(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラム位置に対するラム速度プロフィールを含むビレット押出条件に従ってビレットを等温押出成形する等温押出成形システムであって、
前記ビレットの長手方向の温度を検出する温度検出器と、
前記ビレットに対する前記ビレット押出条件を設定し、該ビレットを前記ビレット押出条件により押出制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記温度検出器で検出された前記ビレットの長手方向温度分布を参照して、当該ビレットに対する前記ラム速度プロフィールを補正することを特徴とする等温押出成形システム。
【請求項２】
前記ビレットの長手方向温度分布は、当該ビレットが加熱処理された後であり、該ビレットの押出成形前に検出されることを特徴とする請求項１に記載の等温押出成形システム。
【請求項３】
前記制御手段は、前記ビレットの長手方向温度分布において規定値からのずれを検出したとき、前記ラム速度プロフィールについて、該ずれ位置に対応するラム位置に係るラム速度を該ずれの変化量に応じた補正をすることを特徴とする請求項１又は２に記載の等温押出成形システム。
【請求項４】
前記制御手段は、前記ビレットの長手方向温度分布において、前記規定値以下の前記変化量がある場合に、前記変化量に応じて前記ずれ位置に対応するラム位置に係るラム速度について上昇する補正をすることを特徴とする請求項３に記載の等温押出成形システム。
【請求項５】
前記制御手段は、前記ビレットの長手方向温度分布の分布平均値を前記規定値として、前記ずれを検出することを特徴とする請求項３又は４に記載の等温押出成形システム。
【請求項６】
前記制御手段は、前記ビレットの長手方向温度分布における複数範囲の各々の平均値を平均処理した分布値を前記規定値として、前記ずれを検出することを特徴とする請求項３又は４に記載の等温押出成形システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工が容易な金属材料、特に、アルミニウム又はその合金によるビレットを、ダイスにより押出して成形する際に、押出製品の温度が一定となるように制御する等温押出成形システムに関し、特に、ビレット温度の長手方向に加熱ムラがあった場合でも、押出製品の温度が一定となるように制御できる等温押出成形システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年において、例えば、構造物の軽量化構造材、熱伝導が良好なことから半導体製品の冷却用フィン、或いは窓枠用サッシュ等に、アルミニウム又はその合金（以下、単に、アルミ材という。）が使用されている。
【０００３】
これらの製品に関する製造方法には、種々の方法があるが、多くの製品は、当該製品の所定断面形状に対応するスリットが開けられたダイスを用いて、連続的に加圧押出成形されるものであり、押出成形された長尺の形材を所定長にカットされて、個々の製品となる。
【０００４】
そこで、一般的に用いられているダイスによるアルミ材押出成形システムについて、図４に、そのシステム構成の概要を示した。
【０００５】
押出成形されるアルミ材は、製造しようとする製品に見合った所定の大きさを有する円筒形のビレットとして形成されており、そのビレットＢ１がコンテナ１に設けられたビレット収納部内に挿入される。
【０００６】
コンテナ１の一端には、当該製品の断面形状を有するダイス２が配置されており、その他端からは、ビレットＢ１を押圧するステム３が挿入される。通常、ステム３の先端には、ダミーブロックが装着されている。ここでは、このブロックを含めてステムと称する。
【０００７】
ステム３は、ビレットＢ１を押圧するために、油圧ポンプ５が吐出する油によって作動する油圧シリンダ４に接続されている。油圧シリンダ４のラム位置が油圧によって移動すると、ステム３も移動し、ビレットＢ１を押圧する。そうすると、ビレットＢ１は、ステム３によってコンテナ１内で加圧され、そのアルミ材がダイス２から当該製品の断面形状の押出形材Ｗとなり、連続的に押出される。
【０００８】
