(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型又は加工機械の金型取付部材に形成されるセンサ取付部と、
前記センサ取付部に挿通されるセンサ支持部材と、
前記センサ支持部材に設けられる第１のセンサ及び第２のセンサを備え、所定の間隔で３箇所以上設けられるセンサユニットと、
前記センサ支持部材を保持する保持装置と、
を有し、
前記第１のセンサは、該第１のセンサから前記金型取付部材までの距離を測定可能に設けられ、
前記第２のセンサは、該第２のセンサから前記金型までの距離を測定可能に設けられる、
ことを特徴とする測定装置。
【請求項２】
前記センサ取付部は、溝状に形成されて、
前記第１のセンサは、前記第１のセンサから前記センサ取付部の底面までの距離を測定可能に設けられ、
前記第２のセンサは、前記第２のセンサから前記金型の被取付面までの距離を測定可能に設けられ、
前記センサ支持部材は、長尺状に形成されて、前記金型又は前記金型取付部材の変形の影響を受けない様に保持されることを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記センサ取付部は、前記金型取付部材に形成されるＴ溝であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の測定装置。
【請求項４】
金型又は加工機械の金型取付部材に形成されるセンサ取付部に挿通され、第１のセンサ及び第２のセンサをセンサユニットとして所定の間隔で３箇所以上設けられるセンサ支持部材を備える測定装置により、前記加工機械の静止状態において、各前記センサユニットの前記第１のセンサにより該第１のセンサから前記金型取付部材までの距離を測定し、各前記センサユニットの前記第２のセンサにより該第２のセンサから前記金型までの距離を測定する第１工程と、
前記加工機械の加工時に、各前記センサユニットの前記第１のセンサにより該第１のセンサから前記金型取付部材までの距離を測定し、各前記センサユニットの前記第２のセンサにより該第２のセンサから前記金型までの距離を測定する第２工程と、
前記第１工程及び前記第２工程の測定結果に基づいて、前記金型取付部材及び前記金型のたわみ量、又は加工時における前記金型取付部材と前記金型との間に生じる隙間量を算出する第３工程と、
を有することを特徴とする測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型を用いて加工を行う加工機械の金型取付部材及び金型のたわみ量や、加工時における金型取付部材と金型との間の隙間量を測定するための測定装置及び測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、加工機械の加工時における金型のたわみ量を考慮した金型設計を行って、金型トライアウトの削減が試みられている。例えば、特許文献１に開示されるプレス機械用の金型作成法では、金型の加工前に、金型素材を分析し、金型の使用時の変形量（すなわち、たわみ量）及び方向を予測して、予測された変形量及びその方向に基づいて、金型作成用の加工データを修正する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１４５８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
金型は、加工機械（特許文献１においてはプレス機械）に取り付けて製品の加工が行われる。そして、加工時には、加工機械の金型取付部材も変形する。すると、金型のたわみ量を予測して金型を設計しても、加工機械の金型取付部材の変形が製品の加工に影響を与える場合がある。
【０００５】
本発明は、金型及び加工機械の金型取付部材の各たわみ量を考慮した金型を提供し、当該金型を提供するための測定装置及び測定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】
【０００６】
