JP3807282B2 - 型締力検出装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、トランスファ成型機、射出成型機等の型締装置の型締力を検出する型締力検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
トランスファ成型機、射出成型機等の金型は一般的に複数に分割されており、樹脂成型の際に相互に型締めして使用される。型締装置は、金型を支持する金型支持部材にタイバーが連結され、該タイバーには型締力が作用すると共に型締力に応じたひずみが生じる。これを利用し、タイバーに密着してタイバーのひずみを検出可能とされたひずみセンサを含んでなり、型締装置の型締力を検出可能とされた種々の型締力検出装置が知られている。
【0003】
図4は、米国特許5,284,062号に開示された型締力検出装置の構造を示す断面図である。
【0004】
この型締力検出装置100は、ひずみセンサ102と、弾性部材104と、スペーサ106と、ボルト108と、を含んで構成されている。
【0005】
タイバー110の軸方向の端部には軸方向の取付孔110Aが形成され、該取付孔110A内に弾性部材104、スペーサ106がこの順で挿入されボルト108により加圧状態で封止されている。
【0006】
ひずみセンサ102は弾性部材104の側面に設置され、該弾性部材104に付勢されて取付孔110Aの内周面に加圧状態で密着するようにされている。これにより、取付孔110Aの内周面のひずみがひずみセンサ102に転写され、ひずみセンサ102がタイバー110のひずみを検出することができるようにされている。
【0007】
又、型締力検出装置の他の例として、タイバーの側面に装着可能なタイプが知られている。
【0008】
図5は、米国特許5,616,847号に開示された型締力検出装置の構造を示す断面図である。
【0009】
この型締力検出装置120は、ひずみセンサ122と、弾性部材124と、分割フランジ126と、ボルト128と、を含んで構成されている。
【0010】
一対の分割フランジ126は、ボルト128を介して相互に連結され、タイバー130の側面に加圧状態で当接して該タイバー130に摩擦係着されている。
【0011】
又、分割フランジ126の内側には凹部126Aが形成され、該凹部126Aに弾性部材124が圧縮状態で設置されている。ひずみセンサ122は、弾性部材124に付勢されてタイバー130の側面に加圧状態で密着するようにされている。これにより、タイバー130の側面のひずみがひずみセンサ122に転写され、ひずみセンサ122がタイバー130のひずみを検出することができるようにされている。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図4に示される型締力検出装置100は、装着部位が、一般的にタイバーの軸方向の端部に限定されるため、トランスファ成型機等の構造により取付スペースを確保することができない場合がある。
【0013】
又、該型締力検出装置100を装着するためには、タイバーに取付孔を形成する必要があり、タイバーの強度が低下するという問題がある。更に、取付孔がタイバーに形成されていない既存のトランスファ成型機等に装着することができないという問題もある。
【0014】
一方、図5に示される型締力検出装置120は、タイバーの側方から容易に着脱可能であり、又、タイバー側の取付孔を必要としないため、既存のトランスファ成型機等に対しても装着可能である。
【0015】
しかしながら、該型締力検出装置120は、雰囲気温度の変化により、タイバーから脱落したり、型締力の検出精度が低下することがあるという問題がある。
【0016】
即ち、樹脂成型の際、金型は高温に加熱され、タイバー周辺の雰囲気温度が常温に対して著しく上昇するため、ときにこの雰囲気温度の変化により型締力検出装置がタイバーから脱落してしまうことが実際にあった。
【0017】
具体的に説明すると、雰囲気温度が上昇(又は下降)することにより、分割フランジ126及びタイバー130はいずれも膨張(又は収縮)するが、膨張(収縮)の度合いの差により分割フランジ126とタイバー130との間に隙間が生じ、これがタイバー130から分割フランジ126が脱落する原因となったと考えられる。
【0018】
尚、タイバーには大きな型締力が作用するため、タイバーは一般的に鉄製であるのに対し、分割フランジは軽量なアルミニウム製とされて、分割フランジがタイバーから脱落し難くされている。しかしながら、アルミニウムは鉄よりも線膨張係数が大きいので、雰囲気温度の上昇による分割フランジの脱落が材質の違いのために却って発生し易い傾向がある。
