JP6532130B2 - 粉末成形プレス機械及び粉末成形品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、上下パンチを用いた加圧成形によって成形品を作製する粉末成形プレス機械及び粉末成形品の製造方法に関する。

従来の粉末成形プレス機械として、例えば特許文献 1 に記載のものが知られている。特許文献１に記載の粉末成形プレス機械は、上下パンチの加圧力と位置とを任意制御することが可能に構成されている。

特開２００９−２９１７９９号公報

ところで、粉末成形プレス機械において目的とする寸法や密度を有した成形品を得るためには、各パンチなどの変形を考慮した理論的な成形条件をベースに試験的に成形を行い、試験的に作製された成形品の諸元（特に寸法及び密度）を測定し、その測定結果に基づき成形条件を微調整するというプロセスを繰り返す必要がある。しかし、このようなプロセスの繰り返し（いわゆる成形条件出し）には、多大の労力や時間がかかり、また、専門的な技術も必要となる。例えば、寸法の場合、複数の成形品の寸法を三次元測定機によって測定する必要がある。密度の場合、成形品の断面を観察するために、成形品を切断（破壊）する必要がある。

そこで、本発明は、粉末の加圧成形において、成形条件出しに要する労力等を低減することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様によれば、
ダイと、
前記ダイ内の粉末を上方から加圧する一つ以上の上パンチと、
前記ダイ内の粉末を下方から加圧する一つ以上の下パンチと、
前記上パンチ及び下パンチの成形圧力を取得する成形圧力取得部と、
前記成形圧力取得部によって取得された前記上パンチ及び下パンチの成形圧力に基づいて成形品の密度を推定する密度推定部と、
前記ダイ内の粉末の加圧成形の終了後において、前記上パンチ及び下パンチが加圧しつつ成形品を保持した状態で前記ダイが前記成形品から離間したときの前記上パンチ及び下パンチの位置を取得する位置取得部と、
前記位置取得部によって取得された前記上パンチ及び下パンチの位置に基づいて前記成形品の寸法を算出する寸法算出部と、
前記成形圧力取得部によって取得された成形圧力及び前記密度推定部によって推定された前記成形品の密度の少なくとも一方と、前記寸法算出部によって算出された前記成形品の寸法とを出力する出力部と、を有する粉末成形プレス機械が提供される。

本発明の別の態様によれば、
ダイと、前記ダイ内の粉末を上方から加圧する一つ以上の上パンチと、前記ダイ内の粉末を下方から加圧する一つ以上の下パンチとを用いて粉末成形品を作製する粉末成形品の製造方法であって、
前記上パンチ及び下パンチの成形圧力を取得し、
前記取得された前記上パンチ及び下パンチの成形圧力に基づいて成形品の密度を推定し、
前記ダイ内の粉末の加圧成形の終了後において、前記上パンチ及び下パンチが加圧しつつ成形品を保持した状態で前記ダイが前記成形品から離間したときの前記上パンチ及び下パンチの位置を取得し、
前記取得した上パンチ及び下パンチの位置に基づいて前記成形品の寸法を算出し、
前記取得された成形圧力及び前記推定された前記成形品の密度の少なくとも一方と、前記算出された前記成形品の寸法とを出力する、粉末成形品の製造方法が提供される。

本発明によれば、粉末の加圧成形において、成形条件出しに要する労力等を低減することができる。

本発明の一実施形態による粉末成形プレス機械の概略構成を示す図（一部断面図を含む）である。 図１のＡ部拡大図であり、主に粉末成形プレス機械におけるダイセット、下パンチセット及び第１油圧シリンダ機構の構成を示す図である。 図１のＢ部拡大図であり、主に粉末成形プレス機械における上パンチセット及び第２油圧シリンダ機構の構成を示す図である。 粉末成形プレス機械の部分概略斜視図であり、主にダイ、下パンチ及び上パンチのそれぞれの位置を検出する位置検出センサを示す図である。 粉末成形プレス機械の動作を制御する制御装置の概略構成を示すブロック図である。 粉末材料の種類に応じた成形圧力と圧粉密度との関係を示す図である。 粉末成形プレス機械によって作製される成形品の一例を示す図である。 粉末成形プレス機械の要部動作を説明するための図である。 粉末成形プレス機械の圧抜き動作の一例を説明するための図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態による粉末成形プレス機械１の概略構成を示している。この粉末成形プレス機械１は、いわゆる段付き成形品を作製（成形）するように構成されている。粉末成形プレス機械１においては、矩形状のベースプレート３が最下部に設けられており、このベースプレート３の四隅から４本の支柱２００が略垂直に立設されている。ベースプレート３の上（４本の支柱２００の内側）には、ダイセット２ａ、下パンチセット２ｂ〜２ｄ及び第１油圧シリンダ機構４が配設されている。

支柱２００の頭頂部には、四辺形の上部フレーム２０１が固定されており、この上部フレーム２０１には、油圧式の上部シリンダ２０２が取り付けられている。上部フレーム２０１の下方には、上部プレート１０３が設けられている。上部シリンダ２０２と上部プレート１０３とは耐圧リンク機構２０３によって連結されている。なお、上部シリンダ２０２は、上部プレート１０３を上部ラムとして上下動させる役割を担う。上部プレート１０３には、４本の支柱２００をガイドとして貫通させてあり、上部プレート１０３は、４本の支柱２００に沿って上下にスライドする。そして、この上部プレート１０３の下に、上パンチセット１０２ｂ〜１０２ｄ及び第２油圧シリンダ機構１０４が配設されている。耐圧リンク機構２０３は、上部プレート１０３の下降動作に伴って伸長し、伸長状態において加圧時の反力に対抗するもので、成形時に上部プレート１０３の位置を維持するために設けられている。このように上部シリンダ２０２で直接的に上部プレート１０３（さらに言えば、上パンチセット１０２ｂ〜１０２ｄ及び第２油圧シリンダ機構１０４）を駆動する構成は、省エネ且つ高速作動に有利である。

図２は、図１のＡ部拡大図であり、主にダイセット２ａ、下パンチセット２ｂ〜２ｄ及び第１油圧シリンダ機構４の構成を示している。

図２に示すように、ダイセット２ａは、ダイ１０が取り付けられるダイプレート２０ａ及びダイプレート２０ａに連結される連結ロッド２１ａを有する。第１下パンチセット２ｂは、第１下パンチ１１が取り付けられる第１下パンチプレート２０ｂ及び第１下パンチプレート２０ｂに連結される連結ロッド２１ｂを有する。第２下パンチセット２ｃは、第２下パンチ１２が取り付けられる第２下パンチプレート２０ｃ及び第２下パンチプレート２０ｃに連結される連結ロッド２１ｃを有する。第３下パンチセット２ｄは、第３下パンチ１３が取り付けられる第３下パンチプレート２０ｄ及び第３下パンチプレート２０ｄに連結される連結ロッド２１ｄを有する。第１油圧シリンダ機構４は、下シリンダ４ａ〜４ｅ（４ａが「下中心シリンダ」であり、４ｂ〜４ｅが「下筒状シリンダ」である）で構成されている。そして、ダイセット２ａ及び第１〜第３下パンチセット２ｂ〜２ｄと、下シリンダ４ａ〜４ｅとが連結プレート６ａ〜６ｄを介して連結されている。

下中心シリンダ４ａは、パンチの中心軸となるコアロッド１４に連結されるコアピストン４１ａと、このコアピストン４１ａを駆動する作用室を形成するようにベースプレート３に立設された中央円筒壁４０ａと、を含む。なお、コアロッド１４は、主に成形品に軸孔を設ける場合などに必要とされるもので、成形品によっては不要な場合もある。この場合は、下中心シリンダ４ａを省略することもできる。

下筒状シリンダ４ｂ〜４ｅは、下中心シリンダ４ａの中央円筒壁４０ａを囲繞するようにして所定間隔でベースプレート３に立設された環状壁４０ｂ〜４０ｅと、この環状壁４０ｂ〜４０ｅで固まれた内部空間を作用室として駆動される環状ピストン４１ｂ〜４１ｅと、この環状ピストン４１ｂ〜４１ｅに立設されて連結プレート６ａ〜６ｄに連結されるピストンロッド４２ａ〜４２ｄと、を含む。そして、各作用室は、下中心シリンダ４ａのコアピストン４１ａ及び下筒状シリンダ４ｂ〜４ｅのピストンロッド４２ａ〜４２ｄを気密又は液密状態で貫通させるように形成された封止蓋４３によって密閉されている。

中央円筒壁４０ａ及び環状壁４０ｂ〜４０ｅは、ベースプレート３の上に、中央円筒壁４０ａを中央に配し、中央円筒壁４０ａより径の大きな環状壁４０ｂを同心で配列し、さらに、環状壁４０ｂより径の大きな環状壁４０ｃ、環状壁４０ｃより径の大きな環状壁４０ｄ及び環状壁４０ｄより径の大きな環状壁４０ｅを同心で配列することによって形成されている。そして、立設された中央円筒壁４０ａによって形成される作用室に、コアロッド１４を往復運動させるコアピストン４１ａが内蔵され、各環状壁４０ｂ〜４０ｅによって固まれた作用室に、第１〜第３下パンチ１１〜１３及びダイ１０をそれぞれ往復運動させる環状ピストン４１ｂ〜４１ｅが内蔵される。つまり、下筒状シリンダ４ｂ〜４ｅは、コアロッド１４（換言すれば、下パンチの中心軸）を中心とした同心円状にしてベースプレート３上に配設されている。

環状ピストン４１ｂにはピストンロッド４２ａが連結され、環状ピストン４１ｃにはピストンロッド４２ｂが連結され、環状ピストン４１ｄにはピストンロッド４２ｃが連結され、環状ピストン４１ｅにはピストンロッド４２ｄが連結されている。ここで、ピストンロッド４２ａ〜４２ｄは、環状ピストン４１ｂ〜４１ｅが円周方向に比較的薄いため、太くすることができない。そこで、本実施形態では、ピストンロッド４２ａ〜４２ｄを、各環状ピストン４１ｂ〜４１ｅに対して周方向に複数本ずつ隔設することにしている。例えば、ピストンロッド４２ａは４本、ピストンロッド４２ｂは８本、ピストンロッド４２ｃは１２本、ピストンロッド４２ｄは１６本とすることができる。好ましくは、これらのピストンロッド４２ａ〜４２ｄは粉末成形プレス機械１の横断面において放射状に配列される。但し、これに限るものではなく、各ピストンロッドの数、配置、構造はプレス機械の能力に応じて適宜設計され得る。

