(57)【要約】【課題】型内の圧力及び温度検出装置を提供する。【解決手段】本発明の型内の圧力及び温度検出装置は、枠体と、台座と、押圧レバーと、ひずみ構造と、ひずみゲージと、温度検出素子と、処理ユニットと、を備える。枠体は金型に内設されると共に型穴に連通され、枠体は通路及び収容空間を有する。台座は枠体の底面に設置され、その上部には平坦面を有する。押圧レバーは収容空間に設置されると共に前端が通路内まで延伸されて型穴中に露出される。ひずみ構造は平坦面と押圧レバーの後端との間に設置されると共に平坦面に定位される。ひずみゲージはひずみ構造に設置され、型穴の圧力を受けたひずみ構造の変形量を計測すると共に変形情報に変換させるために用いられる。温度検出素子は押圧レバー中に設置され、押圧レバーの温度を計測すると共に押圧レバー温度情報に変換させるために用いられる。処理ユニットはひずみゲージ及び温度検出素子にそれぞれ電気的に接続され、変形情報及び押圧レバー温度情報を取得する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造が、
金型に内設されると共に天井面が前記金型の型穴から露出される枠体であって、前記天井面には通路が凹設されると共に前記枠体内の収容空間に連通され、前記枠体の底面には前記収容空間に連通される開口端を有する枠体と、
前記枠体の底面に設置され、前記収容空間を封鎖させ、上部には平坦面を有し、中心部には貫通孔が設けられる台座と、
前記収容空間に設置されると共に前端が前記通路内まで延伸されて前記型穴中に露出され、前記前端から型穴の圧力が伝達された後、前記通路内で軸方向に変移する押圧レバーと、
前記平坦面と前記押圧レバーとの間に設置されるひずみ構造であって、前記押圧レバーが変位されることにより伝達されて来た圧力を前記ひずみ構造の変形量に変換させるひずみ構造と、
前記ひずみ構造に設置され、前記ひずみ構造の変形量を計測すると共に変形情報に変換させるための少なくとも１つのひずみゲージと、
前記押圧レバーに設置され、前記押圧レバーの即時温度を計測すると共に押圧レバー温度情報に変換させるための少なくとも１つの温度検出素子と、
前記ひずみゲージ及び前記温度検出素子にそれぞれ電気的に接続され、前記変形情報及び前記押圧レバー温度情報を取得するための処理ユニットと、を備えることを特徴とする、
型内の圧力及び温度検出装置。
【請求項２】
前記枠体の前記天井面は前記型穴面と概ね水平になり、且つ初期装設時には、前記押圧レバーが圧力を受けていない場合、前記押圧レバーの前端の端面及び前記天井面が平坦性を保持させることを特徴とする請求項１に記載の型内の圧力及び温度検出装置。
【請求項３】
前記押圧レバーは前記前端に連結されるレバー本体及び前記レバー本体に連結されると共に前記前端に背向する後端平坦面を更に備え、前記後端平坦面は前記収容空間に位置されると共に前記ひずみ構造に当接され、前記後端平坦面の直径は前記通路の直径より大きく、前記レバー本体には弾性部材が覆設され、前記弾性部材の両端が前記後端平坦面及び前記収容空間から前記通路の端面にそれぞれ連結されて前記弾性部材の移動限界を共に限定させることを特徴とする請求項２に記載の型内の圧力及び温度検出装置。
【請求項４】
これら前記温度検出素子は前記押圧レバー及び前記ひずみ構造に設置され、前記押圧レバー温度情報及び前記ひずみ構造のひずみ構造温度情報をそれぞれ計測させると共に前記処理ユニットにフィードバックさせるために用いられることを特徴とする請求項１に記載の型内の圧力及び温度検出装置。
【請求項５】
前記ひずみ構造は、押板部と、座板部と、両端が前記押板部及び前記座板部にそれぞれ連結される弾性を有する１対の支持梁と、を備え、前記座板部は前記平坦面に定位され、前記押板部は前記押圧レバーの後端に隣接し、前記１対の支持梁は前記押圧レバーの移動方向に平行するように設置され、且つ前記１対の支持梁の梁体が前記押板部により加えられる圧力を受けた後、他の支持梁に背向または対向する方向にそれぞれ湾曲変形され、少なくとも１つのひずみゲージが前記１対の支持梁のうちの１つの梁体に設置されることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の型内の圧力及び温度検出装置。