【0019】
又、分割フランジ126がタイバー130から脱落しない場合であっても、ひずみセンサ122とタイバー130との密着の加圧力が減少し、ひずみセンサ122とタイバー130との間に滑りが生じてタイバー130のひずみがひずみセンサ122に正確に転写されなくなり、型締力の検出精度が低下することがあるという問題がある。
【0020】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであって、タイバーへの装着が容易で、且つ、温度が変化しても安定した装着状態が保持され、型締力を高精度で検出することができる信頼性が高い型締力検出装置を提供することをその課題とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】
本発明は、型締装置のタイバーに密着して該タイバーのひずみを検出可能とされたひずみセンサを含んでなり、前記型締装置の型締力を検出可能とされた型締力検出装置において、前記タイバーを挟み込み可能に内側に可動とされたフレーム部材と、該フレーム部材を内側に付勢して前記タイバーに摩擦係着可能とするフレーム係着付勢手段と、前記フレーム部材に装着され、前記ひずみセンサを保持すると共に該ひずみセンサを付勢して前記タイバーの側面に加圧状態で密着可能とするセンサ付勢手段と、を備えたことにより、上記課題を解決したものである。
【0022】
タイバー、フレーム部材、フレーム係着付勢手段及びセンサ付勢手段はいずれも温度変化により膨張又は収縮するが、該膨張又は収縮によるフレーム係着付勢手段の付勢力への影響は僅かであり、フレーム係着付勢手段の付勢力は温度変化に対して一定に保持される。従って、温度が変化してもフレーム部材とタイバーとの摩擦係着が保持され、フレーム部材がタイバーから脱落することがなく安定した装着状態が保持される。
【0023】
同様に、センサ付勢手段の付勢力も、温度変化に対して一定に保持されるので、温度が変化しても、ひずみセンサは一定の加圧力でタイバーに密着し、タイバーとひずみセンサとの間に滑りが生じることがない。
【0024】
即ち、温度が変化してもタイバーの側面のひずみを高精度で検出することができ、該型締力検出装置は信頼性が高い。
【0025】
又、該型締力検出装置は、挟み込むようにタイバーの側面に装着されるため、着脱が容易であると共に装着のためにタイバー側の取付孔等を必要とせず、既存のトランスファ成型機等に対しても装着可能である。
【0026】
更に、該型締力検出装置は構造が簡単でコンパクト、且つ、低コストである。
【0027】
又、前記フレーム部材を、可撓性を有し、且つ、一部が開口して前記タイバーに側方から嵌脱自在の枠体としてもよい。
【0028】
この構成は、フレーム部材の構造が特に簡単であると共に部品点数が少なく一層コンパクト、且つ、低コストな型締力検出装置とすることができる。
【0029】
又、相互にピン結合されて開閉自在とされた一対の挟着片を含んで前記フレーム部材を構成してもよい。
【0030】
相互にピン結合された挟着片は、温度変化による変形が生じても開閉することでタイバーの変形に追従することができ、この追従のためにフレーム係着付勢手段の付勢力が減殺されることがない。従ってフレーム部材をタイバーに加圧するためにフレーム係着付勢手段の付勢力を効率よく利用することができる。
【0031】
又、フレーム係着付勢手段の付勢力に抗してフレーム部材を開状態とし、タイバーを挟んでから解放することによりタイバーに装着することができ、装着が容易である。
【0032】
又、前記フレーム部材を、L字形状をした第1の挟着片と、該第1の挟着片の一辺に摺動自在に装着されて他辺に接近・離間可能とされた第2の挟着片と、を含んで構成してもよい。
【0033】
摺動自在とされた挟着片も、温度変化による変形が生じた場合、相互に接近・離間することでタイバーの変形に追従することができ、この追従のためにフレーム係着付勢手段の付勢力が減殺されることがない。従ってフレーム部材をタイバーに加圧するためにフレーム係着付勢手段の付勢力を効率よく利用することができる。
【0034】
又、フレーム係着付勢手段の付勢力に抗して第1、第2の挟着片を相互に離間する側に摺動させておき、タイバーを挟んでから解放することによりタイバーに装着することができ、装着が容易である。
【0035】
又、前記センサ付勢手段を、前記フレーム部材に進退動自在に装着されて先端が前記タイバーの側面に接近・離間可能とされ、且つ、該先端において前記ひずみセンサを保持する保持体と、該保持体を前記先端の方向に付勢して前記ひずみセンサを前記タイバーの側面に加圧状態で密着可能とするセンサ加圧用弾性部材と、を含んで構成してもよい。
