JP2009160595A - Sensing apparatus, method for judging softening of forming mold, and method for judging filling condition of raw materials into forming mold - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、素材を成形する成形型の軟化ならびに成形型への素材の充填状況を判定する技術に関する。 The present invention relates to a technique for softening a mold for molding a material and determining a filling state of the material into the mold.
特許文献1には、圧延、鍛造、押出し、引き抜き等の塑性加工時に、工具や金型の表面に加えられる圧力または摩擦応力を計測する技術が開示されている。ここでいう摩擦応力とは、工具や金型の表面に加えられた摩擦力を表面積で除した単位面積あたりの摩擦力を意味する。
特許文献1の技術では、工具や金型等の被計測面を薄肉状に形成し、被計測面の裏面から伸びる一対の梁を設け、それら一対の梁の先端の間を薄板で接続し、薄板に生じる歪を測定する一対の歪センサを配設する。一対の歪センサは、薄板の一対の梁に接続する部分にそれぞれ設けられている。歪センサを設け、薄板に生じる歪をそれぞれの歪センサによって測定する。特許文献1の技術によると、被計測面に加えられた圧力や摩擦応力を、一対の歪センサによって測定された歪から算出することができる。例えば、一対の歪センサによって測定された歪の和を計算することで、被計測面に加えられた圧力を算出することができる。あるいは、一対の歪センサによって測定された歪の差を計算することで、被計測面に加えられた摩擦応力を算出することができる。特許文献1の技術によれば、被計測面に加えられた圧力と摩擦応力を同時に測定することができる。
In the technique of
特許文献1の技術は、成形装置の成形型の表面に加えられる圧力や摩擦力を計測する手段として良好に利用することができる。
本発明は、特許文献1の技術を利用する成形装置において、成形型の軟化もしくは成形型への素材の充填状況を判定し、良品率を向上するための技術を提供する。
The technique of
The present invention provides a technique for determining the softening of a mold or the filling state of a material into the mold and improving the yield rate in a molding apparatus using the technique of
本発明は、センシング装置に具現化することができる。この装置は、素材に接して素材を成形する成形型の成形面の一部に設けられた薄肉の第1薄肉部分と、第1薄肉部分の反成形面から互いに平行に伸びている第1梁部対と、第1梁部対の間に伸びている第1連結部と、第1連結部に生じる歪を第1梁部対の一方側で測定する第1歪センサと、第1連結部に生じる歪を第1梁部対の他方側で測定する第2歪センサと、第1歪センサと第2歪センサによって測定された歪の和を計算する第1歪和計算手段と、第1歪センサと第2歪センサによって測定された歪の差を計算する第1歪差計算手段と、第1歪和計算手段が計算した歪の和及び/又は第1歪差計算手段が計算した歪の差に関する成形型の軟化判定範囲を記憶しており、成形型による一又は複数回の成形サイクル毎に、各成形サイクルにおいて同一のタイミングで第1歪和計算手段が計算した歪の和及び/又は第1歪差計算手段が計算した歪の差を入力し、入力した歪の和及び/又は歪の差が記憶している軟化判定範囲にあるのか否かを判定する第1判定手段を備えている。
第1薄肉部分は、成形面において軟化による影響を受けやすい箇所に形成されることが好ましいが、その設置箇所が特別に限定されるものではない。例えば、成形面上の成形加工時に高温の素材と接触する時間の長い部分に、第1薄肉部分を設けてもよい。
The present invention can be embodied in a sensing device. This apparatus includes a first thin-walled portion provided on a part of a molding surface of a mold for molding the material in contact with the material, and a first beam extending in parallel with each other from an anti-molding surface of the first thin-walled portion. A first connection part extending between the pair of parts, a first beam part pair, a first strain sensor for measuring strain generated in the first connection part on one side of the first beam part pair, and a first connection part A second strain sensor for measuring the strain generated in the first beam portion pair on the other side, a first strain sum calculating means for calculating a sum of strains measured by the first strain sensor and the second strain sensor, A first strain difference calculating means for calculating a difference between strains measured by the strain sensor and the second strain sensor; a strain sum calculated by the first strain sum calculating means; and / or a strain calculated by the first strain difference calculating means. The mold softening judgment range related to the difference between the molds is memorized, and each molding cycle is performed for each molding cycle or cycles. The strain sum calculated by the first strain sum calculating means and / or the strain difference calculated by the first strain difference calculating means are input at the same timing, and the inputted strain sum and / or strain difference is stored. First determining means for determining whether or not the softening determination range is within the range.
The first thin portion is preferably formed at a location that is easily affected by softening on the molding surface, but the installation location is not particularly limited. For example, you may provide a 1st thin part in a part with a long time which contacts a high temperature raw material at the time of the shaping | molding process on a shaping | molding surface.
上記した構造を有するセンシング装置では、成形型に充填される素材が成形面に加える力や熱に応じて、第1薄肉部分が歪むとともに、第1薄肉部分に第1梁部対を介して接続されている第1連結部にも歪が生じる。第1連結部に生じた歪は、第1歪センサと第2歪センサによって測定される。第1歪センサは、第1連結部に生じた歪を、第1連結部の第1梁部対の一方に接続する側の部分で測定する。第2歪センサは、第1連結部に生じた歪を、第1連結部の第1梁部対の他方に接続する側の部分で測定する。
第1歪センサと第2歪センサによって測定された歪は、第1歪和計算手段と第1歪差計算手段に入力され、両センサで測定された歪の和及び歪の差が計算される。計算された歪の和は、第1薄肉部分に加えられた圧力に対応し、計算された歪の差は、第1薄肉部分に加えられた摩擦応力に対応する。
In the sensing device having the above-described structure, the first thin portion is distorted according to the force and heat applied to the molding surface by the material filled in the mold, and is connected to the first thin portion via the first beam portion pair. Distortion also occurs in the first connecting portion. The strain generated in the first connecting portion is measured by the first strain sensor and the second strain sensor. A 1st strain sensor measures the distortion which arose in the 1st connection part in the part by the side connected to one side of the 1st beam part pair of a 1st connection part. A 2nd strain sensor measures the distortion which arose in the 1st connection part in the part by the side connected to the other of the 1st beam part pair of a 1st connection part.
The strain measured by the first strain sensor and the second strain sensor is input to the first strain sum calculation means and the first strain difference calculation means, and the sum of the strains measured by both sensors and the difference between the strains are calculated. . The calculated strain sum corresponds to the pressure applied to the first thin portion, and the calculated strain difference corresponds to the frictional stress applied to the first thin portion.
成形型によって素材を成形品に成形する成形サイクルは繰り返し行われ、多数個の成形品が成形されていく。本明細書では、成形型に素材が配置されて成形加工が開始してから次の素材が成形型に配置されるまでの一連の加工プロセスを、成形サイクルという。すなわち、一回の成形サイクルによって一つの成形品が成形され、複数回の成形サイクルが繰り返し実行されることで、複数の成形品が成形される。 A molding cycle in which a material is molded into a molded product by a molding die is repeatedly performed, and a large number of molded products are molded. In the present specification, a series of processing processes from when a material is placed in a mold and molding is started until the next material is placed in the mold is referred to as a molding cycle. That is, one molded product is molded by one molding cycle, and a plurality of molded products are molded by repeatedly executing a plurality of molding cycles.
上記の成形サイクルを繰り返していくうちに、成形型に軟化が発生することがある。軟化とは、複数回の成形サイクルで成形型に加えられる圧力や熱によって、成形型を形成している材料が焼鈍されることとなり、成形型の硬度が低下する現象をいう。成形型で軟化が発生すると、成形型に残留歪が生じるようになる。成形型に軟化が発生すると、成形サイクルの繰り返しによって、成形型に生じる残留歪も増大していく。
軟化が発生して永久変形(磨耗・変形)してしまった成形型を用いて成形サイクルを実施すると、成形品の不良品率が著しく高くなってしまうという問題が生じる。
As the above molding cycle is repeated, the mold may soften. Softening refers to a phenomenon in which the material forming the mold is annealed by the pressure and heat applied to the mold in a plurality of molding cycles, and the hardness of the mold decreases. When softening occurs in the mold, residual strain occurs in the mold. When softening occurs in the mold, the residual strain generated in the mold increases as the molding cycle is repeated.
When a molding cycle is performed using a mold that has been softened and has been permanently deformed (abrasion / deformation), there arises a problem that the defective product rate of the molded product is significantly increased.
成形型に残留歪が生じるようになると、第1歪センサと第2歪センサによって測定される歪量が大きくなる。また、成形型に力が加えられていないときであっても、第1歪センサと第2歪センサによって歪が測定される。そのことから、第1歪センサと第2歪センサによって測定された歪の和又は歪の差を監視することによって、成形型に軟化が発生しているのか否かを判定することができる。
本発明に係るセンシング装置では、第1判定手段によって成形型の軟化の有無が判定される。第1判定手段は、一成形サイクル又は複数回の成形サイクル毎に、第1歪和計算手段が計算した歪の和及び/又は第1歪差計算手段が計算した歪の差を入力する。入力される歪の和及び/又は歪の差は、各成形サイクルにおいて同一のタイミングで計算されたものである。歪の和及び/又は歪の差を計算するタイミングは、例えば成形サイクルの開始時であってもよいし、成形サイクルの中間時であってもよい。すなわち、素材に対して成形加工を行っていない期間であってもよいし、素材に対して成形加工を行っている期間であってもよい。また、熱間鍛造のように、温度変化が大きい場合、歪センサの温度ドリフト量を差し引くために、センシング装置の温度を計測して、正味の歪が計測できるようにしてもよい。
When residual strain occurs in the mold, the amount of strain measured by the first strain sensor and the second strain sensor increases. Further, even when no force is applied to the mold, the strain is measured by the first strain sensor and the second strain sensor. Therefore, it is possible to determine whether or not softening has occurred in the mold by monitoring the sum of strains or the difference in strains measured by the first strain sensor and the second strain sensor.
In the sensing device according to the present invention, the first determination means determines whether or not the mold is softened. The first determination means inputs the sum of strains calculated by the first strain sum calculation means and / or the strain difference calculated by the first strain difference calculation means for each molding cycle or a plurality of molding cycles. The input strain sum and / or strain difference is calculated at the same timing in each molding cycle. The timing for calculating the sum of strains and / or the difference in strains may be, for example, at the start of the molding cycle or at the middle of the molding cycle. That is, it may be a period during which the material is not subjected to molding or a period during which the material is subjected to molding. Further, when the temperature change is large as in hot forging, in order to subtract the temperature drift amount of the strain sensor, the temperature of the sensing device may be measured so that the net strain can be measured.
第1判定手段は、上記した歪の和及び/又は歪の差に関する成形型の軟化判定範囲を記憶している。そして、入力した歪の和及び/又は歪の差がその軟化判定範囲にあるのか否かを判定することによって、成形型で生じる軟化の有無を正確に判定することができる。軟化判定範囲は、例えば実験や数値計算によって予め求められるものであり、成形型の材質や構造に応じて様々に変化する。軟化判定範囲は、例えば上限値のみによって定めることもできる。この場合、上記した歪の和及び/又は歪の差がその上限値を超えたときに、成形型に軟化が発生したと判定することができる。 The first determination means stores a softening determination range of the mold relating to the above-described sum of strains and / or strain differences. Then, by determining whether the sum of input strains and / or the difference in strain is within the softening determination range, it is possible to accurately determine whether softening occurs in the mold. The softening determination range is obtained in advance by, for example, experiments or numerical calculations, and varies depending on the material and structure of the mold. The softening determination range can be determined only by the upper limit value, for example. In this case, it can be determined that softening has occurred in the mold when the sum of strains and / or the strain difference exceeds the upper limit.
第1判定手段は、歪の和に関する成形型の軟化判定範囲のみを記憶しておき、計算された歪の和のみを入力し、歪の和のみに基づいて成形型の軟化判定を行うことができる。あるいは、第1判定手段は、歪の差に関する成形型の軟化判定範囲のみを記憶しておき、計算された歪の差のみを入力し、歪の差のみに基づいて成形型の軟化判定を行うこともできる。さらに、第1判定手段は、歪の和と歪の差のそれぞれに関する成形型の軟化判定範囲を記憶しておき、計算された歪の和と歪の差の両方を入力して、歪の和に基づく軟化判定と歪の差に基づく軟化判定をそれぞれ行うこともできる。歪の和と歪の差のどちらを用いて軟化を判定するかについては、成形面上で第1薄肉部分を設ける部位に応じて適宜選択することができる。例えば、素材が平行に流動する箇所に第1薄肉部分を設ける場合であれば、第1薄肉部分にはせん断変形が生じる。すなわち、成形型には、成形型がせん断変形したことによる残留歪が生じることになる。このような場合には、第1判定手段は歪の差を用いて軟化を判定することが好ましい。
本発明に係るセンシング装置によると、成形型に軟化が発生したことを検知することができ、軟化によって変形した成形型を用いて成形サイクルが繰り返されることが防止される。それにより、成形品の良品率を向上させることができる。
The first determination means stores only the mold softening determination range related to the sum of strains, inputs only the calculated sum of strains, and performs softening determination of the mold based only on the sum of strains. it can. Alternatively, the first determination means stores only the mold softening determination range relating to the strain difference, inputs only the calculated strain difference, and performs the mold softening determination based only on the strain difference. You can also Further, the first determination means stores a mold softening determination range for each of the strain sum and the strain difference, inputs both the calculated strain sum and the strain difference, and inputs the strain sum. It is also possible to make a softening judgment based on the difference between the softening judgment based on the difference and the difference in strain. Whether to determine softening using the sum of strains or the difference between strains can be selected as appropriate according to the portion where the first thin portion is provided on the molding surface. For example, if the first thin portion is provided at a location where the material flows in parallel, shear deformation occurs in the first thin portion. That is, residual strain is generated in the mold due to shear deformation of the mold. In such a case, it is preferable that the first determining means determine softening using a difference in strain.
