JP2004122413A - 樹脂成形品の製造・検査方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】溝を備えた樹脂成形品を適切に製造することができるとともに、上記溝の深さが適正であるか否かの判断も容易かつ適切に行なうことが可能な樹脂成形品の製造・検査方法を提供する。
【解決手段】成形用型２のキャビティ２０から溝形成刃３を退避させた状態でキャビティ２０内に溶融樹脂を充填するとともに、上記樹脂が硬化する前に溝形成刃３を前進させてその先端部を上記キャビティ２０内に進入させることにより、溝１１が形成された樹脂成形品１を製造する製造ステップと、上記製造ステップにおいて溝形成刃３が前進するときの溝形成刃３またはこれに連動する部材４０の前進動作量を検出し、かつこの前進動作量のデータに基づいて溝１１の形成が適正であるか否かを判断する検査ステップと、を有している。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、自動車のインストルメントパネルなどの樹脂成形品、とくに溝が形成されている樹脂成形品の製造とその検査とを好適に行なうことができる樹脂成形品の製造・検査方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の車室内の前面部に設けられるインストルメントパネルの内側には、助手席用のエアバッグ装置が設けられる場合があり、このような場合の構造としては、種々のものがある（たとえば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
図３および図４は、インストルメントパネルの構造の一例を示している。図示された構造においては、インストルメントパネル１の内側にエアバッグ装置８が固定して配されており、インストルメントパネル１のうち、エアバッグ装置８の正面部分がエアバッグドア部１０となっている。このエアバッグドア部１０は、インストルメントパネル１の他の部分と一体的に繋がっている。インストルメントパネル１の裏面には、エアバッグドア部１０をインストルメントパネル１の他の部分から分離させるための複数の溝１１が形成されている。このような構成によれば、エアバッグ装置８が作動してエアバッグ（図示略）が膨張展開したときには、複数条の溝１１の形成部分が破断し、図４の仮想線で示すように、エアバッグドア部１０は溝１１ｂの部分において分断した２つのプレート状となって開く。その結果、上記エアバッグがインストルメントパネル１の外面側に適切に出現する。図４において、符号８０で示す部材は、エアバッグドア部１０が開いたときにこのエアバッグドア部１０を保持し、車室内に飛散しないようにするためのリテーナである。
【０００４】
従来において、上記したインストルメントパネル１を樹脂成形する場合には、たとえば図５に示すような成形装置が用いられている。
【０００５】
この成形装置は、インストルメントパネル１を成形するためのキャビティ７０を形成可能な上型７Ａおよび下型７Ｂと、複数の溝形成刃３９とを備えている。各溝形成刃３９の先端部は、キャビティ７０内に進入しており、この進入部分がインストルメントパネル１の溝１１となる。したがって、上記手段によれば、たとえば溝を有しない形態のインストルメントパネルを樹脂成形してからレーザ加工により溝を形成する手段（特許文献３参照）と比較すると、インストルメントパネルの製造が容易である。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−３９２５４号公報
【特許文献２】
特開２００１−４７９５９号公報
【特許文献３】
特開平１１−２９１０６９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の成形装置を用いた手段においては、次に述べるような不具合を生じる場合があった。
【０００８】
すなわち、溝形成刃３９については、図５の仮想線で示すように、たとえば往復動シリンダ７８に連結させることにより、キャビティ７０と対向する矢印Ｎａ方向に往復動自在とすることが好ましい。このようにすれば、キャビティ７０内に樹脂が充填されるときには溝形成刃３９をキャビティ７０内から退出させておくことによって、溝形成刃３９が樹脂の流れを阻害しないようにすることが可能である。また、樹脂の充填が完了した後の樹脂硬化前において、溝形成刃３９を前進させてその先端部をキャビティ７０内に進入させれば、溝１１を適切に形成することが可能である。