【0036】
このように、センサ加圧用弾性部材と別部材の保持体でひずみセンサを保持することにより、ひずみセンサの保持の安定性を高めることができる。更に、センサ加圧用弾性部材として、温度変化に対する付勢力の変動が特に小さいコイルばね等の弾性部材を採用することができ、一層信頼性が高い型締力検出装置とすることができる。
【0037】
又、前記フレーム係着付勢手段を、前記フレーム部材を内側に付勢するためのボルトと、該ボルト及び前記フレーム部材の間に装架されて該フレーム部材を前記タイバーの側面に加圧するためのフレーム係着用弾性部材と、を含んで構成してもよい。
【0038】
この構造によれば、ボルトの螺合の進行を調節することにより、前フレーム部材をタイバーに着脱することができると共に、当接の加圧力を容易に調節することができる。
【0039】
又、前記センサ付勢手段及びひずみセンサを2個ずつ備えて該ひずみセンサを、前記タイバーを挟んで対称的に該タイバーの側面に密着可能としてもよい。
【0040】
一般的にタイバーには、軸方向の型締力の他、型締装置の構造等により曲げモーメントも作用し得るが、タイバーを挟んで対称的にひずみセンサを配置し、該一対のひずみセンサでブリッジ回路を構成することにより、曲げモーメントの影響を排除して、軸方向の純粋な型締力を検出することができる。
【0041】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【0042】
図1は、本実施形態に係る型締力検出装置10の構造を示す断面図である。
【0043】
該型締力検出装置10は、円柱形状のタイバー12を挟み込み可能とされたフレーム部材14と、該フレーム部材14を内側に付勢するためのボルト24と、該ボルト24及びフレーム部材14の間に装架され、該フレーム部材14を前記タイバー12の側面に加圧してタイバー12に摩擦係着可能とするフレーム係着用弾性部材16と、フレーム部材14に進退動自在に装着されて先端18Aがタイバー12の側面に接近・離間可能とされ、且つ、該先端18Aにおいてひずみセンサ20をゴム等の弾性体を介して保持する保持体18と、該保持体18を先端18Aの方向に付勢してひずみセンサ20をタイバー12の側面に加圧状態で密着可能とするセンサ加圧用弾性部材22と、が備えられたことを特徴としている。そして、保持体18とセンサ加圧用弾性部材22とでセンサ付勢手段を構成し、ボルト24とフレーム係着用弾性部材16とでフレーム係着付勢手段を構成している。
【0044】
なお、弾性体としては、ばねやゴム等が使用される。
【0045】
ひずみセンサ20、保持体18及びセンサ加圧用弾性部材22は2個ずつ備えられてひずみセンサ20がタイバー12を挟んで対称的に該タイバー12の側面に密着している。
【0046】
フレーム部材14は可撓性を有し、且つ、一部が開口してタイバー12に側方から嵌脱自在の枠体とされている。具体的には、該フレーム部材14は中間縁14Aから一対の平行な突出縁14B、14Cが突出したコ字形状でタイバー12の直径に相当する内幅を有している。又、突出縁14Bの先端部14D(フレーム部材の開口側の一端部)には内幅方向の貫通孔14Eが形成されている。一方、突出縁14Cの先端部14F(フレーム部材の開口側の一端部)には内幅方向のねじ孔14Gが形成されている。これら先端部14D及び14Fは、貫通孔14Dを挿通してねじ孔14Gに螺合するボルト24により連結されている。
【0047】
フレーム係着用弾性部材16は、該ボルト24の首部24Aを取り巻くように配置された圧縮コイルばねで、該ボルト24の頭部24Bとフレーム部材14の突出縁14Bとの間に圧縮状態で装架されている。該フレーム係着用弾性部材16はボルト24を介して、フレーム部材14の先端部(開口側の両端部)14D及び14Fを相互に接近する方向に付勢している。
【0048】
これにより、フレーム部材14は、中間縁14Aの内周面においてタイバー12の側面に当接すると共に突出縁14B、14Cの内周面において加圧状態でタイバー12の側面に当接し、該タイバー12に摩擦係着されている。
【0049】
又、突出縁14B、14Cにおける中間縁14Aからタイバー12の半径に相当する長さだけ突出した位置には、内幅方向の貫通孔14H、14Iが形成されている。貫通孔14H、14Iの外側はカバー26により閉塞されている。そして、カバー26はボルト27によって突出縁14B、14Cに取付けられている。
【0050】
保持体18は、センサ加圧用弾性部材22側が大径とされた段付軸状部材で、貫通孔14H、14Iに挿入されて摺動自在とされている。これにより、該保持体18の先端18Aがタイバー12の側面に接近・離間可能とされている。
