(57)【要約】      （修正有）【課題】加工中にワーク表面にクラックや変形が発生することを防止でき、加工精度を向上させることができる金型鋼の高精度検出装置を提供する。【解決手段】金型鋼の高精度検出装置は、レーザー発光管４及び受光管５からなる検出アレイを介して、金型鋼ワーク３を切断中に、その切断状態を同期的に検出して検出行列を取得し、加工対象行列との比較によって誤差距離を取得することができ、その誤差距離につき、相応に切断装置２を制御して切断操作を実行する。レーザーは高精度の検出に使用され、切断精度を保証するために、切断を中断することなく、ワーク３の検出を同時に完了することができる。【選択図】図１
0003233855.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
金型鋼の切断加工装置に配置され、前記切断加工装置において切断テーブル（１）が加工待ちの金型鋼ワーク（３）を固定するため、または前記ワークがその表面で前記切断装置（２）に対して移動するために使用される金型鋼の高精度検出装置であって、
前記切断テーブル（１）の上面は凹んでおり、前記加工待ちの金型鋼ワークは切断テーブルの凹部に設置され、
レーザー発光管（４）は前記切断テーブル（１）の内壁面に配置され、前記凹部の底より高く配置され、
前記切断テーブル（１）の内壁面と前記レーザー発光管（４）に対応する位置に受光管（５）も設け、前記受光管（５）は、前記レーザー発光管（４）より発射されたレーザー信号を受信して、対応する検出信号を制御ユニット（６）に出力する。前記切断テーブル（１）の長い内壁面にＭ個のレーザー発光管（４）が配置され、その反対側にＭ個の前記受光管（５）が相応に配置されている。前記切断テーブル（１）の短い内側壁面にＮ個のレーザー発光菅（４）が配置され、その反対側にＮ個の前記受光管（５）が相応に配置されていることを特徴とする金型鋼の高精度検出装置。
【請求項２】
前記制御ユニット（６）は、  
手順Ｓ１：加工対象行列Ｇを読み込む工程、
手順Ｓ２：前記各レーザー発光管（４）に一意の識別コードを割り当て、その識別コードに従ってレーザー信号を放射するように前記各レーザー発光管（４）をそれぞれ制御する工程、
手順Ｓ３：前記各受光管（５）は、前記レーザー発光管（４）より発射されたレーザー信号を受信し、その受光管（５）の反対側のレーザー発光管（４）に対応する識別コードにより、受信したすべてのレーザー信号の識別コードで変調された成分を抽出し、得られたレーザー信号成分の光強度はＩとなる、工程、
手順Ｓ４：その光強度Ｉに対応する伝送距離Ｒをそれぞれ計算し、
0003233855.tif 000014
は、Ｉ０が、前記レーザー発光管（４）が発射するレーザー信号の光強度であり、
0003233855.tif 000015
は、中のＶｂが大気の可視性定数を表し、γ＝２０％が金型鋼の反射係数であり、前記各受光管（５）で受信されたレーザー信号の中に、その識別コードの成分に対応する光強度が変調されている、工程、
手順Ｓ５：それぞれ前記各受光管（５）で受信されたレーザー信号に対応する伝送距離Ｒに応じて、検出行列
0003233855.tif 000016
を出力し、Ｒｉｊは、ｉ行目のとｊ列目のの受光管（５）で受信されたレーザー信号に対応する伝送距離で、対応する検出ポイントは（ｉ，ｊ）、ｉ∈［１，Ｍ］、ｊ∈［１，Ｎ］となる、工程、および、
手順Ｓ６：検出行列Ｓと加工対象行列Ｇとの誤差距離Ｅ＝Ｓ−Ｇを算出し、前記誤差距離Ｅに応じて、前記加工待ちの金型鋼ワークの切断動作を制御する工程と、を実行することを特徴とする請求項１に記載された金型鋼の高精度検出装置。
【請求項３】
前記レーザー発行管（４）及び前記受光管（５）のグループは、前記切断テーブル（１）の内壁の異なる高さにそれぞれ１グループ配置され、前記レーザー発光管（４）及び前記受光管（５）の各グループは、それぞれ検出行列Ｓを生成し、前記制御ユニット（６）は、それぞれ前記検出行列Ｓごとに対して、手順Ｃ１から手順Ｃ４までの制御を行うことを特徴とする請求項２に記載された金型鋼の高精度検出装置。
