JPH0655298A - 粉末成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】充填時間や下死点近傍での速度を十分な値に確
保しつつ、１サイクル時間を短縮することができる粉末
成形装置を得る。 【構成】１サイクル時間に応じて、記憶された成形条件
から各変速点間の運転条件を算出し、各変速点を通過す
る毎に（ステップ３６０）、上パンチ用モータの回転数
を変更して（ステップ３７０）、上部ラムが上死点近傍
にあるときには、その下降速度をより遅くし、下死点近
傍にあるときには、成形品にクラックが発生しない速度
にすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄粉、セラミック粉、
超硬粉、フェライト粉等の粉体を成形する粉体成形装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、鉄粉、セラミック粉、超硬
粉、フェライト粉等の粉体を成形する粉体成形装置が種
々知られており、更に、特公平３−１１８８０号公報に
あるように、粉末の圧縮方法及び粉末の加圧量を必要に
応じて自由に変更して、粉末成形の汎用性を高めたもの
も知られいてる。この装置は、上部ラムの移動量を検出
する検出手段を備えると共に、ダイを上部ラムとは別個
に設けたねじ軸、歯車、モータからなるダイ移動手段で
駆動するようにし、この検出手段により得られた検出結
果に基づいて、上部ラムの動きとダイの動きとが同期す
るように、ダイを制御するように構成されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】こうした従来のもので
は、トグルリンクやクランク等のリンク機構を介して、
モータの回転を往復運動に変換して、上部ラムを往復運
動させている。そして、モータを一定の回転数で回転さ
せ、上部ラムの下死点及び上死点近傍では、上部ラムの
移動速度が緩やかになるように構成している。

【０００４】上部ラムが上死点近傍で緩やかに移動して
いる間に、ダイに粉体を充填し、下死点通過後は成形体
の圧縮反力（スプリングバック）により成形体にクラッ
ク等が発生しないように、緩やかな上昇速度で圧抜きを
行うようにしている。しかし、１個の成形を完了する１
サイクル時間を短くすると、上死点近傍でのダイへの粉
体充填のための時間が短くなり、粉体の充填が十分行わ
れずに成形体に欠陥が生じたり、また、下死点近傍での
上部ラムの上昇速度が速くなり、成形体にクラック等の
欠陥が発生したりするという問題があった。

【０００５】そこで本発明は上記の課題を解決すること
を目的とし、充填時間や下死点近傍での速度を十分な値
に確保しつつ、１サイクル時間を短縮することができる
粉末成形装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成すべ
く、本発明は課題を解決するための手段として次の構成
を取った。即ち、第１図に例示する如く、枠体に摺動可
能に支承された上部ラムＭ１を、回転運動を往復運動に
変換するリンク機構Ｍ２を介して往復動させる回転駆動
源Ｍ３を備えた粉末成形装置において、入力される成形
条件に応じて前記回転駆動源Ｍ３を制御する上部ラム制
御手段Ｍ４と、１サイクル内での各変速点間の予め設定
された成形条件を記憶した記憶手段Ｍ５と、設定される
１サイクル時間に応じて、前記記憶手段Ｍ５に記憶され
た成形条件から各変速点間の運転条件を算出して、前記
上部ラム制御手段Ｍ４に出力する速度指令手段Ｍ６と、
前記枠体に摺動可能に支承されたダイＭ７を摺動させる
ダイ駆動機構Ｍ８と、予め設定された同期期間、前記速
度指令手段Ｍ６からの運転条件に応じて前記ダイ駆動機
構Ｍ８を制御し、前記上部ラムＭ１の動きに前記ダイＭ
７の動きを同期させるダイ同期制御手段Ｍ９と、を備え
たことを特徴とする粉末成形装置の構成がそれである。

【０００７】

【作用】前記構成を有する粉体成形装置は、記憶手段Ｍ
５が１サイクル内での各変速点間の予め設定された成形
条件を記憶し、速度指令手段Ｍ６が設定される１サイク
ル時間に応じて、記憶手段Ｍ５に記憶された成形条件か
ら各変速点間の運転条件を算出して、上部ラム制御手段
Ｍ４に出力する。