【0051】
又、貫通孔14H、14Iはセンサ加圧用ばね部材22側が大径にされた段付孔とされている。
【0052】
このことにより、貫通孔14H、14Iより保持体18がひずみセンサ20側に抜け落ちないようにされている。
【0053】
ひずみセンサ20は、ひずみの大きさを抵抗値等の電気信号に変換可能なひずみゲージ等のセンサで、該保持体18の先端18Aに接着等されて保持されている。又、一対のひずみセンサ20はブリッジ回路(図示省略)を構成しつつ検出器(図示省略)に結線され、ひずみセンサ20からの抵抗値等の電気信号に基づいて該検出器がタイバー12に作用する型締力を算出するようにされている。
【0054】
センサ加圧用弾性部材22は、貫通孔14H、14I内、且つ、保持体18及びカバー26の間に圧縮状態で装架され、保持体18を先端18Aの方向に付勢している。これにより、ひずみセンサ20は、タイバー12と保持体18との間に挟まれて、該タイバー12の側面に加圧状態で密着し、ひずみセンサ20に該タイバー12の側面のひずみが転写可能とされている。
【0055】
次に型締力検出装置10の作用について説明する。
【0056】
まず、タイバー12への装着時における該型締力検出装置10の作用について説明する。尚、装着作業は一般的に常温下で行う。
【0057】
該型締力検出装置10をタイバー12に装着する時は、予めフレーム部材14からボルト24及びフレーム係着用弾性部材16を取り外しておき、且つ、ボルト27を緩めておいて、保持体18のひずみセンサ20側への突出力を弱めておき、フレーム部材14を開口側からタイバー12に嵌め込む。
【0058】
この際、保持体18及びひずみセンサ20はタイバー12の側面に案内されて貫通孔14H、14I内に引き込む。
【0059】
次に、フレーム係着用弾性部材16にボルト24の軸部24Aを挿入してから、該ボルト24をフレーム部材14の貫通孔14Dに挿通させ、更にねじ孔14Gに螺合させる。
【0060】
ボルト24を締付けると、フレーム係着用弾性部材16は圧縮されて、フレーム部材14の先端部14Dを他方の先端部14Fの方向に付勢すると共に、ボルト24を介して先端部14Dの方向に先端部14Fを付勢する。即ち、両先端部14D及び14Fは、フレーム係着用弾性部材16の付勢力により、相互に接近する方向に付勢される。
【0061】
これにより、フレーム部材14の突出縁14B、14Cは内側に撓みつつタイバー12の側面に加圧状態で当接して該タイバー12を挟み込み、フレーム部材14はタイバー12の側面に摩擦係着される。尚、トルクレンチを用いてボルト24を一定のトルクで締付けることにより加圧力を一定の範囲に規制することができる。次に、ボルト27を締めて付け、タイバー12に保持体18を加圧状態で密着させる。
【0062】
次に、型締力検出時における該型締力検出装置10の作用について説明する。
【0063】
樹脂成型のために金型が型締めされてタイバー12に軸方向の型締力が作用すると、タイバー12は軸方向に伸長(又は収縮)して該タイバー12の側面にひずみが生じる。このひずみは加圧状態で密着したひずみセンサ20に転写される。該ひずみセンサ20が検出したタイバー12の側面のひずみに基づいて、検出器がタイバー12に作用する型締力を算出する。
【0064】
樹脂成型の際、金型が加熱されるため、タイバー12の周辺の雰囲気温度は常温に対して大幅に上昇する。
【0065】
これにより、タイバー12及びフレーム部材14はいずれも膨張して変形しようとする。タイバー12及びフレーム部材14の材質、形状及び大きさ等により、タイバー12の側面から離間させるような熱応力がフレーム部材14に作用しうるが、フレーム係着用弾性部材16が、フレーム14を内側に付勢しているので、熱応力に抗してフレーム部材14とタイバー12との摩擦係着が保持される。
【0066】
尚、雰囲気温度の上昇によるフレーム部材14等の変形により、フレーム係着用弾性部材16も変形して伸長又は収縮しうるが、該伸長又は収縮がフレーム係着用弾性部材16の付勢力に与える影響は微小であり、フレーム係着用弾性部材16の付勢力は常温時と同等に保持される。
【0067】
即ち、温度が変化しても型締力検出装置10はタイバー12から脱落することがなく、安定した装着状態が保持される。
【0068】
同様に、センサ加圧用弾性部材22の付勢力も常温時と同等に保持され、ひずみセンサ20とタイバー12との密着の加圧力が常温時と同等に保持される。従って、ひずみセンサ20とタイバー12の側面との間に滑りが生じることがなく、ひずみセンサ20がタイバー12のひずみを高精度で検出して該タイバー12に作用する型締力を正確に算出することができる。
