JP2004174909A - 負荷検出装置、射出成形機及び負荷検出方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】駆動部と、該駆動部の駆動に伴って、複数の異なる態様の力が伝達される被駆動部と、前記駆動部と被駆動部との間に配設され、被駆動部に前記各態様の力が伝達されるのに伴って発生させられる反力が加わる反力伝達部材と、所定の箇所が固定部に固定され、他の所定の箇所が前記反力伝達部材に固定された負荷検出部材とを有する。そして、該負荷検出部材は、前記各態様の力に対応させてセンサ出力を発生させる複数の検出部を備える。この場合、前記負荷検出部材の複数の検出部において前記各態様の力に対応させてセンサ出力が発生させられるので、各態様の力を検出するために複数の負荷検出部材を配設する必要がなくなる。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、負荷検出装置、射出成形機及び負荷検出方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、成形機、例えば、射出成形機においては、射出装置、金型装置及び型締装置を備え、射出装置の加熱シリンダ内にスクリューが回転自在に、かつ、進退自在に配設され、駆動部を駆動することによって前記スクリューを回転させたり、進退させたりすることができるようになっている。また、金型装置は、固定金型及び可動金型を備え、型締装置は、前記固定金型が取り付けられた固定プラテン、可動金型が取り付けられた可動プラテン、並びに可動プラテンを進退させ、金型装置の型閉じ、型締め及び型開きを行う型締機構を備える。
【0003】
そして、計量工程において、スクリューを回転させると、ホッパから加熱シリンダ内に供給された樹脂が、加熱され、溶融させられて前進させられ、前記スクリューの前端に取り付けられたスクリューヘッドの前方に蓄えられる。また、射出工程において、スクリューを前進させると、前記スクリューヘッドの前方に蓄えられた樹脂が、射出ノズルから射出され、金型装置のキャビティ空間に充填(てん)される。
【0004】
ところで、スクリューの後方の所定の箇所に負荷検出部材としてのロードセルが配設され、該ロードセルによって、複数の異なる態様の力、例えば、射出工程においてスクリューに加えられる射出力、及び計量工程においてスクリューに加えられ、背圧を発生させる力(以下「背圧保持力」という。)を検出することができるようになっている。この場合、射出力は背圧保持力より大きいので、通常、射出力に基づいてロードセルの定格が決定され、該定格によってロードセルの検出精度、分解能等が決定される。
【0005】
したがって、背圧保持力を検出する場合、ロードセルが定格より低い領域で使用されることになるので、検出精度、分解能等がその分低くなってしまう。
【0006】
そこで、二つの異なる大きさの力を検出するためのロードセルを配設するようにした負荷検出装置が提供されている(例えば、特許文献1参照。)。
【0007】
【特許文献1】
特開2002−96365号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の負荷検出装置においては、二つの異なる大きさの力を検出するために二つのロードセルを配設する必要があるので、負荷検出装置の軸方向寸法が大きくなってしまう。
【0009】
また、各ロードセルを配設するための取付機構が複雑になり、部品点数が多くなるので、各ロードセルの検出精度がその分低くなってしまう。
【0010】
本発明は、前記従来の負荷検出装置の問題点を解決して、負荷検出装置の軸方向寸法を小さくすることができ、負荷検出部材の検出精度を高くすることができる負荷検出装置、射出成形機及び負荷検出方法を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の負荷検出装置においては、駆動部と、該駆動部の駆動に伴って、複数の異なる態様の力が伝達される被駆動部と、前記駆動部と被駆動部との間に配設され、被駆動部に前記各態様の力が伝達されるのに伴って発生させられる反力が加わる反力伝達部材と、所定の箇所が固定部に固定され、他の所定の箇所が前記反力伝達部材に固定された負荷検出部材とを有する。
【0012】
そして、該負荷検出部材は、前記各態様の力に対応させてセンサ出力を発生させる複数の検出部を備える。
【0013】
本発明の他の負荷検出装置においては、さらに、前記反力伝達部材は、所定の反力が加わったときに、歪(ひず)み量を規制する歪み量規制部を備える。