【０００８】そして、上部ラム制御手段Ｍ４が入力され
る運転条件に応じて回転駆動源Ｍ３を制御し、リンク機
構Ｍ２が回転駆動源Ｍ３の回転運動を往復運動に変換
し、上部ラムＭ１が往復動する。また、ダイ同期制御手
段Ｍ９が、予め設定された同期期間、速度指令手段Ｍ６
からの運転条件に応じてダイ駆動機構Ｍ８を制御し、上
部ラムＭ１の動きにダイＭ７の動きを同期させる。

【０００９】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。図２は本発明の一実施例である粉体成形装置
の断面図である。１は枠体で、この枠体１には上部ラム
２が摺動可能に支承されており、上部ラム２の後端に
は、リンク部材４の一端が揺動可能に連結されている。
そして、リンク部材４の他端は、枠体１に揺動可能に支
承されたクランク軸６にキー結合された偏芯部材６ａに
揺動可能に連結されている。また、上部ラム２の前端に
は、上パンチ７が一体的に取り付けられている。

【００１０】更に、枠体１には、主軸８が回転可能に支
承されており、この主軸８には、回転駆動源Ｍ３として
の上パンチ用モータ１０の回転軸が連結されている。こ
の上パンチ用モータ１０には、上パンチ用エンコーダ１
２が設けられており、この上パンチ用エンコーダ１２は
上パンチ用モータ１０の回転に応じたパルス信号を出力
する周知のものである。

【００１１】また、主軸８には、回転中心に対して所定
量偏芯した偏芯部１４が設けられており、この偏芯部１
４には、連結部材１６の一端が回転可能に嵌挿されてい
る。この連結部材１６の他端は、クランク軸６の一端に
キー結合された揺動部材１８に揺動可能に連結されてい
る。

【００１２】尚、本実施例では、リンク部材４、クラン
ク軸６、主軸８、連結部材１６、揺動部材１８によりリ
ンク機構２０を構成している。また、前記クランク軸６
の一端には、回転に応じたパルス信号を出力する原点用
エンコーダ２４の回転軸が連結されている。

【００１３】更に、上部ラム２の下方に、上パンチ７に
対向して下パンチ２６が配置されており、下パンチ２６
は枠体１上の固定プレート２８に固定されている。上パ
ンチ７及び下パンチ２６は、ダイ３０の型孔３２に挿入
可能にされており、ダイ３０はダイプレート３４に固定
されている。このダイプレート３４は、１組の連結ロッ
ド３６の一端に固着され、連結ロッド３６は、固定プレ
ート２８を摺動可能に嵌挿され、その他端には、ヨーク
プレート３８が固定されている。

【００１４】このヨークプレート３８は、下部ラム４０
の一端に固着されており、下部ラム４０は、上部ラム２
の摺動方向と同一方向に、枠体１に摺動可能に支承され
ている。そして、下部ラム４０の下端に、その摺動方向
に向かって雄ねじ４２が螺入されており、雄ねじ４２
は、枠体１に回転可能に支承されている。

【００１５】この雄ねじ４２には、大プーリ４４が固定
されており、大プーリ４４には、ダイ用モータ４６に取
り付けられた小プーリ４８との間にベルト５０が張設さ
れている。しかも、本実施例では、大プーリ４４と枠体
１との間に、電磁ブレーキ４９が設けられている。ま
た、ダイ用モータ４６には、ダイ用モータ４６の回転に
応じたパルス信号を出力するダイ用エンコーダ５２が設
けられている。

【００１６】尚、本実施例では、下部ラム４０、雄ねじ
４２、大プーリ４４、ダイ用モータ４６、小プーリ４
８、ベルト５０によりダイ駆動機構Ｍ８を構成してい
る。また、枠体１の後面には、支持部材５４が取り付け
られており、この支持部材５４には、駆動レバー５６の
一端と従動レバー５８の一端とが揺動可能に支承されて
いる。この駆動レバー５６と従動レバー５８とは同じ長
さであり、駆動レバー５６の他端と従動レバー５８の他
端とには、リンク取付金具６０が揺動可能に係合され
て、いわゆる平行リンクが形成されている。

