鍛造精度の向上にひずみセンサを活用

世界最大の自動車部品サプライヤーの一社で、中国・平湖市に拠点を置くヒルシュフォーゲル・オートモーティブ・コンポーネンツ(Hirschvogel Automotive Components)社は、HBMのひずみセンサSLBと工業用アンプPMEシリーズのMP55DPモデルを利用して鍛造時の力をモニタリングし、品質改善に努めています。

鍛造は、局所的な圧縮力を使用して金属を成形する製造過程に使用されます。鍛造用の機械は、高荷重に耐えられるものであり、カム機構によって電動モータの回転動作をハンマまたはスライダと呼ばれる部分の往復直線運動へ変換します。

鍛造には大きな力が必要で、ワークピースに加えられる力は鍛造機械の加圧能力を超えることがあります。力は数MNにも達することがあり、記録された世界最大応力は800MNです。このため鍛造は、機械と作業者の両方にとって特に危険な工程です。

計測技術への要求

しかし、作業を一貫して高水準に保つためには、力を慎重に制御することが非常に重要です。鍛造時の力を正確にモニタリングできれば、大きなメリットが得られます。しかしながら、適切な力センサをスライダまたは支柱に取り付ける必要がある一方で、それらのセンサをその場所で維持するのは現実的ではなかったことから、モニタリングは従来困難な作業でした。また、適切な定格をもつ力センサは費用が高いことも課題でした。

HBMのステンレス製のSLB700A変換器は、平らな表面にフリクションジョイントと4本のボルトで直接取り付けられるため、そうした課題を解決できます。これにより、被計測体のひずみは直接SLB700Aに伝えられるため、標準的な力変換器を取り付けて使用するのが困難な鍛造機械などに特に適しています。

 

 

HBMのソリューション

平湖市のヒルシュフォーゲル社では、鍛造機械の各支柱にSLB700A変換器を2台ずつ取り付けました。これによって作成された並列信号は、シングルチャンネルタイプの工業用アンプMP55DPで増幅と調整が行われ、そこからProfibus DP経由で精度を損なうことなく制御PLCへ送信されます。計測システム全体は、リフティングジャッキで校正されます。

HBMのひずみセンサSLB700Aは、大きな力を計測する場合に使用します。被計測体の両端に2台のSLB700Aひずみセンサを並列接続することにより、加工品の曲げ効果を補正できます。SLB700Aは、機械工学に使用される一般的な各種の鋼に対応するための補償要素と、高度な保護機能を備えています。

MP55DPは、Profibusインタフェースを備えたシングルチャンネルの4.8 kHz搬送周波数アンプで、HBMの工業用アンプPMEシリーズに含まれる製品です。工業分野のあらゆる要件に対応する自律型モニタリングユニットを備えることにより、SLB700Aを補完する設計になっています。CANまたはProfibusインタフェースを搭載した統合型システムとして提供されるため、オートメーションシステムに簡単に組み込むことができます。

HBMは、中国全土のメーカーに先端技術のソリューションを提供しています。この事例と同様のソリューションは、技術力と国際展開において金属成形の分野をリードする Schuler China社にも提供しています。

 

HBMのソリューションの特長

  • 静的荷重と動的荷重を受けるユニットのひずみを容易にモニタリング

  • 所定の位置にボルトで固定するだけ
  • ステンレス構造による環境影響からの保護
  • 費用対効果の高さ

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