JPH07266094A - 粉末圧縮成形装置 - Google Patents

粉末圧縮成形装置

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JPH07266094A
JPH07266094A JP6090594A JP6090594A JPH07266094A JP H07266094 A JPH07266094 A JP H07266094A JP 6090594 A JP6090594 A JP 6090594A JP 6090594 A JP6090594 A JP 6090594A JP H07266094 A JPH07266094 A JP H07266094A
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thickness
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Akira Mizoi
明 溝井
Shinji Omura
信治 大村
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Murata Manufacturing Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/005Control arrangements

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】粉末圧縮成形装置に非接触による成形体の厚み
測定手段を設置し、成形体の厚み測定を全数行い、その
測定結果に基づいて粉末圧縮成形装置の下圧縮ローラを
昇降させて高さ位置を制御することにより、常に成形体
の厚みを一定に保つことができる粉末圧縮成形装置を提
供する。 【構成】上杵及び下杵と、該上杵及び下杵の杵部が挿通
可能な臼孔を有する臼とを有し、上杵と下杵とにより、
臼孔に充填した粉末を圧縮成形する粉末圧縮成形機に、
下杵の圧縮高さが可動可能な下圧縮ローラと、圧縮成形
された粉末圧縮成形体の厚みを非接触で測定する測定手
段と、下圧縮ローラの高さを制御する高さ制御装置とを
備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、粉末圧縮成形体(以
下、成形体と呼ぶ)の原料である粉末を臼に充填し、杵
で粉末を圧縮することにより成形体を成形する粉末圧縮
成形装置(以下、成形装置と呼ぶ)に関し、特に、成形
体の厚みを一定にする成形装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の成形装置について、回転式を例に
して、その作動状態を示すために、円形に配列された杵
部で展開した断面の概略図である図2に基づいて説明す
る。但し説明に不要な一部の杵などは省略してある。
【0003】回転式成形装置は、中心軸(図示せず)を
中心にして回転盤1と上杵保持盤2及び下杵保持盤3と
を一体に回転するものである。この回転盤1のある円周
面上に等間隔に多数の(図では4個)段付孔1aが設け
られ、この段付孔1aと同位置の上杵保持盤2及び下杵
保持盤3に段付孔1aに対応して同数の貫通孔2a,3
aが設けられている。段付孔1aには臼孔5aを有する
臼5が嵌着され、上杵保持盤2の貫通孔2aには上杵ホ
ルダー6aが、下杵保持盤3の貫通孔3aには下杵ホル
ダー7aがそれぞれ摺動自在に挿着されている。そし
て、上杵6及び下杵7が上下動して、臼孔5aに充填さ
れる粉末8を圧縮することにより成形体9を成形するも
のである。
【0004】上杵6は、例えば、上杵保持盤2の貫通孔
2aに摺動自在に挿着するための上杵ホルダー6aと、
臼孔5aに挿通するための杵部6bとからなっている。
この上杵6は、上杵保持盤2の上方に配置されている上
杵案内レール(図示せず)等によって定められた高さで
図の右方向に移動することができるようにされている。
【0005】下杵7は、上杵6と同様に下杵ホルダー7
aと杵部7bとからなっている。下杵7は、下杵保持盤
3の下方に設置されている下杵案内レール10及び重量
レール11等の面上を移動することにより、定められた
高さで図の右方向に移動することができる。
【0006】回転盤1の上面には、成形体9の原料であ
る粉末8を少しずつ臼孔5aに供給するためのフィード
シュー16,余分な原料を取り除くスクレーパ12及び
圧縮成形された成形体9を掻き取るための掻き取り板1
3が配置されている。
【0007】下杵保持盤3の下方には、臼孔5a内部に
