JP2008168305A

JP2008168305A - Forging machine

Info

Publication number: JP2008168305A
Application number: JP2007001774A
Authority: JP
Inventors: Shozo Sonohara; 昭三園原
Original assignee: Asahi Sunac Corp
Current assignee: Asahi Sunac Corp
Priority date: 2007-01-09
Filing date: 2007-01-09
Publication date: 2008-07-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a forging machine having a practical load meter which can accurately carry out one hundred percent inspection in forging, and also has sufficient durability against the shocks and vibrations to be repeatedly applied in forging. <P>SOLUTION: In the forging machine comprising a base, a fixed die mounted on the base, a movable portion for reciprocating with respect to the base, a movable die which is mounted on the movable portion and carries out the forging work between it and the opposed fixed die, and a driving portion for driving the movable portion, the load meter 1 is provided with a pressure receiving member 2 which is fitted between the base and the fixed die or the movable portion and the movable die, and receives the load in forging, load detecting elements (strain gauges 32, 33) which are stuck on the pressure receiving member 2, and detect the load as the variation of their electric characteristics, and a flexible wiring member 4 which is composed of a thin belt shape thin film conductive body for electrically connecting the load detecting elements (strain gauges 32, 33) and a flexible insulating layer for holding the thin film conductive body, and is stuck on the pressure receiving member 2. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、固定金型と可動金型とによりワークを鍛造加工する鍛造機に関し、より詳細には加工の際に発生する荷重を計測する荷重計に関する。 The present invention relates to a forging machine that forges a workpiece using a fixed mold and a movable mold, and more particularly to a load meter that measures a load generated during machining.

圧造機やプレス機などの冷間鍛造機では、ダイスと呼ばれる固定金型と、パンチと呼ばれる可動金型との間でワークが鍛造加工され、所定形状の部品が製造されている。固定金型及び可動金型は、製造する部品形状に合わせて交換可能となっている。そして、ワークを金型間に搬入及び搬出するトランスファー装置や、固定金型からワークを押し出すキックアウト装置が付属され、部品を自動的に製造できるように構成されている場合が多い。 In a cold forging machine such as a forging machine or a press machine, a workpiece is forged between a fixed die called a die and a movable die called a punch to produce a part having a predetermined shape. The fixed mold and the movable mold can be exchanged according to the shape of the parts to be manufactured. In many cases, a transfer device that loads and unloads a workpiece between molds and a kick-out device that pushes the workpiece from a fixed die are attached to automatically manufacture parts.

このような鍛造機では、まず固定金型及び可動金型を装着した時点で試作を行い、金型の装着位置の調整や、可動部を駆動する駆動部の動作量、動作タイミングの調整を行うことが一般的に行われている。また、金型の装着位置の調整を容易にするため、例えば特許文献１に開示されるように、位置検出装置を搭載することも行われている。特許文献１の位置検出装置およびプレス成形装置は本願出願人の出願による発明であり、可動金型の二次元位置を検出することにより、固定金型との芯合わせの調整作業を容易にしている。 In such a forging machine, first, when a fixed mold and a movable mold are mounted, a trial is performed, and the mounting position of the mold is adjusted, and the operation amount and the operation timing of the drive unit that drives the movable part are adjusted. It is generally done. In order to facilitate adjustment of the mounting position of the mold, for example, as disclosed in Patent Document 1, a position detection device is also mounted. The position detection device and press molding device of Patent Document 1 are inventions filed by the applicant of the present application, and facilitate the adjustment operation of the centering with the fixed die by detecting the two-dimensional position of the movable die. .

調整作業が終了すると部品製造に移るが、多数の部品を製造する途中では随時部品の抜き取り検査を行って鍛造加工の実施状況を確認するのが一般的となっている。そして、寸法不良などの不具合が生じないか監視するとともに、必要に応じて再調整や摩耗した金型の交換を行っている。近年では、可動金型あるいは可動部全体の往復動の変位量を検出して、加工が終了する前死点位置を測定し、鍛造加工の良否を判定することも行われている。さらには、荷重計を組み込んで、加工の際に発生する荷重の大きさを計測し、鍛造加工の実施状況を確認することも行われている。
特許第３０３５１７５号公報 When the adjustment work is completed, the process shifts to part manufacture. However, in the middle of manufacturing a large number of parts, it is common to check the status of forging by performing sampling inspection of parts at any time. And while monitoring whether malfunctions, such as a dimension defect, arise, readjustment and replacement | exchange of the worn metal mold | die are performed as needed. In recent years, the amount of reciprocation of the movable mold or the entire movable part is detected, the front dead center position at which the machining is completed is measured, and the quality of the forging process is determined. Furthermore, a load meter is incorporated, the magnitude of the load generated during processing is measured, and the implementation status of forging is also confirmed.
Japanese Patent No. 3035175

