JPH07102390B2 - 押出プレスの押出速度制御方法 - Google Patents
押出プレスの押出速度制御方法Info
- Publication number
- JPH07102390B2 JPH07102390B2 JP3468288A JP3468288A JPH07102390B2 JP H07102390 B2 JPH07102390 B2 JP H07102390B2 JP 3468288 A JP3468288 A JP 3468288A JP 3468288 A JP3468288 A JP 3468288A JP H07102390 B2 JPH07102390 B2 JP H07102390B2
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- Japan
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- extrusion
- speed
- proportional
- extrusion speed
- control
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、金属を押出成形するのに用いる押出プレスの
押出速度を制御する方法に関する。
押出速度を制御する方法に関する。
〔従来技術〕 炭素鋼，ステンレス鋼，合金鋼等の金属を押出成形する
場合は、押出時に溶融流動膜を形成するガラス潤滑剤を
用い、高速にて押出速度を制御しつつ高温にて押出成形
が行われる一方、チタン，ジルコニウム等の金属を押出
成形する場合は、上述の場合に比して加工性が悪く表面
疵が発生し易いため、特殊な固体潤滑剤を用い、低速に
て押出速度を制御しつつ低温にて押出成形が行われる。
場合は、押出時に溶融流動膜を形成するガラス潤滑剤を
用い、高速にて押出速度を制御しつつ高温にて押出成形
が行われる一方、チタン，ジルコニウム等の金属を押出
成形する場合は、上述の場合に比して加工性が悪く表面
疵が発生し易いため、特殊な固体潤滑剤を用い、低速に
て押出速度を制御しつつ低温にて押出成形が行われる。
そこで、種々の金属を押出成形し得る手段として、高速
から低速までにわたって押出速度がその設定値に対応す
るように制御し、安定して押出成形を行うことができる
方法の開発が要望されている。
から低速までにわたって押出速度がその設定値に対応す
るように制御し、安定して押出成形を行うことができる
方法の開発が要望されている。
一方、従来の押出プレスの押出速度制御方法としては、
ラムを作動する高圧液の供給制御をバルブ手段の開度調
整によるものからステムの速度調整によるものへと切り
換えるに際してその切換えをステム速度の検出値に基づ
いて行う方法（特開昭57−160518号）、ステムの位置又
は速度を検出すると共にステム作動用シリンダの圧力流
体量を検出しその両検出値とステム速度等の設定値とに
基づいてシリンダ圧力流体量を調整する方法（特開昭53
−44465号）、押出速度のフィードバック系以外にマイ
ナーループのフィードバック系を設けそれらによる制御
値の検出値を制限値と夫々比較しその結果に応じた制御
を行う方法（特開昭61−135416号）等がある。
ラムを作動する高圧液の供給制御をバルブ手段の開度調
整によるものからステムの速度調整によるものへと切り
換えるに際してその切換えをステム速度の検出値に基づ
いて行う方法（特開昭57−160518号）、ステムの位置又
は速度を検出すると共にステム作動用シリンダの圧力流
体量を検出しその両検出値とステム速度等の設定値とに
基づいてシリンダ圧力流体量を調整する方法（特開昭53
−44465号）、押出速度のフィードバック系以外にマイ
ナーループのフィードバック系を設けそれらによる制御
値の検出値を制限値と夫々比較しその結果に応じた制御
を行う方法（特開昭61−135416号）等がある。
然るに、上述のいずれの方法も押出速度の検出値又は該
検出値と他の偏位値とを組み合わせた値に基づいて比例
・積分制御を行うものであり、その応答性が悪いため、
押出開始直後には特に押出速度をその設定値に迅速に応
答させる必要があるにも拘らず、その迅速な応答が期待
できず、材料温度低下により押出不能を招来するという
問題があった。この問題は、特に高速押出成形時に顕著
となる。
検出値と他の偏位値とを組み合わせた値に基づいて比例
・積分制御を行うものであり、その応答性が悪いため、
押出開始直後には特に押出速度をその設定値に迅速に応
