JP4016185B2

JP4016185B2 - Automatic equipment for urethane skin

Info

Publication number: JP4016185B2
Application number: JP2002177720A
Authority: JP
Inventors: 哲也長谷; 高文西飯
Original assignee: Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 2002-06-18
Filing date: 2002-06-18
Publication date: 2007-12-05
Anticipated expiration: 2022-06-18
Also published as: JP2004017544A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ウレタン表皮の自動成形装置に関し、更に詳細には、液状のウレタン材料を表皮成形型にスプレー吹付けして、例えば車両用インストルメントパネルの表皮を成形する工程の効率的な自動化を達成し得る装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば乗用車等の乗員室には、インストルメントパネルやフロアコンソール等の車両用内装部材が配設されるようになっている。この種の車両用内装部材は、一般に表皮材、発泡材および基材の三層構造になっており、これに使用する表皮材はインストルメントパネル等の輪郭形状に応じた予備成形がなされている。前記表皮の予備成形技術としては、パウダースラッシュ成形法や真空成形法が従来より使用されているが、これら成形法に内在する欠点を補完するものとして、ウレタンを表皮成形型にスプレー吹付けして所要厚みの被膜とし、ウレタン材料が固化した後に該被膜を成形型から剥ぎ取ることで、所要形状に成形されたウレタン表皮を製造する方法も実施されている。
【０００３】
すなわち図１５に示すように、表皮成形型３９の成形面３９ａに向けて液状のウレタン材料をスプレーノズル４１から均一に吹付けることで、該成形面３９ａに所要厚みのウレタン被膜４３を形成する。表皮成形型３９には、湯液等の熱媒体が流通する加熱パイプ４５が設けられて、その成形面３９ａを吹付け後のウレタン材料の硬化に最適な温度(例えば６５℃程度)にまで昇温させてある。前記スプレーノズル４１から吹付けられるウレタン材料としては、無発泡タイプのものと発泡タイプのものがあり、一般に２種類の原料液を予備混合したものが準備される。成形面３９ａに吹付けられて均一な厚みとなったウレタンは、所要時間を経過することで硬化し、前記の如く硬化後のウレタン被膜を表皮成形型３９から脱型することで、インストルメントパネル等に使用される表皮が製造される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述したウレタンを表皮成形型にスプレー吹付けしてウレタン表皮を製造する装置としては、例えばターンテーブル式の機構が採用されている。これは、所要の周方向へ水平回転可能なターンテーブルに、所要中心角毎に表皮成形型を複数個配設すると共に、該ターンテーブルの周回軌跡の外方に▲１▼離形剤の吹付けステーション、▲２▼ウレタンの吹付けステーション、▲３▼ウレタンのキュアステーションおよび▲４▼ウレタン表皮の脱型ステーションを設けたものである。そして前記ターンテーブルを間欠的に周回させたり、または緩速度で連続的に周回させたりすることで、各ステーションに対応的に何れかの表皮成形型を到来させ、該ステーションで固有の作業を実施することによりウレタン表皮が次第に成形されてゆく、というものである。しかし、前記ターンテーブル式の機構には複数個の表皮成形型が固定的に設けられているだけで、各表皮成形型が個別に移動するようにはなっていない。従ってターンテーブルが回動して各表皮成形型を次のステーションへ移送するタイミングは、常に最も作業時間を要するステーションに依存する、という欠点がある。一例として、脱型ステーションでの脱型作業が作業者の不馴れ等により遅れた場合、他の表皮成形型は対応のステーションでの作業は終了していても、次のステーションへは移動できない、という難点が指摘される。
【０００５】
【発明の目的】
この発明は、従来のウレタン表皮の成形工程に内在している前述した欠点を好適に解決するべく提案されたものであって、液状のウレタン材料を表皮成形型にスプレー吹付けして、例えば車両用インストルメントパネルの表皮を成形する工程を効率的に実施し得る自動化装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するために、本発明に係るウレタン表皮の自動成形装置は、表皮成形型への離型剤の吹付けがなされる離型剤吹付ヤードと、
前記離型剤吹付ヤードに隣接する周方向の下流側に設けられ、前記表皮成形型へのウレタンの吹付けがなされるウレタン吹付ヤードと、
前記ウレタン吹付ヤードに隣接する周方向の下流側に設けられ、前記表皮成形型に吹付けられたウレタンを経時的に固化させるウレタンキュアヤードと、
前記ウレタンキュアヤードに隣接する周方向の下流側に設けられ、前記表皮成形型に成形されたウレタン表皮を取出すための脱型ヤードと、
前記一連のヤードに沿って円形に配設した無端レールに載架され、前記表皮成形型を個別に搭載した複数基の独立自走台車と、
前記離型剤吹付ヤードに配設され、前記表皮成形型へ離型剤を吹付ける第１マニュピレータと、
前記ウレタン吹付ヤードに配設され、前記表皮成形型へウレタンを吹付ける第２マニュピレータとからなり、
前記夫々の独立自走台車を前記一連のヤードの何れかへ独立的に到来させて、各対応のヤードにおいて所要の作業を実施することでウレタン表皮を製造するよう構成したことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係るウレタン表皮の自動成形装置について、添付図面を参照しながら以下説明する。なお、図１はウレタン表皮の自動成形工程を好適に実施し得る自動成形装置の概略平面図、図２は図１の拡大平面図、図３は図１を３−３線矢視方向から観察した縦断面図、図４は図２に示す任意の独立自走台車の拡大平面図、図５は図４の５−５線矢視方向から観察した独立自走台車の縦断面図、図６は図４の６−６線矢視方向から観察した独立自走台車の縦断面図、図７は図４の７−７線矢視方向から観察した独立自走台車の正面図、図８は実施例に係るウレタン表皮の自動成形装置の全体構成を示す概略斜視図である。
【０００８】
(全体構成の概略)
図１において台車支持レール３０を円形に敷設した工場敷面は、該台車支持レール３０に沿って以下の４つの区画に分けられている。
(1) 半径方向の内側に一部開放したチャンバーにより囲繞され、後述する独立自走台車１８に搭載した表皮成形型２４に離型剤を吹付けるための離型剤吹付ヤード１０。
(2) 前記離型剤吹付ヤード１０に隣接して周方向に設けられ、表皮成形型２４に液状ウレタンを吹付けるためのウレタン吹付ヤード１２。このウレタン吹付ヤード１２も、半径方向内側に一部開放したチャンバーにより囲繞されている。
(3) 前記ウレタン吹付ヤード１２に隣接して周方向に設けられ、表皮成形型２４に塗布されたウレタンのキュアを行なうためのウレタンキュアヤード１４。このウレタンキュアヤード１４は、作業者等の立入りを規制するため、例えば壁囲い２７により簡単に仕切られている。
(4) 前記ウレタンキュアヤード１４に隣接して周方向に設けられ、前記表皮成形型２４に成形されたウレタン表皮を取出すための脱型ヤード１６。この脱型ヤード１６は、作業者が自由に立入って脱型作業に従事し得るようになっている。
【０００９】
後述の如く、表皮成形型２４を夫々搭載した３基の独立自走台車１８は、前記円形に敷設された台車支持レール３０の中央に立設配置した垂直固定軸４０を中心として、該レール３０上を独立して走行可能になっている。すなわち夫々の自走台車１８は、離型剤吹付ヤード１０→ウレタン吹付ヤード１２→ウレタンキュアヤード１４→脱型ヤード１６の順序で間欠的に各ヤードに到来して停止し、所要の作業を行なってから、周方向に隣接する次のヤードへ向かうようになっている。
