JP2007276223A - バリ取り装置及びバリ取り方法 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂成形品のバリの大きさによって、切削処理と、火炎処理とを選択的に実施することができるバリ取り装置およびそれを用いたバリ取り方法を提供する。
【解決手段】切削処理および火炎処理を行なって、樹脂成形品のバリ取りをするためのバリ取り装置およびそれを用いたバリ取り方法であって、樹脂成形品１２を所定位置に保持するための固定具１４と、樹脂成形品に対して火炎処理を行なうための火炎噴射部１８と、樹脂成形品に対して切削処理を行なうための切削部と、切削処理および火炎処理をそれぞれ切り替えるための切り替え装置２０とを含んでいる。
【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂成形品のバリ取り装置及びバリ取り方法に関する。さらに詳しくは、樹脂成形品のバリの大きさによって、切削処理と、火炎処理とを選択的に実施することができるバリ取り装置及びバリ取り方法に関する。

従来、周縁部にバリを有する樹脂成型品のためのバリ取り作業は、樹脂成型品と、バリとに分断する工程と、樹脂成型品の周縁部に残る微小幅のバリを溶融、平滑化して、バリ取り仕上げを行う工程と、からなり、非常に時間のかかる作業であり、完成品の製造原価を押し上げる要因となっていた。

そこで、樹脂成形品と、バリとを分断するとともに、樹脂成形品に残るバリを溶融して、その表面張力によって樹脂成形品に吸着させてバリの部分を平滑化するためのバリ取り装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
より具体的には、図１３に示すように、周縁部にバリをもつ樹脂成形品を保持する保持手段２０１と、バリを構成する材料を溶融する高温の気体を噴出する高温気体噴出手段２０２と、高温気体噴出手段２０２を、樹脂成形品に沿い、かつ、樹脂成形品に近接したバリの部分に高温の気体を噴出するように駆動する三次元駆動装置２０３と、から構成されている。そして、高温気体噴出手段２０２により、樹脂成形品に近接したバリの部分を溶融して、樹脂成形品と、バリとを分断するとともに、樹脂成形品に残るバリを溶融して、その表面張力によって樹脂成形品に吸着させて平滑化するためのバリ取り装置２００が提案されている。

また、図１４に示すように、格子体３０１の搬送途中に、搬送方向と交差する方向に格子体幅に亘ってバーナー３０２を配置し、格子体３０１をバーナー３０２の火炎中に通すことによりバリ取りを実施する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
すなわち、格子体３０１の本体から伸びているバリは薄肉であって、熱容量が小さいので、バーナー３０２の火炎をあてると、速やかに溶融して消失する。そして、溶融したバリは、表面張力により格子体３０１の本体と一体化して、滑らかな表面が形成できるというバリ取り方法である。
特開平６−７１６５８号公報 （特許請求の範囲） 特開平１１−５４１２７号公報 （特許請求の範囲）

しかしながら、特許文献１に開示されたバリ取り装置は、比較的大きなバリであっても、比較的小さなバリであっても、同様に、高温気体噴出手段を設けて、高温気体を噴出させて、バリを溶融しなければならないため、バリ取りが不十分となりやすいという問題が見られた。特に、自動車部品等の大きな樹脂成形品に適用した場合には、各種バリが存在することから、バリ取りが不十分となりやすいという問題が見られた。
すなわち、比較的大きなバリを十分取ろうとすると、樹脂成形品を損傷させてしまうという問題が見られた。一方、樹脂成形品を損傷させずに、比較的小さなバリを十分取ろうとすると、比較的大きなバリが残留しやすいという問題が見られた。

一方、特許文献２に開示されたバリ取り方法に基づく火炎は、金属製の格子体のバリには適用できても、それ以外の樹脂成形品の比較的小さなバリに適用した場合、バリばかりでなく、樹脂成形品を損傷させてしまうという問題が見られた。
ましてや、自動車部品等の大きな樹脂成形品に見られる大きさや厚さが異なるバリに対応した機構については、何も言及されていなかった。

そこで、本発明の発明者は鋭意検討した結果、樹脂成形品のバリの大きさや厚さ等によって、切削処理と、火炎処理とを選択的に実施する機構を備えることによって、短時間で、効果的にバリ取りすることができることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明は、例えば、大きさや厚さが異なる複数のバリが存在する自動車部品等の大きな樹脂成形品に適用した場合であっても、短時間で、効果的にバリ取りすることができるバリ取り装置及びバリ取り方法をそれぞれ提供することを目的としている。

本発明によれば、切削処理および火炎処理を行なって、樹脂成形品のバリ取りをするためのバリ取り装置であって、樹脂成形品を所定位置に保持するための固定具と、樹脂成形品に対して切削処理を行なうための切削部と、樹脂成形品に対して火炎処理を行なうための火炎噴射部と、切削処理および火炎処理をそれぞれ切り替えるための切り替え装置と、を含むバリ取り装置が提供され、上述した問題を解決することができる。
すなわち、このように樹脂成形品のバリの大きさによって、切削処理と、火炎処理とを選択的に実施する機構を備えることによって、主として切削処理により、樹脂成形品における比較的大きなバリ取りを効果的に実施することができる。一方、比較的小さなバリ取りについても、主として火炎処理により、樹脂成形品を損傷させることなく、短時間に実施することができる。したがって、各種バリが存在する自動車部品等の大きな樹脂成形品に適用した場合であっても、短時間で、効果的にバリ取り処理することができる。

