JP2004034354A - ウレタン表皮成形装置の成形型位置決め構造 - Google Patents

Abstract

【課題】各ヤードに設けたマニュピレータのノズルに対し台車搭載の表皮成形型を制御下に位置決めし得る構造を提供する。
【解決手段】第１マニュピレータ２０を備え、台車搭載の表皮成形型２４への離型剤の吹付ヤード１０と、第２マニュピレータ２２を備え、表皮成形型へのウレタンの吹付ヤード１２と、各ヤードに沿って走行自在に配設されて表皮成形型を所定位置へ到来させる台車とからウレタン表皮成形装置を構成し、各ヤードに到来した台車の停止位置下方に、制御された所要距離に亘って昇降可能な昇降部材９０を配設し、表皮成形型は、その裏面が昇降部材に当接可能な状態で台車に自由載置され、台車が各対応のヤードで停止したタイミングをもって昇降部材を上昇させ、該昇降部材を台車裏側から表皮成形型の裏面に当接させることで、表皮成形型を台車から制御された距離だけ上昇させ得るよう構成した。
【選択図】　図１２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ウレタン表皮成形装置の成形型位置決め構造に関し、更に詳細には、表皮成形型に離型剤を吹付ける離型剤吹付ヤードと、該表皮成形型にウレタンを吹付けるウレタン吹付ヤードと、前記各ヤードに沿って走行し、前記表皮成形型を搭載した台車とからウレタン表皮成形装置を構成した際に、前記夫々のヤードに設けたマニュピレータのウレタン等吹付けノズルと表皮成形型との距離を正確に設定するために、該ノズルに対する表皮成形型の制御された位置決めを行なうようにした成形型位置決め構造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】
そこで本願の出願人は、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解決し得る発明を提案し、平成１４年６月１８日付けで「ウレタン表皮の自動成形装置」として特許出願（特願２００２−１７７７２０）を行なった。この発明は、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構成を特徴としている。
【０００６】
この特許出願に係る発明によれば、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し得る、という有益な効果が奏される。ところで前記発明の実施に不可欠な設備である離型剤吹付ヤードおよびウレタン吹付ヤードは、離型剤やウレタンの吹付け用ノズルを先端に備えたマニュピレータを有し、該マニュピレータはコンピュータ内蔵の制御プログラムにより所要の動作を行なって、前記台車に搭載した表皮成形型に所要パターンで前記ウレタン等を吹付けるようになっている。この離型剤やウレタンの吹付け作業は、前記ノズルと表皮成形型との間隔を厳密に維持して行なう必要がある。殊にウレタンは、表皮成形型に何度も反復的に所要パターンで吹付けられるが、型面形状が複雑な場合は前述したノズルと表皮成形型との間隔を正確に保持する要請が高い。このため前記マニュピレータを制御するコンピュータは、実際の設備に基づき予め種々のティーチングを行なって作成したプログラムを使用して、前記ノズルと表皮成形型との間隔が厳密に維持されるようにしている。
【０００７】
しかし実際には、台車に搭載される表皮成形型は常に１基の特定したものではなく、むしろ生産要請に係るウレタン表皮のオーダーやロットにより多数の種類を有しているのが実情である。従って台車に別の表皮成形型を搭載して、該台車を離型剤吹付ヤードやウレタン吹付ヤードの定位置に停止させると、前記マニュピレータのノズルと該表皮成形型との間隔が微妙にずれてしまい、この差を前記コンピュータのプログラムで吸収することは一般に困難である。しかし先に述べたように、ノズルと表皮成形型との間隔を厳密に維持することが、離型剤やウレタンを該表皮成形型に良好な状態で塗布するのに重要である。
【０００８】
【発明の目的】
この発明は、表皮成形型に離型剤を吹付ける離型剤吹付ヤードと、該表皮成形型にウレタンを吹付けるウレタン吹付ヤードと、前記各ヤードに沿って走行する表皮成形型の搭載台車とからウレタン表皮成形装置を構成した際に、前記夫々のヤードに設けたマニュピレータのウレタン等の吹付けノズルに対して表皮成形型を制御下に位置決めし得る成形型位置決め構造を提供することを目的とする。
【０００９】
【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、本発明に係るウレタン表皮成形装置の成形型位置決め構造は、
第１マニュピレータを備え、台車に搭載した表皮成形型に離型剤の吹付けを行なう離型剤吹付ヤードと、
第２マニュピレータを備え、前記台車に搭載した表皮成形型にウレタンの吹付けを行なうウレタン吹付ヤードと、
相互に隣接させた前記離型剤吹付ヤードおよびウレタン吹付ヤードに沿って走行自在に配設され、前記表皮成形型を各ヤードの所定位置へ到来させる前記台車とからウレタン表皮成形装置を構成し、
前記離型剤吹付ヤードおよびウレタン吹付ヤードに到来した前記台車の停止位置下方に、制御された所要距離に亘って昇降可能な昇降部材を配設し、
前記表皮成形型は、その裏面が前記昇降部材に当接可能な状態で前記台車に自由載置され、
前記台車が各対応のヤードで停止したタイミングをもって前記昇降部材を上昇させ、該昇降部材を台車裏側から前記表皮成形型の裏面に当接させることで、該表皮成形型を該台車から制御された距離だけ上昇させ得るよう構成したことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係るウレタン表皮成形装置の成形型位置決め構造につき、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。
