JP2007326108A - 押出品の切断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製品質量の管理を精度良く行いつつ、歩留まりの向上およびコストの削減を図り得る押出品の切断方法を提供する。
【解決手段】本発明は、押出加工された押出品を、目標とする質量で切断するようにした押出品の切断方法を対象とする。押出加工された先行の押出品（先行品）を既定の切断長さで切断し、その切断された先行品の実際質量を測定する。次いで先行品の実際質量に対する目標質量の質量比に基づいて、既定の切断長さを、目標質量に対応する切断長さに補正して、質量補正済の切断長さを算出する。その後、質量補正済の切断長さを新規の切断長さとして、後続の押出品を切断する。
【選択図】図２

Description

この発明は、アルミニウム製押出品を切断する方法およびその関連技術に関する。

なお本発明において、「アルミニウム」の語は、アルミニウムおよびアルミニウム合金の双方を含む意味で用いる。

アルミニウム製押出材において、寸法の管理のみならず、切断後に高精度の重量管理が要求される場合がある。

たとえば押出材の切断品を自動車や航空機に用いる場合、閉塞鍛造用の材料として用いる場合、押出品を引抜加工に供する場合等である。また押出品を引抜加工に供する場合の一例としては、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの電子写真装置の感光ドラム用素管が周知である。

このように押出品を引抜加工して得られるものはＥＤ管と称されるが、ＥＤ管などの引抜製品を製造するには下記特許文献１に示すように、押出材料としてのビレットを押出加工して押出製品を得るとともに、その押出製品を所定長さに切断した後、その切断された押出製品を引抜加工する方法が多く採用されている。

このような引抜製品を製造するに際しては、高い品質を得るために当然のことながら、引抜後の製品長さを一致させておく必要があるが、押出加工から引抜加工にかけての一連の処理において、押出製品の切断長さの調整によって、引抜製品の製品長さを管理することは非常に困難である。

すなわち押出製品を切断する際仮に、その切断長さを精度良く一定に揃えたとしても、押出製品には肉厚や外径等において公差内でのバラツキが存在するため、各押出製品ごとに質量のバラツキが生じ、その質量の相違によって、引抜加工後の製品長さが変化してしまう。このため押出加工直後に製品長さを一致させていたとしても、引抜加工後に製品長さにバラツキが生じ、再切断によって長さを調整する必要があり、その再切断時の捨て代が大きくなって、歩留まりを低下させてしまう。

そこで従来においては、切断される押出製品を、長さではなく質量で管理する方法が主として採用されている。たとえば押出製品を、所定の質量に相当する長さで切断し、その質量が一定の押出製品を引抜加工することによって、引抜加工後の製品長さを一定に調整するようにしている。
特開２００５−９９７７４号（請求の範囲、図３，６） 特開２００５−２１９１２３号（請求の範囲）

しかしながら、従来の押出切断加工においては、押出材料としてのビレットの状態や、周辺温度、押出条件などが変化するため、その変化によって、切断後の押出製品の質量に、どうしてもバラツキが生じてしまう。特にビレットごとや、ロットごとに、質量のバラツキが生じ易く、終始安定した状態で、押出製品を所定の質量に相当する長さに切断することは困難であるという問題を抱えている。

このような技術背景の下、上記特許文献２に示すように、押出製品の切断長さを制御する方法として、等温押出方法も採用されている。この方法は、以前のビレットで押出加工した際の製品温度データを基準にして、次のビレットによる押出加工時の押出速度を適宜変化させることにより、押出品の製品温度を一定に制御するものである。この方法によれば、肉厚や外径寸法等の質量のバラツキの原因を小さくできるため、この方法により得られた押出製品を引抜加工した際には、各製品ごとに長さが大きく変化することがなく、押出後に引抜加工した製品長さを精度良く管理することができる。

しかしながら、この方法においては、等温押出設備という非常に高価な設備が必要であるばかりか、以前のビレットによる押出温度データを基準に、次のビレットによる押出加工時の製品温度を制御するものであるため、ビレットごとのバラツキを確実に解消できず、ビレットごとの製品長さの管理が困難であるという問題を依然として解消することはできなかった。

この発明は、上記従来技術の問題を解消し、生産効率の向上およびコストの削減を図りつつ、押出品を所定の質量に相当する長さで精度良く切断することができる押出品の切断方法およびその関連技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は以下の構成を要旨とするものである。

［１］ 押出加工された押出品を、目標とする質量（目標質量）で切断する押出品の切断方法であって、
押出加工された先行の押出品（先行品）を既定の切断長さで切断し、
その切断された先行品の実際の質量（実際質量）を測定し、
先行品の実際質量に対する目標質量の質量比に基づいて、既定の切断長さを、目標質量に対応する切断長さに補正して、質量補正済の切断長さを算出し、
質量補正済の切断長さを新規の切断長さとして、後続の押出品（後続品）を切断するようにしたことを特徴とする押出品の切断方法。

