JPH0754831Y2 - 加圧式成形機のピン型荷重センサー - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、ダイカスト鋳造や樹脂射出成形など、溶融し
た材料を金型のキャビティに加圧注入して製品を成形す
る加圧式成形機に組み込まれて、例えば溶融した材料の
充填圧力や製品を金型キャビティから押し出し離型させ
る際の圧力を測定するのに用いられるピン型荷重センサ
ーに関するものである。

〈従来の技術及びその問題点〉 従来、例えばダイカスト機の製品押出ピンを用いてピン
型荷重センサーとする場合、製品押出ピンの軸芯部に後
端面側からセンサー設置穴を穿設し、そのセンサー設置
穴内に歪みゲージを貼り付けた荷重検出ブロックを挿入
し接着剤でもって一体的に接着して形成していた。

しかし乍ら、この従来のピン型荷重センサーでは、歪み
ゲージと製品押出ピンとの繋りが接着剤層と荷重検出ブ
ロックを介しての間接的構造となるため、製品押出ピン
に実際に作用した力が歪みゲージに伝わる過程で減少し
てエネルギー損失をきたし、製品押出ピンに作用した力
を直接的に正確に検出することができず、測定出力に大
きな非線形やヒステリシスが生じる不具合があった。

しかもこの従来のものでは、ピン部材にセンサー設置穴
を穿設したり荷重検出ブロックを成形するのに高い精度
が要求されると共に、荷重検出ブロックをセンサー設置
穴内に接着剤で精度よく固定しなければならず、製造に
多くの手間を要し、コスト高になる不具合があった。

〈考案が解決しようとする課題〉 本考案はこの様な従来の不具合に鑑みてなされたもので
あり、出力の線形性が良くヒステリシスも非常に小さ
く、精度の高い検出測定が可能であり、しかも製造が容
易で安価な加圧式成形機のピン型荷重センサーを提供せ
んとするものである。

〈課題を達成するための手段〉 斯る目的を達成する本考案の加圧式成形機のピン型荷重
センサーは、金型のキャビティに溶融した材料を加圧注
入して製品を成形する加圧式成形機に用いられる荷重セ
ンサーであって、前記キャビティに面して配置されるピ
ン部材に、当該ピン部材の軸芯部分を挾んで軸方向に延
びる２つの凹欠部を背中合せ状に配置して荷重検出部を
形成し、該荷重検出部に歪みゲージを貼着配設せしめて
なることを特徴としたものである。

〈作用〉 加圧式成形機による成形加工中にピン部材に力が作用す
ると、それに応じてピン部材伸縮変形する。すると、荷
重検出部にも同様の伸縮変形が生じ、その伸縮変形が荷
重検出部に貼着配設した歪みゲージに伝達されて、ピン
部材に作用した力が検出される。

〈実施例〉 以下、本考案の実施の一例を図面に基づいて説明する。

第１図は本実施例のピン型荷重センサーを組込んだ加圧
式成形機の要部を示す断面図で、図中１は可動金型、２
は固定金型、３は製品押出ピン、４は中子ピンである。
そして、これら製品押出ピン３や中子ピン４などのピン
部材に荷重検出部６を形成し、その荷重検出部６に歪み
ゲーシ７を貼着配設せしめてピン型荷重センサーとする
ものである。

尚、以下の説明では、ピン部材として製品押出ピン３を
選択した例を中心に説明するが、中子ピン４を選択した
場合でも同様である事は理解されるべきである。

上記荷重検出部６は、押出し機構の押出し板８に固着支
持される頭部3a近くの後端側外側に、軸芯部分を挾んで
軸方向に延びる２つの凹欠部5,5を背中合せ状に配置し
て形成する。即ち、頭部3a近くの後端側外側を、上下又
は左右の背中合せ状に軸方向に適宜長さ断面略字形に
抉って２つの凹欠部5,5を形成し、これら２つの凹欠部
５と５との間に所要の厚さ、例えば0.5mm程度の肉厚を
有する荷重検出部６を形成するものである。

そして、荷重検出部６の両側面に夫々歪みゲーシ７を貼
着配設せしめ、凹欠部５にピン頭部3a側に抜けるリード
線引出し孔９を貫通形成すると共に、ピン頭部3aにはロ
ックボルト10を取付けるための取付凹部11を形成し、そ
のロックボルト10内にリード線12を内在した４芯シール
ド線13を挿通定着させる。

また、歪みゲージ７の隣りには、ゲージ端子14を貼着配
設せしめてリード線引出し孔９より引き出したリード線
12を接続配線する。

尚、歪みゲージ7,7同士、及びゲージ端子14,14同士の接
続は、荷重検出部６の一側部に開設したリード線連絡穴
15を通して行なうものであり、配線完了後は絶縁塗膜を
リード線12の表面とリード線連絡穴15及びリード線引出
し孔９の口縁に塗り付けて導通防止と断線防止を図る。