本発明に係る測定装置は、金型又は加工機械の金型取付部材に形成されるセンサ取付部と、前記センサ取付部に挿通されるセンサ支持部材と、前記センサ支持部材に設けられる第１のセンサ及び第２のセンサを備え、所定の間隔で３箇所以上設けられるセンサユニットと、前記センサ支持部材を保持する保持装置と、を有し、前記第１のセンサは、該第１のセンサから前記金型取付部材までの距離を測定可能に設けられ、前記第２のセンサは、該第２のセンサから前記金型までの距離を測定可能に設けられる、ことを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る測定方法は、金型又は加工機械の金型取付部材に形成されるセンサ取付部に挿通され、第１のセンサ及び第２のセンサをセンサユニットとして所定の間隔で３箇所以上設けられるセンサ支持部材を備える測定装置により、前記加工機械の静止状態において、各前記センサユニットの前記第１のセンサにより該第１のセンサから前記金型取付部材までの距離を測定し、各前記センサユニットの前記第２のセンサにより該第２のセンサから前記金型までの距離を測定する第１工程と、前記加工機械の加工時に、各前記センサユニットの前記第１のセンサにより該第１のセンサから前記金型取付部材までの距離を測定し、各前記センサユニットの前記第２のセンサにより該第２のセンサから前記金型までの距離を測定する第２工程と、前記第１工程及び前記第２工程の測定結果に基づいて、前記金型取付部材及び前記金型のたわみ量、又は加工時における前記金型取付部材と前記金型との間に生じる隙間量を算出する第３工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、金型及び加工機械の金型取付部材の各たわみ量を考慮した金型を提供し、当該金型を提供するための測定装置及び測定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る測定装置が取り付けられるプレス機械の正面模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係る測定装置が取り付けられるプレス機械の測定装置をスライド側面から見た一部断面模式図である。
【図３】本発明の実施形態に係る測定装置が取り付けられたプレス機械における測定装置を示す、図２のセンサ支持部材の端部を拡大して示す模式図である。
【図４】本発明の実施形態に係る測定装置が取り付けられたプレス機械における測定装置を示す、図３を正面側から見た模式図である。
【図５】本発明の実施形態に係る測定装置の測定方法についての模式図であり、（ａ）は静止状態を示し、（ｂ）は加圧状態を示し、（ｃ）は算出式の説明のための図である。
【図６】本発明の実施形態に係る金型が取り付けられたプレス機械の要部を正面から見た模式図である。
【図７】本発明の実施形態に係る金型が取り付けられたプレス機械の要部を側面から見た一部断面模式図である。
【図８】本発明の実施形態に係る金型における下型を上面から見た模式図である。
【図９】本発明の実施形態に係る金型における下型を示し、（ａ）は正面模式図であり、（ｂ）は底面模式図であり、（ｃ）は側面模式図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る金型に関する図であり、（ａ）は成形される製品の概略を示す斜視図であり、（ｂ）は下型の挙動を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明の実施形態について、図に基づいて説明する。図１に示すプレス機械１は、クラウン２、スライド３、ベッド４、コラム５を備えて、コンロッド６に連結されたスライド３が上下に動作する、金属材料の加工機械である。なお、以下の説明においては、プレス機械１の図１で示す正面側から見た左側を左、右側を右として、図１の上側を上、下側を下、プレス機械１の正面側を前、背面側を後として説明する。
【００１２】
ベッド４の上面にはボルスタ７が設けられる。スライド３には、金型８０の上型８１を取り付けるためのＴ溝８が複数設けられる。同様に、ボルスタ７にも、金型８０の下型８２を取り付けるためのＴ溝８が複数設けられる。本実施形態においては、各Ｔ溝８は、前後方向に貫通して形成される。
【００１３】
