CN114585493A - 成形机 - Google Patents

Abstract

一种成形机，包含：筒体；螺杆，内置于筒体；状态检测装置。状态检测装置包含传感器，其用于检测螺杆的状态。状态检测装置被安装在筒体外部的螺杆。

Description

成形机

技术领域

本发明涉及一种成形机，例如具有筒体和内置于筒体的螺杆的成形机。

背景技术

成形机具有筒体和内置于筒体的螺杆，且相对于被导入筒体内的原料，通过在筒体内旋转的螺杆，进行混练、输送、熔融等。就成形机而言，例如为押出机。

举例来说，在特开2001-129870号公报(专利文献1)中，记载了一种涉及押出机的技术。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]特开2001-129870号公报。

发明内容

[发明所想要解决的问题]

在成形机中，在螺杆损坏的情况下，更换螺杆需要时间。在更换螺杆结束之前，使用成形机的树脂产品的制造必须中断。因此，为了方便进行成形机的管理和使用成形机的制造步骤的管理，希望能够在成形机的使用过程中，确实地检测螺杆的状态。

其他课题及新颖特征将通过本说明书的记载及附加图式而变得显而易见。

[解决问题的手段]

根据一实施形态，成形机包含：筒体；螺杆，内置于所述筒体；状态检测装置。所述状态检测装置包含传感器，其用于检测所述螺杆的状态。所述状态检测装置被安装在所述筒体外部的所述螺杆。

又，根据一实施形态，成形机包含：筒体；螺杆，内置于所述筒体；轴，其与所述筒体外部的所述螺杆连接；状态检测装置。所述状态检测装置包含传感器，其用于检测所述螺杆的状态。所述状态检测装置被安装在所述筒体外部的所述螺杆及所述轴中的任一者或两者。

[发明的效果]

根据一实施形态，能够确实地检测成形机的螺杆的状态。

附图说明

图1为一实施形态的成形机的侧面图。

图2为一实施形态的成形机的螺杆的剖面图。

图3为一实施形态的成形机的要部平面图。

图4为一实施形态的成形机的剖面图。

图5为显示遥测仪和基部的构成的方块图。

图6为一实施形态的成形机的要部剖面图。

图7为将图6的一部分扩大显示部分扩大剖面图。

图8为用于一实施形态的成形机的遥测仪的要部平面图。

图9为一实施形态的成形机的要部剖面图。

图10为另一实施形态的成形机的要部平面图。

图11为又一实施形态的成形机的要部平面图。

附图标记说明如下：

1 成形机

2 筒体

3 螺杆

4 旋转驱动机构

4a 电动机

4b 减速器

5 模具

7 输出轴

8 接头

11 遥测仪

12 基部

21 受电用线圈

22 AC/DC转换器

23 传感器

24 处理器

25 数据传输用线圈

26,26a,26b 框体

27,27a,27b 凹部

31 振荡器

32 送电用线圈

33 数据接收用线圈

34 AD转换器

35 处理器

36 电源

37 个人计算机

41 弹性片

42 金属板

43 螺母板

43a 螺纹孔

44 螺栓

44a 螺纹部

44b 头部

45 孔部

46 配线

51 铰链销

52 螺栓

53 螺母

具体实施方式

以下基于附图来详细说明实施形态。此外，于用于说明实施形态的全部图式当中，将具有相同功能的组件标上相同的组件符号，并省略重复的说明。又，在以下的实施形态中，除了特别必要以外，原则上不重复相同或同样部分的说明。

(实施形态1)

图1为一实施形态的成形机(成形装置)1的侧面图，图2为成形机1的螺杆3的剖面图，图3为成形机1的要部平面图(部分扩大平面图)，图4为成形机1的剖面图。在图2中，以虚线表示遥测仪11的安装位置。图3显示从上方观看图1所示的区域RG1的平面图(俯视图)。图3中A-A线位置处的剖面图对应于图4。

成形机1是进行树脂成形的成形机。在本实施形态中，以成形机1为押出机的情况为例进行说明，但就其他形态而言，作为成形机，能够适用射出成形机、镁成形机、造粒机、膜制造机及中空成形机等。

首先，参照图1～图4，针对成形机1的构成进行说明。图1～图4所示的成形机1具有筒体(料筒)2；螺杆3，其内置于筒体2，并用于将原料树脂混练、输送及熔融；旋转驱动机构4，其用于使筒体2内的螺杆3旋转；模具(Die)5，其安装于筒体2的下游侧前端。成形机1被配置在支撑台6上。筒体2是由加热器等未图示的温度调整手段(温度调节机构)来进行温度控制。在筒体2的上表面形成有开口部(未图示)，其用于将原料(树脂等)导入筒体2内。

旋转驱动机构4包括电动机4a和与电动机4a连接的减速器4b。减速器4b介于电动机4a和螺杆3之间，电动机4a的旋转运动通过减速器4b而传递给螺杆3，进而使螺杆3旋转。具体而言，减速器4b的输出轴(输出用轴)7的前端部和螺杆3的后端部通过接头(连接部、连接手段)8来连接(固定)，并通过输出轴7的旋转，螺杆3成为也一起旋转。接头8是连接输出轴7和螺杆3的部件(连接部件)。减速器4b具有将电动机4a的转速变换(减速)为适合螺杆3的转速的功能。当电动机4a的旋转运动传递到减速器4b时，减速器4b的输出轴7以低于电动机转速的转速旋转，且与输出轴7连接的螺杆3以与输出轴7相同的转速旋转。

另外，在也使用填料供给装置(未图示)的情况下，从填料供给装置向筒体2内供给所期望的填料。

螺杆3可旋转地(自由旋转)插入并内置于筒体2的内部。在图1～图4的情况下，在筒体2内配置有两个螺杆3，此时的成形机1可视为双轴押出机。在筒体2内，两个螺杆3被配置成相互啮合并进行旋转。