【請求項４】
前記レーザー発光管（４）が発射するレーザー信号の波長は７００ナノ以下となっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載された金型鋼の高精度検出装置。
【請求項５】
請求項１〜４に記載された金型鋼に対する高精度検出装置を利用して検出を行い、手順は次の通りである。
手順Ｓ１：加工対象行列Ｇを読み込む。
手順Ｓ２：前記各レーザー発光管（４）に一意の識別コードを割り当て、その識別コードに従ってレーザー信号を放射するように前記レーザー発光管（４）をそれぞれ制御する。
手順Ｓ３：前記各受光管（５）は、前記レーザー発光管（４）より発射されたレーザー信号を受信し、その受光管（５）の反対側のレーザー発光管（４）に対応する識別コードにより、受信されたすべてのレーザー信号の識別コードで変調された成分を抽出し、得られたレーザー信号成分の光強度はＩとなる。
手順Ｓ４：その光強度Ｉに対応する伝送距離Ｒをそれぞれ計算し、
0003233855.tif 000017
は、Ｉ０が、前記レーザー発光管（４）が発射するレーザー信号の光強度であり、
0003233855.tif 000018
は、中のＶｂが大気の可視性定数を表し、γ＝２０％が金型鋼の反射係数であり、前記各受光管で受信されたレーザー信号の中に、その識別コードの成分に対応する光強度が変調されている。
手順Ｓ５：それぞれ前記各受光管（５）で受信されたレーザー信号に対応する伝送距離Ｒに応じて、検出行列
0003233855.tif 000019
を出力し、その中、Ｒｉｊは、ｉ行目のとｊ列目のの受光管（５）で受信されたレーザー信号に対応する伝送距離で、対応する検出ポイントは（ｉ，ｊ）、ｉ∈［１，Ｍ］、ｊ∈［１，Ｎ］となる。
手順Ｓ６：検出行列Ｓと加工対象行列Ｇとの誤差距離Ｅ＝Ｓ−Ｇを算出し、前記誤差距離Ｅが設定された誤差閾値範囲を超えた場合、前記加工待ちの金型鋼ワークについて切断作業を行い、前記誤差距離Ｅが設定された誤差閾値範囲内に達した場合、前記加工待ちの金型鋼ワークに対する切断作業を停止することを特徴とする金型鋼の高精度検出方法。
【請求項６】
切断作業中に、前記切断装置（２）は、前記誤差距離Ｅに応じて、前記各検出ポイントを（ｉ，ｊ）として順次ワイヤ放電切断加工を実行することを特徴とする請求項５に記載された金型鋼の高精度検出方法。
【請求項７】
前記ワイヤ放電切断加工の前に、前記加工待ちの金型鋼ワークの前処理も含まれる。
前記前処理には、下記ことを含む。
加工待ちの金型鋼ワークを臨界温度以上に熱処理する。
熱処理後の前記金型鋼ワークを２５０℃までゆっくりと焼鈍し、焼鈍速度は１時間あたり３０℃を超えず、焼鈍中に、前記金型鋼に水平圧延加工と垂直圧延加工を施すことを特徴とする請求項５〜６に記載された金型鋼の高精度検出方法。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型鋼加工設備の分野に関し、特に、金型鋼の高精度検出装置およびその検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金型鋼は、コールドパンチダイス、ホットパンチダイス、ダイカストダイスの製造によく使用され、その硬度が高いため、加工が中々し難い。切断中に、切断刃が折れやすく、切断面が荒く、加工精度の要求に応えることが難しい。
【０００３】
金型鋼自体の硬度が高いため、切断中に、それに作用する切断刃が折れやすくなったり、ずれて移動したりすることがあり、切断刃または加工待ちの金型鋼ワークが切断中に、位置ずれが発生しやすい。
【０００４】
既存の切断装置では、切断テーブルは、切断されるワークの送りを実現することしかできず、切断中のワークの安定した位置を保証することはできない。切断中にワークが切断刃に対して位置ずれが発生すると、通常は、手動で機械の電源を切り、そのずれを修正するか、ロボットを追加して修正する。