【００１７】前記駆動レバー５６は、支持部材５４に取
り付けられた充填用モータ６１に、揺動駆動されるよう
に連結されており、充填用モータ６１には、揺動角度に
応じたパルス信号を出力する充填用エンコーダ６２が設
けられている。そして、リンク取付金具６０には、フィ
ーダリンク６３の一端が揺動可能に係合されており、フ
ィーダリンク６３の他端にはフィーダカップ６４が揺動
可能に係合されている。このフィーダカップ６４は、図
示しないホッパーからホース６５を介してその内部に粉
体６６が供給され、ダイプレート３４上を往復動する際
に、型孔３２に粉体６６を落とし込むことができるよう
にされている。

【００１８】前記上パンチ用モータ１０、上パンチ用エ
ンコーダ１２、原点用エンコーダ２４、ダイ用モータ４
６、ダイ用エンコーダ５２、充填用モータ６１、充填用
エンコーダ６２等は、制御装置８０に接続されており、
制御装置８０は、周知のＣＰＵ８２、制御用のプログラ
ムやデータを予め格納するＲＯＭ８４、読み書き可能な
ＲＡＭ８６を中心に論理演算回路として構成され、クロ
ック信号を発生するクロック回路８７、モータ制御回路
８８、原点検出入力回路９０、操作盤用入出力回路９
２、充填用モータ制御回路９４がコモンバス９６を介し
て相互に接続されて、外部との入出力を行うように構成
されている。

【００１９】そして、ＣＰＵ８２は、原点検出入力回路
９０を介して、原点用エンコーダ２４からのパルス信号
を入力し、操作盤用入出力回路９２を介して、操作盤９
８に設定された成形条件を入力する。また、これらの信
号、ＲＯＭ８４、ＲＡＭ８６内のプログラムやデータ等
に基づいてＣＰＵ８２は、モータ制御回路８８を介し
て、上パンチ用モータ駆動回路１００、ダイ用モータ駆
動回路１０２に制御信号を出力し、充填用モータ制御回
路９４を介して、充填用モータ駆動回路１０４に制御信
号を出力するように構成されている。

【００２０】前記モータ制御回路８８は、図６に示すよ
うに、ＣＰＵ８２からの周波数指令信号に基づいて、そ
の周波数のパルス信号を出力する第１発振回路１０６を
備え、第１発振回路１０６からのパルス信号は、上パン
チ用モータ駆動回路１００に入力される。

【００２１】上パンチ用モータ駆動回路１００は、この
パルス信号を受けて、上パンチ用エンコーダ１２からの
パルス信号と比較し、両パルス信号が同期するように、
上パンチ用モータ１０の回転を制御するように構成され
ている。一方、第１発振回路１０６からのパルス信号
は、上パンチ用モータ角度カウンタ１０８に入力され、
そのパルス数がカウントされて、カウント値が上パンチ
位置パルス発生回路１１０に出力されるようにされてい
る。

【００２２】上パンチ位置パルス発生回路１１０は、図
７に示すように、カウント値に対応した、メモリ１１２
の番地からパルスデータを読み出し、そのパルスデータ
に応じたパルス信号を出力するものである。このメモリ
１１２に格納されているパルスデータは、上部ラム２の
往復動位置に対応するものである。

【００２３】即ち、図９に示すように、リンク機構２０
を介して上部ラム２を往復動させるので、上パンチ用モ
ータ１０が一定の回転数で回転する場合、上部ラム２の
移動速度は一定ではない。上死点及び下死点近傍ではそ
の速度は遅く、その中間では速度が速い。従って、上パ
ンチ用モータ角度カウンタ１０８のカウント値は、上部
ラム２の位置に単純に比例した値にはならない。

【００２４】リンク機構２０の構成が定まると、上パン
チ用モータ１０の回転角度に対する上部ラム２の位置が
定まる。上部ラム２が上死点及び下死点にあるときには
緩やかに移動するのでそのパルス間隔が長いパルスを、
中間にあるときには速く移動するのでそのパルス間隔が
短いパルスを出力するようにして、そのパルスをカウン
トすることにより、上部ラム２の位置を推定できるよう
に、リンク機構２０の構成に基づいて、実験的にあるい
は計算上求めることができる。

