(57)【要約】【課題】  本発明は、ピアスパンチにかかる圧力を繊細に且つ動的に観察することのできる構造を有するバッキングプレートと、このバッキングプレートにおいて検出された圧力変化からピアスパンチの異常を素早く検知することできるプレス装置を提供する。【解決手段】  本発明に係る制御手段は、ピアスパンチ１０にかかる圧力を検出するためにバッキングプレート１３に形成された保持円筒部１５に設けられたセンサ１６によって検出された圧力変化を、圧力波形として経時的に記憶する記憶手段と、上型ホルダ３のストローク毎に前記記憶手段に記憶された圧力波形を比較する比較手段と、該比較手段によって比較された圧力波形が前回の圧力波形と異なる場合に、前記ピアスパンチ１０の異常と判定して前記駆動手段を停止させる停止手段とによって構成される。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型が装着される下型ホルダと、ピアスパンチが装着され、前記下型ホルダに対して往復動する上型ホルダと、該上側ホルダに装着され、前記下型ホルダに対して製品を固定する上側パッドと、前記上側ホルダに装着され、前記上型ホルダを往復動する駆動手段と、前記駆動手段を制御する制御手段とを有するプレス装置において使用され、前記ピアスパンチを前記上型ホルダに固定するための保持機構の一部を構成し、前記ピアスパンチと前記上型ホルダとの間に配置されるバッキングプレートにおいて、
前記バッキングプレートの前記ピアスパンチに対応する部分には、前記ピアスパンチの軸径と同等の径を有する保持円筒部が形成されること、
該保持円筒部には、前記ピアスパンチにかかる圧力を検出するための圧力検出センサが設けられることを特徴とするバッキングプレート。
【請求項２】
金型が装着される下型ホルダと、ピアスパンチが装着され、前記下型ホルダに対して往復動する上型ホルダと、該上側ホルダに装着され、前記下型ホルダに対して製品を固定する上側パッドと、前記上側ホルダに装着され、前記上型ホルダを往復動する駆動手段と、前記駆動手段を制御する制御手段とを有するプレス装置において、
前記ピアスパンチを上型ホルダに保持するための保持機構が、前記ピアスパンチと前記上型ホルダとの間に配置される請求項1記載のバッキングプレートと、前記ピアスパンチを前記バッキングプレートに固定するためのパンチリテーナとによって構成されること、且つ、
前記制御手段は、前記センサによって検出された圧力変化を、圧力波形として経時的に記憶する記憶手段と、上型ホルダのストローク毎に前記記憶手段に記憶された圧力波形を比較する比較手段と、該比較手段によって比較された圧力波形が前回の圧力波形と異なる場合に、前記ピアスパンチの異常と判定して前記駆動手段を停止させる停止手段とによって構成されることを特徴とするプレス装置。
【請求項３】
前記圧力検出センサは、歪みを計測する歪み検出センサであることを特徴とする請求項２記載のプレス装置。
【請求項４】
前記制御手段において、前記ピアスパンチの圧力上昇点をピアス加工開始点とし、比較手段の比較によって、最新のピアス加工開始点が前回のピアス加工開始点において検出されない場合には、ピアスパンチの折損若しくは脱落と判定し、前記停止手段によって前記駆動手段を停止させることを特徴とする請求項２又は３に記載のプレス装置。
【請求項５】
前記制御手段において、前記ピアスパンチの圧力上昇点をピアス加工開始点とし、比較手段の比較によって、最新のピアス加工開始点が前回のピアス加工開始点よりも早い時間である場合、抜きカス上がりによるピアス穴のスクラップと次の製品の重なった状態としての二枚抜きであると判定し、前記停止手段によって前記駆動手段を停止させることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１つに記載のプレス装置。
【請求項６】
