JP2009156698A - Inter-type distance measuring device - Google Patents
Inter-type distance measuring device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009156698A JP2009156698A JP2007334724A JP2007334724A JP2009156698A JP 2009156698 A JP2009156698 A JP 2009156698A JP 2007334724 A JP2007334724 A JP 2007334724A JP 2007334724 A JP2007334724 A JP 2007334724A JP 2009156698 A JP2009156698 A JP 2009156698A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor
- displacement sensor
- distance
- mold
- molds
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 113
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 44
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 25
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 25
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 12
- 230000001012 protector Effects 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 11
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 13
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 229920006015 heat resistant resin Polymers 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
【課題】過酷な環境下において正確な型間距離の計測が可能であり、計測した型間距離を生産記録として保管が可能である型間距離計測装置を提供する。
【解決手段】上型3と下型6よりなる金型の上下型間距離を計測する型間距離計測装置1であって、前記上下型3・6の型間距離を計測する変位センサ2と、該変位センサ2を収納し、前記上下型3・6のどちらか一方の型の内部に埋設されるセンサ保護部4と、該センサ保護部4に具備され、前記変位センサ2を冷却する冷却手段7と、前記変位センサ2上に堆積する異物をエアパージによって除去する堆積防止機構5と、を備えた。
【選択図】図1An inter-type distance measuring apparatus capable of accurately measuring a distance between molds in a harsh environment and storing the measured distance between molds as a production record.
An inter-mold distance measuring device for measuring a distance between upper and lower molds of a mold composed of an upper mold and a lower mold, the displacement sensor measuring a distance between the upper and lower molds. The displacement sensor 2 is housed, and the sensor protection unit 4 embedded in one of the upper and lower molds 3 and 6 and the sensor protection unit 4 are provided to cool the displacement sensor 2. Means 7 and a deposition preventing mechanism 5 that removes foreign matter deposited on the displacement sensor 2 by air purge.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、金型の型間距離を正確に計測する型間距離計測装置に関する。 The present invention relates to an inter-mold distance measuring apparatus that accurately measures an inter-mold distance of a mold.
熱間鍛造プレスは、ワークの変形抵抗を下げるべくワーク自体を加熱して成形を行うため、金型周辺部がかなりの高温状態となっている。そのため、上型および下型を有するプレス機の金型においては、温度の影響により上型の下死点が変位して、上下型の型間距離が変化する。特に、熱間鍛造プレスは、上述したように苛酷な環境下で成形を行うものであり、変位センサ等の計測装置を金型に設置して金型の型間距離を直接計測することが極めて困難であるため、現状、型間距離を直接計測することなく鍛造成形が行われている。 In the hot forging press, the work itself is heated to form in order to reduce the deformation resistance of the work, so that the periphery of the mold is in a considerably high temperature state. Therefore, in the die of a press machine having an upper die and a lower die, the bottom dead center of the upper die is displaced due to the influence of temperature, and the distance between the upper and lower die is changed. In particular, the hot forging press performs molding in a harsh environment as described above, and it is extremely difficult to directly measure the distance between molds by installing a measuring device such as a displacement sensor in the mold. Since it is difficult, forging is currently performed without directly measuring the distance between the molds.
従来からあるプレス機の型間距離補正装置及び型間距離補正方法としては、例えば、特許文献1に記載されているように、プレス機の温度変化によりスライドの下死点もしくは上死点が変化した場合に、それらを計測する機構と、スライドの下死点を油圧ジャッキにより補正することにより製品寸法の精度を向上させる機構とから構成されたものが、公知となっている。 For example, as described in Patent Document 1, the bottom dead center or the top dead center of a slide changes depending on the temperature change of the press machine, for example, as described in Patent Document 1 In such a case, a mechanism that measures them and a mechanism that improves the accuracy of the product dimensions by correcting the bottom dead center of the slide with a hydraulic jack are known.
