JP2013103443A - In-mold forming method and alignment station and sheet material used for this molding method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インモールド成形方法に関する。さらに詳しくは、当該方法において使用する位置合わせステーションおよびシート材にも関する。 The present invention relates to an in-mold molding method. More particularly, it also relates to an alignment station and sheet material used in the method.
成形型を使用して、自動車部品、その他の射出成形部品を製造するに際して、インモールド成形方法は、従来から知られている方法である(例えば、特許文献1)。インモールド成形方法では、最終製品の表面に付すべき「注意書」や「説明書」、その他をラベルの形態で、予め成形型内に配置しておく。その後、成形型に材料を導入して射出成形を行うことで、成形部品の表面にラベルが配置・固定される。 An in-mold molding method is a conventionally known method for manufacturing automobile parts and other injection molded parts using a mold (for example, Patent Document 1). In the in-mold molding method, “notes”, “instructions”, and the like to be attached to the surface of the final product are preliminarily placed in a mold in the form of a label. Thereafter, the material is introduced into the mold and injection molding is performed, whereby the label is placed and fixed on the surface of the molded part.
このように使用されるラベルは、特に「インモールドラベル」と呼ばれており、本明細書でも、この用語を使用する。 The label used in this way is specifically called an “in-mold label”, and this terminology is also used herein.
インモールド成形を利用する生産ラインにおいては、一般的に、複数のインモールドラベルを打抜き可能に保持したシート材のロールを用意し、打抜きステーションにおいて、各インモールドラベルを打ち抜く。そして、打ち抜いたインモールドラベルを、ロボットアーム等を用いて成形型内にまで搬送する。 In a production line that uses in-mold molding, generally, a roll of sheet material holding a plurality of in-mold labels so as to be punched is prepared, and each in-mold label is punched out at a punching station. Then, the punched in-mold label is transported into the mold using a robot arm or the like.
このとき、最終製品表面における「ラベル」の位置を正確に位置合わせするには、打ち抜いたインモールドラベルを、ロボットアームに対してやはり正確な位置精度をもって受け渡す必要がある。
本発明は、このような正確な位置合わせを低コストで実現することを目的とする。
At this time, in order to accurately align the position of the “label” on the surface of the final product, it is necessary to deliver the punched in-mold label to the robot arm with accurate positional accuracy.
An object of the present invention is to realize such accurate alignment at a low cost.
本発明は、上記課題を有効に解決するために創案されたものであって、以下の特徴を備えた「ラベル位置合わせステーション」を提供する。
本発明の「ラベル位置合わせステーション」は、「打ち抜かれたインモールドラベルが置かれるテーブル」と「テーブルの周囲に配置され、テーブル面に対してほぼ直交する壁面を備え、テーブル中心に向かう前進およびテーブル中心から遠ざかる後退が可能な進退壁」とを備える。
進退壁が後退した状態でテーブル面上にインモールドラベルが置かれた後、進退壁が前進することで、テーブル面に対するインモールドラベルの相対位置が所望位置に合わせられる。
The present invention has been made in order to effectively solve the above problems, and provides a “label alignment station” having the following features.
The “label alignment station” of the present invention includes a “table on which a punched in-mold label is placed” and “a wall disposed around the table and substantially orthogonal to the table surface, "Advancing and retracting walls that can be moved away from the center of the table".
After the in-mold label is placed on the table surface in a state where the advance / retreat wall is retracted, the advance / retreat wall moves forward so that the relative position of the in-mold label with respect to the table surface is adjusted to a desired position.
さらに本発明により、上記「ラベル位置合わせステーション」を使用した「インモールド成形方法」が提供される。
本発明の「インモールド成形方法」は、次の第1から第4のステップを含む。
第1ステップでは、インモールドラベルを打抜き可能に保持したシート材を、打抜きステーションへと供給して打ち抜く。
第2ステップでは、打抜きステーションにて打ち抜いたインモールドラベルをロボットアームで保持して、ラベル位置合わせステーションへ運ぶ。
第3ステップでは、ラベル位置合わせステーションにおいて、運ばれてきたインモールドラベルの位置を調整する。
第4ステップでは、位置調整されたインモールドラベルをロボットアームで保持してラベル位置合わせステーションから取り出し、成形型内に運ぶ。
Furthermore, the present invention provides an “in-mold molding method” using the “label alignment station”.
