(57)【要約】【課題】  予備成形体の内部に成形媒体を注入して膨出変形させる液圧成形過程において、成形不良を容易に検知し得る検出装置を提供する。【解決手段】  成形不良の発生に伴って生じる振動を検出するための振動検出部１４０を有する。【選択図】            図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
予備成形体の内部に成形媒体を注入して膨出変形させる液圧成形過程において、成形不良を検知するための検知装置であって、
成形不良の発生に伴って生じる振動を検出するための振動検出手段を有する
ことを特徴とする検知装置。
【請求項２】
前記振動は、アコースティックエミッションからなる弾性波であることを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記振動検出手段は、伝播してくる前記弾性波を電気信号に変換するための圧電素子を有することを特徴とする請求項２に記載の検出装置。
【請求項４】
検出された振動データから、外乱の振動データを除去するための除去手段、
成形不良の発生に伴って生じる振動の特性パターンが記憶されている記憶手段、および、
前記除去手段によって外乱の振動データが除去された振動データと、前記記憶手段に記憶されている前記特性パターンとを比較することによって、成形不良の発生に伴って生じる振動データを識別するための識別手段
を、さらに有することを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
【請求項５】
成形不良の発生に伴って生じる振動の特性パターンと、外乱の振動の特性パターンとが記憶されている記憶手段、および、
検出された振動データと、前記記憶手段に記憶されている前記特性パターンの両者とを比較することによって、成形不良の発生に伴って生じる振動データを識別するための識別手段
を、さらに有することを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
【請求項６】
前記外乱の振動は、成形金型の作動に伴って生じる振動および成形媒体の注入に伴って生じる振動を含んでいることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の検出装置。
【請求項７】
前記振動検出手段は、予備成形体が配置される成形金型の外側に配置され、前記予備成形体を構成する板材および前記成形金型を経由し、伝播してくる振動を検出することを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
【請求項８】
前記振動検出手段は、予備成形体が配置される成形金型の内側に形成される凹部に配置され、前記予備成形体を構成する板材を経由し、伝播してくる振動を検出することを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
【請求項９】
前記凹部は、予備成形体における材料の流入が制限されている部位に対応して、位置決めされていることを特徴とする請求項８に記載の検出装置。
【請求項１０】
前記材料の流入が制限されている部位は、予備成形体における屈曲部位および当該屈曲部位の近傍であることを特徴とする請求項９に記載の検出装置。
【請求項１１】
前記成形不良は、前記予備成形体を構成する板材における亀裂および破断と、前記板材の接合部における剥がれ、亀裂および破断と、を含んでいることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項１２】
前記予備成形体は、液圧成形品の外面部を形成することとなる第１および第２外面材を有することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項１３】
前記予備成形体は、前記第１および第２外面材の内側に配置され、液圧成形品の中空断面を仕切る補強リブを形成することとなる第１および第２補強材を、さらに有することを特徴とする請求項１２に記載の検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形不良検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のサイドメンバ等の自動車の車体構造部材は、衝撃吸収性を向上させるために中空構造を有し、かつ強度を補うための補強リブが内側に配置されている。車体構造部材に適用される液圧成形品は、外面材および補強材を有する予備成形体の内部に、成形媒体を注入し膨出変形させて得られている（例えば、特許文献１および２参照。）。