【0069】
尚、プレスの構造等によりタイバー12には曲げモーメントが作用しうるが、タイバー12を挟むように2個のひずみセンサが配置され、ブリッジ回路を構成しているので、曲げモーメントによる検出値の差を打消してその影響を除去した軸方向の型締力を正確に算出することができる。
【0070】
即ち、型締力検出装置10は、温度が変化しても、タイバーから脱落することがなく安定した装着状態が保持され、且つ、該タイバーに作用する型締力を高精度で検出することができ、信頼性が高い。
【0071】
又、タイバーへの装着が容易であると共にタイバー側に取付孔等を必要とせず、既存のトランスファ成型機等に対しても装着可能である。
【0072】
更に、型締力検出装置10は、構造が簡単でコンパクト、且つ、低コストである。
【0073】
又、フレーム係着用弾性部材16、センサ加圧用弾性部材22の着脱が容易であり、これらの弾性部材を適宜選択して装着することにより、フレーム部材とタイバーとの摩擦係着力、ひずみセンサ20とタイバー12との密着の加圧力を必要に応じて容易に調整することができる。更に、ボルト24の螺合の進行を調整してフレーム部材とタイバーとの摩擦係着力を調整することもできる。
【0074】
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
【0075】
図2は、本第2実施形態に係る型締力検出装置30の構造を示す断面図である。
【0076】
該型締力検出装置30は、フレーム部材32が、相互にピン結合されて開閉自在とされた一対の挟着片34及び36を含んで構成され、フレーム係着用弾性部材38が該一対の挟着片34及び36を閉じる方向に付勢するようにされたことを特徴としている。
【0077】
その他の構造については前記第1実施形態に係る型締力検出装置10と同様であるので図1と同一符号を付することとして説明を省略する。
【0078】
挟着片34、36はクランク形状で、それぞれ挟着部34A、36Aが中間部34B、36Bの一端から垂直方向に突出すると共に、該中間部34B、36Bの他端から基端部34C、36Cが挟着部と反対方向に突出している。尚、挟着部34A、36Aの突出長さはタイバー12の半径よりも若干長くされている。
【0079】
これら挟着片34及び36は、中間部34B、36Bにおいてピン40を介して回動自在に連結され、挟着部34A、36Aが開閉自在とされている。又、基端部34C、36Cは挟着部と同期して開閉自在とされている。
【0080】
挟着部34A、36Aにおける中間部からタイバー12の半径に相当する長さだけ突出した位置には、内幅方向の貫通孔34D、36Dが形成され、保持体18、ひずみセンサ20、センサ加圧用弾性部材22及びカバー26が装着されている。
【0081】
更に、該挟着部34A、36Aの先端には相互に相手側(内側)に突出する爪部34E、36Eが形成されている。
【0082】
挟着片34の基端部34Cには内幅方向のねじ孔34Fが形成され、挟着片36の基端部36Cには内幅方向の貫通孔36Fが形成されている。該貫通孔36Fにはボルト42が挿通され、ねじ孔34Fに螺合している。
【0083】
フレーム係着用弾性部材38は、圧縮コイルばねで、ボルト42の軸部42Aの周りに配置され、該ボルト42の頭部42Bと挟着片36の基端部36Cとの間に圧縮状態で装架されている。
【0084】
次に、型締力検出装置30の作用について説明する。
【0085】
まず、タイバー12への装着時における該型締力検出装置30の作用について説明する。尚、装着作業は一般的に常温下で行う。
【0086】
該型締力検出装置30をタイバー12に装着するときは、予めボルト42を弛め、挟着片34、36の基端部34C、36Cを相互に離間させて基端部34C、36Cを開状態としておく。これにより、挟着部34A、36Aも開状態となる。又、ボルト27を緩めておいて、保持体18のひずみセンサ20側への突出力を弱めておく。
【0087】
この状態で、挟着部34A及び36Aでタイバー12を挟むように、型締力検出装置30を側方からタイバー12に嵌め込む。
【0088】
次に、ボルト42を締める方向に回転させると、挟着片34、36の基端部34C、36Cが相互に接近すると共に、挟着部34A、36Aが相互に接近する方向に回動して、爪部34E、36Eがタイバー12の側面に当接する。
【0089】
更にボルト40を締め込むと、フレーム係着用弾性部材38が圧縮されて、該フレーム係着用弾性部材38の付勢力により、爪部34E、36Eは加圧状態でタイバー12の側面に当接する。又、挟着片34、36の中間部34B、36Bもタイバー12の側面に当接する。