答させる必要があるにも拘らず、その迅速な応答が期待
できず、材料温度低下により押出不能を招来するという
問題があった。この問題は、特に高速押出成形時に顕著
となる。
また、押出条件の中でも特に押出温度及び押出速度に応
じて制御系の応答が変化し、これに応じて制御系の特性
を変えるべきことが本発明者等の調査によって判明して
いるにも拘らず、上述の従来方法ではこれに対処できな
いという問題があった。
じて制御系の応答が変化し、これに応じて制御系の特性
を変えるべきことが本発明者等の調査によって判明して
いるにも拘らず、上述の従来方法ではこれに対処できな
いという問題があった。
そして、押出速度がその設定値に十分応答していない
と、得られる押出成形品の寸法精度が劣化したり、或い
は該成形品に押出速度変動に伴う表面疵が発生したりす
るという事情があった。
と、得られる押出成形品の寸法精度が劣化したり、或い
は該成形品に押出速度変動に伴う表面疵が発生したりす
るという事情があった。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、押出
開始時には応答性を重視して高ゲインの比例制御を行な
い、短時間（0.3〜0.5sec）での立上げを実現するとと
もに、設定速度での高ゲイン起因のオーバーシュートを
防止すべく、設定速度の60〜80％で比例制御に比べ低ゲ
インの比例・積分制御にきりかえて安定した押出成形が
実現できると共に、押出成形品の寸法精度を向上させ、
また該成形品における表面疵の発生を防止する押出速度
制御方法の提供を目的としている。
開始時には応答性を重視して高ゲインの比例制御を行な
い、短時間（0.3〜0.5sec）での立上げを実現するとと
もに、設定速度での高ゲイン起因のオーバーシュートを
防止すべく、設定速度の60〜80％で比例制御に比べ低ゲ
インの比例・積分制御にきりかえて安定した押出成形が
実現できると共に、押出成形品の寸法精度を向上させ、
また該成形品における表面疵の発生を防止する押出速度
制御方法の提供を目的としている。
本発明に係る押出プレスの押出速度制御方法は、押出プ
レスの押出速度の制御を、その実測値をフィードバック
することによって行う方法において、前記実測値とその
設定値との偏差が大きいときには比例制御を行う一方、
前記偏差が小さいときには比例・積分制御を行うことを
特徴とする。
レスの押出速度の制御を、その実測値をフィードバック
することによって行う方法において、前記実測値とその
設定値との偏差が大きいときには比例制御を行う一方、
前記偏差が小さいときには比例・積分制御を行うことを
特徴とする。
また、前記押出速度の制御を行うに際し、その制御量を
押出温度及び押出速度に応じて適正化することを特徴と
する。
押出温度及び押出速度に応じて適正化することを特徴と
する。
かかる本発明方法による場合、押出速度の実測値とその
設定値との偏差が大きいときには比例制御を行うのでそ
の迅速な応答が可能となる。一方、前記偏差が小さいと
きには比例・積分制御を行うので押出速度の安定化が可
能となる。
設定値との偏差が大きいときには比例制御を行うのでそ
の迅速な応答が可能となる。一方、前記偏差が小さいと
きには比例・積分制御を行うので押出速度の安定化が可
能となる。
また、前記押出速度の制御を行うに際してその制御量を
押出温度及び押出速度に応じて適正化すれば、押出条件
に応じて制御系の応答が変化するのに対応することが可
能となる。
押出温度及び押出速度に応じて適正化すれば、押出条件
に応じて制御系の応答が変化するのに対応することが可
能となる。
以下本発明をその実施例を示す図面に基づいて説明す
る。
る。
第１図は本発明方法の実施に使用する装置を示す構成図
である。図中１は、油圧サーボ２による弁開度調整に基
づいて押出速度の制御が行われる水圧式の押出プレスを
示しており、該押出プレス１の押出速度は速度計３によ
って実測され、その実測値に関する信号（以下押出速度
実測信号という）は比較器４へ入力されるようになって
いる。また該比較器４へは、速度設定器５より押出速度
の設定値に関する信号（以下押出速度設定信号という）
も入力されるが、該比較器４はその両信号の比較を行っ
てその比較結果に関する信号を調節器６へ入力するよう
になっている。なお前記速度設定器５よりの押出速度設
定信号は、押出プレス１のコンテナ入側に設けられた温
度計（図示せず）によって実測される押出温度の実測値
（又は該実測値から予め定めた一定値を差し引いた値）
に関する信号と共に算出器７へ入力される。そして該算
