JP2011110873A - トリミング装置、トリミング方法、及び加飾部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】余剰領域の切除に掛かる時間を短縮することができるとともに、余剰領域の切除を容易に行うことができるトリミング装置を提供すること。
【解決手段】トリミング装置２０は、支持手段２１、光学制御式レーザー照射装置２２ａ〜２２ｃ及び移動制御手段４０を備える。支持手段２１は、ワーク２における被加飾領域４とは異なる領域を支持する。光学制御式レーザー照射装置２２ａ〜２２ｃは、被加飾領域４の外形線に沿ってレーザーＬ１〜Ｌ３を照射することにより、余剰領域１１ａ，１１ｂを切除する。移動制御手段４０は、レーザーＬ１〜Ｌ３の照射距離を一定範囲に保持するために、光学制御式レーザー照射装置２２ａ〜２２ｃをワーク２に対して接近または離間させる制御を行うとともに、支持手段２１に支持されたワーク２の位置を変位させる制御を行う。
【選択図】図３

Description

本発明は、ワークに付着されたフィルムにおいて被加飾領域からはみ出した余剰領域を切除するトリミング装置、トリミング方法、及び加飾部品の製造方法に関するものである。

自動車の内装部品などでは、デザイン性や品質を高めるために樹脂成形体（ワーク）の外表面に装飾を加えるようにした加飾部品（例えば、コンソールボックス、インストルメントパネル、アームレストなど）が多く実用化されている。このような加飾部品に装飾を加える方法としては、例えば、樹脂成形体となる樹脂材料と装飾用のフィルムとを成形型内に配置した状態で射出成形（インモールド成形）を行うことにより、外表面にフィルムが付着した樹脂成形体を形成する方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。

ところで、上記した特許文献１に記載の方法では、樹脂成形体からのフィルムのはみ出し部分が余剰領域（バリ）となってしまうため、フィルムの付着後にバリを切除する切除工程（トリミング）を行う必要がある。そこで、特許文献１に記載の従来技術では、多関節ロボットのハンドに保持された超音波カッターを用いて、フィルムのバリをトリミングする技術が提案されている。

特開２００８−２０７３９１号公報（図２など）

しかしながら、樹脂成形体の表面側及び裏面側の両方からトリミングする場合、樹脂成形体を片側ずつトリミングしなければならない。また、表面側からトリミングを行った後で裏面側からトリミングを行う場合、樹脂成形体の表面側からのトリミングが終了した後で、樹脂成形体を裏返す作業が必要になる。その結果、トリミングが終了するまでに掛かる時間が長くなるため、加飾部品の製造効率が低下してしまう。しかも、特許文献１に記載の超音波カッターを用いてトリミングを行う場合、１つの超音波カッターを樹脂成形体の両側に移動させる作業が必要になるため、トリミングが困難である。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、余剰領域の切除に掛かる時間を短縮することができるとともに、余剰領域の切除を容易に行うことができるトリミング装置及びトリミング方法を提供することにある。また、別の目的は、余剰領域の切除に掛かる時間を短縮するとともに、余剰領域の切除を容易にすることにより、加飾部品の製造効率を向上させることができる加飾部品の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ワークの外表面上に設定された被加飾領域にフィルムを付着した際に、前記フィルムにおいて前記被加飾領域からはみ出した余剰領域を切除するトリミング装置であって、前記ワークにおける前記被加飾領域とは異なる領域を支持するとともに、支持された前記ワークの位置を変位させる支持手段と、前記支持手段によって支持された前記ワークの周囲において前記ワークに対して接近または離間可能に設置され、前記被加飾領域の外形線に沿ってレーザーを照射することにより、前記余剰領域を切除する複数の光学制御式レーザー照射装置と、前記レーザーの照射距離を一定範囲に保持するために、前記複数の光学制御式レーザー照射装置を前記ワークに対して接近または離間させる制御を行うとともに、前記支持手段に支持された前記ワークの位置を変位させる制御を行う移動制御手段とを備えることを特徴とするトリミング装置をその要旨とする。

請求項１に記載の発明によれば、フィルムの余剰領域を切除する光学制御式レーザー照射装置が複数設けられているため、例えばワークの表面側及び裏面側の両方から余剰領域を切除する場合であっても、それぞれの余剰領域を複数の光学制御式レーザー照射装置を用いて同時に切除することができる。また、表面側から余剰領域の切除を行った後で裏面側から余剰領域の切除を行う場合、余剰領域の切除が終了した後でワークを裏返す作業が不要になる。しかも移動制御手段は、複数の光学制御式レーザー照射装置をワークに対して接近または離間させるのに加えて、支持手段に支持されたワークの位置を変位させる制御も行うため、光学制御式レーザー照射装置だけを移動させる場合よりも、レーザーの照射距離を素早く調節できる。以上のことから、余剰領域の切除が終了するまでに掛かる時間を短縮することができる。しかも請求項１に記載の発明では、余剰領域を切除する切除作業を複数の光学制御式レーザー照射装置に分担させている。即ち、切除作業において１つの光学制御式レーザー照射装置を複雑に移動させなくても済むため、余剰領域の切除を容易に行うことができる。

