(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス成形装置による被加工素材の成形加工時に発生する弾性波を、第一のＡＥセンサにて被加工素材に近接する位置で検出するとともに、第二のＡＥセンサにて第一のＡＥセンサよりも被加工素材から離れた位置で検出し、これらの弾性波を電気的信号に変換して、弾性波の大きさを電圧値の経時変化として表した第一のＡＥ波形及び第二のＡＥ波形を取得する工程と、
前記第一のＡＥ波形及び第二のＡＥ波形に基づいて、ＡＥ波形の積分値である、第一のＡＥエネルギー値及び第二のＡＥエネルギー値を、予め設定された単数又は複数の時間領域について算出する工程と、
前記第一のＡＥエネルギー値と第二のＡＥエネルギー値との比と、予め設定された良品形成時に得られる第一のＡＥエネルギー値と第二のＡＥエネルギー値との比とを、比較することによって、プレス不良の有無を判定する工程とを、
含むことを特徴とするプレス不良検出方法。
【請求項２】
プレス成形装置による被加工素材の成形加工時に発生する弾性波を、第一のＡＥセンサにて被加工素材に近接する位置で検出するとともに、第二のＡＥセンサにて第一のＡＥセンサよりも被加工素材から離れた位置で検出し、これらの弾性波を電気的信号に変換して、弾性波の大きさを電圧値の経時変化として表した第一のＡＥ波形及び第二のＡＥ波形を取得する工程と、
前記第一のＡＥ波形及び第二のＡＥ波形に基づいて、ＡＥ波形の積分値である、第一のＡＥエネルギー値及び第二のＡＥエネルギー値を、予め設定された複数の時間領域について算出する工程と、
ある時間領域について算出された第一のＡＥエネルギー値と第二のＡＥエネルギー値との比と、その他の時間領域について算出された第一のＡＥエネルギー値と第二のＡＥエネルギー値との比とを、比較することによって、プレス不良の有無を判定する工程とを、
含むことを特徴とするプレス不良検出方法。
【請求項３】
前記第一のＡＥセンサは、プレス成形装置のプレス型における被加工素材に近接する位置に設け、
前記第二のＡＥセンサは、プレス成形装置のプレス型の外側に配置される外型に設けることを特徴とする、
請求項１又は請求項２に記載のプレス不良検出方法。
【請求項４】
プレス成形装置による被加工素材の成形加工時に発生する弾性波を、被加工素材に近接する位置で検出する第一のＡＥセンサを備え、該第一のＡＥセンサにより検出した弾性波を電気的信号に変換して、弾性波の大きさを電圧値の経時変化として表した第一のＡＥ波形を得る第一のＡＥ測定手段と、
プレス成形装置による被加工素材の成形加工時に発生する弾性波を、第一のＡＥセンサよりも被加工素材から離れた位置で検出する第二のＡＥセンサを備え、該第二のＡＥセンサにより検出した弾性波を電気的信号に変換して、弾性波の大きさを電圧値の経時変化として表した第二のＡＥ波形を得る第二のＡＥ測定手段と、
前記第一のＡＥ波形及び第二のＡＥ波形に基づいて、ＡＥ波形の積分値である、第一のＡＥエネルギー値及び第二のＡＥエネルギー値を、予め設定された単数又は複数の時間領域について算出するＡＥエネルギー算出手段と、
前記第一のＡＥエネルギー値と第二のＡＥエネルギー値との比と、予め設定された良品形成時に得られる第一のＡＥエネルギー値と第二のＡＥエネルギー値との比とを、比較する比較演算手段と、
前記比較演算結果に基づいて、プレス不良の有無を判定する判定手段とを、
含むことを特徴とするプレス不良検出システム。
【請求項５】
プレス成形装置による被加工素材の成形加工時に発生する弾性波を、被加工素材に近接する位置で検出する第一のＡＥセンサを備え、該第一のＡＥセンサにより検出した弾性波を電気的信号に変換して、弾性波の大きさを電圧値の経時変化として表した第一のＡＥ波形を得る第一のＡＥ測定手段と、
