JP2006248227A - 型締力歪ゲージ及びその検知信号転換装置 - Google Patents

型締力歪ゲージ及びその検知信号転換装置 Download PDF

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Abstract

【課題】型締力歪ゲージ及びその検知信号転換装置の提供。
【解決手段】本発明は型締力歪ゲージ及びその検知信号転換装置に係わり、当該歪ゲージは主に一つの本体、一つの検知板、一つの信号転換ポログラムキャリアー及び一つの出力装置により構成されている。検知板の検知により、信号ケーブル経由で信号を信号転換プログラムキャリアーに伝達し、当該信号転換ポログラムキャリアーでの力数値転換プログラムで、快速に簡易に型締力の値を計算し、当該数値を出力する。
【選択図】図４

Description

本発明は型締力歪ゲージ及びその検知信号転換装置に係わり、特に型締めの過程で変動量を検知して型締力を測定する歪ケージを指す。
普通のプラスチック射出成型機、ダイカスト成型機の型締め作業(以下、型締めと称する)の作動原理は主にプラスチック材料を型締め用型の穴内部に注入し、型の活動板により型の開閉を実行する。型締め作業(以下、型締めと称する)の開閉圧力はプラスチック成型の精度に関連し、型締力が平均であるかも製品の良品率に影響を与える。そのため、業者は型締力を検知し、データにより調整する必要がある。
初期のプラスチック射出成型機或いはダイカスト成型機は、垂直や水平形態位置(本発明は水平位置の成型機を例として説明する)であっても、全部四つのタイバー(Ｔｉｅ Ｂａｒ)(業界では支柱とも称するが、以下は学説名詞である「タイバー」と称する)を持っている。
まずは図１をご参照下さい。当該従来の技術は一つの伝統のゲージ(１１)を成型機(１)のタイバー(１２)のリア側に設置し、タイバー(１２)の端部が型締め時、タイバー(１２)が発生する「微量」の長さ変化(即ち変形量である)で、ゲージ(１１)のさぐり針に接触し、さぐり針からゲージ(１１)の内部スプリングに圧迫し、指針から変形量を読み上げる。計算式でタイバーのシャフトの力受け、即ち、型締力であることを計算する。しかし、当該従来技術はより精密ではない欠点があり、なお、インジケータ内のスプリングも時間がたつと、衰えになり、不精密になる恐れがある。それに、操作者も目で変形量を読み上げないといけないので、観測角度の差で、主観的になり易い、データの読み上げが容易に読み間違える可能性がある。
その後、ある業者はもう一種類の第二図面のような型締め歪ゲージ(２１)を設計した。当該歪ゲージ(２１)は主に一つの検知板(２１１)を含み、検知板(２１１)が二つの信号ケーブル(２１２)を伸ばし、計算ユニット及びアンプユニットにより信号をモニターに表示する。また、当該歪ゲージ(２１)は成型機(２)(以下、射出成型機を成型機と略称する)のタイバー(２２)の表面に貼り付けられたので、検知板(２１１)がタイバー(２２)変形量の変化で発生する抵抗値変化を利用し、当該の型開閉状態での型締力を測定する。しかし、この種類の歪ゲージ(２１)には下記のような解決必要の問題が残されている。
検知板はタイバーの外側に貼り付けられている為、使用後、検知板が一旦取り外されると、損害になり重複使用不可になってしまい、つまり当該歪ゲージを捨てないといけないとの事になる。歪ケージの損失に対し、精密度が高くて価値も高い歪ゲージに対しても無駄になり、経済利益の角度から見てもよくない事でもある。貼り付け方法で実行するなら、紙やすりで研磨処理しないといけないので、清潔準備作業としてもより複雑であり、貼り付け角度や密着度などの把握も一致管理できないので、測定結果に影響を及びやすい。また、貼り付け方法でやるなら、貼り付け角度、密着度などが一致管理しにくいので、精密性を要求するに掛かる時間もより不経済であり、複雑である。
発明者は前述問題点に対する一つの解決構造を設計したので、下記単位にそれぞれ申請を提出する。特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献８。
それらの設計は大抵、歪ゲージを一つの固定的な本体と結合させ、当該本体を成型機のタイバーの外側に配置し、検知板の一部分をタイバーの外側と接触させる事で、抵抗変化を測定することにより変形量の変化を理解するとの内容物である。