［２］ 質量補正済の切断長さを「Ｌｎ」、既定の切断長さを「Ｌ１」、目標質量を「Ｍｉ」、先行品の実際質量を「Ｍ１」としたとき、
Ｌｎ＝（Ｍｉ／Ｍ１）×Ｌ１
の計算式によって質量補正済の切断長さを算出する前項１に記載の押出品の切断方法。

［３］ 先行品の実際温度を測定し、
後続品を切断する前に、その後続品の実際温度を測定し、
先行品および後続品の実際温度に基づいて、質量補正済の切断長さを熱膨張変化を付加した切断長さに補正して、温度補正済の切断長さを算出し、
温度補正済の切断長さを新規の切断長さとして、後続品を切断するようにした前項１または２に記載の押出品の切断方法。

［４］ 温度補正済の切断長さを求めるに際して、質量補正済の切断長さに切断された場合における先行品の基準温度の状態での長さを算出し、その基準温度の状態での長さを、後続品の実際温度の状態での長さに変換することにより、温度補正済の切断長さを算出するようにした前項３に記載の押出品の切断方法。

［５］ 基準温度が０℃である前項４に記載の押出品の切断方法。

［６］ 先行品の０℃での算出長さを「Ｌ０」、質量補正済の切断長さを「Ｌｎ」、合金定数を「Ｃ」、先行品の実際温度を「Ｔ１」としたとき、
Ｌ０＝Ｌｎ／（１＋Ｃ（２２．３×Ｔ１＋０．０１＋Ｔ１² ）×１０^-6）
の計算式によって先行品の０℃の状態での長さを算出するようにした前項５に記載の押出品の切断方法。

［７］ 温度補正済の切断長さを「Ｌ２」、先行品の０℃での算出長さを「Ｌ０」、合金定数を「Ｃ」、後続品の実際温度を「Ｔ２」としたとき、
Ｌ２＝Ｌ０×（１＋Ｃ（２２．３×Ｔ２＋０．０１＋Ｔ２² ）×１０^-6）
の計算式によって温度補正済の切断長さを算出するようにした前項６に記載の押出品の切断方法。

［８］ 押出品がアルミニウムまたはその合金によって構成される前項１〜７のいずれか１項に記載の押出品の切断方法。

［９］ 押出品を切断するごとに、既定の切断長さを新規の切断長さに更新するようにした前項１〜８のいずれか１項に記載の押出品の切断方法。

［１０］ 押出品を所定数切断するごとに、既定の切断長さを新規の切断長さに更新するようにした前項１〜８のいずれか１項に記載の押出品の切断方法。

［１１］ 前項１〜１０のいずれかに記載された押出品の切断方法によって製造されたことを特徴とするアルミニウム製の押出品。

［１２］ 前項１〜１０のいずれかに記載された押出品の切断方法によって押出品を切断する工程と、
切断された押出品を引抜加工して引抜品を得る工程と、を含むことを特徴とする引抜品の製造方法。

［１３］ 前項１２に記載された製造方法によって製造されたことを特徴とするアルミニウム製の感光ドラム用素管。

［１４］ 押出加工された押出品を、目標とする質量（目標質量）で切断するようにした押出品の切断方法であって、
押出加工された先行の押出品（先行品）の実際温度を測定して、その先行品を既定の切断長さで切断し、
続けて押出加工された後続の押出品（後続品）を切断する前に、その後続品の実際温度を測定し、
先行品および後続品の実際温度に基づいて、既定の切断長さを熱膨張変化を付加した切断長さに補正して、温度補正済の切断長さを算出し、
温度補正済の切断長さを新規の切断長さとして、後続品を切断するようにしたことを特徴とする押出品の切断方法。

［１５］ 押出加工された押出品を目標とする質量（目標質量）で切断するようにした押出品の切断装置であって、
押出品を切断する切断機と、
切断機によって切断された押出品の質量を測定するための質量測定器と、
質量測定器からの情報に基づき、切断機の動作を制御する制御装置と、を備え、
押出加工された先行の押出品（先行品）を切断機によって既定の切断長さで切断する処理と、
切断された先行品の実際の質量（実際質量）を質量測定器によって測定する処理と、
先行品の実際質量に対する目標質量の質量比に基づいて、既定の切断長さを、目標質量に対応する切断長さに補正して、質量補正済の切断長さを算出する処理と、
質量補正済の切断長さを新規の切断長さとして、後続の押出品（後続品）を切断する処理と、が実行されるようにしたことを特徴とする押出品の切断装置。

［１６］ 押出材料を押出加工するとともに、その押出加工された押出品を目標とする質量（目標質量）で切断するようにした押出切断装置であって、
押出材料を押出加工する押出機と、
押出品を切断するための切断機と、
切断機によって切断された押出品の質量を測定するための質量測定器と、
質量測定器からの情報に基づき、押出機および切断機の動作を制御する制御装置と、を備え、
押出加工された先行の押出品（先行品）を既定の切断長さで切断する処理と、
切断された先行品の実際の質量（実際質量）を測定する処理と、
先行品の実際質量に対する目標質量の質量比に基づいて、既定の切断長さを、目標質量に対応する切断長さに補正して、質量補正済の切断長さを算出する処理と、
質量補正済の切断長さを新規の切断長さとして、後続の押出品（後続品）を切断する処理と、が実行されるようにしたことを特徴とする押出切断装置。