充填される粉末8の量を一定にするために下杵7を上昇
させるための重量レール11、及び臼孔5a内部に充填
された粉末8を圧縮するために更に下杵7を上昇させる
ための下圧縮ローラ14、重量レール11と下圧縮ロー
ラ14との間及び下圧縮ローラ14と重量レール11と
の間を下杵7を滑らかに右方向に移動させながら下杵7
を上下動させるための下杵案内レール10が設けられて
いる。
【0008】上杵保持盤2の上方には、一定量になった
臼孔5a内部の粉末8を圧縮するために上杵6を降下さ
せるための上圧縮ローラ15が下圧縮ローラ14に対応
して設置されている。
【0009】かかる構成の成形装置を用いて、成形体9
を成形する過程を説明する。図2の(a)の位置におい
て、臼5は、臼孔5aと下杵7の上端である底部とから
成形室が形成される。成形体9の材料である粉末8は、
回転盤1の上面のフィードシュー16に供給されるとと
もに、臼孔5a内部に形成された成形室に充填される。
【0010】図2の(b)の位置において、臼孔5a内
部に充填された粉末8は、上圧縮ローラ15によって上
杵6が下降するとともに下圧縮ローラ14によって下杵
7が上昇することにより、圧縮させられる。
【0011】図2の(c)の位置において、臼孔5a内
部の圧縮された成形体9は、上杵6が上昇するとともに
下杵案内レール10によって下杵7が上昇することによ
り、回転盤1の上部に持ち上げられる。この成形体9は
回転盤1の上部に設置されている掻き取り板13により
掻き取られ、シュート16等を介して回転盤1の上部か
ら排出されるものである。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】一般に、成形装置によ
る機械的な要因から、成形装置及び上下のホルダー,
杵,圧縮ローラ等の熱膨脹による各部の寸法が変化する
ことによって、臼内への粉末の充填量及び粉末の圧縮圧
力が変化して、成形体の厚み寸法が変化することが知ら
れてある。
【0013】しかしながら、成形体の厚み寸法は全数測
定が困難なため、成形後の成形体を数分から数十分に1
回程度のサンプル抜き取りをして測定している。このデ
ータから成形体の厚み変動を推測して、成形体の厚みを
適正化するために、重量レール,上下圧縮加圧ローラの
高さを調整している。このため、以下のような問題点が
ある。
【0014】1.成形体の厚み測定のタイミングが間欠
的であるため、寸法不良を見出だした時には、既に不良
品をある程度生産してしまっている。
【0015】2.成形装置の状態が不安定なとき、例え
ば、成形装置が起動直後又は杵部,臼部が温度変化によ
る膨脹や収縮中等のとき、成形体の厚みが急変すること
があり、抜き取りによる厚み測定では、これに対応する
成形体の厚み調整が困難である。
【0016】3.複雑な形状の成形体を成形するために
は、臼内での原料流動性が一様でないため、抜き取りに
よる成形体の厚み寸法の確認では不十分である。
【0017】本発明の目的は、上記問題点を解消すべく
なされたもので、成形装置に非接触による成形体の厚み
測定手段を設置し、成形体の厚み測定を全数行い、その
測定結果に従って成形装置の下圧縮ローラを上下動させ
て高さ位置を制御することにより、常に成形体の厚みを
一定に保つことができる成形装置を提供することにあ
る。
【0018】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明において
は、上杵及び下杵と、該上杵及び下杵の杵部が挿通可能
な臼孔を有する臼とを有し、前記臼孔に粉末を充填し、
前記上杵と前記下杵とにより、前記粉末を圧縮成形する
粉末圧縮成形機と、前記下杵の圧縮高さが昇降可能な下
圧縮ローラと、圧縮成形された粉末圧縮成形体の厚みを
非接触で測定する測定手段と、該測定手段に接続されて
おり、前記下圧縮ローラの高さを制御する高さ制御装置
とを備えたことを特徴とする。
【0019】
【作用】すなわち、本発明では、成形装置に設置された
非接触の成形体の厚み測定手段により成形体の厚みを測
定し、その測定結果に基づいて、下圧縮ローラが昇降す
る。したがって、成形装置の稼働中は、下圧縮ローラが
調整量に基づいて昇降し、成形体の厚みを一定に維持す
る。
【0020】
【実施例】以下に、本発明の一実施例を図1にもとづい
て説明する。但し、前述の従来例と同一部分について
は、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【0021】図1は、本発明による成形装置の概念図を