また、レーザー照射装置は、ミラーなどを備える「光学制御式」であり、ミラーの位置を変更することによってレーザーの照射位置や焦点位置を調整するようになっている。しかし、レーザーの照射距離を一定範囲に保持することが困難であるため、レーザーがフィルムに届かないおそれがある。そこで、請求項１に記載の発明では、複数の光学制御式レーザー照射装置をワークに対して接近または離間させるようになっている。よって、レーザー照射装置が光学制御式であったとしても、レーザーの照射距離を一定範囲に保持することができ、レーザーがフィルムに確実に到達するようになるため、余剰領域の切除を確実に行うことができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記支持手段は、前記ワークにおける前記被加飾領域とは異なる領域を支持する支持治具と、鉛直方向に延びる回転軸を中心として前記支持治具を回転させる回転手段と、前記支持治具を平面方向に移動させる移動手段とを備えることをその要旨とする。

請求項２に記載の発明によれば、ワークを支持した支持治具を回転手段で回転させるとともに、支持治具を移動手段で平面方向に移動させることにより、ワークの被加飾領域と光学制御式レーザー照射装置との間に支持治具が存在しないように調節することができる。よって、光学制御式レーザー照射装置が被加飾領域の外形線に沿ってレーザーを照射する際に、レーザーが支持治具に遮られにくくなるため、被加飾領域全体がレーザーの照射範囲内に入りやすくなる。ゆえに、複数の光学制御式レーザー照射装置による被加飾領域全体へのレーザーの照射を確実に行うことができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２において、前記ワークは、前記被加飾領域が設定された凸状湾曲面であるワーク表面と、前記ワーク表面の反対側に位置する凹状湾曲面であるワーク裏面とを有するとともに、前記ワーク表面及び前記ワーク裏面を貫通する部品取付孔が形成され、前記複数の光学制御式レーザー照射装置は、前記ワーク裏面を臨むように配置された裏面側レーザー照射装置と、前記ワーク表面を臨むように配置された表面側レーザー照射装置とを備え、前記裏面側レーザー照射装置は、前記ワーク裏面側からレーザーを照射することにより、前記フィルムにおいて前記ワークの外側からはみ出した前記余剰領域を切除し、前記表面側レーザー照射装置は、前記ワーク表面側からレーザーを照射することにより、前記フィルムにおいて前記部品取付孔の内面からはみ出した前記余剰領域を切除することをその要旨とする。

請求項３に記載の発明によれば、ワーク表面が凸状湾曲面であり、ワーク裏面が凹状湾曲面であるため、ワークは全体として湾曲形状をなしている。このため、フィルムにおいてワークの外側からはみ出した余剰領域は、ワークの外縁からワーク裏面側に延びる可能性が高い。よって、ワーク裏面を臨むように配置された裏面側レーザー照射装置からレーザーを照射すれば、ワークの外側からはみ出した余剰領域を確実に切除することができる。また、フィルムにおいて部品取付孔の内面からはみ出した余剰領域は、ワーク表面上に位置している。よって、ワーク表面を臨むように配置された表面側レーザー照射装置からレーザーを照射すれば、部品取付孔の内面からはみ出した余剰領域を確実に切除することができる。

請求項４に記載の発明は、ワークの外表面上に設定された被加飾領域にフィルムを付着した際に、前記フィルムにおいて前記被加飾領域からはみ出した余剰領域を切除するトリミング方法であって、前記ワークにおける前記被加飾領域とは異なる領域を支持する支持工程と、前記支持工程後、複数の光学制御式レーザー照射装置から前記被加飾領域の外形線に沿ってレーザーを照射することにより、前記余剰領域を切除する切除工程とが行われ、前記切除工程では、前記複数の光学制御式レーザー照射装置を前記ワークに対して接近または離間させるとともに、前記ワークの位置を変位させることにより、前記レーザーの照射距離を一定範囲に保持し、前記照射距離が一定範囲に保持された状態で、前記複数の光学制御式レーザー照射装置からレーザーを照射することを特徴とするトリミング方法をその要旨とする。

請求項４に記載の発明によれば、切除工程において、複数の光学制御式レーザー照射装置がフィルムの余剰領域を切除するため、例えばワークの表面側及び裏面側の両方から余剰領域を切除する場合であっても、それぞれの余剰領域を複数の光学制御式レーザー照射装置を用いて同時に切除することができる。また切除工程において、表面側から余剰領域の切除を行った後で裏面側から余剰領域の切除を行う場合、余剰領域の切除が終了した後でワークを裏返す作業が不要になる。しかも切除工程では、複数の光学制御式レーザー照射装置をワークに対して接近または離間させるのに加えて、支持手段に支持されたワークの位置を変位させる制御も行うため、光学制御式レーザー照射装置だけを移動させる場合よりも、レーザーの照射距離を素早く調節できる。以上のことから、余剰領域の切除が終了するまでに掛かる時間を短縮することができる。しかも請求項４に記載の発明では、切除工程における余剰領域の切除作業を複数の光学制御式レーザー照射装置に分担させている。即ち、切除作業において１つの光学制御式レーザー照射装置を複雑に移動させなくても済むため、余剰領域の切除を容易に行うことができる。

また、レーザー照射装置は、ミラーなどを備える「光学制御式」であり、ミラーの位置を変更することによってレーザーの照射位置や焦点位置を調整するようになっている。しかし、レーザーの照射距離を一定範囲に保持することが困難であるため、レーザーがフィルムに届かないおそれがある。そこで、請求項４に記載の発明では、切除工程において、複数の光学制御式レーザー照射装置をワークに対して接近または離間させるようになっている。よって、レーザー照射装置が光学制御式であったとしても、レーザーの照射距離を一定範囲に保持することができ、レーザーがフィルムに確実に到達するようになるため、余剰領域の切除を確実に行うことができる。

