(57)【要約】【課題】ディスタンスブロックの高さ調整を提示してディスタンスブロックの高さ調整時間を短くすることができるディスタンスブロック調整高さ提示装置及びディスタンスブロック調整高さ提示方法を提供すること。【解決手段】上型金型２、クッションリング３、及びディスタンスブロック６の形状及び材質を示す剛性情報４１を記憶する記憶部２４と、各ディスタンスブロック６にそれぞれ配置され、上型金型２とディスタンスブロック６との当接状態を検出するセンサＳと、剛性情報４１及びセンサＳの検出値をもとに各ディスタンスブロック６が等圧平行となるように各ディスタンスブロック６の調整高さを演算する調整高さ演算制御部３１と、調整高さ演算制御部３１が演算した各ディスタンスブロック６の調整高さを提示する表示部２２とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上型金型又は下型金型とクッションリングとの間に配置される複数のディスタンスブロックの調整高さを提示するディスタンスブロック調整高さ提示装置であって、
前記上型金型又は前記下型金型及び前記ディスタンスブロックの形状及び材質を示す剛性情報を記憶する記憶部と、
各ディスタンスブロックにそれぞれ配置され、前記上型金型又は前記下型金型と前記ディスタンスブロックとの当接状態を検出するセンサと、
前記剛性情報及び前記センサの検出値をもとに各ディスタンスブロックが等圧平行となるように各ディスタンスブロックの調整高さを演算する調整高さ演算制御部と、
前記調整高さ演算制御部が演算した各ディスタンスブロックの調整高さを提示する提示部と
を備えたことを特徴とするディスタンスブロック調整高さ提示装置。
【請求項２】
前記調整高さ演算制御部は、１つのディスタンスブロックの高さを変化させた場合の全ディスタンスブロックの応力値又は歪み値の標準偏差と前記１つのディスタンスブロックの高さを変化させない場合の全ディスタンスブロックの応力値又は歪み値の標準偏差との大小関係をもとに前記１つのディスタンスブロックの調整高さを仮決定する処理を全てのディスタンスブロックに対して行うことを特徴とする請求項１に記載のディスタンスブロック調整高さ提示装置。
【請求項３】
前記センサは、前記ディスタンスブロックの側面周囲に配置された複数のひずみゲージセンサであることを特徴とする請求項１又は２に記載のディスタンスブロック調整高さ提示装置。
【請求項４】
前記センサは、前記ディスタンスブロックに配置された渦電流変位センサであることを特徴とする請求項１又は２に記載のディスタンスブロック調整高さ提示装置。
【請求項５】
上型金型又は下型金型とクッションリングとの間に配置される複数のディスタンスブロックの調整高さを提示するディスタンスブロック調整高さ提示方法であって、
前記上型金型又は前記下型金型及び前記ディスタンスブロックの形状及び材質を示す剛性情報を予め記憶する記憶ステップと、
各ディスタンスブロックにそれぞれ配置され、前記上型金型又は前記下型金型と前記ディスタンスブロックとの当接状態を検出するセンサの検出値を取得するセンサ値取得ステップと、
前記剛性情報及び前記センサの検出値をもとに各ディスタンスブロックが等圧平行となるように各ディスタンスブロックの調整高さを演算する調整高さ演算制御ステップと、
前記調整高さ演算制御ステップが演算した各ディスタンスブロックの調整高さを提示する提示ステップと
を含むことを特徴とするディスタンスブロック調整高さ提示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスタンスブロックの高さ調整を提示してディスタンスブロックの高さ調整時間を短くすることができるディスタンスブロック調整高さ提示装置及びディスタンスブロック調整高さ提示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、絞り加工では、プレス用の金型の型摩耗を検出するために、ディスタンスブロックの高さ調整を行っている。ディスタンスブロックは、例えば、下型金型と上型金型のしわ押さえ板との間に設けられ、下型金型としわ押さえ板との間のクリアランスを適切に保持するためのものである。型摩耗があった場合、しわ押さえ板のしわ押さえ面が下型金型に対して等圧平行とならず、絞り加工時、下型金型としわ押さえ板とに挟まれた被絞り加工材に、しわやひび割れを生じさせてしまう。
