(57)【要約】【課題】  金属押出プレスの押出行程において、押出プレス機械能力以外の要因（ダイス等）で設定値の押出速度が出ない場合でも設定の流量は、可変ポンプからの作動油を吐出するので油圧力は設定値まで圧力が上昇し油圧装置に付属の圧力制御弁より油が多量に排出され、圧力制御弁内通過抵抗の発生熱量でオイルタンク内の作動油温度が上昇し、運転の限界温度（６０℃）以上になり運転が停止する。【解決手段】  押出プレス装置の押出動作開始時に、押出速度を制御するポンプの流量を変化させて押出速度を上昇させる場合において、押出速度と押出圧力を検出して、押出速度が所定の押出速度に到達する以前に、押出圧力が上限設定値に到達した際に、該ポンプの流量が、定格流量の７０％以下になるように制御した。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出プレス装置の押出動作開始時に、押出速度を制御するポンプの流量を変化させて押出速度を上昇させる場合において、
押出速度と押出圧力を検出して、押出速度が所定の押出速度に到達する以前に、押出圧力が上限設定値に到達した際に、
該ポンプの流量が、定格流量の７０％以下になるように制御することを特徴とした押出速度制御方法。
【請求項２】
前記ポンプの流量が定格流量の７０％以下になるように制御する以前に、定格流量まで上昇する増加率で、ポンプの流量を増加させる請求項１に記載の押出速度制御方法。
【請求項３】
押出プレス装置の押出動作を繰り返してサイクル運転する場合において、
押出動作開始から押出圧力が上限設定値になるまでの時間を計測し、
該時間を計測したサイクル以降は、該押出圧力が上限設定値に到達する時間をタイミングとして、ポンプの流量が、定格流量より７０％以下になるように制御することを特徴とした請求項１に記載の押出速度制御方法。
【請求項４】
前記ポンプの流量が、定格流量の７０％以下になるように制御する際において、該ポンプの流量が、定格流量の５０％以上になるように制御することを特徴とした請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の押出速度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は押出プレスに係り、押出プレスにおける押出速度制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、金属材料、例えばアルミニウム又はその合金材料等によるビレットを押出プレ
ス装置により押出す場合、油圧シリンダで駆動されるメインラムの先端部に押出ステムが取り付けられており、ダイスにコンテナを押し付けた状態で、ビレットをコンテナ内に収納する。そして、メインラムを更に油圧シリンダの駆動により前進させることにより、ビレットが押出ステムにて押圧される。そこで、ダイスの出口部から、成形された製品が押出される。
ビレットを押し出した後は、コンテナをコンテナシリンダにより若干後退させて、ディスカードがコンテナから外れた位置からメインラムとコンテナを後退させる。
次に、コンテナとダイスとの間に切断装置の切断刃を送り込み、ダイス面に残ったビレット（ディスカードと称される。）を切り離す。その後は、メインラムを後退させて押出ステムをコンテナから抜き出し，次のビレットをコンテナに挿填して次サイクルの押出成形に移行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−０４８０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
金属押出プレスの押出行程において、押出プレス機械能力以外の要因（ダイス等）で設定値の押出速度が出ない場合でも設定の流量は、可変ポンプからの作動油を吐出するので油圧力は設定値まで圧力が上昇し油圧装置に付属の圧力制御弁より油が多量に排出され、圧力制御弁内通過抵抗の発生熱量でオイルタンク内の作動油温度が上昇し、運転の限界温度（６０℃）以上になり運転が停止する。
【０００５】
また、油温が高くなるにつれて油圧バルブ等のリークが多くなりメインラムに必要量の作動油が流れず、設定速度に達しない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
押出プレス装置の押出動作開始時に、押出速度を制御するポンプの流量を変化させて押出速度を上昇させる場合において、
押出速度と押出圧力を検出して、押出速度が所定の押出速度に到達する以前に、押出圧力が上限設定値に到達した際に、
該ポンプの流量が、定格流量の７０％以下になるように制御した。
【０００７】
前記ポンプの流量が定格流量の７０％以下になるように制御する以前に、定格流量まで上昇する増加率で、ポンプの流量を増加させるようにした。
【０００８】