【請求項６】
これら前記支持梁は金属、セラミック、またはプラスチック材質で製造され、これら前記支持梁は前記収容空間内で金型プロセスの温度を受け、その変形量は永久的な変形を生じさせない程度であることを特徴とする請求項５に記載の型内の圧力及び温度検出装置。
【請求項７】
前記座板部は前記平坦面の前記座板部の中心位置に凹んで形成される位置決めスロットに定位され、且つ対応する前記平坦面には前記位置決めスロットと嵌め合わせられる凸部が設けられることを特徴とする請求項５に記載の型内の圧力及び温度検出装置。
【請求項８】
これら前記ひずみゲージ及びこれら前記温度検出素子の電力及び信号の伝送ラインが前記枠体及び前記台座の外まで貫通させるように、前記ひずみ構造の前記押板部の中心部、前記座板部の中心部、及び前記台座の中心部にはスルーホールが設けられることを特徴とする請求項４に記載の型内の圧力及び温度検出装置。
【請求項９】
前記処理ユニットは前記変形情報及び前記押圧レバー温度情報をそれぞれ取得させると共に前記ひずみ構造の材質が発生させる変形量に対する前記押圧レバー温度情報の影響を評価した後、実際の型穴の圧力値を更に推定させることを特徴とする請求項１に記載の型内の圧力及び温度検出装置。
【請求項１０】
前記処理ユニットは同じ時間における前記ひずみ構造の変形情報、前記ひずみ構造の即時温度、前記押圧レバーの温度情報をそれぞれ取得させると共に前記ひずみ構造の材質が発生させる変形量に対する前記ひずみ構造の即時温度の影響を換算した後、実際の型穴の圧力値を更に推定させることを特徴とする請求項４に記載の型内の圧力及び温度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、型内の圧力及び温度検出装置に関し、より詳しくは、型穴内の同じ位置で金型の温度及び圧力の変化の即時計測を行う検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形は切削が不要な高速成形加工法であり、射出成型及び圧力鋳造等のプロセスは製造効率が高く、経済的で寸法の精度も高く、互換性が高い等の特徴があるため、大規模産業では広く応用されており、急速に発展している。圧力鋳造はアルミニウム、マグネシウム、及び亜鉛等の軽金属の主要な成形方法となっており、大型の複雑な薄壁枠体部材の製造に適用されている。
圧力鋳造部材は自動車、運動器材、電子産業、及び宇宙航空産業等の分野の製品にとって重要な構成部材であり、とりわけ自動車産業においては圧力鋳造技術が応用される主要な分野となっており、全体の７０％以上を占める。自動車、バイク、内燃機関、電子通信、計器類、家電、ハードウェア等の産業の急速な発展に伴い、圧力鋳造部材の機能及び応用分野が拡大を続けており、圧力鋳造技術の急速な発展を促している。
【０００３】
しかしながら、従来の射出成形製品は、設計及び製造方法が共に実際の製造経験を基礎とし、ＣＡＤ及びＣＡＥを結合させて運用されているため、シュミュレーション上の型内の圧力曲線と実際の型内の圧力曲線との間には相当な差異が存在する。図１に示されるように、実際の製造過程で出現する問題の多くは実際の経験を頼りに分析を行って措置を採る。
【０００４】
従来の射出成形産業は少なくとも下記の問題に直面している。
１．プロセス設備の装設品質及び劣化状況が不一致であり、プロセスのパラメータの補正効率が低すぎる。
２．完成品の品質を即時監視できず、製造後にサンプル検査を行わねばならない。
３．小ロット製造コストが高すぎ、在庫管理の最適化が達成できない。
【０００５】