【０００５】
但し、実際の作業では、切断中に、切断点での電気火花による視覚的な干渉や、切断による静電気力や爆発力により、作業者はタイムリーに位置ずれを検出することが難しい。通常、金型鋼が切断された後にのみ、検出装置によって、その切断精度が要件を満たしていないことが分かる。そのため、従来の技術では、金型鋼が切断された後、さらに切削、ミリング、研削が必要になり、加工効率が低い。
【０００６】
さらに、切断中に上記位置ずれを検出して調整するために費やされた時間内に、切断装置がシャットダウンされたため、金型鋼表面の結晶構造を疎外させ、内側に熱改質層を形成し、ワークの応力強度に影響を与え、後で切断を再開すると、ワークの変形や割れが発生しやすくなる。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
従来技術の不具合を解決するために、本発明は金型鋼に対する高精度検出装置とその検出方法を提供することを目的とする。
【０００８】
まず、上記目的を達成するために、金型鋼の高精度検出装置を提案し、金型鋼の切断加工装置に配置する。切断加工装置には以下が含まれ、切断テーブルは、加工待ちの金型鋼ワークを固定するため、または前記ワークがその表面で前記切断装置に対して移動するために使用される。その中、前記切断テーブルの上面は凹んでおり、前記加工待ちの金型鋼ワークは切断テーブルの凹部に設置される。レーザー発光管は前記切断テーブルの内壁面に配置され、前記凹部の底より高く配置されている。前記切断テーブルの内壁面と前記レーザー発光管に対応する位置に受光管も設け、前記受光管は、前記レーザー発光管より発射されたレーザー信号を受信して、対応する検出信号を制御ユニットに出力する。前記切断テーブルの長い内壁面にＭ個のレーザー発光管が配置され、その反対側にＭ個の前記受光管が相応に配置されている。前記切断テーブルの短い内側壁面にＮ個のレーザー発光菅が配置され、その反対側にＮ個の前記受光管が相応に配置されている。
【０００９】
その中の前記制御ユニットは、以下の手順を実行するように設定されている。手順Ｓ１：加工対象行列Ｇを読み込む。手順Ｓ２：前記各レーザー発光管に一意の識別コードを割り当て、その識別コードに従ってレーザー信号を放射するように前記各レーザー発光管をそれぞれ制御する。手順Ｓ３：前記各受光管は、前記レーザー発光管より発射されたレーザー信号を受信し、その受光管の反対側のレーザー発光管に対応する識別コードにより、受信したすべてのレーザー信号の識別コードで変調された成分を抽出し、得られたレーザー信号成分の光強度はＩとなる。手順Ｓ４：その光強度Ｉに対応する伝送距離Ｒをそれぞれ計算し、その中、
0003233855.tif 000003
は、中のＩ０が、前記レーザー発光管が発射するレーザー信号の光強度で、
0003233855.tif 000004
は、中のＶｂが大気の可視性定数を表し、γ＝２０％が金型鋼の反射係数であり、前記各受光管で受信されたレーザー信号の中に、その識別コードの成分に対応する光強度が変調されている。手順Ｓ５：それぞれ前記各受光管で受信されたレーザー信号に対応する伝送距離Ｒに応じて、検出行列
0003233855.tif 000005
を出力し、その中、Ｒｉｊは、ｉ行目のとｊ列目のの受光管で受信されたレーザー信号に対応する伝送距離で、対応する検出ポイントは、（ｉ，ｊ）、ｉ∈［１，Ｍ］、ｊ∈［１，Ｎ］となる。手順Ｓ６：検出行列Ｓと加工対象行列Ｇとの誤差距離Ｅ＝Ｓ−Ｇを算出し、前記誤差距離Ｅに応じて、前記加工待ちの金型鋼ワークの切断動作を制御する。
【００１０】
