JP6131941B2 - 圧力センサ取付構造及び圧力センサ位置調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、金属や樹脂をキャビティに射出成形するときの成形圧力を検出する圧力センサの取付構造、及びその位置調整方法に関するものである。

従来より、ダイカスト成形装置や樹脂の射出成形装置には、キャビティ内に射出された原料の成形圧力を検出する手段が設けられている。そして、その検出手段としての圧力センサは、エジェクタピンの反キャビティ側の後端部においてエジェクタプレートに固定されている。

例えば、特許文献１には、圧力センサ、エジェクタピン及びエジェクタプレートの配置が記載されており、成形金型のエジェクタピン後方（反キャビティ側）に圧力を検出するロードセルが配設された構造が開示されている。

しかしながら、上記特許文献１のような構造では、圧力センサに熱が伝達することで精度が低下したり、あるいはエジェクタピンが受ける力が直接的に圧力センサに加わることによる圧力センサの先端面の変形等が懸念される。従って、エジェクタピンと圧力センサとの間にスペーサを介設することが考えられる。

特開平７−７６０３４号公報

図７は従来の圧力センサの取付構造Ｔ１を示している。図７に示すように、エジェクタプレート１１１内にエジェクタピン１１２が備えられ、エジェクタピン１１２の反キャビティ側の後端部にスペーサ１１３を介して圧力センサであるロードセル１１４が配置され、ロードセル１１４を収容する取付部材１１６が締結ボルト１１８によりエジェクタプレート１１１に固定されている。

このように、スペーサ１１３を介設した場合には、エジェクタピン１１２とロードセル１１４との直接接触を防止することはできるものの、スペーサ１１３が摩耗していくと、クリアランスが生じてロードセル１１４による正確な圧力の検出ができなくなる。そして、正確な圧力検出のためにスペーサ１１３を正規長さのものと取り換える作業が必要であり、その作業のためには取付構造Ｔ１全体を分解する等の煩雑な作業が必要となる。

そこで本発明では、圧力センサの取付構造を分解する等の煩雑な作業を必要とせず、簡便な方法で精度よく圧力センサの検出値調整を可能とする圧力センサの取付構造及びその位置調整方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明では、圧力センサをエジェクタプレートに取り付けるための取付部材に圧力センサの位置調整手段を設けるようにした。

すなわち、ここに開示する圧力センサの取付構造は、金型装置の基材に備えられ、金型のキャビティ内で射出成形された成形体を排出するためのエジェクタピンを介して、前記成形体に加わっている成形圧力を検出する圧力センサの取付構造であって、前記圧力センサは、前記エジェクタピンの反キャビティ側の後端部にスペーサを介して配置されるとともに、前記圧力センサを内部に収容する取付部材により前記基材に取り付けられており、前記取付部材は、前記圧力センサの位置を調整するための位置調整手段を備え、前記取付部材は、前記圧力センサと同軸上にネジ穴を備えており、前記位置調整手段は、前記ネジ穴と、該ネジ穴にねじ込まれたネジ部材とよりなることを特徴とする。

本発明によれば、スペーサに摩耗等が生じた場合であっても、取付構造を分解等することなく、前記取付部材に備えられた前記位置調整手段により、圧力センサの位置を調整して、正確な圧力検出値が得られるようにすることができる。また、前記位置調整手段は、圧力センサを基材に取り付けるための取付部材に備える構成であるため、簡易な構成で低コストに圧力センサの位置調整を行うことができる。そして、前記取付部材にネジ穴を設け、ネジ部材をねじ込むだけであるので、簡易且つ安価な構成で、効果的に圧力センサの位置調整を行うことができる。また、前記ネジ穴は、圧力センサと同軸上に設けられているため、位置調整により圧力センサが傾いたりすることなく精度よく位置調整を行うことができる。

また、本発明に係る圧力センサの取付構造の好ましい態様では、前記圧力センサと前記位置調整手段との間に追加のスペーサを備えている。

従って、前記位置調整手段により圧力センサの位置を調整しても、位置調整手段が圧力センサに直接接触することがないため、圧力センサの位置調整に伴う圧力センサの破損等を効果的に防止することができる。

