(57)【要約】押出工程において押出作用力が変化しても常に一定のコンテナシール力をコンテナとダイスの間に与えて均一な形状の押出製品が得られ、もって製品歩留まりを向上させることができ、かつ、押出に際してエネルギーの消費量が少ない押出プレス及び押出制御方法を提供すること。  メインシリンダ装置の油圧圧力を検出し、該検出した油圧圧力と予め設定した基準圧力との偏差を演算するとともに、該基準圧力に相当するコンテナシール力が前記ダイスの端面に作用するよう、偏差が前記基準圧力より大きい場合はコンテナシール力が減少するよう、また、偏差が前記基準圧力より小さい場合はコンテナシール力が増大するようコンテナシール力を補正して等圧押出を行わせる。
2008087891.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンドプラテンにコンテナの移動手段を備え、メインシリンダ装置により前記コンテナに装填されたビレットをステムによりダイスから押出して製品を成形する押出プレスにおいて、
前記メインシリンダ装置の油圧圧力を検出し、該検出した油圧圧力と予め設定した基準圧力との偏差を演算するとともに、該基準圧力に相当するコンテナシール力が前記ダイスの端面に作用するよう、偏差が前記基準圧力よりプラスのときはコンテナシール力が減少するよう、また、偏差が前記基準圧力よりマイナスのときはコンテナシール力が増大するよう前記コンテナの移動手段に出力可能とした制御手段を備えたことを特徴とする押出プレス。
【請求項２】
エンドプラテンにコンテナの移動手段を備え、メインシリンダ装置により前記コンテナに装填されたビレットをステムによりダイスから押出して製品を成形する押出プレスにおいて、
前記エンドプラテンに前記ダイスの端面に作用する押圧力を減少させるコンテナの駆動手段を設け、前記メインシリンダ装置の油圧圧力を検出し、該検出した油圧圧力と予め設定した基準圧力との偏差を演算するとともに、該基準圧力に相当するコンテナシール力が前記ダイスの端面に作用するよう、偏差が前記基準圧力よりプラスのときはコンテナシール力が減少するよう前記駆動手段に出力可能とした制御手段と、偏差が前記基準圧力よりマイナスのときはコンテナシール力が増大するよう前記コンテナの移動手段に出力可能とした制御手段とを備えたことを特徴とする押出プレス。
【請求項３】
前記エンドプラテンに設けたダイスの端面に作用するコンテナシール力を減少させる前記コンテナの駆動手段を、油圧シリンダで構成したことを特徴とする請求項２に記載の押出プレス。
【請求項４】
押出プレスの押出工程においてメインシリンダ装置の油圧圧力を検出し、該検出した油圧圧力と予め設定した基準圧力との偏差を演算するとともに、該基準圧力に相当するコンテナシール力がダイスの端面に作用するよう、偏差が基準圧力よりプラスのときはコンテナシール力が減少するよう、また、偏差が基準圧力よりマイナスのときはコンテナシール力が増大するよう前記コンテナの移動手段に出力して等圧押出を行わせることを特徴とする押出制御方法。
【請求項５】
押出プレスの押出工程においてメインシリンダ装置の油圧圧力を検出し、該検出した油圧圧力と予め設定した基準圧力との偏差を演算するとともに、該基準圧力に相当するコンテナシール力がダイスの端面に作用するように、偏差が基準圧力よりプラスのときはコンテナシール力が減少するよう前記コンテナの駆動手段に出力し、また、偏差が基準圧力よりマイナスのときはコンテナシール力が増大するよう前記コンテナの移動手段に出力して等圧押出を行わせることを特徴とする押出制御方法。
【請求項６】
押出プレスの押出工程においてメインシリンダ装置の油圧圧力を検出し、該検出した油圧圧力と予め設定した基準圧力との偏差を演算するとともに、該基準圧力に相当するコンテナシール力がダイスの端面に作用するように、偏差が基準圧力よりプラスのときはコンテナシール力が減少するよう前記コンテナの移動手段及び駆動手段に出力し、また、偏差が基準圧力よりマイナスのときはコンテナシール力が増大するよう前記コンテナの移動手段に出力して等圧押出を行わせることを特徴とする押出制御方法。
【請求項７】
エンドプラテンにコンテナの移動手段を備え、メインシリンダ装置で駆動するステムにより前記コンテナに装填したビレットをダイスから押出して製品を成形する押出プレスにおいて、
前記ダイスの撓み量を検出する撓み量検出手段を備えるとともに押出中の前記ダイスの撓み量を検出して、該検出した撓み量と予め設定したダイスの基準撓み量との偏差を演算し、
該基準撓み量に相当するコンテナシール力が前記ダイスの端面に作用するように、偏差がマイナスのときはコンテナシール力を減少させ、偏差がプラスのときはコンテナシール力を増大させるよう前記コンテナの移動手段に出力可能とした制御手段を備えたことを特徴とする押出プレス。
【請求項８】
エンドプラテンにコンテナの移動手段を備え、メインシリンダ装置で駆動するステムにより前記コンテナに装填したビレットをダイスから押出して製品を成形する押出プレスにおいて、
前記エンドプラテンに前記ダイスの端面に作用するコンテナシール力を減少させるコンテナの駆動手段を設け、
前記ダイスの撓み量を検出する撓み量検出手段を備えるとともに押出中の前記ダイスの撓み量を検出して、該検出した撓み量と予め設定したダイスの基準撓み量との偏差を演算し、
該基準撓み量に相当するコンテナシール力が前記ダイスの端面に作用するように、偏差がプラスのときはコンテナシール力を増大させるよう前記コンテナの駆動手段に出力可能とした制御手段と、
偏差がマイナスのときはコンテナシール力を減少させるよう前記コンテナの移動手段に出力可能とした制御手段とを備えたことを特徴とする押出プレス。
【請求項９】
前記エンドプラテンに設けたダイスの端面に作用するコンテナシール力を減少させる前記コンテナの駆動手段を、電動サーボモータと、該電動サーボモータの出力軸の回転運動を直線運動に変換するネジ軸及びボールナットからなるボールネジ変換装置とで構成したことを特徴とする請求項２又は８に記載の押出プレス。
【請求項１０】
前記エンドプラテンに設けたダイスの端面に作用するコンテナシール力を減少させる前記コンテナの駆動手段を、油圧シリンダで構成したことを特徴とする請求項８に記載の押出プレス。
【請求項１１】
エンドプラテンにコンテナの移動手段を備えてメインシリンダ装置で駆動するステムにより前記コンテナに装填したビレットをダイスから押出して製品を成形する押出プレスの押出制御方法において、
押出プレスの押出工程中に前記ダイスの撓み量を検出し、該検出した撓み量と予め設定した基準撓み量との偏差を演算するとともに、該基準撓み量に相当するコンテナシール力が前記ダイスの端面に作用するよう、偏差がマイナスのときはコンテナシール力を減少させ、偏差がプラスのときはコンテナシール力を増大させるよう前記コンテナの移動手段に出力して等圧押出を行わせることを特徴とする押出制御方法。
【請求項１２】
エンドプラテンにコンテナの移動手段を備えてメインシリンダ装置で駆動するステムにより前記コンテナに装填したビレットをダイスから押出して製品を成形する押出プレスの押出制御方法において、
押出プレスの押出工程中に前記ダイスの撓み量を検出し、該検出した撓み量と予め設定した基準撓み量との偏差を演算するとともに、該基準撓み量に相当するコンテナシール力が前記ダイスの端面に作用するよう、偏差がマイナスのときはコンテナシール力を減少させるようエンドプラテンに設けたコンテナの駆動手段に出力し、
偏差がプラスのときはコンテナシール力を増大させるよう前記コンテナの移動手段に出力して等圧押出を行わせることを特徴とする押出制御方法。
【請求項１３】
押出プレスの押出工程中に前記ダイスの撓み量を検出し、該検出した撓み量と予め設定した基準撓み量との偏差を演算するとともに、該基準撓み量に相当するコンテナシール力が前記ダイスの端面に作用するよう、偏差がマイナスのときはコンテナシール力を減少させるようエンドプラテンに設けたコンテナの駆動手段及び前記コンテナの移動手段に出力し、
偏差がプラスのときはコンテナシール力を増大させるよう前記コンテナの移動手段に出力して等圧押出を行わせることを特徴とする請求項１２に記載の押出制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願に関する相互参照
本発明は、２００７年１月１５日付けの特願２００７−００５３８８及び２００７年５月２８日付けの特願２００７−１３９９８６の優先権に基づいて特許請求しており、それらの内容は、本明細書において参考文献として組み込まれ、本願において継続する。
技術分野
本発明は、押出プレス及び押出制御方法に係り、特にダイスの端面に作用するコンテナシール力が押出の全工程において一定となるようにして製品歩留まりを向上させることができる押出プレス及び押出制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の押出プレスは、タイロッドに連結されたエンドプラテンとメインシリンダ装置とを備え、エンドプラテン側にはダイスを挟んでビレットが装填されるコンテナが配され、メインシリンダ装置側にはメインシリンダから出入りするメインラムと一体に駆動されるクロスヘッドにステムを設けている。そして、該ステムをメインシリンダ装置による押出力によって前記コンテナに装填されたビレットを加圧押出し、ダイスから所定の製品を押出成形するようにしている。
このような押出プレスではコンテナシール力が押出の全工程で一定であることが望ましいが、押出工程においてはコンテナ内のビレットが除々に短くなるため、押出開始時と押出終了時とでは前者の方が押出に要する力が大きいのが通常である。即ち、ダイスの押出抵抗（ダイスに作用する押出所用力）が一定であったとしても、コンテナ内壁とビレットの摩擦抵抗がビレットの長さの減少に従って小さくなるので、全体として押出の作用力が除々に低下してしまうことによる。
このように押出工程時に押出作用力が変化すると、押出プレスのダイスに作用する力が変化し、この結果押出工程中ではダイスの撓み量が一定とならない。従って、従来の押出プレスによって得られた製品の肉厚や形状が長手方向に対して不均一となる問題があった。
また、押出作用力の変化は、ダイスに対するコンテナシール力にも変動を生じさせ、シール部分からビレットが吹出してしまう所謂花咲現象を発生させる問題もあった。
特開平４−２７４８２１号公報開示の押出プレスは、コンテナとダイスとの間をシールするようにコンテナをダイス側に向けて押圧する押圧手段が、メインシリンダ装置とメインラムを連結するクロスヘッドに設けられている。そして、押出工程中にビレットが所定の長さ以下になった時点で、押出手段でコンテナを押圧し、この押圧によってコンテナとダイスとの間にコンテナシール力が付与されて、ビレットの吹出しを回避する。（特許文献１）
しかしながら、前述した特許文献に開示された技術ではダイスを介してエンドプラテンに付与されたコンテナシール力が加算されて押出力が作用し、製品の押出長手方向に亘りエンドプラテン及びダイスの変位を一定に保つことができ均一の製品が得られるが、押出工程中は押圧手段によってコンテナを押圧することからメインシリンダ装置には押出開始時の最大負荷圧力が作用して、押出工程時のエネルギー消費量が増大するといった問題があった。
【特許文献１】特開平４−２７４８２１号公報
【発明の開示】
【０００３】
本発明は、この問題を解決するためになされたものであり、その目的は、押出工程において押出作用力が変化しても常に一定のコンテナシール力をコンテナとダイスの間に与えて均一な形状の製品が得られ、もって製品歩留まりを向上させることができ、かつ、押出に際してエネルギーの消費量が少ない押出プレス及び押出制御方法を提供することにある。
上記の目的を達成するため、本発明の第１の形態に係る押出プレスは、エンドプラテンにコンテナの移動手段を備え、メインシリンダ装置により前記コンテナに装填されたビレットをステムによりダイスから押出して製品を成形する押出プレスにおいて、前記メインシリンダ装置の油圧圧力を検出し、該検出した油圧圧力と予め設定した基準圧力との偏差を演算するとともに、該基準圧力に相当するコンテナシール力が前記ダイスの端面に作用するよう、偏差が前記基準圧力よりプラスのときはコンテナシール力が減少するよう、また、偏差が前記基準圧力よりマイナスのときはコンテナシール力が増大するよう前記コンテナの移動手段に出力可能とした制御手段を備えたことを特徴としている。
本発明の第２の形態に係る押出プレスは、エンドプラテンにコンテナの移動手段を備え、メインシリンダ装置により前記コンテナに装填されたビレットをステムによりダイスから押出して製品を成形する押出プレスにおいて、前記エンドプラテンに前記ダイスの端面に作用する押圧力を減少させるコンテナの駆動手段を設け、前記メインシリンダ装置の油圧圧力を検出し、該検出した油圧圧力と予め設定した基準圧力との偏差を演算するとともに、該基準圧力に相当するコンテナシール力が前記ダイスの端面に作用するよう、偏差が前記基準圧力よりプラスのときはコンテナシール力が減少するよう前記駆動手段に出力可能とした制御手段と、偏差が前記基準圧力よりマイナスのときはコンテナシール力が増大するよう前記コンテナの移動手段に出力可能とした制御手段と、を備えたことを特徴としている。
本発明の第３の形態に係る押出プレスは第２の形態の発明において、前記エンドプラテンに設けたダイスの端面に作用するコンテナシール力を減少させる前記コンテナの駆動手段を、油圧シリンダで構成したことを特徴としている。
本発明の第４の形態に係る押出制御方法は、押出プレスの押出工程においてメインシリンダ装置の油圧圧力を検出し、該検出した油圧圧力と予め設定した基準圧力との偏差を演算するとともに、該基準圧力に相当するコンテナシール力がダイスの端面に作用するよう、偏差が基準圧力よりプラスのときはコンテナシール力が減少するよう、また、偏差が基準圧力よりマイナスのときはコンテナシール力が増大するよう前記コンテナの移動手段に出力して等圧押出を行わせることを特徴としている。
本発明の第５の形態に係る押出制御方法は、押出プレスの押出工程においてメインシリンダ装置の油圧圧力を検出し、該検出した油圧圧力と予め設定した基準圧力との偏差を演算するとともに、該基準圧力に相当するコンテナシール力がダイスの端面に作用するように、偏差が基準圧力よりプラスのときはコンテナシール力が減少するよう前記コンテナに設けた駆動手段に出力し、また、偏差が基準圧力よりマイナスのときはコンテナシール力が増大するよう前記コンテナの移動手段に出力して等圧押出を行わせることを特徴としている。
本発明の第６の形態に係る押出制御方法は、押出プレスの押出工程においてメインシリンダ装置の油圧圧力を検出し、該検出した油圧圧力と予め設定した基準圧力との偏差を演算するとともに、該基準圧力に相当するコンテナシール力がダイスの端面に作用するように、偏差が基準圧力よりプラスのときはコンテナシール力が減少するよう前記コンテナに設けた移動手段及び駆動手段に出力し、また、偏差が基準圧力よりマイナスのときはコンテナシール力が増大するよう前記コンテナの移動手段に出力して等圧押出を行わせることを特徴としている。
本発明の第７の形態に係る押出プレスは、エンドプラテンにコンテナの移動手段を備え、メインシリンダ装置で駆動するシステムにより前記コンテナに装填したビレットをダイスから押出して製品を成形する押出プレスにおいて、前記ダイスの撓み量を検出する撓み量検出手段を備えるとともに押出中の前記ダイスの撓み量を検出して、該検出した撓み量と予め設定したダイスの基準撓み量との偏差を演算し、該基準撓み量に相当するコンテナシール力が前記ダイスの端面に作用するように、偏差がマイナスのときはコンテナシール力を減少させ、偏差がプラスのときはコンテナシール力を増大させるよう前記コンテナの移動手段に出力可能とした制御手段を備えたことを特徴としている。
本発明の第８の形態に係る押出プレスは、エンドプラテンにコンテナの移動手段を備え、メインシリンダ装置で駆動するステムにより前記コンテナに装填したビレットをダイスから押出して製品を成形する押出プレスにおいて、前記エンドプラテンに前記ダイスの端面に作用するコンテナシール力を減少させるコンテナの駆動手段を設け、前記ダイスの撓み量を検出する撓み量検出手段を備えるとともに押出中の前記ダイスの撓み量を検出して、該検出した撓み量と予め設定したダイスの基準撓み量との偏差を演算し、該基準撓み量に相当するコンテナシール力が前記ダイスの端面に作用するように、偏差がプラスのときはコンテナシール力を増大させるよう前記コンテナの駆動手段に出力可能とした制御手段と、偏差がマイナスのときはコンテナシール力を減少させるよう前記コンテナの移動手段に出力可能とした制御手段とを備えたことを特徴としている。
本発明の第９の形態に係る押出プレスは第２又は第８の形態の発明において、前記エンドプラテンに設けたダイスの端面に作用するコンテナシール力を減少させる前記コンテナの駆動手段を、電動サーボモータと、該電動サーボモータの出力軸の回転運動を直線運動に変換するネジ軸及びボールナットからなるボールネジ変換装置とで構成したことを特徴としている。
さらに、本発明の第１０の形態に係る押出プレスは第８の形態の発明において、前記エンドプラテンに設けたダイスの端面に作用するコンテナシール力を減少させる前記コンテナの駆動手段を、油圧シリンダで構成したことを特徴としている。
本発明の第１１の形態に係る押出制御方法は、エンドプラテンにコンテナの移動手段を備えてメインシリンダ装置で駆動するステムにより前記コンテナに装填したビレットをダイスから押出して製品を成形する押出プレスの押出制御方法において、押出プレスの押出工程中に前記ダイスの撓み量を検出し、該検出した撓み量と予め設定した基準撓み量との偏差を演算するとともに、該基準撓み量に相当するコンテナシール力が前記ダイスの端面に作用するよう、偏差がマイナスのときはコンテナシール力を減少させ、偏差がプラスのときはコンテナシール力を増大させるよう前記コンテナの移動手段に出力して等圧押出を行わせることを特徴としている。
