JP2008114458A - バリ取り装置及びバリ取り方法、並びに樹脂製品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂成形品の表面を損傷することなく容易にバリを除去することが可能なバリ取り装置を提供する。
【解決手段】本発明の一実施形態に係るバリ取り装置１は、樹脂成形時に型枠の隙間によって樹脂成形品の表面に生じるバリを除去するための装置において、バリを含む領域において、バリの長さの２倍以上のビーム径を有すると共にガウス分布状のビームプロファイルを有するレーザ光を生成するレーザ光生成手段２４，２６，２８と、レーザ光のビームプロファイルにおける裾部分がバリに入射するように、樹脂成形品Ｗに対するレーザ光の照射位置を決定する位置決め手段３０と、レーザ光をバリに沿ってスキャンするように、樹脂成形品Ｗ及びレーザ光生成手段２４の何れか一方を移動する移動手段３０とを備える。
【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、並びに樹脂製品の製造方法に関するものである。

二つ以上の型枠を用いる樹脂成形では、型枠同士の接合部の隙間によって樹脂成形品の表面にバリが生じることがある。従来、このような樹脂成形の際に発生するバリを除去するための装置として、レーザ光を用いたバリ取り装置が知られている（例えば、特許文献１〜４）。このバリ取り装置では、バリにレーザ光をスキャン照射することによって、バリを加熱、気化させる。
特開２００５−２３１１７２号公報 特開２００４−１２６３７７号公報 特開昭６３−１２４５３７号公報 特開平５−３１５３７８号公報

しかしながら、レーザ光の照射条件によって樹脂成形品本体にもレーザ光が入射してしまい、樹脂成形品本体の表面が損傷してしまう。

そこで、本発明は、樹脂成形品の表面を損傷することなく容易にバリを除去することが可能なバリ取り装置及びバリ取り方法、並びに樹脂製品の製造方法を提供することを目的としている。

本願発明者らは、様々な実験を行い、レーザ光のガウス分布の裾部分を用いることによって、樹脂成形品の表面を損傷することなく容易にバリを除去することができることを見出した。

そこで、本発明のバリ取り装置は、樹脂成形時に型枠同士の接合部の隙間によって生じるバリであって、樹脂成形品の表面から該表面に略垂直な垂直方向及び該表面に平行な平行方向に延びる当該バリを除去するためのバリ取り装置において、（１）垂直方向と平行方向とで形成されるバリを含む領域において、バリの垂直方向の長さの２倍以上のビーム径を有すると共にガウス分布状のビームプロファイルを有するレーザ光を生成するレーザ光生成手段と、（２）レーザ光のビームプロファイルにおける裾部分が少なくともバリに垂直方向及び平行方向に交差する方向から入射するように、樹脂成形品に対するレーザ光の照射位置を決定する位置決め手段と、（３）レーザ光を平行方向にスキャンするように、樹脂成形品及びレーザ光生成手段の何れか一方を移動する移動手段とを備える。

このバリ取り装置によれば、レーザ光生成手段によってバリの長さに比べてビーム径が大きいレーザ光が生成され、このレーザ光のガウス分布における裾部分、すなわちレーザ光の強度が弱い部分が位置決め手段によってバリに入射される。したがって、このバリ取り装置によれば、高精度な位置決めを行うことなくレーザ光のガウス分布における更に裾部分が樹脂成形品の表面に入射されても、移動手段による樹脂成形品に対するレーザ光のスキャン速度を調整することによって、樹脂成形品の表面を損傷することなく容易にバリを除去することができる。

上記した位置決め手段は、樹脂成形品の表面に対するレーザ光の入射角度がバリに対するレーザ光の入射角度より小さくなるように、樹脂成形品に対するレーザ光の照射位置を決定することが好ましい。

一般に、加工対象物に対する入射角度が垂直であるほど、レーザ光から加工対象物へ大きなエネルギーが伝達される。このバリ取り装置によれば、位置決め手段によって樹脂成形品の表面に対するレーザ光の入射角度がバリに対するレーザ光の入射角度より小さくなるので、樹脂成形品の表面の損傷をより防止することができる。