出器７は上述の入力信号に基づいて調整器６中の各制御
回路の各ゲインの最適値を算出し、その算出結果に関す
る信号を調整器６へ入力する。かくして比較器４からの
押出速度実測信号と押出速度設定信号との比較結果に関
する信号、及び算出器７からのゲイン最適値算出結果に
関する信号が入力される調整器６は、その両入力信号を
用いて油圧サーボ２に所定の弁開度調整を行わせるため
の制御を行うようになっている。
である。図中１は、油圧サーボ２による弁開度調整に基
づいて押出速度の制御が行われる水圧式の押出プレスを
示しており、該押出プレス１の押出速度は速度計３によ
って実測され、その実測値に関する信号（以下押出速度
実測信号という）は比較器４へ入力されるようになって
いる。また該比較器４へは、速度設定器５より押出速度
の設定値に関する信号（以下押出速度設定信号という）
も入力されるが、該比較器４はその両信号の比較を行っ
てその比較結果に関する信号を調節器６へ入力するよう
になっている。なお前記速度設定器５よりの押出速度設
定信号は、押出プレス１のコンテナ入側に設けられた温
度計（図示せず）によって実測される押出温度の実測値
（又は該実測値から予め定めた一定値を差し引いた値）
に関する信号と共に算出器７へ入力される。そして該算
出器７は上述の入力信号に基づいて調整器６中の各制御
回路の各ゲインの最適値を算出し、その算出結果に関す
る信号を調整器６へ入力する。かくして比較器４からの
押出速度実測信号と押出速度設定信号との比較結果に関
する信号、及び算出器７からのゲイン最適値算出結果に
関する信号が入力される調整器６は、その両入力信号を
用いて油圧サーボ２に所定の弁開度調整を行わせるため
の制御を行うようになっている。
該調整器６について更に詳しく説明するに、該調整器６
は前記比較結果に関する信号が夫々入力されるコンパレ
ータ回路61、比例回路62及び比例・積分回路63を具備し
ている。そして比例回路62と前記油圧サーボ２との間に
は第１切換弁64が、また比例・積分回路63と前記油圧サ
ーボ２との間には第２切換弁65が夫々設けられており、
その両切換弁64,65の切換操作はコンパレータ回路61の
出力に基づいて行われるようになっている。なお比例・
積分回路63には、前記算出器７からのゲイン最適値算出
結果に関する信号が入力され、該信号に基づいて比例・
積分回路63内に設けられたループゲイン，比例回路ゲイ
ン，積分回路ゲインの各コントローラ63a,63b,63cの調
整が行われるようになっている。
は前記比較結果に関する信号が夫々入力されるコンパレ
ータ回路61、比例回路62及び比例・積分回路63を具備し
ている。そして比例回路62と前記油圧サーボ２との間に
は第１切換弁64が、また比例・積分回路63と前記油圧サ
ーボ２との間には第２切換弁65が夫々設けられており、
その両切換弁64,65の切換操作はコンパレータ回路61の
出力に基づいて行われるようになっている。なお比例・
積分回路63には、前記算出器７からのゲイン最適値算出
結果に関する信号が入力され、該信号に基づいて比例・
積分回路63内に設けられたループゲイン，比例回路ゲイ
ン，積分回路ゲインの各コントローラ63a,63b,63cの調
整が行われるようになっている。
かかる装置を用いて本発明方法を実施する場合は、調整
器６内のコンパレータ回路61にて比較器４からの押出速
度実測信号と押出速度設定信号との比較結果に関する信
号を比較判定し、押出速度の実測値とその設定値との偏
差が大きいときには両切換弁64,65のうちの比例回路62
側の切換弁64の方を作動させて油圧サーボ２による弁開
度調整を比例回路62にて行わせ、また前記偏差が小さい
ときには両切換弁64,65のうちの比例・積分回路63側の
切換弁65の方を作動させて油圧サーボ２による弁開度調
整を比例・積分回路63にて行わせる。かかる制御が行わ
れると、前記偏差が大きいときには押出速度をその設定
値に迅速に対応させることができる一方、前記偏差が小
さいときには押出速度の安定化を図ることができる結
果、得られる押出成形品の寸法精度が向上すると共に該
成形品に表面疵が発生するのが防止される。
器６内のコンパレータ回路61にて比較器４からの押出速
度実測信号と押出速度設定信号との比較結果に関する信
号を比較判定し、押出速度の実測値とその設定値との偏
差が大きいときには両切換弁64,65のうちの比例回路62
側の切換弁64の方を作動させて油圧サーボ２による弁開
度調整を比例回路62にて行わせ、また前記偏差が小さい
ときには両切換弁64,65のうちの比例・積分回路63側の
