(57)【要約】【課題】本発明では、剪断加工を施したワークにおいて、不良品を高精度に検出し、不良品の後工程への流出を抑制することを目的とする。【解決手段】加工型１０は、剪断加工のための上刃１１と下刃１２とを有し、加工型１０による剪断加工により形成された切断面Ｗａにおいて、照射機構２０が照射した入射光Ｌ１のうち、主に、剪断面Ｗａ２が反射した反射光Ｌ２を検知機構２１が検知してその反射光量を測定することにより、剪断面Ｗａ２と破断面Ｗａ２の割合を評価し、当該評価結果により、上刃１１と下刃１２とのクリアランスＸを調整することを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工型は、剪断加工のための第一の刃と第二の刃とを有し、
前記加工型による剪断加工により形成された切断面において、剪断面と破断面の割合を評価し、当該評価結果により、前記第一の刃と前記第二の刃とのクリアランスを調整することを特徴とする加工型の調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工型の調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車のパネル部品等は、板状のワークに絞り加工を施した後、剪断加工により外周の不要な部分を切り落とすことで、所定の形状の成形品を得ている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
上記の剪断加工では、所望の形状の切断面を得るために、加工型に設けられた上刃と下刃とのクリアランスが重要であり、例えば、このクリアランスが大きくなると、ワークの切断面にバリが生じ、不良品となってしまう。
【０００４】
このため、加工型の作成段階で、上刃と下刃とのクリアランスを適正に設定することにより、所望の切断面を得る発明が既になされている（例えば、特許文献２）。しかし、上記クリアランスの設定が十分にできていなかったり、あるいは、加工型の作成時には上記クリアランスが適正に設定された場合でも、繰り返しの剪断加工により上刃や下刃が摩耗する等の理由で、上記クリアランスが変化してしまうことがある。
【０００５】
そこで、切断後のワークや剪断加工のための加工型を、目視や触感などの官能評価により切断面のバリの有無や加工型の状態を検査し、不良な成形品の後工程への流出を防止することが従来からなされていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１７−１００１８５号公報
【特許文献２】特開２０１０−１３７３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のような官能評価では、その良否の判定は評価者の技術に依存する部分が大きく、判断ミスやチェック漏れが生じる等、その評価にバラつきがあり、不良品を後工程に流出させてしまうことが多かった。
【０００８】
このため、本発明では、剪断加工を施したワークにおいて、不良品を高精度で検出し、不良品の後工程への流出を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明は、加工型は、剪断加工のための第一の刃と第二の刃とを有し、前記加工型による剪断加工により形成された切断面において、剪断面と破断面の割合を評価し、当該評価結果により、前記第一の刃と前記第二の刃とのクリアランスを調整することを特徴とするものである。
【００１０】
かかる方法では、切断面における剪断面と破断面の割合に基づいて、切断面の良否を定量的に評価することができ、不良品を高精度に検出することができる。そして、当該検出結果により不良品であると判断された場合には、第一の刃と第二の刃のクリアランスを調整する。これにより、不良品の成形、ないし、後工程への流出を最小限に留めることができる。
【００１１】
上記の成形型の調整方法として、剪断面と破断面の割合を、切断面に光を照射し、切断面から反射した光量を測定して評価することができる。剪断面は破断面に比べてその表面の凹凸が少ないため、反射する光量が多くなる。従って、切断面からの反射光量の大小から、切断面における剪断面と破断面の割合を定量的に評価することができ、高精度に不良品を検出することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、剪断加工における不良品を高精度で検出し、この検出結果に基づいて第一の刃と第二の刃とのクリアランスを調整することで、不良品の成形、ないし、不良品の後工程への流出を最小限に留めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】剪断加工に使用する加工型を示す断面図である。
【図２】加工型による剪断加工後の様子を示す断面図である。
【図３】剪断加工後のワークの切断面を示す図である。
【図４】照射器と検知機構を示す図である。