上記したバリ取り装置は、バリに対するレーザ光の入射角度が垂直であることが好ましい。これによれば、効率よくバリを除去することができる。

また、上記したバリ取り装置は、（４）加工前の樹脂成形品を外部から搬入すると共に加工後の樹脂成形品を外部へ搬出する搬送手段と、（５）レーザ光生成手段と、位置決め手段と、移動手段と、搬送手段とを統括的に制御する制御手段とを更に備えることが好ましい。この構成によれば、バリ取り装置を自動化することができる。

また、上記したバリ取り装置は、（６）レーザ光をバリへ導光するためのライトガイドを更に備えることが好ましい。この構成によれば、ライトガイドによって導光性能を向上することができるので、レーザ光が樹脂成形品の表面に入射することを抑制することができる。したがって、樹脂成形品の表面の損傷をより防止することができる。

上記したライトガイドは、樹脂成形品の表面に接触しており、樹脂成形品の熱伝導率より高い熱伝導率を有することが好ましい。この構成によれば、ライトガイドが樹脂成形品の表面に対してヒートシンクとして機能するので、熱に起因する樹脂成形品の表面の損傷を防止することができる。

また、上記したライトガイドは、樹脂成形品の表面に沿う表面に反射膜を有することが好ましい。この構成によれば、反射膜によって導光性能を向上することができるので、レーザ光が樹脂成形品の表面に入射することを抑制することができる。したがって、この構成によれば、樹脂成形品の表面の損傷をより防止することができる。

上記した樹脂成形品のバリを含む領域には不活性ガスが流れていることが好ましい。これによれば、不活性ガスによって樹脂成形品の表面を冷却することができるので、熱に起因する樹脂成形品の表面の損傷を防止することができる。また、不活性ガスによって気化した樹脂（バリ）を除去することができるので、この気化した樹脂によるレーザ光学系やライトガイドなどの汚染を防止することができる。

本発明のバリ取り方法は、樹脂成形時に型枠同士の接合部の隙間によって生じるバリであって、樹脂成形品の表面から該表面に略垂直な垂直方向及び該表面に平行な平行方向に延びる当該バリを除去するためのバリ取り方法において、（１）垂直方向と平行方向とで形成されるバリを含む領域において、バリの垂直方向の長さの２倍以上のビーム径を有すると共にガウス分布状のビームプロファイルを有するレーザ光を生成するレーザ光生成工程と、（２）レーザ光のビームプロファイルにおける裾部分が少なくともバリに垂直方向及び平行方向に交差する方向から入射すると共に、樹脂成形品の表面に対するレーザ光の入射角度がバリに対するレーザ光の入射角度より小さくなるように、樹脂成形品に対するレーザ光の照射位置を決定する位置決め工程と、（３）レーザ光を平行方向にスキャンするように、樹脂成形品及びレーザ光の照射位置の何れか一方を移動する移動工程とを有する。

このバリ取り方法によれば、レーザ光生成工程においてバリの長さに比べてビーム径が大きいレーザ光が生成され、このレーザ光のガウス分布における裾部分、すなわちレーザ光の強度が弱い部分が位置決め工程においてバリに入射される。したがって、このバリ取り方法によれば、高精度な位置決めを行うことなくレーザ光のガウス分布における更に裾部分が樹脂成形品の表面に入射されても、移動工程における樹脂成形品に対するレーザ光のスキャン速度を調整することによって、樹脂成形品の表面を損傷することなく容易にバリを除去することができる。また、このバリ取り方法によれば、位置決め工程において樹脂成形品の表面に対するレーザ光の入射角度がバリに対するレーザ光の入射角度より小さくなるので、樹脂成形品の表面の損傷をより防止することができる。

本発明の樹脂製品の製造方法は、型枠を用いた樹脂成形によって樹脂製品を製造する樹脂製品の製造方法において、樹脂成形時に型枠同士の接合部の隙間によって生じるバリであって、樹脂成形品の表面から該表面に略垂直な垂直方向及び該表面に平行な平行方向に延びる当該バリを除去するためのバリ取り工程を有する。このバリ取り工程は、上記したバリ取り方法におけるレーザ光生成工程と、位置決め工程と、移動工程とを含む。