また、本発明のバリ取り装置を構成するにあたり、火炎噴射部と、切削部とが、一つのロボットアームに取り付けてあることが好ましい。
このように構成することにより、火炎噴射部及び切削部の駆動部の大きさや構造を簡略化することができる。
したがって、自動車部品等のように、大きく、かつ複雑形状を有する樹脂成形品に対しても、コンパクトな駆動部を備えたバリ取り装置として、適用することができる。

また、本発明のバリ取り装置を構成するにあたり、火炎噴射部が、パイロット着火方式であることが好ましい。
このように構成することにより、火炎噴射部における着火部として、種火を使用することから、火炎噴射部に対して、何度も着火することと比較して、着火部の耐久性や、安全性を確保することができる。

また、本発明のバリ取り装置を構成するにあたり、固定具が、稼動レール上に設けてあり、当該稼動レールをまたぐように、シャッタが設けてあることが好ましい。
このように構成することにより、稼動レールおよびシャッタによって、樹脂成形品の取り付け箇所と、バリ取りの実施箇所を分離することができる。したがって、バリ取り装置の運転作業を、さらに効率的かつ安全に行うことができる。

また、本発明のバリ取り装置を構成するにあたり、固定具が、フレーム枠および吸引装置から構成してあることが好ましい。
このように構成することにより、固定具の大きさや構造を簡略化することができる。したがって、自動車部品等の大きく、かつ複雑形状を有する樹脂成形品に対しても、コンパクトなバリ取り装置として、適用することができる。

また、本発明のバリ取り装置を構成するにあたり、上述した固定具を第１の固定具としたときに、当該第１の固定具に保持してバリ取り処理を実施した後の樹脂成形品を、当該第１の固定具の上方に、一時的に固定保持するための第２の固定具をさらに設けることが好ましい。
このように構成することにより、固定具の大きさや構造を簡略化することができる一方、作業効率が２倍に引き上げられたバリ取り装置を提供することができる。

また、本発明の別の態様は、切削処理および火炎処理を行なって、固定具に保持された状態の樹脂成形品のバリ取りをするためのバリ取り方法であって、固定具に、樹脂成形品を保持するための固定工程と、樹脂成形品に対して切削処理を行なうための切削処理工程と、樹脂成形品に対して火炎処理を行なう火炎処理工程と、切削処理および火炎処理をそれぞれ切り替えるための切り替え工程と、を含むことを特徴とするバリ取り方法である。
すなわち、このように選択的に実施することにより、樹脂成形品の大きなバリに対しては、主として切削処理を適用し、一方、比較的小さなバリに対しては、主として火炎処理を適用することができる。したがって、自動車部品等の大きく、かつ複雑形状を有する樹脂成形品に対しても、樹脂成形品を損傷させることなく、短時間に実施することができる。

また、本発明のバリ取り方法を実施するにあたり、上述した固定具を第１の固定具としたときに、当該第１の固定具に保持してバリ取り処理を実施した後の樹脂成形品を、当該第１の固定具の上方に設けてある第２の固定具によって、一時的に固定保持する工程を含むことが好ましい。
このように実施することにより、複数の樹脂成形品に対して、バリ取り処理と、着脱処理を同時に実施することができ、例えば、作業効率を２倍に引き上げることができる。

［第１の実施の形態］
第１の実施の形態は、図１に例示するように、切削処理および火炎処理を行なって、樹脂成形品のバリ取りをするためのバリ取り装置１０であって、樹脂成形品１２を所定位置に保持するための固定具１４と、樹脂成形品１２に対して切削処理を行なうための切削部１６と、樹脂成形品１２に対して火炎処理を行なうための火炎噴射部１８と、切削処理および火炎処理をそれぞれ切り替えるための切り替え装置２０と、を含むバリ取り装置１０である。
以下、図１〜図１２を参照して、本発明のバリ取り装置１０の態様を具体的に説明する。

１．基本的構成
（１）バリ取り装置
図１に例示するように、バリ取り装置１０は、基本的に、樹脂成形品１２の保持台である固定具１４と、切削処理を行なうための切削部１６と、樹脂成形品１２に対して火炎処理を行なうための火炎噴射部１８と、切削処理および火炎処理をそれぞれ切り替えるための切り替え装置２０と、から基本的に構成されている。
また、これらの固定具１４と、切削部１６と、火炎噴射部１８とは、概ね直方体状に組み立てられた筐体３０中に収容されている。そして、壁パネル３０ａ、３０ｂ、３０ｃによって、筐体３０の外部を覆い、火炎噴射部１８の火炎が、外部に漏れないように構成してある。
さらに、作業エリアＣに、所定のバリを有する樹脂成形品１２を搬入した後、バリ取り処理エリアＢに移動させるとともに、バリを取った後、樹脂成形品１２を脱離すべく作業エリアＣに戻すために、バリ取り装置１０の正面の開口通路の途中に、シャッタ１４ｆが設けてある。
なお、図１中、記号Ａで示されるエリアは、切削部１６および火炎噴射部１８等の配置エリアである。