また、特許文献2に記載されている熱変位回避方法及びその熱変位回避装置は、電動サーボプレスにおいて、熱遮断用の隔壁を設けることにより加工時の駆動モータ(サーボモータ)の発熱、プレス駆動各部位における摩擦熱によるダイハイト(ボルスタ上面からスライド下面までの距離)の変位を回避するものである。
In addition, the thermal displacement avoidance method and the thermal displacement avoidance device described in
また、特許文献3に記載されているホットプレス装置の実変位計測方法は、装置の機械的・熱的影響を除外して正確に変位を計測するために、予め熱間負荷時の歪特性が既知の試料を用いて補正値を求めておいてプレスシリンダの変位を、この補正値で補正するものである。
しかしながら、特許文献1に記載されている装置及び補正方法は、製品寸法の精度を向上させる機構として、変位センサと油圧ジャッキによりスライドの下死点変位を補正するものであり、特に、熱間鍛造プレス等のワーク温度が極めて高温となる過酷な条件下での使用を想定したものではない。すなわち、特許文献1に記載されている装置は、冷間プレスでの使用を前提としており、熱間鍛造プレスのような計測環境が苛酷な条件での使用を想定したものではない。つまり、特許文献1に記載されている型間距離を計測する装置は、センサ周囲の温度変動によるセンサ出力のドリフト(もしくは高温環境に曝されることによるセンサ本体の破損)、潤滑ミスト・酸化スケール(ワーク表面が酸化して剥離したもの)の堆積の影響、及び挟所での使用を想定した計測装置ではなく、熱間鍛造プレス等の高温で鍛造品の成形を行うような計測環境が苛酷な条件下では使用することができない。 However, the apparatus and the correction method described in Patent Document 1 correct the bottom dead center displacement of the slide by a displacement sensor and a hydraulic jack as a mechanism for improving the accuracy of the product dimensions. It is not intended for use under severe conditions where the temperature of the workpiece such as a press is extremely high. That is, the apparatus described in Patent Document 1 is premised on use in a cold press, and is not intended for use under conditions in which a measurement environment such as a hot forging press is severe. In other words, the device for measuring the distance between molds described in Patent Document 1 is a sensor output drift (or damage to the sensor main body due to exposure to a high temperature environment) due to temperature fluctuations around the sensor, lubrication mist / oxide scale. It is not a measurement device that assumes the effect of accumulation of (work surface is oxidized and peeled) and use in a pinch, but the measurement environment for forming a forged product at a high temperature such as a hot forging press is severe. Cannot be used under certain conditions.
さらに、特許文献1に記載されている装置及び補正方法は、L字アングルを上下型の周辺部に外付けしたような簡易的な治具(特許文献1に記載されているブラケット10A)を用いた構成である為、取り付け時の誤差を生じやすく、また、構造上破損しやすい。さらには、型間距離を直接計測するものではないため、金型が熱により膨張、撓み等が起こった場合、計測誤差がさらに大きくなってしまう。つまり、外付け治具によりスライド(上型)・ボルスタ(下型)の型間距離を計測しているため計測精度が十分に得られないのである。そのため、金型の型間距離を直接測定することで、正確な型間距離が計測できる計測装置が望まれている。 Furthermore, the apparatus and the correction method described in Patent Document 1 use a simple jig (a bracket 10A described in Patent Document 1) in which an L-shaped angle is externally attached to the periphery of the upper and lower molds. Because of this structure, errors in installation are likely to occur, and the structure is easily damaged. Furthermore, since the distance between the molds is not directly measured, if the mold expands or bends due to heat, the measurement error becomes further larger. In other words, since the distance between the slide (upper mold) and the bolster (lower mold) is measured by an external jig, sufficient measurement accuracy cannot be obtained. Therefore, there is a demand for a measuring device that can measure an accurate distance between molds by directly measuring the distance between molds.
また、特許文献2に記載されている方法及び装置は、主にサーボモータの発熱によるダイハイト(型間距離)自体の変位を抑制するものであり、上述した熱間鍛造プレスの際に生じる発熱と比べると、かなり低い温度の発熱であるため、それを回避する方法及び装置も比較的容易に考案できるものである。
In addition, the method and apparatus described in
また、特許文献3に記載されているホットプレス装置の実変位計測方法は、変位センサを油圧シリンダのシリンダロッドに取り付けてシリンダロッドの変位を計測するものであり、金型の上下型の型間距離を直接計測するものではない。
Moreover, the actual displacement measuring method of the hot press apparatus described in
さらに、従来のプレス機には各成形ショットごとのトリガーにより各成形ショットの型間距離を検出し、該型間距離を生産記録データとして保管する機能がない為、製品と製造条件との紐付けができなかった。 In addition, conventional press machines do not have a function to detect the distance between molds of each molding shot using a trigger for each molding shot and store the distance between the molds as production record data. I could not.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、過酷な環境下において正確な型間距離の計測が可能であり、計測した型間距離を生産記録として保管が可能である型間距離計測装置を提供する。 The present invention has been made in view of the above problems, and can accurately measure the distance between molds in a harsh environment and can store the measured distance between molds as a production record. Providing equipment.
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。 The problems to be solved by the present invention are as described above. Next, means for solving the problems will be described.
即ち、請求項1においては、
上型と下型よりなる金型の上下型間距離を計測する型間距離計測装置であって、
前記上下型の型間距離を計測する変位センサと、
該変位センサを収納し、前記上下型のどちらか一方の型の内部に埋設されるセンサ保護部と、
該センサ保護部に具備され、前記変位センサを冷却する冷却手段と、
前記変位センサ上に堆積する異物をエアパージによって除去する堆積防止機構と、を備えたものである。
That is, in claim 1,
An inter-mold distance measuring device that measures the distance between upper and lower molds of an upper mold and a lower mold,
A displacement sensor for measuring a distance between the upper and lower molds;
A sensor protector that houses the displacement sensor and is embedded in one of the upper and lower molds;
A cooling means provided in the sensor protection unit for cooling the displacement sensor;
An accumulation preventing mechanism for removing foreign substances accumulated on the displacement sensor by air purge.
請求項2においては、
前記冷却手段が、前記センサ保護部内にエアを供給して前記変位センサを冷却するエア供給手段であるものである。
In
The cooling unit is an air supply unit that supplies air into the sensor protection unit to cool the displacement sensor.