請求項５に記載の発明は、ワークの外表面上に設定された被加飾領域にフィルムを付着した際に、前記フィルムにおいて前記被加飾領域からはみ出した余剰領域を切除することにより、加飾部品を製造する方法であって、前記ワークにおける前記被加飾領域とは異なる領域を支持する支持工程と、前記支持工程後、複数の光学制御式レーザー照射装置から前記被加飾領域の外形線に沿ってレーザーを照射することにより、前記余剰領域を切除する切除工程とが行われ、前記切除工程では、前記複数の光学制御式レーザー照射装置を前記ワークに対して接近または離間させるとともに、前記ワークの位置を変位させることにより、前記レーザーの照射距離を一定範囲に保持し、前記照射距離が一定範囲に保持された状態で、前記複数の光学制御式レーザー照射装置からレーザーを照射することを特徴とする加飾部品の製造方法をその要旨とする。

請求項５に記載の発明によれば、切除工程において、複数の光学制御式レーザー照射装置がフィルムの余剰領域を切除するため、例えばワークの表面側及び裏面側の両方から余剰領域を切除する場合であっても、それぞれの余剰領域を複数の光学制御式レーザー照射装置を用いて同時に切除することができる。また切除工程において、表面側から余剰領域の切除を行った後で裏面側から余剰領域の切除を行う場合、余剰領域の切除が終了した後でワークを裏返す作業が不要になる。しかも切除工程では、複数の光学制御式レーザー照射装置をワークに対して接近または離間させるのに加えて、支持手段に支持されたワークの位置を変位させる制御も行うため、光学制御式レーザー照射装置だけを移動させる場合よりも、レーザーの照射距離を素早く調節できる。以上のことから、余剰領域の切除が終了するまでに掛かる時間を短縮することができる。しかも請求項５に記載の発明では、切除工程における余剰領域の切除作業を複数の光学制御式レーザー照射装置に分担させている。即ち、切除作業において１つの光学制御式レーザー照射装置を複雑に移動させなくても済むため、余剰領域の切除を容易に行うことができる。よって、加飾部品の製造効率を向上させることができる。

また、レーザー照射装置は、ミラーなどを備える「光学制御式」であり、ミラーの位置を変更することによってレーザーの照射位置や焦点位置を調整するようになっている。しかし、レーザーの照射距離を一定範囲に保持することが困難であるため、レーザーがフィルムに届かないおそれがある。そこで、請求項５に記載の発明では、切除工程において、複数の光学制御式レーザー照射装置をワークに対して接近または離間させるようになっている。よって、レーザー照射装置が光学制御式であったとしても、レーザーの照射距離を一定範囲に保持することができ、レーザーがフィルムに確実に到達するようになるため、余剰領域の切除を確実に行うことができる。

以上詳述したように、請求項１〜５に記載の発明によると、余剰領域の切除に掛かる時間を短縮することができるとともに、余剰領域の切除を容易に行うことができる。特に、請求項２に記載の発明によると、複数の光学制御式レーザー照射装置による被加飾領域全体へのレーザーの照射を確実に行うことができる。

本実施形態の自動車用加飾部品を示す斜視図。 図１のＡ−Ａ線断面図。 トリミング装置を示す概略構成図。 自動車用加飾部品の製造方法を示す説明図。 自動車用加飾部品の製造方法を示す説明図。 自動車用加飾部品の製造方法を示す説明図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。

図１，図２に示されるように、自動車用加飾部品１は、立体形状の樹脂成形体２（ワーク）を備えている。本実施形態の自動車用加飾部品１は、自動車のドアに設けられたアームレストの上面を覆う装飾パネルである。また、樹脂成形体２は、凸状湾曲面であるワーク表面３ａ（外表面）と、ワーク表面３ａの反対側に位置する凹状湾曲面であるワーク裏面３ｂとを有している。なお、ワーク表面３ａの外周部分はワーク側面３ｃとなっている。さらに、樹脂成形体２には、パワーウィンドウスイッチ（図示略）を取り付けるためのスイッチ取付孔６（部品取付孔）と、ドアロックスイッチ（図示略）を取り付けるためのスイッチ取付孔７（部品取付孔）とが設けられている。これらスイッチ取付孔６，７は、ワーク表面３ａ及びワーク裏面３ｂを貫通している。

そして、樹脂成形体２においてスイッチ取付孔６，７を除く表面（ワーク表面３ａ）上には被加飾領域４が設定され、被加飾領域４にはフィルム１０が付着している。本実施形態のフィルム１０は、アクリル樹脂などの透明樹脂に塗料を塗工することによって形成されたものであり、表面には木目模様の装飾が施されている。さらに、フィルム１０の表面には、フィルム１０を保護するためのクリアコート層（図示略）が形成されている。

次に、トリミング装置２０について説明する。

図３に示されるトリミング装置２０は、樹脂成形体２の被加飾領域４にフィルム１０を付着した際に、フィルム１０において被加飾領域４からはみ出した余剰領域１１ａ，１１ｂ（バリ）を切除する装置である。余剰領域１１ａは、フィルム１０において樹脂成形体２の外側からはみ出した領域であり、余剰領域１１ｂは、フィルム１０においてスイッチ取付孔６，７の内面からはみ出した領域である。