プレス成形装置による被加工素材の成形加工時に発生する弾性波を、第一のＡＥセンサよりも被加工素材から離れた位置で検出する第二のＡＥセンサを備え、該第二のＡＥセンサにより検出した弾性波を電気的信号に変換して、弾性波の大きさを電圧値の経時変化として表した第二のＡＥ波形を得る第二のＡＥ測定手段と、
前記第一のＡＥ波形及び第二のＡＥ波形に基づいて、ＡＥ波形の積分値である、第一のＡＥエネルギー値及び第二のＡＥエネルギー値を、予め設定された単数又は複数の時間領域について算出するＡＥエネルギー算出手段と、
ある時間領域について算出された第一のＡＥエネルギー値と第二のＡＥエネルギー値との比と、その他の時間領域について算出された第一のＡＥエネルギー値と第二のＡＥエネルギー値との比とを、比較する比較演算手段と、
前記比較演算結果に基づいて、プレス不良の有無を判定する判定手段とを、
含むことを特徴とするプレス不良検出システム。
【請求項６】
前記第一のＡＥセンサは、プレス成形装置のプレス型における被加工素材に近接した位置に設け、
前記第二のＡＥセンサは、プレス成形装置のプレス型の外側に配置される外型に設けることを特徴とする、
請求項４又は請求項５に記載のプレス不良検出システム。
【請求項７】
請求項４〜請求項６の何れか一項に記載のプレス不良検出システムを備えた、
プレス成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス成形装置にて被加工素材を成形加工する際に生じる割れやくびれ等のプレス不良を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的にプレス成形加工は、一秒に数枚程度の処理速度で行われることが多いため、この非常に短い加工時間の現象を正確に捉えることは非常に難しい。このため、被加工素材を成形加工する際に該被加工素材に生じる割れやくびれ等のプレス不良は、真因追求や、再発防止対策が実現できていない課題の一つである。
【０００３】
被加工素材が塑性変形や破壊する際に，被加工素材内にひずみの形で蓄えられていたエネルギーが弾性波（音波）の形で放出される現象（アコースティック・エミッション）が生じる。以下、アコースティック・エミッションにより発生する弾性波を『ＡＥ波』と記載する。
特に、成形加工時に被加工素材に割れが発生すると、通常よりも高レベルのエネルギーが放出される。よって、成形加工時にＡＥ波を検出することによって、被加工素材の割れを検出することが可能である。
【０００４】
そこで、特許文献１では、成形加工時に被加工素材に割れが発生した場合に、放出される高レベルのエネルギー（異常信号）をリアルタイムで検出し、割れ発生の有無の判定を行うために、被加工素材からの加工割れ状態を検出するアコースティック・エミッションセンサ（以下、ＡＥセンサと記載する）などの割れ発生検出手段を内蔵したプレス加工装置が提案されている。この技術によれば、成形加工時にインラインでリアルタイムに全ての被加工素材に対してプレス不良発生の有無の判定を行うことが理論的に可能となる。
【０００５】
しかし、ＡＥセンサは音響センサであるので、該ＡＥセンサの検出信号には、被加工素材から発生するＡＥ波の他に、プレス成形装置から発生する機械音等に基づく弾性波等の外乱要因が含まれる。このようなＡＥセンサの検出信号を解析し、評価するにあたって、被加工素材から発生したＡＥ波を明確に区別して、割れを確実に検出することは困難であった。
【特許文献１】特開平４−７５８００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明では、プレス成形装置から発される機械音等の外乱の影響を受けずに、成形加工において被加工素材に割れやくびれ等のプレス不良が発生したことを、確実に検出することを可能とする、プレス不良検出のための技術を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００８】
