JP2649760B2 - 押出プレスの押出速度制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は金属押出用のラムを一定
かつ低速前進させる押出プレスの押出速度制御装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】押出プレス装置により押出プレスを行な
う場合，コンテナシリンダによりダイスに対しコンテナ
を押し付けた状態で，ビレットローダ上のビレットをラ
ム先端のステムにより該コンテナ内に装填する。（な
お，通常は，ステムへフィックスドダミーブロックを装
着させるが，ビレットとの間にダミーブロックを介在さ
せる場合もある。）そして，ラムをさらに前進させてス
テムにてビレットを強力に押圧し，ダイスからビレット
を所定形状の押出製品として押し出す。

【０００３】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，ダイス前面の残余のビレット（ディスカードと
称される。）とを切り離す。その後は，ラムを後退させ
て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プレス操作に移行す
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来装置では次の課題
があった。すなわち，ビレットが軟質金属のものであれ
ば直接押出プレスを用い，逆にビレットが硬質金属のも
のであれば間接押出プレスを用いるといったように，金
属の硬度によって使い分けるための直接または間接押出
プレス専用機として使用されていた。ところが，近年，
多品種少量生産に適応し得る押出プレスが要望されてお
り，例えば直接押出プレスで軟質金属のみならず硬質金
属のビレットをコンテナ内で押圧して，ダイスからビレ
ットを所定形状の押出製品として押し出すことが考えら
れるようになった。

【０００５】しかし，コンテナ内にビレットが多量に残
存する押出初期にあっては，ビレットとコンテナ内周面
との接触面積が大きいから，コンテナに伝達されるラム
前進圧も大きい。そして，コンテナ内のビレット残存量
が少なくなる押出後期ほどコンテナに伝達されるラム前
進圧は小さくなる。ビレットの押出開始時と押出開始後
ダイスから一定速度で所定形状の押出製品が押し出され
る間のいわゆる非定常状態下では，製品サイクルを早め
るためにも押出初期のラム前進圧を高くする必要があ
り，硬質金属になるほど顕著であった。

【０００６】このため，コンテナ内のビレットを押圧す
るラム前進圧を押出開始時のままにしておくと，一旦ダ
イスから製品が流れ出した際，前述したように，コンテ
ナ内のビレット残存量が少なくなるにしたがって，ビレ
ットの外周面とコンテナ内周面間の摩擦力も小さくなる
ため，オーバシュート（実際のラム前進速度が設定され
たラム前進速度より一時的に異常に大きくなる現象）を
生ずることになる。

【０００７】こうした現象下では，ダイスに対してビレ
ットの押付圧力が過大となるため，ダイスを傷めたり，
あるいは，ダイスから押出された製品の光沢や製品精度
（肉厚の違いが出やすい）が悪化するといった欠点があ
った。

【０００８】従来のように大容量メイン油圧ポンプで対
処しようとすると，前記したビレットの押出開始時と押
出開始後ダイスから一定速度で所定形状の押出製品が押
し出される間の非定常状態下では，ポンプ効率の悪い低
吐出領域で使用することになり，ラム低速前進速度の制
御精度が悪いといった欠点があり，この欠点を解消する
ために従来の大容量メイン油圧ポンプ２台の他に新たに
小容量の油圧ポンプを設置しようとすると，設備費用の
増加および油圧ポンプユニットの付帯設備の増加や油圧
ポンプユニットの保守，点検時間が増加するなどの欠点
を有することになる。

【０００９】本発明は，上記従来の問題点に着目し，従
来の大容量メイン油圧ポンプを用いて，ポンプ効率が高
く，かつラムの低速前進速度が円滑に行なえる押出プレ
スの押出速度制御装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明では，エンドプラテンと，ダイスと，コ
ンテナと，コンテナ内のビレット押圧用のステムが先端
に設けられたラムを有した押圧装置とがこの順に押出方
向下流側から配設されている押出プレス装置において，
前記ラムへ供給する油量による付勢力を調整してラムの
低速前進押出を可能とした押出速度制御装置を備えた構
成にした。

