JP2002160263A - Flow velocity vector sensor, fluid monitor using the same, and resin molding method - Google Patents

Flow velocity vector sensor, fluid monitor using the same, and resin molding method

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JP2002160263A
JP2002160263A JP2000358765A JP2000358765A JP2002160263A JP 2002160263 A JP2002160263 A JP 2002160263A JP 2000358765 A JP2000358765 A JP 2000358765A JP 2000358765 A JP2000358765 A JP 2000358765A JP 2002160263 A JP2002160263 A JP 2002160263A
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sensor
flow velocity
flow
velocity vector
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Japanese (ja)
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Hidetoshi Yokoi
秀俊 横井
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Japan Science and Technology Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flow velocity vector sensor suitable for observing the flow state of a resin in a mold when the resin is to be molded in the mold. SOLUTION: The flow velocity vector sensor is equipped with a sensor holding member 1, at least two sensors 6 fixed and held to the end surface of the holding member and a connection means for connecting the sensors and a measuring instrument.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、熱を持った流動体
の流動状況を測定する流動速度ベクトルセンサおよびそ
れを使用したモニター装置に関するものであり、特に樹
脂を金型で成形する際の金型内での樹脂の流動状況を観
察するために好適な流動速度ベクトルセンサおよびその
センサを使用して金型内の成形不良を検出する流動体モ
ニター装置および成形不良を防止できる樹脂成形方法に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flow velocity vector sensor for measuring a flow state of a fluid having heat and a monitor using the same, and more particularly to a flow rate sensor for molding a resin in a mold. The present invention relates to a flow velocity vector sensor suitable for observing the flow state of a resin in a mold, a fluid monitor apparatus for detecting a molding defect in a mold using the sensor, and a resin molding method capable of preventing a molding defect. It is.

【0002】[0002]

【従来の技術】流動体の流動速度、流動方向を測定する
には、移動流体の流路に設けた圧力センサ、温度センサ
等を利用して行ってきたが、定点での移動流体の流動速
度ベクトルを直接検出できる流動速度ベクトルセンサは
これまで満足するものが開発されていなかった。
2. Description of the Related Art A flow rate and a flow direction of a fluid have been measured using a pressure sensor, a temperature sensor, and the like provided in a flow path of the moving fluid. A satisfactory flow velocity vector sensor capable of directly detecting a vector has not been developed so far.

【0003】一方、射出成形における三次元的な形状を
有した成形型内では複雑な流動挙動が発生しており、二
次元的な形状に比べて種々の不良現象が発生しやすく、
金型内での樹脂の流動現象を知ることは極めて重要であ
る。特に、金型内の流動現象に起因した成形不良として
代表的なものはウエルドライン、ショート(未充填)、
フローマーク、ひけ、反り等があげられる。これらの不
良現象は材料、金型、成形条件など、個別の様々な生成
因子により引き起こされるが一般に再現性のある不良現
象と突発的な不良現象とに分類することができる。中に
は長い成形過程の中で成形機や金型温度などの微妙な条
件変動により次第に生成する長期的な条件変動による不
良現象もある。
On the other hand, complicated flow behavior occurs in a mold having a three-dimensional shape in injection molding, and various failure phenomena are more likely to occur than in a two-dimensional shape.
It is very important to know the flow phenomenon of the resin in the mold. In particular, typical molding defects due to the flow phenomenon in the mold include weld lines, shorts (unfilled),
Flow marks, sink marks, warpage, and the like. These failure phenomena are caused by various individual generation factors such as materials, molds, molding conditions and the like, but can be generally classified into reproducible failure phenomena and sudden failure phenomena. Among them, there is a failure phenomenon due to long-term condition fluctuation gradually generated due to subtle condition fluctuation such as molding machine and mold temperature in a long molding process.

