JP2004017544A - Automatic molding apparatus for urethane skin - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ウレタン表皮の自動成形装置に関し、更に詳細には、液状のウレタン材料を表皮成形型にスプレー吹付けして、例えば車両用インストルメントパネルの表皮を成形する工程の効率的な自動化を達成し得る装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば乗用車等の乗員室には、インストルメントパネルやフロアコンソール等の車両用内装部材が配設されるようになっている。この種の車両用内装部材は、一般に表皮材、発泡材および基材の三層構造になっており、これに使用する表皮材はインストルメントパネル等の輪郭形状に応じた予備成形がなされている。前記表皮の予備成形技術としては、パウダースラッシュ成形法や真空成形法が従来より使用されているが、これら成形法に内在する欠点を補完するものとして、ウレタンを表皮成形型にスプレー吹付けして所要厚みの被膜とし、ウレタン材料が固化した後に該被膜を成形型から剥ぎ取ることで、所要形状に成形されたウレタン表皮を製造する方法も実施されている。
【0003】
すなわち図15に示すように、表皮成形型39の成形面39aに向けて液状のウレタン材料をスプレーノズル41から均一に吹付けることで、該成形面39aに所要厚みのウレタン被膜43を形成する。表皮成形型39には、湯液等の熱媒体が流通する加熱パイプ45が設けられて、その成形面39aを吹付け後のウレタン材料の硬化に最適な温度(例えば65℃程度)にまで昇温させてある。前記スプレーノズル41から吹付けられるウレタン材料としては、無発泡タイプのものと発泡タイプのものがあり、一般に2種類の原料液を予備混合したものが準備される。成形面39aに吹付けられて均一な厚みとなったウレタンは、所要時間を経過することで硬化し、前記の如く硬化後のウレタン被膜を表皮成形型39から脱型することで、インストルメントパネル等に使用される表皮が製造される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
前述したウレタンを表皮成形型にスプレー吹付けしてウレタン表皮を製造する装置としては、例えばターンテーブル式の機構が採用されている。これは、所要の周方向へ水平回転可能なターンテーブルに、所要中心角毎に表皮成形型を複数個配設すると共に、該ターンテーブルの周回軌跡の外方に▲1▼離形剤の吹付けステーション、▲2▼ウレタンの吹付けステーション、▲3▼ウレタンのキュアステーションおよび▲4▼ウレタン表皮の脱型ステーションを設けたものである。そして前記ターンテーブルを間欠的に周回させたり、または緩速度で連続的に周回させたりすることで、各ステーションに対応的に何れかの表皮成形型を到来させ、該ステーションで固有の作業を実施することによりウレタン表皮が次第に成形されてゆく、というものである。しかし、前記ターンテーブル式の機構には複数個の表皮成形型が固定的に設けられているだけで、各表皮成形型が個別に移動するようにはなっていない。従ってターンテーブルが回動して各表皮成形型を次のステーションへ移送するタイミングは、常に最も作業時間を要するステーションに依存する、という欠点がある。一例として、脱型ステーションでの脱型作業が作業者の不馴れ等により遅れた場合、他の表皮成形型は対応のステーションでの作業は終了していても、次のステーションへは移動できない、という難点が指摘される。
【0005】
【発明の目的】
この発明は、従来のウレタン表皮の成形工程に内在している前述した欠点を好適に解決するべく提案されたものであって、液状のウレタン材料を表皮成形型にスプレー吹付けして、例えば車両用インストルメントパネルの表皮を成形する工程を効率的に実施し得る自動化装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するために、本発明に係るウレタン表皮の自動成形装置は、表皮成形型への離型剤の吹付けがなされる離型剤吹付ヤードと、
前記離型剤吹付ヤードに隣接する周方向の下流側に設けられ、前記表皮成形型へのウレタンの吹付けがなされるウレタン吹付ヤードと、
前記ウレタン吹付ヤードに隣接する周方向の下流側に設けられ、前記表皮成形型に吹付けられたウレタンを経時的に固化させるウレタンキュアヤードと、
前記ウレタンキュアヤードに隣接する周方向の下流側に設けられ、前記表皮成形型に成形されたウレタン表皮を取出すための脱型ヤードと、
前記一連のヤードに沿って円形に配設した無端レールに載架され、前記表皮成形型を個別に搭載した複数基の独立自走台車と、
前記離型剤吹付ヤードに配設され、前記表皮成形型へ離型剤を吹付ける第1マニュピレータと、
前記ウレタン吹付ヤードに配設され、前記表皮成形型へウレタンを吹付ける第2マニュピレータとからなり、
前記夫々の独立自走台車を前記一連のヤードの何れかへ独立的に到来させて、各対応のヤードにおいて所要の作業を実施することでウレタン表皮を製造するよう構成したことを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係るウレタン表皮の自動成形方法およびこれを実施する装置について、添付図面を参照しながら以下説明する。なお、図1はウレタン表皮の自動成形工程を好適に実施し得る自動成形装置の概略平面図、図2は図1の拡大平面図、図3は図1を3−3線矢視方向から観察した縦断面図、図4は図2に示す任意の独立自走台車の拡大平面図、図5は図4の5−5線矢視方向から観察した独立自走台車の縦断面図、図6は図4の6−6線矢視方向から観察した独立自走台車の縦断面図、図7は図4の7−7線矢視方向から観察した独立自走台車の正面図、図8は実施例に係るウレタン表皮の自動成形装置の全体構成を示す概略斜視図である。
【0008】
(全体構成の概略)
図1において台車支持レール30を円形に敷設した工場敷面は、該台車支持レール30に沿って以下の4つの区画に分けられている。
(1) 半径方向の内側に一部開放したチャンバーにより囲繞され、後述する独立自走台車18に搭載した表皮成形型24に離型剤を吹付けるための離型剤吹付ヤード10。
