JPH0768327A - プレスにおける押出し過程の自動反復プロセス最適化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 押出し成形中の成形音やワークの形式、板金
厚み、材料特性、表面粗さ、潤滑膜厚み、潤滑剤の粘性
に関係して、ブランクホルダの締付け力を最適な値に調
整して、亀裂やしわのない良品を成形する。 【構成】 押出し成形すべき成形品１２を生産する前
に、ダイ３内で成形中に発生する固体伝播音を音発生分
析することで、押出成形音の正常経過が求められ、デー
タ的に記憶される。成形中に異常な固体伝播音が認めら
れた場合、亀裂、しわを推論し、ブランクホルダ４に与
えらる締付力を亀裂の場合に低減し、しわの場合は増大
することで良品を成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばプレス設備にお
いて一般に実務上知られている特許請求の範囲請求項１
の上位概念部分に記載した押出しプレスの運転方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】手動装填式押出しプレスの場合、サイク
ル的に進行する押出し（絞り）成形工程は、作業員によ
って成形品を連続的に目視的に検査しブランク押さえ力
の調整に個々に手動で関与することによって補正され
る。即ちここでは人間がプロセス決定要素として介在す
る調整過程が対象となる。これに伴う単純さ、作業員の
必要な連続的な注意および応答を無視しても、ブランク
押さえ力の不正確な調整または狂った調整に基づく成形
品の欠陥はしばしば適時に検出できず、従って押出し過
程の連続的な監視にも拘わらず、押出しプレスの生産性
を悪くする欠陥成形品が押出しプレスから出てくる。自
動装填式プレスあるいはプレスラインの場合、無作為サ
ンプルの目視検査しか実施できないので、特に最新のプ
レス設備の場合には不良品の危険が完全に手動運転され
るプレス設備よりも大きくなる。

【０００３】雑誌「Werkstatt und Betrieb(工場と操
業) 」１１９（１９８６年）１１、第９４７〜９４９頁
に掲載のF.-J．Neff氏著の論文「CNC- und DNC-Betrieb
bei hydraulischen Pressen (液圧プレスにおけるＣＮ
Ｃ−とＤＮＣ−運転）」において著者は、十分な最適プ
レス運転に対して開発されたハードウェアとソフトウェ
アによってプレス設備において自動的に品質を制御する
方式を報告している。このプレスにはポンチおよびダイ
クッションに対するストロークセンサおよび圧力センサ
が一体に設けられている。これによって個々の各ワーク
に対して行程／ポンチ力・曲線が測定され、またモニタ
に表示される。この実際・曲線はワーク毎に個々にワー
ク・比基準曲線と比較される。生産を開始する際に製造
すべき所定のワークに対して基準曲線が作られ、ないし
は経験的に求められ、データ的に記憶され、詳しくは例
えば最初の完全な成形品の行程／ポンチ力・曲線が利用
される。上述した処置およびここでは記載してない他の
処置によって、プレスの他のワークへの迅速な切換と、
監視され即ち支障のないプレス運転ないし故障の際に自
動的に警報を発するプレス運転とが保証されねばならな
い。なおプレス運転の際にダイの摩耗、ワークの寸法あ
るいは材料に関する品質変化あるいは潤滑の品質によっ
て不良品が生ずる。ワーク・個々の行程／ポンチ力曲線
の経過を基準曲線とサイクル的に繰り返し比較すること
によって、不良品が自動的に早期に検出される。基準曲
線に「付随する」許容範囲を超過した際および下回った
際、欠陥が報知され、機械が停止され、従って場合によ
っては作業員によって関与される。このように監視され
たプレス自体は少なくとも次の障害までは明らかにすべ
てのプロセスパラメータを一定に設定して運転する。

