JP4323469B2 - タイバーの物理的変化量検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、射出成形機に備えたタイバーの物理的変化量を検出するための検出装置に関するものである。

従来、射出成形機における型締力や射出圧力の検出を、タイバーに取付けたセンサからの検出値を利用するものがある。タイバーでは型締力や射出圧力が作用した際、その力や圧力に応じて歪み（伸縮）が起こるため、これを歪みセンサで検出することで、型締力や射出圧力を検出することができる。

特許文献１では、歪みセンサを弾性部材を介して半円状の分割フランジに設けた凹部に接着している。この歪みセンサによってタイバーの歪みを検出するようにしている。

また特許文献２では、タイバーを挟み込むコ字状のフレーム部材と、このフレーム部材を内側に付勢してタイバーに摩擦係着可能とするフレーム係着圧接手段と、歪みセンサを保持するとともに、センサを付勢してタイバーに加圧状態で密着可能とするセンサ圧接手段とを備えることにより、タイバー周辺の雰囲気温度が変化しても、センサを一定に保持できるようにしている。
米国特許第５６１６８４７号明細書 特開２００３−１１２３４３号公報

しかし特許文献１では、タイバー周辺の雰囲気温度が変化することにより、タイバーの膨張（収縮）、分割フランジの膨張（収縮）が発生し、タイバーから分割フランジが脱落したり、またはタイバーから歪みセンサが離れてしまい、型締力が検出できないことがある。

また、特許文献２では、コ字状のフレーム部材の開口部をボルトとフレーム係着用弾性部材で係着しているため、このボルトの締付け具合によってセンサがタイバーの表面に対して偏った状態で圧接されるおそれがある上、このボルトのトルク調整と、センサを直接付勢するセンサ加圧用弾性部材の付勢力調整、これらをフレーム部材内に保持するカバーとカバー固定用ボルトのトルク調整を行う必要がある等、センサを正確に作動させるまでの調整が煩わしいという問題がある。

本発明の目的は、タイバー周辺の雰囲気温度の変化による膨張・収縮によって生ずる脱落又は歪みセンサの離れを防止し、センサのタイバーへの当接を容易に調整できるようにして、タイバーにおける物理的変化量をセンサにより精度良く検出できるタイバーの物理的変化量の検出装置を提供することにある。

射出成形機が備えるタイバーの物理的変化量を検出するための装置であって、前記タイバーに挿通する環状本体と、その環状本体の内径部に形成した凹所と、その凹所に収容してタイバーに臨ませたセンサと、環状本体の外側から凹所内に設けられたセンサをタイバーの側面に密着させる圧接手段とからなり、前記環状本体は継目のない厚肉の単一部材からなる、というものである。

また前記環状本体は、前記タイバーとの位置決めを行うための位置決め部材を備え、その環状本体の内径と前記タイバー径は、予め定めた公差分を除き同径である、というものである。

また本発明の前記凹所は、前記環状本体の内径の中心を挟んで対面する２個所に設けられ、その両方の凹所にセンサーを収容してなるというものであり、前記圧接手段は、前記センサを前記タイバーに押付ける弾圧部材を有するというものである。また前記物理的変化量はタイバーの歪みであり、前記センサは歪みセンサである、というものである。

（１）前記構成の本発明では、環状本体が継目のない厚肉の単一部材からなり、またセンサをタイバー側面に押付ける圧接手段を有することにより、温度変化による環状本体やタイバーの膨張（収縮）が起こっても、圧接手段により適度にセンサがタイバーに圧接されているため、センサがタイバーから離れることがない。
（２）継ぎ目のない厚肉の単一部材による環状本体ではタイバーに挿通する際、前記凹所に収容したセンサを、環状本体の外周側から圧接手段を操作するだけで固定するための準備が整うので煩わしい調整の必要がなく、また、センサの抜き差しが単体でできるため、環状本体の取外しを行うことなくセンサの交換を行うことができる。
（３）環状本体とタイバーとの位置決めを行うための位置決め部材を有することにより、環状本体の内径やタイバー径の加工精度が悪く同心状態でない場合でも、位置決めを容易に行うことができる。
（４）環状本体の内径とタイバー径は、予め定めた公差分を除き同径であることにより、タイバーを環状本体に挿通させるだけで同心状態をほぼ確保することができ、煩わしい位置決めのための調整時間を短縮することができ、位置決め精度も向上する。
（５）前記凹所を、環状本体の内径の中心を挟んで対面する２個所に設け、その両方の凹所にセンサを収容したことにより、センサのゲージ抵抗を２個所にすることができる。これによりセンサの検出値の精度を上げることができ、またタイバー対称位置に正確に装着できるため、タイバーの軸方向の歪みをより正確に検出することができる。