なお、前記ネジ部材は、前記ネジ穴にねじ込むことによりキャビティ側に移動し、これにより圧力センサをキャビティ側に移動させることができるものであれば、いずれのものも使用できる。好ましくは、六角穴付止めネジ、ハードロックセットスクリュー（登録商標）等を使用することができ、より好ましくはハードロックセットスクリュー（登録商標）を使用することができる。ハードロックセットスクリュー（登録商標）のゆるみ止め効果により、調整した圧力センサの位置を効果的に保持することができるためである。

また、ここに開示する圧力センサ位置調整方法は、前記圧力センサの位置を調整する方法であって、前記エジェクタピンのキャビティ側の先端面を前記金型のキャビティ面と面一とし、前記位置調整手段により、前記圧力センサの検出値が圧力ゼロとなるまで前記圧力センサの位置を移動させることを特徴とする。

本構成によれば、スペーサに摩耗等が生じた場合であっても、圧力センサの取付構造を分解等することなく、前記位置調整手段により圧力センサの検出値が正確な値となるように短時間で精度よく検出値調整を行うことができる。

また、好ましい態様では、前記圧力センサにより検出された成形時の成形圧力データに基づいて、成形圧力の基準値を設定しておき、前記基準値以下の成形圧力が検出されたときに、前記位置調整手段により、許容圧力値が検出される位置まで前記圧力センサをキャビティ側に移動させる。

成形工程中に、圧力センサの検出値が基準値を下回った場合であっても、前記位置調整手段により、効果的に圧力センサの位置を調整して検出値を正常値の範囲に戻すことができる。これにより、成形工程を中断することなく短時間で調整可能であるため、生産性の低下を防ぐことができる。

以上述べたように、本発明によれば、圧力センサの取付構造を分解する等の煩雑な作業を必要とせず、簡便な方法で精度よく圧力センサの検出値調整が可能となる。

図１は、本発明の一実施形態に係るロードセルの取付構造を備えたダイカストマシンを概略的に示す図である。 図２は、図１に示すロードセルの取付構造部分の拡大図である。 図３は、本実施形態に係るロードセルの取付構造の横断面図である。 図４は、本実施形態における第１スペーサ、ロードセル、第２スペーサ及び取付部材の斜視図である。 図５は、本実施形態における取付部材の（ａ）平面図、及び（ｂ）縦断面図である。 図６は、本実施形態におけるハードロックセットスクリュー（登録商標）の（ａ）縦断面図、及び（ｂ）平面図である。 図７は、従来の圧力センサの取付構造を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。

＜ロードセルの取付構造＞
図１に示すように、本実施形態に係るロードセル（圧力センサ）の取付構造を備えたダイカストマシンＭ（金型装置）は、可動金型構造と固定金型構造とを備える。可動金型構造は、ダイカストマシンＭの可動盤１にダイベース２を介して設置された可動金型ホルダ３と、該可動金型ホルダ３に保持された可動金型４と、前記可動金型ホルダ３に設けられたアンダーカット部を形成するためのスライドコア８とを備える。固定金型構造は、ダイカストマシンＭの固定盤５に設置された固定金型ホルダ６と、該固定金型ホルダ６に保持された固定金型７とを備える。成形体が成形されるキャビティ９は、前記可動金型４と、スライドコア８と、固定金型７とにより形成されている。そして、形成されたキャビティ９内にプランジャスリーブ内の溶湯１０が注入され、成形が行われる。

可動盤１にはエジェクタプレート１１（基材）を介して成形後の成形体を押し出すためのエジェクタピン１２が取り付けられており、このエジェクタピン１２のキャビティ９側の先端部は、可動金型ホルダ３及び可動金型４に設けられた貫通孔を通じてキャビティ９まで到達するように構成されている。