従来の特許文献１では、例えば、圧力センサー付き押出しピン（Ｅｊｅｃｔｏｒ  ｐｉｎ  ｗｉｔｈ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｓｅｎｓｏｒ）が掲載され、この押出しピンは加工品を押出し成形するためのピン及び前記ピンを平滑に被装させるスリーブをを有する。前記ピンの端部は案内部分端部の開口面を介して前記型穴に対応する。スリーブ部分の下端部の段差部分によりポケットが限定される。ポケット内にはピン基部に位置される断面がＵ字形を呈するひずみ形成部分が装填される。ひずみ形成部分の横梁の下表面にはひずみセンサーが付設される。射出される樹脂の圧力がピンの端部に加えられ、ピンに加えられる下向きの負荷により横梁が下に向けて湾曲される。
このような構造が配置される検出素子は金型の外に装設される。これは間接計測方式に属し、且つ前記ピンが前記横梁に突き当てられる位置を前記横梁の中心部に正対させねばならない。そうしなければ前記突き当てられる位置が中心点から偏位し、変形データのひずみ率が大きく増加してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願第６３４５９７４Ｂ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本発明の提案に到った。
【０００８】
本発明は、以上の従来技術の課題を解決する為になされたものである。即ち、本発明の目的は、型内で射出プロセスにおける型内の圧力及び型内の温度を直接計測可能な検出装置であって、非圧力伝達経路のひずみ構造にひずみゲージ及び温度検出素子が保留される信号出力回路に応用し、同時に検出装置内にひずみゲージ及び温度検出素子が装設される検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する本発明は、金型に内設されると共に天井面が前記金型の型穴から露出される枠体であって、前記天井面には通路が凹設されると共に前記枠体内の収容空間に連通され、前記枠体の底面には前記収容空間に連通される開口端を有することと、前記枠体の底面に設置され、前記収容空間を封鎖させ、上部には平坦面を有し、中心部には貫通孔が設けられる台座と、前記収容空間に設置されると共に前端が前記通路内まで延伸されて前記型穴中に露出され、前記前端から型穴の圧力が伝達された後、前記通路内で軸方向に変移する押圧レバーと、前記平坦面と前記押圧レバーとの間に設置されるひずみ構造であって、前記押圧レバーの変位により伝達されて来た圧力を前記ひずみ構造の変形量に変換させることと、前記ひずみ構造に設置され、前記ひずみ構造の変形量を計測すると共に変形情報に変換させるための少なくとも１つのひずみゲージと、前記押圧レバーに設置され、前記押圧レバーの即時温度を計測すると共に押圧レバー温度情報に変換させるための少なくとも１つの温度検出素子と、前記ひずみゲージ及び前記温度検出素子にそれぞれ電気的に接続され、前記変形情報及び前記押圧レバー温度情報を取得するための処理ユニットと、を備えることを特徴とする型内の圧力及び温度検出装置。
【００１０】
本発明の好適例において、前記枠体の前記天井面は前記型穴面と概ね水平になり、且つ初期装設時には、前記押圧レバーが圧力を受けていない場合、前記押圧レバーの前端の端面及び前記天井面が平坦性を保持させる。
【００１１】
本発明の好適例において、前記押圧レバーは前記前端に連結されるレバー本体及び前記レバー本体に連結されると共に前記前端に背向する後端平坦面を更に備える。前記後端平坦面は前記収容空間に位置されると共に前記ひずみ構造に当接され、前記後端平坦面の直径は前記通路の直径より大きい。前記レバー本体には弾性部材が覆設され、前記弾性部材の両端が前記後端平坦面及び前記収容空間から前記通路の端面にそれぞれ近接されてその移動限界を限定させる。前記弾性部材は、前記押圧レバーが外力を解除させて前記軸方向への変移を発生させた際に、前記押圧レバーを原位置に復帰させるために用いられる。
【００１２】