オプションとして、上記高精度検出装置では、駆動ユニットも含み、前記切断テーブルの上部に設置し、前記駆動ユニットには、電磁駆動ユニットまたは回転ホイールまたはロボットを含み、前記駆動ユニットは、前記制御ユニットによって駆動され、前記金型鋼ワークの前記切断テーブル上面の凹部内での移動を制御し、前記駆動ユニットは、以下の手順に従って前記駆動ユニットの駆動を制御する。手順Ｃ１：前記検出行列Ｓの中の各検出ポイント（ｉ，ｊ）に対して、その切断制御シーケンスＯｉｊをそれぞれ確立し、前記切断制御シーケンスＯｉｊの中に、その検出ポイント（ｉ，ｊ）から加工対象行列Ｇが必要とする誤差範囲までに切断するためのすべての駆動指令を含み、その検出ポイント（ｉ，ｊ）は、異なる伝送距離では少なくとも１つ以上の駆動指令Ｏｒにそれぞれ対応しており、前記各駆動指令は、検出ポイント（ｉ，ｊ）に対応する伝送距離に従って、小さいものから大きいものへと前記切断制御シーケンスＯｉｊに配置される。手順Ｃ２：前記誤差距離Ｅが設定された誤差閾値範囲に達していない場合、前記各検出ポイントを順番にトラバースされ、各検出ポイントについて、切断制御シーケンスＯｉｊの伝送距離に対応する駆動指令Ｏｒが、検出ポイントに対応する伝送距離Ｒｉｊに従って検索され、その駆動指令Ｏｒに従って前記金型鋼ワークを駆動する。手順Ｃ３：前記誤差距離Ｅが設定された誤差閾値範囲に達すると停止し、その中、手順Ｃ２で各検出ポイントをトラバースする順番は次の通りで、まず、現在の切断装置がいる検出ポイント（ｉ，ｊ）に対応する伝送距離Ｒｉｊを取得し、次に、現在の検出ポイント（ｉ，ｊ）に隣接する８つの検出ポイントにそれぞれ対応する伝送距離
0003233855.tif 000006
を検索し、最後に、前記８つの伝送距離のうち、伝送距離Ｒｉｊに最も近いものが選択され、その検出ポイントの座標を（ｉ’，ｊ’）として取得し、その検出ポイント（ｉ’，ｊ’）について、前記手順Ｃ２に記載された方法で駆動される。
【００１１】
オプションとして、上記高精度検出装置では、前記レーザー発行管及び前記受光管のグループは、前記切断テーブルの内壁の異なる高さにそれぞれ１グループ配置され、前記レーザー発光管及び前記受光管の各グループは、それぞれ検出行列Ｓを生成し、前記制御ユニットは、それぞれ前記検出行列Ｓごとに対して、手順Ｃ１から手順Ｃ４までの制御を行う。
【００１２】
オプションとして、上記高精度検出装置では、前記レーザー発光管が発射するレーザー信号の波長は７００ナノ以下となっている。
【００１３】
第二に、上記目的を達成するために、更に、上記金型鋼に対する高精度検出装置を利用して検出を行う方法を提案し、手順は次の通りである。手順Ｓ１：加工対象行列Ｇを読み込む。手順Ｓ２：前記各レーザー発光管に一意の識別コードを割り当て、その識別コードに従ってレーザー信号を放射するように前記レーザー発光管をそれぞれ制御する。手順Ｓ３：前記各受光管は、前記レーザー発光管より発射されたレーザー信号を受信し、その受光管の反対側のレーザー発光管に対応する識別コードにより、受信されたすべてのレーザー信号の識別コードで変調された成分を抽出し、得られたレーザー信号成分の光強度はＩとなる。手順Ｓ４：その光強度Ｉに対応する伝送距離Ｒをそれぞれ計算し、その中、
0003233855.tif 000007
は、中のＩ０が、前記レーザー発光管が発射するレーザー信号の光強度で、
0003233855.tif 000008
は、中のＶｂが大気の可視性定数を表し、γ＝２０％が金型鋼の反射係数であり、前記各受光管で受信されたレーザー信号の中に、その識別コードの成分に対応する光強度が変調されている。手順Ｓ５：それぞれ前記各受光管で受信されたレーザー信号に対応する伝送距離Ｒに応じて、検出行列
0003233855.tif 000009
を出力し、その中、Ｒｉｊは、ｉ行目のとｊ列目のの受光管で受信されたレーザー信号に対応する伝送距離で、対応する検出ポイントは（ｉ，ｊ）、ｉ∈［１，Ｍ］、ｊ∈［１，Ｎ］となる。手順Ｓ６：検出行列Ｓと加工対象行列Ｇとの誤差距離Ｅ＝Ｓ−Ｇを算出し、前記誤差距離Ｅが設定された誤差閾値範囲を超えた場合、前記加工待ちの金型鋼ワークについて切断作業を行い、前記誤差距離Ｅが設定された誤差閾値範囲内に達した場合、前記加工待ちの金型鋼ワークに対する切断作業を停止する。