即ち、請求項１においては、プレス成形装置による被加工素材の成形加工時に発生する弾性波を、第一のＡＥセンサにて被加工素材に近接する位置で検出するとともに、第二のＡＥセンサにて第一のＡＥセンサよりも被加工素材から離れた位置で検出し、これらの弾性波を電気的信号に変換して、弾性波の大きさを電圧値の経時変化として表した第一のＡＥ波形及び第二のＡＥ波形を取得する工程と、前記第一のＡＥ波形及び第二のＡＥ波形に基づいて、ＡＥ波形の積分値である、第一のＡＥエネルギー値及び第二のＡＥエネルギー値を、予め設定された単数又は複数の時間領域について算出する工程と、前記第一のＡＥエネルギー値と第二のＡＥエネルギー値との比と、予め設定された良品形成時に得られる第一のＡＥエネルギー値と第二のＡＥエネルギー値との比とを、比較することによって、プレス不良の有無を判定する工程とを、含むプレス不良検出方法である。
【０００９】
請求項２においては、プレス成形装置による被加工素材の成形加工時に発生する弾性波を、第一のＡＥセンサにて被加工素材に近接する位置で検出するとともに、第二のＡＥセンサにて第一のＡＥセンサよりも被加工素材から離れた位置で検出し、これらの弾性波を電気的信号に変換して、弾性波の大きさを電圧値の経時変化として表した第一のＡＥ波形及び第二のＡＥ波形を取得する工程と、前記第一のＡＥ波形及び第二のＡＥ波形に基づいて、ＡＥ波形の積分値である、第一のＡＥエネルギー値及び第二のＡＥエネルギー値を、予め設定された複数の時間領域について算出する工程と、ある時間領域について算出された第一のＡＥエネルギー値と第二のＡＥエネルギー値との比と、その他の時間領域について算出された第一のＡＥエネルギー値と第二のＡＥエネルギー値との比とを、比較することによって、プレス不良の有無を判定する工程とを、含むプレス不良検出方法である。
【００１０】
請求項３においては、前記第一のＡＥセンサは、プレス成形装置のプレス型における被加工素材に近接する位置に設け、前記第二のＡＥセンサは、プレス成形装置のプレス型の外側に配置される外型に設けるものである。
【００１１】
請求項４においては、プレス成形装置による被加工素材の成形加工時に発生する弾性波を、被加工素材に近接する位置で検出する第一のＡＥセンサを備え、該第一のＡＥセンサにより検出した弾性波を電気的信号に変換して、弾性波の大きさを電圧値の経時変化として表した第一のＡＥ波形を得る第一のＡＥ測定手段と、プレス成形装置による被加工素材の成形加工時に発生する弾性波を、第一のＡＥセンサよりも被加工素材から離れた位置で検出する第二のＡＥセンサを備え、該第二のＡＥセンサにより検出した弾性波を電気的信号に変換して、弾性波の大きさを電圧値の経時変化として表した第二のＡＥ波形を得る第二のＡＥ測定手段と、前記第一のＡＥ波形及び第二のＡＥ波形に基づいて、ＡＥ波形の積分値である、第一のＡＥエネルギー値及び第二のＡＥエネルギー値を、予め設定された単数又は複数の時間領域について算出するＡＥエネルギー算出手段と、前記第一のＡＥエネルギー値と第二のＡＥエネルギー値との比と、予め設定された良品形成時に得られる第一のＡＥエネルギー値と第二のＡＥエネルギー値との比とを、比較する比較演算手段と、前記比較演算結果に基づいて、プレス不良の有無を判定する判定手段とを、含むプレス不良検出システムである。
【００１２】