【0004】こうした突発的な成形不良や長期的な条件
変動による不良現象が発生する原因としては、金型内の
流動パターンが良品を成形する場合からはずれること、
あるいは、結果としてはずれること等が上げられる。ま
た、再現性の高い不良現象に対しては製品設計や材料、
金型、成形条件を変更するなど抜本的な対策が施される
が突発的な不良現象は材料のばらつきや、成形機の突発
的な要因による動作不良など一般の成形過程では起こら
ない頻度の低い成形不良等がある。上記のような成形不
良に対しては、成形時の流動状況をモニターし、成形条
件を制御するなど対策を講じる必要がある。
[0004] The causes of such sudden molding failures and failure phenomena due to long-term fluctuations in conditions include the fact that the flow pattern in the mold deviates from the case of molding non-defective products,
Alternatively, as a result, the deviation may occur. In addition, product design and materials,
Although drastic measures are taken, such as changing the mold and molding conditions, unexpected failure phenomena are less likely to occur in general molding processes such as irregularities in materials and malfunctions due to unexpected causes of molding machines. There is molding failure. With respect to the above-mentioned molding failure, it is necessary to take measures such as monitoring the flow state during molding and controlling the molding conditions.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】そのため、金型内の流
動状態をモニターする方法としてこれまで金型キャビテ
ィ内に一部設置した圧力センサや射出成形機のスクリュ
ウへの負荷変動を計測するロードセルなどにより、流動
過程から保圧、冷却過程の圧力変動パターンをモニター
する方法が主に用いられてきた。しかしながら、これら
はいずれも金型内での樹脂流動過程での計測ではなく、
流動後の型内圧縮・保圧・冷却過程での計測に主眼を置
いたもので、流動状況を直接モニターする方法ではなか
った。流動状況をモニターするために有効な方法とし
て、流動速度を計測する方法が考えられる。具体的に
は、流動速度を計測するためには金型内の2点以上での
圧力(または温度)を圧力センサ(または温度センサ)
を用いて圧力(あるいは温度)の立ち上がり時間の差を
求め、両測定点間の平均速度を求める方法を採ってい
る。しかしこの手法ではセンサの大きさが大きくなり、
また、測定点間という長い流動距離での平均速度を求め
るにとどまっているため、正確な流動速度ベクトルを求
めることが出来なかった。
Therefore, as a method of monitoring the flow state in the mold, a pressure sensor previously installed in a part of the mold cavity, a load cell for measuring a change in load on a screw of an injection molding machine, and the like are known. Accordingly, a method of monitoring a pressure fluctuation pattern in a pressure-holding and cooling process from a flow process has been mainly used. However, these are not measurements during the resin flow process in the mold,
The main focus was on the measurement during the compression, holding and cooling processes in the mold after the flow, and it was not a method of directly monitoring the flow state. As an effective method for monitoring the flow state, a method of measuring the flow velocity can be considered. Specifically, in order to measure the flow velocity, the pressure (or temperature) at two or more points in the mold is measured using a pressure sensor (or temperature sensor).
Is used to determine the difference in the rise time of the pressure (or temperature), and to determine the average speed between the two measurement points. However, this method increases the size of the sensor,
In addition, since the average velocity at a long flow distance between the measurement points is merely obtained, an accurate flow velocity vector cannot be obtained.

【0006】そこで、本発明は、移動流体に接する部分
にセンサ保持部材を配置し、そのセンサ保持部材の先端
に熱電対あるいは光ファイバーセンサを組み込んだ流動
速度ベクトルセンサを提供し、上記問題点を解決するこ
とを目的とする。また、そのセンサを使用して樹脂通過
に伴う急激な熱起電力の変化を基に速度ベクトルを計測
し、金型内の不良品をモニターできるモニターを提供
し、上記問題点を解決することを目的とする。さらに
は、同センサによって検出した情報をフィードバックし
て成形不良の出ない成形方法を提供し、上記問題点を解
決することを目的とする。
Therefore, the present invention provides a flow velocity vector sensor in which a sensor holding member is disposed at a portion in contact with a moving fluid, and a thermocouple or an optical fiber sensor is incorporated at the tip of the sensor holding member, and the above-mentioned problems are solved. The purpose is to do. In addition, the present invention provides a monitor that can monitor a defective product in a mold by measuring a velocity vector based on a rapid change in thermoelectromotive force caused by resin passage using the sensor, and solve the above problem. Aim. Further, it is another object of the present invention to provide a molding method by which information detected by the sensor is fed back and a molding defect is not generated, and to solve the above problems.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】このため、本発明が採用
した技術解決手段は、センサ保持部材と、この保持部材
の端面に固定保持された少なくとも2個以上のセンサ
と、このセンサと計測器とを接続するための接続手段と
を備えていることを特徴とする流動速度ベクトルセンサ
である。また、前記センサは熱電対または光ファイバー
センサであることを特徴とする流動速度ベクトルセンサ
である。また、前記センサ保持部材は、金型用エジェク
ターピン、シャンク付きインサートピン、インサートブ
ロック、または、金型用エジェクターピン、シャンク付
きインサートピン、インサートブロックと同形状の部材
のうちの何れか一つであることを特徴とする請求項1ま
たは請求項2に記載の流動速度ベクトルセンサである。
また、上記いずれかのベクトルセンサ、同センサからの
信号を計測する計測器、同計測器からの信号を基に、流
動速度、流動方向を算出する演算手段、同演算手段の結
果を予めマップとして組み込んであるデータと比較し、
所定のしきい値を越えたものは、不良と判断する判断手
段、同判断手段からの信号を成形機にフィードバックす
るフィードバック手段、同判断手段からの信号を表示す
る表示手段を備えていることを特徴とする流動体モニタ
ー装置である。樹脂成形機において、キャビティ内に配
置した上記ベクトルセンサからの信号を計測し、その計
測結果に基づいて、流動体の流動速度、流動方向を算出
し、予めマップとして組み込んであるデータと比較し、
所定のしきい値を越えたものは、不良と判断することを
特徴とする成形不良を防止する樹脂成形方法である。
For this reason, the technical solution adopted by the present invention is a sensor holding member, at least two or more sensors fixed and held on an end face of the holding member, and a sensor and a measuring instrument. And a connection means for connecting the flow velocity vector sensor to the flow velocity vector sensor. The sensor is a thermocouple or an optical fiber sensor, and is a flow velocity vector sensor. The sensor holding member may be any one of a mold ejector pin, an insert pin with a shank, an insert block, or a mold ejector pin, an insert pin with a shank, and a member having the same shape as the insert block. The flow velocity vector sensor according to claim 1 or 2, wherein:
In addition, any one of the above-described vector sensors, a measuring device that measures a signal from the sensor, a calculating unit that calculates a flow velocity and a flowing direction based on the signal from the measuring device, and a result of the calculating unit as a map in advance. Compare with the data that is embedded,
If the value exceeds a predetermined threshold value, a judgment means for judging a defect is provided, a feedback means for feeding back a signal from the judgment means to the molding machine, and a display means for displaying a signal from the judgment means. A fluid monitoring device characterized by the following. In the resin molding machine, the signal from the vector sensor arranged in the cavity is measured, and based on the measurement result, the flow velocity and the flow direction of the fluid are calculated, and compared with data incorporated in advance as a map,
A resin molding method which exceeds a predetermined threshold value is a resin molding method for preventing molding defects, which is characterized by determining that the molding is defective.