【００１０】
(台車を支持する構造体について)
図２、図３および図８に示す如く、ウレタン表皮の自動成形装置が設置される工場敷地には、例えば鉄骨を組合わせたフレーム状の下部構造体３２が据付けられ、この下部構造体３２から半径方向外方へ複数本のリング支持梁３４(実施例では８本)が水平に延出している。これら複数本のリング支持梁３４には、その先端に大径の下部リング２８が固定され、更に該下部リング２８の内周に所要中心角毎に配設した垂直支柱３６の各上端に、該下部リング２８と等径の上部リング２６が同心的に固定されている。
【００１１】
前記上部リング２６は、後述する３基の独立自走台車１８が周方向へ走行するのをガイドすると共に、該独立自走台車１８に加わる水平方向の荷重を支持する機能を果たすものである。また、上部リング２６より所要距離だけ下方に位置する前記下部リング２８は、その外周に平形のチェン６０がエンドレスに巻付固定される。そして後に詳細するように、前記独立自走台車１８を構成する台車垂直フレーム８２に設けた減速機６６のスプロケット６２を前記チェン６０に噛合させ、該減速機６６に連結した台車駆動用モータ６４を回転駆動することで、該独立自走台車１８を図１の時計方向へ周回させ、前記離型剤吹付ヤード１０、ウレタン吹付ヤード１２、ウレタンキュアヤード１４および脱型ヤード１６へ順次到来・停止させるものである。
【００１２】
図３および図８に示すように、前記下部構造体３２の上方には、中心軸を整列させて鉄骨を組合わせたフレーム状の上部構造体３８が設置され、この上部構造体３８の頂部中心に垂直固定軸４０が立設されている。本実施例では、３基の独立自走台車１８を備えているので、前記垂直固定軸４０には３個の軸受４２が軸方向に整列配置され、夫々の軸受４２に、図２および図４に示す２本の台車支持梁４４,４４の端部が接続されている。夫々の台車支持梁４４は、図３、図５および図６に示すように水平に延出し、該支持梁４４の他端部は独立自走台車１８の垂直面を構成する台車垂直フレーム８２に固定されている。従って個々の独立自走台車１８は、後述する台車支持レール３０および車輪４６と相俟って、前記垂直固定軸４０を中心として独立的に周回し得るものである。
【００１３】
(円形レールと独立自走台車について)
前記工場敷地には、図２および図８に示すように、前記下部構造体３２の中央部(すなわち垂直固定軸４０の中心軸線)を中心として、円形かつ大径の台車支持レール３０が敷設されている。この台車支持レール３０は、前記上部リング２６と同心円をなしているが、その直径は該上部リング２６の直径よりも大きくなるように設定されている。また図３および図５〜図７に示すように、前記独立自走台車１８を構成する台車水平フレーム８０の裏底面で、かつ前記台車垂直フレーム８２と近接した部位に、垂直ブラケット４８を介して車輪４６が回転自在に軸支されている。この車輪４６の配設個所は、独立自走台車１８の台車支持梁４４を前記垂直固定軸４０に周回自在に取付けた際に、前記台車支持レール３０に該車輪４６が上から当接して、該独立自走台車１８の垂直方向の荷重を支持し得る位置に設定される。前記車輪４６の配設数は、図４に破線で示すように、前記台車支持レール３０の曲線に沿って所要間隔で３個設けるのが好ましい。すなわち独立自走台車１８の垂直荷重は、台車水平フレーム８０の後方側において複数の車輪４６により支持されるので、該台車水平フレーム８０の裏面前方側、例えばウレタン吹付ヤード１２における第２マニュピレータ２２の配設側や、脱型ヤード１６における作業者の作業領域側に近接する部位には該車輪４６が存在せず、自由な空間が確保されるようになっている。
【００１４】
ところで前記車輪４６は、独立自走台車１８からの垂直荷重を台車支持レール３０に支持させているとはいうものの、該台車支持レール３０に載架されているだけであるから、該独立自走台車１８に何等かの原因で半径方向への荷重が加わった際には、該台車支持レール３０から脱輪する畏れがある。そこで、図４および図６に示すように、台車垂直フレーム８２の下部に水平ブラケット５４が配設されて、台車支持レール３０の上方へ水平に延出している。この水平ブラケット５４には、垂直な回転軸線を有するローラ５０,５２が対向的に所要間隔で軸支され、これらローラ５０,５２により該台車支持レール３０を摺動自在に挟持するようになっている。
【００１５】
(上部リングによるガイド機構について)
図３、図４および図６に示すように、前記台車支持梁４４は、一端部を前記軸受４２を介して垂直固定軸４０に枢支すると共に、他端部を独立自走台車１８の台車垂直フレーム８２に接続することで、前記上部リング２６の上方を周回し得るようになっている。この台車支持梁４４には、前記上部リング２６の直上方となる位置に２つのＬ形ブラケット５８,５８が配設され、夫々のＬ形ブラケット５８は、その垂下端にゴムタイヤの如きリング挟持輪５６を水平回転自在に枢支している。これら２つのＬ形ブラケット５８,５８に枢支したリング挟持輪５６,５６は、前記上部リング２６を構成するＨ型鋼の垂直部を両側から密着的に挟持し、これにより前記台車支持梁４４に連結される独立自走台車１８に加わる半径方向外方への荷重を該上部リング２６で支持すると共に、該独立自走台車１８の円滑な周方向へのガイドをなし得るようになっている。
【００１６】
(独立自走台車の駆動源について)
図５および図６に示すように、前記下部リング２８の外周には平形をなすチェン６０がエンドレスに巻付固定され、該チェン６０に前記減速機６６のスプロケット６２を噛合させることで、前記独立自走台車１８を自走させ得るようになっている。すなわち図４および図５に示す如く、独立自走台車１８における台車垂直フレーム８２の背面側に減速機６６が出力軸を垂直下方へ指向させた状態で取付けられ、該出力軸に固着した前記スプロケット６２が、前記下部リング２８に巻装した前記チェン６０に噛合している。前記減速機６６の上部には台車駆動用モータ６４が連結され、該台車駆動用モータ６４への給電は、例えば垂直固定軸４０の上方に設けたスリップリング１５(図３参照)を介して行なわれる。従って台車駆動用モータ６４の回転は、減速機６６により減速されてスプロケット６２に伝達され、該スプロケット６２がチェン６０に噛合することで前記独立自走台車１８を前記垂直固定軸４０を中心として周回自走させる。このとき独立自走台車１８に垂直方向に加わる荷重は、先に述べたように、前記車輪４６を介して台車支持レール３０により支持され、また該独立自走台車１８の半径方向外方に作用する水平荷重は、台車支持梁４４および軸受４２を介して垂直固定軸４０により支持される。なお、前記下部リング２８に巻装されるチェン６０に替えて、所要の曲率を有する円弧状部材の外部円弧面に歯部を形成したセグメントを、前記下部リング２８の外周に順次配設した円形ラックとしてもよい。
【００１７】
(台車のロック機構について)
図２〜図５に示す如く、夫々の独立自走台車１８が離型剤吹付ヤード１０、ウレタン吹付ヤード１２および脱型ヤード１６の所定位置に到来・停止した際に、該独立自走台車１８を当該ヤードに解放自在に固定するロック機構が各対応のヤードに設けられている。例えば、ウレタン吹付ヤード１２の開口部側(後述する如く、独立自走台車が退去した際に該ヤードの区画壁に大きく開口する部位)に位置する前記支柱３６に固定用シリンダ８４が水平に固定され、そのピストンロッド１７の先端を該ウレタン吹付ヤード１２の開口部側へ進退自在に指向させている。また独立自走台車１８は、平面においてハ字形の構造を有し(後述)、その台車垂直フレーム８２の中央で、かつ前記「ハ」の字の頂点となる部分に位置決め片８６が突設されている。そして前記位置決め片８６に固定用シリンダ８４におけるピストンロッド１７の先端が衝合すると、独立自走台車１８の固定がなされる。なお、前記ピストンロッド１７の先端にはテーパー状のラウンドが付され、また前記位置決め片８６には対応的に逆テーパ状の陥凹部が設けられている。
【００１８】