【0014】
本発明の更に他の負荷検出装置においては、さらに、前記歪み量規制部は、前記反力伝達部材における負荷検出部材と対向する面に形成される。そして、前記歪み量規制部と負荷検出部材との間に隙(すき)間が形成される。
【0015】
本発明の更に他の負荷検出装置においては、さらに、前記負荷検出部材は、前記反力伝達部材と、前記各態様の力ごとに異なる当接面において当接する。
【0016】
本発明の射出成形機においては、請求項1〜4のいずれか1項に記載の負荷検出装置を備える。
【0017】
本発明の負荷検出方法においては、駆動部、該駆動部の駆動に伴って、複数の異なる態様の力が伝達される被駆動部、前記駆動部と被駆動部との間に配設され、被駆動部に前記各態様の力が伝達されるのに伴って発生させられる反力が加わる反力伝達部材、及び所定の箇所が固定部に固定され、他の所定の箇所が前記反力伝達部材に固定された負荷検出部材とを有する負荷検出装置に適用される。
【0018】
そして、前記負荷検出部材において、前記各態様の力に対応させてセンサ出力を発生させる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、本発明を射出装置に適用した例について説明するが、本発明を、射出成形機における金型装置、型締装置、エジェクタ装置、可塑化移動装置等に適用することもできる。
【0020】
図1は本発明の実施の形態における負荷検出装置の要部を示す断面図、図2は本発明の実施の形態における射出装置の要部を示す断面図である。
【0021】
図において、11はシリンダ部材としての加熱シリンダであり、該加熱シリンダ11内において、射出部材及び被駆動部としてのスクリュー12が回転自在に、かつ、進退(図2において左右方向に移動)自在に配設される。また、前記加熱シリンダ11の前端(図2において左端)に図示されない射出ノズルが取り付けられ、該射出ノズルにノズル口が形成される。
【0022】
前記加熱シリンダ11の後端(図2において右端)は、第1の支持部としての前方射出サポート61に取り付けられ、該前方射出サポート61と所定の距離を置いて第2の支持部としての後方射出サポート62が配設される。前記前方射出サポート61は、箱状の本体61a及びカバー61bから成る。そして、前記前方射出サポート61と後方射出サポート62との間に連結部材としてのロッド63が架設され、該ロッド63によって前記前方射出サポート61と後方射出サポート62との間に所定の距離が保持される。また、前方射出サポート61、後方射出サポート62及びロッド63によって射出枠が構成される。
【0023】
そして、前記スクリュー12の後端には、カプラ59を介して円形の形状を有する連結体64が一体的に取り付けられ、該連結体64に筒状の支持体65がボルトbt1を介して取り付けられる。なお、前記連結体64及び支持体65によって、スクリュー12と一体に回転する回転摺(しゅう)動部材68が構成される。前記支持体65の後端の外周面に雄スプライン92が形成される。
【0024】
前記回転摺動部材68に回転を伝達するために、前記回転摺動部材68を包囲して筒状の回転部材78が配設され、該回転部材78の内周面に、軸方向においてスクリュー12のストローク分の長さを有する雌スプライン93が形成される。前記回転部材78は、前記前方射出サポート61に対してベアリングb1、b2によって回転自在に支持される。なお、雄スプライン92及び雌スプライン93によって回転伝達部が構成され、雌スプライン93によって回転伝達要素が、雄スプライン92によって被回転伝達要素が構成される。
【0025】
そして、計量用の駆動部としての電動の計量用モータ70が配設され、該計量用モータ70は、計量工程において駆動されて回転摺動部材68を回転させ、射出工程において、逆方向に発生させられるトルクによって回転摺動部材68の回転を停止させる。前記計量用モータ70は、図示されないステータ、該ステータの径方向における内方に配設された図示されないロータ、出力軸74、及び該出力軸74に取り付けられ、計量用モータ70の回転速度を検出するエンコーダ70aを備え、該エンコーダ70aの検出信号に基づいて制御される。前記ステータ及びロータは、それぞれ、コア、及びコアに巻装されたコイルを備える。
【0026】
前記計量用モータ70と回転摺動部材68との間に、出力ギヤ75、カウンタドライブギヤ76、カウンタドリブンギヤ77及び前記回転部材78が配設され、前記出力軸74に出力ギヤ75が取り付けられ、出力ギヤ75とカウンタドライブギヤ76とが、カウンタドライブギヤ76とカウンタドリブンギヤ77とが噛(し)合させられ、該カウンタドリブンギヤ77が回転部材78にボルトbt3によって取り付けられる。なお、出力ギヤ75、カウンタドライブギヤ76及びカウンタドリブンギヤ77によって伝動機構が構成される。
