(57)【要約】【課題】射出用シリンダ装置のピストンロッドのスリーブに対する芯ずれを測定する芯ずれ測定装置を提供する。【解決手段】本芯ずれ測定装置１は、スリーブ８の径方向中心に軸方向に沿ってレーザを照射するレーザ発生源２０と、ピストンロッド１２の先端に設けられ、レーザ発生源２０からのレーザを受け、その照射位置を測定するためのレーザ被照射面７０とを備えたので、ピストンロッド１２の移動前後の第１位置及び第２位置それぞれにて測定した、レーザ被照射面７０上のレーザの照射位置に基づいて、ピストンロッド１２のスリーブ８に対する芯ずれを測定することが可能になる。【選択図】図１
2016022481.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型のキャビティに連通するスリーブと、該スリーブ内を軸方向に移動して、前記キャビティ内に溶湯を供給するプランジャロッドと、該プランジャロッドに連結されるピストンロッドを有する射出用シリンダ装置とを備えたダイカストマシンにおいて、前記ピストンロッドの前記スリーブに対する芯ずれを測定する芯ずれ測定装置であって、
前記スリーブの径方向中心に軸方向に沿ってレーザを照射するレーザ発生源と、
前記ピストンロッドの先端に設けられ、前記レーザ発生源からのレーザを受けて、その照射位置を測定するためのレーザ被照射面と、
を備えたことを特徴とする芯ずれ測定装置。
【請求項２】
金型のキャビティに連通するスリーブと、該スリーブ内を軸方向に移動して、前記キャビティ内に溶湯を供給するプランジャロッドと、該プランジャロッドに連結されるピストンロッドを有する射出用シリンダ装置とを備えたダイカストマシンにおいて、前記ピストンロッドの前記スリーブに対する芯ずれを測定する芯ずれ測定方法であって、
前記スリーブ側にレーザ発生源を設け、該レーザ発生源によって、前記スリーブの径方向中心から軸方向に沿って、前記ピストンロッドの先端に設けたレーザ被照射面にレーザを照射して、
前記ピストンロッドを軸方向に沿って移動させて、移動前後の前記レーザ被照射面上のレーザの照射位置に基づいて、前記ピストンロッドの前記スリーブに対する芯ずれを測定することを特徴とする芯ずれ測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型のキャビティに連通するスリーブと、該スリーブ内を軸方向に移動して、キャビティ内に溶湯を供給するプランジャロッドと、該プランジャロッドに連結されるピストンロッドを有する射出用シリンダ装置とを備えたダイカストマシンにおいて、ピストンロッドのスリーブに対する芯ずれを測定する芯ずれ測定装置及び芯ずれ測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、図５に示すように、ダイカストマシン２は、可動ダイプレート３に固定された可動金型４と固定ダイプレート５に固定された固定金型６との間に設けたキャビティ７と、該キャビティ７に連通するスリーブ８と、該スリーブ８内に軸方向に移動自在に設けられ、キャビティ７に溶湯を供給するプランジャロッド９と、該プランジャロッド９に連結される射出用シリンダ装置１０とを備えている。該射出用シリンダ装置１０は、シリンダ本体１１と、該シリンダ本体１１から伸縮可能に延びるピストンロッド１２とを備え、該ピストンロッド１２の先端にカップリング１４を介してプランジャロッド９が連結される。該プランジャロッド９の先端には一体的にプランジャチップ１３が連結される。そして、射出用シリンダ装置１０を駆動させることで、プランジャロッド９が軸方向に移動すると共にプランジャチップ１３がスリーブ８内を軸方向に摺動することにより、供給口８ａからスリーブ８内へ供給される溶湯をキャビティ７内に射出供給するようになっている。
【０００３】