【００１１】
（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。
【００１２】
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。
【００１３】
（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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
（円形レールについて）
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。
【００１７】
（独立自走台車について）
図３および図５〜図７に示すように、前記独立自走台車１８は、前記表皮成形型２４が個別に搭載される台車水平フレーム８０と、該台車水平フレーム８０の奥側に立設した台車垂直フレーム８２とから構成されている。そして前記台車水平フレーム８０の裏底面でかつ台車垂直フレーム８２と近接した部位に、複数の垂直ブラケット４８を介して複数の車輪４６が回転自在に軸支されている。これら複数の車輪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。この車輪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。このように独立自走台車１８の複数の車輪４６は、台車水平フレーム８０における奥側の裏面に配設されると共に前記レール３０に載架されて、該台車水平フレーム８０に加わる垂直方向の荷重を該レール３０に支持させるものである。
【００１８】
このように実施例に係る独立自走台車１８では、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車輪４６が存在しない。すなわち独立自走台車１８の車輪４６を、台車水平フレーム８０の裏底面でかつ台車垂直フレーム８２と近接する奥まった部位に配設するようにしたことで、対応的に該車輪４６が載架されるレール３０の敷設位置も各ヤードの作業領域から奥まった個所に設定することができる。従って、離型剤吹付ヤード１０やウレタン吹付ヤード１２において、マニュピレータのノズル１９から離型剤やウレタン液を表皮成形型２４に吹付けした際に、空中に拡散した離型剤やウレタンのミストが各ヤードの床面に堆積付着しても、前記レール３０は前記付着物の堆積領域を回避した部位に敷設されているから、粘稠状のミストが該レール３０に付着して堆積することがない。このため、前記レール３０に堆積した粘稠物の掻き取り作業を必要としたり、車輪４６の転がり抵抗を増大させたりすることがない。また前記脱型ヤード１６では、表皮成形型２４からウレタン表皮を剥ぎ取る作業を行なうに際し、独立自走台車１８を支持する車輪４６が作業者の足元付近に存在しないから、作業者の足が該車輪４６に干渉することがなく、極めて安全である。
【００１９】
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。なお、図示の実施例では、独立自走台車１８は車輪４６を介して台車支持レール３０に載架するよう構成したが、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、車輪４６を空気入りタイヤとして構成すると共に、台車支持レール３０は使用しない構成としてもよい。この構成によれば、独立自走台車１８はタイヤ４６により支持されて、工場床面の上を直に走行し得るものである。
【００２０】
（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。
【００２１】
（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。更に前記モータ６４は電動式モータであっても油圧式モータ（必ずしも減速機は要しない）であってもよく、またスプロケット６２に替えてゴム車輪を使用し、該ゴム車輪を前記下部リング２８に直接押し付けて回転させ、これにより独立自走台車１８を自走させるようにしてもよい。また何等かの回転駆動源を独立自走台車１８を内蔵させ、これにより前記車輪４６を直接回転駆動させるよう構成してもよい。
【００２２】
（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。
【００２３】
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に水平方向の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。
【００２４】
（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。
【００２５】
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、該ヤード１０を略密閉状態となし得る。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。
【００２６】
