JPH0569578B2 - - Google Patents

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JPH0569578B2
JPH0569578B2 JP1322010A JP32201089A JPH0569578B2 JP H0569578 B2 JPH0569578 B2 JP H0569578B2 JP 1322010 A JP1322010 A JP 1322010A JP 32201089 A JP32201089 A JP 32201089A JP H0569578 B2 JPH0569578 B2 JP H0569578B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
punch
density
pellet
molding
value
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP1322010A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH03181326A (en
Inventor
Yoshihiro Suzuki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan
Original Assignee
Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan
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Publication date
Application filed by Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan filed Critical Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan
Priority to JP1322010A priority Critical patent/JPH03181326A/en
Publication of JPH03181326A publication Critical patent/JPH03181326A/en
Publication of JPH0569578B2 publication Critical patent/JPH0569578B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Press-Shaping Or Shaping Using Conveyers (AREA)
  • Glanulating (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

この発明は、各種セラミツクス粉末、二酸化ウ
ラン粉末、プルトニウムとウランの混合酸化物粉
末等をペレツト状に成型する装置に関するもので
ある。
The present invention relates to an apparatus for molding various ceramic powders, uranium dioxide powder, mixed oxide powder of plutonium and uranium, etc. into pellets.

【従来の技術】[Conventional technology]

グリーンペレツトの例で説明すると、均一でば
らつきのない焼結密度を有する核燃料ペレツトを
製造するには、核燃料粉末を成型して得られたグ
リーンペレツトの密度が均一なものでなければな
らない。従来の成型装置を第9図に示して簡単に
説明すると、固定した下パンチ4にフローテイン
グダイ3の貫通孔11が嵌挿され、その貫通孔1
1の上方には、油圧ダンパー5が取付いている上
ラム1に保持された上パンチ2が上記貫通孔11
内に押下げ可能に配設されていて、下パンチ4上
方に当るフローテイングダイ3の貫通孔11部分
に充填された粉末を上パンチ2と下パンチ4で押
すことでグリーンペレツトとする。粉末充填量の
調整は、調整用モータ9の正又は逆回転でフロー
テイングダイ3を上下して行うのが、その調整用
モータ9の制御装置10は、上ラム1に接続され
ている高さ検出器6と、高さ設定器7と、その高
さ検出器6で測定した値を高さ設定器7に設定し
た値と比較して、一定の範囲から外れているとき
は正逆作動信号をモータ9にフイードバツクする
コンパレータ8とから構成されていた。 この成型装置の動きを第10図に示したカム線
図で概説すると、、およびはそれぞれ上パ
ンチ2の下面、フローテイングダイ3の上面およ
び下パンチ4の上面の軌跡である。粉末の充填工
程において、成型される粉末が充填される貫通
孔11内側個所の深さはとの差である充填量
aで示される。第1段目の圧縮工程では静止す
るフローテイングダイ3に対して上パンチ2が上
加圧量bだけ降下して上加圧を加え、第2段目の
圧縮工程では上パンチ2とフローテイングダイ
3とが相対的位置関係を一定に保つたままプレス
下死点まで降下したのち静止する。これは下パン
チ4を下加圧量cだけ押込んだと同じであるから
下加圧を加えたことになる。押出工程ではフロ
ーテイングダイ3の上面が下パンチ4上面と一致
するところまで押出量eだけ降下し、一方、上パ
ンチ2は上方に逃げる。 上ラム1の降下量だけ圧縮されたグリーンペレ
ツト高さhは高さ検出器6で検出され、コンパレ
ータ8で設定値と比較した結果に基づきモータ9
は正または逆回転してフローテイングダイ3を上
下方向に動かし、充填量aの調整がなされる。そ
の際、ペレツト高さhの変化が油圧ダンパー5の
許容範囲Y内であると、上パンチ2に過剰の加圧
力が加わつたとき、油圧ダンパー5は斜線部分で
示した油圧ダンパー作動領域のようにその圧力を
逃がし、常に一定の成型圧による成型を可能とす
る。ただし、上記した成型装置ではグリーンペレ
ツトの密度変化に対しては無策であつて、作業員
がグリーンペレツトの密度測定結果に基づいて手
作業で成型圧を調整せざるを得なかつた。
Taking the example of green pellets, in order to produce nuclear fuel pellets with a uniform and consistent sintered density, the density of the green pellets obtained by molding nuclear fuel powder must be uniform. To briefly explain a conventional molding device as shown in FIG. 9, the through hole 11 of the floating die 3 is inserted into the fixed lower punch 4, and the through hole 1
1, an upper punch 2 held by the upper ram 1 to which a hydraulic damper 5 is attached is inserted into the through hole 11.