【００１１】

【作用】かかる本発明装置によると，大容量メイン油圧
ポンプから送出される油量の一部を，押出シリンダへ送
給される途中でサーボ弁を介して調整した余分の油がタ
ンクへ排出される。したがって，押出シリンダへ送給さ
れる必要油量によってラムは定速かつ低速度前進が可能
となる。

【００１２】

【実施例】以下，実施例に係る押出プレス装置および押
出速度制御装置の構成について図１ないし図３を用いて
説明する。図１は押出プレス装置の要部平面図，図２は
押出方向に沿って採った断面図，図３は油圧系統図であ
る。

【００１３】符号１０はマシンベースであり，一端側に
エンドプラテン１２が固設され，他端側にシリンダ取付
ブロック１４が設置され，該シリンダ取付ブロック１４
に押出シリンダ１６が固設されている。エンドプラテン
１２は，押出シリンダ１６に対面する側の下部が突出し
てダイス支持部２０となっており，該ダイス支持部２０
上にはダイスライド２２がマシン幅方向にスライド自在
に設置されている。このダイスライド２２にダイス２４
が保持されている。

【００１４】ダイスライド２２は，エンドプラテン１２
の側方に設けられたシリンダ２５によりマシン幅方向に
移動される。そして，エンドプラテン１２の背面（押出
シリンダ１６側の面）に位置された押出運転位置と，エ
ンドプラテン１２の背面から抜け出されたダイス交換位
置との間を往復可能とされている。

【００１５】エンドプラテン１２の押出シリンダ１６と
対面する側の上部にはブラケット２６が固設されてお
り，該ブラケット２６に切断装置２８が設けられてい
る。該切断装置２８は，後述するコンテナ内のディスカ
ードを切断するためのものであり，シリンダ３０により
上下方向にストロークされる切断刃３２を備えている。
前記エンドプラテン１２とシリンダ取付ブロック１４と
はコラム３４により連結されている。該コラム３４のエ
ンドプラテン１２側の部分にはコンテナガイド（図示
略）が設けられており，該コンテナガイドに沿って押出
方向に移動自在にコンテナ３８が設置されている。

【００１６】該コンテナ３８を押出方向またはそれと反
対方向に移動させるためにコンテナシリンダ（コンテナ
移動用シリンダ）４０がエンドプラテン１２に設けられ
ている。コンテナシリンダ４０のピストンロッド４２の
先端がコンテナホルダ３８Ａに連結されており，コンテ
ナシリンダ４０のピストンロッド４２を前進および後退
させることにより，コンテナホルダ３８Ａを図１および
図２の左右方向に移動させることができる。なお，コン
テナ３８はビレット装填孔４４を有しており，該ビレッ
ト装填孔４４内にはコンテナスリーブ４６が装着されて
いる。

【００１７】コンテナ３８の押出シリンダ１６側にはビ
レットローダ５２が設けられている。ビレットローダ５
２は駆動装置（図示略）によってステム進退域から退避
可能とされている。前記押出シリンダ１６はラム５８を
備えており，該ラム５８の先端にヘッドプレート５６お
よび取付部材５４を介してステム６０が取付けられてい
る。シリンダ１６の上側にはオイルタンク６２が設けら
れており，該オイルタンク６２とシリンダ１６の後端の
作動油導入口６４とはプレフィルバルブ６６にて，導通
されている。６８はバタフライバルブを示す。導入口６
４には，該導入口６４を開閉するための弁７０が設置さ
れている。この弁７０はシリンダ７２により開閉作動さ
れる。