The “in-mold molding method” of the present invention includes the following first to fourth steps.
In the first step, the sheet material holding the in-mold label so as to be punched is supplied to the punching station and punched.
In the second step, the in-mold label punched at the punching station is held by the robot arm and conveyed to the label alignment station.
In the third step, the position of the carried in-mold label is adjusted at the label alignment station.
In the fourth step, the aligned in-mold label is held by the robot arm, removed from the label alignment station, and carried into the mold.
第3ステップにおいて、上記「ラベル位置合わせステーション」が使用される。すなわち、ロボットアームがインモールドラベルをテーブルの上に置いた後、テーブルの周囲に配置され、テーブル面に対してほぼ直交する壁面を備えた進退壁が、テーブル中心に向かって前進することで、テーブル面に対するインモールドラベルの相対位置が所望位置に合わせられる。 In the third step, the “label alignment station” is used. That is, after the robot arm places the in-mold label on the table, the advancing and retreating wall that is disposed around the table and has a wall surface substantially orthogonal to the table surface moves forward toward the table center, The relative position of the in-mold label with respect to the table surface is adjusted to a desired position.
本発明においては、進退壁がテーブルの側面に当接したとき、インモールドラベルが上記所望位置に合うこととなるように、テーブルの形状を定めておくことが好ましい。 In the present invention, it is preferable to determine the shape of the table so that the in-mold label is aligned with the desired position when the advancing / retreating wall contacts the side surface of the table.
上記「ラベル位置合わせステーション」によれば、テーブル面に対して相対移動する進退壁の停止位置を制御することで、種々のサイズのインモールドラベルを、テーブル面に対して相対的に位置決めすることが可能となる。
したがって、当該「ラベル位置合わせステーション」からインモールドラベルを成形型まで運ぶロボットアームとの関係を考慮して進退壁の停止位置を予め決めておくことで、各インモールドラベルの成形型内での位置決めを正確に行うことができる(特に、進退壁がテーブルの側面に当接したときに位置決めが完了することとなるように、テーブルの形状を定めた場合、停止位置の制御はさらに簡単となる)。
すなわち、その前段階でシート材からインモールドラベルを打ち抜く「打抜きステーション」自体の構成に高い精度が不要となり、当該「打抜きステーション」を対象となるインモールドラベルの寸法に対して余裕をもって構成することができる。つまり、製造コスト低減という点で有利である。
特に、複数種類のインモールドラベルを扱う生産ラインでは、ラベルの種類毎に打抜きステーションを交換することが必要となるが、複数存在する打抜きステーションのそれぞれを緩い精度で製造し、1つのラベル位置合わせステーションを汎用的に使用すれば、コスト削減効果がより大きくなる。
According to the “label alignment station”, by controlling the stop position of the advancing / retreating wall that moves relative to the table surface, in-mold labels of various sizes can be positioned relative to the table surface. Is possible.
Therefore, the stop position of the advance / retreat wall is determined in advance in consideration of the relationship with the robot arm that carries the in-mold label from the “label alignment station” to the mold. Positioning can be performed accurately (especially when the shape of the table is determined so that the positioning is completed when the advancing / retreating wall contacts the side surface of the table, the control of the stop position is further simplified. ).
In other words, high accuracy is not required for the configuration of the “punching station” for punching the in-mold label from the sheet material in the previous stage, and the “punching station” is configured with a margin for the dimensions of the target in-mold label. Can do. That is, it is advantageous in terms of reducing manufacturing costs.
In particular, in a production line that handles multiple types of in-mold labels, it is necessary to replace the punching station for each type of label, but each of the multiple punching stations is manufactured with a low degree of accuracy and one label is aligned. If the station is used for general purposes, the cost reduction effect will be greater.
本発明の実施形態を添付の図面を参照して以下に詳細に説明する。図1は、本発明を適用した製造ラインの全体を概略的に示している。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 schematically shows an entire production line to which the present invention is applied.