このダイカストマシン２において、射出用シリンダ装置１０のピストンロッド１２がスリーブ８に対して芯ずれを起こしていると、プランジャロッド９がスリーブ８の軸芯に対して傾斜して移動することになる。その結果、射出成形時プランジャチップ１３のスリーブ８に対する摺動不良が生じて、ひいては製品品質が悪化するだけでなく、プランジャチップ１３がスリーブ８にかじりつくことでダイカストマシン２の停止につながる虞があり、生産性に影響を及ぼすこともある。
【０００４】
このようなプランジャロッドの傾斜の問題に対して特許文献１に係るダイカストマシンの射出シリンダ装置では、プランジャロッドの後端と射出シリンダのピストンロッドとを接続するカップリングにフローティング機構が備えられており、熱膨張によりプランジャスリーブが上方へ変形移動する際、フローティング機構によりプランジャロッドのカップリング側が上方へ移動することで、プランジャスリーブとプランジャロッドとの間の軸芯ずれを矯正するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１０２８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に係るダイカストマシンの射出シリンダ装置では、フローティング機構を備えることで、熱膨張によるプランジャスリーブの変形に対して、プランジャスリーブとプランジャロッドとの間の軸芯ずれを矯正することができるが、プランジャスリーブと射出用シリンダ装置のピストンロッドとの間の芯ずれを実際に測定することはできない。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、射出用シリンダ装置のピストンロッドのスリーブに対する芯ずれを測定する芯ずれ測定装置及び芯ずれ測定方法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】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る芯ずれ測定装置の発明は、金型のキャビティに連通するスリーブと、該スリーブ内を軸方向に移動して、前記キャビティ内に溶湯を供給するプランジャロッドと、該プランジャロッドに連結されるピストンロッドを有する射出用シリンダ装置とを備えたダイカストマシンにおいて、前記ピストンロッドの前記スリーブに対する芯ずれを測定する芯ずれ測定装置であって、前記スリーブの径方向中心に軸方向に沿ってレーザを照射するレーザ発生源と、前記ピストンロッドの先端に設けられ、前記レーザ発生源からのレーザを受けて、その照射位置を測定するためのレーザ被照射面と、を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
また、スリーブの軸方向端部に、径方向中心に通過孔を設けたガイド部材を取り付け、レーザ発生源からのレーザがガイド部材の通過孔を通過するように、レーザ発生源の位置を微調整することもできる。
【００１０】
請求項２に係る芯ずれ測定方法の発明は、金型のキャビティに連通するスリーブと、該スリーブ内を軸方向に移動して、前記キャビティ内に溶湯を供給するプランジャロッドと、該プランジャロッドに連結されるピストンロッドを有する射出用シリンダ装置とを備えたダイカストマシンにおいて、前記ピストンロッドの前記スリーブに対する芯ずれを測定する芯ずれ測定方法であって、前記スリーブ側にレーザ発生源を設け、該レーザ発生源によって、前記スリーブの径方向中心から軸方向に沿って、前記ピストンロッドの先端に設けたレーザ被照射面にレーザを照射して、前記ピストンロッドを軸方向に沿って移動させて、移動前後の前記レーザ被照射面上のレーザの照射位置に基づいて、前記ピストンロッドの前記スリーブに対する芯ずれを測定することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ダイカストマシンにおいて、射出用シリンダ装置のピストンロッドのスリーブに対する芯ずれを測定する芯ずれ測定装置及び芯ずれ測定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る芯ずれ測定装置の断面図である。
