(57)【要約】【課題】  簡単な構成で、センサによって検出された所定の情報をその成形型の外部に確実に受け渡しすることができる型情報検出装置を提供する。【解決手段】  型情報検出装置は、スライドホルダ７１に対して着脱可能に取付けられるスライド入れ子７０の温度を検出するためのもので、スライド入れ子７０に設けられた温度を検出するセンサ１０、および、センサ１０の出力を型情報信号に変換して送り出す送信部１１と、スライド入れ子７０の外部に設けられて送信部１１から送り出された型情報信号を受け取る受信部１２とを備え、送信部１１と受信部１２は、スライドホルダ７１にスライド入れ子７０が取付けられた状態で相対向するよう配設されたコイル１３、１４を有しており、コイル１３とコイル１４との間で電磁誘導を誘起させることにより型情報信号を受け渡すよう構成されている。【選択図】    図３
2005271005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
取付対象に対して着脱可能に取付けられる成形型の所定の情報を検出してその成形型の外部に受け渡しする型情報検出装置であって、
前記成形型に設けられてその所定の情報を検出するセンサと、
前記成形型に設けられて前記センサの出力を型情報信号に変換して送り出す送信部と、
前記成形型の外部に設けられて前記送信部から送り出された型情報信号を受け取る受信部とを備えており、
前記送信部と受信部は、取付対象に成形型が取付けられた状態で相対向するよう配設されたコイルをそれぞれ有しており、
前記送信部のコイルと前記受信部のコイルとの間で電磁誘導を誘起させることにより型情報信号を受け渡すよう構成したことを特徴とする型情報検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、型情報検出装置に関し、さらに詳しくは、取付対象に対して着脱可能に取付けられる成形型の、例えばその成形型の温度や圧力など、所定の情報を検出してその成形型の外部に受け渡しする型情報検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
取付対象に対して着脱可能に取付けられる成形型の型情報をその外部に受け渡しするための従来の技術としては、一般に、取付対象に成形型を取付けた際に電気的に接続されるような接点を取付対象と成形型にそれぞれ対応させて設けたものがある。このような成形型においては、その温度を調整するなどの目的から、温調流体を流通させるための流路が形成されている場合が多い。そのため、従来の技術では、取付対象に対する成形型の着脱時に、接点に温調流体がかからないようにシールするなどの防水機構が設けられている。
【０００３】
また、別の従来の技術としては、特許文献１が知られている。特許文献１には、入れ子型が挿脱可能に装着される固定型本体および／または可動型本体と、前記固定型本体および／または可動型本体の前記入れ子型との当接壁面に設けられた取付部と、該取付部に取着され、前記入れ子型の温度を測定する温度センサとを具備する入れ子型金型装置において、前記温度センサは、前記入れ子型に当接する感熱部が先端部分に設けられたケーブルと、前記感熱部から所定距離離間した位置に、ケーブルに沿って移動可能に配せられ、前記取付部に取着可能な被取付部と、該被取付部に対して前記ケーブルの後端方向に、ケーブルに沿って配せられ、一端部が被取付部に取り付けられると共に、他端部がケーブルに固定された弾性部材とを具備し、前記取付部に前記被取付部が取着されたとき、感熱部が前記弾性部材により弾発されて前記入れ子型の温度測定部に当接していることを特徴とする入れ子型金型装置が開示されている。
そして、特許文献１には「温度センサは、位置決め部材に設けられた取付部に被取付部の固定部をネジ込み、固定部および取付部にケーブルを感熱部側から挿入し、固定部へ可動部を外嵌し、係合突部を可動部の係合溝へ係合させることにより位置決め部材に取付される。」などと記載されている（段落番号００１８）