図1を参照して、製造ラインの全体を簡単に説明すると、実施形態のインモールド成形方法においては、ロール1から引き出したシート材2から、打抜きステーション10において、インモールドラベル5を打ち抜く。打ち抜かれたインモールドラベル5を、第1ロボットアーム20で、ラベル位置合わせステーション30へと運び、ここで、インモールドラベル5の位置調整を行う。
その後、第1ロボットアーム20は、インモールドラベル5を受渡しステーション40へと運び、ここで、インモールドラベル5を第2ロボットアーム50に受け渡す。最後に、第2ロボットアーム50が、インモールドラベル5を成形型60内にセットし、型締めおよび射出成形が行われ、これでインモールド成形が完了する。
The entire production line will be briefly described with reference to FIG. 1. In the in-mold molding method of the embodiment, the in-
Thereafter, the
以下に各工程を詳しく説明するが、最初に、インモールドラベルを保持したシート材について説明する。 Although each process is demonstrated in detail below, the sheet material holding the in-mold label is demonstrated first.
≪インモールドラベルを保持したシート材≫
図2に拡大して示したように、インモールドラベル5は、シート材2中で、ミシン目6で囲まれていて、シート材2から打ち抜き可能となっている。ミシン目6は、交互に繰り返す貫通スリット6aと連結部(止め)6bとで構成される。図示した例では、シート材の長手方向に沿って2列にインモールドラベル5が配置されていて、これがロール状に巻かれて、生産ラインにセットされる。
シート材における、具体的なミシン目の構造やインモールドラベルの配列は、図示したものに限られず、適宜変更することが可能である。
≪Sheet material holding in-mold label≫
As shown in FIG. 2 in an enlarged manner, the in-
The specific perforation structure and the in-mold label arrangement in the sheet material are not limited to those shown in the drawings, and can be changed as appropriate.
シート材2には、各インモールドラベル5の近傍位置にそれぞれ、光電管マーク3およびトンボ4が付されている。これらは、一般的に知られたもので、光電管マーク3は、シート材の位置合わせ用のセンサ(図示せず)がこれを読み取り、トンボ4は、インモールドラベルの位置(図示の例では、中心位置)を示している。
The
次に、実施形態のインモールド成形方法の各ステップを詳しく説明する。このインモールド成形方法は、大きく分けて、次の4つのステップに分けて考えることができる。 Next, each step of the in-mold molding method of the embodiment will be described in detail. This in-mold forming method can be roughly divided into the following four steps.
≪第1ステップ≫
ロール状にセットしたシート材2を、一般的に知られたコンベヤシステム等で引き出して、図3の打抜きステーション10へと供給する。打抜きステーション10もまた、一般的に知られた構造を有するもので、挟持部11と打抜き上昇台12とを備える。
図3に一部断面図で示しているように、挟持部11は、シート材2を上下から挟み込んで保持する上下の部材11a、11bで構成され、各部材11a、11bには、打ち抜かれるインモールドラベル5の形状に対応した開口15が形成されている。
ロール1から引き出されたシート材2が所定位置に来ると、挟持部11がシート材2を挟持する。このとき、インモールドラベル5は開口15内に位置し、その状態で、打抜き上昇台12が下方から上昇して開口15に入り込み、インモールドラベル5を打ち抜く。図3では、手前側に位置するインモールドラベル5だけが打ち抜かれた状態を図示している。
≪First step≫
The
As shown in a partial cross-sectional view in FIG. 3, the
When the
≪第2ステップ≫
打抜きステーション10にて打ち抜いたインモールドラベル5を、ロボットアーム20で保持して、ラベル位置合わせステーション30へ運ぶ。図3では、打ち抜いたインモールドラベル5の上方にロボットアーム20の先端部21を図示している。先端部21は、図中には現れないが、下面に負圧吸引孔を備えており、負圧による吸引力を利用してインモールドラベル5を保持する。
その後、ロボットアーム20は、インモールドラベル5を、図4に示したラベル位置合わせステーション30へと運ぶ。
≪Second step≫
The in-
Thereafter, the
≪第3ステップ≫
ラベル位置合わせステーション30において、運ばれてきたインモールドラベル5の位置を調整する。
図4は、ラベル位置合わせステーション30を拡大して示している。ラベル位置合わせステーション30は、中央のテーブル31とその周囲に配置した進退壁32とで構成される。図示した例では、テーブル31の周囲に4つの進退壁32a〜dが配置されている。各進退壁は、テーブル面に対してほぼ直交する壁面を備えていて、モータ等の駆動機構33a〜dにより可動(進退可能)とされている。