The powder filled in the through hole 11 of the floating die 3 above the lower punch 4 is pressed by the upper punch 2 and the lower punch 4 to form green pellets. The powder filling amount is adjusted by moving the floating die 3 up and down by rotating the adjustment motor 9 in the forward or reverse direction. Compare the value measured by the detector 6, the height setting device 7, and the value set in the height setting device 7, and if it is out of a certain range, a forward/reverse operation signal is sent. and a comparator 8 which feeds back the information to the motor 9. When the movement of this molding device is summarized using the cam diagram shown in FIG. 10, and are the trajectories of the lower surface of the upper punch 2, the upper surface of the floating die 3, and the upper surface of the lower punch 4, respectively. In the powder filling process, the depth of the inner part of the through hole 11 filled with the powder to be molded is indicated by the filling amount a, which is the difference between In the first stage compression process, the upper punch 2 descends by an amount b of upper pressure to apply upper pressure to the stationary floating die 3, and in the second stage compression process, the upper punch 2 and the floating die 3 The die 3 descends to the bottom dead center of the press while maintaining a constant relative positional relationship, and then comes to rest. This is the same as pushing the lower punch 4 by the amount of downward pressure c, so it means that downward pressure is applied. In the extrusion process, the floating die 3 is lowered by the extrusion amount e until the upper surface of the floating die 3 matches the upper surface of the lower punch 4, while the upper punch 2 escapes upward. The height h of the green pellet compressed by the amount of descent of the upper ram 1 is detected by the height detector 6, and compared with the set value by the comparator 8, the height h of the green pellet is detected by the motor 9.
is rotated forward or backward to move the floating die 3 in the vertical direction to adjust the filling amount a. At that time, if the change in the pellet height h is within the permissible range Y of the hydraulic damper 5, when excessive pressure is applied to the upper punch 2, the hydraulic damper 5 will move as shown in the hydraulic damper operating area shown by the hatched area. This allows the pressure to be released and molding to be performed at a constant molding pressure. However, the above-described molding apparatus is incapable of dealing with changes in the density of the green pellets, and the operator has no choice but to manually adjust the molding pressure based on the results of measuring the density of the green pellets.

【発明が解決しようとする課題】 一般にダイに充填される粉末は偏流や偏折によ
りその粒度分布が変わるため、一定の成型圧でプ
レスしても、得られたグリーンペレツトの密度は
変化する。そこで従来は上記したように作業員が
グリーンペレツトの密度測定結果に基づいて手作
業で成型圧を調整していたが、その作業は仲々面
倒であつたし、油圧ダンパー方式では成型中に成
型圧力を容易に変更することができなかつたほ
か、圧力逃がしに時間遅れが生じて規定値以上の
圧力がグリーンペレツトに加わる場合があつた。 更に、従来の成型装置では、例えば崇密度が下
がつたため或いはグリーンペレツトの高さを増す
ために粉末の充填量aを増加させるべくフローテ
イングダイ3を少し上昇させると、下加圧量cが
大きくなつて下パンチ4による下加圧が増し、グ
リーンペレツト下側の密度が局所的に高くなるか
ら、この状態で焼結すると下側の収縮率が低く円
錐台状の歪んだペレツトとなるという欠点が生じ
た。 本発明の目的は、粉末の充填量を変化させた場
合でも成型したグリーンペレツトの上部と下部の
密度バランスが得られ、同時にグリーンペレツト
の高さをほぼ一定になし得るし、また密度の均一
性も確保できる成型装置を提供することにある。
[Problems to be Solved by the Invention] Generally, the particle size distribution of the powder filled into a die changes due to drifting and deflection, so even if pressed at a constant molding pressure, the density of the obtained green pellets will change. . In the past, workers manually adjusted the molding pressure based on the density measurement results of the green pellets as described above, but this work was rather troublesome, and the hydraulic damper method In addition to not being able to change the pressure easily, there was a time delay in releasing the pressure, which resulted in pressure exceeding the specified value being applied to the green pellets. Furthermore, in conventional molding equipment, when the floating die 3 is slightly raised to increase the powder filling amount a because the green pellet density has decreased or to increase the height of the green pellets, the lower pressurization amount is increased. As c increases, the downward pressure by the lower punch 4 increases, and the density at the bottom of the green pellet increases locally, so if it is sintered in this state, the shrinkage rate at the bottom is low and the pellet is distorted in the shape of a truncated cone. There was a drawback that. The purpose of the present invention is to obtain a density balance between the upper and lower parts of the molded green pellets even when the amount of powder packed is changed, and at the same time to maintain the height of the green pellets almost constant. The object of the present invention is to provide a molding device that can also ensure uniformity.