【００１８】押出シリンダ１６の側方にはサイドシリン
ダ７６，７８が設けられており，それらのピストンロッ
ド８０，８２は前記ヘッドプレート５６に固着されてい
る。このヘッドプレート５６にはその位置を検出するた
めのロータリエンコーダ等の位置検出装置８３が接続さ
れている。なお，前記シリンダ１６，２５，２８，４
０，７６，７８には作動油圧の供給管（図１，図２では
図示略）が接続されている。

【００１９】図３は押出プレス装置の油圧配管系統図で
あり，大容量メイン油圧ポンプ８４，８８から前記押出
シリンダ１６およびサイドシリンダ７６，７８へ配管８
６，８９，９０，９１，９２および電磁弁１１０などを
介して油圧が供給される。

【００２０】また，前記大容量メイン油圧ポンプ８４，
８８は可変型の吐出ポンプとなっており，ポンプコント
ローラ１１２，１１４が装備されている。また，前記配
管８９から配管９０に至る途中に配管９３が分岐してサ
ーボ弁１２０が接続されており，このサーボ弁１２０を
通った油はタンク１２２へ排出されるようになってお
り，ラム５８の低速前進速度を可能にする必要油量のみ
を押出シリンダ１６へ供給されるようになっている。

【００２１】また，ラム５８の前進時の位置を位置検出
装置８３で検出し，適正位置かどうかをコントローラ１
２３にフィードバックされ，これが，コントローラ１２
３によってサーボ弁１２０およびポンプコントローラ１
１２，１１４を制御することでラム５８の前進速度が設
定値に対して適正になるようになっている。なお，本実
施例において，ラム５８の低速前進速度を可能ならしめ
るために，油圧装置１３０を経由して押出シリンダ１６
およびサイドシリンダ７６，７８への油圧の供給はしな
いようになっている。

【００２２】このように構成された押出プレス装置の運
転方法について次に説明する。図１，図２に示す状態か
ら押し出しを行なうには，まずビレットローダ５２上に
ビレット１０６を置く。そして押出シリンダ１６のラム
５８を前進させてステム６０を前進させ，ビレット１０
６をコンテナ３８のビレット装填孔４４内に装填する。
このラム５８の前進時には弁７０が開放され，ラム５８
はサイドシリンダ７６，７８により前進される。ラム５
８の前進に伴って，オイルタンク６２から多量の作動油
がプレフィルバルブ６６を経て押出シリンダ１６内に流
入する。

【００２３】次に，ビレットローダ５２をコンテナ３８
と押出シリンダ１６との間の位置から退避させる。な
お，コンテナ３８は予めコンテナシリンダ４０によりダ
イス２４と所定押圧力にて密着（接触）するように移動
されている。このようにビレット１０６の装填が終了し
た後，ラム５８をさらに前進させ，ビレット１０６を強
力に押圧してダイス２４から押し出す。このラム５８の
強力な前進に際しては，後述するとおり，コンテナシリ
ンダ４０の付勢力がラム５８の位置に応じて制御され
る。

【００２４】ビレットの押し出しが終了した後，コンテ
ナシリンダ４０を作動させてコンテナ３８をダイス２４
から離反させるように移動させる。次いで，切断装置２
８のシリンダ３０を作動させ，切断刃３２を下降させる
ことにより製品とディスカードとを切断する。切断終了
後，シリンダ３０により切断刃３２を待機状態まで後退
させる。その後，ラム５８を所定の待機位置まで後退さ
せるとともに，コンテナ３８をダイス２４に密着させ，
次回の押出プレス工程に移行する。