在本实施形态中，虽然针对将双轴押出机(此时为两个螺杆)用作成形机1的情况进行说明，但作为其他形态，能够将单轴押出机(此时为一个螺杆)或者将具有三个以上螺杆的押出机用作成形机1。

虽然各螺杆3都内置于筒体2，但各螺杆3的一部分位于筒体2的外部。具体来说，各螺杆3的一部分从筒体2的后端(上游侧端部)突出。具体而言，在筒体2的外部，减速器4b的输出轴7经由接头8连接于从筒体2的后端(上游侧端部)突出的部分螺杆3。以使螺杆3的中心轴(旋转中心轴)和输出轴7的中心轴(旋转中心轴)一致的方式，经由接头8将螺杆3和输出轴7连接。

在称呼筒体2的“下游侧”和“上游侧”时，“下游侧”是指筒体2内的树脂流动的下游侧，“上游侧”是指筒体2内的树脂流动的上游侧。因此，在筒体2中，靠近筒体2前端的一侧为下游侧，远离筒体2前端的一侧为上游侧。因此，筒体2的后端为筒体2的上游侧端部。筒体2的前端对应于筒体2中押出熔融树脂(树脂的混练物)的一侧的端部，并在筒体2的前端安装有模具5。

模具5具有能够将从筒体2押出的熔融树脂，成形为特定的剖面形状并吐出的功能。在这种情况下，模具5是押出成形用的模具(Die)。

本实施形态的成形机1还具有作为状态检测装置的遥测仪11。作为状态检测装置的遥测仪11是被设置用来检测螺杆3的状态。因此，遥测仪11包括后述的传感器23，其用于检测螺杆3的状态。遥测仪11也能够看作是一种测量装置。在本实施形态的成形机1中，能够以无线方式向遥测仪11供电，并能够以无线方式从遥测仪11传输数据(信号传输)。

遥测仪11被安装在螺杆3，且具有能够检测螺杆3的状态的功能。然而，遥测仪11并非安装在筒体2内部，而是被安装在筒体2的外部的螺杆3。即，遥测仪11被安装在位于筒体2外侧部分的螺杆3。具体而言，各螺杆3的一部分从筒体2的后端(上游侧端部)突出，并在从筒体2的后端(上游侧端部)突出的部分的螺杆3，安装有遥测仪11。因此，在筒体2的后端(上游侧端部)与接头8之间，于螺杆3安装有遥测仪11。在成形机1具有多个螺杆3的情况下，优选在多个螺杆3的每一个安装遥测仪11。

螺杆3具有螺杆轴3a和安装在螺杆轴3a上的多个螺杆件3b(参照图2)。螺杆件3b被安装到位于螺杆轴3a中位于筒体2内的部分。螺杆3的螺纹形成于螺杆件3b。由此，在筒体2内，于螺杆3的表面(由螺杆件3b形成的表面)形成螺纹。当螺杆轴3a旋转时，安装在螺杆轴3a的螺杆件3b也和螺杆轴3a一起旋转。螺杆轴3a具有圆筒形状。安装有螺杆件3b的部分的螺杆轴3a的直径，为小于未安装有螺杆件3b的部分的螺杆轴3a的直径。螺杆件3b没有安装在位于筒体2外的部分的螺杆轴3a，即其没有安装在从筒体2后端(上游侧端部)突出的部分的螺杆轴3a。因此，从筒体2的后端(上游侧端部)突出的部分的螺杆3由螺杆轴3a构成，且未形成螺纹。遥测仪11安装在筒体2外的螺杆3上，具体而言，其安装在筒体2外部的螺杆3的螺杆轴3a。

在筒体2内，确保用于将遥测仪11安装于螺杆3的空间(space)，是困难的。然而，在本实施形态中，由于将遥测仪11安装在筒体2的外部的螺杆3，故能够在筒体2不会成为妨碍的情况下，将遥测仪11安装在螺杆3。

对应于遥测仪11与螺杆3的安装，成形机1具有基部12，其用于向遥测仪11进行供电(电源供给)，并接收遥测仪11所传输的数据(信号)。

基部12设置于与安装在螺杆3上的遥测仪11相对的位置。具体而言，基部12配置在被安装于螺杆3的遥测仪11的下方。当螺杆3旋转时，遥测仪11与螺杆3一起旋转。因此，为了使遥测仪11的转动不会受到阻碍，基部12与遥测仪11不会互相接触，且基部12与遥测仪11之间存在间隙。基部12与遥测仪11之间，不通过配线连接(即，不通过有线连接)，可以进行无线通信。因此，基部12与遥测仪11之间的间隔被设置为：能够以无线方式从基部12向遥测仪11传输电力；以及能够以无线方式从遥测仪11向基部12进行数据传输。

在成形机1为具有两个螺杆3的双轴押出机的情况下，或者成形机1为具有三个以上的螺杆3的押出机的情况下，则优选的，遥测仪11分别被安装到各螺杆3。在这种情况下，因为存在多个遥测仪11，所以基部12可以设置成面对此等多个遥测仪11。然而，根据通信的方法，基部12的形态会有所不同，举例来说，基部12可以被分割，或者可以通过使用天线将基部12配置于远方。

接着，针对遥测仪11和基部12的构成，参照图5～图7并进行说明。图5为显示遥测仪11和基部12的构成的方块图(电路方块图)。在图5中，由虚线包围的部分被包括在遥测仪11中，被两点链线包围的部分被包括在基部12中。图6是成形机1的要部剖面图，且扩大显示图4的一部分。即，图6示出了遥测仪11被安装到螺杆3位置处的遥测仪11和螺杆3的剖面图。图7为将图6的一部分扩大显示部分扩大剖面图，其扩大显示将图6的两点链线所包围的区域RG2。图6的区域RG3的扩大图是对应于显示将图7的上下颠倒，且将表示框体26a的符号26a改变为表示框体26b的符号26b者。又，虽然图6是剖面图，但是为了更容易观看图式，省略了阴影线。图8是遥测仪11的要部平面图，且显示了传感器23、弹性片41、金属板42、螺母板43和螺栓44的平面位置关系。虽然在图8并未显示金属板42，但金属板42的外周位置与弹性片41的外周位置基本上一致。