【0008】[0008]

【実施の形態】以下、本発明に係る流動速度ベクトルセ
ンサの構成を説明すると、図1は流動速度ベクトルセン
サの側面図、図2は同ベクトルセンサの部品図、図3は
図1中のB矢視図であり、同センサの端面図である。図
1〜図4において、1はセンサ保持部材であり、この保
持部材は本例では円筒状をしており、保持部材にはセン
サのリード線3を収納するスリーブ2が一体に、あるい
は着脱自在に取付けられている。この保持部材は図2に
示すように保持部材1の周囲に等間隔で3つの溝1aが
形成され、この溝1a内にセンサ6としての熱電対が収
納固定される構造となっており、また、スリーブ2の保
持部材取付け部にはリード線3を収納保持する溝2aが
形成されている。さらに前記スリーブ2の端部には回り
止め手段4aを有するシャンク部4が取付けられ、リー
ド線3はスリーブ2に取り付けたシャンク部4を介して
図1に示すように計測器5に接続される構成となってお
り、これらによってシース型熱電対を利用した流動速度
ベクトルセンサSを構成している。センサ保持部材1の
先端部には図3に示すように少なくとも2個以上、好ま
しくは3個のセンサ6が等間隔に配置され、そのリード
線3は前記スリーブ2内、あるいはスリーブの外周に形
成した溝の中を通したり、あるいはスリーブと一体に成
形することができる。また、センサは図4に示すように
保持部材に開けた孔内に収納される形態、あるいは周囲
に溝を形成し、その溝内に収納する形態など種々の形態
を採用することができ、さらに前記センサ6は熱電対の
外に光ファイバーセンサ等を使用することが可能であ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The construction of a flow velocity vector sensor according to the present invention will be described below. FIG. 1 is a side view of the flow velocity vector sensor, FIG. 2 is a component diagram of the same, and FIG. It is an arrow view and is an end elevation of the same sensor. 1 to 4, reference numeral 1 denotes a sensor holding member, which has a cylindrical shape in this embodiment, and a sleeve 2 for accommodating a sensor lead wire 3 is integrally or detachably attached to the holding member. Mounted on As shown in FIG. 2, the holding member has a structure in which three grooves 1a are formed at equal intervals around the holding member 1, and a thermocouple as the sensor 6 is housed and fixed in the groove 1a. A groove 2a for accommodating and holding the lead wire 3 is formed in the holding member mounting portion of the sleeve 2. Further, a shank portion 4 having a detent means 4a is attached to the end of the sleeve 2, and the lead wire 3 is connected to a measuring instrument 5 through the shank portion 4 attached to the sleeve 2 as shown in FIG. These components constitute a flow velocity vector sensor S using a sheath-type thermocouple. As shown in FIG. 3, at least two, and preferably three, sensors 6 are arranged at equal intervals at the tip of the sensor holding member 1, and the lead wires 3 are formed in the sleeve 2 or on the outer periphery of the sleeve. Or formed integrally with the sleeve. In addition, the sensor can adopt various forms such as a form housed in a hole formed in the holding member as shown in FIG. 4 or a form in which a groove is formed around the sensor and housed in the groove. As the sensor 6, an optical fiber sensor or the like can be used in addition to the thermocouple.

