JPH08304021A - Stroke sensor - Google Patents

Abstract

PURPOSE: To provide a stroke sensor which is used for an injection apparatus in which a measurable maximum movement speed can be expanded sharply. CONSTITUTION: In the stroke sensor 20, the number of a plurality of stripe graduations arranged so as to be separated at constant intervals in the movement direction is read out and counted by a detector 24 which is moved relatively to the stripe graduations, and a movement distance is computed. In the stroke sensor, the stripe graduations 22a are arranged in such a way that the stripe straight-line direction of the stripe graduations 22a forms a gently tilted angle to the movement direction, and the movement measuring direction of the detector 24 is set at a right angle to the stripe straight-line direction of the stripe graduations 22a.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えばダイカストマシ
ンやスクイズキャストマシンなどの射出装置に使用する
ストロークセンサ（位置センサ）に係り、特に位置セン
サの応答できる最高移動速度の拡大に対応できるストロ
ークセンサに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stroke sensor (position sensor) used in an injection device such as a die casting machine or a squeeze casting machine, and particularly to a stroke sensor capable of responding to an expansion of the maximum moving speed to which the position sensor can respond. It is about.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、ダイカストマシンやスクイズキャ
ストマシンなどの射出装置においては、移動する射出ピ
ストンのストロークを検知する位置センサであるストロ
ークセンサは、例えば、図７に示すように、移動方向に
対して直角で一定間隔離間して移動方向に多数配列した
縞目盛りを設け、これを可動部分である射出ピストンと
一体的に移動する検出器で一定時間に通過する縞数を読
み取って移動速度や移動距離を算出するものが知られて
おり、光学的方法や磁気的方法によって通過する縞数だ
け発生したパルスの数をカウントして位置を検出する検
出方法が知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, in an injection device such as a die casting machine or a squeeze cast machine, a stroke sensor, which is a position sensor for detecting the stroke of a moving injection piston, moves in the moving direction as shown in FIG. A number of stripes are arranged at right angles at regular intervals and arranged in the moving direction, and a detector that moves integrally with the injection piston, which is a movable part, reads the number of stripes passing in a fixed time and moves speed or movement A method for calculating a distance is known, and a detection method for detecting the position by counting the number of pulses generated by the number of passing fringes by an optical method or a magnetic method is known.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな原理のストロークセンサでは移動速度に限界があ
り、例えば５ｍ／ｓを超える高速の移動速度に対応する
ことができず、超高速の射出ピストンの射出を必要とす
る運転では移動速度の測定・検出が困難で、信頼性ある
運転操作がし難いという問題があった。However, the stroke sensor having such a principle has a limitation in the moving speed and cannot cope with a high moving speed exceeding, for example, 5 m / s. In the operation that requires injection, there is a problem that it is difficult to measure and detect the moving speed and it is difficult to perform a reliable driving operation.

【０００４】[0004]

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、本発明においては、移動方向に一定間隔離間して
配列された複数個の縞目盛りの個数を該縞目盛りに対し
て相対運動する検出器で読み取ってカウントし移動距離
を算出するストロークセンサにおいて、該縞目盛りの縞
直線方向を移動方向に対して緩傾斜角度になるように該
縞目盛りを配列するとともに、該検出器の移動測定方向
を該縞目盛りの縞直線方向に対して直角に設置してなる
構成とした。また、第２の発明では、さらに、第１の発
明のストロークセンサの縞目盛りと検出器を同時に同一
角度だけ回動自在とした構成とした。In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, the number of a plurality of stripe scales arranged at regular intervals in the moving direction is set to a relative motion with respect to the stripe scales. In a stroke sensor that reads and counts with a detector to calculate a moving distance, the stripe scales are arranged so that the stripe straight line direction of the stripe scale is a gentle inclination angle with respect to the moving direction, and the movement of the detector The measurement direction was set at a right angle to the stripe straight line direction of the stripe scale. Further, in the second aspect of the invention, the striped scale and the detector of the stroke sensor of the first aspect of the invention are simultaneously rotatable by the same angle.