According to the sensing device of the present invention, it is possible to detect that the mold has been softened, and it is possible to prevent the molding cycle from being repeated using the mold that has been deformed by the softening. Thereby, the non-defective product rate of the molded product can be improved.
先に説明したように、成形型の軟化を判定するための軟化判定範囲は、例えば実験や数値計算によって予め求めておくことができる。しかしながら、実際の成形時には成形型に加えられる圧力や温度条件等が予定された値と異なることがあり、この場合は軟化判定範囲の修正が必要となる場合がある。このため、上記したセンシング装置では、第1判定手段は、入力した歪の和及び/又は歪の差を用いて、記憶している軟化判定範囲を修正してもよい。このことにより、実際の成形時における圧力や温度条件等を加味して、軟化判定範囲を修正することができる。
また、先に説明したように、成形型に軟化が発生すると、成形型の硬度が著しく低下する。このため、軟化が発生した前後において、第1判定手段に入力される歪の和と歪の差は急激に変化する。従って、先に入力した歪の和又は歪の差とその直後に入力した歪の和又は歪の差の間の増分を監視することで、成形型に軟化が発生したと判定することが可能となる。このことから、本発明に係るセンシング装置では、第1判定手段が、歪の和及び/又は歪の差を入力する度に、記憶している軟化判定範囲を更新してもよい。すなわち、今回の成形サイクルで入力した歪の和及び/又は歪の差に基づいて、次回の成形サイクルで用いる軟化判定範囲を設定することができる。それにより、成形サイクル間での歪の和及び/又は歪の差の増分に基づいて、成形型の軟化判定を行うことができる。
As described above, the softening determination range for determining the softening of the mold can be obtained in advance by, for example, experiments or numerical calculations. However, at the time of actual molding, the pressure and temperature conditions applied to the mold may be different from the planned values, and in this case, the softening determination range may need to be corrected. For this reason, in the sensing device described above, the first determination means may correct the stored softening determination range using the sum of input strains and / or the difference in strains. As a result, the softening determination range can be corrected in consideration of the pressure and temperature conditions during actual molding.
Further, as described above, when softening occurs in the mold, the hardness of the mold significantly decreases. For this reason, before and after the occurrence of softening, the sum of strains input to the first determination means and the difference between the strains change rapidly. Therefore, it is possible to determine that softening has occurred in the mold by monitoring the increment between the sum or strain difference input earlier and the sum or strain difference input immediately thereafter. Become. Therefore, in the sensing device according to the present invention, the first determination unit may update the stored softening determination range each time a strain sum and / or a strain difference is input. That is, the softening determination range used in the next molding cycle can be set based on the sum of strains and / or the strain difference input in the current molding cycle. Thereby, the softening determination of the mold can be performed based on the sum of the strains between the molding cycles and / or the increment of the strain difference.
上記のセンシング装置において、成形型の成形面のうちの成形時に素材が略垂直に流動する部分に、薄肉の第2薄肉部分が設けられていることが好ましい。この場合、第2薄肉部分の反成形面から互いに平行に伸びている第2梁部対と、第2梁部対の間に伸びている第2連結部と、第2連結部に生じる歪を第2梁部対の一方側で測定する第3歪センサと、第2連結部に生じる歪を第2梁部対の他方側で測定する第4歪センサと、第3歪センサと第4歪センサによって測定された歪の和を計算する第2歪和計算手段と、第2歪和計算手段が計算した歪の和に関する素材の材料流動による充填進行判定範囲と充填完了判定範囲を記憶しており、成形型による成形サイクル中に第2歪和計算手段が計算した歪の和を経時的に入力し、入力した歪の和が記憶している充填進行判定範囲にあると判定した以降に、入力した歪の和が充填完了判定範囲にあるのか否かを判定する第2判定手段をさらに備えることが好ましい。
ここで、上記の充填進行判定範囲は、第2連結部が第2薄肉部分と離間する側に撓むときの範囲を示し、上記の充填完了判定範囲は、第2連結部が第2薄肉部分に接近する側に撓むときの範囲を示すことが好ましい。
In the above sensing device, it is preferable that a thin second thin portion is provided in a portion of the molding surface of the molding die where the material flows substantially vertically during molding. In this case, the second beam portion pair extending in parallel with each other from the anti-molding surface of the second thin portion, the second connection portion extending between the second beam portion pair, and the distortion generated in the second connection portion. A third strain sensor for measuring one side of the second beam portion pair, a fourth strain sensor for measuring strain generated in the second connecting portion on the other side of the second beam portion pair, a third strain sensor, and a fourth strain; A second strain sum calculating means for calculating the sum of strains measured by the sensor, and a filling progress judgment range and a filling completion judgment range due to material flow of the material relating to the sum of strains calculated by the second strain sum computing means; And after inputting the sum of strains calculated by the second strain sum calculation means during the molding cycle by the mold over time, and determining that the input sum of strains is within the stored filling progress determination range, A second determination means for determining whether or not the sum of the input strains is within a filling completion determination range; Preferred.
Here, the above-described filling progress determination range indicates a range when the second connecting portion bends away from the second thin portion, and the above-described filling completion determination range indicates that the second connecting portion has the second thin portion. It is preferable to show the range when it bends to the side which approaches.
成形面において、成形時にその成形面に対して素材が垂直に流動する部分は、例えば、成形面の末端に位置する部分であって、素材が最後に充填される部分となる。このような部分に設けられた第2薄肉部分は、素材が成形面の他の部分に加えた熱や圧力によって、素材が実際に接触するよりも以前に変形を開始する。着目すべきは、このときの第2薄肉部分の変形方向が、第2薄肉部分に素材が接触した後の変形方向に対して、逆向きの関係となることである。
第2薄肉部分が上記のように変形することによって、第2薄肉部分に第2梁部対を介して接続されている第2連結部も変形する。詳しくは、素材が第2薄肉部分に接触するまでは、素材が第2薄肉部分へ接近するのに伴って、第2薄肉部分と第2連結部が互いに離間する側に変形する。これは、第2薄肉部が設けられている方向とは逆の方向へ第2連結部が凸形状にたわむとともに、第2連結部が設けられている方向とは逆の方向へ第2薄肉部が凸形状にたわむ、と換言することもできる。素材が第2薄肉部分に接触した後は、素材が第2薄肉部分へ加える圧力に応じて、第2薄肉部分と第2連結部が互いに接近する側に変形する。そのことから、第2連結部が第2薄肉部分と離間する側に変形したことを検出することによって、素材が第2薄肉部分へ接近してきたことを検知することができる。そしてその後に、第2連結部が第2薄肉部分と接近する側に変形する。これは、第2薄肉部が設けられている方向へ第2連結部が凸形状にたわむとともに、第2連結部が設けられている方向へ第2薄肉部が凸形状にたわむ、と換言することもできる。第2連結部がそのような変形をしたことが検出されることによって、素材が第2薄肉部分へ接近してきたことを検知することができる。
In the molding surface, the part where the material flows perpendicularly to the molding surface at the time of molding is, for example, a part located at the end of the molding surface and a part where the material is finally filled. The second thin-walled portion provided in such a portion starts to deform before the material actually contacts by the heat and pressure applied to the other portion of the molding surface. It should be noted that the deformation direction of the second thin portion at this time is opposite to the deformation direction after the material contacts the second thin portion.
When the second thin portion is deformed as described above, the second connecting portion connected to the second thin portion via the second beam portion pair is also deformed. Specifically, until the material comes into contact with the second thin portion, as the material approaches the second thin portion, the second thin portion and the second connecting portion are deformed to be separated from each other. This is because the second connecting portion bends in a convex shape in the direction opposite to the direction in which the second thin portion is provided, and the second thin portion in the direction opposite to the direction in which the second connecting portion is provided. In other words, it can bend into a convex shape. After the material contacts the second thin portion, the second thin portion and the second connecting portion are deformed to approach each other according to the pressure applied to the second thin portion by the material. From this, it is possible to detect that the material has approached the second thin portion by detecting that the second connecting portion is deformed to the side away from the second thin portion. After that, the second connecting portion is deformed to the side approaching the second thin portion. In other words, the second connecting portion is bent in a convex shape in the direction in which the second thin portion is provided, and the second thin portion is bent in a convex shape in the direction in which the second connecting portion is provided. You can also. By detecting that the second connecting portion has undergone such deformation, it is possible to detect that the material has approached the second thin portion.
上記のセンシング装置では、成形サイクル中に第2薄肉部分に生じる歪が、第3歪センサと第4歪センサによって測定され、両センサによって測定された歪の和が、第2判定手段に入力される。第2判定手段は、入力する歪の和に関して、第2連結部が第2薄肉部分と離間する側に撓むときの範囲を示す充填進行判定範囲と、第2連結部が第2薄肉部分に接近する側に撓むときの範囲を示す充填完了判定範囲を記憶している。そして、第2判定手段は、入力した歪の和が記憶している充填進行判定範囲にあると判定した以降に、入力した歪の和が充填完了判定範囲にあるのか否かを判定する。すなわち、素材が第2薄肉部分に接近したことを検知した上で、素材が第2薄肉部分に接触したことを判定する。そのことから、単に素材が第2薄肉部分に加えている圧力を検知する方式に比して、充填完了判定範囲を僅かな圧力に対応する範囲に設定した場合でも、外部からのノイズに起因する誤判定を防止することができる。充填完了判定範囲を僅かな圧力に対応する範囲に設定することができれば、素材の充填完了を的確なタイミングで検知することができ、成形型に過大な成形荷重を無用に加え続けることを防止することができる。
このセンシング装置を用いることで、成形品に欠肉が生じることを良好に防ぐことができる。さらに、成形型による成形荷重を必要最小限の荷重に留めることができる。成形型への負担を低減するとともに、成形品の良品率を向上させることができる。
In the above sensing device, the strain generated in the second thin portion during the molding cycle is measured by the third strain sensor and the fourth strain sensor, and the sum of the strains measured by both sensors is input to the second determination means. The The second determination means includes a filling progress determination range indicating a range when the second connecting portion bends away from the second thin portion with respect to the sum of input strains, and the second connecting portion is set to the second thin portion. The filling completion determination range indicating the range when bending toward the approaching side is stored. Then, after determining that the sum of the input strains is within the stored filling progress determination range, the second determination means determines whether or not the input sum of strains is within the filling completion determination range. That is, it is determined that the material has contacted the second thin portion after detecting that the material has approached the second thin portion. Therefore, even when the filling completion determination range is set to a range corresponding to a slight pressure as compared with the method of simply detecting the pressure applied to the second thin portion by the material, it is caused by noise from the outside. An erroneous determination can be prevented. If the filling completion judgment range can be set to a range corresponding to a slight pressure, the completion of filling of the material can be detected at an appropriate timing, and an excessive molding load is prevented from being applied unnecessarily to the mold. be able to.
By using this sensing device, it is possible to satisfactorily prevent the molded product from being thin. Furthermore, the molding load by the molding die can be kept to the minimum necessary load. It is possible to reduce the burden on the mold and improve the yield rate of molded products.