【０００９】
一方、インストルメントパネル１の溝１１は、その深さ寸法の公差をたとえば０．０５ｍｍ以内とするなど、非常に高い寸法精度に仕上げる必要がある。溝１１の深さが浅すぎる場合には、エアバッグ装置８が作動したときにエアバッグドア部１０が適切に開かない虞れがあり、また反対に溝１１の深さが深すぎる場合には、エアバッグドア部１０の強度不足を招くからである。
【００１０】
ところが、上記したように溝形成刃３９を矢印Ｎａ方向に往復動させようとした場合には、往復動シリンダ７８の動作制御性能やその他の種々の事項に起因して、溝形成刃３９を前進させたときのキャビティ７０内への溝形成刃３９の進入量にバラツキが生じる場合がある。往復動シリンダ７８のロッドの前進ストロークをたとえばリミットスイッチやストッパなどを用いて所望の正確な値に制御しても、このような手段のみでは、キャビティ７０内への溝形成刃３９の進入量を所望の値に正確に規定することは難しく、溝１１の深さの誤差が許容値を超えてしまう虞れがある。
【００１１】
そこで、インストルメントパネル１の製造後には、溝１１が適正なサイズに形成されているか否かの検査を的確に行なう必要がある。ところが、溝１１は、インストルメントパネル１の端部から離れた箇所に設けられていることや、その幅が狭いなどの理由から、その深さを正確に、かつ効率良く検査することは難しい。溝１１の深さの検査法としては、たとえば溝１１を横切る位置でインストルメントパネル１を切断してから、この切断部分に測定具を接触させるようにして溝１１の深さを測定するといった破壊検査の手法が用いられる。このような破壊検査は、非常に煩わしく、能率が悪いものであり、またこのような破壊検査の対象となったインストルメントパネル１は、もはや商品としての価値はないため、このような破壊検査を多くのインストルメントパネル１に対して行なうことは合理的ではない。さらに、このような検査を行なうことなく製品として出荷されるインストルメントパネル１については、溝１１の深さが適正であるか否かの点において信頼性に欠けるものとなる。
【００１２】
本願発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、溝を備えた樹脂成形品を適切に製造することができるとともに、上記溝の深さが適正であるか否かの判断も容易かつ適切に行なうことが可能な樹脂成形品の製造・検査方法およびその装置を提供することをその課題としている。
【００１３】
【発明の開示】
上記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１４】
本願発明の第１の側面によって提供される樹脂成形品の製造・検査方法は、成形用型のキャビティから溝形成刃を退避させた状態で上記キャビティ内に溶融樹脂を充填するとともに、上記樹脂が硬化する前に上記溝形成刃を前進させてその先端部を上記キャビティ内に進入させることにより、溝が形成された樹脂成形品を製造する製造ステップと、上記製造ステップにおいて上記溝形成刃が前進するときの上記溝形成刃またはこれに連動する部材の前進動作量を検出し、かつこの前進動作量のデータに基づいて上記溝の形成が適正であるか否かを判断する検査ステップと、を有していることを特徴としている。
【００１５】
本願発明によれば、次のような効果が得られる。
【００１６】
第１に、樹脂成形品の溝の深さと溝形成刃の前進動作量とは密接な関係にあり、たとえば溝形成刃の前進動作量を多くするほど、樹脂成形品の溝の深さは深くなる。したがって、本願発明においては、溝形成刃またはこれに連動する部材の前進動作量のデータに基づいて樹脂成形品の溝が適正な深さに形成されているか否かを適切に判断することが可能である。このような検査は、樹脂成形品を破壊するようなことなく、容易かつ迅速に行なうことができる。また、上記検査は樹脂成形品の製造と並行して行なうことができるために、樹脂成形品の生産性を損なうといった虞れもない。
【００１７】