この樹脂製品の製造方法によれば、上述したように、樹脂成形品の表面、すなわち樹脂製品の表面を損傷することなく容易にバリを除去することができる。

本発明によれば、樹脂成形品の表面を損傷することなく容易にバリを除去することが可能なバリ取り装置及びバリ取り方法、並びに樹脂製品の製造方法が得られる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
［第１の実施形態］

図１は、本発明の第１の実施形態に係るバリ取り装置の構成を示す図であり、図２は、図１に示すバリ取り装置の電気的接続を示す図である。図１及び図２に示すバリ取り装置１は、樹脂成形時に型枠同士の接合部の隙間によって生じるバリであって、樹脂成形品（以下、ワークという。）の本体部（以下、ベース部という。）の表面（以下、ベース面という。）に形成された樹脂性のバリを除去するための装置である。

このバリ取り装置１は、遮光用シールドボックス１０、二つのワークパレット１２，１４と、搬入用ロボット１６と、搬出用ロボット１８と、固定冶具２０と、移動ステージ２２と、照射ヘッド２４と、光ファイバ２６と、レーザ光源２８と、レーザ移動用ロボット３０と、ＰＣ（Personal Computer）３２とを備えている。

本実施形態では、搬入用ロボット１６及び搬出用ロボット１８が、特許請求の範囲に記載した搬送手段として機能し、照射ヘッド２４、光ファイバ２６及びレーザ光源２８が、特許請求の範囲に記載したレーザ光生成手段として機能する。また、レーザ移動用ロボット３０が、特許請求の範囲に記載した位置決め手段及び移動手段として機能し、ＰＣ３２が、特許請求の範囲に記載した制御手段として機能する。

遮光用シールドボックス１０は、レーザ加工時にレーザ光が外部へ漏れることを防止する。遮光用シールドボックス１０における互いに対向する側壁には、それぞれ、ワークを搬送するための遮光用扉１０ａ，１０ｂが設けられている。遮光用シールドボックス１０に対して遮光用扉１０ａ側にはワークパレット１２と搬入用ロボット１６とが設けられており、遮光用シールドボックス１０に対して遮光用扉１０ｂ側にはワークパレット１４と搬出用ロボット１８とが設けられている。

ワークパレット１２には加工前のワークＷが搭載されている。搬入用ロボット１６は、ワークパレット１２上のワークＷを、遮光用扉１０ａから遮光用シールドボックス１０内へ搬入し、固定冶具２０に取り付ける。

同様に、搬出用ロボット１８は、加工後のワークを固定冶具２０から取り外して、遮光用扉１０ｂから遮光用シールドボックス１０外へ搬出し、ワークパレット１４上に置く。

固定冶具２０は、遮光用シールドボックス１０内に設けられており、移動ステージ２２によって遮光用扉１０ａ，１０ｂ方向にスライド可能となっている。また、固定冶具２０は、水平方向に回転可能となっており、ワークの取り付け、取り外しを容易にする。固定冶具２０の上方には、照射ヘッド２４が設けられている。

照射ヘッド２４は、遮光用シールドボックス１０内に設けられており、光ファイバ２６を介して遮光用シールドボックス１０外に設けられたレーザ光源２８に接続されている。

図３は、ワークの加工部付近におけるレーザ光の強度分布を示す図である。図３には、バリＷｖを有するワークＷの一部も示されている。このように、バリＷｖは、型枠同士の接合部の隙間によって、ベース部Ｗｂのベース面Ｗｓからこのベース面Ｗｓに略垂直な垂直方向Ｘ及びベース面Ｗｓに平行な平行方向Ｙに延びるように形成されている。

図３に示すように、照射ヘッド２４は、ワークＷの加工部、すなわち垂直方向Ｘと平行方向Ｙとで形成されるバリＷｖを含む領域Ａにおいて、バリＷｖの垂直方向Ｘの平均長さの２倍以上のビーム径を有すると共に、ガウス分布状のビームプロファイルＬｐを有するレーザ光を出力する。照射ヘッド２４は、レーザ移動用ロボット３０に支持されている。