上記したセンシング装置において、成形型の成形面のうちの成形時に素材が略平行に流動する部分に、薄肉の第3薄肉部分が設けられていることが好ましい。この場合、第3薄肉部分の反成形面から互いに平行に伸びている第3梁部対と、第3梁部対の間に伸びている第3連結部と、第3連結部に生じる歪を前記第3梁部対の一方側で測定する第5歪センサと、第3連結部に生じる歪を第3梁部対の他方側で測定する第6歪センサと、第5歪センサと第6歪センサによって測定された歪の和を計算する第3歪和計算手段と、第5歪センサと第6歪センサによって測定された歪の差を計算する第3歪差計算手段と、第3歪和計算手段が計算した歪の和に関する素材の材料流動による充填完了判定範囲及び第3歪差計算手段が計算した歪の差に関する素材の材料流動による充填進行判定範囲を記憶しており、成形型による成形サイクル中に第3歪和計算手段が計算した歪の和及び第3歪差計算手段が計算した歪の差を経時的に入力し、入力した歪の差が記憶している充填進行判定範囲にあると判定した以降に、入力した歪の和が記憶している充填完了判定範囲にあるのか否かを判定する第3判定手段をさらに備えることが好ましい。 In the above-described sensing device, it is preferable that a thin third thin portion is provided in a portion of the molding surface of the molding die where the material flows substantially in parallel. In this case, the third beam portion pair extending in parallel with each other from the anti-molding surface of the third thin portion, the third connection portion extending between the third beam portion pair, and the distortion generated in the third connection portion. A fifth strain sensor for measuring one side of the third beam portion pair, a sixth strain sensor for measuring strain generated in the third connecting portion on the other side of the third beam portion pair, a fifth strain sensor, and a sixth A third strain sum calculating means for calculating a sum of strains measured by the strain sensor; a third strain difference calculating means for calculating a difference between strains measured by the fifth strain sensor and the sixth strain sensor; The filling completion determination range by the material flow of the material related to the sum of the strains calculated by the sum calculation means and the filling progress determination range by the material flow of the materials related to the strain difference calculated by the third strain difference calculation means are stored. The strain sum calculated by the third strain sum calculation means and the third strain difference calculation means calculated during the molding cycle by The difference between the input strains is input over time, and after determining that the input strain difference is within the memorized filling progress judgment range, is the sum of the input strains within the memorized filling completion judgment range? It is preferable to further include third determination means for determining whether or not.
成形面において、成形時にその成形面に対して素材が平行に流動する部分は、例えば、成形面の中間に位置する部分であって、素材の成形中に素材が流動する部分となる。このような部分に設けられた第3薄肉部分は、素材が流動している間は素材から摩擦力を受けて変形し、成形完了後に素材の流動が停止した後は素材から圧力を受けて変形する。
第3薄肉部分が上記のように変形することによって、第3薄肉部分に第3梁部対を介して接続されている第3連結部も変形する。第3連結部に生じる歪は、第5歪センサと第6歪センサによって測定される。素材が流動している間は、第3連結部が素材から主に摩擦力を受けることから、第5歪センサと第6歪センサによって測定される歪に有意な差が生じる。成形完了後に素材の流動が停止した後は、第3連結部が素材から主に圧力を受けることから、第5歪センサと第6歪センサによって測定される歪の和が有意に増大する。そのことから、第5歪センサと第6歪センサによって測定される歪の差を監視することによって、素材が第3薄肉部分を流動していることを検知することができる。そしてその後、第5歪センサと第6歪センサによって測定される歪の和を監視することによって、流動が停止して成形が完了したことを検知することができる。
In the molding surface, the part where the material flows parallel to the molding surface during molding is, for example, a part located in the middle of the molding surface, which is a part where the material flows during molding of the material. The third thin part provided in such a part is deformed by receiving frictional force from the material while the material is flowing, and deformed by receiving pressure from the material after the flow of the material is stopped after molding is completed. To do.
As the third thin portion is deformed as described above, the third connecting portion connected to the third thin portion via the third beam portion pair is also deformed. The strain generated in the third connecting portion is measured by the fifth strain sensor and the sixth strain sensor. While the material is flowing, the third connecting portion mainly receives frictional force from the material, so that a significant difference occurs in the strain measured by the fifth strain sensor and the sixth strain sensor. After the flow of the material stops after the molding is completed, the third connecting portion receives pressure mainly from the material, so that the sum of strains measured by the fifth strain sensor and the sixth strain sensor is significantly increased. Therefore, by monitoring the difference in strain measured by the fifth strain sensor and the sixth strain sensor, it can be detected that the material flows through the third thin portion. Then, by monitoring the sum of strains measured by the fifth strain sensor and the sixth strain sensor, it is possible to detect that the flow has stopped and the molding has been completed.
上記のセンシング装置では、成形サイクル中に、第5歪センサと第6歪センサによって測定される歪の和と、第5歪センサと第6歪センサによって測定される歪の差が、第3判定手段に入力される。第3判定手段は、入力する歪の差に関する充填進行判定範囲と、入力する歪の和に関する充填完了判定範囲を記憶している。そして、第3判定手段は、入力した歪の差が記憶している充填進行判定範囲にあると判定した以降に、入力した歪の和が記憶している充填完了判定範囲にあるのか否かを判定する。すなわち、素材が第3薄肉部分を流動していることを検知した上で、素材の流動が停止して成形が完了したことを判定する。そのことから、単に素材が第3薄肉部分に加える圧力を検知する方式に比して、充填完了判定範囲を僅かな圧力に対応する範囲に設定した場合でも、外部からのノイズに起因する誤判定を防止することができる。充填完了判定範囲を僅かな圧力に対応する範囲に設定することができれば、素材の充填完了を的確なタイミングで検知することができ、成形型に過大な成形荷重を無用に加え続けることを防止することができる。成形型に過大な荷重が加えられることを防止することができる。 In the above sensing device, the difference between the sum of the strains measured by the fifth strain sensor and the sixth strain sensor and the strain measured by the fifth strain sensor and the sixth strain sensor during the molding cycle is determined by the third determination. Input to the means. The third determination means stores a filling progress determination range related to the difference in input strain and a filling completion determination range related to the sum of input strains. Then, after determining that the difference between the input strains is in the stored filling progress determination range, the third determination means determines whether or not the sum of the input strains is in the stored filling completion determination range. judge. That is, after detecting that the material is flowing in the third thin portion, it is determined that the flow of the material is stopped and the molding is completed. Therefore, even when the filling completion determination range is set to a range corresponding to a slight pressure, compared to a method of simply detecting the pressure applied by the material to the third thin portion, erroneous determination caused by external noise Can be prevented. If the filling completion judgment range can be set to a range corresponding to a slight pressure, the completion of filling of the material can be detected at an appropriate timing, and an excessive molding load is prevented from being applied unnecessarily to the mold. be able to. It is possible to prevent an excessive load from being applied to the mold.
上記のセンシング装置では、各薄肉部は成形面に個別に設けられていてもよいし、1つの薄肉部によって、第1薄肉部と第2薄肉部と第3薄肉部のいずれかが兼用されていてもよい。例えば、第1薄肉部と、第1梁部対と、第1連結部と、第1歪センサと、第2歪センサが、第2薄肉部と、第2梁部対と、第2連結部と、第3歪センサと、第4歪センサとそれぞれ兼用されていてもよい。また、第1歪和計算手段が、第2歪和計算手段を兼用していてもよい。この場合、第1判定手段は、第1歪和計算手段が計算した歪の和及び/又は第1歪差計算手段が計算した歪の差を入力して成形型の軟化判定を実行し、第2判定手段は、第1歪和計算手段と兼用される第2歪和計算手段が計算した歪の和を入力して、素材の充填状況判定を実行する。
上記のセンシング装置によれば、成形品に欠肉が生じることを良好に防ぐことができる。さらに、成形型による成形荷重を必要最小限の荷重に留めることができる。成形型への負担を低減するとともに、成形品の良品率を向上させることができる。
In the above sensing device, each thin portion may be individually provided on the molding surface, and one thin portion serves as one of the first thin portion, the second thin portion, and the third thin portion. May be. For example, the first thin portion, the first beam portion pair, the first connecting portion, the first strain sensor, the second strain sensor, the second thin portion, the second beam portion pair, and the second connecting portion. In addition, the third strain sensor and the fourth strain sensor may be used together. The first distortion sum calculation means may also serve as the second distortion sum calculation means. In this case, the first determination means inputs the sum of the strains calculated by the first strain sum calculation means and / or the strain difference calculated by the first strain difference calculation means, and executes the softening determination of the mold. The second determination means inputs the sum of the strains calculated by the second strain sum calculation means that is also used as the first strain sum calculation means, and executes the material filling state determination.
According to said sensing apparatus, it can prevent favorably that a missing part arises in a molded article. Furthermore, the molding load by the molding die can be kept to the minimum necessary load. It is possible to reduce the burden on the mold and improve the yield rate of molded products.
本発明によると、下記するセンシング装置を具現化することもできる。このセンシング装置は、素材に接して素材を成形する成形型の成形面の一部であって、成形時に素材が略垂直に流動する部分に設けられた薄肉の第2薄肉部分と、第2薄肉部分の反成形面から互いに平行に伸びている第2梁部対と、第2梁部対の間に伸びている第2連結部と、第2連結部に生じる歪を第2梁部対の一方側で測定する第3歪センサと、第2連結部に生じる歪を第2梁部対の他方側で測定する第4歪センサと、第3歪センサと第4歪センサによって測定された歪の和を計算する第2歪和計算手段と、第2歪和計算手段が計算した歪の和に関する素材の材料流動による充填進行判定範囲と充填完了判定範囲を記憶しており、成形型による成形サイクル中に第2歪和計算手段が計算した歪の和を経時的に入力し、入力した歪の和が記憶している充填進行判定範囲にあると判定した以降に、入力した歪の和が充填完了判定範囲にあるのか否かを判定する第2判定手段を備えている。ここで、上記した充填進行判定範囲は、第2連結部が第2薄肉部分と離間する側に撓むときの範囲を示し、充填進行判定範囲は、第2連結部が第2薄肉部分に接近する側に撓むときの範囲を示している。
このセンシング装置によれば、成形品に欠肉が生じることを良好に防ぐことができる。さらに、成形型による成形荷重を必要最小限の荷重に留めることができる。成形型への負担を低減するとともに、成形品の良品率を向上させることができる。
According to the present invention, the following sensing device can also be realized. This sensing device is a part of a molding surface of a molding die for forming a material in contact with the material, and a thin second thin portion provided in a portion where the material flows substantially vertically during molding, and a second thin wall A second beam portion pair extending in parallel with each other from the anti-molding surface of the portion, a second connecting portion extending between the second beam portion pair, and a strain generated in the second connecting portion. A third strain sensor to be measured on one side, a fourth strain sensor to measure the strain generated in the second connecting portion on the other side of the second beam pair, and a strain measured by the third strain sensor and the fourth strain sensor. 2nd strain sum calculation means for calculating the sum of the values, and a filling progress judgment range and a filling completion judgment range by the material flow of the material related to the sum of the strains calculated by the second strain sum calculation means are stored, and molding by the mold The sum of strains calculated by the second strain sum calculation means during the cycle is input over time, and the input sum of strains is recorded. Since it is determined that the filling progresses determination range being the sum of the input distortion and a second determination means for determining whether or not there in complete determination range filling. Here, the above-described filling progress determination range indicates a range when the second connecting portion bends away from the second thin portion, and the filling progress determination range indicates that the second connecting portion approaches the second thin portion. The range when it bends to the side to do is shown.
According to this sensing device, it is possible to satisfactorily prevent the occurrence of lacking in the molded product. Furthermore, the molding load by the molding die can be kept to the minimum necessary load. It is possible to reduce the burden on the mold and improve the yield rate of molded products.
本発明によると、さらに別のセンシング装置を具現化することもできる。このセンシング装置は、素材に接して素材を成形する成形型のの成形面の一部であって、成形時に素材が略平行に流動する部分に設けられた薄肉の第3薄肉部分と、第3薄肉部分の反成形面から互いに平行に伸びている第3梁部対と、第3梁部対の間に伸びている第3連結部と、第3連結部に生じる歪を第3梁部対の一方側で測定する第5歪センサと、第3連結部に生じる歪を第3梁部対の他方側で測定する第6歪センサと、第5歪センサと第6歪センサによって測定された歪の和を計算する第3歪和計算手段と、第5歪センサと第6歪センサによって測定された歪の差を計算する第3歪差計算手段と、第3歪和計算手段が計算した歪の和に関する素材の材料流動による充填完了判定範囲及び第3歪差計算手段が計算した歪の差に関する素材の材料流動による充填進行判定範囲を記憶しており、成形型による成形サイクル中に第3歪和計算手段が計算した歪の和及び第3歪差計算手段が計算した歪の差を経時的に入力し、入力した歪の差が記憶している充填進行判定範囲にあると判定した以降に、入力した歪の和が記憶している充填完了判定範囲にあるのか否かを判定する第3判定手段を備えている。
このセンシング装置によれば、成形品に欠肉が生じることを良好に防ぐことができる。さらに、成形型による成形荷重を必要最小限の荷重に留めることができる。成形型への負担を低減するとともに、成形品の良品率を向上させることができる。
According to the present invention, still another sensing device can be realized. This sensing device is a part of a molding surface of a molding die that molds a material in contact with the material, and a thin third thin portion provided in a portion where the material flows substantially in parallel during molding, The third beam portion pair extending in parallel with each other from the opposite side of the thin-walled portion, the third connection portion extending between the third beam portion pair, and the distortion generated in the third connection portion A fifth strain sensor that is measured on one side, a sixth strain sensor that measures the strain generated in the third connecting portion on the other side of the third beam pair, and a fifth strain sensor and a sixth strain sensor. The third strain sum calculating means for calculating the sum of the strains, the third strain difference calculating means for calculating the difference between the strains measured by the fifth strain sensor and the sixth strain sensor, and the third strain sum calculating means. Material related to the difference in strain calculated by the third strain difference calculating means and the filling completion judgment range due to material flow of the material related to the sum of strains The filling progress judgment range due to material flow is stored, and the sum of strains calculated by the third strain sum calculation means and the strain difference calculated by the third strain difference calculation means during the molding cycle by the mold are input over time. And determining whether the sum of the input strains is within the stored filling completion determination range after determining that the difference between the input strains is within the stored filling progress determination range. It has.
