JP3218593B2 - 粉末成形プレスの原料量確認装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粉末冶金に用いら
れる粉末成形プレスの原料量確認装置に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】粉末冶金に用いられる
粉末成形プレスでは、ホッパーに収容された原料粉末
を、フィーダーを介して粉末成形用金型に供給するよう
にしている。成形が繰り返されるにつれ、ホッパー内の
原料粉末は減っていくが、成形作業を中断させないため
には、ホッパー内の原料粉末がなくなるまでには、この
ホッパーを交換しなければならない。

【０００３】ホッパーを交換すべき時期を知るには、こ
のホッパー内の原料粉末の残量を知らなければならない
が、従来は、作業者がときおりホッパーを見に行って、
残量を確認するようにしていた。そのため、確認作業の
効率が悪く、また、適当な時期に確認作業をせずに成形
が中断してしまうおそれもあった。なお、側面部に縦方
向の透明窓を設けて、残量を確認しやすくしたホッパー
もあるが、それでも、ホッパーの近くまで行かなければ
残量の確認をできないから、前記の問題を解決できるも
のではない。

【０００４】本発明は、このような問題点を解決しよう
とするもので、ホッパー内の原料量の確認を効率よく確
実にできる原料量確認装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、前記
目的を達成するために、粉末成形プレスで成形用金型に
供給される原料粉末を収容したホッパー内の原料量を確
認する装置であって、前記ホッパーを着脱自在に支持す
るホッパー受け台に設けられこのホッパー受け台の歪み
を検出する電気的な歪みセンサーと、この歪みセンサー
により検出された歪みの大きさに対応した表示を行う表
示器とを備え、前記ホッパー受け台は、前記ホッパーの
上端部のフランジ部が載る弾性を有する材料からなる受
け部材を備え、この受け部材は、ベース部と、このベー
ス部の上方に位置するホッパー受け部と、これらベース
部およびホッパー受け部を一体に連結する板状の連結部
とを有し、この連結部に前記歪みセンサーを設けるとと
もに、連結部よりも内周側でホッパー受け部上にホッパ
ーのフランジ部を載せたものである。

【０００６】そして、ホッパー内の原料量が変わると、
このホッパーからホッパー受け台に加わる荷重が変わ
り、この荷重により生じるホッパー受け台の歪みも変わ
る。この歪みを電気的な歪みセンサーが検出し、検出さ
れた歪みの大きさ、すなわち、ホッパー内の原料量に対
応した表示を表示器が行う。作業者は、表示器の表示に
よってホッパー内の原料量を知ることができる。また、
ホッパーから受け部材に加わる力は、連結部よりも内周
側においてホッパー受け部に加わるから、板状の 連結部
には曲げモーメントが生じ、これにより大きな歪みが生
じる。この連結部の歪みを歪みセンサーにより検出する
から、検出の感度、精度が上がる。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１の発明の粉末
成形プレスの原料量確認装置において、前記ホッパー受
け部の上面に、前記ホッパーのフランジ部の下面に上面
全体が一度に当たる凸部を設けたものである。

【０００８】そして、ホッパー受け台にホッパーを装着
したとき、このホッパーに水平な方向の位置ずれがあっ
たとしても、ホッパー受け部の凸部の上面全体がホッパ
ーのフランジ部の下面に当たるから、ホッパーから受け
部材への力の作用点は常に一定になり、ホッパー内の原
料量と連結部に生じる歪みとの関係も一定になる。

【０００９】

【発明の実施形態】以下、本発明の粉末成形プレスの原
料量確認装置の一実施例について、図１から図４を参照
しながら説明する。図１および図２において、１はホッ
パー、２は粉末成形プレスに設けられたホッパー受け台
である。ホッパー１は、上面が開口しているとともに、
出口部３を最下部に有し、この出口部３がホース４によ
り図示していないフィーダーに接続されるものである。
そして、ホッパー１に収容された原料粉末がホース４お
よびフィーダーを通って図示していない粉末成形用金型
に供給されるようになっている。また、ホッパー１は、
上端縁部に同心状のフランジ部５を有している。