【特許文献１】特開２００３−３２０９６０号公報
【特許文献２】特開２００４−８２１４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、予備成形体は密閉されており、かつ成形金型の内部に配置されるため、液圧成形過程において成形不良が発生した場合、当該成形不良を、検知することが困難である問題を有する。そのため、液圧成形品の品質を、一定に確保することが容易ではない。
【０００４】
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、液圧成形過程において、成形不良を容易に検知し得る検出装置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】
【０００５】
上記目的を達成するための本発明は、
予備成形体の内部に成形媒体を注入して膨出変形させる液圧成形過程において、成形不良を検知するための検知装置であって、
成形不良の発生に伴って生じる振動を検出するための振動検出手段を有する
ことを特徴とする検知装置である。
【発明の効果】
【０００６】
上記のように構成した本発明によれば、成形不良の発生に伴って生じる振動が、検出される。振動は、成形媒体、予備成形体を構成する板材および成形金型を経由して、容易に伝播する。そのため、成形金型の内部に配置される予備成形体の密閉された内部において発生する成形不良を、リアルタイムで容易に検知することが可能である。つまり、液圧成形過程において、成形不良を容易に検知し得る検出装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る成形不良検知装置を説明するための概略図である。
【０００８】
成形不良検知装置１００は、振動検出部１４０、本体部１１０、入力部１３０および出力部１３５を有し、予備成形体の内部に成形媒体を注入して膨出変形させる液圧成形過程において、成形不良を検知するために使用される。
【０００９】
成形不良は、予備成形体を構成する板材の亀裂および破断と、板材の接合部における剥がれ、亀裂および破断とを含んでいる。そのため、成形不良の発生に伴って、ＡＥ（アコースティックエミッション）が発生する。ＡＥは、弾性波つまり振動であり、材料内の応力集中に敏感に反応するので、材料の破壊情報や、破壊の進展過程をモニタリングできる。
【００１０】
振動検出部１４０は、振動を検出するための第１〜第４センサ（振動検出手段）１４５，１５０，１５５，１６０を有する。第１〜第４センサ１４５，１５０，１５５，１６０は、伝播してくる振動を電気信号に変換するための圧電素子（検出子）を有し、成形金型に配置される。振動は、成形媒体、予備成形体を構成する板材および成形金型を経由して、容易に伝播する。そのため、成形不良検知装置１００は、成形金型の内部に配置される予備成形体の密閉された内部において発生する成形不良を、リアルタイムで容易に検知することが可能である。振動を電気信号に変換する検出子は、圧電素子を利用する形態に限定されない。
【００１１】
本体部１１０は、除去部（除去手段）１１５、記憶部（記憶手段）１２０および識別部（識別手段）１２５を有し、また、第１〜第４センサ１４５，１５０，１５５，１６０、入力部１３０および出力部１３５が連結される。除去部１１５は、第１〜第４センサ１４５，１５０，１５５，１６０によって検出された振動データから、外乱の振動データを除去するために使用される。
【００１２】
外乱の振動データは、成形金型の作動に伴って生じる振動および成形媒体の注入に伴って生じる振動を含んでおり、一般的には、５０ｋＨｚ以下の低周波数帯域に位置する。一方、成形不良の場合の周波数は、予備成形体を構成する板材のヤング率に正比例し、アルミニウムの場合は、２００〜２５０ｋＨｚであり、鉄系金属の場合は、３００ｋＨｚである。そのため、除去部１１５は、低周波数帯域のみを除去する帯域阻止（バンドストップ）フィルタを有している。
【００１３】
記憶部１２０は、ＲＯＭなどの読取り専用の記憶素子、ＲＡＭなどの高速のランダムアクセス記憶素子、ハードディスクドライブなどの大容量のランダムアクセス記憶装置などを必要に応じて有しており、各種設定データやプログラム等が格納される記憶領域と、プログラムを実行するための作業領域とを有する。
【００１４】
設定データおよびプログラムは、例えば、特性パターンおよび識別プログラムである。特性パターンは、成形不良の発生に伴って生じる振動の特性データであり、例えば、実際の成形不良の発生時における振動データを蓄積することによって作成される。識別プログラムは、成形不良の発生に伴って生じる振動データを識別するためのアプリケーションソフトウェアであり、特性データと、除去部１１５によって外乱の振動データが除去された振動データとを比較するステップを有する。