According to this sensing device, it is possible to satisfactorily prevent the occurrence of lacking in the molded product. Furthermore, the molding load by the molding die can be kept to the minimum necessary load. It is possible to reduce the burden on the mold and improve the yield rate of molded products.
本発明によれば、新規で有用な成形型の軟化の判定方法を提供することができる。この方法は、素材に接して素材を成形する成形型の成形面の一部に設けられた薄肉の第1薄肉部分と、第1薄肉部分の反成形面から互いに平行に伸びている第1梁部対と、第1梁部対の間に伸びている第1連結部と、第1連結部に生じる歪を第1梁部対の一方側で測定する第1歪センサと、第1連結部に生じる歪を第1梁部対の他方側で測定する第2歪センサを備えるセンシング装置を用いて、成形型の軟化を判定する。この方法は、成形型による一又は複数回の成形サイクル毎に、各成形サイクルにおいて同一のタイミングで第1歪センサと第2歪センサによって測定された歪の和を計算する第1歪和計算工程と、成形型による一又は複数回の成形サイクル毎に、各成形サイクルにおいて同一のタイミングで第1歪センサと第2歪センサによって測定された歪の差を計算する第1歪差計算工程と、第1歪和計算工程で計算された歪の和及び/又は第1歪差計算工程で計算された歪の差が、予め設定された軟化判定範囲にあるのか否かを判定する第1判定工程を備える。
この方法によると、成形型に軟化が発生したことを検知することができ、軟化によって変形した成形型を用いて成形サイクルが繰り返されることが防止される。それにより、成形品の良品率を向上させることができる。
According to the present invention, a novel and useful method for determining softening of a mold can be provided. In this method, a first thin-walled portion provided on a part of a molding surface of a mold for molding the material in contact with the material, and a first beam extending in parallel with each other from an anti-molding surface of the first thin-walled portion A first connection part extending between the pair of parts, a first beam part pair, a first strain sensor for measuring strain generated in the first connection part on one side of the first beam part pair, and a first connection part The softening of the mold is determined using a sensing device including a second strain sensor that measures the strain generated in the second beam portion on the other side of the first beam portion pair. This method includes a first strain sum calculation step of calculating a sum of strains measured by the first strain sensor and the second strain sensor at the same timing in each molding cycle for every one or a plurality of molding cycles by the mold. And a first strain difference calculation step of calculating a difference between strains measured by the first strain sensor and the second strain sensor at the same timing in each molding cycle for every one or a plurality of molding cycles by the mold. A first determination step for determining whether the sum of the strains calculated in the first strain sum calculation step and / or the difference in strains calculated in the first strain difference calculation step are within a preset softening determination range. Is provided.
According to this method, it is possible to detect the occurrence of softening in the mold, and it is possible to prevent the molding cycle from being repeated using the mold that is deformed by the softening. Thereby, the non-defective product rate of the molded product can be improved.
本発明によれば、素材に接して素材を成形する成形型の成形面の一部であって、成形時に素材が略垂直に流動する部分に設けられた薄肉の第2薄肉部分と、第2薄肉部分の反成形面から互いに平行に伸びている第2梁部対と、第2梁部対の間に伸びている第2連結部と、第2連結部に生じる歪を第2梁部対の一方側で測定する第3歪センサと、第2連結部に生じる歪を第2梁部対の他方側で測定する第4歪センサを備えるセンシング装置を用いて、成形型への素材の材料流動による充填状況を判定する方法を具現化することができる。この方法は、成形型による成形サイクル中に、第3歪センサと第4歪センサによって測定された歪の和を経時的に計算する第2歪和計算工程と、第2歪計算工程で計算された歪の和が、予め設定された素材の材料流動による充填進行判定範囲にあると判定した以降に、予め設定された素材の材料流動による充填完了判定範囲にあるのか否かを判定する第2判定工程を備えている。ここで、充填進行判定範囲は、第2連結部が第2薄肉部分と離間する側に撓むときの範囲を示し、充填完了判定範囲は、第2連結部が第2薄肉部分に接近する側に撓むときの範囲を示すことを特徴とする。
この方法によれば、成形品に欠肉が生じることを良好に防ぐことができる。さらに、成形型による成形荷重を必要最小限の荷重に留めることができる。成形型への負担を低減するとともに、成形品の良品率を向上させることができる。
According to the present invention, a second thin-walled portion that is part of a molding surface of a molding die that molds the material in contact with the material and that is provided in a portion where the material flows substantially vertically during molding, The second beam portion pair extending in parallel with each other from the opposite side of the thin-walled portion, the second connecting portion extending between the second beam portion pair, and the distortion generated in the second connecting portion The material of the raw material to the mold using a sensing device comprising a third strain sensor for measuring one side of the second strain sensor and a fourth strain sensor for measuring the strain generated in the second connecting portion on the other side of the second beam portion pair A method for determining a filling state by flow can be realized. This method is calculated in the second strain calculation step and the second strain calculation step in which the sum of strains measured by the third strain sensor and the fourth strain sensor is calculated over time during the molding cycle by the mold. After determining that the sum of the strains is within the filling progress determination range due to the material flow of the material set in advance, the second determination is made as to whether or not the sum is within the filling completion determination range due to the material flow of the material set in advance. A determination step is provided. Here, the filling progress determination range indicates a range when the second connecting portion bends away from the second thin portion, and the filling completion determination range indicates a side where the second connecting portion approaches the second thin portion. The range when it bends is shown.
According to this method, it is possible to satisfactorily prevent the occurrence of lacking in the molded product. Furthermore, the molding load by the molding die can be kept to the minimum necessary load. It is possible to reduce the burden on the mold and improve the yield rate of molded products.
本発明によると、素材に接して素材を成形する成形型の成形面の一部であって、成形時に素材が略平行に流動する部分に設けられた薄肉の第3薄肉部分と、第3薄肉部分の反成形面から互いに平行に伸びている第3梁部対と、第3梁部対の間に伸びている第3連結部と、第3連結部に生じる歪を第3梁部対の一方側で測定する第5歪センサと、第3連結部に生じる歪を第3梁部対の他方側で測定する第6歪センサを備えるセンシング装置を用いて、成形型への素材の充填状況を判定する他の方法を具現化することもできる。この方法は、成形型による成形サイクル中に、第5歪センサと第6歪センサによって測定された歪の和を経時的に計算する第3歪和計算工程と、成形型による成形サイクル中に、第5歪センサと第6歪センサによって測定された歪の差を経時的に計算する第3歪差計算工程と、第3歪差計算工程で計算された歪の差が予め設定された素材の材料流動による充填進行判定範囲にあると判定した以降に、第3歪和計算工程で計算された歪の和が予め設定された素材の材料流動による充填完了判定範囲にあるのか否かを判定する第3判定工程を備えている。
この方法によれば、成形品に欠肉が生じることを良好に防ぐことができる。さらに、成形型による成形荷重を必要最小限の荷重に留めることができる。成形型への負担を低減するとともに、成形品の良品率を向上させることができる。
According to the present invention, a third thin-walled portion that is a part of a molding surface of a mold that molds the material in contact with the material and that is provided in a portion where the material flows substantially parallel during molding, and the third thin-walled portion A third beam portion pair extending in parallel with each other from the anti-molding surface of the portion, a third connecting portion extending between the third beam portion pair, and a distortion generated in the third connecting portion. Using a sensing device that includes a fifth strain sensor that measures on one side and a sixth strain sensor that measures the strain generated in the third connecting portion on the other side of the third beam pair, the material filling state in the mold Other methods of determining can also be implemented. This method includes a third strain sum calculating step of calculating a sum of strains measured by the fifth strain sensor and the sixth strain sensor over time during a molding cycle by the mold, and a molding cycle by the mold. The third strain difference calculation step for calculating the strain difference measured by the fifth strain sensor and the sixth strain sensor over time, and the strain difference calculated in the third strain difference calculation step is a preset material. After determining that it is in the filling progress determination range due to material flow, it is determined whether or not the sum of strains calculated in the third strain sum calculation step is within a predetermined range for filling completion due to material flow of the material. A third determination step is provided.
According to this method, it is possible to satisfactorily prevent the occurrence of lacking in the molded product. Furthermore, the molding load by the molding die can be kept to the minimum necessary load. It is possible to reduce the burden on the mold and improve the yield rate of molded products.
本発明によると、成形型の軟化又は成形型への素材の充填状況を正確に判定することが可能となり、それらを原因とする成形品の不良発生を効率よく防ぐことができる。それにより、成形品の良品率を向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to accurately determine the softening of the mold or the filling state of the raw material into the mold, and efficiently prevent the occurrence of defects in the molded product. Thereby, the non-defective product rate of the molded product can be improved.
