KR101124939B1 - 작업 툴의 조작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 센서(1)의 센서요소의 보조에 의한 툴 축의 조작방법에 관한 것이며, 특히 예를 들면 몰드 내부의 압력을 측정하기 위한 적어도 하나의 센서가 사출금형의 캐비티에 설치된다.

센서의 센서 요소(5)는 틈새(7)를 유지한 한 상태로 슬리브안에 삽입되어, 감도가 결정 된 후, 레지스터가 선정되어 센서(1) 안에 탑재되며 슬리브(4)와 함께금형 벽(2)의 홀에 삽입된다.

센서, 캐비티, 툴, 몰드, 슬리브

Description

작업 툴의 조작방법{METHOD FOR OPERATING A WORKING TOOL}

본 발명은 특히 캐비티에 적어도 하나의 연관된 센서, 예를 들면 툴 내부의 압력을 측정하기 위한 센서를 갖는 압출성형 또는 다이캐스팅 금형과 같은 작업 툴에서 센서의 센서 요소의 보조에 의한 툴의 조작방법과 슬리브에 틈새를 갖도록 삽입되는 센서요소에 관한 것이다.

무한히 다양한 기술 분야에서 사용되고 있는 센서는 종래기술에 의해 잘 알려져 있으며, 이들 센서는 물리적인 변수를 측정하는데 사용되고 있다. 측정된 물리적인 변수는, 예를 들면, 컨트롤러 특히, 생산 공정에 수반하거나 이의 제어를 위한 컨트롤러의 입력 파라미터일 수 있다. 일례로서, 생산과정에서 생산되는 요소의 물리적인 특성을 모니터링 할 수 있으며, 또, 필요하다면, 적절한 파라미터로 수정할 수 있다. 이를 위해, 센서는 생산되는 요소나 이 요소를 형성하는 소재에 접촉될 수 있다. 측정 훼손(corruption)을 방지하기 위해서, 센서는 이들 변수를 단순히 결정된 대로 기록하여야 한다.

일례로서, 압출성형 및 다이캐스팅 툴 내부의 압력 모니터링은 수많은 응용분야로부터 인용되고 있다. 툴 내부의 압력 결정은, 특히, 충전 압력에서부터 차후의 압력까지 스위칭 하는 시간을 결정하는 것을 가능하게 해준다.

센서 감도의 자동 확인 방법은 DE 01 17 000 A1에 의해 알려져 있다.센서의 감도는 결정되며, 레지스터는 예정된 감도 범위를 갖는 특정의 센서 그룹과 결합되도록 사용된다. 그것이 한번 선정되면, 이 감도 범위는 더 이상 변화될 수 없다. 그러나 센서가 홀(hole)에 삽입되면, 홀의 질(quality)에 따라서 센서가 홀의 내벽에 접촉하도록 하는 것이 가능하기 때문에 그 감도가 변화될 수 있다. 이 힘 부가경로 효과(force secondary-path effect)는 센서의 감도를 잃게 만들며, 결국 측정시스템의 장황한 재조정을 필요로 하게 된다.

본 발명의 목적은 힘 부가경로 효과를 방지하여 낮은 질의 홀(hole)에 있어서도 센서가 선정된 감도를 유지할 수 있도록 하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 센서는 조정되고, 감도가 결정된 후, 상응되는 코드화할 수 있는 요소, 예를 들면 레지스터가 선정되어 센서 안에 탑재되며, 센서는 툴 벽의 홀에 슬리브와 함께 삽입된다.

본 발명에 의한 방법은 센서 요소가 툴 내벽에 접촉하여 발생하는 힘 부가경로 효과가 일어나지 않도록 해주는 주요한 이점이 있으며, 불합리하게 현저한 역효과나 센서 감도를 완전히 상실하는 것을 방지할 수 있다. 툴 벽에 난 홀의 질은 이제 무시될 수 있다. 단 하나의 중요한 요소는 슬리브에 난 홀의 질이다. 그러나 툴 벽에 고품질의 홀을 형성하는 것보다 슬리브에 고품질의 홀을 형성하는 편이 훨씬 더 저렴하고 용이하다. 따라서 이러한 고품질의 홀을 생산하는 것은 슬리브에 고품질의 홀을 형성하는 제조업자에게 달려있다.