封止蓋４３には、コアピストン４１ａ及びピストンロッド４２ａ〜４２ｄを貫通させる孔が設けられている。そして、封止蓋４３は、ベースプレート３と共にシリンダ全体を挟持して液密状態に密閉し、下シリンダ４ａ〜４ｅを構成している。また、コアピストン４１ａ及びピストンロッド４２ａ〜４２ｃのそれぞれを上下に駆動するための作動油を供給又は排出する配管口４６ａが封止蓋４３に、同じく配管口４６ｂがベースプレート３に設けられている。例えば、コアピストン４１ａ及び各ピストンロッド４２ａ〜４２ｄのそれぞれを上方へ駆動する場合には、対応する配管口４６ｂから作用室内に作動油を供給すると共に対応する配管口４６ａから作動油を排出し、下方へ駆動する場合には、対応する配管口４６ａから作用室内に作動油を供給すると共に対応する配管口４６ｂから作動油を排出する。

かかる作動油の作用室への供給と作用室からの排出は、下シリンダ４ａ〜４ｅのそれぞれに設けられた油圧回路によって実施される。このような油圧回路は公知であるので、ここでの図示及び詳細な説明は省略するが、一般に、油圧回路は、作動油を圧送する油圧ポンプや切替バルブなどを含み、油圧ポンプの回転方向を切り替えたり、切替バルブによって作動油の経路を切り替えたりすることによって、上述のような作動油の供給と排出とを実施する。また、油圧回路は、例えば油圧ポンプの回転数に応じて作用室内に供給する作動油の圧力（作動液圧）を増減させることができる。なお、本実施形態において、下シリンダ４ａ〜４ｅの油圧回路のそれぞれには、作用室内に供給される作動油圧を検出するための圧力センサ（油圧センサ）が設けられている。

連結プレート６ａ〜６ｄは、ピストンロッド４２ａ〜４２ｄのそれぞれと連結される。連結プレート６ａ〜６ｄは、それぞれ下筒状シリンダ４ｂ〜４ｅに対応するように設けられている。すなわち、下筒状シリンダ４ｂに対応して連結プレート６ａが、下筒状シリンダ４ｃに対応して連結プレート６ｂが、下筒状シリンダ４ｄに対応して連結プレート６ｃが、下筒状シリンダ４ｅに対応して連結プレート６ｄが、それぞれ設けられ、ピストンロッド４２ａと連結プレート６ａが、ピストンロッド４２ｂと連結プレート６ｂが、ピストンロッド４２ｃと連結プレート６ｃが、ピストンロッド４２ｄと連結プレート６ｄが、それぞれ連結される。

本実施形態において、連結プレート６ａ〜６ｃは外側に向かう程、径が大きくなる環状に形成され、最も外側にある連結プレート６ｄは、矩形状に形成されている。但し、これに限るものではなく、各連結プレート６ａ〜６ｄは任意の形状とすることができる。連結プレート６ａ〜６ｄの上面には、以下の説明するユニット化されたダイセット２ａ及び第１〜第３下パンチセット２ｂ〜２ｄの各連結ロッド２１ａ〜２１ｄが固定される連結凹部６０ａ〜６０ｃ及び連結孔６０ｄが設けられている。また、連結プレート６ａの中心にはコアピストン４１ａを案内するガイド孔６１が設けられている。

ダイセット２ａ及び第１〜第３下パンチセット２ｂ〜２ｄは、連結ロッド２１ａ〜２１ｄとコアピストン４１ａを案内するガイド孔７ａ〜７ｅが形成されたミドルプレート７を用いてユニット化される。具体的には、ダイセット２ａ及び第１〜第３下パンチセット２ｂ〜２ｄは、ダイプレート２０ａの連結ロッド２１ａを第１下パンチプレート２０ｂのガイド孔２３ｂとミドルプレート７のガイド孔７ａに挿通させ、第１下パンチプレート２０ｂの連結ロッド２１ｂを第２下パンチプレート２０ｃのガイド孔２３ｃとミドルプレート７のガイド孔７ｂに挿通させ、第２下パンチプレート２０ｃの連結ロッド２１ｃを第３下パンチプレート２０ｄのガイド孔２３ｄとミドルプレート７のガイド孔７ｃに挿通させ、第３下パンチプレート２０ｄの連結ロッド２１ｄをミドルプレート７のガイド孔７ｄに挿通させることによってユニット化される。なお、図１においては、中心線を挟んで、右側が主に連結ロッド２１ａ〜２１ｃとガイド孔２３ｂ〜２３ｄの挿通関係を示し、左側が主に各プレート２０ａ〜２０ｄと連結ロッド２１ａ〜２１ｄのネジ２２による連結関係を示している。

ミドルプレート７において、ガイド孔７ａは連結プレート６ｄの連結孔６０ｄと、ガイド孔７ｂは連結プレート６ｃの連結凹部６０ｃと、ガイド孔７ｃは連結プレート６ｂの連結凹部６０ｂと、ガイド孔７ｄは連結プレート６ａの連結凹部６０ａと、ガイド孔７ｅは連結プレート６ａの中心に設けられたガイド孔６１と、それぞれ上下方向に対応する位置で設けられている。また、連結ロッド２１ａ〜２１ｄの連結プレート６ａ〜６ｄと固定される部分には固定具嵌め込み用の溝部が凹設されており、それぞれ固定具６２ａ〜６２ｄが嵌め込まれている。これにより、連結ロッド２１ａは連結プレート６ｄに、連結ロッド２１ｂは連結プレート６ｃに、連結ロッド２１ｃは連結プレート６ｂに、連結ロッド２１ｄは連結プレート６ａに固定される。

なお、ダイ１０及び第１〜第３下パンチ１１〜１３は、ダイ押え９ａ、ダイホルダ９ｂ、パンチ押え９ｃ、パンチ受け板９ｄ等の各アダプタによって、ダイプレート２０ａ及び第１〜第３下パンチプレート２０ｂ〜２０ｄにセットされる。

次に、第１油圧シリンダ機構４の下筒状シリンダ４ｂ〜４ｅと、ユニット化されたダイセット２ａ及び第１〜第３下パンチセット２ｂ〜２ｄとの連結について説明する。下筒状シリンダ４ｂ〜４ｅと、ユニット化されたダイセット２ａ及び第１〜第３下パンチセット２ｂ〜２ｄとを連結する組立作業では、まず、上述のようにして外段取りでユニット化されたダイセット２ａ及び第１〜第３下パンチセット２ｂ〜２ｄのミドルプレート７を、ミドルプレート支持台８に載せる。ミドルプレート支持台８は、ミドルプレート７を、第３下パンチプレート２０ｄと連結プレート６ａ〜６ｄとの間に位置させる高さで設けられており、その上端面には、ミドルプレート７をスライドさせるＬ型形状のスライド部８ａが設けられている。このため、ミドルプレート７をミドルプレート支持台８に載せる場合には、ミドルプレート支持台８に適宜に設けたスライド部８ａまでミドルプレート７を持ち上げ、スライド部８ａをスライドさせることで設置するようにすれば良い。このようにしてミドルプレート７がミドルプレート支持台８に設置されると、ガイド孔７ａ〜７ｄが、連結プレート６ａ〜６ｄの連結凹部６０ａ〜６０ｃ及び連結孔６０ｄに対応した上方位置に位置決めされ、また、ガイド孔７ｅには下中心シリンダ４ａのコアピストン４１ａが挿通される。

次いで、下筒状シリンダ４ｂ〜４ｅを駆動して連結プレート６ａ〜６ｄを上昇させ、連結ロッド２１ｂ〜２１ｄを連結プレート６ａ〜６ｃの連結凹部６０ａ〜６０ｃに挿入すると共に連結ロッド２１ａを連結プレート６ｄの連結孔６０ｄに貫挿する。そして、固定具６２ａ〜６２ｄを、連結ロッド２１ａ〜２１ｄの溝部に嵌め込み、図示省略のボルト等によって連結プレート６ａ〜６ｄに固定する。また、コアロッド１４はコアピストン４１ａの上端に設けられたネジ穴に螺合される。なお、本実施形態においては、固定具６２ａ〜６２ｃが連結プレート６ａ〜６ｃの上面に固定され、固定具６２ｄが連結プレート６ｄの下面に固定されている。但し、これに限るものではなく、固定具６２ｄも、固定具６２ａ〜６２ｃと同様、連結プレート６ｄの下面に固定されてもよい。

以上のような比較的簡易な取付作業で、ユニット化されたダイセット２ａ及び第１〜第３下パンチセット２ｂ〜２ｄと、下筒状シリンダ４ｂ〜４ｅとを連結して固定することができる。

図３は、図１のＢ部拡大図であり、主に上パンチセット１０２ｂ〜１０２ｄ及び第２油圧シリンダ機構１０４の構成を示している。上パンチセット１０２ｂ〜１０２ｄ及び第２油圧シリンダ機構１０４は、上述のダイセット２ａ、下パンチセット２ｂ〜２ｄ及び第１油圧シリンダ機構４に対向させるようにその上方に配設される。なお、上パンチセット１０２ｂ〜１０２ｄは、基本的に、ダイセット関連部分を除いて、下パンチセット２ｂ〜２ｄの上下を逆にしたものと考えて良い。