【図２】図２（ａ）は、本芯ずれ測定装置のレーザ発生源の断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ方向矢視図である。
【図３】図３（ａ）は、本芯ずれ測定装置のガイド部材の正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図４】図４（ａ）は、本芯ずれ測定装置のレーザ被照射部材の断面図であり、（ｂ）は正面図である。
【図５】図５は、一般的なダイカストマシンの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態を図１〜図５に基づいて詳細に説明する。本説明では、本発明の実施の形態に係る芯ずれ測定装置１を図５に示すダイカストマシン２に装着して使用するものとして、適宜図５も参照して説明する。
本発明の実施の形態に係る芯ずれ測定装置１は、図１に示すように、ダイカストマシン２において、キャビティ７に連通するスリーブ８と、該スリーブ８内を軸方向に移動するプランジャロッド９にカップリング１４を介して連結される射出用シリンダ装置１０のピストンロッド１２との間の芯ずれを測定するものである。本芯ずれ測定装置１は、スリーブ８の固定ダイプレート５側端部の内部に支持され、該スリーブ８の径方向中心に軸方向に沿ってレーザを照射するレーザ発生源２０と、射出用シリンダ装置１０のピストンロッド１２の先端に設けられ、レーザ発生源２０からのレーザを受け、その照射位置を測定するためのレーザ被照射面７０を有するレーザ被照射部材２１とを備えている。
【００１４】
以下に、本芯ずれ測定装置１を詳しく説明する。なお、以下に説明する際、その説明を解り易くするために、図１、図２（ａ）、図３（ｂ）及び図４（ａ）において、その右側を一側として、左側を他側として適宜説明する。
図１及び図２に示すように、固定ダイプレート５に一体的に支持されたスリーブ８の一端部の内部にレーザ発生源２０が支持される。レーザ発生源２０は、レーザ発生器２３と、該レーザ発生器２３を支持する支持部材２４とから構成される。該レーザ発生器２３としては、レーザーポインタを使用することができる。レーザ発生器２３は円筒状ホルダ２６内に収容される。レーザ発生器２３が円筒状ホルダ２６に収容されると、円筒状ホルダ２６の径方向中心にレーザ発生器２３のレーザ発光部２７が配置される。支持部材２４は、有底円筒状部３０と、該有底円筒状部３０の底部３７側の外周面に該有底円筒状部３０と同心状に一体的に接続される大径のフランジ部３１と、該フランジ部３１の他端面に該フランジ部３１と同心状に一体的に固定されるアダプタ３２とから構成される。有底円筒状部３０の一端側の外周壁部には、ねじ孔３５が周方向に等間隔で複数形成される。本実施形態では、ねじ孔３５は９０°ピッチで４箇所形成される。各ねじ孔３５に調整ねじ３６がそれぞれ螺合される。
【００１５】
有底円筒状部３０の底部３７の径方向中心にはレーザが通過する通過孔３８が形成される。有底円筒状部３０の内周面には、底部３７に近接する位置に内方に環状に突設する支持凸部４１が形成される。環状の支持凸部４１は、その内周面が有底円筒状部３０と同心状になるように形成される。該有底円筒状部３０内に円筒状ホルダ２６が収容される。フランジ部３１の他端面には、所定幅で環状に延びる支持溝部３９が形成される。フランジ部３１の外径はスリーブ８の内径と略一致する。フランジ部３１の外周面には環状溝部４０が形成される。有底円筒状部３０（底部３７）の他端面とフランジ部３１の他端面とは同一平面上に位置する。アダプタ３２は、円板状のアダプタ本体部４３と、該アダプタ本体部４３の一端面から所定幅で同心円環状に突設される脚部４２とからなる。アダプタ本体部４３の径方向中心にレーザが通過する通過孔４４が形成される。アダプタ本体部４３に設けた通過孔４４と、有底円筒状部３０の底部３７に設けた通過孔３８とが互いに対向する。脚部４２はフランジ部３１の支持溝部３９内に係合して支持される。