また、押出成形システムの油圧シリンダ４と並んだ位置に、ビレットを押出に適した温度に加熱するためのビレット加熱装置６が設置されている。ビレット加熱装置６は、ビレットの長手方向に一定の温度、或いは、テーパを有する温度に加熱することが可能であり、コンテナ１のビレット収納部に挿入されたビレットＢ１を押出成形している間に、連続して押し出す予定のビレットＢ２に対して、所定のビレット温度に加熱するようになっている。加熱されたビレットＢ２は、ビレットＢ１が押出成形された後に、搬送装置７によってコンテナ１に搬入され、装填される。
【０００９】
なお、一つのビレットの加熱時間は、次の押出サイクルに間に合うよう、図４に示されるように、押出中に加熱処理され、押出プレスのコンテナ１に搬送される。そして、ビレット加熱装置６内では、その次に押出成形するビレットを加熱するようにし、連続押出を可能にする。
【００１０】
押出形材Ｗは、長尺のものが連続に押出されるため、曲がりが発生することのないように、図４には図示されていないが、一定の引張力で引っ張るプラー装置が押出形材Ｗの端部を把持し、押出形材Ｗの押出速度に合わせて走行するようになっている。
【００１１】
押出成形される形材Ｗの制御及び品質管理を行うため、ステム３の移動、即ち、ラム位置又は速度を検出するラム位置・速度検出器８が設けられており、また、ダイス２の近傍には、形材Ｗの押出温度を測定する温度検出器９が配置されている。さらに、ビレット加熱装置６のビレット搬出口付近には、ビレットの温度を検出するビレット温度検出器１０が配置されている。
【００１２】
ここで、ステム３によるビレットＢ１へのラム圧力は、ラム速度の関数であり、さらに、このラム速度は、油圧ポンプ５の油吐出量の関数となっていることから、押出製品の等温押出を目指すラム速度プロフィールを実現するには、油圧ポンプ５の吐出量を制御することになる。図４に示される押出成形システムにおいて、押出製品が等温で押出成形できるように、設定された押出ラム速度に従って油圧ポンプを制御する吐出量制御システムのブロック構成を、図５に示す。
【００１３】
この制御ブロック構成による吐出量制御システムでは、製品の押出温度が一定となる等温押出ができるように任意に入力設定でき、その入力設定できる条件として、初速区間の長さとラム速度、等速押出区間のラム速度、そして、終了区間の長さと終了ラム速度について、固定的なラム速度プロフィールを設定することもでき、さらに、ラム位置に対して、ラム速度を任意の位置で任意のラム速度の大きさを入力設定して多様なラム速度プロフィールに変更することもできる。
【００１４】
図５の押出成形システムにおける油圧ポンプの吐出量制御システムでは、操作部１４に備えられた押出成形スタートの指示ボタンが押されると、押出プレス制御部１１は、ラム位置・速度検出器８が検出したラム位置に応じて、内部に格納されたラム速度プロフィールから順次ラム速度を読み出す。そして、等温押出制御部１２は、製品の等温押出を目指して主としてラム速度を制御するものであり、その速度に対応した吐出量を演算して、ポンプ駆動制御部１３に油圧ポンプ５の吐出量指令を送出する。ポンプ駆動制御部１３は、この吐出量指令に従ってこの指令値に沿った駆動電力を油圧ポンプ５に供給する。そして、油圧ポンプ５は、この指令値に対応する油吐出量を出力して油圧シリンダ４を駆動する。このように、油圧シリンダ４は、ステム３を設定されたラム速度プロフィールに従って、ビレットＢ１のアルミ材に押出成形の圧力を加える。
【００１５】
ここで、押出プレス制御部１１に格納されるラム速度プロフィールは、オペレータが操作部１４に備えられたタッチパネル１５を使用し、押出の試行結果や、経験による収集データに基づいて入力設定されることや、ダイスから押出される製品の温度を製品温度検出器９で検出し、その温度が予め設定された温度に対して低い場合には、ラム速度を上昇させ、また、高い場合には、ラム速度を下降させる制御をすることも有り得る。ラム速度プロフィールは、ダイスの種類や、押出成形に合わせて、他に種々の変形を取り得るものであり、各種の条件に対する数値入力を、備え付けのテンキー等により入力してもよく、或いは、各種条件毎に複数の数値を予め用意し、これらの中から選択することにより入力するようにしてもよい。そこで、図５の吐出量制御システムでは、記憶部１６が備えられており、押出成形時に操作部１６から入力される設定ラム速度プロフィールを記憶部１６に格納することができ、或いは、複数の基本パターンを有するラム速度プロフィールを予め記憶部１６に格納しておくこともできる。