本発明の好適例において、これら前記温度検出素子は、前記押圧レバー及び前記ひずみ構造に設置され、前記押圧レバー温度情報及び前記ひずみ構造の即時温度をそれぞれ計測させると共に前記処理ユニットにフィードバックさせるために用いられる。
【００１３】
本発明の好適例において、前記ひずみ構造は、押板部と、座板部と、両端が前記押板部及び前記座板部にそれぞれ連結される１対の支持梁と、を備える。前記座板部は前記平坦面に定位され、前記押板部は前記押圧レバーの後端に隣接し、前記１対の支持梁は前記押圧レバーの移動方向に平行に設置される。前記１対の支持梁の梁体は前記押板部が加える圧力を受けた後、他の支持梁に背向する方向にそれぞれ湾曲変形される。少なくとも１つのひずみゲージが前記１対の支持梁のうちの１つの梁体に設置される。
【００１４】
本発明の好適例において、これら前記支持梁は金属やセラミック等の材料で製造され、更には低温の場合はプラスチックにより製造されてもよい。原則的に、これら前記支持梁は前記収容空間内における変形量が永久的な変形を生じさせない材料であればよい。
【００１５】
本発明の好適例において、前記座板部は前記平坦面の前記座板部の中心位置に形成される凹む位置決めスロットに定位され、且つ対応する前記平坦面には前記位置決めスロットと嵌め合わせられる凸部が設けられる。
【００１６】
本発明の好適例において、これら前記ひずみゲージ及びこれら前記温度検出素子の電力及び信号の伝送ラインが前記枠体及び前記台座の外まで貫通させるように、前記押圧レバーの後端の端面の中心部にはめくら穴が設けられ、前記ひずみ構造の中心部及び前記台座の中心部にはスルーホールが設けられる。
【００１７】
本発明の好適例において、前記処理ユニットは前記ひずみ構造の変形情報及び前記押圧レバー温度情報をそれぞれ取得させると共に前記押圧レバーの温度において前記ひずみ構造の材質が発生させる変形量に対する影響を評価した後、実際の型穴の圧力値を更に推定させる。
【００１８】
本発明の好適例において、前記処理ユニットは同じ時間における前記ひずみ構造の変形情報、前記ひずみ構造の即時温度、前記押圧レバー温度情報をそれぞれ取得させると共に前記ひずみ構造の材質が発生させる変形量に対する前記ひずみ構造の即時温度の影響を換算した後、実際の型穴の圧力値を更に推定させる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、プロセス段階の型穴のプロセスの圧力及び温度の変化過程の曲線を提供し、完成品の品質の判定及び設備の機能の検証という目標を達成させる。品質管理システムが射出成形プロセスのパラメータを計測可能にするためには、射出成形品の品質を判定することが多大に貢献する。
検出構造の設計には制限があるため、異なる位置に多くの異なる検出器を使用して金型の状態を監視しなければならず、システムの装設及び配置が複雑化し、同じ位置から検出は行えなかったが、本発明が構築する検出器を利用すれば、金型の温度及び圧力の変化を即時計測可能になる。
本発明に係る検出器を利用して型内の圧力及び温度を計測し、従来の射出成形設備と統合して機能校正及びライン上の完成品の品質の判定を行う。本発明に係る型内の圧力及び温度検出装置は、金型の圧力及び温度を即時計測可能であるため、従来の金型感知技術のシステムが複雑であり、金型の統合性が低いという問題を解決させる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来の金型注入プロセスでは、型内の圧力と実際の型内の圧力の変化を模擬するグラフである。
【図２】本発明の型内の圧力と温度の検出装置の実施形態が型内に適用された断面の概略図である。
【図３】本発明の型内の圧力と温度の検出装置の実施形態を示す正面分解図である。
【図４】本発明の型内の圧力と温度の検出装置の実施形態のひずみ構造を示す傾斜図である。
【図５】図３に示すひずみ構造が受圧により変形される傾斜の概略図である。