本発明の第１２の形態に係る押出制御方法は、エンドプラテンにコンテナの移動手段を備えてメインシリンダ装置で駆動するステムにより前記コンテナに装填したビレットをダイスから押出して製品を成形する押出プレスの押出制御方法において、押出プレスの押出工程中に前記ダイスの撓み量を検出し、該検出した撓み量と予め設定した基準撓み量との偏差を演算するとともに、該基準撓み量に相当するコンテナシール力が前記ダイスの端面に作用するよう、偏差がマイナスのときはコンテナシール力を減少させるようエンドプラテンに設けたコンテナの駆動手段に出力し、偏差がプラスのときはコンテナシール力を増大させるよう前記コンテナの移動手段に出力して等圧押出を行わせることを特徴としている。
本発明の第１３の形態に係る押出制御方法は第１２の形態の発明において、押出プレスの押出工程中に前記ダイスの撓み量を検出し、該検出した撓み量と予め設定した基準撓み量との偏差を演算するとともに、該基準撓み量に相当するコンテナシール力が前記ダイスの端面に作用するよう、偏差がマイナスのときはコンテナシール力を減少させるようエンドプラテンに設けたコンテナの駆動手段及び前記コンテナの移動手段に出力し、偏差がプラスのときはコンテナシール力を増大させるよう前記コンテナの移動手段に出力して等圧押出を行わせることを特徴としている。
発明の効果
以上のように、本発明の第１の形態に係る押出プレスでは、メインシリンダ装置の油圧圧力を検出し、検出した油圧圧力と予め設定した基準圧力との偏差を演算する。そして、基準圧力に相当するコンテナシール力がダイスの端面に作用するように、偏差が基準圧力よりプラスのときはコンテナシール力を減少させ、偏差が基準圧力よりマイナスのときはコンテナシール力を増大させるようコンテナの移動手段に出力する制御手段を備えた。
これにより全押出工程においてダイスに作用するコンテナシール力を補正して一定に保持することができる。そのため、ダイスの変位量や撓みを一定に保つことができ、製品の肉厚や形状が長手方向に対して均一となり製品歩留まりが向上する。また、メインシリンダ装置の負荷圧力を上昇させることなくダイスのコンテナシール力を増大させることができるので、エネルギー消費量を増大させることがない。
本発明の第２の形態に係る押出プレスでは、コンテナにダイスの端面に作用するコンテナシール力を減少させる駆動手段をエンドプラテンに設け、メインシリンダ装置の油圧圧力を検出し、検出した油圧圧力と予め設定した基準圧力との偏差を演算する。そして、基準圧力に相当するコンテナシール力がダイスの端面に作用するように、偏差が基準圧力よりプラスのときはコンテナシール力を減少させるよう前記駆動手段に出力する制御手段と、偏差が基準圧力よりマイナスのときはコンテナシール力を増大させるよう前記コンテナの移動手段に出力する制御手段とを備えた。
これにより全押出工程においてダイスに作用するコンテナシール力を補正して一定に保持することができる。そのため、ダイスの変位量や撓みを一定に保つことができ、製品の肉厚や形状が長手方向に対して均一となり製品歩留まりが向上する。また、メインシリンダ装置の負荷圧力を上昇させることなくダイスに作用するコンテナシール力を一定にすることができるので、エネルギー消費量を増大させることがない。
本発明の第３の形態に係る押出プレスでは、第２の形態の押出プレスのエンドプラテンに設けたダイスの端面に作用するコンテナシール力を減少させる駆動手段を油圧シリンダで構成した。これにより、メインシリンダ装置の負荷圧力を上昇させることなくダイスに作用するコンテナシール力を一定にすることができるとともに、駆動手段を最小化することができ押出プレスをコンパクト化することができる。
本発明の第４の形態に係る押出制御方法では、押出プレスの押出工程においてメインシリンダ装置により押出工程の油圧圧力を検出する。そして、検出した油圧圧力と予め設定した基準圧力との偏差を演算し、基準圧力に相当するコンテナシール力がダイスの端面に作用するように、偏差が基準圧力よりプラスのときはコンテナシール力を減少するよう、偏差が基準圧力よりマイナスのときはコンテナシール力が増大するよう前記コンテナの移動手段に制御手段より出力する。
これにより全押出工程においてダイスに作用するコンテナシール力を補正して一定に保持することができる。そのため、ダイスの変位量や撓みを一定に保つことができ、製品の肉厚や形状が長手方向に対して均一となり製品歩留まりが向上する。また、メインシリンダ装置の負荷圧力を上昇させることなくダイスに作用するコンテナシール力を一定にすることができるので、エネルギー消費量を増大させることがない。
本発明の第５の形態に係る押出制御方法では、コンテナにダイスの端面に作用するコンテナシール力を減少させる駆動手段を設け、メインシリンダ装置の油圧圧力を検出し、検出した油圧圧力と予め設定した基準圧力との偏差を演算する。そして、基準圧力に相当するコンテナシール力がダイスの端面に作用するよう、偏差が基準圧力よりプラスのときはコンテナシール力を減少させるよう前記コンテナの駆動手段に制御手段より出力し、偏差が基準圧力よりマイナスのときはコンテナシール力を増大させるよう前記コンテナの移動手段に制御手段より出力する。
これにより全押出工程においてダイスに作用するコンテナシール力を補正して一定に保持することができる。そのため、ダイスの変位量や撓みを一定に保つことができ、製品の肉厚や形状が長手方向に対して均一となり製品歩留まりが向上する。また、メインシリンダ装置の負荷圧力を上昇させることなくダイスに押圧力を与えることができるので、エネルギー消費量が増大することがない。
本発明の第６の形態に係る押出制御方法では、コンテナにダイスの端面に作用するコンテナシール力を減少させる駆動手段を設け、メインシリンダ装置の油圧圧力を検出し、検出した油圧圧力と予め設定した基準圧力との偏差を演算する。そして、基準圧力に相当するコンテナシール力がダイスの端面に作用するよう、偏差が基準圧力よりプラスのときはコンテナシール力を減少させるよう前記コンテナの移動手段及び駆動手段に制御手段より出力し、偏差が基準圧力よりマイナスのときはコンテナシール力を増大させるよう前記コンテナの移動手段に制御手段より出力する。
これにより全押出工程においてダイスに作用するコンテナシール力をより高精度に補正して一定に保持することができる。そのため、ダイスの変位量や撓みを一定に保つことができ、製品の肉厚や形状が長手方向に対して均一となり製品歩留まりが向上する。また、メインシリンダ装置の負荷圧力を上昇させることなくダイスに押圧力を与えることができるので、エネルギー消費量が増大することがない。
本発明の第７の形態に係る押出プレスでは、ダイスの撓み量を検出する手段を設けてダイスの撓み量を検出し、検出した撓み量と予め設定した基準撓み量との偏差を演算する。そして、基準撓み量に相当するコンテナシール力がダイスの端面に作用するように、偏差がプラス即ち、撓み量が基準撓み量よりも大きいときにはコンテナシール力を増大させ、偏差がマイナス即ち、撓み量が基準撓み量よりも小さいときにはコンテナシール力を減少させるようコンテナの移動手段に出力する制御手段を備えた。
これにより押出全工程においてダイスに作用するコンテナシール力を補正して一定に保持することができる。そのため、ダイスの撓み量を一定に保つことができ、製品の肉厚や形状が長手方向に対して均一となり製品歩留まりが向上する。また、メインシリンダ装置の負荷圧力を上昇させることなくダイスに作用するコンテナシール力を増大させることができるので、エネルギー消費量を増大することがない。
本発明の第８の形態に係る押出プレスでは、コンテナシール力を減少させるコンテナの駆動手段とダイスの撓み量を検出する手段を設けて、ダイスの撓み量を検出し、検出した撓み量と予め設定した基準撓み量との偏差を演算する。そして、基準撓み量に相当するコンテナシール力がダイスの端面に作用するように、偏差がプラス即ち、撓み量が基準撓み量よりも大きいときはコンテナシール力を増大させるようコンテナの駆動手段に出力する制御手段と、偏差がマイナス即ち、撓み量が基準撓み量よりも小さいときにはコンテナシール力を減少させるようコンテナの移動手段に出力する制御手段を備えた。
これにより押出全工程においてダイスに作用するコンテナシール力を補正して一定に保持することができる。そのため、ダイスの撓み量を一定に保つことができ、製品の肉厚や形状が長手方向に対して均一となり製品歩留まりが向上する。また、メインシリンダ装置の負荷圧力を上昇させることなくダイスに作用するコンテナシール力を増大させることができるので、エネルギー消費量を増大させることがない。
本発明の第９の形態に係る押出プレスでは、第２又は第８の形態の押出プレスのエンドプラテンに設けたダイスの端面に作用するコンテナシール力を減少させる駆動手段に、電動サーボモータと、該電動サーボモータの出力軸の回転運動を直線運動に変換するネジ軸及びボールナットからなるボールネジ変換装置とを用いる構成とした。
これにより、エネルギー効率が改善され少ないエネルギー消費量でコンテナシール力を削減することができる。
本発明の第１０の形態に係る押出プレスでは、第８の形態の押出プレスのエンドプラテンに設けたダイスの端面に作用するコンテナシール力を減少させる駆動手段に、油圧シリンダを用いる構成とした。
これにより、駆動手段を最小化してコンテナシール力を削減することができる。
本発明の第１１の形態に係る押出制御方法では、押出工程中のダイスの撓み量を検出し、検出した撓み量と予め設定した基準撓み量との偏差を演算する。そして、基準撓み量に相当するコンテナシール力がダイスの端面に作用するように、偏差がプラス即ち、撓み量が基準撓み量よりも大きいときはコンテナシール力を増大させ、偏差がマイナス即ち、撓み量が基準撓み量よりも小さいときにはコンテナシール力を減少させるようコンテナの移動手段に出力する。
これにより押出全工程においてダイスに作用するコンテナシール力を補正して一定に保持することができる。そのため、ダイスの撓み量を一定に保つことができ、製品の肉厚や形状が長手方向に対して均一となり製品歩留まりが向上する。また、メインシリンダ装置の負荷圧力を上昇させることなくダイスに作用するコンテナシール力を増大させることができるので、エネルギー消費量を増大することがない。
本発明の第１２の形態に係る押出制御方法では、押出工程中のダイスの撓み量を検出し、検出した撓み量と予め設定した基準撓み量との偏差を演算する。そして、基準撓み量に相当するコンテナシール力がダイスの端面に作用するように、偏差がマイナス即ち、撓み量が基準撓み量よりも小さいときはエンドプラテンに設けたコンテナの移動手段に出力してコンテナシール力を減少させ、偏差がプラス即ち、撓み量が基準撓み量よりも大きいときにはコンテナシール力を増大させるようコンテナの移動手段に出力する。
これにより押出全工程においてダイスに作用するコンテナシール力を補正して一定に保持することができる。そのため、ダイスの変位量や撓み量を一定に保つことができ、製品の肉厚や形状が長手方向に対して均一となり製品歩留まりが向上する。また、メインシリンダ装置の負荷圧力を上昇させることなくダイスに作用するコンテナシール力を増大させることができるので、エネルギー消費量を増大することがない。
本発明の第１３の形態に係る押出制御方法では第１２の形態の押出制御方法において、偏差がマイナス即ち、撓み量が基準撓み量よりも小さいときはエンドプラテンに設けたコンテナの移動手段及び駆動手段に出力してコンテナシール力を減少させる。
これにより押出全工程においてダイスに作用するコンテナシール力を補正して一定に保持することができる。そのため、ダイスの撓み量を一定に保つことができ、製品の肉厚や形状が長手方向に対して均一となり製品歩留まりが向上する。また、メインシリンダ装置の負荷圧力を上昇させることなくダイスに作用するコンテナシール力を増大させることができるので、エネルギー消費量が増大することがない。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
図１は、本発明の実施形態に係る押出プレスの断面図である。
図２は、本発明の押出作用力の特性線図である。
図３は、本発明の他の実施形態に係る押出プレスの断面図である。
図４は、別の実施形態に係る押出プレスの断面図である。
図５は、さらに別の実施形態に係る押出プレスの断面図である。
図６は、本発明の別の一実施形態に係る押出プレスの断面図である。
図７は、本発明の押出作用力の特性線図である。
図８は、本発明の他の実施形態に係る押出プレスの断面図である。
図９は、別の実施形態に係る押出プレスの断面図である。
図１０は、さらに別の実施形態に係る押出プレスの断面図である。
図１１は、ダイス撓み検出装置を示し、図１１（ａ）はその断面図、図１１（ｂ）はＡ矢視図である。
本発明は、添付図と共に、下記の本発明の好適な実施の形態の説明によって、より十分に理解されても良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
以下に、本発明に係る押出プレス及び押出制御方法の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は実施形態に係る押出プレスの断面図である。図に示すように、押出プレスはエンドプラテン１０とメインシリンダ装置１２を対向して配置し、両者を複数のタイロッド１４によって連結している。エンドプラテン１０の内側面には押出穴が形成されたダイス１６を挟んでコンテナ１８が配置され、コンテナ１８にビレット２０を装填し、これをダイス１６に向けて押出加圧することによりダイス穴１６Ａに応じた断面の製品が押出成形される。
押出作用力を発生させるメインシリンダ装置１２は、メインシリンダ１２Ａにメインラム１２Ｂを内蔵し、これをコンテナ１８に向けて加圧移動可能としている。このメインラム１２Ｂの前端部にはコンテナ１８のビレット装填穴１８Ａと同芯配置されるように押出ステム２４がコンテナ１８に向けて突出状態でクロスヘッド２２を介して取付けられている。従って、メインシリンダ装置１２を駆動してクロスヘッド２２を前進させると、押出ステム２４がコンテナ１８のビレット装填穴１８Ａに挿入され、装填されたビレット２０の後端面を加圧して製品２０Ａを押出すのである。
なお、前記メインシリンダ１２Ａには押出軸心と平行にサイドシリンダ装置２６が取付けられており、そのシリンダロッド２６Ａがクロスヘッド２２に連結されている。これによって押出工程の準備工程として押出ステム２４をコンテナ１８に近接させた位置に初期移動させ、押出加圧動作はメインシリンダ装置１２及びサイドシリンダ装置２６の両者を用いて行わせる構成になっている。
エンドプラテン１０には、コンテナ１８を押出軸線方向に進退自在とした移動手段としてのコンテナシフトシリンダ装置２８が取付けられており、そのシリンダロッド２８Ａがコンテナホルダ１９に連結されている。これによって押出の準備工程としてダイス１６の端面とコンテナ１８の端面を当接させてシール状態とし、完了工程においてはダイス１６及びコンテナ１８の端面を離間させてビレット２０の残材を排出する隙間を確保する構成となっている。
上記メインシリンダ装置１２の駆動用油圧回路とコンテナシフトシリンダ装置２８の駆動用油圧回路の構成を、図１を参照して説明する。
まず、メインシリンダ装置１２を駆動する油圧回路３２は可変容量型の油圧ポンプ３０を備え、これからの吐出油圧をメインシリンダ装置１２及びサイドシリンダ装置２６に油圧通路を介して供給するようにしている。油圧通路には油圧圧力を検出する圧力センサ３４が取付けられており、検出した油圧圧力をコントローラ３６に出力するようにしている。
また、コンテナシフトシリンダ装置２８の駆動回路４２は、コンテナシフトシリンダ装置２８に対して圧油を供給する油圧ポンプ３８が備えられている。このポンプ３８から油圧通路を介してシリンダのロッド側に圧油が供給されるとシリンダロッド２８Ａが引き込み駆動されてコンテナシール力が発生するようにしている。シリンダのヘッド側に圧油が供給されるとシリンダロッド２８Ａが突き出し駆動させる油圧力が発生するようにしている。油圧回路４２にはコンテナシフトシリンダ装置２８に供給する油圧圧力を調整する比例電磁式リリーフ弁４４が設けられており、メインシリンダ装置１２の駆動油圧回路図３２の圧力センサ３４で検出した油圧圧力に応じて出力される前記コントローラ３６からの制御信号による設定指令値に従いアンプ４８を介して圧力制御が行われる。
ところで、前述したように押出工程中、メインシリンダ装置１２とサイドシリンダ装置２６とによって押出が行われるが、押出時の押出作用力（Ｆ）はダイス１６に作用する所要押出力（Ｆａ）とビレット２０とコンテナ１８内壁の摩擦力（Ｆｂ）の和で表わされる。図２に示すように、押出作用力（Ｆ）及びビレット２０とコンテナ１８内壁の摩擦力（Ｆｂ）の最大値は押出の開始時であって、押出工程が進行してビレット２０の長さが短くなるに伴う摩擦力（Ｆｂ）の低下で押出作用力（Ｆ）は減少することになる。
ダイス１６に作用する所要押出力（Ｆａ）は略均一で、ビレットの温度条件が同一ならば変化することは少ない。
図２に示すように、押出工程の最終段階においても所定のコンテナシール力が維持でき、且つ、コンテナシール力を一定に制御する基準圧力Ｐ１を最大負荷圧力Ｐ０よりも低く、ダイスに作用する所用負荷圧力Ｐ２よりも高く設定した。この場合Ｐ０からＰ２へ変化する押出負荷圧力が基準圧力Ｐ１よりも高い範囲である押出工程の前半ではコンテナシール力が過剰にダイスに作用し、基準圧力Ｐ１よりも低い範囲である押出工程の後半ではダイスに作用するコンテナシール力が不足している。
そこで、コンテナシール力が過剰にダイスに作用する負荷圧力が基準圧力Ｐ１よりも高い範囲においては、コンテナシフトシリンダ装置２８のヘッド側に演算した偏差に基づく圧油を供給してコンテナ１８をダイスから押し戻しコンテナシール力が減少するように作用させてやれば、コンテナシール力を一定に保つことができる。