また、図２に示すように、バリ取り装置１０を構成するにあたり、カッター１６ａ等を備えた切削部１６と、バーナー１８ａ等を備えた火炎噴射部１８とが、一つのロボットアーム２２に取り付けてあることが好ましい。
この理由は、このように構成することにより、駆動部としてのロボットアーム２２の大きさや構造を簡略化することができるためである。したがって、自動車部品等の大きくて、かつ複雑形状を有する樹脂成形品１２に対しても、コンパクトな駆動部位を備えたバリ取り装置１０として、適用することができる。また、切削部１６と、火炎噴射部１８とが、近接していることからして、これらの間の切り替え自体も、迅速に行なうことができる。

ここで、図３に示すように、ロボットアーム２２は、矢印で示すように、互いに直交するＸ軸と、Ｙ軸と、Ｚ軸の３軸方向に適宜移動し、かつ、支柱の土台２２ｇを中心として、回転駆動も可能である。すなわち、かかるロボットアーム２２であれば、サーボモーターやパルスモーターによって、３６０°方向の任意位置へ移動が可能であって、それにともない、切削部１６および火炎噴射部１８を所定位置に移動させることができる。
なお、ロボットアーム２２については、図示しないものの、切り替え機能を発揮する制御装置に接続されており、かかる制御装置を介して、ロボットアーム２２に取り付けてある切削部１６と、火炎噴射部１８とを適宜切り替えながら、バリ取り処理を効率的に実施することができる。
そして、作業エリアＣにて、固定した位置でそのままバリ取り処理が可能であって、バリ取り処理後の着脱も容易であることから、バリ取り処理エリアＢに移動した後も、樹脂成形品をほぼ水平方向に維持することが好ましい。
したがって、ロボットアーム２２における切削部１６および火炎噴射部１８が、ほぼ水平方向に維持された樹脂成形品の表面や縁部との間の一定距離、例えば、０．１〜１０ｃｍの間隔を保持しつつ、なぞるように進行することが好ましい。

（２）樹脂成形品
バリ取り（バリ取り仕上げも含む）を施される樹脂成形品としては、図４に示すような自動車用バンパが典型的である。また、樹脂成形品として、自動車用内装材、自動車用フロントパネル、自動車用シート等、各種自動車部品に適用することができる。これらの自動車部品は、大型樹脂成形品であって、複数の大小のバリが発生しやすい一方、外観上、安全上、平滑な表面が要求されるためである。
より具体的には、かかる自動車部品は、通常、ポリプロピレン樹脂（以下、ＰＰという。）や、それ以外のオレフィン樹脂を射出成形やブロー成形して得られる、内部が中空の樹脂成形品である。その成形直後には、周縁部に、比較的大きな円柱状バリや、平板状バリ、あるいは比較的小さく、薄皮的なバリを有していることがほとんどである。
したがって、本発明のバリ取り装置１０によって、比較的大きなバリ、例えば、直径１〜１５ｍｍ程度の円相当径を有する円柱状バリや、厚さ１〜１５ｍｍ程度の平板状バリに対しては、選択的に、切削処理を行なうことが好適である。
一方、比較的小さなバリ、例えば、直径０．０１〜１ｍｍ未満の円相当径を有する円柱状バリや、厚さ０．０１〜１ｍｍ未満の平板状バリに対しては、本発明のバリ取り装置１０によって、選択的に、火炎処理を行なうことが好適である。
なお、このような樹脂成型品の大きさは、一例であるが、横幅が１０００〜２０００ｍｍ、奥行きが２００〜８００ｍｍ、高さが２００〜５００ｍｍであり、全周の長さは樹脂成型品１個あたり、２０００〜５０００ｍｍである。
但し、複数の大きさや厚さ等のバリが発生する樹脂成形品であれば、このような寸法外であっても、本発明のバリ取り装置１０を好適に適用することができる。

２．固定具
また、図５に示すように、樹脂成形品１２の固定具１４は、所定の樹脂成形機から取り出され、周縁部にバリを有する樹脂成形品１２を保持するための載置台である。
かかる樹脂成形品１２の固定具１４は、図５に示すように、樹脂成形品１２である自動車用バンパ等の外形に対応すべく、両端部分が持ち上がった舟形のフレーム枠１４ａと、吸引装置１４ｂと、ストッパ１４ｃと、から構成してあることが好ましい。
このうち、フレーム枠１４ａは、樹脂成形品１２を支持し、所定場所に保持するための部材である。
また、吸引装置１４ｂは、吸引ホース等が省略してあるものの、フレーム枠１４ａとともに、所定場所に固定的に保持するための部材である。
さらに、ストッパ１４ｃは、樹脂成形品１２の一定方向の移動を規制して、樹脂成形品１２を所定場所に保持する際の位置きめの基準となる部材である。
すなわち、このように樹脂成形品１２の固定具１４を構成することにより、固定具１４の大きさや構造を簡略化しつつ、確実かつ迅速に所定場所に、樹脂成形品１２を保持することができるためである。したがって、自動車部品等のように、サイズが大きくて、かつ複雑形状を有する樹脂成形品に対しても、所定の固定具を含むコンパクトなバリ取り装置として、適用することができる。