【００１５】
識別部１２５は、マイクロプロセッサ等から構成される回路を有しており、起動された識別プログラムに従って、除去部１１５によって外乱の振動データが除去された振動データと、記憶部１２０に記憶されている特性パターンとを比較することによって、成形不良の発生に伴って生じる振動データを識別する。
【００１６】
入力部１３０は、各種項目を入力するために使用され、例えば、液晶表示器上に配置されタッチパネル、液晶表示器の外側に配置されるテンキーなどの複数のキー、スタートボタン、一時停止ボタン等を有する。出力部１３５は、ＣＲＴモニタあるいは液晶モニタからなる表示装置やアラーム装置を有する。表示装置は、例えば、第１〜第４センサ１４５，１５０，１５５，１６０によって検出される振動を、可視化して表示するために使用される。アラーム装置は、例えば、成形不良の発生を音声によって通知するスピーカや、光によって通知する点滅灯を、有する。
【００１７】
次に、本発明の実施の形態に係る予備成形体、液圧成形品および液圧成形装置を順次説明する。
【００１８】
図２および図３は、予備成形体の平面図および背面図、図４は、図２の線ＩＶ−ＩＶに関する断面図、図５は、図２の線Ｖ−Ｖに関する断面図、図６は、本発明の実施の形態に係る液圧成形品を説明するための斜視図、図７は、図６に示される液圧成形品が適用される自動車部品を説明するための平面図である。
【００１９】
予備成形体５０は、外面材および補強材を有する。外面材は、液圧成形品６０（図５参照）の外面部６１，６６を形成することとなる部材である。補強材は、液圧成形品６０の補強リブ６２，６７を形成することとなる部材である。液圧成形品６０は、軽量化および高剛性化を必要とする自動車部品、例えば、サスペンション部品（図６参照）のサイドメンバやクロスメンバに適用される。液圧成形品６０は、ピラー部品、アスクル部品、あるいはボディサイド部品に適用することも可能である。
【００２０】
外面材を構成する板材は、上板（第１外面材）１０および下板（第２外面材）２０からなり、重ね合わせられた縁部は、すみ肉溶接によって形成された接合部５２を有する。補強材を構成する板材は、上方中板（第１補強材）３０と下方中板（第２補強材）４０からなり、上板１０および下板２０の内側に配置される。
【００２１】
外面材および補強材を構成する板材の素材は、特に限定されないが、例えば、冷間圧延鋼板や熱間圧延軟鋼板を適用することが可能である。また、接合部５２の形成方式は、密閉性が確保され、かつ液圧成形性に悪影響を及ぼさなければ、特に限定されず、例えば、レーザ溶接、アーク溶接、あるいは、接着剤を適用することも可能である。
【００２２】
液圧成形品６０の外面部６１を形成することとなる上板１０は、中央部１５と、中央部１５を挟んで位置する端部１１，１６とを有する。一方の端部１１は、ドーム状部１２が形成されている。
【００２３】
液圧成形品６０の外面部６６を形成することとなる下板２０は、上板１０より大きいサイズを有し、かつ上板１０と相似形であり、上板１０の中央部１５と相対する中央部２５と、上板１０の端部１１，１６と相対する端部２１，２６とを有する。端部２１は、ドーム状部１２と位置合わされた開口部２２を有する。
【００２４】
上方中板３０および下方中板４０は、略同一形状であり、両端部の間の略中央に位置している凹部３１，４１を有する（図５参照）。凹部３１，４１は、例えば、屈曲形状を有し、プレス成形によって形成することが可能である。
【００２５】
下方中板４０は、凹部４１が下板２０と相対するように設置され、下方中板４０の両端部は、接合部５４を介して、下板２０に連結されており、凹部４１は、下板２０との間に隙間Ｓ２を形成している。上方中板３０は、凹部３１が上板１０と相対するように設置され、上方中板３０の両端部は、接合部５６を介して、上板１０に連結されており、凹部３１は、上板１０との間に隙間Ｓ１を形成している。
【００２６】
下方中板４０の凹部４１の背面部位４２は、接合部５５を介して、上方中板３０の凹部３１の背面部位３２に、連結されている。背面部位３２，４２は突出形状を有するため、上方中板３０と下方中板４０との間に、隙間Ｓ３が形成される。背面部位３２と背面部位４２との当接面は、接合面を規定する。
【００２７】
接合部５４，５５，５６は、貫通溶接によって形成される。貫通溶接は、表面に位置する１枚目の板材と、その内側に位置する２枚目の板材とが相互に融接し、良好な接合強度が得られるため、好ましい。貫通溶接は、レーザ溶接や電子ビーム溶接などを、適用することが可能である。なお、凹部３１，４１の形成に基づく隙間Ｓ１〜Ｓ３は、貫通溶接の際における溶接熱の伝達を妨害し、誤溶接を防ぐために利用される。