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２５４２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の技術のうち、電気的に接続されるような接点を取付対象と成形型にそれぞれ設けるものにあっては、多数のセンサを成形型に設けた場合、各センサ毎に接点を設ける必要があり、しかも、接点を取付対象と成形型にそれぞれ対応させて精度良く設ける必要があることから、接点を設けるスペースが増大することとなる。しかしながら、かかるスペースには限度がある場合が多く、そのため、センサを設ける数も制限を受ける場合があるという問題があった。また、取付対象に対する成形型の着脱を繰り返すことによって接点が摩耗するため、型情報の受け渡しが不安定となるという問題も発生する。さらに、取付対象に対して成形型を着脱させる際に、接点が負荷を受けることにより破損する場合があるという問題もあった。さらにまた、上記従来の技術にあっては、取付対象に対する成形型の着脱を繰り返すことによって防止機構が劣化し、接点に温調流体がかかるなどして電気的な接触が遮断されたり、接点が腐食するなど、型情報を確実に型外に受け渡しすることが困難となるという問題があった。これに加えて、成形型を取付対象から取り外した際には両接点が剥き出しとなるため、さらに接点に温調流体が付着して接点が腐食し易くなるなどの問題があった。
【０００６】
また、上記特許文献１にあっては、位置決め部材に設けられた取付部に温度センサの被取付部の固定部をネジ込んだり、位置決め部材に対して温度センサを取付ける際には、固定部と取付部に温度センサのケーブルを感熱部側から挿入して、固定部へ可動部を外嵌し係合突部を可動部の係合溝へ係合させなければならず（段落番号００１８）、これらの手作業が必要であるため、手間や時間がかかるなどの問題があった。
【０００７】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、センサによって検出された所定の情報をその成形型の外部に確実に受け渡しすることができる型情報検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、上記目的を達成するため、取付対象に対して着脱可能に取付けられる成形型の所定の情報を検出してその成形型の外部に受け渡しする型情報検出装置であって、前記成形型に設けられてその所定の情報を検出するセンサと、前記成形型に設けられて前記センサの出力を型情報信号に変換して送り出す送信部と、前記成形型の外部に設けられて前記送信部から送り出された型情報信号を受け取る受信部とを備えており、前記送信部と受信部は、取付対象に成形型が取付けられた状態で相対向するよう配設されたコイルをそれぞれ有しており、前記送信部のコイルと前記受信部のコイルとの間で電磁誘導を誘起させることにより型情報信号を受け渡すよう構成したことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項１の発明では、成形型が取付対象に取付られた状態のとき、成形型に設けられた送信部のコイルと、成形型の外部に設けられた受信部のコイルとは、直接接続されることなく相対向するよう配置される。送信部は、センサが検出した情報を型情報信号に変換してそのコイルに送り出す。送信部と受信部とのコイルの間では、非接触の状態で、電磁誘導を誘起させることにより型情報信号が受け渡される。受信部は、そのコイルが電磁誘導により励起された型情報信号を処理して、その型情報のデータを必要とする部門へ送り出す。成形型に複数のセンサが設けられている場合であっても、送信部はこれらのセンサが検出した型情報をまとめて所定の型情報信号に変換して送り出すよう構成することができるため、送信部と受信部に一対のコイルを設けるだけですむ。成形型に設けられた送信部のコイルと成形型の外部に設けられた受信部のコイルとが直接接続されていないため、成形型を取付対象から取り外す際には、その作業が容易となる。