すなわち独立自走台車１８が、前記上部リング２６および台車支持レール３０に沿って周回している間は、前記固定用シリンダ８４は滅勢状態にあり、そのピストンロッド１７はシリンダ本体中に後退している。しかるに独立自走台車１８が、例えばウレタン吹付ヤード１２へ進入して来ると、その定位置への到来を図示しないリミットスイッチの如きセンサが検出し、制御盤(図示せず)は前記台車駆動用モータ６４に停止指令を与えると共に、前記固定用シリンダ８４に対する付勢指令を発する。これにより固定用シリンダ８４は付勢されてピストンロッド１７を延出させ、定位置で停止した独立自走台車１８の前記位置決め片８６に衝合する。前述した如く、ピストンロッド１７の先端はテーパー状のラウンドを有し、また位置決め片８６には逆テーパ状の陥凹部が設けられているので、該ピストンロッド１７の先端が位置決め片８６の陥凹部に衝合しつつ進入することで、独立自走台車１８に若干の位置ずれがあっても、その位置ずれを修正して定位置にロックし得るものである。従って表皮成形型２４に対するウレタン吹付け作業の間、独立自走台車１８は安定状態に保持される。なお、前記ウレタンキュアヤード１４では、独立自走台車１８を安定的に固定する必要がなく、むしろ該独立自走台車１８を緩徐に走行させつつキュア時間を嵩ぐ必要性の方が高いので、該ウレタンキュアヤード１４には前記ロック機構は設けられていない。
【００１９】
(離型剤吹付ヤードおよびウレタン吹付ヤードについて)
前記離型剤吹付ヤード１０は、独立自走台車１８に搭載した表皮成形型２４の型面に離型剤を噴霧状に吹付けるためのチャンバーであって、該離型剤の吹付けは、該ヤード１０内に配設した第１マニュピレータ２０のノズル１９により行なわれる。また前記ウレタン吹付ヤード１２は、前記表皮成形型２４の型面にウレタンを吹付けて制御された厚みとなるまで塗布するためのチャンバーであって、該ウレタンの吹付けは、該ヤード１２内に配設した第２マニュピレータ２２のノズル１９により行なわれる。すなわち離型剤吹付ヤード１０およびウレタン吹付ヤード１２は、前記独立自走台車１８が各対応のヤードの定位置に到来・停止した際に、該ヤード内に略密閉状態の室内空間を画成可能になっている。その理由は、前記離型剤吹付ヤード１０およびウレタン吹付ヤード１２では、表皮成形型２４に対して離型剤やウレタンが吹付けられるので、作業環境を保護するために画壁により仕切って強制換気する必要があるからである。更に、前記ウレタン吹付ヤード１２でのウレタン吹付けに際しては、該ウレタンのキュア時間を制御するため空調を行なって、環境雰囲気を温度制御する必要がある。
【００２０】
そこで離型剤吹付ヤード１０は、例えば図１〜図３に示す如く、複数の垂直隔壁２１により囲むと共に、該離型剤吹付ヤード１０の上方を所要高さの天井２５で覆うことで、ヤード内に離型剤の吹付作業を行なうブースを画成している。なお、図１４に示すように、独立自走台車１８が離型剤吹付ヤード１０を退去すると、該離型剤吹付ヤード１０の後方側に前記垂直隔壁２１により囲まれていない開放領域、すなわち大きな開口部２３が開設されている。この開口部２３は、上流側の脱型ヤード１６に待機していた独立自走台車１８が離型剤吹付ヤード１０へ到来した際に、該独立自走台車１８における台車垂直フレーム８２の一部をなす垂直壁面により閉成されて、該ヤード１０を密閉状態となし得るものである。このヤード構造は、離型剤吹付ヤード１０の下流側に隣接して位置するウレタン吹付ヤード１２も全く同じであって、該ウレタン吹付ヤード１２にも開口部２３が開設されている。
【００２１】
(ウレタンキュアヤードおよび脱型ヤードについて)
前記ウレタンキュアヤード１４は、前工程のウレタン吹付ヤード１２で第２マニュピレータ２２のノズル１９から表皮成形型２４にスプレー吹付けされたウレタンの固化に要する時間を確保するためのヤードである。従って表皮成形型２４を搭載した独立自走台車１８は、該ヤード１４に停止した状態で要固化時間を経過するようにしても、また該ヤード１４を下流側の脱型ヤード１６へ向けて微速走行しつつ要固化時間を経過するようにしてもよい。このウレタンキュアヤード１４では、前述した離型剤等のミストが飛散する虞れがなく、また空調の要請もないので、該ヤード１４をブース状の密閉空間にする必要はない。但し、作業者等の自由な立入りを規制するために、図１および図１４に示す如く、簡単な壁囲い２７を施すようにしてもよい。
【００２２】
前記脱型ヤード１６は、独立自走台車１８に搭載した表皮成形型２４の表面に形成されたウレタン製品(例えば車両用インストルメントパネル)を脱型するための作業領域である。後述する如く、独立自走台車１８を構成する台車水平フレーム８０は平面的にハ字状に形成され、かつ該独立自走台車１８の垂直荷重を支持する前記車輪４６は、脱型ヤード１６における作業者の作業領域より充分奥まった位置にあるので、作業者の足場面積が充分確保され脱型作業の効率化が図られる。
【００２３】
(独立自走台車について)
独立自走台車１８の概略構造については、既に述べたが、更に詳細部分について説明する。前記の如く独立自走台車１８は、基本的に車輪４６を備える台車水平フレーム８０と、この台車水平フレーム８０の後方側から垂直に立上がる台車垂直フレーム８２とからなり、該台車水平フレーム８０に前記表皮成形型２４が搭載されるようになっている。そして前記台車水平フレーム８０は、図４の平面図に示すように、離型剤吹付ヤード１０における第１マニュピレータ２０の配設側、すなわち離型剤の吹付け作業領域側や、前記脱型ヤード１６における脱型作業領域側がハ字状に構成されている。その結果として台車水平フレーム８０は、各種作業領域の中央側が独立自走台車１８の周回中心をなす垂直固定軸４０に向かうにつれ後退し、従ってより広い作業領域が確保されるものである。
【００２４】
そこで独立自走台車１８の前記「ハ」字状をなす台車水平フレーム８０を、便宜的に第１ウィング２９(右側)および第２ウィング３１(左側)と称すれば、これら第１ウィング２９および第２ウィング３１の夫々には、１基の表皮成形型２４が搭載されるようになっている。このように独立自走台車１８は、右側の第１ウィング２９と左側の第２ウィング３１とにより「ハ」字状をなし、しかも各ウィングに表皮成形型２４が夫々搭載されているので、前記マニュピレータ２０(２２)をコンピュータ制御して種々の自由度で動作させる際に、前記ノズル１９は各対応の表皮成形型２４に極めて近接して位置していることになる。すなわち前記ノズル１９が離型剤やウレタンを吹付ける際に、該ノズル１９の移動距離を最小限に抑えて効率化を図ることができる。
【００２５】
また前記表皮成形型２４の上面は、図１２に示すように、例えばインストルメントパネルを成形するための起伏面３３となっている。この表皮成形型２４は、第１ウィング２９および第２ウィング３１に固定的に載置されるのではなく、所要の垂直距離だけ昇降可能に載置されている。そして、離型剤吹付ヤード１０で離型剤を吹付ける場合およびウレタン吹付ヤード１２でウレタンを吹付ける場合に、前記第１マニュピレータ２０および第２マニュピレータ２２の各ノズル１９と表皮成形型２４との相対位置を正確に調節するために、該表皮成形型２４の昇降による高さ制御がなされる。なお、表皮成形型２４の昇降機構については、図１１〜図１３を参照して後述する。
【００２６】
前記独立自走台車１８における台車垂直フレーム８２は、図４に符号８２ａ、８２ｂ、８２ｃで示すように、３枚の連続した垂直壁面で構成され、全体としてコ字状壁面となっている。すなわち独立自走台車１８は、背面側壁面８２ｃ、左側壁面８２ａおよび右側壁面８２ｂを備えており、図２に示すように、夫々の独立自走台車１８,１８が離型剤吹付ヤード１０およびウレタン吹付ヤード１２へ到来して定位置に停止した際に、各対応の垂直壁面８２ａ〜８２ｃが各ヤードの前記開口部２３を完全に閉成し、従ってヤード内に略密閉された空間を画成し得るものである。
【００２７】
(ミスト吸引機構について)
離型剤吹付ヤード１０では、第１マニュピレータ２０による表皮成形型２４への離型剤の吹付けが行なわれ、またウレタン吹付ヤード１２では、第２マニュピレータ２２によるウレタンの吹付けが行なわれる。この吹付け作業により発生するミストの工場内拡散を防止するために、両ヤード１０,１２に可撓ダクト７０が昇降自在に設けられると共に、夫々の独立自走台車１８にミスト吸引ボックス６８およびフィルタ７８が配設される。そして独立自走台車１８が離型剤吹付ヤード１０およびウレタン吹付ヤード１２へ到来すると、前記可撓ダクト７０が下降して前記ミスト吸引ボックス６８とドッキングし、ヤード内のミストを減圧空気により強制的に回収するようになっている。