【図５】照射器と検知機構を示す図である。
【図６】照射器と検知機構を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１に、本実施形態の剪断加工に使用する加工型１０を示す。加工型１０は、第一の刃としての上刃１１と、第二の刃としての下刃１２と、上刃１１を支持するダイ１３と、下刃１２を支持するパンチ１４と、パッド１５とを主に備える。
【００１５】
ダイ１３は、上刃１１を支持した状態で、下刃１２等に対して、相対的に上下方向に平行移動可能に設けられる。
【００１６】
パンチ１４およびパッド１５はワークＷを挟持する。ワークＷは、その先端部Ｗ１が、パンチ１４およびパッド１５の側端から外側へ突出した状態で、パンチ１４およびパッド１５に挟持されている。
【００１７】
上刃１１と下刃１２の間には、クリアランスＸが設けられる。クリアランスＸは、ａ１の左右方向において、上刃１１の端面１１ａと、下刃１２の端面１２ａとの距離である。
【００１８】
次に、加工型１０によるワークＷの剪断加工について説明する。
【００１９】
図１に示すように、パンチ１４およびパッド１５がワークＷを挟持した状態で、ダイ１３および上刃１１が、ワークＷおよび下刃１２に対して相対的に下降する。これにより、図２に示すように、ワークＷが上刃１１と下刃１２によって挟み込まれて剪断され、先端部Ｗ１（図１参照）がワークＷから切り落とされる。
【００２０】
図３に、剪断加工後のワークＷの切断面の様子を示す。図３に示すように、ワークＷの切断面Ｗａは、上から順に、ダレＷａ１、剪断面Ｗａ２、破断面Ｗａ３、カエリＷａ４の４つの層からなる。
【００２１】
ダレＷａ１およびカエリＷａ４は、切断面Ｗａの上端と下端（剪断方向の上流側端部と下流側端部）にそれぞれ形成される。剪断面Ｗａ２は、破断面Ｗａ３よりもその表面の凹凸が小さく、光沢のある面である。
【００２２】
以上の剪断加工においては、上刃１１と下刃１２とのクリアランスＸ（図１参照）を適正な距離に設定することが重要になる。つまり、クリアランスＸが大きすぎると、切断面Ｗａにおける破断面Ｗａ３の割合が大きくなり、カエリＷａ４が大きく形成されて切断面Ｗａにバリや切粉が発生してしまう。これとは逆に、クリアランスＸが小さくなると、剪断面Ｗａ２の割合が大きくなると共に、剪断加工中に二次剪断を生じたり、剪断加工後（図２の状態の後）、上刃１１が上昇して元の位置に復帰する際に、切断面Ｗａを再び削ることで、バリや切粉を生じたりしてしまう。
【００２３】
このため、加工型１０の作り込みの段階において、クリアランスＸを適切に設定することが重要である。しかし、クリアランスＸが適正に設けられた加工型１０であっても、繰り返しの剪断加工により上刃１１や下刃１２が摩耗し、そのクリアランスＸが変化してしまう。
【００２４】
そこで、本実施形態の加工型の調整方法では、定期的にワークの切断面の評価を行い、不良であると評価された場合には、後述する上刃１１と下刃１２とのクリアランスＸの調整を行う。以下、この切断面の評価方法について説明する。
【００２５】
ワークの切断面の評価は、図３に示すように、切断面Ｗａにおける剪断面Ｗａ２と破断面Ｗａ３の割合が一定の範囲内にあるか否かにより行う。つまり、前述のように、クリアランスＸが大きくなりすぎた場合には、破断面Ｗａ３の割合が大きくなり、逆に、クリアランスＸが小さくなりすぎた場合には、剪断面Ｗａ２の割合が大きくなる。従って、剪断面Ｗａ２と破断面Ｗａ３との割合を評価することにより、クリアランスＸが適正に保たれ、ワークＷに適正な切断面Ｗａを形成しているか否かを評価することができる。なお、ここでいう剪断面と破断面との割合とは、切断方向における剪断面と破断面との長さの比である。
【００２６】
次に、剪断面Ｗａ２と破断面Ｗａ３の割合を定量的に評価する方法について説明する。
【００２７】
図４に示すように、上記評価を行うための機構として、照射機構２０と、検知機構２１とが、ワークＷの切断面Ｗａに対向して設けられる。
【００２８】
照射機構２０は、切断面Ｗａに向けて光線Ｌ１を照射する。光線Ｌ１は、切断面Ｗａの切断方向の全域（図４の上下方向全域）に渡って照射される。
【００２９】
検知機構２１は、検知面２１ａを有する。検知機構２１は、検知面２１ａに入射した光を検知し、その光量を測定することができる。
【００３０】
照射機構２０が照射した光線Ｌ１は、切断面Ｗａに入射して所定の角度で反射される。ここで、切断面Ｗａのうち、剪断面Ｗａ２は、その表面の凹凸が小さいため、入射した光線Ｌ１の大部分を一定の角度で反射することができる。一方、破断面Ｗａ３は、その表面の凹凸が大きいため、反射光の角度のバラつきが大きく、剪断面Ｗａ２よりも大きな角度で反射する。なお、図４〜図６では、模式的に、剪断面Ｗａ２による反射光Ｌ３が、剪断面Ｗａ２による反射光Ｌ２よりも反射角度の大きな一定の反射角の光線として表現している。
【００３１】