前記制御手段において、前記ピアスパンチの圧力が最大となる点を破断開始点とすると共にその圧力を破断開始圧とし、且つ、前記ピアスパンチの圧力が最大となる点から最低圧へと降下した点を破断終了点とすると共にその圧力を破断終了圧とし、最新の破断開始圧が前回の破断開始圧よりも高くなり且つ最新の破断開始点が前回の破断開始点よりも遅れる場合に、且つ／又は、最新の破断終了圧が前回の破断終了圧よりも大きい場合に、スクラップの排出に問題が発生して金型内にスクラップが堆積したと判定し、前記停止手段によって前記駆動手段を停止させることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１つに記載のプレス装置。
【請求項７】
前記制御手段において、前記ピアスパンチの圧力が最大となる点から最低圧へと降下した点を破断終了点とすると共に、最新のピアスパンチの圧力が最大から最低圧へと変化する圧力変化率が前回の圧力変化率よりも大きい場合、且つ／又は、最新の破断終了点以降の圧力変化が、前回の圧力変化よりも大きい場合、ピアスパンチの刃先に異常が発生したと判定し、前記停止手段によって前記駆動手段を停止させることを特徴とする請求項２〜６のいずれか１つに記載のプレス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物に加圧力を加えてプレス加工するプレス装置であって、ピアスパンチの発生圧力の変化に基づいて、異常を検出することのできるプレス装置に関し、且つ、そのプレス装置に使用されるバッキングプレートに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１（特開平１０−２０２４００号公報）に開示されたパンチプレスの成形加工方法及び装置は、金型メーカにおいて、パンチプレスにパンチとダイでなる成型金型を装着し、試し打ちの成形加工時に油圧シリンダにより上下動自在なラムの成形高さを徐々に深くしていき成形金型の所望の成形高さを得、この時の油圧シリンダの圧力も得ると共に、前記成形高さはラムの下降端位置のストロークの下降端パラメータで表され、油圧シリンダの圧力は成形時の成形トン数を表す圧力パラメータで表され、実際のワークの成形加工時には、前記下降端パラメータと圧力パラメータをパンチプレスの記憶装置に予め入力しておくだけで、新規の成形金型に対する試し打ちをしなくとも、油圧シリンダの圧力又は下降端位置が記憶装置に予め記憶されている２つのパラメータのいずれかの値に達したときにラムが上昇するようにしたことを特徴とするものである。
【０００３】
特許文献２（特開平１１−３００４２８号公報）に開示されるパンチプレスの加工方法及びその装置は、油圧シリンダにより上下動自在なラムでパンチを打撃し、ワークをパンチング加工する装置において、使用する金型の種類に応じて、例えば通常のパンチが使用される時は油圧シリンダの至近位置に配置された第１油圧検出装置に切り替え、クラスタパンチが使用される時は第１油圧検出装置より離れた位置に配置された第２油圧検出装置に切り替え、第１又は第２油圧検出装置による油圧シリンダの過負荷を判定した時にパンチプレスの運転を停止するようにしたものである。
【０００４】
特許文献３（特開２００９−２９７７４４号公報）に開示されるプレス装置は、ダイと被加工物の製品部との間に生じる加圧力を検出する圧力センサを備え、制御装置による駆動制御により、パンチを昇降させる昇降手段は、圧力センサにより検出される加圧力が当該活力により被加工物に形成されえる剪断面の表面粗度に基づいて予め設定される閾値以上になると、パンチを上昇させた後に再度下降させることを特徴とするものである。
【０００５】