また、スライド３及びボルスタ７は、金型８０が取り付けられる金型取付部材である。スライド３の下面は金型取付面３ａとされ、ボルスタ７の上面は金型取付面７ａとされる。スライド３の金型取付面３ａには、上型８１の上面である被取付面８１ａが接触して、スライド３に上型８１が設けられる。同様に、ボルスタ７の金型取付面７ａには、下型８２の被取付面８２ａが接触して、ボルスタ７に下型８２が設けられる。そして、金型８０やスライド３、ボルスタ７の金型取付面３ａ，７ａのたわみ量等を測定する測定装置１０は、スライド３やボルスタ７における任意のＴ溝８をセンサ取付部として設けられる。
【００１４】
図２〜４に示すように、センサ取付部としてのＴ溝８には、測定装置１０のセンサ支持部材１５が挿通されている。センサ支持部材１５は、角柱状に形成されて、両端部がスライド３の前後端から突出するよう長尺状に形成される。センサ支持部材１５の両端には、保持孔部１５ａが形成される。一方、スライド３の前面及び背面における測定装置１０が設けられるＴ溝８の脇には、保持装置とされるマグネットベース５０が設けられる。マグネットベース５０からは円柱状の保持ロッド５１が立設し、センサ支持部材１５の保持孔部１５ａと遊嵌する。従って、保持孔部１５ａと保持ロッド５１との間は所定の隙間を有する。該隙間により、スライド３が加工時に変形して保持ロッド５１の立設する方向が変化しても、追随してセンサ支持部材１５が変形してしまうことを低減することができる。すなわち、センサ支持部材１５は、スライド３の変形の影響を受けない様に保持される。
【００１５】
なお、保持装置であるマグネットベース５０は、本形態に限られず、金型取付部材の変形に追随しない形態であればよい。また、保持孔部１５ａの両側面側の保持ロッド５１には、ウレタンワッシャー５２が設けられる。ウレタンワッシャー５２により、センサ支持部材１５の左右方向のズレが防止される。
【００１６】
センサ支持部材１５には、３箇所にセンサユニット２０が設けられる。センサユニット２０には、センサ支持部材１５の上面側に第１のセンサ２１が設けられ、センサ支持部材１５の下面側における第１のセンサ２１の反対側の位置に第２のセンサ２２が設けられる。第１のセンサ２１及び第２のセンサ２２は、共に渦電流センサにより構成される。第１のセンサ２１は、第１のセンサ２１から、第１のセンサ２１に対向する面であるＴ溝８の底面８ａ（図３，４参照）までの距離を測定することができる。第２のセンサ２２は、第２のセンサ２２から、第２のセンサ２２に対向する面である上型８１の被取付面８１ａまでの距離を測定することができる。なお、第１のセンサ２１と第２のセンサ２２は、本実施形態においては互いに反対側に位置しているが、適宜長手方向にずらして配置することもできる。
【００１７】
センサユニット２０は、センサ支持部材１５の長手方向に沿って直線上に３箇所に設けられる。センサユニット２０は、何れも上型８１の被取付面８１ａの範囲内に配置されている。センサユニット２０は、センサ支持部材１５の両端側にセンサユニット２０−１，２０−３が設けられ、センサユニット２０−１，２０−３との間の中間位置にセンサユニット２０−２が設けられる。なお、本実施形態においては、センサユニット２０は３箇所に設けたが、これに限られず、３箇所以上設けてもよい。
【００１８】
次に、測定装置１０を用いた金型８０の上型８１及びスライド３のたわみ量εＳ，εＵＤ及び金型８０の上型８１とスライド３の加工時における隙間量λＳの測定方法について図５を用いて説明する。なお、図５（ａ），（ｂ）は、説明を分かりやすくするために、各部材との関係を微視的に見た場合について模式的に示している。
【００１９】
第１工程；図５（ａ）に示すように、起動していないプレス機械１の無負荷状態（静止状態）における各センサと対向する面との距離を測定する。すなわち、センサユニット２０−１，２０−２，２０−３において、各第１のセンサ２１は、第１のセンサ２１とＴ溝８の底面８ａとの距離Ｓａ１１，Ｓｂ１１，Ｓｃ１１を測定し、各第２のセンサ２２は、第２のセンサ２２と被取付面８１ａとの距離Ｓａ１２，Ｓｂ１２，Ｓｃ１２を測定する。
【００２０】