【０００３】
従来、ディスタンスブロックの高さ調整を行う場合、ディスタンスブロックの当たり面に設けられた感圧紙やディスタンスブロックに設けられたセンサを用いて、ディスタンスブロックの当たり状態を検出し、各ディスタンスブロックの当たりが均一になるように、調整用シムなどの高さ調整材をディスタンスブロックとクッションリングとの間に挟み込む調整作業を繰り返し行っていた。
【０００４】
なお、特許文献１には、ディスタンスブロックに内蔵した加熱器を制御して金型のクリアランスを調整する金型のクリアランス調整装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平３−１２０９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来のディスタンスブロックの高さ調整は、感圧紙やセンサの検出結果を用いるものの、金型の剛性が高い部分のディスタンスブロックの高さ調整は他のディスタンスブロックの高さ調整に大きな影響を及ぼすため、高さ調整量を小さくし、金型の剛性の低い部分のディスタンスブロックの高さ調整は、金型が高さを吸収してしまうため、高さ調整量を大きくする必要があるため、経験や勘に頼った作業となっていた。また、金型の剛性には機差もある。このため、等圧平行となるディスタンスブロックの高さ調整が完了するまでに多数回の高さ調整作業が繰り返され、ディスタンスブロックの高さ調整には多大な時間がかかるという課題があった。
【０００７】
また、１つのディスタンスブロックの高さ調整を行うと他のディスタンスブロックの高さに影響を与えるとともに、影響度合いが異なるため、ディスタンスブロックが多数、例えば１０から２０個、配置される金型では、ディスタンスブロックの高さ調整時間にさらに多大な時間がかかっていた。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、ディスタンスブロックの高さ調整を提示してディスタンスブロックの高さ調整時間を短くすることができるディスタンスブロック調整高さ提示装置及びディスタンスブロック調整高さ提示方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、上型金型のしわ押さえ板と下型金型との間に配置される複数のディスタンスブロックの調整高さを提示するディスタンスブロック調整高さ提示装置であって、前記上型金型、前記下型金型及び前記ディスタンスブロックの形状及び材質を示す剛性情報を記憶する記憶部と、各ディスタンスブロックにそれぞれ配置され、前記しわ押さえ板と下型金型との当接状態を検出するセンサと、前記剛性情報及び前記センサの検出値をもとに各ディスタンスブロックが等圧平行となるように各ディスタンスブロックの調整高さを演算する調整高さ演算制御部と、前記調整高さ演算制御部が演算した各ディスタンスブロックの調整高さを提示する提示部とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、上記の発明において、前記調整高さ演算制御部は、１つのディスタンスブロックの高さを変化させた場合の全ディスタンスブロックの応力値又は歪み値の標準偏差と前記１つのディスタンスブロックの高さを変化させない場合の全ディスタンスブロックの応力値又は歪み値の標準偏差との大小関係をもとに前記１つのディスタンスブロックの調整高さを仮決定する処理を全てのディスタンスブロックに対して行うことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、上記の発明において、前記センサは、前記ディスタンスブロックの側面周囲に配置された複数のひずみゲージセンサであることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、上記の発明において、前記センサは、前記ディスタンスブロックに配置された渦電流変位センサであることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、上型金型又は下型金型とクッションリングとの間に配置される複数のディスタンスブロックの調整高さを提示するディスタンスブロック調整高さ提示方法であって、前記上型金型又は前記下型金型及び前記ディスタンスブロックの形状及び材質を示す剛性情報を予め記憶する記憶ステップと、各ディスタンスブロックにそれぞれ配置され、前記上型金型又は前記下型金型と前記ディスタンスブロックとの当接状態を検出するセンサの検出値を取得するセンサ値取得ステップと、前記剛性情報及び前記センサの検出値をもとに各ディスタンスブロックが等圧平行となるように各ディスタンスブロックの調整高さを演算する調整高さ演算制御ステップと、前記調整高さ演算制御ステップが演算した各ディスタンスブロックの調整高さを提示する提示ステップとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ディスタンスブロックの高さ調整を提示してディスタンスブロックの高さ調整時間を短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本実施の形態に係るディスタンスブロック調整高さ提示装置及びディスタンスブロックの高さ調整が行われる絞り加工装置の概要構成を示す図である。
【図２】図２は、ディスタンスブロックに設定されるセンサの配置例を示す図である。
【図３】図３は、ディスタンスブロック調整高さ提示装置２０の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、調整高さ演算制御部によるディスタンスブロックの調整高さ演算制御処理手順を示すフローチャートである。
【図５】図５は、調整高さ演算制御部による仮調整高さ演算処理の詳細フローチャートである。
【図６】図６は、ディスタンスブロックに配置される複数のセンサのセンサ値の一例を示す図である。
【図７】図７は、車両の側面パネルを絞り加工する絞り加工装置に配置されるディスタンスブロックの配置例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本実施の形態に係るディスタンスブロック調整高さ提示装置及びディスタンスブロック調整高さ提示方法について説明する。
【００１７】
＜概要構成＞
図１は、本実施の形態に係るディスタンスブロック調整高さ提示装置２０及びディスタンスブロック６の高さ調整が行われる絞り加工装置１０の概要構成を示す図である。図１に示すように、絞り加工装置１０は、下型金型１、上型金型２及びクッションリング３を有する。
【００１８】
上型金型２及びクッションリング３は、駆動部１１によって駆動制御される。上型金型２とクッションリング３との間には、ディスタンスブロック６が複数配置される。絞り加工では、クッションリング３と上型金型２との間に被絞り加工材５を配置し、クッションリング３を上昇させて、上型金型２のしわ押さえ面２ａとクッションリング３のしわ押さえ面３ａとで、被絞り加工材５を挟み込む。その後、上型金型２を下降させて絞り加工を行う。この絞り加工時に、被絞り加工材５の絞り加工部分への流入量が適正となるクリアランスを形成するように、被絞り加工材５の周囲であって、上型金型１とクッションリング３との間にディスタンスブロック６が複数配置される。このクリアランスが不均一の場合、被絞り加工材５に、しわやひび割れが生じてしまう。
【００１９】
複数のディスタンスブロック６には、それぞれディスタンスブロック６と、上型金型１との当たり状態を検出するセンサＳが配置されている。ディスタンスブロック６とクッションリング３との間には、ディスタンスブロック６の高さ調整を行うための調整用シム７が挟み込まれる。
【００２０】