前述の各特許文献はそれぞれ上記の先行技術問題を解決できるが、各特許文献で測定した信号は基本的に抵抗値などの電子信号の一種類であるので、測定された電子信号を抵抗値から伸びた長さの変動値や形成値に直す事が出来るが、業者が事前に作成した対応表(タイバーの直径負荷トン数と応変値の対照表)に基づき、ヤング率(各材料により違う)に合わせる。［当該ヤング率の定義とは、弾性限度内で、横応変対縦応変の比は材料の種類により、それぞれ一定の比較値があり、当該比較値がヤング率と呼ばれる。つまり、応力を縦軸にし、応変を横軸にする事により、一つの応力/応変図が作成できる。弾性応変区内の傾斜をヤング率(Ｙｏｕｎｇ'ｓ ｍｏｄｕｌｕｓ)と称する］。それで、型締力が計算で得られる。ということで、型締力の検知方法を更に改善する必要がある。
アメリカ特許公告６，９３５，１８８号明細書 アメリカ特許公告６，９４１，８２０号明細書 中国特許公告６７１４３８号明細書 中国特許公告６９２９６６号明細書 ドイツ特許公告２０３１７１３７.３号明細書 ドイツ特許公告２０３１７４３１.３号明細書 日本特許第３０９７１１８号明細書 日本特許第３０９８７０４号明細書
上記の従来技術で不足な部分に対して、発明者が提供する問題解決の手段としては、主に型締力歪ゲージ及びその検知信号転換装置の設計である。当該歪ゲージは主に以下のものを包括する。少なくとも本体に一つの貯蔵槽を持つ一つの本体。本体と連結し、その一部分が本体外部に露出し、信号ケーブルが取り付けられる一つの検知板。当該信号転換プログラムキャリアーは検知板の信号ケーブルと連結し、なお内部に型締力の数値を転換するプログラムの持っている一つの信号転換プログラムキャリアー。信号転換プログラムキャリアーと連結し、力数値の出力を形成する一つの出力装置などにより構成されます。検知板の検知により信号ケーブル経由で信号を信号転換プログラムキャリアーに伝達し、数値転換プログラムの計算により、当該力数値を出力する。
請求項１の発明は、本体、検知板、信号転換ポログラムキャリアー及び出力装置を含み、
本体は検知板を載せる物、当該検知板は本体と連結し、且つ一部分が本体外部に露出し、検知板から信号ケーブルが伸ばし、当該信号転換ポログラムキャリアーは検知板の信号ケーブルと連結し、且つ当該信号転換ポログラムキャリアーの内部には型締力の数値転換プログラムが内蔵され、当該出力装置は信号転換ポログラムキャリアーと連結し、力数値の出力と形成し、検知板の検知により、信号ケーブルが信号を信号転換ポログラムキャリアーに伝達し、力数値転換プログラムの計算で当該力数値を出力することを特徴とする型締力歪ゲージ及びその検知信号転換装置としている。
請求項２の発明は、請求項１記載の型締力歪ゲージ及びその検知信号転換装置において、当該本体は一つの環状物であり、且つ当該検知板はその環状物の内部側面から露出していることを特徴とする型締力歪ゲージ及びその検知信号転換装置としている。
請求項３の発明は、請求項１記載の型締力歪ゲージ及びその検知信号転換装置において、当該信号転換ポログラムキャリアーは一つのチップであり、且つ力数値転換プログラムキャリアーは当該チップに内蔵されていることを特徴とする型締力歪ゲージ及びその検知信号転換装置としている。
請求項４の発明は、請求項１記載の型締力歪ゲージ及びその検知信号転換装置において、当該本体には少なくとも一つの貯蔵槽が設置され、且つ当該貯蔵槽の内部には信号ケーブルが通れる穿孔のある軟質ワッシャーが配置されていることを特徴とする型締力歪ゲージ及びその検知信号転換装置としている。
請求項５の発明は、請求項１記載の型締力歪ゲージ及びその検知信号転換装置において、当該出力装置は一つのモニターであることを特徴とする型締力歪ゲージ及びその検知信号転換装置としている。
本発明は前の同じ出願人の前述出願案の色々な利点を持つ以外、力数値転換プログラムで得た信号をスピーディーな計算で型締力の数値を計算できる。抵抗値を省略して伸ばす長さの変動値や形成値に転換する。参照表に対応する複雑さを免除し、スピーディーに型締力の結果を得られ、対応の方法を提供できる。
図３ないし図５をご参照下さい。本発明は主に型締力歪ゲージ及び検知信号転換装置に係わり、当該歪ゲージ(３)は主に下記のものを含む。
本体(３１) 、当該本体(３１)が実際に使用される時の形としては環状物であることができ、それで成型機(４)のタイバー(４１)に対し枠を形成し、或いは他のタイバー(４１)と固定できる方法でもよい。例えば、タイバー(４１)に平らに貼り付けるとか。(「平らな固定式」とも呼ばされるが、図式には表現されていない) 当該本体(３１)は少なくとも一つの貯蔵槽(３１１)を設ける。当該貯蔵槽(３１１)の内部に一つの軟質のワッシャー(３１２)を設置し、当該ワッシャー(３１２)には対応信号ケーブル(３２１)が通れる穿孔(３１３)が配置され、当該信号ケーブル(３２１)の関連内容は後に説明致します。