如图5也显示，遥测仪11包括受电用线圈21、AC/DC转换器22、传感器23、处理器(控制单元、控制用半导体芯片)24和数据传输用线圈25。此外，基部12包括振荡器31、送电用线圈32、数据接收用线圈33、AD转换器(模拟/数字转换器)34和处理器(控制单元、控制用半导体芯片)35。

通过基部12，从设置于基部12外部的电源(外部电源)36向遥测仪11供电。具体而言，从电源36供给至基部12的电力经由振荡器31被输送到送电用线圈32，且交流电流在送电用线圈32流通。通过使基部12的送电用线圈32作为初级线圈发挥作用，遥测仪11的受电用线圈21作为次级线圈发挥作用，而使交流电流在送电用线圈32流通并对应地使交流电流在受电用线圈21流通。即，以无线的方式，从基部12的送电用线圈32向遥测仪11的受电用线圈21进行供电。因此，基部12包括用于向遥测仪11的供电的电源供给部(此处为振荡器31、送电用线圈32等)。

被传输至受电用线圈21的交流电力(交流电流)是由AC/DC转换器22转换成直流电力(直流电流)，以被供给至传感器23和处理器24。由此，使得传感器23和处理器24能够进行动作。传感器23检测螺杆3的状态。螺杆3的状态包括扭转应变、弯曲应变、热应变、扭矩、弯曲、变形程度、变形模式、振动、振动程度、振动模式或由于此等的累积所引起的疲劳、疲劳程度等。此外，状态检测装置(此处为遥测仪11)可以搭载各种传感器，并可以复合地使用传感器数据来推定状态。在本实施形态中，具体而言，传感器23是检测螺杆3的变形(形状变化、应变)的传感器，例如是应变仪。因此，将螺杆3的变形(形状变化、应变)，作为构成传感器(应变仪)的电阻器的电阻变化，而能够进行检测。就状态检测装置(此处为遥测仪11)包含的传感器的其他例子而言，能够举出位移传感器、速度传感器、加速度传感器、温度传感器、陀螺仪传感器、湿度传感器、色度/光学传感器、麦克风等。

处理器24控制传感器23，将传感器23检测到的对应螺杆3状态(变形、形状变化)的信号(数据信号)发送到数据传输用线圈25。遥测仪11的数据传输用线圈25作为初级线圈发挥作用，基部12的数据接收用线圈33作为次级线圈发挥作用，故能够以无线方式，从遥测仪11的数据传输用线圈25向基部12的数据接收用线圈33进行信号(数据信号)发送。即，从遥测仪11的数据传输用线圈25以无线方式将数据发送到基部12的数据接收用线圈33。发送到数据接收用线圈33的信号(数据信号)由AD转换器34进行转换，并由处理器35进行必要的处理，而发送到基部12的外部个人计算机(外部PC)37。个人计算机37进行数据的必要处理和记录。因此，基部12包括与遥测仪11的进行通信的通信部(此处为数据接收用线圈33、AD转换器34及处理器35等)。基于从基部12发送到个人计算机37的数据，可以进行成形机1的管理并且可以进行使用成形机1的制造步骤的管理。举例来说，可以确认螺杆3的状态，并决定螺杆3的更换时间，或者可以设定或变更成形机1的连续运转时间。

此外，作为向遥测仪11供电的电源供给方法，虽然有如上述的无线供电(wirelesspower supply)，但除此之外，还可包含环境发电(通过振动、光、热、电磁波等进行的发电)。

接着，参照图6～图8，针对遥测仪11的具体构造进行说明。

如图6所示，遥测仪11包括：限定遥测仪11的整体形状的框体(树脂框体)26、上述受电用线圈21、AC/DC转换器22、传感器23、处理器24、以及数据传输用线圈25。

框体26优选由非导体(绝缘体)制成，并且可以优选地使用树脂(树脂材料)。当框体26由金属材料形成时，针对遥测仪11和基部12之间的电力和信号(数据)的发送/接收，存在着框体26可能会产生不利影响的担忧。因此，框体26优选是由不妨碍遥测仪11与基部12之间的电力和信号(数据)的发送/接收的材料来形成。因此，通过由金属以外的材料，优选由非导体(例如树脂)来形成框体26，针对遥测仪11和基部12之间的电力和信号(数据)的发送/接收，能够抑制或防止由框体26产生的不利影响。作为构成框体26的非导体，举例来说，树脂(树脂材料)是合适的，且当由树脂形成框体26时，框体26变得能够容易地制造和处理。作为构成框体26的非导体，除了树脂以外，还可以使用例如陶瓷等。

受电用线圈21、AC/DC转换器22、处理器24和数据传输用线圈25是内置于框体26。在图6的情况下，虽然受电用线圈21、AC/DC转换器22、处理器24和数据传输用线圈25中的每一个都嵌入在框体26内，但作为其他形态，能够在框体26设置凹部并将上述此等配置于此凹部。能够根据需求，在受电用线圈21、AC/DC转换器22、传感器23、处理器24和数据传输用线圈25之间，通过设置于框体26的配线等而相互电连接。

传感器23配置在设置于框体26的内表面侧的凹部27内。又，框体26的内表面是指，对应于面向螺杆3的表面侧的面，框体26的外表面是指，对应于与框体26的内表面相反侧的面。