【０００５】[0005]

【作用】本発明（第１の発明）においては、従来移動方
向に対して直交する直線を移動方向に一定間隔に複数個
配列されていた縞目盛り（光スケールまたは磁気スケー
ル）を移動測定方向に計測するよう配置した可動部分
（例えば射出ピストン）と一体化された検出器で読み取
っていた方法の代りに、縞目盛りの縞直線方向を移動方
向に対して緩傾斜するように縞目盛りを配設するととも
に、可動部分と一体的に移動する検出器の移動測定方向
を縞目盛りの縞直線方向に直交するように配設して移動
中の測定を行なう。このような測定を実施する時には、
実際の移動速度υに対して検出器で捕捉される移動速度
（見掛けの移動速度）υａは前述の緩傾斜角度をθとし
たとき、υＳｉｎθとなり、例えばθを１５°前後に選
ぶと見掛けの移動速度υａは約０．２５υとなるからよ
り大きな移動速度の計測が可能となり、許容測定移動速
度が一挙に数倍に拡大する。実際の移動速度υの算出に
は、見掛けの移動速度υａをＳｉｎθで除算することに
より容易に得ることができる。また、第２の発明では、
使用するストロークセンサの最高移動速度に適合した傾
斜角度を自由に選定できるように縞目盛りと検出器とを
回動可能に構成し、選定した傾斜角度に設定した後に計
測するようにしたものであり、実際の最高移動速度に対
して必要以上に許容最高移動速度を高くして計測精度の
悪化を招くことのないように配慮したものである。In the present invention (first invention), a stripe pattern (optical scale or magnetic scale), which is conventionally arranged with a plurality of straight lines orthogonal to the moving direction at regular intervals in the moving direction, is used in the moving measuring direction. Instead of the method of reading with a detector integrated with a movable part (for example, an injection piston) arranged for measurement, the striped scale is arranged so that the straight line direction of the striped scale is gently inclined with respect to the moving direction. At the same time, the moving measurement direction of the detector that moves integrally with the movable portion is arranged so as to be orthogonal to the stripe line direction of the stripe scale, and the measurement is performed during the movement. When making such measurements,
The moving speed (apparent moving speed) υa captured by the detector with respect to the actual moving speed υ becomes νSinθ when the above-mentioned gentle inclination angle is θ. For example, if θ is selected to be around 15 °, the apparent movement is Since the speed υa is about 0.25υ, it is possible to measure a larger moving speed, and the allowable measured moving speed is expanded several times at a stroke. The actual moving speed υ can be easily obtained by dividing the apparent moving speed υa by Sinθ. In the second invention,
The stripe scale and the detector are configured to be rotatable so that the tilt angle that matches the maximum movement speed of the stroke sensor to be used can be freely selected, and measurement is performed after setting the selected tilt angle. The maximum allowable moving speed is set higher than necessary relative to the actual maximum moving speed so that the measurement accuracy is not deteriorated.

【０００６】[0006]

【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例の詳細に
ついて説明する。図１〜図６は本発明の実施例に係り、
図１はダイカストマシンの全体構成図、図２はストロー
クセンサのスケールの全体外観図、図３はストロークセ
ンサのスケールの要部拡大外観図、図４はストロークセ
ンサの取付要領図、図５はストロークセンサの要部拡大
取付要領図、図６は他の実施例を示すストロークセンサ
の取付要領図である。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. 1 to 6 relate to an embodiment of the present invention,
1 is an overall configuration diagram of a die casting machine, FIG. 2 is an overall external view of a scale of a stroke sensor, FIG. 3 is an enlarged external view of a main portion of a scale of a stroke sensor, FIG. 4 is a mounting procedure diagram of a stroke sensor, and FIG. 5 is a stroke. FIG. 6 is an enlarged mounting view of a main part of the sensor, and FIG. 6 is a mounting view of a stroke sensor showing another embodiment.