ところで、従来の抜き取り検査による確認方法では、万一鍛造機に不具合の生じたときに、多数の不良部品を製造してしまうおそれがある。また、トランスファー装置などの偶発的な要因により、ワークの掴み落としによる空打ち加工や、２個を重ねた重ね打ち加工、姿勢不良状態での加工などが生じ、不良部品が混入してしまうおそれも皆無とは言えない。さらには、ワーク原材の寸法不良や形状不良に起因する不具合も起こり得る。 By the way, in the confirmation method by the conventional sampling inspection, when a malfunction arises in a forging machine, there exists a possibility that many defective parts may be manufactured. In addition, due to accidental factors such as transfer devices, there is a risk that blank parts will be punched by grabbing the workpiece, two parts will be overlaid, or the machine will be in a state of poor posture, and defective parts may be mixed in. It cannot be said that there is nothing. Furthermore, the malfunction resulting from the dimension defect and shape defect of a workpiece | work raw material may also arise.

不良部品を確実に検出するためには、抜き取り検査ではなく、前死点位置を測定する方法や荷重計による荷重計測などの全数検査が必要である。しかしながら、前死点位置を測定するだけでは、鍛造加工の途中の状況が不明であり、万全な良否判定は難しい。一方、荷重計には歪ゲージが一般的に用いられ、鍛造加工の実施状況を連続的に確認できる点で優れている。しかしながら、歪ゲージは荷重を受ける金型近傍の部材に配設する必要があり、加工時に繰り返し発生する衝撃や振動によって、ゲージとリード線とのはんだ付け接続部に過大な応力が集中して損傷しやすく、実用上使いづらいという問題点がある。 In order to detect defective parts with certainty, it is necessary to conduct a total inspection such as a method of measuring the position of the front dead center or a load measurement with a load meter, not a sampling inspection. However, the situation during the forging process is unknown only by measuring the position of the front dead center, and it is difficult to make a complete pass / fail judgment. On the other hand, a strain gauge is generally used for the load cell, which is excellent in that the forging process can be continuously confirmed. However, strain gauges must be placed near the mold that receives the load, and damage caused by excessive stress concentration on the soldered connection between the gauge and the lead wire due to repeated impact and vibration during processing. It is easy to use and practically difficult to use.

本発明は上記背景に鑑みてなされたものであり、鍛造加工時の全数検査を高精度に行うことができるとともに、加工時に繰り返し発生する衝撃や振動に対して十分な耐久性を有する実用的な荷重計を備える鍛造機を提供する。 The present invention has been made in view of the above-mentioned background, and can perform a complete inspection at the time of forging with high accuracy, and has a sufficient durability against impacts and vibrations repeatedly generated during processing. A forging machine provided with a load cell is provided.

本発明の鍛造機は、基台と、該基台に装着された固定金型と、該基台に対して往復動する可動部と、該可動部に装着され対向する該固定金型との間で鍛造加工を行う可動金型と、該可動部を駆動する駆動部と、を備える鍛造機において、前記基台と前記固定金型との間あるいは前記可動部と前記可動金型との間に嵌着されて鍛造加工時の荷重を受ける受圧部材と、該受圧部材に貼設され該荷重を電気的特性の変化として検出する荷重検出素子と、該荷重検出素子を電気的に接続する細帯状の薄膜導体と該薄膜導体を保持する可撓性絶縁層とで形成され該受圧部材に貼設されるフレキシブル配線部材と、を有する荷重計を備えることを特徴とする。 The forging machine of the present invention includes a base, a fixed mold attached to the base, a movable part reciprocating relative to the base, and the fixed mold attached to and opposed to the movable part. In a forging machine comprising a movable mold for forging between and a drive section for driving the movable section, between the base and the fixed mold or between the movable section and the movable mold A pressure receiving member that is attached to the pressure receiving member and receives a load during forging, a load detection element that is affixed to the pressure receiving member and detects the load as a change in electrical characteristics, and a thin electrode that electrically connects the load detection element. And a flexible wiring member formed of a strip-shaped thin film conductor and a flexible insulating layer for holding the thin film conductor and attached to the pressure receiving member.