【００１６】
図５の吐出量制御システムでは、押出プレス制御部１１は、記憶部１６に格納されたラム速度プロフィールに従って、油圧ポンプ５の吐出量を制御することによって、或いは、製品温度検出データによってラム速度を上記のように上昇・下降の変化をさせて製品の等温押出を実現しようとするものである。
【００１７】
なお、ビレット加熱装置６のビレット搬出口付近に配置されたビレット温度検出器１０によって、加熱されて搬出されたビレットＢ２の表面温度が検出されるが、この検出されたビレット温度は、タッチパネル１５に表示され、この温度によって、ビレットへの加熱異常が監視される。そして、このビレット温度は、押出成形時のラム速度プロフィールを設定する際の参考情報としても利用される。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図５に示された押出成形システムにおける吐出量制御システムでは、ラム位置・速度検出器８によって検出されたラム位置に従って、設定されたラム速度プロフィールのラム速度でステム３を駆動している。従って、製品の押出温度は、ラム速度の調整によってのみ制御されていることになる。しかしながら、製品の押出温度は、ラム速度の大きさだけで決まるものでなく、ラム速度の他に、ダイスの種類、ビレットの加熱温度等が影響して変化するものである。
【００１９】
ここで、ビレット温度に注目して、図６を参照しながら、押出成形されるビレットの長手方向温度と、製品として押出成形された形材Ｗの温度との関係を説明する。図６（ａ）のグラフは、ビレットの軸方向（長手方向）の長さＬに対するビレット表面の温度Ｔｂの状態を表し、（ｂ）のグラフは、当該ビレットを押出成型するときのラム速度Ｖｒのプロフィールを示し、また、（ｃ）のグラフは、当該ビレットについて、（ｂ）に示されるラム速度プロフィールで押出成型したときの押出形材Ｗの温度Ｔｐの状態を表している。各グラフの横軸は、ビレット長Ｌに対応させて表示されている。
【００２０】
ビレットは、誘導加熱によるビレット加熱装置６によって、予め設定されたビレット温度Ｔｂ０となるように加熱される。図６（ａ）では、ビレット端から他の端まで、直線的に変化するテーパ加熱された例を示している。図中において、ビレット実測温度Ｔｂ１を破線で示した。このようにテーパ加熱されたビレットについて、押出形材Ｗの押出温度Ｔｐが製品全体にわたって等温押出が行えるように、ダイスの種類などに応じて、試行錯誤の結果として得られたラム速度Ｖｒ０、或いは、予め記憶されたラム速度Ｖｒ０のラム速度プロフィールが選択され、そのラム速度プロフィールに従って押出成形が行われる。押出成形された押出形材Ｗの温度Ｔｐは、製品温度検出器９によって検出され、図６（ｃ）に示されるように、ビレット温度Ｔｂ０のビレットをそのラム速度プロフィールに従って押出成形した結果、押出形材Ｗの温度Ｔｐがビレット長Ｌにわたってほぼ等温となる。なお、図６（ａ）に示されるような温度勾配を有するテーパ加熱されたビレットに対する等温押出しのためのラム速度プロフィールとして、図６（ｂ）に示されるように、ビレット長全体にわたってフラットなものが想定される。
【００２１】
ところで、図６（ａ）に示すように、ビレット加熱装置６において、設定したビレット温度Ｔｂ０になるようにビレットをテーパ加熱しても、実際には、ビレット実測温度Ｔｂ１のように、設定温度からずれたものとなっている。このずれが、少ない場合には、図６（ｃ）に示されるように、その変動が吸収されてほぼ等温の押出成形を実現できる。
【００２２】
しかしながら、図７（ａ）に示すように、設定されたビレット温度Ｔｂ０に対して、実際に加熱されたビレット実測温度Ｔｂ１が、部分Ａで現われているように、ビレット温度Ｔｂ０から大きくずれる場合があり、部分的に加熱不足となることがある。そこで、ラム速度プロフィールは、図６（ｃ）に示される等温押出を想定して設定されているので、この加熱不足による温度Ｔｂ０より低い部分Ａがあるビレットを、図６（ｂ）に示されるラム速度プロフィールで押出成形してしまうと、図７（ｂ）に示されるように、押出形材Ｗの温度Ｔｐは、実測温度Ｔｐ１に見られるように、設定押出温度Ｔｐ０より低い部分Ｂが現われる。