レーザ移動用ロボット３０は、照射ヘッド２４の位置を調整することによって、ワークＷに対するレーザ光の照射位置を決定する。具体的には、レーザ移動用ロボット３０は、図３に示すように、レーザ光のビームプロファイルＬｐにおける裾部分Ｌｐｓが少なくともバリＷｖに垂直方向Ｘ及び前記平行方向Ｙに交差する方向Ｚから入射するように、照射ヘッド２４の位置を調整する。例えば、ビーム径を半値幅で定義すると、このビームの外径部分、すなわち外縁部分（レーザ光のビームプロファイルＬｐにおける裾部分Ｌｐｓに相当）が少なくともバリＷｖに入射するように照射ヘッド２４の位置を調整することが好ましい。更に、レーザ移動用ロボット３０は、ワークＷのベース部Ｗｂに対するレーザ光の入射角度θｂがバリに対するレーザ光の入射角度θｖより小さくなるように、照射ヘッド２４の位置を調整する。本実施形態では、バリＷｖに対するレーザ光の入射角度θｖが９０度となるように、レーザ移動用ロボット３０が照射ヘッド２４の位置を調整する。

また、レーザ移動用ロボット３０は、遮光用扉１０ａ，１０ｂ方向に直交する水平方向に照射ヘッド２４を移動することによって、レーザ光を平行方向Ｙ、すなわちワークＷにおけるベース部Ｗｂのベース面Ｗｓに沿ってスキャンする。なお、スキャンする際のレーザ発振は、パルス発振又は連続発振の何れでもよい。

ＰＣ３２は、これらの各部動作を統括的に制御する。特に、ＰＣ３２は、各部動作のシーケンスを制御する。

次に、バリ取り装置１の動作を説明すると共に、本発明の実施形態に係るバリ取り方法についても説明する。このバリ取り方法は、ワーク搬入工程と、レーザ光生成工程と、位置決め工程と、移動工程と、ワーク搬入工程とを有する。

バリ取り装置１が起動すると、搬入用ロボット１６、搬出用ロボット１８、固定冶具２０、移動ステージ２２、照射ヘッド２４及びレーザ移動用ロボット３０が初期位置、初期状態に復帰し、レーザ光源２８がスタンバイ状態となる。また、ＰＣ３２が、各部に指令を送信し、図４に示すように各部を動作させる。図４は、図１及び図２に示すＰＣ３２の制御処理を示すフローチャートである。
（ワーク搬入工程）

まず、搬入用ロボット１６が、所定位置に設けられたワークパレット１２上における加工前のワークＷを把持する（ステップＳ０１）。その後、搬入用ロボット１６は、遮光用扉１０ａ側へ、すなわちワーク取付位置へ移動する。一方、固定冶具２０が移動ステージ２２によってワーク取付位置へ移動されると共に１８０度回転する（ステップＳ０２）。その後、遮光用扉１０ａが開き、搬入用ロボット１６がワークＷを固定冶具２０に取り付ける（ステップＳ０３）。その後、遮光用扉１０ａが閉じ、固定冶具２０が移動ステージ２２によって移動ステージ２２の中央部、すなわち加工位置へ移動されると共に１８０度回転する（ステップＳ０４）。
（位置決め工程）

次いで、レーザ移動用ロボット３０が、レーザ光のビームプロファイルＬｐにおける裾部分Ｌｐｓが少なくともバリＷｖに入射すると共に、ワークＷのベース部Ｗｂに対するレーザ光の入射角度θｂがバリＷｖに対するレーザ光の入射角度θｖより小さくなるように、照射ヘッド２４を移動する（ステップＳ０５）。
（レーザ光生成工程）

次いで、レーザ光源２８がレーザ光の出力を開始すると、バリＷｖを含む領域Ａにおいて、バリＷｖの長さの２倍以上のビーム径を有するレーザ光が照射ヘッド２４から出力される（ステップＳ０５）。
（移動工程）

次いで、レーザ移動用ロボット３０が照射ヘッド２４を移動することによってレーザ光をスキャンする。これによってワークＷのバリ取り加工が行われる（ステップＳ０５）。
（ワーク搬出工程）