【0090】
爪部34E、36Eの加圧力は内幅方向の成分と共に該内幅方向と垂直な方向の成分も有しているので、この成分の反力により中間部34B、36Bも加圧状態でタイバー12の側面に当接する。
【0091】
即ち、フレーム部材32は、タイバー12を囲むように3箇所において該タイバー12の側面に加圧状態で当接する。これにより、フレーム部材32はタイバー12に摩擦係着される。
【0092】
次に、ボルト27を締め付けると、ひずみセンサ20も、センサ加圧用弾性部材22の付勢力によりタイバー12の側面に加圧状態で密着する。
【0093】
次に、型締力検出時における該型締力検出装置30の作用について説明する。
【0094】
樹脂成型の際、金型が加熱されるため、タイバー12の周辺の雰囲気温度は常温に対して大幅に上昇し、タイバー12、フレーム部材32及びボルト40は熱膨張して変形するが、フレーム部材32は、相互にピン結合された挟着片34及び36により構成されているので、温度変化による変形が生じても開閉して、タイバー12の変形に追従することができる。
【0095】
更に、該追従のためにフレーム係着用弾性部材38の付勢力が減殺されることがなく、フレーム部材32をタイバー12の側面に加圧するためにフレーム係着用弾性部材38の付勢力を効率よく利用することができる。
【0096】
尚、ボルト42等の変形により、フレーム係着用弾性部材38も伸長しうるが、この伸長量は僅かであり、付勢力は常温時と同等に保持される。従って、フレーム部材32は常温時と同等の加圧力でタイバー12の側面に加圧状態で当接し、摩擦係着が保持される。
【0097】
又、ひずみセンサ20も、センサ加圧用弾性部材22の付勢力により、常温時と同等の加圧力でタイバー12の側面に密着する。
【0098】
即ち、型締力検出装置30は、温度が変化しても、タイバー12から脱落することがなく、該タイバー12への安定した装着状態が保持されると共に、該タイバー12に作用する型締力を高精度で検出することができ、信頼性が高い。
【0099】
尚、プレスの構造等によりタイバー12には曲げモーメントが作用しうるが、タイバー12を挟むように2個のひずみセンサが配置され、ブリッジ回路を構成しているので、曲げモーメントによる検出値の差を打消してその影響を除去した軸方向の型締力を正確に算出することができる。
【0100】
又、型締力検出装置30は、フレーム部材32がタイバー12を囲むように該タイバー12に装着されるので、フレーム部材32の内幅方向の移動と共に該内幅方向と垂直な方向の移動も規制され、それだけタイバーへの装着が安定する。
【0101】
又、側方からタイバーに容易に装着することができると共に、タイバー側に取付孔等を必要とせず、既存のトランスファ成型機等に対しても装着可能である。
【0102】
次に、本発明の第3実施形態について説明する。
【0103】
図3は、本第3実施形態に係る型締力検出装置50の構造を示す断面図である。
【0104】
該型締力検出装置50は、フレーム部材52が、L字形状をした第1の第1の挟着片54と、該第1の第1の挟着片54の一辺に摺動自在に装着されて他辺に接近・離間自在とされた第2の挟着片56と、を含んで構成され、フレーム係着用弾性部材58が該これら第1、第2の挟着片54及び56を接近する方向に付勢するようにされたことを特徴としている。
【0105】
その他の構造については、前記第1実施形態に係る型締力検出装置10及び前記第2実施形態に係る型締力検出装置30と同様であるので図1及び図2と同一符号を付することとして説明を省略する。
【0106】
第1の挟着片54は、挟着部54Aが基部(他片)54Bの一端から垂直方向に突出し、該基部(一辺)54Bの他端には、長手方向に沿うねじ孔54Cが形成されている。
【0107】
挟着部54Aにおける基部54Bからタイバー12の半径に相当する長さだけ突出した位置には、内幅方向の貫通孔54Dが形成され、保持体18、ひずみセンサ20、センサ加圧用弾性部材22及びカバー26が装着されている。又、挟着部54Aの先端には内側に突出する爪部54Eが形成されている。
【0108】
第2の挟着片56は、直線状の棒状体で、先端に内側に突出する爪部56Aが形成され、基端近傍には貫通孔56Bが形成されている。該貫通孔56Bにおいて第2の挟着片56は第1の挟着片54の基部54Bに嵌合し、ノギスのように摺動自在とされている。
【0109】
第2の挟着片56における第1の挟着片54の基部54Bからタイバー12の半径に相当する長さだけ突出した位置には、内幅方向の貫通孔56Cが形成され、保持体18、ひずみセンサ20、センサ加圧用弾性部材22及びカバー26が装着されている。