また、コンテナシール力が不足してダイスに作用する負荷圧力が基準圧力Ｐ１よりも低い範囲においては、コンテナシフトシリンダ装置２８のロッド側に演算した偏差に基づく圧油を供給してコンテナ１８をダイスに押圧しコンテナシール力が増大するように作用させてやれば、コンテナシール力を一定に保つことができる。
このように、コンテナの移動手段であるコンテナシフトシリンダ装置２８に補正力を発生させるようにコントローラ３６で制御してコンテナシール力を補正して一定に保ち、もって、ダイスの変位量や撓みを一定に保つのである。
コントローラ３６は圧力センサ３４による検出信号を入力しており、内蔵しているメモリ検出圧力との比較値となる基準圧力Ｐ１を記憶している。押出工程において検出圧力を連続的に入力し、入力された検出圧力と前記基準圧力Ｐ１を比較演算されるように構成されている。
そしてこれらの差圧（δＰ）を算出しこの差圧が基準圧力Ｐ１より高い値の場合は、コンテナシール力が過剰に作用していることから、過剰分に応じた補正力を発生させるに必要なコンテナシフトシリンダ装置２８ヘッド側へ供給する圧力値Ｐｃ１を算出する。該圧力値Ｐｃ１は、メインシリンダ装置１２とサイドシリンダ装置２６の合計断面積に前記検出した差圧（δＰ）を乗じ、前記乗じた値をコンテナシフトシリンダ装置２８の断面積で除することで算出することができる。そして、算出した圧力値Ｐｃ１に対応する電圧変換処理をおこない、これをアンプ４８に出力信号として出力し、比例電磁リリーフ弁４４を制御するのである。
これにより過剰に作用するコンテナシール力を一定に補正し保つことができる。
また、前記検出された差圧（δＰ）が基準圧力Ｐ１より低い値の場合は、コンテナシール力が不足していることから、不足分に応じた補正力を発生させるに必要なコンテナシフトシリンダ装置２８ロッド側へ供給する圧力値Ｐｃ２を算出する。該圧力値Ｐｃ２は、メインシリンダ装置１２とサイドシリンダ装置２６の合計断面積に前記検出した差圧（δＰ）を乗じ、前記乗じた値をコンテナシフトシリンダ装置２８ロッド側の断面積で除した値で算出することができる。そして、算出した圧力値Ｐｃ２に対応する電圧変換処理をおこない、これをアンプ４８に出力信号として出力し、比例電磁リリーフ弁４４を制御するのである。
これにより不足するコンテナシール力を一定に補正し保つことができる。
図３は他の実施形態に係る押出プレスの断面図である。図に示すように、基本構成は前述した図１に示す押出プレスに略同一であり、異なる構成部分について説明し、他は前述した図１の説明による。また、図１と同一のものは同じ符号を付した。
図３において、エンドプラテン１０とコンテナ１８との間にはダイス１６を囲むように配置された複数のコンテナの駆動手段５０が設けられている。この駆動手段５０はエンドプラテン１０に固定して取付けられ、駆動源である電動サーボモータ５０Ａと該電動サーボモータ５０Ａの出力軸の回転運動を直線運動に変換するネジ軸及びボールナットからなるボールネジ変換装置５０Ｂとで基本構成した。ネジ軸の伸長方向が押出プレスの押出軸線と平行にとなるように取付けられ、ネジ軸の先端がコンテナ１８の端面に当接可能で、電動サーボモータ５０Ａの駆動によりコンテナ１８を押圧して補正力を発生できるようになっている。
図３において、コンテナの駆動手段５０をエンドプラテン１０に取付けてネジ軸でコンテナ１８を押し戻してコンテナシール力を減少させる構成としたが、コンテナの駆動手段５０をコンテナ側に設けてエンドプラテン１０を押圧してコンテナ１８を押圧する構成であっても良い。
図３を参照してメインシリンダ装置１２の駆動用油圧回路とコンテナシフトシリンダ装置２８の駆動用油圧回路の構成を説明する。
まず、メインシリンダ装置１２を駆動する油圧回路３２は可変容量型の油圧ポンプ３０を備え、これからの吐出油圧をメインシリンダ装置１２及びサイドシリンダ装置２６に油圧通路を介して供給するようにしている。油圧通路には油圧圧力を検出する圧力センサ３４が取付けられており、検出した油圧圧力をコントローラ３６に出力するようにしている。
また、コンテナシフトシリンダ装置２８の駆動回路４３は、コンテナシフトシリンダ装置２８に対して圧油を供給する油圧ポンプ３８が備えられている。このポンプ３８から油圧通路を介してシリンダのロッド側に圧油が供給されるとシリンダロッド２８Ａが引き込み駆動されてコンテナシール力が発生するようにしている。シリンダのヘッド側に圧油が供給されるとシリンダロッド２８Ａが突き出し駆動させる油圧力が発生するようにしている。油圧回路４３にはコンテナシフトシリンダ装置２８ロッド側に供給する油圧圧力を調整する比例電磁式リリーフ弁４４が設けられており、メインシリンダ装置１２の駆動油圧回路図の圧力センサ３４で検出した油圧圧力に応じて出力される前記コントローラ３６からの制御信号による設定指令値に従いアンプ４８を介して圧力制御が行われる。
そして、図２に示すように、押出工程の最終段階においても所定のコンテナシール力が維持できコンテナシール力を一定に制御するコンテナシール力基準圧力Ｐ１を最大負荷圧力Ｐ０よりも低く、ダイスに作用する押出所用負荷圧力Ｐ２よりも高く設定した。この場合Ｐ０からＰ２へ変化する押出負荷圧力が基準圧力Ｐ１よりも高い範囲の押出工程の前半ではコンテナシール力が過剰に作用し、基準圧力Ｐ１よりも低い範囲の押出工程の後半ではコンテナシール力が不足している。
そこで、コンテナシール力が過剰に作用する負荷圧力が基準圧力Ｐ１よりも高い範囲においては、駆動手段５０の電動サーボモータ５０Ａに演算した偏差に基づく補正値を出力し、コンテナ１８をダイスから押戻してコンテナシール力が減少するように作用させてやれば、コンテナシール力を補正して一定に保つことができる。
また、コンテナシール力が不足して作用する負荷圧力が基準圧力Ｐ１よりも低い範囲においては、コンテナシフトシリンダ装置２８のロッド側に演算した偏差に基づく圧油を供給してコンテナ１８をダイスに押圧してコンテナシール力が増大するように作用させてやれば、コンテナシール力を補正して一定に保つことができる。
このように、コンテナの移動手段であるコンテナシフトシリンダ装置２８に補正力を発生させるようにコントローラ３６で制御してコンテナシール力を一定に保ち、もって、ダイスの変位量や撓みを一定に保つのである。
コントローラ３６は圧力センサ３４による検出信号を入力しており、内蔵しているメモリに検出圧力との比較値となる基準圧力Ｐ１を記憶している。押出工程において検出圧力を連続的に入力し、入力された検出圧力と前記基準圧力Ｐ１とを比較演算されるように構成されている。
そしてこれらの差圧（δＰ）を算出しこの差圧が基準圧力Ｐ１より高い値の場合は、コンテナシール力が過剰に作用していることから、過剰分に応じた補正力を発生させるに必要な駆動装置５０の電動サーボモータ５０Ａに出力するトルク値を算出する。該トルク値は、メインシリンダ装置１２とサイドシリンダ装置２６の合計断面積に前記検出した差圧（δＰ）を乗じ、前記乗じた値をコンテナシフトシリンダ装置２８の断面積で除することで算出した荷重から演算して得ることができる。そして、演算して算出したトルク値に対応する変換処理をおこない、これをアンプ４９に出力信号として出力し、電動サーボモータ５０Ａを制御するのである。
これにより過剰に作用するコンテナシール力を補正して一定に保つことができる。
また、前記検出された差圧（δＰ）が基準圧力Ｐ１より低い値の場合は、コンテナシール力が不足していることから、不足分に応じた補正力を発生させるに必要なコンテナシフトシリンダ装置２８ロッド側へ供給する圧力値Ｐｃ２を算出する。該圧力値Ｐｃ２は、メインシリンダ装置１２とサイドシリンダ装置２６の合計断面積に前記検出した差圧（δＰ）を乗じ、前記乗じた値をコンテナシフトシリンダ装置２８ロッド側の断面積で除することで算出することができる。そして、算出した圧力値Ｐｃ２に対応する電圧変換処理をおこない、これをアンプ４８に出力信号として出力し、比例電磁リリーフ弁４４を制御するのである。
これにより不足するコンテナシール力を補正して一定に保つことができる。
図４は、図３の形態においてコンテナ１８の駆動手段５０を油圧シリンダとした別の形態を示す押出プレスの断面図である。図４において、エンドプラテン１０とコンテナ１８との間にはダイス１６を囲むように配置された複数のコンテナ１８の駆動手段５０としての油圧シリンダ５０Ｃが設けられている。駆動用の油圧回路４５を備え、そして、ラム５０Ｄの伸長方向が押出プレスの押出軸線と平行にとなるように取付けられ、ラム５０Ｄの先端がコンテナ１８の端面に当接可能で、油圧シリンダ５０Ｃの駆動によりコンテナ１８を押圧して補正力を発生できるようになっている。
図３とは以下の点において異なる。即ち、コンテナシール力を減少させるにおいて、コントローラ３６は圧力センサ３４による検出信号を入力しており、内蔵しているメモリに検出圧力との比較値となる基準圧力Ｐ１を記憶している。押出工程において検出圧力を連続的に入力し、入力された検出圧力と前記基準圧力Ｐ１とを比較演算されるように構成されている。
そしてこれらの差圧（δＰ）を算出しこの差圧が基準圧力Ｐ１より高い値の場合は、コンテナシール力が過剰に作用していることから、過剰分に応じた補正力を発生させるに必要な油圧シリンダ５０Ｃへ供給する圧力値Ｐｃ３を算出する。該圧力値Ｐｃ３は、メインシリンダ装置１２とサイドシリンダ装置２６の合計断面積に前記検出した差圧（δＰ）を乗じ、前記乗じた値を油圧シリンダ５０Ｃの断面積で除することで算出することができる。そして、算出した圧力値Ｐｃ３に対応する電圧変換処理をおこない、これをアンプ４８に出力信号として出力し、比例電磁リリーフ弁４４を制御する。
図５は、さらに別の実施形態に係る押出プレスの断面図で、図１及び図２の形態を併用する構成とした。コンテナシール力を減少させるに際してコンテナの移動手段及び駆動手段に出力する構成を示したもので、コンテナシフトシリンダ装置２８のヘッド側に供給する油圧圧力を制御する比例電磁弁４４と、電動サーボモータ５０Ａに出力する制御量が予め定めた基準に従ってコントローラ３６よりそれぞれアンプ４８，４９へ出力されコンテナシール力を補正するようになっている。コンテナシール力を増大させる補正については、前述したコンテナシフトシリンダ装置２８のロッド１２Ａ側に所定の圧力を作用させる手段による。
以上説明したように、押出工程中のメインシリンダ装置１２の油圧圧力を検出して予め設定した基準圧力Ｐ１と比較演算し、偏差が基準値よりプラスのときはコンテナシール力を減少するように補正し、偏差が基準値よりマイナスのときはコンテナシール力を増大させるように補正したので、押出工程においてコンテナシール力を一定に保持することができる。この結果、ダイス１６の変位量及び撓み量を一定に保つことができ、これにより押出製品２０Ａの肉厚、形状を長手方向において均一にすることができ、製品歩留まりを大幅に向上させることができる。
また、コンテナシール力を補正して一定に保つに際して、メインシリンダ装置の負荷圧力を上昇させることなくダイスの押圧力を一定にすることができるので、エネルギー効率が改善されエネルギー消費量を削減することができる。
さらに、コンテナシール力を押出工程中一定に、且つ、所望するコンテナシール力に保つことができ、シール面からの花咲現象によるバリの発生も有効に防止することができるという優れた効果を有する。
なお、コンテナシール力に補正力を作用させるに際して加算されるエンドプラテンの変形及び撓み量は、ダイスシール端面からでなくコンテナシフトシリンダ装置を介してエンドプラテンは荷重が伝播されエンドプラテンへ作用するモーメントは小さく改善されることによってより小さくなり、ダイスへの影響はさらに良い方へ作用する。
図６は実施形態に係る押出プレスの断面図である。図６に示すように、押出プレスはエンドプラテン１０とメインシリンダ装置１２を対向して配置し、両者を複数のタイロッド１４によって連結している。エンドプラテン１０の内側面には押出穴が形成されたダイスユニット１６を挟んでコンテナ１８が配置され、コンテナ１８にビレット２０を装填し、これをダイスユニット１６に向けて押出加圧することによりダイス穴１６Ａに応じた断面の製品が押出成形される。
押出作用力を発生させるメインシリンダ装置１２は、メインシリンダ１２Ａにメインラム１２Ｂを内蔵し、これをコンテナ１８に向けて加圧移動可能としている。このメインラム１８Ｂの前端部にはコンテナ１８のビレット装填穴１８Ａと同芯配置されるように押出ステム２４がコンテナ１８に向けて突出状態でクロスヘッド２２を介して取付けられている。従って、メインシリンダ装置１２を駆動してクロスヘッド２２を前進させると、押出ステム２４がコンテナ１８のビレット装填穴１８Ａに挿入され、装填されたビレット２０の後端面を加圧して製品２０Ａを押出すのである。
なお、前記メインシリンダ１２Ａには押出軸心と平行にサイドシリンダ装置２６が取付けられており、そのシリンダロッド２６Ａがクロスヘッド２２に連結されている。これによって押出工程の準備工程として押出ステム２４をコンテナ１８に近接させた位置に初期移動させ、押出加圧動作はメインシリンダ装置１２及びサイドシリンダ装置２６の両者を用いて行わせる構成になっている。
エンドプラテン１０にはコンテナ１８を押出軸線方向に進退自在とした移動手段としてのコンテナシフトシリンダ装置２８が取付けられており、そのシリンダロッド２８Ａがコンテナホルダ１９に連結されている。これによって押出の準備工程としてダイスユニット１６の端面とコンテナ１８の端面とを当接させてシール状態とし、押出の完了工程においてはダイスユニット１６及びコンテナ１８の端面を離間させてビレット２０の残材を排出する隙間を確保する構成となっている。
そして、エンドプラテン１０の内側面に配設されたダイスユニット１６の製品排出側端面にはダイス撓み検出装置６０が設けられており、押出工程中に押出作用力によって変形するダイスの撓み量を検出する構成になっている。
上記メインシリンダ装置１２の駆動用油圧回路とコンテナシフトシリンダ装置２８の駆動用油圧回路の構成を、図６を参照して説明する。
まず、メインシリンダ装置１２を駆動する油圧回路３２は可変容量型の油圧ポンプ３０を備え、これからの吐出油圧をメインシリンダ装置１２及びサイドシリンダ装置２６に油圧通路を介して供給するようにしている。
コンテナシフトシリンダ装置２８の駆動回路４２は、コンテナシフトシリンダ装置２８に対して圧油を供給する油圧ポンプ３８が備えられている。この油圧ポンプ３８から油圧通路を介してコンテナシフトシリンダのロッド側に圧油が供給されると、シリンダロッド２８Ａが引き込み駆動されてコンテナシール力が発生するようにしている。コンテナシフトシリンダのヘッド側に圧油が供給されるとシリンダロッド２８Ａが突出され、コンテナ１８がダイスユニット１６から離間するようにしている。油圧回路４２にはコンテナシフトシリンダ装置２８に供給する油圧圧力を調整する比例電磁式リリーフ弁４４が設けられており、ダイス撓み検出装置６０のダイス撓みセンサ６２で検出したダイスの撓み量に応じて出力されるコントローラ３６からの制御信号に基づく設定指令値に従いアンプ４８を介して圧力制御が行なわれる。
そして、コンテナの移動手段の制御手段は、前記コントローラ３６及びアンプ４８によって構成されている。
ところで、前述したように押出工程はメインシリンダ装置１２とサイドシリンダ装置２６とによって行われる。そして、押出工程中の押出作用力（Ｆ）はダイスユニット１６に作用する所用押出力（Ｆａ）とビレット２０とコンテナ１８の内壁との摩擦力（Ｆｂ）の和で表わされる。図７に示すように、押出作用力（Ｆ）及びビレット２０とコンテナ１８の内壁との摩擦力（Ｆｂ）の最大値は押出の開始時であって、押出工程が進行してビレット２０の全長が短くなるに伴う摩擦力（Ｆｂ）の低下で押出作用力（Ｆ）は減少することになる。
ダイスユニット１６に作用する所要押出力（Ｆａ）は略均一で、ビレット２０の温度条件が同一であれば変化することは少ない。
図７に示すように、押出工程の最終段階においても所定のコンテナシール力が確保され、且つ、コンテナシール力を一定に保持する基準となるダイスの撓み量δ１を最大負荷撓み量δ２よりも小さく、ダイスに作用する所用負荷撓み量δ０よりも大きく設定した。この場合においてδ０からδ２へ変化する撓み量が基準撓み量δ１よりも小さい範囲である押出工程の前半ではコンテナシール力が過剰にダイスに作用し、基準撓み量δ１よりも大きい範囲である押出工程の後半ではダイスに作用するコンテナシール力が不足していることになる。
そこで、コンテナシール力が過剰にダイスに作用してダイスの撓み量が基準値よりも小さい押出工程の前半においては、コンテナシフトシリンダ装置２８のヘッド側に撓み量の偏差より演算して算出された油圧圧力を供給し、コンテナ１８をダイスユニット１６から押し戻す方向に移動させてコンテナシール力を減少させることでコンテナシール力を補正して一定に保持する。
また、コンテナシール力が不足してダイスに作用する撓み量が基準値よりも大きい押出工程の後半においては、コンテナシフトシリンダ装置２８のロッド側に撓み量の偏差より演算して算出された油圧圧力を供給し、コンテナ１８をダイスユニット１６から押圧する方向に移動させてコンテナシール力を増大させることでコンテナシール力を補正して一定に保持する。
このようにコントローラ３６で油圧圧力を制御してコンテナ１８の移動手段であるコンテナシフトシリンダ装置２８に補正力を発生させコンテナシール力を一定に保ち、もって、ダイスの撓み量を一定に維持するのである。
コントローラ３６にはダイス撓み検出装置６０のダイス撓みセンサ６２からの検出信号がアンプを介して入力され、また内蔵しているメモリに検出した撓み量との比較値となる基準撓み量δ１が記憶されている。