なお、本発明では、成形型とその外部に相対向するように一対の電力供給コイルを配設し、電源からの電力を成形型の外部の電力供給コイルに供給して、成形型に設けられた電力供給コイルに起電力を発生させることにより、成形型に設けられるセンサと受信部が必要とする電力を外部から成形型に供給するよう構成することもできる。そして、電力供給コイルは、前記送信部と受信部のコイルと共用で使用することができるよう構成することもできる。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、取付対象に取付けられた成形型とその外部とで相対向するように一対のコイルを配設して、送信部のコイルから受信部のコイルに電磁誘導を誘起させることにより型情報信号を受け渡すよう構成したため、センサが検出した型情報の信号を、両コイルの間で励起される電磁誘導によって非接触で確実に受け渡しすることができ、しかも、成形型の取付対象に対する着脱が容易である型情報検出装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の型情報検出装置の実施の一形態を図１〜図４に基づいて詳細に説明する。図において、同一符号は同様の部分または相当する部分に付すものとする。
図１に示すように、本発明の型情報検出装置は、概略、取付対象（７１）に対して着脱可能に取付けられる成形型（７０）の所定の情報を検出してその成形型の外部に受け渡しするためのもので、成形型（７０）に設けられてその所定の情報を検出するセンサ１０と、成形型（７０）に設けられて前記センサ１０の出力を型情報信号に変換して送り出す送信部１１と、成形型（７０）の外部に設けられて前記送信部１１から送り出された型情報信号を受け取る受信部１２とを備えており、送信部１１と受信部１２は、取付対象（７１）に成形型（７０）が取付けられた状態で相対向するよう配設されたコイル１３、１４をそれぞれ有しており、送信部１１のコイル１３と受信部１２のコイル１４との間で電磁誘導を誘起させることにより型情報信号を受け渡すよう構成されている。
そして、この実施の形態では、成形型（７０）に設けられるセンサ１０と受信部１１が必要とする電力を成形型（７０）の外部からに供給するための電力供給手段として、成形型（７０）とその外部に相対向するように一対の電力供給コイル（１３、１４）を配設し、電源からの電力を成形型（７０）の外部の電力供給コイル（１３、１４）に供給して、両者（１３、１４）の間で電磁誘導を誘起させることにより、成形型（７０）に設けられるセンサ１０と送信部１１が必要とする電力を外部から成形型（７０）に供給するよう構成されており、さらに、送信部と受信部のコイルが電力供給コイルとしても機能するよう構成されている。
なお、この実施の形態においては、型情報として温度を検出する場合で説明する。したがって、型情報を検出するためのセンサ１０としては、この実施の形態の場合、熱電対などの温度センサが採用される。
【００１２】
最初に、本発明が適用される成形型として、ダイカスト成形用の金型この金型が取付けられるダイカスト成形機について、主に図１および図２に基づいて簡単に説明する。
ダイカスト成形機は、相対向して配置された固定プラテン１および可動プラテン２と、可動プラテン２を固定プラテン１に対して近接・遠退する方向（型開閉方向）に移動させると共に型締めを行う型開閉手段と、を備えている。固定プラテン１と可動プラテン２との対向面には、図１に示すように、固定金型５と可動金型６がそれぞれ取付けられる。さらに、固定金型５と可動金型６との間には、型開閉方向と異なる方向に移動されるスライド金型７が配設される。各金型５、６、７は、キャビティーを形成する専用部Ａと、共通化された汎用部Ｂと、専用部Ａを汎用部Ｂに着脱可能に保持させる着脱機構Ｃと、を備えた構成とされている。この実施の形態では、スライド金型７は可動金型６に複数支持されている。
【００１３】
固定金型５は、キャビティーを形成する専用部Ａとしての固定側入れ子５０と、固定プラテン１に取付けられる汎用部Ｂとしての固定側主型５１と、複数の固定側入れ子５１を固定側主型５０に着脱可能に保持する着脱機構としてのクランパＣと、を備えてなる。固定側主型５１の可動金型６と対向する面の略中央には固定側入子５０が嵌合される凹部５２が形成されており、その周囲には型閉じした際にスライドホルダ７１のショルダ部７１ａと係合して型締力を発生させる傾斜を有する溝５３が形成されている。