≪Third step≫
At the
FIG. 4 shows the
各進退壁32a〜dが、テーブル中心から遠ざかる方向に後退した状態で、第1ロボットアーム20がインモールドラベル5をテーブル31上に置く。上述したように第1ロボットアーム20は、その先端部21にインモールドラベル5を負圧吸引により保持しているが、この吸引を開放することで、インモールドラベル5は、テーブル31上に位置することができる。
インモールドラベル5がテーブル31上に置かれた後、進退壁32a〜dがテーブル中心に向かって前進し、これにより、インモールドラベル5は、テーブル面に対する相対位置が調整される(所望位置に合わされる)。
The
After the in-
テーブル面の形状(面積的な拡がり)は、インモールドラベル5との関係で、次のように定めることが好ましい。すなわち、進退壁32がテーブル31の側面34に当接したとき、インモールドラベル5が上記所望位置に合うこととなるように、テーブル31の形状を定めておく。
例えば、テーブルの形状とインモールドラベル5の形状とが実質的に合同の関係にある場合には、進退壁32がテーブル31の側面34に当接したとき、必然的に、テーブル面に対するインモールドラベル5の相対位置が決まる。また、テーブルの形状とインモールドラベル5の形状とが合同の関係になくても、両者の大まかな輪郭形状が共通していれば同等の効果を得ることができる。
このような構成を採用すれば、進退壁32がテーブル側面34に当接した時点で、インモールドラベル5の位置決めが終了するので、位置制御が簡単となる。
The shape of the table surface (area expansion) is preferably determined as follows in relation to the in-
For example, when the shape of the table and the shape of the in-
If such a configuration is adopted, since the positioning of the in-
なお、インモールドラベル5のサイズがテーブル31をはみ出て存在する場合でも、進退壁32がテーブル側面34からどれだけの距離にあるときに位置決めが完了するのかを計算しておけば、コントローラを用いた位置制御により位置決めは可能となる。しかしながら、制御の簡単さという点で、上に説明したように、進退壁がテーブルの側面に当接したとき、インモールドラベルが上記所望位置に合うこととなるように、テーブルの形状を定めておくことが好ましい。
Even if the size of the in-
テーブル31の表面にも負圧吸引孔35を形成することが好ましく、その場合には、ロボットアームの先端部21の場合と同様に、負圧による吸引を利用して、インモールドラベル5を吸着することができる。
テーブル31上に置かれたインモールドラベル5が進退壁32a〜dによって位置合わせされるまでは、吸引孔35による負圧吸引はオフとされており、インモールドラベル5の位置合わせが終了した後、負圧吸引がオンとなる。これにより、調整されたインモールドラベル5の位置が固定され、後述するように、さらに第1ロボットアーム20で搬送される。
It is preferable to form a negative
Until the in-
ラベル位置合わせステーション30の存在理由は、次の通りである。すなわち、打抜きステーション10でインモールドラベル5を打ち抜いた時点では、ラベルの位置精度として厳しいものを要求することはせずに、取り敢えず打ち抜いておき、これをラベル位置合わせステーション30において正確に位置合わせする。
このような構成を採用すると、打抜きステーション10自体には高い精度が要求されないので、打抜きステーション10を対象となるインモールドラベルの寸法に対して余裕をもって構成することができる。つまり、製造コスト低減という点で有利である。
上に説明したように、ラベル位置合わせステーション30自体は、中央のテーブルとその周囲の進退(可動)壁とで構成されるもので、それ程の精度は要求されない。
特に、複数種類のインモールドラベルを扱う生産ラインでは、ラベルの種類毎に打抜きステーション10を交換することが必要となるが、複数存在する打抜きステーション10のそれぞれを緩い精度で製造し、1つのラベル位置合わせステーション30を汎用的に使用すれば、コスト削減効果がより大きい。
The reason for the presence of the
By adopting such a configuration, the punching
As described above, the
In particular, in a production line that handles a plurality of types of in-mold labels, it is necessary to replace the punching
≪第4ステップ≫
ラベル位置合わせステーション30で位置合わせされたインモールドラベル5は、再度第1ロボットアーム20に保持されて、受渡しステーション40へ運ばれる。図5は、ロボットアーム先端部21に吸引保持されたインモールドラベル5が、受渡しステーション40に保持される直前の状態を示している。
受渡しステーション40は、インモールドラベル5を第1ロボットアーム20から、第2ロボットアーム50へ受け渡すための中継点である。第1ロボットアーム20が受渡しステーション40にインモールドラベル5を渡した後、図1に示した第2ロボットアーム50が、受渡しステーション40からインモールドラベル5を受け取る。
受渡しステーション40も、負圧吸引孔45を備えており、負圧による吸引を利用してインモールドラベル5を保持することができる。