そして、押出工程において検出した撓み量を連続的に入力し、入力された撓み量と基準撓み量δ１とを比較演算するように構成されており、これらの偏差を演算して偏差がマイナス、即ち撓み量が基準撓み量δ１より小さいときは、コンテナシール力が過剰に作用していることから、過剰分に応じた補正力を発生させるに必要なコンテナシフトシリンダ装置２６ヘッド側に供給する油圧の圧力値Ｐｃ１を算出する。
該圧力値Ｐｃ１は、予め押出作用力とダイスの撓み量との関係をコントローラ３６に記憶しておき、前記演算した偏差から押出作用力を算出するとともに、該算出した押出作用力をコンテナシフトシリンダ装置２８の断面積で除することにより得ることができる。次に、算出した圧力値Ｐｃ１に対応する電圧変換処理をおこない、これをアンプ４８に出力し、比例電磁リリーフ弁４４を制御するのである。これによって過剰にダイスに作用するコンテナシール力を補正し一定にすることができる。
一方、前記演算された偏差がプラス、即ち撓み量が基準撓み量δ１より大きいときは、コンテナシール力が不足していることから、不足分に応じた補正力を発生させるに必要なコンテナシフトシリンダ装置２６ロッド側に供給する油圧の圧力値Ｐｃ２を算出する。
該圧力値Ｐｃ２は、前記記憶した押出作用力とダイスの撓み量との関係を用いて算出し、該算出した押出作用力をコンテナシフトシリンダ装置２６ロッド側断面積で除することで得ることができる。次に、算出した圧力値Ｐｃ２に対応する電圧変換処理をおこない、これをアンプ４８に出力し、比例電磁リリーフ弁４４を制御するのである。これによって不足しているダイスに作用するコンテナシール力を補正し一定にすることができる。
図８は他の実施形態に係る押出プレスの断面図である。図に示すように、基本構成は前述した図６による押出プレスと略同一であり、異なる構成部分について説明し、他は前述した図６の説明による。また、図６と同一のものは同じ符号を付した。
図８において、エンドプラテン１０とコンテナ１８との間にはダイスユニット１６を囲むように配置された複数のコンテナ１８の駆動手段５０が設けられている。この駆動手段５０はエンドプラテン１０に固定して取付けられ、駆動源である電動サーボモータ５０Ａと該電動サーボモータ５０Ａの出力軸の回転運動を直線運動に変換するネジ軸及びボールナットからなるボールネジ変換装置５０Ｂとで基本構成した。ネジ軸の伸長方向が押出プレスの押出軸線と平行にとなるように取付けられ、ネジ軸の先端がコンテナ１８の端面に当接可能で、電動サーボモータ５０Ａの駆動によりコンテナ１８を押圧して補正力を発生するようになっている。
図８において、コンテナ１８の駆動手段５０をエンドプラテン１０に取付けてネジ軸でコンテナ１８を押し戻してコンテナシール力を減少させる構成としたが、コンテナ１８の駆動手段５０をコンテナ１８側に設けてエンドプラテン１０を押圧してコンテナ１８を押し戻す構成であっても良い。
図８を参照してメインシリンダ装置１２の駆動用油圧回路とコンテナシフトシリンダ装置２８の駆動用油圧回路の構成を説明する。
まず、メインシリンダ装置１２を駆動する油圧回路３２は可変容量型の油圧ポンプ３０を備え、これからの吐出油圧をメインシリンダ装置１２及びサイドシリンダ装置２６に油圧通路を介して供給するようにしている。
また、コンテナシフトシリンダ装置２８の駆動回路４３は、コンテナシフトシリンダ装置２８に対して圧油を供給する油圧ポンプ３８が備えられている。この油圧ポンプ３８から油圧通路を介してコンテナシフトシリンダのロッド側に圧油が供給されると、シリンダロッド２８Ａが引き込み駆動されてコンテナシール力が発生するようにしている。油圧回路４３にはコンテナシフトシリンダロッド側に供給する油圧圧力を調整する比例電磁式リリーフ弁４４が設けられており、ダイス撓み検出装置６０に設けたダイス撓みセンサで検出したダイスの撓み量に応じて出力されるコントローラ３６からの制御信号による設定指令値に従いアンプ４８を介して圧力制御が行なわれる。
そして、押出工程の最終段階においても所定のコンテナシール力が確保され、且つ、コンテナシール力を一定に保持する基準となるダイスの撓み量δ１を最大負荷撓み量δ２よりも小さく、また、ダイスに作用する所用負荷撓み量δ０よりも大きく設定した。この場合においてＰ０からＰ２へ変化する撓み量が基準撓み量δ１よりも小さい範囲である押出工程の前半ではコンテナシール力が過剰にダイスに作用し、基準撓み量δ１よりも大きい範囲である押出工程の後半ではダイスに作用するコンテナシール力が不足していることになる。
そこで、コンテナシール力が過剰にダイスに作用してダイスの撓み量が基準値よりも小さい押出工程の前半においては、駆動手段５０の電動サーボモータ５０Ａに演算した偏差に基づく補正値を出力し、コンテナ１８をダイスユニット１６から押し戻してコンテナシール力が減少するように作用させることによって、コンテナシール力を補正して一定に保つことができる。
また、コンテナシール力が不足してダイスに作用する撓み量が基準値よりも大きな押出工程の後半においては、コンテナシフトシリンダ装置２８のロッド側に撓み量の偏差より演算して算出された油圧圧力を供給し、コンテナ１８をダイスユニット１６から押圧する方向に移動させてコンテナシール力を増大させることによって、コンテナシール力を補正して一定に保つことができる。
このようにして、コンテナ１８の移動手段であるコンテナシフトシリンダ装置２８及びコンテナの駆動装置５０に補正力を発生させコンテナシール力一定に保ち、もって、ダイスの撓み量を一定に維持するのである。
コントローラ３６にはダイス撓み検出装置６０のダイス撓みセンサ６２からの検出信号がアンプを介して入力しており、また内蔵しているメモリに検出した撓み量との比較値となる基準撓み量δ１を記憶されている。そして、押出工程において検出した撓み量を連続的に入力し、入力された撓み量と基準撓み量δ１とを比較演算するように構成されている。
該演算した偏差がマイナス、即ち撓み量が基準撓み量δ１より小さいときは、コンテナシール力が過剰に作用していることから、過剰分に応じた補正力を発生させるに必要なコンテナの駆動装置５０の電動サーボモータ５０Ａに出力するトルク値を算出する。該トルク値は、予め押出作用力とダイスの撓み量との関係をコントローラ３６に記憶しておき、前記演算した偏差から押出作用力を算出する。そして、演算したトルク値に対応する変換処理をおこない、これをアンプ４９に出力信号として出力し、電動サーボモータ５０Ａを制御する。
これにより過剰にダイスに作用するコンテナシール力を補正して一定に維持することができる。
一方、前記演算された偏差がプラス、即ち撓み量が基準撓み量δ１より大きいときは、コンテナシール力が不足していることから、不足分に応じた補正力を発生させるに必要なコンテナシフトシリンダ装置２６ロッド側に供給する油圧の圧力値Ｐｃ２を算出する。
該圧力値Ｐｃ２は、前記記憶した押出作用力とダイスの撓み量との関係を用いて算出し、該算出した押出作用力をコンテナシフトシリンダ装置２６ロッド側断面積で除することで得ることができる。次に、算出した圧力値Ｐｃ２に対応する電圧変換処理をおこない、これをアンプ４８に出力し、比例電磁リリーフ弁４４を制御する。これによって不足しているダイスに作用するコンテナシール力を補正して一定に維持することができる。
そして、コンテナの駆動手段５０の制御手段は、前記コントローラ３６及びアンプ４９によって構成されている。
図９は、図８の形態においてコンテナの駆動手段５０を油圧シリンダを用いる構成とした別の形態を示す押出プレスの断面図である。図９では、エンドプラテン１０とコンテナ１８との間に、ダイスユニット１６を囲むように配置された複数のコンテナの駆動手段５０としての油圧シリンダ５０Ｃが設けられている。コンテナシフトシリンダ装置２８及び油圧シリンダ５０Ｃ駆動用の油圧回路４５を備え、そして、ラム５０Ｄの伸長方向が押出プレスの押出軸線と平行にとなるように取付けられ、ラム５０Ｄの先端がコンテナ１８の端面に当接可能で、油圧シリンダ５０Ｃの駆動によりコンテナ１８を押圧して補正力を発生できる構成となっている。図９における駆動手段５０の制御手段は、コントローラ３６及びアンプ４９によって構成されている。
図８とは以下の点において作用が異なる。即ち、コンテナシール力を減少させるにおいて、コントローラ３６にはダイス撓み検出装置６０のダイス撓みセンサ６２からの検出信号がアンプを介して入力されており、また、内蔵しているメモリに検出した撓み量との比較値となる基準撓み量δ１が記憶されている。そして、押出工程において検出した撓み量を連続的に入力し、入力された撓み量と基準撓み量δ１とを比較演算されるように構成されている。
該演算した偏差がプラス、即ち撓み量が基準撓み量δ１より大きいときは、コンテナシール力が過剰に作用していることから、過剰分に応じた補正力を発生させるに必要な油圧シリンダ５０Ｃへ供給する油圧圧力値Ｐｃ３を算出する。該圧力値Ｐｃ３は、まず予め押出作用力とダイスの撓み量との関係をコントローラ３６に記憶しておき、前記演算した偏差から押出作用力を得、次いで、メインシリンダ装置１２とサイドシリンダ装置２６の合計断面積で前記押出作用力を除することで算出することができる。
そして算出した圧力値Ｐｃ３に対応する電圧変換処理をおこない、これをアンプ４８に出力信号として出力し、比例電磁リリーフ弁４４を制御する。
図１０は、さらに別の実施形態に係る押出プレスの断面図を示し、図６及び図７の形態を併用する構成とした。コンテナシール力を減少させるに際してコンテナの移動手段及び駆動手段に出力する構成としたもので、コンテナシフトシリンダ装置２８のヘッド側に供給する油圧圧力を制御する比例電磁リリーフ弁４４と電動サーボモータ５０Ｃに出力する制御量が予め定めた基準に従ってコントローラ３６よりそれぞれアンプ４８，４９へ出力されコンテナシール力を補正するようになっている。コンテナシール力を増大させる補正については、前述したコンテナシフトシリンダ装置２８のロッド側に所定の油圧圧力を作用させる手段による。
図１１は、ダイス撓み検出装置６０の要部を示す断面図である。図１１において１６はダイスユニットで、ダイス１６Ｂ、ダイバッカ１６Ｃ、ダイリング１６Ｄ及びエンドプラテン１０に支持されたダイホルダ１６Ｅで基本構成される。コンテナシフトシリンダ２８でコンテナ１８をエンドプラテン１０に押圧し、コンテナライナでダイス１６Ｂをダイリング１６Ｃとダイボルスタ１６Ｅをエンドプラテン１０に押し付けてコンテナシールする。
コンテナシールした後にビレットをコンテナ１８内に装填し、ビレットの後端面をステムでダイス１６Ｂ側に向けて加圧し、ダイス穴１６Ａから製品を押出する。
ダイスユニット１６に押出作用力が作用すればそれに応じて押出方向に変形して撓むことになる。そして、ダイスユニット１６の撓み量はダイスユニット１６に作用する押出作用力の大きさに比例して大きくなる。
ダイス撓み検出装置６０は、エンドプラテン１０中央部の製品排出穴に押出作用力によって変形することにないように設けられた製品ガイド６１と、該製品ガイド６１の先端部に複数個等配して取付けられたダイス撓み検出センサ６２とで基本構成される。ダイス撓み検出センサ６２は、例えば、渦電流式や光学式及び超音波などの非接触式の変位センサを用いることが好ましい。本実施例においては、４個のダイス撓み検出センサ６２を用いダイス１６Ｂの撓みをダイボルスタ１６Ｅの撓みで検出する構成とし、それぞれに撓み量がコントローラ３６に入力され、入力値に平均値が検出量となる。
ダイス撓みセンサ６２に非接触式の変位センサを用いる構成としたが、複数個の接触式の変位センサや作用力の大きさを検出するセンサなどを用いた構成であっても良い。
以上説明したように、押出工程中のダイスの撓み量を検出して予め設定した基準撓み量と比較演算して、偏差が基準値より大きいときはコンテナシール力を減少させるように補正し、偏差が基準値より小さいときはコンテナシール力を増大させるように補正したので、押出工程においてコンテナシール力を一定に保持することができる。
この結果、ダイスユニット１６の撓み量を一定に保つことができ、これにより押出製品２０Ａの肉厚、形状を長手方向において均一にすることができ、これにより製品歩留まりを大幅に向上させることができる。
また、コンテナシール力を補正して一定に保つに際して、メインシリンダ装置１２の負荷圧力を上昇させることなくダイスユニット１６に作用するコンテナシール力を一定にすることができるので、エネルギー効率が改善されエネルギー消費量を削減することができる。
さらに、コンテナシール力を押出工程中一定に、且つ、所望するコンテナシール力に保つことができ、シール面からの花咲現象によるバリの発生も有効に防止することができるという優れた効果を有する。
なお、コンテナシール力に補正力を作用させるに際して加算されるエンドプラテンの変形及び撓み量は、ダイスシール端面からでなくコンテナシフトシリンダ装置を介してエンドプラテンへ荷重が伝播されエンドプラテンへ作用するモーメントは小さく改善されることによってより小さくなり、ダイスユニットへの影響はさらに良い方向へ作用する。
本発明は、説明の目的で選択された特定の実施の形態を参照することにより説明されたが、本発明の基本的な思想及び範囲から逸脱することなく、多数の修正形態が、実施可能であることは当業者にとって明白である。
【図１】
2008087891.tif 000003
【図２】
2008087891.tif 000004
【図３】
2008087891.tif 000005
【図４】
2008087891.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2008087891.tif 000009
【図８】
2008087891.tif 000010
【図９】
2008087891.tif 000011
【図１０】
2008087891.tif 000012
【図１１】
2008087891.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成20年7月16日(2008.7.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
エンドプラテンにコンテナの移動手段を備え、メインシリンダ装置により前記コンテナに装填されたビレットをステムによりダイスから押出して製品を成形する押出プレスにおいて、
前記メインシリンダ装置の油圧圧力を検出し、該検出した油圧圧力と予め設定した基準圧力との偏差を演算するとともに、該基準圧力に相当するコンテナシール力が前記ダイスの端面に作用するよう、偏差が前記基準圧力よりプラスのときはコンテナシール力が減少するよう、また、偏差が前記基準圧力よりマイナスのときはコンテナシール力が増大するよう前記コンテナの移動手段に出力可能とした制御手段を備え、前記基準圧力は、予め押出の最大負荷圧力よりも低く、且つ、ダイスに作用する所用負荷圧力よりも高い範囲に設定されることを特徴とする押出プレス。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
押出プレスの押出工程においてメインシリンダ装置の油圧圧力を検出し、該検出した油圧圧力と予め設定した基準圧力との偏差を演算するとともに、該基準圧力に相当するコンテナシール力がダイスの端面に作用するよう、偏差が基準圧力よりプラスのときはコンテナシール力が減少するよう、また、偏差が基準圧力よりマイナスのときはコンテナシール力が増大するよう前記コンテナの移動手段に出力して等圧押出を行わせ、前記基準圧力は、予め押出の最大負荷圧力よりも低く、且つ、ダイスに作用する所用負荷圧力よりも高い範囲に設定されることを特徴とする押出制御方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
よりマイナスのときはコンテナシール力を増大させるようコンテナの移動手段に出力する制御手段を備え、基準圧力は、予め押出の最大負荷圧力よりも低く、且つ、ダイスに作用する所用負荷圧力よりも高い範囲に設定した。
これにより全押出工程においてダイスに作用するコンテナシール力を補正して一定に保持することができる。そのため、ダイスの変位量や撓みを一定に保つことができ、製品の肉厚や形状が長手方向に対して均一となり製品歩留まりが向上する。また、メインシリンダ装置の負荷圧力を上昇させることなくダイスのコンテナシール力を増大させることができるので、エネルギー消費量を増大させることがない。
本発明の第２の形態に係る押出プレスでは、コンテナにダイスの端面に作用するコンテナシール力を減少させる駆動手段をエンドプラテンに設け、メインシリンダ装置の油圧圧力を検出し、検出した油圧圧力と予め設定した基準圧力との偏差を演算する。そして、基準圧力に相当するコンテナシール力がダイスの端面に作用するように、偏差が基準圧力よりプラスのときはコンテナシール力を減少させるよう前記駆動手段に出力する制御手段と、偏差が基準圧力よりマイナスのときはコンテナシール力を増大させるよう前記コンテナの移動手段に出力する制御手段とを備えた。
これにより全押出工程においてダイスに作用するコンテナシール力を補正して一定に保持することができる。そのため、ダイスの変位量や撓みを一定に保つことができ、製品の肉厚や形状が長手方向に対して均一となり製品歩留まりが向上する。また、メインシリンダ装置の負荷圧力を上昇させることなくダイスに作用するコンテナシール力を一定にすることができるので、エネルギー消費量を増大させることがない。
本発明の第３の形態に係る押出プレスでは、第２の形態の押出プレスのエンドプラテンに設けたダイスの端面に作用するコンテナシ
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
ール力を減少させる駆動手段を油圧シリンダで構成した。これにより、メインシリンダ装置の負荷圧力を上昇させることなくダイスに作用するコンテナシール力を一定にすることができるとともに、駆動手段を最小化することができ押出プレスをコンパクト化することができる。