レーザ光のスキャンが終了すると、レーザ光源２８がレーザ光の出力を停止すると共に、レーザ移動用ロボット３０が照射ヘッド２４を初期位置に復帰させる（ステップＳ０６）。その後、固定冶具２０が移動ステージ２２によって遮光用扉１０ｂ側へ、すなわちワーク取出位置へ移動される。一方、搬出用ロボット１８が、ワーク取出位置へ移動する（ステップＳ０７）。その後、遮光用扉１０ｂが開き、搬出用ロボット１８が加工後のワークを固定冶具２０から取り外す（ステップＳ０８）。その後、搬出用ロボット１８は、加工後のワークをワークパレット１４上に置く。一方、遮光用扉１０ｂが閉じ、固定冶具２０が移動ステージ２２によって初期位置へ復帰されると共に、搬出用ロボット１８が初期位置、初期状態へ復帰する（ステップＳ０９）。

次いで、ＰＣ３２によって、加工前のすべてのワークＷの加工が終了したか否かが判定される（ステップＳ１０）。加工前のすべてのワークＷの加工が終了していない場合にはステップＳ０１へ戻り、次の加工前のワークＷに対して上記した加工が繰り返される。一方、加工前のすべてのワークＷの加工が終了した場合には、加工処理が終了される。

次に、バリ取り装置１によるバリ取り加工の実施例を示す。本実施例における各条件は以下の通りである。
レーザ光のビーム径：１．６ｍｍΦ
レーザ光の平均強度：１８Ｗ
レーザ光のスキャン速度：１００ｍｍ／ｓｅｃ
ワークのベース部及びバリの材料：ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）
バリの長さ：約２００μｍ

図５（ａ）は、加工前のワークの加工部付近を示す図であり、図５（ｂ）は、加工後のワークの加工部付近を示す図である。図５に示すように、本実施例のバリ取り装置１によれば、ベース部Ｗｂを損傷することなく容易にバリＷｖを除去することができた。更なる実験を行ったところ、本実施例のバリ取り装置１によれば、長さが約５００μｍまでの樹脂性のバリをも除去することができた。

このように、第１の実施形態のバリ取り装置１によれば、照射ヘッド２４、光ファイバ２６及びレーザ光源２８によってバリＷｖの長さに比べてビーム径が大きいレーザ光が生成され、このレーザ光のガウス分布における裾部分Ｌｐｓ、すなわちレーザ光の強度が弱い部分がレーザ移動用ロボット３０によってバリＷｖに入射される。したがって、第１の実施形態のバリ取り装置１によれば、高精度な位置決めを行うことなくレーザ光のガウス分布における更に裾部分がベース部Ｗｂに入射されても、ワークＷに対するレーザ光のスキャン速度を調整することによって、ベース部Ｗｂを損傷することなく容易にバリＷｖを除去することができる。

一般に、ワークＷに対する入射角度が垂直であるほど、レーザ光からワークＷへ大きなエネルギーが伝達される。このバリ取り装置によれば、レーザ移動用ロボット３０によってワークＷのベース部Ｗｂのベース面Ｗｓに対するレーザ光の入射角度θｂがバリＷｖに対するレーザ光の入射角度θｖより小さくなるので、ベース部Ｗｂの損傷をより防止することができる。

また、一般に、ワークＷのベース部Ｗｂの熱容量はバリＷｖの熱容量に比べて大きいので、ベース部Ｗｂの損傷をより防止することができる。

また、本発明のバリ取り方法によれば、上記したレーザ光生成工程と、位置決め工程と、移動工程とを有するので、樹脂成形品の表面を損傷することなく容易にバリを除去することができる。

また、本発明の樹脂製品の製造方法によれば、樹脂成形時に型枠同士の接合部の隙間によって生じたバリを除去するためのバリ取り工程として、上記したレーザ光生成工程と、位置決め工程と、移動工程とを有するので、樹脂製品の表面を損傷することなく容易にバリを除去することができる。
［第２の実施形態］

本発明の第２の実施形態に係るバリ取り装置について説明する。第２の実施形態のバリ取り装置は、第１の実施形態のバリ取り装置１において固定冶具２０がライトガイド４０を備えている構成で第１の実施形態と異なっている。

図６は、第２の実施形態に係るライトガイド４０を示す図である。図６に示すライトガイド４０は、固定冶具２０に支持されている。ライトガイド４０は、断面逆台形状をなしており、平行方向Ｙ、すなわちレーザ光のスキャン方向（図６における表裏方向）に延びている。ライトガイド４０は、逆台形状における上面側から入射するレーザ光を下面側へ導光する。ライトガイド４０の下面は、ワークＷのバリＷｖ及びバリＷｖ付近のベース部Ｗｂに接触している。ライトガイド４０の材料には、樹脂や空気の熱伝導率に比べて高い熱伝導率を有するガラスなどが用いられる。