【０００７】図１はダイカストマシンの全体概要を示し
たもので、ダイカストマシン１は左右一対の金型４（固
定金型２ａおよび可動金型４ａ）で形成されるキャビテ
ィ３内へスリーブ５を介して金属溶湯Ｍを射出シリンダ
１０の射出ピストン１２の前進により流動圧入し、金型
キャビティ３内で冷却固化させて成形させた後、金型４
を開いて製品取出装置６で成形後の製品を取り出すよう
にしたもので、射出ピストン１２の移動速度、すなわち
射出速度υを制御するため射出速度υを測定するストロ
ークセンサ２０が設けられている。ストロークセンサ２
０は、ピストンロッド１２ａの先端に固設されたスケー
ル取付板１４に取り付けられたスケール２２とスケール
２２に縞目盛り２２ａの縞数を読み取る検出器２４とか
ら構成され、ストロークセンサ２０で検出された射出速
度υの検知情報は刻々ＤＤＶコントローラ３０を介して
操作盤７０やパルスモータ４０へ送られあらかじめ操作
盤７０を介して入力された射出速度υのプログラムに基
づいてＤＤＶバルブ５０を制御し、射出ピストン１２の
実際の移動速度υを制御するようになっている。FIG. 1 shows an overall outline of a die casting machine. The die casting machine 1 has a sleeve 5 inserted into a cavity 3 formed by a pair of left and right dies 4 (a fixed die 2a and a movable die 4a). The molten metal M is flow-pressed by the forward movement of the injection piston 12 of the injection cylinder 10, cooled and solidified in the mold cavity 3 to be molded, and then the mold 4 is pressed.
Is opened and the molded product is taken out by the product take-out device 6, and a stroke sensor 20 for measuring the injection speed υ is provided to control the moving speed of the injection piston 12, that is, the injection speed υ. Stroke sensor 2
Reference numeral 0 is composed of a scale 22 attached to a scale attachment plate 14 fixed to the tip of the piston rod 12a and a detector 24 for reading the number of stripes of the stripe scale 22a on the scale 22, which is detected by the stroke sensor 20. The detection information of the injection speed υ is sent to the operation panel 70 and the pulse motor 40 via the DDV controller 30 every moment, and the DDV valve 50 is controlled based on the program of the injection speed υ which is input in advance via the operation panel 70 to control the injection. The actual moving speed υ of the piston 12 is controlled.

【０００８】スケール２２は、図２や図３に示すよう
に、移動方向に対して約１５°程度の緩傾斜した傾斜角
度θを有する縞直線２２ｂを等間隔に配列した縞目盛り
２２ａで形成され、検出器２４のセンシング原理が磁気
的方法の場合には磁気スケール２２Ａ、光学的方法の場
合には光学スケール２２Ｂが採用される。光学スケール
２２Ｂの場合には、例えば、白地の下地に対して縞直線
２２ｂは黒色とし、目盛りピッチは０．５ｍｍ、縞直線
２２ｂの幅を０．２ｍｍとする。検出器２４の測定方向
は縞直線２２ｂに対して直交するよう配置する。As shown in FIGS. 2 and 3, the scale 22 is formed of striped scales 22a in which striped straight lines 22b having a slanting angle θ of about 15 ° with respect to the moving direction are arranged at equal intervals. The magnetic scale 22A is used when the sensing principle of the detector 24 is a magnetic method, and the optical scale 22B is used when the sensing method is an optical method. In the case of the optical scale 22B, for example, the stripe line 22b is black with respect to a white background, the scale pitch is 0.5 mm, and the width of the stripe line 22b is 0.2 mm. The measuring direction of the detector 24 is arranged so as to be orthogonal to the stripe line 22b.

【０００９】次に、このように構成されたストロークセ
ンサ２０の作動について説明する。図４〜図５に示す本
発明のストロークセンサ２０においては、縞目盛り２２
ａが実際の移動方向に対して傾斜角度θだけ傾斜してお
り、したがって図５に示すように、実際の移動距離Ｌに
対して検出器２４が計測する見掛けの移動距離Ｌａは幾
何学的関係によりＬＳｉｎθとなる。したがって計測さ
れた実際の移動距離ＬはＬａ／Ｓｉｎθとして求めるこ
とができる。傾斜角度θを１５°の緩傾斜に選定すると
き、Ｓｉｎθは約０．２５となるので検出器２４が検知
する移動速度（見掛けの移動速度）υａは実際の移動速
度υの１／４でよいことになり、計測可能な最高移動速
度υは一挙に４倍となる。従来方法では、図７に示すよ
うに、縞直線は移動方向に対して直交しており検出器２
４でカウントする移動距離と実際の移動距離Ｌが一致す
る。したがって、計測可能な最高移動速度υには限界が
あり、５ｍ／ｓ以上の移動速度の測定が非常に困難であ
るか、可能としても非常に高価な設備が要求されていた
が、本発明では従来原理のスケールによる測定方法を一
挙に広範囲に拡大したものということができる。Next, the operation of the stroke sensor 20 thus constructed will be described. In the stroke sensor 20 of the present invention shown in FIGS.
Since a is inclined by the inclination angle θ with respect to the actual moving direction, as shown in FIG. 5, the apparent moving distance La measured by the detector 24 with respect to the actual moving distance L is geometrically related. Results in LSinθ. Therefore, the measured actual moving distance L can be obtained as La / Sin θ. When the inclination angle θ is selected to be a gentle inclination of 15 °, Sinθ becomes about 0.25, so the moving speed (apparent moving speed) υa detected by the detector 24 may be ¼ of the actual moving speed υ. This means that the maximum measurable moving speed υ will be quadrupled all at once. In the conventional method, as shown in FIG. 7, the fringe straight line is orthogonal to the moving direction, and the detector 2
The moving distance counted in 4 and the actual moving distance L match. Therefore, the maximum measurable moving speed υ is limited, and it is very difficult to measure a moving speed of 5 m / s or more, or even if possible, very expensive equipment is required. It can be said that the measurement method using the scale of the conventional principle is expanded to a wide range at once.