【００２８】
例えば図４および図５に示すように、独立自走台車１８における第１ウィング２９および第２ウィング３１には、表皮成形型２４の搭載領域より後方側(すなわち独立自走台車１８の周回中心側)にフィルタ７８が垂直に配設され、該表皮成形型２４に吹付けられて飛散した離型剤やウレタンのミストが該フィルタ７８に衝突するようになっている。また独立自走台車１８における前記フィルタ７８の後方側にミスト吸引ボックス６８が配設され、このミスト吸引ボックス６８の開口部(図示せず)は、該フィルタ７８の背面部と連通するよう開口している。ミスト吸引ボックス６８の上面には垂直に立上がる筒体７２が設けられ、この筒体７２は該ミスト吸引ボックス６８の内部に連通している。
【００２９】
また、図７、図９および図１０に示すように、前記離型剤吹付ヤード１０およびウレタン吹付ヤード１２の内部には、図示しない昇降機構に接続した昇降支持体７６が水平に配設され、該昇降支持体７６の両端近傍に設けた２つの筒状被着体７４,７４は、その開口部を下方へ指向させている。夫々の筒状被着体７４は可撓ダクト７０に接続され、該可撓ダクト７０は図示しない真空吸引源に接続されている。そして、独立自走台車１８が離型剤吹付ヤード１０またはウレタン吹付ヤード１２の定位置に到来・停止すると、常には上昇位置で待機していた前記昇降支持体７６が下降し、夫々の筒状被着体７４が前記ミスト吸引ボックス６８に立設した筒体７２に被着される。このとき可撓ダクト７０は、真空吸引源に接続しているから、これによりヤード内のミストは前記フィルタ７８を通過する際に捕集される。
【００３０】
(成形型の位置決め機構について)
離型剤吹付ヤード１０、ウレタン吹付ヤード１２および脱型ヤード１６の床面で、かつ独立自走台車１８が定位置で停止する個所には、表皮成形型２４を該独立自走台車１８に対し制御された距離だけ上昇または下降させて、マニュピレータ２０(２２)のノズル１９に対する該表皮成形型２４の位置決めを行なう機構が設けられている。例えば、図１４に示すように、前記ウレタン吹付ヤード１２における独立自走台車１８の停止床面で、かつ第１ウィング２９および第２ウィング３１の直下となる位置にピット８８,８８が凹設されている。このピット８８には、図１２および図１３に示す如く、支持枠体３５が水平に配設され、該支持枠体３５の上面に水平支持板９２が配設されている。また水平支持板９２には、図１１〜図１３に示す如く、所要間隔で一対のブッシュ９８,９８が設けられ、夫々のブッシュ９８にガイド棒９６が垂直方向への昇降自在に挿通されている。また前記水平支持板９２には、図１１に示すように３つの垂直シリンダ９４が配設され、そのピストンロッド３７を垂直上方へ指向させている。
【００３１】
図１１に示す如く、前記ピット８８に配置される昇降板９０は、前記２本のガイド棒９６,９６の頂部に固定され、前記水平支持板９２に対し所要距離だけ該ガイド棒９６に案内されて昇降可能となっている。また前記昇降板９０の裏面には、前記３つの垂直シリンダ９４の各ピストンロッド３７が挿通固定され、該ロッド３７の開放端１３を該昇降板９０の上面に僅かに突出させている。更に表皮成形型２４の裏面には、前記３つの垂直シリンダ９４の配設パターンに対応して３個の受部１１が設けられ、夫々の受部１１に該垂直シリンダ９４におけるピストンロッド３７の開放端１３が嵌合し得るようになっている。従って、前記垂直シリンダ９４を同期的に付勢すると、常には後退して下降位置にあった前記ピストンロッド３７が上方へ前進し、これにより前記昇降板９０も上昇して該ピストンロッド３７の開放端１３を各対応の受部１１に衝合させ、表皮成形型２４を所要距離だけ上昇させ得るものである。また前記垂直シリンダ９４を滅勢すれば、ピストンロッド３７は下方へ後退し、表皮成形型２４は再び下降して独立自走台車１８に安定的に載置される。
【００３２】
このように構成した実施例に係るウレタン表皮の自動成形装置によれば、何れの独立自走台車１８も独立して自走し得るから、何らかの理由で１基の独立自走台車１８が作業に手間どることがあっても、他の２基の独立自走台車１８は直近のヤードへ個別に移動して、該ヤードに与えられた作業を先に進捗させることができる。例えば、脱型ヤード１６において、表皮成形型２４からウレタン表皮を剥ぎ取る作業に時間を要したり、また冬季の如く室温低下によりウレタンキュアヤード１４でのウレタンの硬化に時間を要したりする場合であっても、他のヤードでの作業に高い自由度が与えられ、全体として作業の高効率化に貢献するものである。
【００３３】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明に係るウレタン表皮の自動成形装置によれば、液状のウレタン材料を表皮成形型にスプレー吹付けして、例えば車両用インストルメントパネルの表皮を成形する工程を効率的に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ウレタン表皮の自動成形工程を行なう実施例に係る自動成形装置の概略平面図である。
【図２】図１の要部を拡大した平面図である。
【図３】図２を３−３線矢視方向から観察した縦断面図である。
【図４】独立自走台車の拡大平面図である。
【図５】図４の５−５線矢視方向から観察した独立自走台車の縦断面図である。
【図６】図４の６−６線矢視方向から観察した独立自走台車の縦断面図である。
【図７】図４の７−７線矢視方向から観察した独立自走台車の正面図である。
【図８】実施例に係るウレタン表皮の自動成形装置の全体構成を示す概略斜視図である。
【図９】独立自走台車の正面図であって、ミスト吸引ボックスに対して昇降支持体および筒状被着体が上昇位置で待機している状態を示している。
【図１０】独立自走台車の正面図であって、ミスト吸引ボックスに対して昇降支持体および筒状被着体が下降して結合した状態を示している。
【図１１】独立自走台車が定位置で停止した際に、該台車に搭載した表皮成形型の下方に成形型の位置決め機構が存在している状態を示す概略説明図である。
【図１２】成形型の位置決め機構の一部縦断面図であって、表皮成形型に対する位置決めがなされる前の状態を示している。
【図１３】成形型の位置決め機構の一部縦断面図であって、表皮成形型に対し位置決めがなされた状態を示している。
【図１４】実施例に係るウレタン表皮の自動成形装置の概略平面図であって、離型剤吹付ヤードおよびウレタン吹付ヤードから独立自走台車が退去した状態を示している。
【図１５】従来より実施されているウレタン吹付による表皮の成形方法を示す概略説明図である。
【符号の説明】
１０離型剤吹付ヤード１１受部
１２ウレタン吹付ヤード１３開放端(ピストンロッドの)
１４ウレタンキュアヤード１５スリップリング
１６脱型ヤード１７ピストンロッド
１８独立自走台車１９ノズル
２０第１マニュピレータ２１垂直隔壁
２２第２マニュピレータ２３開口部
２４表皮成形型２５天井
２６上部リング２７壁囲い
２８下部リング２９第１ウィング
３０台車支持レール(無端レール)３１第２ウィング
３２下部構造体３３起伏面
３４リング支持梁３５支持枠体
３６垂直支柱３７ピストンロッド
３８上部構造体４０垂直固定軸
４２軸受４４台車支持梁
４６車輪４８垂直ブラケット
５０ローラ５２ローラ
５４水平ブラケット５６リング挟持輪
５８Ｌ形ブラケット６０チェン(係合帯)
６２スプロケット(係合輪) ６４台車駆動用モータ
６６減速機６８ミスト吸引ボックス
７０可撓ダクト７２筒体
７４筒状被着体７６昇降支持体
７８フィルタ８０台車水平フレーム
８２台車垂直フレーム８４固定用シリンダ
８６位置決め片８８ピット
９０昇降板９２水平支持板
９４垂直シリンダ９６ガイド棒
