JP5173000B2 - 型締力検出部を有する射出成形機 - Google Patents

Description

本発明は型締力検出部を有する射出成形機械に関する。

射出成形機の型締装置の型締力を検出する方法として、タイバーの伸び量を歪ゲージを用いて測定する方法や（図５、図６参照）、型締装置の表面に歪センサを取り付け（図７参照）、該歪センサで測定された歪量より型締力に換算する方法が知られている。
タイバーの伸び量を歪ゲージを用いて測定する方法は、タイバーの表面に歪ゲージを押し当ててタイバーの伸び量を測定する。タイバーが真っ直ぐ伸びていれば歪ゲージは１個だけでよい。しかし、実際にはタイバーは、多少、曲がりながら伸びるため、図６に示されるように、丸棒の伸びをより正確に測定するには丸棒形状のタイバーの軸を中心として対称位置に歪センサを貼り付けて、測定値の平均を取る必要がある。さらに、図５に示される型締機構では、正確に型締力を測定するには４本のタイバーの伸びを測定する必要があり、歪センサは結局８個必要となり、型締力を測定するシステム全体のコストが高くなる。
そこで、特許文献１には、タイバー以外の部材であって、シングルトグル機構における一本のリンクの圧縮変形量を力が分割されることなく伝達される非分割部にセンサを取り付けて歪量を測定する技術が開示されている。特許文献２には、歪センサを型締装置のアームの外表面に貼り付けて該アームの歪量を測定する技術が開示されている。また、特許文献３には、型締装置の構成部材の表面に歪量を検知するセンサをボルトで固定し、歪量を型締力に換算する技術が開示されている。

特開平３−２１９９２４号公報 特開平９−１８７８５３号公報 実用新案第３０９７１１８号公報

特許文献１〜３に開示される方法では、歪量を検知するセンサは、直接、射出成形機のリアプラテンなどの構成部材に接触していない。歪量を検知するセンサは、２本のボルトで固定されたベース上に支持されるセンサ部を有する。前記センサ部には該センサ部の伸び量を検知する歪ゲージが取り付けられている。歪量を検知するセンサは、射出成形機の型締装置が型締力を発生したときに、ベース上に支持されたセンサ部に取り付けられた歪ゲージでの歪量を測定している。構成部材（被測定物）が歪むことによりセンサ部が歪み、該センサ部の歪を歪ゲージで検出している。そのため、構成部材の歪みを間接的に検出していることとなり、構成部材の歪量と検出した歪量に乖離が生じ、正確な検出ができない場合がある。

そこで、本発明の目的は、リアプラテンの表面でタイバーとタイバーの中間部に歪みセンサを押し当てて歪量を測定し型締力に換算することで、正確かつ容易に型締力を測定することが可能な型締力検出部を有する射出成形機を提供することである。

本願の請求項１に係る発明は、固定プラテン、可動プラテンおよびリアプラテンを備え、該固定プラテンと該リアプラテンが複数本のタイバーで連結され、該可動プラテンは該複数本のタイバーに摺動可能に支持され、該リアプラテンに設けられた型締機構によって該可動プラテンを該固定プラテンに対して前後進可能とした射出成形機において、歪量を検知する歪センサの歪ゲージを、前記リアプラテンの表面において前記複数本のタイバーのうちの、少なくともいずれか２つの隣り合うタイバーの中間部であって、かつ、前記リアプラテン中央部から離れた前記リアプラテンの表面に押し当てる取り付け部材を介して取り付けたことを特徴とする型締力検出部を有する射出成形機である。
請求項２に係る発明は、前記歪センサの歪ゲージを前記リアプラテンの表面において、前記複数のタイバーのうちの少なくともいずれか２つの隣り合う２本のタイバーを結ぶ線分の中心部から垂直に交わる線上に設けたことを特徴とする請求項１に記載の型締力検出部を有する射出成形機である。
請求項３に係る発明は、前記リアプラテンに前記歪センサの少なくとも一部が突出して収容される凹部を設け、前記歪センサが突出している部分を前記取り付け部材によりリアプラテンの前記凹部の底平面に向けて押し付けたことを特徴とする請求項２に記載の型締力検出部を有する射出成形機である。

本発明により、リアプラテンの表面でタイバーとタイバーの中間部に歪センサを押し当てて歪量を測定し型締力に換算することで、安価で正確かつ容易に型締力を測定することが可能な型締力検出部を有する射出成形機を提供できる。

