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JPH07121409B2 - Method and apparatus for controlling extrusion of extruded profile - Google Patents
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JPH07121409B2 - Method and apparatus for controlling extrusion of extruded profile - Google Patents

Method and apparatus for controlling extrusion of extruded profile

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JPH07121409B2
JPH07121409B2 JP2199313A JP19931390A JPH07121409B2 JP H07121409 B2 JPH07121409 B2 JP H07121409B2 JP 2199313 A JP2199313 A JP 2199313A JP 19931390 A JP19931390 A JP 19931390A JP H07121409 B2 JPH07121409 B2 JP H07121409B2
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extrusion
measured
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捷充 渡辺
茂 岡庭
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention 【産業上の利用分野】[Industrial applications]

この発明は押出形材の押出制御方法及びその装置に関す
るもので、更に詳細には、押出機を用いて形材を押出成
形する工程において、押出直後の形材の表面温度を測定
して、形材の品質及び生産性の向上を図れるようにした
押出形材の押出制御方法及びその装置に関するものであ
る。
The present invention relates to a method for controlling extrusion of an extruded shape and an apparatus therefor, and more specifically, in a step of extruding a shape using an extruder, the surface temperature of the shape immediately after extrusion is measured to obtain a shape. The present invention relates to a method and apparatus for controlling extrusion of an extruded shape material which can improve the quality and productivity of the material.

【従来の技術】[Prior art]

一般に、アルミニウム押出形材(以下に押出形材とい
う)の押出成形中に生じる押出形材の表面欠陥には、む
しれ(ピックアップ)、すじ(ダイライン)、光沢差
(ストリーク)そして割れ(テアリング)等がある。そ
してこれらの欠陥は、押出速度、ビレット予熱温度、加
工度によって影響され、特にテアリングは形材がダイス
孔から出る際の温度に依存し、アルミニウム合金の融点
(固相温度)近くになると著しく発生する。この現象は
アルミニウム合金が溶融する融点以下でも生じ、特に素
材(ビレット)内の元素の偏析の残存している部分で発
生する。 従来の押出成形工場においては、上記押出欠陥は押出成
形中に作業者が目視によって判定し、その判定に基いて
押出速度を低くしたり、ダイスを修正することで対応し
ていたため、欠陥の見落しによる不良の多発や歩留りの
低下等が生じ易かった。 そこで、上記問題を解決する手段として、例えば赤外線
(放射エネルギー)を測定する赤外線温度計によって形
材表面温度を押出中に連続的に測定し、その測定値と事
前に設定しておいた上限温度とを比較し、その大小によ
って押出機のラム速度あるいはビレット予熱温度を制御
する方法及びその装置が開発されている(特開昭61−11
9324号公報参照)。
Generally, surface defects of extruded profile during extrusion molding of aluminum extruded profile (hereinafter referred to as extruded profile) include peeling (pickup), lines (die line), gloss difference (streak) and cracking (tearing). Etc. These defects are affected by the extrusion rate, billet preheating temperature, and workability. In particular, tearing depends on the temperature at which the profile exits the die hole, and it significantly occurs near the melting point (solidus temperature) of the aluminum alloy. To do. This phenomenon occurs even below the melting point at which the aluminum alloy melts, and particularly in the portion where segregation of elements remains in the material (billet). In a conventional extrusion molding factory, the above-mentioned extrusion defects were visually judged by an operator during extrusion molding, and it was dealt with by lowering the extrusion speed or correcting the die based on the judgment. Frequent defects due to dropping and a decrease in yield were likely to occur. Therefore, as a means for solving the above problem, for example, an infrared thermometer that measures infrared rays (radiant energy) is used to continuously measure the surface temperature of the profile during extrusion, and the measured value and the preset upper limit temperature are measured. And a method and an apparatus for controlling the ram speed of the extruder or the billet preheating temperature according to the size of the above (Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-11).
See 9324).

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be Solved by the Invention]

しかしながら、赤外線温度計のうち単色赤外線放射温度
計は、照明や汚れ等の外乱に敏感で真の温度を測定する
には特別な工夫が必要である。これに対し、多色赤外線
放射温度計は、上記外乱に対する改善を行ったもので、
2つの単色形温度計で成り立っており、異なる波長帯に
おける放射率の比が一定値を示す傾向がある。したがっ
て、2色形は放射率の影響を押えて測定できるため実体
温度に非常に近い値を精度良く測定することができる。
したがって、欠陥発生温度が例えばアルミニウム合金で
は600℃であると決っていれば、この多色赤外線放射温
度計で十分に欠陥発生を検知することができる。しか
し、上述したように押出速度、ビレット予熱温度、加工
度等によって影響される表面欠陥発生温度を検知するこ
とは困難である。 したがって、従来の方法及び装置では、押出形材の表面
温度は測定できるが、押出中の表面性状(酸化状態、あ
らさ、光沢等)や表面欠陥(テアリング、ピックアッ
プ、ダイスマーク、ダイライン等)を検知することはで
きず、押出形材の品質を向上させることができないばか
りか、生産性の向上を図ることができないという問題が
ある。 この発明は上記事情に鑑みなされたもので、押出形材の
表面の実体温度と表面欠陥発生温度とを同時に測定し
て、その測定値に基いて押出機のラム速度及びビレット
加熱温度を制御して、形材の品質及び生産性の向上を図
れるようにした押出形材の押出制御方法及びその装置を
提供しようとするものである。
However, of the infrared thermometers, the monochromatic infrared radiation thermometer is sensitive to disturbances such as lighting and dirt, and requires special measures to measure the true temperature. On the other hand, the multicolor infrared radiation thermometer is an improvement on the above disturbance,
It is composed of two monochromatic thermometers, and the ratio of emissivity in different wavelength bands tends to show a constant value. Therefore, since the two-color type can be measured while suppressing the influence of the emissivity, it is possible to accurately measure a value very close to the actual temperature.
Therefore, if it is determined that the defect generation temperature is 600 ° C. for an aluminum alloy, for example, the defect generation can be sufficiently detected by this multicolor infrared thermometer. However, as described above, it is difficult to detect the surface defect generation temperature which is influenced by the extrusion rate, billet preheating temperature, working degree and the like. Therefore, the conventional method and device can measure the surface temperature of the extruded profile, but detect surface properties (oxidation state, roughness, gloss, etc.) and surface defects (tearing, pickup, die mark, die line, etc.) during extrusion. There is a problem that the quality of the extruded shape cannot be improved and the productivity cannot be improved. This invention has been made in view of the above circumstances, and simultaneously measures the actual temperature of the surface of the extruded profile and the surface defect generation temperature, and controls the ram speed and billet heating temperature of the extruder based on the measured values. Accordingly, the present invention aims to provide an extrusion control method and apparatus for extruded profiles, which can improve the quality and productivity of the profiles.