押出プレス装置の押出動作を繰り返してサイクル運転する場合において、
押出動作開始から押出圧力が上限設定値になるまでの時間を計測し、
該時間を計測したサイクル以降は、該押出圧力が上限設定値に到達する時間をタイミングとして、ポンプの流量が、定格流量より７０％以下になるように制御した。
【０００９】
前記ポンプの流量が、定格流量の７０％以下になるように制御する際において、該ポンプの流量が、定格流量の５０％以上になるように制御した。
【発明の効果】
【００１０】
押し難い製品など押出能力不足の製品を押し出す場合、油温が上昇することで生産を一時停止し、オイルタンク内油温が下がるまで待つ必要があるが、本発明により油温の上昇を抑えることが可能なため連続運転が可能となり生産時間の短縮が図れる。
【００１１】
又、ポンプの吐出量を下げることにより省エネ運転になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は本発明の押出プレスの全体概観図の平面図である。
【図２】図２は可変吐出量ポンプの断面図である。
【図３】図３は本発明の油の流量の原理図である。
【図４】図４は本発明で押出動作を繰り返してサイクル運転をするときの油の流量の原理図である。
【図５】図５は速度制御のフローチャートである。
【図６】図６は押出プレスの油圧回路の詳細である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係る押出プレスの吐出量制御方法の実施形態を、図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１４】
本発明に用いる押出プレスを図１に示す。エンドプラテン１とメインシリンダ２を対向して配置し、両者を複数のタイロッド３によって連結している。エンドプラテン１の内側面には押出穴が形成されたダイス４を挟んでコンテナ５が配置され、コンテナ５内に図示しないビレット６を装填し、これをダイス４に向けて押出加圧することでダイス穴に応じた断面の押出製品が押出成形される。
【００１５】
押出作用力を発生させるメインシリンダ２は、メインラム９を内蔵し、これをコンテナ５に向けて加圧移動可能としている。このメインラム９の前端部にはコンテナ５のビレット装填穴と同芯配置されるように図示しない押出ステムがその先端に図示しないフィックスダミーブロックを密接させて、コンテナ５に向けて突出状態でメインクロスヘッド８を介して取付けられている。したがって、メインシリンダ２を駆動してメインクロスヘッド８を前進させると、押出ステムがコンテナ５のビレット装填穴に挿入され、装填されたビレット６の後端面を加圧して押出製品を押出すのである。
【００１６】
図２に可変吐出型ピストンポンプの断面図を示す。
図２は、本発明に使用される斜板型ピストンポンプの一例を示す側面断面図である。本発明に使用される押出プレスの可変吐出量ポンプは、斜板型ピストンポンプに限定されるものではない。
【００１７】
以下、図２を参照して本発明に使用される可変吐出量ポンプを説明する。本明細書ではポンプは可変吐出量ポンプ３１で説明する。
ポンプ部は可変吐出量ポンプを構成するポンプ機体５１を内蔵する。ポンプ機体５１はポートプレート５５を備え、斜板の傾転角を大きくすれば、ピストンポンプ機体５１におけるポンプピストン５７のストロークが大きくなり、吐出流量Ｑが増加する。傾転角を小さくすれば、同ポンプピストン５７のストロークが小さくなり、吐出流量Ｑが減少する。
ピストンポンプへは入り口５２より油が注入されてポンプピストン部を通過して出口５３から出ることになる。
【００１８】
図３に押出圧力と押出速度、従来のポンプ吐出量、本発明のポンプ吐出量を示す。
押出圧力はメインラムの油圧の値を測定し、圧力発信器により測定している。
押出プレスの押出速度を測定するために、メインクロスヘッド８に図示しないマグネスケールが取り付けられている。このマグネスケールから得られた速度信号を演算処理することにより可変吐出量ポンプに指令値を出すことによって、押出速度を制御するのである。
本発明の押出プレスの押出速度の制御はフィードバック制御である。
【００１９】
従来、押出プレスの押出動作開始時においては、可変吐出量ポンプ３１が定格吐出量で作動油の供給をする際には、作動油の圧力が定格の圧力に達して、押出速度が目標の設定速度に達しない時には、可変吐出量ポンプ３１から吐出された作動油は圧力制御弁においてオイルタンクに戻って行っていた。圧力制御弁から作動油が通過しオイルタンクに戻るため油温が上昇し押出の運転が困難になることがあった。
【００２０】
前記押出プレスの押出動作開始時とは、作動油の圧力が設定の圧力（例えば３１ＭＰａ）に達してから、作動油の流量が定格流量の７０％以下になるまでの間のことをいう。
【００２１】