传感器23与螺杆3的表面(外表面、外周)接触。具体而言，传感器23是检测螺杆3的变形(形状变化、应变)的传感器，例如是应变仪。因此，传感器23具有电阻，且当螺杆3变形时，传感器23所具有的电阻的电阻值产生变化。由此，能够将螺杆3的变形作为传感器23所包含的电阻的电阻值变化来检测。因此，优选使传感器23与螺杆3的表面紧密接触，进而变得能够通过传感器23确实地检测螺杆3的变形。因此，优选将传感器23压靠在螺杆3的表面，且在本实施形态中，采用了能够做到此点的构造。

参照图6～图8，针对将传感器23压靠于螺杆3的构造进行说明。

传感器(应变仪)23安装在弹性片(弹性体片)41上。又，传感器23安装在弹性片41的下表面，与传感器23连接的配线46也配置在弹性片41的下表面上。因此，传感器23与弹性片41接触，具体而言，与弹性片41的下表面接触。又，弹性片41的下表面对应于弹性片41的两面中，对向于螺杆3的表面侧的面。弹性片41的上表面是与弹性片41的下表面相反侧的面，故其对应于弹性片41的与传感器23接触的一侧相反侧的面。因此，传感器23位于弹性片41与螺杆3之间。传感器23被弹性片41压靠于螺杆3。

弹性片41是由弹性体而成，例如由硅橡胶而成。弹性片41的平面尺寸(平面面积)大于传感器23的平面尺寸(平面面积)，且在平面视角中，传感器23被内包于弹性片41。弹性片41的平面形状可以从各种形状中选择，例如可以是长方形状。

在弹性片41上，即在弹性片41的上表面上，设置有金属板(metal plate)42。金属板42的平面形状和平面尺寸(平面面积)与弹性片41的平面形状和平面尺寸(平面面积)大致相同。金属板42与弹性片41的上表面接触。因此，弹性片41介于金属板42与传感器23之间，且金属板42不与传感器23接触。虽然金属板42是板状(plate状)部件，但其不是平坦而是弯曲的。即，金属板42的下表面(与弹性片41接触的一侧的面)成为曲面。优选地，金属板42的下表面成为在安装有遥测仪11的部分中与螺杆3的表面对应的曲面。具体而言，优选地，通过螺栓(螺钉、螺钉部件)44，让金属板42在处于通过弹性片41和传感器23而被压靠于螺杆3表面的状态下，以使金属板42的下表面与螺杆3的表面成为大致平行的方式，使金属板42弯曲。因此，金属板42下表面的曲率半径优选与安装有遥测仪11的部分的螺杆3表面的曲率半径大致上相同。又，金属板42的下表面对应于金属板42的两侧中与弹性片41接触的一侧的表面。金属板42的上表面是位于金属板42的下表面相反侧的面，故其对应于金属板42中与弹性片41接触的一侧相反侧的面。金属板42通过螺栓44而压靠于弹性片41。

在金属板42上，即在金属板42的上表面上，配置有螺母板43。螺母板43由金属材料而成，且为板状(plate状)部件。在螺母板43上形成有贯通螺母板43的螺纹孔43a，在螺纹孔43a的侧面(内壁面)形成有螺纹。螺栓44插入螺母板43的螺纹孔43a。螺母板43能够作为对应螺栓44来产生功能的螺母。螺栓44也能够视为螺钉(螺钉部件)。

在图7的情况下，螺栓44具有：螺纹部44a，其在侧面形成有螺纹；头部44b，其与螺纹部44a连接且平面尺寸比螺纹部44a大。螺栓(螺钉)44的形状(构造)可以进行各种变更，例如，可以使用未具有相当于头部44b部分的螺钉部件来取代螺栓44。螺母板43的平面尺寸(平面面积)比通常的螺母大，优选地，螺母板43的平面面积为螺母板43的螺纹孔43a的平面面积的6倍以上。此外，在图7的情况下，虽然螺母板43的平面尺寸(平面面积)略小于金属板42的平面尺寸(平面面积)，但不限于此。又，螺母板43的下表面对应于螺母板43的两面中对向于金属板42的一侧的面。螺母板43的上表面是位于螺母板43的下表面相反侧的面。

为了提高传感器23对于螺杆3表面的密合性，而拧紧螺栓44时，螺母板43的上表面(对向于金属板42的一侧的相反侧的面)与框体26接触，且针对此框体26的接触部，使得将框体26朝上方(远离螺杆3的方向)向上推的力产生作用。具体而言，螺母板43的上表面压靠于框体26的凹部27b的底面，通过螺母板43使得将框体26的凹部27b的底面朝上方(远离螺杆3的方向)向上推的力进行作动。在本实施形态中，因为使用了平面尺寸(平面面积)比通常螺母还大的螺母板43，即使通过螺母板43使得将框体26的凹部27b的底面朝上方向上推的力进行作动，此力不是在小面积下产生局部作用，而是分散在整个螺母板43。因此，在框体26的凹部27b的底面中，框体26变得不容易破损，能够抑制或防止框体26破损。由此，可以减小框体26的厚度。

螺栓44的螺纹部44a插入螺母板43的螺纹孔43a，且螺栓44的头部44b的平面尺寸(平面面积)大于螺纹孔43a的平面尺寸(平面面积)。因为螺栓44是从螺母板43的上表面侧插入到螺母板43的螺纹孔43a，所以螺栓44的头部44b从螺母板43的上表面突出。此外，螺栓44的螺纹部44a的长度大于螺母板43的厚度，螺栓44的螺纹部44a的一部分从螺母板43的下表面突出。因此，螺栓44的螺纹部44a的前端部与金属板42的上表面接触。螺纹部44a从螺母板43下表面的突出量(突出的长度)可以通过调整螺栓44的紧固状态来进行控制。即，当螺栓44的紧固状态变松时，螺纹部44a从螺母板43下表面的突出量变小，且当螺栓44的紧固状态变紧时，螺纹部44a从螺母板43下表面的突出量变大。