第２に、本願発明においては、製造される樹脂成形品の全品を対象として、溝の深さの検査を行なうことが可能となる。したがって、品質の劣る樹脂成形品が誤って出荷されるといったことを防止するのに好適となる。本願発明においては、既述したとおり、樹脂成形品の製造に並行して樹脂成形品の検査を実行することができるために、複数の樹脂成形品の製造中に品質不良が発見されたときには、その時点で樹脂成形品の製造を中止するなどして対処することも可能となり、品質不良の樹脂成形品が多数連続して製造されるといったことを回避するのにも役立つ。
【００１８】
第３に、樹脂成形品の製造手段としては、成形用型のキャビティ内に溶融樹脂を充填するときに溝形成刃をキャビティ内から退避させる方法を採用しているために、溝形成刃によって溶融樹脂の流れが阻害されないようにして、キャビティ内の全域に溶融樹脂を適切に行き渡らせることができる。したがって、成形不良の発生率も低くすることが可能である。
【００１９】
本願発明の好ましい実施の形態においては、上記前進動作量と、上記キャビティに対する上記溝形成刃の進入量との対応関係を求めるステップをさらに有しており、かつ上記検査ステップにおける溝の形成が適正であるか否かの判断は、上記対応関係と上記前進動作量のデータとに基づいて行なう。このような構成によれば、樹脂成形品の溝が適正な深さに形成されているか否かの判断を、より的確に行なうことができる。
【００２０】
本願発明の好ましい実施の形態においては、上記対応関係を求めるステップは、上記製造ステップを複数回にわたって繰り返して行なうときに定期または不定期な間隔で繰り返し実行する。樹脂成形品の成形を繰り返すと、溝形成刃の磨耗やその他の事情により、予め求めていた溝形成刃またはこれに連動する部材の前進動作量とキャビティに対する溝形成刃の進入量との対応関係が実情に合わない不正確な内容になる虞れがある。これに対し、上記構成によれば、上記対応関係の内容を実情に合ったものに更新することが可能となり、樹脂成形品の溝が適正な深さに形成されているか否かの判断をより適切に行なうことができる。
【００２１】
本願発明の第２の側面によって提供される樹脂成形品の製造・検査装置は、樹脂成形品を成形するためのキャビティを形成する成形用型と、上記キャビティ内への進退が可能に往復動自在であり、かつ上記キャビティ内に先端部が進入することによって上記樹脂成形品に溝を形成可能な溝形成刃と、上記溝形成刃が上記キャビティに向けて前進するときの上記溝形成刃またはこれに連動する部材の前進動作量を検出可能な検出手段と、上記検出手段により検出された上記前進動作量のデータの記憶と出力とが可能な情報処理装置と、を備えていることを特徴としている。
【００２２】
このような構成によれば、本願発明の第１の側面によって提供される樹脂成形品の製造・検査方法を適切に実施することが可能であり、上述したのと同様な効果が得られる。
【００２３】
本願発明のその他の特徴および利点については、以下に行う発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００２５】
図１および図２は、本願発明に係る樹脂成形品の製造・検査装置の一例を示している。本実施形態の樹脂成形品の製造・検査装置Ａは、図３および図４を参照して先に説明したインストルメントパネル１を樹脂成形するように構成されたものである。したがって、インストルメントパネル１の各部については、従来技術で用いた符号と同一の符号を用いて説明する。
【００２６】
図１によく表われているように、本実施形態の樹脂成形品の製造・検査装置Ａは、上型２Ａおよび下型２Ｂを有する金型２と、複数の溝形成刃３と、往復動シリンダ４と、検出器５と、情報処理装置６とを具備して構成されている。金型２は、本願発明でいう成形用型の一例に相当する。
【００２７】
上型２Ａおよび下型２Ｂは、上型２Ａが下型２Ｂと対向する方向に移動自在な可動型として構成されていることにより、互いに接近および離反が自在である。これらは、図１および図２に示すように型締めされたときに、インストルメントパネル１を成形するためのキャビティ２０を形成可能である。
【００２８】