ディスタンスブロック調整高さ提示装置２０は、駆動部１１及びセンサＳに接続されている。ディスタンスブロック調整高さ提示装置２０は、駆動部１１を駆動させて、クッションリング３を上昇し、各ディスタンスブロック６のセンサＳの検出値を取得する。なお、センサＳは、無線送受信機能を持たせてセンサＳの検出値をディスタンスブロック調整高さ提示装置２０に送信することが好ましい。ディスタンスブロック調整高さ提示装置２０は、取得したセンサＳの検出値をもとに、各ディスタンスブロック６の当たり状態である応力値又は歪み値を取得し、この当たり状態をもとに、各ディスタンスブロック６の調整高さを演算して提示する。
【００２１】
なお、センサＳは、例えば、ひずみゲージセンサであり、図２に示すように、各ディスタンスブロック６の側部の周囲に４つのひずみゲージセンサであるセンサＳ１〜Ｓ４が配置される。
【００２２】
＜ディスタンスブロック調整高さ提示装置の構成＞
次に、ディスタンスブロック調整高さ提示装置２０の構成について説明する。図３は、ディスタンスブロック調整高さ提示装置２０の構成を示すブロック図である。図３に示すように、ディスタンスブロック調整高さ提示装置２０は、入力部２１、表示部２２、通信部２３、記憶部２４及び制御部２５を有する。
【００２３】
入力部２１は、キーボード又はマウス等の入力デバイスであり、表示部２２は、液晶パネル等の表示デバイスである。通信部２３は、駆動部１１及びセンサＳや、絞り加工装置１０のＣＡＥデータを有する装置と通信を行うインターフェース部である。
【００２４】
記憶部２４は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ又はハードディスク装置等の二次記憶媒体等からなる記憶デバイスであり、絞り加工装置１０を構成する各部の形状データや材質データを示す剛性情報４１、センサＳの検出値であるセンサ値４２及びディスタンスブロック調整高さの演算を行うための設定データ４３を有する。
【００２５】
制御部２５は、ディスタンスブロック調整高さ提示装置２０を全体制御する制御部であり、調整高さ演算制御部３１を有する。実際には、この調整高さ演算制御部３１に対応するプログラムを図示しないＲＯＭや不揮発性メモリに記憶しておき、このプログラムをＣＰＵ（Central Processing Unit）にロードして実行することにより、調整高さ演算制御部３１に対応するプロセスを実行させることになる。
【００２６】
＜調整高さ演算制御処理＞
次に、調整高さ演算制御部３１によるディスタンスブロック６の調整高さ演算制御処理について説明する。図４は、調整高さ演算制御部３１によるディスタンスブロック６の調整高さ演算制御処理手順を示すフローチャートである。図４に示すように、調整高さ演算制御部３１は、剛性情報４１を取得する（ステップＳ１０１）。剛性情報４１は、金型のＣＡＥ形状データと金型の材質データとを含む。その後、調整高さ演算制御部３１は、ディスタンスブロック数Ｎｄを取得する（ステップＳ１０２）。さらに、調整高さ演算制御部３１は、設定データ４３を取得する（ステップＳ１０３）。設定データ４３には、計算初期微小高さｄＬ、計算終了微小高さＬｍｉｎ、最大繰り返し回数Ｉｔｒ、縮小倍率Ｍが含まれる。なお、Ｍは１未満の正の値である。
【００２７】
その後、調整高さ演算制御部３１は、絞り加工装置１０を駆動してセンサＳのセンサ値を取得する（ステップＳ１０４）。さらに、調整高さ演算制御部３１は、センサ値をもとに計算モデルを生成する（ステップＳ１０５）。ここで生成される計算モデルは、センサ値に差異がある場合、この差異に対応した傾きを有することになる。
【００２８】
その後、調整高さ演算制御部３１は、変数である最大繰り返し数ＫをＩｔｒに設定し、変数であるディスタンスブロック数ＮをＮｄに設定し、計算微小高さｄＬＬを計算初期微小高さｄＬに設定する（ステップＳ１０６）。その後、調整高さ演算制御部３１は、全てのディスタンスブロック数Ｎに対する１回の調整高さ演算処理である仮調整高さ演算処理を行う（ステップＳ１０７）。この仮調整高さ演算処理は、１つのディスタンスブロックの高さを変化させた場合の全ディスタンスブロックの応力値（演算値）の標準偏差と前記１つのディスタンスブロックの高さを変化させない場合の全ディスタンスブロックの応力値（センサ値）の標準偏差との大小関係をもとに前記１つのディスタンスブロックの調整高さを仮決定する処理を、全てのディスタンスブロックに対して順次行う。なお、応力値は、歪み値などのディスタンスブロック６と上型金型２との当たり状態を示す物理量であればよい。