［１７］ 押出加工された押出品を、目標とする質量（目標質量）で切断するに際して、押出品の切断長さを決定するための方法であって、
押出加工された先行の押出品（先行品）を既定の切断長さで切断し、
その切断された先行品の実際の質量（実際質量）を測定し、
先行品の実際質量に対する目標質量の質量比に基づいて、既定の切断長さを、目標質量に対応する切断長さに補正して、質量補正済の切断長さを算出し、
質量補正済の切断長さを、後続の押出品の切断長さとして決定するようにしたことを特徴とする押出品の切断長さ決定方法。

発明［１］の押出品の切断方法によれば、先行の押出品を既定の切断長さで切断し、その先行品の質量に対する目標質量の質量比に基づいて、切断長さを補正して、質量補正済の切断長さを算出し、その補正済切断長さで後続の押出品を切断するようにしているため、押出品を目標質量に相当する長さに正確に切断することができる。

また本発明においては、切断後に押出品の質量を測定するものであるため、この質量測定に際して、押出動作や切断動作に悪影響を与えることがなく、押出切断動作をスムーズに行うことができ、生産効率を向上できて、コストを削減することができる。

さらに本発明においては、特別で高価な設備、たとえば等温押出設備などを用いるものではないため、より一層、コストを削減することができる。

発明［２］の押出品の切断方法によれば、特有の計算式を用いて、押出品の切断長さを質量に基づき補正するものであるため、より確実に質量補正済の切断長さを算出することができる。

発明［３］の押出品の切断方法によれば、押出品の切断長さを温度に基づいて補正して、温度変化による熱膨張収縮を付加するようにしているため、押出品を目標質量に相当する長さに、より一層正確に切断することができる。

発明［４］〜［７］の押出品の切断方法によれば、特有の方法によって、押出品の切断長さを温度に基づき補正するものであるため、より確実に温度補正済の切断長さを算出することができる。

発明［８］の押出品の切断方法によれば、アルミニウム製の押出品に対して、上記と同様の作用効果を得ることができる。

発明［９］の押出品の切断方法によれば、押出品を切断するごとに、切断長さを補正しているため、各製品ごとに精度良く切断することができる。

発明［１０］の押出品の切断方法によれば、押出品を所定数切断するごとに、切断長さを補正しているため、所定数の製品ごとに精度良く切断することができる。

発明［１１］によれば、上記と同様の作用効果を奏するアルミニウム製の押出品を提供することができる。

発明［１２］の引抜品の製造方法によれば、引抜品の長さを一定に揃えることができて、寸法管理を精度良く行うことができる。従って、引抜品における余分な捨て代が発生するのを可及的に抑制することができ、歩留まりを向上できるとともに、コストを削減することができる。

発明［１３］によれば、上記と同様の作用効果を奏するアルミニウム製の感光ドラム用素管を提供することができる。

発明［１４］の押出品の切断方法によれば、温度変化による熱膨張収縮を考慮して、押出品の切断長さを補正するものであるため、押出品を目標質量に相当する長さに正確に切断することができる。

発明［１５］の押出品の切断装置は、上記の切断方法を実施可能な装置を特定するものであるため、上記と同様の作用効果を得ることができる。

発明［１６］の押出切断装置は、上記の切断方法を実施可能な装置を特定するものであるため、上記と同様の作用効果を得ることができる。

発明［１７］の押出品の切断長さ決定方法によれば、押出品を切断するに際し、その切断長さとして、目標質量に対応する長さを正確に決定することができる。

図１はこの発明の実施形態の一例である押出品の切断方法が適用された押出切断設備を示すブロック図である。同図に示すように、この押出切断設備は、押出機（１）と、温度測定器（２）と、切断機（３）と、ランアウトテーブル（４）と、クーリングテーブル（５）と、質量測定器（６）と、制御装置（７）を備えている。

なおこの押出切断設備によって得られた所定長さの押出品（Ｗ）は、次工程の引抜工程において、引抜加工されて、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの電子写真装置の感光ドラム用の素管として好適に使用される。もっとも本発明においては、押出品（Ｗ）の用途はこれに限定されるものではない。

この押出切断設備において、押出機（１）は、アルミニウム製のビレットを押出材料として押出加工することによって、押出品（Ｗ）を連続状に押出加工するものである。参考までに押出機（１）によるビレット１本あたりの押出長さは通常、５０ｍ程度に設定される。

温度測定器（２）として、本実施形態では放射温度計を例示するが、それ以外にも接触式、非接触式を問わずに使用できる。この温度測定器（２）は、押出機（１）における吐出口近傍に、押出経路に対応して配置されており、押出機（１）によって押し出された直後の押出品（Ｗ）の温度を測定できるようになっている。なお温度測定器（２）による押出品（Ｗ）の温度測定は、切断機（３）により押出品（Ｗ）が切断される前に行われるものである。