【０００４】雑誌「Bleche-Baender-Rohre （板金−帯
板−管）」５−１９９０、第５０〜５４頁に掲載のD.Ba
uer 氏、G.Guecker氏、R.Thor氏共著の論文「Rechnerun
terstuetzer Niederhalterdruck optimiert das Tiefz
iehen( 計算機で支援してブランク押さえ力を最適化す
る深絞り法) 」において著者は、深絞りに対しては完全
な部品が必要であり、ブランク押さえ力は行程に関して
変化する所定の最小値を下回ってはならず、同様に行程
に関して変化する所定の最大値を上回ってはならず、そ
の最小値および最大値に対する曲線がワークに関係して
延びていることを言及している。過大なブランク押さえ
力は成形品に亀裂を生じてしまい、これに対して過小に
押圧されるブランクホルダはしわを生じさせる。この論
文は、ブランク押さえ力の従来普及していた多少良好な
一定した経過からずれていることおよびワーク形式に関
係して最適にされたプレス行程に関するブランク押さえ
力の経過を利用することを推奨しており、かかる不定の
ブランク押さえ力・経過は一定しおよび又は線形に上昇
ないし下降する経過の種々の部分から構成されている
か、機能的に与えられた経過から成っている。ブランク
押さえ力に対する目標・経過は上述の文献に基づいて種
々の点で最適化され、最適化目標に応じて事情によって
は種々の様相もしている。例えばブランク押さえ力・経
過は最高の成形品品質に関して最適にされ、その場合こ
こでも（ワークの形式に応じた）種々の観点が例えば亀
裂無しおよびしわ無しあるいは欠損個所の回避が強調で
きる。その代わりにブランク押さえ力・経過を最適化す
る際、押出し工程の形態も重要であり、例えば場合によ
って絞り段階を省略するか板金を節約するかあるいは成
形品の大きな強度を達成できるようにする目的で許容で
きる絞り深さを増大することが重要である。また摩擦的
観点もブランク押さえ力・経過の最適化の際に問題とな
る。所定のワークに対して一旦見出された最適なブラン
ク押さえ力・経過は各プレスサイクル中に追従調整さ
れ、しかしその場合、見出された目標・曲線は（時々の
追加的な手動修正は別として）同じに維持される。その
ようにブランク押さえ力の最適化された経過とこの経過
に基づく調整とを利用するにも拘わらず、上述の文献に
は成形品における欠陥を自動的に認識することについて
は詳述されていない。

【０００５】スタンピング工程ないし工具を音響的に監
視することは既に公知である（例えばドイツ連邦共和国
特許出願公開第３９３８８５４号公報あるいはドイツの
雑誌「Industrie-Anzeiger」１７／１９９１、第４０〜
４４頁参照）。その場合、工具に当てられたセンサによ
って信号パラメータ特に音振幅およびその変動幅がスタ
ンピング工程と時間的に関連して検出され、所定の目標
値と比較される。スタンピング工程の場合、例えばポン
チの破損は明白に音響的に感知でき、刃の破損あるいは
鈍くなった刃は完全な工具における普通の音と比較した
場合に変化したスタンピング成形音で認識できる。従っ
てスタンピング工程を音響的に監視する際スタンピング
工具の監視だけが対象となり、その場合、スタンピング
工程のプロセス制御は工具の設計によってほとんど完全
に確定的に行われ、実際にストローク的に変化する機械
調整によっては制御できない。その点までにおいて一部
では毎分７００回の行程のサイクル周波数で進行するス
タンピング工程は、ブランク押さえ力が各深絞り工程中
に特にサイクル的に変更ないし最適化すべき目標経過に
追従制御される比較的遅い深絞り工程に匹敵しない。従
ってスタンピング工具の音響的な監視は、深絞り工程の
自動プロセス最適化に示唆を与えるものではない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、冒頭
に述べた形式の方法において、プロセスパラメータが最
適に調整されていない場合あるいは例えばワーク側の品
質変化又は潤滑変化に条件づけられた支障がある場合、
この支障が自動的に早期に、即ち成形品がまだプレス内
に存在する間に認識され、ブランクホルダの締付け力の
調整値の適当な補正が直ちに即ち次のワークに対して作
用し、場合によって自動的に行われるように改良するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的は冒頭に述べた
形式の方法において特許請求の範囲請求項１の特徴部分
に記載した手段によって達成される。各形式の押出し成
形すべき成形品に対して生産を開始する前に、ダイに当
てられた固体伝播音センサによって明らかに「良品の」
成形品の音が検出され分析され、振幅包絡曲線の特徴的
経過および周期的な音成分と確率的な音成分のレベル経
過が求められる。このデータから限界に対する制限デー
タないし曲線経過に対する許容範囲が成形品に依存する
目標・データとして決定され、データ的に記憶される。
生産中に実際・データを目標・データと比較することに
よって、成形品における損傷即ち「亀裂」ないし「し
わ」を自動的に認識することができる。従って適時に補
正されるので、支障のある場合にはせいぜい一つの不良
品あるいは事情によっては（大きな支障の場合）二つの
不良品しかプレス成形されず、続いて再び良品が製造さ
れる。即ち自動的な欠陥の検出によって、今まで手動で
人間が目視して運転し即ち制御していたプロセス最適化
方法は、密閉回路で自動的に進行する自動制御方法とな
る。

【０００８】本発明の有利な実施態様において、各作業
サイクル内において損傷信号の時点および又はその大き
さが求められ、その場合、損傷信号の早い発生の際ない
し強い損傷信号の場合、ブランクホルダの締付け力は、
遅く発生した場合ないし弱い損傷信号の場合よりも強く
変更される。

【０００９】本発明の他の目的に適った実施態様は、最
適にプロセス制御するためにその都度ブランク押さえ力
の相応した適合を必要とするようなプロセスパラメータ
の変化および又はダイの品質変化を自動的に検出するこ
とにある。かかる変化は特に次の変化によって条件づけ
られる。 − シートバーの材料・強度 − 板金厚み − シートバーの表面荒さ − 潤滑膜厚み − 潤滑剤粘性 その調整方法の相応した実施態様は請求項３〜７に記載
されている。