【００１０】ホッパー受け台２は、ホッパー１を着脱自
在に支持するもので、基台６上に垂直に固定された支持
フレーム７の上端に受け部材８が環状に設けられてい
る。この受け部材８上にホッパー１のフランジ部５が載
る。受け部材８は、鋼などの適度の弾性を有する材料か
らなる。また、受け部材８は、断面ほぼＨ字形状になっ
ており、支持フレーム７上に固定された水平な板状のベ
ース部９と、このベース部９の上方に位置した水平な板
状のホッパー受け部10と、これらベース部９およびホッ
パー受け部10の中央部を一体に連結する垂直な板状の連
結部11とからなっている。また、ホッパー受け部10の上
面には、凸部をなす環状の当て板12がホッパー受け部10
と同心的に固定されている。この当て板12は、連結部11
よりも内周側に位置しており、したがって、ホッパー１
のフランジ部５は、連結部11よりも内周側でホッパー受
け部10上に載ることになる。そして、当て板12の外周面
の差し渡し寸法（外径または対角線長）L1は、フランジ
部５の外周面の差し渡し寸法（外径または対角線長）L2
よりも小さくなっている。さらには、フランジ部５の外
周面の差し渡し寸法L2と当て板12の外周面の差し渡し寸
法L1との差は、当て板12を含めたホッパー受け部10の内
周面の差し渡し寸法（内径または対角線長）L3とフラン
ジ部５の直下部におけるホッパー１の外周面の差し渡し
寸法（外径または対角線長）L4との差よりも大きくする
ことが好ましい。これにより、ホッパー受け台２にホッ
パー１を装着した状態で、ホッパー受け台２に対するホ
ッパー１の水平な方向の位置がどうなっていても、当て
板12の上面全体がフランジ部５の下面に当たる。

【００１１】なお、ホッパー１やそのフランジ部５や受
け部材８の平面形状（水平面への投影形状）は、それぞ
れ円でも、四角形でも、あるいは、他の形状であっても
よい。ただし、フランジ部５と受け部材８とはほぼ全周
に渡って接するようにすべきである。そして、前記受け
部材８の連結部11の外周面に、この連結部11の歪みを検
出する電気的な歪みセンサー21がボルト締めなどの手段
により装着されている。この歪みセンサー21は、例え
ば、変形により抵抗値が変わることを利用したもので、
歪みに対応した電圧を出力する。耐久性も優れている。
なお、歪みセンサー21は、連結部11の１か所のみに設け
てもよいし、複数か所に設けてもよい。歪みセンサー21
の数を多くした方が検出精度は上がるが、コストは高く
つく。

【００１２】図３に示すように、歪みセンサー21は、増
幅器22を介してＬＥＤ表示器23に接続されている。この
ＬＥＤ表示器23は、歪みセンサー21により検出された歪
みの大きさに対応した表示を行うものであり、これによ
り、ホッパー１内の原料量を表示するものである。そし
て、このＬＥＤ表示器23は、図４に示すようなアナログ
式のバー表示を行うものである（例えば、株式会社バル
コム製ＲＢＶなど）。すなわち、表示部24は、多数のＬ
ＥＤ25を並べて構成してあり、下から所定個数のＬＥＤ
25が点灯してバーを形成するものである。例えば、検出
された歪みが大きいほど、すなわち、ホッパー１内の原
料量が多いほど多くのＬＥＤ25が点灯して長いバーが形
成されるようになっている。また、表示部24は、その下
部24a と中間部24b と上部24c とでＬＥＤ25の発光色を
変えてある。そして、このＬＥＤ表示器23は、ホッパー
１とは別の、作業者が見やすい場所に設置される。

【００１３】図３に示すように、ＬＥＤ表示器23は、前
記増幅器22が接続された入力回路26に比較回路27が接続
されており、この比較回路27にＬＥＤ駆動回路28を介し
て前記ＬＥＤ25が接続されている。また、比較回路27
は、零点調整器29および尺度調整器30を有している。比
較回路27は、例えば、歪みセンサー21からの出力電圧を
複数の基準電圧と比較し、歪みセンサー21からの出力電
圧に対応した出力を行う。ＬＥＤ駆動回路28は、比較回
路27からの出力に基づき、歪みセンサー21からの出力電
圧に対応した数のＬＥＤ25を点灯させる。零点調整器29
は、使用者によって操作されるもので、比較回路27の複
数の基準電圧を減算または加算により変更する。尺度調
整器30は、使用者によって操作されるもので、比較回路
27の複数の基準電圧を乗算により変更する。すなわち、
ＬＥＤ表示器23は、零点調整および尺度調整が可能であ
り、原料粉末の種類などに応じた適切な表示が行われる
ようにできる。