切断機（３）は、フライングカット切断機が好ましいが、これ以外でも良く、押出機（１）による押出品（Ｗ）の押出経路に対応して配置されている。なお、フライングカット切断機の場合、押出機（１）から押し出される押出品（Ｗ）の押出速度に同調して押出方向に移動しつつ、押出品（Ｗ）を切断することができる。

ランアウトテーブル（４）は、押出品（Ｗ）をクーリングテーブル（５）まで搬送するものである。

クーリングテーブル（５）は、切断された押出品（Ｗ）を冷却しつつ、次工程の部品パレット積載や、引抜工程に供するまでの間、押出品（Ｗ）を一時的に保管するためのものである。

質量測定器（６）は、切断機（３）によって切断された後の押出品（Ｗ）の質量（重量）を測定するものである。

また本実施形態における押出切断設備には、制御装置（７）が設けられている。この制御装置（７）は、上記の温度測定器（２）や質量測定器（６）からの情報などに基づいて、切断機（３）の動作を制御するものである。制御装置（７）は、コンピュータ等を含めば簡便である。

なお本発明においては、押出機（１）および切断機（３）の動作を、一つの制御装置によって制御するようにしても良いし、押出機（１）の動作を制御する制御装置と、切断機（３）の動作を制御する制御装置（７）とを個別に設けるようにしても良い。さらに個別に制御装置を設ける場合には、各制御装置の上位に管理用制御装置を設けて、その管理用制御装置によって各制御装置を統括して管理するようにしても良い。

本実施形態において、制御装置（７）には、動作管理に必要な各種の情報を記憶する記憶部が設けられており、この記憶部には、切断処理を行うための生産プログラムデータや、以前に行われた切断条件に関するデータ（切断履歴データ）が、押出条件などと関連付けされて記憶され、さらに後述する押出品（Ｗ）の温度や質量を基に、切断長さを補正するための補正用プログラムデータなどが予め記憶されているのが好ましい。この補正用プログラムデータとしてはたとえば後述するように、質量比による切断長さの換算式や、温度変化に伴う熱膨張による切断長さの換算式に関するデータや、合金定数に関するデータなどが含まれている。なお制御装置（７）の具体的な構成および動作については後に詳述する。

以上の好ましい構成の押出切断設備において、一例として図２のステップに説明する動作を開始する場合には、制御装置（７）に切断条件などの動作条件を設定する（図２のステップＳ１）。これには、押出機（１）に設置されたダイスの面番（種別番号）や、切断される押出品（Ｗ）の目標とする質量（目標質量Ｍｉ）に関するデータが含まれている。動作条件が設定されると、制御装置（７）は、予め記憶された切断履歴データの中から、ダイス面番に対応する履歴データを抽出して設定する（ステップＳ２）。こうして抽出設定された履歴データには、以前（前回）に当該ダイスを使用した際の最適なデータ、たとえば、前回処理した押出品（Ｗ）の最適な切断長さ（既定の切断長さＬ１）などに関するデータが含まれている。

ここで既定の切断長さ（Ｌ１）は、前回の押出切断処理において、その長さ（Ｌ１）で押出品（Ｗ）を切断した際に、切断された押出品（Ｗ）が目標とする質量（目標質量Ｍｉ）に一致する場合の長さである。もっとも押出切断処理においては、ダイスの使用状況や使用回数などが影響するため、前回と同じ切断長さ（Ｌ１）で押出品（Ｗ）を切断したとしても、今回において、切断された押出品（Ｗ）が必ずしも目標質量（Ｍｉ）に一致するとは限らない。さらに周辺の温度湿度の環境変化も影響するため、切断長さを一定に設定していても、切断された押出品（Ｗ）の質量にバラツキが生じることがある。換言すれば、切断される押出品（Ｗ）の質量を目標質量に終始一致させるには、押出品（Ｗ）の切断長さを、頻繁に調整する必要がある。

そこで本実施形態においては、以下に詳述するように、押出品（Ｗ）を切断するごとに、切断長さを補正して、押出品（Ｗ）を目標質量（Ｍｉ）に終始一致させるようにしている。

上記したように制御装置（７）に動作条件が設定された後、押出機（１）によって押出が開始されて（ステップＳ３）、押出機（１）から押出品（Ｗ）が連続状に押出加工される。そしてその押出品（Ｗ）における押出直後の温度が温度測定器（２）によって測定されるとともに、このときの温度が現行品（先行品）の実際温度（Ｔ１）として、制御装置（７）に記憶保持される（ステップＳ４）。

次に押出加工される押出品（Ｗ）が切断機（３）によって上記既定の切断長さ（Ｌ１）で切断される（ステップＳ５）。

こうして切断された押出品（Ｗ）は、ランアウトテーブル（４）によってクーリングテーブル（５）へと搬送される。

さらにクーリングテーブル（５）に搬送される押出品（Ｗ）の質量が、質量測定器（６）によって測定されるとともに、このときの質量が現行品（先行品）の実際質量（Ｍ１）として制御装置（７）に記憶保持される（ステップＳ６）。