特許文献４（特開平７−３２０６５号公報）に開示される多数パンチのパンチ折れ検出装置及び装置は、多数パンチを有する金型で高速パンチング中にパンチ折れを検出して、直ちにプレスを停止させるために、多数のパンチを約１００本毎に1グループとし、グループ毎に上型に固定部材で固定し、バックアッププレートのセンサで荷重を検出し、センサ毎にチャージアップ、及び比較測定部を設け、センサで検出する荷重のピーク値と波形の変化を比較測定し、異常の場合にプレスの停止信号を比較測定部から発信させることを特徴とするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２０２４００号公報
【特許文献２】特開平１１−３００４２８号公報
【特許文献３】特開２００９−２９７７４４号公報
【特許文献４】特開平７−３２０６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のピアスパンチの破損を検知する方法として、順送型もしくはトランスファープレス型の場合には、穴開け加工以降、例えば次のステージにおいて、接触式若しくは非接触式のセンサによって、穴の有無を検知し、穴が検知されない場合に、前工程のピアスパンチが折損したか、材料ずれが発生したものと判定し、プレス機を停止させる信号を発信する技術が確立され、この技術を実施するための検知部品セットが広く市販化され、生産現場に適用されているが、この技術は、同一金型内で、穴位置を等ピッチでおくる順送型の特性を利用し、次ステージで検出するためのものであるため、順送型以外の金型の場合、ピアス工程内の異常を検出することができないという問題点を有していた。
【０００８】
上述した特許文献４に開示されるように、プレス加工におけるピアスパンチに発生する応力状態を、ロードセルを使用して観察し、複数のピアスパンチをまとめた最大圧力の変化によって、ピアスパンチの折損を判定し、プレス機の停止を行う水準にとどまり、市場の大きなニーズである製品品質に影響を与える個別のピアスパンチ刃先の異常検出を行うことは不可能であった。
【０００９】
ピアスパンチは、通常、ストリッパの存在によって、その外観のほとんどが観察しづらい状態にあるため、ピアスパンチの損傷状況は、製品に発生するバリ等の発生状況を見て判定するしかなく、その判定が製品加工後となるという問題点を有していた。この製品加工後の判定における問題点は、規定値を超える高さのバリや穴形状不良が観察された場合、特に自動搬送装置を使用して生産された場合などは、そのロット全体が不良品となり、ハンドワーク追加工でバリ取りをするか、異常度合いが甚だしい場合には廃棄しなければならないなど、大きな損失が発生することである。さらに、自動生産中にピアスパンチが折損したことが判らないまま生産が継続された場合、その破片によって金型が破損して初めてプレス機が異常停止するため、大きな損害となる場合があった。
【００１０】
以上のように、プレス金型における穴開け加工用に使用するピアスパンチは、被加工材の強度、板厚、硬度や、使用条件によって、刃先の摩耗やチッピング（欠け）が進行して、製品バリを発生させたり、甚だしい場合は、折損したピアスパンチの破片が金型を破損するという問題があり、プレス部品生産の障害となる場合が多く見られた。
【００１１】
これらのピアスパンチに発生する異常は、生産中に直接的に観察することが困難であるため、製品に発生したバリを一定量の生産加工後に発見するか、金型を損傷した後に発覚するなど、その被害が容易に拡大する傾向があることから、被害を最小限にとどめること、さらには、被害が発生する前に、いかにピアスパンチの状態を管理するかが、量産プレス加工の重要な課題の１つになっている。
【００１２】
また、広く使用されるピアスパンチは、金型コストの観点から、むやみに高価な工具材料や高耐久の表面処理を採用することよりも、比較的安価なグレードのものを使用して、ピアスパンチの傷みに注意しながら生産する傾向があり、ピアスパンチの損傷管理の重要性を増す要因となっている。
【００１３】