因为螺栓44的螺纹部44a的前端部与金属板42的上表面接触，故螺栓44能够进行将金属板42朝向螺杆3的方向推压般的作用。也就是说，金属板42通过螺栓44而被压靠于弹性片41。接着，螺栓44的螺纹部44a的前端部推压金属板42的力能够通过调整螺栓44的紧固状态来进行控制。通过拧紧螺栓44的紧固状态，能够增加螺纹部44a从螺母板43下表面的突出量，并能够提高螺栓44的螺纹部44a的前端部推压金属板42的力。又，当螺栓44被拧紧时，螺母板43的上表面与框体26(凹部27b的底面)接触，并产生推压此框体26的接触部的作用。

通过螺栓44的螺纹部44a的前端部推压金属板42，金属板42能够进行将弹性片41朝向螺杆3的方向推压般的作用。通过金属板42来推压弹性片41，因为弹性片41被压靠在螺杆3的表面，故使得存在于弹片41的下表面与螺杆3的表面之间的传感器23也压靠在螺杆3的表面，并提高了传感器23和螺杆3表面之间的密着性。即，通过螺栓44将金属板42压靠在弹性片41，并通过弹性片41将传感器23压靠于螺杆3，能够提升传感器23与螺杆3表面之间的密着性。

与本实施形态不同，假定了省略金属板42的情况。在这种情况下，螺栓44的螺纹部44a的前端部直接地推压弹性片41。因此，在螺栓44的螺纹部44a的前端部推压弹性片41的位置，将弹性片41推压于螺杆3的表面的力产生作用，但在其他位置，将弹性片41推压在螺杆3表面的力变得不产生作用。即，弹性片41推压在螺杆3表面上的力变得并非产生在整个弹性片41上，而是局部地产生在弹性片41的一部分。因此，存在于弹性片41的下表面和螺杆3的表面之间的传感器23压靠于螺杆3的表面的力，也并非产生在整个传感器23上，而是局部地产生在传感器23的一部分，故传感器23与螺杆3表面之间的密着性有降低之虞。

相对于此，在本实施形态中，采用以下构造：螺栓44的螺纹部44a的前端部推压金属板42，且金属板42推压弹性片41的构造。因为并非螺栓44的螺纹部44a的前端部，而是金属板42与弹性片41接触并推压弹性片41，故能够在弹性片41的几乎整体产生将弹性片41压靠于螺杆3表面的力。因此，存在于弹性片41的下表面和螺杆3的表面之间的传感器23压靠螺杆3表面的力，也在传感器23的几乎整体产生，能够提升传感器23和螺杆3的表面的密着性。通过提高传感器23与螺杆3表面的密着性，变得能够通过传感器23确实地检测螺杆3的状态。

又，与本实施形态不同，假定了金属板42并非弯曲而是完全平坦的情况。在这种情况下，在金属板42的中央部中，虽然推动弹性片41的力变大，但是随着远离金属板42的中央部，金属板42推动弹性片41的力变小。因此，弹性片41压靠在螺杆3表面的力变得不均匀，且存在于弹性片41的下表面和螺杆3的表面之间的传感器23的力也变得不均匀，故传感器23与螺杆3表面的密着性有降低之虞。

相对于此，在本实施形态中，金属板42并非完全平坦，而是弯曲的。因此，无论弹性片41的位置如何，都能够使金属板42推压弹性片41的力基本上均匀。由此，弹性片41压靠在螺杆3表面的力变得大致均匀，且存在于弹性片41的下表面与螺杆3的表面之间的传感器23，其压靠在螺杆3表面的力也变得大致均匀，故能够提高传感器23与螺杆3表面的密着性。通过提高传感器23与螺杆3表面的密着性，变得能够通过传感器23确实地检测螺杆3的状态。

又，与本实施形态不同，假定了省略弹性片41而通过金属板42将传感器23压靠于螺杆3的情况。在这种情况下，由于在遥测仪安装位置的螺杆3表面并非平坦面而是曲面(弯曲面)，并且金属板42不是弹性体，故不容易变形。因此，存在于金属片42的下表面与螺杆3的表面之间的传感器23，其压靠在螺杆3表面的力可能会变得不均匀，故传感器23与螺杆3表面的密着性有降低之虞。

相对于此，在本实施形态中，采用以下构造：由弹性体而成的弹性片41推压传感器23的构造。虽然在安装有遥测仪11的位置的螺杆3表面并非平坦面而是曲面(弯曲面)，但因为弹性片41由弹性体而成故容易变形，因此，若金属板42将弹性片41朝向螺杆3的方向推压时，弹性片能够变形，以匹配螺杆3的表面和金属板42的下表面之间的间隙形状。因此，可以使存在于弹性片41的下表面与螺杆3的表面之间的传感器23，其压靠在螺杆3表面的力大致均匀，故能够提升传感器23与螺杆3表面的密着性。通过提高传感器23与螺杆3表面的密着性，变得能够通过传感器23确实地检测螺杆3的状态。

另外，与本实施形态不同，假定了使用黏合剂来将传感器23贴附于螺杆3表面的情况。在这种情况下，如果传感器23贴附于螺杆3，则之后传感器23变得不能从螺杆3取下。此外，即使在使用熔融材料等来去除黏合剂的情况下，也必须进行传感器23的更换，故显著地损害了使用性。

相对于此，在本实施形态中，并非使用黏合剂来将传感器23贴附于螺杆3表面，而是采用了将传感器23压靠在螺杆3表面的构成。因此，在将遥测仪11从螺杆3上取下时，传感器23不会以贴附在螺杆3表面的状态残留，传感器23能够与遥测仪11一起取下。