複数の溝形成刃３は、金属製のプレート状であり、インストルメントパネル１の複数の溝１１の形状に対応した平面視矩形状に繋がっている。これら複数の溝形成刃３は、それらの基端部が連結部材３０に支持されており、下型２Ｂに形成された孔部２５内に配されている。複数の溝形成刃３が平面視矩形状に繋がっていることにより、下型２Ｂは、それら複数の溝形成刃３によって囲まれている２つのコア２１ａ，２１ｂを有している。これらのコア２１ａ，２１ｂは、インストルメントパネル１のエアバッグドア部１０の片面１２を形成するためのものであり、下型２Ｂの他の部分とは別体に形成されている。これらのコア２１ａ，２１ｂは、孔部２５内に配された適当な支持部材（図示略）によって支持されている。
【００２９】
往復動シリンダ４は、たとえば油圧式のものであり、下型２Ｂの孔部２５の下方にそのシリンダ本体部分が設けられている。この往復動シリンダ４のロッド４０の先端部は、連結部材３０に連結されている。このことにより、複数の溝形成刃３は、往復動シリンダ４の駆動力によって、キャビティ２０と対向する矢印Ｎ１方向に孔部２５の周壁面に摺接しながら往復動自在である。ロッド４０の往復ストロークは、図示されていないコントローラによって変更自在となっている。
【００３０】
検出器５は、ロッド４０の前進動作量を検出するためのものであり、下型２Ｂの孔部２５内に配されている。この検出器５は、たとえばロッド４０に設けられた凸状または非凸状の検知対象部位４１が矢印Ｎ１方向に移動したときに、その移動位置に対応した出力レベルをもつ検出信号を出力可能に構成されている。より具体的には、この検出器５は、その検知領域内に検知対象部位４１が進入することによりこの検知対象部位４１を検知すると、検出信号を出力するようになっており、その出力レベルは、検知対象部位４１がキャビティ２０に接近するほど高く（または低く）なるようになっている。したがって、ロッド４０がキャビティ２０に向けて前進したときには上記検出信号から出力される検出信号の最大（または最低）の出力レベルに基づき、ロッド４０の前進動作量を知ることが可能である。ロッド４０の前進動作量は、ロッド４０の前進距離そのものの値である必要はなく、適当に選択された基準位置からの移動距離であってもかまわない。たとえば、検出器５の正面の適当な部分を基準位置に選択し、かつこの基準位置から検知対象部位４１が前方に進んだ距離をロッド４０の前進動作量とすることもできる。上記検出信号は、デジタル信号に変換されてから情報処理装置６に入力される。検出器５としては、上記したような構成のものに代えて、光学方式、磁気方式、あるいはそれ以外の方式の種々のものを用いることが可能である。ただし、いずれの方式の検出器を用いる場合であっても、インストルメントパネル１の溝１１の公差よりも小さい寸法単位でロッド４０の前進動作量を検出可能なものを用いることが望まれる。
【００３１】
情報処理装置６としては、たとえばパーソナルコンピュータが用いられている。この情報処理装置６においては、検出器５から送信されてくるロッド４０の前進動作量のデータを記憶し、かつこの記憶したデータを必要に応じて出力可能である。上記データの出力の態様としては、たとえばディスプレイを利用した画像表示出力、プリンタを利用した印字出力がある。この情報処理装置６は、後述するように、ロッド４０の前進動作量とキャビティ２０に対する溝形成刃３の進入量との対応関係のデータの記憶用途などにも利用される。
【００３２】
次に、上記した樹脂成形品の製造・検査装置Ａを用いて、インストルメントパネル１の製造および検査を行なう方法の一例について説明する。
【００３３】
まず、インストルメントパネル１を製造するには、図１に示すように、複数の溝形成刃３をキャビティ２０から退避させている状態において、キャビティ２０内に溶融樹脂（図示略）を充填する。このようにすれば、溶融樹脂の流動が各溝形成刃３によって阻害されることが無く、キャビティ２０の全域への樹脂の充填が適切かつ迅速に行なわれる。次いで、上記した充填樹脂が硬化する前に、往復動シリンダ４を駆動し、図２に示すように、各溝形成刃３をその先端部がキャビティ２０内に進入するように前進させる。このことにより上記充填樹脂に複数の溝１１が形成され、それら複数の溝１１を備えたインストルメントパネル１が適切に製造される。
【００３４】