【0110】
フレーム係着用弾性部材58は、圧縮コイルばねで、第1の挟着片54における基部54Bの端部を取り巻くように配置され、一端において第2の挟着片56に当接している。
【0111】
又、該フレーム係着用弾性部材58の他端側にはリング板状体のストッパ60が配置され、該ストッパ60は自身の中心孔を貫通し、ねじ孔54Cに螺合するボルト62により第1の挟着片54の基部54Bに締結されている。
【0112】
フレーム係着用弾性部材58は第2の挟着片56とストッパ60との間に圧縮状態で装架され、第2の挟着片56を第1の挟着片54の挟着部54Aの方向に接近させる方向に付勢している。
【0113】
次に、型締力検出装置50の作用について説明する。
【0114】
まず、タイバー12への装着時における該型締力検出装置50の作用について説明する。尚、装着作業は一般的に常温下で行う。
【0115】
該型締力検出装置50をタイバー12に装着するときは、まずボルト62を弛めて第2の挟着片56を第1の挟着片54の挟着部54Aから離間する方向に摺動させ、タイバー12の直径よりも爪部56Aを爪部54Eから離間させた状態で、且つ、ボルト27を緩めておいて、保持体18のひずみセンサ20側への突出力を弱めておき、タイバー12を挟むように、側方からタイバー12に嵌め込む。
【0116】
次にボルト62を締め込むとフレーム係着用弾性部材58が圧縮され、該フレーム係着用弾性部材58の付勢力により、爪部54E及び56Aは加圧状態でタイバー12の側面に当接する。
【0117】
爪部54E、56Cの加圧力は内幅方向の成分と共に該内幅方向と垂直な方向の成分も有しているので、この成分の反力により第1の挟着片54の基部54Bも加圧状態でタイバー12の側面に当接する。
【0118】
これにより、フレーム部材52がタイバー12を囲むように、該タイバー12に加圧状態で当接して摩擦係着される。
【0119】
次に、ボルト27を締め付けて、ひずみセンサ20もセンサ加圧用弾性部材22に付勢されてタイバー12の側面に加圧状態で密着する。
【0120】
次に、型締力検出時における該型締力検出装置50の作用について説明する。
【0121】
樹脂成型の際、金型が加熱されるため、タイバー12の周辺の雰囲気温度は常温に対して大幅に上昇し、タイバー12、フレーム部材52及びボルト62は熱膨張して変形するが、フレーム部材52は、相互に摺動自在に嵌合された第1の挟着片54及び56により構成されているので、温度変化による変形が生じても開閉して、タイバー12の変形に追従することができる。
【0122】
更に、該追従のためにフレーム係着用弾性部材58の付勢力が減殺されることがなく、フレーム部材52をタイバー12の側面に加圧するためにフレーム係着用弾性部材58の付勢力を効率よく利用することができる。
【0123】
尚、ボルト62等の変形により、フレーム係着用弾性部材58も伸長しうるが、この伸長量は僅かであり、付勢力は常温時と同等に保持される。従って、フレーム部材52は常温時と同等の加圧力でタイバー12の側面に加圧状態で当接し、摩擦係着が保持される。
【0124】
又、ひずみセンサ20も、常温時と同等の加圧力でタイバー12の側面に密着し、タイバー12に作用する型締力を正確に検出することができる。
【0125】
即ち、型締力検出装置50は、温度が変化しても、タイバー12から脱落することがなく、該タイバー12への安定した装着状態が保持されると共に、該タイバー12に作用する型締力を高精度で検出することができ、信頼性が高い。
【0126】
尚、プレスの構造等によりタイバー12には曲げモーメントが作用しうるが、タイバー12を挟むように2個のひずみセンサが配置され、ブリッジ回路を構成しているので、曲げモーメントによる検出値の差を打消してその影響を除去した軸方向の型締力を正確に算出することができる。
【0127】
又、型締力検出装置50は、フレーム部材52がタイバー12を囲むように該タイバー12に装着されるので、フレーム部材52の内幅方向の移動と共に該内幅方向と垂直な方向の移動も規制され、それだけタイバーへの装着が安定する。
【0128】
又、側方からタイバーに容易に装着することができると共に、タイバー側に取付孔等を必要とせず、既存のトランスファ成型機等に対しても装着可能である。
【0129】
尚、前記第1〜第3実施形態において、ひずみセンサが2個備えられてタイバーを挟んで対称的にタイバーの側面に密着しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、3個以上のひずみセンサが備えられる型締力検出装置としてもよい。一方、曲げモーメントの影響が問題とされない場合には、1個のみのひずみセンサが備えられる型締力検出装置としてもよい。