第２工程；図５（ｂ）に示すように、プレス機械１に負荷が掛かる加工時（加圧状態）における各センサと対向する面との距離を測定する。センサユニット２０−１，２０−２，２０−３において、各第１のセンサ２１は、第１のセンサ２１とＴ溝８の底面８ａとの距離Ｓａ２１，Ｓｂ２１，Ｓｃ２１を測定し、各第２のセンサ２２は、第２のセンサ２２と被取付面８１ａとの距離Ｓａ２２，Ｓｂ２２，Ｓｃ２２を測定する。
【００２１】
第３工程（１）；各センサユニット２０の測定結果に基づいて、スライド３及び上型８１のたわみ量εＳ，εＵＤを算出する。たわみ量εＳ，εＵＤの算出は、以下のように行う。
スライド３のたわみ量εＳは、各センサユニット２０における第１のセンサ２１の測定値について、加圧状態の測定値と無負荷状態（静止状態）の時の測定値の差を求めて、これらの値からたわみ量εＳを算出する。図５（ｃ）において、
Ｘａ＝Ｓａ２１−Ｓａ１１，Ｘｂ＝Ｓｂ２１−Ｓｂ１１，Ｘｃ＝Ｓｃ２１−Ｓｃ１１
とすれば、
ε＝εＳ＝Ｘｂ−｛Ｘａ＋（Ｘｃ−Ｘａ）／２｝・・・（式１）
＝Ｘｂ−（Ｘａ＋Ｘｃ）／２・・・（式２）
により、たわみ量εＳが算出できる。
【００２２】
このように、センサ支持部材１５における両端側のセンサユニット２０−１，２０−３のセンサを基準として、中央のセンサユニット２０−２が測定した変化量に基づいて、たわみ量εＳを算出することができる。図５（ａ）に示すように、センサ支持部材１５を水平に配置していなくても、測定装置１０の測定を行うことができる。
【００２３】
なお、本実施形態においては、センサユニット２０−２はセンサユニット２０−１，２０−３間の中央に位置しているため、（式１）において（Ｘｃ−Ｘａ）を「２」で除しているが、センサユニット２０−３の配置位置に応じて除数を設定することができる。従って、センサユニット２０−２は、センサユニット２０−１，２０−３間であれば任意の位置に設けることができる。
【００２４】
同様に、金型８０の上型８１のたわみ量εＵＤは、図５（ｃ）において、
Ｘａ＝Ｓａ２２−Ｓａ１２，Ｘｂ＝Ｓｂ２２−Ｓｂ１２，Ｘｃ＝Ｓｃ２２−Ｓｃ１２
とすれば、
ε＝εＵＤ＝Ｘｂ−（Ｘａ＋Ｘｃ）／２
により、たわみ量εＵＤが算出できる。
【００２５】
たわみ量εＳ，εＵＤを算出する場合には、センサ支持部材１５は静止状態と加圧状態において同じ位置である必要がある。従って、特に第２工程の測定においては、センサ支持部材１５が振動等で動かないように、スライド３をゆっくりと動かしたり、スライド３の下死点付近（すなわち、荷重が最もかかるスライド３の位置）にてスライド３を停止させて測定を行うことが好ましい。
【００２６】
第３工程（２）；また、各センサユニット２０の測定結果に基づいて、スライド３の金型取付面３ａと上型８１の被取付面８１ａとの加工状態における隙間量λＳ（λＳａ，λＳｂ，λＳｃ）を算出する。
一般に、金型８０は、金型取付部材（スライド３やボルスタ７）よりも曲げ剛性が高い。従って、プレス加工時における金型取付部材（スライド３、ボルスタ７）と金型８０（上型８１、下型８２）のたわみ量εＳ，εＢ，εＵＤ，εＬＤは異なると考えられる。そして、金型取付部材（スライド３やボルスタ７）のたわみ量εＳ，εＢは金型８０（上型８１、下型８２）のたわみ量εＵＤ，εＬＤよりも大きいと考えられる。すると、各たわみ量εＳ，εＢ，εＵＤ，εＬＤの相違により、スライド３の金型取付面３ａと上型８１の被取付面８１ａとの間や、ボルスタ７の金型取付面７ａと下型８２の被取付面８２ａとの間には、隙間（隙間量λＳ，λＢ）が生じることが予測される。この隙間（隙間量λＳ，λＢ）がパンチに対応する箇所（例えば、パンチからの圧力伝達角の範囲内）に生じると、製品の加工時にパンチを支持することができず、製品の精度に悪影響を及ぼすことが考えられる。
【００２７】
スライド３の金型取付面３ａと上型８１の被取付面８１ａとの間の隙間量λＳは、センサユニット２０−１，２０−２，２０−３が取り付けられている３箇所の隙間量λＳａ，λＳｂ，λＳｃとして、第１のセンサ２１と第２のセンサ２２の測定値の和の変化量（プレス機械１の加工状態における第１のセンサ２１と第２のセンサ２２の測定値の和とプレス機械１の静止状態における第１のセンサ２１と第２のセンサ２２の測定値の和との差）から算出することができる。  
λＳａ＝（Ｓａ２１＋Ｓａ２２）−（Ｓａ１１＋Ｓａ１２），