９８ブッシュ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an automatic urethane skin molding apparatus, and more particularly, to efficiently automate the process of spraying a liquid urethane material onto a skin molding die, for example, molding the skin of a vehicle instrument panel. It relates to a device that can be achieved.
[0002]
[Prior art]
For example, vehicle interior members such as an instrument panel and a floor console are arranged in a passenger compartment such as a passenger car. This type of vehicle interior member generally has a three-layer structure of a skin material, a foam material, and a base material, and the skin material used for this is preformed in accordance with the contour shape of an instrument panel or the like. . The powder slush molding method and the vacuum molding method are conventionally used as the skin pre-molding technology, but as a supplement to the disadvantages inherent in these molding methods, urethane is sprayed onto the skin mold. A method of manufacturing a urethane skin formed in a required shape by forming a film with a required thickness and peeling off the film from the mold after the urethane material has solidified has also been implemented.
[0003]
That is, as shown in FIG. 15, a urethane film 43 having a required thickness is formed on the molding surface 39a by uniformly spraying a liquid urethane material from the spray nozzle 41 toward the molding surface 39a of the skin mold 39. The skin molding die 39 is provided with a heating pipe 45 through which a heat medium such as hot water flows, and the molding surface 39a is raised to an optimum temperature (for example, about 65 ° C.) for curing the urethane material after spraying. It is warm. The urethane material sprayed from the spray nozzle 41 includes a non-foaming type and a foaming type, and generally a premixed mixture of two types of raw material liquids is prepared. The urethane which is sprayed onto the molding surface 39a and has a uniform thickness is cured after a lapse of time, and the cured urethane film is removed from the skin molding die 39 as described above, thereby providing an instrument panel. The epidermis used for etc. is manufactured.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
For example, a turntable mechanism is employed as an apparatus for producing a urethane skin by spraying urethane onto the skin mold. This is because a plurality of skin forming dies are arranged for each required central angle on a turntable that can be rotated horizontally in a required circumferential direction, and (1) the release agent is blown out of the turn locus of the turntable. There are provided an attaching station, (2) urethane spraying station, (3) urethane curing station, and (4) urethane skin demolding station. Then, by turning the turntable intermittently or continuously at a slow speed, one of the skin forming molds is brought into correspondence with each station, and unique work is performed at the station. By doing so, the urethane skin is gradually formed. However, the turntable mechanism is simply provided with a plurality of skin molds, and each skin mold does not move individually. Therefore, there is a drawback that the timing at which the turntable rotates to transfer each skin mold to the next station always depends on the station that requires the most work time. As an example, if the demolding work at the demolding station is delayed due to the operator's incompatibility, etc., other skin molds cannot move to the next station even if the work at the corresponding station has been completed. Difficulties are pointed out.