リアプラテンに歪センサが取り付けられた射出成形機の外観斜視図である。 センサの取り付け位置を説明する図である。 本発明に係る歪センサのリアプラテンへの固定方法を説明する図である。 リアプラテンに凹部を設け該凹部に歪センサの突出部分の少なくとも一部を収容させる本発明に係る歪センサのリアプラテンへの固定方法を説明する図である。 タイバーの伸びで型締力を測定する従来技術の方法を説明する図である。 タイバーの伸びを測定する従来の方法を説明する図である。 歪センサを構成部材に取り付ける従来の方法を説明する図である。

以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１は、射出成形機の型締部に歪みセンサを貼り付ける本発明の一実施形態を説明する図である。射出成形機は、図示しない基台上に、型締部Ｍｃ、図示しない射出部を備えている。型締部Ｍｃは、リアプラテン２０、可動プラテン３０、固定プラテン３２を有する。リアプラテン２０には、歪センサ１０、可動プラテン３０を固定プラテン３２に対して前後進させる可動プラテン前後進用モータ２２、型締位置調整用モータ２４、タイバー１２，１４，１６，１８が取り付けられている。歪センサ１０はリアプラテン２０の歪量を測定するセンサである。タイバー１２，１４，１６，１８は、リアプラテン２０と固定プラテン３２とを連結し、型締め・型閉じの際に伸長することによって可動プラテン３０と固定プラテン３２に取り付けられる金型（図示せず）に対して型締力を発生させる。可動プラテン３０はタイバー１２，１４，１６，１８の軸方向に摺動可能に支持されている。

可動プラテン前後進用モータ２２の回転力がベルトなどの動力伝達機構によりボールねじ軸２６に伝達され、該ボールねじ軸２６を回転させることによって、該ボールねじ軸２６に取り付けられた図示しないクロスヘッドによってトグル機構２８を伸縮させることができる。また、トグル機構２８は可動プラテン３０と連結されている。トグル機構２８を伸ばすと、可動プラテン３０は固定プラテン３２方向に前進し、トグル機構２８を縮ませると、可動プラテン３０は固定プラテン３２から後退する。型締め・型閉じの際には可動プラテン３０を固定プラテン３２の方向に前進させ、型開きの際には可動プラテン３０を固定プラテン３２から離れる方向に後退させる。

射出成形機において型締め・型閉じによる型締力発生の際にリアプラテン２０の変形量が大きいことが知られているが、特に、タイバーとタイバーの中間部における歪量が大きい。そこで、リアプラテン２０のタイバー１２とタイバー１４の中間部、最適には中心線上で、リアプラテン２０の表面に歪センサ１０を押し当てる。歪センサ１０のリアプラテン２０への取り付け方法は図３，図１を用いて後述して説明する。図１では歪センサ１０の取り付け位置がリアプラテン２０の側面であるが、上面であってもよい。

図２はセンサの取り付け位置を説明する図である。図２に示されるように、本発明の実施形態では、リアプラテン２０の表面であって、タイバー１２，１４，１６，１８のうちの少なくともいずれか２つの隣り合う２本のタイバーを結ぶ線分の中心部から該線分に垂直に交わる中心線４０，４２に歪センサ１０を設ける。縦方向の中心線４０の線上では符号４０ａ，４０ｂ、横方向の中心線４２の線上では符号４２ａ，４２ｂが、歪センサ１０のリアプラテン２０への設置可能な部位である。

使用する歪センサ１０は１個で済むので、安価に型締力を検出することができる。また、歪センサ１０に用いられる歪ゲージをリアプラテン２０の表面に直接押し当てるため、構成部材（被測定物）であるリアプラテン２０の歪みを正確に検出することができ、正確な歪量の測定が可能である。

図１では、リアプラテン２０に取り付けられた歪センサ１０は１個だけであるが、さらに、歪センサ１０をリアプラテン２０の上，下の２箇所（４０ａ，４０ｂ）、あるいは、左，右の２箇所（４２ａ，４２ｂ）、または、上，下，左，右の４箇所（４０ａ，４０ｂ，４２ａ，４２ｂ）に設置することにより、歪センサ１０を１箇所に設置する場合に比べてより正確に型締力の検出が可能となる。