【００１６】
そして、レーザ発生器２３を収容した円筒状ホルダ２６が支持部材２４の有底円筒状部３０内に配置されると、円筒状ホルダ２６の他端側の外周面に有底円筒状部３０の支持凸部４１が接触することで円筒状ホルダ２６の他端側が支持され、これと同時に、円筒状ホルダ２６の一端側の外周面に有底円筒状部３０の一端部に設けた各調整ねじ３６の先端が当接することで円筒状ホルダ２６の一端側が支持される。その結果、レーザ発生器２３のレーザ発光部２７と有底円筒状部３０の通過孔３８とが対向する。また、有底円筒状部３０の内周面と円筒状ホルダ２６の外周面との間に環状空間４７が形成される。これにより、各調整ねじ３６のねじ込み量を調整することで、円筒状ホルダ２６と有底円筒状部３０の支持凸部４１とが接触する支持位置を基準として円筒状ホルダ２６の軸方向に対する傾斜角度を調整することが可能になる。また、円筒状ホルダ２６の一端部は通常キャップ４８により覆われるが、該キャップ４８は、円筒状ホルダ２６を有底円筒状部３０内に位置決めする際には取り外される。
【００１７】
図１及び図３に示すように、スリーブ８の他端開口には、その開口を塞ぐようにガイド部材５０が配置される。該ガイド部材５０は、円板状部５２と、円板状部５２の一端面から一体的に突設される支持円筒状部５１とから構成される。円板状部５２はスリーブ８の他端面に当接される。円板状部５２の外径はスリーブ８の外径よりも若干小径である。円板状部５２の径方向中心にレーザが通過する通過孔５４が形成される。この通過孔５４の周りには周方向に沿って等間隔で複数の開口部５５が形成される。本実施形態では、開口部５５は扇状に形成され、４箇所形成される。支持円筒状部５１の外周面がスリーブ８の内周面に当接する。支持円筒状部５１の外周面には、軸方向に間隔を置いて複数の環状溝部５３が形成される。
【００１８】
図１及び図４に示すように、射出用シリンダ装置１０のピストンロッド１２の先端部にはレーザ被照射部材２１が覆うように取り付けられる。該レーザ被照射部材２１は、上側被照射部材６０と下側被照射部材６１とからなる２分割構造で構成される。上側被照射部材６０は、ピストンロッド１２の先端面に当接する円板状のレーザ被照射部６３と、該レーザ被照射部６３の上側半円領域から他端側に一体的に軸方向に延びる上側半円筒状部６４と、該上側半円筒状部６４の他端側内周面に一体的に設けた上側半円筒状スペーサ６５とから構成される。上側半円筒状部６４の外周壁から上側半円筒状スペーサ６５に至る部位には、分割面に向かって縦方向に延び、分割面から上方に取付用壁部６６を形成するように取付用溝部６７が複数形成される。この取付用壁部６６に取付ボルト６８が挿通される。本実施形態では、取付用溝部６７及び取付用壁部６６はそれぞれ４箇所形成される。
【００１９】
また、レーザ被照射部６３及び上側半円筒状部６４の上部外周面には水平方向に延びる平面部６９が形成される。この平面部６９には水準器（図示略）が配置される。該水準器は本芯ずれ測定装置１による測定結果の妥当性等を確認するためのものである。レーザ被照射部６３の表面（一端面）がレーザ被照射面７０として構成される。該レーザ被照射面７０には、径方向中心（原点）を通って鉛直方向に延びるＹ軸相当のけがき線ＹＬと、該Ｙ軸相当のけがき線ＹＬと直交するように、径方向中心（原点）を通って水平方向に延びるＸ軸相当のけがき線ＸＬとが描かれている。また、レーザ被照射面７０には、原点を中心とした同心円状けがき線ＤＬが等間隔で複数描かれている。各円状けがき線ＤＬのピッチや円状けがき線ＤＬの数はダイカストマシン２の容量（大きさ）等に応じて適宜決定される。一方、下側被照射部材６１は、下側半円筒状部７５と、該下側半円筒状部７５の他端側内周面に一体的に設けた下側半円筒状スペーサ７６とから構成される。該下側半円筒状スペーサ７６の両端面には、上側被照射部材６０の取付用壁部６６から突出される取付ボルト６８が螺合するねじ孔７７がそれぞれ形成される。