【００１０】

【実施例】以下図に示した実施例を参照して本発明を詳
細に説明する。

【００１１】図１に示されている作用線図において、押
出しプレス１は複動プレスとして形成されており、その
プレス台に配置された押出しダイ３の下側部分即ち母型
は単一部品であり、ダイ３の上側部分は押出しポンチ５
と母型に接触するブランクホルダ４とに分割されてい
る。これらのポンチ５とブランクホルダ４は別々のラム
２ないし２′に結合され、別個に往復駆動される。勿論
本発明は単動プレスにもあるいは液圧式ラム駆動装置を
持ったプレスにも利用できる。図１に示されている押出
しプレス１において更に、そのポンチがクランク駆動装
置（図示せず）を介して往復運動されるものと仮定す
る。その場合角度センサ１０を介してプレスのクランク
角度が検出され、従ってポンチの下死点ＵＴに関する位
置についての明白な値が測定技術的に知らされる。ブラ
ンクホルダ４には押さえ力ないし締付け力を連続的に求
めるための少なくとも一つの力センサ３１が設けられて
いる。この力信号は角度センサ１０の角度信号と同様
に、押出し過程を自動的に反復プロセス最適化をするた
めの（後で詳述する）装置に供給される。ブランクホル
ダ４は液圧式ピストンいわゆる圧力点６を介してクラン
ク駆動装置の連接棒に結合されている。これらの連接棒
はブランクホルダを液圧式に所定の力で母型の接触面に
押しつけることを可能にしている。ブランクホルダの圧
力点は電気制御式の比例弁８を介して圧力源７から供給
される。なお、圧力点６およびその比例弁８はブランク
ホルダに多重に設けられ、例えば各角に即ち全部で４個
設けられる。従って締付け力の調整に対する制御ないし
調整装置も場合によって多重チャネル式で形成される
が、図示した作用線図においては唯一のチャネルしか示
されておらず、以下これについて説明する。

【００１２】押出しプレス１はサイクル的に作動し、そ
の各サイクルにおいてそれぞれブランク（図示した実施
例の場合には押出し成形可能な板金の平らなシートバー
１１）が開かれたダイ３の中に入れられ、このダイ３は
所定の締付け力Ｆn でブランクホルダ４によって縁部が
締めつけられ、続いて母型とポンチ５との間で押出し成
形品が押出し成形される。ダイが再び開かれた後、完成
した成形品１２が取り出され、新しいシートバー１１が
入れられる。良好な成形品即ちしわや亀裂のない成形品
を生産するために重要なことは、押さえ力Ｆn が所定の
範囲内にあることであり、これについては以下図２の線
図に関連して説明する。

【００１３】図２には所定の形式の成形品１２に対し
て、プレス行程に関するブランク押さえ力Ｆn の理想的
な経過（図表線３５）が示されている。この曲線は一般
に直線的経過即ち一定した経過をしており、しかしこれ
は事情によっては（製造すべき成形品の外観に応じて）
全く異なった経過をしている。ブランク押さえ力の理想
的な経過から出発してその上側および下側の経過も許さ
れる。しかし成形品の所定の部片の場合にブランク押さ
え力の経過が理想曲線３５のかなり上に位置していると
き、成形品に亀裂が生ずることを考慮しなければならな
い。逆にブランク押さえ力が理想曲線よりも下に或る大
きさまでそれることも許されるが、その偏差は大き過ぎ
てはならず、さもなければ成形品にしわが生ずる確率が
増大してしまう。図２の線図には、当該形式の成形品の
個々の具体的な押出し過程においてブランク押さえ力が
通らねばならず超過されてはならない或る範囲３６が示
されている。この範囲は以下において目標・締付け力範
囲３６と呼ぶ。その上側には亀裂が生ずる確率が非常に
高い範囲Ｒが位置し、目標・押出し力範囲３６の下側に
位置する範囲Ｆはしわの発生が予想される。即ち押出し
力Ｆn に対する図２の線図において、締付け力の理想曲
線３５の両側に位置し亀裂・範囲Ｒないししわ・範囲Ｆ
に対して制限する許容範囲が設定できる。図２における
線図は締付け力が一定している理想曲線３５および従っ
て一様なレベルで延びる目標・締付け力範囲３６も示し
ている。これはしかし（上述したように）、締付け力が
プレス行程全体にわたって一定していることが最適であ
るような当該ワークの形式だけに関係している。他の形
式の成形品の場合、締付け力が最適には別の経過をして
いなければならないとき、かかる部品に対しても観察は
相応して適用される。