本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の一実施例に係る成形装置2の概略構成を示す図である。成形装置2は、上成形型10と、下成形型12を備えている。下成形型12は、凹部12a,12b,12cを備えており、下支持台14に固定されている。下支持台14の各端には、シャフト4とシャフト16がそれぞれ固定されている。上成形型10は、凹部10aを備えており、上支持台8に固定されている。上支持台8の各端には、シリンダ6とシリンダ18がそれぞれ設けられている。シリンダ6,18は、それぞれシャフト4,16に沿ってスライド可能であり、上成形型10を上下方向に移動することができる。成形装置2は、上成形型10と下成形型12の間に素材(不図示)を配置して上成形型10を下方向へ移動させ、素材を上下の成形型10,12の間の空間10a,12a,12b,12cに充填させることによって、成形品を成形するものである。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a
成形装置2は、さらに、制御装置20を備えている。制御装置20は、モニタ22と、入力手段24を備えている。制御装置20は、成形装置2の成形加工処理を制御する。モニタ22は、成形加工処理の進行状況並びに軟化の発生等の異常の有無、素材の充填状況等を表示する。入力手段24は、キーボードやボタン等の入力部を備えている。制御装置20の成形加工の処理系統については、後で詳しく説明する。
下成形型12はまた、計測装置26,43,57を備えている。計測装置26は、下成形型12の成形面12dの反成形面側に設けられている。計測装置43は、凹部12cの底面12eの反成形面側に設けられている。計測装置57は、凹部12cの側面12fの反成形面側に設けられている。計測装置26,43,57は、下成形型12の所定の位置に、圧入あるいは焼き嵌め等の手法によって設けることができる。計測装置26,43,57は、下成形型12と一体成形してもよい。
本実施例では、下成形型12の軟化の有無を計測装置26で測定される歪によって判定する。また、下成形型12への素材の充填状況を、測定装置43で測定される歪と、測定装置57で測定される歪によって判定する。測定される歪は、測定装置データ出力用の開孔部111を通じて、有線もしくは無線でデータを出力する。
The
The
In this embodiment, the presence or absence of softening of the
図2は、成形面12dにおける成形装置2の部分断面図である。計測装置26は、下成形型12の成形面12dに加えられる力を測定する装置である。成形面12dの一部には、第1薄肉部分29が形成されている。すなわち、下成形型12では、第1薄肉部分29の部分が、その周囲の部分に対して薄肉に形成されている。第1薄肉部分29の裏面28側(反成形面側)には空洞32が形成されており、その中に計測装置26が設けられている。
計測装置26は、第1梁部対34,42と、第1連結板38と、第1歪センサ36と、第2歪センサ40を備えている。第1梁部対34,42は、第1薄肉部分29の裏面28側から互いに平行に伸びている。第1梁部34と第1梁部42は、互いに同一の板形状を有している。第1梁部対34,42は、それぞれを個別に作製した上で、第1薄肉部分29に固着されている。なお、第1梁部対34,42は、第1薄肉部分29と一体に形成することもできる。
第1連結板38は、第1梁部対34,42の間に伸びており、第1梁部対34,42の先端部に接続されている。第1連結板38は、板形状を有している。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the
The measuring
The first connecting
第1連結板38の下面(図2中の下方表面)には、第1歪センサ36と第2歪センサ40が設けられている。第1歪センサ36は、第1梁部34が第1連結板38に接続している接続部に設けられている。第2歪センサ40は、第1梁部42が第1連結板38に接続している接続部に設けられている。第1歪センサ36と第2歪センサ40は、第1梁部対34,42が対向している方向に並んでおり、上記の方向において第1連結板38に生じた歪を測定する。
A
図3は、凹部12cにおける成形装置2の部分断面図である。計測装置43は、下成形型12の凹部12cの底面12eに加えられる力を測定する装置である。底面12eの一部には、第2薄肉部分44が形成されている。すなわち、下成形型12では、第2薄肉部分44の部分が、その周囲の部分に対して薄肉に形成されている。第2薄肉部分44の裏面45側(反成形面側)には空洞46が形成されており、その中に計測装置43が設けられている。
計測装置43は、第2梁部対48,56と、第2連結板52と、第3歪センサ50と、第4歪センサ54を備えている。第2梁部対48,56は、第2薄肉部分44の裏面45側から互いに平行に伸びている。第2梁部48と第2梁部56は、互いに同一の板形状を有している。第2梁部対48,56は、それぞれを個別に作製した上で、第2薄肉部分44に固着されている。なお、第2梁部対48,56は、第2薄肉部分44と一体に形成することもできる。
第2連結板52は、第2梁部対48,56の間に伸びており、第2梁部対48,56の先端部に接続されている。第2連結板52は、板形状を有している。
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the
The measuring
The second connecting
第2連結板52の下面(図3中の下方表面)には、第3歪センサ50と第4歪センサ54が設けられている。第3歪センサ50は、第2梁部48が第2連結板52に接続している接続部に設けられている。第4歪センサ54は、第2梁部56が第2連結板52に接続している接続部に設けられている。第3歪センサ50と第4歪センサ54は、第2梁部対48,56が対向している方向に並んでおり、上記の方向において第2連結板52に生じた歪を測定する。
A
計測装置57は、下成形型12の凹部12cの側面12fに加えられる力を測定する装置である。側面12fの一部には、第3薄肉部分58が形成されている。すなわち、下成形型12では、第3薄肉部分58の部分が、その周囲の部分に対して薄肉に形成されている。第3薄肉部分58の裏面59側(反成形面側)には空洞60が形成されており、その中に測定装置57が設けられている。
測定装置57は、第3梁部対62,70と、第3連結板66と、第5歪センサ64と、第6歪センサ68を備えている。第3梁部対62,70は、第3薄肉部分58の裏面59側から互いに平行に伸びている。第3梁部62と第3梁部70は、互いに同一の板形状を有している。第3梁部対62,70は、それぞれを個別に作製した上で、第3薄肉部分58に固着されている。なお、第3梁部対62,70は、第3薄肉部分58と一体に形成することもできる。
第3連結板66は、第3梁部対62,70の間に伸びており、第3梁部対62,70の先端部に接続されている。第3連結板66は、板形状を有している。
The measuring
The measuring
The third connecting
第3連結板66の下面(図2中の右方表面)には、第5歪センサ64と第6歪センサ68が設けられている。第5歪センサ64は、第3梁部62が第3連結板66に接続している接続部に設けられている。第6歪センサ68は、第3梁部70が第3連結板66に接続している接続部に設けられている。第5歪センサ64と第6歪センサ68は、第3梁部対62,70が対向している方向に並んでおり、上記の方向において第3連結板66に生じた歪量を測定する。
A
上記の成形装置2において、第1梁部対34,42と、第2梁部対48,56と、第3梁部対62,70と、第1連結板38と、第2連結板52と、第3連結板66は、下成形型12と同じ材料で形成することもできるし、異なる材料で形成することもできる。本実施例では、第1梁部対34,42と、第2梁部対48,56と、第3梁部対62,70と、第1連結板38と、第2連結板52と、第3連結板66は、下成形型12と同じ材料で形成されている。各梁部対や各連結板を下成形型12と同じ材料で形成しておくと、第1薄肉部分29と、第2薄肉部分44と、第3薄肉部分58に加えられた力や熱による影響をより正確に計測することができる。
In the
図4は、成形装置2の電気的な処理系統の構成を示すブロック図である。図4に示すように、成形装置2は、第1歪センサ36と第2歪センサ40に接続された第1計算手段72と、第3歪センサ50と第4歪センサ54に接続された第2計算手段78と、第5歪センサ64と第6歪センサ68に接続された第3計算手段84と、第1計算手段72に接続された第1判定手段90と、第2計算手段78に接続された第2判定手段94と、第3計算手段84に接続された第3判定手段100と、第1判定手段90と第2判定手段94と第3判定手段100に接続された成形サイクル制御手段106と、入力手段24と、モニタ22を備えている。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of an electrical processing system of the
成形型10,12による成形加工処理は、成形サイクル制御手段106によって制御されている。成形型10,12による成形加工処理は、素材を成形型10,12の間の空間10a,12a,12b,12cに配置する処理と、上成形型10を押し下げることで、下成形型12上に配置した素材を加圧する処理と、素材を加圧状態で固化させる処理と、固化後の成形品を成形型10,12から取り出す工程等を備えている。本実施例では、上記の一連の成形加工処理を、成形サイクルという。成形装置2では、上記の成形サイクルを繰り返すことで、成形品を成形する。
モニタ22には、成形サイクル制御手段106の制御によって実行される成形サイクルの進捗状況が表示される。成形サイクルの開始および停止等の、操作者からの指示は、入力手段24によって入力され、成形処理制御装置106は、入力された指示に従って成形サイクルを実行していく。
Molding processing by the
The
第1計算手段72と第2計算手段78と第3計算手段84の計算処理は、実質的に同一である。従って、以下では第1計算手段72の計算処理について詳細に説明し、第2計算手段78と第3計算手段84については重複する説明を避けるように努める。 The calculation processes of the first calculation means 72, the second calculation means 78, and the third calculation means 84 are substantially the same. Therefore, hereinafter, the calculation process of the first calculation means 72 will be described in detail, and an effort will be made to avoid overlapping description of the second calculation means 78 and the third calculation means 84.
第1計算手段72は、第1歪和計算手段74と、第1歪差計算手段76を備えている。第1歪和計算手段74は、第1歪センサ36と第2歪センサ40のそれぞれが測定した歪の和を算出する。一方、第1歪差計算手段76は、第1歪センサ36と第2歪センサ40のそれぞれが測定した歪の差を算出する。以下に説明するように、歪の和は、第1薄肉部分29における成形面12dに垂直に加えられた力と熱に応じて変化する。また、歪の差は、第1薄肉部分29における成形面12dに平行に加えられた力と熱に応じて変化する。
The first calculation means 72 includes first distortion sum calculation means 74 and first distortion difference calculation means 76. The first strain sum calculation means 74 calculates the sum of strains measured by the
第1薄肉部分29に垂直方向から圧力が加えられると、第1薄肉部分29は下方に向かって撓む。このとき、第1梁部対34,42は、その先端部が互いに離反するようにして、互いに反対方向に傾倒しようとする。その結果、第1連結板38は、第1梁部対34,42の中間位置を基準に鏡面対称的(偶関数的)に変形する。また、第1薄肉部分29に対して負圧が加えられたときや、垂直方向から熱が加えられたときには、第1薄肉部分29は上方に向かって撓む。このとき、第1梁部対34,42は、その先端部が互いに接近するようにして、互いに反対方向に傾倒しようとする。この場合でも、第1連結板38は、第1梁部対34,42の中間位置を基準に鏡面対称的(偶関数的)に変形する。このように、第1薄肉部分29に加えられた力及び熱に対して、第1連結板38は鏡面対称的(偶関数的)に変形する。従って、第1薄肉部分29に加えられた圧力に対し、第1梁部対34,42のそれぞれは略同一の歪量を出力する。
When pressure is applied to the first
一方、第1薄肉部分29に平行方向からの力や熱が加えられたときには、力又は熱が加えられた方向の上手側では第1薄肉部分29が下方に向かって撓み、下手側では第1薄肉部分29が上方に向かって撓む。このとき、第1梁部対34,42は、同じ向きに傾倒しようとする。その結果、第1連結板38は、第1梁部対34,42の中間位置を基準に点対称的(奇関数的)に変形する。従って、第1薄肉部分29に対して平行に加えられた力や熱に対し、第1歪センサ36と第2歪センサ40のそれぞれは大きさが等しく符号(正負)が逆の歪量を出力する。
以上のことから、第1歪センサ36と第2歪センサ40が測定した歪の和(あるいは平均値)は、第1薄肉部分29に対して平行方向に加えられた力に起因する歪が相殺されて、第1薄肉部分29に対して垂直方向に加えられた力に起因する歪を正しく示すこととなる。また、第1歪センサ36と第2歪センサ40が測定した歪の差は、第1薄肉部に対して垂直方向に加えられた力に起因する歪が相殺されて、第1薄肉部分29に対して平行方向に加えられた力に起因する歪を正しく示すこととなる。
On the other hand, when a force or heat from a parallel direction is applied to the first
From the above, the sum (or average value) of the strains measured by the
第2計算手段78は、第2歪和計算手段80と、第2歪差計算手段82を備えている。第2歪和計算手段80は、第3歪センサ50と第4歪センサ54のそれぞれが測定した歪量の和を算出する。一方、第2歪差計算手段76は、第3歪センサ50と第4歪センサ54のそれぞれが測定した歪量の差分を算出する。第3歪センサ50と第4歪センサ54が測定する歪の和は、第2薄肉部分44に垂直に加えられた力と熱に応じて変化する。また、第3歪センサ50と第4歪センサ54が測定する歪の差は、第2薄肉部分44に平行に加えられた力と熱に応じて変化する。第2計算手段78が実行する計算処理は、第1計算手段72と実質的に同じである。
The second calculation means 78 includes a second distortion sum calculation means 80 and a second distortion difference calculation means 82. The second strain sum calculation means 80 calculates the sum of the strain amounts measured by the
第3計算手段84は、第3歪和計算手段86と、第3歪差計算手段88を備えている。第3歪和計算手段86は、第5歪センサ64と第6歪センサ68のそれぞれが測定した歪の和を算出する。一方、第3歪差計算手段76は、第5歪センサ64と第6歪センサ68のそれぞれが測定した歪の差分を算出する。第5歪センサ64と第6歪センサ68が測定する歪の和は、第3薄肉部分58に垂直に加えられた力と熱に応じて変化する。また、第5歪センサ64と第6歪センサ68が測定する歪の差は、第3薄肉部分58に平行に加えられた力と熱に応じて変化する。第3計算手段84が実行する計算処理は、第1計算手段72と実質的に同じである。
The third calculation means 84 includes third distortion sum calculation means 86 and third distortion difference calculation means 88. The third strain sum calculation means 86 calculates the sum of the strains measured by the
第1判定手段90は、第1歪和計算手段74が計算した歪の和に関する軟化判定範囲を記憶している軟化判定範囲記憶手段92を備えている。第1判定手段90は、一成形サイクル毎に、各成形サイクルにおいて同一のタイミングで第1計算手段72で計算された歪の和が、軟化判定範囲記憶手段92に記憶している軟化判定範囲にあるのか否かを判定する。図5に、第1歪和計算手段74で計算される歪の和の経時的変化を表わす図を示す。本実施例では、各成形サイクルの終了時に第1歪センサ36と第2歪センサ40で測定した歪の和を用いて軟化を判定している。一般的に、使用を開始する前の下成形型12には軟化等の不具合は発生していないため、残留歪も発生していない(すなわち、第1歪センサ36と第2歪センサ40では、「0」という歪量がそれぞれ測定される)。しかしながら、成形サイクルを繰り返していくと、下成形型12に加えられる熱履歴等によって、下成形型12には残留歪が発生する。例えば、第1回目の成形サイクルが終了する時t1には、計算された歪の和から、Δdt1の残留歪が生じていることが計算される。残留歪の量は、成形サイクルを重ねる毎に、Δdt2,…,Δdtiといったように、大きくなっていく。
The
本実施例では、上記した歪の和から計算される下成形型12の軟化割合を用いて、下成形型12の軟化の有無を判定している。図6に、軟化判定範囲と歪の和の関係を表わす図を示す。下成形型12の軟化割合は、例えば、下成形型12の使用開始時に検出された歪の和から各成形サイクルが終了するタイミングにおいて検出された歪の和を引いた値を、下成形型12の使用開始時に検出された歪の和で除して計算することができる。
軟化判定範囲記憶手段92には軟化が発生したと判定される軟化割合の閾値(基準値)が記憶されており、第1判定手段90は、一成形サイクル毎に入力される歪の和と閾値とを比較する。例えば、図6の場合であれば、閾値(基準値)は40%であり、入力される歪の和の軟化割合が40%以上となったときに軟化判定範囲にあると判定される。入力された歪の和が軟化判定範囲にあると判定されると、軟化判定信号が成形サイクル制御手段106へ入力される。
In the present embodiment, the presence / absence of softening of the
The softening determination range storage means 92 stores a threshold value (reference value) of the softening ratio at which it is determined that softening has occurred, and the first determination means 90 includes the sum of the strain input for each molding cycle and the threshold value. And compare. For example, in the case of FIG. 6, the threshold value (reference value) is 40%, and it is determined that the threshold is within the softening determination range when the softening ratio of the sum of input strains is 40% or more. When it is determined that the sum of the input strains is within the softening determination range, a softening determination signal is input to the molding cycle control means 106.