請求項５においては、プレス成形装置による被加工素材の成形加工時に発生する弾性波を、被加工素材に近接する位置で検出する第一のＡＥセンサを備え、該第一のＡＥセンサにより検出した弾性波を電気的信号に変換して、弾性波の大きさを電圧値の経時変化として表した第一のＡＥ波形を得る第一のＡＥ測定手段と、プレス成形装置による被加工素材の成形加工時に発生する弾性波を、第一のＡＥセンサよりも被加工素材から離れた位置で検出する第二のＡＥセンサを備え、該第二のＡＥセンサにより検出した弾性波を電気的信号に変換して、弾性波の大きさを電圧値の経時変化として表した第二のＡＥ波形を得る第二のＡＥ測定手段と、前記第一のＡＥ波形及び第二のＡＥ波形に基づいて、ＡＥ波形の積分値である、第一のＡＥエネルギー値及び第二のＡＥエネルギー値を、予め設定された単数又は複数の時間領域について算出するＡＥエネルギー算出手段と、ある時間領域について算出された第一のＡＥエネルギー値と第二のＡＥエネルギー値との比と、その他の時間領域について算出された第一のＡＥエネルギー値と第二のＡＥエネルギー値との比とを、比較する比較演算手段と、前記比較演算結果に基づいて、プレス不良の有無を判定する判定手段とを、含むプレス不良検出システムである。
【００１３】
請求項６においては、前記第一のＡＥセンサは、プレス成形装置のプレス型における被加工素材に近接した位置に設け、前記第二のＡＥセンサは、プレス成形装置のプレス型の外側に配置される外型に設けるものである。
【００１４】
請求項７においては、請求項４〜請求項６の何れか一項に記載のプレス不良検出システムを備えたプレス成形装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１６】
本発明によれば、被加工素材から発生するＡＥ波を主に計測した第一のＡＥエネルギー値と、被加工素材から発生するＡＥ波とプレス成形装置の機械音等の弾性波とを計測した第二のＡＥエネルギー値との比に基づいて、プレス不良の有無を判定するので、外乱要因から発される弾性波の影響を受けることなく、被加工素材から発生するＡＥ波の変化を評価することができるので、製品形状の大小や複雑さに関係なく、また、複雑な評価手法や解析手法を用いずに、割れ、くびれ又は減肉等のプレス不良を、検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の実施例に係るプレス不良検出システムの構成を示す図、図２はプレス加工装置の全体的な構成を示す図、図３はプレス不良判定システムのブロック図である。
図４はＡＥエネルギーを説明する図、図５は計測される第一ＡＥ波形と第二ＡＥ波形の一例を示す図である。
図６はプレス不良検出システムによるプレス不良検出の流れ図である。
【００１８】
本発明は、成形加工時に発生するアコースティック・エミッションを利用して、割れやくびれ等のプレス不良を成形加工時に検出する技術である。
ここで、『ＡＥ（アコースティック・エミッション）』とは、亀裂の発生や伸展などといった被加工素材の破壊に伴って、被加工素材内にひずみの形で蓄えられていたエネルギーが振動や音波などの弾性波（音波）の形で放出される現象のことをいう。
そして、このＡＥにより生じる弾性波を『ＡＥ波』と記載する。
【００１９】
〈プレス加工装置１０〉
図１に示すように、本発明の実施例に係るプレス不良検出システム１１は、プレス加工装置１０に備えられる。プレス加工装置１０の構成は本実施例に限定されるものではなく、広く一般のプレス加工装置とすることができる。
【００２０】
前記プレス加工装置１０は、図２（ａ）に示すように、ダイホルダ２１に保持されたダイス２０と、ポンチホルダ２５に保持されたポンチ２２と、被加工素材９の周囲を押さえ込むための押圧板２４と、前記ポンチ２２及び前記押圧板２４の駆動装置４０と、該駆動装置４０の駆動を制御する演算制御装置２８等で構成される。
前記ダイス２０とポンチ２２とによりプレス型が形成され、前記ダイホルダ２１とポンチホルダ２５とによりプレス型の外側に配置される外型が形成される。