【００１４】不良品を押出し成形する際の押出し成形音
が完全な成形品を押出し成形する際の押出し成形音と異
なっていることが観察された。この観察の系統的な調査
によって、亀裂が押出し成形音においてスペクトル的に
広がった振幅跳躍によって認識でき、しわが確率的およ
び又は周期的な音成分の時間あるいは行程に関係した経
過が完全な成形品を押出し成形する際の対応した経過に
比べて大きく変化することによって検出できることが分
かった。この認定は少なくとも、その比較に利用される
基準経過が、後で成形品を生産過程において監視しなが
ら製造するものと同じ押出しプレスおよび同じダイで得
られていることを前提としている。

【００１５】従って所定の形式の成形品１２を所定の押
出しプレス１において所定のダイ３で生産する前に、押
出し過程中にダイ内で発生される固体伝播音が音発生分
析される。この場合一方では、通常の固体伝播音が求め
られ、即ち押出し成形の際に「亀裂」発生の危険なしに
且つ「しわ」発生の危険なしに引き起こされる音経過が
求められる。この押出し成形音の時間あるいは行程に関
係する経過は、その理想経過に関して且つそれからの許
容偏差に関して求められ、基準音としてデータ的に記憶
される。図３ａには固体伝播音振幅に対するかかる基準
経過３７が示されている。これは（選択されたワーク・
例に対して）押出し距離の幅広い範囲にわたって零点・
線から全くそれておらず、これは具体例において非常に
小さな押出し成形音を表している。行程の終点に向かっ
てポンチが母型に被さる符号Ａを付した点の直前で、振
幅に対する基準経過３７は一つの振幅・ピークを示す
が、これは選択した例に対して「正常」と呼ぶ。この基
準経過と押出し成形の際に過大なブランク押さえ力で得
られた図３ｂ〜図３ｄにおける線図との比較によって、
成形品に生じた亀裂は符号ｒを付した少なくとも一つの
追加的な振幅・ピークによって明白に確認できる。図３
ｂ〜図３ｄにおける三つの音記録は押出し成形の際にそ
の都度増大されブランク押さえ力で得られているので、
発生した亀裂はどの場合も前の試験よりも長く生ずる。
亀裂・表示ピークｒはそれぞれの音記録において時間的
には、ブランク押さえ力が大きくされればされる程早く
位置し、従って長くなる。なお亀裂・表示音信号はすべ
ての場合に選択された例のように明白に現れないが、少
ない良好な場合でも測定技術的に明白に検出できる。

【００１６】他方では、所定の成形品に対して得られた
かかる正常の押出し成形音から、同様に生産する前にそ
れぞれ周期的および確率的な音成分の音成分基準経過が
求められ、同様にデータ的に記憶される。図４ａと図４
ｂには実線でそれぞれ音・出力Ｎs として確率的音成分
の基準経過３８（図４ａ）および周期的音成分の基準経
過３９（図４ｂ）が所定の成形品に対して時間に関して
示されている。それぞれの基準経過に比べて一方では亀
裂を他方ではしわを明瞭に表すために、一方では音振幅
（図３ａ〜図３ｄ）に対し他方では確率的および周期的
な音成分に対するここで図示した図表線に対して、種々
の成形品が選択されている。図４ａと図４ｂに基づく図
表線の具体例において、上述の両音成分が押出し距離の
広い範囲にわたってほぼ一定しており低いレベルに位置
していることを示している。

【００１７】ただ押出し距離の押出し成形音がうるさい
中間範囲において、基準経過３８ないし３９は特徴ある
異なった経過を有している。比較するために図４ａと図
４ｂの線図には、成形品におけるしわの発生の原因とな
る過小のブランク押さえ力で得られた経過も破線で示さ
れている。一点鎖線の図表線曲線３８′，３９′は適度
に低減されたブランク押さえ力で得られ、従ってその成
形品は僅かなしわが現れたた。曲線３８″，曲線３９″
（二点鎖線）は大きく低減されたブランク押さえ力およ
びひどいしわの発生に相応している。しわのある成形品
を押出し成形する際に確率的音成分並びに周期的音成分
は、完全な成形品を押出し成形する際と異なった特徴あ
る経過を、詳しくは特に押出し成形音がうるさい時間帯
において示していることが分かる。商を形成する場合、
基準経過と万一の欠陥品の実際・経過との差がもっとは
っきりされる。

【００１８】生産に対して利用されるものと同じ押出し
プレスおよび同じダイで基準経過が得られている所定の
形式の成形品を生産する間、押出し過程中にダイの中で
成形品で発生される固体伝播音の音発生分析および基準
経過との比較が行われる。これによって連続的に、即ち
各作業サイクルにおいて判断基準「亀裂」、「良品」な
いし「しわ」に関する成形品の品質が自動的に求められ
る。詳しくは検出された固体伝播音信号３８′，３
８″，３８″′はその都度幅広い周波数スペクトルにお
いて基準音に比べて異常な振幅跳躍ｒの同時発生に関し
て検出される。かかるスペクトル的に広がった振幅跳躍
が発生した場合には「亀裂」が推論され、さもなければ
成形品は亀裂がないものと仮定される。固体伝播音は更
にその都度周期的および確率的な音成分の時間的な経過
に関して検査される。実際作業サイクルにおける実際・
経過がその基準経過から特徴的な偏差を生じた場合、
「しわ」が推論され、実際・経過が基準経過と一致して
いる場合、製造済み成形品はしわがないということが明
言できる。