【００１４】
可動金型６は、キャビティーを形成する専用部Ａとしての可動側入れ子６０と、可動プラテン２に取付けられる汎用部Ｂとしての可動側主型６１と、複数の可動側入れ子６０を可動側主型６１に着脱可能に保持する着脱機構としてのクランパＣと、成形品を取り出すことができるよう突出す押出し機構と、を備えている。可動側主型６１の固定金型５と対向する面の略中央には可動側入子６０が嵌合される凹部６２が形成されており、可動側入れ子６０には、この実施の形態の場合、その固定金型５側の面に４つのスライド入れ子７０をそれぞれ摺動可能に保持する溝部６３が、中央部から各辺に向かって放射状または略十文字状に４箇所に形成されている。
【００１５】
固定金型５と可動金型６のクランパＣは、スロット８０を有する被係合部８１と、被係合部８１のスロット８０に挿通可能な形状に且つ軸周りに回転されることにより被係合部８１に係合することができるように形成されたＴ字形の係合部材８２と、この係合部材８２を伸長・退縮および軸周りに回転駆動するアクチュエータ８３と、を備えてなる。係合部材８２をスロット８０に挿入・回動して短縮駆動することにより、固定側主型５１と可動側主型６１の凹部５２、６２に固定側入れ子５１と可動側入れ子６１がそれぞれ保持される。また、係合部材８２を伸長・回動すことによりスロット８０から抜き出すことが可能となり、したがって、固定側主型５１と可動側主型６１の凹部５２、６２から固定側入れ子５１と可動側入れ子６１をそれぞれ取り外すことができる。
【００１６】
スライド金型７は、キャビティーを形成する専用部Ａとしてのスライド入れ子７０と、可動金型６に支持される汎用部Ｂとしてのスライドホルダ７１と、複数のスライド入れ子７０をスライドホルダ７１に着脱可能に保持する着脱機構、および、スライドホルダ７１に保持されたスライド入れ子７０を型開閉方向と異なる方向に移動させるスライド機構として機能するスライドシリンダ７２と、を備えている。スライドシリンダ７２のロッド７３は、その軸部がスライドホルダ７１に挿通され、先端にはＴ字形クランプ部７４が設けられている。
スライド入れ子７０のスライドホルダ７１側の面には、スライド後板７５が設けられている。スライド後板７５には、スライドシリンダ７２のロッド７３のＴ字形クランプ部７４が着脱可能に係合されるＴ字形スロット７６が形成されている。なお、図３中の符号は、Ｔ字形スロット７６を形成した後に取付けられる蓋部材７７である。スライドシリンダ７２のロッド７３の先端のＴ字形クランプ部７４は、Ｔ字形スロット７６内でフローティングした状態で係合されるよう設定されており、Ｔ字形スロット７６に係合されていてもその内部で軸周りに回動することが可能となっている。スライドシリンダ７２のロッド７３の軸部の所定の位置には周方向に溝７８が形成されており、この溝７８にはスライドホルダ７１のスライドシリンダ７２側への移動を規制する留め部材７９が嵌合されている。そして、図３に示すように、スライド入れ子７０のスライド後板７５とスライドホルダ７１の間には、所定の間隔を有するギャップＧが形成されている。なお、スライド金型７は、固定金型５に対して可動金型６を近接させて型閉じし型締めしたときに、スライドホルダ７１のショルダ部７１ａが固定側主型５１の溝５３に係合される。これにより、スライド入れ子７０は、そのスライド後板７５とスライドホルダ７１とが相互に密着して、ダイカスト成形時の溶湯などの圧力に耐えるように位置固定される。
スライド入れ子７０をスライドホルダ７１から取り外す際には、固定金型５に対して可動金型６を型閉じさせた状態で、スライドシリンダ７２のロッド７３を軸周りに回動させることにより、Ｔ字形クランプ部７４のＴ字形スロット７６に対する係合を解除して、スライドシリンダ７２のロッド７３を退縮駆動する。そして、上述したように固定側主型５１と可動側主型６１の凹部５２、６２から固定側入れ子５１と可動側入れ子６１をそれぞれ取り外すことにより、図１に示すように、固定側入れ子５１と可動側入れ子６１およびスライド入れ子７０とを一体の状態で成形機外に搬出することができる。