(2) 前記離型剤吹付ヤード10に隣接して周方向に設けられ、表皮成形型24に液状ウレタンを吹付けるためのウレタン吹付ヤード12。このウレタン吹付ヤード12も、半径方向内側に一部開放したチャンバーにより囲繞されている。
(3) 前記ウレタン吹付ヤード12に隣接して周方向に設けられ、表皮成形型24に塗布されたウレタンのキュアを行なうためのウレタンキュアヤード14。このウレタンキュアヤード14は、作業者等の立入りを規制するため、例えば壁囲い27により簡単に仕切られている。
(4) 前記ウレタンキュアヤード14に隣接して周方向に設けられ、前記表皮成形型24に成形されたウレタン表皮を取出すための脱型ヤード16。この脱型ヤード16は、作業者が自由に立入って脱型作業に従事し得るようになっている。
【0009】
後述の如く、表皮成形型24を夫々搭載した3基の独立自走台車18は、前記円形に敷設された台車支持レール30の中央に立設配置した垂直固定軸40を中心として、該レール30上を独立して走行可能になっている。すなわち夫々の自走台車18は、離型剤吹付ヤード10→ウレタン吹付ヤード12→ウレタンキュアヤード14→脱型ヤード16の順序で間欠的に各ヤードに到来して停止し、所要の作業を行なってから、周方向に隣接する次のヤードへ向かうようになっている。
【0010】
(台車を支持する構造体について)
図2、図3および図8に示す如く、ウレタン表皮の自動成形装置が設置される工場敷地には、例えば鉄骨を組合わせたフレーム状の下部構造体32が据付けられ、この下部構造体32から半径方向外方へ複数本のリング支持梁34(実施例では8本)が水平に延出している。これら複数本のリング支持梁34には、その先端に大径の下部リング28が固定され、更に該下部リング28の内周に所要中心角毎に配設した垂直支柱36の各上端に、該下部リング28と等径の上部リング26が同心的に固定されている。
【0011】
前記上部リング26は、後述する3基の独立自走台車18が周方向へ走行するのをガイドすると共に、該独立自走台車18に加わる水平方向の荷重を支持する機能を果たすものである。また、上部リング26より所要距離だけ下方に位置する前記下部リング28は、その外周に平形のチェン60がエンドレスに巻付固定される。そして後に詳細するように、前記独立自走台車18を構成する台車垂直フレーム82に設けた減速機66のスプロケット62を前記チェン60に噛合させ、該減速機66に連結した台車駆動用モータ64を回転駆動することで、該独立自走台車18を図1の時計方向へ周回させ、前記離型剤吹付ヤード10、ウレタン吹付ヤード12、ウレタンキュアヤード14および脱型ヤード16へ順次到来・停止させるものである。
【0012】
図3および図8に示すように、前記下部構造体32の上方には、中心軸を整列させて鉄骨を組合わせたフレーム状の上部構造体38が設置され、この上部構造体38の頂部中心に垂直固定軸40が立設されている。本実施例では、3基の独立自走台車18を備えているので、前記垂直固定軸40には3個の軸受42が軸方向に整列配置され、夫々の軸受42に、図2および図4に示す2本の台車支持梁44,44の端部が接続されている。夫々の台車支持梁44は、図3、図5および図6に示すように水平に延出し、該支持梁44の他端部は独立自走台車18の垂直面を構成する台車垂直フレーム82に固定されている。従って個々の独立自走台車18は、後述する台車支持レール30および車輪46と相俟って、前記垂直固定軸40を中心として独立的に周回し得るものである。
【0013】
(円形レールと独立自走台車について)
前記工場敷地には、図2および図8に示すように、前記下部構造体32の中央部(すなわち垂直固定軸40の中心軸線)を中心として、円形かつ大径の台車支持レール30が敷設されている。この台車支持レール30は、前記上部リング26と同心円をなしているが、その直径は該上部リング26の直径よりも大きくなるように設定されている。また図3および図5〜図7に示すように、前記独立自走台車18を構成する台車水平フレーム80の裏底面で、かつ前記台車垂直フレーム82と近接した部位に、垂直ブラケット48を介して車輪46が回転自在に軸支されている。この車輪46の配設個所は、独立自走台車18の台車支持梁44を前記垂直固定軸40に周回自在に取付けた際に、前記台車支持レール30に該車輪46が上から当接して、該独立自走台車18の垂直方向の荷重を支持し得る位置に設定される。前記車輪46の配設数は、図4に破線で示すように、前記台車支持レール30の曲線に沿って所要間隔で3個設けるのが好ましい。すなわち独立自走台車18の垂直荷重は、台車水平フレーム80の後方側において複数の車輪46により支持されるので、該台車水平フレーム80の裏面前方側、例えばウレタン吹付ヤード12における第2マニュピレータ22の配設側や、脱型ヤード16における作業者の作業領域側に近接する部位には該車輪46が存在せず、自由な空間が確保されるようになっている。
【0014】
ところで前記車輪46は、独立自走台車18からの垂直荷重を台車支持レール30に支持させているとはいうものの、該台車支持レール30に載架されているだけであるから、該独立自走台車18に何等かの原因で半径方向への荷重が加わった際には、該台車支持レール30から脱輪する畏れがある。そこで、図4および図6に示すように、台車垂直フレーム82の下部に水平ブラケット54が配設されて、台車支持レール30の上方へ水平に延出している。この水平ブラケット54には、垂直な回転軸線を有するローラ50,52が対向的に所要間隔で軸支され、これらローラ50,52により該台車支持レール30を摺動自在に挟持するようになっている。
【0015】
(上部リングによるガイド機構について)
図3、図4および図6に示すように、前記台車支持梁44は、一端部を前記軸受42を介して垂直固定軸40に枢支すると共に、他端部を独立自走台車18の台車垂直フレーム82に接続することで、前記上部リング26の上方を周回し得るようになっている。この台車支持梁44には、前記上部リング26の直上方となる位置に2つのL形ブラケット58,58が配設され、夫々のL形ブラケット58は、その垂下端にゴムタイヤの如きリング挟持輪56を水平回転自在に枢支している。これら2つのL形ブラケット58,58に枢支したリング挟持輪56,56は、前記上部リング26を構成するH型鋼の垂直部を両側から密着的に挟持し、これにより前記台車支持梁44に連結される独立自走台車18に加わる半径方向外方への荷重を該上部リング26で支持すると共に、該独立自走台車18の円滑な周方向へのガイドをなし得るようになっている。