また、トリミング装置２０は支持装置２１（支持手段）を備えている。支持装置２１は、支持治具３１、サーボモーター３２（回転手段）及び電動アクチュエータ３３（移動手段）を備えている。支持治具３１は、ワーク表面３ａを上方に向けるとともにワーク裏面３ｂを下方に向けた状態で、樹脂成形体２を水平に支持するようになっている。図５，図６に示されるように、支持治具３１は、鉛直方向に延びる支持棒５１と、支持装置２１の設置面に対して平行に配置される支持板５２とを備えている。支持棒５１は、下端部がサーボモーター３２の回転軸に接続されるとともに、上端部が支持板５２の略中央部に接続されている。また、支持板５２には、３個のボス孔５３が互いに離間した状態で設けられている。そして、樹脂成形体２のワーク裏面３ｂに突設された３個のボス５４が各ボス孔５３に挿入されることにより、樹脂成形体２が支持板５２によって支持される。即ち、支持治具３１は、樹脂成形体２において被加飾領域４とは異なる領域であって、樹脂成形体２の略中心となる位置を支持するようになっている。なお、各ボス５４は、ワーク裏面３ｂにおいてスイッチ取付孔６，７を除く領域に配置されている。各ボス５４は、自動車用加飾部品１をアームレストに取り付ける際に用いられる取付用ボスを兼ねている。

図３に示されるように、サーボモーター３２及び電動アクチュエータ３３は、支持治具３１に支持された樹脂成形体２の位置を変位させるようになっている。具体的に言うと、サーボモーター３２は、鉛直方向に延びる回転軸を中心として支持治具３１を回転させるようになっている。また、電動アクチュエータ３３は、支持装置２１の設置面に設置されるアクチュエータ本体６１と、エア圧によって平面方向に沿って移動するピストンロッド６２とからなっている。ピストンロッド６２の先端部はサーボモーター３２に接続されている。そして、ピストンロッド６２をアクチュエータ本体６１から突出させることにより、支持治具３１が平面方向に移動するようになっている。なお、サーボモーター３２及び電動アクチュエータ３３によって樹脂成形体２の位置が変位したとしても、樹脂成形体２は水平な状態を維持するようになっている。

また、トリミング装置２０は、光学制御式レーザー照射装置である裏面側レーザー照射装置２２ａ、表面側レーザー照射装置２２ｂ及び側面側レーザー照射装置２２ｃを備えている。レーザー照射装置２２ａ〜２２ｃは、支持装置２１によって支持された樹脂成形体２の周囲において、樹脂成形体２に対して接近または離間可能に設置されている。具体的に言うと、裏面側レーザー照射装置２２ａは樹脂成形体２のワーク裏面３ｂを臨むように配置され、表面側レーザー照射装置２２ｂはワーク表面３ａを臨むように配置され、側面側レーザー照射装置２２ｃは樹脂成形体２のワーク側面３ｃを臨むように配置されている。そして、裏面側レーザー照射装置２２ａは、ワーク裏面３ｂ側から被加飾領域４の外形線５ａ（図５参照）に沿ってレーザーＬ１を照射することにより、フィルム１０の余剰領域１１ａを切除するようになっている。また、表面側レーザー照射装置２２ｂは、ワーク表面３ａ側から被加飾領域４の外形線５ｂ（図５参照）に沿ってレーザーＬ２を照射することにより、フィルム１０の余剰領域１１ｂを切除するようになっている。さらに、側面側レーザー照射装置２２ｃは、ワーク側面３ｃ側からレーザーＬ３を照射することにより、余剰領域１１ａにおいてレーザーＬ１，Ｌ２では分担しきれないワーク側面３ｃ部分を切除するようになっている。

なお、図３に示される各レーザー照射装置２２ａ〜２２ｃは、レーザーＬ１〜Ｌ３を発生させるレーザー発生部（図示略）、レーザーＬ１〜Ｌ３を偏向させるレーザー偏向部（図示略）、及び、レーザー発生部及びレーザー偏向部を制御するレーザー制御部（図示略）をそれぞれ備えている。レーザー偏向部は、レンズ（図示略）と反射ミラー（図示略）とを複合させてなる光学系であり、これらレンズ及び反射ミラーの位置を変更することにより、レーザーＬ１〜Ｌ３の照射位置や焦点位置を調整するようになっている。即ち、本実施形態のレーザー照射装置２２ａ〜２２ｃは、ガルバノミラー式のレーザー照射装置である。また、レーザー制御部は、レーザーＬ１〜Ｌ３の照射時間変調、照射強度変調、照射面積変調などの制御を行うようになっている。