本発明は、鍛造機に設けた荷重計の荷重検出素子をフレキシブル配線部材で接続し、耐衝撃性、耐振動性を向上して実用性を高めたことを特徴としており、基台、可動部、固定金型、可動金型、駆動部、からなる鍛造機の基本的な構成は従来の構造を踏襲することができる。言うまでもなく、ワークを順次搬送するトランスファー装置や、固定金型からワークを押し出すキックアウト装置などを備えてもよい。 The present invention is characterized in that the load detecting element of a load meter provided in the forging machine is connected by a flexible wiring member, and the impact resistance and vibration resistance are improved and the practicality is improved. The basic structure of a forging machine including a fixed mold, a movable mold, and a drive unit can follow a conventional structure. Needless to say, a transfer device that sequentially conveys the workpiece, a kickout device that pushes out the workpiece from the fixed mold, and the like may be provided.

荷重計は、受圧部材と、複数個の荷重検出素子と、フレキシブル配線部材と、を有している。受圧部材は、基台と固定金型との間あるいは可動部と可動金型との間に嵌着されて鍛造加工時の荷重を受ける部材である。受圧部材は、固定金型と可動金型との間でワークを鍛造加工する際に発生する荷重を直接的に受けられることが好ましく、例えばどちらかの金型の後方位置に配置することができる。また、受圧部材は、荷重の大きさに対して変形量が直線的に変化することが好ましく、例えば金属製部材を用いることができる。荷重検出素子は受圧部材に貼設され、加えられた荷重を電気的特性の変化として検出するものである。 The load meter has a pressure receiving member, a plurality of load detection elements, and a flexible wiring member. The pressure receiving member is a member that is fitted between the base and the fixed mold or between the movable portion and the movable mold and receives a load during forging. It is preferable that the pressure receiving member can directly receive a load generated when forging a workpiece between the fixed mold and the movable mold, and can be disposed, for example, at a rear position of one of the molds. . Moreover, it is preferable that a deformation amount linearly changes with respect to the magnitude | size of a load, for example, a metal member can be used for a pressure receiving member. The load detecting element is affixed to the pressure receiving member and detects the applied load as a change in electrical characteristics.

前記荷重計の前記荷重検出素子は歪ゲージであることが好ましい。 The load detecting element of the load cell is preferably a strain gauge.

歪ゲージは百万分の一オーダ程度の伸縮変形を抵抗値変化として検出するものであり、抵抗値変化を測定することにより、加えられた荷重を求めることができる。歪みゲージは、受圧部材の伸縮する面に接着剤などで貼付して固定することができる。歪ゲージの使用数は１個でもよいが、検出感度の向上、安定化を図るために複数個使用することができる。例えば、４個の歪ゲージをブリッジ接続して使用することができる。 The strain gauge detects expansion / contraction deformation on the order of one millionth as a resistance value change, and an applied load can be obtained by measuring the resistance value change. The strain gauge can be fixed by adhering to the expanding and contracting surface of the pressure receiving member with an adhesive or the like. Although one strain gauge may be used, a plurality of strain gauges can be used in order to improve and stabilize detection sensitivity. For example, four strain gauges can be used in a bridge connection.

フレキシブル配線部材は、荷重検出素子を電気的に接続する部材である。フレキシブル配線部材は、細帯状の薄膜導体と、薄膜導体を保持する可撓性絶縁層と、を一体に成形加工して構成することができる。薄膜導体は、荷重検出素子を所定の回路構成に配線接続するものであり、金属製の導電材料で形成することができる。可撓性絶縁層は、薄膜導体を片面から保持あるいは層間に挟み込むことにより、電気的な絶縁を確保するとともに、機械的な外力から保護する機能を有しており、軟質樹脂などで形成することができる。 The flexible wiring member is a member that electrically connects the load detection elements. The flexible wiring member can be formed by integrally molding a thin strip-shaped thin film conductor and a flexible insulating layer that holds the thin film conductor. The thin film conductor is used to wire-connect the load detection element to a predetermined circuit configuration, and can be formed of a metal conductive material. The flexible insulating layer has a function of securing electrical insulation by holding the thin film conductor from one side or sandwiching it between the layers and protecting it from mechanical external force, and is made of a soft resin or the like. Can do.