なお、本実施形態では、レーザ被照射部材２１を上側被照射部材６０と下側被照射部材６１とからなる２分割構造で構成されているが、一体物で構成してもよい。
【００２０】
次に、本発明の実施の形態に係る芯ずれ測定装置１により、射出用シリンダ装置１０のピストンロッド１２のスリーブ８に対する芯ずれを測定する方法を説明する。
まず、固定ダイプレート５に支持されたスリーブ８の一端側の内部にレーザ発生源２０を配置する。すなわち、支持部材２４の有底円筒状部３０内に円筒状ホルダ２６を支持した状態で、フランジ部３１の外周面がスリーブ８の内周面に当接するように配置する。この際、キャップ４８を取り付けたままの状態でレーザ発生源２０をスリーブ８の一端側に配置する。一方、スリーブ８の他端側にガイド部材５０を配置する。すなわち、ガイド部材５０の支持円筒状部５１の外周面をスリーブ８の内周面に当接するようにして円板状部５２をスリーブ８の他端面に当接させる。このとき、円板状部５２の通過孔５４はスリーブ８の径方向中心と略一致する。
【００２１】
次に、レーザ発生源２０のキャップ４８を取り除く。続いて、レーザ発生源２０のレーザ発生器２３からレーザをガイド部材５０の通過孔５４に向かって照射する。このとき、レーザ発生器２３からのレーザがガイド部材５０の通過孔５４を通過するように、各調整ねじ３６のねじ込み量を調整して、円筒状ホルダ２６と有底円筒状部３０の支持凸部４１とが接触する支持位置を基準として円筒状ホルダ２６の軸方向に対する傾斜角度を調整する。これによって、レーザ発生源２０からのレーザは、スリーブ８の径方向中心を軸方向に沿って照射されるようになる。なお、本実施形態では、スリーブ８の他端開口に、通過孔５４を有するガイド部材５０を設け、レーザ発生器２３からのレーザがガイド部材５０の通過孔５４を通過するように、各調整ねじ３６のねじ込み量を調整してレーザ発生器２３の位置決めを行っているが、円筒状ホルダ２６を有底円筒状部３０内に同心状に配置することが可能で、レーザ発生源２０の支持部材２４であるフランジ部３１の外周面とスリーブ８の内周面との間のクリアランスを最小限に抑え、フランジ部３１の軸方向の長さをより長く設定することにより、レーザ発生器２３に必要な取付精度が確保でき、レーザがスリーブ８の径方向中心に向かうようにすることができれば、ガイド部材５０を用いる必要はない。
【００２２】
次に、射出用シリンダ装置１０のピストンロッド１２の先端にレーザ被照射部材２１を取り付ける。具体的には、ピストンロッド１２の先端に、レーザ被照射部材２１の上側被照射部材６０を上方から覆うように配置すると共に下側被照射部材６１を下方から覆うように配置する。すなわち、ピストンロッド１２先端の環状溝部１２ａに上側被照射部材６０の上側半円筒状スペーサ６５及び下側被照射部材６１の下側半円筒状スペーサ７６が沿うようにして、ピストンロッド１２の先端を上側被照射部材６０及び下側被照射部材６１で覆い、上側被照射部材６０の上側半円筒状スペーサ６５（上側半円筒状部６４）の両端面と下側被照射部材６１の下側半円筒状スペーサ７６（下側半円円筒状部７５）の両端面とを当接させる。続いて、上側被照射部材６０の各取付用壁部６６から突出する取付ボルト６８を下側被照射部材６１の各ねじ孔７７にそれぞれ螺合する。これにより、ピストンロッド１２の先端にレーザ被照射部材２１が取り付けられる。このとき、レーザ被照射面７０の径方向中心（原点）とピストンロッド１２の径方向中心とは略一致している。また、レーザ被照射部材２１とピストンロッド１２の先端面との間に隙間を設けるようにしてもよいが、レーザ被照射部材２１とピストンロッド１２の先端面とは互いに略平行になるように配置する。
【００２３】