【００２３】
このように、設定押出温度Ｔｐ０より低い部分Ｂは、製品としての押出形材の品質へ大きく影響し、例えば、組織ムラが発生して、最終表面処理（例えば、アルマイト処理）において色ムラが発生したりしている。そのため、この温度低下部分の発生は、問題となっている。
【００２４】
図７（ａ）に示されるように、この温度低下部分が一箇所である場合は、例えば、前の押出成形で残ったビレットに次のビレットの一部に継ぎ足して、一つのビレットを形成したビレットを加熱したときに発生する。これは、ビレットの継ぎ足し部分において磁束が乱れ、その部分で誘導加熱不足となり、その温度分布が直線にならないものと考えられる。
【００２５】
この場合には、ビレット側に問題があって、ビレット温度が不均一になる例であるが、ビレット加熱装置の加熱特性に影響される場合もある。ビレット加熱装置は、誘導加熱でビレットを加熱するものの場合、通常、３相電力が供給される３つの誘導コイルを備えている。この並置された誘導コイルの中に、２つのビレットを長手方向に並べて挿入し、バッチ式で誘導加熱を行う。そして、次のビレットを挿入して、出口側のビレットを取り出すようにし、入口側のビレットが２度誘導加熱されるようにする。この手順によって、ビレットのテーパ加熱を行っている。
【００２６】
しかし、この手順に従ってビレットを順次加熱したとき、ビレット加熱装置の３つの誘導コイルの配置間隔によっては、図８（ａ）に示されるように、ビレット実測温度Ｔｂ１において、設定ビレット温度Ｔｂ０より低い部分Ａ１、Ａ２が発生するときがある。このような温度低下部分Ａ１、Ａ２がビレット実測温度Ｔｂ１に存在すると、図７の場合と同様に、押出成形時に等温である設定押出温度Ｔｐ０が得られるべきところ、温度低下部分Ａ１、Ａ２に対応して押出温度低下した部分Ｂ１、Ｂ２が発生してしまう。この場合においても、図７の場合と同様に、製品の品質に与える影響が問題となる。
【００２７】
そこで、本発明は、ビレットの形成加工を工夫し、或いは、ビレット加熱装置における加熱手順又は加熱手段を工夫して、ビレットの加熱温度を設定値にするのではなく、押出成形する前に、ビレット長手方向温度分布を検出し、検出したビレット温度の低下部分に対応してラム速度プロフィールを補正することにより、アルミ材等のビレットの等温押出成形を実現する等温押出成形システムを提供することを目的とする。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、本発明では、アルミ材等のビレットをダイスにより、ラム位置に対するラム速度プロフィールを含むビレット押出条件に従ってビレットを等温押出成形する等温押出成形システムにおいて、前記ビレットの長手方向の温度を検出する温度検出器と、前記ビレットに対する前記ビレット押出条件を設定し、該ビレットを前記ビレット押出条件により押出制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記温度検出器で検出された前記ビレットの長手方向温度分布を参照して、当該ビレットに対する前記ラム速度プロフィール補正するようにし、前記ビレットの長手方向温度分布は、当該ビレットが加熱処理された後であり、該ビレットの押出成形前に検出されることとした。
【００２９】
そして、前記ビレット押出条件は、ラム位置に対するラム速度プロフィールを含むものであり、前記制御手段は、前記ビレットの長手方向温度分布において規定値からのずれを検出したとき、前記ラム速度プロフィールについて、該ずれ位置に対応するラム位置に係るラム速度を該ずれの変化量に応じた補正をすることとした。
【００３０】
さらに、前記制御手段は、前記ビレットの長手方向温度分布において、前記規定値以下の前記変化量がある場合に、前記変化量に応じて前記ずれ位置に対応するラム位置に係るラム速度について上昇する補正をすることとし、前記規定値にとして、前記ビレットの長手方向温度分布の分布平均値を用い、或いは、前記ビレットの長手方向温度分布における複数範囲の各々の平均値を平均処理した分布値を用いることとした。