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

上記目的を達成するために、この発明の第1の押出形材
の制御方法は、押出直後の形材表面温度を、表面実体温
度検出手段と形材の表面温度の変化を検出可能な表面欠
陥温度検出手段にて連続測定し、その際、上記表面実体
温度検出手段の測定値(Ct)が予め設定した上限温度
(Ctmax.)を越えないようにすると共に、上記表面欠陥
温度検出手段によって測定された表面欠陥発生温度(C
s)と上記表面実体温度検出手段にて測定された表面実
体温度(Ct)との温度差(C0)又は上記表面欠陥温度検
出手段にて測定された温度変化率(R)が一定値(C又
はC′)以内になるように押出機のラム速度及びビレッ
ト加熱温度を制御するようにしたことを特徴とするもの
である。 また、この発明の第2の押出形材の制御装置は、押出直
後の形材の表面実体温度を測定する表面実体温度検出手
段と、上記表面実体温度検出手段と同時に形材の表面欠
陥が発生する温度変化を測定する表面欠陥温度検出手段
と、上記両温度検出手段からの信号と予め設定された設
定値とを比較演算する信号判断手段と、上記信号判断手
段からの信号を受けて押出機のラム速度を制御する速度
調整器と、上記信号判断手段からの信号を受けてビレッ
トの加熱温度を制御する加熱温度調整器とを具備して成
るものである。 この発明において、上記表面実体温度検出手段は押出形
材の表面実体温度を検知するものであれば任意のもので
よく、例えば多色赤外線放射温度計あるいは渦電流測定
器等を使用することができる。また、上記表面欠陥温度
検出手段は押出形材の表面欠陥が発生する温度変化を検
知するものであれば任意のものでよく、例えば単色赤外
線放射温度計、ホトセンサーを直線状に並べた撮像素子
と走査駆動回路と映像処理回路とで構成されるセンサー
装置、あるいは、レーザーによる光電子増幅管等を使用
することができる。この場合、両温度検出手段は押出直
後の形材の表面温度を同時に測定するもので、その測定
位置は押出直後の任意の位置であっても差し支えない
が、好ましくは押出機のダイスに可及的に近接する位置
である方がよい。更に好ましくは測定位置を押出形材の
周方向にまで及ばせるようにする方がよい。 上記信号判断手段は表面実体温度検出手段及び表面欠陥
温度検出手段からの測定値と予め設定された設定値(上
限温度、温度差上限値、温度変化率上限値等)とを比較
演算処理するもので、例えば中央演算処理装置(CPU)
を有するマイクロコンピュータを使用することができ
る。
In order to achieve the above object, a first method for controlling an extruded profile according to the present invention is a surface defect capable of detecting a surface temperature of a profile immediately after extrusion, a surface substance temperature detecting means and a change in the surface temperature of the profile. Continuous measurement is performed by the temperature detecting means, and at that time, the measured value (Ct) of the surface substance temperature detecting means does not exceed a preset upper limit temperature (Ctmax.), And the surface defect temperature detecting means measures the temperature. Generated surface defect temperature (C
s) and the temperature difference (C 0 ) between the surface body temperature (Ct) measured by the surface body temperature detection means or the temperature change rate (R) measured by the surface defect temperature detection means is a constant value ( It is characterized in that the ram speed of the extruder and the billet heating temperature are controlled so as to be within C or C '). In the second extruded profile control device of the present invention, the surface substantial temperature detection means for measuring the surface substantial temperature of the profile immediately after extrusion and the surface defect of the profile occur simultaneously with the surface substantial temperature detection means. Temperature detecting means for measuring temperature change, signal judging means for comparing and calculating the signals from the both temperature detecting means and a preset value, and the extruder receiving the signal from the signal judging means. And a heating temperature controller for controlling the heating temperature of the billet in response to a signal from the signal determining means. In the present invention, the surface substance temperature detecting means may be any as long as it can detect the surface substance temperature of the extruded profile, and for example, a multicolor infrared radiation thermometer or an eddy current measuring device can be used. . Further, the surface defect temperature detecting means may be any as long as it detects a temperature change that causes a surface defect of the extruded shape member, for example, a monochromatic infrared radiation thermometer, an image sensor in which a photo sensor is linearly arranged. It is possible to use a sensor device composed of a scanning drive circuit and an image processing circuit, or a photoelectron amplification tube using a laser. In this case, both temperature detecting means simultaneously measure the surface temperature of the profile immediately after extrusion, and the measurement position may be any position immediately after extrusion, but it is preferable that the temperature is within the die of the extruder. It is better that the positions are close to each other. More preferably, the measuring position should extend to the circumferential direction of the extruded profile. The signal judging means compares the measured values from the surface substance temperature detecting means and the surface defect temperature detecting means with preset values (upper limit temperature, upper limit of temperature difference, upper limit of temperature change rate, etc.). So, for example, the central processing unit (CPU)
It is possible to use a microcomputer having