次に、トリミング装置２０の電気的構成について説明する。

図３に示されるように、トリミング装置２０は、装置全体を統括的に制御する制御装置２４を備えている。制御装置２４は、ＣＰＵ４０、メモリ４１及び入出力ポート４２等からなる周知のコンピュータにより構成されている。ＣＰＵ４０は、サーボモーター３２、電動アクチュエータ３３及びレーザー照射装置２２ａ〜２２ｃに電気的に接続されており、各種の駆動信号によってそれらを制御する。具体的に言うと、ＣＰＵ４０は、支持装置２１に支持された樹脂成形体２の位置を変位させる制御を行うようになっている。即ち、ＣＰＵ４０は移動制御手段としての機能を有している。詳述すると、ＣＰＵ４０は、サーボモーター３２にワーク回転信号を出力し、回転軸を中心として支持治具３１を回転させる制御を行うようになっている。また、ＣＰＵ４０は、電動アクチュエータ３３にワーク移動信号を出力し、支持治具３１を平面方向に移動させる制御を行うようになっている。さらに、ＣＰＵ４０は、レーザー照射装置２２ａ〜２２ｃに装置移動信号を出力し、レーザー照射装置２２ａ〜２２ｃを樹脂成形体２に対して接近または離間させる制御を行うようになっている。これにより、レーザーＬ１〜Ｌ３の照射距離が、余剰領域１１ａ，１１ｂの切除が可能な距離である一定範囲（本実施形態では一定）に保持されるようになる。また、ＣＰＵ４０は、レーザー照射装置２２ａ〜２２ｃにレーザー照射信号を出力し、レーザー照射装置２２ａ〜２２ｃからレーザーＬ１〜Ｌ３を照射させる制御を行うようになっている。なお、メモリ４１には、レーザー照射装置２２ａ〜２２ｃのレーザー照射条件（レーザーＬ１〜Ｌ３の照射時間、レーザーＬ１〜Ｌ３の照射強度、レーザーＬ１〜Ｌ３の照射位置など）を示すデータがあらかじめ記憶されている。

次に、自動車用加飾部品１の製造方法を説明する。

まず、熱可塑性を有する樹脂材料（例えばＡＢＳ樹脂）を用いて所定の立体形状に成形した樹脂成形体２を準備する。具体的に言うと、第１型及び第２型からなる成形型（図示略）を準備する。次に、フィルム１０を第１型の成形面上に配置した後、フィルム１０の周縁部を第１型と第２型とで挟持する。これにより、内部に樹脂成形体２と同一形状かつ同一体積のキャビティが構成される。この状態で、所定量の樹脂材料を加熱した状態でキャビティ内に充填した後、冷却することにより、フィルム１０が付着した樹脂成形体２がインモールド成形される。その後、第１型及び第２型を互いに離間させれば、フィルム１０が付着した樹脂成形体２が取り出される（図４参照）。

しかし、フィルム１０において第１型と第２型とで挟持された部位（余剰領域１１ａ，１１ｂ）は不要であるため、インモールド成形後に余剰領域１１ａ，１１ｂを切除しなければならない。そこで、フィルム１０の余剰領域１１ａ，１１ｂを切除するトリミング方法を説明する。

まず、支持工程を行い、作業者によって、樹脂成形体２における被加飾領域４とは異なる領域を支持治具３１に支持させる。具体的に言うと、樹脂成形体２に設けられた３個のボス５４を、支持板５２に設けられた３個のボス孔５３に挿入することにより、樹脂成形体２を支持治具３１に支持させる（図５，図６参照）。

続く切除工程では、レーザー照射装置２２ａ〜２２ｃからレーザーＬ１〜Ｌ３を照射することにより、余剰領域１１ａ，１１ｂを切除する。詳述すると、ＣＰＵ４０は、被加飾領域４の外形線５ａ，５ｂを示す画像データを、レーザー照射を行うためのレーザー照射データに変換する。次に、ＣＰＵ４０は、変換したレーザー照射データをメモリ４１に記憶する。さらに、ＣＰＵ４０は、レーザー照射に用いられるレーザー照射パラメータ（レーザーＬ１〜Ｌ３の照射位置、焦点位置、照射角度、照射面積、照射時間、照射強度など）を設定する。

そして、ＣＰＵ４０は、メモリ４１に記憶されているレーザー照射データに基づいてレーザー照射を行うことにより、余剰領域１１ａ，１１ｂを切除する。具体的に言うと、ＣＰＵ４０は、メモリ４１に記憶されている外形線５ａ用のレーザー照射データを読み出し、読み出したレーザー照射データに基づいてレーザー照射信号を生成し、生成したレーザー照射信号を裏面側レーザー照射装置２２ａに出力する。裏面側レーザー照射装置２２ａは、ＣＰＵ４０から出力されたレーザー照射信号に基づいて、被加飾領域４の外形線５ａに沿ってレーザーＬ１を照射する。その結果、フィルム１０から余剰領域１１ａが除去される。

次に、ＣＰＵ４０は、メモリ４１に記憶されている外形線５ｂ用のレーザー照射データを読み出し、読み出したレーザー照射データに基づいてレーザー照射信号を生成し、生成したレーザー照射信号を表面側レーザー照射装置２２ｂに出力する。表面側レーザー照射装置２２ｂは、ＣＰＵ４０から出力されたレーザー照射信号に基づいて、被加飾領域４の外形線５ｂに沿ってレーザーＬ２を照射する。その結果、フィルム１０から余剰領域１１ｂが除去される。

さらに、余剰領域１１ａにおいてレーザーＬ１，Ｌ２では分担しきれない部分（ワーク側面３ｃ部分）がある場合、ＣＰＵ４０は、メモリ４１に記憶されている外形線５ａ用のレーザー照射データを読み出し、読み出したレーザー照射データに基づいてレーザー照射信号を生成し、生成したレーザー照射信号を側面側レーザー照射装置２２ｃに出力する。側面側レーザー照射装置２２ｃは、ＣＰＵ４０から出力されたレーザー照射信号に基づいて、被加飾領域４の外形線５ａに沿ってレーザーＬ３を照射し、余剰領域１１ａを完全に除去する。