上記した製造作業を繰り返して行なう場合、各溝形成刃３の前進動作がなされる都度、その際のロッド４０の前進動作量が検出器５によって検出され、そのデータが情報処理装置６に記憶される。一方、各溝形成刃３の前進動作量とインストルメントパネル１の溝１１の深さとは一定の関係にあり、上記前進動作量が多いほど溝１１の深さは深くなる。したがって、複数のインストルメントパネル１の各溝１１の深さが所望の許容範囲内にあるか否かを、上記情報処理装置６に記憶された前進動作量のデータに基づいて、個々に判断することが可能となり、いわゆる全品検査を実現することができる。この検査をより的確に行なう方法としては、次のような方法が用いられる。
【００３５】
すなわち、複数のインストルメントパネル１を順次製造していく場合、そのうちの少なくとも１つをサンプリングし、このサンプルの各溝１１の実際の深さを測定する。この測定は、たとえば前述したいわゆる破壊検査の手法により行なうが、むろんこれ以外の手法により行なってもかまわない。上記サンプルの各溝１１の深さは、上記サンプルを樹脂成形するときに各溝形成刃３の先端部がキャビティ２０に進入したときの進入量と一致する。本願発明でいう「キャビティに対する溝形成刃の進入量」は、インストルメントパネル１の樹脂成形時においては直接測定することはできないため、この値については、上記したように実際に成形されたインストルメントパネル１の各溝１１の深さを測定することによって求めることができる。
【００３６】
一方、情報処理装置６を利用することにより、上記サンプルが製造されたときのロッド４０の前進動作量を確認し、この前進動作量のデータと上記サンプルの各溝１１の実際の深さのデータとを対比する。このことにより、それら２種類のデータの対応関係を求める。この対応関係が判ると、ロッド４０の前進動作量に基づき、インストルメントパネル１の各溝１１の実際の深さを推定することができる。
【００３７】
たとえば、上記サンプルの各溝１１の深さが０．５２ｍｍであるのに対し、ロッド４０の前進動作量が０．５０ｍｍである場合には、インストルメントパネル１の溝１１の実際の深さは、ロッド４０の前進動作量に０．０２ｍｍを加えた寸法であると推定することができる。したがって、このような溝１１に関する推定値が、所望の許容寸法範囲内にあるか否かにより、溝１１の深さが適正であるか否かを判断することが可能となる。このような判断は、情報処理装置６に実行させることが可能であり、本実施形態における情報処理装置６はそのような判断処理を行なうように構成されている。また、この情報処理装置６は、溝１１の深さが適正ではないと判断したときには、警告音の発生、あるいは警告灯の点灯駆動を行なわせるための制御を実行するように構成されている。このことにより、製造不良の発生がオペレータに直ちに察知され、不良品がその後も引き続いて製造されないように対処可能となる。
【００３８】
上記したようにロッド４０の前進動作量とサンプルの溝１１の実際の深さとの対応関係が判明すれば、ロッド４０の前進ストロークの修正も適正に行なうことが可能となる。たとえば、溝１１の深さの目標寸法が０．５０ｍｍである場合に、上記サンプルの溝１１の深さが０．５２ｍｍであったとすると、この場合には溝１１が０．０２ｍｍ深過ぎである。したがって、ロッド４０を前進させるときには、上記サンプルを樹脂成形したときよりも０．０２ｍｍだけ前進ストロークを短くするように往復動シリンダ４の制御内容を変更すれば、溝１１の深さを目標寸法に近づけることが可能となる。
【００３９】
インストルメントパネル１の樹脂成形を多数回にわたって繰り返すと、たとえば溝形成刃３が磨耗するなどして先に求めたロッド４０の前進動作量とサンプルの溝１１の深さとの対応関係が、実情とは合わなくなる虞れがある。そこで、上記したようなインストルメントパネル１のサンプリングおよびこのサンプルの溝１１の深さの測定は、たとえばインストルメントパネル１の樹脂成形回数が予め定められた回数になる都度行なうなど、定期的にまたは不定期な適当な間隔で繰り返して行なう。このことにより、ロッド４０の前進動作量とサンプルの溝１１の深さとの対応関係を実情にあった内容に更新し、溝１１の検査をより的確に行なうことが可能となる。
【００４０】
本願発明は、上述の実施形態の内容に限定されない。本願発明に係る樹脂成形品の製造・検査方法の各ステップの具体的な構成は、種々に変更自在である。また、装置の各部の具体的な構成も、種々に設計変更自在である。