請求項3においては、
前記センサ保護部内に供給されるエアを、前記エアパージに用いるものである。
In
The air supplied into the sensor protection unit is used for the air purge.
請求項4においては、
前記変位センサ近傍に配設され、前記センサ保護部内の温度を検出する温度センサと、
前記変位センサに接続され、該変位センサから型間距離に応じた計測出力が入力されるアンプと、
前記温度センサの検出温度が所定温度以上になった場合に、前記アンプに入力された前記計測出力の補正を行う補正手段とを有するものである。
In claim 4,
A temperature sensor disposed in the vicinity of the displacement sensor for detecting the temperature in the sensor protection unit;
An amplifier connected to the displacement sensor, to which a measurement output corresponding to the distance between the molds is input from the displacement sensor;
Correction means for correcting the measurement output input to the amplifier when the temperature detected by the temperature sensor is equal to or higher than a predetermined temperature.
請求項5においては、
前記金型の開閉を制御するプレス制御手段の信号もしくは前記変位センサの計測出力信号をトリガーとして、前記変位センサから得られる計測出力に基づいて成形ショット毎の型間距離の計測値を前記アンプを介して取得し、前記計測値を保管する記録装置と、
前記成形ショット毎の型間距離の計測値を表示する表示手段と、を有するものである。
In
Using the signal of the press control means for controlling the opening and closing of the mold or the measurement output signal of the displacement sensor as a trigger, the amplifier calculates the measured distance between molds for each molding shot based on the measurement output obtained from the displacement sensor. And a recording device for storing the measured value,
Display means for displaying a measured value of the distance between molds for each molding shot.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
請求項1においては、高温環境下においても温度の影響をほとんど受けずに金型の型間距離を計測することができる。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to measure the distance between the molds even under a high temperature environment with almost no influence of the temperature.
請求項2においては、冷却手段を簡単に構成することが可能である。
In
請求項3においては、変位センサの冷却に用いたエアを、エアパージのエアとして噴射することにより計測値に影響を及ぼす潤滑ミストや酸化スケール等の堆積を防止する。 According to a third aspect of the present invention, the air used for cooling the displacement sensor is jetted as air purge air, thereby preventing the accumulation of lubricating mist, oxide scale, etc. that affect the measured value.
請求項4においては、温度変化による変位センサの計測出力の影響を補正することができるため、想定領域外の温度変化に対しても正確な型間距離の計測が可能である。 According to the fourth aspect, since the influence of the measurement output of the displacement sensor due to the temperature change can be corrected, it is possible to accurately measure the distance between the molds even for the temperature change outside the assumed region.
請求項5においては、成形ショット毎の型間距離を計測し、生産記録として保管して製品と製造条件の紐付けを行うことができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the distance between the molds for each molding shot can be measured and stored as a production record so that the product and manufacturing conditions can be linked.
次に、発明の実施の形態を説明する。
図1は本発明に係る型間距離計測装置の全体構成を示す模式図、図2は上型の下死点検出と記録保管の例を示す図であり、(a)は生波形データ及びホールド出力値を示す図、(b)はプレス制御手段からの信号を示すタイムチャート、(c)はホールド信号を示すタイムチャート、(d)はデータ出力信号を示すタイムチャートである。
なお、本実施形態においては、熱間鍛造プレス機に本発明である型間距離計測装置1を適用した例を説明するが、特に限定するものではなく、上下型からなる金型を有したプレス機に対して広く適用することが可能である。
Next, embodiments of the invention will be described.
FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of an inter-type distance measuring apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an example of bottom dead center detection and record storage of an upper mold, and (a) is raw waveform data and hold. The figure which shows an output value, (b) is a time chart which shows the signal from a press control means, (c) is a time chart which shows a hold signal, (d) is a time chart which shows a data output signal.
In addition, in this embodiment, although the example which applied the inter-die distance measuring device 1 which is this invention to a hot forging press machine is demonstrated, it does not specifically limit, The press which has the metal mold | die which consists of an upper and lower die It can be widely applied to machines.
まず、本発明に係る型間距離計測装置1の全体構成について図1を用いて説明する。
型間距離計測装置1は、熱間鍛造プレス機が具備する上型3と下型6よりなる金型の上下型間距離(上型3と下型6との隙間。以下、型間距離という)を計測する型間距離計測装置であって、変位センサ2を収納し、前記上下型3・6のどちらか一方の型の内部に埋設するセンサ保護部4と、該センサ保護部4に具備され、前記変位センサ2を冷却する冷却手段7と、前記変位センサ2上に堆積する異物をエアパージによって除去する堆積防止機構5と、前記変位センサ2近傍に配設された温度センサ8と、後述するアンプ14と、記録装置であるサーバー25と、表示手段であるデータ表示器16と、から主に構成されている。
First, the overall configuration of the inter-mold distance measuring apparatus 1 according to the present invention will be described with reference to FIG.