【００２８】
以上のように、本実施の形態に係る予備成形体５０は、液圧成形品の外面部を形成することとなる上板１０および下板２０と、上板１０および下板２０の内側に配置され、液圧成形品の中空断面を仕切る補強リブを形成することとなる上方中板３０および下方中板４０とを有する。
【００２９】
したがって、成形不良は、上板１０、下板２０、上方中板３０および下方中板４０における亀裂および破断と、上板１０および下板２０の接合部５２、上方中板３０および下方中板４０の接合部５４〜５６における剥がれ、亀裂および破断とを、含んでいる。
【００３０】
なお、予備成形体は、補強材を有する形態に限定されない。
【００３１】
図８は、本発明の実施の形態に係る液圧成形装置を説明するための断面図、図９は、図８に示される液圧成形装置の上型を説明するための平面図、図１０は、図８に示される液圧成形装置の下型を説明するための平面図、図１１は、図１に示される成形不良検知装置の第４センサの固定方法を説明するための断面図である。
【００３２】
液圧成形装置は、成形金型（上型７０および下型８０）および液圧供給部９０を有する。上型７０および下型８０は、近接離間可能に設置され、予備成形体５０が内側に配置されて、型締めされる。
【００３３】
上型７０および下型８０は、キャビティ面７１，８１と、押圧部７５，８５とを有する。キャビティ面７１，８１は、液圧成形品６０の外面部６１，６６にそれぞれ対応している。押圧部７５，８５は、型締めによって予備成形体５０の外周を把持する部位である。
【００３４】
上型７０の押圧部７５は、キャビティ面７１から延長する凹部７６と、凹部７６の先端部７６Ａを取り囲むように配置される円弧状溝７７，７８とを有する。先端部７６Ａは、予備成形体５０のドーム状部１２を縦方向に２分割して得られる部位の外形形状に対応する断面形状を有する。円弧状溝７７，７８の中心は、先端部７６Ａの中央である。下型８０の押圧部８５は、ノズル部９１が配置される略矩形の凹部８６を有する。
【００３５】
第１〜３センサ１４５，１５０，１５５は、上型７０の前方端面７２、上型７０の後方端面７３、下型８０の前方端面７２に、それぞれ、配置されている。つまり、第１〜３センサ１４５，１５０，１５５は、予備成形体５０が配置される成形金型７０，８０の外側に配置され、予備成形体５０を構成する板材１０，２０，３０，４０および成形金型７０，８０を経由し、伝播してくる振動を検出する。第１〜３センサ１４５，１５０，１５５の固定方法は、特に限定されないが、例えば、接着を適用することが可能である。
【００３６】
第４センサ１６０は、下型８０のキャビティ面８１の近傍に形成される凹部８３に配置されている。つまり、第４センサ１６０は、予備成形体５０が配置される成形金型８０の内側に形成される凹部８３に配置され、予備成形体５０を構成する板材１０，２０，３０，４０を経由し、伝播してくる振動を検出する（図１１参照）。凹部８３は、下型８０の内部を延長し、かつ外部と連絡する貫通穴８４が連結されている。貫通穴８４は、成形不良検知装置１００の本体部１１０から延長するケーブル１６８と、振動検出部１４０とを連結するために使用される。
【００３７】
第４センサ１６０は、圧電素子が配置される本体部１６２、本体部１６２の後端に配置されるガイドピン１６４およびガイドピン１６４の後方に配置される弾性体１６６を有する。弾性体１６６は、例えば、スプリングからなり、本体部１６２を付勢しており、凹部８３が形成される面から若干突出している。
【００３８】
上型７０および下型８０の型締めの際、第４センサ１６０の本体部１６２は後退するため、型締めを妨害せず、また、弾性力を保持しているため、予備成形体５０との接触は、確実に保持される。第４センサ１６０を取り外す場合、例えば、本体部１６２と略同一形状の部材を、固定的に配置することで、その影響を解消することが可能である。
【００３９】
第４センサ１６０の固定方法は、上記構成に限定されない。また、凹部８３は、下型８０のキャビティ面８１の近傍に形成することに限定されず、下型８０のキャビティ面８１に配置することも可能である。しかし、凹部８３は、予備成形体５０における材料の流入が制限されている部位に対応して、位置決めされることが好ましい。材料の流入が制限されている部位は、例えば、予備成形体５０における屈曲部位およびその近傍である。
【００４０】
なお、液圧成形装置は、上型７０の押圧部７５と下型８０の押圧部８５との間に配置される大型および小型スペーサ（不図示）をさらに有しており、上型７０および下型８０は、２段階に型締め自在に構成されている。
【００４１】