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、何れも垂直な隔壁２１および所要高さの天井２５により全体を覆われて、内部に離型剤の吹付けやウレタンの吹付けに供される作業用ブースを画成している。そして図１４に示すように、該ヤード１０，１２において前記独立自走台車１８が到来する側には所要大きさの開口部２３が形成されている。この開口部２３は、隔壁２１の一部を切欠くことで所要大きさの開放領域を形成しても、また当該隔壁２１を全く存在させないことで開放領域を形成してもよい。なお開口部２３の大きさは、独立自走台車１８に搭載した表皮成形型２４が各対応のヤード内の作業領域へ到来するのを許容し得る大きさに設定されている。
【００２７】
また後述する如く、独立自走台車１８の台車垂直フレーム８２は、３枚の連続した垂直壁面８２ａ、８２ｂ、８２ｃで構成されている（図４参照）。そして図２に示すように、例えば独立自走台車１８がウレタン吹付ヤード１２へ到来し所定位置で停止すると、前記垂直壁面８２ａ、８２ｂ、８２ｃも前記開口部２３に位置して、該開口部２３を全面的に閉成するに至る。従って離型剤吹付ヤード１０およびウレタン吹付ヤード１２において、前記表皮成形型２４に吹付けられる離型剤やウレタンのミストは、各対応のヤード内に留まり、外部の工場雰囲気にまで拡散して環境を汚染することがない。しかも前記開口部２３を閉成する扉としては、独立自走台車１８の垂直フレーム８２がそのまま機能するから、該扉を別途設ける必要がない。更に前記扉の開閉駆動を行なう機構も別途設ける必要はないので、設備コストを全体として低廉に抑制することができる。
【００２８】
（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。
【００２９】
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。
【００３０】
（独立自走台車の詳細について）
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。
【００３１】
ここで独立自走台車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。例えば図４に示すように、独立自走台車１８が離型剤吹付ヤード１０の定位置に到来・停止しているとした場合、その台車水平フレーム８０は、該離型剤吹付ヤード１０における作業領域の一方の側から該自走台車１８の中央に向けて漸次偏倚する内側縁を有する第１ウィング２９と、同じく該離型剤吹付ヤード１０における作業領域の他方の側から該自走台車１８の中央に向けて漸次偏倚する内側縁を有する第２ウィング３１とから構成される。
【００３２】
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」字状をなしているので、該台車１８の手前側で、かつ前記第１ウィング２９の内側縁および第２ウィング３１の内側縁により囲まれる作業領域は、平面において山形をなす部分だけ拡大されることになる。しかも、前記第１ウィング２９および第２ウィング３１の夫々に表皮成形型２４が搭載されるようになっているから、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することになる。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。この点は、後工程のウレタン吹付ヤード１２や、脱型ヤード１６でも同じく作業領域の拡大が図られる。殊に脱型ヤード１６では、独立自走台車１８に２基の表皮成形型２４が搭載されているので、１人の作業者が夫々の成形型２４から成形後のウレタン表皮を剥ぎ取る作業を担当するに際し、広い作業領域が確保されていることは作業効率を向上させる上で極めて有益である。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
（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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
（成形型の位置決め機構について）
先に述べたように、マニュピレータ２０，２２はコンピュータ制御により所要の動作を行なって、台車搭載の表皮成形型２４に所要パターンでウレタン等を吹付けるようになっている。この離型剤やウレタンの吹付けは、前記マニュピレータに設けたノズル１９と表皮成形型２４との間隔を厳密に維持して行なう必要がある。これを実現するために、前記ノズル１９に対して表皮成形型２４を正確に位置決めする機構が以下の如く提案される。すなわち離型剤吹付ヤード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。
【００３９】
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ることができる。すなわち表皮成形型２４は、前記独立自走台車１８から制御された高さだけ上昇させられ、前記マニュピレータ２０（２２）のノズル１９に対し該表皮成形型２４が正確に位置決めされることになる。従って前記ノズル１９から吹付けられる離型剤やウレタンを、常に良好な状態で表皮成形型２４に塗布することが可能である。なお、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。
【００４０】