The inter-die distance measuring device 1 is a distance between upper and lower molds (a gap between the
前記変位センサ2は、過電流式変位センサであり、図1に示すように、複数の変位センサ2(本実施例では4台)が後述する複数のセンサ保護部4内の各々に収納されて、直方体形状である前記下型6の上側にある4箇所の隅角部近傍に埋設されている。つまり、本例では、変位センサ2を収納したセンサ保護部4が4台備えられており、各センサ保護部4が、下型6の上側にある4箇所の隅角部近傍にそれぞれ埋設されている。
また、変位センサ2の上端部が、渦電流の検知部となるセンサヘッド部2aであり、変位センサ2の下端部が耐熱性を有するケーブル11を接続するケーブルコネクタ部2bである。前記各センサ保護部4内に収納された4台の変位センサ2の各ケーブルコネクタ部2bは、センサ保護部4の下部から外側に突出しており、前記各ケーブルコネクタ部2bに接続された4本のケーブル11の各々を介して前記下型6内に埋め込まれている一個のケーブル中継ボックス10に接続されている。該ケーブル中継ボックス10は、耐熱性を有するケーブル12を介して一個のアンプボックス13内に配設している複数のアンプ14・14・14・14(本実施例では4台)に接続されている。すなわち、前述した4台の変位センサ2の各々がケーブル11、ケーブル中継ボックス10及びケーブル12を介して各アンプ14・14・14・14に接続されている。そして、各アンプ14・14・14・14が、耐熱性を有するデータ転送ケーブル15もしくは図示しない無線伝送装置を介して後述するデータ表示器16に接続されている。また、前記各アンプ14・14・14・14は、後述するホールド信号制御器24を介して後述するプレス制御手段23と接続されている。また、変位センサ2は、型間距離に応じた計測出力信号をアンプ14に送ることが可能である。
なお、変位センサ2を収納したセンサ保護部4を、金型の下型6内に埋設したが、特に限定するものではなく、金型の上型3内に埋設する構成としてもかまわない。
The
The upper end portion of the
In addition, although the sensor protection part 4 which accommodated the
また、前記変位センサ2により検知される計測対象物17(本実施例ではSS400鋼材を使用)が、前記上型3の下側にある4箇所の隅角部に、前記各変位センサ2のセンサヘッド部2aに対向して、それぞれ配置されている。
なお、本実施形態では変位センサ2として、計測対象物17の変位検出部となるセンサヘッド部2aが小型であり金型内に埋設して使用するのに好適である渦電流式の変位センサ2を用いたが、特に限定するものではなく、非接触により距離を計測することが可能である各種センサを用いてもかまわない。ただし、非接触式変位センサであってもレーザ式変位センサは本発明に係る変位センサとして使用することは適さない。なぜなら、レーザ式変位センサは渦電流式の変位センサに比べてセンサヘッド部が大きくなるため、金型に埋設するスペースを広く確保する必要がある。さらに、レーザ式変位センサはレーザ光を計測対象物に照射する必要があるため、レーザ光を通過させる開口部もしくは透明窓部を金型表面(計測対象物の対向面)に備える必要があり、本発明に係る変位センサ2として使用するには適さないからである。当然ながら接触式変位センサは、センサの一端を金型表面(計測対象物の対向面)に露出して使用することになるため、過酷な高温環境下での使用は困難であり、本実施形態で示すような熱間鍛造プレス機には不適である。
In addition, the
In this embodiment, as the
また、前記変位センサ2の計測対象物17を上型3の隅角部に配置した構成としているが、特に限定するものではなく、計測対象物17をあえて配置せずに、金型本体(金属製)を変位センサ2の計測対象物として構成してもかまわない。すなわち、直接的に金型を変位センサ2により計測してもかまわない。また、本実施形態のように渦電流式の変位センサ2を用いた場合においては、計測対象物17の材料組成としては本実施形態で用いた鉄製の替わりに銅製のものを用いると型間距離の計測精度をさらに向上させることが可能である。また、計測対象物17の材料組成としては、アルミニウム、ステンレス等も用いることが可能である。
Further, the
また、前記各変位センサ2の近傍には、温度センサ8として熱電対がそれぞれ具備されている。前記各温度センサ8は、前記各変位センサ2と同じく、各ケーブルコネクタ部2b及び各ケーブル11を介して前記ケーブル中継ボックス10に接続されており、該ケーブル中継ボックス10からケーブル12を介してアンプボックス13内の各アンプ14・14・14・14に接続されている。前記各温度センサ8は、図1に示すように、変位センサ2近傍に備えられるため、後述するセンサ保護部4内部の温度を測定することが可能である。この温度センサ8により検出されるセンサ保護部4内の温度が所定温度を超えたと各アンプ14内の図示しない制御部により判定された場合は、前記各アンプ14内の制御部内に予め記憶されている温度補正用の参照データに基づいて、変位センサ2から送られてきた計測出力値(型間距離に応じた計測出力電圧)の温度補正(温度ドリフトの補正)を行って、型間距離の正確な計測値を得ることができるという構成となっている。すなわち、上述した構成は、前記変位センサ2より前記アンプに入力された計測出力の補正を行う補正手段を構成している。
Further, a thermocouple is provided as a
前記センサ保護部4は、図1に示すように、ボックス状(本実施例では直方体状のボックス)であり、耐熱製樹脂(例えばピーク材等)で形成されている。複数のセンサ保護部4(本実施例では4個)のそれぞれに前記変位センサ2をセンサヘッド部2aが上側に位置するように収納して、該変位センサ2のセンサヘッド部2aの上部を蓋部4aで覆って、センサヘッド部2aが下型6の上面に直接露出しないように構成し、下型6の4箇所の隅角部近傍(下型6内部)にそれぞれ埋設されている。また、前記各センサ保護部4の上部に後述する複数のエアパージ穴18(本実施例では各センサ保護部に2箇所づつ)が開口されている。また、前記各センサ保護部4の一側にはエア供給口19が開口されており、該エア供給口19は下型6内部に配管されている図示しないエア供給配管と接続されている。