第２の実施形態のバリ取り装置でも、第１の実施形態と同様な利点を得ることができる。

また、第２の実施形態のバリ取り装置によれば、ライトガイド４０によって導光性能を向上することができるので、レーザ光がベース部Ｗｂに入射することを抑制することができる。したがって、ベース部Ｗｂの損傷をより防止することができる。

また、第２の実施形態のバリ取り装置によれば、ライトガイド４０が樹脂や空気の熱伝導率に比べて高い熱伝導率を有するので、ワークＷのベース部Ｗｂに対してヒートシンクとして機能する。したがって、第２の実施形態のバリ取り装置によれば、熱に起因するベース部Ｗｂの損傷を防止することができる。
［第３の実施形態］

本発明の第３の実施形態に係るバリ取り装置について説明する。第３の実施形態のバリ取り装置は、第２の実施形態のバリ取り装置の固定冶具２０においてライトガイド４０に代えてライトガイド４０Ａを備えている構成で第２の実施形態と異なっている。

図７は、第３の実施形態に係るライトガイド４０Ａを示す図である。図７に示すライトガイド４０Ａは、ライトガイド４０とヒートシンク４１とからなり、固定冶具２０に支持されている。ヒートシンク４１は、ライトガイド４０を反転させた形状である。ライトガイド４０とヒートシンク４１とは、バリＷｖを挟み込むように設けられており、バリＷｖ及びバリＷｖ付近のベース部Ｗｂに接触している。

第３の実施形態のバリ取り装置でも、第２の実施形態と同様な利点を得ることができる。

また、第３の実施形態のバリ取り装置によれば、ライトガイド４０ＡによってバリＷｖ付近のベース部Ｗｂを上下方向から冷却することができるので、熱に起因するベース部Ｗｂの損傷をより防止することができる。
［第４の実施形態］

本発明の第４の実施形態に係るバリ取り装置について説明する。第４の実施形態のバリ取り装置は、第１の実施形態のバリ取り装置１において固定冶具２０がライトガイド４０Ｂを備えている構成で第１の実施形態と異なっている。

図８は、第４の実施形態に係るライトガイド４０Ｂを示す図である。図８に示すライトガイド４０Ｂは、固定冶具２０に支持されている。ライトガイド４０Ｂは、二つのライトガイド部材４２から構成されており、ワークＷを挟み込み固定している。すなわち、ライトガイド部材４２は、ベース部Ｗｂのベース面Ｗｓに接触している。ライトガイド部材４２のワーク側の面には、断面コの字状をなすように、バリを収容するための切り欠きが設けられており、ライトガイド部材４２は、平行方向Ｙ、すなわちレーザ光のスキャン方向（図８の表裏方向）に延びている。ライトガイド部材４２は、上面から入射するレーザ光を切り欠き部に導光する。ライトガイド部材４２には、ライトガイド４０と同一な材料が用いられる。

第４の実施形態のバリ取り装置でも、第１の実施形態と同様な利点を得ることができる。

また、第４の実施形態のバリ取り装置によれば、ライトガイド４０ＢによってワークＷを挟み込み固定するので、レーザ光の入射位置精度が更に向上する。したがって、第４の実施形態のバリ取り装置によれば、ベース部Ｗｂの損傷をより防止することができる。
［第５の実施形態］

本発明の第５の実施形態に係るバリ取り装置について説明する。第５の実施形態のバリ取り装置は、第４の実施形態のバリ取り装置の固定冶具２０においてライトガイド４０Ｂに代えてライトガイド４０Ｃを備えている構成で第４の実施形態と異なっている。

図９は、第５の実施形態に係るライトガイド４０Ｃを示す図である。図９に示すライトガイド４０Ｃは、固定冶具２０に支持されている。ライトガイド４０Ｂは、二つのライトガイド部材４３から構成されており、ワークＷを挟み込み固定している。ライトガイド部材４３は、ライトガイド部材４２において切り欠きの形状が断面三角状をなしている点でライトガイド部材４２と異なっている。また、ライトガイド部材４３のワークＷ側の面には、反射膜４５が形成されている。反射膜４５の材料には、金属膜が用いられ、反射膜４５の表面はハードコート処理が施されている。