【００１４】つぎに、前記の構成について、その作用を
説明する。成形に際しては、ホッパー受け台２に装着さ
れたホッパー１内の原料粉末がフィーダーを介して順次
粉末成形用金型に供給されていく。このようにしてホッ
パー１内の原料量が減っていくと、ホッパー１からホッ
パー受け台２の受け部材８に加わる荷重も減り、この荷
重により生じる受け部材８の歪みも変わっていく。すな
わち、ホッパー１内の原料量が多いときは、図１に鎖線
で示すように、受け部材８は、その連結部11が上方へ向
かって内周側へ傾くように撓み、ホッパー１内の原料量
が少なくなると、図１に実線で示すように、前記連結部
11の撓みが少なくなる。

【００１５】そして、この連結部11の歪みは歪みセンサ
ー21により検出され、検出された歪みの大きさがＬＥＤ
表示器23により表示される。この表示では、検出された
歪みが小さいほど、つまり、ホッパー１内の原料量が少
ないほど、ＬＥＤ25により表示部24に形成されるバーの
長さは短くなる。したがって、作業者は、ホッパー１の
ところまで行かなくても、ＬＥＤ表示器23の表示を見る
だけで、ホッパー１内の原料量を効率よくかつ確実に確
認できる。そして、ホッパー１内の原料量が所定量まで
減ったら、原料粉末を収容したホッパー１を持ってホッ
パー受け台２のところへ行き、ホッパー１を交換すれば
よい。ホッパー１内の原料量を確実に確認できることに
より、適当な時期に確認作業をせずに成形が中断してし
まうような事態が生じるのも防止できる。しかも、ＬＥ
Ｄ25によるアナログ式のバー表示は見やすくてわかりや
すく、作業者が必要時に表示を見落とすおそれが少な
い。さらに、ＬＥＤ25により形成される表示部24は、上
部24c と中間部24b と下部24a とで色が変わるので、そ
の色の見え方から、ホッパー１内の原料量の概要を即座
に判断できる。

【００１６】また、ホッパー１から受け部材８に加わる
力は、連結部11よりも内周側においてホッパー受け部10
に加わるから、板状の連結部11には、図１に矢印で示す
ように曲げモーメントが生じ、これにより大きな歪みが
生じる。この連結部11の歪みを歪みセンサー21が検出す
るから、歪みセンサー21の出力電圧の変化を大きくで
き、検出の感度、精度が向上する。したがって、ホッパ
ー１内の原料量の確認をより正確に確実にできる。さら
に、ホッパー１のフランジ部５が載るホッパー受け部10
上に、フランジ部５よりも外周面の差し渡し寸法が小さ
い当て板12を設けたので、ホッパー受け台２にホッパー
１を装着したとき、このホッパー１に水平な方向の位置
ずれがあったとしても、当て板12の上面全体がフランジ
部５の下面に当たることにより、ホッパー１から受け部
材８への力の作用点は常に一定になる。したがって、ホ
ッパー１内の原料量と受け部材８の連結部11に生じる歪
みとの関係も常に一定になるので、ホッパー１内の原料
量の確認を安定して行える。

【００１７】ところで、もしホッパー１に原料量の確認
するためのセンサーを設けたとすると、ホッパー受け台
２に比べホッパー１が多数あることにより、コストが高
くつくが、本実施例においては、ホッパー１内の原料量
を確認するためのセンサー21をホッパー受け台２に設け
たので、コストを低減できる。また、ＬＥＤ表示器23の
零点および尺度を零点調整器29および尺度調整器30によ
り調整することによって、原料粉末の種類の相違などに
応じた適切な表示を行える。例えば鉄系、銅系などの種
類の違いによって原料粉末の比重は異なるが、零点およ
び尺度を適当に調整すれば、ホッパー１内が原料粉末で
いっぱいのとき表示部24のバー表示がちょうど最大長に
なり、ホッパー１内が空になったとき表示部24のバー表
示がちょうど消えるように設定できる。これにより、各
原料粉末毎にホッパー１内の原料量を的確に知ることが
できる。もちろん、本原料量確認装置の最初の据え付け
時にも、ホッパー１などの条件に応じた零点および尺度
の調整が必要である。

【００１８】図５は、本発明の原料量確認装置の他の実
施例を示すもので、この実施例は、歪みセンサー21によ
り検出された歪みの大きさが、ホッパー１内の原料量が
所定量以下になったことに対応する値になったとき、光
および音により警報を行う警報器31を表示器として備え
たものである。この警報器31は、歪みセンサー21からの
出力を入力する入力回路26に比較回路27が接続されてお
り、この比較回路27に、ランプ駆動回路32を介して警報
ランプ33が接続されているとともに、ブザー駆動回路34
を介してブザー35が接続されている。比較回路27は、例
えば、歪みセンサー21からの出力電圧を基準電圧と比較
し、出力電圧が基準電圧よりも低ければハイレベル信号
を出力する。比較回路27からハイレベル信号が出力され
たとき、ランプ駆動回路32は警報ランプ33を点灯させ、
ブザー駆動回路34はブザー35を鳴動させる。零点調整器
29は、使用者によって操作されるもので、比較回路27の
基準電圧を変更する。