【課題を解決するための手段】[Means to solve the problem]

本発明の成型装置は、調整用モータによつて上
下可能としたフローテイングダイの貫通孔下方に
は固定された下パンチを摺動自在に嵌挿し、該貫
通孔上方には上ラムに保持された上パンチを押込
み可能として、上パンチと下パンチで該貫通孔内
に充填した粉末を圧縮可能としたプレスを備えた
ペレツト成型装置であるという点では従来と変わ
りはないが、プレス下死点で上パンチに一定の上
加圧力FUを与えるための油圧ユニツトを設けて
いる。その油圧ユニツトの制御装置は、ペレツト
の密度測定器と、密度設定器と、その測定値と設
定値の比較結果に基づき油圧制御信号を上記油圧
ユニツトにフイードバツクするコンパレータとで
構成する。また、上記フローテイングダイ調整用
モータの制御装置は、下パンチの下方に設置した
ロードセルと、そのロードセルによつてプレス下
死点で上パンチが一定加圧を開始する直前に検出
した下加圧力FL並びに上記上加圧力FUとの比を
測定するFL/FU測定器と、FL/FU設定器と、そ
の測定値と設定値との比較結果に基づきモータ制
御信号を上記調整用モータにフイードバツクする
コンパレータとで構成するようにしたものであ
る。 上記した密度設定器およびFL/FU設定器に入
力する上限Hと下限Lの値は、 H=A+√ L=A−√ とする。但し、Aは目標値、Vはペレツト密度又
はFL/FUの平均値の不偏分散である。測定値が
上限Hと下限Lの範囲内にあるときはフイードバ
ツクさせない方がよい。また、フローテイングダ
イ調整用モータの制御装置は、下加圧量の上限を
常時監視して、上限に達した場合には成型装置を
自動停止させるようにするとよい。
In the molding device of the present invention, a fixed lower punch is slidably inserted in the lower part of the through hole of the floating die which can be moved up and down by an adjustment motor, and a lower punch held by the upper ram is inserted in the upper part of the through hole. The pellet molding device is the same as the conventional pellet molding device in that it is equipped with a press that allows the upper punch to be pushed in and the powder filled in the through hole to be compressed using the upper punch and the lower punch, but the press bottom dead center A hydraulic unit is provided to apply a constant upward pressing force F U to the upper punch. The control device for the hydraulic unit is comprised of a pellet density measuring device, a density setting device, and a comparator that feeds back a hydraulic control signal to the hydraulic unit based on the comparison result between the measured value and the set value. The control device for the motor for adjusting the floating die includes a load cell installed below the lower punch, and a lower pressing force detected by the load cell just before the upper punch starts applying constant pressure at the bottom dead center of the press. The F L /F U measuring device measures the ratio of F L and the above upper pressing force F U , and the F L /F U setting device sets the motor control signal above based on the comparison result between the measured value and the set value. It is configured with a comparator that provides feedback to the adjustment motor. The values of the upper limit H and lower limit L input to the density setter and F L /F U setter described above are as follows: H=A+√ L=A−√. However, A is the target value, and V is the unbiased variance of the pellet density or the average value of F L /F U. When the measured value is within the range between the upper limit H and the lower limit L, it is better not to perform feedback. Further, it is preferable that the control device for the floating die adjustment motor constantly monitors the upper limit of the amount of downward pressurization, and automatically stops the molding device when the upper limit is reached.