なお、前記各センサ保護部4はボックス(直方体)状に形成したが、特に限定するものではなく、金型形状や金型の大きさ、もしくは使用する変位センサ2本体の形状やその大きさに応じて適宜形状を変更してもかまわない。例えば、センサ形状に合わせてセンサ保護部4を円筒状に形成して、より小さな体積で金型内に埋設できるように構成することもできる。また、センサ保護部4の材質は、耐熱製樹脂に限定するものではなくセラミック材等を使用することも可能である。
As shown in FIG. 1, the sensor protection unit 4 has a box shape (a rectangular parallelepiped box in this embodiment) and is formed of a heat-resistant resin (for example, a peak material). The
In addition, although each said sensor protection part 4 was formed in the box (cuboid) shape, it does not specifically limit, The shape of a metal mold | die or a metal mold | die, or the shape and the magnitude | size of the
また、前記冷却手段7は、エアを供給することにより冷却を行うエア供給手段であり、該エア供給手段は、前記エア供給口19に連通する前記エア供給配管と、前記エアパージ穴18とから構成されている。こうして、前記エア供給配管を介して冷却用エアが、センサ保護部4内部に供給されることで、センサ保護部4内の変位センサ2本体を空冷により冷却可能となっている。また、本実施形態においては冷却用エアとしては、常温の空気を前記エア供給手段により供給する。
The cooling unit 7 is an air supply unit that cools by supplying air, and the air supply unit includes the air supply pipe that communicates with the
前記堆積防止機構5は、センサ保護部4内を冷却したエアが前述したエアパージ穴18から排気されることによって、変位センサ2上方(前記蓋部4a上部近傍)に堆積する潤滑ミスト及び酸化スケール等の異物を吹き飛ばして除去することを可能にするべく構成されている。すなわち、センサ保護部4内の冷却に用いたエアをエアパージ穴18を介してセンサ保護部4上部より噴射することにより型間距離の計測値に影響を及ぼす潤滑ミストや酸化スケールなどの異物の堆積を防止する。換言すれば、前記センサ保護部4内に、エアを供給することにより冷却手段7によるセンサ保護部4内の冷却と、堆積防止機構5による変位センサ2上方の異物除去とを同時に行うことができるのである。
The
前記データ表示器16は、4つの表示部16a・16a・16a・16aと、デジタルデータ出力端子21と、アナログデータ出力端子22と、から構成されている。前記表示部16a・16a・16a・16aは、下型6の隅角部に設けた4つの変位センサ2において各々計測された成形ショット毎の型間距離(上型3の下死点)の計測値をリアルタイムで表示可能である。
なお、データ表示器16内に、前述したアンプボックス13を内蔵する等によりデータ表示器16とアンプボックス13を一体的に構成することも可能である。
The data display 16 includes four
Note that the
前記記録装置であるサーバー25は、図1に示すように、前記デジタルデータ出力端子21もしくはアナログデータ出力端子22に接続されるサーバー(パーソナルコンピュータ等、本実施形態ではデジタルデータ出力端子21に接続されている)である。サーバー25と接続することで、前記計測された成形ショット毎の型間距離の計測値をサーバー25内で一括してデータ管理(計測された成形ショット毎の型間距離の計測値を生産記録として保管すること、及びその計測値を用いたデータ処理等)することが可能となっている。
As shown in FIG. 1, the
前記プレス制御手段23は、プレス機が具備する前記上下型3・6の開閉等を制御する制御手段であり、前記プレス制御手段23から各成形ショットの信号(図2(b)参照。上型3が下降するという信号)を、後述するホールド信号制御器24に送る。
The press control means 23 is a control means for controlling the opening and closing of the upper and
前記ホールド信号制御器24は、前記プレス制御手段23から各成形ショットの信号を受け、各アンプ14・14・14・14に、図2(c)で示すように、ONもしくはOFFのホールド信号を送るものである。
The
このような型間距離計測装置1の構成において、熱間鍛造プレス機により高温加熱されているワーク(1200℃程度)を鍛造成形する場合、下型6の隅角部に埋設したセンサ保護部4近傍は高温(300℃程度)となっているが、前記センサ保護部4により変位センサ2を収納することで熱を遮断し、さらにエア供給配管を介してエア供給口19より冷却用エアをセンサ保護部4内に供給することにより、センサ保護部4内及び変位センサ2本体を冷却する。そうして、この冷却用エアはセンサ保護部4上部に開口したエアパージ穴18から排出される。
すなわち、前記センサ保護部4内及び変位センサ2本体を冷却するのに用いられた冷却用エアが、センサ保護部4上部の複数のエアパージ穴18から排出されることで、センサヘッド部2a上方(前記蓋部4a上部近傍)に堆積してセンサ計測値に影響を与える異物となる潤滑ミストや酸化スケールを吹き飛ばして、異物の堆積を防止する。こうして、高温に加熱されたワーク及び金型から伝わる熱の影響を抑えて、変位センサ2の出力値の温度ドリフトが生じない温度範囲(本実施形態では約60℃以下)にセンサ保護部4内を維持することが可能となる。
In such a configuration of the inter-die distance measuring device 1, when forging a workpiece (about 1200 ° C.) heated at a high temperature by a hot forging press, the sensor protection unit 4 embedded in the corner portion of the lower die 6. In the vicinity, the temperature is high (about 300 ° C.), but the heat is shut off by housing the