【００２５】そこで、カウント値に対応した番地に、上
部ラム２の位置に対応したパルス信号に応じたデータを
格納している。このパルス信号をカウントすることによ
り、そのカウント値が上部ラム２の位置に対応するよう
に構成されている。この上パンチ位置パルス発生回路１
１０からのパルス信号は、上パンチ位置カウンタ１１４
に入力され、上パンチ位置カウンタ１１４は、このパル
ス信号をカウントする。そして、このカウント値を第１
比較回路１１６及び第２比較回路１１８に出力し、第１
比較回路１１６は、同期開始位置設定器１２０に設定さ
れた同期開始位置とカウント値とを比較して、その結果
を同期範囲判定回路１２２に出力するものである。

【００２６】第２比較回路１１８は、同期終了位置設定
器１２４に設定された同期終了位置とカウント値とを比
較して、その結果を同期範囲判定回路１２２に出力する
ものである。同期範囲判定回路１２２は、第１比較回路
１１６と第２比較回路１１８との比較結果に基づき、カ
ウント値が同期開始位置と同期終了位置との間にあると
きに、上パンチ位置パルス発生回路１１０からのパルス
信号を、分周回路１２６に出力するものである。

【００２７】分周回路１２６は、入力されるパルス信号
を、同期比率設定器１２８に設定された同期比率に応じ
て分周して出力するもので、本実施例では、同期比率は
５０％から１００％の間で設定できるように構成されて
いる。同期比率が５０％の時は、入力されるパルス信号
の周波数を１／２にして出力し、１００％の時には、入
力されるパルス信号をそのままの周波数で出力するもの
である。

【００２８】このパルス信号はセレクタ１３０に入力さ
れ、また、セレクタ１３０には、押出・充填判定回路１
３２を介して、第２発振回路１３４からのパルス信号も
入力される。そして、セレクタ１３０は、ＣＰＵ８２か
らの切替信号に応じて、分周回路１２６からのパルス信
号をダイ用モータ駆動回路１０２に、あるいは、押出・
充填判定回路１３２からのパルス信号をダイ用モータ駆
動回路１０２に出力するものである。

【００２９】前記第２発振回路１３４は、ＣＰＵ８２か
らの周波数指令信号に応じた周波数のパルス信号を出力
するものである。また、押出・充填判定回路１３２は、
押出量・充填量設定器１３６に設定された押出量、充填
量に応じて、第２発振回路１３４からのパルス信号をカ
ウント等して、それに応じたパルス数のパルス信号を、
セレクタ１３０を介してダイ用モータ駆動回路１０２に
出力するものである。

【００３０】一方、ダイ用モータ駆動回路１０２は、セ
レクタ１３０を介して入力されるパルス信号を受けて、
ダイ用エンコーダ５２からのパルス信号と比較し、両パ
ルス信号が同期するように、ダイ用モータ４６の回転を
制御するように構成されている。

【００３１】次に、前述した本実施例の粉末成形装置の
作動を、図８に示すフローチャートと共に説明する。ま
ず、運転に先立って、操作盤９８から各種成形条件が入
力される。本実施例では、入力する成形条件としては、
１分間に何個の成形を行うかの１分間当りのショット数
Ｓ、同期開始位置Ｓ1 ，Ｓ2 及び同期終了位置Ｅ1 ，Ｅ
2 、押出開始位置Ｎ1 ，Ｎ2 ，Ｎ3 及び押出量、充填開
始位置Ｆ、充填終了位置Ｇ及び充填量、同期比率がデジ
タルスイッチ等により設定入力される。

【００３２】また、各変速点Ｐ1 〜Ｐ5 間の時間割合と
パルス数とが表１に示すように設定入力される。変速点
Ｐ1 〜Ｐ5 とは、上パンチ用モータ１０の回転数を変更
する点であり、本実施例では図９に示すように、上死点
と一致する第１変速点Ｐ1 と、上死点を通過してから非
常に緩やかに上部ラム２が下降される第２変速点Ｐ2
と、下死点と一致した第３変速点Ｐ3 と、下死点を通過
した後の緩やかに上部ラム２を上昇させる第４変速点Ｐ
4 と、第４変速点Ｐ4 を通過後に上部ラム２を急速に上
昇させる第５変速点Ｐ5 との、５箇所の変速点Ｐ1 〜Ｐ
5 が設定されている。