【００１９】このように、ホッパー１内の原料量が所定
量以下になったとき、つまり、ホッパー１を交換すべき
時期になったときには、警報器31が光または音による警
報を行うので、作業者は、ホッパー１を交換すべき時期
になったことを確実に知ることができ、その時期を失す
るおそれが非常に少なくなる。なお、本実施例におい
て、警報ランプ33とブザー35とは一方のみを設けてもよ
い。また、先に説明した実施例のＬＥＤ表示器23と警報
器31とを併用することも可能である。この場合、ＬＥＤ
表示器23の比較回路27の出力により、ランプ駆動回路3
2、ブザー駆動回路34を作動させてもよい。さらに、ホ
ッパー１内の原料量を表示する表示器は、ＬＥＤ25によ
りバー表示を行うものに限らず、数字によるデジタル式
の表示を行うもの、あるいは、ダイヤルメータ式のもの
など、各種のものを利用できる。

【００２０】また、受け部材８の構成も前記実施例のも
のには限らず、種々の構成のものを利用できる。例え
ば、図６に示すように、断面コ字形状のパイプ8a，8bを
２本組合わせて構成してもよいし、図７に示すように、
断面コ字形状のパイプ１本により構成してもよい。

【００２１】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、ホッパーから
の荷重によりホッパー受け台が歪むことを利用して、ホ
ッパー受け台に歪みセンサーを設け、検出された歪みの
大きさに対応した表示を表示器により行うので、ホッパ
ー内の原料量の確認を効率よく確実にでき、また連結部
が曲げモーメントによって大きく歪むことにより、検出
の感度、精度を向上させられ、したがって、ホッパー内
の原料量の確認をより正確に確実にできる。

【００２２】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
の効果に加えて、ホッパー受け部の上面に、ホッパーの
フランジ部の下面に上面全体が一度に当たる凸部を設け
たので、ホッパー受け台に対してホッパーの水平な方向
の位置が一定していなくても、ホッパーから受け部材へ
の力の作用点が常に一定になることにより、ホッパー内
の原料量の確認を安定して行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の粉末成形プレスの原料量確認装置の一
実施例を示す一部の断面図である。

【図２】同上全体の側面図で、（ａ）はホッパー受け台
を断面にしたもの、（ｂ）はホッパー受け台の外観を示
したものである。

【図３】同上電気回路を示すブロック図である。

【図４】同上表示器の正面図である。

【図５】本発明の粉末成形プレスの原料量確認装置の電
気回路の他の例を示すブロック図である。

【図６】本発明の粉末成形プレスの原料量確認装置の受
け部材の他の例を示す断面図である。

【図７】本発明の粉末成形プレスの原料量確認装置の受
け部材のさらに他の例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ ホッパー ２ ホッパー受け台 ５ フランジ部 ８ 受け部材 ９ ベース部 10 ホッパー受け部 11 連結部 12 当て板（凸部） 21 歪みセンサー 23 ＬＥＤ表示器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−255626（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−77457（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−333044（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−127364（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−129127（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭59−17767（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01G 21/23

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉末成形プレスで成形用金型に供給され
   る原料粉末を収容したホッパー内の原料量を確認する装
   置であって、前記ホッパーを着脱自在に支持するホッパ
   ー受け台に設けられこのホッパー受け台の歪みを検出す
   る電気的な歪みセンサーと、この歪みセンサーにより検
   出された歪みの大きさに対応した表示を行う表示器とを
   備え、前記ホッパー受け台は、前記ホッパーの上端部の
   フランジ部が載る弾性を有する材料からなる受け部材を
   備え、この受け部材は、ベース部と、このベース部の上
   方に位置するホッパー受け部と、これらベース部および
   ホッパー受け部を一体に連結する板状の連結部とを有
   し、この連結部に前記歪みセンサーを設けるとともに、
   連結部よりも内周側でホッパー受け部上にホッパーのフ
   ランジ部を載せたことを特徴とする粉末成形プレスの原
   料量確認装置。
2. 【請求項２】 前記ホッパー受け部の上面に、前記ホッ
   パーのフランジ部の下面に上面全体が一度に当たる凸部
   を設けたことを特徴とする請求項１記載の粉末成形プレ
   スの原料量確認装置。