【００２９】
その後、調整高さ演算制御部３１は、最大繰り返し数Ｋをデクリメントし（ステップＳ１０８）、最大繰り返し数Ｋが０になったか否かを判定する（ステップＳ１０９）。最大繰り返し数Ｋが０でないならば（ステップＳ１０９；Ｎｏ）、ステップＳ１０７に移行して仮調整高さ演算処理を繰り返す。
【００３０】
一方、最大繰り返し数Ｋが０にならば（ステップＳ１０９；Ｙｅｓ）、演算された計算微小高さｄＬＬが計算終了微小高さＬｍｉｎを超えるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。計算終了微小高さＬｍｉｎは、最も薄い調整用シム７の厚さに相当する。すなわち、この判定は、実現できる最も薄い調整用シム７の厚さよりも薄い場合には、高さ調整できないからである。
【００３１】
その後、調整高さ演算制御部３１は、計算微小高さｄＬＬが計算終了微小高さＬｍｉｎを超えるならば（ステップＳ１１０；Ｙｅｓ）、計算初期微小高さｄｌに縮小倍率Ｍを乗算して、計算微小高さｄＬＬを縮小倍率Ｍ分、小さくし（ステップＳ１１１）、ステップＳ１０６に移行して、上記の処理を繰り返し、再度、調整高さを演算する。すなわち、計算微小高さｄＬＬが、実現できる最も薄い調整用シム７の厚さである計算終了微小高さＬｍｉｎよりも厚い場合には、高さ調整できないため、計算微小高さｄＬＬを小さくして再度、調整高さ演算を行う。
【００３２】
一方、計算微小高さｄＬＬが計算終了微小高さＬｍｉｎを超えないならば（ステップＳ１１０；Ｎｏ）、各ディスタンスブロック６の位置と、各ディスタンスブロック６に対して演算された調整高さ及び調整高さに対応する調整用シム７の枚数とを表示部２２に提示し（ステップＳ１１２）、本処理を終了する。ディスタンスブロック６の高さ調整作業者は、提示された調整高さ、あるいは調整用シム７の枚数をもとに、ディスタンスブロック６の高さ調整作業を行う。
【００３３】
＜仮調整高さ演算処理の詳細処理＞
次に、調整高さ演算制御部３１によるステップＳ１０７の仮調整高さ演算処理の詳細処理について説明する。図５は、調整高さ演算制御部３１による仮調整高さ演算処理の詳細フローチャートである。図５に示すように、調整高さ演算制御部３１は、まず、剛性情報４１を用いた計算モデルをもとに剛性計算を行い、この剛性計算をもとに現在のセンサ部（各ディスタンスブロック６）の応力値の標準偏差σＡを算出する（ステップＳ２０１）。
【００３４】
その後、調整高さ演算制御部３１は、Ｎ番目のディスタンスブロックをｄＬＬ上昇させたときの標準偏差σＢ１を算出する（ステップＳ２０２）。そして、標準偏差σＡが標準偏差σＢ１より大きいか否かを判定する（ステップＳ２０３）。
【００３５】
標準偏差σＡが標準偏差σＢ１より大きいならば（ステップＳ２０３；Ｙｅｓ）、Ｎ番目のディスタンスブロックの調整高さをｄＬＬとして設定し、ステップＳ２０７に移行してディスタンスブロック数Ｎをデクリメントする。一方、標準偏差σＡが標準偏差σＢ１より大きくないならば（ステップＳ２０３；Ｎｏ）、Ｎ番目のディスタンスブロックを（ｄＬＬ×２）分、下降させたときの標準偏差σＢ２を算出する（ステップＳ２０４）。Ｎ番目のディスタンスブロックを（ｄＬＬ×２）下降させることは、Ｎ番目のディスタンスブロックをｄＬＬ下降させたことに相当する。その後、標準偏差σＡが標準偏差σＢ２より大きいか否かを判定する（ステップＳ２０５）。
【００３６】