That is, the cooling air used to cool the inside of the sensor protection unit 4 and the
次に、熱間鍛造プレス機の成形ショット毎において、連続して型間距離を計測する場合について図2を用いて具体的に説明する。
なお、本実施形態では下型6は固定されており、型間距離としては上型3の下死点の変位を計測しているが、特に型間距離の計測条件を限定するものではない。
図2(a)に示すグラフは、変位センサ2による型間距離の計測時の出力値(電圧V)を変位(mm)に変換した縦軸と(出力1Vが変位1mmに相当)、横軸を時間(s)としたものであり、このグラフ上に変位センサ2の型間距離に応じた計測出力値である生波形データ(実線)を示している。このグラフにおいては、上型3が下降してきて、前記グラフ縦軸の変位が、10mm以下となった時点から、グラフ上に変位がプロットされるものである。すなわち、上型3の下死点が10mmより大きい時は、グラフ上では10mm近傍で一定値を保つようになっている。
Next, the case where the distance between the molds is continuously measured for each molding shot of the hot forging press will be specifically described with reference to FIG.
In this embodiment, the lower mold 6 is fixed, and the displacement of the bottom dead center of the
The graph shown in FIG. 2A shows a vertical axis obtained by converting an output value (voltage V) when measuring the distance between molds by the
前記各アンプ14・14・14・14内の図示しない制御部には、対応する各変位センサ2・2・2・2から各隅角部の型間距離に応じた計測出力値(図2(a)に示す生波形データ)がサンプリングされて入力される。前記上型3が下降しはじめる時期(図2の矢印A部分)として、プレス制御手段23から上型3が下がるという信号(図2(b)のタイムチャートの矢印D部分)をトリガーとしてホールド信号制御器24に送り、それを基点として該ホールド信号制御器24がアンプボックス13内の各アンプ14にホールド信号を送る。このホールド信号(図2(c)の矢印E部分のON信号)に基づいて一定時間変位をホールドして、上型3と下型6との型間距離が最も小さい時、すなわち、上型3が下死点にきた時をホールド出力値として出力を続ける(図2(a)の矢印B部分)。そして、上型3が下死点となるボトムホールド値(図2(a)の矢印C部分)を型間距離の計測値(本実施形態では変位6mm)として検出する。そして、この計測値をデータ表示器16に送信するために図2(d)に示すデータ出力信号をデータ表示器16へと送信する。送信されたデータ出力信号により4箇所の型間距離の計測値(ボトムホールド値)がデータ表示器16の表示部16a・16a・16a・16aに成形ショット毎に表示され、該データ表示器16と接続されている前記サーバー25に各成形ショットのボトムホールド値データが記録保管されていく。また、データ表示器16に表示される上下型3・6の成形ショット毎の型間距離の計測値を作業者がリアルタイムで確認することが可能であることからプレス機の成形条件にすぐに反映させて、成形条件を調整することが可能である。また、製品と、その製品の成形時の型間距離の計測値データとをサーバー25を用いて紐付けすることが可能であり、単一の製品からその製品が作製されたときの成形工程時の型間距離の推移を全てトレースすることが容易に可能となる。また、上型3が下降する際のトリガーとしては、変位センサ2の出力信号を用いることも可能である。すなわち、本発明の型間距離計測装置1が有する生産記録の保管機能としては、プレス制御手段23の信号もしくは変位センサ2自身の出力信号をトリガーとして各成形ショットの上型3の下死点の値を検出し、生産記録として記録装置であるサーバー25に保管して製品と製造条件の紐付けを行うことができるのである。
また、4箇所の隅角部にある変位センサ2により計測された型間距離の各計測値から下型6の上面に対して上型3の下面(下型6の上面に対向する面)の傾斜角度を算出することも可能である。
A control output unit (not shown) in each of the
Further, the lower surface of the upper die 3 (the surface opposite to the upper surface of the lower die 6) with respect to the upper surface of the lower die 6 from each measured value of the distance between the molds measured by the
また、本実施形態においてセンサ保護部4内の温度は、センサ保護部4及び冷却手段7により変位センサ2の計測出力の温度ドリフトが発生しない所定温度以下に保たれているが、センサ保護部4内が所定温度より上昇した場合であっても、温度センサ8が所定温度以上であると感知した間において、アンプ14内の制御部内に予め準備されている上昇温度に対応した補正データを用いて、変位センサ2の計測出力値(出力電圧値)に対して自動的に温度影響の補正を行うように構成されているので、センサ保護部4内が想定外の温度領域になった場合においても計測出力を補正して型間距離の正確な計測を行うことが可能となっている。つまり、センサ保護部4内の温度変化による計測出力の影響を補正することにより、高温ワーク付近でも温度の影響をほとんど受けずに、かつ、熱による温度ドリフトを起こすような温度領域に至っても、上下型3・6の型間距離を正確に計測することができる。