本実施形態では、ライトガイド部材４３における切り欠き部には不活性ガスが流されている。不活性ガスには、窒素ガスなどが用いられる。

第５の実施形態のバリ取り装置でも、第４の実施形態と同様な利点を得ることができる。

また、第５の実施形態のバリ取り装置によれば、ライトガイド部材４３の切り欠き部が断面三角状をなしているので、レーザ光を斜め方向から照射することによってバリＷｖの根元までレーザ光を照射することができる。したがって、第５の実施形態のバリ取り装置によれば、バリを効率よく除去することができる。

また、第５の実施形態のバリ取り装置によれば、反射膜４５によって導光性能を向上することができるので、レーザ光がベース部Ｗｂに入射することを抑制することができる。したがって、第５の実施形態のバリ取り装置によれば、ベース部Ｗｂの損傷をより防止することができる。

また、第５の実施形態のバリ取り装置によれば、金属膜からなる反射膜４５がワークのベース部に対してヒートシンクとして機能するので、熱に起因するベース部の損傷を防止することができる。

また、第５の実施形態のバリ取り装置によれば、不活性ガスによってワークのベース部を冷却することができるので、熱に起因するベース部の損傷をより防止することができる。

また、第５の実施形態のバリ取り装置によれば、不活性ガスによって気化した樹脂（バリ）を除去することができるので、この気化した樹脂によるレーザ光学系やライトガイド４０Ｃなどの汚染を防止することができる。その結果、レーザ光学系やライトガイド４０Ｃなどのメンテナンスの手間を低減することができる。

なお、本発明は上記した本実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。

本実施形態では、ワークＷに対するレーザ光の照射位置を決定するために、レーザ光の照射位置を調整したが、ワークの位置を調整してもよい。すなわち、本実施形態では、レーザ移動用ロボット３０が位置決め手段として機能したが、固定冶具２０及び移動ステージ２２が位置決め手段として機能してもよい。

また、本実施形態では、ワークＷにおけるベース部Ｗｂのベース面Ｗｓに沿ってレーザ光をスキャンするために、レーザ光をスキャンしたが、ワークＷをスキャンしてもよい。すなわち、本実施形態では、レーザ移動用ロボット３０が移動手段として機能したが、固定冶具２０及び移動ステージ２２が移動手段として機能してもよい。

また、本発明のバリ取り方法及び樹脂性品の製造方法において、第１の実施形態のバリ取り装置１に代えて第２〜第５の実施形態のバリ取り装置をそれぞれ用いることが可能である。

本発明の第１の実施形態に係るバリ取り装置の構成を示す図である。 図１に示すバリ取り装置の電気的接続を示す図である。 ワークの加工部付近におけるレーザ光の強度分布を示す図である。 図１及び図２に示すＰＣ３２の制御処理を示すフローチャートである。 加工前及び加工後のワークの加工部付近を示す図である。 第２の実施形態に係るライトガイドを示す図である。 第３の実施形態に係るライトガイドを示す図である。 第４の実施形態に係るライトガイドを示す図である。 第５の実施形態に係るライトガイドを示す図である。

符号の説明

１…バリ取り装置、１０…遮光用シールドボックス、１０ａ，１０ｂ…遮光用扉、１２，１４…ワークパレット、１６…搬入用ロボット（搬送手段）、１８…搬出用ロボット（搬送手段）、２０…固定冶具、２２…移動ステージ、２４…照射ヘッド（レーザ光生成手段）、２６…光ファイバ（レーザ光生成手段）、２８…レーザ光源（レーザ光生成手段）、３０…レーザ移動用ロボット（位置決め手段、移動手段）、３２…ＰＣ（制御手段）、４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ…ライトガイド、４５…反射膜。

Claims (10)