[0005]
OBJECT OF THE INVENTION
The present invention has been proposed in order to suitably solve the above-mentioned drawbacks inherent in the conventional urethane skin molding process, in which a liquid urethane material is sprayed onto a skin molding die, for example, in a vehicle. An object of the present invention is to provide an automated apparatus capable of efficiently performing the process of forming the skin of the instrument panel for a vehicle.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to overcome the above-mentioned problems and achieve the intended purpose, the urethane skin automatic molding apparatus according to the present invention includes a release agent spraying yard in which the release agent is sprayed onto the skin mold,
A urethane spraying yard provided on the downstream side in the circumferential direction adjacent to the mold release agent spraying yard, in which urethane is sprayed onto the skin mold,
A urethane cure yard that is provided on the downstream side in the circumferential direction adjacent to the urethane spray yard and solidifies the urethane sprayed to the skin mold over time;
A demolding yard provided on the downstream side in the circumferential direction adjacent to the urethane cure yard, for removing the urethane skin formed in the skin mold,
A plurality of independent self-propelled carriages mounted on endless rails arranged in a circle along the series of yards, and individually mounting the skin molding die,
A first manipulator disposed in the release agent spraying yard and spraying the release agent onto the skin mold;
A second manipulator disposed in the urethane spray yard and spraying urethane onto the skin mold;
Each of the independent self-propelled carriages is allowed to independently arrive at any one of the series of yards, and a urethane skin is manufactured by performing a required operation in each corresponding yard.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the automatic synthesis of the urethane skin according to the present invention is performed. Form The arrangement will be described below with reference to the accompanying drawings. 1 is a schematic plan view of an automatic molding apparatus that can suitably perform an automatic molding process of a urethane skin, FIG. 2 is an enlarged plan view of FIG. 1, and FIG. 3 is an observation of FIG. 4 is an enlarged plan view of an arbitrary independent self-propelled carriage shown in FIG. 2, and FIG. 5 is a vertical cross-sectional view of the independent self-propelled carriage observed from the direction of arrows 5-5 in FIG. Is a longitudinal sectional view of the independent self-propelled carriage observed from the direction of arrows 6-6 in FIG. 4, FIG. 7 is a front view of the independent self-propelled carriage observed from the directions of arrows 7-7 in FIG. It is a schematic perspective view which shows the whole structure of the automatic molding apparatus of the urethane skin which concerns on an Example.
[0008]
(Overview of overall configuration)
In FIG. 1, the factory floor on which the cart support rail 30 is laid circularly is divided into the following four sections along the cart support rail 30.
(1) A release agent spraying yard 10 that is surrounded by a chamber that is partially opened inward in the radial direction and that sprays a release agent onto a skin forming die 24 mounted on an independent self-propelled carriage 18 described later.
(2) A urethane spray yard 12 provided in the circumferential direction adjacent to the release agent spray yard 10 for spraying liquid urethane onto the skin mold 24. The urethane spray yard 12 is also surrounded by a chamber partially opened radially inward.
(3) A urethane cure yard 14 provided in the circumferential direction adjacent to the urethane spray yard 12 for curing the urethane applied to the skin mold 24. The urethane cure yard 14 is easily partitioned by, for example, a wall enclosure 27 to restrict entry of workers and the like.
(4) A mold release yard 16 provided in the circumferential direction adjacent to the urethane cure yard 14 for taking out the urethane skin formed on the skin molding die 24. The demolding yard 16 allows an operator to freely enter and engage in demolding work.
[0009]
As will be described later, the three independent self-propelled carriages 18 each equipped with the skin mold 24 are centered on a vertical fixed shaft 40 erected and arranged at the center of the circularly-supported carriage support rail 30. It is possible to run independently on the top. That is, each self-propelled carriage 18 arrives at each yard intermittently in the order of release agent spraying yard 10 → urethane spraying yard 12 → urethane cure yard 14 → demolding yard 16 and stops, and performs necessary work. After that, it goes to the next yard adjacent in the circumferential direction.
[0010]
(About the structure that supports the carriage)
As shown in FIGS. 2, 3, and 8, for example, a frame-like lower structure 32 that is a combination of steel frames is installed on a factory site where an automatic urethane skin forming apparatus is installed. A plurality of ring support beams 34 (eight in the embodiment) extend horizontally outward in the radial direction. The plurality of ring support beams 34 have a large-diameter lower ring 28 fixed to the tip thereof, and further, on the upper ends of vertical struts 36 disposed at the inner circumference of the lower ring 28 for each required central angle, A lower ring 28 and an upper ring 26 having the same diameter are fixed concentrically.
[0011]
The upper ring 26 functions to support the horizontal load applied to the independent self-propelled carriage 18 while guiding the following three independent self-propelled carriages 18 to travel in the circumferential direction. Further, the lower ring 28 positioned below the upper ring 26 by a required distance has a flat chain 60 wound around and fixed to the outer periphery thereof. As will be described in detail later, a sprocket 62 of a reduction gear 66 provided on a vertical frame 82 constituting the independent self-propelled carriage 18 is engaged with the chain 60, and a carriage driving motor 64 connected to the reduction gear 66 is provided. By rotating and driving, the independent self-propelled carriage 18 circulates in the clockwise direction in FIG. 1 and sequentially arrives at and stops at the release agent spraying yard 10, the urethane spraying yard 12, the urethane cure yard 14, and the mold release yard 16. Is.
[0012]
As shown in FIGS. 3 and 8, a frame-like upper structure 38 in which the central axes are aligned and a steel frame is combined is installed above the lower structure 32, and the center of the top portion of the upper structure 38 is arranged. A vertical fixing shaft 40 is erected on the side. In the present embodiment, since three independent self-propelled carriages 18 are provided, three bearings 42 are aligned in the axial direction on the vertical fixed shaft 40, and each of the bearings 42 is shown in FIGS. The end portions of the two carriage support beams 44, 44 shown in FIG. Each cart support beam 44 extends horizontally as shown in FIGS. 3, 5, and 6, and the other end of the support beam 44 forms a cart vertical frame 82 that forms a vertical plane of the independent self-propelled cart 18. It is fixed. Accordingly, each independent self-propelled carriage 18 can circulate independently around the vertical fixed shaft 40 in combination with a carriage support rail 30 and wheels 46 described later.
[0013]
(About circular rails and independent self-propelled carriages)
As shown in FIGS. 2 and 8, a circular and large-diameter bogie support rail 30 is laid on the factory site with the center portion of the lower structure 32 (that is, the central axis of the vertical fixed shaft 40) as the center. ing. The carriage support rail 30 is concentric with the upper ring 26, but its diameter is set to be larger than the diameter of the upper ring 26. Further, as shown in FIGS. 3 and 5 to 7, a vertical bracket 48 is provided on a back bottom surface of the horizontal frame 80 constituting the independent self-propelled cart 18 and in a position close to the vertical frame 82. Wheels 46 are rotatably supported. The location of the wheel 46 is such that when the carriage support beam 44 of the independent self-propelled carriage 18 is mounted on the vertical fixed shaft 40 so as to be able to circulate freely, the wheel 46 comes into contact with the carriage support rail 30 from above, The position is set at a position capable of supporting the vertical load of the independent self-propelled carriage 18. As shown by the broken line in FIG. 4, it is preferable to provide three wheels 46 at a required interval along the curve of the carriage support rail 30. That is, since the vertical load of the independent self-propelled carriage 18 is supported by the plurality of wheels 46 on the rear side of the carriage horizontal frame 80, the second manipulator 22 in the rear side of the carriage horizontal frame 80, for example, the urethane spray yard 12. The wheel 46 does not exist on the arrangement side or in the part of the demolding yard 16 that is close to the operator's work area side, so that a free space is secured.
[0014]
By the way, although said wheel 46 is supporting the vertical load from the independent self-propelled carriage 18 on the carriage support rail 30, it is only mounted on the carriage support rail 30. When a load in the radial direction is applied to the carriage 18 for any reason, the carriage 18 may be removed from the carriage support rail 30. Therefore, as shown in FIGS. 4 and 6, a horizontal bracket 54 is disposed at the lower portion of the cart vertical frame 82, and extends horizontally above the cart support rail 30. Rollers 50 and 52 having a vertical rotation axis are opposed to the horizontal bracket 54 at a required interval, and the carriage support rail 30 is slidably held by the rollers 50 and 52. Yes.