続いて、押出処理が継続される場合には（ステップＳ７：ＹＥＳ）、制御装置（７）によって、切断機（３）による切断長さに補正が必要であるか否かが判断される（ステップＳ８）。すなわち現行品の実際質量（Ｍ１）が、目標質量（Ｍｉ）に一致した場合、詳述すると目標質量（Ｍｉ）の公差などの予め設定された範囲内に、実際質量（Ｍ１）が含まれる場合には、補正が不要と判断され（ステップＳ８：ＮＯ）、そのままの状態、つまり既定の切断長さ（Ｌ１）によって、後続の押出品（Ｗ）の切断が行われる（ステップＳ４〜Ｓ６）。

一方、実際質量（Ｍ１）が、目標質量（Ｍｉ）に一致しない場合、つまり目標質量（Ｍｉ）の公差の範囲内に、実際質量（Ｍ１）が含まれない場合には、切断長さの補正が必要であると判断されて（ステップＳ８：ＹＥＳ）、切断長さが補正される。

切断長さの補正は、製品質量に基づく補正（ステップＳ９）と、製品温度に基づく補正（ステップＳ１０〜Ｓ１２）との２種類の補正が行われる。なお本発明においては、いずれか一方の補正を行うだけでも良い。

製品質量に基づく補正においては（ステップＳ９）、質量補正後の切断長さを「Ｌｎ」としたとき、その補正後切断長さ（Ｌｎ）の既定の切断長さ（Ｌ１）に対する質量補正値（Ｎ）が求められる。この質量補正値（Ｎ）は、実際質量（Ｍ１）に対する目標質量（Ｍｉ）の比によって特定されるものであり、目標質量（Ｍｉ）／実際質量（Ｍ１）によって求められる。そして下記（１）式に示すように、この補正値（Ｍｉ／Ｍ１）を用いて、目標質量（Ｍｉ）および実際質量（Ｍ１）から、質量補正済の切断長さ（Ｌｎ）が求められる。
Ｌｎ＝（Ｍｉ／Ｍ１）×Ｌ１…（１）
次に製品温度に基づく補正が行われる（ステップＳ１０〜Ｓ１２）。すなわち上記質量補正済の切断長さ（Ｌｎ）は、実際温度（Ｔ１）の状態での長さであるが、これが基準温度（本実施形態では０℃）の状態での長さに変換される（ステップＳ１０）。

本実施形態においては、この変換式としては、下記の（２）式に示すように「アルミニウム合金の熱膨張による長さ変化（アルミニウムハンドブック表４．３）」に関する計算式が用いられる。同式において、「Ｌ０」は、現行品の押出品（Ｗ）における実際温度（Ｔ１）での長さが「Ｌｎ」のときに、その押出品（Ｗ）が０℃となった場合の算出長さである。さらに「Ｃ」は合金定数であり、「アルミニウムハンドブック表４．３の付表」から求められる。なお参考までに、合金種（合金番号）と合金定数との対応表（アルミニウムハンドブック表４．３の付表）を下記の表１に示す。
Ｌ０＝Ｌｎ／（１＋Ｃ（２２．３×Ｔ１＋０．０１＋Ｔ１² ）×１０^-6）…（２）
ここで「Ｃ」は、各合金組成規格内であっても、各成分の濃度等によって適切に調整しても良い。

また上記（２）式は、２次近似式のため、十分な精度が得られない温度範囲によっては、係数を適宜変えても良い。

表１中、「Ｃ」は０．８２５〜１．０１５となっているが、表にない合金は、もちろんこれ以外の値をとる場合もある。

本実施形態においては、上記（２）式で算出された０℃の状態での目標質量（Ｍｉ）に相当する長さ（Ｌ０）を基準にして、後続の押出品（Ｗ）における実際温度（Ｔ２）での切断長さが算出される。

すなわち押出機（１）から後続の押出品（Ｗ）が押出加工されると、切断前に、押出品（Ｗ）の温度（実際温度Ｔ２）が温度測定器（２）によって測定されて（ステップＳ１１）、その温度（Ｔ２）が制御装置（７）に記憶保持される。

続いてこの実際温度（Ｔ２）での最適な切断長さを算出する（ステップＳ１２）。すなわちアルミニウム合金の熱膨張による長さ変化の変換式（アルミニウムハンドブック表４．３の線膨張収縮率の計算式、または、アルミニウム技術便覧（軽金属協会編）３．１．４（２）の線膨張収縮率の計算式）を用い、０℃での切断長さが「Ｌ０」のとき、温度が「Ｔ２」のときの切断長さ（Ｌ２）を求める。具体的には下記の（３）式で求められる。
Ｌ２＝Ｌ０×（１＋Ｃ（２２．３×Ｔ２＋０．０１＋Ｔ２² ）×１０^-6）…（３）
こうして質量補正および温度補正されることにより、最適な切断長さが求められ、この切断長さ（Ｌ２）が、新規の切断長さとして設定される（ステップＳ１３）。