【００３３】

【表１】

【００３４】更に、時間割合とは、各変速点Ｐ1 〜Ｐ5
間の１サイクル時間に占める割合であり、例えば、本実
施例では、上死点を通過後、上部ラム２を緩やかに下降
される期間である、第１、第２変速点Ｐ1 ，Ｐ2 間の１
サイクル時間に占める割合が１２％として設定されてい
る。

【００３５】また、各変速点Ｐ1 〜Ｐ5 間のパルス数と
は、リンク機構２０の構成が定まれば、上部ラム２を１
往復動させるのに必要な、上パンチ用モータ１０に出力
される全パルス数Ａは機械的に定まる。この全パルス数
Ａを各変速点Ｐ1 〜Ｐ5 間に割り振ったものである。パ
ルス数が大きければ、その区間の上パンチ用モータ１０
の回転数が速くなり、小さければ回転数が遅くなる。

【００３６】例えば、図９は、上パンチ用モータ１０を
一定の回転数で回転させた場合の上部ラム２の軌跡を示
すグラフであるが、この一定の回転数で回転させた場合
には、上パンチ用モータ１０に入力されるパルス信号の
周波数は一定である。従って、グラフの横軸は、パルス
数で表されたのと同じである。

【００３７】このグラフ上で各変速点Ｐ1 〜Ｐ5 を定
め、その変速点Ｐ1 〜Ｐ5 に対応するパルス数を求め、
緩やかに上部ラム２を移動させる場合には、その間の時
間割合を大きく、速く移動させる場合には、その間の時
間割合を小さくする。この定めた各変速点Ｐ1 〜Ｐ5 間
の時間割合を表１の如く入力する。

【００３８】そして、運転が開始されると、前記設定さ
れた成形条件が読み込まれて、同期開始位置Ｓ1 ，Ｓ2
及び同期終了位置Ｅ1 ，Ｅ2 をそれぞれ同期開始位置設
定器１２０及び同期位置終了設定器１２４にそれぞれ設
定する。また、押出量及び充填量を押出量・充填量設定
器１３６に、同期比率を同期比率設定器１２８にそれぞ
れ設定する処理が行われる（ステップ３００）。次に、
この各種成形条件に基づいて、運転条件が算出される
（ステップ３１０）。

【００３９】算出する運転条件は、まず、１分間当りの
ショット数Ｓから１個の１サイクル時間Ｔ秒（＝６０／
Ｓ）を算出する。また、設定された各変速点Ｐ1 〜Ｐ5
間の時間割合とパルス数とから、各変速点Ｐ1 〜Ｐ5 間
の周波数が算出される。即ち、１サイクル時間Ｔが算出
されると、各変速点Ｐ1 〜Ｐ5 間の時間が算出できる。
例えば、１サイクル時間Ｔが６秒である場合には、第１
〜第２変速点Ｐ1 ，Ｐ2 間の時間は、その時間割合が１
２％であることから、０．７２秒として算出される。ま
た、この区間のパルス数は１／３０Ａと設定されている
ことから、この区間の周波数が算出される。

【００４０】運転条件を算出すると、次に、上パンチ用
モータ１０の運転を開始する（ステップ３２０）。続い
て、原点（上死点）か否かを、原点用エンコーダ２４
に、原点検出入力回路９０を介して、入力されたか否か
により判断する（ステップ３３０）。

【００４１】原点にあると判断されると、上パンチ用モ
ータ角度カウンタ１０８と上パンチ位置カウンタ１１４
のカウント値をクリアしてから（ステップ３４０）、上
パンチ用モータ角度カウンタ１０８のカウント値を読み
込む（ステップ３５０）。次に、この読み込んだカウン
ト値が、第１変速点Ｐ1 に一致するか否かを判断する
（ステップ３６０）。原点にあるときには、第１変速点
Ｐ1 に一致することから、前記ステップ３１０の処理に
より算出した第１〜第２変速点Ｐ1 ，Ｐ2 間の周波数の
パルス信号を出力するように、第１発振回路１０６に周
波数指令信号を出力する（ステップ３７０）。