本発明の第４の形態に係る押出制御方法では、押出プレスの押出工程においてメインシリンダ装置により押出工程の油圧圧力を検出する。そして、検出した油圧圧力と予め設定した基準圧力との偏差を演算し、基準圧力に相当するコンテナシール力がダイスの端面に作用するように、偏差が基準圧力よりプラスのときはコンテナシール力を減少するよう、偏差が基準圧力よりマイナスのときはコンテナシール力が増大するよう前記コンテナの移動手段に制御手段より出力し、基準圧力は、予め押出の最大負荷圧力よりも低く、且つ、ダイスに作用する所用負荷圧力よりも高い範囲に設定した。
これにより全押出工程においてダイスに作用するコンテナシール力を補正して一定に保持することができる。そのため、ダイスの変位量や撓みを一定に保つことができ、製品の肉厚や形状が長手方向に対して均一となり製品歩留まりが向上する。また、メインシリンダ装置の負荷圧力を上昇させることなくダイスに作用するコンテナシール力を一定にすることができるので、エネルギー消費量を増大させることがない。
本発明の第５の形態に係る押出制御方法では、コンテナにダイスの端面に作用するコンテナシール力を減少させる駆動手段を設け、メインシリンダ装置の油圧圧力を検出し、検出した油圧圧力と予め設定した基準圧力との偏差を演算する。そして、基準圧力に相当するコンテナシール力がダイスの端面に作用するよう、偏差が基準圧力よりプラスのときはコンテナシール力を減少させるよう前記コンテナの駆動手段に制御手段より出力し、偏差が基準圧力よりマイナ
【手続補正書】
【提出日】平成21年4月3日(2009.4.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンドプラテンにコンテナの移動手段を備え、メインシリンダ装置により前記コンテナに装填されたビレットをステムによりダイスから押出して製品を成形する押出プレスにおいて、
前記メインシリンダ装置の油圧圧力を検出し、該検出した油圧圧力と予め設定した基準圧力との偏差を演算するとともに、該基準圧力に相当するコンテナシール力が前記ダイスの端面に作用するよう、偏差が前記基準圧力よりプラスのときはコンテナシール力が減少するよう、また、偏差が前記基準圧力よりマイナスのときはコンテナシール力が増大するよう前記コンテナの移動手段に出力可能とした制御手段を備え、前記基準圧力は、予め押出の最大負荷圧力よりも低く、且つ、ダイスに作用する所要負荷圧力よりも高い範囲に設定されることを特徴とする押出プレス。
【請求項２】
エンドプラテンにコンテナの移動手段を備え、メインシリンダ装置により前記コンテナに装填されたビレットをステムによりダイスから押出して製品を成形する押出プレスにおいて、
前記エンドプラテンに前記ダイスの端面に作用する押圧力を減少させるコンテナの駆動手段を設け、前記メインシリンダ装置の油圧圧力を検出し、該検出した油圧圧力と予め設定した基準圧力との偏差を演算するとともに、該基準圧力に相当するコンテナシール力が前記ダイスの端面に作用するよう、偏差が前記基準圧力よりプラスのときはコンテナシール力が減少するよう前記駆動手段に出力可能とした制御手段と、偏差が前記基準圧力よりマイナスのときはコンテナシール力が増大するよう前記コンテナの移動手段に出力可能とした制御手段とを備えたことを特徴とする押出プレス。
【請求項３】
前記エンドプラテンに設けたダイスの端面に作用するコンテナシール力を減少させる前記コンテナの駆動手段を、油圧シリンダで構成したことを特徴とする請求項２に記載の押出プレス。
【請求項４】
押出プレスの押出工程においてメインシリンダ装置の油圧圧力を検出し、該検出した油圧圧力と予め設定した基準圧力との偏差を演算するとともに、該基準圧力に相当するコンテナシール力がダイスの端面に作用するよう、偏差が基準圧力よりプラスのときはコンテナシール力が減少するよう、また、偏差が基準圧力よりマイナスのときはコンテナシール力が増大するよう前記コンテナの移動手段に出力して等圧押出を行わせ、前記基準圧力は、予め押出の最大負荷圧力よりも低く、且つ、ダイスに作用する所要負荷圧力よりも高い範囲に設定されることを特徴とする押出制御方法。
【請求項５】
押出プレスの押出工程においてメインシリンダ装置の油圧圧力を検出し、該検出した油圧圧力と予め設定した基準圧力との偏差を演算するとともに、該基準圧力に相当するコンテナシール力がダイスの端面に作用するように、偏差が基準圧力よりプラスのときはコンテナシール力が減少するよう前記コンテナの駆動手段に出力し、また、偏差が基準圧力よりマイナスのときはコンテナシール力が増大するよう前記コンテナの移動手段に出力して等圧押出を行わせることを特徴とする押出制御方法。
【請求項６】
押出プレスの押出工程においてメインシリンダ装置の油圧圧力を検出し、該検出した油圧圧力と予め設定した基準圧力との偏差を演算するとともに、該基準圧力に相当するコンテナシール力がダイスの端面に作用するように、偏差が基準圧力よりプラスのときはコンテナシール力が減少するよう前記コンテナの移動手段及び駆動手段に出力し、また、偏差が基準圧力よりマイナスのときはコンテナシール力が増大するよう前記コンテナの移動手段に出力して等圧押出を行わせることを特徴とする押出制御方法。
【請求項７】
エンドプラテンにコンテナの移動手段を備え、メインシリンダ装置で駆動するステムにより前記コンテナに装填したビレットをダイスから押出して製品を成形する押出プレスにおいて、
前記ダイスの撓み量を検出する撓み量検出手段を備えるとともに押出中の前記ダイスの撓み量を検出して、該検出した撓み量と予め設定したダイスの基準撓み量との偏差を演算し、
該基準撓み量に相当するコンテナシール力が前記ダイスの端面に作用するように、偏差がマイナスのときはコンテナシール力を減少させ、偏差がプラスのときはコンテナシール力を増大させるよう前記コンテナの移動手段に出力可能とした制御手段を備えたことを特徴とする押出プレス。
【請求項８】
エンドプラテンにコンテナの移動手段を備え、メインシリンダ装置で駆動するステムにより前記コンテナに装填したビレットをダイスから押出して製品を成形する押出プレスにおいて、
前記エンドプラテンに前記ダイスの端面に作用するコンテナシール力を減少させるコンテナの駆動手段を設け、
前記ダイスの撓み量を検出する撓み量検出手段を備えるとともに押出中の前記ダイスの撓み量を検出して、該検出した撓み量と予め設定したダイスの基準撓み量との偏差を演算し、
該基準撓み量に相当するコンテナシール力が前記ダイスの端面に作用するように、偏差がプラスのときはコンテナシール力を増大させるよう前記コンテナの駆動手段に出力可能とした制御手段と、
偏差がマイナスのときはコンテナシール力を減少させるよう前記コンテナの移動手段に出力可能とした制御手段とを備えたことを特徴とする押出プレス。
【請求項９】
前記エンドプラテンに設けたダイスの端面に作用するコンテナシール力を減少させる前記コンテナの駆動手段を、電動サーボモータと、該電動サーボモータの出力軸の回転運動を直線運動に変換するネジ軸及びボールナットからなるボールネジ変換装置とで構成したことを特徴とする請求項２又は８に記載の押出プレス。
【請求項１０】
前記エンドプラテンに設けたダイスの端面に作用するコンテナシール力を減少させる前記コンテナの駆動手段を、油圧シリンダで構成したことを特徴とする請求項８に記載の押出プレス。
【請求項１１】
エンドプラテンにコンテナの移動手段を備えてメインシリンダ装置で駆動するステムにより前記コンテナに装填したビレットをダイスから押出して製品を成形する押出プレスの押出制御方法において、
押出プレスの押出工程中に前記ダイスの撓み量を検出し、該検出した撓み量と予め設定した基準撓み量との偏差を演算するとともに、該基準撓み量に相当するコンテナシール力が前記ダイスの端面に作用するよう、偏差がマイナスのときはコンテナシール力を減少させ、偏差がプラスのときはコンテナシール力を増大させるよう前記コンテナの移動手段に出力して等圧押出を行わせることを特徴とする押出制御方法。
【請求項１２】
エンドプラテンにコンテナの移動手段を備えてメインシリンダ装置で駆動するステムにより前記コンテナに装填したビレットをダイスから押出して製品を成形する押出プレスの押出制御方法において、
押出プレスの押出工程中に前記ダイスの撓み量を検出し、該検出した撓み量と予め設定した基準撓み量との偏差を演算するとともに、該基準撓み量に相当するコンテナシール力が前記ダイスの端面に作用するよう、偏差がマイナスのときはコンテナシール力を減少させるようエンドプラテンに設けたコンテナの駆動手段に出力し、
偏差がプラスのときはコンテナシール力を増大させるよう前記コンテナの移動手段に出力して等圧押出を行わせることを特徴とする押出制御方法。
【請求項１３】
押出プレスの押出工程中に前記ダイスの撓み量を検出し、該検出した撓み量と予め設定した基準撓み量との偏差を演算するとともに、該基準撓み量に相当するコンテナシール力が前記ダイスの端面に作用するよう、偏差がマイナスのときはコンテナシール力を減少させるようエンドプラテンに設けたコンテナの駆動手段及び前記コンテナの移動手段に出力し、
偏差がプラスのときはコンテナシール力を増大させるよう前記コンテナの移動手段に出力して等圧押出を行わせることを特徴とする請求項12に記載の押出制御方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願に関する相互参照
本発明は、2007年１月15日付けの特願2007−005388及び2007年５月28日付けの特願2007−139986の優先権に基づいて特許請求しており、それらの内容は、本明細書において参考文献として組み込まれ、本願において継続する。
【０００２】
本発明は、押出プレス及び押出制御方法に係り、特にダイスの端面に作用するコンテナシール力が押出の全工程において一定となるようにして製品歩留まりを向上させることができる押出プレス及び押出制御方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来の押出プレスは、タイロッドに連結されたエンドプラテンとメインシリンダ装置とを備え、エンドプラテン側にはダイスを挟んでビレットが装填されるコンテナが配され、メインシリンダ装置側にはメインシリンダから出入りするメインラムと一体に駆動されるクロスヘッドにステムを設けている。そして、該ステムをメインシリンダ装置による押出力によって前記コンテナに装填されたビレットを加圧押出し、ダイスから所定の製品を押出成形するようにしている。
【０００４】
このような押出プレスではコンテナシール力が押出の全工程で一定であることが望ましいが、押出工程においてはコンテナ内のビレットが除々に短くなるため、押出開始時と押出終了時とでは前者の方が押出に要する力が大きいのが通常である。即ち、ダイスの押出抵抗（ダイスに作用する押出所要力）が一定であったとしても、コンテナ内壁とビレットの摩擦抵抗がビレットの長さの減少に従って小さくなるので、全体として押出の作用力が除々に低下してしまうことによる。
【０００５】
このように押出工程時に押出作用力が変化すると、押出プレスのダイスに作用する力が変化し、この結果押出工程中ではダイスの撓み量が一定とならない。従って、従来の押出プレスによって得られた製品の肉厚や形状が長手方向に対して不均一となる問題があった。
また、押出作用力の変化は、ダイスに対するコンテナシール力にも変動を生じさせ、シール部分からビレットが吹出してしまう所謂花咲現象を発生させる問題もあった。
【０００６】
特開平４−274821号公報開示の押出プレスは、コンテナとダイスとの間をシールするようにコンテナをダイス側に向けて押圧する押圧手段が、メインシリンダ装置とメインラムを連結するクロスヘッドに設けられている。そして、押出工程中にビレットが所定の長さ以下になった時点で、押出手段でコンテナを押圧し、この押圧によってコンテナとダイスとの間にコンテナシール力が付与されて、ビレットの吹出しを回避する。（特許文献１）
【０００７】
しかしながら、前述した特許文献に開示された技術ではダイスを介してエンドプラテンに付与されたコンテナシール力が加算されて押出力が作用し、製品の押出長手方向に亘りエンドプラテン及びダイスの変位を一定に保つことができ均一の製品が得られるが、押出工程中は押圧手段によってコンテナを押圧することからメインシリンダ装置には押出開始時の最大負荷圧力が作用して、押出工程時のエネルギー消費量が増大するといった問題があった。
【０００８】
【特許文献１】特開平４−274821号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、この問題を解決するためになされたものであり、その目的は、押出工程において押出作用力が変化しても常に一定のコンテナシール力をコンテナとダイスの間に与えて均一な形状の製品が得られ、もって製品歩留まりを向上させることができ、かつ、押出に際してエネルギーの消費量が少ない押出プレス及び押出制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するため、本発明の第１の形態に係る押出プレスは、エンドプラテンにコンテナの移動手段を備え、メインシリンダ装置により前記コンテナに装填されたビレットをステムによりダイスから押出して製品を成形する押出プレスにおいて、前記メインシリンダ装置の油圧圧力を検出し、該検出した油圧圧力と予め設定した基準圧力との偏差を演算するとともに、該基準圧力に相当するコンテナシール力が前記ダイスの端面に作用するよう、偏差が前記基準圧力よりプラスのときはコンテナシール力が減少するよう、また、偏差が前記基準圧力よりマイナスのときはコンテナシール力が増大するよう前記コンテナの移動手段に出力可能とした制御手段を備えたことを特徴としている。
【００１１】
本発明の第２の形態に係る押出プレスは、エンドプラテンにコンテナの移動手段を備え、メインシリンダ装置により前記コンテナに装填されたビレットをステムによりダイスから押出して製品を成形する押出プレスにおいて、前記エンドプラテンに前記ダイスの端面に作用する押圧力を減少させるコンテナの駆動手段を設け、前記メインシリンダ装置の油圧圧力を検出し、該検出した油圧圧力と予め設定した基準圧力との偏差を演算するとともに、該基準圧力に相当するコンテナシール力が前記ダイスの端面に作用するよう、偏差が前記基準圧力よりプラスのときはコンテナシール力が減少するよう前記駆動手段に出力可能とした制御手段と、偏差が前記基準圧力よりマイナスのときはコンテナシール力が増大するよう前記コンテナの移動手段に出力可能とした制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１２】
本発明の第３の形態に係る押出プレスは第２の形態の発明において、前記エンドプラテンに設けたダイスの端面に作用するコンテナシール力を減少させる前記コンテナの駆動手段を、油圧シリンダで構成したことを特徴としている。
【００１３】
本発明の第４の形態に係る押出制御方法は、押出プレスの押出工程においてメインシリンダ装置の油圧圧力を検出し、該検出した油圧圧力と予め設定した基準圧力との偏差を演算するとともに、該基準圧力に相当するコンテナシール力がダイスの端面に作用するよう、偏差が基準圧力よりプラスのときはコンテナシール力が減少するよう、また、偏差が基準圧力よりマイナスのときはコンテナシール力が増大するよう前記コンテナの移動手段に出力して等圧押出を行わせることを特徴としている。
【００１４】
本発明の第５の形態に係る押出制御方法は、押出プレスの押出工程においてメインシリンダ装置の油圧圧力を検出し、該検出した油圧圧力と予め設定した基準圧力との偏差を演算するとともに、該基準圧力に相当するコンテナシール力がダイスの端面に作用するように、偏差が基準圧力よりプラスのときはコンテナシール力が減少するよう前記コンテナに設けた駆動手段に出力し、また、偏差が基準圧力よりマイナスのときはコンテナシール力が増大するよう前記コンテナの移動手段に出力して等圧押出を行わせることを特徴としている。
【００１５】
本発明の第６の形態に係る押出制御方法は、押出プレスの押出工程においてメインシリンダ装置の油圧圧力を検出し、該検出した油圧圧力と予め設定した基準圧力との偏差を演算するとともに、該基準圧力に相当するコンテナシール力がダイスの端面に作用するように、偏差が基準圧力よりプラスのときはコンテナシール力が減少するよう前記コンテナに設けた移動手段及び駆動手段に出力し、また、偏差が基準圧力よりマイナスのときはコンテナシール力が増大するよう前記コンテナの移動手段に出力して等圧押出を行わせることを特徴としている。
【００１６】
本発明の第７の形態に係る押出プレスは、エンドプラテンにコンテナの移動手段を備え、メインシリンダ装置で駆動するシステムにより前記コンテナに装填したビレットをダイスから押出して製品を成形する押出プレスにおいて、前記ダイスの撓み量を検出する撓み量検出手段を備えるとともに押出中の前記ダイスの撓み量を検出して、該検出した撓み量と予め設定したダイスの基準撓み量との偏差を演算し、該基準撓み量に相当するコンテナシール力が前記ダイスの端面に作用するように、偏差がマイナスのときはコンテナシール力を減少させ、偏差がプラスのときはコンテナシール力を増大させるよう前記コンテナの移動手段に出力可能とした制御手段を備えたことを特徴としている。
【００１７】
本発明の第８の形態に係る押出プレスは、エンドプラテンにコンテナの移動手段を備え、メインシリンダ装置で駆動するステムにより前記コンテナに装填したビレットをダイスから押出して製品を成形する押出プレスにおいて、前記エンドプラテンに前記ダイスの端面に作用するコンテナシール力を減少させるコンテナの駆動手段を設け、前記ダイスの撓み量を検出する撓み量検出手段を備えるとともに押出中の前記ダイスの撓み量を検出して、該検出した撓み量と予め設定したダイスの基準撓み量との偏差を演算し、該基準撓み量に相当するコンテナシール力が前記ダイスの端面に作用するように、偏差がプラスのときはコンテナシール力を増大させるよう前記コンテナの駆動手段に出力可能とした制御手段と、偏差がマイナスのときはコンテナシール力を減少させるよう前記コンテナの移動手段に出力可能とした制御手段とを備えたことを特徴としている。