図１は、本発明の物理的変化量検出装置の取付け対象となる通常構造の型締装置の一例を示すものである。
図中１は固定盤、２は圧受盤で四隅のタイバー３、３により連結して機台４上に設置してある。５はタイバー３、３に挿通して固定盤１に対し進退自在に設けた可動盤で、その可動盤５と圧受盤２との間に、図示しないサーボモータにより屈伸作動するトグル機構６が設けてあり、そのトグル機構６の伸長作動により前記可動盤５が前進移動して、固定盤１と可動盤５に分割して取付けた金型７の開閉及び型締を行うものである。

本発明の物理的変化量検出装置Ａは、型締動作や射出動作に際して生ずるタイバーの歪み（伸縮）を検出し、これを型締装置の型締力や射出圧力として測定する手段として、前記タイバー３の所定位置に配備される。
以下、本発明の物理的変化量検出装置の実施の形態を、図２から図６を参照しながら詳細に説明する。

図２及び図３は、本発明の一実施形態を示すものである。
図中１０は型締装置のタイバー３に挿通する厚肉の環状本体で、アルミニウム合金等の適宜な金属製材料を用いて、継目なく一体形成した単一部材からなる。この環状本体１０の内径ｄは、タイバー径Ｄとの公差寸法の範囲内で、内径部の対称位置にセンサ２０を軸方向から収容することができる凹所１１、１１が形成してある。この両方の凹所１１、１１にはセンサ２０を前記タイバー３の側面に当接させる圧接手段として、押付けボルト１２、１２が外側からねじ込んである。

押付けボルト１２、１２はタイバー３とセンサ２０との接触状態を好適なものとするためにトルク管理による締付けがなされるものであり、緩み防止のためにロックナット等を介して配設することが好ましい。また前記凹所１１に収容されるセンサ２０をタイバー３の側面に適度な弾撥力をもって押付ける弾圧部材として、調整用バネ３０がセンサ２０と重ねて凹所内に設けてある。この調整用バネ３０と単一部材の環状本体１０とによって、タイバー周辺の雰囲気温度の変化などにより、タイバー３や環状本体１０に膨張又は収縮が生ずることがあっても、柔軟に対応してタイバー側面とセンサ２０との接触が保たれるようになる。

弾圧部材として用いる調整用バネ３０にあっては、板バネ、コイルバネ等から適宜に採択するものであるが、その場合には押付けボルト１２の締付け力を均等に受けられるように、押付けボルトの先端側に適宜な受け板３１などを配備しておくことが好ましい。

また、前記環状本体１０には、タイバー３の所定箇所にセンタリングさせて装着するための位置決めボルト４０が、先端部をポリアセタール加工などを施して、少なくとも２個所に、好ましくは略等間隔をもって軸心方向に向けねじ込んである。

前記センサ２０は、環状本体１の凹所１１に嵌脱可能に形成した金属製のベース体２１と、検出面側がタイバー３に臨むように、ゴム製材２２を介してベース体２１に重ねて設けられるストレーンゲージ２３とからなり、ストレーンゲージ２３には信号ケーブル２４が接続してある。図示では省略してあるが、このセンサ２０にはストレーンゲージ２３の検出面を保護するためにアルミやステンレス等の金属箔などで被覆したものなどが用いられる。

なお、前記環状本体１０に設ける凹所１１の形状は特に限定されるものではなく、例えば図４に示すように、前記調整用バネ３０を収容するように該凹所１１を段付き形成して設けても良く、該検出装置Ａの配置条件などに基づいて取付作業や部品交換の容易性などを考慮して決定される。
また、図では省略してあるが、前記信号ケーブル２４の配線をサポートするためのガイド部材やフック部材等を前記位置決めボルトの周辺などに配設することも可能である。