【0009】なお、センサ保持部材1は必ずしも円筒状
である必要はなく、流動体に対して影響を与えることの
ない形状であれば、他の形状を採用することもできる。
また、センサ保持部材1としては、例えば金型内の移動
流体を測定する場合には金型用エジェクターピン、シャ
ンク付きインサートピンまた、インサートブロック等を
使用しその中にセンサ6を埋め込むこともできるが、こ
れとは別に、金型用エジェクターピン、シャンク付きイ
ンサートピン、インサートブロック等と同形状の部材を
使用し、それらの内部にセンサ6を組み込み金型内に取
り付けるようにすることも可能である。
Note that the sensor holding member 1 does not necessarily have to be cylindrical, and any other shape can be adopted as long as it does not affect the fluid.
Further, as the sensor holding member 1, for example, when measuring a moving fluid in a mold, an ejector pin for a mold, an insert pin with a shank, an insert block, or the like can be used, and the sensor 6 can be embedded therein. However, apart from this, it is also possible to use a member having the same shape as an ejector pin for a mold, an insert pin with a shank, an insert block, and the like, and incorporate the sensor 6 therein and attach it to the mold. is there.

【0010】前記流動速度ベクトルセンサSを使用し
て、例えば、金型キャビティ内に充填される樹脂の流動
速度、流動方向を測定する方法を説明する。図3に示す
ように120°間隔で3個の熱電対センサ6を配置した
流動速度ベクトルセンサSを図示せぬ金型キャビティ内
に取付け、樹脂の充填を開始する。樹脂の流動に伴っ
て、各熱電対センサ6の温度が上昇するが、各点での立
ち上がり信号(材料が通過した信号)から、図5に示す
ように各点での通過時間T1、T2、T3を算出し、予
め判っている各センサ位置間の距離と位置関係からセン
サ端面上での樹脂通過速度(流動速度)を算出する。
A method for measuring, for example, the flow velocity and the flow direction of the resin filled in the mold cavity using the flow velocity vector sensor S will be described. As shown in FIG. 3, a flow velocity vector sensor S in which three thermocouple sensors 6 are arranged at 120 ° intervals is mounted in a mold cavity (not shown), and resin filling is started. As the resin flows, the temperature of each thermocouple sensor 6 rises. From the rising signal (the signal that the material has passed) at each point, as shown in FIG. 5, the passage times T1, T2, T3 is calculated, and a resin passing speed (flow speed) on the sensor end surface is calculated from a distance and a positional relationship between the sensor positions that are known in advance.

【0011】たとえば、センサーピンの中心Oから各セ
ンサ位置までの距離をR、センサ端面のセンサが120
度間隔で設置されている図3の場合では、同図のように
流動材料の流動方向(図3で反時計回りを正とする流動
角度)をa、その流動速度をVとすると、ch1とch
2の立ち上がり時間の差T21(=T2−T1)、ch
1とch3との立ち上がり時間の差T31(=T3−T
1)、ch2とch3の立ち上がり時間の差T32(=
T3−T2)は夫々以下の式で求められる。
For example, the distance from the center O of the sensor pin to each sensor position is R, and the sensor at the sensor end face is 120
In the case of FIG. 3 installed at intervals of degrees, as shown in FIG. 3, when the flow direction of the flow material (flow angle with the counterclockwise direction being positive in FIG. 3) is a and the flow speed is V, ch1 and ch1 ch
2 rise time difference T21 (= T2-T1), ch
The rise time difference T31 between 1 and ch3 (= T3-T
1), the difference T32 between the rise times of ch2 and ch3 (=
T3−T2) is obtained by the following equations.

【数1】 これより、aおよびVは以下のように求められる。aお
よびVは、上記3つの式の中でそれぞれ二つの式を組み
合わせることにより、それぞれ独立に3組のaとVとが
求められる。即ちT21とT31からは下記数2、T2
1とT32からは下記数3、T31とT32からは下記
数4により、流動角度aが求められ、それにより数1に
より流動速度Vが求められる。それらのどれかによる流
動角度aと流動速度Vの組み合わせを用いたり、相加平
均を用いてもよいが、一般には、通過時間差が大きけれ
ば大きいほどデータの精度が高いことから、T21、T
31、T32の中で絶対値の大きい順に二つを選んだ組
み合わせにより、数2、数3、数4のどれかと数1によ
り流動角度aおよび流動速度Vを求める。
(Equation 1) From this, a and V are determined as follows. As for a and V, three sets of a and V are independently obtained by combining two of the above three equations. That is, from T21 and T31, the following equation (2), T2
From 1 and T32, the flow angle a is obtained from the following equation 3 from T31 and T32, and the flow angle a is obtained from the following equation 4 from the following equation. A combination of the flow angle a and the flow velocity V according to any of them may be used, or an arithmetic mean may be used. However, in general, the larger the transit time difference, the higher the accuracy of the data.
The flow angle a and the flow velocity V are obtained from any one of Expressions 2, 3, and 4 and Expression 1 by a combination in which two are selected in descending order of the absolute value of T31 and T32.