また、図５に示す二つのストッパ１４ｃの当接部には、回転可能な円板部材１４ｄがそれぞれ設けてあり、樹脂成形品１２と当接した場合、奥行き方向には移動できなくなるが、横方向には、若干スライドして移動できるように構成してある。そのため、樹脂成形品１２について、フレーム枠１４ａの最も安定的な位置に、確実に保持することができる。
但し、比較的軟かく、かつ大きな樹脂成型品１２におけるバリ取りをする場合であっても、当該樹脂成型品１２を固定している最中に、その表面に対して損傷を起こさないために、あるいは樹脂成型品１２の滑り止めのために、図５に示すように、部分的に皮革１４ｇを巻きつけたフレーム枠１４ａを用いることがより好ましい。
なお、図６に例示するように、樹脂成型品１２に対する吸引装置１４ｂについては、吸引部１５ａと、弾性部材からなる吸引室１５ｂと、吸引部１５ａの圧力を調整するための圧力弁１５ｃと、から構成してあることが好ましい。
この理由は、このような吸引装置１４ｂであれば、基本的に弾性部材から構成されているため、比較的大きな樹脂成型品１２であっても、表面等に損傷を与えることなく、確実に固定することができるためである。

また、図７（ａ）〜（ｂ）に示すように、樹脂成形品１２の固定具１４が、稼動レール１４ｅ上に設けてあり、当該稼動レール１４ｅをまたぐように、シャッタ１４ｆが設けてあることが好ましい。図７（ａ）は、樹脂成形品１２を、作業エリアＣから、バリ取り処理エリアＢに、シャッタ１４ｆが開いた状態で、稼動レール１４ｅによって、移送される状況を示している。また、図７（ｂ）は、シャッタ１４ｆが閉じた状態で、バリ取り処理エリアＢにおける、樹脂成形品１２のバリ取り処理を実施するための状況を示している。
この理由は、このように構成することにより、稼動レール１４ｅおよびシャッタ１４ｆによって、樹脂成形品を着脱するための作業エリアＣと、バリ取り処理エリアＢと、を明確に分離することができるためである。また、このような稼動レール１４ｅを用いることにより、作業エリアＣにて、固定した水平位置でそのままバリ取り処理が可能となるとともに、バリ取り処理後の着脱も容易となるためである。
したがって、樹脂成形品の作業エリアＣを広く確保して、効率適に使用することができる。一方、バリ取り処理が終了した樹脂成形品１２を着脱しながら、同時に、バリ取り処理エリアＢにおいて、ロボットアーム２２を円滑かつ迅速に動作させて、別の樹脂成形品１２に対して、バリ取り処理することが可能となる。すなわち、このように構成することにより、ロボットアーム２２における切削部１６および火炎噴射部１８によるバリ取り作業を、さらに効率的かつ安全に行うことができる。

なお、図示しないものの、樹脂成形品１２の固定具１４を、稼動レール１４ｅおよび固定具１４の基台１４ｈに対して、クランプする際に、樹脂成形品１２の種類（形状や大きさの相違を含む）に対応して、複数のクランプを設けておくことが好ましい。すなわち、樹脂成形品１２の種類に対応させて固定具１４も変更し、それに合わせてクランプの位置や、クランプ自体を変えることが好ましい。
この理由は、樹脂成形品１２の種類に対応して、複数のクランプのうち、いずれかを選択するとともに、その情報が、制御装置に伝えられ、樹脂成形品１２の種類に対応して、切削部や火炎処理部による所定のバリ取り作業を間違いなく、自動的に実施することができるためである。よって、一連のバリ取り作業の中に、複数種の樹脂成形品１２が混在していたとしても、所定の切削部や火炎処理部による所定のバリ取り作業を、誤らずに自動的に実施することができる。

３．切削部
次いで、図８（ａ）〜（ｄ）を参照しながら、バリを構成する材料を切削するための切削部１６について説明する。
より具体的には、図８（ａ）〜（ｄ）に順次示すように、カッター（かみそり刃）、ナイフ、電源１６ｅを備えたレーザー装置（熱線装置）１６ｄ、円盤刃等を、ロボットアーム２２の先端部に備えることが好ましい。すなわち、比較的大きなバリに対しては、これらの切断治具を用いて、選択的に、切削処理を行なうことができる。なお、各切断治具における矢印は、移動方向や熱線の出射方向を示しており、その方向に沿って、バリが切除されることになる。
また、ロボットアーム２２については、図示しないものの、切り替え機能を発揮する制御装置に接続されており、かかる制御装置を介して、ロボットアーム２２に取り付けてある切削部１６を適宜切り替えながら、バリ取り処理を効率的に実施することができる。
なお、火炎噴射部及び切削部の駆動部の大きさや構造を簡略化等するために、図２に例示するように、上述した切削部１６と、後述する火炎噴射部１８とが、一つのロボットアーム２２に取り付けてあることが好ましい。

４．火炎噴射部
次いで、図２および図９を参照しながら、バリを構成する材料を溶融するための火炎を噴出する火炎噴射部１８について説明する。
かかる火炎噴射部１８は、図２に示すように、ロボットアーム２２の先端部２２ａに備えられており、樹脂成形品１２の形状に沿い、かつ、樹脂成形品１２のバリに対して火炎１８ｂを噴射するように駆動する部位であり、図９に示すバーナー１８ａが代表的である。
すなわち、比較的小さなバリに対しては、図２および図９に示すようなバーナー１８ａを備えた火炎噴射部１８を用いて、選択的に、火炎処理を行ない、表面を平滑化することができる。
また、火炎噴射部１８は、ロボットアーム２２の先端部２２ａに配設されていることから、ロボットアーム２２の動きに応じて、３６０°方向の任意位置へ移動および火炎噴射が可能である。
なお、バーナー１８ａの末端部については、図示しないものの、配管１８ｅを介して、可燃ガスを収容した燃料源と連通しており、適宜、可燃ガスを移送して、バーナー１８ａの出口において燃焼させることができる。