【００１８】
本発明の第９の形態に係る押出プレスは第２又は第８の形態の発明において、前記エンドプラテンに設けたダイスの端面に作用するコンテナシール力を減少させる前記コンテナの駆動手段を、電動サーボモータと、該電動サーボモータの出力軸の回転運動を直線運動に変換するネジ軸及びボールナットからなるボールネジ変換装置とで構成したことを特徴としている。
【００１９】
さらに、本発明の第10の形態に係る押出プレスは第８の形態の発明において、前記エンドプラテンに設けたダイスの端面に作用するコンテナシール力を減少させる前記コンテナの駆動手段を、油圧シリンダで構成したことを特徴としている。
【００２０】
本発明の第11の形態に係る押出制御方法は、エンドプラテンにコンテナの移動手段を備えてメインシリンダ装置で駆動するステムにより前記コンテナに装填したビレットをダイスから押出して製品を成形する押出プレスの押出制御方法において、押出プレスの押出工程中に前記ダイスの撓み量を検出し、該検出した撓み量と予め設定した基準撓み量との偏差を演算するとともに、該基準撓み量に相当するコンテナシール力が前記ダイスの端面に作用するよう、偏差がマイナスのときはコンテナシール力を減少させ、偏差がプラスのときはコンテナシール力を増大させるよう前記コンテナの移動手段に出力して等圧押出を行わせることを特徴としている。
【００２１】
本発明の第12の形態に係る押出制御方法は、エンドプラテンにコンテナの移動手段を備えてメインシリンダ装置で駆動するステムにより前記コンテナに装填したビレットをダイスから押出して製品を成形する押出プレスの押出制御方法において、押出プレスの押出工程中に前記ダイスの撓み量を検出し、該検出した撓み量と予め設定した基準撓み量との偏差を演算するとともに、該基準撓み量に相当するコンテナシール力が前記ダイスの端面に作用するよう、偏差がマイナスのときはコンテナシール力を減少させるようエンドプラテンに設けたコンテナの駆動手段に出力し、偏差がプラスのときはコンテナシール力を増大させるよう前記コンテナの移動手段に出力して等圧押出を行わせることを特徴としている。
【００２２】
本発明の第13の形態に係る押出制御方法は第12の形態の発明において、押出プレスの押出工程中に前記ダイスの撓み量を検出し、該検出した撓み量と予め設定した基準撓み量との偏差を演算するとともに、該基準撓み量に相当するコンテナシール力が前記ダイスの端面に作用するよう、偏差がマイナスのときはコンテナシール力を減少させるようエンドプラテンに設けたコンテナの駆動手段及び前記コンテナの移動手段に出力し、偏差がプラスのときはコンテナシール力を増大させるよう前記コンテナの移動手段に出力して等圧押出を行わせることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２３】
以上のように、本発明の第１の形態に係る押出プレスでは、メインシリンダ装置の油圧圧力を検出し、検出した油圧圧力と予め設定した基準圧力との偏差を演算する。そして、基準圧力に相当するコンテナシール力がダイスの端面に作用するように、偏差が基準圧力よりプラスのときはコンテナシール力を減少させ、偏差が基準圧力よりマイナスのときはコンテナシール力を増大させるようコンテナの移動手段に出力する制御手段を備え、基準圧力は、予め押出の最大負荷圧力よりも低く、且つ、ダイスに作用する所要負荷圧力よりも高い範囲に設定した。
【００２４】
これにより全押出工程においてダイスに作用するコンテナシール力を補正して一定に保持することができる。そのため、ダイスの変位量や撓みを一定に保つことができ、製品の肉厚や形状が長手方向に対して均一となり製品歩留まりが向上する。また、メインシリンダ装置の負荷圧力を上昇させることなくダイスのコンテナシール力を増大させることができるので、エネルギー消費量を増大させることがない。
【００２５】
本発明の第２の形態に係る押出プレスでは、コンテナにダイスの端面に作用するコンテナシール力を減少させる駆動手段をエンドプラテンに設け、メインシリンダ装置の油圧圧力を検出し、検出した油圧圧力と予め設定した基準圧力との偏差を演算する。そして、基準圧力に相当するコンテナシール力がダイスの端面に作用するように、偏差が基準圧力よりプラスのときはコンテナシール力を減少させるよう前記駆動手段に出力する制御手段と、偏差が基準圧力よりマイナスのときはコンテナシール力を増大させるよう前記コンテナの移動手段に出力する制御手段とを備えた。
【００２６】
これにより全押出工程においてダイスに作用するコンテナシール力を補正して一定に保持することができる。そのため、ダイスの変位量や撓みを一定に保つことができ、製品の肉厚や形状が長手方向に対して均一となり製品歩留まりが向上する。また、メインシリンダ装置の負荷圧力を上昇させることなくダイスに作用するコンテナシール力を一定にすることができるので、エネルギー消費量を増大させることがない。
【００２７】
本発明の第３の形態に係る押出プレスでは、第２の形態の押出プレスのエンドプラテンに設けたダイスの端面に作用するコンテナシール力を減少させる駆動手段を油圧シリンダで構成した。これにより、メインシリンダ装置の負荷圧力を上昇させることなくダイスに作用するコンテナシール力を一定にすることができるとともに、駆動手段を最小化することができ押出プレスをコンパクト化することができる。
【００２８】
本発明の第４の形態に係る押出制御方法では、押出プレスの押出工程においてメインシリンダ装置により押出工程の油圧圧力を検出する。そして、検出した油圧圧力と予め設定した基準圧力との偏差を演算し、基準圧力に相当するコンテナシール力がダイスの端面に作用するように、偏差が基準圧力よりプラスのときはコンテナシール力を減少するよう、偏差が基準圧力よりマイナスのときはコンテナシール力が増大するよう前記コンテナの移動手段に制御手段より出力し、基準圧力は、予め押出の最大負荷圧力よりも低く、且つ、ダイスに作用する所要負荷圧力よりも高い範囲に設定した。
【００２９】
これにより全押出工程においてダイスに作用するコンテナシール力を補正して一定に保持することができる。そのため、ダイスの変位量や撓みを一定に保つことができ、製品の肉厚や形状が長手方向に対して均一となり製品歩留まりが向上する。また、メインシリンダ装置の負荷圧力を上昇させることなくダイスに作用するコンテナシール力を一定にすることができるので、エネルギー消費量を増大させることがない。
【００３０】
本発明の第５の形態に係る押出制御方法では、コンテナにダイスの端面に作用するコンテナシール力を減少させる駆動手段を設け、メインシリンダ装置の油圧圧力を検出し、検出した油圧圧力と予め設定した基準圧力との偏差を演算する。そして、基準圧力に相当するコンテナシール力がダイスの端面に作用するよう、偏差が基準圧力よりプラスのときはコンテナシール力を減少させるよう前記コンテナの駆動手段に制御手段より出力し、偏差が基準圧力よりマイナスのときはコンテナシール力を増大させるよう前記コンテナの移動手段に制御手段より出力する。
【００３１】
これにより全押出工程においてダイスに作用するコンテナシール力を補正して一定に保持することができる。そのため、ダイスの変位量や撓みを一定に保つことができ、製品の肉厚や形状が長手方向に対して均一となり製品歩留まりが向上する。また、メインシリンダ装置の負荷圧力を上昇させることなくダイスに押圧力を与えることができるので、エネルギー消費量が増大することがない。
【００３２】
本発明の第６の形態に係る押出制御方法では、コンテナにダイスの端面に作用するコンテナシール力を減少させる駆動手段を設け、メインシリンダ装置の油圧圧力を検出し、検出した油圧圧力と予め設定した基準圧力との偏差を演算する。そして、基準圧力に相当するコンテナシール力がダイスの端面に作用するよう、偏差が基準圧力よりプラスのときはコンテナシール力を減少させるよう前記コンテナの移動手段及び駆動手段に制御手段より出力し、偏差が基準圧力よりマイナスのときはコンテナシール力を増大させるよう前記コンテナの移動手段に制御手段より出力する。
【００３３】
これにより全押出工程においてダイスに作用するコンテナシール力をより高精度に補正して一定に保持することができる。そのため、ダイスの変位量や撓みを一定に保つことができ、製品の肉厚や形状が長手方向に対して均一となり製品歩留まりが向上する。また、メインシリンダ装置の負荷圧力を上昇させることなくダイスに押圧力を与えることができるので、エネルギー消費量が増大することがない。
【００３４】
本発明の第７の形態に係る押出プレスでは、ダイスの撓み量を検出する手段を設けてダイスの撓み量を検出し、検出した撓み量と予め設定した基準撓み量との偏差を演算する。そして、基準撓み量に相当するコンテナシール力がダイスの端面に作用するように、偏差がプラス即ち、撓み量が基準撓み量よりも大きいときにはコンテナシール力を増大させ、偏差がマイナス即ち、撓み量が基準撓み量よりも小さいときにはコンテナシール力を減少させるようコンテナの移動手段に出力する制御手段を備えた。
【００３５】
これにより押出全工程においてダイスに作用するコンテナシール力を補正して一定に保持することができる。そのため、ダイスの撓み量を一定に保つことができ、製品の肉厚や形状が長手方向に対して均一となり製品歩留まりが向上する。また、メインシリンダ装置の負荷圧力を上昇させることなくダイスに作用するコンテナシール力を増大させることができるので、エネルギー消費量を増大することがない。
【００３６】
本発明の第８の形態に係る押出プレスでは、コンテナシール力を減少させるコンテナの駆動手段とダイスの撓み量を検出する手段を設けて、ダイスの撓み量を検出し、検出した撓み量と予め設定した基準撓み量との偏差を演算する。そして、基準撓み量に相当するコンテナシール力がダイスの端面に作用するように、偏差がプラス即ち、撓み量が基準撓み量よりも大きいときはコンテナシール力を増大させるようコンテナの駆動手段に出力する制御手段と、偏差がマイナス即ち、撓み量が基準撓み量よりも小さいときにはコンテナシール力を減少させるようコンテナの移動手段に出力する制御手段を備えた。
【００３７】
これにより押出全工程においてダイスに作用するコンテナシール力を補正して一定に保持することができる。そのため、ダイスの撓み量を一定に保つことができ、製品の肉厚や形状が長手方向に対して均一となり製品歩留まりが向上する。また、メインシリンダ装置の負荷圧力を上昇させることなくダイスに作用するコンテナシール力を増大させることができるので、エネルギー消費量を増大させることがない。
【００３８】
本発明の第９の形態に係る押出プレスでは、第２又は第８の形態の押出プレスのエンドプラテンに設けたダイスの端面に作用するコンテナシール力を減少させる駆動手段に、電動サーボモータと、該電動サーボモータの出力軸の回転運動を直線運動に変換するネジ軸及びボールナットからなるボールネジ変換装置とを用いる構成とした。
これにより、エネルギー効率が改善され少ないエネルギー消費量でコンテナシール力を削減することができる。
【００３９】
本発明の第10の形態に係る押出プレスでは、第８の形態の押出プレスのエンドプラテンに設けたダイスの端面に作用するコンテナシール力を減少させる駆動手段に、油圧シリンダを用いる構成とした。
これにより、駆動手段を最小化してコンテナシール力を削減することができる。
【００４０】
本発明の第11の形態に係る押出制御方法では、押出工程中のダイスの撓み量を検出し、検出した撓み量と予め設定した基準撓み量との偏差を演算する。そして、基準撓み量に相当するコンテナシール力がダイスの端面に作用するように、偏差がプラス即ち、撓み量が基準撓み量よりも大きいときはコンテナシール力を増大させ、偏差がマイナス即ち、撓み量が基準撓み量よりも小さいときにはコンテナシール力を減少させるようコンテナの移動手段に出力する。
【００４１】
これにより押出全工程においてダイスに作用するコンテナシール力を補正して一定に保持することができる。そのため、ダイスの撓み量を一定に保つことができ、製品の肉厚や形状が長手方向に対して均一となり製品歩留まりが向上する。また、メインシリンダ装置の負荷圧力を上昇させることなくダイスに作用するコンテナシール力を増大させることができるので、エネルギー消費量を増大することがない。
【００４２】
本発明の第12の形態に係る押出制御方法では、押出工程中のダイスの撓み量を検出し、検出した撓み量と予め設定した基準撓み量との偏差を演算する。そして、基準撓み量に相当するコンテナシール力がダイスの端面に作用するように、偏差がマイナス即ち、撓み量が基準撓み量よりも小さいときはエンドプラテンに設けたコンテナの移動手段に出力してコンテナシール力を減少させ、偏差がプラス即ち、撓み量が基準撓み量よりも大きいときにはコンテナシール力を増大させるようコンテナの移動手段に出力する。
【００４３】
これにより押出全工程においてダイスに作用するコンテナシール力を補正して一定に保持することができる。そのため、ダイスの変位量や撓み量を一定に保つことができ、製品の肉厚や形状が長手方向に対して均一となり製品歩留まりが向上する。また、メインシリンダ装置の負荷圧力を上昇させることなくダイスに作用するコンテナシール力を増大させることができるので、エネルギー消費量を増大することがない。
【００４４】
本発明の第13の形態に係る押出制御方法では第12の形態の押出制御方法において、偏差がマイナス即ち、撓み量が基準撓み量よりも小さいときはエンドプラテンに設けたコンテナの移動手段及び駆動手段に出力してコンテナシール力を減少させる。
【００４５】
これにより押出全工程においてダイスに作用するコンテナシール力を補正して一定に保持することができる。そのため、ダイスの撓み量を一定に保つことができ、製品の肉厚や形状が長手方向に対して均一となり製品歩留まりが向上する。また、メインシリンダ装置の負荷圧力を上昇させることなくダイスに作用するコンテナシール力を増大させることができるので、エネルギー消費量が増大することがない。
【００４６】
本発明は、添付図と共に、下記の本発明の好適な実施の形態の説明によって、より十分に理解されても良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下に、本発明に係る押出プレス及び押出制御方法の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は実施形態に係る押出プレスの断面図である。図に示すように、押出プレスはエンドプラテン10とメインシリンダ装置12を対向して配置し、両者を複数のタイロッド14によって連結している。エンドプラテン10の内側面には押出穴が形成されたダイス16を挟んでコンテナ18が配置され、コンテナ18にビレット20を装填し、これをダイス16に向けて押出加圧することによりダイス穴16Aに応じた断面の製品が押出成形される。
【００４８】
押出作用力を発生させるメインシリンダ装置12は、メインシリンダ12Aにメインラム12Bを内蔵し、これをコンテナ18に向けて加圧移動可能としている。このメインラム12Bの前端部にはコンテナ18のビレット装填穴18Aと同芯配置されるように押出ステム24がコンテナ18に向けて突出状態でクロスヘッド22を介して取付けられている。従って、メインシリンダ装置12を駆動してクロスヘッド22を前進させると、押出ステム24がコンテナ18のビレット装填穴18Aに挿入され、装填されたビレット20の後端面を加圧して製品20Aを押出すのである。
【００４９】
なお、前記メインシリンダ12Aには押出軸心と平行にサイドシリンダ装置26が取付けられており、そのシリンダロッド26Aがクロスヘッド22に連結されている。これによって押出工程の準備工程として押出ステム24をコンテナ18に近接させた位置に初期移動させ、押出加圧動作はメインシリンダ装置12及びサイドシリンダ装置26の両者を用いて行わせる構成になっている。
【００５０】
エンドプラテン10には、コンテナ18を押出軸線方向に進退自在とした移動手段としてのコンテナシフトシリンダ装置28が取付けられており、そのシリンダロッド28Aがコンテナホルダ19に連結されている。これによって押出の準備工程としてダイス16の端面とコンテナ18の端面を当接させてシール状態とし、完了工程においてはダイス16及びコンテナ18の端面を離間させてビレット20の残材を排出する隙間を確保する構成となっている。
【００５１】
上記メインシリンダ装置12の駆動用油圧回路とコンテナシフトシリンダ装置28の駆動用油圧回路の構成を、図１を参照して説明する。
まず、メインシリンダ装置12を駆動する油圧回路32は可変容量型の油圧ポンプ30を備え、これからの吐出油圧をメインシリンダ装置12及びサイドシリンダ装置26に油圧通路を介して供給するようにしている。油圧通路には油圧圧力を検出する圧力センサ34が取付けられており、検出した油圧圧力をコントローラ36に出力するようにしている。
【００５２】
また、コンテナシフトシリンダ装置28の駆動回路42は、コンテナシフトシリンダ装置28に対して圧油を供給する油圧ポンプ38が備えられている。このポンプ38から油圧通路を介してシリンダのロッド側に圧油が供給されるとシリンダロッド28Aが引き込み駆動されてコンテナシール力が発生するようにしている。シリンダのヘッド側に圧油が供給されるとシリンダロッド28Aが突き出し駆動させる油圧力が発生するようにしている。油圧回路42にはコンテナシフトシリンダ装置28に供給する油圧圧力を調整する比例電磁式リリーフ弁44が設けられており、メインシリンダ装置12の駆動油圧回路図32の圧力センサ34で検出した油圧圧力に応じて出力される前記コントローラ36からの制御信号による設定指令値に従いアンプ48を介して圧力制御が行われる。