在本实施形态中，如上述般，由于金属板42推压弹性片41并且弹性片41将传感器23压靠在螺杆3的表面，故能够提升传感器23与螺杆3的表面之间的密着性。通过提升传感器23与螺杆3表面的密着性，能够通过传感器23确实地检测螺杆的状态。另外，由于能够以较小的力有效地提升传感器23与螺杆3表面的密着性，故能够抑制施加于框体26(26a、26b)的负荷。因此，能够抑制或防止由树脂而成的框体26的损坏。

传感器23、弹性片41、金属板42和螺母板43从最靠近螺杆3表面的一方依序配置。因此，传感器23、弹性片41、金属板42和螺母板43被配置(收纳)在设置于框体26内表面侧的凹部27内。凹部27是由凹部27a、和设置于凹部27a的底面且平面尺寸(平面面积)与凹部27a相同或小于凹部27的凹部27b所构成。传感器23、弹性片41和金属板42被配置(收纳)于凹部27a，且螺母板43被配置(收纳)于凹部27b。接着，在凹部27b的底面形成有贯通框体26的孔部(贯通孔部)45，且螺栓44的头部44b被配置(收纳)在孔部45内。由此，能够从框体26的外表面侧调整螺栓44的紧固状态。另外，作为螺栓44，也可以使用涂布有黏着剂的螺栓44，进而能够防止螺栓44在紧固后因为机械的振动等而松动。

接着，参考图9，针对将遥测仪11安装(固定)到螺杆3的机构的一例进行说明。图9是成形机1的要部剖面图，且是将遥测仪11安装到螺杆3的位置处的遥测仪11和螺杆3的剖面图。又，虽然图9是剖面图，但是为了容易观看图式，省略了阴影线。

在遥测仪11安装于螺杆3的状态下，遥测仪11具有围绕螺杆3的环状(筒状)的形状。但是，为了便于遥测仪11相对于螺杆3的安装和拆卸，遥测仪11具有将环状部件分割为多个(此处为两个)的构成。即，构成遥测仪11的框体26由多个框体构成，此处，由一对(两个)框体26a、26b所构成。通过将螺杆3夹在一对框体26a、26b之间，遥测仪11被安装到螺杆3。以下，具体地进行说明。

在图9的情况下，使用通用的铰链销(销)51贯通设置在框体26a一方端部的铰链部和设置在框体26b一方端部的铰链部。由此，框体26a的一方端部和框体26b的一方端部通过铰链销51连接。因此，在将框体26a、26b安装于螺杆3之前，框体26a和框体26b能够以铰链销51为轴进行旋转。框体26a的另一方端部和框体26b的另一方端部使用螺栓(螺钉、螺钉部件)52和螺母53连接。

当从螺杆3取下遥测仪11时，将螺栓52从框体26a、26b的螺纹孔中取出，并以铰链销51为轴转动框体26a和框体26b，而能够将遥测仪11从螺杆3取下。

又，在将遥测仪11安装到螺杆3的情况下，框体26a和框体26b以铰链销51为轴进行旋转，且螺杆3被夹在框体26a和框体26b之间，然后通过使螺栓52插入在框体26a、26b的螺纹孔，将框体26a和框体26b由螺栓52和螺母53固定。由此，在螺杆3被框体26a和框体26b夹住的状态下，框体26a、26b被固定到螺杆3。此外，在将框体26a、26b安装到螺杆3后，能够以恒定(预定)的扭矩，拧紧压靠用的螺栓44，以将传感器23压靠于螺杆3。

另外，在本实施形态中，针对使用铰链部和铰链销51来将框体26a的一方端部和框体26b的一方端部连接的情况进行说明。就其他形态而言，作为铰链部和铰链销51的替代，可以使用与螺栓52和螺母53相同的螺栓和螺母，来固定用于夹住螺杆3的框体26a和框体26b。

受电用线圈21、AC/DC转换器22、处理器24和数据传输用线圈25中的每一者被配置(内置)在框体26a及框体26b中的任一者内。在图6的情况下，作为一例，虽然显示了在框体26a内配置(内置)AC/DC转换器22和数据传输用线圈25，在框体26b内配置(内置)受电用线圈21和处理器24的情况，但不限于此。为了电连接框体26a内的各部件，使用框体26a内的配线，且为了电连接框体26b内的各部件，使用框体26b内的配线。此外，在将框体26a、26b安装于螺杆3的状态下，框体26a端部的端子和框体26b端部的端子相互接触形成电连接，而能够将框体26a内的部件和框体26b内的部件电连接。

此外，遥测仪11包括一个以上的传感器23，且至少一个传感器23被配置在框体26a和框体26b中的至少任一者。在图6的情况下，作为一例，示出了传感器23被配置在框体26a、26b的每一者的情况。通过将传感器23配置在框体26a、26b的每一者，变得容易检测螺杆的变形(应变)。在这种情况下，优选将传感器23配置在相对于螺杆3的中心(旋转中心轴)成为对称的位置。

作为检测螺杆3的变形(应变)的电路，在形成桥式电路(惠斯通电桥电路)时，需要四个电阻组件。在这种情况下，如果一个传感器23只有一个电阻组件，则合计需要四个传感器23；又，如果一个传感器23具有两个电阻组件，则合计需要两个传感器23；另，如果一个传感器23具有四个电阻组件，则合计需要一个传感器23。当遥测仪11具有一个传感器23时，传感器23可以配置在框体26a或框体26b的任一者。又，当遥测仪11具有两个传感器23时，举例来说，可以在框体26a和框体26b的每一者分别配置一个传感器23。接着，当遥测仪11具有四个传感器23时，举例来说，可以在框体26a和框体26b的每一者分别配置两个传感器23。此外，能够变更上述以外的传感器配置和每个传感器的电阻组件的数量。