【００１７】
以上のように構成された成形用金型では、キャビティーを形成する専用型Ａとしての固定側入れ子５０、可動側入れ子６０、およびスライド入れ子７０など、温度検出が必要な箇所に温度センサ１０が設けられる。そして、固定側入れ子５０、可動側入れ子６０、およびスライド入れ子７０のうちの温度センサ１０が設けられた専用型Ａには送信部１１が単一で設けられ、この実施の形態では各入れ子５０、６０、７０を保持する固定側主型５１、可動側主型６１、スライドホルダ７１などの汎用型（取付対象）Ｂに受信部１２が設けられる。
以下の実施の形態では、専用型Ａであるスライド入れ子７０に温度センサ１０と送信部１１とが設けられ、このスライド入れ子７０が保持される汎用型Ｂとしてのスライドホルダ７１に受信部１２が設けられる場合で説明する。すなわち、この実施の形態においては、本発明のセンサ１０および送信部１１のコイル１３が設けられる成形型とはスライド入れ子７０であり、受信部１２のコイル１４が設けられる成形型の外部とは取付対象でもあるスライドホルダ７１を意味する。
【００１８】
図３に示すようにスライド入れ子７０には、必要に応じて複数の温度センサ１０が所定位置に設けられている。そして、スライド入れ子７０のスライド後板７５のスライドホルダ７１と対向する面には送信部１１のコイル１３が設けられ、スライドホルダ７１の送信部１１と対向する位置には受信部１２のコイル１４が設けられている。上述したように、スライド入れ子７０のスライド後板７５とスライドホルダ７１の間には所定の間隔でギャップＧが形成されており、したがって、送信部１１と受信部１２の両コイル１３、１４も互いに僅かに離間している。
【００１９】
図４に示すように、スライド入れ子７０に設けられる送信部１１は、センサ１０が接続されてその出力する電力または電位差を増幅するたアンプ２０と、アンプ２０からの出力を演算処理して型情報信号に変換・出力するマイコン２１と、型情報信号を送り出すコイル１３と、を備えている。
一方、スライドホルダ７１に設けられる受信部１２は、型情報信号を受け取るコイル１４と、コイル１４が受信した型情報信号の所定の帯域以外の帯域の周波数を遮断するフィルタ回路（この実施の形態では低域フィルタ回路３０）と、このフィルタ回路３０を通った型情報信号を所定の波形に整形する波形整形回路３１と、所定の波形に整形された型情報信号を演算処理してその成形型のデータとして出力するマイコン３２と、を備えている。
【００２０】
さらに、スライドホルダ７１に対して着脱可能に保持されるスライド入れ子７０の送信部１１およびセンサ１０に必要な電力を供給するための電力供給手段として、スライドホルダ７１の受信部１２に設けられたクロック発生回路３３、およびスイッチ素子３４と、スライド入れ子７０の送信部１１に設けられたクロック検出回路２２、整流平滑回路２３、およびスイッチ素子２４とを備えている。
受信部１２のマイコン３２には、スライドホルダ７１の外部に設けられた電源やアンプなどを有する固定局４０と、コンピュータなどのデータロガー４１が順次接続されている（図３）。固定局４０には成形機のサイクルスタートトリガーが接続されている。
サイクルスタートトリガーによって成形がスタートされると、固定局４０の電源からの電力は、受信部１２のマイコン３２とクロック発生回路３３とスイッチ素子３４を介してコイル１４に供給され、送信部１１のコイル１３に電磁誘導を誘起させ、整流平滑回路２３を介して安定した状態でマイコン２１とセンサ１０を含むアンプ２０とに供給される。キャビティーを形成する専用型Ａの所定の位置に設けられた各センサ１０の出力は、アンプ２０を介してマイコン２１に送られる。マイコン２１では、各センサ１０の出力をまとめて型情報信号に変換してスイッチ素子２４を介してそのコイル１３に送り出す。そして、型情報信号は、送信部１１のコイル１３に電磁誘導を誘起させることにより受信部１２のコイル１４に誘導起電力を発生させ、非接触の状態で送信部１１から受信部１２に両コイル１３、１４を介して受け渡される。受信部１２では、そのコイル１４に受け渡された型情報信号がスイッチ素子３４から低域フィルタ回路３０、波形整形回路３１を順次通ってマイコン３２に送られる。マイコン３２では型情報信号を演算処理して型情報のデータとして出力する。型情報のデータは、固定局４０を介してデータロガー４１に記憶され、その成形機の制御にフィードバックされる。この実施の形態では、送信部１１と受信部１２のコイル１３、１４が、型情報信号の受け渡しのためのコイルと、電力供給用コイルとして機能するよう構成されている。