示すもので、成形機20は従来例で示した成形機のう
ち、特に、下圧縮ローラ14が上下に可動できるように
したものであり、この成形機20には成形体9の厚みを
非接触で測定する、例えば、画像処理装置又はレーザー
測定機等の測定手段21、及び下圧縮ローラ14の高さ
制御装置22、更に、下圧縮ローラ14を昇降させるた
めの、例えば、モータ等の駆動手段23を設置したもの
である。
【0022】測定手段21は、成形体9が排出されるシ
ュート16の近傍に設置され、シュート16を通過する
全ての成形体9の厚みTを非接触で測定するものであ
る。その厚みTの測定信号は、制御装置22に送られ
る。制御装置22は、厚みTの測定信号に基づいて、厚
みの設定値との差及びその差の推移を演算する。そし
て、駆動手段23の回転を制御することにより、駆動手
段23が雌ネジからなる回転体24を回転させ、回転体
24に螺嵌された雄ネジからなる支杆25を上下動さ
せ、支杆25に接続された下圧縮ローラ14の高さを調
整するものである。
【0023】成形機20を稼働させると、成形体9が成
形機20のシュート16を介して、成形機20から排出
される。シュート16近傍に設置してある測定手段21
を用いて、全ての成形体9の厚みTを非接触で測定す
る。その厚みTの測定信号は、制御装置22に送られ
る。そして、制御装置22は、信号に基づいて下圧縮ロ
ーラ14を昇降させる駆動手段23に接続されている。
【0024】かかる構成の成形装置は、測定手段21が
全ての成形体9の厚みTを測定し、その測定結果に基づ
いて制御装置22が、例えば、設定値と成形体9の厚み
Tとの差及びその差の変化傾向に基づいて制御信号を駆
動手段23に送る。制御装置22からの制御信号に基づ
いて駆動手段23が回転し、下圧縮ローラ14を昇降さ
せる。つまり、上杵6下端及び下杵7上端との間隔Dを
調整して、成形体9の厚みTを一定に維持することがで
きる。
【0025】尚、成形体9の厚みTの制御として、下圧
縮ローラ14を昇降させることにより行ったが、上圧縮
ローラ15を昇降させてもよい、又は、上下圧縮ローラ
14,15をともに昇降させてもよい。また、成形体9
の厚みT測定後に成形体9の排除手段を設け、厚みTの
不良品を排除することができる。また、粉末8の充填量
を制御するために、成形体9の重量を測定し、その測定
結果に基づいて重量レールの高さを制御することによ
り、粉末8の充填量を一定にする装置を組み合わせるこ
とも可能である。
【0026】また、上述した粉末8とは広い意味での粉
末であり、粒子顆粒及び微粒子を含むものである。
【0027】
【発明の効果】以上述べたように本発明による粉末圧縮
成形装置では、成形装置に非接触式の成形体の厚み測定
装置を加えているため、常時成形体の厚みを測定するこ
とができる。このため、成形装置を用いて成形中に、測
定結果に基づいてリアルタイムにフィードバックをし
て、下圧縮ローラを昇降することにより、成形体の厚み
を一定にすることができる。
【0028】したがって、粉末成形中の成形装置は一定
の成形体の厚みを維持することができるため、成形体の
厚みの不良品が減少し、成形体の収率が上がる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る成形装置を示す一実施例の概念図
である。
【図2】従来の粉末圧縮成形装置を示し、特に円形に配
列された杵部で展開した断面の部分概略図である。
【符号の説明】
5 臼 5a 臼孔 6 上杵 7 下杵 8 粉末 9 粉末圧縮成形体(成形体) 14 下圧縮ローラ 20 粉末圧縮成形機(成形機) 21 測定手段 22 制御装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】上杵及び下杵と、該上杵及び下杵の杵部が
    挿通可能な臼孔を有する臼とを有し、前記臼孔に粉末を
    充填し、前記上杵と前記下杵とにより、前記粉末を圧縮
    成形する粉末圧縮成形機と、前記下杵の圧縮高さが昇降
    可能な下圧縮ローラと、圧縮成形された粉末圧縮成形体
    の厚みを非接触で測定する測定手段と、該測定手段に接
    続されており、前記下圧縮ローラの高さを制御する高さ
    制御装置とを備えたことを特徴とする粉末圧縮成形装
    置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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