切換弁65の方を作動させて油圧サーボ２による弁開度調
整を比例・積分回路63にて行わせる。かかる制御が行わ
れると、前記偏差が大きいときには押出速度をその設定
値に迅速に対応させることができる一方、前記偏差が小
さいときには押出速度の安定化を図ることができる結
果、得られる押出成形品の寸法精度が向上すると共に該
成形品に表面疵が発生するのが防止される。
しかも、算出器７からのゲイン最適値算出結果に関する
信号に基づいて比例・積分回路63内の各ゲインのコント
ローラ63a,63b,63cの調整が行われ、調整器６による油
圧サーボ２の制御の量が押出温度及び押出速度に応じて
適正化される。かかる制御が行われると、押出条件に応
じて制御系の応答が変化するのに対応することができる
結果、得られる押出成形品の寸法精度が向上すると共に
該成形品に表面疵が発生するのが防止される。
信号に基づいて比例・積分回路63内の各ゲインのコント
ローラ63a,63b,63cの調整が行われ、調整器６による油
圧サーボ２の制御の量が押出温度及び押出速度に応じて
適正化される。かかる制御が行われると、押出条件に応
じて制御系の応答が変化するのに対応することができる
結果、得られる押出成形品の寸法精度が向上すると共に
該成形品に表面疵が発生するのが防止される。
次に、本発明方法を実施した場合の具体的な効果を図を
用いて説明する。
用いて説明する。
第２図は横軸に時間をとり縦軸に押出速度をとって押出
速度の経時的な変化を示したものであり、図より押出速
度が設定値（200mm/s）にいかに近づくように制御され
ているかが分かる。なお本発明方法による場合の結果は
実線にて、また従来方法（手動）による場合の結果は破
線にて夫々示されている。図より、本発明方法による場
合は、高速押出時であっても押出速度がその設定値に迅
速に近づき、しかも押出速度のバラツキは従来±15％も
あったものが±２％以内となって安定化していることが
分かる。
速度の経時的な変化を示したものであり、図より押出速
度が設定値（200mm/s）にいかに近づくように制御され
ているかが分かる。なお本発明方法による場合の結果は
実線にて、また従来方法（手動）による場合の結果は破
線にて夫々示されている。図より、本発明方法による場
合は、高速押出時であっても押出速度がその設定値に迅
速に近づき、しかも押出速度のバラツキは従来±15％も
あったものが±２％以内となって安定化していることが
分かる。
なお図示はしないが、低速押出時においても押出速度の
バラツキは従来±75％もあったものが本発明方法による
と±２％以内となって安定化していることが確認されて
いる。
バラツキは従来±75％もあったものが本発明方法による
と±２％以内となって安定化していることが確認されて
いる。
第３図及び第４図はいずれも、押出速度:200mm/sにて押
出成形した10個の押出成形品の外径寸法バラツキを横軸
にトップからの距離をとり縦軸に外径寸法をとって示し
たものである。なお第３図は本発明方法によって得られ
たものを、第４図は従来方法によって得られたものを夫
々示している。両図より、本発明方法による場合の方
が、得られる押出成形品の外径寸法バラツキが大幅に減
少しその寸法精度が向上していることが分かる。
出成形した10個の押出成形品の外径寸法バラツキを横軸
にトップからの距離をとり縦軸に外径寸法をとって示し
たものである。なお第３図は本発明方法によって得られ
たものを、第４図は従来方法によって得られたものを夫
々示している。両図より、本発明方法による場合の方
が、得られる押出成形品の外径寸法バラツキが大幅に減
少しその寸法精度が向上していることが分かる。
また、低速押出にて純チタン管等を製造するのに本発明
方法を適用した場合、低速安定押出が可能となって押出
速度変動に伴う表面疵の発生が抑えられることも確認さ
れている。
方法を適用した場合、低速安定押出が可能となって押出
速度変動に伴う表面疵の発生が抑えられることも確認さ
れている。
以上詳述した如く本発明方法によれば、押出速度をその
設定値に迅速且つ正確に対応させることができ、安定し
た押出成形が可能となる結果、押出成形品の寸法精度を
向上させ、また該成形品における表面疵の発生を防止す
ることができるようになる。従って本発明方法は、炭素
鋼，ステンレス鋼，合金鋼等の金属を高速高温にて押出
成形する場合、チタン，ジルコニウム等の金属を低速低
温にて押出成形する場合等、広い範囲にわたって安定し
た押出成形を実現することができる。
設定値に迅速且つ正確に対応させることができ、安定し