さらに、上述した特許文献１乃至４に記載されているように、ピアスパンチにかかる圧力（負荷）を検出し、その圧力が所定値以上の場合に異常と判定してプレス機を停止させるものはすでに公知であるが、特許文献１乃至４に記載された装置では、ピアスパンチにかかる圧力（負荷又は荷重）の変化を繊細に検出する構造を有すると共に、正常なピアス加工時の圧力波形を基準として、さまざまなピアスパンチの異常を検出することは不可能である。
【００１４】
このため、本発明は、ピアスパンチにかかる圧力を繊細に且つ動的に観察することのできる構造を有するバッキングプレートと、このバッキングプレートにおいて検出された圧力変化からピアスパンチの異常を素早く検知することできるプレス装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
したがって、本発明に係るバッキングプレートは、金型が装着される下型ホルダと、ピアスパンチが装着され、前記下型ホルダに対して往復動する上型ホルダと、該上側ホルダに装着され、前記下型ホルダに対して製品を固定する上側パッドと、前記上側ホルダに装着され、前記上型ホルダを往復動する駆動手段と、前記駆動手段を制御する制御手段とを有するプレス装置において使用され、前記ピアスパンチを前記上型ホルダに固定するための保持機構の一部を構成し、前記ピアスパンチと前記上型ホルダとの間に配置されるものであり、前記バッキングプレートの前記ピアスパンチに対応する部分には、前記ピアスパンチの軸径と同等の径を有する保持円筒部が形成され、該保持円筒部には、前記ピアスパンチにかかる圧力を検出するための圧力検出センサが設けられるものである。なお、本項は、ピアスパンチを下型に配置する逆向き構造型にも適用される。
【００１６】
これによって、バッキングプレートに、ピアスパンチの圧力を受ける保持円筒部を形成し、さらにこの保持円筒部に圧力検出センサ、例えば歪み検出センサを設けたことから、ピアスパンチの圧力を繊細に検出することができるものである。
【００１７】
さらに、本発明に係るプレス装置は、金型が装着される下型ホルダと、ピアスパンチが装着され、前記下型ホルダに対して往復動する上型ホルダと、該上側ホルダに装着され、前記下型ホルダに対して製品を固定する上側パッドと、前記上側ホルダに装着され、前記上型ホルダを往復動する駆動手段と、前記駆動手段を制御する制御手段とを有するプレス装置において、前記ピアスパンチを上型ホルダに保持するための保持機構が、前記ピアスパンチと前記上型ホルダとの間に配置されるバッキングプレートと、前記ピアスパンチを前記バッキングプレートに固定するためのパンチリテーナとによって構成されること、前記ピアスパンチが、前記バッキングプレートに形成される円筒部によってバッキングプレートに保持されること、前記円筒部には、前記ピアスパンチにかかる圧力を検出するための圧力検出センサを具備すること、且つ、前記制御手段は、前記センサによって検出された圧力変化を、圧力波形として経時的に記憶する記憶手段と、上型ホルダのストローク毎に前記記憶手段に記憶された圧力波形を比較する比較手段と、該比較手段によって比較された圧力波形が前回の圧力波形と異なる場合に、前記ピアスパンチの異常と判定して前記駆動手段を停止させる停止手段とによって構成されることにある。
【００１８】
これによって、金型との間で製品が打ち抜かれるときにピアスパンチにかかる圧力を上型ホルダのストローク毎に、センサによって検出して圧力波形として記憶手段に記憶すると共に、比較手段で、最新の圧力波形と前回の圧力波形とを比較し、これらが異なる場合に、ピアスパンチの異常と判定することができるものである。この場合、前回の圧力波形を基準としたが、最初の数回の圧力波形の平均値を基準波形として設定しても良く、また事前に測定した圧力波形を基準としても良いものである。
【００１９】