【0027】
前記出力ギヤ75、カウンタドライブギヤ76、カウンタドリブンギヤ77及び回転部材78は、前記計量用モータ70が駆動されて発生させられた回転を回転摺動部材68に伝達する。そのために、該回転摺動部材68は、前記回転部材78に対して回転不能に、かつ、軸方向に移動自在に配設され、前記連結体64の外周面と回転部材78の内周面とが摺動自在に接触させられる。すなわち、前記雄スプライン92と前記雌スプライン93とが摺動自在にスプライン係合させられる。
【0028】
したがって、前記計量用モータ70を駆動することによって出力軸74を回転させると、回転が出力ギヤ75、カウンタドライブギヤ76、カウンタドリブンギヤ77及び回転部材78を介して前記回転摺動部材68に伝達され、該回転摺動部材68が正方向、又は、必要に応じて逆方向に回転させられ、スクリュー12が回転させられる。さらに、前記計量用モータ70の駆動を停止させ、拘束力によって出力軸74を拘束すると、回転摺動部材68の回転が停止させられ、スクリュー12の回転も停止させられる。
【0029】
また、前記前方射出サポート61より後方(図2において右方)に、互いに螺(ら)合させられたねじ部材としてのボールねじ軸81とナット部材としてのボールナット82とから成る運動方向変換部としてのボールねじ83が配設される。前記ボールねじ軸81は、前端から後端にかけて順次形成された小径のシャフト部84、大径のねじ部85等から成る。なお、前記シャフト部84とねじ部85との段部に環状フランジ部材89が外嵌(かん)される。
【0030】
前記ボールねじ軸81によって第1の変換要素が、ボールナット82によって第2の変換要素が構成される。また、運動方向変換部としてボールねじ83に代えてローラねじを使用することもでき、その場合、該ローラねじは、第1の変換要素及びねじ部材としてのローラねじ軸、及び該ローラねじ軸と螺合させられた第2の変換要素及びナット部材としてのローラナットを備える。
【0031】
そして、射出用の駆動部としての電動の射出用モータ90は、後方射出サポート62に負荷検出部材としてのロードセル96を介して固定され、射出工程において射出用モータ90が駆動されると、それに伴って発生させられた回転はねじ部85に伝達される。そして、前記ボールねじ83は、前記射出用モータ90とスクリュー12との間に配設され、前記射出用モータ90によって発生させられた回転による回転運動を、回転を伴う直進運動、すなわち、回転直進運動に変換し、該回転直進運動を前記回転摺動部材68に伝達する。
【0032】
そのために、前記ボールねじ軸81は、前端において、ベアリングb7、b8によって回転摺動部材68に対して回転自在に、かつ、軸方向に移動不能に支持され、中央において、ボールナット82に対して回転自在に螺合させられ、支持される。すなわち、前記回転摺動部材68は、前記ボールねじ83に対して回転自在に、かつ、前記回転部材78に対して軸方向に移動自在に配設される。また、前記ボールナット82はロードセル96を介して後方射出サポート62に固定される。そのために、該後方射出サポート62には、ボールねじ83を貫通させるための貫通穴86が形成され、該貫通穴86内に前記ボールナット82の後端部(図2において右端部)が収容される。
【0033】
そして、前記シャフト部84の前端部(図2において左端部)に図示されない雄ねじが形成され、該雄ねじに螺合させてベアリングナット80が配設される。該ベアリングナット80は、支持体65の内周面に形成された突起65aと共にベアリングb7を位置決めする。
【0034】
したがって、前記射出用モータ90を正方向及び逆方向に駆動することによって発生させられた回転が、ボールねじ軸81に伝達されると、該ボールねじ軸81は、ねじ部85とボールナット82とが螺合させられているので、回転しながら進退させられる。
【0035】
そして、ボールねじ軸81を進退させる射出工程等においては、前記計量用モータ70の駆動の停止により、回転摺動部材68の回転が停止させられ、この状態で前記射出用モータ90が駆動されると、回転摺動部材68を回転させることなく軸方向に移動させることができる。その結果、回転摺動部材68に一体的に取り付けられたスクリュー12に直進運動が伝達され、スクリュー12を前進(図2において左方向に移動)させることができる。
【0036】
次に、前記構成の射出装置の駆動方法について説明する。