【作 用】 上記のように構成することにより、押出機にて押出成形
された押出直後の形材の表面温度が表面実体温度検出手
段及び表面欠陥温度検出手段にて連続測定され、その測
定値のうち、表面実体温度検出手段の測定値は予め設定
された上限温度と比較演算処理され、また、両温度検出
手段にて測定された表面実体温度と表面欠陥発生温度の
温度差が予め設定された温度差上限値と比較演算処理さ
れると共に、表面欠陥温度検出手段にて測定された温度
変化率が予め設定された温度変化率上限値と比較演算処
理される。そして、比較演算処理された信号に基いて押
出機のラム速度及びビレットの加熱温度を制御する。し
たがって、押出形材の表面温度を管理しながら品質及び
生産性の向上を図ることができる。
[Operation] With the above configuration, the surface temperature of the extruded profile extruded by the extruder is continuously measured by the surface substance temperature detection means and the surface defect temperature detection means, and the measured value is obtained. Among them, the measured value of the surface substance temperature detecting means is subjected to comparison calculation processing with a preset upper limit temperature, and the temperature difference between the surface substance temperature measured by both temperature detecting means and the surface defect occurrence temperature is preset. The temperature difference upper limit value and the temperature change rate measured by the surface defect temperature detecting means are compared and calculated with the preset temperature change rate upper limit value. Then, the ram speed of the extruder and the heating temperature of the billet are controlled based on the signal subjected to the comparison calculation process. Therefore, it is possible to improve quality and productivity while controlling the surface temperature of the extruded profile.