前記円筒部は、前記ピアスパンチの軸径と同等の径を有することが望ましい。これによって、自体の強度を確保しつつピアスパンチにかかる圧力を円筒部によって確実に受けることが可能となるものである。さらに、前記圧力検出センサは、歪みを計測する歪み検出センサであることが望ましい。
【００２０】
さらに、本発明は、前記制御手段において、前記ピアスパンチの圧力上昇点をピアス加工開始点とし、比較手段の比較によって、最新のピアス加工開始点が前回のピアス加工開始点において検出されない場合には、ピアスパンチの折損若しくは脱落と判定し、前記停止手段によって前記駆動手段を停止させることが望ましい。これによって、ピアスパンチの折損若しくは脱落を判定し、プレス装置の駆動を停止させることができ、金型の破損や製品不良を防止することができるものである。
【００２１】
さらにまた、本発明は、前記制御手段において、前記ピアスパンチの圧力上昇点をピアス加工開始点とし、検知情報の比較によって、最新のピアス加工開始点が前回のピアス加工開始点よりも早い時間である場合、抜きカス上がりによるピアス穴のスクラップと次の製品の重なった状態としての二枚抜きであると判定し、前記停止手段によって前記駆動手段を停止させることが望ましい。これによって、抜きカス上がりによるピアス穴のスクラップと次の製品の重なった状態としての二枚抜きであることを判定して、前記停止手段によって前記駆動手段を停止させることができるので、ピアスパンチの破損を防止することができるものである。
【００２２】
また、本発明は、前記制御手段において、前記ピアスパンチの圧力が最大となる点を最大圧力点とすると共にその圧力を破断開始圧とし、且つ、前記ピアスパンチの圧力が最大となる点から最低圧へと降下した点を破断終了点とすると共にその圧力を破断終了圧とし、最新の破断開始圧が前回の破断開始圧よりも高くなり且つ最新の破断開始点が前回の破断開始点よりも遅れる場合に、且つ／又は、最新の破断終了圧が前回の破断終了圧よりも大きい場合に、スクラップの排出に問題が発生して金型内にスクラップが堆積したと判定し、前記停止手段によって前記駆動手段を停止させることが望ましい。これによって、スクラップの排出に問題が発生して金型内にスクラップが堆積したことが判定されて、前記停止手段によって前記駆動手段を停止させることできるので、金型構成部品の損傷事故を防止することができるものである。
【００２３】
さらに、本発明は、前記制御手段において、前記ピアスパンチの圧力が最大となる点から最低圧へと降下した点を破断終了点とすると共に、最新のピアスパンチの圧力が最大から最低圧へと変化する圧力変化率が前回の圧力変化率よりも大きい場合、且つ／又は、最新の破断終了点以降の圧力変化が、前回の圧力変化よりも大きい場合、ピアスパンチの刃先に異常が発生したと判定し、前記停止手段によって前記駆動手段を停止させることが望ましい。これによって、ピアスパンチの刃先に異常が発生したことが判定され、前記停止手段によって前記駆動手段を停止させることができるので、刃先異常による不良品の排出を防止できるものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、単体のピアスパンチ毎に異常観察が可能になることにより、従来のピアスパンチ折損、二枚打ちのような明確な圧力変動の検知によって、プレス機を停止させることができると共に、カス詰まり、かじりやチッピングのようなピアスパンチの刃先の圧力変動を個別に検知することも可能であり、被害が拡大する前に対策を講じることが可能となり、製品品質の動的管理、仕損費の発生を未然に防止することができるものである。
【００２５】
また、ピアスパンチ交換時期を判断するモニタリングデータとすれば、プリメンテナンスシステムの構築が可能となり、金型管理方法の革新的改善が期待できる。
【００２６】
