(57)【要約】【課題】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、且つ、押し出しに際してエネルギーの消費が少ない押出プレス及び押出制御方法を提供すること。【解決手段】押出製品の外形寸法を検出し、該検出した外形寸法と予め設定した基準外形寸法との偏差を演算するとともに、該基準寸法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、偏差がプラスのときはコンテナシール力を減少させ、また、偏差が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シール力を補正して等圧押出を行わせる。【選択図】図２
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【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、
前記製品の外形寸法を検出する寸法検出手段を備えて押出中の前記製品の外形寸法を検出し、該検出した外形寸法と予め設定した基準寸法との偏差を演算するとともに、前記基準寸法に相当するコンテナシール力が前記ダイスに作用するように、偏差が前記基準寸法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、また、偏差が前記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出力を減少させるコンテナの駆動手段を設け、前記製品の外形寸法を検出する寸法検出手段を備えて押出中の前記製品の外形寸法を検出し、該検出した外形寸法と予め設定した基準寸法との偏差を演算するとともに、前記基準寸法に相当するコンテナシール力が前記ダイスに作用するように、偏差が前記基準寸法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出力可能とする制御手段と、また、偏差が前記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前記コンテナの移動動手段に出力可能とする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】
前記製品の外形寸法を検出する寸法検出手段を、複数個の投光器と受光器とからなるレーザ光走査式の寸法測定器（三角測距方式）により構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の押出プレス。
【請求項４】
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又は３に記載の押出プレス。
【請求項５】
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３に記載の押出プレス。
【請求項６】
押出プレスの押出工程において製品の外形寸法を検出し、該検出した外形寸法と予め設定した基準寸法との偏差を演算するとともに、前記基準寸法に相当するコンテナシール力が作用するよう、偏差が基準寸法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、また、偏差が基準寸法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前記コンテナの移動手段に出力して等圧押出を行なわせることを特徴とする押出制御方法。
【請求項７】
押出プレスの押出工程において製品の外形寸法を検出し、該検出した外形寸法と予め設定した基準寸法との偏差を演算するとともに、前記基準寸法に相当するコンテナシール力が作用するよう、偏差が基準寸法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出力し、また、偏差が基準寸法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前記コンテナの移動手段に出力して等圧押出を行なわせることを特徴とする押出制御方法。
【請求項８】
押出プレスの押出工程において製品の外形寸法を検出し、該検出した外形寸法と予め設定した基準寸法との偏差を演算するとともに、前記基準寸法に相当するコンテナシール力が作用するよう、偏差が基準寸法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出力し、また、偏差が基準寸法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前記コンテナの移動手段に出力して等圧押出を行なわせることを特徴とする押出制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【０００３】
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（ダイスに作用する所要押出力）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徐々に低下してしまうことによる。
【０００４】
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、シール部からビレットが吹き出してしまう所謂花咲現象を発生させる問題もあった。
【０００５】
特許文献１に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、押圧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シール力が付与されて、ビレットの吹き出しを回避する。
【０００６】
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、製品の長手方向に亘りエンドプラテン及びダイスの変異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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平４−２７４８２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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、且つ、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】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の押出プレスは、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、前記製品の外形寸法を検出する寸法検出手段を備えて押出中の前記製品の外形寸法を検出し、該検出した外形寸法と予め設定した基準寸法との偏差を演算するとともに、前記基準寸法に相当するコンテナシール力が前記ダイスに作用するように、偏差が前記基準寸法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、また、偏差が前記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。
【００１０】
本発明の請求項２に記載の押出プレスは、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出力を減少させるコンテナの駆動手段を設け、前記製品の外形寸法を検出する寸法検出手段を備えて押出中の前記製品の外形寸法を検出し、該検出した外形寸法と予め設定した基準寸法との偏差を演算するとともに、前記基準寸法に相当するコンテナシール力が前記ダイスに作用するように前記コンテナの駆動手段に出力可能とする制御手段と、偏差が前記基準寸法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、また、偏差が前記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前記コンテナの移動手段に出力可能とする制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項３に記載の押出プレスは請求項１又は２に記載の発明において、前記製品の外形寸法を検出する寸法検出手段を、投光器と受光器とからなるレーザ光走査式の寸法測定器（三角測距方式）により構成したことを特徴とする。
本発明の請求項４に記載の押出プレスは請求項２又は３に記載の発明において、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する。
本発明の請求項５に記載の押出プレスは請求項２又は３に記載の発明において、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する。
【００１２】