≪Fourth Step≫
The in-
The
The
図6(a)は、第2ロボットアーム50の先端部51が一方の成形型60aに接近した状態を示し、図6(b)は、それを反対側から見た状態を示している。第2ロボットアーム50の先端部51も、第1ロボットアーム20の場合と同様に、吸引孔を用いた負圧吸引により、インモールドラベル5を保持する。
図6(a)、(b)の状態からさらに、アーム先端部51が成形型60aに接近してキャビティ65内に入り込み、インモールドラベル5を配置する。インモールドラベル5は、キャビティ65内の所定位置に、負圧吸引を利用して固定され、その後、型締めおよび射出成形が行われる。
FIG. 6A shows a state in which the
6A and 6B, the
≪ロボットアームを1台だけ使用する変形例≫
以上に説明した実施形態では、2台のロボットアーム20および50を使用して、受渡しステーション40において、インモールドラベル5の受け渡しをしていた。すなわち、ラベル位置合わせステーション30からインモールドラベル5を取り出すためのロボットアーム(第1)と、インモールドラベル5を成形型60内に運ぶためのロボットアーム(第2)とが、別々のロボットアームであった。
このような構成を採用する場合には、それぞれに必要な機能に特化したロボットアームを使用できるというメリットがある。また、2台のロボットで作業を分担できるため、成形サイクルの短縮が可能となり、大量生産に適している。
≪Modification using only one robot arm≫
In the embodiment described above, the in-
When such a configuration is adopted, there is an advantage that a robot arm specialized for each necessary function can be used. In addition, since the work can be shared by two robots, the molding cycle can be shortened, which is suitable for mass production.
しかしながら、受渡しステーション40および第2ロボットアーム50を省略することも可能である。その場合には、ラベル位置合わせステーション30から、直接、1台のロボットアームによって、インモールドラベル5が成形型60へと運ばれることとなる。この場合は、ロボットアームが1台だけで足りるので、設備投資に対するコストパフォーマンスという点で優れる。
However, the
1 ロール
2 シート材
3 光電管マーク
4 トンボ
5 インモールドラベル
6 ミシン目
10 打抜きステーション
11 挟持部
12 打抜き上昇台
15 開口
20 第1ロボットアーム
21 アーム先端部
30 ラベル位置合わせステーション
31 テーブル
32a〜d 進退壁
33a〜d 駆動機構
34 テーブル側面
35 負圧吸引孔
40 受渡しステーション
45 負圧吸引孔
50 第2ロボットアーム
51 アーム先端部
60 成形型
65 キャビティ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
当該ラベル位置合わせステーション(30)は、
打ち抜かれたインモールドラベルが置かれるテーブル(31)と、
テーブルの周囲に配置され、テーブル面に対してほぼ直交する壁面を備え、テーブル中心に向かう前進およびテーブル中心から遠ざかる後退が可能な進退壁(32)と、を備え、
進退壁(32)が後退した状態でテーブル面上にインモールドラベル(5)が置かれた後、進退壁(32)が前進することで、テーブル面に対するインモールドラベル(5)の相対位置を所望位置に合わせることを特徴とする、ラベル位置合わせステーション。
Label position used for in-mold molding method including punching in-mold label (5) from sheet material (2) and placing punched in-mold label (5) in molding die (60) by robot arm A matching station (30),
The label alignment station (30)
A table (31) on which a punched in-mold label is placed;
An advancing / retreating wall (32) disposed around the table, including a wall surface substantially orthogonal to the table surface, and capable of moving forward and backward toward the table center;
After the in-mold label (5) is placed on the table surface with the advancing / retreating wall (32) retracted, the advancing / retreating wall (32) moves forward, so that the relative position of the in-mold label (5) with respect to the table surface is changed. A label alignment station characterized by being aligned to a desired position.