【図６】本発明の型内の圧力と温度の検出装置の実施形態の正面組み合わせ図及び注型材料が型穴に注入されないときの検出装置の状態を示す概略図である。
【図７】本発明の型内の圧力と温度の検出装置の実施形態が注型材料が型穴に注入されるときの検出装置の作動を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は以下の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更可能であることは言うまでもない。
【００２２】
以下、図２乃至７を参照しながら、本発明をさらに詳しく説明する。本実施形態の圧力及び温度検出装置１は、金型Ａに応用され、圧力及び温度検出装置１は、枠体１１と、台座１２と、押圧レバー１３と、ひずみ構造１４と、ひずみゲージ１５と、温度検出素子１６と、を備える。
枠体１１は金型Ａに内設されると共に枠体１１の天井面１１１の金型Ａの型穴（Ｍｏｌｄ  Ｃａｖｉｔｙ）Ｂの空間中に露出される。枠体１１は天井面１１１に凹設される通路１１２及び枠体１１内に同様に設置されると共に通路１１２に連通される収容空間１１３を有し、枠体１１の底面１１４には前記収容空間１１３に連通される開口端１１４１を含む。
台座１２は枠体１１の底面１１４の開口端１１４１に設置され、具体的には、図３、図６、及び図７に示される実施形態のように、前記台座１２の外周壁面に雄ねじ１２３が設置され、前記枠体１１の開口端１１４１の内壁には対応するように雌ねじ１１４２が設置され、これらが互いに螺設され、前記台座１２が前記枠体１１の底面１１４に分離可能に設置され（当然ながら、台座１２の取り外しが不要な場合、溶接や粘着等の方式が採用され、前記台座１２が前記枠体１１の底面１１４の開口端１１４１に結合されてもよい）、前記収容空間１１３が封鎖される。台座１２の上部には平坦面１２１を有し、台座１２の中心部には台座１２の中心軸を貫通させる貫通孔１２２が設けられる。
押圧レバー１３は収容空間１１３に設置されると共にその前端１３１は通路１１２内まで延伸され、前記型穴Ｂの空間中に露出される。図７に示されるように、前記型穴Ｂが圧力Ｆを発生させると、押圧レバー１３の前端１３１が型穴Ｂの圧力を伝達させ、押圧レバー１３が前記通路１１２内で収容空間１１３の方向に向けて軸方向に変移する。
ひずみ構造１４は平坦面１２１と押圧レバー１３の後端１３２との間に設置され、且つ前記平坦面１２１に定位され、押圧レバー１３が変移されることにより伝達されて来た圧力をひずみ構造１４の変形量に変換させる。
ひずみゲージ１５はひずみ構造１４に設置され、ひずみ構造１４の変形量に基づいて変形情報１５１に変換させる。当然ながら、ひずみ構造１４の変形部材（図６の支持梁１４３参照）は複数箇所あり、前記変形部材に１つずつ設置されるか１つが選択されて設置される。
温度検出素子１６（即ち、押圧レバー温度感知素子１６ａ）は押圧レバー１３中に設置され（図３及び図６に示されるように、押圧レバー１３の後端１３２の端面の中心部にはめくら穴１３２２が凹設される）、押圧レバー１３の即時温度を計測させると共に押圧レバー温度情報１６ａ１に変換させるために用いられる（押圧レバー１３の前端１３１が型穴Ｂから露出されるため、押圧レバー温度情報１６ａ１が精確な型穴Ｂの実温度値を取得可能である）。
処理ユニット１７はひずみゲージ１５及び温度検出素子１６にそれぞれ電気的に接続され、前記変形情報１５１及び押圧レバー温度情報１６ａ１を取得し、これを変形情報を圧力情報に変換する根拠とする。
【００２３】
ある実施形態において、枠体１１の天井面１１１は型穴面Ｂ１と概ね水平になり、且つ初期装設状態では、押圧レバー１３が型穴の圧力Ｆを受けていない場合、押圧レバー１３の前端１３１の端面及び天井面１１１が平坦性を保持させる（図６参照）。
射出成形プロセスが実行されている場合、型穴Ｂは注型材料Ｃが射出されることで発生する圧力の上昇が変化し、その型穴Ｂの圧力Ｆにより押圧レバー１３が押され、押圧レバー１３がひずみ構造１４の上部に向けて押動される（押板部１４１参照）。