【0037】
まず、計量工程時に、図示されない制御部の計量処理手段は、計量処理を行い、前記計量用モータ70を駆動する。このとき、出力軸74に発生させられた回転が、出力ギヤ75、カウンタドライブギヤ76、カウンタドリブンギヤ77、回転部材78及び回転摺動部材68を介してスクリュー12に伝達され、該スクリュー12を正方向に回転させる。
【0038】
これに伴って、前記加熱シリンダ11に配設された図示されないホッパから落下した図示されない樹脂がスクリュー12の外周面に形成された図示されない溝内を前進させられ、スクリュー12が後退(図2において右方向に移動)させられ、樹脂がスクリュー12の前端に取り付けられた図示されないスクリューヘッドの前方に蓄えられる。このとき、スクリュー12に発生させられる後退力に伴って、回転摺動部材68は回転部材78に対して相対的に移動させられ、後退させられる。また、回転摺動部材68の後退に伴って、ボールねじ軸81も回転しながら後退させられる。
【0039】
そして、スクリュー12が後退させられている間、前記計量処理手段は、射出用モータ90を駆動し、スクリュー12に背圧保持力を加える。すなわち、射出用モータ90を駆動することによって発生させられ、出力軸94に出力されたトルクは、ボールねじ軸81に伝達され、ボールねじ83によってトルクが推力に変換され、該推力は、ボールねじ軸81、回転摺動部材68及びカプラ59を介してスクリュー12に背圧保持力として伝達される。
【0040】
次に、射出工程時に、前記制御部の射出処理手段は、射出処理を行い、前記射出用モータ90を駆動して、スクリュー12に射出力を加える。このとき、出力軸94に発生させられた回転は、ボールねじ軸81に伝達され、ボールねじ83によって回転運動が回転直進運動に変換される。その結果、ボールねじ軸81が回転しながら前進させられる。また、前記ボールねじ83によってトルクが推力に変換され、該推力は、ボールねじ軸81、回転摺動部材68及びカプラ59を介してスクリュー12に射出力として伝達される。
【0041】
そして、前記回転摺動部材68が計量用モータ70によって停止させられると、スクリュー12は、回転摺動部材68に一体的に取り付けられているので、回転しない状態で前進させられる。
【0042】
このように、前記射出用モータ90の駆動に伴って、背圧保持力、射出力等の複数の異なる態様の力が発生させられ、スクリュー12に伝達される。なお、前記背圧保持力、射出力等の各態様の力は、計量工程、射出工程等が行われる間において、各態様ごとに設定された所定の範囲で変化させられる。
【0043】
次に、前記ロードセル96について説明する。
【0044】
ロードセル96は、前記ボールねじ83によって回転運動が回転直進運動に変換されるのに伴い、軸方向の荷重を受けて歪み、計量工程においてスクリュー12に伝達される背圧保持力の反力、及び射出工程においてスクリュー12に伝達される射出力の反力に対応させてセンサ出力を発生させる。なお、前記制御部は、前記センサ出力を受けて背圧保持力及び射出力を検出する。また、射出工程が完了した後の保圧工程における保圧力は、射出力として検出される。
【0045】
この場合、射出力は背圧保持力より大きいので、ロードセル96によって一つのセンサ出力だけを発生させるようにすると、例えば、射出力だけに基づいてロードセル96の定格を決定する必要が生じる。ところが、該定格によってロードセル96の検出精度、分解能等が決まるので、背圧保持力を検出しようとすると、ロードセル96が定格より低い領域で使用されることになり、検出精度、分解能等がその分低くなってしまう。
【0046】
そこで、ロードセル96において、各態様の力がスクリュー12に伝達されるのに伴って発生させられる反力に対応させて複数のセンサ出力を発生させ、該各センサ出力に基づいて各態様の力を検出するようにしている。なお、本実施の形態においては、ロードセル96として二レンジロードセルが使用され、背圧保持力及び射出力の反力に対応させて二つのセンサ出力を発生させ、背圧保持力及び射出力を検出するようにしている。この場合、背圧保持力によって第1の力が、射出力によって第2の力が構成される。
【0047】
そのために、前記ロードセル96の所定の箇所、本実施の形態においては、外周縁部が、後方射出サポート62及び射出用モータ90の筐(きょう)体91のフランジ95によって挟持されて固定され、他の所定の箇所、本実施の形態においては、内周縁部がボールナット82に固定される。この場合、前記後方射出サポート62及びフランジ95によって、前記ロードセル96の外周縁を固定するための固定部が構成され、ボールナット82によって反力伝達部材が構成される。