また、火炎噴射部１８の代表であるバーナー１８ａは、配管１８ｅを介して移送されるプロパンガスや天然ガス等の可燃ガスと、配管１８ｆを介して移送される空気とを、ジョイント部分１８ｄにて、均一に混合させて得られる燃料ガスに由来した火炎を噴射するための装置である。
ここで、火炎噴射部１８の形態は、特に制限されるものではないが、図２に示すようなバーナー１８ａとは若干形態が異なるが、例えば、図９に示すような複数のガス出口１８ａが並列的に配置されたガスバーナー１８ａを使用することが好ましい。
すなわち、並列的に、かつ横方向に配列されたガス入口１８ｂと、バーナー本体１８ｃと、バーナー延長部１８ｈと、ガス流量計１８ｋ、弁１８ｌと、ガス貯蔵部１８ｍ、１８ｎ等からなるガスバーナー１８ａが好適である。そして、二種類のガス入口１８ｉ、１８ｇから、ガス流量計１８ｋを介してそれぞれ導入されたＬＰＧガス及び酸素等は、圧力損失が可及的に少なくなるように、ガス出口１８ｂ付近まで混合されることがない、いわゆる先混合型バーナー１８ａであることが好ましい。
さらに、火炎を所定位置のみに噴射可能とし、予定外の箇所に放射されないよう、バーナー出口において、噴射方向、少なくとも噴射方向の上方側には、制御板１８ｐを設けることが好ましい。

また、燃料ガスや樹脂成形品の種類にもよるが、かかる火炎温度としては約５００〜１０００℃の範囲であり、火炎長さは約５〜４０ｍｍの範囲が好適である。そして、樹脂成型品のバリに対して、バーナー１８ａから火炎を噴射して、当該部分をバリ取りしながら溶融させて、平滑化する構成である。
なお、より選択的にバリ取り作業を実施するため、バーナー１８ａの先端孔の内径を０．２〜２．０ｍｍとして、火炎１８ｂを噴出させることが好ましい。

また、図１０に示すように、火炎噴射部１８が、パイロット着火方式を採用することが好ましい。
この理由は、このように火炎噴射部１８を構成することにより、バーナー１８ａ等に対して、何度も着火することによる着火部の耐久性や、火花が飛ぶことを抑制して、安全性を確保することができるためである。また、火炎噴射部１８においては、極め細かく着火および消火を繰り返すことにより、燃料ガスの消費を少なくすることができるとともに、二酸化炭素の発生量を少なくすることができるためである。
すなわち、火炎噴射部１８において、常に火炎を噴射しているとなると、大量の燃料ガスの消費が生じて、無駄になるばかりか、安全性についても劣る可能性がある。それに対して、パイロット着火方式を採用し、燃料ガスの消費が少ない種火を準備しておくことにより、燃料ガスの消費を著しく低下することができる。また、種火であることから、過剰発火等の問題も少なくなる。

なお、図１０に示すように、火炎検知手段１９によって、その状態を検知して、安全装置により、火炎噴射部１８における火炎照射を確実に中止したり、あるいは条件によっては、再び着火させたりすることが好ましい。
例えば、火炎検知手段１９として、紫外線光電管ウルトラビジョン（山武アドバンスオートメーションカンパニー製）１９ｂを備えることにより、種火１９ｃがついていることを確認することができる。その場合、仮に、種火１９ｃが消えたことが確認されると、種火１９ｃ用の燃料ガスの供給を止めることになる。さらに、別の火炎検知手段１９ａを備えることにより、種火１９ｃからバーナー１８ａに火が移って、ついていることや、バーナー１８ａから安定的に火炎が噴射されていることを確認することができる。
よって、このように複数の火炎検知手段１９ａ、１９ｂを備えた火炎噴射部１８を構成することにより、火炎噴射部１８の安全性や経済性を担保できるとともに、バリ取り作業の安定性を高度に保つことができる。

５．切り替え装置
次いで、切削処理および火炎処理をそれぞれ切り替えるための切り替え装置２０について説明する。
より具体的には、図１に示されるように、切り替え装置２０は、切削処理および火炎処理の切り替え機能を発揮する制御装置である。したがって、かかる制御装置を介して、ロボットアーム２２に取り付けてある切削部１６と、火炎噴射部１８との動作が切り替えられ、バリの大きさ等に対応して、最適なバリ取りを選択して、バリ取り処理を効率的に実施することができる。

なお、切り替え装置２０としての制御装置は、アームロボット２２の位置制御システムや樹脂成形品１２の形状記憶装置等を含むことが好ましい。
この理由は、このような制御装置を備えることにより、樹脂成形品１２の存在場所を正確に認識し、さらには、樹脂成形品１２の形状や大きさ等にかかわらず、火炎発生部において、均一かつ迅速なバリ取りが可能となるためである。
そして、制御装置において、樹脂成形品１２の位置や形状等を一旦認識し、記憶した後は、その認識した情報に基づいて、アームロボット２２を動作させ、確実にバリ取りを実施することができる。