【００５３】
ところで、前述したように押出工程中、メインシリンダ装置12とサイドシリンダ装置26とによって押出が行われるが、押出時の押出作用力（Ｆ）はダイス16に作用する所要押出力（Fa）とビレット20とコンテナ18内壁の摩擦力（Fb）の和で表わされる。図２に示すように、押出作用力（Ｆ）及びビレット20とコンテナ18内壁の摩擦力（Fb）の最大値は押出の開始時であって、押出工程が進行してビレット20の長さが短くなるに伴う摩擦力（Fb）の低下で押出作用力（Ｆ）は減少することになる。
ダイス16に作用する所要押出力（Fa）は略均一で、ビレットの温度条件が同一ならば変化することは少ない。
【００５４】
図２に示すように、押出工程の最終段階においても所定のコンテナシール力が維持でき、且つ、コンテナシール力を一定に制御する基準圧力P1を最大負荷圧力P0よりも低く、ダイスに作用する所要負荷圧力P2よりも高く設定した。この場合P0からP2へ変化する押出負荷圧力が基準圧力P1よりも高い範囲である押出工程の前半ではコンテナシール力が過剰にダイスに作用し、基準圧力P1よりも低い範囲である押出工程の後半ではダイスに作用するコンテナシール力が不足している。
【００５５】
そこで、コンテナシール力が過剰にダイスに作用する負荷圧力が基準圧力P1よりも高い範囲においては、コンテナシフトシリンダ装置28のヘッド側に演算した偏差に基づく圧油を供給してコンテナ18をダイスから押し戻しコンテナシール力が減少するように作用させてやれば、コンテナシール力を一定に保つことができる。
【００５６】
また、コンテナシール力が不足してダイスに作用する負荷圧力が基準圧力P1よりも低い範囲においては、コンテナシフトシリンダ装置28のロッド側に演算した偏差に基づく圧油を供給してコンテナ18をダイスに押圧しコンテナシール力が増大するように作用させてやれば、コンテナシール力を一定に保つことができる。
【００５７】
このように、コンテナの移動手段であるコンテナシフトシリンダ装置28に補正力を発生させるようにコントローラ36で制御してコンテナシール力を補正して一定に保ち、もって、ダイスの変位量や撓みを一定に保つのである。
【００５８】
コントローラ36は圧力センサ34による検出信号を入力しており、内蔵しているメモリ検出圧力との比較値となる基準圧力P1を記憶している。押出工程において検出圧力を連続的に入力し、入力された検出圧力と前記基準圧力P1を比較演算されるように構成されている。
【００５９】
そしてこれらの差圧（δP）を算出しこの差圧が基準圧力P1より高い値の場合は、コンテナシール力が過剰に作用していることから、過剰分に応じた補正力を発生させるに必要なコンテナシフトシリンダ装置28ヘッド側へ供給する圧力値Pc1を算出する。該圧力値Pc1は、メインシリンダ装置12とサイドシリンダ装置26の合計断面積に前記検出した差圧（δP）を乗じ、前記乗じた値をコンテナシフトシリンダ装置28の断面積で除することで算出することができる。そして、算出した圧力値Pc1に対応する電圧変換処理をおこない、これをアンプ48に出力信号として出力し、比例電磁リリーフ弁44を制御するのである。
これにより過剰に作用するコンテナシール力を一定に補正し保つことができる。
【００６０】
また、前記検出された差圧（δP）が基準圧力P1より低い値の場合は、コンテナシール力が不足していることから、不足分に応じた補正力を発生させるに必要なコンテナシフトシリンダ装置28ロッド側へ供給する圧力値Pc2を算出する。該圧力値Pc2は、メインシリンダ装置12とサイドシリンダ装置26の合計断面積に前記検出した差圧（δP）を乗じ、前記乗じた値をコンテナシフトシリンダ装置28ロッド側の断面積で除した値で算出することができる。そして、算出した圧力値Pc2に対応する電圧変換処理をおこない、これをアンプ48に出力信号として出力し、比例電磁リリーフ弁44を制御するのである。
これにより不足するコンテナシール力を一定に補正し保つことができる。
【００６１】
図３は他の実施形態に係る押出プレスの断面図である。図に示すように、基本構成は前述した図１に示す押出プレスに略同一であり、異なる構成部分について説明し、他は前述した図１の説明による。また、図１と同一のものは同じ符号を付した。
【００６２】
図３において、エンドプラテン10とコンテナ18との間にはダイス16を囲むように配置された複数のコンテナの駆動手段50が設けられている。この駆動手段50はエンドプラテン10に固定して取付けられ、駆動源である電動サーボモータ50Aと該電動サーボモータ50Aの出力軸の回転運動を直線運動に変換するネジ軸及びボールナットからなるボールネジ変換装置50Bとで基本構成した。ネジ軸の伸長方向が押出プレスの押出軸線と平行にとなるように取付けられ、ネジ軸の先端がコンテナ18の端面に当接可能で、電動サーボモータ50Aの駆動によりコンテナ18を押圧して補正力を発生できるようになっている。
【００６３】
図３において、コンテナの駆動手段50をエンドプラテン10に取付けてネジ軸でコンテナ18を押し戻してコンテナシール力を減少させる構成としたが、コンテナの駆動手段50をコンテナ側に設けてエンドプラテン10を押圧してコンテナ18を押圧する構成であっても良い。
【００６４】
図３を参照してメインシリンダ装置12の駆動用油圧回路とコンテナシフトシリンダ装置28の駆動用油圧回路の構成を説明する。
まず、メインシリンダ装置12を駆動する油圧回路32は可変容量型の油圧ポンプ30を備え、これからの吐出油圧をメインシリンダ装置12及びサイドシリンダ装置26に油圧通路を介して供給するようにしている。油圧通路には油圧圧力を検出する圧力センサ34が取付けられており、検出した油圧圧力をコントローラ36に出力するようにしている。
【００６５】
また、コンテナシフトシリンダ装置28の駆動回路43は、コンテナシフトシリンダ装置28に対して圧油を供給する油圧ポンプ38が備えられている。このポンプ38から油圧通路を介してシリンダのロッド側に圧油が供給されるとシリンダロッド28Aが引き込み駆動されてコンテナシール力が発生するようにしている。シリンダのヘッド側に圧油が供給されるとシリンダロッド28Aが突き出し駆動させる油圧力が発生するようにしている。油圧回路43にはコンテナシフトシリンダ装置28ロッド側に供給する油圧圧力を調整する比例電磁式リリーフ弁44が設けられており、メインシリンダ装置12の駆動油圧回路図の圧力センサ34で検出した油圧圧力に応じて出力される前記コントローラ36からの制御信号による設定指令値に従いアンプ48を介して圧力制御が行われる。
【００６６】
そして、図２に示すように、押出工程の最終段階においても所定のコンテナシール力が維持できコンテナシール力を一定に制御するコンテナシール力基準圧力P1を最大負荷圧力P0よりも低く、ダイスに作用する押出所要負荷圧力P2よりも高く設定した。この場合P0からP2へ変化する押出負荷圧力が基準圧力P1よりも高い範囲の押出工程の前半ではコンテナシール力が過剰に作用し、基準圧力P1よりも低い範囲の押出工程の後半ではコンテナシール力が不足している。
【００６７】
そこで、コンテナシール力が過剰に作用する負荷圧力が基準圧力P1よりも高い範囲においては、駆動手段50の電動サーボモータ50Aに演算した偏差に基づく補正値を出力し、コンテナ18をダイスから押戻してコンテナシール力が減少するように作用させてやれば、コンテナシール力を補正して一定に保つことができる。
【００６８】
また、コンテナシール力が不足して作用する負荷圧力が基準圧力P1よりも低い範囲においては、コンテナシフトシリンダ装置28のロッド側に演算した偏差に基づく圧油を供給してコンテナ18をダイスに押圧してコンテナシール力が増大するように作用させてやれば、コンテナシール力を補正して一定に保つことができる。
【００６９】
このように、コンテナの移動手段であるコンテナシフトシリンダ装置28に補正力を発生させるようにコントローラ36で制御してコンテナシール力を一定に保ち、もって、ダイスの変位量や撓みを一定に保つのである。
【００７０】
コントローラ36は圧力センサ34による検出信号を入力しており、内蔵しているメモリに検出圧力との比較値となる基準圧力P1を記憶している。押出工程において検出圧力を連続的に入力し、入力された検出圧力と前記基準圧力P1とを比較演算されるように構成されている。
【００７１】
そしてこれらの差圧（δP）を算出しこの差圧が基準圧力P1より高い値の場合は、コンテナシール力が過剰に作用していることから、過剰分に応じた補正力を発生させるに必要な駆動装置50の電動サーボモータ50Aに出力するトルク値を算出する。該トルク値は、メインシリンダ装置12とサイドシリンダ装置26の合計断面積に前記検出した差圧（δP）を乗じ、前記乗じた値をコンテナシフトシリンダ装置28の断面積で除することで算出した荷重から演算して得ることができる。そして、演算して算出したトルク値に対応する変換処理をおこない、これをアンプ49に出力信号として出力し、電動サーボモータ50Aを制御するのである。
これにより過剰に作用するコンテナシール力を補正して一定に保つことができる。
【００７２】
また、前記検出された差圧（δP）が基準圧力P1より低い値の場合は、コンテナシール力が不足していることから、不足分に応じた補正力を発生させるに必要なコンテナシフトシリンダ装置28ロッド側へ供給する圧力値Pc2を算出する。該圧力値Pc2は、メインシリンダ装置12とサイドシリンダ装置26の合計断面積に前記検出した差圧（δP）を乗じ、前記乗じた値をコンテナシフトシリンダ装置28ロッド側の断面積で除することで算出することができる。そして、算出した圧力値Pc2に対応する電圧変換処理をおこない、これをアンプ48に出力信号として出力し、比例電磁リリーフ弁44を制御するのである。
これにより不足するコンテナシール力を補正して一定に保つことができる。
【００７３】
図４は、図３の形態においてコンテナ18の駆動手段50を油圧シリンダとした別の形態を示す押出プレスの断面図である。図４において、エンドプラテン10とコンテナ18との間にはダイス16を囲むように配置された複数のコンテナ18の駆動手段50としての油圧シリンダ50Cが設けられている。駆動用の油圧回路45を備え、そして、ラム50Dの伸長方向が押出プレスの押出軸線と平行にとなるように取付けられ、ラム50Dの先端がコンテナ18の端面に当接可能で、油圧シリンダ50Cの駆動によりコンテナ18を押圧して補正力を発生できるようになっている。
【００７４】
図３とは以下の点において異なる。即ち、コンテナシール力を減少させるにおいて、コントローラ36は圧力センサ34による検出信号を入力しており、内蔵しているメモリに検出圧力との比較値となる基準圧力P1を記憶している。押出工程において検出圧力を連続的に入力し、入力された検出圧力と前記基準圧力P1とを比較演算されるように構成されている。
【００７５】
そしてこれらの差圧（δP）を算出しこの差圧が基準圧力P1より高い値の場合は、コンテナシール力が過剰に作用していることから、過剰分に応じた補正力を発生させるに必要な油圧シリンダ50Cへ供給する圧力値Pc3を算出する。該圧力値Pc3は、メインシリンダ装置12とサイドシリンダ装置26の合計断面積に前記検出した差圧（δP）を乗じ、前記乗じた値を油圧シリンダ50Cの断面積で除することで算出することができる。そして、算出した圧力値Pc3に対応する電圧変換処理をおこない、これをアンプ48に出力信号として出力し、比例電磁リリーフ弁44を制御する。
【００７６】
図５は、さらに別の実施形態に係る押出プレスの断面図で、図１及び図２の形態を併用する構成とした。コンテナシール力を減少させるに際してコンテナの移動手段及び駆動手段に出力する構成を示したもので、コンテナシフトシリンダ装置28のヘッド側に供給する油圧圧力を制御する比例電磁弁44と、電動サーボモータ50Aに出力する制御量が予め定めた基準に従ってコントローラ36よりそれぞれアンプ48，49へ出力されコンテナシール力を補正するようになっている。コンテナシール力を増大させる補正については、前述したコンテナシフトシリンダ装置28のロッド12A側に所定の圧力を作用させる手段による。
【００７７】
以上説明したように、押出工程中のメインシリンダ装置12の油圧圧力を検出して予め設定した基準圧力P1と比較演算し、偏差が基準値よりプラスのときはコンテナシール力を減少するように補正し、偏差が基準値よりマイナスのときはコンテナシール力を増大させるように補正したので、押出工程においてコンテナシール力を一定に保持することができる。この結果、ダイス16の変位量及び撓み量を一定に保つことができ、これにより押出製品20Aの肉厚、形状を長手方向において均一にすることができ、製品歩留まりを大幅に向上させることができる。
【００７８】
また、コンテナシール力を補正して一定に保つに際して、メインシリンダ装置の負荷圧力を上昇させることなくダイスの押圧力を一定にすることができるので、エネルギー効率が改善されエネルギー消費量を削減することができる。
【００７９】
さらに、コンテナシール力を押出工程中一定に、且つ、所望するコンテナシール力に保つことができ、シール面からの花咲現象によるバリの発生も有効に防止することができるという優れた効果を有する。
【００８０】
なお、コンテナシール力に補正力を作用させるに際して加算されるエンドプラテンの変形及び撓み量は、ダイスシール端面からでなくコンテナシフトシリンダ装置を介してエンドプラテンは荷重が伝播されエンドプラテンへ作用するモーメントは小さく改善されることによってより小さくなり、ダイスへの影響はさらに良い方へ作用する。
【００８１】
図６は実施形態に係る押出プレスの断面図である。図６に示すように、押出プレスはエンドプラテン10とメインシリンダ装置12を対向して配置し、両者を複数のタイロッド14によって連結している。エンドプラテン10の内側面には押出穴が形成されたダイスユニット16を挟んでコンテナ18が配置され、コンテナ18にビレット20を装填し、これをダイスユニット16に向けて押出加圧することによりダイス穴16Aに応じた断面の製品が押出成形される。
【００８２】
押出作用力を発生させるメインシリンダ装置12は、メインシリンダ12Aにメインラム12Bを内蔵し、これをコンテナ18に向けて加圧移動可能としている。このメインラム18Bの前端部にはコンテナ18のビレット装填穴18Aと同芯配置されるように押出ステム24がコンテナ18に向けて突出状態でクロスヘッド22を介して取付けられている。従って、メインシリンダ装置12を駆動してクロスヘッド22を前進させると、押出ステム24がコンテナ18のビレット装填穴18Aに挿入され、装填されたビレット20の後端面を加圧して製品20Aを押出すのである。
【００８３】
なお、前記メインシリンダ12Aには押出軸心と平行にサイドシリンダ装置26が取付けられており、そのシリンダロッド26Aがクロスヘッド22に連結されている。これによって押出工程の準備工程として押出ステム24をコンテナ18に近接させた位置に初期移動させ、押出加圧動作はメインシリンダ装置12及びサイドシリンダ装置26の両者を用いて行わせる構成になっている。
【００８４】
エンドプラテン10にはコンテナ18を押出軸線方向に進退自在とした移動手段としてのコンテナシフトシリンダ装置28が取付けられており、そのシリンダロッド28Aがコンテナホルダ19に連結されている。これによって押出の準備工程としてダイスユニット16の端面とコンテナ18の端面とを当接させてシール状態とし、押出の完了工程においてはダイスユニット16及びコンテナ18の端面を離間させてビレット20の残材を排出する隙間を確保する構成となっている。
そして、エンドプラテン10の内側面に配設されたダイスユニット16の製品排出側端面にはダイス撓み検出装置60が設けられており、押出工程中に押出作用力によって変形するダイスの撓み量を検出する構成になっている。
【００８５】
上記メインシリンダ装置12の駆動用油圧回路とコンテナシフトシリンダ装置28の駆動用油圧回路の構成を、図６を参照して説明する。
まず、メインシリンダ装置12を駆動する油圧回路32は可変容量型の油圧ポンプ30を備え、これからの吐出油圧をメインシリンダ装置12及びサイドシリンダ装置26に油圧通路を介して供給するようにしている。
【００８６】
コンテナシフトシリンダ装置28の駆動回路42は、コンテナシフトシリンダ装置28に対して圧油を供給する油圧ポンプ38が備えられている。この油圧ポンプ38から油圧通路を介してコンテナシフトシリンダのロッド側に圧油が供給されると、シリンダロッド28Aが引き込み駆動されてコンテナシール力が発生するようにしている。コンテナシフトシリンダのヘッド側に圧油が供給されるとシリンダロッド28Aが突出され、コンテナ18がダイスユニット16から離間するようにしている。油圧回路42にはコンテナシフトシリンダ装置28に供給する油圧圧力を調整する比例電磁式リリーフ弁44が設けられており、ダイス撓み検出装置60のダイス撓みセンサ62で検出したダイスの撓み量に応じて出力されるコントローラ36からの制御信号に基づく設定指令値に従いアンプ48を介して圧力制御が行なわれる。
そして、コンテナの移動手段の制御手段は、前記コントローラ36及びアンプ48によって構成されている。
【００８７】
ところで、前述したように押出工程はメインシリンダ装置12とサイドシリンダ装置26とによって行われる。そして、押出工程中の押出作用力（Ｆ）はダイスユニット16に作用する所要押出力（Fa）とビレット20とコンテナ18の内壁との摩擦力（Fb）の和で表わされる。図７に示すように、押出作用力（Ｆ）及びビレット20とコンテナ18の内壁との摩擦力（Fb）の最大値は押出の開始時であって、押出工程が進行してビレット20の全長が短くなるに伴う摩擦力（Fb）の低下で押出作用力（Ｆ）は減少することになる。