【００１９】即ちプレス行程に関する押出し成形音の実
際の経過ないし確率的および周期的な音成分のレベル経
過を参考にしてその成形品に対して求められた目標・経
過と比較することによって、製造済み成形品が良品であ
るか亀裂ないししわがあるかが検出され、そして次のプ
レスサイクルに対して締付け力を今までと同じ高さにす
るか低減するか増大するかが決定される。本発明はこの
知識を利用している。

【００２０】ブランクホルダ４に与えられる締付け力Ｆ
n を最適化するために、先に行われた作業サイクルで押
出し成形された成形品の検出された成形品品質に関係し
て、次の作業サイクルに対する締付け力が変更されるか
同じままにされ、詳しくは先に押出し成形された成形品
に亀裂がある場合（成形品品質「亀裂」）には、締付け
力はそのとき与えられていた値に比べて新しい作業サイ
クルに対して低減され、成形品に問題がないとき（成形
品品質「良品」）、締付け力は同じままにされ、先に押
出し成形された成形品にしわがある場合（成形品品質
「しわ」）には、締付け力はそのとき与えられていた値
に比べて新しい作業サイクルに対して増大される。

【００２１】この目的のために、基準押出し成形音３７
および確率的ないし周期的な音成分の基準経過３８，３
９に対する関数記憶器３２が設けられている。更にその
都度の実際・押出し成形音３７′あるいは３７″あるい
は３７″′並びに確率的ないし周期的な音成分の実際・
経過３８′，３９′あるいは３８″，３９″に対する関
数記憶器３３が設けられている。これらの実際・経過は
関数記憶器３３に前置接続されている音分析器２１にお
いて自動的に求められる。この音分析器２１には母型に
当てられている押出し成形音用の固体伝播音センサ３０
の信号の他に、クランク角の角度センサ１０の信号も供
給される。比較器３４において種々の基準経過と相応し
た実際・経過との比較が行われる。この比較結果が正と
出たとき、即ち実際・経過が或る許容範囲の内部で基準
経過と一致しているとき、次のプレス行程は最後の成形
品が押出し成形されたときと同じ締付け力ないし同じ締
付け力経過で行われる。これに対して押出し成形音の目
標／実際・比較において亀裂・表示ピークｒがプレス行
程の或る個所で検出されるとき、その成形品が後続の生
産工程から外されるだけでなく、次のプレス行程に対し
て自動的にブランク押さえ力が低減される。確率的ない
し周期的な音成分のレベル経過を比較した際に目標・押
出し力範囲の基準経過に対して実際・経過におけるしわ
・表示偏差がプレス行程の或る個所で検出された場合、
次のプレス行程の場合に自動的に高いブランク押さえ力
が調整して形成される。即ち深絞り加工の間欠的あるい
は反復的に進行する生産過程は成形品の自動的な品質測
定が行われ、特に押出しプレスの品質を決定する調整・
パラメータ即ち特にブランクホルダ４の種々の点におけ
る押さえ力Ｆn が場合によっては自動的に品質を向上す
る方向に補正され、このことは密閉回路内において自動
的に進行する調整過程に相応する。

【００２２】かかる調整装置に対する主要な構成部分と
して計算機２９が設けられている。この計算機２９は関
数記憶器３２に基準・押出し成形音および基準・レベル
経過に対する相応したデータを大形の好適には特別なデ
ータファイルから供給する。シートバー１１の品質およ
びシートバー潤滑の品質が一定している間は、関数記憶
器３２に入れられた基準・押出し成形音および基準・レ
ベル経過に対するデータも不変である。計算機２９は更
にブランク押さえ力Ｆn に対する目標・実際比較個所９
にその都度図２に示されている例の場合にプレス行程に
わたって一定しているブランク押さえ力に対するその都
度の目標値を供給する。ブランク押さえ力が最適には不
定の経過をしている他の成形品の場合、プレス行程に関
係して相応して変化できる目標値が比較個所９に供給さ
れる。所望の締付け力と実際の締付け力との間の目標・
実際比較の結果に応じて、比例弁８を介して締付け力が
増大ないし低減され、これによって締付け力の所望の経
過が追従調整される。