さらに、ピアスパンチ自体の損傷異常をのみならず、結果としてピアスパンチに発生する応力異常を個別に検出できることから、ダイハイト設定ミスや、ピアスパンチセットミス、カス詰まり等の不慮の金型異常の内容と場所を圧力波形のタイプから判定し、金型の破損事故を未然に防ぎ、適切な対応を迅速にとることが可能になるものである。
【００２７】
最後に、ピアスパンチを受けるバッキングプレートの形状を、従来のバッキングプレートの形状に準じた形状としたことにより、プレス加工市場の広範なニーズに容易に適用することが可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るプレス装置の概略構成図である。
【図２】本発明に係るプレス装置のパンチ部の概略構成図である。
【図３】本発明に係るプレス装置のパンチ部の分解斜視図である。
【図４】本発明に係るプレス装置のパンチ部の断面図である。
【図５】本発明に係るプレス装置のパンチ部を構成するバッキングプレートの一例を示す斜視図である。
【図６】本発明に係るプレス装置のパンチ部を構成するバッキングプレートの別の例を示す斜視図である。
【図７】本発明に係るプレス装置の制御装置において実行される制御の一例を示したフローチャート図である。
【図８】本発明に係るプレス装置のプレス作業毎に検出されるピアスパンチにかかる圧力の変動を示した圧力基本波形を示した図である。
【図９】二枚抜きの場合に、ピアスパンチにかかる圧力の変動を示した圧力波形を示した図である。
【図１０】カス詰まりの場合に、ピアスパンチにかかる圧力の変動を示した圧力波形を示した図である。
【図１１】ピアスパンチの刃先の異常の場合に、ピアスパンチにかかる圧力の変動を示した圧力波形を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施例について、図面により説明する。
【実施例１】
【００３０】
本発明に係るプレス装置１は、例えば図１に示すように、パンチ加工が施される製品が連続して載置される下型ホルダ２と、この下型ホルダ２に対して往復動する上型ホルダ３と、上型ホルダ３と共に上下動し、パンチ加工時に下型ホルダ２との間で製品を保持固定するための上型パッド４と、前記上型ホルダ２と前記上型パッド４とを上下動させるための駆動装置５と、前記製品の所定位置に穴開け加工するために設けられたパンチ部６とを具備するものである。
【００３１】
前記パンチ部６は、例えば図２乃至図４に示されるように、前記下型ホルダ２に固定される金型（ボタンダイ）９と、前記上型ホルダ３に固定され、前記金型（ボタンダイ）９に対して挿通して製品に穴開けするためのピアスパンチ１０とを具備し、さらにピアスパンチ１０を前記上型ホルダ３に固定するための保持機構１１を具備するものである。この保持機構１１は、前記ピアスパンチ１０を前記上型ホルダ３に固定するためのバッキングプレート１３と、前記バッキングプレート１３に前記ピアスパンチ１０を固定するためのピアスリテーナー１２とによって構成され、前記バッキングプレート１３と前記ピアスリテーナー１２とは、ボルト１４によって前記上型ホルダ３に固定されるものである。さらに、前記バッキングプレート１３には、前記ピアスパンチ１０を受けるための保持円筒部１５が形成される。この保持円筒部１５は、前記ピアスパンチ１０の軸径と同等の径に形成され、前記ピアスパンチ１０にかかる圧力が確実に保持円筒部１５にかかるように形成されるものである。さらに、この実施例として、前記保持円筒部１５の側面には、圧力検出手段として、歪みゲージ１６が設けられる。
【００３２】
また、前記下型ホルダ２には、パンチ部６の下方に、抜きカスを排除するためのスクラップシュート７が配置される。尚、前記上型ホルダ３と前記上型パッド４との間には、スプリング機構８が配置され、前記上型ホルダ３と前記上型バッド４とが下型ホルダ２に対して下降し、上型パッド４によって加工すべき製品が前記下型ホルダ２との間で固定されると共に、前記上型ホルダ３がさらに下降して、上型ホルダ３に固定されたピアスパンチ１０が製品を貫通して前記金型８に挿通され、製品の抜きカスを前記スクラップシュート７側へ排出するものである。