In this embodiment, the temperature in the sensor protection unit 4 is kept below a predetermined temperature at which the temperature drift of the measurement output of the
このように、上型3と下型6よりなる金型の上下型間距離を計測する型間距離計測装置1であって、前記上下型3・6の型間距離を計測する変位センサ2と、該変位センサ2を収納し、前記上下型3・6のどちらか一方の型の内部に埋設されるセンサ保護部4と、該センサ保護部4に具備され、前記変位センサ2を冷却する冷却手段7と、前記変位センサ2上に堆積する異物をエアパージによって除去する堆積防止機構5と、を備えたことにより、熱間鍛造プレスの高温ワーク付近においても温度の影響をほとんど受けずに金型の型間距離を計測することができる。また、本実施形態では渦電流式の小型な変位センサ2を用いている為、型内の余分なスペースに埋め込むことができる。これにより従来の簡易的な治具を外付けしてスライド・ボルスターにて計測していたもの(特許文献1参照)より計測精度が格段に向上する。
As described above, the inter-type distance measuring apparatus 1 for measuring the distance between the upper and lower molds of the mold composed of the
また、前記冷却手段7が、前記センサ保護部4内にエアを供給して前記変位センサ2を冷却するエア供給手段であるため、冷却手段7を簡単に構成することが可能である。
Further, since the cooling means 7 is an air supply means for cooling the
また、前記センサ保護部4内に供給されるエアを、前記エアパージに用いることにより、計測値に影響を及ぼす潤滑ミストや酸化スケールの堆積を防止する。また、別途エアパージ用のエア供給配管を金型内に設置する必要がないので、装置構成が簡素化できる。 Further, by using the air supplied into the sensor protection unit 4 for the air purge, accumulation of lubricating mist and oxide scale that affects the measured value is prevented. Further, since it is not necessary to separately install an air supply pipe for air purge in the mold, the apparatus configuration can be simplified.
前記変位センサ2近傍に配設され、前記センサ保護部4内の温度を検出する温度センサ8と、前記変位センサ2に接続され、該変位センサ2から型間距離に応じた計測出力が入力されるアンプ14と、前記温度センサ8の検出温度が所定温度以上になった場合に、前記アンプ14に入力された前記計測出力の補正を行う補正手段とを有することにより温度変化による変位センサ2の計測出力の影響を補正することができるため、想定領域外の温度変化に対しても正確な型間距離の計測が可能である。
A
前記金型の開閉を制御するプレス制御手段23の信号もしくは前記変位センサ2の計測出力信号をトリガーとして、前記変位センサ2から得られる計測出力に基づいて成形ショット毎の型間距離の計測値を前記アンプ14を介して取得し、前記計測値を保管する記録装置であるサーバー25と、前記成形ショット毎の型間距離の計測値を表示する表示手段であるデータ表示器16と、を有することにより、各成形ショットの上型3の下死点の値(型間距離)を生産記録としてサーバー25に保管して製品と製造条件の紐付けを行うことができる。つまり、抜取検査による品質管理ではなく製品の全数検査による品質管理が容易に行えるのである。
Based on the measurement output obtained from the
1 型間距離計測装置
2 変位センサ
3 上型
4 センサ保護部
5 堆積防止機構
6 下型
7 冷却手段
8 温度センサ
10 ケーブル中継ボックス
11 (耐熱)ケーブル
12 (耐熱)ケーブル
13 アンプボックス
14 アンプ
15 (耐熱)データ転送ケーブル
16 データ表示器
17 計測対象物
18 エアパージ穴
19 エア供給口
21 デジタルデータ出力端子
22 アナログデータ出力端子
23 プレス制御手段
24 ホールド信号制御器
25 サーバー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inter-type
Claims (5)
前記上下型の型間距離を計測する変位センサと、
該変位センサを収納し、前記上下型のどちらか一方の型の内部に埋設されるセンサ保護部と、
該センサ保護部に具備され、前記変位センサを冷却する冷却手段と、
前記変位センサ上に堆積する異物をエアパージによって除去する堆積防止機構と、を備えたことを特徴とする型間距離計測装置。 An inter-mold distance measuring device that measures the distance between upper and lower molds of an upper mold and a lower mold,
A displacement sensor for measuring a distance between the upper and lower molds;
A sensor protector that houses the displacement sensor and is embedded in one of the upper and lower molds;
A cooling means provided in the sensor protection unit for cooling the displacement sensor;
An inter-mold distance measuring apparatus, comprising: a deposition preventing mechanism that removes foreign matter deposited on the displacement sensor by air purge.