【数2】 (Equation 2)

【数3】 (Equation 3)

【数4】 (Equation 4)

【0012】上記の手法に基づいて計測実験によって得
られた熱電対のアンプ通過後の出力波形を図5に示す。
横軸は射出開始時間からの経過時間で、図から樹脂が通
過する際に高温の樹脂がセンサと接触するため、いずれ
の熱電対でも急激な出力上昇が記録されている。また、
図では樹脂の流動方向と、ch1と計測ピン中心とのな
す角度aは23度であり、樹脂が各センサchと接触す
るch1、ch2、ch3の順番に、各熱起電力が急激
に上昇していることが確認される。これらの熱起電力上
昇開始点のタイミングT1、T2、T3を抽出し、それ
らの時間差と各センサの位置関係より、センサ通過時の
フロント速度、流動方向、を上述の数式により算出す
る。図5に例示された各射出率における熱起電力上昇開
始点から、流動体フロント速度を求めて横軸に射出率を
とり表示した。結果を図6に示す、同実験は可視化金型
を用いて行われ、樹脂が計測ピンを通過する状況を直接
可視化観察しつつ同センサによりフロント通過速度を計
測しており、図6には可視化計測との計測値の比較がな
されている。同様に角度についても算出し、可視化の結
果を正しい値と仮定して、これら各条件におけるフロン
ト速度と角度の誤差(可視化結果との相違)を算出した
ものを図7に示す。図7では、縦軸はフロント速度、角
度について、可視化計測結果と本センサとの差を示して
いる。また、図中の角度は、計測時のセンサ基準線に対
する樹脂の流動角度を意味している。図7の結果より、
フロント速度は10mm/s以内の誤差範囲で、また流動
方向は約3度以内の誤差範囲で一致した。図7から、フ
ロント速度に比べて、角度は誤差が大きく示されてい
る。これは、エジェクタピン形状の本センサによってわ
ずかに流動が阻害されて生じた結果であり、本センサ端
面とキャビティ面とをさらに同じ高さにするように調整
することで解消することができる。
FIG. 5 shows an output waveform of the thermocouple after passing through the amplifier, obtained by a measurement experiment based on the above method.
The abscissa represents the elapsed time from the injection start time. From the figure, when the resin passes, the high-temperature resin comes into contact with the sensor, so that a rapid increase in the output is recorded in any of the thermocouples. Also,
In the figure, the angle a between the flow direction of the resin, ch1 and the center of the measurement pin is 23 degrees, and each thermoelectromotive force rises rapidly in the order of ch1, ch2, and ch3 where the resin contacts each sensor ch. It is confirmed that. The timings T1, T2, and T3 of the start point of the rise of the thermoelectromotive force are extracted, and the front speed and the flow direction at the time of passing the sensor are calculated by the above-described equations from the time difference between them and the positional relationship between the sensors. From the start point of the rise of the thermoelectromotive force at each injection rate illustrated in FIG. 5, the fluid front velocity was obtained, and the injection rate was displayed on the horizontal axis. The results are shown in Fig. 6. The same experiment was performed using a visualization mold, and the front passing speed was measured by the same sensor while directly visualizing and observing the situation where the resin passed through the measurement pins. Comparison of the measured value with the measurement is made. Similarly, the angle is calculated, and assuming that the visualization result is a correct value, the error between the front speed and the angle (difference from the visualization result) under each of these conditions is calculated, as shown in FIG. In FIG. 7, the vertical axis indicates the difference between the visualization measurement result and the present sensor with respect to the front speed and the angle. The angle in the figure means the flow angle of the resin with respect to the sensor reference line at the time of measurement. From the results in FIG. 7,
The front speed coincided with an error within 10 mm / s, and the flow direction coincided with an error within about 3 degrees. FIG. 7 shows that the angle has a larger error than the front speed. This is a result of the flow being slightly obstructed by the present sensor having the ejector pin shape, and can be solved by adjusting the end face of the present sensor and the cavity surface so as to have the same height.

