JPS59191559A - ダイカスト機におけるシリンダラムの変位検出装置 - Google Patents

ダイカスト機におけるシリンダラムの変位検出装置

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JPS59191559A
JPS59191559A JP6450683A JP6450683A JPS59191559A JP S59191559 A JPS59191559 A JP S59191559A JP 6450683 A JP6450683 A JP 6450683A JP 6450683 A JP6450683 A JP 6450683A JP S59191559 A JPS59191559 A JP S59191559A
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JP
Japan
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rod
strain
ram
cylinder
detector
Prior art date
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Pending
Application number
JP6450683A
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English (en)
Inventor
Takashi Mihara
三原 毅史
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Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPS59191559A publication Critical patent/JPS59191559A/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B17/00Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20Accessories: Details
    • B22D17/32Controlling equipment

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はダイカスト機におけるシリンダラムの変位検出
装置に係るものである。
従来より、ダイカスト機のシリンダラムの変位を検出す
る場合には、例えば、シリンダのラムと一体的に移動す
るロッド等の移動体に、移動方向に対して一定間隔で磁
化した磁気記録媒体、いわゆる磁気スケールを固着し、
その磁化された縞目を磁気ヘッドで検出し演算する事で
行っていた。ところが、この磁気スケールと磁気ヘッド
の組合せでは、磁化された縞目の数を数えているだけな
ので、ラムの相対的な変位量とでしか検出出来ない。従
って、これをラムの変位位置に対応させようと思えば、
成る基準点を設定し、常に、その基準点を通過確認させ
ねばならないし、何らかの理由でラムの作動系に故障を
生、じ、途中停止を余儀なくされた場合、再度作動系が
回復しても、ラムの現状位置を把握出来ない欠点があっ
た。また、前述の磁気スケールと磁気ヘッドの組合せで
は、検出感度を良好に保とうとすれば、磁気スケール面
と磁気ヘッドとの間隔を0.5mm前後というような常
に一定の高精度に確保しなければならない。ところが、
ダイカスト機は、例えば、射出シリンダに代表される様
に、3〜5m/secの高速で移動中のラムが急停止さ
せられる為、振動やショックが激しく、また、溶融金属
や離型剤スプレー液が飛散し、雰囲気中には多量のダス
トを含んでいる。よって、前述の様な0.5mnn程度
のギャップでは、その高精度を維持するのが困難で、振
動とショックによって磁気ヘッドと磁気スケールが直接
接触して破損に至ったり、ダストが詰って検出不能にな
ることが多々あった。
本発明は、従来の検出装置に見られる上記の様な欠点を
解消すべく提示したものである。
一般に、金属製の林の一端に衝撃を加えると、弾性変形
の歪波が金属中を数1000m / secの一定速度