【００２１】
前記駆動装置４０には、駆動手段として油圧シリンダ４１が備えられ、該油圧シリンダ４１の伸縮するシリンダロッド４２の端部には、押圧板２４が端部に固設された押出棒４４を備えた押出板４３等が接続される。前記押出棒４４は、コイルバネ４５とポンチホルダ２５とに遊挿される。
【００２２】
上記構成のプレス加工装置１０では、図２（ｂ）に示すように、シリンダロッド４２の伸長に伴って移動する押出板４３に押し出されて、押圧板２４及びポンチ２２がダイス２０に対して近接する方向に移動する。やがて、ポンチ２２と押圧板２４とは略同時に被加工素材９に当接するが、押圧板２４とダイス２０との間で被加工素材９が挟持されたのちは、押出棒４４に外嵌されたコイルバネ４５が縮み、ポンチ２２のみがダイス２０に近接する方向に移動して、被加工素材９が型押しされる。
【００２３】
〈プレス不良検出システム１１〉
上記構成のプレス加工装置１０に備えられるプレス不良検出システム１１は、図１及び図３に示すように、第一ＡＥ測定装置１３と、第二ＡＥ測定装置１４と、演算制御装置１５とで構成される。
各ＡＥ測定装置１３・１４には、それぞれ、ＡＥを検出するアコースティック・エミッションセンサ（以下、『ＡＥセンサ３１・３２』と記載する）と、ＡＥセンサ３１・３２の検出信号を増幅するアンプ３４・３６と、ＡＥセンサ３１・３２にて検出されたＡＥ信号を時系列解析してＡＥ波を得るアコースティック・エミッション解析手段（以下、『ＡＥ解析手段３５・３７』と記載する）とが備えられる。
【００２４】
上記第一ＡＥ測定装置１３に具備される第一ＡＥセンサ３１は、プレス型で成形される被加工素材９に近接する位置で弾性波を検出するように設けられる。なお、被加工素材９に近接する位置とは、被加工素材９に直接接する位置および被加工素材９の近傍位置の両方を含むものである。
本実施例においては、前記第一ＡＥセンサ３１は、プレス成形装置１０のプレス型に内装されており、被加工素材９に接する位置に配置されている。図２（ａ）に示す例では、プレス型を構成するポンチ２２の内部に、第一ＡＥセンサ３１及びこの配線を設けるための空間が形成され、該第一ＡＥセンサ３１は被加工素材９と直接接する位置に配置される。
【００２５】
上述のように、第一ＡＥセンサ３１を被加工素材９に接するように配置することで、該第一ＡＥセンサ３１の検出信号は、被加工素材９を伝播する弾性波（ＡＥ波）を主に捉えて、外乱要因を除くことができるので、望ましい。
但し、プレス型の構造や被加工素材９の材質や形状により、第一ＡＥセンサ３１を被加工素材９に接するように配置することが困難となる場合もある。このようなときには、プレス加工装置１０を伝播する外乱を含む音波を多少含んでも、被加工素材９を伝播する弾性波（ＡＥ波）を主に捉えることのできる位置に、第一ＡＥセンサ３１が配置される。例えば、被加工素材９に直接接触させることができない場合は、薄板やウエーブガイドを介して第一ＡＥセンサ３１を配置したり、ダイス２０又はポンチ２２における被加工素材９に近接する位置に第一ＡＥセンサ３１を配置したりすることができる。
【００２６】
一方、上記第二ＡＥ測定装置１４に具備される第二ＡＥセンサ３２は、被加工素材９を含むプレス成形装置１０から発される弾性波を検出するように設けられる。つまり、第一のＡＥセンサよりも被加工素材から離れた位置で、成形加工される被加工素材９より発されるＡＥ波と、プレス加工装置１０で発生する機械音等の外乱を含めた弾性波とを合わせて検出することが可能な位置に第二ＡＥセンサ３２が設けられる。
なお、前記第一ＡＥセンサ３１と第二ＡＥセンサ３２とで検出される弾性波の減衰を利用してプレス不良の有無の評価を行うために、前記第一ＡＥセンサ３１と第二ＡＥセンサ３２とは離れた位置に設けられる。
【００２７】