【0013】以上のように本流動速度ベクトルセンサで
は、センサ保持部材に取り付けた少なくとも2個以上の
センサからの出力により、容易に流動体の流動速度、流
動方向を計測できる。なお、上記例では、3個のセンサ
を用いて流動速度a、流動方向Vを求めているが、2個
のセンサを用いて求める場合もある。この場合には、一
般に図3のch1に対して最も離れた(180度離れ
た)位置のA(図3参照)にセンサを設置して用いる。
センサを2個とする場合には、aもVも特定することは
できないが、一般にch1とAとの2点を金型内のほぼ
流動方向に沿うと思われる方向の上流、下流に予め配置
することにより、、ch1とAとの計測信号の立ち上が
り時間の差TA1から、金型内の特定計測点における流
動体フロントの速度変動状況をモニターすることができ
る。このTA1の変動状況から成形不良を検知するなど
の成形不良の防止を行うことができる。
As described above, in the present flow velocity vector sensor, the flow velocity and the flow direction of the fluid can be easily measured by the outputs from at least two or more sensors attached to the sensor holding member. In the above example, the flow velocity a and the flow direction V are obtained by using three sensors, but may be obtained by using two sensors. In this case, a sensor is generally installed and used at A (see FIG. 3) at a position farthest (180 degrees away) from ch1 in FIG.
When two sensors are used, neither a nor V can be specified. However, generally, two points, ch1 and A, are pre-arranged upstream and downstream in a direction considered to be substantially along the flow direction in the mold. By doing so, it is possible to monitor the speed fluctuation state of the fluid front at a specific measurement point in the mold from the difference TA1 in the rise time of the measurement signal between ch1 and A. It is possible to prevent molding defects such as detecting molding defects from the fluctuation state of TA1.

【0014】つづいて、上記流動速度ベクトルセンサを
使用した樹脂成形時に発生する成形不良をモニターする
装置について説明をすると、図8は同モニター装置の構
成図である。図において、20は樹脂成形機であり、こ
の樹脂成形機20のキャビティ部には前述した流動速度
ベクトルセンサSが取付られており、また成形機内には
成形機を制御する制御手段21Aが配置されている。な
お、この場合の流動速度ベクトルセンサSを構成するセ
ンサ保持部材としては金型用エジェクターピン、シャン
ク付きインサートピンまた、インサートブロックをその
まま使用するか、あるいは金型用エジェクターピン、シ
ャンク付きインサートピンまた、インサートブロックと
同形状に作られた部材を使用する。制御手段21Aは、
従来から成形機に搭載されているコンピュータ、制御回
路などを利用する。
Next, a description will be given of an apparatus for monitoring a molding defect occurring at the time of resin molding using the above-mentioned flow velocity vector sensor. FIG. 8 is a block diagram of the monitoring apparatus. In the figure, reference numeral 20 denotes a resin molding machine, the flow velocity vector sensor S described above is attached to a cavity of the resin molding machine 20, and a control means 21A for controlling the molding machine is arranged in the molding machine. ing. In this case, as a sensor holding member constituting the flow velocity vector sensor S, an ejector pin for a mold, an insert pin with a shank, or an insert block may be used as it is, or an ejector pin for a mold, an insert pin with a shank, or the like. Use a member made in the same shape as the insert block. The control means 21A
Conventionally, a computer, a control circuit, and the like mounted on a molding machine are used.

【0015】図中、22はモニター装置であり、このモ
ニター装置22は、前記流動速度ベクトルセンサSから
の信号を計測する計測器23、同計測器23からの信号
を基に、上記式に基づいて流動速度、流動方向を算出す
る演算手段24、前記演算手段の結果を予めマップとし
て組み込んであるデータと比較し、所定のしきい値を越
えたものは不良と判断する判断手段26、前記判断手段
26からの信号を成形機の制御手段21Aにフィードバ
ックするフィードバック手段27、演算結果やマップ等
を記憶しておく記憶手段25、さらには判断手段26あ
るいは記憶手段25、フィードバック手段からの出力結
果を表示する表示手段(例えば、プリンター、ディスプ
レイ等)28を備えている。なお、フィードバック手段
27は必要に応じて、取り除くことができる。
In the figure, reference numeral 22 denotes a monitor device. The monitor device 22 is a measuring device 23 for measuring a signal from the flow velocity vector sensor S. Calculating means 24 for calculating the flow velocity and the flow direction by comparing the result of the calculating means with data which has been previously incorporated as a map, and judging means 26 for judging that a value exceeding a predetermined threshold value is defective, A feedback means 27 for feeding back a signal from the means 26 to the control means 21A of the molding machine, a storage means 25 for storing a calculation result, a map, and the like, and an output result from the determination means 26 or the storage means 25 and the feedback means. Display means (for example, a printer, a display, etc.) 28 for displaying is provided. Note that the feedback means 27 can be removed as necessary.