与本实施形态不同，假定了在遥测仪11未配置受电用线圈21，且替代地，于遥测仪11内置电池，并使用该电池使遥测仪11运作的情况。在这种情况下，遥测仪内置的电池尺寸是有限的，且电池容量是有限的，故遥测仪变得无法长时间连续运作。因此，当成形机长时间连续运作时，变得无法通过遥测仪持续监测(检测)此成形机的螺杆状态。另外，因为成形机的螺杆的旋转速度比较快，所以需要提高遥测仪的测定频率，但此时也会变得增加消费电力，从而缩短电池寿命且遥测仪的可运作时间会变短。于此点当中，当成形机长时间连续运行时，变得无法通过遥测仪持续监测(检测)此成形机的螺杆状态。

相对于此，在本实施形态中，遥测仪11具有受电用线圈21，且使用基部12的送电用线圈32和遥测仪11的受电用线圈21，以无线方式，从基部12供电至遥测仪11。因此，用于使遥测仪11运作的电源，并非配置在遥测仪11的内部，而能够配置在遥测仪11的外部。因此，由于能够以无线方式对遥测仪11持续供电，所以遥测仪11能够长时间连续运作。因此，当成形机1长时间连续运作时，变得能够通过遥测仪11持续监测(检测)成形机1的螺杆3状态。又，作为另一种形态，以无线方式周期性地对例如电池或电容器等的蓄电组件进行充电，也可以是以无线方式进行供电的一种形态。

又，与本实施形态不同，假设了并非以无线方式而是以有线方式向遥测仪11供电的情况。在这种情况下，虽然外部电源和遥测仪是通过配线(外部配线)所连接，但是当螺杆旋转时会卷绕配线，故难以在配线不成为阻碍的情况下使螺杆旋转。虽然能够使用例如刷子等的滑动部件以有线方式供电，但是从部件的消耗、稳定性和复杂化的观点来看，此为不理想的。因此，变得难以检测旋转的螺杆的状态。

相对于此，在本实施形态中，遥测仪11具有受电用线圈21，且使用基部12的送电用线圈32和遥测仪11的受电用线圈21，以无线方式，从基部12供电(电源供给)至遥测仪11。因此，由于不需要通过配线(外部配线)连接外部电源和遥测仪11，故在旋转螺杆3时不会卷绕配线。因此，变得能够通过遥测仪11确实地监测(检测)旋转的螺杆3的状态。

另外，在本实施形态中，遥测仪11优选地，在筒体2的后端部与接头8之间，于螺杆3安装有遥测仪11。即，优选地，在筒体2外部且尽可能靠近筒体2后端部的位置中，于螺杆3安装有遥测仪11。由此，在螺杆3中，因为安装遥测仪11的位置能够更靠近位于筒体2内的部分的螺杆3，故由遥测仪11所检测的螺杆3的状态，变得确实地反映位于筒体2内的部分的螺杆3的状态。因此，能够从遥测仪11所检测到的数据，得知筒体2内的螺杆3的状态。

又，在本实施形态中，能够进行遥测仪11与螺杆3的安装和拆卸。即，遥测仪11相对于螺杆3是可拆卸的。因此，在遥测仪11未安装在螺杆3的状态下，在使用成形机一段时间后，能够将遥测仪11安装于螺杆3。即，能够进行遥测仪11的加装。

接着，针对图1～图4所示的成形机1的运作概要进行说明。

在成形机1中，从原料投入口(未图示)供给至筒体2内的树脂(热可塑性树脂)在筒体2内通过螺杆3的旋转，而在向前方输送的同时被熔融(即，成为熔融树脂)。当从填料供给装置(未图示)向筒体2内供给填料时，在成形机1的筒体2内，树脂(熔融树脂)和填料通过螺杆3的旋转而被混练，故筒体2内的熔融树脂成为含有填料的状态。

在成形机1中，通过螺杆3的旋转而在筒体2内向前方输送的熔融树脂，从安装在筒体2前端的模具5被押出。从模具5押出的熔融树脂被冷却而成为树脂成形品。

当成形机1不是押出机而是射出成形机的情况下，熔融树脂从筒体2的前端注入模具内，且通过使熔融树脂在模具内固化，以形成树脂成形品。

在成形机1中，使筒体2内的螺杆3旋转，并通过螺杆3将树脂混练。因此，变成对螺杆3施加机械负荷和热负荷。因此，在使用成形机1时，螺杆3产生应变，即螺杆3有变形之虞。因此，通过将遥测仪11安装于螺杆3，并监视(检测)螺杆3的状态，在螺杆3产生异常(螺杆3产生基准值以上的变形等)的情况下，能够对此迅速地进行检测。由此，变得容易进行成形机1的管理和使用成形机1的制造步骤的管理。

(实施形态2)

图10是本实施形态2的成形机1的要部平面图，对应于上述实施形态1的上述图3。将本实施形态2的成形机1赋予符号1a，并称为成形机1a。

本实施形态2的成形机1a与上述实施形态1的成形机1的不同之处在于，遥测仪11的安装位置。即，在本实施形态2中，遥测仪11并非安装在螺杆3本身，而是安装在与筒体2外部的螺杆3连接的轴(此处为输出轴7)。除此之外，本实施形态2和本实施形态1几乎相同，故此处省略其的重复的说明。

若螺杆3产生变形，安装在与筒体2外部的螺杆3连接的轴(此处为输出轴7)具有因应该变形而产生变形的倾向。因此，在本实施形态2中，将遥测仪11安装在与螺杆3连接的轴(此处为输出轴7)，且通过遥测仪11的传感器23，检测此轴(输出轴7)的状态(变形、形状变化)，并基于此数据，能够间接地检测螺杆3的状态(变形、形状变化)。因此，在未如上述实施形态1般将遥测仪11安装于螺杆3本身的情况下，如本实施形态2般，将遥测仪11安装在与螺杆3连接的轴(此处为输出轴7)时也是有效的。