【0016】
(独立自走台車の駆動源について)
図5および図6に示すように、前記下部リング28の外周には平形をなすチェン60がエンドレスに巻付固定され、該チェン60に前記減速機66のスプロケット62を噛合させることで、前記独立自走台車18を自走させ得るようになっている。すなわち図4および図5に示す如く、独立自走台車18における台車垂直フレーム82の背面側に減速機66が出力軸を垂直下方へ指向させた状態で取付けられ、該出力軸に固着した前記スプロケット62が、前記下部リング28に巻装した前記チェン60に噛合している。前記減速機66の上部には台車駆動用モータ64が連結され、該台車駆動用モータ64への給電は、例えば垂直固定軸40の上方に設けたスリップリング15(図3参照)を介して行なわれる。従って台車駆動用モータ64の回転は、減速機66により減速されてスプロケット62に伝達され、該スプロケット62がチェン60に噛合することで前記独立自走台車18を前記垂直固定軸40を中心として周回自走させる。このとき独立自走台車18に垂直方向に加わる荷重は、先に述べたように、前記車輪46を介して台車支持レール30により支持され、また該独立自走台車18の半径方向外方に作用する水平荷重は、台車支持梁44および軸受42を介して垂直固定軸40により支持される。なお、前記下部リング28に巻装されるチェン60に替えて、所要の曲率を有する円弧状部材の外部円弧面に歯部を形成したセグメントを、前記下部リング28の外周に順次配設した円形ラックとしてもよい。
【0017】
(台車のロック機構について)
図2〜図5に示す如く、夫々の独立自走台車18が離型剤吹付ヤード10、ウレタン吹付ヤード12および脱型ヤード16の所定位置に到来・停止した際に、該独立自走台車18を当該ヤードに解放自在に固定するロック機構が各対応のヤードに設けられている。例えば、ウレタン吹付ヤード12の開口部側(後述する如く、独立自走台車が退去した際に該ヤードの区画壁に大きく開口する部位)に位置する前記支柱36に固定用シリンダ84が水平に固定され、そのピストンロッド17の先端を該ウレタン吹付ヤード12の開口部側へ進退自在に指向させている。また独立自走台車18は、平面においてハ字形の構造を有し(後述)、その台車垂直フレーム82の中央で、かつ前記「ハ」の字の頂点となる部分に位置決め片86が突設されている。そして前記位置決め片86に固定用シリンダ84におけるピストンロッド17の先端が衝合すると、独立自走台車18の固定がなされる。なお、前記ピストンロッド17の先端にはテーパー状のラウンドが付され、また前記位置決め片86には対応的に逆テーパ状の陥凹部が設けられている。
【0018】
すなわち独立自走台車18が、前記上部リング26および台車支持レール30に沿って周回している間は、前記固定用シリンダ84は滅勢状態にあり、そのピストンロッド17はシリンダ本体中に後退している。しかるに独立自走台車18が、例えばウレタン吹付ヤード12へ進入して来ると、その定位置への到来を図示しないリミットスイッチの如きセンサが検出し、制御盤(図示せず)は前記台車駆動用モータ64に停止指令を与えると共に、前記固定用シリンダ84に対する付勢指令を発する。これにより固定用シリンダ84は付勢されてピストンロッド17を延出させ、定位置で停止した独立自走台車18の前記位置決め片86に衝合する。前述した如く、ピストンロッド17の先端はテーパー状のラウンドを有し、また位置決め片86には逆テーパ状の陥凹部が設けられているので、該ピストンロッド17の先端が位置決め片86の陥凹部に衝合しつつ進入することで、独立自走台車18に若干の位置ずれがあっても、その位置ずれを修正して定位置にロックし得るものである。従って表皮成形型24に対するウレタン吹付け作業の間、独立自走台車18は安定状態に保持される。なお、前記ウレタンキュアヤード14では、独立自走台車18を安定的に固定する必要がなく、むしろ該独立自走台車18を緩徐に走行させつつキュア時間を嵩ぐ必要性の方が高いので、該ウレタンキュアヤード14には前記ロック機構は設けられていない。
【0019】
(離型剤吹付ヤードおよびウレタン吹付ヤードについて)
前記離型剤吹付ヤード10は、独立自走台車18に搭載した表皮成形型24の型面に離型剤を噴霧状に吹付けるためのチャンバーであって、該離型剤の吹付けは、該ヤード10内に配設した第1マニュピレータ20のノズル19により行なわれる。また前記ウレタン吹付ヤード12は、前記表皮成形型24の型面にウレタンを吹付けて制御された厚みとなるまで塗布するためのチャンバーであって、該ウレタンの吹付けは、該ヤード12内に配設した第2マニュピレータ22のノズル19により行なわれる。すなわち離型剤吹付ヤード10およびウレタン吹付ヤード12は、前記独立自走台車18が各対応のヤードの定位置に到来・停止した際に、該ヤード内に略密閉状態の室内空間を画成可能になっている。その理由は、前記離型剤吹付ヤード10およびウレタン吹付ヤード12では、表皮成形型24に対して離型剤やウレタンが吹付けられるので、作業環境を保護するために画壁により仕切って強制換気する必要があるからである。更に、前記ウレタン吹付ヤード12でのウレタン吹付けに際しては、該ウレタンのキュア時間を制御するため空調を行なって、環境雰囲気を温度制御する必要がある。
【0020】
そこで離型剤吹付ヤード10は、例えば図1〜図3に示す如く、複数の垂直隔壁21により囲むと共に、該離型剤吹付ヤード10の上方を所要高さの天井25で覆うことで、ヤード内に離型剤の吹付作業を行なうブースを画成している。なお、図14に示すように、独立自走台車18が離型剤吹付ヤード10を退去すると、該離型剤吹付ヤード10の後方側に前記垂直隔壁21により囲まれていない開放領域、すなわち大きな開口部23が開設されている。この開口部23は、上流側の脱型ヤード16に待機していた独立自走台車18が離型剤吹付ヤード10へ到来した際に、該独立自走台車18における台車垂直フレーム82の一部をなす垂直壁面により閉成されて、該ヤード10を密閉状態となし得るものである。このヤード構造は、離型剤吹付ヤード10の下流側に隣接して位置するウレタン吹付ヤード12も全く同じであって、該ウレタン吹付ヤード12にも開口部23が開設されている。