【0016】上記装置では流動速度ベクトルセンサSか
ら計測した出力をもとに、判断手段26から成形不良の
信号が出されると、作業者は必要に応じて手作業で成形
機を止め、手作業で不良品を取り除くことができ、また
は、成形機内の制御手段21Aを作動して自動的に成形
不良品を取り除くことができる。また、判断手段からの
出力信号をフィードバック手段27を介して成形機の制
御手段21Aにフィードバックし、成形機内での樹脂の
充填速度、樹脂温度などを予め求めておいたマップ等に
基づいて制御し、不良品の発生を防止することができ
る。
In the above-described apparatus, when a signal indicating a molding failure is output from the judging means 26 based on the output measured from the flow velocity vector sensor S, the operator manually stops the molding machine if necessary, The defective product can be removed, or the control means 21A in the molding machine can be operated to automatically remove the defective product. Further, the output signal from the determination means is fed back to the control means 21A of the molding machine via the feedback means 27, and the filling speed of the resin in the molding machine, the resin temperature, etc. are controlled based on a previously determined map or the like. In addition, occurrence of defective products can be prevented.

【0017】こうして、本モニター装置22では、流動
速度ベクトルセンサSからの検出値に基づいて、成形不
良品を取り除いたり、成形条件を制御することで、成形
不良品の発生を容易に防止することができる。また成形
後のオフライン製品検査時に抜き取り検査に役立てた
り、さらには成形品出荷後の成形品不良のクレーム発生
に対する成形過程解析(不良過程の特定)、品質管理の
データベースとして役立てることができる。なお不良品
と良品のしきい値は成形不良の生成する条件下での前述
のaまたはV、あるいは両者の値を別途解析した経験値
に基づくデータベースにより容易に設定することができ
る。
In this way, the present monitor device 22 can easily prevent the occurrence of defective molding by removing the defective molding and controlling the molding conditions based on the detection value from the flow velocity vector sensor S. Can be. Further, it can be used for sampling inspection at the time of off-line product inspection after molding, and can also be used as a database for molding process analysis (identification of defect process) for occurrence of complaints of molded article defects after molded article shipment and quality control. The threshold values of defective and non-defective products can be easily set by a database based on empirical values obtained by separately analyzing the values of a or V described above or the values of both under conditions in which molding failure occurs.

【0018】以上本発明の実施の形態について説明して
きたが、モニター装置の構成はコンピュータだけでな
く、専用の制御回路を用いて構成することができる。ま
た、上記実施形態では金型内に充填する樹脂の流動速
度、流動方向を求めることを例にとって説明したが、流
動体としては、樹脂以外の他の流動体でも同様に測定す
ることができる。さらに本発明はその精神または主要な
特徴から逸脱することなく、他のいかなる形でも実施で
き、そのため、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例
示にすぎず限定的に解釈してはならない。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the configuration of the monitor device can be configured using not only a computer but also a dedicated control circuit. In the above embodiment, the flow rate and the flow direction of the resin to be filled in the mold have been described as an example. However, a fluid other than the resin can be similarly measured. Furthermore, the present invention may be embodied in any other form without departing from the spirit or main characteristics thereof, and thus the above embodiments are merely illustrative in all respects and should not be construed as limiting.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上の詳細に説明した如く、本発明の流
動速度ベクトルセンサによれば、容易に流動体の流動速
度、流動方向を計測することができる。また、樹脂成形
時において従来の可視化手法では流動体の流動状況の不
良現象を検出することは困難であったが、本発明によれ
ば大型の実成形品形状などで発生する複雑な流動挙動に
ついて容易に解析することができ、実際に成形する金型
での流動挙動を容易に把握することができる。さらに、
流動速度ベクトルセンサからの出力をもとに、流動状態
をモニターしたり、成形条件を制御することで樹脂成形
機における成形不良の発生を防止することができる、等
の優れた効果を奏することができる。
As described in detail above, according to the flow velocity vector sensor of the present invention, the flow velocity and the flow direction of the fluid can be easily measured. In addition, it was difficult to detect the poor phenomenon of the flow state of the fluid by the conventional visualization method at the time of resin molding, but according to the present invention, it is difficult to detect the complicated flow behavior occurring in a large actual molded product shape and the like. Analysis can be performed easily, and the flow behavior in the mold to be actually molded can be easily grasped. further,
Based on the output from the flow velocity vector sensor, excellent effects such as monitoring the flow state and controlling molding conditions to prevent occurrence of molding defects in the resin molding machine can be achieved. it can.

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

【図1】本発明の実施形態としての流動速度ベクトルセ
ンサの側面図である。
FIG. 1 is a side view of a flow velocity vector sensor as an embodiment of the present invention.