【実施例】【Example】

以下にこの発明の実施例を図面に基いて詳細に説明す
る。 第1図はこの発明の押出制御装置の概略構成図が示され
ている。 この発明の押出制御装置は、押出機1により押出成形さ
れる押出直後の押出形材2(以下に形材という)の表面
実体温度を測定する表面実体温度検出手段3と、表面実
体温度検出手段3と同時に形材の表面欠陥発生温度を測
定する表面欠陥温度検出手段4と、両温度検出手段3,4
からの信号と予め設定された設定値とを比較演算する信
号判断手段5と、信号判断手段5からの信号を受けて押
出機1のラム速度を制御する速度調整器6と、信号判断
手段5からの信号を受けてビレット加熱装置7aの加熱温
度を制御する加熱温度調整器7とで主要部が構成されて
いる。 表面実体温度検出手段3は例えば複数波長の赤外線(放
射エネルギー)を検出する多色赤外線放射温度計にて形
成され、表面欠陥温度検出手段4は単一波長の赤外線
(放射エネルギー)を検出する単色赤外線放射温度計に
て形成される。すなわち、多色赤外線放射温度計3とし
て以下のような仕様を有する測定器具を使用することが
できる。 多色赤外線放射温度計の仕様 ・精度:±1%(フルスケール) ・温度測定範囲:400〜600℃ ・再現性:±0.5% ・周囲環境温度:5〜45℃ ・応答時間:0.5〜15秒(調整可能) ・線形出力:0〜10mVdc,0〜100mVdc,0〜1Vdc,1〜5mA,又
は4〜20mA ・電源:100/200Vac,50/60Hz 上記多色赤外線放射温度計を用いることにより、押出成
形される押出直後の形材2の表面温度の部分的変化を平
均化して実体温度に非常に近似した温度を測定すること
ができる。 また、単色赤外線放射温度計4としては以下のような仕
様を有するサーモ・スポット・センサーを使用すること
ができる。 単色赤外線放射温度計の仕様 ・精度:±1%以内(フルスケール) ・温度測定範囲:100〜2000℃ ・周囲環境温度:10〜42℃(回路部) ・応答時間:0.1秒(標準仕様) ・線形出力:0〜1V,mV/℃ ・出力線形:リニア ・電源:100Vac,120Vac,200Vac,220Vac,240Vacのうちの
いずれか1つ指定、50/60Hz 上記単色赤外線放射温度計は、単一波長の検出器で構成
されており、これを用いて被測定物例えば形材の放射す
る赤外線(放射エネルギー)を測定するものであるが、
放射エネルギーの100%を放射することはなく、形材の
種類、表面状態等によって変化する。この変化する率
(放射あるいは吸収の能率)は放射率と定義されてい
る。アルミニウムの場合はこの放射率は0.01〜0.2と広
範囲にあり、そして低いため、測定が難しいといわれて
いる。また、この単色赤外線放射温度計は放射率補正が
可能であり、測定前に放射率を設定することによって実
体温度を検知することが可能である。 上記単色赤外線放射温度計を用いることにより、上記形
材2の実体温度より多少ずれてはいるが、表面温度の変
化(例えばテアリングが発生する直前に光沢を生じるよ
うな変化)を検知し、その温度(表面欠陥発生温度)を
測定することができる。 上記両赤外線放射温度計3,4は、第2図及び第3図に示
すように、押出機1のダイス8によって成形された直後
の形材2の表面位置すなわちプラテン9の内方に位置す
る形材2の表面を検出し得るように配置されている。な
お、第2図及び第3図において、符号10はコンテナ、符
号11はコンテナ10内のビレット12を押圧するラム、符号
13はテーブル、符号14は多色赤外線放射温度計3及び単
色赤外線放射温度計4の光軸である。 信号判断手段5は中央演算処理装置(CPU)を有するマ
イクロコンピュータにて形成されている。 次に、この発明の押出制御方法について、第4図に示す
フローチャートを参照して説明する。 まず、ステップAに示すようにビレット加熱温度T0を初
期設定し、ビレット12を押出機1へ搬入した後(ステッ
プB)、ステップCに示すように1本目のラム速度Rvを
設定し(Rv=V)、押出を開始する。すると、多色赤外
線放射温度計3及び単色赤外線放射温度計4が同時に押
出直後の形材2の表面実体温度及び表面欠陥発生温度を
測定する(ステップD、ステップM)。多色赤外線放射
温度計3にて測定された測定値Ctは予め設定された形材
上限温度設定値Ctmax.と比較される(ステップE)。こ
こで、形材上限温度設定値Ctmax.は形材2の材質によっ
て異なるが、例えばA2014合金では、第5図に示すテア
リング深さと形材温度の関係を示すグラフから500℃を
設定値とする。また、A5056合金では、第6図に示す単
色・多色の温度差と多色赤外線放射温度計3の最高温度
の関係を示すグラフから500℃を設定値とする。このよ
うに設定された形材上限温度設定値Ctmax.に対して測定
値Ctが低い場合には総合判断がなされる(ステップ
F)。 一方、ステップMに示すように単色赤外線放射温度計4
にて測定された測定値Cs(表面欠陥発生温度)は、ステ
ップNに示すように、多色赤外線放射温度計3によって
測定された測定値Ct(表面実体温度)との差すなわちCs
−Ct=C0が予め設定された温度差上限値C以下であるか
否か?が判断されると共に(ステップN)、温度変化率
Rが温度変化率上限値C′以下であるか否か?が判断さ
れる(ステップO)。ここで、温度差C0は、第7図に示
すように各ビレットの本数における表面実体温度(第7
図においては多色と表示する)と表面欠陥発生温度(第
7図においては単色と表示する)との差であるが、ビレ
ット本数の影響はおよそ5本目以上となると押出と共に
表面が悪くなるので、ここではビレット7本目の温度差
C0を表している。また、温度差上限値Cは、形材2の材
質によって異なるが、例えばA2014合金においては、第
8図に示す表面温度と時間の関係のグラフから10℃を温
度差上限値と設定し、また、A5056合金においては、第
7図に示す温度差と時間の関係のグラフから5℃を温度
差上限値と設定する。 なお、第8図から理解できるように、形材表面温度は、
押出中にある温度(A2014合金の場合は約520℃)まで上
昇し、ほぼ一定値となる。一方、押出中のある時点(押
出し開始から約15秒後)から単色赤外線放射温度計で測
定している表面温度は、異常なカーブあるいは実体温度
曲線と異なるカーブとなる。これは、形材表面が急に光
沢を生じたか、テアリングを生じ、単色赤外線放射温度
計の設定放射率が不適性になったため生じたものであ
る。 また、単色赤外線放射温度計4の温度変化率Rは以下の
ように定義される(第9図参照)。 R=(Cs′−Cs)/(s′−s)(℃/秒) ここで、
Cs′−Cs=20℃とし、 s′−s=0.2〜1(秒) とすると、温度変化率R=20〜100(℃/秒)となる。 温度変化率上限値C′は単色赤外線放射温度計4の温度
変化率Rに対する一定値である。第10図に示す温度変化
率上限値C′、形材押出標準速度W及び温度測定時間間
隔(s′−s)の関係のグラフから温度変化率上限値
C′と温度測定時間間隔(s′−s)を求めることがで
きる。 ここで、例えばアルミニウム合金と形材押出標準速度の
関係は以下の表−1に示すようになる。 上記のようにして、温度差C0及び温度差変化率Rが設定
値CあるいはC′以下である場合には、総合判断がなさ
れる(ステップF)。すなわち、測定値Ctが形材下限温
度設定値D以上か?また、多色赤外線放射温度計3と単
色赤外線放射温度計4の測定値Ct,Csの温度差C0が温度
差下限値E以上か否か?が判断される(ステップF)。
ここで、形材下限温度設定値Dは形材2の材質によって
異なるが、例えばA2014合金では、第5図に示すテアリ
ング深さと形材温度の関係を示すグラフから400℃を設
定値とする。この温度以下では表面欠陥が少ないが、機
械的強度(性質)が低下する。また、A5056合金では、
第6図に示す単色・多色の温度差と多色赤外線放射温度
計3の最高温度の関係を示すグラフからわかるように形
材下限温度設定値Dの設定値は特に指定しなくてもよ
い。また、温度差下限値Fも同様に形材2の材質によっ
て異なるが、ここでは2〜5℃に設定する。ステップF
に示すように総合判断がなされて条件を満足した場合に
は、ビレット押出が完了したか否か?が判断される(ス
テップG)。そして、ステップHに示すように1ロット
の最後のビレットの押出か否か?が判断され、最後のビ
レットの場合には押出成形が終了する。 一方、ステップEにおいて多色温度測定値Ctが形材上限
温度設定値Ctmax.以上である場合には、その信号が速度
調整器6に送られてラム速度Rvn+1が変更される(ステ
ップI)。すなわち、前回のラム速度設定値Vnにラム速
度係数Aを掛けた速度(Rvn+1)に変更・制御する。こ
こで、ラム速度係数Aは1より小さい値でよいが、望ま
しくは形材2の押出性と生産性を考慮して決定され、A1
000系、A6000系の場合は、A=0.95、A2000系、A5000系
の場合は、A=0.8にとる。また、上記信号は加熱温度
調整器7に伝達されて次回のビレット加熱温度が制御さ
れる(ステップJ)。すなわち、前回のビレット加熱温
度Tnに次回ビレット加熱温度係数Bを掛けた次回ビレッ
ト加熱温度Tn+1=Tn×Bが設定される。ここでBは次回
ビレット加熱係数で、1より小さい値でよいが、望まし
くは形材の押出性と生産性を考慮して決定され、A2000
系、A5000系の場合は、B=0.98、A1000系、A6000系の
場合は、B=0.95にとる。 ステップNにおいて温度差C0が温度差上限値C以上の場
合、又は、ステップOにおいて温度変化率Rが温度変化
率上限値C′以上である場合には、上記と同様にその信
号が速度調整器6、加熱温度調整器7に伝達されてラム
速度及び次回ビレット加熱温度が制御される(ステップ
I、ステップJ)。 また、ステップFにおいて多色温度測定値Ctが形材下限
温度設定値D以下あるいは温度差C0が温度差下限値E以
下の場合は、その信号が速度調整器6、加熱温度調整器
7に伝達されて、次回ビレット加熱温度Tn+1=Tn×
B′が制御されると共に、次回ラム速度Rvn+1=Vn×
A′が制御される(ステップK、ステップL)。ここで
B′は次回ビレット加熱温度係数で、1より大きい値で
よいが、望ましくは形材2の押出性と生産性を考慮して
決定され、A2000系、A5000系の場合は、B′=1.02、A1
000系、A6000系の場合は、B′=1.05にとる。また、
A′は次回ラム速度係数で、1より大きい値でよいが、
望ましくは同様に形材2の押出性と生産性を考慮して決
定され、A2000系、A5000系の場合は、A′=1.02、A100
0系、A6000系の場合は、A′=1.1にとる。 なお、上記実施例では形材2の表面実体温度検出手段が
多色赤外線放射温度計3である場合について説明した
が、この多色赤外線放射温度計3にかえて渦電流測定器
を使用することもできる。また、上記実施例では表面欠
陥温度検出手段に単色赤外線放射温度計4を使用した場
合について説明したが、必ずしも表面欠陥温度検出手段