【作用】[Effect]

例えば粉末の性状が成型中に変化して崇密度が
低い(高い)まま成型したためペレツト高さhが
低い(高い)と、下加圧力FLは通常の値より下
がり(上がる)、上加圧力FUは一定であるから、
FL/FU値は下がる(上がる)。このようにFL/FU
値はペレツトの上部と下部の密度およびペレツト
高さと相関関係があるから、FL/FU値に関する
測定値と設定値との比較結果をフローテイングダ
イ昇降用モータにフイードバツクしてフローテイ
ングダイを昇降させると、ペレツトの上部と下部
の密度の均一化と同時にペレツト高さも均一化す
る。また油圧ユニツト発生圧力制御装置はペレツ
ト密度に応じて成型圧力を変えるからペレツト密
度を均一化する。
For example, if the properties of the powder change during molding and the pellet height h is low (high) because it is molded with a low (high) density, the lower pressure F L will decrease (increase) from the normal value, and the upper pressure Since F U is constant,
The F L /F U value decreases (increases). In this way F L /F U
Since the value is correlated with the density of the upper and lower parts of the pellet and the pellet height, the comparison result between the measured value and the set value regarding the F L /F U value is fed back to the motor for lifting and lowering the floating die. Raising and lowering the pellets equalizes the density of the upper and lower parts of the pellets, and at the same time equalizes the pellet height. Further, since the hydraulic unit generating pressure control device changes the molding pressure according to the pellet density, the pellet density is made uniform.

【実施例】【Example】

第1図に示した本発明の実施例において、第9
図と同じ各部には同じ符号を付している。使用さ
れる非同時三段圧縮式のウイズドロウ・メカニカ
ルプレスは、調整用モータ9によつて上下可能と
したフローテイングダイ3の貫通孔11下方に、
固定された下パンチ4が摺動自在に嵌挿され、ま
た上ラム1に保持された上パンチ2を上記貫通孔
11内に押下げ可能として、上パンチ2と下パン
チ4で該貫通孔11内に充填した粉末を圧縮可能
としているだけでなく、油圧ユニツト12を設け
て、プレス下死点で上記上パンチ2に一定の上加
圧FUを与えることができるようになつている。 このプレスの動きを第2図に、カム線図を第3
図に示し、第9図と比較すると、粉末の充填工程
、第1段目の圧縮工程、第2段目の圧縮工程
および押出工程では変わりはないが、第二段
目の圧縮工程に続いて、フローテイングダイ3
が静止するプレス下死点で、上パンチ2は油圧ユ
ニツト12で発生した一定圧力(POKg/cm2)に
押されて一定加圧量dだけ降下し、一定加圧時間
t押し続ける第三段目の圧縮工程がある。一定
加圧量dを保証する上パンチ2の作動範囲は4〜
6mm程度、一定加圧時間tは0.5〜5秒程度であ
る。図中、Xは後述する油圧ユニツト圧力制御装
置13により通常4〜6秒程度の成型サイクル中
に2〜6Ton/cm2程度の範囲で適宜変更可能であ
る一定加圧作動範囲、斜線部分は一定加圧作動領
域である。 上記した油圧ユニツト11の圧力制御装置13
は、第1図に示したように、成型されたペレツト
の密度を測定する密度測定器14と、ペレツトの
密度設定器15と、上記密度測定器14の出力と
密度設定器15に設定した値とを所定のサンプリ
ングポイント毎に比較して、その結果に応じて上
記油圧ユニツト12に油圧制御信号をフイードバ
ツクするコンパレータ16とから構成されてい
る。密度設定器15に入力されるペレツト密度の
初期値は、ペレツト密度の平均値の不偏分散をV
(この不偏分散は、平均値の経時的変化がないと
見做される短時間での測定結果によるものであ
る。)、目標値をAとするとき、下式から求められ
る上限Hおよび下限Lとする。 H=A+√ L=A−√ ペレツトの密度と成型圧力の関係を示した第5
図の例では50パンチング毎に1回のサンプリング
ポイントとしている。第6図に示した油圧制御の
フローチヤートで説明すると、ステツプ101でサ
ンプリングポイントか否かが判別され、サンプリ
ングポイントに当るときは、密度測定器14で測
定されたグリーンペレツトの密度の1個又は複数
個の平均値がステツプ102で算出し、その結果を
コンパレータ16に送つて密度設定器15に入力
したペレツト密度の初期値範囲(H、L)とステ
ツプ103および104で比較し、範囲外にある場合は
ステツプ105および106で成型圧力を1ステツプ増