【００４２】そして、第１発振回路１０６は、この周波
数のパルス信号を上パンチ用モータ駆動回路１００に出
力し、上パンチ用モータ１０がこの周波数に応じた回転
数で回転する。上パンチ用モータ１０の回転により、主
軸８が回転され、偏芯部１４が主軸８を中心として旋回
し、連結部材１６により揺動部材１８が揺動し、クラン
ク軸６が揺動される。このクランク軸６の揺動運動によ
り、リンク部材４を介して、上部ラム２が下降される。

【００４３】上部ラム２が上死点から下降を開始する際
には、電磁ブレーキ４９は、励磁されて制動状態にさ
れ、大プーリ４４を介して、雄ねじ４２の回転が規制さ
れる。よって、下部ラム４０は摺動を阻止される。一
方、第１発振回路１０６からのパルス信号は、上パンチ
用モータ角度カウンタ１０８でカウントされ、そのカウ
ント値に応じて、上パンチ位置パルス発生回路１１０
は、メモリ１１２に記憶されたパルスデータに応じたパ
ルス信号を出力する。このパルス信号を上パンチ位置カ
ウンタ１１４がカウントし、第１比較回路１１６及び第
２比較回路１１８に出力される。

【００４４】本粉末成形制御処理を繰り返し実行し、ス
テップ３６０の処理により、上パンチ用モータ角度カウ
ンタ１０８のカウント値が、次の第２変速点Ｐ2 （本実
施例では、パルス数１／３０Ａ）と一致したか否かが判
断される。そして、まだ第２変速点Ｐ2 に達していなけ
れば、本制御処理を繰り返し実行する。

【００４５】第２変速点Ｐ2 に達すると、第１〜第２変
速点Ｐ1 ，Ｐ2 間の周波数を前記ステップ３１０の処理
により算出した第２〜第３変速点Ｐ2 ，Ｐ3 間の周波数
のパルスに変更して出力するように、第１発振回路１０
６に周波数指令信号を出力する（ステップ３７０）。

【００４６】こうして、本制御処理を繰り返し実行し
て、上パンチ用モータ１０の回転数を制御し、それに応
じた速度で上部ラム２が下降する。即ち、各変速点Ｐ1
〜Ｐ5を通過する毎に、回転数が変更されて、上部ラム
２の移動速度が変化する。また、上部ラム２の移動に連
れて、モータ制御回路８８では、第１比較回路１１６
が、同期開始位置設定器１２０に設定された同期開始位
置Ｓ1 ，Ｓ2 と、上パンチ位置カウンタ１１４のカウン
ト値とを比較する。また、第２比較回路１１８が、同期
終了位置設定器１２４に設定された同期終了位置Ｅ1 ，
Ｅ2 と、上パンチ用モータ角度カウンタ１０８のカウン
ト値とを比較する。

【００４７】そして、その比較結果を同期範囲判定回路
１２２に出力し、同期範囲判定回路１２２は、カウント
値が同期開始位置Ｓ1 ，Ｓ2 と同期終了位置Ｅ1 ，Ｅ2
との間にあるときに、上パンチ位置パルス発生回路１１
０からのパルス信号を分周回路１２６に出力する。

【００４８】分周回路１２６は、同期比率設定器１２８
に設定された同期比率で、前記パルス信号を分周して、
セレクタ１３０を介して、ダイ用モータ駆動回路１０２
に出力する。例えば、同期比率設定器１２８に設定され
た同期比率が５０％のときには、パルス信号の周波数を
１／２にする。同期比率が１００％のときには、パルス
信号の周波数を分周することなく、そのまま出力する。

【００４９】ダイ用モータ駆動回路１０２では、パルス
信号を受けて、ダイ用モータ４６の回転をダイ用エンコ
ーダ５２により監視しながら、そのパルス信号に応じて
ダイ用モータ４６を回転させる。尚、このとき、電磁ブ
レーキ４９は開放状態にされる。

【００５０】ダイ用モータ４６の回転により、小プーリ
４８、ベルト５０、大プーリ４４を介して雄ねじ４２が
回転されて、下部ラム４０が下降される。この下部ラム
４０の下降により、連結ロッド３６を介して、ダイプレ
ート３４、ダイ３０が下降される。