なお、レーザー照射装置２２ａ〜２２ｃのレーザー制御部は、レーザー発生部からレーザーＬ１〜Ｌ３を照射させ、外形線５ａ，５ｂ用のレーザー照射データに応じてレーザー偏向部を制御する。この制御により、レーザーＬ１〜Ｌ３の照射位置や焦点位置を変更し、フィルム１０において外形線５ａ，５ｂと一致する部分を昇華または脆化させることで、余剰領域１１ａ，１１ｂを切除する。

また、ＣＰＵ４０は、メモリ４１に記憶されているレーザー照射データを読み出し、読み出したレーザー照射データに基づいてワーク回転信号を生成し、生成したワーク回転信号をサーボモーター３２に出力する。サーボモーター３２は、ＣＰＵ４０から出力されたワーク回転信号に基づいて駆動することにより、支持治具３１に支持された樹脂成形体２を回転軸を中心として回転させる。さらに、ＣＰＵ４０は、メモリ４１に記憶されているレーザー照射データを読み出し、読み出したレーザー照射データに基づいてワーク移動信号を生成し、生成したワーク移動信号を電動アクチュエータ３３に出力する。電動アクチュエータ３３は、ＣＰＵ４０から出力された駆動信号に基づいて駆動することにより、ピストンロッド６２の位置を変位させて支持治具３１を平面方向に移動させる。また、ＣＰＵ４０は、メモリ４１に記憶されているレーザー照射データを読み出し、読み出したレーザー照射データに基づいて装置移動信号を生成し、生成した装置移動信号をレーザー照射装置２２ａ〜２２ｃに出力する。レーザー照射装置２２ａ〜２２ｃは、ＣＰＵ４０から出力された装置移動信号に基づいて駆動することにより、レーザー照射装置２２ａ〜２２ｃを樹脂成形体２に対して接近または離間させる。その結果、樹脂成形体２に対するレーザーＬ１〜Ｌ３の照射位置や照射角度が変更され、被加飾領域４に対するレーザーＬ１〜Ｌ３の照射距離が一定に保持される。そして、レーザー照射装置２２ａ〜２２ｃは、照射距離が一定に保持された状態で、ＣＰＵ４０から出力されたレーザー照射信号に基づいてレーザーＬ１〜Ｌ３を照射する。

なお、ＣＰＵ４０は、サーボモーター３２に出力したパルス信号の回数に基づいて、樹脂成形体２の姿勢（回転角度）を把握する。次に、ＣＰＵ４０は、把握した樹脂成形体２の回転角度に基づいてレーザー照射データを生成し、生成したレーザー照射データに基づいて補正信号を生成し、生成した補正信号をレーザー照射装置２２ａ〜２２ｃに出力する。そして、レーザー照射装置２２ａ〜２２ｃは、ＣＰＵ４０から出力された補正信号に基づいて駆動することにより、レーザー照射装置２２ａ〜２２ｃの位置を補正する。以上の工程を経て自動車用加飾部品１が製造される。

従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。

（１）本実施形態のトリミング装置２０では、フィルム１０の余剰領域１１ａ，１１ｂを切除する３台のレーザー照射装置２２ａ〜２２ｃが設けられている。このため、ワーク表面３ａ側及びワーク裏面３ｂ側の両方から余剰領域１１ａ，１１ｂを切除する本実施形態の場合であっても、それぞれの余剰領域１１ａ，１１ｂをレーザー照射装置２２ａ〜２２ｃを用いて同時に切除することができる。また本実施形態では、ワーク裏面３ｂ側→ワーク表面３ａ側→ワーク側面３ｃ側の順番で余剰領域１１ａ，１１ｂの切除を行っているが、余剰領域１１ａの切除が終了した後で樹脂成形体２を裏返す作業が不要になる。しかもＣＰＵ４０は、レーザー照射装置２２ａ〜２２ｃを樹脂成形体２に対して接近または離間させるのに加えて、支持装置２１に支持された樹脂成形体２の位置を変位させる制御も行うため、レーザー照射装置２２ａ〜２２ｃだけを移動させる場合よりも、レーザーＬ１〜Ｌ３の照射距離を素早く調節できる。以上のことから、余剰領域１１ａ，１１ｂの切除が終了するまでに掛かる時間を短縮することができる。しかも本実施形態では、余剰領域１１ａ，１１ｂを切除する切除作業を複数のレーザー照射装置２２ａ〜２２ｃに分担させている。即ち、切除作業において１つのレーザー照射装置を複雑に移動させなくても済むため、余剰領域１１ａ，１１ｂの切除を容易に行うことができる。よって、自動車用加飾部品１の製造効率を向上させることができる。

（２）本実施形態では、ワーク表面３ａが凸状湾曲面であり、ワーク裏面３ｂが凹状湾曲面であるため、樹脂成形体２は全体として湾曲形状をなしている。このため、フィルム１０において樹脂成形体２の外側からはみ出した余剰領域１１ａは、樹脂成形体２の外縁からワーク裏面３ｂ側に延びる可能性が高い。よって、ワーク裏面３ｂを臨むように配置された裏面側レーザー照射装置２２ａからレーザーＬ１を照射すれば、樹脂成形体２の外側からはみ出した余剰領域１１ａを切除することができる。しかしながら、余剰領域１１ａは必ずしもワーク裏面３ｂ側に延びるとは限らないため、レーザーＬ１を照射したとしても余剰領域１１ａを切除しきれない可能性がある。