ここで、図４に示すように、検知機構２１は、その検知面２１ａが、剪断面Ｗａ２による反射光Ｌ２を受光できる位置に配置されており、剪断面Ｗａ２に入射した光Ｌ１の大部分が、反射されて検知面２１ａに到達することになる。一方、破断面Ｗａ３によって反射された反射光Ｌ３は、その大部分が検知面２１ａに到達しない。
【００３２】
以上の構成においては、切断面Ｗａにおける剪断面Ｗａ２の割合の大小により、検知機構２１によって測定される光の量が変化する。つまり、図５に示すように、切断面Ｗａにおける剪断面Ｗａ２の割合が大きくなれば、検知面２１ａに到達する反射光Ｌ２の量が多くなる。これとは逆に、図６に示すように、剪断面Ｗａ２の割合が小さくなれば、検知面２１ａに到達する反射光Ｌ２の量が少なくなる。また、反射光Ｌ３はその大部分が検知面２１ａに到達しないため、検知機構２１が検知する光の量にほとんど影響を与えない。従って、切断面Ｗａにおける剪断面Ｗａ２の割合と検知機構２１によって測定される光量とが相関する。
【００３３】
以上の構成により、検知機構２１が検知した反射光量を測定することで、切断面Ｗａにおける剪断面Ｗａ２と破断面Ｗａ３との割合を定量的に評価することができる。そして、剪断面Ｗａ２と破断面Ｗａ３との割合が適正な範囲内にあるか否かを判定することにより、クリアランスＸ（図１参照）が適正に設定されているか否かを評価することができる。
【００３４】
本実施形態では、上記評価により切断面Ｗａにおける剪断面Ｗａ２と破断面Ｗａ３との割合が適正でないと判断された場合には、加工後のワークＷを不良と判断し、後工程への流出を防止することができる。また、この場合には、クリアランスＸが適正でないと判断され、図１に示すように、ダイ１３やパンチ１４の配置を調整したり、上刃１１と下刃１２を交換する等、所定の方法によりクリアランスＸを調整することができ、以降の剪断加工により、不良品が発生することを防止できる。
【００３５】
以上のように、本実施形態では、反射光量を測定という定量的な評価を用いることにより、評価者による評価結果のバラつきが生じないため、高精度に不良品を検出し、クリアランスＸの調整をすることができる。従って、不良品の成形、ないし、不良品の後工程への流出を高精度で予防することができる。また、光量の測定に用いる照射機構２０および検知機構２１としては、例えば簡易なレーザー照射器や光沢度計を用いることができる。従って、剪断加工後のワークＷをその場で評価してその良否を判定する等、簡易な評価が可能である。
【００３６】
本発明の加工型の調整の有無を判定するシステムとして、上記の照射機構２０および検知機構２１の他、判定装置と表示機構を設けてもよい。判定装置として、例えばパーソナルコンピュータなどを用い、このパーソナルコンピュータに検知機構２１を接続する。そして、検知機構２１によって検知された光量と、パーソナルコンピュータに予め設定された閾値とを比較し、クリアランスの調整の有無を判定する。判定結果は、パーソナルコンピュータのディスプレイに表示してもよいし、別途の表示機構を設けてパーソナルコンピュータと接続し、この表示機構により判定結果を出力してもよい。表示機構としては、ランプや音声、文字など、適宜の手段により表示する機構を用いることができる。
【００３７】
本実施形態で、加工されるワークＷの一例としては、自動車に使用されるパネル部品が挙げられる。このワークは、プレス装置による絞り加工後、本実施形態の剪断加工により不要な部分を切り落とし、所定の工程を経てパネル部品として成形される。
【００３８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
【００３９】
以上の説明では、ワークＷの切断面に光を照射し、剪断面と破断面の割合を評価したが、切り落とされた先端部Ｗ１の側の切断面に光を照射して上記の評価を行うこともできる。
【００４０】
以上の実施形態では、切断面に光を照射することにより剪断面と破断面の割合を評価したが、本発明はこれに限らない。例えば、切断面を撮像して画像からその割合を読み取るような方法であってもよいし、電気信号を用いた評価であってもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１０      加工型
１１      上刃（第一の刃）
１２      下刃（第二の刃）
１３      ダイ
１４      パンチ
２０      照射機構
２１      検知機構
Ｗ        ワーク
Ｗ１      先端部
Ｗａ      切断面
Ｗａ１    ダレ
Ｗａ２    剪断面
Ｗａ３    破断面
Ｗａ４    カエリ
Ｘ        クリアランス
Ｌ１      入射光
Ｌ２、Ｌ３  反射光
【図１】
2019038084.tif 000003
【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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