【0021】
(ウレタンキュアヤードおよび脱型ヤードについて)
前記ウレタンキュアヤード14は、前工程のウレタン吹付ヤード12で第2マニュピレータ22のノズル19から表皮成形型24にスプレー吹付けされたウレタンの固化に要する時間を確保するためのヤードである。従って表皮成形型24を搭載した独立自走台車18は、該ヤード14に停止した状態で要固化時間を経過するようにしても、また該ヤード14を下流側の脱型ヤード16へ向けて微速走行しつつ要固化時間を経過するようにしてもよい。このウレタンキュアヤード14では、前述した離型剤等のミストが飛散する虞れがなく、また空調の要請もないので、該ヤード14をブース状の密閉空間にする必要はない。但し、作業者等の自由な立入りを規制するために、図1および図14に示す如く、簡単な壁囲い27を施すようにしてもよい。
【0022】
前記脱型ヤード16は、独立自走台車18に搭載した表皮成形型24の表面に形成されたウレタン製品(例えば車両用インストルメントパネル)を脱型するための作業領域である。後述する如く、独立自走台車18を構成する台車水平フレーム80は平面的にハ字状に形成され、かつ該独立自走台車18の垂直荷重を支持する前記車輪46は、脱型ヤード16における作業者の作業領域より充分奥まった位置にあるので、作業者の足場面積が充分確保され脱型作業の効率化が図られる。
【0023】
(独立自走台車について)
独立自走台車18の概略構造については、既に述べたが、更に詳細部分について説明する。前記の如く独立自走台車18は、基本的に車輪46を備える台車水平フレーム80と、この台車水平フレーム80の後方側から垂直に立上がる台車垂直フレーム82とからなり、該台車水平フレーム80に前記表皮成形型24が搭載されるようになっている。そして前記台車水平フレーム80は、図4の平面図に示すように、離型剤吹付ヤード10における第1マニュピレータ20の配設側、すなわち離型剤の吹付け作業領域側や、前記脱型ヤード16における脱型作業領域側がハ字状に構成されている。その結果として台車水平フレーム80は、各種作業領域の中央側が独立自走台車18の周回中心をなす垂直固定軸40に向かうにつれ後退し、従ってより広い作業領域が確保されるものである。
【0024】
そこで独立自走台車18の前記「ハ」字状をなす台車水平フレーム80を、便宜的に第1ウィング29(右側)および第2ウィング31(左側)と称すれば、これら第1ウィング29および第2ウィング31の夫々には、1基の表皮成形型24が搭載されるようになっている。このように独立自走台車18は、右側の第1ウィング29と左側の第2ウィング31とにより「ハ」字状をなし、しかも各ウィングに表皮成形型24が夫々搭載されているので、前記マニュピレータ20(22)をコンピュータ制御して種々の自由度で動作させる際に、前記ノズル19は各対応の表皮成形型24に極めて近接して位置していることになる。すなわち前記ノズル19が離型剤やウレタンを吹付ける際に、該ノズル19の移動距離を最小限に抑えて効率化を図ることができる。
【0025】
また前記表皮成形型24の上面は、図12に示すように、例えばインストルメントパネルを成形するための起伏面33となっている。この表皮成形型24は、第1ウィング29および第2ウィング31に固定的に載置されるのではなく、所要の垂直距離だけ昇降可能に載置されている。そして、離型剤吹付ヤード10で離型剤を吹付ける場合およびウレタン吹付ヤード12でウレタンを吹付ける場合に、前記第1マニュピレータ20および第2マニュピレータ22の各ノズル19と表皮成形型24との相対位置を正確に調節するために、該表皮成形型24の昇降による高さ制御がなされる。なお、表皮成形型24の昇降機構については、図11〜図13を参照して後述する。
【0026】
前記独立自走台車18における台車垂直フレーム82は、図4に符号82a、82b、82cで示すように、3枚の連続した垂直壁面で構成され、全体としてコ字状壁面となっている。すなわち独立自走台車18は、背面側壁面82c、左側壁面82aおよび右側壁面82bを備えており、図2に示すように、夫々の独立自走台車18,18が離型剤吹付ヤード10およびウレタン吹付ヤード12へ到来して定位置に停止した際に、各対応の垂直壁面82a〜82cが各ヤードの前記開口部23を完全に閉成し、従ってヤード内に略密閉された空間を画成し得るものである。
【0027】
(ミスト吸引機構について)
離型剤吹付ヤード10では、第1マニュピレータ20による表皮成形型24への離型剤の吹付けが行なわれ、またウレタン吹付ヤード12では、第2マニュピレータ22によるウレタンの吹付けが行なわれる。この吹付け作業により発生するミストの工場内拡散を防止するために、両ヤード10,12に可撓ダクト70が昇降自在に設けられると共に、夫々の独立自走台車18にミスト吸引ボックス68およびフィルタ78が配設される。そして独立自走台車18が離型剤吹付ヤード10およびウレタン吹付ヤード12へ到来すると、前記可撓ダクト70が下降して前記ミスト吸引ボックス68とドッキングし、ヤード内のミストを減圧空気により強制的に回収するようになっている。
【0028】
例えば図4および図5に示すように、独立自走台車18における第1ウィング29および第2ウィング31には、表皮成形型24の搭載領域より後方側(すなわち独立自走台車18の周回中心側)にフィルタ78が垂直に配設され、該表皮成形型24に吹付けられて飛散した離型剤やウレタンのミストが該フィルタ78に衝突するようになっている。また独立自走台車18における前記フィルタ78の後方側にミスト吸引ボックス68が配設され、このミスト吸引ボックス68の開口部(図示せず)は、該フィルタ78の背面部と連通するよう開口している。ミスト吸引ボックス68の上面には垂直に立上がる筒体72が設けられ、この筒体72は該ミスト吸引ボックス68の内部に連通している。
【0029】
また、図7、図9および図10に示すように、前記離型剤吹付ヤード10およびウレタン吹付ヤード12の内部には、図示しない昇降機構に接続した昇降支持体76が水平に配設され、該昇降支持体76の両端近傍に設けた2つの筒状被着体74,74は、その開口部を下方へ指向させている。夫々の筒状被着体74は可撓ダクト70に接続され、該可撓ダクト70は図示しない真空吸引源に接続されている。そして、独立自走台車18が離型剤吹付ヤード10またはウレタン吹付ヤード12の定位置に到来・停止すると、常には上昇位置で待機していた前記昇降支持体76が下降し、夫々の筒状被着体74が前記ミスト吸引ボックス68に立設した筒体72に被着される。このとき可撓ダクト70は、真空吸引源に接続しているから、これによりヤード内のミストは前記フィルタ78を通過する際に捕集される。