【００１０】図６は本発明の他の実施例を示したもの
で、図１のものがスケール２２を固定したものであるの
に対し、スケール２２の設置角度を可変としたものと
し、同時に検出器２４もスケール２２の回転角度と同一
角度に回動できるようにした。すなわち、スケール２２
はスケール取付板１４の先端に回転軸１６を介してピン
接合して回動可能に構成し、エアシリンダ１８のストロ
ーク操作により任意の角度だけ回動できるようにし、同
時に検出器２４も検出方向がスケール２２の縞目盛り２
２ａの縞直線２２ｂに直交するように同一角度だけブレ
ーキ付モータ２９を駆動して検出器２４を先端に固設し
たＬ形レバー２６の他端の回転軸２８回りに回転させる
ようにした。こうすることにより、計測最高移動速度υ
ａがそれほど高くないときには、スケール２２と検出器
２４とをともに反時計方向に同一角度だけ回転した後固
定して計測を実施することにより、計測精度の低下を防
止する。FIG. 6 shows another embodiment of the present invention, in which the scale 22 is fixed and the installation angle of the scale 22 is variable and the scale 22 is detected simultaneously. The container 24 can also be rotated at the same angle as the rotation angle of the scale 22. That is, the scale 22
Is joined to the tip of the scale mounting plate 14 via a rotary shaft 16 so as to be rotatable, so that it can be rotated by an arbitrary angle by stroke operation of the air cylinder 18, and at the same time, the detector 24 also has a detection direction. Striped scale 2 on scale 22
The motor 29 with a brake is driven by the same angle so as to be orthogonal to the striped straight line 22b of 2a, and the detector 24 is rotated around the rotation shaft 28 at the other end of the L-shaped lever 26 fixed at the tip. By doing this, the maximum measured moving speed υ
When a is not so high, both the scale 22 and the detector 24 are rotated counterclockwise by the same angle and then fixed to perform the measurement, thereby preventing the measurement accuracy from decreasing.

【００１１】以上説明したように、本発明のストローク
センサ２０においては、従来困難とされていた高速の移
動速度の計測を一挙に数倍以上に拡大して計測すること
ができるようになる。また、第２の発明では、計測が必
要な最高移動速度がそれほど高くないときにスケール２
２、検出器２４を回転して計測精度の低下を防止するこ
とができる。なお、本実施例では検出器２４を固定し、
スケール２２を移動側に取り付けたが、この逆に、スケ
ール２２を固定側、検出器２４を移動側としてもよいこ
とは言うまでもない。As described above, in the stroke sensor 20 of the present invention, it is possible to measure the high-speed moving speed, which has been conventionally difficult, by enlarging it several times or more. Further, in the second invention, the scale 2 is used when the maximum moving speed that needs to be measured is not so high.
2. The detector 24 can be rotated to prevent a decrease in measurement accuracy. In this embodiment, the detector 24 is fixed,
Although the scale 22 is attached to the moving side, it goes without saying that the scale 22 may be fixed and the detector 24 may be moved to the moving side.