図２及び図３に示すように、エジェクタピン１２の後端部はエジェクタプレート１１内部に収容固定されており、この後端部に第１スペーサ１３（スペーサ）を介して圧力センサとしてのロードセル１４が配置されている。即ち、圧力センサとしてのロードセル１４は、エジェクタピン１２の反キャビティ側の後端部に第１スペーサ１３を介して配置されている。ロードセル１４は、取付部材１６内部に収容されるとともに、エジェクタプレート１１に締結ボルト１８により取り付けられている。取付部材１６には、ロードセル１４の位置を調整するための位置調整手段としてのネジ穴２１が形成されており、このネジ穴２１に位置調整手段のネジ部材としてのハードロックセットスクリュー（登録商標、以下「セットスクリュー」という）１７がねじ込まれている。なお、ロードセル１４とセットスクリュー１７との間には、第２スペーサ１５（追加のスペーサ）が介設されている。これにより、後述のごとく、セットスクリュー１７をねじ込むことにより、ロードセル１４の位置を調整しても、セットスクリュー１７がロードセル１４に直接接触することがないため、ロードセル１４の破損等を効果的に防止することができる。

図４及び図５に示すように、取付部材１６内部には、ロードセル１４と、第２スペーサ１５と、セットスクリュー１７とが収容されるようになっている。図５（ａ）に示す外側の一点鎖線２３の位置にロードセル１４が設置される。従って、ネジ穴２１は、ロードセル１４と同軸上に設けられており、ロードセル１４は、第２スペーサ１５を介し、貫通孔２４を通じて軸方向にのみ移動可能に取付部材１６にボルト固定される。このように、ネジ穴２１が、ロードセル１４と同軸上に設けられているため、位置調整によりロードセル１４が傾いたりすることなく精度よく位置調整を行うことができる。また、図５に示すように、取付部材１６にはボルト穴２２が形成されており、取付部材１６はこれを通じて締結ボルト１８によりエジェクタプレート１１に固定される。

図６に示すように、ネジ穴２１にねじ込まれるセットスクリュー１７は、ロックねじ１７ａとセットねじ１７ｂとにより構成される。双方ともに六角穴３１，３２が形成されており、六角レンチを用いてネジ穴２１にねじ込むことができる。ここで、セットねじ１７ｂの六角穴３２は、凹部３４の底部に形成されている一方、ロックねじ１７ａの底部には凹部３４にセットされる凸部３３が形成されている。そして、凹部３４の中心軸と凸部３３の中心軸との間に僅かな差３５が生じるように、凹部３４及び凸部３３は形成されている。これにより、ネジ穴２１にセットねじ１７ｂをねじ込んだ後に、ロックねじ１７ａをねじ込むことにより、凹部３４に凸部３３がセットされ、ゆるみ止め効果により両ねじ１７ａ，１７ｂが効果的に固定される。

＜ロードセルの位置調整方法＞
図３に示すように、本実施形態におけるロードセル１４の位置調整は、ネジ穴２１にねじ込まれたセットスクリュー１７をねじ込むことにより行う。

具体的には、ロックねじ１７ａを外した状態で、ロードセル１４が所望の位置に到達するまでセットねじ１７ｂをねじ込み、その後ロックねじ１７ａをねじ込んでセットねじ１７ｂを固定する。セットスクリュー１７のゆるみ止め効果により、調整したロードセル１４の位置を効果的に保持することができる。

本構成によれば、第１スペーサ１３に摩耗等が生じた場合であっても、取付構造Ｔを分解等することなく、取付部材１６に備えられたセットスクリュー１７により、ロードセル１４の位置を調整して、正確な圧力検出値が得られるようにすることができる。また、ネジ穴２１及びセットスクリュー１７は、ロードセル１４をエジェクタプレート１１に取り付けるための取付部材１６に備える構成であるため、簡易な構成で低コストにロードセル１４の位置調整を行うことができる。