ひずみ構造１４はその底部（底板部１４２参照）が固定される台座１２の平坦面１２１に定位されるため、ひずみ構造１４の座板部１４２が動かないように固定され、押板部１４１が伝来させる圧力により支持梁１４３が変形され、前記支持梁１４３に設置されるひずみゲージ１５によりその変形値が計測される（図７参照）。
【００２４】
ある実施形態において、図３に示されるように、押圧レバー１３は前端１３１に連結されるレバー本体１３３、及びレバー本体１３３に連結されると共に後端１３２に位置される後端平坦面１３２１を更に備え、後端平坦面１３２１は収容空間１１３に位置されると共にひずみ構造１４に当接される。後端平坦面１３２１の直径は通路１１２の直径より大きく、レバー本体１３３には弾性部材１８が覆設され（例えば、圧縮バネまたは錐形ワッシャー）、弾性部材１８の前後両端が「後端平坦面１３２１」の天井面及び「収容空間１１３の通路１１２に連結される端面」によりその移動限界をそれぞれ限定させる。
前記弾性部材１８は、押圧レバー１３が外力（型穴の圧力）を解除させた後、ひずみ構造１４が原状を回復させて押圧レバー１３が戻された際に、ひずみ構造１４の押板部１４１を押圧レバー１３の後端１３２（即ち、後端平坦面１３２１の底面）に当接させるために用いられる。
【００２５】
ある実施形態において、温度検出素子１６は押圧レバー温度感知素子１６ａ及びひずみ構造温度感知素子１６ｂであり、押圧レバー温度感知素子１６ａは押圧レバー１３に設置され、ひずみ構造温度感知素子１６ｂはひずみ構造１４に設置され、押圧レバー温度情報１６ａ１及びひずみ構造１４のひずみ構造温度情報１６ｂ１をそれぞれ計測させると共に前記処理ユニット１７にフィードバックさせる。
【００２６】
ある実施形態において、図６及び図７に示されるように、ひずみ構造１４は押板部１４１と、座板部１４２と、両端が押板部及び座板部にそれぞれ連結される弾性を有する１対の支持梁１４３と、を備える。座板部１４２は平坦面１２１に定位され（具体的には、その定位方式は座板部１４２の中心位置に凹む位置決めスロット１４２１が形成され、且つ対応する平坦面１２１には位置決めスロット１４２１と嵌め合わせられる凸部１２１１が設けられる）、押板部１４１は押圧レバー１３の後端１３２に隣接し、２つの支持梁１４３は押圧レバー１３の軸方向の移動方向に平行するように設置される（図３参照）。
前記１対の支持梁１４３の梁体１４３１は押板部１４１により加えられる圧力Ｆを受けた後、他の支持梁１４３に背向または対向する方向にそれぞれ湾曲変形される（即ち、前記ひずみ構造１４の外側または内側に向けて湾曲され、図４及び図５に示されるように、前記１対の支持梁１４３が前記ひずみ構造１４の外側に向けて湾曲される実施態様）。
ひずみゲージ１５は支持梁１４３のうちの１つか２つの支持梁１４３１の梁体１４３１に設置される。なお、２つの支持梁１４３の厚さは同じであるか、同じでなくてもよく、且つ２つの支持梁１４３はひずみ構造１４の中心軸Ｘに対して等径または不等径を呈して設置され、これはひずみゲージ１５が２つの支持梁１４３のうちの１つまたは両者に設置される位置及び数量によって決められる（図３参照）。
【００２７】
当然ながら、前述のこれら前記支持梁１４３は好ましくは金属材料で製造されるが、これに限られず、例えば、セラミック等の材料で製造されてもよく、更には低温の場合はプラスチック材料で製造されてもよく、これら前記支持梁１４３が収容空間１１３内で金型プロセスの温度を受け、且つその変形量が永久的な変形を生じない材料であればよい。
【００２８】
ちなみに、ひずみ構造１４の押板部１４１の中心部に設けられるスルーホール１４１１、座板部１４２の中心部に設けられるスルーホール１４２２、及び台座１４２の中心部に設けられる貫通孔１２２には、これら前記ひずみゲージ１５及びこれら前記温度検出素子１６の電力及び信号の伝送ライン（Ｌ１、Ｌ２）が枠体１１及び台座１２の外部まで貫通される（図６及び図７参照）。当然ながら、貫通孔１２２から伝送ライン（Ｌ１、Ｌ２）が引き出された後、需要に応じて密封される。