【００１２】[0012]

【発明の効果】以上述べたように、本発明のストローク
センサを使用することにより、測定できる移動速度の最
高値を一挙に数倍に拡大することができるので、射出制
御の選定範囲が大幅に拡大し、高度な射出制御が可能と
なる。As described above, by using the stroke sensor of the present invention, the maximum value of the moving speed that can be measured can be expanded several times at a time, so that the selection range of injection control can be greatly increased. Expanded and advanced injection control becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の実施例に係るダイカストマシンの全体
構成図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a die casting machine according to an embodiment of the present invention.

【図２】本発明の実施例に係るストロークセンサのスケ
ールの全体外観図である。FIG. 2 is an overall external view of a scale of a stroke sensor according to an embodiment of the present invention.

【図３】本発明の実施例に係るストロークセンサのスケ
ールの要部拡大外観図である。FIG. 3 is an enlarged external view of a main part of the scale of the stroke sensor according to the embodiment of the present invention.

【図４】本発明の実施例に係るストロークセンサの取付
要領図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a procedure for mounting the stroke sensor according to the embodiment of the present invention.

【図５】本発明の実施例に係るストロークセンサの要部
拡大取付要領図である。FIG. 5 is an enlarged schematic view of the main part of the stroke sensor according to the embodiment of the present invention.

【図６】本発明の他の実施例を示すストロークセンサの
取付要領図である。FIG. 6 is a diagram showing how to install a stroke sensor according to another embodiment of the present invention.

【図７】従来のストロークセンサの実施例を示す側面図
である。FIG. 7 is a side view showing an embodiment of a conventional stroke sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ ダイカストマシン ２ａ 固定金型 ３ キャビティ ４ 金型 ４ａ 可動金型 ５ スリーブ（射出スリーブ） ６ 製品取出装置 ８ 射出プランジャ １０ 射出シリンダ １２ 射出ピストン １２ａ ピストンロッド １４ スケール取付板 １６ 回転軸 １８ エアシリンダ ２０ ストロークセンサ ２２ スケール ２２Ａ 磁気スケール ２２Ｂ 光学スケール ２２ａ 縞目盛り ２２ｂ 縞直線 ２４ 検出器（磁気センサまたは光センサ） ２６ Ｌ形レバー ２８ 回転軸 ２９ ブレーキ付モータ ３０ ＤＤＶコントローラ ４０ パルスモータ ５０ ＤＤＶバルブ ６０ アキュムレータ ７０ 操作盤 Ｌ 実際の移動距離 Ｌａ 見掛けの移動距離 Ｍ 溶湯 θ 傾斜角度 υ 実際の移動速度 υａ 見掛けの移動速度 1 Die Casting Machine 2a Fixed Mold 3 Cavity 4 Mold 4a Movable Mold 5 Sleeve (Injection Sleeve) 6 Product Extraction Device 8 Injection Plunger 10 Injection Cylinder 12 Injection Piston 12a Piston Rod 14 Scale Mounting Plate 16 Rotation Shaft 18 Air Cylinder 20 Stroke Sensor 22 Scale 22A Magnetic scale 22B Optical scale 22a Striped scale 22b Striped straight line 24 Detector (Magnetic sensor or optical sensor) 26 L-shaped lever 28 Rotation axis 29 Brake motor 30 DDV controller 40 Pulse motor 50 DDV valve 60 Accumulator 70 Control panel L Actual moving distance La Apparent moving distance M Molten metal θ Inclination angle υ Actual moving speed υa Apparent moving speed

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 移動方向に一定間隔離間して配列された
複数個の縞目盛りの個数を該縞目盛りに対して相対運動
する検出器で読み取ってカウントし移動距離を算出する
ストロークセンサにおいて、該縞目盛りの縞直線方向を
移動方向に対して緩傾斜角度になるように該縞目盛りを
配列するとともに、該検出器の移動測定方向を該縞目盛
りの縞直線方向に対して直角に設置してなるストローク
センサ。1. A stroke sensor for calculating a moving distance by reading and counting the number of a plurality of striped scales arranged at regular intervals in the moving direction by a detector that moves relative to the striped scales. The striped scales are arranged so that the striped linear direction of the striped scales has a gentle inclination angle with respect to the moving direction, and the moving measurement direction of the detector is set at a right angle to the striped linear direction of the striped scales. Stroke sensor. 【請求項２】 縞目盛りと検出器を同時に同一角度だけ
回動自在とした請求項１記載のストロークセンサ。2. The stroke sensor according to claim 1, wherein the graduated scale and the detector are simultaneously rotatable by the same angle.