然而，在如上述实施形态1般将遥测仪11安装在螺杆3本身的情况下，能够直接检测螺杆3的状态(变形、形状变化)，故能够更正确地得知螺杆3的状态。因此，相较于本实施形态2的情况，上述实施形态1的情况更有利，因为能够更正确地检测螺杆3的状态。另一方面，在难以确保遥测仪11在螺杆3的安装空间等情况下，能够如本实施形态2般，将遥测仪11安装在与螺杆3连接的轴(此处为输出轴7)。

(实施形态3)

图11是本实施形态3的成形机1的要部平面图，对应于上述实施形态1的图3。将本实施形态3的成形机1赋予符号1b，并称为成形机1b。

本实施形态3的成形机1b与上述实施形态1的成形机1的不同之处在于：在上述实施形态1中遥测仪11和接头8是分开设置的；相对于此，在本实施形态3中，遥测仪11和接头8是共享的。

举例来说，通过将构成遥测仪11的各种部件内置于接头8，能够使接头8具有遥测仪11的功能。或者，能够使遥测仪11具有作为接头8的功能，且能够通过遥测仪11将螺杆3和输出轴7连接。在此等情况下，如图11所示般，兼用作接头8的遥测仪11(换言之，兼用作遥测仪11的接头8)，以将螺杆3的端部与输出轴7的端部连接的方式，变得被安装在螺杆3和输出轴7两者。

在本实施形态3的情况下，因为遥测仪11和接头8是共享的，故不需要分别确保用于安装接头的空间和用于安装遥测仪的空间。因此，当难以确保与接头分开安装遥测仪的空间等时，本实施形态3是有效的。

另一方面，在上述实施形态1的情况下，因为遥测仪11和接头8是分开设置的，故对于遥测仪11和接头8中的每一者，都能够采用发挥必要功能的适当构造。因此，变得容易准备具有良好性能(功能)的遥测仪11和接头8。

以上，虽然基于上述实施形态具体地说明本发明人所完成的发明，但是本发明并不限于上述实施形态，在不脱离其要旨的范围内，可作各种的变更。

Claims (22)

1.一种成形机，其包含：

筒体；

螺杆，内置于所述筒体；

状态检测装置；其中，

所述状态检测装置包含传感器，其用于检测所述螺杆的状态；及

所述状态检测装置被安装在所述筒体外部的所述螺杆。

2.根据权利要求1所述的成形机，还包含：用于所述状态检测装置的电源供给部；与所述状态检测装置通讯的通讯部。

3.根据权利要求2所述的成形机，能够以无线的方式对所述状态检测装置进行供电，以及以无线的方式从所述状态检测装置传输数据。

4.根据权利要求1所述的成形机，所述状态检测装置的框体是由非导体而成。

5.根据权利要求4所述的成形机，所述状态检测装置的框体是由树脂而成。

6.根据权利要求1所述的成形机，所述传感器检测所述螺杆的变形。

7.根据权利要求6所述的成形机，所述传感器为应变仪。

8.根据权利要求1所述的成形机，所述传感器压靠于所述螺杆。

9.根据权利要求8所述的成形机，所述状态检测装置还包含弹性片，所述传感器位于所述弹性片和所述螺杆之间，并被所述弹性片压靠于所述螺杆。

10.根据权利要求9所述的成形机，所述状态检测装置还包含金属板，所述金属板位于所述弹性片的与所述传感器接触的侧相反侧的面上，并压靠于所述弹性片。

11.根据权利要求10所述的成形机，所述金属板的与所述弹性片接触的侧的面为曲面。

12.根据权利要求11所述的成形机，所述状态检测装置还包括螺钉构件；所述金属板被所述螺钉构件压靠于所述弹性片。

13.根据权利要求12所述的成形机，所述状态检测装置还包括螺母，其插入有所述螺钉构件；

所述螺母为板状，且与所述状态检测装置的框体接触。

14.根据权利要求1所述的成形机，所述螺杆的第一部分从所述筒体的上游侧端部突出；所述状态检测装置被安装于所述螺杆的所述第一部分。

15.根据权利要求2所述的成形机，所述状态检测装置的供电方法为无线供电或环境发电。

16.根据权利要求2所述的成形机，还包含基部，其配置在与所述状态检测装置对向的位置；

所述基部向所述状态检测装置进行电源供给；

从所述状态检测装置将数据传输到所述基部。

17.根据权利要求1所述的成形机，所述螺杆有两个，且于所述两个螺杆分别安装有所述状态检测装置。

18.根据权利要求1所述的成形机，所述状态检测装置的框体是由一对框体部而成；所述一对框体部夹住所述螺杆，而将所述状态检测装置安装于所述螺杆。

19.一种成形机，其包含：

筒体；

螺杆，内置于所述筒体；

轴，其与所述筒体外部的所述螺杆连接；及

状态检测装置；其中，

所述状态检测装置包含传感器，其用于检测所述螺杆的状态；及

所述状态检测装置被安装在所述筒体外部的所述螺杆及所述轴中的任一者或两者。

20.根据权利要求19所述的成形机，能够以无线的方式对所述状态检测装置进行供电，以及以无线的方式从所述状态检测装置传输数据。

21.根据权利要求20所述的成形机，还包含：

电动机；

减速器，其与所述电动机连接；其中，

所述轴为所述减速器的输出轴。

22.一种成形机，其包含：

筒体；

两个螺杆，内置于所述筒体；

两个状态检测装置，分别被安装在所述筒体外部的所述两个螺杆；其中，

所述两个状态检测装置分别包含传感器，其用于检测被安装的所述螺杆的状态；及

能够以无线的方式对所述两个状态检测装置进行供电，以及以无线的方式从所述两个状态检测装置传输数据。

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