【0030】
(成形型の位置決め機構について)
離型剤吹付ヤード10、ウレタン吹付ヤード12および脱型ヤード16の床面で、かつ独立自走台車18が定位置で停止する個所には、表皮成形型24を該独立自走台車18に対し制御された距離だけ上昇または下降させて、マニュピレータ20(22)のノズル19に対する該表皮成形型24の位置決めを行なう機構が設けられている。例えば、図14に示すように、前記ウレタン吹付ヤード12における独立自走台車18の停止床面で、かつ第1ウィング29および第2ウィング31の直下となる位置にピット88,88が凹設されている。このピット88には、図12および図13に示す如く、支持枠体35が水平に配設され、該支持枠体35の上面に水平支持板92が配設されている。また水平支持板92には、図11〜図13に示す如く、所要間隔で一対のブッシュ98,98が設けられ、夫々のブッシュ98にガイド棒96が垂直方向への昇降自在に挿通されている。また前記水平支持板92には、図11に示すように3つの垂直シリンダ94が配設され、そのピストンロッド37を垂直上方へ指向させている。
【0031】
図11に示す如く、前記ピット88に配置される昇降板90は、前記2本のガイド棒96,96の頂部に固定され、前記水平支持板92に対し所要距離だけ該ガイド棒96に案内されて昇降可能となっている。また前記昇降板90の裏面には、前記3つの垂直シリンダ94の各ピストンロッド37が挿通固定され、該ロッド37の開放端13を該昇降板90の上面に僅かに突出させている。更に表皮成形型24の裏面には、前記3つの垂直シリンダ94の配設パターンに対応して3個の受部11が設けられ、夫々の受部11に該垂直シリンダ94におけるピストンロッド37の開放端13が嵌合し得るようになっている。従って、前記垂直シリンダ94を同期的に付勢すると、常には後退して下降位置にあった前記ピストンロッド37が上方へ前進し、これにより前記昇降板90も上昇して該ピストンロッド37の開放端13を各対応の受部11に衝合させ、表皮成形型24を所要距離だけ上昇させ得るものである。また前記垂直シリンダ94を滅勢すれば、ピストンロッド37は下方へ後退し、表皮成形型24は再び下降して独立自走台車18に安定的に載置される。
【0032】
このように構成した実施例に係るウレタン表皮の自動成形装置によれば、何れの独立自走台車18も独立して自走し得るから、何らかの理由で1基の独立自走台車18が作業に手間どることがあっても、他の2基の独立自走台車18は直近のヤードへ個別に移動して、該ヤードに与えられた作業を先に進捗させることができる。例えば、脱型ヤード16において、表皮成形型24からウレタン表皮を剥ぎ取る作業に時間を要したり、また冬季の如く室温低下によりウレタンキュアヤード14でのウレタンの硬化に時間を要したりする場合であっても、他のヤードでの作業に高い自由度が与えられ、全体として作業の高効率化に貢献するものである。
【0033】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明に係るウレタン表皮の自動成形装置によれば、液状のウレタン材料を表皮成形型にスプレー吹付けして、例えば車両用インストルメントパネルの表皮を成形する工程を効率的に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ウレタン表皮の自動成形工程を行なう実施例に係る自動成形装置の概略平面図である。
【図2】図1の要部を拡大した平面図である。
【図3】図2を3−3線矢視方向から観察した縦断面図である。
【図4】独立自走台車の拡大平面図である。
【図5】図4の5−5線矢視方向から観察した独立自走台車の縦断面図である。
【図6】図4の6−6線矢視方向から観察した独立自走台車の縦断面図である。
【図7】図4の7−7線矢視方向から観察した独立自走台車の正面図である。
【図8】実施例に係るウレタン表皮の自動成形装置の全体構成を示す概略斜視図である。
【図9】独立自走台車の正面図であって、ミスト吸引ボックスに対して昇降支持体および筒状被着体が上昇位置で待機している状態を示している。
【図10】独立自走台車の正面図であって、ミスト吸引ボックスに対して昇降支持体および筒状被着体が下降して結合した状態を示している。
【図11】独立自走台車が定位置で停止した際に、該台車に搭載した表皮成形型の下方に成形型の位置決め機構が存在している状態を示す概略説明図である。
【図12】成形型の位置決め機構の一部縦断面図であって、表皮成形型に対する位置決めがなされる前の状態を示している。
【図13】成形型の位置決め機構の一部縦断面図であって、表皮成形型に対し位置決めがなされた状態を示している。
【図14】実施例に係るウレタン表皮の自動成形装置の概略平面図であって、離型剤吹付ヤードおよびウレタン吹付ヤードから独立自走台車が退去した状態を示している。
【図15】従来より実施されているウレタン吹付による表皮の成形方法を示す概略説明図である。
【符号の説明】
10 離型剤吹付ヤード 11 受部
12 ウレタン吹付ヤード 13 開放端(ピストンロッドの)
14 ウレタンキュアヤード 15 スリップリング
16 脱型ヤード 17 ピストンロッド
18 独立自走台車 19 ノズル
20 第1マニュピレータ 21 垂直隔壁
22 第2マニュピレータ 23 開口部
24 表皮成形型 25 天井
26 上部リング 27 壁囲い
28 下部リング 29 第1ウィング
30 台車支持レール(無端レール)31 第2ウィング
32 下部構造体 33 起伏面
34 リング支持梁 35 支持枠体
36 垂直支柱 37 ピストンロッド
38 上部構造体 40 垂直固定軸
42 軸受 44 台車支持梁
46 車輪 48 垂直ブラケット
50 ローラ 52 ローラ
54 水平ブラケット 56 リング挟持輪
58 L形ブラケット 60 チェン(係合帯)
62 スプロケット(係合輪) 64 台車駆動用モータ
66 減速機 68 ミスト吸引ボックス