は単色赤外線放射温度計4である必要はなく、例えばホ
トセンサーを直線状に並べた撮像素子と走査駆動回路と
映像処理回路とで構成されるセンサー装置、あるいは、
レーザーによる光電子増幅管等を使用することができ
る。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of an extrusion control device of the present invention. The extrusion control device of the present invention comprises a surface substance temperature detecting means 3 for measuring the surface substance temperature of an extruded shape material 2 (hereinafter referred to as a shape material) immediately after extrusion which is extruded by an extruder 1, and a surface substance temperature detecting means. At the same time as 3, the surface defect temperature detecting means 4 for measuring the surface defect generating temperature of the profile and both temperature detecting means 3, 4
Signal judging means 5 for comparing and calculating a signal from the controller and a preset setting value, a speed regulator 6 for controlling the ram speed of the extruder 1 by receiving a signal from the signal judging means 5, and a signal judging means 5 And a heating temperature controller 7 that controls the heating temperature of the billet heating device 7a in response to a signal from the main part. The surface substance temperature detecting means 3 is formed by, for example, a multicolor infrared radiation thermometer that detects infrared rays (radiant energy) of a plurality of wavelengths, and the surface defect temperature detecting means 4 is a monochromatic color that detects infrared rays (radiant energy) of a single wavelength. It is formed by an infrared radiation thermometer. That is, as the multicolor infrared radiation thermometer 3, a measuring instrument having the following specifications can be used. Specifications of multicolor infrared thermometer ・ Accuracy: ± 1% (full scale) ・ Temperature measurement range: 400 to 600 ℃ ・ Reproducibility: ± 0.5% ・ Ambient environment temperature: 5 to 45 ℃ ・ Response time: 0.5 to 15 Seconds (adjustable) ・ Linear output: 0 to 10 mVdc, 0 to 100 mVdc, 0 to 1 Vdc, 1 to 5 mA, or 4 to 20 mA ・ Power supply: 100/200 Vac, 50/60 Hz By using the above multicolor infrared thermometer The partial change in the surface temperature of the extruded profile 2 immediately after extrusion can be averaged to measure a temperature very close to the actual temperature. Further, as the monochromatic infrared radiation thermometer 4, a thermo spot sensor having the following specifications can be used. Specifications of monochromatic infrared radiation thermometer ・ Accuracy: Within ± 1% (full scale) ・ Temperature measurement range: 100 to 2000 ℃ ・ Ambient environment temperature: 10 to 42 ℃ (Circuit part) ・ Response time: 0.1 seconds (standard specification)・ Linear output: 0 to 1V, mV / ℃ ・ Linear output: Linear ・ Power supply: Any one of 100Vac, 120Vac, 200Vac, 220Vac, 240Vac specified, 50 / 60Hz Single color infrared thermometer is single It is composed of a wavelength detector, and it is used to measure infrared rays (radiant energy) emitted from the object to be measured, such as a profile.
It does not radiate 100% of the radiant energy, and it changes depending on the type of profile, surface condition, etc. This changing rate (efficiency of radiation or absorption) is defined as emissivity. In the case of aluminum, this emissivity is in a wide range of 0.01 to 0.2, and it is said to be difficult to measure because it is low. Further, this monochromatic infrared radiation thermometer is capable of emissivity correction, and it is possible to detect the actual temperature by setting the emissivity before measurement. By using the monochromatic infrared radiation thermometer, a change in the surface temperature (for example, a change that causes gloss immediately before tearing occurs), which is slightly deviated from the actual temperature of the profile 2, is detected. The temperature (temperature at which surface defects occur) can be measured. As shown in FIG. 2 and FIG. 3, both infrared radiation thermometers 3 and 4 are located on the surface of the profile 2 immediately after being molded by the die 8 of the extruder 1, that is, inside the platen 9. It is arranged so that the surface of the profile 2 can be detected. 2 and 3, reference numeral 10 is a container, reference numeral 11 is a ram for pressing the billet 12 in the container 10, and a reference numeral