そこで本実施形態では、余剰領域１１ａにおいてレーザーＬ１，Ｌ２では分担しきれない部分（ワーク側面３ｃ部分）がある場合に、側面側レーザー照射装置２２ｃからレーザーＬ３を照射するようになっている。その結果、余剰領域１１ａが完全に除去されるため、自動車用加飾部品１の外観品質を高めることができる。

（３）本実施形態の支持工程において、樹脂成形体２の支持に用いられるボス５４は、自動車用加飾部品１をアームレストに取り付ける際に用いられる取付用ボスを兼ねている。このため、樹脂成形体２の支持に用いられるボスを取付用ボスとは別に設けなくても済むため、自動車用加飾部品１の製造コストの上昇を抑えることができる。

（４）本実施形態の支持治具３１は、樹脂成形体２の略中心となる位置を支持するようになっている。即ち、支持治具３１は余剰領域１１ａから離れた箇所に配置されるため、表面側レーザー照射装置２２ｂや側面側レーザー照射装置２２ｃがレーザーＬ２，Ｌ３を照射する際に、レーザーＬ２，Ｌ３が支持治具３１に遮られにくくなる。

（５）本実施形態の自動車用加飾部品１では、フィルム１０を保護するクリアコート層が形成されるので、自動車用加飾部品１の外観品質を長期間にわたって保つことができる。また、フィルム１０の表面に凹凸があったとしても、クリアコート層によってフィルム１０の凹凸が平坦化されるので、凹凸に蓄積する埃などの汚れを防止することができる。

なお、本実施形態を以下のように変更してもよい。

・上記実施形態の切除工程では、レーザー照射装置２２ａ〜２２ｃが、レーザーＬ１〜Ｌ３の照射をワーク裏面３ｂ側→ワーク表面３ａ側→ワーク側面３ｃ側の順番で行っていたが、レーザーＬ１〜Ｌ３の照射を同時に行うようにしてもよい。このようにすれば、レーザーＬ１〜Ｌ３の照射を迅速に行うことができ、自動車用加飾部品１を短時間で製造することができる。

・上記実施形態の切除工程では、レーザー照射装置２２ａ〜２２ｃが、レーザーＬ１〜Ｌ３の照射をワーク裏面３ｂ側→ワーク表面３ａ側→ワーク側面３ｃ側の順番で行っていたが、レーザーＬ１〜Ｌ３を照射する順番を適宜変更してもよい。また、切除工程では、１台のレーザー照射装置（レーザー照射装置２２ａ〜２２ｃ）がレーザー（レーザーＬ１〜Ｌ３）の照射を１つの外形線（外形線５ａ，５ｂ）に沿って行っていたが、例えばレーザー偏向部を複数設けることにより、１台のレーザー装置がレーザーの照射を複数の外形線に沿って同時に行うようにしてもよい。このようにすれば、レーザーの照射を迅速に行うことができ、自動車用加飾部品１を短時間で製造することができる。

・上記実施形態のトリミング装置２０には、３台のレーザー照射装置２２ａ〜２２ｃが設置されていたが、例えば側面側レーザー照射装置２２ｃを省略してもよい。逆に、レーザー照射装置の設置数を増やしてもよい。

・上記実施形態の側面側レーザー照射装置２２ｃは、裏面側レーザー照射装置２２ａから照射されたレーザーＬ１によって余剰領域１１ａを切除しきれない場合に、レーザーＬ３を照射するようになっていた。しかし、側面側レーザー照射装置２２ｃは、裏面側レーザー照射装置２２ａから照射されたレーザーＬ１が余剰領域１１ａの一部を切除する場合に、レーザーＬ３を照射して余剰領域１１ａの残りの部分を切除するようになっていてもよい。

・上記実施形態では、フィルム１０の表面を保護するようにクリアコート層が形成されていたが、クリアコート層は省略されていてもよい。

・上記実施形態の自動車用加飾部品１では、フィルム１０の表面に木目模様の装飾が施されていたが、装飾は適宜変更することができる。なお、装飾としては、木目模様の装飾以外に、炭素繊維織物を示す模様の装飾や、ヘアライン加工が施されたアルミパネルを示す模様の装飾などを挙げることができる。

・上記実施形態では、自動車用加飾部品１をドアのアームレストに具体化するものであったが、これ以外に、コンソールボックス、インストルメントパネルなどの部品に具体化してもよい。

次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。

（１）自動車用部品素材の外表面上に設定された被加飾領域にフィルムを付着した際に、前記フィルムにおいて前記被加飾領域からはみ出した余剰領域を切除するトリミング装置であって、前記自動車用部品素材における前記被加飾領域とは異なる領域を支持するとともに、支持された前記自動車用部品素材の位置を変位させる支持手段と、前記支持手段によって支持された前記自動車用部品素材の周囲において前記自動車用部品素材に対して接近または離間可能に設置され、前記被加飾領域の外形線に沿ってレーザーを照射することにより、前記余剰領域を切除する複数の光学制御式レーザー照射装置と、前記レーザーの照射距離を一定範囲に保持するために、前記複数の光学制御式レーザー照射装置を前記自動車用部品素材に対して接近または離間させる制御を行うとともに、前記支持手段に支持された前記自動車用部品素材の位置を変位させる制御を行う移動制御手段とを備えることを特徴とするトリミング装置。