70 可撓ダクト 72 筒体
74 筒状被着体 76 昇降支持体
78 フィルタ 80 台車水平フレーム
82 台車垂直フレーム 84 固定用シリンダ
86 位置決め片 88 ピット
90 昇降板 92 水平支持板
94 垂直シリンダ 96 ガイド棒
98 ブッシュ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an automatic urethane skin forming apparatus, and more specifically, to efficiently automate a process of spraying a liquid urethane material onto a skin forming die to form, for example, a skin of a vehicle instrument panel. It relates to a device that can be achieved.
[0002]
[Prior art]
For example, vehicle interior members such as an instrument panel and a floor console are provided in a passenger compartment of a passenger car or the like. This kind of vehicle interior member generally has a three-layer structure of a skin material, a foam material and a base material, and the skin material used for this is preformed according to the contour shape of an instrument panel or the like. . As the skin preforming technique, powder slush molding or vacuum forming has been conventionally used, but as a complement to the disadvantages inherent in these forming methods, urethane is spray-sprayed on a skin forming mold. A method of producing a urethane skin formed into a required shape by forming a film having a required thickness and peeling the film from a mold after the urethane material is solidified has also been implemented.
[0003]
That is, as shown in FIG. 15, the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As a device for producing urethane skin by spraying urethane onto a skin mold, for example, a turntable type mechanism is employed. In this method, a plurality of skin molds are provided for each required center angle on a turntable that can be horizontally rotated in a required circumferential direction, and (1) a release agent is blown outside the orbit of the turntable. An urging station, (2) urethane spraying station, (3) urethane curing station, and (4) urethane skin removal station. Then, by turning the turntable intermittently or continuously at a slow speed, any of the skin molding dies arrives corresponding to each station, and a unique work is performed at the station. By doing so, the urethane skin is gradually formed. However, only a plurality of skin molds are fixedly provided in the turntable type mechanism, and each skin mold is not individually moved. Therefore, there is a disadvantage that the timing at which the turntable rotates to transfer each skin mold to the next station always depends on the station requiring the longest working time. As an example, if the demolding operation at the demolding station is delayed due to unfamiliarity of the operator, the other skin molds cannot be moved to the next station even if the work at the corresponding station has been completed. Difficulties are pointed out.