[0015]
(Guide mechanism with upper ring)
As shown in FIGS. 3, 4, and 6, the carriage support beam 44 is pivotally supported at one end on the vertical fixed shaft 40 via the bearing 42 and at the other end with the carriage of the independent self-propelled carriage 18. By connecting to the vertical frame 82, it is possible to go around the upper ring 26. The carriage support beam 44 is provided with two L-shaped brackets 58 and 58 at a position directly above the upper ring 26, and each L-shaped bracket 58 has a ring holding ring such as a rubber tire at its hanging end. 56 is pivotally supported in a horizontally rotatable manner. The ring holding rings 56 and 56 pivotally supported by these two L-shaped brackets 58 and 58 tightly hold the vertical portion of the H-shaped steel constituting the upper ring 26 from both sides, whereby the carriage supporting beam 44 is supported. A radially outward load applied to the connected independent self-propelled carriage 18 is supported by the upper ring 26, and a smooth circumferential guide of the independent self-propelled carriage 18 can be achieved.
[0016]
(About the drive source of the independent self-propelled carriage)
As shown in FIGS. 5 and 6, a flat chain 60 is wound around and fixed to the outer periphery of the lower ring 28, and the sprocket 62 of the speed reducer 66 is engaged with the chain 60, so that the independent The self-propelled carriage 18 can be self-propelled. That is, as shown in FIGS. 4 and 5, the sprocket is attached to the rear side of the vertical frame 82 of the independent self-propelled carriage 18 with the output shaft directed vertically downward, and fixed to the output shaft. 62 meshes with the chain 60 wound around the lower ring 28. A carriage driving motor 64 is connected to the upper portion of the speed reducer 66, and power is supplied to the carriage driving motor 64 through, for example, a slip ring 15 (see FIG. 3) provided above the vertical fixed shaft 40. It is. Accordingly, the rotation of the carriage driving motor 64 is decelerated by the speed reducer 66 and transmitted to the sprocket 62, and the sprocket 62 meshes with the chain 60 so that the independent self-propelled carriage 18 circulates around the vertical fixed shaft 40. Self-run. At this time, the load applied to the independent self-propelled carriage 18 in the vertical direction is supported by the carriage support rail 30 via the wheels 46 as described above, and acts on the outside of the independent self-propelled carriage 18 in the radial direction. The horizontal load is supported by the vertical fixed shaft 40 via the carriage support beam 44 and the bearing 42. In addition, instead of the chain 60 wound around the lower ring 28, a segment in which teeth are formed on the outer arc surface of an arc-shaped member having a required curvature is sequentially arranged on the outer periphery of the lower ring 28. It is good also as a rack.
[0017]
(About the locking mechanism of the carriage)
As shown in FIGS. 2 to 5, when the independent self-propelled carriages 18 arrive and stop at predetermined positions of the release agent spraying yard 10, the urethane spraying yard 12, and the release yard 16, the independent self-propelled trucks 18. Is provided in each corresponding yard. For example, the fixing cylinder 84 is fixed horizontally to the support column 36 located on the opening side of the urethane blowing yard 12 (as will be described later, when the independent self-propelled trolley is moved away, the part that opens greatly in the partition wall of the yard). The front end of the piston rod 17 is directed to the opening side of the urethane spray yard 12 so as to freely advance and retract. The independent self-propelled carriage 18 has a C-shaped structure in a plane (described later), and a positioning piece 86 projects from the center of the vertical frame 82 of the carriage and at the apex of the “C” -shape. ing. When the tip of the piston rod 17 in the fixing cylinder 84 abuts on the positioning piece 86, the independent self-propelled carriage 18 is fixed. The piston rod 17 has a tapered round end, and the positioning piece 86 is provided with a reverse tapered recess correspondingly.
[0018]
That is, while the independent self-propelled carriage 18 circulates along the upper ring 26 and the carriage support rail 30, the fixing cylinder 84 is in a deenergized state, and the piston rod 17 is retracted into the cylinder body. ing. However, when the independent self-propelled carriage 18 enters the urethane spray yard 12, for example, a sensor such as a limit switch (not shown) detects the arrival at the fixed position, and the control panel (not shown) is used for driving the carriage. A stop command is given to the motor 64, and an urging command for the fixing cylinder 84 is issued. As a result, the fixing cylinder 84 is energized to extend the piston rod 17 and abut against the positioning piece 86 of the independent self-propelled carriage 18 stopped at a fixed position. As described above, the tip of the piston rod 17 has a tapered round shape, and the positioning piece 86 is provided with a reverse tapered recess, so that the tip of the piston rod 17 is the recess of the positioning piece 86. By entering the vehicle while colliding with each other, even if there is a slight misalignment in the independent self-propelled carriage 18, the misalignment can be corrected and locked in place. Therefore, the independent self-propelled carriage 18 is maintained in a stable state during the urethane spraying operation on the skin mold 24. In the urethane cure yard 14, it is not necessary to stably fix the independent self-propelled carriage 18, but rather, it is more necessary to increase the cure time while slowly running the independent self-propelled carriage 18. The urethane cure yard 14 is not provided with the locking mechanism.
[0019]
(About release agent spray yard and urethane spray yard)
The release agent spraying yard 10 is a chamber for spraying the release agent on the mold surface of the skin molding die 24 mounted on the independent self-propelled carriage 18, and spraying the release agent is performed as follows. This is performed by the nozzle 19 of the first manipulator 20 disposed in the yard 10. The urethane spray yard 12 is a chamber for spraying urethane onto the mold surface of the skin mold 24 until it has a controlled thickness, and the urethane spray is injected into the yard 12. This is performed by the nozzle 19 of the second manipulator 22 provided. That is, the release agent spraying yard 10 and the urethane spraying yard 12 can define a substantially sealed indoor space in the yard when the independent self-propelled carriage 18 arrives and stops at a fixed position of each corresponding yard. It has become. The reason is that in the release agent spraying yard 10 and the urethane spray yard 12, the release agent and urethane are sprayed against the skin mold 24, so that it is partitioned by a wall to protect the work environment and forced ventilation. Because it is necessary to do. Further, when urethane is sprayed at the urethane spray yard 12, it is necessary to control the temperature of the environmental atmosphere by performing air conditioning in order to control the curing time of the urethane.
[0020]
Therefore, the release agent spraying yard 10 is surrounded by a plurality of vertical partition walls 21 as shown in FIGS. 1 to 3, for example, and the upper part of the release agent spraying yard 10 is covered with a ceiling 25 having a required height. A booth for spraying the release agent is defined. As shown in FIG. 14, when the independent self-propelled carriage 18 leaves the release agent spraying yard 10, an open area that is not surrounded by the vertical partition wall 21 on the rear side of the release agent spraying yard 10, that is, a large area. An opening 23 is opened. When the independent self-propelled carriage 18 that has been waiting in the upstream demolding yard 16 arrives at the release agent spraying yard 10, the opening 23 is a part of the cart vertical frame 82 in the independent self-propelled carriage 18. The yard 10 can be sealed by being closed by a vertical wall surface. In this yard structure, the urethane spray yard 12 located adjacent to the downstream side of the release agent spray yard 10 is exactly the same, and the urethane spray yard 12 has an opening 23.