図３に示すように、第１上パンチセット１０２ｂは、第１上パンチ１１１が取り付けられる第１上パンチプレート１２０ｂ及び第１上パンチプレート１２０ｂに連結される連結ロッド１２１ｂを有する。第２上パンチセット１０２ｃは、第２上パンチ１１２が取り付けられる第２上パンチプレート１２０ｃ及び第２上パンチプレート１２０ｃに連結される連結ロッド１２１ｃを有する。第３上パンチセット１０２ｄは、第３上パンチ１１３が取り付けられる第３上パンチプレート１２０ｄ及び第３上パンチプレート１２０ｄに連結される連結ロッド１２１ｄを有する。第２油圧シリンダ機構１０４は、上シリンダ１０４ａ〜１０４ｄ（１０４ａが「上中心シリンダ」であり、１０４ｂ〜１０４ｄが「上筒状シリンダ」である）で構成されている。そして、第１〜第３上パンチセット１０２ｂ〜１０２ｄと、上シリンダ１０４ａ〜１０４ｄとが連結プレート１０６ａ〜１０６ｃを介して連結されている。

上中心シリンダ１０４ａは、上コアロッド１１４に連結されるコアピストン１４１ａと、このコアピストン１４１ａを駆動する作用室を形成するように上部プレート１０３に立設された中央円筒壁１４０ａと、を備えている。なお、上コアロッド１１４が不要の場合には、上中心シリンダ１０４ａを省略することができる。あるいは、中心シリンダを使用して最も内側のパンチを駆動する構造とすることも可能である。

上筒状シリンダ１０４ｂ〜１０４ｄは、上中心シリンダ１０４ａの中央円筒壁１４０ａを囲繞するようにして所定間隔で上部プレート１０３に立設された環状壁１４０ｂ〜１４０ｄと、この環状壁１４０ｂ〜１４０ｄで固まれた内部空間を作用室として駆動される環状ピストン１４１ｂ〜１４１ｄと、この環状ピストン１４１ｂ〜１４１ｄに立設されて連結プレート１０６ａ〜１０６ｃに連結されるピストンロッド１４２ａ〜１４２ｃと、を備えている。そして、各作用室は、上中心シリンダ１０４ａのコアピストン１４１ａ及び上筒状シリンダ１０４ｂ〜１０４ｄのピストンロッド１４２ａ〜１４２ｃを気密又は液密状態で貫通させるように形成された封止蓋１４３によって密閉されている。

中央円筒壁１４０ａ及び環状壁１４０ｂ〜１４０ｄは、上部プレート１０３の下に、中央円筒壁１４０ａを中央に配し、該中央円筒壁１４０ａより径の大きな環状壁１４０ｂを同心で配列し、さらに、該環状壁１４０ｂより径の大きな環状壁１４０ｃ及び該環状壁４０ｃより径の大きな環状壁１４０ｄを同心で配列することによって形成されている。そして、立設された中央円筒壁１４０ａによって形成される作用室に、上コアロッド１１４を往復運動させるコアピストン１４１ａが内蔵され、各環状壁１４０ｂ〜１４０ｄによって囲まれた内部空間である作用室に、第１〜第３上パンチ１１１〜１１３を往復運動させる環状ピストン１４１ｂ〜１４１ｄが内蔵される。つまり、上筒状シリンダ１０４ｂ〜１０４ｄは、上コアロッド１１４（換言すれば、上パンチの中心軸）を中心とした同心円状にして上部プレート１０３下に配設されている。

環状ピストン１４１ｂにはピストンロッド１４２ａが連結され、環状ピストン１４１ｃにはピストンロッド１４２ｂが連結され、環状ピストン１４１ｄにはピストンロッド１４２ｃが連結されている。ここで、上述のピストンロッド４２ａ〜４２ｅと同様、ピストンロッド１４２ａ〜１４２ｃは、各環状ピストン１４１ｂ〜１４１ｄに対し周方向に複数本ずつ隔設されている（放射状に配列されている）。

封止蓋１４３には、コアピストン１４１ａ及びピストンロッド１４２ａ〜１４２ｃを貫通させる孔が設けられている。そして、封止蓋１４３は、上部プレート１０３と共にシリンダ全体を挟持して少なくとも液密封止し、上シリンダ１０４ａ〜１０４ｄを構成している。また、コアピストン１４１ａ及びピストンロッド１４２ａ〜１４２ｃを上下に駆動する作動油を供給又は排出する配管口１４６ａが封止蓋１４３に、同じく配管口１４６ｂが上部プレート１０３に設けられている。例えば、コアピストン１４１ａ及び各ピストンロッド１４２ａ〜１４２ｃのそれぞれを下方へ駆動する場合には、対応する配管口１４６ｂから作用室内に作動油を供給すると共に対応する配管口１４６ａから作動油を排出し、上方へ駆動する場合には、対応する配管口１４６ａから作用室内に作動油を供給すると共に対応する配管口１４６ｂから作動油を排出する。

かかる作動油の作用室への供給と作用室からの排出は、上述の下シリンダ４ａ〜４ｅと同様、上シリンダ１０４ａ〜１０４ｄのそれぞれに設けられた油圧回路によって実施される。なお、本実施形態において、上シリンダ１０４ａ〜１０４ｄの油圧回路のそれぞれには、作用室内に供給される作動油圧を検出するための圧力センサ（油圧センサ）が設けられている。

連結プレート１０６ａ〜１０６ｃは、ピストンロッド１４２ａ〜１４２ｃのそれぞれと連結される。連結プレート１０６ａ〜１０６ｃは、上筒状シリンダ１０４ｂ〜１０４ｄに対応するように設けられている。すなわち、上筒状シリンダ１０４ｂに対応して連結プレート１０６ａが、上筒状シリンダ１０４ｃに対応して連結プレート１０６ｂが、上筒状シリンダ１０４ｄに対応して連結プレート１０６ｃが、それぞれ設けられ、ピストンロッド１４２ａと連結プレート１０６ａが、ピストンロッド１４２ｂと連結プレート１０６ｂがピストンロッド１４２ｃと連結プレート１０６ｃが、それぞれ連結される。

本実施形態において、連結プレート１０６ａ〜１０６ｃは、外側に向かう程、径が大きくなる環状に形成されている。但し、これに限るものではなく、各連結プレート１０６ａ〜１０６ｃは任意の形状とすることができる。連結プレート１０６ａ〜１０６ｃの上面には、以下に説明するユニット化された上パンチセット１０２ｂ〜１０２ｄの各連結ロッド１２１ｂ〜１２１ｄを固定する連結凹部１６０ａ〜１６０ｃが設けられている。また、連結プレート１０６ａの中心にはコアピストン１４１ａを案内するガイド孔１６１が設けられている。

第１〜第３上パンチセット１０２ｂ〜１０２ｄは、連結ロッド１２１ｂ〜１２１ｄとコアピストン１４１ａを案内するガイド孔１０７ｂ〜１０７ｅが形成されたミドルプレート１０７を用いてユニット化される。具体的には、第１〜第３上パンチセット１０２ｂ〜１０２ｄは、第１上パンチプレート１２０ｂの連結ロッド１２１ｂを第２上パンチプレート１２０ｃのガイド孔１２３ｃとミドルプレート１０７のガイド孔１０７ｂに挿通させ、第２上パンチプレート１２０ｃの連結ロッド１２１ｃを第３上パンチプレート１２０ｄのガイド孔１２３ｄとミドルプレート１０７のガイド孔１０７ｃに挿通させ、第３上パンチプレート１２０ｄの連結ロッド１２１ｄをミドルプレート１０７のガイド孔１０７ｄに挿通させることによってユニット化される。なお、図３においては、図１と同様に、中心線を挟んで、右側が主に連結ロッド１２１ｂ，１２１ｃとガイド孔１２３ｃ，１２３ｄの挿通関係を示し、左側が主に各プレート１２０ｂ〜１２０ｄと連結ロッド１２１ｂ〜１２１ｄのネジによる連結関係を示している。

ミドルプレート１０７において、ガイド孔１０７ｂは連結プレート１０６ｃの連結凹部１６０ｃと、ガイド孔１０７ｃは連結プレート１０６ｂの連結凹部１６０ｂと、ガイド孔１０７ｄは連結プレート１０６ａの連結凹部１６０ａと、ガイド孔１０７ｅは連結プレート１０６ａの中心に設けられたガイド孔１６１と、それぞれ上下方向に対応する位置で設けられている。また、連結ロッド１２１ｂ〜１２１ｄの連結プレート１０６ａ〜１０６ｃと固定される部分には、固定具１６２ａ〜１６２ｃを嵌め込む固定具嵌め込み用の溝部が凹設され、それぞれ固定具１６２ａ〜１６２ｃが嵌め込まれている。また、第１〜第３上パンチセット１０２ｂ〜１０２ｄの場合には、連結凹部１６０ａ〜１６０ｃに挿入された連結ロッド１２１ｂ〜１２１ｄが連結プレート１０６ａ〜１０６ｃの反対側からネジ１２２で固定されている。このため、固定具１６２ａ〜１６２ｃの使用が不要な場合もあり得る。

なお、第１〜第３上パンチ１１１〜１１３は、パンチ押え１０９ｃ、パンチ受け板１０９ｄ等のアダプタによって、第１〜第３上パンチプレート１２０ｂ〜１２０ｄにセットされる。

次に、第２油圧シリンダ機構１０４の上筒状シリンダ１０４ｂ〜１０４ｄと、ユニット化された第１〜第３上パンチセット１０２ｂ〜１０２ｄとの連結について説明する。上筒状シリンダ１０４ｂ〜１０４ｄと、第１〜第３上パンチセット１０２ｂ〜１０２ｄとを連結する組立作業では、まず、外段取りでユニット化された第１〜第３上パンチセット１０２ｂ〜１０２ｄのミドルプレート１０７を、ミドルプレート支持壁１０８に組み付ける。ミドルプレート支持壁１０８は、ミドルプレート１０７を、第３上パンチプレート１２０ｄと連結プレート１０６ａ〜１０６ｃとの聞に位置させる高さで設けられており、その下端部内側面に、ミドルプレート１０７をスライドインさせるコ字形状のスライド溝１０８ａが凹設されている。このため、ミドルプレート１０７をミドルプレート支持壁１０８に組み付ける際には、ミドルプレート支持壁１０８のスライド溝１０８ａまでミドルプレート１０７を持ち上げ、スライド溝１０８ａに沿ってスライドさせることで設置するようにすればよい。このようにしてミドルプレート１０７がミドルプレート支持壁１０８に設置されると、ガイド孔１０７ｂ〜１０７ｄが、連結プレート１０６ａ〜１０６ｃの連結凹部１６０ａ〜１６０ｃに対応した下方位置に位置決めされ、また、ガイド孔１０７ｅには上中心シリンダ１０４ａのコアピストン１４１ａが挿通される。