検知板(３２) 、当該検知板(３２)は本体(３１)と連結し(図式で表現する実施例での検知板は二セットを設計できる)、なおその一部分を本体(３１)から露出する。本体(３１)が環状形である場合、当該検知板(３２)は環状物の内部面から露出する。それに、当該検知板(３２)から得た信号を転送する信号ケーブル(３２１)が伸ばされる。安定性を求めるため、当該信号ケーブル(３２１)はワッシャー(３１２)の穿孔(３１３)により伸ばす事が可能である。
信号転換ポログラムキャリアー(３３) 、当該信号転換ポログラムキャリアー(３３)と検知板(３２)の信号ケーブル(３２１)と連結し、当該信号転換ポログラムキャリアー(３３)の内部には型締力の数値転換プログラムが内蔵されている。当該信号転換ポログラムキャリアー(３３)は一つのチップであることができ、当該力数値転換プログラム(３３１)は当該チップの内部に内蔵されている。本体(３１)の内部に設計される場合、前述のワッシャー(３１２)は材質の柔軟性及び弾性により、信号転換ポログラムキャリアー(３３)を保護・緩和する事ができる。本発明の図式で標示する実施例では、当該信号転換ポログラムキャリアー(３３)を出力装置(３４)に配置する事も可能である。
出力装置(３４) 、当該出力装置(３４)は信号転換ポログラムキャリアー(３３)と連結し、力数値の出力を形成する。当該出力装置(３４)は基本的に一つのモニターであり、モニターで型締力の数値を表示するが、但し当該出力装置(３４)はモニターの形だけではなく、プリンターや音表示機器などの形でもよい。
尚、本発明は出力装置(３４)の機能面では、一つのタイバー(４１)から四つのタイバー(４１)の同期使用に対応する事が可能であり、内部回路配置により、一つのタイバー(４１)から四つのタイバー(４１)の型締力の数値(ＴＯＴＡＬ ＦＯＲＣＥ)を出力する事が可能である。モニターを例とすると、四つの数値を表示する画面を表示でき、また内蔵の計算器を合わせると、もう一つの画面を増設でき、四つのタイバー(４１)の型締力の数値のトータル値を表示する力数値の総合とする。
その以外、本発明はまた警告装置を内蔵し、使用者が型締め過程での操作条件に基づき、自らから限定値を入力できる(当該限定値は、型締め過程での型締力の異常限界値である)。本発明が型締力の数値が異常数値になったと一旦検知すると、ランプ表示、ブザー表示、振動表示などの警告装置により、使用者に提示・告知し、成型商品の安定度を確保し、型が損害しないようにする。或いは、使用者は自ら当該タイバー(４１)の材質や寸法などの条件を入力でき、本発明の内蔵プログラムにより当該異常限界値を計算してもよい。
本発明のもう一つの機能として、機器操作期間では、型合わせの前にゼロに戻すべき。そうしないと、誤差が累積される恐れがある。機器本体としては特にゼロに戻すスイッチを取り付ける必要はない。各試験過程が終わると、本発明は自動的にゼロ(ＡＵＴＯ ＲＥＳＥＴ)に戻せる。またカスタムモード(ＣＵＳＴＯＭ ＭＯＤＥ)を使用でき、使用者は機器のフルスケール(ＦＵＬＬ ＳＣＡＬＥ)での力数値を設定する事ができる。機器が設定されたフルスケールの範囲以内の場合、違う数値なら、それぞれの違う力数値を表示できる。
型を締める時、型締力を測定するため、リアプレートが型の固定部分に力を入れると(この場合の図式はここに説明しない)、リアプレートが受ける固定部分の力のフードバック(Ｆｅｅｄｂａｃｋ)はタイバーと同様であるため、本発明の歪ゲージ(３)は検知板(３２)の検知により、変形時の材質変形で発生する抵抗値(或いは変化値)などの信号を信号ケーブル(３２１)で信号転換ポログラムキャリアー(３３)に伝達でき、力数値転換プログラム(３３１)の計算で当該数値を出力装置(３４)に出力する。
従来技術が成型機に取り付ける場合の立体図である。 もう一つの従来技術が成型機に取り付ける場合の立体図である。 本発明が成型機に取り付ける場合の立体図である。 本発明の歪ゲージ(出力装置及び信号転換ポログラムキャリアーを含まず)の立体分解図である。 出力装置を含む本発明が成型機に取り付けられる場合の断面表示図である。
符号の説明
(１) 成型機
(１１) ゲージ
(１２) タイバー
(２) 成型機
(２１) 歪ゲージ
(２１１) 検知板
(２１２) 信号ケーブル
(２２) タイバー
(３) 歪ゲージ
(３１) 本体
(３１１) 貯蔵槽
(３１２) ワッシャー
(３１３) 穿孔
(３２) 検知板
(３２１) 信号ケーブル
(３３) 信号転換ポログラムキャリアー
(３３１) 力数値転換プログラム
(３４) 出力装置
(４) 成型機
(４１) タイバー