本実施例においては、前記第二ＡＥセンサ３２は、プレス成形装置１０のプレス型の外側に配置される外型に接して設けられる。図２（ａ）に示すように、プレス型の外型を構成するポンチホルダ２５に接するように第二ＡＥセンサ３２が設けられる。なお、同様にプレス型の外型であるダイホルダ２１に第二ＡＥセンサ３２を設けても良い。
【００２８】
前記第一ＡＥセンサ３１、第二ＡＥセンサ３２の検出信号は、それぞれ、アンプ３４・３６を介して、第一ＡＥ解析手段３５、第二ＡＥ解析手段３７に伝達される。
これらのＡＥ解析手段３５・３７では、ＡＥセンサ３１・３２から受けた検出信号に対して、ノイズ除去のためのフィルタ処理などが施されたうえで、検出された音波の大小が、電気的信号の大小に変換される。この電気的信号の大小を時系列で表すことによって、ＡＥセンサ３１・３２で検出された音波の大きさの経時変化を、電圧値の経時変化として表したアコースティック・エミッション波形（以下、『ＡＥ波形』と記載する）を得ることができる。図４では、ＡＥ波形の一例を示している。
【００２９】
上記第一ＡＥ解析手段３５及び第二ＡＥ解析手段３７は、何れも、演算制御装置１５に電気的に接続され、第一ＡＥ解析手段３５及び第二ＡＥ解析手段３７で得られたＡＥ波形は、演算制御装置１５に取得される。
以下、第一ＡＥ解析手段３５にて得られたＡＥ波形を『第一ＡＥ波形』、第二ＡＥ解析手段３７にて得られたＡＥ波形を『第二ＡＥ波形』と記載する。
【００３０】
前記演算制御装置１５は、本実施例において、制御手段９１及び演算手段９２としてのＣＰＵと、記憶手段９３としてのハードディスクやメモリと、入力手段９４としてのキーボードやマウスと、及び出力手段９５としてのモニタやプリンタ等とを含む、汎用的な電子計算機９０として構成される。
但し、演算制御装置１５は、制御手段９１、演算手段９２及び記憶手段９３を少なくとも備える専用装置として構成することもできる。
【００３１】
前記演算制御装置１５の演算手段９２は、ＡＥエネルギー算出部９２ａ、比較演算部９２ｂ、判定部９２ｃとして機能する。また、前記記憶手段９３には、演算手段９２に上記各機能を実現させるためのプログラムや、プレス不良検出方法を実行するためのプログラムや、パラメータ等が格納される。
前記ＡＥエネルギー算出部９２ａ、比較演算部９２ｂ、及び判定部９２ｃの機能については、後述する。
【００３２】
〈プレス不良検出方法〉
続いて、プレス不良検出方法について説明する。
【００３３】
本プレス不良検出方法では、例えば、図４に示すように、ＡＥ波形の積分値であるアコースティック・エミッションエネルギー（以下、『ＡＥエネルギー』と記載する）を、予め設定された単数又は複数の時間領域ごとに算出する。
なお、設定される時間領域は、被加工素材９の加工形状に応じて連続的に定めたり、特にプレス不良が頻発する時間領域のみを断続的に定めたりすることができる。例えば、成形加工において、曲げる時間領域、直線的に伸展させる時間領域等、被加工素材９に与える変形に基づいて時間領域を設定することができる。
このように、ＡＥエネルギーを評価する時間領域を任意に設定することにより、効率的に評価を行うことができる。
【００３４】
そして、上述の第一ＡＥ波のＡＥエネルギー値（以下、『第一ＡＥエネルギー値』と記載する）と、第二ＡＥ波のＡＥエネルギー値（以下、『第二ＡＥエネルギー値』と記載する）との比に基づいて、プレス不良の有無を判定する。
【００３５】
音波等の弾性波は、距離に相関した比で伝播及び減衰する。プレス不良が生じた被加工素材９で発生する弾性波（ＡＥ波）は、周波数が比較的高く、伝播による減衰が大きい。
一方、装置で発生する機械音等の弾性波は周波数が比較的低く、伝播による減衰が小さい。