次いで、上筒状シリンダ１０４ｂ〜１０４ｄを駆動して連結プレート１０６ａ〜１０６ｃを下降させ、連結ロッド１２１ｂ〜１２１ｄを連結プレート１０６ａ〜１０６ｃの連結凹部１６０ａ〜１６０ｃに挿入する。そして、連結プレート１０６ａ〜１０６ｃの反対側からネジ１２２にて固定する。上コアロッド１１４は、コアピストン１４１ａの上端に設けられたネジ穴に螺合される。

以上のような比較的簡易な取付作業で、ユニット化した上パンチセット１０２ｂ〜１０２ｄと、上筒状シリンダ１０４ｂ〜１０４ｄとを連結して固定することができる。なお、上述の外段取り及びユニット化という点では、連結プレート１０６ａ〜１０６ｃを使用するのが好ましいが、連結プレートを介さずに上筒状シリンダ１０４ｂ〜１０４ｄと連結ロッド１２１ａ〜１２１ｃとを連結する構成も可能である。

図４は、粉末成形プレス機械１の部分概略斜視図であり、主にダイ１０、第１〜第３下パンチ１１〜１３及び第１〜第３上パンチ１１１〜１１３のそれぞれの上下方向の位置を検出する第１〜第７位置検出センサ３０１〜３０７を示している。本実施形態においては第１〜第７位置検出センサ３０１〜３０７としてリニアセンサが用いられている。但し、これに限るものではなく、ダイ１０、第１〜第３下パンチ１１〜１３及び第１〜第３上パンチ１１１〜１１３のそれぞれの上下方向の位置を検出可能な各種センサを用いることができる。

第１位置検出センサ３０１は、ダイセット２ａが連結された連結プレート６ｄまで延びるアーム部を有しており、連結プレート６ｄの上下方向の位置（すなわち、ダイ１０の位置）を検出する。第２位置検出センサ３０２は、第１下パンチセット２ｂが連結された連結プレート６ｃまで延びるアーム部を有しており、連結プレート６ｃの上下方向の位置（すなわち、第１下パンチ１１の位置）を検出する。第３位置検出センサ３０３は、第２下パンチセット２ｃが連結された連結プレート６ｂまで延びるアーム部を有しており、連結プレート６ｂの上下方向の位置（すなわち、第２下パンチ１２の位置）を検出する。第４位置検出センサ３０４は、第３下パンチセット２ｄが連結された連結プレート６ａまで延びるアーム部を有しており、連結プレート６ａの上下方向の位置（すなわち、第３下パンチ１３の位置）を検出する。

同様に、第５位置検出センサ３０５は、第１上パンチセット１０２ｂが連結された連結プレート１０６ｃまで延びるアーム部を有しており、連結プレート１０６ｃの上下方向の位置（すなわち、第１上パンチ１１１の位置）を検出する。第６位置検出センサ３０６は、第２上パンチセット１０２ｃが連結された連結プレート１０６ｂまで延びるアーム部を有しており、連結プレート１０６ｂの上下方向の位置（すなわち、第２上パンチ１１２の位置）を検出する。第７位置検出センサ３０７は、第３上パンチセット１０２ｄが連結された連結プレート１０６ａまで延びるアーム部を有しており、連結プレート１０６ａの上下方向の位置（すなわち、第３上パンチ１１３の位置）を検出する。

粉末成形プレス機械１の動作は、前面に操作パネル４００ａを有した制御装置４００（図１参照）によって制御される。図５は、制御装置４００の概略構成を示すブロック図である。本実施形態において、制御装置４００は、入力部４０１と、粉末供給制御部４０２と、シリンダ駆動部４０３と、シリンダ出力算出部４０４と、成形圧力取得部４０５と、密度推定部４０６と、位置取得部４０７と、寸法算出部４０８と、表示部４０９と、重量推定部４１０と、粉末異常判定部４１１と、記憶部４１２とを含む。また、制御装置４００には、粉末成形プレス機械１に配置された各種センサの検出信号が入力される。各種センサの検出信号は、第１〜第７位置検出センサ３０１〜３０７の検出信号（位置検出信号）、下筒状シリンダ４ｂ〜４ｄ及び上筒状シリンダ１０４ｂ〜１０４ｄのそれぞれの油圧回路に設けられた圧力センサの検出信号（作動油圧検出信号）を含む。

入力部４０１は、主に操作パネル４００ａに設けられた各種キーやスイッチなどから構成される。入力部４０１は、主にオペレータ等が粉末材料（以下単に「粉末」という）の種類情報（以下「粉末種類情報」という）、作製する成形品の形状情報（目標寸法を含む）及び成形条件の調整パラメータなどの各種情報を入力するために使用される。

粉末供給制御部４０２は、粉末種類情報及び形状情報に基づいて粉末充填量を算出し、算出した粉末充填量に基づいて、図示省略の粉末供給装置を駆動してダイ１０中に粉末を供給する。

シリンダ駆動部４０３は、上部シリンダ２０２を駆動して上パンチセット１０２ｂ〜１０２ｄ及び第２油圧シリンダ機構１０４を移動させ、第１油圧シリンダ機構４（下中心シリンダ４ａ，下筒状シリンダ４ｂ〜４ｅ）を駆動してコアロッド１４、下パンチ１１〜１３、ダイ１０を動作させ、第２油圧シリンダ機構１０４（上中心シリンダ１０４ａ，上筒状シリンダ１０４ｂ〜１０４ｄ）を駆動して上コアロッド１１４、上パンチ１１１〜１１３を動作させる。

特に、シリンダ駆動部４０３は、各種センサの検出信号や入力部４０１を介して入力された各種情報に基づいて第１油圧シリンダ機構４及び第２油圧シリンダ機構１０４を駆動する。具体的には、シリンダ駆動部４０３は、第１油圧シリンダ機構４及び第２油圧シリンダ機構１０４の各シリンダ（の作用室）に供給される作動油圧を制御して各シリンダを駆動し、これにより、コアロッド１４、下パンチ１１〜１３、ダイ１０上コアロッド１１４、上パンチ１１１〜１１３を動作させる。なお、本実施形態において、シリンダ駆動部４０３は、各シリンダの油圧回路に設けられた油圧ポンプの駆動（回転方向や回転数）、及び/又は、切替パルプの動作を制御して、各シリンダに供給される作動油圧を制御するように構成されている。

そして、シリンダ駆動部４０３が第１油圧シリンダ機構４及び第２油圧シリンダ機構１０４を駆動して、コアロッド１４、下パンチ１１〜１３、ダイ１０、上コアロッド１１４、上パンチ１１１〜１１３を適宜動作させることによって、ダイ１０中の粉末移動、ダイ１０中の粉末の加圧成形、その加圧成形後の圧抜き、及び、加圧成形によって作製された成形品のダイ１０からの抜出しが行われる。後述するように、本実施形態において、粉末成形プレス機械１は、加圧成形によって作製された成形品を、第１〜第３下パンチ１１〜１３及び第１〜第３上パンチ１１１〜１１３で保持した状態でダイ１０から抜き出すように構成されている（図８参照）。

シリンダ出力算出部４０４は、主に下筒状シリンダ４ｂ〜４ｄ及び上筒状シリンダ１０４ｂ〜１０４ｄの出力を算出する。算出される出力は、例えば、加圧成形時に各シリンダ４ｂ〜４ｄ，１０４ｂ〜１０４ｄが各パンチ（第１〜第３下パンチ１１〜１３，第１〜第３上パンチ１１１〜１１３）に加えた荷重であり、粉末に対する各パンチの加圧力に相当するものである。本実施形態において、シリンダ出力算出部４０４は、加圧成形時に各シリンダ４ｂ〜４ｄ，１０４ｂ〜１０４ｄに供給された作動油圧及び各シリンダ４ｂ〜４ｄ，１０４ｂ〜１０４ｄの受圧面積などに基づいて、各シリンダ４ｂ〜４ｄ，１０４ｂ〜１０４ｄの出力を算出する。

成形圧力取得部４０５は、各パンチ（第１〜第３下パンチ１１〜１３，第１〜第３上パンチ１１１〜１１３）の成形圧力、すなわち、加圧成形時に各パンチ１１〜１３，１１１〜１１３が粉末に加えた面圧を取得する。本実施形態において、成形圧力取得部４０５は、シリンダ出力算出部４０４によって算出された各シリンダ４ｂ〜４ｄ，１０４ｂ〜１０４ｄの加圧成形時の出力を、各パンチ１１〜１３，１１１〜１１３の粉末との接触面積（すなわち、各パンチの加圧面積）で除算することによって、各パンチの成形圧力を取得する。

密度推定部４０６は、成形圧力取得部４０５によって算出された各パンチ１１〜１３，１１１〜１１３の成形圧力に基づいて、加圧成形よって作製された成形品の密度を推定する。本実施形態において、密度推定部４０６は、次のようにして成形品の密度を推定する。

密度推定部４０６は、予め求められて記憶部４１２に記憶されている「成形圧力−圧粉密度」特性の情報（データ）を参照して成形品の密度を推定する。図６に示すように、「成形圧力−圧粉密度」特性は、粉末の種類によって異なる。図６には、４種類の粉末Ａ〜Ｄの「成形圧力−圧粉密度」特性が示されている。図６に示すように、成形圧力が増加すると圧粉密度が増加する。密度推定部４０６は、入力部４０１を介して入力された粉末種類情報に基づいて、対応する「成形圧力−圧粉密度」特性（データ）を記憶部４１２から取得する。そして、密度推定部４０６は、取得した「成形圧力−圧粉密度」特性を用い、成形圧力取得部４０５によって取得（算出）された各パンチ１１〜１３，１１１〜１１３の成形圧力に基づいて成形品の各部位（各パンチに対応する部位）の密度を推定する。なお、推定された密度は、その成形品（の製造番号）と対応付けされた状態で記憶部４１２に記憶される。