６．第２の固定具
また、図１や図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、第１の実施の形態におけるバリ取り装置１０の変形例であるが、上述した固定具を第１の固定具１４としたときに、第２の固定具２４をさらに設けることが好ましい。
すなわち、第２の固定具２４として、第１の固定具１４に保持してバリ取り処理を実施した後の樹脂成形品１２を、当該第１の固定具１４の上方に設けて保持する固定具を備えることが好ましい。また、第２の固定具２４を上下動させるに際して、ラックアンドピニオン方式を採用することが好ましい。
この理由は、このように構成することにより、作業効率が２倍に引き上げられたバリ取り装置１０を提供することができるためである。また、ラックアンドピニオン方式を採用することにより、第２の固定具２４における左右の平衡バランスをとりやすくするためである。

次いで、図１１（ａ）〜（ｃ）を参照して、第１の固定具１４および第２の固定具２４を用いて、バリ取り効率を高めたバリ取り処理について説明する。なお、図１１（ａ）〜（ｃ）において、左側に、バリ取り装置１０の側面図を示し、右側に、バリ取り装置１０の正面図を示している。
まず、図１１（ａ）に示すように、作業エリアＣから移送された樹脂成形品１２につき、バリ取り処理エリアＢにおいて、シャッタ１４ｆを閉じた状態で、第１の固定具１４に保持された樹脂成形品１２のバリ取りを実施する。その際、第２の固定具２４は、上方に待機している状態である。
次いで、バリ取りが終了すると、シャッタ１４ｆを開けるとともに、第１の固定具１４に保持された樹脂成形品１２を、作業エリアＣに移動する。

次いで、図１１（ｂ）に示すように、上方に待機していた第２の固定具２４が、バリ取りされた樹脂成形品１２を、左右の吸引装置２４ａにより固定した状態で、上方に持ち上げる。なお、第２の固定具２４が上方に持ち上げる直前には、第１の固定具１４は、吸引動作を中止し、バリ取りされた樹脂成形品１２をフリー状態にしておく。
そして、第１の固定具１４が空状態となるので、そこに新たな樹脂成形品１２を載置して、吸引動作によって固定する。この新たな樹脂成形品１２については、シャッタ１４ｆを開けて、新たな樹脂成形品１２を、バリ取り処理エリアＢに移動させることになる。

次いで、図１１（ｃ）に示すように、新たな樹脂成形品１２を、バリ取り処理エリアＢに移動させた後、シャッタ１４ｆを降ろして、新たな樹脂成形品１２につき、バリ取り処理を実施する。それと同時に、第２の固定具２４が保持した状態で、バリ取りされた樹脂成形品１２が作業エリアに下りてくる。そこで、第２の固定具２４の吸引装置２４ａによる吸引を解除し、バリ取りされた樹脂成形品１２を着脱する。すると、第２の固定具２４は、再び、図１１（ａ）に示すように、第２の固定具２４は、上方に待機している状態となる。

したがって、図１１（ａ）〜（ｃ）に示す動作を繰り返すことにより、樹脂成形品の作業エリアＣを広く確保することができる一方、第１の固定具１４および第２の固定具２４を用いて、樹脂成形品１２の着脱をしながら、同時に、バリ取り処理エリアＢにおいて、ロボットアーム２２を円滑かつ迅速に動作して、バリ取り処理することが可能となる。
すなわち、このように第１の固定具１４および第２の固定具２４を備えて構成し、実施することにより、ロボットアーム２２の運転作業、すなわち、樹脂成形品１２に対する切削処理や火炎処理をさらに効率的かつ安全に行うことができる。

７．バリ回収部
また、図５に示すように、切り取ったバリを、一箇所に集めるためのバリ回収部１４ｉを設けることが好ましい。
より具体的には、かかるバリ回収部１４ｉは、例えば、箱型の貯蔵箇所として構成されており、かつ、その取り出しが容易なように、基体１４ｈの内部であって、稼動レール１４上に配置してあり、固定具１４としてのフレーム枠１４ａおよび吸引装置１４ｂ等といっしょに、移動可能な構成としてあることが好ましい。

８．筐体
また、図１に示すように、樹脂成型品１２の固定具１４、バーナー１８ａ、およびロボットアーム２２は、直方体状に組み立てられた筐体３０中に収容されている。
すなわち、筐体３０中に収容されることにより、火炎噴射部１８や切削部１６の安全性や経済性を担保できるとともに、ロボットアーム２２の駆動によるバリ取り作業の安定的実施を保つことができる。
また、バリ取り装置１０の下部、すなわち、筐体３０の下部には、２つの稼動レール１４ｅが取り付けてある。すなわち、バリを有する樹脂成型品１２を取り付ける際には、固定具１４を、作業エリアＣに固定して、迅速に実施することができる。一方、樹脂成型品１２について、バリ取りを実施しようとする際には、固定具１４に保持された樹脂成型品１２を、バリ取り処理エリアＢに移動して、迅速かつ安全的に実施することができる。

［第２の実施の形態］
第２の実施の形態は、切削処理および火炎処理を行なって、固定具に保持された状態の樹脂成形品のバリ取りをするためのバリ取り方法であって、固定具に、樹脂成形品を保持するための固定工程と、樹脂成形品に対して切削処理を行なうための切削処理工程と、樹脂成形品に対して火炎処理を行なう火炎処理工程と、切削処理および火炎処理をそれぞれ切り替えるための切り替え工程と、を含むバリ取り方法である。
以下、第２の実施の形態のバリ取り方法の態様を、図１２に示す製造フローチャートに沿って、具体的に説明する。