次に、射出用シリンダ装置１０のピストンロッド１２を最も後退した第１位置に配置する。そして、レーザ発生源２０からレーザを照射する。すると、レーザ発生源２０からのレーザはスリーブ８の径方向中心を軸方向に沿ってガイド部材５０の通過孔５４を通過して、第１位置のピストンロッド１２の先端に支持されたレーザ被照射部材２１のレーザ被照射面７０に照射される。続いて、レーザ被照射面７０に映し出されたレーザ照射点（図１の黒点）の位置をけがき線を用いて測定する（第１測定ステップ）。
次に、射出用シリンダ装置１０のピストンロッド１２を最も前進した第２位置に移動させて配置する。そして、レーザ発生源２０からレーザを照射する。すると、レーザ発生源２０からのレーザはスリーブ８の径方向中心を軸方向に沿ってガイド部材５０の通過孔５４を通過して、第２位置のピストンロッド１２の先端に支持されたレーザ被照射部材２１のレーザ被照射面７０に照射される。続いて、レーザ被照射面７０に映し出されたレーザ照射点（図１の黒点）の位置をけがき線を用いて測定する（第２測定ステップ）。
【００２４】
次に、第１測定ステップにて測定した、ピストンロッド１２の第１位置時のレーザ照射点（Ｘ１、Ｙ１）と、第２測定ステップにて測定した、ピストンロッド１２の第２位置時のレーザ照射点（Ｘ２、Ｙ２）と、ピストンロッド１２の第１位置から第２位置までの移動距離Ｌとに基づいて、ピストンロッド１２のスリーブ８の軸芯に対する傾斜、すなわち芯ずれを算出する。このとき、ピストンロッド１２のスリーブ８の軸芯に対する上下方向の傾斜角はθ＝ｔａｎ−１（Ｙ１−Ｙ２）／Ｌとなる。また、ピストンロッド１２のスリーブ８の軸芯に対する左右方向の傾斜角はθ＝ｔａｎ−１（Ｘ１−Ｘ２）／Ｌとなる。この算出結果を基に射出用シリンダ装置１０の設置状態を微調整することで、射出用シリンダ装置１０のピストンロッド１２のスリーブ８に対する芯ずれを修正することが可能になる。
【００２５】
以上説明したように、本発明の実施形態に係る芯ずれ測定装置１では、スリーブ８の径方向中心に軸方向に沿ってレーザを照射するレーザ発生源２０と、射出用シリンダ装置１０のピストンロッド１２の先端に設けられ、レーザ発生源２０からのレーザを受け、その照射位置を測定するためのレーザ被照射部材２１のレーザ被照射面７０とを備えている。これにより、ピストンロッド１２が第１位置に位置するとき、レーザ発生源２０からのレーザをピストンロッド１２に設けたレーザ被照射面７０に照射してその照射位置を測定すると共に、ピストンロッド１２が第２位置に位置するとき、レーザ発生源２０からのレーザをピストンロッド１２に設けたレーザ被照射面７０に照射してその照射位置を測定することで、射出用シリンダ装置１０のピストンロッド１２のスリーブ８に対する芯ずれを測定することが可能になる。
【００２６】
また、本実施形態に係る芯ずれ測定装置１では、スリーブ８の他端部に通過孔５４を有するガイド部材５０を配置して、まず、レーザ発生源２０からのレーザがガイド部材５０の通過孔５４を通過するか否かを検証することで、レーザ発生源２０からのレーザが正常にスリーブ８の径方向中心を軸方向に沿って照射されているか否かを確認することができる。これにより、ピストンロッド１２のスリーブ８に対する芯ずれの測定結果の信頼性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００２７】
１  芯ずれ測定装置，２  ダイカストマシン，７  キャビティ，８  スリーブ，９  プランジャロッド，１０  射出用シリンダ装置，１２  ピストンロッド，２０  レーザ発生源，２１  レーザ被照射部材，２３  レーザ発生器，２４  支持部材，６３  レーザ被照射部，７０  レーザ被照射面
【図１】
2016022481.tif 000003
【図２】
2016022481.tif 000004
【図３】
2016022481.tif 000005
【図４】
2016022481.tif 000006
【図５】
2016022481.tif 000007