The shape of the table (31) is determined so that the in-mold label (5) is aligned with the desired position when the advance / retreat wall (32) contacts the side surface (34) of the table (31). The label alignment station of claim 1.
打抜きステーション(10)にて打ち抜いたインモールドラベル(5)をロボットアームで保持して、ラベル位置合わせステーション(30)へ運ぶ第2ステップと、
ラベル位置合わせステーション(30)において、運ばれてきたインモールドラベル(5)の位置を調整する第3ステップと、
位置調整されたインモールドラベル(5)をロボットアームで保持してラベル位置合わせステーション(30)から取り出し、成形型(60)内に運ぶ第4ステップとを含む、インモールド成形方法であって、
第3ステップにおいては、ロボットアームがインモールドラベル(5)をテーブル(31)の上に置いた後、
テーブル(31)の周囲に配置され、テーブル面に対してほぼ直交する壁面を備えた進退壁(32)が、テーブル中心に向かって前進することで、テーブル面に対するインモールドラベル(5)の相対位置が所望位置に合わせられることを特徴とする、インモールド成形方法。
A first step of feeding and punching the sheet material (2) holding the in-mold label (5) to the punching station (10);
A second step of holding the in-mold label (5) punched at the punching station (10) by a robot arm and transporting it to the label alignment station (30);
A third step of adjusting the position of the carried in-mold label (5) at the label alignment station (30);
A fourth step of holding the aligned in-mold label (5) with a robot arm, taking it out of the label alignment station (30) and carrying it into a mold (60),
In the third step, after the robot arm places the in-mold label (5) on the table (31),
The advancing / retreating wall (32) provided around the table (31) and having a wall surface substantially orthogonal to the table surface moves forward toward the center of the table, so that the in-mold label (5) is relative to the table surface. An in-mold molding method, wherein the position is adjusted to a desired position.
In the third step, when the advance / retreat wall (32) advances toward the center of the table and comes into contact with the side wall (34) of the table (31), the in-mold label (5) is adjusted to the desired position. The in-mold molding method according to claim 3.
両ロボットアーム(20、50)が、受渡しステーション(40)を介して、インモールドラベル(5)を受け渡しする、請求項3または4記載のインモールド成形方法。
In the fourth step, the robot arm (20) that takes out the in-mold label from the label alignment station and the robot arm (50) that carries the in-mold label into the mold are separate robot arms,
The in-mold molding method according to claim 3 or 4, wherein both robot arms (20, 50) deliver the in-mold label (5) via the delivery station (40).
上記インモールドラベル(5)は、シート材(2)中で、交互に繰り返す貫通スリット(6a)と連結部(6b)と構成されるミシン目(6)で囲まれて、シート材(2)から打ち抜き可能に構成されており、
シート材(2)上の各インモールドラベル(5)の近傍位置に、それぞれ、光電管マーク(3)および当該インモールドラベルの位置を示すトンボ(4)が設けられていることを特徴とする、シート材。 A sheet material (2) used in the in-mold molding method according to any one of claims 3 to 5,
The in-mold label (5) is surrounded by perforations (6) constituted by alternately repeating through slits (6a) and connecting portions (6b) in the sheet material (2). It is configured so that it can be punched from
In the vicinity of each in-mold label (5) on the sheet material (2), a photoelectric tube mark (3) and a register mark (4) indicating the position of the in-mold label are provided, Sheet material.
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