１．準備工程
図１２に、Ｓ１として示すように、バリ取り装置の使用を開始する前に、樹脂成型品のバリ取り作業をさらに効率化するために、準備工程を設けて、樹脂成型品の表面を洗浄したり、表面の均一化処理を施したりすることが好ましい。
この理由は、樹脂成型品の表面に剥離剤等が付着している場合には、樹脂成型品の固定性が低下したり、樹脂成型品のバリ取り効率が低下したりする場合があるためである。

また、樹脂成型品のバリ取り作業をさらに効率化するために、樹脂成型品の温度のばらつきを一定にすることが好ましい。より具体的には、樹脂成型品を加温したりして、その温度のばらつきを±３０℃の範囲にすることが好ましく、±２０℃の範囲にすることがより好ましく、±１０℃の範囲にすることがさらに好ましい。
この理由は、樹脂成型品の温度がばらつくと、樹脂成型品のバリ取り効率が低下したり、バリ取りが不十分になったりする場合があるためである。
なお、樹脂成型品の構成材料にもよるが、具体的に、樹脂成型品の実際の温度を２０〜８０℃の範囲内の値に制御することが好ましく、３０〜７０℃の範囲内の値に制御することがさらに好ましい。

２．固定工程
まず、図１２に、Ｓ２として示すように、固定工程を実施し、ブロー成形機から取り出された周縁部にバリをもつ樹脂成型品１２を、フレーム状の固定具１４上に、吸引装置１４ｂを介して固定する。すなわち、図４に示すように、樹脂成形品の固定工程は、所定の装置（吸引装置１４ｂ）を用いて、樹脂成形品１２を所定位置（固定具１４）に保持する工程である。
この際、樹脂成型品およびバリは、それらが分断された後も、それらの相対的な位置関係に変化が生じないように、吸引装置１４ｂによって、樹脂成型品１２の固定具１４上に保持されている。
なお、このバリ取り装置１０においては、固定具１４として、フレーム枠１４ａおよび吸引装置１４ｂから構成してある例を示したが、本発明はこれに限られるものではない。
例えば、別な固定具１４としては、樹脂材料からなるブロック状の部材、金属または樹脂材料からなるピン状の部材とすることもできる。

３．切削工程
切削工程は、図１２に、Ｓ３として示すように、バリ取り装置を起動させて、樹脂成型品の比較的大きなバリを取る工程である。
より具体的には、カッター、ナイフ、レーザー（熱線）等の切断治具１６を、ロボットアーム２２の先端部に備えた切削部によって、比較的大きなバリを選択的に、切削処理することができる。
逆に、比較的大きなバリについても、後述する火炎処理により切断除去しようとすると、過度に時間がかかって、樹脂成形品を損傷させてしまうという問題が見られた。一方、比較的小さなバリについても、切削処理によって取ろうとすると、やはり過度に時間がかかるばかりか、樹脂成型品の表面を損傷しやすいという問題が見られた。
したがって、切削工程において、所定の大きさのバリ取りについて選択的に切削することにより、確実、効率的、かつ経済的に、対象となるバリを取り除くことができる。

４．火炎処理工程
火炎処理工程は、図１２に、Ｓ４として示すように、ロボットアームの先端部に備えられたバーナーを、樹脂成形品の形状に沿って、かつ、樹脂成形品のバリに対して火炎を噴射して、表面の小さなバリを除去する工程である。
したがって、バリ取り装置１０を起動させ、さらに、図示しない火炎発生源およびロボットアーム２２を動作して、バーナー１８から、火炎温度が約８００℃で、火炎長さが約５〜４０ｍｍの火炎を、樹脂成型品１２のバリ部分に噴出させるとともに、図示しない制御装置を介して、バーナー１８を樹脂成型品１２の周縁部に沿って走査する。
なお、バリ取り装置１０においては、樹脂成型品１２の周縁部から１〜１．５ｍｍの幅にわたって、すなわち、樹脂成型品１２に残るバリの幅が１〜１．５ｍｍの幅になるように、バーナー１８から火炎を噴出させることが好ましい。

５．切替工程
次いで、図１２に、Ｓ５として示すように、切削処理および火炎処理をそれぞれ切り替えるための切替工程について説明する。
より具体的には、比較的大きなバリについては、切削処理を選択して除去し、比較的小さなバリについては、火炎処理を選択して除去することにより、短時間で処理できるばかりか、樹脂成型品の表面を損傷しやすいという問題も解決することができる。
すなわち、切替工程は、所定の切削処理および火炎処理をそれぞれ切り替える工程である。

例えば、比較的大きなバリと、比較的小さなバリとを有する樹脂成形品については、通常、上述した切削処理（Ｓ３）を所定時間実施し、次いで、上述した火炎処理（Ｓ４）を所定時間実施するように、切替工程を実施することが好ましい。
もちろん、例えば、比較的大きなバリの個数が少ないような場合には、上述した火炎処理（Ｓ４）を先に実施し、その後、上述した切削処理（Ｓ３）を実施するように、切替工程を実施することも好ましい。
また、比較的大きなバリと、比較的小さなバリとの位置関係によるが、両端部に比較的大きなバリがそれぞれあるような場合には、一端部につき、上述した切削処理（Ｓ３）を所定時間実施し、次いで、中間部分について、上述した火炎処理（Ｓ４）を所定時間実施し、再度、もう一端部につき、上述した切削処理（Ｓ３）を所定時間実施するように、切替工程を実施することも好ましい。