このように構成した実施例に係るウレタン表皮成形装置によれば、何れの台車１８も独立して自走し得るから、特定のヤードにおいて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、先に述べた如く表皮成形型のウレタンを硬化させるウレタンキュアヤード１４における作業時間が最も長くなっているが、この場合でも他の台車１８は、該ウレタンキュアヤード１４で作業遂行中の他の台車１８とは関係なく、独立的に各対応のヤードへ自走して停止し、与えられた所要の作業を遂行することが可能である。すなわちウレタンキュアヤード１４でのウレタン硬化作業が終了していなくても、離型剤吹付ヤード１０に存在していた台車１８は次のウレタン吹付ヤード１２へ自走し、また脱型ヤード１６に存在していた台車１８は次の離型剤吹付ヤード１０へ自走して個々の作業を遂行し得るので、ウレタン表皮自動成形装置における毎回のサイクルタイムを短縮することができる。また冬季の如く周囲温度が低い場合は、ウレタンキュアヤード１４で充分な硬化時間を掛ける必要があるが、この場合は対応の台車１８を低速で自走させるよう制御することで、他の台車１８の自走時間より充分長い時間を稼ぎ出すことができる。更に脱型ヤード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、ウレタン吹付ヤード１２において、表皮成形型へのウレタン吹付けパターンが複雑なため作業に時間を要したりする場合でも、前記と同様に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。
【００４１】
【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成形装置の成形型位置決め構造によれば、表皮成形型に離型剤を吹付ける離型剤吹付ヤードと、該表皮成形型にウレタンを吹付けるウレタン吹付ヤードと、前記各ヤードに沿って走行する表皮成形型の搭載台車とからウレタン表皮成形装置を構成し、前記台車が各対応のヤードで停止したタイミングをもって該表皮成形型を該台車から制御された距離だけ上昇させ得るようにしたものである。従って、前記夫々のヤードに設けたマニュピレータの離型剤やウレタンの吹付けノズルに対し前記表皮成形型を正確に位置決めすることができ、常に良好な状態で離型剤やウレタンを該表皮成形型に塗布し得る利点を有する。
【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（ピン部材）
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（昇降駆動部材）
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（ピン部材）
８６　位置決め片（陥凹部）　　　　８８　ピット
９０　昇降板（昇降部材）　　　　　９２　水平支持板
９４　垂直シリンダ（昇降駆動部材）９６　ガイド棒
９８　ブッシュ

Claims (6)

1. 第１マニュピレータ（２０）を備え、台車（１８）に搭載した表皮成形型（２４）に離型剤の吹付けを行なう離型剤吹付ヤード（１０）と、
   第２マニュピレータ（２２）を備え、前記台車（１８）に搭載した表皮成形型（２４）にウレタンの吹付けを行なうウレタン吹付ヤード（１２）と、
   相互に隣接させた前記離型剤吹付ヤード（１０）およびウレタン吹付ヤード（１２）に沿って走行自在に配設され、前記表皮成形型（２４）を各ヤード（１０，１２）の所定位置へ到来させる前記台車（１８）とからウレタン表皮成形装置を構成し、
   前記離型剤吹付ヤード（１０）およびウレタン吹付ヤード（１２）に到来した前記台車（１８）の停止位置下方に、制御された所要距離に亘って昇降可能な昇降部材（９０）を配設し、
   前記表皮成形型（２４）は、その裏面が前記昇降部材（９０）に当接可能な状態で前記台車（１８）に自由載置され、
   前記台車（１８）が各対応のヤード（１０，１２）で停止したタイミングをもって前記昇降部材（９０）を上昇させ、該昇降部材（９０）を台車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）を該台車（１８）から制御された距離だけ上昇させ得るよう構成した
   ことを特徴とするウレタン表皮成形装置の成形型位置決め構造。
2. 前記離型剤吹付ヤード（１０）およびウレタン吹付ヤード（１２）における前記台車（１８）が停止する床面にピット（８８）が凹設され、該ピット（８８）に配設した昇降駆動部材（９４，３７）に前記昇降部材（９０）が取着されている請求項１記載のウレタン表皮成形装置の成形型位置決め構造。
3. 前記昇降駆動部材（９４，３７）を付勢して前記昇降部材（９０）を上昇させ、これにより前記表皮成形型（２４）を前記台車（１８）から所要距離だけ上昇させることで、前記第１および第２マニュピレータ（２０，２２）に配設したノズル（１９）に対する前記表皮成形型（２４）の位置決めを正確になし得る請求項２記載のウレタン表皮成形装置の成形型位置決め構造。
4. 前記昇降部材（９０）の上昇に伴ない前記表皮成形型（２４）を台車（１８）から上昇させた状態において、前記昇降駆動部材（９４，３７）を滅勢させることで、該表皮成形型（２４）は下降して該台車（１８）に再び自由載置される請求項２記載のウレタン表皮成形装置の成形型位置決め構造。
5. 前記台車（１８）が前記離型剤吹付ヤード（１０）およびウレタン吹付ヤード（１２）の定位置に停止した際に、所要の固定部位に配設したピン部材（８４，１７）が作動して該台車（１８）に設けた陥凹部（８６）に衝合し、これにより該台車（１８）における水平方向の位置ずれを修正して定位置にロックするようになっている請求項１〜４の何れかに記載のウレタン表皮成形装置の成形型位置決め構造。
6. 前記台車（１８）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）に沿って敷設したレール（３０）に走行自在に載架される請求項１〜５の何れかに記載のウレタン表皮成形装置の成形型位置決め構造。

Images