【００２３】計算機２９には、実際・押出し成形音およ
び実際・レベル経過と目標・押出し成形音ないし目標・
レベル経過との間の目標・実際比較の結果も与えられ
る。この比較結果に応じて（上述したように）比較個所
９にブランク押さえ力に対する新たな目標値として従来
と同じ値が、あるいは場合によっては次のプレスサイク
ルに対して変化した目標値も計算機２９から供給され
る。即ちこの計算機は各プレスサイクルに対してそれぞ
れブランク押さえ力をそれに従って追従調整する目標値
ないし目標経過を与え、更に計算機２９は目標・押出し
成形音および目標・レベル経過に対するデータを供給す
る。この計算機２９はこれらを関数記憶器３２に供給
し、必要な場合にはプレスサイクルから次のプレスサイ
クルに対して変更する。

【００２４】基準曲線と対応した実際・経過とを比較し
た際、場合によっては偏差の事実および偏差の方向だけ
でなく、プレスサイクルの内部における偏差の時点およ
びその偏差の大きさも検出される。この情報は、負の目
標・実際比較結果において意図して両者の偏差（損傷信
号）の時点および又はその大きさに関係して計算機２９
を反応させることができる。損傷信号が早く生じた場
合、次のプレスサイクルに対するブランク押さえ力は遅
い損傷信号の場合よりも強く変更される。同じようにし
て非常に強い損傷信号はブランク押さえ力を強く変更さ
せ、あるいはまたその逆となる。これによって大きく狂
って与えられたブランク押さえ力の場合、最適化調整は
僅かな反復回数で、理想的には唯一のステップで達成さ
れる。

【００２５】今までは、シートバー品質および潤滑の品
質が不変のままであると仮定していた。この条件のもと
ではその狂いはせいぜいプレス自体から生ずる。かかる
狂いは上述した装置によって検出ないしは補正される。
シートバーあるいはその潤滑の品質変化に起因するワー
ク側の狂いは適時にシートバーにおいて検出され、制御
ないし調整装置に供給されねばならない。この理由から
シートバーの範囲に、一様な押出し成形結果にとって重
要なシートバーないしその潤滑の特性を測定技術的に検
出する複数のセンサが設けられている。まず当該ワーク
形式に対する入力個所１３が設けられており、これは相
応したデータ処理装置２３に連結されている。このデー
タ処理装置２３は、確率的および周期的な音成分の最適
レベルおよび目標・押出し成形音に対する基本関数並び
にブランク押さえ力の理想経過３５および目標・締付け
力範囲３６に対する基礎関数を計算機２９に用立てる。
これらのデータはワーク形式用のデータ処理装置の関数
部分２３に記憶され、相応して読みだされる。更に、シ
ートバーの厚みの変化を検出するシートバー１１の板金
厚みを検出するためのセンサ１４が設けられている。そ
の信号は板金厚みに関するデータ処理用の機能部分２４
に導かれる。この機能部分２４は、シートバー厚みの定
格値に対して偏差がある場合に考慮しなければならない
補正係数ないし補正・計算式を有している。この補正係
数ないし補正・計算式は同様に計算機２９にも導かれ
る。他のセンサ１５によってシートバーの材料特性が検
出される。この場合例えば誘導式センサが対象となり、
これは非常に敏感に板金の磁気透過性を測定し、この値
の変化から種々の大きな材料強度を推論する。その信号
も同様に材料特性に関するデータ処理用関数ブロック２
５に導かれる。この関数ブロック２５は定格値に対する
偏差に応じて相応した補正係数ないし補正・計算式を計
算機２９に導く。更に表面特性特にシートバーの荒さが
重要であり、これは例えば光学式センサ１６によって検
出される。その測定値は同様に荒さに対するデータ処理
用関数ブロック２６に導かれる。この関数ブロック２６
は、測定済みの荒さが標準値に対して一方向あるいは他
方向にずれているとき、補正係数ないし補正・計算式を
計算機２９に導く。更にまた、一様な押出し成形結果に
対してはシートバーの潤滑の様式も重要である。この関
係からまず第一に、例えば容量式センサ１７で測定され
る潤滑油膜の厚みが重要である。それに接続された潤滑
膜の厚みのデータ処理用関数ブロック２７は同様に潤滑
膜の厚みが標準値に比べてずれている場合に相応した補
正係数ないし補正・計算式を計算機２９に導く。利用さ
れている潤滑剤の粘性がセンサ１８によって連続的に検
出され、その潤滑剤粘性に関するデータ処理用関数ブロ
ック２８も計算機２９に連結されている。