軟化判定信号が成形サイクル制御手段106へ入力されると、下成形型12の軟化が発生した旨のメッセージがモニタ22に表示される。あるいは、制御装置20がアラーム等の報知手段を備えている場合には、報知手段によって成形型の軟化発生を報知してもよい。また、軟化判定信号が成形サイクル制御手段106に入力されると、成形サイクル制御手段106は成形サイクルを停止してもよい。
成形装置2の操作者は、下成形型12の軟化発生が知らされたタイミングにおいて、下成形型12を取り替える等のメンテナンスを行うことができる。このため、軟化が発生して変形してしまった下成形型12を用いて成形サイクルを実行することがない。前記の下成形型12の変形に起因する不具合が成形品に生じることを防ぐことができる。成形品の良品率を向上させることができる。
When the softening determination signal is input to the molding cycle control means 106, a message indicating that the
The operator of the
第2判定手段94は、充填進行判定範囲記憶手段96と充填完了判定範囲記憶手段98を備えている。充填進行判定範囲記憶手段96は、第2歪和計算手段80が計算した歪の和に関する充填進行判定範囲を記憶しており、充填完了判定範囲記憶手段98は、第2歪和計算手段80が計算した歪の和に関する充填完了判定範囲を記憶している。充填進行判定範囲は、第2連結板54と第2梁部対48,56に生じる伸張歪の基準値によって決定される範囲である。充填完了判定範囲は、第2連結板54と第2梁部対48,56に生じる圧縮歪の基準値によって決定される範囲である。第2判定手段90は、成形型10,12による成形サイクル中に第2歪和計算手段80が計算した歪の和を入力し、その歪の和が充填進行判定範囲にあるか否かを判定する。そして、入力された歪の和が充填進行判定範囲にあると判定した後に入力された歪の和が、充填完了判定範囲にあるのか否かを判断する。歪の和が充填完了判定範囲にあると判定されると、充填完了判定信号が成形サイクル制御手段106へ入力される。
充填完了判定信号が成形サイクル制御手段106へ入力されると、成形サイクル制御手段106は加圧処理を終了し、素材の固化処理へと移行する。充填が完了したと判定されるときには、素材は下成形型12の底面12dまで流動している。成形品に欠肉が発生することを防止するとともに、下成形型12に加えられる荷重を最少限に留めることができる。
The
When the filling completion determination signal is input to the molding cycle control means 106, the molding cycle control means 106 ends the pressurizing process and proceeds to a material solidification process. When it is determined that the filling is completed, the material flows to the
第3判定手段100は、充填進行判定範囲記憶手段102と充填完了判定範囲記憶手段104を備えている。充填進行判定範囲記憶手段102は、第3歪差計算手段88が計算した歪の差に関する充填進行判定範囲を記憶しており、充填完了判定範囲記憶手段104は、第3歪和計算手段86が計算した歪の和に関する充填完了判定範囲を記憶している。充填進行判定範囲は、第3連結板66と第3梁部対62,70に生じるせん断歪の基準値によって決定される範囲である。充填完了判定範囲は、第3連結板66と第3梁部対62,70に生じる圧縮歪の基準値によって決定される範囲である。第3判定手段100は、成形型10,12による成形サイクル中に第3計算手段84が計算した歪の和と歪の差を入力し、歪の差が充填進行判定範囲にあるか否かを判定する。そして、入力された歪の差が充填進行判定範囲にあると判定した後に入力された歪の和が、充填完了判定範囲にあるのか否かを判断する。歪の和が充填完了判定範囲にあると判定されると、充填完了判定信号が成形サイクル制御手段106へ入力される。
充填完了判定信号が入力されると、成形サイクル制御手段106は、加圧処理を終了し、素材の固化処理へと移行する。充填が完了したと判定されるときには、素材は下成形型12の底面12dまで流動している。成形品に欠肉が発生することを防止するとともに、下成形型12に加えられる荷重を最少限に留めることができる。
The
When the filling completion determination signal is input, the molding cycle control means 106 ends the pressurizing process and proceeds to a material solidification process. When it is determined that the filling is completed, the material flows to the
本実施例では、下成形型12の底面12dに計測装置26を設けるとともに、側面12fに計測装置57を設けているが、いずれか1つの計測装置のみを設けることによっても、下成形型12への素材の充填状況を良好に判定することができる。
In the present embodiment, the measuring
次に、計測装置26を用いて素材の充填状況を判定する処理について説明する。図7は下成形型12への素材110の充填状況の経時的変化を表わす図であり、図8は第2歪和計算手段80が計算した歪の和と素材の充填状況の経時的変化の様子を表わす図である。成形サイクルが開始されると、第2歪センサ50と第3歪センサ54によって、歪がそれぞれ測定される。第2歪センサ50と第3歪センサ54でそれぞれ測定された歪は第2計算手段78に入力され、第2歪和計算手段80では、それらの歪の和が計算される。計算された歪の和は、第2判定手段94に逐次入力される。
図7(a)に示すように、成形サイクル開始時には、下成形型12には未だ素材110が充填されていない。このとき第2歪センサ50と第3歪センサ54で測定される歪はともに「0」であり、第2歪和計算手段80で計算される歪の和もまた「0」である(図8の(a)の時点を参照)。また、図7(b)に示すように、下成形型12に素材110が配置され、下成形型12の凹部12cに素材110が流動し始めた初期段階においても、素材110からの熱や力は第2薄肉部分44に影響していない。図8に示すように、(b)の時点では、第2歪センサ50と第3歪センサ54で測定される歪および第2歪和計算手段80で計算される歪の和にも変化はない。
Next, processing for determining the material filling state using the measuring
As shown in FIG. 7A, at the start of the molding cycle, the
成形サイクルが進行し、図7(c)に示すように、素材110が凹部12cに流入し、第2薄肉部分44(すなわち、下成形型12の底面12d)に接近すると、第2薄肉部分44には、素材110からの熱が矢印で示した方向から加えられる。高温の熱が伝わることにより、第2薄肉部分44は膨張し、上方に向かって撓み、偶関数的に変形する。これに伴って、第2梁部対48,56は夫々の先端部が互いに離反する方向へ変形し、第2連結板52は、第2薄肉部分44と離間する側に撓み、偶関数的に変形する。すなわち、計測装置43は、第2薄肉部分44と第2連結板52の撓みによって第2梁部対48,56が引っ張られる方向へと変形する。第2歪センサ50と第3歪センサ54は第2連結板52の撓みとともにそれぞれ同じ方向に変位し、このことによって生じる伸張歪が測定される。第2歪センサ50で測定された歪と第3歪センサ54で測定された歪は、ともに正符号の歪量である。第2歪和計算手段80では、これらの歪の和を計算して、第2連結板52で生じる伸張歪の和を得ることができる。図8の(c)の時点付近に示すように、伸張歪の和は、素材110が第2薄肉部分44に近づくにつれて大きくなっていく。
第2判定手段94では、上記した歪の和と充填進行判定範囲記憶手段96に記憶している充填進行判定範囲の基準値αとを比較して、入力された歪の和が基準値α以上になったか否か(すなわち、入力された歪の和が充填進行判定範囲にあるか否か)を判定する。
When the molding cycle proceeds and the material 110 flows into the
The second determination means 94 compares the above-described sum of strains with the reference value α of the filling progress determination range stored in the filling progress determination range storage means 96, and the sum of the input strains is greater than or equal to the reference value α. (That is, whether or not the sum of the input strains is within the filling progress determination range).
図7(d)に示すように、成形サイクルがさらに進行し、流動していた素材110が第2薄肉部分44の表面(すなわち、下成形型12の底面12e)に接すると、素材110によって加えられる圧力により、それまで上方に撓んでいた第2薄肉部分44は下方へと押し戻される。第2薄肉部分44は素材が第2薄肉部に接した直後からそれまでとは反対方向に急激に変形する。これに伴って、第2梁部対48,56はそれぞれの先端部が互いに接近する方向へ変形し、第2連結板52は、第2薄肉部分44に接近する側に撓むように変形する。すなわち、計測装置43は、第2薄肉部分44と第2連結板52の撓みによって第2梁部対48,56が圧縮される方向へと変形する。第2歪センサ50と第3歪センサ54では、上記した第2連結板52の撓みの変化によって生じる歪が測定される。
As shown in FIG. 7D, when the molding cycle further proceeds and the flowing
素材110が第2薄肉部分44に接するまでは、ともに正符号の歪を測定していた第2歪センサ50と第3歪センサ54では、ともに負符号の歪を測定するようになる。すなわち、第2歪和計算手段80では、負符号の方向に大きさを持つ圧縮歪の和が計算される。図8の(d)の時点付近で示すように、圧縮歪は、素材110が第2薄肉部分44に接した後に急激に負符合の方向へと大きくなっていく。
第2判定手段94では、上記した歪の和と充填完了判定範囲記憶手段98に記憶している充填完了判定範囲の基準値βとを比較して、入力された歪の和が基準値β以上になったか否か(すなわち、入力された歪の和が充填完了判定範囲にあるか否か)を判定する。
入力された歪の和が基準値β以上(すなわち、入力された歪の和が充填完了判定範囲にある)と判定されると、充填完了判定信号が成形サイクル処理手段106に入力され、充填が完了したことがモニタ22に表示される。成形サイクル制御手段106は加圧処理を終了して、次の成形処理工程へと移行する。
Until the
In the second determination means 94, the above-described sum of strains is compared with the reference value β of the filling completion determination range stored in the filling completion determination range storage means 98, and the input strain sum is equal to or greater than the reference value β. (That is, whether or not the sum of the input strains is within the filling completion determination range).