加又は減少させる制御信号を油圧ユニツト12に
フイードバツクすることで油圧ユニツト12の発
生圧力POKg/cm2を調整する。第5図の例では2
回目のサンプリングポイントで設定値H以上とな
つたために成型圧力を初期値から1ステツプ減少
させている。また第5図の例では3回目、4回目
等のサンプリングポイントでは設定範囲(H、
L)内にある。このような場合には本質的に制御
不要範囲としてフイードバツクを行わない方が制
御系の安定度の向上を図る点で良い。尚、第5図
には、下加圧力/上加圧力と下加圧量の関係も併
せて示しているが、この場合は5パンチング毎に
1回のサンプリングポイントとしている。 密度設定器15に入力されるペレツト密度の設
定値は、上記した上限Hと下限Lの二つに限られ
るものではない。要すればH、H1、L、……L、
L1……と更に細分化して多段のフイードバツク
制御を行つてもよい。例示すると、3つのグルー
プに分けた場合の設定値(H、L)(H1、L)
(H2、L2)は、 A±√ A±2√ A±3√ そのステツプ量(1)、(2)、(3)は、 0.81√ 2.09√ 3.21√ である。第7図は細分化した場合のフローチヤー
トであつて、ステツプ107〜110が増えている。 再び第1図に戻つて、つぎに、フローテイング
ダイ調整用モータ9の制御装置17について説明
する。この制御装置17は、FL/FU測定器19
と、FL/FU設定器20と、上記FL/FU測定器の
出力とFL/FU設定器に設定した値とを定められ
たサンプリングポイント毎に比較し、その結果に
応じて調整用モータ9にモータ制御信号をフイー
ドバツクするコンパレータ21とから構成されて
いる。ここで下加圧力FLとは、下パンチ4の下
方に設置したロードセル18の出力を示した第4
図でいうと、プレス下死点に至つて第二段目の圧
縮工程が終り、上パンチ2が一定加圧を開始す
る第三段目の圧縮工程の直前にサンプリングし
た出力を指す。また上加圧力FUとは、上記上パ
ンチ2にかかる一定加圧すなわち油圧ユニツト1
1での発生圧力POKg/cm2と、上パンチ2の頭部
面積SOcm2(定数)の積PO×SO(Kg)と定義する。 FL/FU設定器20に入力する上限Hおよび下
限Lは、前記した式において、VはFL/FUの平
均値の不偏分散とし、目標値Aは焼結後のペレツ
トの直径の上下差が零に近くて上加圧力FUと下
加圧力FLのバランスがとれているFL/FU値とす
る。PO×SOおよびFL/FUの計算は装置内のマイ
コンによつて計算される。第8図に示した下加圧
量制御のフローチヤートで説明すると、FL/FU
測定器19で測定された1個又は複数個の平均値
がステツプ202で算出され、その結果をコンパレ
ータ21に送つて、FL/FU設定器20に入力し
た初期値範囲(H、L)とステツプ203および204
で比較し、範囲外にある場合は、ステツプ205お
よび206で下加圧量を1ステツプ増加又は減少さ
せる制御信号をモータ9にフイードバツクするこ
とで、フローテイングダイ3を昇降して充填量換
言すれば下加圧量を調整する。本例ではステツプ
207で常に下加圧量cの上限を監視していて、も
し下加圧量cが上限に達した場合は成型装置に供
給される粉末がなくなつたことを意味すると判断
して、成型装置を自動停止させ、終了としてい
る。 上述した成型圧力と下加圧力(充填量)のフイ
ードバツクは、互いに干渉することなく、独立に
作動すると共に、動作ポイントが最適値からずれ
てきた場合は協調してこれを元に戻そうと働く。 以上は全て単一のダイセツトであつたが、複数
のダイセツトを持つ成型機の場合には、個々のダ
イセツトについて密度上下バランスのフイードバ
ツク制御を独立して設ければよい。これによりダ
イセツト間の充填量のばらつきを押さえられる。
In the embodiment of the present invention shown in FIG.
The same parts as in the figure are given the same reference numerals. The non-simultaneous three-stage compression type with-draw mechanical press used has a floating die 3 that can be moved up and down by an adjustment motor 9, with a through hole 11 located below it.
The fixed lower punch 4 is slidably inserted, and the upper punch 2 held by the upper ram 1 can be pushed down into the through hole 11, so that the upper punch 2 and the lower punch 4 can press the through hole 11. Not only is it possible to compress the powder filled therein, but also a hydraulic unit 12 is provided to apply a constant upward pressure F U to the upper punch 2 at the bottom dead center of the press. The movement of this press is shown in Figure 2, and the cam diagram is shown in Figure 3.