で伝播していく事が知られている。よって、金属棒の一
点で歪波を発生させ、任意の点でその歪波を検出すれば
、歪波発生から検出までに要した時間は、その2点間の
距離に比例することになる。
本発明では、この歪波を生じせしめる為に、磁気歪効果
を適用している。これは、ニッケル系合金あるいは非晶
質金属の様な強磁性体金属に磁化を与えると、磁化を与
えられた部分が伸び、また、磁化を除くともとに戻る性
質を利用したもので、ここでは、磁化の供給、排除の繰
返しにより金属中の応力変化が縦振動を起し、歪波とな
って金属中を伝播していくことになる。特に、強磁性体
金属に特定の熱処理、例えば、磁場中もしく、は圧延中
に熱処理を施すと、金属中の磁気的特性が磁場方向もし
くは圧延方向にそろうため、磁化を与えた場合に特定の
磁化方向に伸びるので、より確実に歪波を発生できる。
また、歪波の到達を検出するには、その逆の方法で知る
ことができる。つまり、任意の検出点にあらかじめバイ
アス磁界を掛けておけば、前記歪波が到達した時に金属
の内部応力を変化させるため、検出点の透磁率が変わり
、バイアス磁界による磁束に増減を生じせしめる。これ
を、例えばコイルの誘起電圧に変換すれば、到達の信号
として検知できることになる。
つぎに、図面に示した実施例によって、本発明を説明す
る。
i1図は、ダイカスト機の射出シリンダの変位検出に本
発明の装置を適用したl実施例を示したものである。
射出シリンダlのシリンダラムとも呼ぶピストンロッド
2には射出プランジャ3が一体に連結されており、射出
シリンダ1ヘポート11を通して作動媒体を供給するこ
とにより、射出スリーブ4中の溶融金属をダイカスト機
の図示していないキャビティに鋳込む方向にピストンロ
ッド2.プランジャ3は移動する。射出シリンダlヘポ
ート12を通して作動媒体を供給すれば、その逆方向へ
移動する。
ピストンロッド2には、一体的にアーム5が取付られ、
アーム5の端部には硬質ゴム製のダンパ6を介して、強
磁性体製のロッド7が堅固に取付けられている。スリー
ブ8はロッド7が摺動自在となる様なガイド構造として
形成されており、脚16を介して固定設置されている。
ここで、スリーブ8は、例えば樹脂等の非金属材料で作
製されている。なお、スリーブ8が樹脂製であれば、ロ
ッド7はスリーブ8と接触させて良いが、スリーブ8が
金属製であれば、ロッド7の外周面とスリーブ8の内周
面とは例えば1mmのように離しておく必要がある。た
だし、この間隔は、ある程度小さい方が良いが、精度が
若干落ちるとはいえ、15mm程度でも良い。スリーブ
8には歪発生器9及び歪検出器lOが固着されている。
第2図は、歪発生器9及び歪検出器10の詳細図である
。歪発生器9内部には、図示のごとく、スリーブ8をと
り巻く様にコイル13が巻かれている。これに第3図(
a)に示した様なパルス状の入力信号を供給すると、電
圧のかかった時点では、コイル13に電流が流れ、磁界
を生じせしめるため、前述の磁気歪効果により、はぼコ
イル13の長さに相当するロッド7の部分は磁化され、
長さが伸びる。次に、電圧が零に落ちれば、コイル13
には電流が流れなくなり、その結果、磁界も消散するた
め、ロッド7の伸びは元に戻る。この時のロッド7中の
応力変化で縦振動が発生し、一定高速度の歪波となって
ロッド7中を伝播開始する。この時、第1図に示したロ
ッド7のb端はダンパ6により堅固に取付けられており
、b端に向かって伝播してきた歪波は吸収されるが、他
方のa端は開放されているため、a端に向って伝播して
きた歪波は反射され、再び、逆方向のb端方向に向って
伝播していく。この時、スリーブ8が金属製であると、
ロッド7とスリーブ8の金属接触により、その接触部で
歪波の反射を誘発することになる。従って、本発明では
前述のごとく、スリーブ8に非金属製、例えば、樹脂を
用いている。
この反射された歪波の到達を歪検出器lOで検出する。
歪検出器ioは、第2図に示すごとく、スリーブ8を取
巻く様にコイル14が巻かれており、このコイル14の
長さに相当するロッド7の部分にバイアス磁界Cを与え
るため、磁石15が配置されている。この磁石15は永
久磁石でも電磁石でもよい。さて、歪検出器10に、反
射された歪波が到達すると、ロッド7のほぼコイル14
の長さに相当する部分の内部応力を変化せしめるので、
ロッド7のその部分の透磁率が変り、その結果として、