틈새는 센서 요소를 위한 가이드를 더 포함하는데, 이는 센서 요소를 슬리브의 내부 벽에 대하여 마찰 없이 또는 실질적으로 전혀 마찰 없이, 예를 들면, 특정 위치에서 슬라이딩 보조 및/또는 롤러로서 가이드하게 된다. 그러나 사실상 센서 요소에의 접속은, 예를 들면 센서 요소에 대한 슬라이딩 보조의 탄성 완충에 의해 힘 부가경로가 형성될 수 있는 것을 방지할 것을 보장하여야 한다. 이들 장치는, 예를 들면 기다란 센서 요소를 지지하는 이점이 있을 수 있다.

센서 요소가 틈새를 갖도록 안내되는 홀 안에서의 슬리브의 배치는 센서 요소를 홀의 내부 벽으로부터 차폐하게 된다. 홀 자체의 질은 상관이 없고, 틈새를 정의하기 위한 단 하나의 중요 요소는 슬리브의 질에 있다. 따라서 센서 제조업자는 예를 들면, 그 장착 도중 및 장착 후의 온도와 압력과 같은 특정의 제한 값을 따르면서 센서의 감도를 보장할 수 있는 고품질의 슬리브를 생산해 낼 수 있다.

센서 요소가 슬리브 안에서 작은 양의 틈새를 갖고 정렬된 경우, 하나의 적정한 방향으로 자유로이 이동할 수 있다. 센서 요소의 틈새는 이런 식으로 선택되며, 한편으로는 자유로운 이동성이 보장되고, 또 다른 한편으로는 센서 요소와 슬리브 사이의 매질(medium)의 삽입이 최소화 된다.

이런 경우 슬리브를 위하여 사용되는 소재는 특히 수많은 소재들이 만족하고 있는 안정된 상태 조건을 충족하여야 한다. 예를 들면, 금속, 플라스틱, 세라믹 또는 이들과 유사한 것들이 사용될 수 있다. 이 점에서, 홀은 수용부로서의 가능한 일 형태로 언급되는 것이다. 모든 여타의 수용부들이 사용될 수 있는데, 예를 들면, 삼각형, 장방형 또는 필요로 하는 단면 형태를 갖는 다른 것이 될 수도 있다. 슬리브의 형태는 수용부에 삽입이 가능한 형태이면서 센서 요소가 홀의 내부 벽을 통한 힘 부가경로에 대하여 보호되는 것이라면 어떠한 형태라도 가능하다.

센서 요소를 슬리브 안에 안내하는 추가적인 이점은 측정되는 변수가 이 목적으로 의도된 대로 계통 화할 수 있다는 점이다. 예를 들면, 센서 요소는 압력이 센서 요소에 대하여 하나의 특정한 방향으로 작용하도록 슬리브 안에 배치할 수 있다. 이에 의해 측정 훼손의 방지 및/또는 완화가 가능하게 된다.

슬리브는 센서 요소가 돌출되어 있는 센서의 베이스 바디 상에 위치하게 된다. 이에 의해 매우 견고한 배치를 가능하게 해주게 되며, 센서는 물리적으로 단순하고, 저렴한 비용으로 보호 장치 안에 배치될 수 있게 된다. 센서의 감도와 감도 범위는 장착 전에 결정되며, 이들 파라미터는 장착 후에 결정될 필요가 없게 된다.

슬리브와 베이스 바디의 고정된 연결은 전체 장치를 더욱 견고하게 결합시키게 된다. 용접 또는 접착 결합에 의한 결합방식이 특히 간단하다. 해체 결합이 필요하다면, 센서는 슬리브에 나사 결합될 수 있다.

더욱 바람직한 구조에서는, 센서 요소는 시일을 보지(保持)하기 위한 환상(環狀)의 그루브(groove)를 갖는다. 시일은 슬리브와 센서 요소 사이의 매질(medium)의 삽입을 방지하게 된다. 이 시일은 슬리브와 센서 요소 사이의 틈새를 감소시키게 됨으로써 센서 요소가 슬리브에 대해 움직일 수 없도록 해주는 것을 의미한다.