【0048】
また、ロードセル96は、所定の厚さdを有し、中央部分に円形の開口21が形成された環状体から成り、該環状体の径方向内方の第1の位置に、背圧保持力の反力に対応させてセンサ出力を発生させる第1の検出部P1が、前記第1の位置より径方向外方の第2の位置に、射出力の反力に対応させてセンサ出力を発生させる第2の検出部P2が形成される。
【0049】
第1の検出部P1には、ロードセル96の第1の面としての前端面(図1において左端面)Sfに、断面が矩(く)形の環状の溝23が、ロードセル96の第2の面としての後端面(図1において右端面)Srに、断面が半円形の環状の溝24が形成される。前記溝23、24は径方向における同じ位置に形成され、溝23、24間にくびれ部25が形成される。また、前記溝23内の円周方向における所定の部分において、内周縁の壁面に第1のセンサとしての図示されない第1の歪みゲージが貼(ちょう)着される。
一方、第2の検出部P2には、前記前端面Sfに断面が矩形の環状の溝26が、前記後端面Srに断面が半円形の環状の溝27が形成される。前記溝26、27は径方向における同じ位置に形成され、溝26、27間にくびれ部28が形成される。また、前記溝26内の円周方向における所定の部分において、内周面に第2のセンサとしての図示されない第2の歪みゲージが貼着される。
【0050】
この場合、前記第1の歪みゲージは、加えられる背圧保持力に対応する出力特性を有し、第2の歪みゲージは、加えられる射出力に対応する出力特性を有する。そして、背圧保持力に基づいてロードセル96の第1の定格が決定され、射出力に基づいてロードセル96の第1の定格より高い第2の定格が決定される。また、第1の定格によって、ロードセル96による背圧保持力の検出精度、分解能等が決まり、第2の定格によって、ロードセル96による射出力の検出精度、分解能等が決まる。したがって、背圧保持力を検出する場合も、射出力を検出する場合も、ロードセル96が定格の領域で使用されることになるので、検出精度、分解能等を高くすることができる。
【0051】
また、前記ボールナット82は、後端に、前記ロードセル96と対向させて、径方向外方に向けて突出させて形成された環状のフランジ31を備える。該フランジ31における前記ロードセル96と対向する面、すなわち、後端面Sbには、径方向における内方に環状の突起部32が、径方向における突起部32より外方に環状の取付部33が、径方向における該取付部33より更に外方に環状のストッパ34が互いに隣接させて形成される。したがって、前記取付部33及びストッパ34とロードセル96との間に前記各態様の力ごとに異なる当接面が形成される。
【0052】
前記突起部32は取付部33より所定の量だけ突出させて形成され、かつ、前記突起部32の外径は前記開口21の内径よりわずかに小さくされ、前記突起部32の外周面とロードセル96の内周面とがいんろう係合させられる。したがって、ボールナット82とロードセル96とは、互いに心合せされるので、背圧保持力及び射出力の各反力をロードセル96に正確に加えることができ、ロードセル96の検出精度を高くすることができる。
【0053】
また、前記取付部33はストッパ34よりわずかな量γだけ突出させて形成され、取付部33とストッパ34との間に段差部36が形成される。そして、前記ロードセル96は、内周縁部分に沿って円周方向に配設された複数のボルトbt5によってフランジ31に取り付けられ、それに伴って、ロードセル96の内周縁部が前記取付部33に固定され、ロードセル96の径方向における内周縁部より外方の部分とストッパ34との間に環状の隙間37が形成される。
【0054】
ところで、前記第1の検出部P1は、ロードセル96をボールナット82に取り付けたとき、段差部36より径方向外方において、溝23、24の内周縁と段差部36とが一致するように形成される。また、前記第2の検出部P2は、ロードセル96をボールナット82に取り付けたとき、フランジ31より径方向外方において、溝26、27の内周縁とフランジ31の外周縁とがほぼ一致するように、かつ、貫通穴86及びフランジ95の内周縁と溝26、27の円周方向に延びる中心線とがほぼ一致するように形成される。
【0055】
次に、前記構成のロードセル96の動作について説明する。
【0056】