従って、プレス不良が発生しなければ、算出されたＡＥエネルギー値に多少のばらつきがあったとしても、下記［数１］に示すように、第一ＡＥエネルギー値と第二ＡＥエネルギー値との比（第一ＡＥエネルギー値／第二ＡＥエネルギー値）は、ほぼ一定となる。
【００３６】
【数１】
0004697023.tif 000002
【００３７】
一方、割れ、くびれ又は減肉等のプレス不良が発生すると、プレス不良に伴って被加工素材９より発されるＡＥ波により、第一ＡＥエネルギー値と第二ＡＥエネルギー値との比が、プレス不良が発生しないときから変化する。つまり、プレス不良が発生すると、第一ＡＥエネルギー値のみが著しく増大するので、下記［数２］に示すように、プレス不良が発生しないときと比較して、第一ＡＥエネルギー値と第二ＡＥエネルギー値との比（第一ＡＥエネルギー値／第二ＡＥエネルギー値）が大きくなる。
【００３８】
【数２】
0004697023.tif 000003
【００３９】
そこで、本プレス不良検出方法では、この第一ＡＥエネルギー値と第二ＡＥエネルギー値との比の変化に基づいて、プレス不良を検出する。
【００４０】
本実施例では、演算制御装置１５に、下記［数３］に示すように、プレス不良が発生しないとき（良品が形成されたとき）の第一ＡＥエネルギー値と第二ＡＥエネルギー値との比（第一ＡＥエネルギー値／第二ＡＥエネルギー値）の値αを、予め試験的に求めたものを、記憶させておく。
そして、演算制御装置１５にて算出された第一ＡＥエネルギー値と、第二ＡＥエネルギー値との比（第一ＡＥエネルギー値／第二ＡＥエネルギー値）を、αで除した値を、評価値εとして求める。なお、プレス不良が発生しない場合には、評価値εはおよそ１となる。
そして、前記評価値εを、予め設定された閾値ε0と比較することによって、プレス不良を検出する。
【００４１】
【数３】
0004697023.tif 000004
【００４２】
例えば、図５では、上段に第一ＡＥ波形が、下段に第二ＡＥ波形が示されている。各時間領域において、算出されるＡＥエネルギー値はそれぞれ異なるが、エネルギー値の大小の傾向が似ている。つまり、プレス不良の発生に起因するＡＥ波の増大はない。この場合、算出される評価値εは、閾値ε0を超えることはなく、「プレス不良無し」と判定される。
【００４３】
但し、プレス不良の判定手法は上記に限定されるものではなく、算出された第一のＡＥエネルギー値と第二のＡＥエネルギー値との比と、予め求めた良品成形時の第一のＡＥエネルギー値と第二のＡＥエネルギー値との比との、比較演算結果に基づいて、プレス不良の有無を判定する他の手法を採用することができる。
【００４４】
また、計測する時間領域が複数ある場合には、ある時間領域について算出された第一のＡＥエネルギー値と第二のＡＥエネルギー値との比と、その他の時間領域について算出された第一のＡＥエネルギー値と第二のＡＥエネルギー値との比とを、比較することによっても、プレス不良の有無を判定することもできる。
被加工素材９の成形時にＡＥ波が発生するが、プレス不良が発生した際には、著しく大きいＡＥ波が被加工素材９より発されるので、この現象を利用して、プレス不良の有無を判定するのである。この場合、各時間領域について求めた第一のＡＥエネルギー値と第二のＡＥエネルギー値との比（第一ＡＥエネルギー値／第二ＡＥエネルギー値）のうち、著しく大きい値となるものが有るか否かを比較演算し、著しく大きい値となる時間領域が存在した場合に、プレス不良が発生したと判定することができる。
【００４５】
ここで、上記プレス不良検出システム１１に具備される演算制御装置１５にて実行されるプレス不良検出の流れについて、図６を用いて説明する。
【００４６】