標準偏差σＡが標準偏差σＢ２より大きいならば（ステップＳ２０５；Ｙｅｓ）、Ｎ番目のディスタンスブロックの調整高さを−ｄＬＬとして設定し、ステップＳ２０７に移行してディスタンスブロック数Ｎをデクリメントする。一方、標準偏差σＡが標準偏差σＢ２より大きくないならば（ステップＳ２０５；Ｎｏ）、Ｎ番目のディスタンスブロックの調整高さを０として設定し、Ｎ番目のディスタンスブロックをｄＬＬ上昇させ（ステップＳ２０６）、ステップＳ２０７に移行する。
【００３７】
その後、調整高さ演算制御部３１は、ディスタンスブロック数Ｎが０か否かを判定する（ステップＳ２０８）。ディスタンスブロック数Ｎが０でないならば（ステップＳ２０８；Ｎｏ）、ステップＳ２０１に移行して次のディスタンスブロックに対する高さ調整演算を行う。一方、ディスタンスブロック数Ｎが０ならば（ステップＳ２０８；Ｙｅｓ）、全てのディスタンスブロックに対する高さ調整演算が終了したので、ステップＳ１０７に戻る。
【００３８】
なお、上述した実施の形態では、各ディスタンスブロック６のセンサ値の平均値をもとに調整高さを演算することを前提として説明したが、センサＳは、図６に示すように、四方のセンサ値を検出できる。同図では、ほぼセンサＳ２、センサＳ１、センサＳ３、センサＳ４の順にセンサ値が小さくなっており、これらのセンサ値をもとにディスタンスブロック６がセンサＳ４からセンサＳ２方向に傾いていることを検出することができる。
【００３９】
したがって、調整高さ演算制御部３１は、これらディスタンスブロックごとの傾き情報を用いてさらに詳細な調整高さ演算を行うようにしてもよい。すなわち、標準偏差のみでなく、各ディスタンスブロック６の応力値や歪み値の傾きが小さくなるように調整高さを演算するようにしてもよい。
【００４０】
図７は、車両の側面パネルを絞り加工する絞り加工装置に配置される１７個のディスタンスブロック６の配置例を示す図である。このような大きな加工面を有する場合には、金型等の剛性が大きく作用し、しかも、ディスタンスブロック数が多くなるため、上記の標準偏差を用いた調整高さ演算を行うと、ディスタンスブロック高さ調整時間を短縮することができる。また、図７に示すように、各ディスタンスブロック６での傾き情報を用いることによって調整高さ演算をさらに精度良く行うことができる。また、本実施の形態では、被絞り加工材５が非対称な形状であっても、ディスタンスブロック高さ調整時間を短縮できることになる。
【００４１】
なお、上記の実施の形態では、センサＳとしてひずみゲージセンサを用いていたが、センサＳは、しわ押さえ板３と下型金型１との当接状態を検出できればよく、例えば、渦電流変位センサを用いてもよい。また、各ディスタンスブロック６に設けられるセンサＳは、１つであっても複数であってもよい。
【００４２】
また、上記の実施の形態では、計算モデルを用いて調整高さを演算していたが、剛性情報４１として、ディスタンスブロック６と上型金型２との当接面における、上型金型２の厚さ、ディスタンスブロック６の厚さ、クッションリング３の厚さを用い、簡易な調整高さ演算を行うようにしてもよい。
【００４３】
なお、上記の実施の形態で図示した各構成は機能概略的なものであり、必ずしも物理的に図示の構成をされていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明のディスタンスブロック調整高さ提示装置及びディスタンスブロック調整高さ提示方法は、ディスタンスブロックの高さ調整を提示してディスタンスブロックの高さ調整時間を短くする場合に有用である。
【符号の説明】
【００４５】
１  下型金型
２  上型金型
２ａ，３ａ  しわ押さえ面
３  クッションリング
５  被絞り加工材
６  ディスタンスブロック
７  調整用シム
１０  絞り加工装置
１１  駆動部
２０  ディスタンスブロック調整高さ提示装置
２１  入力部
２２  表示部
２３  通信部
２４  記憶部
２５  制御部
３１  調整高さ演算制御部
４１  剛性情報
４２  センサ値
４３  設定データ
Ｓ，Ｓ１〜Ｓ４  センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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