[0005]
[Object of the invention]
The present invention has been proposed in order to preferably solve the above-mentioned drawbacks inherent in the conventional urethane skin forming process, and sprays a liquid urethane material onto a skin forming mold to form, for example, a vehicle. It is an object of the present invention to provide an automation device capable of efficiently performing a step of forming a skin of an instrument panel for use.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to overcome the above problems and achieve the intended purpose, an automatic urethane skin molding apparatus according to the present invention is provided with a release agent spraying yard in which a release agent is sprayed on a skin mold.
A urethane spray yard provided on the downstream side in the circumferential direction adjacent to the release agent spray yard, wherein urethane is sprayed on the skin mold.
A urethane cure yard that is provided on the downstream side in the circumferential direction adjacent to the urethane spray yard and solidifies the urethane sprayed on the skin mold over time,
A demolding yard provided on the downstream side in the circumferential direction adjacent to the urethane cured yard, and for removing urethane skin molded into the skin molding die,
A plurality of independent self-propelled vehicles mounted on endless rails arranged in a circle along the series of yards and individually mounted with the skin forming dies,
A first manipulator disposed in the release agent spray yard and spraying a release agent on the skin mold;
A second manipulator that is disposed in the urethane spray yard and sprays urethane onto the skin mold;
Each of the independent self-propelled carriages independently arrives at any of the series of yards, and a required work is performed in each corresponding yard to manufacture a urethane skin.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an automatic urethane skin forming method according to the present invention and an apparatus for performing the same will be described below with reference to the accompanying drawings. 1 is a schematic plan view of an automatic molding apparatus capable of suitably performing an automatic molding step of urethane skin, FIG. 2 is an enlarged plan view of FIG. 1, and FIG. 3 is a view of FIG. 4, FIG. 4 is an enlarged plan view of an arbitrary self-propelled vehicle shown in FIG. 2, FIG. 5 is a vertical cross-sectional view of the independent self-propelled vehicle observed from the direction of arrows 5-5 in FIG. FIG. 7 is a longitudinal sectional view of the independent self-propelled vehicle observed from the direction of the arrow 6-6 in FIG. 4, FIG. 7 is a front view of the independent self-propelled vehicle observed from the direction of the arrow 7-7 of FIG. 1 is a schematic perspective view showing the entire configuration of an automatic urethane skin forming apparatus according to an embodiment.
[0008]
(Overview of overall configuration)
In FIG. 1, the factory floor on which the
(1) A release
(2) A
(3) A
(4) A
[0009]
As will be described later, the three independent self-propelled
[0010]
(About the structure supporting the cart)
As shown in FIGS. 2, 3 and 8, a frame-like
[0011]
The
[0012]
As shown in FIGS. 3 and 8, a frame-shaped
[0013]
(About circular rails and independent self-propelled vehicles)
As shown in FIGS. 2 and 8, a
[0014]
Although the
[0015]
(About the guide mechanism by the upper ring)
As shown in FIGS. 3, 4 and 6, the
[0016]
(About the drive source of the self-propelled carriage)
As shown in FIGS. 5 and 6, a
[0017]
(About trolley lock mechanism)
As shown in FIGS. 2 to 5, when each of the independent self-propelled
[0018]
That is, while the independent self-propelled
[0019]
(About release agent spray yard and urethane spray yard)
The release
[0020]
Thus, the release
[0021]
(About urethane cure yard and removal yard)
The
[0022]
The
[0023]
(About independent self-propelled trolley)
Although the schematic structure of the independent self-propelled
[0024]
Therefore, the "horizontal" carriage
[0025]
In addition, as shown in FIG. 12, the upper surface of the
[0026]
The bogie
[0027]
(About the mist suction mechanism)
In the release
[0028]
For example, as shown in FIG. 4 and FIG. The
[0029]
As shown in FIGS. 7, 9 and 10, a lifting
[0030]
(About the positioning mechanism of the mold)
On the floor surface of the release
[0031]
As shown in FIG. 11, an elevating
[0032]
According to the apparatus for automatically forming a urethane skin according to the embodiment configured as described above, any of the independent self-propelled
[0033]
【The invention's effect】
As described above, according to the urethane skin automatic forming apparatus according to the present invention, the process of spraying a liquid urethane material onto a skin forming die, for example, forming a skin of a vehicle instrument panel can be efficiently performed. It can be implemented in practice.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view of an automatic molding apparatus according to an embodiment for performing an automatic molding step of urethane skin.
FIG. 2 is an enlarged plan view of a main part of FIG.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of FIG. 2 viewed from the direction of arrows 3-3.
FIG. 4 is an enlarged plan view of the independent self-propelled carriage.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the independent self-propelled carriage observed from the direction of the arrow 5-5 in FIG. 4;
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the independent self-propelled carriage observed from the direction of the arrow 6-6 in FIG. 4;
FIG. 7 is a front view of the independent self-propelled carriage viewed from the direction of the arrow 7-7 in FIG. 4;
FIG. 8 is a schematic perspective view showing an entire configuration of an automatic urethane skin forming apparatus according to an embodiment.
FIG. 9 is a front view of the independent self-propelled carriage, showing a state where the elevating supporter and the tubular adherend stand by at the ascending position relative to the mist suction box.
FIG. 10 is a front view of the self-propelled carriage, showing a state in which the elevating supporter and the tubular adherend are lowered and connected to the mist suction box.
FIG. 11 is a schematic explanatory view showing a state where a positioning mechanism of a molding die exists below a skin molding die mounted on the carriage when the independent self-propelled carriage stops at a fixed position.
