JP2658416B2

JP2658416B2 - プレス速度の制御方法

Info

Publication number: JP2658416B2
Application number: JP21036289A
Authority: JP
Inventors: 保大竹; 淳川上
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1989-08-15
Filing date: 1989-08-15
Publication date: 1997-09-30
Anticipated expiration: 2012-09-30
Also published as: JPH0377799A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、ダイ内に提供された粉末材料を圧縮成形し
て、たとえば焼結前の焼結製品を成形する際のプレス速
度の制御方法に関する。

［従来の技術］一般に、焼結製品を圧縮成形する場合には、品質特性
として成形品の重量を選び、その重量を一定の範囲内に
入るようにして品質の安定を図っている。具体的には、
成形品の重量測定データから工程能力指数Cpkを計算し
て、この工程能力指数Cpkを所定の値以上になるように
している。ここで、工程能力指数Cpkとは、規格中央値
（下記記号Ｍ）とサンプリングされた重量データの平均
値（下記信号）とが異なる場合に用いる工程能力指数
である。そして、工程能力指数Cpkは次の式で計算され
る。

Cpk＝（１−Ｋ）T/6s ・・・（１）Ｋ＝|M−｜×2/T ・・・（２）Ｔ＝Tu−Tl ・・・（３）Ｍ＝（Tu＋Tl）/2 ・・・（４）ただし、Tu:上限規格値、Tl:下限規格値、M:規格中央
値、：重量データの平均値、s:重量データの標準偏
差。また、上限規格値Tuとは、成形品の重量がこれ以上
であれば不良品となる重量の値であり、下限規格値Tlと
は、これ以下になると不良品となる重量の値である。

また従来により、成形品重量の変動要因として、成形
時のプレス速度の影響が大きいことが知られており、し
かも該プレス速度が増すにつれて重量パラツキが大きく
なること、すなわ工程能力指数Cpkが小さくなることが
知られていた。このため従来は、不良品を出さないよう
にするために、プレス速度を一定に保ち、かつ該速度を
低く抑えて成形している。

［発明が解決しようとする課題］したがって、不良品の発生を押さえて品質の安定を図
ることはできるが、成形能率がきわめて悪いという課題
があった。

［課題を解決するための手段］本発明は上記課題を解決するためになされたものであ
って、圧縮成形後の成形品の重量を測定することによ
り、工程能力指数Cpkを計算し、該Cpkが所定の値Ａより
大きい場合はプレス速度を上昇させ、該工程能力指数Cp
kが所定の値Ａより小さい場合はさらに工程能力指数Cp
を計算して工程能力指数CpとCpkとの差を計算し、その
差が所定の値Ｂより小さい場合にはプレス速度を下げる
ことを特徴としている。

［作用］この発明においては、工程能力指数Cpk、工程能力指
数CpとCpkとの差を計算することにより、工程能力指数C
pkが所定の値Ａの近傍になるまでプレス速度を上昇さ
せ、かつ該工程能力指数Cpkが所定の値Ａの近傍以下に
ならないようにすることができる。

［実施例］以下、第１図ないし第２図を参照して本発明の一実施
例を説明する。なお、従来例で示した名称および記号と
同一のものには、同一の名称および記号を用い説明を簡
略化する。

第１図において、１はダイであり、このダイ１内に
は、下パンチ２および上パンチ３が上下に移動自在に嵌
合されている。そして、下パンチ２および上パンチ３に
は、それぞれに油圧シリンダ４および５が設けられてお
り、該下パンチ２および上パンチ３が上下方向に移動駆
動されるようになている。さらに油圧シリンダ４および
５は、そのロッドの伸縮量や伸縮速度が油圧制御弁６に
より制御されるようになっており、油圧制御弁６は制御
装置７により制御されるようになっている。また、ダイ
１の近傍には、該ダイ１で成形された成形品Ｋの重量を
計測する重量計８が設けられているとともに、該制御装
置７に制御されて、適宜、成形品Ｋを取り出して重量計
８に載置する取出機９が設けられている。また、重量計
８は、制御装置７に接続されており、該重量計８で計測
された重量データが制御装置７で読み取られるようにな
っている。制御装置７は、油圧制御弁６などを制御し
て、通常の圧縮成形を継続する機能を有するとともに、
第２図に示すように、油圧シリンダ５の速度を逐次変化
させるプレス速度制御機能7aを有している。以下に、プ
レス速度制御機能7aについて説明する。まず、成形が開
始されると、ステップSP1に示すように、取出機９に指
令を与えて所定回数の成形サイクルにわたって成形品Ｋ
を重量計８に取り出し、複数個の個々の成形品の重量を
測定する。この場合、測定するデータの数は、５サイク
ル以上の成形にわたって測定することが望ましい。次い
で、ステップSP2では、測定された重量データから工程
能力指数Cpkを計算し、ステップSP3で、工程能力指数Cp
kが所定の値Ａより小さいか大きいかを判断し、大きけ
れば一定量油圧シリンダ５の速度を上昇させてプレス速
度を上昇させる。この場合、所定の値Ａは、１〜1.33に
設定することが望ましい。これは、工程能力指数Cpkが
１以下であると、不良品の発生するおそれがあり、1.33
以上であると過剰品質となるからである。そして、ステ
ップSP4で、所定時間経過したかどうかを判断して、所
定時間経過したならば、ステップSP1に戻り、再び取出
機９に指令を与えて成形品Ｋの重量を測定するようにす
る。そして、以下、上記と同様の指令、計算などを繰り
返し、ステップSP3で工程能力指数Cpkが所定の値Ａより
小さくなった場合には、ステップSP3−１に移り、ここ
で工程能力指数Cpを計算するとともに、工程能力指数Cp
とCpkとの差すなわち（Cp−Cpk）を計算する。この場
合、工程能力指数Cpは、規格中央値Ｍとサンプリングし
た重量データの平均値とが等しい場合に用いる工程能
力指数である。そして、工程能力指数Cpは次の式で計算
される。