本発明の請求項６に記載の押出制御方法は、押出プレスの押出工程において製品の外形寸法を検出し、該検出した外形寸法と予め設定した基準寸法との偏差を演算するとともに、前記基準寸法に相当するコンテナシール力が作用するよう、偏差が基準寸法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、また、偏差が基準寸法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前記コンテナの移動手段に出力して等圧押出を行なわせることを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項７に記載の押出制御方法は、押出プレスの押出工程において製品の外形寸法を検出し、該検出した外形寸法と予め設定した基準寸法との偏差を演算するとともに、前記基準寸法に相当するコンテナシール力が作用するよう、偏差が基準寸法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出力し、また、偏差が基準寸法よりマイナスのときはコンテナシール力を増大するように前記コンテナの移動手段に出力して等圧押出を行なわせることを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項８に記載の押出制御方法は、押出プレスの押出工程において製品の外形寸法を検出し、該検出した外形寸法と予め設定した基準寸法との偏差を演算するとともに、該基準寸法に相当するコンテナシール力が作用するよう、偏差が基準寸法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出力し、また、偏差が基準寸法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前記コンテナの移動手段に出力して等圧押出を行なわせることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明の請求項１に記載の押出プレスでは、製品の外形寸法を検出する寸法検出手段を備えて押出中の製品の外形寸法を検出し、検出した外形寸法と予め設定した基準寸法との偏差を演算する。そして、基準寸法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、偏差が基準寸法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コンテナの移動手段に出力可能と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付加圧力を上昇せ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、エネルギー消費量が増大することがない。
【００１６】
本発明の請求項２に記載の押出プレスでは、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、製品の外形寸法を検出する寸法検出手段を備えて押出中の製品の外形寸法を検出し、検出した外形寸法と予め設定した基準寸法との偏差を演算する。そして、偏差が基準寸法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出力する制御手段と、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コンテナの移動手段に出力可能と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気に津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、エネルギー消費量が増大することがない。
【００１７】
本発明の請求項３に記載の押出プレスでは、請求項１又は２に記載の押出プレスの製品の外形寸法を検出する寸法検出手段を、複数個の投光器と受光器とからなるレーザ光走査式の寸法測定器（三角測距方式）により構成した。
これにより、製品の外形寸法を非接触、且つ、良好な精度で検出することが可能であり、製品の肉厚や形状を長手方向に対して良好な精度でコンテナシール力を補正制御することができる。
【００１８】
本発明の請求項４に記載の押出プレスでは、請求項２又は３に記載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手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。
【００１９】
本発明の請求項５に記載の押出プレスでは、請求項２又は３に記載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制御することができる。
【００２０】
本発明の請求項６に記載の押出制御方法では、押出プレスの押出工程において製品の外形寸法を検出する。そして、検出した外形寸法と予め設定した基準寸法との偏差を演算し、基準寸法に相当するコンテナシール力が作用するように、偏差が基準寸法よりプラスのときはコンテナシール力が減少するよう、偏差が基準寸法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付加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、エネルギー消費量が増大することがない。
【００２１】
本発明の請求項７に記載の押出制御方法では、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、押出工程中の製品の外形寸法を検出し、検出した外形寸法と予め設定した基準寸法との偏差を演算する。そして、基準寸法に相当するコンテナシール力が作用するよう、偏差が基準寸法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、偏差が基準寸法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に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付加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、エネルギー消費量が増大することがない。
【００２２】
本発明の請求項８に記載の押出制御方法では、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、押出工程において製品の外形寸法を検出し、該検出した外形寸法と予め設定した基準寸法との偏差を演算する。そして、基準寸法に相当するコンテナシール力が作用するよう、偏差が基準寸法よりプラスのときはコンテナシール力が減少さ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、偏差が基準寸法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付加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、エネルギー消費量が増大することがない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】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】本発明の押出作用力の特性線図である。
【図３】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】別の実施形態に係る押出プレスの断面図である。
【図５】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】製品の外形寸法検出装置を示し、図６（ａ）はその断面図、図６（ｂ）はＡ矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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の内側面には押出孔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孔１６Ａに応じた断面の製品が押出成形される。
【００２５】
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のビレット装填孔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を介して取り付けられている。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のビレット装填孔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装置１２Ａには押出軸心と平行にサイドシリンダ装置２６が取り付けられており、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。これによって押出準備工程として押出ステム２４をコンテナ１８に近接され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の両方を用いて行なわせる構成になっている。