【００２６】上述の特性およびそのデータ処理に関係し
てシートバーおよび潤滑の品質を連続的に監視すること
により、計算機２９は、目標・押出し力範囲３６の位置
および又は経過および次のプレスサイクル用のブランク
押さえ力の目標・経過３５に対する変化したシートバー
側の条件に合わされたデータセットを計算する働きをす
る。詳しくは材料強度が標準値に比べて増大されている
場合、ブランク押さえ力は通常よりも大きくしなければ
ならない。同様に大きな厚みの板金の場合、ブランクホ
ルダは同様に薄い板金よりも強く押しつけられねばなら
ない。シートバーの表面荒さの場合、それと逆に振る舞
われる。即ち表面が荒くなればなるほど、一様な押出し
成形品質となるようにするために、ブランク押さえ力は
低くされねばならない。即ち潤滑膜の厚みに関してはこ
の逆の傾向で振る舞い、潤滑膜が厚くなればなるほど、
一様な押出し成形結果を得るためには大きなブランク押
さえ力が必要である。潤滑剤の粘性についても同様に振
る舞い、粘っこい潤滑剤の場合にシートバー縁部は、低
い粘性の潤滑剤よりも強く締めつけられる。

【００２７】次のプレスサイクルに対するブランク押さ
え力の目標・押出し力範囲３６および目標経過３５をそ
の都度計算機２９によって予め求めることは別として、
計算機２９は場合によっては、今までのプレスサイクル
に比べて異なった基準・押出し成形音および又は確率的
および又は周期的な音成分の基準経過がそれに関する目
標・実際比較の基礎とされ、従って関数記憶器３２に入
れられるか否かを決定する。

【００２８】適応計算機を利用する場合、全く異なった
影響およびその実際に考慮すべき大きさは自動的に最適
化される。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、ワーク側の品質変化又
は潤滑変化に条件づけられた支障があるとき、この支障
は自動的に早期に、即ち成形品がまだプレス内に存在す
る間に検出され、ブランクホルダの締付け力は適当な値
に調整され、次のワークに対して作用し、これによって
「亀裂」や「しわ」のある不良品の生産が自動的に確実
に回避される。

【図面の簡単な説明】

【図１】プレスにおける押出し過程を自動的に反復プロ
セス最適化する方法の作用線図。

【図２】プレス行程にわたって一定に保持されているブ
ランク押さえ力の理想経過とその上下に位置するブラン
ク押さえ力の目標・範囲の線図。

【図３】所定の成形品を押出し成形する際の種々の品質
における音・振幅の時間的経過を示す線図であり、即ち
（Ａ）の線図は「良品」を、（Ｂ）〜（Ｄ）の線図は増
大した亀裂長さを表している。

【図４】他の成形品の押出し成形音からの異なった品質
における確率的音成分（Ａ）ないし周期的音成分（Ｂ）
の音出力の時間的経過を示す線図であり、その実線は良
品に相応し、他の二本の曲線は多少しわを持つ成形品に
相応している。

【符号の説明】

１ 押出しプレス ３ ダイ ４ ブランクホルダ １０ 角度センサ １１ ブランク（シートバー） １２ 成形品 １３ 音センサ １４ 板金厚みセンサ １５ 材料特性センサ １６ 表面荒さセンサ １７ 潤滑厚みセンサ １８ 潤滑剤粘性センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マチアス リーワルト ドイツ連邦共和国70565 シユツツトガル ト シユメルバツハシユトラーセ 19 (72)発明者 シユテフアヌス フアラー ドイツ連邦共和国71272 レンニンゲン ヒンターリエトシユトラーセ 11 (72)発明者 ウイルフリート ライムシユ ドイツ連邦共和国31515 ウンシユトルフ （ルーテ） アン デル ベーメルケ 16 (72)発明者 デイーター シユテーゲマン ドイツ連邦共和国30989 ゲールデン １ ビルケンウエーク １