【００２１】
このように構成された成形型では、スライド入れ子７０をスライドホルダ７１に取付ける際には、固定側入れ子５１と可動側入れ子６１およびスライド入れ子７０とが一体の状態で成形機内に搬入されて、固定プラテン１に対して可動プラテン２を近接移動させると、固定側主型５１と可動側主型６１の凹部５２、６２に固定側入れ子５１と可動側入れ子６１がそれぞれ嵌合されると共に、クランパＣのＴ字形の係合部材８２が被係合部８１のスロット８０に挿入される。そして、Ｔ字形の係合部材８２を回動させて退縮駆動することにより、固定側入れ子５１と可動側入れ子６１が固定側主型５１と可動側主型６１にそれぞれ保持される。そして、スライドシリンダ７２のロッド７３を伸長駆動してＴ字形クランプ部７４をＴ字形スロット７６に挿入して軸周りに回動させることにより、Ｔ字形クランプ部７４がＴ字形スロット７６内でフローティングした状態で係合される。このとき、スライド入れ子７０に設けられた送信部１１のコイル１３がスライドホルダ７１に設けられた受信部１２のコイル１４と直接係合されることなく僅かに離間した状態で対向する。そのため、両コイル１３、１４の間で、電磁誘導を誘起させることにより、型情報信号の受け渡しや、電力の受け渡しが確実に行えるようになる。また、スライド入れ子７０をスライドホルダ７１から取り外すときには、送信部１１のコイル１３は受信部１２のコイル１４と直接係合されていないため、容易に離間することができる。
【００２２】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されることはない。センサは、熱電対以外の温度センサを用いることができ、また、温度センサのほかにキャビティー内の減圧状態を検出するための圧力センサ、あるいは、キャビティー内に供給される溶湯の圧力を検出するための圧力センサ、さらには、キャビティー内に溶湯が供給されたことを検出するための溶湯タッチセンサなど、他のセンサにも適用することができる。
また、本発明が適用される成形型は、上述したようにフローティング保持されるスライド金型のスライドホルダとスライド入れ子だけでなく、固定金型における固定側主型と固定側入れ子、あるいは、可動金型における可動側主型と可動側入れ子、さらには、固定プラテンと固定金型、あるいは、可動プラテンと可動金型など、センサが設けられた成形型とその成形型の外部とに送信部と受信部のコイルをそれぞれ配設することもできる。
さらにまた、送信部１１に必要な電力を供給するための電力供給用コイルは、送信部１１と受信部１２のコイル１３、１４と別に設けることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の型情報検出装置が適用される成形型の実施の一形態を示す断面図である。
【図２】可動金型とスライド金型を固定金型側から見た正面図である。
【図３】本発明の型情報検出装置が設けられた成形型の部分拡大断面図である。
【図４】本発明の型情報検出装置の構成を説明するための概念図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０：センサ、  １１：送信部、  １２：受信部、  １３：コイル、  １４：コイル、  ７０：スライド入れ子（成形型）、  ７１：スライドホルダ（取付対象）
【図１】
2005271005.tif 000003
【図２】
2005271005.tif 000004
【図３】
2005271005.tif 000005
【図４】
2005271005.tif 000006