When it is determined that the sum of the input strains is equal to or greater than the reference value β (that is, the sum of the input strains is within the filling completion determination range), a filling completion determination signal is input to the molding cycle processing means 106 and filling is performed. Completion is displayed on the
次に、計測装置57を用いて素材の充填状況を判定する処理について説明する。図9は下成形型12への素材110の充填状況の経時的変化を表わす図であり、図10は第3計算手段84が計算した歪の和および歪の差と素材の充填状況の経時的変化の様子を表わす図である。成形サイクルが開始されると、第5歪センサ64と第6歪センサ68では、歪がそれぞれ計測される。第5歪センサ64と第6歪センサ68で測定された歪は第3計算手段84に入力される。第3計算手段84では、第3歪和計算手段86によってそれらの歪の和が計算され、第3歪差計算手段88によってそれらの歪の差が計算される。計算された歪の和及び歪の差は、第3判定手段100に逐次入力される。
Next, processing for determining a material filling state using the measuring
図9(a)に示すように、成形サイクル開始時には、下成形型12には未だ素材110が充填されていない。このとき第5歪センサ64と第6歪センサ68で測定される歪はともに「0」であり、第3計算手段84で計算される歪の和及び歪の差もまた「0」である(図10の(a)を参照)。
次いで、図9(b)に示すように、下成形型12上に素材110が配置され、下成形型12の凹部12cに素材110が流動し始めた初期段階では、第3薄肉部分58には、素材110からの熱が矢印で示した方向から加えられる。高温の熱が伝わることにより、第3薄肉部分58の上側部分は膨張する。第3薄肉部分58の上側部分と下側部分は、互いに反対方向へと撓み、第3薄肉部分58は奇関数的に変形する。これに伴って、第3梁部対62,70は互いに同じ方向へと傾き、第3連結板66の上側部分と下側部分は、第3薄肉部分58の上側部分と下側部分と同一方向に撓み、奇関数的に変形する。第5歪センサ64と第6歪センサ68は第3連結板66の下側部分と上側部分に生じる撓みとともに互いに反対方向に変位する。第5歪センサ64では負符号の歪が測定され、第6歪センサ68では正符号の歪が測定される。図10(b)に示すように、第3歪差計算手段88では、これらの歪の差を計算して、第3連結板66で生じるせん断歪を得ることができる。なお、この段階では、第3歪和計算手段86ではほぼ0に近似する歪の和が計算される。
As shown in FIG. 9A, at the start of the molding cycle, the
Next, as shown in FIG. 9 (b), at the initial stage where the
成形サイクルが進行し、図9(c)に示すように、素材110が凹部12cにさらに流入し、第3薄肉部分58の上側部分に接すると、第3薄肉部分58の上側部分には、素材110からの熱と、矢印で示した方向からの摩擦力が加えられる。第3薄肉部分58の上側部分に高温の熱と第3薄肉部分58に対して平行方向からの力が加えられることにより、第3薄肉部分58の上側部分と下側部分は、互いに反対方向へと撓み、奇関数的に変形する。これに伴って、第3梁部対62,70は互いに同じ方向へと傾き、第3連結板66の上側部分と下側部分もまた、第3薄肉部分58の上側部分と下側部分と同一方向に撓み、奇関数的に変形する。第5歪センサ64と第6歪センサ68は第3連結板66の下側部分と上側部分に生じる撓みとともに互いに反対方向に変位する。第5歪センサ64では正符号の歪が測定され、第6歪センサ68では負符号の歪が測定される。図10(c)に示すように、第3歪差計算手段88では、これらの歪の差を計算して、第3連結板66で生じるせん断歪を得ることができる。(c)の時点では、先の(b)の時点において熱によって第3連結板66に生じたせん断歪よりも、さらに大きいせん断歪が計算される。なお、この段階においても、第3歪和計算手段86ではほぼ0に近似する歪の和が計算される。
When the molding cycle proceeds and the
第3判定手段100では、図10に示すように、先ず、上記した歪の差と充填進行判定範囲記憶手段102に記憶している充填進行判定範囲の基準値αとを比較して、入力された歪の差が基準値α以上になったか否か(すなわち、入力された歪の差が充填進行判定範囲にあるか否か)を判定する。入力された歪の差が基準値α以上であると判断されると、次いで入力された歪の差が、今度は基準値α´以上になったか否かが判断される。図10に示すように、計算されるせん断歪の正負に応じて基準値αと基準値α´を設定しておき、熱によって生じたせん断歪が基準値αを超えた後に、熱と摩擦力によって生じたせん断歪が基準値α´を超えたと判定することができる。あるいは、第3判定手段100に入力される歪の差の絶対値に対して1つの基準値を設定して、入力された歪の差が充填進行判定範囲にあるか否かを判定してもよい。
As shown in FIG. 10, the
図9(d)に示すように、成形サイクルがさらに進行し、流動していた素材110が下成形型12の底面12eに接すると、第3薄肉部分58に加えられていた摩擦力が小さくなる。これとともに、第3薄肉部分58は、素材110から垂直に加えられる圧力によって、第3連結板66側へ撓むように変形する。すなわち、第3薄肉部分58は素材が底面12eに接した直後から、第3連結板66側へ圧縮される方向に変形する。これに伴って、第3梁部対62,70はそれぞれの先端部が互いに接近する方向へ変形し、第3連結板66は、第3薄肉部分58側に撓むように変形する。すなわち、計測装置457は、第3薄肉部分58と第3連結板66の撓みによって第3梁部対62,70が圧縮される方向へと変形する。第5歪センサ64と第6歪センサ68では、上記した第3連結板66の撓みの変化によって生じる圧縮歪が測定される。すなわち、第5歪センサ64と第6歪センサ68では、ともに負符号の歪を測定するようになる。
第3歪和計算手段86では、負符号の方向に大きさを持つ圧縮歪の和が計算される。このとき、第3歪差計算手段88では、ほぼ0に近似する歪の差が計算される。図10の(d)の時点付近に示すように、圧縮歪は、素材110が底面12eに接した後に急激に負符合の方向へと大きくなっていく。
As shown in FIG. 9D, when the molding cycle further proceeds and the flowing
The third distortion sum calculation means 86 calculates the sum of compression distortions having a magnitude in the negative sign direction. At this time, the third strain difference calculation means 88 calculates a strain difference that approximates to zero. As shown in the vicinity of the time point (d) in FIG. 10, the compressive strain rapidly increases in the direction of the negative sign after the material 110 contacts the
第3判定手段100では、図10に示すように、上記した歪の和と充填完了判定範囲記憶手段104に記憶している充填完了判定範囲の基準値βとを比較して、入力された歪の和が基準値β以上になったか否か(すなわち、入力された歪の和が充填完了判定範囲にあるか否か)を判定する。
入力された歪の和が基準値β以上(すなわち、入力された歪の和が充填完了判定範囲にある)と判定されると、充填完了判定信号が成形サイクル制御手段106へ入力され、充填が完了したことがモニタ22に表示される。成形サイクル制御手段106は加圧処理を終了して、次の成形処理工程へと移行する。
As shown in FIG. 10, the
When it is determined that the sum of the input strains is equal to or greater than the reference value β (that is, the sum of the input strains is in the filling completion determination range), a filling completion determination signal is input to the molding cycle control means 106 and filling is performed. Completion is displayed on the
先に説明したように、計測装置43を用いた場合に、成形サイクルを開始してから所定期間の間に第2判定手段94に入力される歪の和は「0」である。しかしながら、第2歪センサ50と第3歪センサ54の感度や、成形装置2に加えられる振動等によって、第2判定手段94に入力される歪の和に、図8に示すようなノイズが生じることがある。
また、計測装置57を用いた場合においても、成形サイクルを開始してから所定期間の間に第3判定手段100に入力される歪の和及び歪の差は「0」である。しかしながら、第5歪センサ64と第6歪センサ68の感度や、成形装置2に加えられる振動等によって、第3判定手段100に入力される歪の和及び歪の差に、図10に示すようなノイズが生じることがある。
As described above, when the measuring
Even when the measuring
仮に、第2判定手段94(あるいは第3判定手段100)に入力される歪の和が所定の基準値βを超えるか否かによってのみ、素材110の下成形型12への充填状況を判定するような場合には、ノイズによって生じた歪の和の値が基準値βよりも大きくなったときに、充填が完了したと誤判定してしまうおそれがある。本実施例の手法によると、連続して入力されていく歪の和(第3判定手段100の場合であれば、歪の差)が、先に充填進行判定範囲にあると判定された後に、さらに連続して入力されていく歪の和が充填完了判定範囲にあるかが判定される。上記したようなノイズ等に起因する誤判定をも、良好に防止することができる。
Temporarily, the filling state of the
上記の実施例では、充填進行判定範囲は所定の基準値αおよびα´によって決定され、充填完了判定範囲は所定の基準値βによって決定されているが、これに限定されるものではない。例えば、第2判定手段94(あるいは第3判定手段100)に入力される歪の和及び/又は歪の差の経時的な変化率と変化方向に関する基準値によって、充填進行判定範囲と充填完了判定範囲を決定してもよい。 In the above embodiment, the filling progress determination range is determined by the predetermined reference values α and α ′, and the filling completion determination range is determined by the predetermined reference value β. However, the present invention is not limited to this. For example, the filling progress determination range and the filling completion determination are performed based on the reference value regarding the change rate and change direction with time of the sum of strains and / or the difference of strains input to the second determination unit 94 (or the third determination unit 100). A range may be determined.
上記の実施例では、下成形型12の凹部12cに計測装置26,43,57を設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、下成形型12のその他の場所に計測装置を設けてもよい。あるいは、上成形型10側に計測装置を設けてもよい。
上記の実施例では、素材を熱して成形する熱間鍛造について述べたが、本発明はこれに限定されない。例えば、冷間鍛造の場合であっても、素材の摩擦熱や塑性変形熱を歪センサで測定し、素材の充填状況を判定することができる。
In the above embodiment, the case where the measuring
In the above embodiment, hot forging in which a material is heated to form is described, but the present invention is not limited to this. For example, even in the case of cold forging, the frictional heat and plastic deformation heat of the material can be measured with a strain sensor to determine the filling state of the material.
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology illustrated in the present specification or the drawings achieves a plurality of objects at the same time, and has technical utility by achieving one of the objects.
2:成形装置
4、16:シャフト
6,18:シリンダ
8,14:支持台
10,12:成形型
12a,12b,12c:凹部
12d:成形面
12e:底面
12f:側面
20:制御装置
22:モニタ
24:入力手段
26,43,57:計測装置
28,45,59:裏面
29:第1薄肉部分
32,46,60:空洞
34,42:第1梁部対
36:第1歪センサ
38:第1連結板
40:第2歪センサ
44:第2薄肉部分
48,56:第2梁部対
50:第3歪センサ
52:第2連結板
54:第4歪センサ
58:第3薄肉部分
62,70:第3梁部対
64:第5歪センサ
66:第3連結板
68:第6歪センサ
72:第1計算手段
74:第1歪和計算手段
76:第1歪差計算手段
78:第2計算手段
80:第2歪和計算手段
82:第2歪差計算手段
84:第3計算手段
86:第3歪和計算手段
88:第3歪差計算手段
90:第1判定手段
92:軟化判定範囲記憶手段
94:第2判定手段
96,102:充填進行判定範囲記憶手段
98,104:充填完了判定範囲記憶手段
100:第3判定手段
106:成形サイクル制御手段
111:開孔部
2: Molding device 4, 16: Shaft 6, 18: Cylinder 8, 14: Support base 10, 12: Mold 12a, 12b, 12c: Recess 12d: Molding surface 12e: Bottom surface 12f: Side surface 20: Control device 22: Monitor 24: input means 26, 43, 57: measuring devices 28, 45, 59: back surface 29: first thin portions 32, 46, 60: cavity 34, 42: first beam portion pair 36: first strain sensor 38: first 1 connection plate 40: second strain sensor 44: second thin portion 48, 56: second beam portion pair 50: third strain sensor 52: second connection plate 54: fourth strain sensor 58: third thin portion 62, 70: third beam portion pair 64: fifth strain sensor 66: third connecting plate 68: sixth strain sensor 72: first calculation means 74: first strain sum calculation means 76: first strain difference calculation means 78: first 2 calculation means 80: second distortion sum calculation means 82: second distortion difference calculation means 84: second Calculation means 86: third strain sum calculation means 88: third strain difference calculation means 90: first determination means 92: softening determination range storage means 94: second determination means 96, 102: filling progress determination range storage means 98, 104 : Filling completion determination range storage means 100: third determination means 106: molding cycle control means 111: aperture
Claims (8)
前記第1薄肉部分の反成形面から互いに平行に伸びている第1梁部対と、
前記第1梁部対の間に伸びている第1連結部と、
前記第1連結部に生じる歪を前記第1梁部対の一方側で測定する第1歪センサと、
前記第1連結部に生じる歪を前記第1梁部対の他方側で測定する第2歪センサと、
前記第1歪センサと前記第2歪センサによって測定された歪の和を計算する第1歪和計算手段と、
前記第1歪センサと前記第2歪センサによって測定された歪の差を計算する第1歪差計算手段と、
前記第1歪和計算手段が計算した歪の和及び/又は前記第1歪差計算手段が計算した歪の差に関する前記成形型の軟化判定範囲を記憶しており、前記成形型による一又は複数回の成形サイクル毎に、各成形サイクルにおいて同一のタイミングで前記第1歪和計算手段が計算した歪の和及び/又は前記第1歪差計算手段が計算した歪の差を入力し、入力した歪の和及び/又は歪の差が記憶している軟化判定範囲にあるのか否かを判定する第1判定手段と、
を備えるセンシング装置。 A thin first thin portion provided on a part of a molding surface of a mold for forming the material in contact with the material;
A first beam portion pair extending parallel to each other from the anti-molding surface of the first thin portion;
A first connecting portion extending between the first beam portion pair;
A first strain sensor that measures strain generated in the first connecting portion on one side of the first beam portion pair;
A second strain sensor for measuring strain generated in the first connecting portion on the other side of the first beam portion pair;
First strain sum calculation means for calculating a sum of strains measured by the first strain sensor and the second strain sensor;
First strain difference calculating means for calculating a difference in strain measured by the first strain sensor and the second strain sensor;
The softening determination range of the mold related to the sum of strains calculated by the first strain sum calculation means and / or the difference of strains calculated by the first strain difference calculation means is stored, For each molding cycle, the sum of strains calculated by the first strain sum calculation means and / or the difference of strains calculated by the first strain difference calculation means at the same timing in each molding cycle was input and input. First determination means for determining whether or not a sum of strains and / or a difference in strain is within a stored softening determination range;
A sensing device comprising:
前記第2薄肉部分の反成形面から互いに平行に伸びている第2梁部対と、
前記第2梁部対の間に伸びている第2連結部と、
前記第2連結部に生じる歪を前記第2梁部対の一方側で測定する第3歪センサと、
前記第2連結部に生じる歪を前記第2梁部対の他方側で測定する第4歪センサと、
前記第3歪センサと前記第4歪センサによって測定された歪の和を計算する第2歪和計算手段と、
前記第2歪和計算手段が計算した歪の和に関する素材の材料流動による充填進行判定範囲と充填完了判定範囲を記憶しており、前記成形型による成形サイクル中に前記第2歪和計算手段が計算した歪の和を経時的に入力し、入力した歪の和が記憶している充填進行判定範囲にあると判定した以降に、入力した歪の和が充填完了判定範囲にあるのか否かを判定する第2判定手段をさらに備え、
前記充填進行判定範囲は、前記第2連結部が前記第2薄肉部分と離間する側に撓むときの範囲を示し、
前記充填完了判定範囲は、前記第2連結部が前記第2薄肉部分に接近する側に撓むときの範囲を示す、
ことを特徴とする請求項1に記載のセンシング装置。 A thin second thin portion provided in a portion of the molding surface where the material flows substantially vertically during molding;
A second beam portion pair extending in parallel with each other from the anti-molding surface of the second thin portion;
A second connecting portion extending between the second beam portion pair;
A third strain sensor that measures strain generated in the second connecting portion on one side of the second beam portion pair;
A fourth strain sensor that measures strain generated in the second coupling portion on the other side of the second beam portion pair;
Second strain sum calculating means for calculating a sum of strains measured by the third strain sensor and the fourth strain sensor;
A filling progress judgment range and a filling completion judgment range due to material flow of the material related to the sum of strains calculated by the second strain sum calculation means are stored, and the second strain sum calculation means is stored during a molding cycle by the mold. After inputting the calculated sum of strains over time and determining that the input sum of strains is within the stored filling progress determination range, whether or not the input sum of strains is within the filling completion determination range. A second determination means for determining;
The filling progress determination range indicates a range when the second connecting portion bends away from the second thin portion,
The filling completion determination range indicates a range when the second connecting portion bends to the side approaching the second thin portion.