【００５１】図１０に示すように、同期開始位置設定器
１２０に設定された同期開始位置がＳ2 （本実施例で
は、パルス数５／１８Ａ）であり、また、同期終了位置
設定器１２４に設定された同期終了位置がＥ2 （本実施
例では、パルス数１／２Ａ）であり、同期比率が１００
％のときには、上部ラム２が同期開始位置Ｓ2 と同期終
了位置Ｅ2 と間にあるとき、ダイ３０は上部ラム２と同
じ速度で下降する、いわゆる二段加圧（図１０の実線
（イ））が実行される。

【００５２】また、同期開始位置がＳ2 であり、かつ、
同期終了位置がＥ1 であり、同期比率が５０％のときに
は、上部ラム２が同期開始位置Ｓ2 と同期終了位置Ｅ1
と間にあるとき、ダイ３０は上部ラム２の半分の速度で
下降する、いわゆる三段加圧（図１０の実線（ロ））が
実行される。

【００５３】更に、同期開始位置がＳ1 で、かつ、同期
終了位置がＥ2 であり、同期比率が５０％のときには、
上部ラム２が同期開始位置Ｓ1 と同期終了位置Ｅ2 と間
にあるとき、ダイ３０は上部ラム２の半分の速度で下降
する、いわゆる同時加圧（図１０の実線（ハ））が実行
される。

【００５４】こうして、モータ制御回路８８により、ダ
イ用モータ４６を制御しながら、本制御処理を実行し
て、次に、押出開始位置Ｎ1 （本実施例では、パルス数
５／９Ａ）となったか否かが判断される（ステップ３８
０）。この判断も、上パンチ用モータ角度カウンタ１０
８のカウント値に基づいて行われ、押出開始位置Ｎ1 と
なったと判断されると、セレクタ１３０を押出・充填判
定回路１３２と接続するように切り替える。

【００５５】また、ＣＰＵ８２は、所定周波数のパルス
信号を発生するように、第２発振回路１３４に、ダイ下
降信号を出力する（ステップ３９０）。これにより、ダ
イ用モータ４６が回転されて、ダイ３０が設定された押
出量に応じて下降され、成形品が下パンチ２６によりダ
イ３０から吐き出される。

【００５６】次に、充填開始位置Ｆ（本実施例では、パ
ルス数８／９Ａ）となったか否かが判断される（ステッ
プ４００）。この判断は、上パンチ用モータ角度カウン
タ１０８のカウント値と、予め設定された充填開始位置
Ｆとを比較して行なう。充填開始位置Ｆであると判断さ
れると、セレクタ１３０を切り替えて、ダイ用モータ駆
動回路１０２を押出・充填判定回路１３２と接続するよ
うに切り替える。

【００５７】また、ＣＰＵ８２は、所定周波数のパルス
信号を発生するように、第２発振回路１３４に、ダイ上
昇信号を出力する（ステップ４１０）。これにより、ダ
イ用モータ４６が回転されて、ダイ３０が設定された充
填量に応じて上昇され、型孔３２が形成される。

【００５８】続いて、充填終了位置Ｇ（本実施例では、
パルス数１／３０Ａ）となったか否かが判断される（ス
テップ４２０）。この判断も、上パンチ用モータ角度カ
ウンタ１０８のカウント値に基づいて行われ、充填終了
位置Ｇとなったと判断されると、セレクタ１３０を分周
回路１２６と接続するように切り替える（ステップ４３
０）。

【００５９】一方、充填用モータ制御回路９４では、上
部ラム２が下死点を通過し、上昇を開始した所定位置の
ときに、充填用モータ６１を駆動して、ダイプレート３
４上をフィーダカップ６４を往復動させて、粉体６６を
型孔３２に充填する。こうして、前述した処理を繰り返
し実行して、粉体６６を成形する。

【００６０】前述した如く、本実施例の粉体成形装置
は、各変速点Ｐ1 〜Ｐ5 間の時間割合とパルス数との成
形条件を設定し、その形成条件に基づいて、各変速点Ｐ
1 〜Ｐ5 間の上パンチ用モータ１０に出力する周波数等
の運転条件を算出する。そして、この運転条件で上パン
チ用モータ１０を回転駆動して、各変速点Ｐ1〜Ｐ5 を
通過する毎に上部ラム２の速度を変更する。これによ
り、第５変速点Ｐ5 から上死点（第１変速点Ｐ1 ）ま
で、及び、上死点から第２変速点Ｐ2 までは、緩やかな
速度で上パンチ用モータ１０を回転して、上部ラム２を
非常に緩やかな速度で下降させることができる。