【００１４】
オプションとして、上記金型鋼に対する高精度検出方法では、切断作業中に、前記切断装置は、前記誤差距離Ｅに応じて、前記各検出ポイントを（ｉ，ｊ）として順次ワイヤ放電切断加工を実行する。
【００１５】
オプションとして、上記金型鋼に対する高精度検出方法では、前記ワイヤ放電切断加工の前に、前記加工待ちの金型鋼ワークの前処理も含まれ、前記前処理には、最初に、加工待ちの金型鋼ワークを臨界温度以上に熱処理し、次に、熱処理後の前記金型鋼ワークを２５０℃までゆっくりと焼鈍すことを含み、焼鈍速度は１時間あたり３０℃を超えず、焼鈍中に、前記金型鋼に水平圧延加工と垂直圧延加工を施す。
【考案の効果】
【００１６】
本発明は、レーザー発光管及び受光管からなる検出アレイを介して、金型鋼ワークを切断中に、その切断状態を同期的に検出して検出行列Ｓを取得し、加工対象行列Ｇとの比較によって誤差距離Ｅを取得することができ、その誤差距離につき、相応に切断装置を制御して切断操作を実行する。レーザーは高精度の検出に使用されるため、本発明は、切断精度を保証するために、切断を中断することなく、ワークの検出を同時に完了することができる。
【００１７】
さらに、金型鋼ワークは、切断作業中に特定の温度範囲内に保たれ、外部へ赤外線帯域の信号を放射するため、本発明は、検出行列Ｓを収集中に赤外線未満の波長範囲を有するレーザー発光管を選択して検出を行い、各レーザー発光管に対して異なる識別コードを変調しており、各レーザー信号間の干渉を回避し、ワークから放射される赤外線信号による検出誤差も回避できる。
【００１８】
本発明の他の特徴及び利点は、後続の説明書で記載され、その説明から部分的に明らかになるか、または本発明を実施することによって理解される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
添付図は本発明をさらに理解するために使用され、説明書の一部を形成し、本発明の実施例とともに、本発明の説明に使用されるが、本発明を限定するものではない。添付図には：
【図１】図１は本発明に係る切断加工装置の全体構成の概略図である。
【図２】図２は本発明の切断加工装置の切断テーブルにおけるレーザー発光管と受光管の配置概略図である。
【図３】図３は本発明の切断加工装置における制御ユニットの指令生成方法の概略図である。
【考案を実施するための形態】
【００２０】
本発明の好ましい実施例は、添付図を参照して以下に説明するが、ここに記載される好ましい実施例は、本発明を例示及び説明するためにのみ使用され、本発明を限定するものではないことを理解されたい。
【００２１】
図１は、本発明による金型鋼に対する切断加工装置であり、以下を含む。
切断テーブル１：その上面に加工待ちの金型鋼ワーク３が設置されており、前記切断テーブルに前記加工待ちの金型鋼ワークが固定され、または前記ワークがその表面で前記切断装置２に対して移動するために使用される。
切断装置２：ワイヤ送り機構と電極ワイヤを含み、前記ワイヤ送り機構には複数の車軸が含まれ、車軸は前記電極ワイヤを往復または一方向に移動するように駆動し、これにより、切断刃物部の電極ワイヤを前記加工待ちの金型鋼ワークに対して移動させる。切断状態では、前記電極ワイヤに電気が流れ、電極ワイヤと加工待ちの金型鋼ワークとの間で放電され、静電気力と爆発力が発生して加工待ちの金型鋼ワークの表面と電極ワイヤとが接触している部分を侵食する。
【００２２】
本発明の加工装置は、さらに前記切断テーブルの上面に凹部を配置することができ、前記加工待ちの金型鋼ワークは切断テーブルの凹部に設置される。参照図２に示すように、上記切断テーブルにはレーザー発光管及び受光管からなる検出行列が含まれる。レーザー発光管４は前記切断テーブルの内壁面に配置され、前記凹部の底より高く配置されている。前記切断テーブル１の内壁面と前記各レーザー発光管４に対応する位置に受光管５も設け、前記受光管５は、前記レーザー発光管４より発射されたレーザー信号を受信して、対応する検出信号を制御ユニット６に出力する。前記切断テーブルの長い内壁面にＭ個のレーザー発光管４が配置され、その反対側にＭ個の前記受光管５が相応に配置されている。前記切断テーブル１の短い内側壁面にＮ個のレーザー発光菅４が配置され、その反対側にＮ個の前記受光管５が相応に配置されている。