フレキシブル配線部材は、その可撓性により受圧部材の表面に沿わせて密着させることができ、荷重検出素子を巡り渡るように、接着剤などで貼設することができる。そして、薄膜導体の端部を荷重検出素子の端子に、例えばはんだ付けで接続することができる。 The flexible wiring member can be closely adhered along the surface of the pressure receiving member due to its flexibility, and can be attached with an adhesive or the like so as to go around the load detection element. And the edge part of a thin film conductor can be connected to the terminal of a load detection element by soldering, for example.

荷重計は、荷重検出素子の電気的特性の変化を検出するために電源部や検出部を備え、また、検出結果を表示する表示部を備えることができる。荷重検出素子に歪ゲージを用いる場合、ゲージの抵抗値変化を検出するために入力電圧を印加して測定を行うことが必要であり、一般的な市販の荷重計測ユニットを適用することができる。さらに、得られた荷重値を記録し、また基準値と比較して異常の有無を判定するために、マイクロコンピュータを応用したデータ処理装置を設けるようにしてもよい。 The load cell can include a power supply unit and a detection unit for detecting a change in electrical characteristics of the load detection element, and can include a display unit for displaying a detection result. When a strain gauge is used as the load detection element, it is necessary to perform measurement by applying an input voltage in order to detect a change in the resistance value of the gauge, and a general commercially available load measurement unit can be applied. Furthermore, in order to record the obtained load value and determine the presence or absence of abnormality by comparing with the reference value, a data processing device using a microcomputer may be provided.

次に、上述のように構成された本発明の鋳造機の動作、作用について説明する。固定金型及び可動金型が装着、調整されて鍛造機が動き始めると、まず金型間にワークが搬入される。次に、可動金型が後死点から前死点に向けて移動を開始し、移動の途中の鍛造開始点でワークに当接し、以降はワークを固定金型に圧接して鍛造加工をしながら進む。そして、可動金型が前死点に到達した時点で加工作業は終了し、加工されたワークは搬出され、可動金型は後死点に戻って、鍛造加工の１サイクルが終了する。このサイクル中で、可動金型が鍛造開始点から前死点まで進む範囲で、荷重が発生する。 Next, the operation and action of the casting machine of the present invention configured as described above will be described. When the forging machine starts to move after the fixed mold and the movable mold are mounted and adjusted, the work is first carried between the molds. Next, the movable mold starts moving from the rear dead center toward the front dead center, contacts the workpiece at the forging start point during the movement, and then presses the workpiece against the fixed mold for forging. Go forward. Then, when the movable die reaches the front dead center, the machining operation is completed, the processed workpiece is unloaded, the movable die returns to the rear dead center, and one cycle of forging is completed. During this cycle, a load is generated in a range in which the movable mold proceeds from the forging start point to the front dead center.

発生した荷重は受圧部材に伝わり、受圧部材は荷重の作用する可動金型の往復動の方向に圧縮され、直交する方向は膨張する。したがって、受圧部材の表面に貼設されている荷重検出素子も受圧部材と一体に変形して電気的特性が変化し、歪ゲージの場合には抵抗値が変化する。電気的特性の変化は、検出部で検出されて荷重値に換算される。そして、鍛造加工の各サイクルで得られる荷重値を、例えば設計上の基準値あるいは初回加工時の初期値と比較することにより、鍛造加工が良好に行われているか否かを判定することができる。この判定は作業者が行ってもよく、あるいはデータ処理装置で自動的に行うようにすることもできる。 The generated load is transmitted to the pressure receiving member, the pressure receiving member is compressed in the reciprocating direction of the movable mold on which the load acts, and the orthogonal direction expands. Therefore, the load detection element attached to the surface of the pressure receiving member is also deformed integrally with the pressure receiving member to change the electrical characteristics, and in the case of a strain gauge, the resistance value is changed. The change in electrical characteristics is detected by the detection unit and converted into a load value. Then, by comparing the load value obtained in each cycle of forging with, for example, a design reference value or an initial value at the time of initial machining, it can be determined whether or not forging is performed satisfactorily. . This determination may be made by the worker or may be automatically made by the data processing device.

