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第一工業株式会社はネジ・学校家具・自動車部品を専門とする静岡県浜松市の製造メーカーです。(スマートフォンサイトはこちら)

TEL. 053-433-1111

〒431-3112 静岡県浜松市東区大島町955-9

ネジ(研究発表)SCREW

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AE(アコ−スティク・エミッション)による鍛造工具の破壊予知

AEのフラクタル特性を用いた冷間鍛造工具の破損・破壊予知技術
代表研究者
静岡大学 工学部 准教授
早川邦夫氏
企業共同研究者
第一工業株式会社 鋲螺事業部 生産技術課
係長 匂坂慎吾
世界に誇る日本の技術、パーツフォーマーを用いた鍛造部品の大量生産システム。しかし、激化する国際競争を勝ち抜くため、さらなる低コスト化が求められています。 
これまでAEの変化を捉えた機械構造物などの異常識別法が研究され、プレス加工などで応用。金型の損傷・破壊の予知技術の確立に向け、研究が続けられてきたものの、まだ実用に至っていません。そんな中、静岡大学工学部・早川邦夫准教授の研究グループは、AE振幅分布のフラクタル次元が変化することに着目し、冷間鍛造工具の破壊予知技術を提案し、金型の損傷とフラクタル次元の顕著な変化に高い相関性があることを明らかにしました。さらに、リアルタイムでAE振幅分布の特微量を追跡できる計測プログラムを開発し、第一工業株式会社の実働機器を使い産学共同研究として実験を進めてきました。その結果、開発した技術が、金型工具破損の予知に有効であることが確認され、精度の高いリアルタイム損傷・破壊予知になり得ることが証明されたのです。
今後は、破壊予知の精度を向上する研究を行うとともに、阪村機械製作所様にもご協力を得て、実用化に向けた研究開発が実施される予定です。

研究推移

1998〜2001年 油圧プレスによる冷間前方押し出し加工における金型のAEのフラクタル特性の解析(静岡大学内)
2002年〜 共同研究開始、実験用ダイス製作、実操業状態のパーツパフォーマーにおける金型のAEのフラクタル特性の検出(実験機:第一工業株式会社提供/静岡大学内)
2003年〜 フラクタル特性リアルタイム検出のためのソフトウェア開発(静岡大学内)
2006年 実操業状態のパーツパフォーマーにおける金型のフラクタル特性のリアルタイム検出実験 
※ダイス側バックプレートへAEセンサ取付。複数工程でのデータ収集・解析(第一工業株式会社内)
2007年 実操業状態のパーツパフォーマーにおける金型のフラクタル特性のリアルタイム検出実験 
※パンチケースおよびダイス側バックプレートへAEセンサ取付。双方向からのデータ収集・解析(第一工業株式会社内)
ダイス側に取り付けられたAEセンサ。マグネット式になっており、ダイス側であれば移動も可能。
パンチ側に取り付けられたAEセンサ。既存のものを今回の実験用に加工して取付。アンプを通してセンサを感知する仕組みになっている。
AE取得プログラムがインストールされたパソコン画面に写し出されるグラフで、リアルタイムにAE信号を確認できる。この実験機では、3.5秒毎に1ファイルを解析している。

上:日刊工業新聞2007年11月15日号
右:日本経済新聞2007年9月6日号