続いて押出品（Ｗ）が切断機（３）によって、新規に設定された切断長さ（Ｌ２）で切断される（ステップＳ５）。これにより切断された押出品（Ｗ）は、目標質量（Ｍｉ）に等しい質量に調整することができる。

さらに以降の押出切断処理も同様に行われて、質量が一定の押出品（Ｗ）が順次供給される。そして押出処理が完了すると（ステップＳ７：ＮＯ）、切断動作が完了するものである。

ここで、本実施形態の動作を具体的な数値を挙げて説明すると、下記の表２に示すように、目標質量（Ｍｉ）がたとえば「０．９５ｋｇ」に設定され、履歴データから抽出設定された前回の切断長さ（既定の切断長さＬ１）が「２６００ｍｍ」に設定される（ステップＳ２）。

そして押出品（Ｗ）が、既定の切断長さ（Ｌ１）としての「２６００ｍｍ」で切断されて（ステップＳ５）、質量が測定される（ステップＳ６）。この質量が目標質量（Ｍｉ）と実質的に一致する場合には（ステップＳ８：ＮＯ）、その切断長さ（Ｌ１）で、後続の押出品（Ｗ）が切断されるが、仮に実際質量（Ｍ１）が「０．９８ｋｇ」であった場合には、目標質量（Ｍｉ）と異なるため、切断長さが補正される（ステップＳ９〜Ｓ１２）。

質量補正（ステップＳ９）は、上記の（１）式に基づいて行われ、質量補正された切断長さ（Ｌｎ）が「２５２０ｍｍ」となる。

さらに温度補正においてはまず、上記の（２）式に基づいて行われ、上記質量補正済の切断長さ（Ｌｎ）が、０℃の状態での長さ（Ｌ０）としての「２４９０ｍｍ」に変換される（ステップＳ１０）。続いて後続の押出品（Ｗ）における製品温度（Ｔ２）として「４９０℃」が取得される（ステップＳ１１）。その後、上記の（３）式に基づいて温度補正が行われて、上記０℃の状態での長さ（Ｌ０）としての「２４９０ｍｍ」が、４９０℃での長さ（Ｌ２）としての「２５２３ｍｍ」に変換される（ステップＳ１２）。そしてこの「２５２３ｍｍ」が新規の切断長さとして制御装置（７）に設定されて（ステップＳ１３）、後続の押出品（Ｗ）の切断処理が行われるものである。

上記（２）（３）式は、使用温度範囲が５００℃までであるが、５００℃以上でも使用は可能である。ただし、換算精度が落ちるため、製品を５００℃以下まで冷却して使用する方が望ましい。

以上のように、本実施形態の押出切断設備によれば、先行の押出品（Ｗ）を既定の切断長さ（Ｌ１）で切断し、その先行の押出品（Ｗ）の質量（Ｍ１）に対する目標質量（Ｍｉ）の質量比（補正値Ｎ）を求めて、その補正値（Ｎ）に基づいて切断長さを補正し、その補正済の切断長さ（Ｌｎ）で後続の押出品（Ｗ）を切断するようにしているため、押出品（Ｗ）を目標質量（Ｍｉ）に相当する長さに正確に切断することができる。このため製造される押出品（Ｗ）の質量を一定に調整できるため、次工程で引抜加工を行った際に、各引抜製品の長さを一定に揃えることができる。このように引抜製品の長さ寸法のバラツキを少なくすることができ、引抜製品の寸法管理を精度良く行うことができる。従って引抜後の寸法調整のために再切断する際に、引抜製品の捨て代を小さくでき、場合によっては再切断自体が不要で余分な捨て代が皆無となり、歩留まりを向上できるとともに、コストも削減することができる。さらに軽過ぎる不良品も減らすことができる。

また本実施形態においては、押出品（Ｗ）を質量に基づき補正した上さらに、押出品（Ｗ）の温度を測定し、温度変化による熱膨張収縮を付加するように、切断長さを温度に基づき補正しているため、より一層正確に、目標質量（Ｍｉ）に相当する長さで切断することができ、より確実に、押出品（Ｗ）の質量を一定に揃えることができる。従って引抜製品の寸法管理を一層精度良く行えて、より一層歩留まりを向上させることができるとともに、より確実にコストを削減することができる。

しかも本実施形態においては、押出直後、つまり押出品（Ｗ）を切断する直前の温度に基づき、切断長さを修正するものであるため、経時変化による悪影響を防止でき、より一層正確に切断長さを補正することができ、製品の寸法管理をより一層精度良く行うことができる。

また本実施形態においては、押出中に押出品（Ｗ）の温度を測定するとともに、切断後に押出品（Ｗ）の質量を測定するようにしているため、これらの温度測定や質量測定を行うに際して、押出動作や切断動作に悪影響を及ぼすことがなく、押出切断動作をスムーズに行うことができ、生産効率を向上させることができる。

一方、上記実施形態では、上記表１，２に示す換算方法により切断長さを補正するようにしているが、それだけに限られず、本発明においては、以下の表３に示すように熱膨張率の式を用いて、切断長さを補正することもできる。