計量工程において、ボールねじ軸81に伝達されたトルクがボールねじ83によって推力に変換され、スクリュー12に背圧保持力が伝達されると、それに伴って発生した背圧保持力の反力がボールナット82に加わり、更にロードセル96に加わって前記くびれ部25に応力が集中し、第1の検出部P1においてロードセル96が歪み、第1の歪みゲージによって第1のセンサ出力が発生させられる。
【0057】
なお、前記背圧保持力が上限値以下では、ストッパ34にロードセル96の前端面Sfが当たらず、背圧保持力が大きいほど、ロードセル96の歪み量は大きく、第1のセンサ出力は大きい。そこで、前記制御部は、第1のセンサ出力だけを読み取り、背圧保持力を検出する。
【0058】
なお、背圧保持力の反力がロードセル96に加わると、前記くびれ部28にも応力が集中し、第2の検出部P2においてロードセル96が歪み、第2の歪みゲージによって第2のセンサ出力が発生させられるが、第2の歪みゲージは、前述されたように、射出力に対応する出力特性を有し、背圧保持力に対応する出力特性を有しない。そこで、前記制御部は、背圧保持力を検出するに当たり、第2のセンサ出力を読み取らない。
【0059】
また、射出工程及び保圧工程において、ボールねじ軸81に伝達されたトルクがボールねじ83によって推力に変換され、スクリュー12に射出力が伝達されると、それに伴って発生した射出力の反力がボールナット82に加わり、更にロードセル96に加わり、前記くびれ部25、28に応力が集中し、第1、第2の検出部P1、P2においてロードセル96が計量工程時より大きく歪む。
【0060】
そして、射出力は背圧保持力の上限値より大きいので、ストッパ34にロードセル96の前端面Sfが当たり、第1の検出部P1においては、射出力が前記上限値より大きくなっても、ロードセル96のくびれ部25における歪み量はそれ以上大きくならない。一方、第2の検出部P2においては、射出力が大きいほど、ロードセル96の歪み量は大きく、第2のセンサ出力は大きい。そこで、前記制御部は、第2のセンサ出力だけを読み取り、射出力を検出する。
【0061】
なお、前記ストッパ34は、ロードセル96に所定の反力が加わったときに、ロードセル96の歪み量を所定の値に規制する歪み量規制部を構成する。本実施の形態において、前記ストッパ34は、軸方向に対して直角の方向に延びる平坦(たん)な面によって形成されるが、ロードセル96が歪むのに伴って変形したときの形状に対応する面、例えば、湾曲面によって形成することもできる。また、本実施の形態においては、背圧保持力及び射出力を第1、第2の力として検出することができるように、一つのストッパ34が形成されるようになっているが、三つ以上の力を検出する場合、二つ以上のストッパが階段状に形成される。
【0062】
このようにして、第1の検出部P1に配設された第1の歪みゲージのセンサ出力に従って、第1の定格に基づいて背圧保持力を検出し、第2の検出部P2に配設された第2の歪みゲージのセンサ出力に従って、第2の定格に基づいて射出力を検出することができる。
【0063】
このように、本実施の形態においては、第1、第2の検出部P1、P2において背圧保持力及び射出力の反力に対応させてセンサ出力が発生させられるので、背圧保持力及び射出力を検出するために二つのロードセルを配設する必要がなくなる。したがって、負荷検出装置の軸方向寸法を小さくすることができる。
【0064】
また、ロードセル96を配設するための取付機構が簡素化され、部品点数が少なくなるので、ロードセル96の検出精度をその分高くすることができる。
【0065】
そして、射出力を検出する際には、第1の検出部P1におけるロードセル96の歪みが規制されるので、第1の歪みゲージを保護することができ、ロードセル96の耐久性を向上させることができる。
【0066】
本実施の形態においては、ボールナット82が固定され、射出用モータ90を駆動することによってボールねじ軸81に推力を発生させ、該推力を背圧保持力及び射出力としてスクリュー12に伝達するようになっているが、射出用モータ90を駆動することによってボールねじ軸を回転させ、ボールナットに推力を発生させ、該推力を背圧保持力及び射出力としてスクリュー12に伝達することもできる。その場合、前記ボールねじ軸によって反力伝達部材が構成される。
【0067】