【００６１】従って、上部ラム２が上死点近傍に上昇し
ている時間を長くすることができる。よって、フィーダ
カップ６４をダイプレート３４上を往復動させる速度を
遅くしても、上部ラム２とフィーダカップ６４とが干渉
することがなく、速度を遅くすることによって、型孔３
２内に粉体６６を確実に充填することができるようにな
る。

【００６２】また、下死点（第３変速点Ｐ3 ）から第４
変速点Ｐ4 までの間は、図９に示す一定の回転数で回転
させた場合と同じ回転数で回転させて、下死点通過後の
成形体の圧縮反力により、成形体にクラック等が発生し
ないような速度で上部ラム２を上昇させることができ
る。

【００６３】しかも、一定の回転数で回転させた場合
に、１サイクル時間を短縮したときには、フィーダカッ
プ６４の往復動の速度が速くなりすぎて、型孔３２内に
粉体６６を確実に充填することができなくなる場合があ
る。その場合であっても、下死点（第３変速点Ｐ3 ）か
ら第４変速点Ｐ4 までの間は、クラック等が発生しない
ような十分な速度を確保し、また、上死点近傍に上部ラ
ム２が上昇している時間を長くして、充填時間を確保す
ることができるので、１サイクル時間を短縮することも
可能となる。

【００６４】以上本発明はこの様な実施例に何等限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々なる態様で実施し得る。

【００６５】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の粉末成形装
置は、充填時間や下死点近傍での速度を十分な値に確保
しつつ、１サイクルタイムを短縮することができるとい
う効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の粉末成形装置の基本的構成を例示する
ブロック図である。

【図２】本発明の一実施例としての粉末成形装置の断面
図である。

【図３】本実施例の粉末成形装置の一部を断面で示した
側面図である。

【図４】図２のダイより上方のＸＸ断面図である。

【図５】本実施例の電気系統の構成を示すブロック図で
ある。

【図６】本実施例のモータ制御回路の構成を示すブロッ
ク図である。

【図７】本実施例のメモリの内容を例示する説明図であ
る。

【図８】本実施例の制御装置において行われる粉末成形
制御処理の一例を示すフローチャートである。

【図９】上パンチ用モータを一定の回転数で回転させた
ときの上部ラムの軌跡を示すグラフである。

【図１０】上パンチ用モータを変速点を通過する毎に回
転数を変更したときの上部ラムの軌跡を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

Ｍ１，２…上部ラム Ｍ２，２０…リンク
機構 Ｍ３，１０…上パンチ用モータ Ｍ４…上部ラム制御
手段 Ｍ５…記憶手段 Ｍ６…速度指令手段
Ｍ７，３０…ダイ Ｍ８…ダイ駆動機構 Ｍ９…ダイ同期制御手段
１…枠体 ７…上パンチ １２…上パンチ用エンコーダ ２６…下パンチ ４０…下部ラム
４６…下パンチ用モータ ５２…下パンチ用エンコーダ ６６…フィーダカッ
プ ６１…充填用モータ ６２…充填用エンコーダ
８８…モータ制御回路 １０６…第１発振回路 １０８…上パンチ用モータ角
度カウンタ １３４…第２発振回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 枠体に摺動可能に支承された上部ラム
   を、回転運動を往復運動に変換するリンク機構を介して
   往復動させる回転駆動源を備えた粉末成形装置におい
   て、 入力される成形条件に応じて前記回転駆動源を制御する
   上部ラム制御手段と、 １サイクル内での各変速点間の予め設定された成形条件
   を記憶した記憶手段と、 設定される１サイクル時間に応じて、前記記憶手段に記
   憶された成形条件から各変速点間の運転条件を算出し
   て、前記上部ラム制御手段に出力する速度指令手段と、 前記枠体に摺動可能に支承されたダイを摺動させるダイ
   駆動機構と、 予め設定された同期期間、前記速度指令手段からの運転
   条件に応じて前記ダイ駆動機構を制御し、前記上部ラム
   の動きに前記ダイの動きを同期させるダイ同期制御手段
   と、 を備えたことを特徴とする粉末成形装置。