図３にあるように、押出速度と押出圧力を検出して、押出速度が所定の押出速度に到達する以前に、押出圧力が上限設定値に到達した際は、作動油が定格流量まで上昇する増加率で、可変吐出量ポンプ３１の流量を増加させ、押出圧力が上限設定値に達した際に可変吐出量ポンプ３１の流量を定格流量の７０％以下になるように制御する。
定格流量とは、押出速度に応じて必要な可変吐出量ポンプ３１の吐出量のことをいう。
【００２２】
図３にあるように押出の押出動作開始時において押出速度が設定値にならない低速のときに、従来の方法であると、可変吐出量ポンプ３１が多量の作動油を吐出していたのを、実際に出ている低速の押出速度に合わせて可変吐出量ポンプ３１の吐出量を定格流量の７０％以下に制御するものである。
【００２３】
図４に押出動作を繰り返してサイクル運転をする場合を示す。押出動作開始から押出圧力が上限設定値になるまでの時間を計測しておき、該時間を計測したサイクル以降は、該押出圧力が上限設定値に到達する時間をタイミングとして、可変吐出量ポンプ３１の流量が、定格流量より７０％以下になるように制御することにした。
【００２４】
また、本発明では可変吐出量ポンプの流量が、定格流量の７０％以下になるように制御する際において、該可変吐出量ポンプの流量が、定格流量の５０％以上になるように制御することにする。
【００２５】
押出プレスでビレットを押し出す場合、ビレット径、押出比が決まっていると、押出速度はあらかじめ決められている。さらに、可変吐出量ポンプ３１の傾転角も決まっている。
ところが、ビレット温度が設定値より低かったり、またダイスの温度が低かったり、コンテナの温度が下がる等の理由により、通常の可変吐出量ポンプ３１への指令値では目標とする押出速度が出ないことがある。
【００２６】
前記で記述したように、可変吐出量ポンプ３１が定格吐出量の作動油を供給しているのに、押出速度が設定速度に達していないと、余分な作動油が圧力制御弁からオイルタンクに戻る。
従来のポンプ流量とは、目標の押出速度から計算される吐出量である。
【００２７】
通常所定の押出速度を出したいときには、可変吐出量ポンプ３１の傾転角を押出速度に合わせて変えることにより実現できる。すなわち押出速度と傾転角、言い換えれば押出速度と可変吐出量ポンプの吐出量には１対１の関係がある。
【００２８】
本発明は、押出開始前に設定された押出速度により押出動作開始時において発生した余分な作動油の量を、初期段階において運転中の押出速度に見合った可変吐出量ポンプ３１の傾転角を設定し、可変吐出量ポンプ３１の吐出量を７０％以下にするものである。
【００２９】
余分な作動油を減らすということには、実際の押出速度から可変吐出量ポンプ３１の指令値を変えるということで可変吐出量ポンプ３１の傾転角を小さくして、可変吐出量ポンプの吐出量を減らすことである。
【００３０】
図５に本発明の制御のフローチャートを示す。押出圧力が定格（３１ＭＰａ）の際、実際の押出速度が下がらない程度で、第１の圧力制御弁３５、第２の圧力弁３６からオイルタンク３７に戻る作動油の量だけ可変吐出量ポンプ３１の吐出量を下げていく制御である。
【００３１】
図６に押出プレスの油圧回路図を示す。
第１の可変吐出量ポンプ３１と第２の可変吐出量ポンプ３３から吐出された作動油は、
管路３８と管路３９を通ってメインシリンダ２とサイドシリンダ１０に達する。
また、押出力を出すためのメインシリンダ２の作動油の押出圧力は第１の圧力制御弁３５、第２の圧力弁３６により設定され、押出中は設定値が変わることはない。
また、従来の初期段階において圧力制御弁からオイルタンクに作動油が戻るのは圧力制御弁３５からオイルタンク３７に向かって作動油が流れるものである。
【００３２】
本発明は以上の構成であるから以下の効果が得られる。
押し難い製品など押出能力不足の製品を押し出す場合、油温が上昇することで生産を一時停止し、オイルタンク内油温が下がるまで待つ必要があるが、本発明により油温の上昇を抑えることが可能なため連続運転が可能となり生産時間の短縮が図れる。
【００３３】
又、ポンプの吐出量を下げることにより省エネ運転になる。
【符号の説明】
【００３４】
１  エンドプラテン
２  メインシリンダ
３  タイロッド
４  ダイス
５  コンテナ
６  ビレット
７  押出ステム
８  メインクロスヘッド
９  メインラム
１０  サイドシリンダ
３１  可変吐出量ポンプ
３２  モータ
３５  第１の圧力制御弁
３６  第２の圧力制御弁
３７  オイルタンク
５１  ピストンポンプ機体
５２  入口
５３  出口
５５  ポートプレート
５７  ポンプピストン
【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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