一方、鍛造加工の各サイクルでは衝撃や振動が発生し、受圧部材や荷重検出素子にも伝搬する。このとき、荷重検出素子とフレキシブル配線部材とは受圧部材に貼設されて安定しているため、素子の端子と薄膜導体との間のはんだ付け接続部には過大な応力は発生しない。したがって、繰り返される衝撃や振動に対して荷重計は十分な耐久性を有し、実用性能が高い。 On the other hand, in each cycle of forging, shock and vibration are generated and propagate to the pressure receiving member and the load detection element. At this time, since the load detection element and the flexible wiring member are attached to the pressure receiving member and are stable, no excessive stress is generated in the soldered connection between the terminal of the element and the thin film conductor. Therefore, the load cell has sufficient durability against repeated impacts and vibrations and has high practical performance.

なお、上述の説明では固定金型及び可動金型は各１個で単一の鍛造加工を行うものとしたが、本発明は複数組の金型を備えて多段加工を行う鍛造機にも適用することができる。すなわち、金型各組それぞれに上述の荷重計を備えることにより、金型各組の鍛造加工の実施状況を確認することができる。 In the above description, each of the fixed mold and the movable mold performs a single forging process. However, the present invention is also applicable to a forging machine that includes a plurality of sets of molds and performs multi-stage machining. can do. That is, by providing the above-mentioned load meter in each mold set, it is possible to check the forging process of each mold set.

本発明の鍛造機によれば、荷重検出素子をフレキシブル配線部材で接続した荷重計を備えるので、全数検査を行うことができ、かつ鍛造加工時に繰り返し発生する衝撃や振動に対して十分な耐久性を有する。とりわけ、荷重検出素子に歪ゲージを用い、ブリッジ接続した態様では、高い検出精度での良否判定を行うことができる。 According to the forging machine of the present invention, since it is equipped with a load meter in which a load detection element is connected by a flexible wiring member, 100% inspection can be performed, and sufficient durability against impacts and vibrations repeatedly generated during forging. Have In particular, in a mode in which a strain gauge is used as a load detection element and a bridge connection is used, it is possible to perform pass / fail determination with high detection accuracy.

本発明を実施するための最良の形態を、図１〜図４を参考にして説明する。図１は、鍛造機の一種である圧造機の可動部を説明する側面断面図である。可動部９は、図略の駆動部により図中左方向から右方向に駆動されて、圧造加工を行うようになっている。可動部９の図中右側にはパンチホルダ９６が設けられ、パンチホルダ９６は符号略の調節機構により図中上下方向及び紙面表裏方向の位置が調節されるようになっている。パンチホルダ９６の中央には略円筒状の装着孔が形成されてパンチ９３が装着保持され、図中右方向のダイスと軸心を共有して対向するように配置されている。パンチ９３は可動金型に相当する部材であり、軸心に所定形状の加工型が形成されて、ダイスとの間でワークを圧造加工するようになっている。 The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a side sectional view for explaining a movable part of a forging machine which is a kind of forging machine. The movable portion 9 is driven from the left direction to the right direction in the drawing by a driving unit (not shown) to perform the forging process. A punch holder 96 is provided on the right side of the movable portion 9 in the drawing, and the punch holder 96 is adjusted in positions in the vertical direction and the front and back directions in the drawing by an adjustment mechanism having a reference numeral. A substantially cylindrical mounting hole is formed in the center of the punch holder 96, and the punch 93 is mounted and held. The punch holder 96 is arranged so as to face the right-hand die and share the axis. The punch 93 is a member corresponding to a movable die, and a machining die having a predetermined shape is formed on the axis, and the workpiece is forged between the die.

パンチホルダ９６及びパンチ９３の左側には位置調整ライナー９８が設けられており、位置調整ライナー９８はさらに左側の位置調整部材９９と、傾斜したテーパ面で摺接されている。そして、位置調整ライナー９８と位置調整部材９９とがテーパ面で上下に摺動することにより左右方向の寸法が調整できるようになっている。位置調整ライナー９８は、パンチ９３の後方に接して配置されており、圧造加工時の荷重を受けるようになっている。 A position adjusting liner 98 is provided on the left side of the punch holder 96 and the punch 93, and the position adjusting liner 98 is further in sliding contact with the left position adjusting member 99 with an inclined tapered surface. And the dimension of the left-right direction can be adjusted now that the position adjustment liner 98 and the position adjustment member 99 slide up and down on a taper surface. The position adjustment liner 98 is disposed in contact with the rear of the punch 93 and receives a load during the forging process.