た押出成形が可能となる結果、押出成形品の寸法精度を
向上させ、また該成形品における表面疵の発生を防止す
ることができるようになる。従って本発明方法は、炭素
鋼，ステンレス鋼，合金鋼等の金属を高速高温にて押出
成形する場合、チタン，ジルコニウム等の金属を低速低
温にて押出成形する場合等、広い範囲にわたって安定し
た押出成形を実現することができる。
第１図は本発明方法の実施に使用する装置を示す構成
図、第２図は本発明方法及び従来方法によって制御され
る押出速度の経時的な変化を示すグラフ、第３図は本発
明方法による押出速度制御を行って押出成形された成形
品の外径寸法バラツキを示すグラフ、第４図は従来方法
による押出速度制御を行って押出成形された成形品の外
径寸法バラツキを示すグラフである。 １……押出プレス、３……速度計、４……比較器、５…
…速度設定器、６……調整器、61……コンパレータ回
路、62……比例回路、63……比例・積分回路、63a,63b,
63c……ゲイン調整用コントローラ、７……算出器
図、第２図は本発明方法及び従来方法によって制御され
る押出速度の経時的な変化を示すグラフ、第３図は本発
明方法による押出速度制御を行って押出成形された成形
品の外径寸法バラツキを示すグラフ、第４図は従来方法
による押出速度制御を行って押出成形された成形品の外
径寸法バラツキを示すグラフである。 １……押出プレス、３……速度計、４……比較器、５…
…速度設定器、６……調整器、61……コンパレータ回
路、62……比例回路、63……比例・積分回路、63a,63b,
63c……ゲイン調整用コントローラ、７……算出器
Claims (2)
- 【請求項１】押出プレスの押出速度の制御を、その実測
値をフィードバックすることによって行う方法におい
て、前記実測値とその設定値との偏差が大きいときには
比例制御を行う一方、前記偏差が小さいときには比例・
積分制御を行うことを特徴とする押出プレスの押出速度
制御方法。 - 【請求項２】前記押出速度の制御を行うに際し、その制
御量を押出温度及び押出速度に応じて適正化することを
特徴とする請求項１記載の押出速度制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3468288A JPH07102390B2 (ja) | 1988-02-16 | 1988-02-16 | 押出プレスの押出速度制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3468288A JPH07102390B2 (ja) | 1988-02-16 | 1988-02-16 | 押出プレスの押出速度制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01210119A JPH01210119A (ja) | 1989-08-23 |
| JPH07102390B2 true JPH07102390B2 (ja) | 1995-11-08 |
Family
ID=12421177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3468288A Expired - Lifetime JPH07102390B2 (ja) | 1988-02-16 | 1988-02-16 | 押出プレスの押出速度制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07102390B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH686766A5 (de) * | 1993-02-24 | 1996-06-28 | Alusuisse Lonza Services Ag | Temperaturregelung einer Strangpresse. |
| JPH07236913A (ja) * | 1994-02-28 | 1995-09-12 | Toyama Keikinzoku Kogyo Kk | アルミ形材押出機の制御装置および制御方法 |
-
1988
- 1988-02-16 JP JP3468288A patent/JPH07102390B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01210119A (ja) | 1989-08-23 |
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