【００２３】
上記切断加工装置には、制御ユニット６も含まれ、前記制御ユニッは前記金型鋼ワークの前処理後に、以下の方法で加工待ちのワーク位置の制御を実現し、正確な切断を実現する。
手順Ｓ１：加工対象行列Ｇを読み込む。
手順Ｓ２：前記各レーザー発光管４に一意の識別コードを割り当て、その識別コードに従ってレーザー信号を放射するように前記レーザー発光管４をそれぞれ制御する。
手順Ｓ３：前記各受光管５は、前記レーザー発光管４より発射されたレーザー信号を受信し、その受光管５の反対側のレーザー発光管４に対応する識別コードにより、受信されたすべてのレーザー信号の識別コードで変調された成分を抽出し、得られたレーザー信号成分の光強度はＩとなる。
手順Ｓ４：その光強度Ｉに対応する伝送距離Ｒをそれぞれ計算し、その中、
0003233855.tif 000010
は、中のＩ０が、前記レーザー発光管４が発射するレーザー信号の光強度で、
0003233855.tif 000011
は、中のＶｂが大気の可視性定数を表し、γ＝２０％が金型鋼の反射係数であり、前記各受光管で受信されたレーザー信号の中に、その識別コードの成分に対応する光強度が変調されている。
手順Ｓ５：それぞれ前記各受光管５で受信されたレーザー信号に対応する伝送距離Ｒに応じて、検出行列
0003233855.tif 000012
を出力し、その中、Ｒｉｊは、ｉ行目のとｊ列目のの受光管５で受信されたレーザー信号に対応する伝送距離で、対応する検出ポイントは（ｉ，ｊ）、ｉ∈［１，Ｍ］、ｊ∈［１，Ｎ］となる。
手順Ｓ６：参照図３で、減算器により、検出行列Ｓ中の各元素と加工対象行列Ｇの中の相応元素との差を算出して、誤差距離Ｅ＝Ｓ−Ｇを取得し、前記誤差距離Ｅに応じてメモリ内の対応する指令を検索し、前記加工待ちの金型鋼ワークの切断作業を制御するための対応する指令を出力する。前記切断装置２は、前記誤差距離Ｅに応じて、前記各検出ポイント（ｉ，ｊ）を順次ワイヤ放電切断加工を実行する。
【００２４】
さらに、誤差距離が検出されると、上記金型鋼ワークに対する切断作業をタイムリーに修正するために、本発明は、前記切断テーブル１の上部に駆動ユニットも配置されている。前記駆動ユニットには、電磁駆動ユニットまたは回転ホイールまたはロボットを含み、前記駆動ユニットは、前記制御ユニットによって駆動され、前記金型鋼ワークの前記切断テーブル１上面の凹部内での移動を制御する。具体的には、前記駆動ユニットは、以下の手順に従って前記駆動ユニットの駆動を制御する。
【００２５】
手順Ｃ１：前記検出行列Ｓの中の各検出ポイント（ｉ，ｊ）に対して、その切断制御シーケンスＯｉｊをそれぞれ確立し、前記切断制御シーケンスＯｉｊの中に、その検出ポイント（ｉ，ｊ）から加工対象行列Ｇが必要とする誤差範囲までに切断するためのすべての駆動指令を含み、その検出ポイント（ｉ，ｊ）は、異なる伝送距離では少なくとも１つ以上の駆動指令Ｏｒにそれぞれ対応しており、前記各駆動指令は、検出ポイント（ｉ，ｊ）に対応する伝送距離に従って、小さいものから大きいものへと前記切断制御シーケンスＯｉｊに配置される。
手順Ｃ２：前記誤差距離Ｅが設定された誤差閾値範囲に達していない場合、前記各検出ポイントを順番にトラバースされ、各検出ポイントについて、切断制御シーケンスＯｉｊの伝送距離に対応する駆動指令Ｏｒが、その検出ポイントに対応する伝送距離Ｒｉｊに従って検索され、その駆動指令Ｏｒに従って前記金型鋼ワークを駆動する。
手順Ｃ３：前記誤差距離  が設定された誤差閾値範囲に達すると停止する。
その中、手順Ｃ２で各検出ポイントをトラバースする順番は次の通りである。