【００２９】
さらに、処理ユニット１７はひずみゲージ１５からひずみ構造１４の変形情報１５１、及び押圧レバー温度感知素子１６ａから押圧レバー温度情報１６ａ１をそれぞれ取得させ、且つ温度がひずみ構造１４の材質が発生させる変形量に対する押圧レバー温度情報１６ａ１の影響を評価（同じ材質で異なる温度における変形量の変化）した後、実際の型穴の圧力値を更に推定させる。
さらに、押圧レバー１３に押圧レバー温度感知素子１６ａが設置されるほか、ひずみ構造１４にもひずみ構造温度感知素子１６ｂが設置される場合、前記処理ユニット１７は同じ時間におけるひずみ構造１４の変形情報１５１、ひずみ構造１４の即時温度のひずみ構造温度情報１６ｂ１、及び押圧レバー温度情報１６ａ１をそれぞれ取得させ、実際の温度の変形量に対するひずみ構造１４の影響を換算した後、実際の型穴の圧力値を更に推定させる。
この実施形態において、ひずみ構造１４の即時温度が直接取得され、より精確な変形量の影響が得られ、実際の型穴の圧力値を更に正確に評価でき、プロセス段階において、型穴のプロセスの圧力及び型穴の温度変化過程の曲線を提供し、完成品の品質の判定及び設備機能の検証という目標を達成させる。
【００３０】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【符号の説明】
【００３１】
１  圧力及び温度検出装置
１１  枠体
１１１  天井面
１１２  通路
１１３  収容空間
１１４  底面
１１４１  開口端
１１４２  雌ねじ
１２  台座
１２１  平坦面
１２１１  凸部
１２２  貫通孔
１２３  雄ねじ
１３  押圧レバー
１３１  前端
１３２  後端
１３２１  後端平坦面
１３２２  めくら穴
１３３  レバー本体
１４  ひずみ構造
１４１  押板部
１４１１  スルーホール
１４２  座板部
１４２１  位置決めスロット
１４２２  スルーホール
１４３  支持梁
１４３１  梁体
１５  ひずみゲージ
１５１  変形情報
１６  温度検出素子
１６ａ  押圧レバー温度感知素子
１６ａ１  押圧レバー温度情報
１６ｂ  ひずみ構造温度感知素子
１６ｂ１  ひずみ構造温度情報
１７  処理ユニット
１８  弾性部材
Ａ  金型
Ｂ  型穴
Ｂ１  型穴面
Ｃ  注型材料
Ｌ１  伝送ライン
Ｌ２  伝送ライン
Ｆ  圧力
Ｘ  中心軸
【図１】
2020094866.tif 000003
【図２】
2020094866.tif 000004
【図３】
2020094866.tif 000005
【図４】
2020094866.tif 000006
【図５】
2020094866.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年11月12日(2019.11.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造が、
金型に内設されると共に天井面が前記金型の型穴から露出される枠体であって、前記天井面には通路が凹設されると共に前記枠体内の収容空間に連通され、前記枠体の底面には前記収容空間に連通される開口端を有する枠体と、
前記枠体の底面に設置され、前記収容空間を封鎖させ、上部には平坦面を有し、中心部には貫通孔が設けられる台座と、
前記収容空間に設置されると共に前端が前記通路内まで延伸されて前記型穴中に露出され、前記前端から型穴の圧力が伝達された後、前記通路内で軸方向に変移する押圧レバーと、
前記平坦面と前記押圧レバーとの間に設置されるひずみ構造であって、前記押圧レバーが変位されることにより伝達されて来た圧力を前記ひずみ構造の変形量に変換させるひずみ構造と、