大型スペーサの厚みは、接合部５４，５６が配置されている予備成形体５０の部位の厚み（上板１０および下板２０と上方中板３０および下方中板４０の合計の厚み）に対応して設定されている。小型のスペーサの厚みは、接合部５２が配置されている予備成形体５０の縁部の厚み（上板１０および下板２０の合計の厚み）に対応して設定されている。
【００４２】
液圧供給部９０は、例えば、増圧シリンダを利用する圧力発生装置や、成形媒体源が連結されており、液圧回路９９に連結される流路９８とノズル部９１とを有する。流路９８は、下型８０の内部を延長し、ノズル部９１に達している。成形媒体は、例えば、水である。
【００４３】
ノズル部９１は、予備成形体５０のドーム状部１２の内面に対応するドーム状部９２と、ドーム状部９２を取り囲むように配置される環状凸部９４，９５とを有する。環状凸部９４，９５は、上型７０の押圧部７５の円弧状溝７７，７８と位置合せされている。
【００４４】
環状凸部９４，９５のサイズは、円弧状溝７７，７８のサイズより小さく、板材１０，２０の厚みを考慮して設定されている。円弧状溝７７，７８および環状凸部９４，９５は、必要に応じて、適宜省略することも可能である。
【００４５】
ドーム状部９２は、板材２０の開口部２２に挿入自在であり、また、流路９８と連通している注入口９３を有する。ノズル部９１を開口部２２に挿入し、予備成形体５０のドーム状部１２に配置する場合、液圧回路９９から供給される成形媒体は、ノズル部９１および開口部２２を経由して、予備成形体５０の内部に導入される。そのため、成形媒体は、予備成形体５０の内部に液圧を付与し、予備成形体５０を膨出変形させることが可能である。
【００４６】
図１２は、本発明の実施の形態に係る液圧成形過程を説明するための断面図であり、型締めを示しており、図１３は、図１２の線ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩに関する断面図、図１４は、図１３に続く、成形初期を説明するための断面図、図１５は、図１４に続く、型締めを説明するための断面図、図１６は、図１５に続く、成形中期を説明するための断面図、図１７は、図１６に続く、成形後期を説明するための断面図である。
【００４７】
まず、予備成形体５０が、下型８０に配置される。この際、液圧成形品６０の外面部６６を形成することとなる下板２０を、キャビティ面８１に相対するように配置し、板材２０の開口部２２を、液圧供給部９０のノズル部９１のドーム状部９２に位置決めする。
【００４８】
その後、待機位置に退避していた上型７０が降下し、下型８０に近接することで、上型７０および下型８０が型締めされる（図１２および図１３参照）。この際、液圧成形品６０の外面部６１を形成することとなる上板１０を、キャビティ面７１に相対するように配置し、板材１０のドーム状部１２を、上型７０の押圧部７５に位置する凹部７６の先端部７６Ａに嵌合させる。
【００４９】
第４センサ１６０の本体部１６２は、予備成形体５０の下板２０と当接し、下型８０のキャビティ面８１の近傍に形成される凹部８３に後退する。また、第１〜第４センサ１４５，１５０，１５５，１６０は、伝播してくる振動を検出し、電気信号に変換し、成形不良検知装置１００の本体部１１０に送信する。本体部１１０においては、検出された振動データから、外乱の振動データが除去され、成形不良の発生に伴って生じる振動の特性パターンと、外乱の振動データが除去された振動データとが比較され、成形不良の発生の有無の識別が開始される。出力部１３５の表示装置は、第１〜第４センサ１４５，１５０，１５５，１６０によって検出される振動を、可視して表示する。
【００５０】
ドーム状部１２の近傍部位は、上型７０の押圧部７５における円弧状溝７７，７８と、下型８０の凹部８６に配置されるノズル部９１における環状凸部９４，９５とによって把持される。これにより、ドーム状部１２の近傍部位には、屈曲した部位が環状に形成され、導入される成形媒体に対するシール性が向上する。
【００５１】
予備成形体５０の接合部５２，５４，５６は、大型スペーサ（不図示）によって所定のクリアランスが確保されている押圧部７５，８５に配置される。
【００５２】
液圧供給部９０は、液圧回路９９から供給される成形媒体を、ノズル部９１および開口部２２を経由して、予備成形体５０の内部に導入し、液圧を付与する。その結果、予備成形体５０は、膨出変形し、予備成形体５０の縁部がキャビティ面７１，８１に向かって移動し、材料流入が引起こされる。
【００５３】
予備成形体５０の接合部５４，５６が、キャビティ面７１，８１の内部成形空間に移動すると（図１４参照）、上型７０および下型８０の押圧部７５，８５の間に配置される大型スペーサ（不図示）が、小型スペーサに交換される。上型７０は、小型スペーサの厚みに対応し、さらに降下し、型締することで、予備成形体５０の縁部の厚みに対応する所定のクリアランスを確保する（図１５参照）。