図５及び図６は、本発明の別の実施形態を示すものである。
前記センサ２０のベース体２１には、前記押付けボルト１２の軸径よりも幅広の凹陥部２１ａを形成し、この凹陥部２１ａを覆って押付けボルト先端と当接する調圧板２１ｂが配設される。この調圧板２１ｂは、金属製又は合成樹脂製で柔軟性のある薄板材で、前記押付けボルトの進退に応じて凹陥部上に位置する板面が湾曲変形するように設けてある。
前記押付けボルト１２は調圧板２１ｂに当接し、該押付けボルト１２の締付け力を受ける調圧板２１ｂが凹陥部２１ａの内奥側に圧される際の撓み作用によってセンサ２０を押圧し、タイバー側面との接触を保持するようにしてある。

次に、前記構成の検出装置Ａのタイバー３への取付けについて説明する。
先ず、環状本体１０を射出成形機の組立時にタイバー３に挿通して、タイバー３の軸方向に沿って移動可能な状態に設けておく。この環状本体１０を任意の検出位置にまで移動させて、２個所に設けてある位置決めボルト４０でタイバー３の軸径にセンタリングするように調節して固定する。この時には、環状本体１０の凹所１１、１１がタイバー３の上下（１２時と６時の方向）に位置されるように配置することが好ましい。

ついで、前記凹所１１内にセンサ２０をタイバーの軸方向から挿入し、凹所の外側から前記押付けボルト１２を締付けて、センサ２０をタイバー３の側面に密に圧接する。この際、押付けボルト１２はセンサ２０がタイバー３に対して好適な圧力をもって接触するように、例えば７８ｃＮ−ｍの指定トルクで締付けられる。また先にも説明したように調整用バネ３０を介在させることによって、曲面のタイバー側面にセンサ２０のストレーンゲージ２２が均等に接触するようになる。

尚、これまでの説明においては、環状本体１０にタイバー３とのセンタリングをなすための位置決めボルト４０を採用した例で説明をしたが、タイバー径Ｄと環状本体の内径ｄの同径が保証されている場合には、前記位置決めボルト４０を省略した構成とすることも当然に可能である。

本発明に係る物理的変化量検出装置を取付けた通常構造の型締装置の略示側面図である。 本発明の一実施形態の正面図である。 同上の半部縦断側面図である。 本発明に係る凹所の別の形態例からなる正面図である。 本発明の別の実施形態の正面図である。 同上の半部縦断側面図である。

符号の説明

３ タイバー
１０ 環状本体
１１ 凹所
１２ 押付けボルト
２０ センサ
２１ ベース体
２１ａ 凹陥部
２１ｂ 調圧板
２２ ゴム製材
２３ ストレーンゲージ
２４ 信号ケーブル
３０ 調整用バネ
４０ 位置決めボルト

Claims (7)

1. 射出成形機が備えるタイバーの物理的変化量を検出するための装置であって、前記タイバーに挿通する環状本体と、その環状本体の内径部に形成した凹所と、その凹所に収容してタイバーに臨ませたセンサと、環状本体の外側から凹所内に設けられたセンサをタイバーの側面に密着させる圧接手段とからなり、前記環状本体は継目のない厚肉の単一部材からなることを特徴とするタイバーの物理的変化量検出装置。
2. 前記環状本体は、前記タイバーとの位置決めを行う位置決め部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の物理的変化量検出装置。
3. 前記環状本体の内径と前記タイバー径は、予め定めた公差分を除き同径であることを特徴とする請求項１又は２に記載の物理的変化量検出装置。
4. 前記凹所は、前記環状本体の内径の中心を挟んで対面する２個所に設けられ、その両方の凹所にセンサーを収容してなることを特徴とする請求項１に記載の物理的変化量検出装置。
5. 前記圧接手段は、前記センサを前記タイバーに押付ける弾圧部材を有することを特徴とする請求項１に記載の物理的変化量検出装置。
6. 前記センサは、前記圧接手段との当接面に凹陥部を設け、該凹陥部を覆ってタイバーへの押圧を調整する調圧板を有することを特徴とする請求項１に記載のタイバーの物理的変化量検出装置。
7. 前記物理的変化量はタイバーの歪みであり、前記センサは歪みセンサであることを特徴とする請求項１に記載のタイバーの物理的変化量検出装置。

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