前記ひずみ構造に設置され、前記ひずみ構造の変形量を計測すると共に変形情報に変換させるための少なくとも１つのひずみゲージと、
前記押圧レバーに設置され、前記押圧レバーの即時温度を計測すると共に押圧レバー温度情報に変換させるための少なくとも１つの温度検出素子と、
前記ひずみゲージ及び前記温度検出素子にそれぞれ電気的に接続され、前記変形情報及び前記押圧レバー温度情報を取得するための処理ユニットと、を備えることを特徴とする、
型内の圧力及び温度検出装置。
【請求項２】
前記枠体の前記天井面は前記型穴面と概ね平行になり、且つ初期装設時には、前記押圧レバーが圧力を受けていない場合、前記押圧レバーの前端の端面及び前記天井面が平坦性を保持させることを特徴とする請求項１に記載の型内の圧力及び温度検出装置。
【請求項３】
前記押圧レバーは前記前端に連結されるレバー本体及び前記レバー本体に連結されると共に前記前端に背向する後端平坦面を更に備え、前記後端平坦面は前記収容空間に位置されると共に前記ひずみ構造に当接され、前記後端平坦面の直径は前記通路の直径より大きく、前記レバー本体には弾性部材が覆設され、前記弾性部材の両端が前記後端平坦面の天井面及び前記収容空間の前記通路に連結する端面にそれぞれ連結されることを特徴とする請求項２に記載の型内の圧力及び温度検出装置。
【請求項４】
これら前記温度検出素子は前記押圧レバー及び前記ひずみ構造に設置され、前記押圧レバー温度情報及び前記ひずみ構造のひずみ構造温度情報をそれぞれ計測させると共に前記処理ユニットにフィードバックさせるために用いられることを特徴とする請求項１に記載の型内の圧力及び温度検出装置。
【請求項５】
前記ひずみ構造は、押板部と、座板部と、両端が前記押板部及び前記座板部にそれぞれ連結される弾性を有する１対の支持梁と、を備え、前記座板部は前記平坦面に定位され、前記押板部は前記押圧レバーの後端に隣接し、前記１対の支持梁は前記押圧レバーの移動方向に平行するように設置され、且つ前記１対の支持梁の梁体が前記押板部により加えられる圧力を受けた後、他の支持梁に背向または対向する方向にそれぞれ湾曲変形され、少なくとも１つのひずみゲージが前記１対の支持梁のうちの１つの梁体に設置されることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の型内の圧力及び温度検出装置。
【請求項６】
これら前記支持梁は金属、セラミック、またはプラスチック材質で製造され、これら前記支持梁は前記収容空間内で金型プロセスの温度を受け、その変形量は永久的な変形を生じさせない程度であることを特徴とする請求項５に記載の型内の圧力及び温度検出装置。
【請求項７】
前記座板部は前記平坦面の前記座板部の中心位置に凹んで形成される位置決めスロットに定位され、且つ対応する前記平坦面には前記位置決めスロットと嵌め合わせられる凸部が設けられることを特徴とする請求項５に記載の型内の圧力及び温度検出装置。
【請求項８】
これら前記ひずみゲージ及びこれら前記温度検出素子の電力及び信号の伝送ラインが前記枠体及び前記台座の外まで貫通させるように、前記ひずみ構造の前記押板部の中心部、前記座板部の中心部、及び前記台座の中心部にはスルーホールが設けられることを特徴とする請求項５に記載の型内の圧力及び温度検出装置。
【請求項９】
前記処理ユニットは前記変形情報及び前記押圧レバー温度情報をそれぞれ取得させると共に前記ひずみ構造の材質が発生させる変形量に対する前記押圧レバー温度情報の影響を評価した後、実際の型穴の圧力値を更に推定させることを特徴とする請求項１に記載の型内の圧力及び温度検出装置。
【請求項１０】
前記処理ユニットは同じ時間における前記ひずみ構造の変形情報、前記ひずみ構造の即時温度、前記押圧レバーの温度情報をそれぞれ取得させると共に前記ひずみ構造の材質が発生させる変形量に対する前記ひずみ構造の即時温度の影響を換算した後、実際の型穴の圧力値を更に推定させることを特徴とする請求項４に記載の型内の圧力及び温度検出装置。