本発明では、この位置調整ライナー９８を受圧部材として用い、荷重計を構成することができる。図２は、本発明の実施例で、圧造機に備えられた荷重計を説明する図である。荷重計１は、受圧部材２と、４個の歪ゲージ３１〜３４と、フレキシブル配線部材４と、図示されていない計測表示部と、で構成されている。受圧部材２は、若干形状は異なるが図１の位置調整ライナー９８に相当する部材であり、金属製の略円柱状体を原材とし、側面４箇所が平面に切削されて形成されている。受圧部材２の図中右側にはパンチ９３と係合するための係合部２１が形成され、左側にはテーパ面２３が形成され、軸心部分は穿孔されている。さらに、受圧部材２の軸方向中央の外周には周方向の溝部２２が形成され、溝部２２の軸と直交する断面は略八角形となっている。 In the present invention, this position adjusting liner 98 can be used as a pressure receiving member to constitute a load meter. FIG. 2 is a view for explaining a load meter provided in the forging machine in the embodiment of the present invention. The load cell 1 includes a pressure receiving member 2, four strain gauges 31 to 34, a flexible wiring member 4, and a measurement display unit (not shown). The pressure receiving member 2 is a member corresponding to the position adjustment liner 98 of FIG. 1 although the shape is slightly different. The pressure receiving member 2 is made of a substantially cylindrical metal body as a raw material, and is formed by cutting four side surfaces into a flat surface. An engagement portion 21 for engaging with the punch 93 is formed on the right side of the pressure receiving member 2 in the drawing, a tapered surface 23 is formed on the left side, and the axial center portion is perforated. Further, a circumferential groove 22 is formed on the outer periphery of the center of the pressure receiving member 2 in the axial direction, and a cross section perpendicular to the axis of the groove 22 is substantially octagonal.

歪ゲージ３１〜３４には、直交する２方向にそれぞれ素子をもつ４端子タイプのゲージが用いられている。歪ゲージ３１〜３４は、受圧部材２の溝部２２の八角形断面の底面に一つおきに合計４個、軸長方向及びその直交方向に向きを揃えて貼設されている。 As the strain gauges 31 to 34, 4-terminal type gauges having elements in two orthogonal directions are used. A total of four strain gauges 31 to 34 are pasted on the bottom surface of the octagonal cross section of the groove portion 22 of the pressure receiving member 2 so as to be aligned in the axial length direction and the orthogonal direction.

フレキシブル配線部材４は、４個の歪ゲージ３１〜３４をブリッジ接続する部材である。図３は、フレキシブル配線部材４を説明する部品図である。図示されるように、フレキシブル配線部材４は、帯状の可撓性絶縁層４１を基体とし、４箇所にゲージ配置孔４２１〜４２４が形成され、層の中間には複数本の細帯状の薄膜導体４３（図中黒の塗りつぶし）が挟持されている。さらに、フレキシブル配線部材４の中央付近には、薄膜導体４３を計測表示部に接続するための４個のブリッジ端子４４１〜４４４が形成されている。フレキシブル配線部材４は、図２に示されるように、受圧部材２の溝部２２の底面を巡り渡って鉢巻き状に配設され、各ゲージ配置孔４２１〜４２４内に歪ゲージ３１〜３４が配置されるように貼付されている。そして、薄膜導体４３の端部と各歪ゲージ３１〜３４の端子とは、はんだ付け接続されている。 The flexible wiring member 4 is a member that bridge-connects the four strain gauges 31 to 34. FIG. 3 is a component diagram illustrating the flexible wiring member 4. As shown in the figure, the flexible wiring member 4 has a strip-like flexible insulating layer 41 as a base, gauge placement holes 421 to 424 are formed at four locations, and a plurality of narrow strip-like thin-film conductors are formed between the layers. 43 (black fill in the figure) is sandwiched. Furthermore, near the center of the flexible wiring member 4, four bridge terminals 441 to 444 for connecting the thin film conductor 43 to the measurement display unit are formed. As shown in FIG. 2, the flexible wiring member 4 is disposed in a headband shape around the bottom surface of the groove portion 22 of the pressure receiving member 2, and strain gauges 31 to 34 are disposed in the respective gauge disposition holes 421 to 424. It is affixed so that. And the edge part of the thin film conductor 43 and the terminal of each strain gauge 31-34 are soldered-connected.