位置取得部４０７は、詳細は後述するが、ダイ１０内の粉末の加圧成形終了後において、各パンチ１１〜１３，１１１〜１１３全てが加圧した状態でダイ１０が成形品から離間したときの、すなわちダイ１０から成形品を抜出す時の各パンチの位置を取得する。具体的には、ダイ１０から成形品を抜出すときの第２〜第７位置検出センサ３０２〜３０７の検出信号に基づいて、ダイ１０から抜き出された成形品を保持する状態の第１〜第３下パンチ１１〜１３及び第１〜第３上パンチ１１１のそれぞれの位置を取得する。なお、位置取得部４０７は、第１〜第７位置検出センサ３０１〜３０７の検出信号に基づいて、ダイ１０、第１〜第３下パンチ１１〜１３及び第１〜第３上パンチ１１１〜１１３のそれぞれの位置を常時取得することが可能である。

寸法算出部４０８は、ダイ１０から抜き出された成形品を保持する状態の第１〜第３下パンチ１１〜１３及び第１〜第３上パンチ１１１〜１１３のそれぞれの位置に基づいて、成形品の上下方向の寸法（以下「実寸法」という）を算出する。ここで算出される実寸法は、目標寸法に対応するものである。好ましくは、寸法算出部４０８は、粉末の種類や各パンチ１１〜１３，１１１〜１１３の成形圧力などに基づいて推定（算出）されるスプリングパック量を考慮して、成形品の上下方向の実寸法を算出する。なお、このスプリングパック量は、オペレータ等によって入力部４０１を介して入力されたものであってもよい。なお、算出された寸法は、その成形品（の製造番号）と対応付けされた状態で記憶部４１２に記憶される。

表示部４０９は、オペレータ等に対して情報を出力する出力部の一例であって、操作パネル４００ａ内に配置されており、主に粉末成形プレス機械１の動作状態や成形品に関する情報を表示する。表示部４０９はタッチパネルなどで構成されてもよく、この場合、表示部４０９は入力部４０１としての機能を兼ねることができる。本実施形態において、表示部４０９は、成形品を作製する度、すなわち、成形サイクル毎に、成形圧力取得部４０５によって取得（算出）された各パンチ１１〜１３，１１１〜１１３の成形圧力、密度推定部４０６によって推定された成形品の各部位の密度、及び、寸法算出部４０８によって算出された成形品の上下方向の実寸法を表示するように構成されている。

重量推定部４１０は、密度推定部４０６によって推定された成形品の密度と寸法算出部４０８によって算出された成形品の寸法とに基づいて、成形品の重量を推定する。具体的には、寸法算出部４０８によって算出された成形品の実寸法に基づいて成形品の各部位の体積が算出され、その算出された体積と密度推定部４０６によって推定された成形品の各部位の密度とを乗算し、その乗算結果の値を合計することによって成形品全体の重量が推定（算出される）。なお、推定された重量は、その成形品（の製造番号）と対応付けされた状態で記憶部４１２に記憶される。

粉末異常判定部４１１は、重量推定部４１０によって推定された成形品の重量と実際に測定された（実測された）成形品の重量とに基づいて、粉末異常を判定する。ここで言う「粉末異常」は、例えば、実際に使用された粉末の種類（やその配合割合）とオペレータが入力部４０１を介して入力された粉末種類情報との食い違いなどによって生じる異常を言う。

成形品の実測は、例えば、粉末成形プレス機械１に設けられた重量測定機５００によって実行される。重量測定機５００と制御装置４００は接続されており、重量測定機５００によって実測された成形品の重量の実測値情報（データ）が制御装置４００に送信される。粉末異常判定部４１１は、制御装置４００が受信した実測値情報に基づいて、粉末異常を判定する。

重量推定部４１０によって推定された成形品の重量と重量測定機５００とによって実測された成形品の重量が大きく異なる場合（例えばその差が所定のしきい値を超える場合）、粉末異常判定部４１１は、粉末が異常であると判定する。そして、本実施形態の場合には、その粉末異常を表示部４０９を介して報知する。

これに代わって、粉末異常判定部４１１が、粉末が異常であると判定した後、その旨の情報を判定対象の成形品がセットされている重量測定機５００に対して送信し、その重量測定機５００が粉末の異常を報知してよい。

なお、重量測定機５００による成形品の実測は、全ての成形品に対して行う必要はない。例えば、ロット生産の最初の成形品に対して重量が実測される。また例えば、加圧成形の条件出しのときに実行される。これにより、重量推定部４１０の重量の推定結果が保証される。また、粉末成形プレス機械１によって作製された成形品は、次の工程が実行されるまで（その工程が実行される場所に搬送されるまで）重量測定機５００で待機してもよい。それにより、待機中に、その成形品に対する粉末異常が判定される。

記憶部４１２には、上述したように、密度推定部４０６が成形品の密度を推定するときに参照する、図６に示すような「成形圧力−圧粉密度」特性（データ）が記憶されている。また、成形品（その製造番号）に対応付けした状態で、密度推定部４０６によって推定された密度、寸法算出部４０８によって算出された寸法、および重量推定部４１０によって推定された重量が記憶されている。この記憶されている成形品ごとの密度、寸法、および重量を参照することにより、成形品の製造履歴をいつでも知ることができる。また、成形品に製造番号が刻印され、その成形品が使用中に不具合が生じた場合、その刻印に基づいて、製造時に起因するものかまたは使用方法に起因するものかを判断することができる。

次に、図７，８を参照して粉末成形プレス機械１の動作の一例を説明する。図７は、粉末成形プレス機械１によって作製される成形品の一例を示しており、図８は、図７に示す成形品を作製する場合の粉末成形プレス機械１の要部動作を説明するための図である。なお、ここでは、上コアロッド１１４（上中心シリンダ１０４ａ）が省略されているものとする。

まず、オペレータ等は、入力部４０１を介して粉末材料情報及び作製する成形品の形状情報を制御装置４００に入力する。すると、表示部４０９は、入力された形状情報を表示する。また、粉末供給制御部４０２は、入力された粉末材料情報及び形状情報に基づいて粉末充填量などを算出し、シリンダ駆動部４０３は、入力された粉末材料情報及び形状情報に基づいて、粉末充填位置、加圧開始位置及び加圧終了位置などを算出する。ここで、形状情報とは、主に作製する成形品の上下方向の目標寸法のことをいい、ここでは図７に示される寸法ｔＨ１〜ｔＨ５が該当する。

その後、シリンダ駆動部４０３は、下中心シリンダ４ａを駆動してコアロッド１４をダイ１０中へと上昇させる。また、シリンダ駆動部４０３は、下筒状シリンダ４ｂ〜４ｄを駆動して第１〜第３下パンチ１１〜１３をダイ１０中へと上昇させると共に充填位置で第１〜第３下パンチ１１〜１３を止める。粉末供給制御部４０２は、粉末供給装置を駆動してダイ１０中に粉末充填量相当の粉末を充填する。そして、シリンダ駆動部４０３は、上部シリンダ２０２を駆動して第１〜第３上パンチ１１１〜１１３を型締め位置まで下降させて停止させる（図８（Ａ））。

次いで、シリンダ駆動部４０３は、形状情報及び粉末充填量などに基づいて算出されるダイ１０内に充填された粉末の各段中立面を基準とし、下筒状シリンダ４ｂ〜４ｄを駆動して第１〜第３下パンチ１１〜１３を加圧開始位置に位置決めすると共に、上筒状シリンダ１０４ｂ〜１０４ｄを駆動して第１〜第３上パンチ１１１〜１１３を加圧開始位置に位置決めし、主に成形品の密度の均一化を図るため、ダイ１０中の粉末移動（トランスファ）を行う（図８（Ｂ））。

次いで、シリンダ駆動部４０３は、中立面を基準として、下筒状シリンダ４ｂ〜４ｄ及び上筒状シリンダ１０４ｂ〜１０４ｄを駆動して第１〜第３下パンチ１１〜１３及び第１〜第３上パンチ１１１〜１１３を加圧終了位置まで移動させる。すなわちシリンダ駆動部４０３は、下筒状シリンダ４ｂ〜４ｄおよび上筒状シリンダ１０４ｂ〜１０４ｄを位置制御する。この位置制御により、その状態を所定時間保持して粉末を加圧（加圧成形）する（図８（Ｃ））。これにより、成形品が作製される。このとき、シリンダ出力算出部４０４は、各シリンダ４ｂ〜４ｄ，１０４ｂ〜１０４ｄに供給された作動油圧に基づいて、各シリンダ４ｂ〜４ｄ，１０４ｂ〜１０４ｄの出力（加圧成形時の出力）を算出する。

また、成形圧力取得部４０５は、シリンダ出力算出部４０４によって算出された各シリンダの出力に基づいて、各パンチ１１〜１３，１１１〜１１３の成形圧力を算出して取得する。さらに、密度推定部４０６は、成形圧力取得部４０５によって取得（算出）された各パンチ１１〜１３，１１１〜１１３の成形圧力に基づいて、作製された成形品の各部位（各パンチに対応する部位）の密度を推定する。そして、表示部４０９は、成形圧力取得部４０５によって取得（算出）された各パンチ１１〜１３，１１１〜１１３の成形圧力、及び、密度推定部４０６によって推定された成形品の各部位の密度を表示する。

所定時聞が経過して加圧成形が終了すると、シリンダ駆動部４０３は、各パンチ１１〜１３，１１１〜１１３の加圧力を低減する圧抜きを行う（図８（Ｄ））。すなわち、各パンチ１１〜１３，１１１〜１１３を駆動するシリンダ４ｂ〜４ｄ，１０４ｂ〜１０４ｄの出力を減少させる。この圧抜きは、成形品のクラックの発生を抑制するために、各パンチ１１〜１３，１１１〜１１３の加圧力のバランス（換言すれば、各シリンダ４ｂ〜４ｄ，１０４ｂ〜１０４ｄの出力のバランス）を大きく崩すことなく、実行する必要がある。