The sensing device according to claim 1.
前記第3薄肉部分の反成形面から互いに平行に伸びている第3梁部対と、
前記第3梁部対の間に伸びている第3連結部と、
前記第3連結部に生じる歪を前記第3梁部対の一方側で測定する第5歪センサと、
前記第3連結部に生じる歪を前記第3梁部対の他方側で測定する第6歪センサと、
前記第5歪センサと前記第6歪センサによって測定された歪の和を計算する第3歪和計算手段と、
前記第5歪センサと前記第6歪センサによって測定された歪の差を計算する第3歪差計算手段と、
前記第3歪和計算手段が計算した歪の和に関する素材の材料流動による充填完了判定範囲及び前記第3歪差計算手段が計算した歪の差に関する素材の材料流動による充填進行判定範囲を記憶しており、前記成形型による成形サイクル中に前記第3歪和計算手段が計算した歪の和及び前記第3歪差計算手段が計算した歪の差を経時的に入力し、入力した歪の差が記憶している充填進行判定範囲にあると判定した以降に、入力した歪の和が記憶している充填完了判定範囲にあるのか否かを判定する第3判定手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1または2に記載のセンシング装置。 A thin third thin portion provided in a portion of the molding surface where the material flows substantially in parallel during molding;
A third beam portion pair extending in parallel with each other from the anti-molding surface of the third thin portion;
A third connecting portion extending between the third beam portion pair;
A fifth strain sensor for measuring strain generated in the third connecting portion on one side of the third beam portion pair;
A sixth strain sensor for measuring strain generated in the third connecting portion on the other side of the third beam portion pair;
Third strain sum calculating means for calculating a sum of strains measured by the fifth strain sensor and the sixth strain sensor;
Third strain difference calculating means for calculating a difference in strain measured by the fifth strain sensor and the sixth strain sensor;
The filling completion determination range by the material flow of the material related to the sum of strains calculated by the third strain sum calculation means and the filling progress determination range by the material flow of the materials related to the strain difference calculated by the third strain difference calculation means are stored. The difference between the strains calculated by the third strain sum calculation means and the strain difference calculated by the third strain difference calculation means over time during the molding cycle of the mold. Third determination means for determining whether or not the sum of the input strains is in the stored filling completion determination range after determining that it is in the stored filling progress determination range;
The sensing device according to claim 1, further comprising:
前記第2薄肉部分の反成形面から互いに平行に伸びている第2梁部対と、
前記第2梁部対の間に伸びている第2連結部と、
前記第2連結部に生じる歪を前記第2梁部対の一方側で測定する第3歪センサと、
前記第2連結部に生じる歪を前記第2梁部対の他方側で測定する第4歪センサと、
前記第3歪センサと前記第4歪センサによって測定された歪の和を計算する第2歪和計算手段と、
前記第2歪和計算手段が計算した歪の和に関する素材の材料流動による充填進行判定範囲と充填完了判定範囲を記憶しており、前記成形型による成形サイクル中に前記第2歪和計算手段が計算した歪の和を経時的に入力し、入力した歪の和が記憶している充填進行判定範囲にあると判定した以降に、入力した歪の和が充填完了判定範囲にあるのか否かを判定する第2判定手段を備え、
前記充填進行判定範囲は、前記第2連結部が前記第2薄肉部分と離間する側に撓むときの範囲を示し、
前記充填完了判定範囲は、前記第2連結部が前記第2薄肉部分に接近する側に撓むときの範囲を示す、
ことを特徴とするセンシング装置。 A part of a molding surface of a molding die that contacts the material to form the material, and a thin second thin portion provided in a portion where the material flows substantially vertically at the time of molding;
A second beam portion pair extending in parallel with each other from the anti-molding surface of the second thin portion;
A second connecting portion extending between the second beam portion pair;
A third strain sensor that measures strain generated in the second connecting portion on one side of the second beam portion pair;
A fourth strain sensor that measures strain generated in the second coupling portion on the other side of the second beam portion pair;
Second strain sum calculating means for calculating a sum of strains measured by the third strain sensor and the fourth strain sensor;
A filling progress judgment range and a filling completion judgment range due to material flow of the material related to the sum of strains calculated by the second strain sum calculation means are stored, and the second strain sum calculation means is stored during a molding cycle by the mold. After inputting the calculated sum of strains over time and determining that the input sum of strains is within the stored filling progress determination range, whether or not the input sum of strains is within the filling completion determination range. A second determination means for determining,
The filling progress determination range indicates a range when the second connecting portion bends away from the second thin portion,
The filling completion determination range indicates a range when the second connecting portion bends to the side approaching the second thin portion.
Sensing device characterized by that.
前記第3薄肉部分の反成形面から互いに平行に伸びている第3梁部対と、
前記第3梁部対の間に伸びている第3連結部と、
前記第3連結部に生じる歪を前記第3梁部対の一方側で測定する第5歪センサと、
前記第3連結部に生じる歪を前記第3梁部対の他方側で測定する第6歪センサと、
前記第5歪センサと前記第6歪センサによって測定された歪の和を計算する第3歪和計算手段と、
前記第5歪センサと前記第6歪センサによって測定された歪の差を計算する第3歪差計算手段と、
前記第3歪和計算手段が計算した歪の和に関する素材の材料流動による充填完了判定範囲及び前記第3歪差計算手段が計算した歪の差に関する素材の材料流動による充填進行判定範囲を記憶しており、前記成形型による成形サイクル中に前記第3歪和計算手段が計算した歪の和及び前記第3歪差計算手段が計算した歪の差を経時的に入力し、入力した歪の差が記憶している充填進行判定範囲にあると判定した以降に、入力した歪の和が記憶している充填完了判定範囲にあるのか否かを判定する第3判定手段と、
を備えるセンシング装置。 A part of the molding surface of the molding die for molding the material in contact with the material, the third thin portion of the thin wall provided in the portion where the material flows substantially parallel during molding,
A third beam portion pair extending in parallel with each other from the anti-molding surface of the third thin portion;
A third connecting portion extending between the third beam portion pair;
A fifth strain sensor for measuring strain generated in the third connecting portion on one side of the third beam portion pair;
A sixth strain sensor for measuring strain generated in the third connecting portion on the other side of the third beam portion pair;
Third strain sum calculating means for calculating a sum of strains measured by the fifth strain sensor and the sixth strain sensor;
Third strain difference calculating means for calculating a difference in strain measured by the fifth strain sensor and the sixth strain sensor;
The filling completion determination range by the material flow of the material related to the sum of strains calculated by the third strain sum calculation means and the filling progress determination range by the material flow of the materials related to the strain difference calculated by the third strain difference calculation means are stored. The difference between the strains calculated by the third strain sum calculation means and the strain difference calculated by the third strain difference calculation means over time during the molding cycle of the mold. Third determination means for determining whether or not the sum of the input strains is in the stored filling completion determination range after determining that it is in the stored filling progress determination range;
A sensing device comprising:
前記成形型による一又は複数回の成形サイクル毎に、各成形サイクルにおいて同一のタイミングで前記第1歪センサと前記第2歪センサによって測定された歪の和を計算する第1歪和計算工程と、
前記成形型による一又は複数回の成形サイクル毎に、各成形サイクルにおいて同一のタイミングで前記第1歪センサと前記第2歪センサによって測定された歪の差を計算する第1歪差計算工程と、
前記第1歪和計算工程で計算された歪の和及び/又は前記第1歪差計算工程で計算された歪の差が、予め設定された前記成形型の軟化判定範囲にあるのか否かを判定する第1判定工程と、
を備える成形型の軟化判定方法。 A first thin-walled portion provided on a part of a molding surface of a molding die that contacts the material and molding the material; and a first beam portion pair extending in parallel to each other from the anti-molding surface of the first thin-walled portion. A first connecting portion extending between the first beam portion pair, a first strain sensor for measuring strain generated in the first connecting portion on one side of the first beam portion pair, and the first connecting portion. A method of determining softening of the mold using a sensing device including a second strain sensor that measures strain generated in a portion on the other side of the first beam portion pair,
A first strain sum calculation step of calculating a sum of strains measured by the first strain sensor and the second strain sensor at the same timing in each molding cycle for every one or a plurality of molding cycles by the molding die; ,
A first strain difference calculation step of calculating a difference in strain measured by the first strain sensor and the second strain sensor at the same timing in each molding cycle for each one or a plurality of molding cycles by the mold; ,
Whether the sum of strains calculated in the first strain sum calculation step and / or the difference in strains calculated in the first strain difference calculation step is within a preset softening determination range of the mold. A first determination step for determining;
A method for determining softening of a mold comprising:
前記成形型による成形サイクル中に、前記第3歪センサと前記第4歪センサによって測定された歪の和を経時的に計算する第2歪和計算工程と、
前記第2歪計算工程で計算された歪の和が、予め設定された素材の材料流動による充填進行判定範囲にあると判定した以降に、予め設定された素材の材料流動による充填完了判定範囲にあるのか否かを判定する第2判定工程を備え、
前記充填進行判定範囲は、前記第2連結部が前記第2薄肉部分と離間する側に撓むときの範囲を示し、
前記充填完了判定範囲は、前記第2連結部が前記第2薄肉部分に接近する側に撓むときの範囲を示す、
ことを特徴とする充填状況判定方法。 A part of the molding surface of the molding die for molding the material in contact with the material, the second thin-walled portion provided in the portion where the material flows substantially vertically during molding, and the reaction between the second thin-walled portion A second pair of beam portions extending in parallel with each other from the molding surface, a second connecting portion extending between the second pair of beam portions, and a strain generated in the second connecting portion. Of the material to the mold using a sensing device comprising a third strain sensor for measuring on the side and a fourth strain sensor for measuring the strain generated in the second connecting portion on the other side of the second beam portion pair. A method for determining the filling status due to material flow,
A second strain sum calculation step of calculating, over time, a sum of strains measured by the third strain sensor and the fourth strain sensor during a molding cycle by the mold;
After determining that the sum of the strains calculated in the second strain calculation step is within a filling progress determination range due to the material flow of a preset material, the filling completion determination range due to the material flow of the material is set in advance. A second determination step of determining whether or not there is,
The filling progress determination range indicates a range when the second connecting portion bends away from the second thin portion,
The filling completion determination range indicates a range when the second connecting portion bends to the side approaching the second thin portion.
The filling condition determination method characterized by the above-mentioned.
前記成形型による成形サイクル中に、前記第5歪センサと前記第6歪センサによって測定された歪の和を経時的に計算する第3歪和計算工程と、
前記成形型による成形サイクル中に、前記第5歪センサと前記第6歪センサによって測定された歪の差を経時的に計算する第3歪差計算工程と、
前記第3歪差計算工程で計算された歪の差が予め設定された素材の材料流動による充填進行判定範囲にあると判定した以降に、前記第3歪和計算工程で計算された歪の和が予め設定された素材の材料流動による充填完了判定範囲にあるのか否かを判定する第3判定工程と、
を備える充填状況判定方法。 A part of a molding surface of a molding die that contacts the material to form the material, and a thin third thin part provided in a part where the material flows substantially in parallel during molding, and a reaction between the third thin part and the third thin part A third beam portion pair extending in parallel with each other from the molding surface; a third connecting portion extending between the third beam portion pair; and a strain generated in the third connecting portion. The material for the mold using a sensing device including a fifth strain sensor for measuring on one side and a sixth strain sensor for measuring the strain generated in the third connecting portion on the other side of the third beam pair. A method for determining the filling status due to the material flow of
A third strain sum calculation step of calculating, over time, a sum of strains measured by the fifth strain sensor and the sixth strain sensor during a molding cycle by the mold;
A third strain difference calculating step of calculating, over time, a difference between strains measured by the fifth strain sensor and the sixth strain sensor during a molding cycle by the mold;
After determining that the difference in strain calculated in the third strain difference calculation step is within a filling progress determination range due to material flow of a preset material, the sum of strains calculated in the third strain sum calculation step A third determination step for determining whether or not is in a filling completion determination range due to material flow of a preset material;
A filling state determination method comprising:
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JP2007339441A JP2009160595A (en) | 2007-12-28 | 2007-12-28 | Sensing apparatus, method for judging softening of forming mold, and method for judging filling condition of raw materials into forming mold |
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- 2007-12-28 JP JP2007339441A patent/JP2009160595A/en active Pending
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