As shown in the figure, and compared with Fig. 9, there are no changes in the powder filling process, first-stage compression process, second-stage compression process, and extrusion process, but following the second-stage compression process, , floating die 3
At the bottom dead center of the press, where the upper punch 2 is at rest, the upper punch 2 is pushed by a constant pressure (P O Kg/cm 2 ) generated by the hydraulic unit 12 and lowers by a constant pressurization amount d, and continues to be pressed for a constant pressurization time t. There is a third compression stage. The operating range of the upper punch 2 that guarantees a constant pressurization amount d is 4~
The pressure is about 6 mm, and the constant pressurizing time t is about 0.5 to 5 seconds. In the figure, X is a constant pressure operation range that can be changed as appropriate in the range of about 2 to 6 tons/cm 2 during the molding cycle, which usually takes about 4 to 6 seconds, by the hydraulic unit pressure control device 13, which will be described later, and the shaded area is constant. This is the pressurized operation area. Pressure control device 13 of the above-mentioned hydraulic unit 11
As shown in FIG. 1, there is a density measuring device 14 for measuring the density of the molded pellets, a pellet density setting device 15, and the output of the density measuring device 14 and the value set in the density setting device 15. and a comparator 16 that compares the data at each predetermined sampling point and feeds back a hydraulic control signal to the hydraulic unit 12 according to the result. The initial value of the pellet density input to the density setting device 15 is determined by setting the unbiased variance of the average value of the pellet density to V.
(This unbiased variance is due to the measurement result over a short period of time when it is assumed that there is no change in the average value over time.) When the target value is A, the upper limit H and lower limit L are calculated from the following formula. shall be. H=A+√ L=A−√ The fifth diagram shows the relationship between pellet density and molding pressure.
In the example shown in the figure, one sampling point is taken every 50 punches. To explain with the flowchart of the hydraulic control shown in FIG. 6, it is determined in step 101 whether or not it is a sampling point, and when the sampling point is reached, one of the densities of the green pellets measured by the density measuring device 14 is detected. Alternatively, a plurality of average values are calculated in step 102, and the results are sent to the comparator 16 and compared with the initial value range (H, L) of pellet density input to the density setting device 15 in steps 103 and 104. If so, in steps 105 and 106, a control signal for increasing or decreasing the molding pressure by one step is fed back to the hydraulic unit 12, thereby adjusting the pressure P O Kg/cm 2 generated by the hydraulic unit 12. In the example in Figure 5, 2
Since the pressure exceeds the set value H at the second sampling point, the molding pressure is decreased by one step from the initial value. In addition, in the example shown in Figure 5, the setting range (H,
L) is within. In such a case, it is better not to perform feedback since it is essentially a control-unnecessary range in order to improve the stability of the control system. Note that FIG. 5 also shows the relationship between the lower pressurizing force/upper pressurizing force and the lower pressurizing amount, but in this case, one sampling point is taken every five punches. The pellet density setting value inputted to the density setting device 15 is not limited to the upper limit H and lower limit L mentioned above. In short, H, H 1 , L, ...L,
L 1 . . . may be further subdivided to perform multi-stage feedback control. To illustrate, the setting values when divided into three groups (H, L) (H 1 , L)
(H 2 , L 2 ) is A±√ A±2√ A±3√ Its step amounts (1), (2), and (3) are 0.81√ 2.09√ 3.21√. FIG. 7 is a subdivided flowchart in which steps 107 to 110 are increased. Returning again to FIG. 1, the control device 17 for the floating die adjustment motor 9 will now be described. This control device 17 has an F L /F U measuring device 19
Then, the F L /F U setting device 20 compares the output of the above F L /F U measuring device and the value set in the F L /F U setting device at each predetermined sampling point, and depending on the result, and a comparator 21 that feeds back a motor control signal to the adjustment motor 9. Here, the lower pressing force F L refers to the fourth