なお、フレキシブル配線部材４及び歪ゲージ３１〜３４の外表面には樹脂がマウント硬化されて、耐衝撃性及び耐環境性が向上され、かつ電気絶縁が確実なものとされている。 In addition, resin is mount-hardened on the outer surfaces of the flexible wiring member 4 and the strain gauges 31 to 34, so that impact resistance and environmental resistance are improved, and electrical insulation is ensured.

次に、図４を参考にして、歪ゲージ３１〜３４のブリッジ接続について説明をする。図４は、４個の歪ゲージ３１〜３４の結線方法を説明する図であり、（Ａ）は計測表示部５を基準とした結線図、（Ｂ）はブリッジ回路に書き換えた結線図である。図中で、各歪ゲージ３１〜３４のもつ２素子のうち軸長方向の素子には矢印を付し、直交方向の素子は無印としてある。 Next, the bridge connection of the strain gauges 31 to 34 will be described with reference to FIG. 4A and 4B are diagrams for explaining a method of connecting the four strain gauges 31 to 34. FIG. 4A is a connection diagram based on the measurement display unit 5, and FIG. 4B is a connection diagram rewritten to a bridge circuit. . In the figure, among the two elements of each of the strain gauges 31 to 34, the element in the axial direction is marked with an arrow, and the element in the orthogonal direction is not marked.

図４（Ａ）に示されるように、計測表示部５の２つの電圧入力端子Ｉ１、Ｉ２は、フレキシブル配線部材４のブリッジ端子４４１、４４２に接続されて、入力電圧ＶＩが印加される。計測表示部５の２つの出力端子Ｏ１、Ｏ２は、ブリッジ端子４４３、４４４に接続されて、発生している荷重に応じた出力電圧ＶＯが検出されるようになっている。図４（Ａ）を分かりやすく書き換えたものが（Ｂ）であり、図示されるようにブリッジ回路に結線されている。すなわち、歪ゲージ３１〜３４の４個の軸長方向の素子は、ブリッジ回路の向かい合う二辺に２個ずつ配置され、４個の直交方向の素子は、別の向かい合う二辺に２個ずつ配置されている。 As shown in FIG. 4A, the two voltage input terminals I1 and I2 of the measurement display unit 5 are connected to the bridge terminals 441 and 442 of the flexible wiring member 4, and the input voltage VI is applied. The two output terminals O1 and O2 of the measurement display unit 5 are connected to the bridge terminals 443 and 444 so that the output voltage VO corresponding to the generated load is detected. 4B is an easily rewritten version of FIG. 4A, and is connected to a bridge circuit as shown. In other words, the four elements in the axial length direction of the strain gauges 31 to 34 are arranged in two on two opposite sides of the bridge circuit, and the four elements in the orthogonal direction are arranged in two on two opposite sides. Has been.

上述の実施例の圧造機の荷重計１では、圧造加工時に受圧部材２が圧縮方向の荷重を受けると、軸長方向に圧縮変形し、径方向には膨張変形して外周長は増加する。このため、各歪ゲージ３１〜３４の軸長方向の素子と直交方向の素子とで、抵抗値は異符号に変化する。すなわち、一方の抵抗値が増加し、他方の抵抗値は減少する。したがって、ブリッジ回路の原理により、抵抗値の変化が高感度に検出され、荷重値は高精度に求められる。 In the load meter 1 of the forging machine according to the above-described embodiment, when the pressure receiving member 2 receives a load in the compression direction during the forging process, it compressively deforms in the axial direction, expands and deforms in the radial direction, and the outer peripheral length increases. For this reason, the resistance values of the strain gauges 31 to 34 change in different signs between the elements in the axial length direction and the elements in the orthogonal direction. That is, one resistance value increases and the other resistance value decreases. Therefore, the change of the resistance value is detected with high sensitivity by the principle of the bridge circuit, and the load value is obtained with high accuracy.