【００３１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明による等温押出成形システムの実施形態について、図を参照しながら説明する。
【００３２】
図５に示した等温押出成形システムにおける吐出量制御では、ラム位置に対するラム速度を制御することにより、アルミ材等のビレットを等温押出しようとするものである。その吐出量制御システムには、製品温度検出器９と、ビレット温度検出器１０と、形材Ｗのプラー速度を検出する製品速度検出器が備えられてはいるが、これらによる検出情報は、単に、製品の品質等を確認することに使用され、そして、次のビレットを押出成形する際における、オペレータによる押出条件の修正に対する参考情報に過ぎなかった。そのため、前述したように、ビレット長手方向に温度不均一部分があると、押出形材の等温押出成形を実現することができなかった。
【００３３】
そこで、本実施形態による等温押出成形システムにおいては、押出成形する前に、ビレット長手方向温度を検出し、検出したビレット温度の低下部分に対応してラム速度プロフィールを補正することにより、アルミ材等のビレットの等温押出成形を実現するようにした。その手法について図１を参照して説明する。図１は、図６に対応するグラフを示しており、図１（ａ）では、ビレット加熱装置６でテーパ加熱されたビレットに関し、当該ビレットを押出成形する前にビレット長手方向で検出できたビレット実測温度Ｔｂ１において、温度低下部分Ａが存在している場合を示している。
【００３４】
図７において述べたように、ビレット長手方向に温度低下部分Ａが存在すると、等温押出を予定しているラム速度Ｖｒ０で当該ビレットを押出成形する場合には、押出形材Ｗの等温Ｔｐ０をビレット長手方向の全てにわたって維持できない。図１（ｃ）に示されるように、ビレット実測温度Ｔｐ１において、温度低下部分Ａに対応してビレット実測温度Ｔｐ１に押出温度低下部分Ｂが発生することになる。
【００３５】
そこで、本実施形態の等温押出成形システムでは、押出成形時において、ラム速度Ｖｒを上昇させると、形材押出温度Ｔｐも上昇することに着目して、ビレット実測温度Ｔｐ１に押出温度低下部分Ｂが発生する場合には、当該部分のビレット押出成形時のラム速度を上昇させることができるように、当該ビレットの押出成形時に設定されるラム速度プロフィールを補正することとした。
【００３６】
ラム速度プロフィールを、ビレットの温度低下部分Ａに対応して補正した状態を、図１（ｂ）に示した。同（ｂ）では、ビレット長手方向における温度低下部分Ａに対応して、補正値Ｓをラム速度Ｖｒ０に加算し、補正ラム速度プロフィールＶｒ１を作成する。この補正値Ｓによって押出温度低下部分Ｂについて設定押出温度Ｔｐ０の等温に修正することができる。
【００３７】
ここで、ラム速度の補正値Ｓを求めるには、設定ビレット温度Ｔｂ０と、ビレット長手方向のビレット実測温度Ｔｂ１とを比較し、その変化量に基づいて演算する。このとき、ビレット温度の変化量に対する押出温度の変化係数ｋを予め求めておく。この変化係数ｋは、使用するダイスの種類や、押出条件によって異なった値となるので、種々のケースに従って取得しておく。この補正値Ｓの演算式は、次のように表される。
【００３８】
Ｓ＝ｋ×（Ｔｂ０−Ｔｂ１）
この様にして、ビレットを押出成形する前に、ビレット加熱装置で加熱された当該ビレットの長手方向温度を検出し、変化量が等温押出温度Ｔｐ０となる許容範囲を超える場合について、上述の演算式に従い、ラム速度の補正値Ｓを求める。そして、変化量が等温押出温度Ｔｐ０となる許容範囲を超えるビレット温度の長手方向位置Ｌに対応するラム速度Ｖｒに、求めた補正値Ｓを加算して、補正ラム速度Ｖｒ１を求める。
【００３９】
ここで、この補正ラム速度Ｖｒ１に基づいて、図１（ｃ）に示されるように、ビレットの長手方向の温度低下部分Ａに対するラム速度を補正した補正ラム速度プロフィールが作成される。この補正ラム速度プロフィールに基づいて、当該ビレットの押出成形を実行すれば、当該ビレットに長手方向の温度分布にムラがあり、温度低下部分が存在していても、ラム速度が調整されて、ビレットの全長にわたって等温の設定押出温度Ｔｐ０を維持することができる。