λＳｂ＝（Ｓｂ２１＋Ｓｂ２２）−（Ｓｂ１１＋Ｓｂ１２），
λＳｃ＝（Ｓｃ２１＋Ｓｃ２２）−（Ｓｃ１１＋Ｓｃ１２）  
【００２８】
プレス機械１の静止状態においては、スライド３の金型取付面３ａと上型８１の被取付面８１ａとの間の隙間（隙間量λＳａ，λＳｂ，λＳｃ）は０（すなわち隙間が無い状態）であり、本来はプレス加工を行っても当該隙間は生じていない。しかしながら、上記の隙間量λＳａ，λＳｂ，λＳｃが０より大きい値が算出された場合には、当該隙間が生じていることとなる。なお、プレス機械１が連続して振動を伴うプレス加工を行っている場合にセンサ支持部材１５が上下に振動しても第１のセンサ２１と第２のセンサ２２の測定値の和は変化しない。従って、隙間量λＳａ，λＳｂ，λＳｃの算出は、プレス機械１の振動を伴う連続プレス加工中においても行うことができる。
【００２９】
そして、たわみ量εＳ，εＵＤや隙間量λＳの算出（上記の第３工程（１），（２））の処理は、各センサユニット２０の測定値を取得する図２に示す処理装置１５０（例えばＰＣ等）により行うことができる。この場合、第３工程（１），（２）の算出を行うプログラムを予め処理装置１５０にインストールしておくことができる。
【００３０】
また、センサ支持部材１５における両端部のセンサユニット２０−１，２０−３間距離を短くして、各たわみ量εＳ，εＵＤ，εＢ，εＬＤや隙間量λＳ，λＢをセンサユニット２０−１，２０−３間距離で除した値に基づいて、スライド３やボルスタ７の金型取付面３ａ，７ａのエリアに適合したたわみ量εＳ，εＵＤ，εＢ，εＬＤや隙間量λＳ，λＢを算出することもできる。
【００３１】
また、上記の説明では、スライド３と上型８１についてのたわみ量εＳ，εＵＤや隙間量λＳ（λＳａ，λＳｂ，λＳｃ・・・）を算出したが、ボルスタ７に測定装置１０を取り付けて、ボルスタ７と下型８２についてのたわみ量εＢ，εＬＤや隙間量λＢ（λＢａ，λＢｂ，λＢｃ・・・）を算出することもできる。
【００３２】
また、測定装置１０は、前後方向に貫通するＴ溝８に設けた１本の長尺状のセンサ支持部材１５の例を示したが、隙間量λＳ，λＢを算出する場合には、貫通していない適宜の凹部等の位置にセンサユニット２０を備える分割して形成されるセンサ支持部材を配置するようにしてもよい。センサ支持部材を保持する保持装置は、防振マット等適宜の構造を採用することができる。また、Ｔ溝８は、前後方向に貫通するＴ溝８に限られず、左右方向に設けたＴ溝であってもよい。さらにまた、金型８０側にセンサ取付部としての溝を形成してもよい。
【００３３】
次に、本発明の実施形態における金型８０について、図６〜１０に基づいて説明する。図６及び図７は、図１のプレス機械１に金型８０を取り付けた状態を示す要部拡大図である。図６，７に示すプレス機械１では、測定装置１０は、図示しないが、ボルスタ７の所定箇所に取り付けられている。
【００３４】
図６，７に示すように、プレス機械１は、ベッド４の内部にクッションパッド４０及び複数のクッションピン４１を備える。下型８２は、左右方向に長いパンチ８２ｂが形成される。パンチ８２ｂの周囲には、ブランクホルダ８３が設けられる。ブランクホルダ８３は、クッションピン４１が突き当てられる。
【００３５】
一方、上型８１には、パンチ８２ｂに対応するダイス８４が設けられる。ダイス８４は、パンチ８２ｂの長手方向（プレス機械１の左右方向）に複数設けられるガススプリング８５のロッド８５ａが挿通されて、成形時に製品のノックアウトが行われる。上型８１は、金型８０の四隅に配置されるガイドポスト８６により、下型８２に対して上下方向にガイドされる。
【００３６】
金型８０は、鋼板材を用いてプレス加工を行って、図１０（ａ）に示すような凹溝状の製品１００を製造することができる。
【００３７】
図８は、ブランクホルダ８３を備える下型８２を上面から見た平面図である。下型８２についてより詳細に説明する。パンチ８２ｂは、長手方向を左右方向とする略長矩形板状の下型ベース部８２ｃから立設する。下型ベース部８２ｃは、下型ベース部８２ｃの四隅において、左右方向外方にそれぞれ突出するように形成される型設置部８２ｄと接続される。下型８２は、型設置部８２ｄのＵ字状切欠き部に係合されるＴボルト８８により、ボルスタ７に形成されるＴ溝８（図６，７では不図示）に固定される。