現在の切断装置２がいる検出ポイント（ｉ，ｊ）に対応する伝送距離Ｒｉｊを取得する。
現在の検出ポイント（ｉ，ｊ）に隣接する８つの検出ポイントにそれぞれ対応する伝送距離
0003233855.tif 000013
を検索する。
【００２６】
前記８つの伝送距離のうち、伝送距離Ｒｉｊに最も近いものが選択され、その検出ポイントの座標を（ｉ’，ｊ’）として取得し、その検出ポイント（ｉ’，ｊ’）について、前記手順Ｃ２に記載された方法で駆動される。
さらに、高さの異なるワークの検出を実現するために、前記レーザー発行管４及び前記受光管５のグループは、前記切断テーブル１の内壁の異なる高さにそれぞれ１グループ配置され、前記レーザー発光管４及び前記受光管５の各グループは、それぞれ検出行列Ｓを生成し、前記制御ユニット６は、それぞれ前記検出行列Ｓごとに対して、手順Ｃ１から手順Ｃ４までの制御を行う。その中、前記各レーザー発光管４によって放射されるレーザー信号の波長は７００ナノ以下で、加工中の赤外線帯域熱放射の受光管に対する干渉を回避する。
【００２７】
前記ワイヤ放電切断加工の前に、前記加工待ちの金型鋼ワークを前処理する手順には、具体的には次のものが含まれる。
【００２８】
加工待ちの金型鋼ワークを臨界温度以上に熱処理する。
【００２９】
熱処理後の前記金型鋼ワークを２５０℃までゆっくりと焼鈍し、焼鈍速度は１時間あたり３０℃を超えず、焼鈍中に、前記金型鋼に水平圧延加工と垂直圧延加工を施す。
【００３０】
これにより、加工中にワーク表面にクラックや変形が発生することを防止でき、加工中にワークの加工誤差を同期に検出して、加工精度を向上させることができる。
【００３１】
当業者は、前述のものが本発明の好ましい実施例にすぎず、本発明を限定するものではないことを理解されたい。本発明は、前記実施例を参照して詳細に説明されてきたが、当業者は、依然として前記実施例に記載された技術的解決策を修正するか、または同等にいくつかの技術的特徴を置き換えることができる。本発明の精神及び原理範囲内で行われるいかなる修正、同等の置換、改良なども、本発明の保護範囲に含まれるべきである。
【図１】
0003233855.tif 000020
【図２】
0003233855.tif 000021
【図３】
0003233855.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】令和2年9月29日(2020.9.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
金型鋼の切断加工装置に配置され、前記切断加工装置において切断テーブル（１）が加工待ちの金型鋼ワーク（３）を固定するため、または前記ワークがその表面で前記切断装置（２）に対して移動するために使用される金型鋼の高精度検出装置であって、
前記切断テーブル（１）の上面は凹んでおり、前記加工待ちの金型鋼ワークは切断テーブルの凹部に設置され、
レーザー発光管（４）は前記切断テーブル（１）の内壁面に配置され、前記凹部の底より高く配置され、
前記切断テーブル（１）の内壁面と前記レーザー発光管（４）に対応する位置に受光管（５）も設け、前記受光管（５）は、前記レーザー発光管（４）より発射されたレーザー信号を受信して、対応する検出信号を制御ユニット（６）に出力する。前記切断テーブル（１）の長い内壁面にＭ個のレーザー発光管（４）が配置され、その反対側にＭ個の前記受光管（５）が相応に配置されている。前記切断テーブル（１）の短い内側壁面にＮ個のレーザー発光菅（４）が配置され、その反対側にＮ個の前記受光管（５）が相応に配置されていることを特徴とする金型鋼の高精度検出装置。
【請求項２】
前記制御ユニット（６）は、  
手順Ｓ１：加工対象行列Ｇを読み込む工程、
手順Ｓ２：前記各レーザー発光管（４）に一意の識別コードを割り当て、その識別コードに従ってレーザー信号を放射するように前記各レーザー発光管（４）をそれぞれ制御する工程、