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各作業サイクルにおいてそれぞれ一つの
   成形品が作られ、各作業サイクルにおいてそれぞれ一つ
   のブランクが押出しプレスの母型、ポンチおよびブラン
   クホルダから成るダイの中に入れられ、このダイが所定
   の締付け力でブランクホルダによって縁部が締めつけら
   れ、続いて母型とポンチとの間で成形品が押出し成形さ
   れるような押出しプレスの運転方法において、 − 所定の押出しプレス（１）で所定のダイ（３）をも
   って所定の形式の成形品（１２）を生産する前に、ダイ
   （３）内における押出し成形中に成形品（１２）から発
   生される固体伝播音を音発生分析することによって、正
   常な、即ち「亀裂」を生ずる危険がなく且つ「しわ」を
   生ずる危険がない時間的およびプレス行程に関する押出
   し成形音の経過が求められ、基準音（３７）としてデー
   タ的に記憶され、 − 所定の押出しプレス（１）で所定のダイ（３）をも
   って所定の形式の成形品（１２）を生産する前にその正
   常な押出し成形音（３７）からそれぞれ、周期的音成分
   （３９）と確率的音成分（３８）の音成分基準経過（３
   ８，３９）が求められ、データ的に記憶され、 − 所定の押出しプレス（１）で所定のダイ（３）をも
   って所定の形式の成形品（１２）を生産する間、判断基
   準「亀裂」、「良品」ないし「しわ」並びに品質的にそ
   れらの間に位置する範囲に関する成形品品質が、各作業
   サイクルにおいてダイ（３）内における押出し成形中に
   成形品（１２）から発生される固体伝播音を音発生分析
   することによって自動的に求められ、 − 固体伝播音信号（３７′，３７″，３７″′）が幅
   広い周波数スペクトルにおいて基準音（３７）に対して
   異常な振幅跳躍（ｒ）の同時発生に関して検査され、か
   かるスペクトル的に広がった振幅跳躍（ｒ）が発生した
   場合に「亀裂」が推論され、 − 固体伝播音信号が更に一方では周期的音成分（３
   ９′，３９″）と他方では確率的音成分（３８′，３
   ８″）のレベルの時間的経過に関して検査され、実際の
   作業サイクルの実際・経過（３８′，３９′ないし３
   ８″，３９″）がその基準経過（３８，３９）から特徴
   的にずれた場合に「しわ」が推論され、 − 音発生分析において「亀裂」を表す信号特性並びに
   「しわ」を表す信号特性（以下単に「損傷信号」と呼
   ぶ）が存在しないとき、「良品の」成形品が推論され、 − ブランクホルダ（４）に与えられる締付け力（Ｆn
   ）を最適化するために、先の作業サイクルで押出し成
   形された成形品（１２）の求められた成形品品質に関係
   して、次の作業サイクルに対する締付け力（Ｆn ）が変
   更されるか同じままにされ、詳しくは − 先に押出し成形された成形品に亀裂が存在する場合
   （成形品品質が「亀裂」であるとき）、締付け力（Ｆn
   ）がその際に調整されていた値に比べて新しい作業サ
   イクルに対して低減され、 − 完全な成形品の場合（成形品品質が「良品」である
   とき）、締付け力（Ｆn）が同じままにされ、 − 先に押出し成形された成形品にしわがある場合（成
   形品品質が「しわ」であるとき）、締付け力（Ｆn ）が
   その際に調整されていた値に比べて新しい作業サイクル
   に対して増加される、ことを特徴とする押出しプレスの
   運転方法。
2. 【請求項２】 各作業サイクル内においてその都度の実
   際・押出し力経過によって目標・押出し力経過（３６）
   の超過ないし下回り（以下単に「損傷信号」と呼ぶ）の
   時点および又はその大きさが検出され、損傷信号の早い
   発生の際ないし強い損傷信号の際に、ブランクホルダ
   （４）の締付け力が、遅い発生ないし弱い損傷信号の場
   合よりも強く変更されることを特徴とする請求項１記載
   の方法。
3. 【請求項３】 各シートバー（１１）の材料強度が検出
   され（センサ１５）、その強度が大きい場合、ブランク
   ホルダ（４）の締付け力（Ｆn ）が小さな強度の場合よ
   りも大きくされることを特徴とする請求項１記載の方
   法。
4. 【請求項４】 シートバー（１１）の板金厚みも検出さ
   れ（センサ１４）、その厚みが大きい場合、ブランクホ
   ルダ（４）の締付け力（Ｆn ）が薄い板金厚みの場合よ
   りも大きくされることを特徴とする請求項１記載の方
   法。
5. 【請求項５】 シートバー（１１）の表面荒さも検出さ
   れ（センサ１６）、その荒さが大きい場合、ブランクホ
   ルダ（４）の締付け力（Ｆn ）が小さな荒さの場合より
   も小さくされることを特徴とする請求項１記載の方法。
6. 【請求項６】 各シートバー（１１）がダイ（３）への
   挿入の前に潤滑膜を着けられ、その後で潤滑膜の厚みが
   検出され（センサ１７）、その潤滑膜の厚みが大きい場
   合、ブランクホルダ（４）の締付け力（Ｆn ）が薄い潤
   滑膜厚みの場合よりも大きくされることを特徴とする請
   求項１記載の方法。
7. 【請求項７】 各シートバー（１１）がダイ（３）への
   挿入の前に潤滑剤の膜を着けられ、その潤滑剤の粘性も
   連続的に検出され（センサ１８）、その潤滑剤の粘性が
   高い場合、ブランクホルダ（４）の締付け力（Ｆn ）が
   低い粘性の潤滑剤の場合よりも大きくされることを特徴
   とする請求項１記載の方法。
8. 【請求項８】 先に行われていたプレスサイクルを基礎
   とし、押出しプレス（１）の中に新たに挿入すべきシー
   トバー（１１）について検出された材料強度、板金厚
   み、荒さ、潤滑膜厚みおよび又は潤滑剤粘性に関する測
   定量から、新たに押出しプレス（１）に挿入すべきシー
   トバー（１１）に対して最適な押さえ力（Ｆn ）が計算
   されることを特徴とする請求項３ないし７のいずれか１
   つに記載の方法。