【００４０】
次に、図１に示した補正ラム速度プロフィールに基づいた本実施形態による等温押出成形システムを適用した吐出量制御システムに関するブロック構成を、図２に示した。この吐出量制御システムによるラム速度の制御は、基本的には、図５に示した吐出量制御システムと同様であり、押出プレス制御部１１と、等温押出制御部１２と、ポンプ駆動制御部１３とにより、油圧ポンプ５の吐出量を調節することによって行われる。そして、この吐出量が調節されると、油圧ポンプ５に接続されたステム３が駆動され、ラム位置・速度検出器８の検出したラム位置に応じたラム速度が出力される。なお、製品温度検出器９によって、押出温度Ｔｐ１が検出される。
【００４１】
ただ、本実施形態による吐出量制御システムでは、ビレット加熱装置６のビレット出口側にビレットの長手方向の表面温度を検出するビレット長手方向温度検出器１７が配置されている。図５に示された吐出量制御システムでは、ビレット温度検出器１０が備えられているが、本実施形態による吐出量制御システムでは、このビレット長手方向温度検出器１７に置き換えられていることが異なっている。
【００４２】
図２に示された本実施形態による吐出量制御システムの動作について説明すると、まず、ビレットＢ１が押出成形されている間に、ビレット長手方向温度検出器１７は、これから押出成形されるビレットＢ２について、ビレット加熱装置６でテーパ加熱されたビレットＢ２の長手方向温度Ｔｂ１を検出し、等温押出制御部１２に送信する。
【００４３】
一方、ビレットＢ１、Ｂ２は、同じダイスを使用して押出成形されるものとすれば、これらのビレットの当該ダイスに係る押出条件が、予め、オペレータによって操作部１４から入力され、設定されている。この押出条件には、ラム速度プロフィールが含まれている。この設定されるラム速度プロフィールは、図１（ｂ）に示されるように、ビレット加熱装置６によってテーパ加熱された設定ビレット温度Ｔｂ０に対応したラム速度Ｖｒ０に基づいている。
【００４４】
しかしながら、図１（ａ）に示されるように、ビレット加熱装置６で加熱されるビレットの長手方向温度Ｔｂ１は、ビレット毎に異なっている可能性があり、しかも、長手方向温度Ｔｂ１に大きな温度低下部分Ａを含んでいる場合がある。そこで、押出プレス制御部１１は、ビレットＢ２の押出成形開始前に、等温押出制御部１２に入力された長手方向温度Ｔｂ１に対して、設定ビレット温度Ｔｂ０と比較する。そして、前述の演算式に従って、ラム速度への補正値Ｓを求める。さらに、この補正値Ｓが、ビレット長手方向において規定値より大きい場合について、そのラム位置に対するラム速度Ｖｒ０に該補正値Ｓを加算する。
【００４５】
この様にして、図１（ｂ）において実線で示される補正ラム速度プロフィールが作成され、設定される。ビレットＢ２がコンテナ１内に搬入されたとき、押出プレス制御部１１は、ラム位置・速度検出器８からのラム位置情報に応じて、設定した補正ラム速度プロフィールに従い、そのラム位置に対応するラム速度を等温押出制御部１２に当該ラム速度を指令する。そのため、補正ラム速度プロフィールに従って油圧ポンプ５が駆動され、ビレットＢ２の押出成形が進むにつれて、温度低下部分Ａにおいても、ラム位置に対応する補正ラム速度が出力され、ビレット全体として等温押出を実現できる。
【００４６】
以上では、設定ビレット温度Ｔｐ０とビレット実測温度Ｔｐ１との差分値に基づいて、温度低下部分Ａの判定を行っていたが、ビレット実測温度Ｔｐ１を平均化処理した結果によって、温度低下部分Ａの判定を行うこともできる。設定ビレット温度Ｔｐ０の勾配に沿って、ビレット実測温度Ｔｂ１を平均化して得た平均直線値により、ビレット実測温度Ｔｂ１をこの平均直線値と比較して、その差分値が規定値以上ずれた場合を温度低下部分として検出するようにしてもよい。
【００４７】
しかし、加熱されたビレットの両端部の温度変化が大きく、平均化処理をどこからどこまで行うかが難しく、また、設定ビレット温度Ｔｐ０の勾配に沿って演算するには、演算量も大きくなるため、図３に示されるような平均化処理を行うと効率的である。同図では、ビレット長Ｌに対するビレット温度Ｔｂの変化を表しており、設定ビレット温度Ｔｂ０が破線で、そして、ビレット実測温度Ｔｂ１が実線で示されている。ビレット実測温度Ｔｂ１には、温度低下部分Ａが存在している。