（２）自動車用部品素材の外表面上に設定された被加飾領域にフィルムを付着した際に、前記フィルムにおいて前記被加飾領域からはみ出した余剰領域を切除することにより、自動車用加飾部品を製造する方法であって、前記自動車用部品素材における前記被加飾領域とは異なる領域を支持する支持工程と、前記支持工程後、複数の光学制御式レーザー照射装置から前記被加飾領域の外形線に沿ってレーザーを照射することにより、前記余剰領域を切除する切除工程とが行われ、前記切除工程では、前記複数の光学制御式レーザー照射装置を前記自動車用部品素材に対して接近または離間させるとともに、前記自動車用部品素材の位置を変位させることにより、前記レーザーの照射距離を一定範囲に保持し、前記照射距離が一定範囲に保持された状態で、前記複数の光学制御式レーザー照射装置からレーザーを照射することを特徴とする自動車用加飾部品の製造方法。

１…加飾部品としての自動車用加飾部品
２…ワークとしての樹脂成形体
３ａ…外表面としてのワーク表面
３ｂ…ワーク裏面
４…被加飾領域
５ａ，５ｂ…外形線
６，７…部品取付孔としてのスイッチ取付孔
１０…フィルム
１１ａ，１１ｂ…余剰領域
２０…トリミング装置
２１…支持手段としての支持装置
２２ａ…光学制御式レーザー照射装置としての裏面側レーザー照射装置
２２ｂ…光学制御式レーザー照射装置としての表面側レーザー照射装置
２２ｃ…光学制御式レーザー照射装置としての側面側レーザー照射装置
３１…支持治具
３２…回転手段としてのサーボモーター
３３…移動手段としての電動アクチュエータ
４０…移動制御手段としてのＣＰＵ
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３…レーザー

Claims (5)

1. ワークの外表面上に設定された被加飾領域にフィルムを付着した際に、前記フィルムにおいて前記被加飾領域からはみ出した余剰領域を切除するトリミング装置であって、
   前記ワークにおける前記被加飾領域とは異なる領域を支持するとともに、支持された前記ワークの位置を変位させる支持手段と、
   前記支持手段によって支持された前記ワークの周囲において前記ワークに対して接近または離間可能に設置され、前記被加飾領域の外形線に沿ってレーザーを照射することにより、前記余剰領域を切除する複数の光学制御式レーザー照射装置と、
   前記レーザーの照射距離を一定範囲に保持するために、前記複数の光学制御式レーザー照射装置を前記ワークに対して接近または離間させる制御を行うとともに、前記支持手段に支持された前記ワークの位置を変位させる制御を行う移動制御手段と
   を備えることを特徴とするトリミング装置。
2. 前記支持手段は、前記ワークにおける前記被加飾領域とは異なる領域を支持する支持治具と、鉛直方向に延びる回転軸を中心として前記支持治具を回転させる回転手段と、前記支持治具を平面方向に移動させる移動手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載のトリミング装置。
3. 前記ワークは、前記被加飾領域が設定された凸状湾曲面であるワーク表面と、前記ワーク表面の反対側に位置する凹状湾曲面であるワーク裏面とを有するとともに、前記ワーク表面及び前記ワーク裏面を貫通する部品取付孔が形成され、
   前記複数の光学制御式レーザー照射装置は、前記ワーク裏面を臨むように配置された裏面側レーザー照射装置と、前記ワーク表面を臨むように配置された表面側レーザー照射装置とを備え、
   前記裏面側レーザー照射装置は、前記ワーク裏面側からレーザーを照射することにより、前記フィルムにおいて前記ワークの外側からはみ出した前記余剰領域を切除し、
   前記表面側レーザー照射装置は、前記ワーク表面側からレーザーを照射することにより、前記フィルムにおいて前記部品取付孔の内面からはみ出した前記余剰領域を切除する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のトリミング装置。
4. ワークの外表面上に設定された被加飾領域にフィルムを付着した際に、前記フィルムにおいて前記被加飾領域からはみ出した余剰領域を切除するトリミング方法であって、
   前記ワークにおける前記被加飾領域とは異なる領域を支持する支持工程と、
   前記支持工程後、複数の光学制御式レーザー照射装置から前記被加飾領域の外形線に沿ってレーザーを照射することにより、前記余剰領域を切除する切除工程と
   が行われ、
   前記切除工程では、
   前記複数の光学制御式レーザー照射装置を前記ワークに対して接近または離間させるとともに、前記ワークの位置を変位させることにより、前記レーザーの照射距離を一定範囲に保持し、
   前記照射距離が一定範囲に保持された状態で、前記複数の光学制御式レーザー照射装置からレーザーを照射する
   ことを特徴とするトリミング方法。
5. ワークの外表面上に設定された被加飾領域にフィルムを付着した際に、前記フィルムにおいて前記被加飾領域からはみ出した余剰領域を切除することにより、加飾部品を製造する方法であって、
   前記ワークにおける前記被加飾領域とは異なる領域を支持する支持工程と、
   前記支持工程後、複数の光学制御式レーザー照射装置から前記被加飾領域の外形線に沿ってレーザーを照射することにより、前記余剰領域を切除する切除工程と
   が行われ、
   前記切除工程では、
   前記複数の光学制御式レーザー照射装置を前記ワークに対して接近または離間させるとともに、前記ワークの位置を変位させることにより、前記レーザーの照射距離を一定範囲に保持し、
   前記照射距離が一定範囲に保持された状態で、前記複数の光学制御式レーザー照射装置からレーザーを照射する
   ことを特徴とする加飾部品の製造方法。

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