【００２６】
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が取り付けられており、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。
また、エンドプラテン１０の製品排出側端面には製品の外形寸法検出装置６０が設けられており、押出工程中の押出作用力の変化に伴って変動する製品の外形寸法を検出する。そして、検出した寸法をコントローラ３６に出力するようにしている。
【００２７】
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。
先ず、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。
【００２８】
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、コンテナ１８がダイス１６と離間する方向へ移動するようになっている。
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、外形寸法検出装置６０により検出された寸法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なわれる。
【００２９】
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な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）との和で表される。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）は減少することとなる。
ダイス１６に作用する所要押出力（Ｆａ）は略均一で、ビレット２０の温度条件が同一であれば変化することは少ない。
【００３０】
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保持する基準となる製品寸法Ｌ１を最大製品寸法Ｌ２よりも小さく、最小寸法Ｌ０よりも大きく設定した。製品の寸法は、予めコンテナシール力を補正しない状態で押出し、コンテナシール力と製品寸法の関係をデータ化してコントローラ３６に記憶しておけば、製品寸法に対応するコンテナシール力を設定することができる。
この場合において、Ｌ２からＬ０に変化する製品寸法が基準寸法Ｌ１よりも大き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１６に作用し、基準寸法Ｌ１よりも小さい範囲である押出工程の後半ではダイス１６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。
【００３１】
そこで、コンテナシール力が過剰にダイスに作用して製品寸法が基準寸法Ｌ１よりも大きい押出工程の前半においては、図１に示すコンテナシフトシリンダ装置２８のヘッド側に製品寸法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、ダイス１６に作用するコンテナシール力が不足して製品寸法が基準寸法Ｌ１よりも小さ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のロッド側に製品寸法の偏差から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１６に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。
【００３２】
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てコンテナシール力を一定に保ち、もって、製品２０Ａの寸法を一定に維持するのである。
コントローラ３６には製品の外形寸法検出装置６０のセンサ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製品寸法との比較となる基準寸法Ｌ１が記憶されている。
【００３３】
押出工程において検出した製品寸法をコントローラ３６に連続的に入力し、入力された製品寸法と基準寸法Ｌ１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プラス、即ち製品寸法が基準寸法Ｌ１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の圧力値Ｐｃ１を算出する。
該圧力値Ｐｃ１は、予め押出作用力と製品寸法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行い、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１６に作用するコンテナシール力を補正して一定にすることができる。
【００３４】
一方、前記演算された偏差がマイナス、即ち製品寸法が基準寸法Ｌ１より小さいときは、ダイス１６に作用する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の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、予め押出作用力と製品寸法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コンテナシフトシリンダ装置２８のロッド側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Ｐｃ２に対応する電圧変換処理を行い、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１６に作用するコンテナシール力を補正して一定にすることができる。
【００３５】
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に示す押出プレス装置と略同一であり、異なる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と同一のものについて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に固定して取り付けられ、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となるように取り付けられ、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を押圧してコンテナシールの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に取り付けて、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を押し戻す構成であっても良い。
【００３６】
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。
先ず、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。
【００３７】
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、コンテナ１８がダイス１６と離間する方向へ移動するようになっている。
油圧回路４３には、コンテナシフトシリンダ装置２８の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、外形寸法検出装置６０により検出された寸法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なわれる。
【００３８】
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、且つ、コンテナシール力を一定に保持する基準となる製品寸法Ｌ１を最大製品寸法Ｌ２よりも小さく、最小寸法Ｌ０よりも大きく設定した。製品の寸法は、予めコンテナシール力を補正しない状態で押出し、コンテナシール力と製品寸法の関係をデータ化してコントローラ３６に記憶しておけば、製品寸法に対応するコンテナシール力を設定することができる。
この場合において、Ｌ２からＬ０に変化する製品寸法が基準寸法Ｌ１よりも大き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１６に作用し、基準寸法Ｌ１よりも小さい範囲である押出工程の後半ではダイス１６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。
【００３９】
そこで、コンテナシール力が過剰にダイスに作用して製品寸法が基準寸法Ｌ１よりも大き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、ダイス１６に作用するコンテナシール力が不足して製品寸法が基準寸法Ｌ１よりも小さ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のロッド側に製品寸法の偏差から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１６に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。