Reference numeral 13 is a table, and reference numeral 14 is an optical axis of the multicolor infrared thermometer 3 and the monochromatic infrared thermometer 4. The signal judging means 5 is formed by a microcomputer having a central processing unit (CPU). Next, the extrusion control method of the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG. First, as shown in step A, the billet heating temperature T 0 is initialized, the billet 12 is carried into the extruder 1 (step B), and then the first ram speed Rv is set (Rv = V), start extrusion. Then, the multicolor infrared radiation thermometer 3 and the monochromatic infrared radiation thermometer 4 simultaneously measure the surface substance temperature and the surface defect generation temperature of the profile 2 immediately after extrusion (step D, step M). The measurement value Ct measured by the multicolor infrared thermometer 3 is compared with a preset profile upper limit temperature setting value Ctmax. (Step E). Here, the profile upper limit temperature set value Ctmax. Varies depending on the material of the profile 2, but for A2014 alloy, for example, 500 ° C is set as the set value from the graph showing the relationship between the tearing depth and the profile temperature shown in FIG. . In the case of the A5056 alloy, 500 ° C is set as the set value from the graph showing the relationship between the temperature difference between monochromatic / multicolored and the maximum temperature of the polychromatic infrared thermometer 3 shown in Fig. 6. When the measured value Ct is lower than the profile upper limit temperature set value Ctmax. Set in this way, a comprehensive judgment is made (step F). On the other hand, as shown in step M, a monochromatic infrared radiation thermometer 4
As shown in step N, the measured value Cs (surface defect generation temperature) measured with the multicolor infrared thermometer 3 is the difference between the measured value Ct (surface actual temperature), that is, Cs.
-Ct = C 0 is less than or equal to a preset temperature difference upper limit value C? Is determined (step N), and whether the temperature change rate R is equal to or lower than the temperature change rate upper limit value C '. Is determined (step O). Here, as shown in FIG. 7, the temperature difference C 0 is the surface substantial temperature (7th
It is the difference between the surface color (shown as multicolor in the figure) and the surface defect generation temperature (shown as single color in FIG. 7), but the effect of the number of billets is that the surface deteriorates with extrusion when the number of billets is about 5 or more. , Here the temperature difference of the 7th billet
Represents C 0 . Although the temperature difference upper limit value C differs depending on the material of the shape member 2, for example, in the case of the A2014 alloy, 10 ° C. is set as the temperature difference upper limit value from the graph of the surface temperature vs. time shown in FIG. In the case of the A5056 alloy, 5 ° C. is set as the upper limit of the temperature difference from the graph of the relationship between the temperature difference and the time shown in FIG. As can be understood from FIG. 8, the surface temperature of the profile is
During extrusion, the temperature rises to a certain temperature (about 520 ℃ for A2014 alloy) and becomes almost constant. On the other hand, the surface temperature measured by the monochromatic infrared radiation thermometer from a certain point during extrusion (about 15 seconds after the start of extrusion) becomes an abnormal curve or a curve different from the actual temperature curve. This is because the surface of the shape member suddenly became glossy or caused tearing, and the set emissivity of the monochromatic infrared radiation thermometer became inappropriate. The temperature change rate R of the monochromatic infrared radiation thermometer 4 is defined as follows (see FIG. 9). R = (Cs′−Cs) / (s′−s) (° C./sec) where:
If Cs′-Cs = 20 ° C. and s′-s = 0.2 to 1 (sec), the temperature change rate R = 20 to 100 (° C./sec). The temperature change rate upper limit value C ′ is a constant value with respect to the temperature change rate R of the monochromatic infrared radiation thermometer 4. From the graph of the relationship between the temperature change rate upper limit value C ', the profile extrusion standard speed W and the temperature measurement time interval (s'-s) shown in FIG. 10, the temperature change rate upper limit value C'and the temperature measurement time interval (s' -S) can be obtained. Here, for example, the relationship between the aluminum alloy and the standard extrusion speed of the profile is as shown in Table 1 below. As described above, when the temperature difference C 0 and the temperature difference change rate R are equal to or less than the set value C or C ′, a comprehensive judgment is made (step F). That is, is the measured value Ct greater than or equal to the profile lower limit temperature setting value D? Whether the temperature difference C 0 between the measured values Ct and Cs of the multicolor infrared thermometer 3 and the monochromatic infrared thermometer 4 is the temperature difference lower limit value E or more? Is determined (step F).