手順Ｓ３：前記各受光管（５）は、前記レーザー発光管（４）より発射されたレーザー信号を受信し、その受光管（５）の反対側のレーザー発光管（４）に対応する識別コードにより、受信したすべてのレーザー信号の識別コードで変調された成分を抽出し、得られたレーザー信号成分の光強度はＩとなる、工程、
手順Ｓ４：その光強度Ｉに対応する伝送距離Ｒをそれぞれ計算し、
0003233855.tif 000023
は、Ｉ０が、前記レーザー発光管（４）が発射するレーザー信号の光強度であり、
0003233855.tif 000024
は、中のＶｂが大気の可視性定数を表し、γ＝２０％が金型鋼の反射係数であり、前記各受光管（５）で受信されたレーザー信号の中に、その識別コードの成分に対応する光強度が変調されている、工程、
手順Ｓ５：それぞれ前記各受光管（５）で受信されたレーザー信号に対応する伝送距離Ｒに応じて、検出行列
0003233855.tif 000025
を出力し、Ｒｉｊは、ｉ行目のとｊ列目のの受光管（５）で受信されたレーザー信号に対応する伝送距離で、対応する検出ポイントは（ｉ，ｊ）、ｉ∈［１，Ｍ］、ｊ∈［１，Ｎ］となる、工程、および、
手順Ｓ６：検出行列Ｓと加工対象行列Ｇとの誤差距離Ｅ＝Ｓ−Ｇを算出し、前記誤差距離Ｅに応じて、前記加工待ちの金型鋼ワークの切断動作を制御する工程と、を実行することを特徴とする請求項１に記載された金型鋼の高精度検出装置。
【請求項３】
前記レーザー発行管（４）及び前記受光管（５）のグループは、前記切断テーブル（１）の内壁の異なる高さにそれぞれ１グループ配置され、前記レーザー発光管（４）及び前記受光管（５）の各グループは、それぞれ検出行列Ｓを生成し、前記制御ユニット（６）は、それぞれ前記検出行列Ｓごとに対して、手順Ｃ１から手順Ｃ４までの制御を行うことを特徴とする請求項２に記載された金型鋼の高精度検出装置。
【請求項４】
前記レーザー発光管（４）が発射するレーザー信号の波長は７００ナノ以下となっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載された金型鋼の高精度検出装置。
【手続補正書】
【提出日】令和3年3月22日(2021.3.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
金型鋼の切断加工装置に配置され、前記切断加工装置において切断テーブル（１）が加工待ちの金型鋼ワーク（３）を固定するため、または前記ワークがその表面で切断装置（２）に対して移動するために使用される金型鋼の高精度検出装置であって、
前記切断テーブル（１）の上面は凹んでおり、前記加工待ちの金型鋼ワークは切断テーブルの凹部に設置され、
レーザー発光管（４）は前記切断テーブル（１）の内壁面に配置され、前記凹部の底より高く配置され、
前記切断テーブル（１）の内壁面と前記レーザー発光管（４）に対応する位置に受光管（５）も設け、前記受光管（５）は、前記レーザー発光管（４）より発射されたレーザー信号を受信して、対応する検出信号を制御ユニット（６）に出力する。前記切断テーブル（１）の長い内壁面にＭ個のレーザー発光管（４）が配置され、その反対側にＭ個の前記受光管（５）が相応に配置されている。前記切断テーブル（１）の短い内側壁面にＮ個のレーザー発光菅（４）が配置され、その反対側にＮ個の前記受光管（５）が相応に配置されていることを特徴とする金型鋼の高精度検出装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
前記レーザー発光管（４）及び前記受光管（５）のグループは、前記切断テーブル（１）の内壁の異なる高さにそれぞれ１グループ配置され、前記レーザー発光管（４）及び前記受光管（５）の各グループは、それぞれ検出行列Ｓを生成し、前記制御ユニット（６）は、それぞれ前記検出行列Ｓごとに対して、前記手順Ｓ１から前記手順Ｓ４までの制御を行うことを特徴とする請求項２に記載された金型鋼の高精度検出装置。