【００３８】
型設置部８２ｄは、望ましくは、下型ベース部８２ｃに対して、上下方向は可動自在とし、前後方向及び左右方向は規制するように接続する。型設置部８２ｄと下型ベース部８２ｃとの接続は、例えば、剛性が比較的低い構造としたり、所定の継手部材を用いたりして構成することができる。
【００３９】
ブランクホルダ８３には、取付ボルト（スプールリテーナー）８３ａに対応する孔部８３ａ１が形成され、孔部８３ａ１に対応する下型ベース部８２ａ１には、ねじ部が形成される。また、下型ベース部８２ｃには、クッションピン４１が挿通される孔部４１ａが複数形成される。
【００４０】
図９（ａ）は下型８２の正面図、（ｂ）は下型８２の下面図、（ｃ）は下型８２の側面図である。下型８２のパンチ８２ｂ及び下型ベース部８２ｃは、鋳物により一体的に形成される。下型ベース部８２ｃの下面８２ｃ１には、複数の長矩形凹状の肉盗み部８２ｃ２が形成される。また、図９（ｂ）に示すハッチング部分は、ボルスタ７の金型取付面７ａに接触（設置）される部分である。下型ベース部８２ｃの下面８２ｃ１の略中央には、パンチ８２ｂに対応した略長矩形状に形成される受圧部８２ｅが設けられる。受圧部８２ｅは、薄板状に形成されて、下型ベース部８２ｃの下面８２ｃ１に対して、適宜の構造（例えばねじ構造等）により着脱自在に形成される。または、シムのように、載置するのみでもよい。ここで、型設置部８２ｄは、下型ベース部８２ｃに対して上下方向に可動自在であるので、受圧部８２ｅの下面８２ｅ１と型設置部８２ｄの下面８２ｄ１は、同一平面上に設定することができる。
【００４１】
そして、受圧部８２ｅの下面８２ｅ１と下型ベース部８２ｃの下面８２ｃ１との間は、逃がし部８２ｆ（図９（ｃ）の拡大図参照）とされる空間が形成される。逃がし部８２ｆの高さ（本実施形態においては受圧部８２ｅの厚み）は、逃がし量Ｑで設定される。このように、下型８２がボルスタ７の金型取付面７ａに取り付けられる被取付面８２ａは、受圧部８２ｅと、逃がし部８２ｆを備える。
【００４２】
ここで、一般的な金型設計がなされた金型について述べる。以下の説明では参照のため、本実施形態の下型８２に相当する部位の符号を括弧で括った符号で記載する。
一般的には、型設置部（８２ｄ）は下型ベース部（８２ｃ）に対して固定されて一体的に形成され、型設置部（８２ｄ）の下面（８２ｄ１）は、下型ベース部（８２ｃ）の下面（８２ｃ１）と同一平面とされる。従って、型設置部（８２ｄ）の下面（８２ｄ１）と下型ベース部（８２ｃ）の下面（８２ｃ１）とがボルスタ（７）の金型取付面（７ａ）に設置される。すると、プレス機械１の加工時において、下型（８２）は、図１０（ｂ）の二点鎖線Ｒ１に示すように、型設置部（８２ｄ）を支点として下方に撓むよう変形する。（下型８２の変形の様子を示す、図６の二点鎖線ＬＲ、図７の二点鎖線ＦＢを参照。）
【００４３】
本実施形態の金型８０（下型８２）においては、型設置部８２ｄの下面８２ｄ１と受圧部８２ｅの下面８２ｅ１がボルスタ７の金型取付面７ａに接触している。しかしながら、加圧時には、型設置部８２ｄと下型ベース部８２ｃは上下方向に稼働するため、下型ベース部８２ｃのみが下方に押圧される。すると、下型８２の撓みは、図１０（ｂ）に示すように、受圧部８２ｅの端縁を支点とした実線Ｒ２のように変形する。受圧部８２ｅは、型設置部８２ｄよりも内側に配置されるため、支点間距離が短くなったことにより、一般的な金型のたわみ量（二点鎖線Ｒ１）よりも少ないたわみ量（実線Ｒ２）となる。このとき、型設置部８２ｄは、下型ベース部８２ｃと上下方向は可動自在に接続されるので、下型８２の撓みにおいて型設置部８２ｄが支点となることは無く、よって上記説明の通り、図１０（ｂ）の実線Ｒ２で示す支点は受圧部８２ｅの縁部により形成される。
【００４４】
このようにして、本実施形態の金型８０（下型８２）は、加圧時における変形量（たわみ量）を少なくすることができる。なお、型設置部８２ｄと下型ベース部８２ｃとが固定的に接続していても、当該接続部分の下方にボルスタ７の金型取付面７ａとの隙間が存在すれば、上記の効果を得ることができるが、型設置部８２ｄと下型ベース部８２ｃとが上下方向に可動自在に接続していれば好適である。