Here, the lower limit temperature setting value D of the profile differs depending on the material of the profile 2. For example, in the case of the A2014 alloy, 400 ° C. is set as the set value from the graph showing the relationship between the tearing depth and the profile temperature shown in FIG. Below this temperature, there are few surface defects, but the mechanical strength (property) decreases. Also, with the A5056 alloy,
As can be seen from the graph showing the relationship between the monochromatic / multicolor temperature difference and the maximum temperature of the multicolor infrared thermometer 3 shown in FIG. 6, the setting value of the lower limit temperature setting value D of the profile does not need to be specified. . Further, the lower limit value F of the temperature difference similarly varies depending on the material of the shape member 2, but here is set to 2 to 5 ° C. Step F
When the comprehensive judgment is made and the conditions are satisfied as shown in, whether the billet extrusion is completed or not? Is determined (step G). Then, as shown in step H, is the last billet of one lot extruded? Is judged, and in the case of the last billet, the extrusion molding is completed. On the other hand, when the measured multicolor temperature Ct is equal to or higher than the profile upper limit temperature set value Ctmax. In step E, the signal is sent to the speed adjuster 6 to change the ram speed Rv n + 1 (step I). That is, the ram speed set value Vn of the previous time is changed and controlled to the speed (Rv n + 1 ) obtained by multiplying the ram speed coefficient A. Here, the ram speed coefficient A may be a value smaller than 1, but it is preferably determined in consideration of the extrudability and productivity of the profile 2.
For the 000 series and A6000 series, A = 0.95, and for the A2000 series and A5000 series, A = 0.8. Further, the signal is transmitted to the heating temperature controller 7 to control the next billet heating temperature (step J). That is, the next billet heating temperature T n + 1 = Tn × B is set by multiplying the previous billet heating temperature Tn by the next billet heating temperature coefficient B. Here, B is the next billet heating coefficient, which may be a value smaller than 1, but is preferably determined in consideration of the extrudability and productivity of the profile.
In the case of the system, A5000 system, B = 0.98, and in the case of A1000 system, A6000 system, B = 0.95. If the temperature difference C 0 is equal to or higher than the temperature difference upper limit value C in step N, or if the temperature change rate R is equal to or higher than the temperature change rate upper limit value C ′ in step O, the signal is adjusted in the same manner as above. The ram speed and the next billet heating temperature are transmitted to the heater 6 and the heating temperature controller 7 (step I, step J). Further, in step F, when the multicolor temperature measurement value Ct is less than the profile lower limit temperature setting value D or the temperature difference C 0 is less than the temperature difference lower limit value E, the signal is sent to the speed regulator 6 and the heating temperature regulator 7. After being transmitted, the next billet heating temperature Tn + 1 = Tn ×
B'is controlled and the next ram speed Rv n + 1 = Vn ×
A'is controlled (step K, step L). Here, B'is the next billet heating temperature coefficient and may be a value greater than 1, but it is desirably determined in consideration of the extrudability and productivity of the profile 2. In the case of A2000 series and A5000 series, B '= 1.02, A1
For 000 series and A6000 series, B '= 1.05. Also,
A'is the next ram speed coefficient, which may be a value greater than 1,
Desirably, it is similarly determined in consideration of the extrudability and productivity of the profile 2, and in the case of A2000 series and A5000 series, A '= 1.02, A100.
In the case of 0 system and A6000 system, A '= 1.1. In the above embodiments, the case where the surface substance temperature detecting means of the profile 2 is the multicolor infrared radiation thermometer 3 has been described, but an eddy current measuring instrument should be used instead of the multicolor infrared radiation thermometer 3. You can also Further, in the above embodiment, the case where the monochromatic infrared radiation thermometer 4 is used as the surface defect temperature detecting means has been described, but the surface defect temperature detecting means does not necessarily have to be the monochromatic infrared radiation thermometer 4. A sensor device composed of an image sensor, a scan drive circuit, and an image processing circuit arranged in a straight line, or
A photoelectron amplification tube using a laser or the like can be used.