1. 樹脂成形時に型枠同士の接合部の隙間によって生じるバリであって、樹脂成形品の表面から該表面に略垂直な垂直方向及び該表面に平行な平行方向に延びる当該バリを除去するためのバリ取り装置において、
   前記垂直方向と前記平行方向とで形成される前記バリを含む領域において、前記バリの前記垂直方向の長さの２倍以上のビーム径を有すると共にガウス分布状のビームプロファイルを有するレーザ光を生成するレーザ光生成手段と、
   前記レーザ光のビームプロファイルにおける裾部分が少なくとも前記バリに前記垂直方向及び前記平行方向に交差する方向から入射するように、前記樹脂成形品に対する前記レーザ光の照射位置を決定する位置決め手段と、
   前記レーザ光を前記平行方向にスキャンするように、前記樹脂成形品及び前記レーザ光生成手段の何れか一方を移動する移動手段と、
   を備える、バリ取り装置。
2. 前記位置決め手段は、前記樹脂成形品の前記表面に対する前記レーザ光の入射角度が前記バリに対する前記レーザ光の入射角度より小さくなるように、前記樹脂成形品に対する前記レーザ光の照射位置を決定する、
   請求項１に記載のバリ取り装置。
3. 前記バリに対する前記レーザ光の入射角度が垂直である、請求項２に記載のバリ取り装置。
4. 加工前の樹脂成形品を外部から搬入すると共に加工後の樹脂成形品を外部へ搬出する搬送手段と、
   前記レーザ光生成手段と、前記位置決め手段と、前記移動手段と、前記搬送手段とを統括的に制御する制御手段と、
   を更に備える、請求項２又は３に記載のバリ取り装置。
5. 前記レーザ光を前記バリへ導光するためのライトガイドを更に備える、請求項１に記載のバリ取り装置。
6. 前記ライトガイドは、前記樹脂成形品の前記表面に接触しており、前記樹脂成形品の熱伝導率より高い熱伝導率を有する、請求項５に記載のバリ取り装置。
7. 前記ライトガイドは、前記樹脂成形品の前記表面に沿う表面に反射膜を有する、請求項５又は６に記載のバリ取り装置。
8. 前記樹脂成形品の前記バリを含む領域には不活性ガスが流れている、請求項１〜７の何れか１項に記載のバリ取り装置。
9. 樹脂成形時に型枠同士の接合部の隙間によって生じるバリであって、樹脂成形品の表面から該表面に略垂直な垂直方向及び該表面に平行な平行方向に延びる当該バリを除去するためのバリ取り方法において、
   前記垂直方向と前記平行方向とで形成される前記バリを含む領域において、前記バリの前記垂直方向の長さの２倍以上のビーム径を有すると共にガウス分布状のビームプロファイルを有するレーザ光を生成するレーザ光生成工程と、
   前記レーザ光のビームプロファイルにおける裾部分が少なくとも前記バリに前記垂直方向及び前記平行方向に交差する方向から入射すると共に、前記樹脂成形品の前記表面に対する前記レーザ光の入射角度が前記バリに対する前記レーザ光の入射角度より小さくなるように、前記樹脂成形品に対する前記レーザ光の照射位置を決定する位置決め工程と、
   前記レーザ光を前記平行方向にスキャンするように、前記樹脂成形品及び前記レーザ光の照射位置の何れか一方を移動する移動工程と、
   を有する、バリ取り方法。
10. 型枠を用いた樹脂成形によって樹脂製品を製造する樹脂製品の製造方法において、
    前記樹脂成形時に前記型枠同士の接合部の隙間によって生じるバリであって、樹脂成形品の表面から該表面に略垂直な垂直方向及び該表面に平行な平行方向に延びる当該バリを除去するためのバリ取り工程を有し、
    前記バリ取り工程は、
    前記垂直方向と前記平行方向とで形成される前記バリを含む領域において、前記バリの前記垂直方向の長さの２倍以上のビーム径を有すると共にガウス分布状のビームプロファイルを有するレーザ光を生成するレーザ光生成工程と、
    前記レーザ光のビームプロファイルにおける裾部分が少なくとも前記バリに前記垂直方向及び前記平行方向に交差する方向から入射すると共に、前記樹脂成形品の前記表面に対する前記レーザ光の入射角度が前記バリに対する前記レーザ光の入射角度より小さくなるように、前記樹脂成形品に対する前記レーザ光の照射位置を決定する位置決め工程と、
    前記レーザ光を前記平行方向にスキャンするように、前記樹脂成形品及び前記レーザ光の何れか一方を移動する移動工程と、
    を含む、樹脂製品の製造方法。