In the figure, it refers to the output sampled just before the second-stage compression process reaches the bottom dead center of the press and the third-stage compression process starts when the upper punch 2 starts applying constant pressure. Further, the upper pressurizing force F U refers to the constant pressurizing force applied to the upper punch 2, that is, the hydraulic unit 1
The product of the pressure P O Kg/cm 2 generated at 1 and the head area S O cm 2 (constant) of the upper punch 2 is defined as P O ×S O (Kg). The upper limit H and lower limit L input to the F L /F U setting device 20 are determined by the above formula, where V is the unbiased variance of the average value of F L /F U , and the target value A is the diameter of the pellet after sintering. The F L /F U value is set so that the vertical difference is close to zero and the upper pressing force F U and the lower pressing force F L are balanced. P O ×S O and F L /F U are calculated by a microcomputer within the device. To explain with the flowchart of lower pressurization amount control shown in Fig. 8, F L /F U
One or more average values measured by the measuring device 19 are calculated in step 202, and the results are sent to the comparator 21 to set the initial value range (H, L) input to the F L /F U setting device 20. and steps 203 and 204
If it is outside the range, a control signal for increasing or decreasing the lower pressure amount by one step is fed back to the motor 9 in steps 205 and 206, and the floating die 3 is raised and lowered to change the filling amount. Adjust the amount of lower pressure. In this example, the step
207, the upper limit of the lower pressure amount c is constantly monitored, and if the lower pressure amount c reaches the upper limit, it is determined that it means that there is no more powder to be supplied to the molding device, and the molding device is is automatically stopped and terminated. The feedback of the molding pressure and lower pressure (filling amount) described above operate independently without interfering with each other, and if the operating point deviates from the optimum value, they work together to return it to its original value. . All of the above uses a single die set, but in the case of a molding machine having a plurality of die sets, feedback control of the density vertical balance may be independently provided for each die set. This suppresses variations in filling amount between die sets.

【発明の効果】【Effect of the invention】

本発明は、FL/FUの計測値と設定値との比較
結果をフローテイングダイ昇降用モータにフイー
ドバツクしてフローテイングダイを昇降させ充填
量を増加減少するようにしたから、成型中に粉末
の性状が変化した場合でもグリーンペレツトの上
部と下部の密度の偏差を抑えること、換言すれば
焼結ペレツトの直径歪を減少することに貢献する
だけでなく、ペレツトの高さを所定の値に近づけ
ることが同時にできる点で甚だ優れている。また
本発明は、グリーンペレツト密度の計測値と設定
値との比較結果を油圧ユニツトにフイードバツク
して成型圧力を調節するようにしたから、均一な
密度を持つグリーンペレツトが得られることにな
る。これらの効果が両々相俟つて製品の歩留まり
を向上させることができる。
The present invention feeds back the comparison results between the measured value and set value of F L /F U to the motor for raising and lowering the floating die to raise and lower the floating die to increase or decrease the filling amount. Even if the properties of the powder change, it not only contributes to suppressing the density deviation between the upper and lower parts of the green pellets, in other words, it contributes to reducing the diameter distortion of the sintered pellets, but also contributes to keeping the height of the pellets at a predetermined level. It is extremely superior in that it can approach the value at the same time. Furthermore, in the present invention, the comparison result between the measured green pellet density value and the set value is fed back to the hydraulic unit to adjust the molding pressure, so green pellets with uniform density can be obtained. . Both of these effects can improve the yield of products.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明になるペレツト成型装置の説明
図、第2図はその成型工程を順番に示した説明
図、第3図はそのカム線図、第4図はロードセル
の出力を示した図、第5図は成型工程中のグリー
ンペレツトの密度と成型圧力の関係および下加圧
力/上加圧力と下加圧量の関係を併せ示した図、
第6図はペレツト密度制御のフローチヤート、第
7図は第6図の制御を多段に行う場合のフローチ
ヤート、第8図はペレツトの上部と下部の密度均
一化のためのフローチヤート、第9図は従来のペ
レツト成型装置の説明図、第10図はそのカム線
図である。 1……上ラム、2……上パンチ、3……フロー
テイングダイ、4……下パンチ、9……調整用モ
ータ、11……貫通孔、12……油圧ユニツト、
13……油圧ユニツトの制御装置、14……密度
測定器、15……密度設定器、16……コンパレ
ータ、17……フローテイングダイ調整用モータ
の制御装置、18……ロードセル、19……下加
圧力FL/上加圧力FU測定器、20……FL/FU
定器、21……コンパレータ。