実施例の圧造機の荷重計１では、歪ゲージ３１〜３４は、受圧部材２に貼設されたフレキシブル配線部材４によって電気的に接続されている。したがって、圧造加工時に衝撃や振動が発生しても、通常のリード線の場合と違い、歪ゲージ３１〜３４と薄膜導体４３とのはんだ付け接続点に過大な応力が発生することはなく、十分な耐久性を有している。通常のリード線を用いた場合、衝撃や振動によりリード線が揺動して接続点に応力を発生させるため、繰り返し疲労による損傷を引き起こすおそれがある。実施例の荷重計１の信頼性は従来よりも向上し、実用性は格段に高められている。 In the load cell 1 of the forging machine according to the embodiment, the strain gauges 31 to 34 are electrically connected by the flexible wiring member 4 attached to the pressure receiving member 2. Therefore, even if an impact or vibration occurs during forging, unlike the case of a normal lead wire, excessive stress is not generated at the soldering connection point between the strain gauges 31 to 34 and the thin film conductor 43. Has excellent durability. When a normal lead wire is used, the lead wire swings due to impact or vibration and generates stress at the connection point, which may cause damage due to repeated fatigue. The reliability of the load cell 1 of the embodiment is improved as compared with the prior art, and the practicality is remarkably enhanced.

鍛造機の一種である圧造機の可動部を説明する側面断面図である。It is side surface sectional drawing explaining the movable part of the forging machine which is a kind of forging machine. 本発明の実施例で、圧造機に備えられた荷重計を説明する図である。In the Example of this invention, it is a figure explaining the load meter with which the forging machine was equipped. 図２の実施例において、フレキシブル配線部材を説明する部品図である。FIG. 3 is a component diagram illustrating a flexible wiring member in the embodiment of FIG. 2. 図２の実施例において、４個の歪ゲージの結線方法を説明する図であり、（Ａ）は計測表示部を基準とした結線図、（Ｂ）はブリッジ回路に書き換えた結線図である。2A and 2B are diagrams illustrating a method of connecting four strain gauges, in which FIG. 2A is a connection diagram based on a measurement display unit, and FIG. 2B is a connection diagram rewritten to a bridge circuit.

符号の説明Explanation of symbols

１：荷重計
２：受圧部材
２１：係合部２２：溝部２３：テーパ面
３１〜３４：歪ゲージ（荷重検出素子）
４：フレキシブル配線部材
４１：可撓性絶縁層４２１〜４２４：ゲージ配置孔
４３：薄膜導体４４１〜４４４：ブリッジ端子
５：計測表示部
９：圧造機の可動部
９３：パンチ（可動金型）９６：パンチホルダ
９８：位置調整ライナー９９：位置調整部材 1: Load cell
2: Pressure receiving member
21: Engagement part 22: Groove part 23: Tapered surface 31-34: Strain gauge (load detection element)
4: Flexible wiring member
41: Flexible insulating layer 421-424: Gauge arrangement hole
43: Thin film conductors 441-444: Bridge terminal 5: Measurement display unit 9: Movable part of forging machine
93: Punch (movable mold) 96: Punch holder
98: Position adjustment liner 99: Position adjustment member

Claims

基台と、該基台に装着された固定金型と、該基台に対して往復動する可動部と、該可動部に装着され対向する該固定金型との間で鍛造加工を行う可動金型と、該可動部を駆動する駆動部と、を備える鍛造機において、
前記基台と前記固定金型との間あるいは前記可動部と前記可動金型との間に嵌着されて鍛造加工時の荷重を受ける受圧部材と、該受圧部材に貼設され該荷重を電気的特性の変化として検出する荷重検出素子と、該荷重検出素子を電気的に接続する細帯状の薄膜導体と該薄膜導体を保持する可撓性絶縁層とで形成され該受圧部材に貼設されるフレキシブル配線部材と、を有する荷重計を備えることを特徴とする鍛造機。 A base, a fixed mold mounted on the base, a movable part reciprocating relative to the base, and a movable forging process between the fixed mold mounted on the movable part and opposed to the base In a forging machine comprising a mold and a drive unit that drives the movable part,
A pressure-receiving member that is fitted between the base and the fixed mold or between the movable part and the movable mold and receives a load during forging, and is attached to the pressure-receiving member and electrically transmits the load. Formed by a load detection element that detects a change in the mechanical characteristics, a thin strip-shaped thin film conductor that electrically connects the load detection element, and a flexible insulating layer that holds the thin film conductor, and is affixed to the pressure receiving member A forging machine comprising a load meter having a flexible wiring member.

前記荷重計の前記荷重検出素子は歪ゲージである請求項１に記載の鍛造機。 The forging machine according to claim 1, wherein the load detecting element of the load cell is a strain gauge.