【００４１】
本願発明でいう「キャビティに対する溝形成刃の進入量」は、サンプリングされたインストルメントパネル１の各溝１１の深さを測定するのに代えて、次のような手法により測定することもできる。すなわち、まず上型２Ａおよび下型２Ｂを型開きし、この状態で各溝形成刃３を樹脂成形時と同一の前進位置まで前進させる。次いで、下型２Ｂのコア２１ａ，２１ｂの表面部から各溝形成刃３が上方に突出する量を測定する。この測定値も、本願発明でいう「キャビティに対する溝形成刃の進入量」に相当し、インストルメントパネル１の溝１１の深さが適正であるか否かの判断に際しては、この測定値を利用してもかまわない。
【００４２】
本願発明においては、溝形成刃が前進するときにこの溝形成刃と一緒に移動する部材（上記実施形態においてはロッド４０が相当する）の前進動作量を検出するのに代えて、上記溝形成刃の前進動作量を直接検出し、溝の深さの適否はこの溝形成刃の前進動作量に基づいて判断してもかまわない。本願発明でいう溝形成刃またはこれに連動する部材の前進動作量は、溝形成刃またはこれに連動する部材が前進するときのその全移動距離である必要もない。
【００４３】
本願発明は、樹脂成形されるインストルメントパネルの具体的な形状やサイズが限定されないことは勿論のこと、本願発明でいう樹脂成形品は、インストルメントパネルに限定されない。本願発明は、インストルメントパネル以外のエアバッグカバー体の製造に適用したり、あるいはエアバッグとは無関係な用途に用いられる樹脂成形品の製造に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係る樹脂成形品の製造・検査装置の一例を示す要部断面図である。
【図２】図１に示す樹脂成形品の製造・検査装置の動作を示す要部断面図である。
【図３】インストルメントパネルの一例を示す斜視図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】従来技術の一例を示す要部断面図である。
【符号の説明】
Ａ　樹脂成形品の製造・検査装置
１　インストルメントパネル（樹脂成形品）
２　金型（成形用型）
２Ａ　上型（金型の）
２Ｂ　下型（金型の）
３　溝形成刃
４　往復動シリンダ
５　検出器
６　情報処理装置
１１　溝
２０　キャビティ
４０　ロッド

Claims (4)

1. 成形用型のキャビティから溝形成刃を退避させた状態で上記キャビティ内に溶融樹脂を充填するとともに、上記樹脂が硬化する前に上記溝形成刃を前進させてその先端部を上記キャビティ内に進入させることにより、溝が形成された樹脂成形品を製造する製造ステップと、
   上記製造ステップにおいて上記溝形成刃が前進するときの上記溝形成刃またはこれに連動する部材の前進動作量を検出し、かつこの前進動作量のデータに基づいて上記溝の形成が適正であるか否かを判断する検査ステップと、
   を有していることを特徴とする、樹脂成形品の製造・検査方法。
2. 上記前進動作量と、上記キャビティに対する上記溝形成刃の進入量との対応関係を求めるステップをさらに有しており、かつ、
   上記検査ステップにおける溝の形成が適正であるか否かの判断は、上記対応関係と上記前進動作量のデータとに基づいて行なう、請求項１に記載の樹脂成形品の製造・検査方法。
3. 上記対応関係を求めるステップは、上記製造ステップを複数回にわたって繰り返して行なうときに定期または不定期な間隔で繰り返し実行する、請求項２に記載の樹脂成形品の製造・検査方法。
4. 樹脂成形品を成形するためのキャビティを形成する成形用型と、
   上記キャビティ内への進退が可能に往復動自在であり、かつ上記キャビティ内に先端部が進入することによって上記樹脂成形品に溝を形成可能な溝形成刃と、上記溝形成刃が上記キャビティに向けて前進するときの上記溝形成刃またはこれに連動する部材の前進動作量を検出可能な検出手段と、
   上記検出手段により検出された上記前進動作量のデータの記憶と出力とが可能な情報処理装置と、
   を備えていることを特徴とする、樹脂成形品の製造・検査装置。

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