Claims (5)

  1. 本体、検知板、信号転換ポログラムキャリアー及び出力装置を含み、
    本体は検知板を載せる物、当該検知板は本体と連結し、且つ一部分が本体外部に露出し、検知板から信号ケーブルが伸ばし、当該信号転換ポログラムキャリアーは検知板の信号ケーブルと連結し、且つ当該信号転換ポログラムキャリアーの内部には型締力の数値転換プログラムが内蔵され、当該出力装置は信号転換ポログラムキャリアーと連結し、力数値の出力と形成し、検知板の検知により、信号ケーブルが信号を信号転換ポログラムキャリアーに伝達し、力数値転換プログラムの計算で当該力数値を出力することを特徴とする型締力歪ゲージ及びその検知信号転換装置。
  2. 請求項１記載の型締力歪ゲージ及びその検知信号転換装置において、当該本体は一つの環状物であり、且つ当該検知板はその環状物の内部側面から露出していることを特徴とする型締力歪ゲージ及びその検知信号転換装置。
  3. 請求項１記載の型締力歪ゲージ及びその検知信号転換装置において、当該信号転換ポログラムキャリアーは一つのチップであり、且つ力数値転換プログラムキャリアーは当該チップに内蔵されることを特徴とする型締力歪ゲージ及びその検知信号転換装置。
  4. 請求項１記載の型締力歪ゲージ及びその検知信号転換装置において、当該本体には少なくとも一つの貯蔵槽が設置され、且つ当該貯蔵槽の内部には信号ケーブルが通れる穿孔のある軟質ワッシャーが配置されることを特徴とする型締力歪ゲージ及びその検知信号転換装置。
  5. 請求項１記載の型締力歪ゲージ及びその検知信号転換装置において、当該出力装置は一つのモニターであることを特徴とする型締力歪ゲージ及びその検知信号転換装置。
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