【発明の効果】【The invention's effect】

以上に説明したように、この発明は上記のように構成さ
れているので、以下のような効果が得られる。 1)押出形材の押出直後の表面実体温度と表面欠陥発生
温度を測定し、その測定値に基いてラム速度及びビレッ
ト加熱温度を制御するため、形材の表面温度を管理する
ことができ、品質(形状、表面欠陥及び組織等)を向上
することができる。 2)ラム速度を表面欠陥の発生しない範囲で可能な限り
大きくすることができるので、生産性が向上する。 3)形材表面欠陥の見落しによる不良の発生を防止し、
歩留りを向上させることができる。
As described above, since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained. 1) The surface temperature of the extruded profile is measured immediately after extrusion and the surface defect generation temperature is measured, and the ram speed and the billet heating temperature are controlled based on the measured values, so that the surface temperature of the profile can be controlled. Quality (shape, surface defects, texture, etc.) can be improved. 2) Since the ram speed can be increased as much as possible within the range where surface defects do not occur, productivity is improved. 3) Prevent the occurrence of defects due to oversight of surface defects on the profile,
The yield can be improved.

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

第1図はこの発明の押出形材の制御装置の概略構成図、
第2図はこの発明における表面実体温度検出手段及び表
面欠陥温度検出手段の配置状態を示す概略構成図、第3
図は第2図の側面図、第4図はこの発明の制御方法を説
明するフローチャート、第5図はテアリング深さと形材
温度の関係を示すグラフ、第6図は温度差と多色赤外線
放射温度計の最高温度の関係を示すグラフ、第7図は形
材の表面温度と時間の関係を示すグラフ、第8図は別の
形材の表面温度と時間の関係を示すグラフ、第9図は第
8図に示す単色赤外線放射温度計による形材表面温度と
時間の関係の一部を拡大して示すグラフ、第10図は温度
変化率、形材押出標準速度及び温度測定時間間隔の関係
を示すグラフである。 符号説明 (1)……押出機 (2)……押出形材 (3)……表面実体温度検出手段(多色赤外線放射温度
計) (4)……表面欠陥温度検出手段(単色赤外線放射温度
計) (5)……信号判断手段 (6)……速度調整器 (7)……加熱温度調整器
FIG. 1 is a schematic block diagram of an extruded profile control device of the present invention,
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an arrangement state of the surface substance temperature detecting means and the surface defect temperature detecting means in the present invention.
Fig. 4 is a side view of Fig. 2, Fig. 4 is a flowchart for explaining the control method of the present invention, Fig. 5 is a graph showing the relationship between tearing depth and profile temperature, and Fig. 6 is temperature difference and multicolor infrared radiation. Fig. 7 is a graph showing the relationship between the maximum temperature of the thermometer, Fig. 7 is a graph showing the relationship between the surface temperature of the profile and time, Fig. 8 is a graph showing the relationship between the surface temperature of another profile and time, and Fig. 9 Is an enlarged graph showing a part of the relationship between the surface temperature of the profile and the time measured by the monochromatic infrared thermometer shown in Fig. 8. Fig. 10 is the relationship between the rate of temperature change, the standard extrusion speed of the profile and the temperature measurement time interval. It is a graph which shows. Explanation of code (1) …… Extruder (2) …… Extruded profile (3) …… Surface substance temperature detection means (multicolor infrared radiation thermometer) (4) …… Surface defect temperature detection means (single color infrared radiation temperature) (5) …… Signal judging means (6) …… Speed adjuster (7) …… Heating temperature adjuster

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−123960(JP,A) 特開 昭58−32518(JP,A) 特開 昭61−119324(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-49-123960 (JP, A) JP-A-58-32518 (JP, A) JP-A-61-119324 (JP, A)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】押出直後の形材表面温度を、表面実体温度
検出手段と形材の表面温度の変化の検出可能な表面欠陥
温度検出手段にて連続測定し、その際、上記表面実体温
度検出手段の測定値(Ct)が予め設定した上限温度(Ct
max.)を越えないようにすると共に、上記表面欠陥温度
検出手段によって測定された表面欠陥発生温度(Cs)と
上記表面実体温度検出手段にて測定された表面実体温度
(Ct)との温度差(C0)又は上記表面欠陥温度検出手段
にて測定された温度変化率(R)が一定値(C又は
C′)以内になるように押出機のラム速度及びビレット
加熱温度を制御するようにしたことを特徴とする押出形
材の押出制御方法。
1. The surface temperature of a profile immediately after extrusion is continuously measured by a surface temperature detecting means and a surface defect temperature detecting means capable of detecting a change in the surface temperature of the profile, at which time the surface temperature is detected. The measured value (Ct) of the means is the preset upper limit temperature (Ct
max.) and the temperature difference between the surface defect generation temperature (Cs) measured by the surface defect temperature detecting means and the surface body temperature (Ct) measured by the surface body temperature detecting means. (C 0 ) or the ram speed of the extruder and the billet heating temperature are controlled so that the temperature change rate (R) measured by the surface defect temperature detecting means is within a constant value (C or C ′). A method for controlling extrusion of an extruded profile, characterized in that.
【請求項2】押出直後の形材の表面実体温度を測定する
表面実体温度検出手段と、 上記表面実体温度検出手段と同時に形材の表面欠陥が発
生する温度変化を測定する表面欠陥温度検出手段と、 上記両温度検出手段からの信号と予め設定された設定値
とを比較演算する信号判断手段と、 上記信号判断手段からの信号を受けて押出機のラム速度
を制御する速度調整器と、 上記信号判断手段からの信号を受けてビレットの加熱温
度を制御する加熱温度調整器とを具備して成ることを特
徴とする押出形材の押出制御装置。
2. A surface substance temperature detecting means for measuring a surface substance temperature of a shaped material immediately after extrusion, and a surface defect temperature detecting means for measuring a temperature change causing a surface defect of the shape material at the same time as the surface substance temperature detecting means. A signal judging means for comparing and calculating a signal from both the temperature detecting means and a preset value, and a speed adjuster for controlling the ram speed of the extruder by receiving the signal from the signal judging means. An extrusion control device for extruded profile, comprising: a heating temperature controller for controlling the heating temperature of the billet in response to a signal from the signal determining means.
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