演算制御装置１５が、第一ＡＥ解析手段３５及び第二ＡＥ解析手段３７より、第一ＡＥ波形及び第二ＡＥ波形に関する情報を取得すると（Ｓ１）、演算制御装置１５のＡＥエネルギー算出部９２ａでは、ＡＥ波形ごとに、予め設定された各時間領域について、ＡＥエネルギー値が算出される（Ｓ２）。
【００４７】
続いて、演算制御装置１５の比較演算部９２ｂでは、各時間領域について、前記［数３］に基づいて、評価値εが算出される（Ｓ３）。
【００４８】
更に、演算制御装置１５の判定部９２ｃでは、算出された各評価値εについて、予め設定された閾値ε0と比較演算される（Ｓ４）。
評価値εが閾値ε0以下である場合には（Ｓ５のＮＯ）、当該時間領域において、「プレス不良無し」と判断される（Ｓ６）。また、評価値εが閾値ε0よりも大きい場合には（Ｓ５のＹＥＳ）、当該時間領域において、「プレス不良有り」と判定される（Ｓ７）。
なお、少なくとも一つの時間領域において「プレス不良有り」と判断された場合には、成形加工品に対して、「プレス不良有り」と判定される。
上記判定部９２ｃによる判定結果は、出力手段９５にて表示や音声等によって出力される（Ｓ８）。
【００４９】
上述のプレス不良検出方法によれば、被加工素材９から発生するＡＥ波を主に計測した第一ＡＥエネルギー値と、被加工素材９から発生するＡＥ波とプレス成形装置１０の機械音等の外乱要因から発される弾性波とを計測した第二ＡＥエネルギー値との比に基づいて、プレス不良の有無を判定するので、外乱要因から発される弾性波の影響を受けることなく、被加工素材９から発生するＡＥ波の変化を評価することができる。従って、成形品形状の大小や複雑さに関係なく、また、複雑な評価手法や解析手法を用いずに、割れ、くびれ又は減肉等のプレス不良を、検出することができる。
【００５０】
つまり、算出されたＡＥエネルギー値のうち、プレス加工装置１０の機械音等による外乱要因から発される弾性波の変化に基づくエネルギー値のばらつきを解消して、被加工素材９から発生するＡＥ波の変化に基づくエネルギー値を評価することができる。これにより、プレス不良判定の制度を向上させることができる。
【００５１】
なお、前記第一のＡＥエネルギー値と第二のＡＥエネルギー値との比と、他の時間領域において求めた第一のＡＥエネルギー値と第二のＡＥエネルギー値との比とを、比較することによってプレス不良の有無を判定する場合には、前記比較演算部９２ｂでは、各時間領域について求めた第一のＡＥエネルギー値と第二のＡＥエネルギー値との比（第一ＡＥエネルギー値／第二ＡＥエネルギー値）のうち、著しく大きい値となるものが有るか否かを比較演算し、前記判定部９２ｃでは、著しく大きい値となる時間領域が存在した場合に、プレス不良が発生したと判定する。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施例に係るプレス不良検出システムの構成を示す図。
【図２】プレス加工装置の全体的な構成を示す図。
【図３】プレス不良判定システムのブロック図。
【図４】ＡＥエネルギーを説明する図。
【図５】計測される第一ＡＥ波形と第二ＡＥ波形の一例を示す図。
【図６】プレス不良検出システムによるプレス不良検出の流れ図。
【符号の説明】
【００５３】
９  被加工素材
１０  プレス加工装置
１１  プレス不良検出システム
１３  第一ＡＥ測定装置
１４  第二ＡＥ測定装置
１５  演算制御装置
２０  ダイス
２２  ポンチ
２４  押圧板
２５  ポンチホルダ
２８  演算制御装置
３１  第一ＡＥセンサ
３２  第二ＡＥセンサ
【図１】
0004697023.tif 000005
【図２】
0004697023.tif 000006
【図３】
0004697023.tif 000007
【図４】
0004697023.tif 000008
【図６】
0004697023.tif 000009
【図５】
0004697023.tif 000010