【００４５】
また、逃がし量Ｑは、以下のように設定することができる。先ず、型設置部８２ｄの下面８２ｄ１と高さが揃えられた下面８２ｅ１を備える受圧部８２ｅを下型８２に取り付ける。すると、プレス機械１の静止状態において、ボルスタ７の金型取付面７ａに対して、型設置部８２ｄの下面８２ｄ１及び受圧部８２ｅの下面８２ｅ１が接触する。次に、前述の測定装置１０にて、プレス加工中におけるボルスタ７のたわみ量εＢを測定する。そして、逃がし量Ｑは、ボルスタ７のたわみ量εＢ以上とすればよい。
【００４６】
このように、逃がし量Ｑを金型取付部材であるボルスタ７のたわみ量εＢ以上としておけば、プレス機械１の加工時において、ボルスタ７が撓んでも、ボルスタ７の金型取付面７ａが逃がし部８２ｆに対応する下型ベース部８２ｃの下面８２ｃ１に当接することがなく、受圧部８２ｅでの受圧状態が保たれる。従って、受圧部８２ｅによる下型８２の撓みを低減したプレス加工を実現することができる。
【００４７】
そして、受圧部８２ｅは、下型ベース部８２ｃに対して着脱自在に形成されるので、種々の厚みの受圧部８２ｅを作成しておくことができる。一般的に、異なるプレス機械（金型取付部材）同士は、それぞれのたわみ量も異なる。従って、金型８０を異なるプレス機械（金型取付部材）に取り付けた場合には、金型取付部材のたわみ量と金型８０の撓み量との差により生じる隙間量λも変化して、製品精度にも影響が及ぶ。従って、一般的には、金型８０を異なるプレス機械に取り付けた場合には、再度金型８０のパンチ８２ｂの再加工等の修正を行う必要がある。
【００４８】
しかしながら、本実施形態の金型８０をプレス機械１とは異なるプレス機械に取り付けた場合には、測定装置１０で金型取付部材のたわみ量を測定して所定の受圧部８２ｅを下型ベース部８２ｃに取り付けることで製品精度を同様とすることができる。従って、パンチ８２ｂの再加工等の修正無く、金型８０を異なるプレス機械に取り付けることができる。
【００４９】
また、測定装置１０により、下型８２とボルスタ７との隙間量λＢをプレス加工を継続しながら測定して、経時的に隙間量λＢが変化した場合であっても、受圧部８２ｅを差し替えて調整を行うことができる。これにより、安定した精度で製品１００を生産することができる。
【００５０】
なお、受圧部８２ｅの大きさは、パンチ８２ｂの基端部から所定の圧力伝達角（例えば３０度）の範囲内の大きさであれば好ましい。そして、逃がし部８２ｆは、受圧部８２ｅの外側に形成されていればよい。また、上記は下型８２に逃がし部８２ｆを設けたが、逃がし部８２ｆは上型８１に設けてもよいし、上型８１と下型８２の両者に設けてもよい。
【００５１】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は本実施形態により限定されることは無く、種々の形態で実施することができる。例えば、本実施形態においてはプレス機械１によるプレス加工を行う金型８０について説明したが、これに限られず、例えば、加工機械を射出成形機として、射出成形用の金型について本発明を適用することもできる。また、測定装置１０が取り付けられるセンサ取付部は、Ｔ溝８に限られず、スライド３、ボルスタ７に溝状や孔状等の形態で専用のセンサ取付部を形成して当該センサ取付部に取り付けることもできる。
【００５２】
さらにまた、本実施形態においては測定装置１０のマグネットベース５０を保持装置としたが、これに限られず、適宜の形式の装置を採用することができる。例えば、ボルスタ７に取り付ける場合には、接地フロアから立設する支持部材を保持装置とすることができる。センサ支持部材１５は、金型取付部材の変形の影響を受けないように保持されることが肝要である。また、第１のセンサ２１、第２のセンサ２２は、それぞれ渦電流センサに限られず、適宜のセンサを採用することができる。
【００５３】
また、測定装置１０のセンサ支持部材１５が挿通されるセンサ取付部は、Ｔ溝８に限られず、例えば凹状溝や孔状でもよい。すなわち、第１のセンサにより金型取付部材までの距離を測定し、第２のセンサにより金型までの距離を測定して、金型取付部材や金型のたわみ量が算出できる形態であればよい。