図９は、圧抜き動作中におけるシリンダ４ｂ〜４ｄ，１０４ｂ〜１０４ｄの出力の変化を示している。図９において、各シリンダ４ｂ〜４ｄ，１０４ｂ〜１０４ｄの圧抜き開始時の出力（換言すれば加圧成形出力）は、Ｐｓ（４ｂ）〜Ｐｓ（４ｄ），Ｐｓ（１０４ｂ）〜Ｐｓ（１０４ｄ）で示されている。

シリンダ駆動部４０３は、圧抜き動作中において、シリンダ４ｂ〜４ｄ，１０４ｂ〜１０４ｄに対して、速度制御とその速度制御に続く出力制御とを実行する。

ここで言う「速度制御」は、シリンダ（のピストンロッド）の速度（単位時間あたりの位置の変化量）を制御することであり、換言すれば、各パンチ１１〜１３，１１１〜１１３の速度（単位時間あたりの位置の変化量）を制御する制御である。すなわち、「速度制御」は、ある時間のある位置にシリンダのピストンロッド（換言すれば、パンチ）が存在するようにピストンロッドの位置を制御する位置制御ともいえる。

具体的には、圧抜き動作の開始から略同一のタイミングＴ１（厳密に同時である必要はなく、ある程度のずれは許容される）に各シリンダ４ｂ〜４ｄ，１０４ｂ〜１０４ｄの出力が予め設定されて加圧成形出力に対して所定の割合である出力制御開始出力Ｐｒ（４ｂ）〜Ｐｒ（４ｄ），Ｐｒ（１０４ｂ）〜Ｐｒ（１０４ｄ）（第１出力値）になるまで、その出力の減少速度を制御する。そのために、対応する油圧回路のそれぞれに設けられた油圧ポンプの駆動を制御して各シリンダに供給する作動油圧を制御する。なお、タイミングＴ１は、要求される加圧成形品の生産スピード、加圧成形の品質などに基づいて決定される。

出力制御開始出力Ｐｒ（４ｂ）〜Ｐｒ（４ｄ），Ｐｒ（１０４ｂ）〜Ｐｒ（１０４ｄ）は、例えば、加圧成形出力Ｐｓ（４ｂ）〜Ｐｓ（４ｄ），Ｐｓ（１０４ｂ）〜Ｐｓ（１０４ｄ）の２０〜３５％（好ましくは２０％）に設定されている。この設定された出力制御開始出力Ｐｒ（４ｂ）〜Ｐｒ（４ｄ），Ｐｒ（１０４ｂ）〜Ｐｒ（１０４ｄ）に、略同一のタイミングＴ１で各シリンダ４ｂ〜４ｄ，１０４ｂ〜１０４ｄの出力が到達するためのシリンダの出力減少速度が予め算出されている。

シリンダ駆動部４０３は、圧抜き動作における速度制御を開始すると、予め算出された出力減少速度で各シリンダ４ｂ〜４ｄ，１０４ｂ〜１０４ｄの出力を減少させる。その出力の減少は、各シリンダ４ｂ〜４ｄ，１０４ｂ〜１０４ｄの出力が出力制御開始出力Ｐｒ（４ｂ）〜Ｐｒ（４ｄ），Ｐｒ（１０４ｂ）〜Ｐｒ（１０４ｄ）に到達するまで（上述の圧力センサが対応する圧力値を検出するまで）実行される。

なお、本実施形態の場合、図９に示すように、各シリンダ４ｂ〜４ｄ，１０４ｂ〜１０４ｄの加圧成形出力Ｐｓ（４ｂ）〜Ｐｓ（４ｄ），Ｐｓ（１０４ｂ）〜Ｐｓ（１０４ｄ）は異なっている。したがって、各シリンダ４ｂ〜４ｄ，１０４ｂ〜１０４ｄに対して異なる出力制御開始出力Ｐｒ（４ｂ）〜Ｐｒ（４ｄ），Ｐｒ（１０４ｂ）〜Ｐｒ（１０４ｄ）と異なる出力減少速度とが設定されている。このように出力制御開始出力と出力減少速度とがシリンダごとに適切に設定されることにより、速度制御の実行中、シリンダの出力のバランス（換言すれば、各パンチの加圧力のバランス）が大きく崩れることが抑制される。ただし、各シリンダ４ｂ〜４ｄ，１０４ｂ〜１０４ｄの加圧成形出力が略同一である場合、出力制御開始出力Ｐｒ（４ｂ）〜Ｐｒ（４ｄ），Ｐｒ（１０４ｂ）〜Ｐｒ（１０４ｄ）と出力減少速度は、同一であってもよい。

また、本実施形態の場合、各シリンダ４ｂ〜４ｄ，１０４ｂ〜１０４ｄの出力制御開始出力Ｐｒ（４ｂ）〜Ｐｒ（４ｄ），Ｐｒ（１０４ｂ）〜Ｐｒ（１０４ｄ）とそれに基づいて算出されるシリンダの出力減少速度は、実験的にまたは理論的に予め算出される。例えば、良品の加圧成形品での各シリンダの出力制御開始出力に基づいて、各シリンダの出力制御開始出力と出力減少速度が算出される。したがって、加圧成形ごとに、またシリンダごとに、圧抜き制御開始からタイミングＴ１に到達するまでの時間がわずかに異なる。

これに代わって、すなわち各シリンダの出力がタイミングＴ１で同時に出力制御開始出力に到達するように、加圧成形ごとに、その加圧成形出力に基づいて各シリンダの出力制御開始出力と出力減少速度とを算出してもよい。しかし、この場合、その算出時間を要するため、加圧成形の終了後、圧抜き動作を開始するまでに時間がかかる。一方、本実施形態のように、各シリンダについて、実験的または理論的に出力制御開始出力と出力減少速度とを予め算出して設定（決定）すれば、加圧成形の終了後、すぐに圧抜き動作を開始することができる。

補足すると、各シリンダ４ｂ〜４ｄ，１０４ｂ〜１０４ｄの速度制御の間、加圧成形によって加圧方向に圧縮された各パンチ１１〜１３，１１１〜１１３や各シリンダのピストンロッドが非圧縮時の状態に戻ろうとするため、各パンチが成形品に接触した状態で維持されている。

このような圧抜き動作における各シリンダの速度制御によれば、速度制御中において、各シリンダの出力のバランス（換言すれば各パンチの加圧力のバランス）が大きく崩れることが抑制され、且つ、各パンチが加圧した状態で成形品を保持し続ける。

図９に示すように、シリンダ駆動部４０３は、各シリンダ４ｂ〜４ｄ，１０４ｂ〜１０４ｄの速度制御が終了すると、各シリンダの出力制御を開始する。本実施形態の場合、各シリンダ４ｂ〜４ｄ，１０４ｂ〜１０４ｄの出力制御は、同時には開始されず、それぞれの出力が出力制御開始出力に到達してすぐに開始される。

ここで言う「出力制御」は、図９に示すように、各シリンダ４ｂ〜４ｄ，１０４ｂ〜１０４ｄの出力を出力制御開始出力Ｐｒ（４ｂ）〜Ｐｒ（４ｄ），Ｐｒ（１０４ｂ）〜Ｐｒ（１０４ｄ）から目標出力Ｐｅ（４ｂ）〜Ｐｅ（４ｄ），Ｐｅ（１０４ｂ）〜Ｐｅ（１０４ｄ）（第２出力値）に減少させることである。

目標出力Ｐｅ（４ｂ）〜Ｐｅ（４ｄ），Ｐｅ（１０４ｂ）〜Ｐｅ（１０４ｄ）は、詳細は後述するが、圧抜き動作に続く抜き出し動作（図８（Ｅ））において、各パンチ１１〜１３，１１１〜１１３ｄが成形品を保持した状態でダイ１０を該成形品から離間させるときの各シリンダ４ｂ〜４ｄ，１０４ｂ〜１０４ｄの出力である。

目標出力Ｐｅ（４ｂ）〜Ｐｅ（４ｄ），Ｐｅ（１０４ｂ）〜Ｐｅ（１０４ｄ）は、出力制御開始出力Ｐｒ（４ｂ）〜Ｐｒ（４ｄ），Ｐｒ（１０４ｂ）〜Ｐｒ（１０４ｄ）に比べて小さく、例えば、加圧成形出力Ｐｓ（４ｂ）〜Ｐｓ（４ｄ），Ｐｓ（１０４ｂ）〜Ｐｓ（１０４ｄ）の５〜１５％（好ましくは１０％）に設定されている。

この圧力制御が行われる各シリンダ４ｂ〜４ｄ，１０４ｂ〜１０４ｄの出力範囲（出力制御開始出力と目標出力との間）が相対的に狭いため、この圧力制御中は、シリンダの出力のバランス（換言すればパンチ１１〜１３，１１１〜１１３の加圧力のバランス）が大きく崩れにくい（加圧成形出力から目標出力までの相対的に広い出力範囲で出力制御を行う場合に比べて）。

なお、好ましくは、略同一のタイミングＴ２で、各シリンダ４ｂ〜４ｄ，１０４ｂ〜１０４ｄの出力が目標出力Ｐｅ（４ｂ）〜Ｐｅ（４ｄ），Ｐｅ（１０４ｂ）〜Ｐｅ（１０４ｄ）に到達するのが好ましい。例えば、本実施形態においては、各シリンダの油圧回路に設けられた油圧ポンプの駆動（回転方向や回転数等）を制御して各シリンダに供給する作動油圧を制御することにより、各シリンダの目標出力への到達タイミングが略同一にされる。その結果、圧抜き動作後、すぐに抜き出し動作（図５（Ｅ））を実行することができる。