そして２つの凹欠部5,5には、防水カバー16を被覆せし
めて荷重検出部６内に水等が浸入しない様に防水処理を
施す。

防水カバー16は、金属材或いは耐熱性・耐蝕性等に優れ
た軟質合成樹脂材やゴム材などの弾性材を用いて、凹欠
部５の開口周縁に形成した嵌合部17の厚さをもって製品
押出ピン３の外径に沿う円弧形状に形成し、接着剤でも
って凹欠部５の嵌合部17に取付ける。

尚、防水カバー16を金属材で形成した場合には、荷重検
出部６の伸縮変形作用に悪影響を及ぼさない様に、防水
カバー16を凹欠部５の開口部形状よりその長さ及び巾方
向を少し短く形成し、弾性材18を介在させて凹欠部５を
被覆するようになる。

而して、本実施例の製品押出ピン３を用いたピン型荷重
センサーによれば、加圧式成形機の射出スリーブ19内に
給湯された溶湯がプランジャチップ20の動作によりキャ
ビティ21内に加圧注入されて、溶湯の充填圧力が製品押
出ピン３先端面に作用すると、製品押出ピン３の荷重検
出部６が軸方向に変形し、その変形に応じて歪みゲージ
７も変形し、変形量に応じた抵抗値の変化が電気信号と
して取り出され、製品押出ピン３先端面に作用した荷重
が検出測定される。

〈考案の効果〉 本考案のピン型荷重センサーは叙上の如く構成してなる
から、下記の作用効果を奏する。

歪みゲージを貼着配設する荷重検出部がピン部材の軸
芯部分に同一体に形成されているので、ピン部材に作用
する力によってピン部材が伸縮変形すると、それに同調
して荷重検出部にも同様の伸縮変形が生じ同時に歪みゲ
ージにも同様の伸縮変形が生じる。従って、ピン部材に
作用する力が歪みゲージに伝わる過程で減少することが
なく、加圧式成形機による成形加工中にピン部材に作用
する力（荷重）を線形性良くヒステリシスのない高い精
度にて検出することが出来る。

荷重検出部がピン部材の軸芯部分に同一体に形成され
ているので、ピン部材にその圧縮方向に作用する力のみ
ならず、引張り方向に作用する力をも正確に検出するこ
とが可能となる。従って、金型の型開き時にピン部材に
作用する負の力及び製品を押し出し離型させる時にピン
部材に作用する正の力を１成形サイクル毎に検出するこ
とができ、離型剤の塗布状態、製品の焼き付き等の成形
時の現象を正確に把握することが可能となる。

歪みゲージはピン部材の軸芯部分に形成した荷重検出
部に貼着配設せしめたので、ぴん部材の軸方向と直交す
る方向から作用する力（曲げモーメント）の影響をほと
んど受けることがなく、軸方向に対する検出精度を大幅
に向上させることが出来る。

製造に際し、ピン部材の軸芯を挾んで軸方向に延びる
２つの凹欠部を背中合せ状に配置して荷重検出部を形成
し、該荷重検出部に歪みゲージを貼着配設せしめたの
で、センサー設置穴内に歪みゲージを貼り付けた荷重検
出ブロックを挿入する従来のものと比べて、製造がすこ
ぶる容易となり、製造コストの低減化を図ることが出来
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案ピン型荷重センサーの実施の一例を示し、
第１図はピン型荷重センサーを組込んだ加圧式成形機の
要部を示す断面図、第２図はピン型荷重センサーを断面
して示す拡大正面図、第３図は同平面図、第４図は第２
図のIV-IV線断面図である。 図中 1:可動金型、2:固定金型 3:製品押出ピン、4:中子ピン 5:凹欠部、6:荷重検出部 7:歪みゲージ、16:防水カバー

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】金型のキャビティに溶融した材料を加圧注
   入して製品を成形する加圧式成形機に用いられる荷重セ
   ンサーであって、前記キャビティに面して配置されるピ
   ン部材に、当該ピン部材の軸芯部分を挾んで軸方向に延
   びる２つの凹欠部を背中合せ状に配置して荷重検出部を
   形成し、該荷重検出部に歪みゲージを貼着配設せしめて
   なることを特徴とする加圧式成形機のピン型荷重センサ
   ー。
2. 【請求項２】前記ピン部材が製品押出ピンであることを
   特徴とする請求項１記載の加圧式成形機のピン型荷重セ
   ンサー。
3. 【請求項３】前記ピン部材が中子ピンであることを特徴
   とする請求項１記載の加圧式成形機のピン型荷重センサ
   ー。
4. 【請求項４】前記凹欠部を防水カバーで被覆してなるこ
   とを特徴とする請求項１記載の加圧式成形機のピン型荷
   重センサー。