【００３３】
さらに、前記プレス装置１には、プレス装置１の作動を司るためのコントロールユニット２０が設けられる。このコントロールユニット２０は、増幅器、A/Dコンバータ、PLC（Programmable Logic Controller）を介して、プレス側インターロックに接続されるAラインとPLCからのデジタル信号をアナライザー等の外部機器で分析、解析するBラインを持っている。
【実施例２】
【００３４】
本発明の実施例２に係るバッキングプレート１３Ａは、例えば図５に示すように、従来のバッキングプレートに準拠した形状をしたバッキングプレートに、ロードセル付きのバッキングセル１５Ａを設けるために、前記バッキングプレート１３Ａに、前記バッキングセル１５Ａとほぼ同径の貫通穴１５Ｂを設けたことを特徴とするものである。尚、１５Ｃは、圧力を検出するためのロードセルからの配線を装着するための装着溝を示したものである。
【実施例３】
【００３５】
本発明の実施例３に係るバッキングプレート１３Ｂは、任意形状の集合リテーナー用バッキングプレートに、それぞれのピアスパンチに対応して実施例２のロードセル付きのバッキングセル１５Ａ’を設けるために、前記バッキングプレート１３Ｂに、前記バッキングセル１５Ａ’とほぼ同径の貫通穴１５Ｂ’を設けたことを特徴とするものである。尚、１５Ｃ’は、圧力を検出するためのロードセルからの配線を装着するための装着溝を示したものである。
【実施例４】
【００３６】
本発明の実施例４では、前記バッキングプレート１３，１３Ａ，１３Ｂにおいて検出された圧力波形に基づいて、プレス装置１を制御することを特徴とするものである。
【００３７】
この実施例４において、本発明に係るコントロールユニット２０には、前記ピアスパンチ１０にかかる圧力を検出するための歪みゲージ１６からの信号を受信して圧力の変化を検出する検出部２１と、この検出部２１によって検出された圧力波形を記憶する記憶部２２と、この記憶部２２に記憶された前の圧力波形と検出部２１によって検出された最新の圧力波形とを比較する比較部２３と、この比較部２３による圧力波形の比較結果を判定し、前記駆動装置５を制御する制御部２４とによって少なくとも構成される。
【００３８】
この制御部２４において実行される本発明に係るピアスパンチ１０の異常判定制御は、例えば図７のフローチャート図に示すものである。このフローチャート図において、ステップ１００から開始され、ステップ１０１において初期設定（ｎ＝１）が実行され、ステップ１０２においてプレス作業が開始される。
【００３９】
ステップ１０３において、ピアスハンチ１０の１ストロークにおける圧力Ｐ（ｎ）が、前記検出部２１において経時的に検出され、前記検出部２１において検出された圧力Ｐ（ｎ）が、ステップ１０４において記憶部２２において記憶される。ステップ１０５において、記憶部２２に記憶された圧力Ｐ（ｎ）と時間からストロークｎ回目の圧力波形Ｗ（ｎ）を設定する。
【００４０】
ステップ１０６において、圧力波形の比較が行われる。具体的には、前回の圧力波形Ｗ（ｎ−１）と最新の圧力波形Ｗ（ｎ）とが比較され、ステップ１０７の判定において、異常が無い場合には、ステップ１０８に進んで、回数（ｎ）に1が追加され、同様の制御が繰り返される。
【００４１】
前記圧力波形Ｗ（ｎ）は、正常な場合には、例えば図８で示すような基本波形を示すもので、ピアス加工開始点ｔｓから圧力Ｐ（ｎ）が上昇し、最高圧力Ｐｔｂとなった時点が、最大圧力点ｔｂｓとして判定され、ここから圧力が急激に降下し最低圧力となった時点が、破断終了点ｔｂｅとして判定される。
【００４２】