Fig. 1 is an explanatory diagram of the pellet molding device according to the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram showing the molding process in order, Fig. 3 is its cam diagram, and Fig. 4 is a diagram showing the output of the load cell. , Figure 5 is a diagram showing the relationship between the density of green pellets and molding pressure during the molding process, and the relationship between lower pressurizing force/upper pressurizing force and lower pressurizing amount,
Figure 6 is a flowchart for pellet density control, Figure 7 is a flowchart when the control in Figure 6 is performed in multiple stages, Figure 8 is a flowchart for equalizing the density of the upper and lower parts of the pellet, and Figure 9 is a flowchart for equalizing the density of the upper and lower parts of the pellet. The figure is an explanatory diagram of a conventional pellet molding device, and FIG. 10 is a cam diagram thereof. 1... Upper ram, 2... Upper punch, 3... Floating die, 4... Lower punch, 9... Adjustment motor, 11... Through hole, 12... Hydraulic unit,
13... Hydraulic unit control device, 14... Density measuring device, 15... Density setting device, 16... Comparator, 17... Floating die adjustment motor control device, 18... Load cell, 19... Bottom Pressure force F L /upper pressure F U measuring device, 20...F L /F U setting device, 21... Comparator.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 調整用モータによつて上下可能としたフロー
テイングダイの貫通孔下方には固定された下パン
チを摺動自在に嵌挿し、該貫通孔上方には上ラム
に保持された上パンチを押込み可能として、上パ
ンチと下パンチで該貫通孔内に充填した粉末を圧
縮可能としたプレスを備えたペレツト成型装置に
おいて、プレス下死点で上記上パンチに一定の上
加圧力FUを与えるための油圧ユニツトを設け、
その油圧ユニツトの制御装置は、ペレツトの密度
測定器と、密度設定器と、その測定値と設定値の
比較結果に基づき油圧制御信号を上記油圧ユニツ
トにフイードバツクするコンパレータとで構成
し、また、上記フローテイングダイ調整用モータ
の制御装置は、下パンチの下方に設置したロード
セルと、そのロードセルによつてプレス下死点で
上パンチが一定加圧を開始する直前に検出した下
加圧力FL並びに上記上加圧力FUとの比を測定す
るFL/FU測定器と、FL/FU設定器と、その測定
値と設定値との比較結果に基づきモータ制御信号
を上記調整用モータにフイードバツクするコンパ
レータとで構成したことを特徴とするペレツト成
型装置。 2 密度設定器およびFL/FU設定器に入力され
る上限Hと下限Lの設定値は、Aを目標値、Vを
ペレツト密度又はFL/FUの平均値の不偏分散と
するとき、下式によつて得る請求項1の成型装
置。 H=A+√ L=A−√ 3 測定値が上限Hと下限Lの範囲内にあるとき
はフイードバツクを行なわなくした請求項1の成
型装置。 4 フローテイングダイ調整用モータの制御装置
は、下加圧量の上限を常時監視して、上限に達し
た場合には成型装置を自動停止させるようにした
請求項1の成型装置。
[Claims] 1. A fixed lower punch is slidably inserted into the lower part of the through hole of the floating die which can be moved up and down by an adjustment motor, and a lower punch held by the upper ram is inserted above the through hole. In a pellet molding device equipped with a press in which the upper punch can be pushed in and the powder filled in the through hole can be compressed by the upper punch and the lower punch, a constant upper pressing force is applied to the upper punch at the bottom dead center of the press. A hydraulic unit is installed to provide F U ,
The control device for the hydraulic unit is composed of a pellet density measuring device, a density setting device, and a comparator that feeds back a hydraulic control signal to the hydraulic unit based on the comparison result between the measured value and the set value. The control device for the motor for adjusting the floating die uses a load cell installed below the lower punch, and the lower pressurizing force F L and the lower pressurizing force F L detected by the load cell just before the upper punch starts applying constant pressure at the bottom dead center of the press. The F L /F U measuring device that measures the ratio to the above upper pressing force F U and the F L /F U setting device output the motor control signal to the above adjustment motor based on the comparison result between the measured value and the set value. A pellet molding device characterized by comprising a comparator that provides feedback to the pellet. 2 The upper limit H and lower limit L setting values input to the density setter and F L /F U setter are when A is the target value and V is the unbiased variance of the average value of pellet density or F L /F U The molding apparatus according to claim 1, obtained by the following formula. H=A+√ L=A−√3 The molding apparatus according to claim 1, wherein the feedback is not performed when the measured value is within the range between the upper limit H and the lower limit L. 4. The molding apparatus according to claim 1, wherein the control device for the floating die adjustment motor constantly monitors the upper limit of the amount of downward pressurization and automatically stops the molding apparatus when the upper limit is reached.
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