【００５４】
そして、成形媒体の供給が継続するに伴って、膨出変形する上板１０および下板２０に接合されている上方中板３０および下方中板４０は、引張られて引伸ばされるため、湾曲して不安定となることが無く、直線的に伸展する（図１６）。
【００５５】
また、上方中板３０および下方中板４０の根元部は、接合部５４，５６の存在によって、Ｌ字状に屈曲し、その屈曲部の曲率半径が小さくなる。さらに、上方中板３０および下方中板４０は、接合部５５を介して引張り合うため、加えられる力が均衡し、上方中板３０および下方中板４０の根元部の形状は、略同一となる。
【００５６】
一方、成形不良検知装置１００は、成形不良の発生を識別した場合、出力部１３５のアラーム装置によって、成形不良の発生を通知する。
【００５７】
予備成形体５０の内部が最終液圧に到達すると、成形媒体の供給が停止され、所定時間保持されることで、予備成形体５０の膨出が完了する。つまり、上板１０および下板２０は、液圧成形品６０の外面部６１，６６を形成し、上方中板３０および下方中板４０は、液圧成形品６０の補強リブ６２，６７を形成することとなる（図１７参照）。そして、除圧した後、上型７０を上昇させて型開し、成形品を取り出し、切断などのトリミングが施される。
【００５８】
なお、振動は、直進性および定速性を有する。そのため、振動検出手段を複数配置し、３角測量の原理を用いて、成形不良の発生タイミングおよび発生位置を特定することも可能である。この場合、成形不良の発生原因を解明し、設計にフィードバックすることが容易となる。
【００５９】
次に、成形不良の発生に伴って生じる振動を説明する。
【００６０】
図１８〜２１は、第１〜第４センサによって検出される振動を説明するためのグラフである。グラフの縦軸は、振動によって引き起こされる第１〜第４センサの有する圧電素子の電圧変化を示しており、縦軸の振幅が大きいことは、振動（の速度）成分が大きいこと、つまり、大きな音響を生じていることを意味する。
【００６１】
グラフの横軸は、経過時間であり、液圧が付加されていない成形媒体の注入開始時、約７秒経過し、約７０ＭＰａの液圧が付加された状態での成形不良（予備成形体５０の外面材の亀裂）の発生時、さらに約２秒経過し、約６０ＭＰａの液圧が付加された状態での液漏れの発生時を、選択的に示している。
【００６２】
図１８〜２１に示されるように、成形不良の発生における電圧の波形パターンは、成形媒体の注入開始および液漏れの発生における電圧の波形パターンと明確な差異を有している。そのため、成形不良の発生をリアルタイムで検知することが可能である。
【００６３】
成形金型７０，８０の外側に配置された第１〜第３センサおよび成形金型７０，８０の内側に配置された第４センサのいずれにおいても、同様な波形パターンを有することから、振動が、成形媒体、予備成形体を構成する板材および成形金型を経由して、容易に伝播していることが明らかである。したがって、振動を検出するためのセンサの設置数および配置位置の自由度に優れている。
【００６４】
なお、短時間に生じる亀裂、破断および剥がれは、高周波数で大きな振幅がパルス状で生じ、徐々に引き起こされる亀裂、破断および剥がれは、低周波数で小さな振幅が持続する。そのため、波形パターンを分析することで、成形不良の発生状況を詳細に検知することも可能である。
【００６５】
以上のように、本実施の形態は、液圧成形過程において、成形不良を容易に検知し得る検出装置を提供することができる。
【００６６】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変することができる。
【００６７】
例えば、成形不良の発生に伴って生じる振動の特性データとしては、ピーク値や、平均値を適用することが可能である。外乱の振動データとして除去するデータを、液圧成形過程（経過時間）に応じて変化させ、例えば、成形不良の発生し易い時期に対して最適化することも可能である。
【００６８】
除去手段は、低周波数帯域のみを除去するためのハードウェア（帯域阻止フィルタ）を有しているが、ソフトウェアによって構成することも可能である。また、振動検出手段に、成形不良の発生に伴って生じる振動データに対応する狭帯域型検出子を適用する場合、振動検出手段は、外乱の振動データを除去するために使用される除去手段が一体化された構成となるため、成形不良検知装置の本体部の構成が簡略化される。
【００６９】