表３に示すように、押出品（Ｗ）が、既定の切断長さ（Ｌ１）としての「２６００ｍｍ」で切断されて、質量が測定される。この質量（実際質量Ｍ１）が「０．９８ｋｇ」の場合、上記（１）式に基づいて切断長さが補正され、質量補正された切断長さ（Ｌｎ）が「２５２０ｍｍ」となる。

さらに温度補正は、下記の（４）式に基づいて行われる。ここでは、上記質量補正済の切断長さ（Ｌｎ）が、０℃の状態での長さ（Ｌ０）としての「２５１４ｍｍ」に変換される。なお（４）式中、「Ｔ１」は現行品の実際温度（１００℃）であり、「ａ」線膨張率（アルミニウムハンドブック 表４．４）である。
Ｌ０＝Ｌｎ／（１＋ａＴ１）…（４）
続いて後続の押出品（Ｗ）における製品温度（Ｔ２）として「８０℃」が取得される。その後、下記の（５）式に基づいて温度補正が行われて、上記０℃の状態での長さ（Ｌ０）としての「２５１４ｍｍ」が、８０℃での長さ（Ｌ２）としての「２５１９ｍｍ」に変換される。そしてこの「２５１９ｍｍ」が新規の切断長さとして制御装置（７）に設定されて（ステップＳ１３）、後続の押出品（Ｗ）の切断処理が行われるものである。
Ｌ２＝Ｌ０×（１＋ａＴ２）…（５）
なお一般的に熱膨張率（ａ）は、ある温度範囲内の平均線膨張係数を用いるため、精度的には、上記表１，２に示す換算方法を用いる方が良い。

ところで、上記実施形態においては、押出品（Ｗ）を切断するごとに、つまり押出品（Ｗ）を１本製造するごとに切断長さを補正するように構成しているが、それだけに限られず、本発明においては、切断前の複数個平均での切断長さ補正や、押出品を複数本（所定数）製造するごとに、たとえばロットごとや、ビレットごとなどに、切断長さを補正するようにしても良い。

また上記実施形態においては、押出品の切断長さを補正するに際して、製品質量に基づく補正と、製品温度に基づく補正との２種類の補正を行うようにしているが、それだけに限られず、本発明においては、製品質量に基づく補正のみを行うようにしても良いし、製品温度に基づく補正のみを行うようにしても良い。さらにこれらの２種類の補正を行う順序は特に限定されるものではない。

また本発明において、押出品は、中実でも中空であっても良く、形状も何ら制限されることはない。もっとも中空品は金型寸法変化による質量への影響が大きいため、中空押出品を製造するに際しては特に、本発明を好適に採用することができる。

さらに製品質量の補正はもちろんであるが、温度補正する場合でも、切断前後の温度に基づく補正であるため、押出から切断までの時間による制限は受けない。

この発明の押出品の切断方法は、アルミニウム製押出品の質量を精度良く管理し切断する際に採用可能である。

この発明の一つの実施形態である押出切断設備を模式的に示すブロック図である。 一つの実施形態の押出切断設備の動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１…押出機
３…切断機
６…質量測定器
７…制御装置
Ｃ…合金定数
Ｌ０…現行品（先行品）の０℃の状態での長さ
Ｌ１…既定の切断長さ
Ｌ２…温度補正済の切断長さ
Ｌｎ…質量補正済の切断長さ
Ｍ１…現行品（先行品）の実際質量
Ｍｉ…目標質量
Ｔ１…現行品（先行品）の実際温度
Ｔ２…後続品の実際温度
Ｗ…押出品

Claims (17)