コイル14のバイアス磁界Cによる磁束が変化して、コ
イル14に第3図(b)に示すような誘起電圧が生じる
。前述のごとく、歪波の伝播速度は、ロッド7の材質に
より一定なので、入力信号に対する出力信号の遅れ時間
、例えば第3図(b)に示すΔt、lΔkl+ΔE3+
は、入力信号のΔを時間間隔における刻々のロッド7の
絶対的な変位位置に比例していることになり、Δを時間
の間隔の大小によって検出精度も決ってくる。
以上の説明で明らかな様に、第1図および第2図に示し
た位置検出装置と歪発生器9ヘパルス状の入力信号を出
力する信号発生器と、歪検出器10の出力信号を検出す
る信号検出器と、入力信号と出力信号間の時間遅れを計
測し、それを距離に換算するタイマ演算器(いずれも図
示せず)とを公知の方法で連結すれば、簡単に位置や速
度の検出が可能となる。
また、ロッド7と、コイル13もしくはコイル14の間
隔は数mm−10数mmあっても検出可能で、従来の磁
気スケールと磁気ヘッドの組合わせの様な高精度を必要
としないので、機械加工や組立時にかなりの省力化が画
れる。さらに、図示例では表示し−Cないが、ロッド7
は樹脂等の非金属で被覆してもよく、雰囲気中のダスト
からの防塵の面でも有益である。
第4図は本発明の他の実施例で、第1図に示したロッド
7を固定設置し、歪発生器9.歪検出器lOを一体的に
ピストンロッド2と共に移動させるようにしたものであ
る。これは移動物を変えただけであり、装置の作動に関
しては、第1図と全く同じである。
第5図ないし第7図では、ロッド7の一端で歪波を反射
させずに、歪発生器17と歪検出器10間に直接伝播す
る歪波を検知している。従って、ロッド7の両端は共に
ダンパ6により吸振されている。
歪発生器17の構造は、磁石18とコイル19から成っ
ている。磁石18は、第2図に示した歪発生器9の様な
構造でもよいし、あるいは、永久磁石、もしくは、電磁
石で、置換してもよい。コイル19は、磁石18の移動
範囲内のロッド7の外周に一定間隔で巻かれている。
ここで、コイル19に第2図で示したパルス状の入力信
号を加印すれば、コイル19の長さにほぼ相当するロッ
ド7の部分が伸縮を繰返すが、磁石18の位置する部分
にはコイル19の磁界に依存しない歪部が存在するため
、その位置で異なる応力変化をきたし、縦振動を発生す
る。これを歪検出器10で、前述した方法に従い歪波の
到達を検知し、処理する。
第5図は歪発生517の磁石18をピストンロッド2と
一体的に移動させ、歪発生器17のコイル19を巻いた
ロッド7を固定設置した例で、第6図はその逆である。
第5図の様にすれば、移動物は歪発生器17の小さな磁
石18だけとなるため、取付も容易で、ロッド7とのギ
ャップ精度も要求されず、振動に強い装置となる。
ロッド7、歪発生器9.17.歪検知WIOの設は方と
しては、まず、ロッド7をピストンロッド2と一体的に
動かす場合に、第1図に示したように、歪発生器9と否
検知器10の両方を固定しておく方法、第6図に示した
ものと同様な考え方をして、歪発生器17と歪検出器1
0のうちのどちらか一方を固定し、他方をロッド7と一
体的に動かす方法があり、つぎに、ロッド7を固定して
おく場合に、第4図に示したように、歪発生器9と検知
増器10の両方をピストンロッド2と一体的に動かす方
法、第5図に示したものと同様な考え方をして、歪発生
器17と歪検出器10のうちのどちらか一方を固定し、
他方をピストンロッド2と一体的に動かす方法などがあ
る。
第7図は歪発生器17のコイル19を巻いたロッド7を
樹脂等の非金属材料20で被覆し、その両端をダンパ6
で吸振させたものを、ピストンロッド2内の外周面付近
の一部に埋め込んだものである。ロッド7の一端には図
示のごとく歪検出器IOを組込んでおり、歪発生器17
の磁石18はピストンロッド2の外表面に近接させた位
置に固定設置した。
なお、ロッド7のピストンロッド2への取付けに際して
は、直接金属同士が接触しない様な構造とし、ロッド7
の一部もしくは全体を樹脂等の非金属材料で被覆してお
く。
なお、上記した装置においては、ピストン口・ンド2の
移動速度と歪波の伝播速度の関係に起因する位置誤差が
生じることもある。その誤差の程度としでは、移動速度
5 m / sで、その時、歪が発生した部分とそれを