前記変位センサに接続され、該変位センサから型間距離に応じた計測出力が入力されるアンプと、
前記温度センサの検出温度が所定温度以上になった場合に、前記アンプに入力された前記計測出力の補正を行う補正手段とを有することを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の型間距離計測装置。 A temperature sensor disposed in the vicinity of the displacement sensor for detecting the temperature in the sensor protection unit;
An amplifier connected to the displacement sensor, to which a measurement output corresponding to the distance between the molds is input from the displacement sensor;
4. The apparatus according to claim 1, further comprising a correction unit configured to correct the measurement output input to the amplifier when a temperature detected by the temperature sensor is equal to or higher than a predetermined temperature. The inter-type distance measuring device according to item.
前記成形ショット毎の型間距離の計測値を表示する表示手段と、を有することを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載の型間距離計測装置。 Using the signal of the press control means for controlling the opening and closing of the mold or the measurement output signal of the displacement sensor as a trigger, the amplifier calculates the measured distance between molds for each molding shot based on the measurement output obtained from the displacement sensor. And a recording device for storing the measured value,
The inter-mold distance measuring device according to any one of claims 1 to 4, further comprising display means for displaying a measured value of the inter-mold distance for each molding shot.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007334724A JP2009156698A (en) | 2007-12-26 | 2007-12-26 | Inter-type distance measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007334724A JP2009156698A (en) | 2007-12-26 | 2007-12-26 | Inter-type distance measuring device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009156698A true JP2009156698A (en) | 2009-07-16 |
Family
ID=40960881
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007334724A Pending JP2009156698A (en) | 2007-12-26 | 2007-12-26 | Inter-type distance measuring device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009156698A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011083790A (en) * | 2009-10-14 | 2011-04-28 | Kobe Steel Ltd | Forging method |
JP7351993B1 (en) | 2022-09-30 | 2023-09-27 | Dmg森精機株式会社 | position detection device |
JP7351992B1 (en) | 2022-09-30 | 2023-09-27 | Dmg森精機株式会社 | position detection device |
JP7622321B2 (en) | 2021-01-15 | 2025-01-28 | ニデックドライブテクノロジー株式会社 | Press device, control device, and computer program |
-
2007
- 2007-12-26 JP JP2007334724A patent/JP2009156698A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011083790A (en) * | 2009-10-14 | 2011-04-28 | Kobe Steel Ltd | Forging method |
JP7622321B2 (en) | 2021-01-15 | 2025-01-28 | ニデックドライブテクノロジー株式会社 | Press device, control device, and computer program |
JP7351993B1 (en) | 2022-09-30 | 2023-09-27 | Dmg森精機株式会社 | position detection device |
JP7351992B1 (en) | 2022-09-30 | 2023-09-27 | Dmg森精機株式会社 | position detection device |
JP2024051214A (en) * | 2022-09-30 | 2024-04-11 | Dmg森精機株式会社 | Position Detection Device |
JP2024051215A (en) * | 2022-09-30 | 2024-04-11 | Dmg森精機株式会社 | Position Detection Device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2011055416A1 (en) | Hot press mold, temperature measuring device, and hot press molding method | |
JP2009156698A (en) | Inter-type distance measuring device | |
US20110063628A1 (en) | Apparatus and method for measuring the liquid level of molten metal | |
US8345266B2 (en) | Method and system for measuring wear in the lining of a vessel | |
US20120029857A1 (en) | Industrial machine | |
KR101257472B1 (en) | Measuring apparatus for slag and measuring method thereof | |
TW201817539A (en) | Wire electric discharge machine | |
JP2015009486A (en) | Injection molding machine having graph display function | |
CN109564206B (en) | Device and method for determining the microstructure of a metal product, and metallurgical system | |
KR101829932B1 (en) | Monitoring device for a sliding closure, a casting tube changer or the like on a metallurgical vessel | |
JP3537059B2 (en) | Press die height correction device | |
JP6159280B2 (en) | Switching machine monitoring device | |
CN115711893A (en) | Online steel plate camber measuring system and measuring method | |
KR100969954B1 (en) | Apparatus for measuring the thickness of strand, system for measuring the thickness of strand and method for measuring the thickness of strand therewith | |
CN116608810A (en) | Distance measuring equipment, speed reducer box assembly line and pad selecting method | |
KR20250038827A (en) | System and method for monitoring metal level during casting | |
KR100920566B1 (en) | Bending rate measuring system and method of slabs | |
TW201929976A (en) | Processing device capable of accurately detecting position of processing tool | |
JP2008164518A (en) | Displacement measuring method and apparatus | |
JP2011161458A (en) | Method of measuring gap between molds | |
JP6836162B2 (en) | Cooling treatment method | |
JP2021049544A (en) | Molding device | |
JPH09314395A (en) | Die height compensating device | |
KR101442890B1 (en) | Apparatus and method for controling roll skew | |
US20150142155A1 (en) | Holding and Transporting Device |