【００４８】
ここで、ビレットの長手方向の先頭部と後端部とにおいて、ビレット実測温度Ｔｂ１の実際をよく示していると見られる範囲ａとｂを決め、範囲ａとｂの各々でビレット実測温度Ｔｂ１の平均値を求める。そして、この２つの平均値から直線を求め、この直線をビレット実測温度の平均値とする。ビレット実測温度Ｔｂ１が該直線から規定値以上ずれている長手方向位置を異常温度部分と判定することができる。また、平均化処理の範囲を２箇所に限られず、複数箇所として、折れ線を求めるようにしても、異常温度部分を簡単に判定することができる。異常温度部分が判定された後における補正ラム速度プロフィールの求め方は、前述の場合と同様である。
【００４９】
なお、ビレット長手方向のビレット実測温度を、押出成形するビレット毎に等温押出制御部に入力し、当該ビレットを押出成形するときに温度低下部分を検出して演算によって補正ラム速度を求め、設定するようにしたが、変化係数ｋは、ダイス毎に経験的に得られるものであるので、温度低下部分の変化量に応じた補正値のテーブルを用意しておくこともできる。また、温度低下部分の発生箇所の傾向がある場合には、その変化量に応じた補正ラム速度プロフィールを格納しておき、温度低下部分の変化量に応じて補正ラム速度プロフィールを選択設定してもよい。
【００５０】
【発明の効果】
以上のように、本発明の等温押出成形システムによれば、ビレットの押出成形前に、当該ビレットの長手方向温度を検出し、温度低下部分を検出することができ、当該ビレットを押出成形するときに、設定されているラム速度プロフィールに対し、温度低下部分に対応した補正ラム速度プロフィールに補正することができるので、ビレット長手方向温度を設定値にするために、ビレットの形成加工を工夫し、或いは、ビレット加熱装置における加熱手順又は加熱手段を変更する必要がなく、温度低下部分に対するラム速度補正というラム速度プロフィールの変更により、アルミ材等のビレットの等温押出成形を簡単に実現することができ、安定した製品の品質を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の等温押出成形システムにおいて、ビレット長手方向の温度変化、ラム位置に対するラム速度パターン及び押出温度を説明する図である。
【図２】本実施形態による等温押出成形システムの制御ブロック構成を示す図である。
【図３】ビレット長手方向温度の設定値と実測値との差分値を求める他の手法を説明する図である。
【図４】アルミ材等のビレットの押出成形に用いられる従来の押出成形装置の概略断面を示す図である。
【図５】従来技術による等温押出成形システムの制御ブロック構成を示す図である。
【図６】従来技術の等温押出成形システムにおいて、ビレット長手方向の温度変化、ラム位置に対するラム速度パターン及び押出温度を説明する図である。
【図７】ビレット長手方向温度と製品押出温度との関係についての一例を説明する図である。
【図８】ビレット長手方向温度と製品押出温度との関係についての他の例を説明する図である。
【符号の説明】
１…コンテナ
２…ダイス
３…ステム
４…油圧シリンダ
５…油圧ポンプ
６…ビレット加熱装置
７…ビレット搬送装置
８…ラム位置・速度検出器
９…製品温度検出器
１０…ビレット温度検出器
１１…押出プレス制御部
１２…等温押出制御部
１３…油圧ポンプ駆動制御部
１４…操作部
１５…タッチパネル
１６…記憶部
１７…ビレット長手方向温度検出器
Ｂ１、Ｂ２…ビレット
Ｗ…押出形材
【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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【図７】
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【図８】
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