【0130】
又、前記第2及び第3実施形態において、挟着片は爪部においてタイバーに当接し、タイバーを囲むように該タイバーに装着されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、爪部を形成することなく、タイバーを直径方向の両側から挟んで該タイバーに装着される挟着片としてもよい。
【0131】
又、前記第1〜第3実施形態において、ひずみセンサは保持体に保持され、該保持体を介してフレーム部材に装着されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ひずみセンサをフレーム部材の内側に直接又はゴム等の弾性部材を介して設置し、フレーム係着用ばね部材がフレーム部材を内側に付勢してひずみセンサをタイバーの側面に加圧状態で密着させると共に該ひずみセンサを介してフレーム部材をタイバーに係着させる型締力検出装置としても良い。
【0132】
このようにすれば部品点数が低減され、一層低コスト、且つ、コンパクトな型締力検出装置とすることができる。
【0133】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明よれば、タイバーへの装着が容易な型締力検出装置により、温度が変化しても型締力を高精度で検出することが可能となるという優れた効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る型締力検出装置の構造を示す断面図
【図2】本発明の第2実施形態に係る型締力検出装置の構造を示す断面図
【図3】本発明の第3実施形態に係る型締力検出装置の構造を示す断面図
【図4】従来の型締力検出装置の構造を示す断面図
【図5】従来の型締力検出装置の構造を示す断面図
【符号の説明】
10、30、50、100、120…型締力検出装置
12、110、130…タイバー
14、32、52…フレーム部材
16、38、58…フレーム係着用弾性部材
18…保持体
18A…先端
20…ひずみセンサ
22…センサ加圧用弾性部材
34、36…挟着片
54…第1の挟着片
56…第2の挟着片
Claims (7)
- 型締装置のタイバーに密着して該タイバーのひずみを検出可能とされたひずみセンサを含んでなり、前記型締装置の型締力を検出可能とされた型締力検出装置において、
フレーム部材と、
該フレーム部材を内側に付勢して前記タイバーに摩擦係着可能とするフレーム係着付勢手段と、
前記フレーム部材に装着され、前記ひずみセンサを保持すると共に該ひずみセンサを付勢して前記タイバーの側面に加圧状態で密着可能とするセンサ付勢手段と、
が備えられ、
前記フレーム係着付勢手段は、前記フレーム部材を内側に付勢するためのボルトと、該ボルト及び前記フレーム部材の間に装架されたフレーム係着用弾性部材と、を含んで構成された
ことを特徴とする型締力検出装置。 - 請求項1において、
前記フレーム部材は可撓性を有し、且つ、一部が開口して前記タイバーに側方から嵌脱自在の枠体とされた
ことを特徴とする型締力検出装置。 - 請求項1において、
前記フレーム部材は、相互にピン結合されて開閉自在とされた一対の挟着片を含んで構成された
ことを特徴とする型締力検出装置。 - 請求項1において、
前記フレーム部材は、L字形状をした第1の挟着片と、該第1の挟着片の一辺に摺動自在に装着されて他辺に接近・離間可能とされた第2の挟着片と、を含んで構成された
ことを特徴とする型締力検出装置。 - 請求項1〜4のいずれかにおいて、
前記センサ付勢手段は、前記フレーム部材に進退動自在に装着されて先端が前記タイバーの側面に接近・離間可能とされ、且つ、該先端において前記ひずみセンサを保持する保持体と、
該保持体を前記先端の方向に付勢して前記ひずみセンサを前記タイバーの側面に加圧状態で密着可能とするセンサ加圧用弾性部材と、
を含んで構成された
ことを特徴とする型締力検出装置。 - 請求項1〜5のいずれかにおいて、
前記フレーム係着用弾性部材は、前記フレーム部材を前記タイバーの側面に加圧するように前記ボルト及び前記フレーム部材の間に装架された
ことを特徴とする型締力検出装置。 - 請求項1〜6のいずれかにおいて、
前記センサ付勢手段及びひずみセンサが2個ずつ備えられて該ひずみセンサが前記タイバーを挟んで対称的に該タイバーの側面に密着可能とされた
ことを特徴とする型締力検出装置。
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