ダイスユニット16に作用する所要押出力（Fa）は略均一で、ビレット20の温度条件が同一であれば変化することは少ない。
【００８８】
図７に示すように、押出工程の最終段階においても所定のコンテナシール力が確保され、且つ、コンテナシール力を一定に保持する基準となるダイスの撓み量δ1を最大負荷撓み量δ2よりも小さく、ダイスに作用する所要負荷撓み量δ0よりも大きく設定した。この場合においてδ0からδ2へ変化する撓み量が基準撓み量δ1よりも小さい範囲である押出工程の前半ではコンテナシール力が過剰にダイスに作用し、基準撓み量δ1よりも大きい範囲である押出工程の後半ではダイスに作用するコンテナシール力が不足していることになる。
【００８９】
そこで、コンテナシール力が過剰にダイスに作用してダイスの撓み量が基準値よりも小さい押出工程の前半においては、コンテナシフトシリンダ装置28のヘッド側に撓み量の偏差より演算して算出された油圧圧力を供給し、コンテナ18をダイスユニット16から押し戻す方向に移動させてコンテナシール力を減少させることでコンテナシール力を補正して一定に保持する。
【００９０】
また、コンテナシール力が不足してダイスに作用する撓み量が基準値よりも大きい押出工程の後半においては、コンテナシフトシリンダ装置28のロッド側に撓み量の偏差より演算して算出された油圧圧力を供給し、コンテナ18をダイスユニット16から押圧する方向に移動させてコンテナシール力を増大させることでコンテナシール力を補正して一定に保持する。
このようにコントローラ36で油圧圧力を制御してコンテナ18の移動手段であるコンテナシフトシリンダ装置28に補正力を発生させコンテナシール力を一定に保ち、もって、ダイスの撓み量を一定に維持するのである。
【００９１】
コントローラ36にはダイス撓み検出装置60のダイス撓みセンサ62からの検出信号がアンプを介して入力され、また内蔵しているメモリに検出した撓み量との比較値となる基準撓み量δ1が記憶されている。
そして、押出工程において検出した撓み量を連続的に入力し、入力された撓み量と基準撓み量δ1とを比較演算するように構成されており、これらの偏差を演算して偏差がマイナス、即ち撓み量が基準撓み量δ1より小さいときは、コンテナシール力が過剰に作用していることから、過剰分に応じた補正力を発生させるに必要なコンテナシフトシリンダ装置26ヘッド側に供給する油圧の圧力値Pc1を算出する。
【００９２】
該圧力値Pc1は、予め押出作用力とダイスの撓み量との関係をコントローラ36に記憶しておき、前記演算した偏差から押出作用力を算出するとともに、該算出した押出作用力をコンテナシフトシリンダ装置28の断面積で除することにより得ることができる。次に、算出した圧力値Pc1に対応する電圧変換処理をおこない、これをアンプ48に出力し、比例電磁リリーフ弁44を制御するのである。これによって過剰にダイスに作用するコンテナシール力を補正し一定にすることができる。
【００９３】
一方、前記演算された偏差がプラス、即ち撓み量が基準撓み量δ1より大きいときは、コンテナシール力が不足していることから、不足分に応じた補正力を発生させるに必要なコンテナシフトシリンダ装置26ロッド側に供給する油圧の圧力値Pc2を算出する。
該圧力値Pc2は、前記記憶した押出作用力とダイスの撓み量との関係を用いて算出し、該算出した押出作用力をコンテナシフトシリンダ装置26ロッド側断面積で除することで得ることができる。次に、算出した圧力値Pc2に対応する電圧変換処理をおこない、これをアンプ48に出力し、比例電磁リリーフ弁44を制御するのである。これによって不足しているダイスに作用するコンテナシール力を補正し一定にすることができる。
【００９４】
図８は他の実施形態に係る押出プレスの断面図である。図に示すように、基本構成は前述した図６による押出プレスと略同一であり、異なる構成部分について説明し、他は前述した図６の説明による。また、図６と同一のものは同じ符号を付した。
【００９５】
図８において、エンドプラテン10とコンテナ18との間にはダイスユニット16を囲むように配置された複数のコンテナ18の駆動手段50が設けられている。この駆動手段50はエンドプラテン10に固定して取付けられ、駆動源である電動サーボモータ50Aと該電動サーボモータ50Aの出力軸の回転運動を直線運動に変換するネジ軸及びボールナットからなるボールネジ変換装置50Bとで基本構成した。ネジ軸の伸長方向が押出プレスの押出軸線と平行にとなるように取付けられ、ネジ軸の先端がコンテナ18の端面に当接可能で、電動サーボモータ50Aの駆動によりコンテナ18を押圧して補正力を発生するようになっている。
【００９６】
図８において、コンテナ18の駆動手段50をエンドプラテン10に取付けてネジ軸でコンテナ18を押し戻してコンテナシール力を減少させる構成としたが、コンテナ18の駆動手段50をコンテナ18側に設けてエンドプラテン10を押圧してコンテナ18を押し戻す構成であっても良い。
【００９７】
図８を参照してメインシリンダ装置12の駆動用油圧回路とコンテナシフトシリンダ装置28の駆動用油圧回路の構成を説明する。
まず、メインシリンダ装置12を駆動する油圧回路32は可変容量型の油圧ポンプ30を備え、これからの吐出油圧をメインシリンダ装置12及びサイドシリンダ装置26に油圧通路を介して供給するようにしている。
【００９８】
また、コンテナシフトシリンダ装置28の駆動回路43は、コンテナシフトシリンダ装置28に対して圧油を供給する油圧ポンプ38が備えられている。この油圧ポンプ38から油圧通路を介してコンテナシフトシリンダのロッド側に圧油が供給されると、シリンダロッド28Aが引き込み駆動されてコンテナシール力が発生するようにしている。油圧回路43にはコンテナシフトシリンダロッド側に供給する油圧圧力を調整する比例電磁式リリーフ弁44が設けられており、ダイス撓み検出装置60に設けたダイス撓みセンサで検出したダイスの撓み量に応じて出力されるコントローラ36からの制御信号による設定指令値に従いアンプ48を介して圧力制御が行なわれる。
【００９９】
そして、押出工程の最終段階においても所定のコンテナシール力が確保され、且つ、コンテナシール力を一定に保持する基準となるダイスの撓み量δ1を最大負荷撓み量δ2よりも小さく、また、ダイスに作用する所要負荷撓み量δ0よりも大きく設定した。この場合においてP0からP2へ変化する撓み量が基準撓み量δ1よりも小さい範囲である押出工程の前半ではコンテナシール力が過剰にダイスに作用し、基準撓み量δ1よりも大きい範囲である押出工程の後半ではダイスに作用するコンテナシール力が不足していることになる。
【０１００】
そこで、コンテナシール力が過剰にダイスに作用してダイスの撓み量が基準値よりも小さい押出工程の前半においては、駆動手段50の電動サーボモータ50Aに演算した偏差に基づく補正値を出力し、コンテナ18をダイスユニット16から押し戻してコンテナシール力が減少するように作用させることによって、コンテナシール力を補正して一定に保つことができる。
【０１０１】
また、コンテナシール力が不足してダイスに作用する撓み量が基準値よりも大きな押出工程の後半においては、コンテナシフトシリンダ装置28のロッド側に撓み量の偏差より演算して算出された油圧圧力を供給し、コンテナ18をダイスユニット16から押圧する方向に移動させてコンテナシール力を増大させることによって、コンテナシール力を補正して一定に保つことができる。
【０１０２】
このようにして、コンテナ18の移動手段であるコンテナシフトシリンダ装置28及びコンテナの駆動装置50に補正力を発生させコンテナシール力一定に保ち、もって、ダイスの撓み量を一定に維持するのである。
【０１０３】
コントローラ36にはダイス撓み検出装置60のダイス撓みセンサ62からの検出信号がアンプを介して入力しており、また内蔵しているメモリに検出した撓み量との比較値となる基準撓み量δ1を記憶されている。そして、押出工程において検出した撓み量を連続的に入力し、入力された撓み量と基準撓み量δ1とを比較演算するように構成されている。
【０１０４】
該演算した偏差がマイナス、即ち撓み量が基準撓み量δ1より小さいときは、コンテナシール力が過剰に作用していることから、過剰分に応じた補正力を発生させるに必要なコンテナの駆動装置50の電動サーボモータ50Aに出力するトルク値を算出する。該トルク値は、予め押出作用力とダイスの撓み量との関係をコントローラ36に記憶しておき、前記演算した偏差から押出作用力を算出する。そして、演算したトルク値に対応する変換処理をおこない、これをアンプ49に出力信号として出力し、電動サーボモータ50Aを制御する。
これにより過剰にダイスに作用するコンテナシール力を補正して一定に維持することができる。
【０１０５】
一方、前記演算された偏差がプラス、即ち撓み量が基準撓み量δ1より大きいときは、コンテナシール力が不足していることから、不足分に応じた補正力を発生させるに必要なコンテナシフトシリンダ装置26ロッド側に供給する油圧の圧力値Pc2を算出する。
【０１０６】
該圧力値Pc2は、前記記憶した押出作用力とダイスの撓み量との関係を用いて算出し、該算出した押出作用力をコンテナシフトシリンダ装置26ロッド側断面積で除することで得ることができる。次に、算出した圧力値Pc2に対応する電圧変換処理をおこない、これをアンプ48に出力し、比例電磁リリーフ弁44を制御する。これによって不足しているダイスに作用するコンテナシール力を補正して一定に維持することができる。
そして、コンテナの駆動手段50の制御手段は、前記コントローラ36及びアンプ49によって構成されている。
【０１０７】
図９は、図８の形態においてコンテナの駆動手段50を油圧シリンダを用いる構成とした別の形態を示す押出プレスの断面図である。図９では、エンドプラテン10とコンテナ18との間に、ダイスユニット16を囲むように配置された複数のコンテナの駆動手段50としての油圧シリンダ50Cが設けられている。コンテナシフトシリンダ装置28及び油圧シリンダ50C駆動用の油圧回路45を備え、そして、ラム50Dの伸長方向が押出プレスの押出軸線と平行にとなるように取付けられ、ラム50Dの先端がコンテナ18の端面に当接可能で、油圧シリンダ50Cの駆動によりコンテナ18を押圧して補正力を発生できる構成となっている。図９における駆動手段50の制御手段は、コントローラ36及びアンプ49によって構成されている。
【０１０８】
図８とは以下の点において作用が異なる。即ち、コンテナシール力を減少させるにおいて、コントローラ36にはダイス撓み検出装置60のダイス撓みセンサ62からの検出信号がアンプを介して入力されており、また、内蔵しているメモリに検出した撓み量との比較値となる基準撓み量δ1が記憶されている。そして、押出工程において検出した撓み量を連続的に入力し、入力された撓み量と基準撓み量δ1とを比較演算されるように構成されている。
【０１０９】
該演算した偏差がプラス、即ち撓み量が基準撓み量δ1より大きいときは、コンテナシール力が過剰に作用していることから、過剰分に応じた補正力を発生させるに必要な油圧シリンダ50Cへ供給する油圧圧力値Pc3を算出する。該圧力値Pc3は、まず予め押出作用力とダイスの撓み量との関係をコントローラ36に記憶しておき、前記演算した偏差から押出作用力を得、次いで、メインシリンダ装置12とサイドシリンダ装置26の合計断面積で前記押出作用力を除することで算出することができる。
そして算出した圧力値Pc3に対応する電圧変換処理をおこない、これをアンプ48に出力信号として出力し、比例電磁リリーフ弁44を制御する。
【０１１０】
図10は、さらに別の実施形態に係る押出プレスの断面図を示し、図６及び図７の形態を併用する構成とした。コンテナシール力を減少させるに際してコンテナの移動手段及び駆動手段に出力する構成としたもので、コンテナシフトシリンダ装置28のヘッド側に供給する油圧圧力を制御する比例電磁リリーフ弁44と電動サーボモータ50Cに出力する制御量が予め定めた基準に従ってコントローラ36よりそれぞれアンプ48，49へ出力されコンテナシール力を補正するようになっている。コンテナシール力を増大させる補正については、前述したコンテナシフトシリンダ装置28のロッド側に所定の油圧圧力を作用させる手段による。
【０１１１】
図11は、ダイス撓み検出装置60の要部を示す断面図である。図11において16はダイスユニットで、ダイス16B、ダイバッカ16C、ダイリング16D及びエンドプラテン10に支持されたダイホルダ16Eで基本構成される。コンテナシフトシリンダ28でコンテナ18をエンドプラテン10に押圧し、コンテナライナでダイス16Bをダイリング16Cとダイボルスタ16Eをエンドプラテン10に押し付けてコンテナシールする。
コンテナシールした後にビレットをコンテナ18内に装填し、ビレットの後端面をステムでダイス16B側に向けて加圧し、ダイス穴16Aから製品を押出する。
ダイスユニット16に押出作用力が作用すればそれに応じて押出方向に変形して撓むことになる。そして、ダイスユニット16の撓み量はダイスユニット16に作用する押出作用力の大きさに比例して大きくなる。
【０１１２】
ダイス撓み検出装置60は、エンドプラテン10中央部の製品排出穴に押出作用力によって変形することにないように設けられた製品ガイド61と、該製品ガイド61の先端部に複数個等配して取付けられたダイス撓み検出センサ62とで基本構成される。ダイス撓み検出センサ62は、例えば、渦電流式や光学式及び超音波などの非接触式の変位センサを用いることが好ましい。本実施例においては、４個のダイス撓み検出センサ62を用いダイス16Bの撓みをダイボルスタ16Eの撓みで検出する構成とし、それぞれに撓み量がコントローラ36に入力され、入力値に平均値が検出量となる。
【０１１３】
ダイス撓みセンサ62に非接触式の変位センサを用いる構成としたが、複数個の接触式の変位センサや作用力の大きさを検出するセンサなどを用いた構成であっても良い。
【０１１４】
以上説明したように、押出工程中のダイスの撓み量を検出して予め設定した基準撓み量と比較演算して、偏差が基準値より大きいときはコンテナシール力を減少させるように補正し、偏差が基準値より小さいときはコンテナシール力を増大させるように補正したので、押出工程においてコンテナシール力を一定に保持することができる。
【０１１５】
この結果、ダイスユニット16の撓み量を一定に保つことができ、これにより押出製品20Aの肉厚、形状を長手方向において均一にすることができ、これにより製品歩留まりを大幅に向上させることができる。
【０１１６】
また、コンテナシール力を補正して一定に保つに際して、メインシリンダ装置12の負荷圧力を上昇させることなくダイスユニット16に作用するコンテナシール力を一定にすることができるので、エネルギー効率が改善されエネルギー消費量を削減することができる。
【０１１７】
さらに、コンテナシール力を押出工程中一定に、且つ、所望するコンテナシール力に保つことができ、シール面からの花咲現象によるバリの発生も有効に防止することができるという優れた効果を有する。
【０１１８】
なお、コンテナシール力に補正力を作用させるに際して加算されるエンドプラテンの変形及び撓み量は、ダイスシール端面からでなくコンテナシフトシリンダ装置を介してエンドプラテンへ荷重が伝播されエンドプラテンへ作用するモーメントは小さく改善されることによってより小さくなり、ダイスユニットへの影響はさらに良い方向へ作用する。
【０１１９】
本発明は、説明の目的で選択された特定の実施の形態を参照することにより説明されたが、本発明の基本的な思想及び範囲から逸脱することなく、多数の修正形態が、実施可能であることは当業者にとって明白である。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る押出プレスの断面図である。
【図２】図２は、本発明の押出作用力の特性線図である。
【図３】図３は、本発明の他の実施形態に係る押出プレスの断面図である。
【図４】図４は、別の実施形態に係る押出プレスの断面図である。
【図５】図５は、さらに別の実施形態に係る押出プレスの断面図である。
【図６】図６は、本発明の別の一実施形態に係る押出プレスの断面図である。
【図７】図７は、本発明の押出作用力の特性線図である。
【図８】図８は、本発明の他の実施形態に係る押出プレスの断面図である。
【図９】図９は、別の実施形態に係る押出プレスの断面図である。
【図１０】図10は、さらに別の実施形態に係る押出プレスの断面図である。
【図１１】図11は、ダイス撓み検出装置を示し、図11（ａ）はその断面図、図11（ｂ）はＡ矢視図である。
【手続補正書】
【提出日】平成21年7月17日(2009.7.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１１】
図11は、ダイス撓み検出装置60の要部を示す断面図である。図11において16はダイスユニットで、ダイス16B、ダイバッカ16C、ダイリング16D及びエンドプラテン10に支持されたダイボルスタ16Eで基本構成される。コンテナシフトシリンダ28でコンテナ18をエンドプラテン10に押圧し、コンテナライナでダイス16Bを、ダイバッカー16Cとダイボルスタ16Eを介して、エンドプラテン10に押し付けて、コンテナをシールする。
コンテナシールした後にビレットをコンテナ18内に装填し、ビレットの後端面をステムでダイス16B側に向けて加圧し、ダイス穴16Aから製品を押出する。
ダイスユニット16に押出作用力が作用すればそれに応じて押出方向に変形して撓むことになる。そして、ダイスユニット16の撓み量はダイスユニット16に作用する押出作用力の大きさに比例して大きくなる。
【国際調査報告】
2008087891.tif 000014
2008087891.tif 000015