なお、本実施形態の場合、図９に示すように、各シリンダ４ｂ〜４ｄ，１０４ｂ〜１０４ｄの出力制御開始出力Ｐｒ（４ｂ）〜Ｐｒ（４ｄ），Ｐｒ（１０４ｂ）〜Ｐｒ（１０４ｄ）は異なっている。したがって、各シリンダ４ｂ〜４ｄ，１０４ｂ〜１０４ｄに対して異なる目標出力Ｐｅ（４ｂ）〜Ｐｅ（４ｄ），Ｐｅ（１０４ｂ）〜Ｐｅ（１０４ｄ）が設定されている。このように目標出力がシリンダごとに適切に設定されることにより、出力制御の実行中、シリンダの出力のバランス（換言すれば、各パンチの加圧力のバランス）が大きく崩れることが抑制される。ただし、各シリンダ４ｂ〜４ｄ，１０４ｂ〜１０４ｄの出力制御開始出力が略同一である場合、目標出力Ｐｅ（４ｂ）〜Ｐｅ（４ｄ），Ｐｅ（１０４ｂ）〜Ｐｅ（１０４ｄ）は、同一であってもよい。

以上のような圧抜き動作中における各シリンダの出力制御によれば、各シリンダの出力のバランス（換言すれば各パンチの加圧力のバランス）が大きく崩れることが抑制され、且つ、各パンチが加圧した状態で成形品を保持し続ける。

したがって、上述の圧抜き動作によれば、急激な減圧（加圧力の解放）や各パンチの圧力アンバランスが防止され、適切な保持力により、成形品におけるクラックの発生がより効果的に防止される。すなわち、圧抜き動作全体において各シリンダの出力制御を行う場合には起こりうる急激な減圧や各パンチの圧力アンバランスの発生が防止される。また、圧抜き動作の最後として各シリンダの位置制御を行う場合には起こりうる、少なくとも１つのパンチの加圧力がゼロになること（適切に成形品を保持できなくなること）が抑制される。

そして、圧抜きが完了すると、シリンダ駆動部４０３は、下筒状シリンダ４ｅを駆動してダイ１０を下降させると共に、下中心シリンダ４ａを駆動してコアロッド１４を下降させて、成形品をダイ１０から抜き出す（ダイ１０を成形品から離間させる）（図８（Ｅ））。このとき、各シリンダの出力は目標出力（例えば、加圧成形出力の５〜１５％（好ましくは１０％））になっている（換言すれば、ダイ１０から抜き出された状態の成形品を保持する各パンチの保持力（加圧力）は、加圧成形時における各パンチの粉末への加圧力の５〜１５％である）。そのため、成形品は各パンチ１１〜１３，１１１〜１１３によって僅かに加圧された状態で保持されている。すなわち、全てのパンチは、確実に成形品に接触しており、所定の保持力で成形品を保持している。これにより、ダイ１０から抜き出される際においても実際の成形品におけるクラックの発生や変形等が防止される。

成形品がダイ１０から抜き出されると、位置取得部４０７は、第２〜第７位置検出センサ３０２〜３０７の検出信号に基づき、成形品を保持する第１〜第３下パンチ１１〜１３及び第１〜第３上パンチ１１１〜１１３のそれぞれの位置を取得する。そして、寸法算出部４０８は、位置取得部４０７によって取得された各パンチ１１〜１３，１１１〜１１３のそれぞれの位置に基づいて、成形品の各部位の上下方向の実寸法ｒＨ１〜ｒＨ５を算出する。ここで算出される実寸法ｒＨ１〜ｒＨ５は、目標寸法ｔＨ１〜ｔＨ５にそれぞれ対応するものである。

具体的には、寸法算出部４０８は、第１下パンチ１１及び第１上パンチ１１１の位置に基づいて目標寸法ｔＨ１に対応する実寸法ｒＨ１を算出し、第２下パンチ１２及び第２上パンチ１１２の位置に基づいて目標寸法ｔＨ２に対応する実寸法ｒＨ２を算出し、第３下パンチ１３及び第３上パンチ１１３の位置に基づいて目標寸法ｔＨ３に対応する実寸法ｒＨ３を算出する。また、寸法算出部４０８は、第１下パンチ１１及び第２下パンチ１２の位置に基づいて目標寸法ｔＨ４に対応する実寸法ｒＨ４を算出し、第１下パンチ１１及び第３下パンチ１３の位置に基づいて目標寸法ｔＨ５に対応する実寸法ｒＨ５を算出する。そして、表示部４０９は、寸法算出部４０８によって算出された成形品の各部位の上下方向の実寸法ｒＨ１〜ｒＨ５を表示する。好ましくは、表示部４０９は、実寸法ｒＨ１〜ｒＨ５と目標寸法ｔＨ１〜ｔＨ５とを並べて表示（同時表示）して両寸法を対比しやすくする。

その後、シリンダ駆動部４０３は、下筒状シリンダ４ｂ〜４ｄを駆動して第１〜第３下パンチ１１〜１３を下降させると共に、上筒状シリンダ１０４ｂ〜１０４ｄを駆動して第１〜第３上パンチ１１１〜１１３を上昇させて、一連の成形動作を終了する。なお、表示部４０９は、次回の成形動作開始時又はその前に、表示中の各パンチ１１〜１３，１１１〜１１３の成形圧力、成形品の各部位の密度及び成形品の各部位の実寸法ｒＨ１〜ｒＨ５をクリアする。

本実施形態による粉末成形プレス機械１は、ダイ１０、第１〜第３下パンチ１１〜１３及び第１〜第３上パンチ１１１〜１１３のそれぞれを対応するシリンダ４ｂ〜４ｅ，１０４ｂ〜１０４ｄで動作させてダイ１０中の粉末を加圧成形するように構成され、ダイ１０の位置、各パンチ１１〜１３，１１１〜１１３の位置及び各シリンダ４ｂ〜４ｅ，１０４ｂ〜１０４ｄの出力（すなわち、各パンチの加圧力）などを任意に制御することが可能である。このため、粉末に対して上下方向から適切な加圧を行うことができ、成形品の均密度化、高密度化が図れる。

また、本実施形態による粉末成形プレス機械１では、作製する成形品の目標寸法ｔＨ１〜ｔＨ５、実際に成形品を作製したときの各パンチ１１〜１３，１１１〜１１３の成形圧力、実際に作製された成形品の各部位の密度、実際に作製された成形品の各部位の実寸法ｒＨ１〜ｒＨ５、及び実際に作製された成形品の重量が表示部４０９に表示される。このため、オペレータ等は、実際に作製された成形品の寸法、密度、及び重量を測定することなく、表示部４０９の表示内容を確認するだけで実際に作製された成形品が良品であるか不良品であるかを容易に判定することができる。また、実際に作製された成形品が不良品であると判定された場合であっても、オベレータ等は、表示部４０９の表示内容に基づき、成形条件のうちの調整すべき項目等を容易に特定することができる。このため、成形条件の最適化（成形条件出し）に要する労力や時間が大幅に軽減される。例えば、オベレータ等は、表示部４０９の表示内容によって成形圧力や成形品の密度の上下アンバランスを確認した場合、該当するパンチの加圧開始位置及び／又は加圧終了位置を変更して加圧ストロークを調整（微調整）することができる。

さらに、本実施形態の粉末成形プレス機械１によれば、作製された複数の成形品の一部または全てに対して寸法および重量の検査が必要な場合、粉末成形プレス機械１によって寸法や重量が測定されるため、三次元測定機や重量判別機などによる検査が必要なくなる。すなわち、寸法測定装置や重量判別機の設置箇所、粉末成形プレス機械１から寸法測定装置や重量判別機までの成形品の搬送時間、寸法測定装置や重量判別機による成形品の測定時間などを確保する必要がなくなる。その結果、粉末成形プレス機械１による成形品の生産性が向上する。

さらにまた、本実施形態による粉末成形プレス機械１によれば、成形品の寸法、密度、および重量に関して、より厳しい公差を実現するとともに保証することができる。

説明すると、寸法や重量に所定の公差が要求されている場合、工程能力指数ｃｐｋが１．３３（ばらつきが正規分布であるとき、約１６，０００個に１個の確率で規格外の成形品が発生すると予想される）以上であると、通常、約２，０００個から３〜５個の成形品の抜き取り検査が行われる。ところが、工程能力指数ｃｐｋが１．３３未満の場合、成形品の全数検査が必要になる。数千個に１個の確率で発生する規格外の成形品のために、成形品全てに、例えば三次元測定機などを用いて検査を行うことは非常に生産性が悪い。したがって、現実には、生産性を考慮して、工程能力指数ｃｐｋが１．３３以上になるように、妥協して公差の範囲を広げざるえないことがあった。しかし、本実施形態による粉末成形プレス機械１によれば、全ての成形品に対して成形と同時に寸法や重量が測定されるため、生産性を悪化させることなく、狭い公差の範囲（より厳しい公差）を実現するとともに保証することができる。

成形品の密度の公差について説明すると、密度を検査するためには成形品を破壊する必要がある。そのため、成形品全てを、密度について検査することができない。したがって、現実には、密度について規格外の成形品が確実に発生しないような安全な成形条件が設定されていた。例えば、密度の公差の範囲を広く設定したり、加圧成形時間を必要以上に長く設定したり、金型寿命（金型の交換サイクル）を必要以上に短く設定していた。しかし、本実施形態による粉末成形プレス機械１によれば、破壊することなく成形品の密度を測定することができるため、密度の全数検査を実行することができる。これにより、成形品全ての密度について、より厳しい公差を実現するとともに保証することができる。

なお、上述の実施形態において、表示部４０９は、作製する成形品の目標寸法、各パンチの成形圧力、実際に作製された成形品の密度、実際に作製された成形品の実寸法、及び実際に作製された成形品の重量を表示している。しかし、これに限るものではなく、表示部４０９の表示内容は任意に変更可能である。但し、表示部４０９は、少なくとも各パンチの成形圧力又は実際に作製された成形品の密度と、実際に作製された成形品の実寸法とを表示するように構成されるのが好ましい。

これに関して言えば、オペレータに対して成形品の密度、実寸法、重量などの情報を知らせるための手段は、表示部４０９に限らない。これらの情報をオペレータに対して知らせるための出力部は、例えば、これらの情報を印刷して出力するプリンタであってもよく、また、これらの情報を無線信号としてオペレータの携帯端末に無線送信する無線通信装置であってもよい。