なお、位置調整が必要となるのは、具体的には例えば（１）成形工程前のゼロ点調整時、及び（２）成形工程中の検出値調整時である。

まず、（１）の場合は、エジェクタピン１２のキャビティ９側の先端面を可動金型４のキャビティ面と面一とし、セットスクリュー１７のセットねじ１７ｂをロードセル１４の検出値が圧力ゼロとなるまでねじ込んでいく。その後ロックねじ１７ａでセットねじ１７ｂを固定する。これにより、ロードセル１４の検出値が正確な値となるように短時間で精度よく検出値調整を行うことができるとともに、ロードセル１４の位置を保持することができる。

また、（２）の場合は、ロードセル１４により検出された成形時の成形圧力データに基づいて、成形圧力の基準値を設定しておき、この基準値以下の成形圧力が検出されたときに、セットスクリュー１７のセットねじ１７ｂをねじ込むことにより許容圧力値に対応する位置までロードセル１４をキャビティ側に移動させる。その後ロックねじ１７ａでセットねじ１７ｂを固定する。

従って、成形工程中に、ロードセル１４の検出値が基準値を下回った場合であっても、効果的にロードセル１４の位置を調整して検出値を正常値の範囲に戻すことができる。これにより、成形工程を中断することなく短時間で調整可能であるため、生産性の低下を防ぐことができる。

なお、本実施形態において、本発明に係るロードセルの取付構造は、可動金型構造側に備えられていたが、固定金型構造側に備えられたエジェクタピン構造に対しても好適に備えることができる。

本発明によれば、圧力センサの取付構造を分解する等の煩雑な作業を必要とせず、簡便な方法で精度よく圧力センサの検出値調整が可能となるので、極めて有用である。

４ 可動金型（金型）
９ キャビティ
１１ エジェクタプレート（基材）
１２ エジェクタピン
１３ 第１スペーサ（スペーサ）
１４ ロードセル（圧力センサ）
１５ 第２スペーサ（追加のスペーサ）
１６ 取付部材
１７ ハードロックセットスクリュー（登録商標）、セットスクリュー（ネジ部材、位置調整手段）
１７ａ ロックねじ
１７ｂ セットねじ
１８ 締結ボルト
２１ ネジ穴（位置調整手段）
Ｍ ダイカストマシン（金型装置）
Ｔ ロードセルの取付構造（圧力センサの取付構造）

Claims (4)

1. 金型装置の基材に備えられ、金型のキャビティ内で射出成形された成形体を排出するためのエジェクタピンを介して、前記成形体に加わっている成形圧力を検出する圧力センサの取付構造であって、
   前記圧力センサは、前記エジェクタピンの反キャビティ側の後端部にスペーサを介して配置されるとともに、前記圧力センサを内部に収容する取付部材により前記基材に取り付けられており、
   前記取付部材は、前記圧力センサの位置を調整するための位置調整手段を備え、
   前記取付部材は、前記圧力センサと同軸上にネジ穴を備えており、
   前記位置調整手段は、前記ネジ穴と、該ネジ穴にねじ込まれたネジ部材とよりなる
   ことを特徴とする圧力センサの取付構造。
2. 請求項１において、
   前記圧力センサと前記位置調整手段との間に追加のスペーサを備えた
   ことを特徴とする圧力センサの取付構造。
3. 請求項１又は請求項２に記載の圧力センサの取付構造において前記圧力センサの位置を調整する圧力センサ位置調整方法であって、
   前記エジェクタピンのキャビティ側の先端面を前記金型のキャビティ面と面一とし、
   前記位置調整手段により、前記圧力センサの検出値が圧力ゼロとなるまで前記圧力センサの位置を移動させる
   ことを特徴とする圧力センサ位置調整方法。
4. 請求項１又は請求項２に記載の圧力センサの取付構造において前記圧力センサの位置を調整する圧力センサ位置調整方法であって、
   前記圧力センサにより検出された成形時の成形圧力データに基づいて、成形圧力の基準値を設定しておき、
   前記基準値以下の成形圧力が検出されたときに、前記位置調整手段により、許容圧力値が検出される位置まで前記圧力センサをキャビティ側に移動させる
   ことを特徴とする圧力センサ位置調整方法。

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