次に、図３，図４により歪センサ１０のリアプラテン２０への固定方法を説明する。
図３（ａ）は歪センサ１０の上面図，（ｂ）は正面図である。歪センサ１０はセンサ部５０の先端部に測定対象物であるリアプラテン２０の歪量を測定するための歪ゲージ６０が取り付けられ、該センサ部５０から信号線５８を介して検出信号が別置の増幅器を介して射出成形機の制御装置（図示せず）に出力される。

歪センサ１０は例えば、ボルト貫通孔が設けられた取り付け部材５２を用い、ボルト５４，５６で該取り付け部材５２をリアプラテン２０に固定することにより、リアプラテン２０の表面に歪センサ１０を押し当てる。取り付け部材５２は２つのボルト貫通孔の間に、歪センサ１０を配置し、取り付け部材５２をボルト５４，５６でリアプラテン２０に固定することにより、歪センサ１０をリアプラテン２０の表面に押し当てることができる。押し付け力はボルト５４，５６の締め付け力により調節できる。歪ゲージ６０を直接リアプラテンに接触させる構成であるので、リアプラテン２０の歪みを感度良く検出できる。

図４はリアプラテンに凹部を設け該凹部に歪センサの突出部分の少なくとも一部を収容させる本発明に係る歪センサのリアプラテンへの固定方法を説明する図である。歪センサ１０を設けるリアプラテン２０の表面には、たとえばリアプラテン２０に穴加工を行った場合の穴の内壁面も含まれる。歪センサ１０はセンサ部５０，歪ゲージ６０を有し、リアプラテン２０に取り付けた歪センサ１０によって、型締力が発生したときの歪みを歪ゲージ６０で検知し、型締力に換算し、型締力を検出する。取り付け部材６２により歪ゲージ６０を取り付けたセンサ部５０はリアプラテン２０に設けられた凹部の底平面に押し付けられる。押し付け力はボルト６４，６６の締め付け力で調節することができる。この実施形態では防油、防滴、防塵効果が高い。

本発明の実施形態により、リアプラテンの表面でタイバーとタイバーの中間部に歪センサを押し当てて歪量を測定し型締力に換算することで、安価で正確かつ容易に型締力を測定することが可能となり、この型締力の測定結果を射出成形機の制御部にフィードバックすることで、型締位置調整用モータ２４を駆動することによって、自動型厚調整時の型締力の調整を正確に行うことが可能な型締力検出部を有する射出成形機を提供できる。

Ｍｃ 型締部

１０ 歪センサ
１２，１４，１６，１８ タイバー
２０ リアプラテン
２２ 可動プラテン前後進用モータ
２４ 型締位置調整用モータ
２６ ボールねじ軸
２８ トグル機構
３０ 可動プラテン
３２ 固定プラテン

４０，４２ 中心線

５０ センサ部
５２ 取り付け部材
５４，５６ ボルト
５８ 信号線
６０ 歪ゲージ
６２ 取り付け部材
６４，６６ ボルト

Claims (3)

1. 固定プラテン、可動プラテンおよびリアプラテンを備え、該固定プラテンと該リアプラテンが複数本のタイバーで連結され、該可動プラテンは該複数本のタイバーに摺動可能に支持され、該リアプラテンに設けられた型締機構によって該可動プラテンを該固定プラテンに対して前後進可能とした射出成形機において、
   歪量を検知する歪センサの歪ゲージを、前記リアプラテンの表面において前記複数本のタイバーのうちの、少なくともいずれか２つの隣り合うタイバーの中間部であって、かつ、
   前記リアプラテン中央部から離れた前記リアプラテンの表面に押し当てる取り付け部材を介して取り付けたことを特徴とする型締力検出部を有する射出成形機。
2. 前記歪センサの歪ゲージを前記リアプラテンの表面において、前記複数のタイバーのうちの少なくともいずれか２つの隣り合う２本のタイバーを結ぶ線分の中心部から垂直に交わる線上に設けたことを特徴とする請求項１に記載の型締力検出部を有する射出成形機。
3. 前記リアプラテンに前記歪センサの少なくとも一部が突出して収容される凹部を設け、前記歪センサが突出している部分を前記取り付け部材によりリアプラテンの前記凹部の底平面に向けて押し付けたことを特徴とする請求項２に記載の型締力検出部を有する射出成形機。

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