FIG. 12 is a partial longitudinal sectional view of a positioning mechanism of the molding die, and shows a state before positioning with respect to the skin molding die.
FIG. 13 is a partial vertical sectional view of a positioning mechanism of the molding die, and shows a state where the positioning is performed on the skin molding die.
FIG. 14 is a schematic plan view of the automatic urethane skin forming apparatus according to the embodiment, showing a state in which the independent self-propelled carriage has left the release agent spray yard and the urethane spray yard.
FIG. 15 is a schematic explanatory view showing a conventional method of forming a skin by spraying urethane.
[Explanation of symbols]
10 Release
12
14
16
18 Independent self-propelled
20
22
24
26
28
30 trolley support rail (endless rail) 31 second wing
32
34
36
38
42
46
50
54
58 L-shaped
62 Sprocket (engagement wheel) 64 Bogie drive motor
66
70
74
78
82 Bogie
86
90 elevating
94
98 Bush
Claims (11)
前記離型剤吹付ヤード(10)に隣接する周方向の下流側に設けられ、前記表皮成形型(24)へのウレタンの吹付けがなされるウレタン吹付ヤード(12)と、
前記ウレタン吹付ヤード(12)に隣接する周方向の下流側に設けられ、前記表皮成形型(24)に吹付けられたウレタンを経時的に固化させるウレタンキュアヤード(14)と、
前記ウレタンキュアヤード(14)に隣接する周方向の下流側に設けられ、前記表皮成形型(24)に成形されたウレタン表皮を取出すための脱型ヤード(16)と、
前記一連のヤード(10,12,14,16)に沿って円形に配設した無端レール(30)に載架され、前記表皮成形型(24)を個別に搭載した複数基の独立自走台車(18)と、
前記離型剤吹付ヤード(10)に配設され、前記表皮成形型(24)へ離型剤を吹付ける第1マニュピレータ(20)と、
前記ウレタン吹付ヤード(12)に配設され、前記表皮成形型(24)へウレタンを吹付ける第2マニュピレータ(22)とからなり、
前記夫々の独立自走台車(18)を前記一連のヤード(10,12,14,16)の何れかへ独立的に到来させて、各対応のヤード(10,12,14,16)において所要の作業を実施することでウレタン表皮を製造するよう構成した
ことを特徴とするウレタン表皮の自動成形装置。A release agent spray yard (10) for spraying the release agent onto the skin mold (24);
A urethane spray yard (12) that is provided on the downstream side in the circumferential direction adjacent to the release agent spray yard (10) and sprays urethane on the skin mold (24);
A urethane cure yard (14) which is provided on the downstream side in the circumferential direction adjacent to the urethane spray yard (12) and solidifies the urethane sprayed on the skin mold (24) with time;
A mold release yard (16) provided on the downstream side in the circumferential direction adjacent to the urethane cure yard (14) and for removing urethane skin formed on the skin mold (24);
A plurality of independent self-propelled vehicles mounted on endless rails (30) arranged circularly along the series of yards (10, 12, 14, 16) and individually mounted with the skin molds (24). (18)
A first manipulator (20) disposed in the release agent spray yard (10) and spraying a release agent on the skin mold (24);
A second manipulator (22) disposed in the urethane spray yard (12) and spraying urethane on the skin mold (24);
Each of the independent self-propelled trolleys (18) is allowed to independently arrive at any of the series of yards (10, 12, 14, 16), and required at each corresponding yard (10, 12, 14, 16). An automatic molding apparatus for urethane skin, characterized in that urethane skin is manufactured by performing the above operations.
前記夫々のヤード(10,12)へ独立自走台車(18)が到来・停止したタイミングで前記可撓ダクト(70)が下降して前記ミスト吸引ボックス(68)に連通結合し、該ヤード(10,12)内のミストを吸引して該フィルタ(78)に捕集する請求項1記載のウレタン表皮の自動成形装置。A filter (78) and a mist suction box (68) are provided behind the mounting area of the skin mold (24) in the independent self-propelled carriage (18), and the release agent spray yard (10) and urethane A flexible duct (70) connected to an external vacuum suction source is disposed in the spray yard (12) so as to be able to move up and down freely.
At the timing when the independent self-propelled carriage (18) arrives at each of the yards (10, 12) and stops, the flexible duct (70) descends and communicates and connects with the mist suction box (68). The urethane skin automatic forming apparatus according to claim 1, wherein the mist in the (10, 12) is sucked and collected on the filter (78).
前記夫々の独立自走台車(18)が対応のヤード(10,12)で停止したタイミングをもって前記昇降板(90)を上昇させて、該昇降板(90)を独立自走台車(18)の裏側から前記表皮成形型(24)の裏面に当接させることで、該表皮成形型(24)を独立自走台車(18)から所要距離だけ上昇させるようにした請求項1記載のウレタン表皮の自動成形装置。An elevating plate (90) is provided at a stop position of the independent self-propelled carriage (18) in the release agent spraying yard (10) and the urethane spraying yard (12) so as to be able to move up and down, and the skin forming mold (24). Is mounted on the independent self-propelled carriage (18) so as to be able to move up and down
The lift plate (90) is raised at the timing when each of the independent self-propelled vehicles (18) stops at the corresponding yard (10, 12), and the lift plate (90) is moved to the position of the independent self-propelled vehicle (18). The urethane skin according to claim 1, wherein the skin forming die (24) is raised by a required distance from the independent self-propelled carriage (18) by being brought into contact with the back surface of the skin forming die (24) from the back side. Automatic molding equipment.
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