６．着脱工程
着脱工程は、図１２に、Ｓ６として示すように、バリ取り方法によって、バリ取りした樹脂成形品を取り外す一方、次に処理すべき樹脂成形品を固定する工程である。
より具体的には、バリを有する樹脂成型品を取り付ける際には、バリ取り装置を、着脱エリアに固定して、迅速に実施することができる。一方、樹脂成型品について、バリ取りを実施しようとする際には、バリ取り装置を、処理エリアに移動して、迅速かつ安全的に実施することができる。
すなわち、着脱工程は、バリ取りの処理前の樹脂成形品およびバリ取りの処理後の樹脂成形品をそれぞれ着脱する工程である。
なお、着脱工程の実施については、人力でも十分行なうことができるが、さらにロボットアーム等を用いて、作業効率を高めることも好ましい。

以上、詳述したように、本発明のバリ取り装置及びバリ取り方法においては、所定の固定具と、所定の火炎噴射部と、所定の切削部と、所定の切り替え装置と、を含むことにより、樹脂成形品のバリの大きさや形状等に対応して、切削処理と、火炎処理とを選択的に実施できるようになった。もちろん、第一回目のスキャンでは、切削処理のみを行ない、次いで、第二回目のスキャンでは、火炎処理のみを行なうこともできるようになった。
したがって、本発明のバリ取り装置及びバリ取り方法によれば、例えば、自動車部品等の大きな樹脂成形品に適用した場合であっても、短時間で、効果的にバリ取りすることができるようになった。
この結果、本発明のバリ取り装置及びバリ取り方法によれば、樹脂成形品の製造原価を大幅に低減できるようになった。

バリ取り装置の基本的構成を示す図である。 カッターを備えた切削部と、バーナーを備えた火炎噴射部とが、一つのロボットアームに取り付けてある状態を説明するために供する図である。 ロボットアームの三次元方向の動作および回転動作を説明するために供する図である。 樹脂成形品の一例としての自動車用バンパを示す図である。 樹脂成形品の固定具を説明するために供する図である。 吸引部と、吸引室とから構成してある吸引装置を示す図である。 （ａ）〜（ｂ）は、樹脂成形品の固定具における稼動レールと、シャッタとの関係を説明するために供する図である。 （ａ）〜（ｄ）は、切削部の各種態様を説明するために供する図である。 火炎噴射部（バーナー）を説明するために供する図である。 火炎噴射部のパイロット着火方式を説明するために供する図である。 第２の固定具を説明するために供する図である。 第２の実施形態に係る製造フローチャートを示す図である。 従来のバリ取り装置の構成を示す図である（その１）。 従来のバリ取り装置の構成を示す図である（その２）。

符号の説明

１０：バリ取り装置、１２：樹脂成形品、１４：固定具、１４ａ：フレーム枠、１４ｂ：吸引装置、１４ｃ：ストッパ、１４ｄ：円板部材、１４ｅ：稼動レール、１４ｆ：シャッタ、１４ｇ：革部材、１４ｈ：基台、１４ｉ：回収部、１５ａ：吸引部、１５ｂ：吸引室、１６：切削部、１８：火炎噴射部、２０：切り替え装置（制御装置）、２２：ロボットアーム、２４：第２の固定具、３０：筐体、３０ａ〜３０ｃ：壁パネル

Claims (8)

1. 切削処理および火炎処理を行なって、樹脂成形品のバリ取りをするためのバリ取り装置であって、
   前記樹脂成形品を所定位置に保持するための固定具と、
   前記樹脂成形品に対して切削処理を行なうための切削部と、
   前記樹脂成形品に対して火炎処理を行なうための火炎噴射部と、
   前記切削処理および火炎処理をそれぞれ切り替えるための切り替え装置と、
   を含むことを特徴とするバリ取り装置。
2. 前記切削部と、火炎噴射部とが、一つのロボットアームに取り付けてあることを特徴とする請求項１に記載のバリ取り装置。
3. 前記火炎噴射部が、パイロット着火方式であることを特徴とする請求項１または２に記載のバリ取り装置。
4. 前記固定具が、稼動レール上に設けてあり、当該稼動レールをまたぐように、シャッタが設けてあることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のバリ取り装置。
5. 前記固定具が、フレーム枠および吸引装置から構成してあることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のバリ取り装置。
6. 前記固定具を第１の固定具としたときに、当該第１の固定具に保持してバリ取り処理を実施した後の樹脂成形品を、当該第１の固定具の上方に、一時的に固定保持するための第２の固定具をさらに設けることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のバリ取り装置。
7. 切削処理および火炎処理を行なって、固定具に保持された状態の樹脂成形品のバリ取りをするためのバリ取り方法であって、
   前記固定具に、前記樹脂成形品を保持するための固定工程と、
   前記樹脂成形品に対して切削処理を行なうための切削処理工程と、
   前記樹脂成形品に対して火炎処理を行なう火炎処理工程と、
   前記切削処理および火炎処理をそれぞれ切り替えるための切り替え工程と、
   を含むことを特徴とするバリ取り方法。
8. 前記固定具を第１の固定具としたときに、当該第１の固定具に保持してバリ取り処理を実施した後の樹脂成形品を、当該第１の固定具の上方に設けてある第２の固定具によって、一時的に固定保持する工程を含むことを特徴とする請求項７に記載のバリ取り方法。

Images