본 발명의 다른 이점과 형태 및 구체적인 내용은 아래의 바람직한 실시 예의 도면을 참조한 설명에 의해 명백하게 될 것인바;

도 1은 센서가 압출성형 또는 다이캐스팅 툴의 벽에 장착된 상태를 개략적으로 도시한 부분적인 단면도이고,

도 2는 도 1에 도시된 센서의 종단면 확대도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 센서

2 : 벽

3 : 캐비티

4 : 슬리브

5 : 센서 요소

6 : 나사

7 : 틈새

8 : 평가 유닛

9 : 말단 벽

10 : 내부 벽

11 : 케이블

12 : 시일

13 : 베이스 바디

14 : 양방향 화살표

도 1은 압출성형 또는 다이캐스팅 툴 캐비티(3)의 벽(2)에 형성된 홀에 배치된 센서(1)를 보여주고 있다. 이 센서(1)는 예를 들면, 캐비티(3) 내부의 압력을 측정하는데 사용된다. 이런 경우, 센서(1)의 일단 벽(9)이 벽(2)의 일측 내면(10)과 동일면 상에 정렬되어 캐비티(3)로 주입되는 용융액의 영향을 받게 된다.

측정된 변수, 예를 들면 툴 내부의 압력은 센서(1)에 의해서 특정의 전기적인 신호로 변환되며 케이블(11)을 통해 전체 압력을 모니터링하고 제어하는 평가 유닛(8)으로 전송된다. 이때, 측정된 변수는 무선으로 전송될 수도 있다. 전송은 전기적인 방식이 아닌, 예를 들면, 광전송과 같은 다른 방식도 가능하다.

도 2에 도시된 바와 같이, 센서(1)는 베이스 바디(13), 센서 요소(5) 및 슬리브(4)를 갖고 있다. 슬리브(4)는 베이스 바디(13)에 나사 결합되어 있어 센서 요소(5)가 슬리브(4)에 의해 방사상으로 감싸여져 있다. 센서 요소(5)는 말단 벽(9)의 반대편이 베이스 바디(13)에 연결되어 있다.

센서 요소(5)는 슬리브(4) 안에서 작은 양의 틈새를 갖도록 배치되어 있다. 이에 의해 벽(9) 및/또는 슬리브(4)와 센서 요소(5) 사이에 어떠한 힘 부가 경로의 발생도 방지할 수 있게 된다. 예를 들면, 홀의 질 및/또는 벽(2)과 센서 요소(5)의 열팽창률의 차이로 인해 힘 부가경로가 발생할 수 있다. 이들 양자의 영향은 적절한 슬리브(9)를 사용하는 것에 의해 억제될 수 있다.

틈새(7)는 측정될 툴 내부의 압력을 기록하기 위해 센서 요소(5)가 슬리브(4)와 접촉되면서 아무런 마찰 손실 없이 양방향 화살표(14)로 도시된 방향으로 이동할 수 있도록 해주게 된다.

시일(12)은 환상(環狀)의 그루브(groove) 내에 배치되어 향후 베이스 바디(13)의 방향을 따라 캐비티(3)에서 슬리브(4) 내부로 용융물이 유입되는 것을 방지하게 된다.

본 발명의 조작방법은 다음과 같다.

센서(1)가 압출성형이나 다이캐스팅 툴의 벽에 형성된 홀에 삽입되기 전에, 슬리브(4)는 베이스 바디(13)상에 센서 요소(5)가 슬리브(4) 내에 틈새(7)를 갖고 안내되도록 배치된다. 센서(1)는 실제로 이 단계에서 조정되는데, 다시 말하면, 센서의 감도가 결정되게 된다. DE 101 17 000 A1에 설명된 바와 같이 감도의 결정에 따라 적당한 레지스터가 선정된다. 이 레지스터는 센서에 탑재되며, 그 후 센서(1)는 벽(2)의 홀에 삽입된다.

Claims (7)

1. 캐비티(3)의 내부 압력을 검출하기 위한 센서요소(5)를 가진 적어도 하나의 센서(1)를 포함하고, 상기 센서의 센서요소에 의해 작업 툴을 조작하는 방법이고,

   센서요소(5)를 슬리브(4)안에 틈새(7)을 유지하여 삽입하고,

   센서요소(5)의 감도를 계산하여 결정한 후 그 결정된 감도에 대응하는 레지스터를 선정하여 상기 센서(1)에 설치하고,

   상기 레지스터를 설치한 센서(1)를 슬리브(4)와 함께 금형장치의 내벽의 홀에 삽입하는 것을 특징으로 하는 작업 툴의 조작방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 슬리브(4)는 내부에 상기 센서 요소(5)가 틈새(7)를 유지하면서 설치될 수 있도록 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 작업 툴의 조작방법.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제

Images