1. 押出加工された押出品を、目標とする質量（目標質量）で切断する押出品の切断方法であって、
   押出加工された先行の押出品（先行品）を既定の切断長さで切断し、
   その切断された先行品の実際の質量（実際質量）を測定し、
   先行品の実際質量に対する目標質量の質量比に基づいて、既定の切断長さを、目標質量に対応する切断長さに補正して、質量補正済の切断長さを算出し、
   質量補正済の切断長さを新規の切断長さとして、後続の押出品（後続品）を切断するようにしたことを特徴とする押出品の切断方法。
2. 質量補正済の切断長さを「Ｌｎ」、既定の切断長さを「Ｌ１」、目標質量を「Ｍｉ」、先行品の実際質量を「Ｍ１」としたとき、
   Ｌｎ＝（Ｍｉ／Ｍ１）×Ｌ１
   の計算式によって質量補正済の切断長さを算出する請求項１に記載の押出品の切断方法。
3. 先行品の実際温度を測定し、
   後続品を切断する前に、その後続品の実際温度を測定し、
   先行品および後続品の実際温度に基づいて、質量補正済の切断長さを熱膨張変化を付加した切断長さに補正して、温度補正済の切断長さを算出し、
   温度補正済の切断長さを新規の切断長さとして、後続品を切断するようにした請求項１または２に記載の押出品の切断方法。
4. 温度補正済の切断長さを求めるに際して、質量補正済の切断長さに切断された場合における先行品の基準温度の状態での長さを算出し、その基準温度の状態での長さを、後続品の実際温度の状態での長さに変換することにより、温度補正済の切断長さを算出するようにした請求項３に記載の押出品の切断方法。
5. 基準温度が０℃である請求項４に記載の押出品の切断方法。
6. 先行品の０℃での算出長さを「Ｌ０」、質量補正済の切断長さを「Ｌｎ」、合金定数を「Ｃ」、先行品の実際温度を「Ｔ１」としたとき、
   Ｌ０＝Ｌｎ／（１＋Ｃ（２２．３×Ｔ１＋０．０１＋Ｔ１² ）×１０^-6）
   の計算式によって先行品の０℃の状態での長さを算出するようにした請求項５に記載の押出品の切断方法。
7. 温度補正済の切断長さを「Ｌ２」、先行品の０℃での算出長さを「Ｌ０」、合金定数を「Ｃ」、後続品の実際温度を「Ｔ２」としたとき、
   Ｌ２＝Ｌ０×（１＋Ｃ（２２．３×Ｔ２＋０．０１＋Ｔ２² ）×１０^-6）
   の計算式によって温度補正済の切断長さを算出するようにした請求項６に記載の押出品の切断方法。
8. 押出品がアルミニウムまたはその合金によって構成される請求項１〜７のいずれか１項に記載の押出品の切断方法。
9. 押出品を切断するごとに、既定の切断長さを新規の切断長さに更新するようにした請求項１〜８のいずれか１項に記載の押出品の切断方法。
10. 押出品を所定数切断するごとに、既定の切断長さを新規の切断長さに更新するようにした請求項１〜８のいずれか１項に記載の押出品の切断方法。
11. 請求項１〜１０のいずれかに記載された押出品の切断方法によって製造されたことを特徴とするアルミニウム製の押出品。
12. 請求項１〜１０のいずれかに記載された押出品の切断方法によって押出品を切断する工程と、
    切断された押出品を引抜加工して引抜品を得る工程と、を含むことを特徴とする引抜品の製造方法。
13. 請求項１２に記載された製造方法によって製造されたことを特徴とするアルミニウム製の感光ドラム用素管。
14. 押出加工された押出品を、目標とする質量（目標質量）で切断するようにした押出品の切断方法であって、
    押出加工された先行の押出品（先行品）の実際温度を測定して、その先行品を既定の切断長さで切断し、
    続けて押出加工された後続の押出品（後続品）を切断する前に、その後続品の実際温度を測定し、
    先行品および後続品の実際温度に基づいて、既定の切断長さを熱膨張変化を付加した切断長さに補正して、温度補正済の切断長さを算出し、
    温度補正済の切断長さを新規の切断長さとして、後続品を切断するようにしたことを特徴とする押出品の切断方法。
15. 押出加工された押出品を目標とする質量（目標質量）で切断するようにした押出品の切断装置であって、
    押出品を切断する切断機と、
    切断機によって切断された押出品の質量を測定するための質量測定器と、
    質量測定器からの情報に基づき、切断機の動作を制御する制御装置と、を備え、
    押出加工された先行の押出品（先行品）を切断機によって既定の切断長さで切断する処理と、
    切断された先行品の実際の質量（実際質量）を質量測定器によって測定する処理と、
    先行品の実際質量に対する目標質量の質量比に基づいて、既定の切断長さを、目標質量に対応する切断長さに補正して、質量補正済の切断長さを算出する処理と、
    質量補正済の切断長さを新規の切断長さとして、後続の押出品（後続品）を切断する処理と、が実行されるようにしたことを特徴とする押出品の切断装置。
16. 押出材料を押出加工するとともに、その押出加工された押出品を目標とする質量（目標質量）で切断するようにした押出切断装置であって、
    押出材料を押出加工する押出機と、
    押出品を切断するための切断機と、
    切断機によって切断された押出品の質量を測定するための質量測定器と、
    質量測定器からの情報に基づき、押出機および切断機の動作を制御する制御装置と、を備え、
    押出加工された先行の押出品（先行品）を既定の切断長さで切断する処理と、
    切断された先行品の実際の質量（実際質量）を測定する処理と、
    先行品の実際質量に対する目標質量の質量比に基づいて、既定の切断長さを、目標質量に対応する切断長さに補正して、質量補正済の切断長さを算出する処理と、
    質量補正済の切断長さを新規の切断長さとして、後続の押出品（後続品）を切断する処理と、が実行されるようにしたことを特徴とする押出切断装置。
17. 押出加工された押出品を、目標とする質量（目標質量）で切断するに際して、押出品の切断長さを決定するための方法であって、
    押出加工された先行の押出品（先行品）を既定の切断長さで切断し、
    その切断された先行品の実際の質量（実際質量）を測定し、
    先行品の実際質量に対する目標質量の質量比に基づいて、既定の切断長さを、目標質量に対応する切断長さに補正して、質量補正済の切断長さを算出し、
    質量補正済の切断長さを、後続の押出品の切断長さとして決定するようにしたことを特徴とする押出品の切断長さ決定方法。

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