検知する箇所とピストンロッドの距離が1mm程度ヤ、
1〜2mmの位置誤差となることもある。本発明をこの
誤差が許容出来ない制御系に使用する場合は、当然のこ
とながら、歪波の伝播速度による誤差変位の補正を行う
必要がある。
このように、本発明においては、特許請求の範囲に記載
したような構成にし、歪波を利用してシリンダラムの変
位を検出しうるようにしたので、シリンダラムの位置を
絶対値で知ることができる。したがって、本発明では、
シリンダラムの移動途中で仮に電源を切って、次に作動
系を回復させた場合でも、その止まっている現状の位置
を確実容易に把握することができる。したがって、安全
であり、次の動作も確実に行える。
また、歪発生器の磁石等をシリンダラムと一体に移動さ
せる場合のように、シリンダラムと一体に移動する部分
の質量を比較的に小さくできるので、振動に強い装置を
得ることができる。
さらに、ロッドとスリーブとの間隔は、特に精度が要求
されないので、これらの取付けが極めて容易に行えるし
、また、上記間隔を比較的に大きくとることができるの
で、各部品が互いに当って破損することもなく、磁気を
おびたものが磁石部等について、傷をつけたり、上記間
隔をせばめて変位検出を不正確にすることもない。
そして、以上述べたように、ダイカスト機の一般的使用
方法におけるピストンロッドも含むシリンダラムの移動
位置や速度を測定する上で、従来型の検出器に比べて非
常にすぐれている。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の1実施例を示す縦断面図、第2図は第
1図の一部拡大図、第3図(a)、(b)は入力信号と
出力信号の状態を示す説明図、第4図〜第7図は本発明
のそれぞれ異なる他の実施例を示す縦断面図である。 l・・・シリンダ、2・・・ピストンロット(シリンダ
ラム)、6・・・ダンパ、7・・・ロッド、8・・・ス
リーブ、9.17・・・歪発生器、10・・・歪検出器
。 13.14.19・・・コイル、15.18・・・磁石
。 20・・・非金属材料 特許出願人 宇部興産株式会社 第1図 第4図 7 第7図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ダイカスト機のシリンダラム内に埋め込まれたロ
    ッドないしはラムと一体的に移動するロッドと、このロ
    ッドに一定時間歪を与える歪発生器と、前記ロッドに生
    じてロッドを伝播する歪波の到達を検知する歪検知器と
    、前記歪波を吸収するダンパとを設けたダイカスト機に
    おけるシリンダラムの変位検出装置。
  2. (2)歪発生器と歪検出器の両方共に固定設置、ないし
    は、どちらか一方を固定設置し、他方を、ロッドに追従
    して移動する様に設けた特許請求の範囲第1項記載のダ
    イカスト機におけるシリンダラムの変位検出装置。
  3. (3)ダイカスト機のシリンダラムの移動方向に対して
    平行に固定設置されたロッドと、このロッドに一定時間
    歪を与える歪発生器と、前記ロッドに生じてロッドを伝
    播する歪波の到達を検知する歪検知器と、前記歪波を吸
    収するダンパとを設け、前記歪発生器と前記歪検出器の
    両方もしくはどちらか一方を前記シリンダラムと一体的
    に移動可能に設けたダイカスト機におけるシリンダラム
    の変位検出装置。
JP6450683A 1983-04-14 1983-04-14 ダイカスト機におけるシリンダラムの変位検出装置 Pending JPS59191559A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63238415A (ja) * 1987-03-26 1988-10-04 Hitachi Constr Mach Co Ltd シリンダ装置のストロ−ク検出装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63238415A (ja) * 1987-03-26 1988-10-04 Hitachi Constr Mach Co Ltd シリンダ装置のストロ−ク検出装置

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