また、上述の実施形態において、成形圧力取得部４０５は、シリンダ出力算出部４０４によって算出された各シリンダの加圧成形時の出力を各パンチの加圧面積で除算することによって各パンチの成形圧力を取得している。しかし、これに限るものではない。成形圧力取得部４０５は、各パンチの成形圧力を取得することができればよい。例えば、成形圧力取得部４０５は、加圧成形時に各パンチの加圧部に加わる面圧を圧力センサ等によって直接又は間接的に検出して取得するようにしてもよい。この場合においては、本実施形態における粉末成形プレス機械１のようないわゆる油圧式の粉末成形プレス機械だけではなく、機械式の粉末成形プレス機械又は機械式と油圧式とを併用した粉末成形プレス機械などにも本発明が適用可能となる。

また、上述の実施形態において、ダイ１０から抜き出された成形品は各パンチによって僅かに加圧された状態で保持されており、そのときの各パンチの加圧力、すなわち、各パンチによる成形品の保持力は、加圧成形時の５〜１５％となっている（換言すれば、各パンチを駆動する各シリンダの出力値が、加圧成形時の出力の５〜１５％にされている）。しかし、これに限るものではない。粉末の種類や成形品の形状などに応じて又はオベレータ等の指示によって各パンチによる成形品の保持力が変更可能に構成されてもよい。この場合、シリンダ駆動部４０３は、例えば、粉末種類情報や作製する成形品の形状情報又はオペレータ等の指示に基づいて、各シリンダの加圧成形時の出力に乗算する係数等を変更し、各シリンダの目標出力及び出力制御開始出力を変更するようにすればよい。すなわち、成形品の寸法を算出するために各パンチが確実に成形品に接触していることが前提で、各パンチによる成形品の保持力を変更することができる。

また、上述の実施形態において、シリンダ駆動部４０３は、油圧回路に設けられた油圧ポンプの駆動を制御してシリンダ（の作用室内）に供給する作動油圧を制御するようにしている。しかし、これに限るものではない。シリンダ駆動部４０３は、シリンダに供給する作動油圧を制御するように構成されていればよい。例えば、油圧回路が油圧制御バルブ（サーボバルブ等）を有する場合、シリンダ駆動部４０３は、油圧制御バルブの駆動を制御してシリンダに供給する作動油圧を制御するようにしてもよい。また、上述の実施形態において、各シリンダは油圧を利用する油圧シリンダとして構成されているが、これに限るものではなく、油圧以外の液圧を利用する液圧シリンダとしてもよく、この場合には上述の各「油圧」が「液圧」と読み替えられる。さらに、シリンダを駆動するものは気圧であってもよい。すなわち、本発明の実施形態に係るシリンダは、広義には、流体圧シリンダである。

さらに、上述の実施形態の場合、各パンチに対して１つずつシリンダが設けられているが、本発明の実施形態は、これに限らない。例えば、複数のパンチを駆動するために１つのシリンダが設けられてもよい。しかし、成形品の各部位それぞれに対して異なる密度が要求されている場合、各部位の密度を推定するために、各部位に対応するパンチそれぞれに１つずつシリンダを設ける必要がある。

以上、本発明の好ましい実施形態を説暁したが、本発明は上述の実施形態に制限されるものではなく、本発明の技術的思想、に基づいて種々の変形等が可能である。

１…粉末成形プレス機械、２ａ…ダイセット、２ｂ…第１下パンチセット、２ｃ…第２下パンチセット、２ｄ…第３下パンチセット、３…ベースプレート、４…第１油圧シリンダ機構、４ａ…下中心シリンダ、４ｂ〜４ｅ…下筒状シリンダ、６ａ〜６ｄ…連結プレート、７…ミドルプレート、１０…ダイ、１１…第１下パンチ、１２…第２下パンチ、１３…第３下パンチ、１４…コアロッド、２０ａ…ダイプレート、２０ｂ…第１パンチプレート、２０ｃ…第２パンチプレート、２０ｄ…第３パンチプレート、２１ａ〜２１ｄ…連結ロッド、４１ａ…コアピストン、４１ｂ〜４１ｅ…環状ピストン、４２ａ〜４２ｄ…ピストンロッド、１０２ｂ…第１上パンチセット、１０２ｃ…第２上パンチセット、１０２ｄ…第３上パンチセット、１０３…上部プレート、１０４…第２油圧シリンダ機構、１０４ａ…上中心シリンダ、１０４ｂ〜１０４ｄ…上筒状シリンダ、１０６ａ〜１０６ｃ…連結プレート、１０７…ミドルプレート、１１１…第１上パンチ、１１２…第２上パンチ、１１３…第３上パンチ、１１４…上コアロッド、１２０ｂ…第１パンチプレート、１２０ｃ…第２パンチプレート、１２０ｄ…第３パンチプレート、１２１ｂ〜１２１ｄ…連結ロッド、１４１ａ…上コアピストン、１４１ｂ〜１４１ｄ…環状ピストン、１４２ａ〜１４２ｃ…ピストンロッド、３０１〜３０７…第１〜第７位置検出センサ、４００…制御装置、４０１…入力部、４０２…粉末供給制御部、４０３…シリンダ駆動部、４０４…シリンダ出力算出部、４０５…成形圧力取得部、４０６…密度推定部、４０７…位置取得部、４０８…寸法算出部、４０９…表示部（出力部）、４１０…重量推定部、４１１…粉末異常判定部、４１２…記憶部、５００…重量測定機

Claims (11)

1. ダイと、
   前記ダイ内の粉末を上方から加圧する一つ以上の上パンチと、
   前記ダイ内の粉末を下方から加圧する一つ以上の下パンチと、
   前記上パンチ及び下パンチの成形圧力を取得する成形圧力取得部と、
   前記成形圧力取得部によって取得された前記上パンチ及び下パンチの成形圧力に基づいて成形品の密度を推定する密度推定部と、
   前記ダイ内の粉末の加圧成形の終了後において、前記上パンチ及び下パンチが加圧しつつ成形品を保持した状態で前記ダイが前記成形品から離間したときの前記上パンチ及び下パンチの位置を取得する位置取得部と、
   前記位置取得部によって取得された前記上パンチ及び下パンチの位置に基づいて前記成形品の寸法を算出する寸法算出部と、
   前記成形圧力取得部によって取得された成形圧力及び前記密度推定部によって推定された前記成形品の密度の少なくとも一方と、前記寸法算出部によって算出された前記成形品の寸法とを出力する出力部と、を有する粉末成形プレス機械。
2. 前記寸法算出部によって算出された前記成形品の寸法と前記密度推定部によって推定された前記成形品の密度に基づいて、前記成形品の重量を推定する重量推定部を、さらに有し、
   前記出力部が、前記重量推定部によって推定された重量を出力する、請求項１に記載の粉末成形プレス機械。
3. 前記成形品の重量を実測する重量実測部と、
   前記重量推定部によって推定された重量と前記重量実測部によって実測された重量との比較に基づいて粉末異常の有無を判定し、その判定結果を報知する粉末異常判定部と、をさらに有する、請求項２に記載の粉末成形プレス機械。
4. 前記成形品と、前記成形品について取得された寸法、密度、および重量とを対応付けして記憶する記憶部をさらに有する、請求項２または３のいずれか一項に記載の粉末成形プレス機械。
5. 前記成形品の目標寸法をオペレータが入力するための入力部をさらに有し、
   前記出力部が表示部であって、
   前記表示部が、前記入力部を介して入力された前記目標寸法と、前記寸法算出部によって算出された前記成形品の寸法とを対比可能に表示する、請求項１から４のいずれか一項に記載の粉末成形プレス機械。
6. 前記ダイから抜き出された状態の前記成形品を保持する前記上パンチ及び下パンチの保持力が、前記加圧成形時における前記上パンチ及び下パンチの前記粉末への加圧力の５〜１５％である、請求項１から５のいずれか一項に記載の粉末成形プレス機械。
7. 前記一つ以上の上パンチを駆動する一つ以上の第１シリンダと、
   前記一つ以上の下パンチを駆動する一つ以上の第２シリンダと、
   前記第１及び第２シリンダを駆動するシリンダ駆動部と、
   前記第１および第２シリンダの出力を算出するシリンダ出力算出部と、をさらに有し、
   前記成形圧力取得部が、前記シリンダ出力算出部によって算出された前記第１及び第２シリンダの加圧成形時の出力に基づいて、前記上パンチ及び下パンチの成形圧力を算出して取得する、請求項１から６のいずれか一項に記載の粉末成形プレス機械。
8. 前記上パンチそれぞれに対して１つずつ前記第１シリンダが設けられ、
   前記下パンチそれぞれに対して１つずつ前記第２シリンダが設けられている、請求項７に記載の粉末成形プレス機械。
9. 前記シリンダ駆動部が、前記粉末の加圧成形の終了後において、前記上パンチ及び下パンチが成形品を保持した状態で前記ダイを前記成形品から離間させるときの出力値になるまで前記第１及び第２シリンダそれぞれを出力制御する、請求項７または８に記載の粉末成形プレス機械。
10. 前記ダイが離間した後の前記成形品を保持する前記上パンチおよび下パンチの加圧力が調節可能に構成されている、請求項１から９のいずれか一項に記載の粉末成形プレス機械。
11. ダイと、前記ダイ内の粉末を上方から加圧する一つ以上の上パンチと、前記ダイ内の粉末を下方から加圧する一つ以上の下パンチとを用いて粉末成形品を作製する粉末成形品の製造方法であって、
    前記上パンチ及び下パンチの成形圧力を取得し、
    前記取得された前記上パンチ及び下パンチの成形圧力に基づいて成形品の密度を推定し、
    前記ダイ内の粉末の加圧成形の終了後において、前記上パンチ及び下パンチが加圧しつつ成形品を保持した状態で前記ダイが前記成形品から離間したときの前記上パンチ及び下パンチの位置を取得し、
    前記取得した上パンチ及び下パンチの位置に基づいて前記成形品の寸法を算出し、
    前記取得された成形圧力及び前記推定された前記成形品の密度の少なくとも一方と、前記算出された前記成形品の寸法とを出力する、粉末成形品の製造方法。

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