本実施の形態においては、射出装置において背圧保持力及び射出力が発生させられ、背圧保持力を第1の力として、射出力を第2の力として検出することができるようになっているが、型締装置において複数の異なる態様の力として、複数のレベルの型締力を発生させ、該各型締力で型締め行う場合、ロードセルによって各態様の力の反力に対応させて各レベルのセンサ出力を発生させることができる。なお、本発明を型締装置に適応した場合、可動プラテンが被駆動部として機能し、駆動部と可動プラテンとの間に配設されたボールねじ、クロスヘッド、ピストン等のロードセルと当接する部品が反力伝達部材として機能する。また、エジェクタ装置において、複数の異なる態様の力として、複数のレベルの突出力を発生させ、該各突出力でエジェクタピンを突き出す場合、ロードセルによって各態様の力の反力に対応させて各レベルのセンサ出力を発生させることができる。そして、可塑化移動装置において、複数の異なる態様の力として、複数のレベルのノズルタッチ力を発生させ、該各ノズルタッチ力で射出ノズルを金型装置に押し付ける場合、ロードセルによって各態様の力の反力に対応させて各レベルのセンサ出力を発生させることができる。
【0068】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【0069】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、負荷検出装置においては、駆動部と、該駆動部の駆動に伴って、複数の異なる態様の力が伝達される被駆動部と、前記駆動部と被駆動部との間に配設され、被駆動部に前記各態様の力が伝達されるのに伴って発生させられる反力が加わる反力伝達部材と、所定の箇所が固定部に固定され、他の所定の箇所が前記反力伝達部材に固定された負荷検出部材とを有する。
【0070】
そして、該負荷検出部材は、前記各態様の力に対応させてセンサ出力を発生させる複数の検出部を備える。
【0071】
この場合、前記負荷検出部材の複数の検出部において前記各態様の力に対応させてセンサ出力が発生させられるので、各態様の力を検出するために複数の負荷検出部材を配設する必要がなくなる。したがって、負荷検出装置の軸方向寸法を小さくすることができる。
【0072】
また、負荷検出部材を配設するための取付機構が簡素化され、部品点数が少なくなるので、負荷検出部材の検出精度をその分高くすることができる。
【0073】
本発明の他の負荷検出装置においては、さらに、前記反力伝達部材は、所定の反力が加わったときに、歪み量を規制する歪み量規制部を備える。
【0074】
この場合、所定の反力が加わったときに、歪み量規制部によって歪み量が規制されるので、負荷検出部材を保護することができ、負荷検出部材の耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における負荷検出装置の要部を示す断面図である。
【図2】本発明の実施の形態における射出装置の要部を示す断面図である。
【符号の説明】
12 スクリュー
34 ストッパ
37 隙間
62 後方射出サポート
82 ボールナット
90 射出用モータ
95 フランジ
96 ロードセル
P1、P2 第1、第2の検出部
Claims (6)
- (a)駆動部と、
(b)該駆動部の駆動に伴って、複数の異なる態様の力が伝達される被駆動部と、
(c)前記駆動部と被駆動部との間に配設され、被駆動部に前記各態様の力が伝達されるのに伴って発生させられる反力が加わる反力伝達部材と、
(d)所定の箇所が固定部に固定され、他の所定の箇所が前記反力伝達部材に固定された負荷検出部材とを有するとともに、
(e)該負荷検出部材は、前記各態様の力に対応させてセンサ出力を発生させる複数の検出部を備えることを特徴とする負荷検出装置。 - 前記反力伝達部材は、所定の反力が加わったときに、歪み量を規制する歪み量規制部を備える請求項1に記載の負荷検出装置。
- (a)前記歪み量規制部は、前記反力伝達部材における負荷検出部材と対向する面に形成され、
(b)前記歪み量規制部と負荷検出部材との間に隙間が形成される請求項2に記載の負荷検出装置。 - 前記負荷検出部材は、前記反力伝達部材と、前記各態様の力ごとに異なる当接面において当接する請求項1に記載の負荷検出装置。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の負荷検出装置を備えた射出成形機。
- 駆動部、該駆動部の駆動に伴って、複数の異なる態様の力が伝達される被駆動部、前記駆動部と被駆動部との間に配設され、被駆動部に前記各態様の力が伝達されるのに伴って発生させられる反力が加わる反力伝達部材、及び所定の箇所が固定部に固定され、他の所定の箇所が前記反力伝達部材に固定された負荷検出部材とを有する負荷検出装置における負荷検出方法において、
前記負荷検出部材において、前記各態様の力に対応させてセンサ出力を発生させることを特徴とする負荷検出方法。
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