また、外乱の振動データを除去するために使用される除去手段を、適宜省略することも可能である。この場合、成形不良検知装置の記憶手段には、成形不良の発生に伴って生じる振動の特性パターンと、外乱の振動の特性パターンとが格納され、成形不良検知装置の識別手段は、検出された振動データと、記憶手段に記憶されている特性パターンの両者とを比較することによって、成形不良の発生に伴って生じる振動データを識別することが必要である。
【００７０】
振動検出手段の設置数は、特に限定されず、同一タイプを複数配置したり、狭帯域型や広帯域型を適宜組み合わせて複数配置したりすることも可能である。振動検出手段を、例えば、液圧供給部のノズル部に配置し、成形媒体を経由して伝播してくる振動を、検出するように構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施の形態に係る成形不良検知装置を説明するための概略図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る予備成形体を説明するための平面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る予備成形体を説明するための背面図である。
【図４】図２の線ＩＶ−ＩＶに関する断面図である。
【図５】図２の線Ｖ−Ｖに関する断面図である。
【図６】図２に示される予備成形体から製造される液圧成形品を説明するための斜視図である。
【図７】図６に示される液圧成形品が適用される自動車部品を説明するための平面図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る液圧成形装置を説明するための断面図である。
【図９】図８に示される液圧成形装置の上型を説明するための平面図である。
【図１０】図８に示される液圧成形装置の下型を説明するための平面図である。
【図１１】図１に示される成形不良検知装置の第４センサの固定方法を説明するための断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る液圧成形過程を説明するための断面図であり、型締めを示している。
【図１３】図１２の線ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩに関する断面図である。
【図１４】図１３に続く、成形初期を説明するための断面図である。
【図１５】図１４に続く、型締めを説明するための断面図である。
【図１６】図１５に続く、成形中期を説明するための断面図である。
【図１７】図１６に続く、成形後期を説明するための断面図である。
【図１８】図１に示される成形不良検知装置の第１センサによって検出される振動を説明するためのグラフである。
【図１９】図１に示される成形不良検知装置の第２センサによって検出される振動を説明するためのグラフである。
【図２０】図１に示される成形不良検知装置の第３センサによって検出される振動を説明するためのグラフである。
【図２１】図１に示される成形不良検知装置の第４センサによって検出される振動を説明するためのグラフである。
【符号の説明】
【００７２】
１０・・上板（第１外面材）、
１１・・端部、
１２・・ドーム状部、
１５・・中央部、
１６・・端部、
２０・・下板（第２外面材）、
２１・・端部、
２２・・開口部、
２５・・中央部、
２６・・端部、
３０・・上方中板（第１補強材）、
３１・・凹部、
３２・・背面部位、
４０・・下方中板（第２補強材）、
４１・・凹部、
４２・・背面部位、
５０・・予備成形体、
５２，５４，５５，５６・・接合部、
６０・・液圧成形品、
６１，６６・・外面部、
６２，６７・・補強リブ、
７０・・上型（成形金型）、
７１・・キャビティ面、
７２・・前方端面、
７３・・後方端面、
７５・・押圧部、
７６・・凹部、
７６Ａ・・先端部、
７７，７８・・円弧状溝、
８０・・下型（成形金型）、
８１・・キャビティ面、
８３・・凹部、
８４・・貫通穴、
８５・・押圧部、
８６・・凹部、
９０・・液圧供給部、
９１・・ノズル部、
９２・・ドーム状部、
９３・・注入口、
９４，９５・・環状凸部、
９８・・流路、
９９・・液圧回路、
１００・・成形不良検知装置、
１１０・・本体部、
１１５・・除去部、
１２０・・記憶部、
１２５・・識別部、
１３０・・入力部、
１３５・・出力部、
１４０・・振動検出部、
１４５，１５０，１５５，１６０・・第１〜第４センサ、
１６２・・本体部、
１６４・・ガイドピン、
１６６・・弾性体、
１６８・・ケーブル、
Ｓ１〜Ｓ３・・隙間。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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