【００４０】
このようにコンテナの駆動手段５０とコンテナ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てコンテナシール力を一定に保ち、もって、製品２０Ａの寸法を一定に維持するのである。
コントローラ３６には製品の外形寸法検出装置６０のセンサ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製品寸法との比較となる基準寸法Ｌ１が記憶されている。
【００４１】
押出工程において検出した製品寸法をコントローラ３６に連続的に入力し、入力された製品寸法と基準寸法Ｌ１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プラス、即ち製品寸法が基準寸法Ｌ１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、予め押出作用力と製品寸法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。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行い、これをアンプ４８に出力し、電動サーボモータ５０Ａを制御するのである。これによって過剰なダイス１６に作用するコンテナシール力を補正して一定にすることができる。
【００４２】
一方、前記演算された偏差がマイナス、即ち製品寸法が基準寸法Ｌ１より小さいときは、ダイス１６に作用する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の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、予め押出作用力と製品寸法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コンテナシフトシリンダ装置２８のロッド側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Ｐｃ２に対応する電圧変換処理を行い、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。これによって不測しているダイス１６に作用するコンテナシール力を補正して一定にすることができる。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２８Ａに所定の圧力を作用させる手段による。
【００４３】
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軸線方向と平行になるように取り付けられ、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を押圧してコンテナシールの補正力を発生させる用になっている。
【００４４】
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には製品の外形寸法検出装置６０のセンサ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製品寸法との比較となる基準寸法Ｌ１が記憶されている。そして、押出工程において製品寸法を連続的に入力し、入力された製品寸法と前記基準寸法Ｌ１とを比較演算されるように構成されている。
【００４５】
押出工程において検出した製品寸法を連続的に入力し、入力された製品寸法と基準寸法Ｌ１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プラス、即ち製品寸法が基準寸法Ｌ１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へ供給する油圧値Ｐｃ３を算出する。該圧力値Ｐｃ３は、予め押出作用力と製品寸法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油圧シリンダ５０Ｃ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Ｐｃ３に対応する電圧変換処理を行い、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１６に作用するコンテナシール力を補正して一定にすることができる。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２８Ａに所定の圧力を作用させる手段による。
【００４６】
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に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のロッド側２８Ａに所定の圧力を作用させる手段による。
【００４７】
図６は、製品の外形寸法検出装置６０を示し、図６（ａ）はその断面図、図６（ｂ）はＡ矢視図である。
図６（ａ）、（ｂ）において１６はダイスで、図示しないコンテナシフトシリンダ装置でコンテナ１８をエンドプラテン１０方向に移動させてコンテナシールした状態を示している。コンテナシールした後にビレット２０をコンテナ１８内に装填し、ビレット２０の先端をステム２４でダイス１６側に向けて加圧し、ダイス孔１６Ａから製品２０Ａを押出する。
ダイス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み、撓み量は押出作用力に比例して大きくなり、製品寸法も増加する。
製品の外形寸法検出装置６０は、エンドプラテン１０の製品排出側端面に押出作用力によって変形することのないように、押出プレスの軸線鉛直方向とそれに交差する方向に光軸が向くように複数の投光器６２ａと受光器６２ｂとからなるレーザ光走査式の寸法測定器６２が同一断面外周上の外形寸法を計測するように設けられている。
【００４８】
寸法測定器６０の動作原理は、投光器６２ａより投光されたレーザ光が製品２０Ａの表面で反射し、反射したレーザ光を受光器６２ｂで受光する。そして、寸法測定器６０には図示しない固体撮像素子に像を結ぶ。製品２０Ａの外形寸法が変化すると、レーザ光の反射角が変化し固体撮像素子上の像の位置が変化することで寸法の変化を測定するものである。
本実施例では、図６（ｂ）に示すように４個の寸法測定器６２を用いダイス孔１６Ａから押出される製品２０Ａの４箇所の外形寸法を検出し、それぞれの検出寸法がアンプを介してコントローラ３６に入力され、入力値を加重平均したものが検出値となる。
そして、製品は図示しないガイド手段又はプラー装置により案内される。これにより、製品は変形することがなく、製品の外形寸法を前記外形寸法検出装置６０により高い精度で検出することができる。
製品の外形寸法検出装置としたのは、製品２０Ａ断面形状が図６（ｂ）に示す円形に限ることなく、方形や矩形又は形材のあらゆる形状の外形を計測することに基づき、直径のみを計測するものではないことによる。
【００４９】
以上説明したように、押出工程中の押出製品の外形寸法を検出して予め設定した基準寸法と比較演算して、偏差が基準値よりも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、偏差が基準値よりも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、形状を製品の長手方向に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。
【００５０】
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。
【００５１】
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は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に作用するモーメントは小さく改善され、ダイスへの影響はさらに良い方向へ作用する。
本発明は、説明の目的で特定された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。
【符号の説明】
【００５２】
１０    エンドプラテン
１２    メインシリンダ装置
１６    ダイス
１８    コンテナ
２０    ビレット
２０Ａ  製品
２４    ステム
２６    サイドシリンダ装置
２８    コンテナシフトシリンダ装置
３６    コントローラ
５０    コンテナの駆動手段
６０    外形寸法検出装置
６２    寸法測定器
６２ａ  投光器
６２ｂ  受光器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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