ステップ１０６の圧力波形の比較において、前記ピアス加工開始点ｔｓにおいても圧力の上昇が発生しない場合、ピアスパンチ１０の折れ若しくは脱落が発生したと判定することができるので、ステップ１０７の判定においてステップ１０９に進んで、プレス装置１を停止させるものである。これによって、ピアスパンチ１０の折れ若しくは脱落が発生した場合に、プレス装置１を自動的に停止させることができるものである。
【００４３】
また、前記圧力波形Ｗ（ｎ）が、例えば図９で示すような圧力波形である場合、
具体的には、最新のピアス加工開始点ｔｓ（ｎ）が前回のピアス加工開始点ｔｓ（ｎ−１）よりも早い時間となり（ｔｓ（ｎ−１）＞ｔｓ（ｎ））、もしくは、最新の最高圧力Ｐｔｂ（ｎ）が前回の最高圧力Ｐｔｂ（ｎ−１）よりもかなり大きくなる場合には、二枚抜き（抜きカス上がりによるピアス穴のスクラップと次の製品の重なった状態）が判定される。さらにこの不具合の場合、最新の圧力Ｐ（ｎ）の上昇が異常に高くなるため、ピアスパンチ１０を破損する恐れがあることから、最新のピアス加工開始点ｔｓ（ｎ）が前回のピアス加工開始点ｔｓ（ｎ−１）よりも所定範囲以上早い場合には、即座に二枚抜きとしての異常を判定して、ステップ１０９に進んで自動的にプレス装置１を自動的に停止させる必要がある。
【００４４】
さらに、前記圧力波形Ｗ（ｎ）が、例えば図１０で示すような圧力波形である場合、例えば前回の破断開始点ｔｂｓ（ｎ−１）からの圧力上昇が二段階になり、さらに最新の最大圧力Ｐｔｂ（ｎ）が前回の最大圧力Ｐｔｂ（ｎ−１）よりも高くなっており、さらに破断終了点ｔｂｅ（ｎ）の圧力Ｐ（ｎ）が前回の破断終了点ｔｂｅ（ｎ−１）よりも高くなっている場合には、カス詰まり（スクラップの排出に何らかの問題が発生し、金型９内にスクラップが堆積したこと）が発生したと判定でき、ステップ１０９に進んで自動的にプレス装置１を自動的に停止させる必要がある。これによって、金型９の破損などを防止できるものである。
【００４５】
さらにまた、前記圧力波形Ｗ（ｎ）が、例えば図１１で示すような圧力波形である場合、例えば最新の破断開始点ｔｂｓ（ｎ）からの圧力降下が、前回の破断開始点ｔｂｓ（ｎ−１）からの圧力降下と比べて急激であり、且つ最新の破断終了点ｔｂｅ（ｎ）以後の圧力Ｐｂａ（ｎ）が、前回の破断終了点ｔｂｅ（ｎ−１）以後の圧力Ｐｂａ（ｎ−１）よりも大きい場合、ピアスパンチ１０の刃先の異常、例えば刃先のチッピング（欠け）や、刃先刃面のかじり、摩耗損傷が進行していると判定できるので、ステップ１０９に進んで自動的にプレス装置１を自動的に停止させる必要がある。
【００４６】
プレス加工量産現場のピアスパンチにおいては、パンチ折れや、カス詰まりよりも、量産ショット数の増加と共に進行する刃先刃面のかじり、摩耗損傷の結果、製品のバリ、変形を招いて、品質問題となる場面が多く見られる、このようなピアスパンチ刃先の異常によって、ピアスパンチに発生する圧力波形には、異常度合いの進行と共に、微妙な変化を生じる。これをモニタリングすることによって、ピアスパンチの交換時期を判定したり、不良品の大量生産を防ぐことが可能となるものである。
【符号の説明】
【００４７】
１  プレス装置
２  下型ホルダ
３  上型ホルダ
４  上型パッド
５  駆動装置
６  プレス部
７  スクラップシュート
８  スプリング装置
９  金型
１０  ピアスパンチ
１１  保持機構
１２  パンチリテーナ
１３，１３Ａ、１３Ａ’  バッキングプレート
１４  ボルト
１５，１５Ａ，１５Ａ’  保持円筒部
１５Ｂ，１５Ｂ’  バッキングセル
１５Ｃ，１５Ｃ’  装着溝
１６  歪みゲージ
２０  コントロールユニット
２１  検出部
２２  記憶部
２３  比較部
２４  制御部
【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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