Cp＝T/6s ・・・（１）したがって、（Cp−Cpk）の値が大きければ規格中央
値Ｍに対する重量データの平均値のずれが大きいこと
がわかる。そして、ステップSP3−２で（Cp−Cpk）が所
定の値Ｂより大きいか小さいかを判断して、（Cp−Cp
k）が所定の値Ｂより小さければステップSP3−３に移っ
て油圧シリンダ５の速度を一定量下げ、次いでステップ
SP5に移って、上記と同じ指令、計算などを繰り返す。
また、ステップSP3−２で（Cp−Cpk）が所定の値よりも
大きければ成形を停止する。ここで、所定の値Ｂは、0.
01〜0.2にするのが望ましい。これは、0.01以下にする
と、工程能力指数CpあるいはCpkの計算上の誤差によ
り、成形が停止してしまう可能性があるからであり、ま
た0.2以上にすると、たとえば粉体の充填量の変化によ
り成形品Ｋの重量が変化しているような異常な状態であ
るにもかかわらず、成形を続けることになるからであ
る。

次に、上記装置で成形する方法を説明する。

まず、工程能力指数Cpkが十分大きくなるように油圧
シリンダ５の速度を低く設定してから成形を開始する。
そして、良品が成形されるようになったら、制御装置７
のプレス速度制御機能7aを作動させる。そうすると、制
御装置７の指令により、取出機９が作動して、毎サイク
ルごとに成形品の重量を測定して少なくとも５個以上の
成形品の重量を測定する。そして、これらの重量データ
から制御装置７で工程能力指数Cpkを計算し、該工程能
力指数Cpkが所定の値Ａより大きければ油圧シリンダ５
の速度を一定量上げる。そして、所定時間経過したら再
び取出機９を作動させて、成形品Ｋの重量を測定し、以
下同じ動作を繰り返す。また、工程能力指数Cpkが所定
の値Ａより小さくなったら、工程能力指数Cpを計算して
（Cp−Cpk）を求め、（Cp−Cpk）が所定の位置Ｂより小
さければ、油圧シリンダ５の速度を一度下げる。次い
で、一定時間経過後再び取出機９に作動させ、以下、上
記と同じ動作を繰り返す。また、（Cp−Cpk）が所定の
値Ｂより大きくなった場合には、成形装置を停止する。
そして、装置の異常を究明して、再び成形を始める。

したがって、上記のようなプレス速度の制御方法によ
れば、成形を繰り返すことにより、工程能力指数Cpkが
所定の値Ａの近傍になるまで油圧シリンダ５の速度を上
昇させることができ、かつ工程能力指数Cpkが所定の値
Ａの近傍以下にならないようにすることができるから、
不良品の発生することのない状態で油圧シリンダ５の速
度を極限まで上げることができ、成形能率を向上させる
ことができる。また、（Cp−Cpk）が所定の値Ｂよりも
大きくなった場合には、成形を停止されることができ、
プレス速度以外の要因で成形品Ｋの重量が変動した場合
の対策を講じることができる。

なお、上記実施例では、成形品Ｋの重量測定、油圧シ
リンダ５の速度の増減などを総て自動で行なうようにし
たが、人為的に成形品Ｋの重量を測定して、油圧シリン
ダ５の速度を増減するようにしてもよい。また、上記実
施例では、ステップSP5に示すように所定時間経過毎に
成形品Ｋの重量を測定するようにしたが、所定の成形サ
イクルの経過毎に測定するようにしてもよい。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば工程、能力指数
Cpk、工程能力指数CpとCpkとの差を計算することによ
り、工程能力指数Cpkが所定の値Ａの近傍になるまでプ
レス速度を上昇させ、かつ工程能力指数Ckpが所定の値
Ａの近傍以下にならないようにすることができるから、
不良品の発生しない限度内でプレス速度を極限まで上昇
させることができ、成形能率を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第２図は本発明の一実施例を示す図であっ
て、第１図は成形装置の概略図、第２図は、制御装置の
プレス速度制御機能を示す流れ図である。１……ダイ、Ｋ……成形品。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ダイ内に提供された粉末材料を圧縮成形す
る際のプレス速度の制御方法であって、圧縮成形後の成形品の重量を測定することにより、工程
能力指数Cpkを計算し、該工程能力指数Cpkが所定の値Ａ
より大きい場合はプレス速度を上昇させ、該工程能力指
数Cpkが所定の値Ａより小さい場合はさらに工程能力指
数Cpを計算して工程能力指数CpとCpkとの差を計算し、
その差が所定の値Ｂより小さい場合にはプレス速度を下
げることを特徴とするプレス速度の制御方法。