【００２５】ラム５８の前進に伴う押出工程におけるラ
ム５８の低速前進速度制御例を次に説明する。従来，直
接押出プレス装置を用いて軟質金属のビレット１０６の
押し出しを行なうときのラム５８の速度範囲は例えば最
大速度２０ｍｍ／ｓｅｃまでとされており，実際に使用
されるラム５８の前進速度は５〜１０ｍｍ／ｓｅｃの範
囲が最も多く，本発明におけるラム５８の前進速度が１
〜５ｍｍ／ｓｅｃといった低速度域での使用は速度の変
動幅が大きく，仮に大容量メイン油圧ポンプ８４の吐出
量を低下しポンプ効率の悪い処で油量を押出シリンダ１
６に送出してもラム５８の速度が設定速度の一定の範囲
内に制御されにくいといった問題が生じている。そこで
本実施例では，今，大容量メイン油圧ポンプ８４はポン
プコントローラ１１２の指令に基づいて一定圧力の吐出
油量Ｑ（Ｑ₁ ＋Ｑ₂ ）（ｌ／ｈ）が送出される。この大
容量メインポンプ８４からの吐出油量Ｑ（ｌ／ｈ）は油
量が多いためにポンプ効率の高い吐出領域で使用され
る。吐出油量Ｑ（ｌ／ｈ）は配管８９を通り，一部の油
量Ｑ₂ （ｌ／ｈ）は配管９３を通りサーボ弁１２０を介
してタンク１２２に排出される。

【００２６】また，配管９０を通って押出シリンダ１６
へ送出される油量Ｑ₁ （ｌ／ｈ）となり，この油量Ｑ₁
（ｌ／ｈ）が押出シリンダ１６へ送出されるとラム５８
が前進を開始する。押出シリンダ１６へ送出された油量
Ｑ₁ （ｌ／ｈ）によってラム５８が前進するが，例えば
ラム５８の設定速度値１．０ｍｍ／ｓｅｃ（前述した１
〜５ｍｍ／ｓｅｃの速度範囲をさらに０．５〜１．５ｍ
ｍ／ｓｅｃと１．５〜５．０ｍｍ／ｓｅｃの２つの速度
範囲に分けられ，前者の０．５〜１．５ｍｍ／ｓｅｃの
速度範囲での制御精度は指令値の±８％，また後者の
１．５〜５．０ｍｍ／ｓｅｃの速度範囲での制御精度は
指令値の±３％となっている）とするとラム５８前進速
度を０．９２〜１．０８ｍｍ／ｓｅｃの範囲内になるよ
うに制御する。

【００２７】このために，押出シリンダ１６へ送出され
る油量がＱ₁ （ｌ／ｈ）になるように，サーボ弁１２０
を介してタンク１２２へ排出される油量Ｑ₂ ±α（ｌ／
ｈ）を調整する。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したことからも明らかなよう
に，本発明に係る押出プレスの押出速度制御装置では，
エンドプラテンと，ダイスと，コンテナと，コンテナ内
のビレット押圧用のステムが先端に設けられたラムを有
した押圧装置とがこの順に押出方向下流側から配設され
ている押出プレス装置において，前記ラムへ供給する油
量による付勢力を調整してラムの低速前進押出を可能と
した装置を備えたことにより，直接押出プレス装置を用
いて硬質金属のビレットの種類に応じたラムの低速領域
の前進速度を選ぶことができるので製品精度のよい押し
出しが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】押出プレス装置の要部平面図である。

【図２】押出方向に沿って採った断面図である。

【図３】本発明に係る油圧系統図である。

【符号の説明】

１６ 押出シリンダ ２４ ダイス ２８ 切断装置 ３２ 切断刃 ３８ コンテナ ５８ ラム ６０ ステム ８３ 位置検出装置 ８４ 大容量メイン油圧ポンプ １１０ 電磁弁 １２０ サーボ弁 １２３ コントローラ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンドプラテンと，ダイスと，コンテナ
   と，コンテナ内のビレット押圧用のステムが先端に設け
   られたラムを有した押圧装置とがこの順に押出方向下流
   側から配設されている押出プレス装置の速度制御装置に
   おいて，前記ラムへ供給する油量による付勢力を調整し
   てラムの低速前進押出を可能とした装置を備えたことを
   特徴とする押出プレスの押出速度制御装置。