【図2】図1のベクトルセンサの部品図である。FIG. 2 is a component diagram of the vector sensor of FIG. 1;

【図3】図1中のB矢視図であり、同センサの端面図で
ある
FIG. 3 is a view taken in the direction of arrow B in FIG. 1, and is an end view of the sensor.

【図4】ベクトルセンサ端面の他の他の例を説明する図
である。
FIG. 4 is a diagram illustrating another example of the end face of the vector sensor.

【図5】センサに於ける温度の立ち上がり状態を説明す
る図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a rising state of a temperature in a sensor.

【図6】本センサによりフローフロント速度を計測した
グラフである。
FIG. 6 is a graph showing a flow front speed measured by the present sensor.

【図7】本センサにより計測結果と可視化による計測結
果の相違を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a difference between a measurement result obtained by the present sensor and a measurement result obtained by visualization.

【図8】本センサを使用したモニター装置の構成図であ
る。
FIG. 8 is a configuration diagram of a monitor device using the present sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 センサ保持部材 2 スリーブ 3 リード線 4 シャンク部 5 計測器 6 センサ 20 成形機 21 キャビティ 21A 制御手段 22 モニター装置 23 計測器 24 演算手段 25 記憶手段 26 判断手段 27 フィードバック手段 28 表示手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sensor holding member 2 Sleeve 3 Lead wire 4 Shank part 5 Measuring instrument 6 Sensor 20 Molding machine 21 Cavity 21A Control means 22 Monitoring device 23 Measuring instrument 24 Calculation means 25 Storage means 26 Judgment means 27 Feedback means 28 Display means

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 センサ保持部材と、この保持部材の端面
に固定保持された少なくとも2個以上のセンサと、この
センサと計測器とを接続するための接続手段とを備えて
いることを特徴とする流動速度ベクトルセンサ。
1. A sensor holding member comprising: a sensor holding member; at least two or more sensors fixed and held on an end face of the holding member; and connection means for connecting the sensor to a measuring instrument. Flow velocity vector sensor.
【請求項2】 前記センサは熱電対または光ファイバー
センサであることを特徴とする請求項1に記載の流動速
度ベクトルセンサ。
2. The flow velocity vector sensor according to claim 1, wherein the sensor is a thermocouple or an optical fiber sensor.
【請求項3】 前記センサ保持部材は、金型用エジェク
ターピン、シャンク付きインサートピン、インサートブ
ロック、または、金型用エジェクターピン、シャンク付
きインサートピン、インサートブロックと同形状の部材
のうちの何れか一つであることを特徴とする請求項1ま
たは請求項2に記載の流動速度ベクトルセンサ。
3. The sensor holding member may be any one of a mold ejector pin, an insert pin with a shank, an insert block, or a mold ejector pin, an insert pin with a shank, and a member having the same shape as the insert block. The flow velocity vector sensor according to claim 1 or 2, wherein the number is one.
【請求項4】 請求項1〜請求項3のいずれか1項に記
載のベクトルセンサ、同センサからの信号を計測する計
測器、同計測器からの信号を基に、流動速度、流動方向
を算出する演算手段、同演算手段の結果を予めマップと
して組み込んであるデータと比較し、所定のしきい値を
越えたものは、不良と判断する判断手段、同判断手段か
らの信号を成形機にフィードバックするフィードバック
手段、同判断手段からの信号を表示する表示手段を備え
ていることを特徴とする流動体モニター装置。
4. The vector sensor according to claim 1, a measuring device for measuring a signal from the sensor, and a flow velocity and a flow direction based on the signal from the measuring device. The calculating means for calculating, the result of the calculating means is compared with data which is incorporated in advance as a map, and if the result exceeds a predetermined threshold value, the judgment means for judging a defect and the signal from the judging means are sent to the molding machine. A fluid monitoring device comprising a feedback unit for feeding back and a display unit for displaying a signal from the determination unit.
【請求項5】 樹脂成形機において、キャビティ内に配
置した請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のベク
トルセンサからの信号を計測し、その計測結果に基づい
て、流動体の流動速度、流動方向を算出し、予めマップ
として組み込んであるデータと比較し、所定のしきい値
を越えたものは、不良と判断することを特徴とする成形
不良を防止する樹脂成形方法。
5. A resin molding machine, comprising: measuring a signal from the vector sensor according to any one of claims 1 to 3 disposed in a cavity; and measuring a flow of the fluid based on the measurement result. A resin molding method for preventing a molding defect, comprising calculating a speed and a flow direction, comparing the calculated value with data preliminarily incorporated as a map, and determining a value exceeding a predetermined threshold value as a defect.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009057752A1 (en) * 2007-10-31 2009-05-07 The Foundation For The Promotion Of Industrial Science Molding material flow speed measuring method and flow speed measuring device

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