【００５４】
また、測定装置１０は、本実施形態においては金型取付部材であるスライド３やボルスタ７に、Ｔ溝８をセンサ取付部としたが、金型８０（上型８１、下型８２）にセンサ取付部を形成して測定装置１０を金型８０に設けることもできる。
【符号の説明】
【００５５】
１        プレス機械                ２        クラウン
３        スライド                  ３ａ      金型取付面
４        ベッド                    ５        コラム
６        コンロッド                ７        ボルスタ
７ａ      金型取付面                ８        Ｔ溝
８ａ      底面                      １０      測定装置
１５      センサ支持部材            １５ａ    保持孔部
２０，２０−１，２０−２，２０−３      センサユニット
２１      第１のセンサ              ２２      第２のセンサ
４０      クッションパッド          ４１      クッションピン
４１ａ    孔部                      ５０      マグネットベース
５１      保持ロッド                ５２      ウレタンワッシャー
８０      金型                      ８１      上型
８１ａ    被取付面                  ８２      下型
８２ａ    被取付面                  ８２ａ１  下型ベース部
８２ｂ    パンチ                    ８２ｃ    下型ベース部
８２ｃ１  下面                      ８２ｃ２  肉盗み部
８２ｄ    型設置部                  ８２ｄ１  下面
８２ｅ    受圧部                    ８２ｅ１  下面
８２ｆ    逃がし部                  ８３      ブランクホルダ
８３ａ    取付ボルト                ８３ａ１  孔部
８４      ダイス                    ８５      ガススプリング
８５ａ    ロッド                    ８６      ガイドポスト
８８      Ｔボルト                  １００    製品
１５０    処理装置
Ｑ        逃がし量
εＳ      （スライドの）たわみ量        εＵＤ    （上型の）たわみ量
εＢ      （ボルスタの）たわみ量        εＬＤ    （下型の）たわみ量
λＳａ，λＳｂ，λＳｃ      （スライドと上型の）隙間量
λＢ      （下型とボルスタの）隙間量
【要約】
【課題】金型及び加工機械の金型取付部材の各たわみ量を考慮した金型を提供し、当該金型を提供するための測定装置及び測定方法を提供する。
【解決手段】測定装置１０は、金型８０又は加工機械であるプレス機械１の金型取付部材であるスライド３やボルスタ７に形成されるセンサ取付部としてのＴ溝８と、Ｔ溝８に挿通されるセンサ支持部材１５と、センサ支持部材１５に設けられる第１のセンサ２１及び第２のセンサ２２を備え、所定の間隔で３箇所以上設けられるセンサユニット２０と、センサ支持部材１５を保持する保持装置としてのマグネットベース５０と、を有し、第１のセンサ２１は、第１のセンサ２１から金型取付部材であるスライド３までの距離を測定可能に設けられ、第２のセンサ２２は、第２のセンサ２２から金型８０までの距離を測定可能に設けられる。
【選択図】    図２【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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