[0021]
(About Urethane Cure Yard and Demold Yard)
The urethane cure yard 14 is a yard for securing the time required for solidification of the urethane sprayed from the nozzle 19 of the second manipulator 22 to the skin mold 24 in the urethane spray yard 12 of the previous step. Accordingly, the independent self-propelled carriage 18 equipped with the skin forming die 24 is slowed down toward the mold release yard 16 on the downstream side even if the solidification time elapses while the yard 14 is stopped. The solidification time may elapse while traveling. In this urethane cure yard 14, there is no possibility that the mist such as the above-mentioned release agent will scatter, and there is no need for air conditioning. Therefore, the yard 14 does not need to be a booth-like sealed space. However, a simple wall enclosure 27 may be provided as shown in FIGS. 1 and 14 in order to restrict free entry of workers and the like.
[0022]
The demolding yard 16 is a work area for demolding a urethane product (for example, a vehicle instrument panel) formed on the surface of the skin mold 24 mounted on the independent self-propelled carriage 18. As will be described later, the horizontal frame 80 constituting the independent self-propelled carriage 18 is formed in a planar shape in a plan view, and the wheels 46 supporting the vertical load of the independent self-propelled carriage 18 are provided in the demolding yard 16. Since the position is sufficiently deeper than the work area of the worker, the worker's scaffolding area is sufficiently secured and the efficiency of the demolding work can be improved.
[0023]
(Independent self-propelled cart)
Although the general structure of the independent self-propelled carriage 18 has already been described, further details will be described. As described above, the independent self-propelled carriage 18 basically comprises a carriage horizontal frame 80 having wheels 46 and a carriage vertical frame 82 rising vertically from the rear side of the carriage horizontal frame 80. The skin mold 24 is mounted. As shown in the plan view of FIG. 4, the cart horizontal frame 80 is disposed on the side where the first manipulator 20 is disposed in the release agent spraying yard 10, that is, on the release agent spraying work area side, or on the release yard. The demolding work area side in FIG. As a result, the horizontal frame 80 of the carriage moves backward as the center side of the various work areas moves toward the vertical fixed shaft 40 that forms the center of rotation of the independent self-propelled carriage 18, and thus a wider work area is secured.
[0024]
Therefore, if the horizontal frame 80 of the independent self-propelled carriage 18 having the “C” shape is referred to as the first wing 29 (right side) and the second wing 31 (left side) for convenience, the first wing 29 and Each of the second wings 31 is equipped with a single skin forming die 24. In this way, the independent self-propelled carriage 18 is formed in a “C” shape by the first wing 29 on the right side and the second wing 31 on the left side, and the skin forming mold 24 is mounted on each wing. When the manipulator 20 (22) is controlled by a computer and operated with various degrees of freedom, the nozzles 19 are positioned very close to the corresponding skin forming dies 24. That is, when the nozzle 19 sprays a release agent or urethane, the movement distance of the nozzle 19 can be minimized and efficiency can be improved.
[0025]
Further, as shown in FIG. 12, the upper surface of the skin mold 24 is a undulating surface 33 for molding an instrument panel, for example. The skin mold 24 is not fixedly mounted on the first wing 29 and the second wing 31 but is mounted so as to be raised and lowered by a required vertical distance. When the release agent is sprayed by the release agent spray yard 10 and when urethane is sprayed by the urethane spray yard 12, the nozzles 19 of the first manipulator 20 and the second manipulator 22 and the skin mold 24 are In order to accurately adjust the relative position, height control is performed by raising and lowering the skin mold 24. In addition, the raising / lowering mechanism of the skin shaping | molding die 24 is later mentioned with reference to FIGS.
[0026]
The carriage vertical frame 82 in the independent self-propelled carriage 18 is constituted by three continuous vertical wall surfaces as indicated by reference numerals 82a, 82b, and 82c in FIG. 4, and has a U-shaped wall surface as a whole. That is, the independent self-propelled carriage 18 includes a rear side wall surface 82c, a left wall surface 82a, and a right wall surface 82b. As shown in FIG. 2, each of the independent self-propelled carts 18 and 18 includes the release agent spraying yard 10 and urethane. When it arrives at the spraying yard 12 and stops at a fixed position, the corresponding vertical wall surfaces 82a to 82c completely close the opening 23 of each yard, thus defining a substantially sealed space in the yard. It is possible.
[0027]
(About mist suction mechanism)
In the release agent spray yard 10, the first manipulator 20 sprays the release agent onto the skin mold 24, and in the urethane spray yard 12, the second manipulator 22 sprays urethane. In order to prevent the mist generated by this spraying operation from spreading in the factory, flexible ducts 70 are provided in both yards 10 and 12 so as to be movable up and down, and mist suction boxes 68 and filters are provided in each independent self-propelled carriage 18. 78 is disposed. When the independent self-propelled carriage 18 arrives at the release agent spraying yard 10 and the urethane spraying yard 12, the flexible duct 70 descends and docks with the mist suction box 68, and the mist in the yard is forced by the reduced pressure air. It has come to be collected.
[0028]
For example, as shown in FIGS. 4 and 5, the first wing 29 and the second wing 31 of the independent self-propelled carriage 18 are located behind the area where the skin mold 24 is mounted (that is, around the center of the circumference of the independent self-propelled carriage 18). The filter 78 is disposed vertically, and the release agent or urethane mist sprayed and scattered by the skin mold 24 collides with the filter 78. A mist suction box 68 is disposed on the rear side of the filter 78 in the independent self-propelled carriage 18, and an opening (not shown) of the mist suction box 68 is opened to communicate with the back surface of the filter 78. ing. A cylinder 72 rising vertically is provided on the upper surface of the mist suction box 68, and the cylinder 72 communicates with the inside of the mist suction box 68.
[0029]
Further, as shown in FIGS. 7, 9 and 10, an elevating support 76 connected to an elevating mechanism (not shown) is horizontally disposed inside the release agent spraying yard 10 and the urethane spraying yard 12, The two cylindrical adherends 74 and 74 provided in the vicinity of both ends of the elevating support 76 have their openings directed downward. Each cylindrical adherend 74 is connected to a flexible duct 70, and the flexible duct 70 is connected to a vacuum suction source (not shown). Then, when the independent self-propelled carriage 18 arrives and stops at a fixed position of the release agent spraying yard 10 or the urethane spraying yard 12, the lifting support 76 that has always been waiting at the lifted position is lowered to each cylindrical shape. An adherend 74 is attached to a cylinder 72 standing on the mist suction box 68. At this time, since the flexible duct 70 is connected to the vacuum suction source, the mist in the yard is thereby collected when passing through the filter 78.
[0030]
(About mold positioning mechanism)
On the floor surface of the release agent spraying yard 10, the urethane spraying yard 12, and the demolding yard 16, and at the place where the independent self-propelled carriage 18 stops at a fixed position, the skin molding die 24 is attached to the independent self-propelled carriage 18. A mechanism is provided for positioning the skin mold 24 with respect to the nozzle 19 of the manipulator 20 (22) by raising or lowering it by a controlled distance. For example, as shown in FIG. 14, pits 88, 88 are recessed in the stop floor of the independent self-propelled carriage 18 in the urethane spray yard 12 and at a position directly below the first wing 29 and the second wing 31. ing. As shown in FIGS. 12 and 13, the support frame 35 is horizontally disposed in the pit 88, and a horizontal support plate 92 is disposed on the upper surface of the support frame 35. Further, as shown in FIGS. 11 to 13, the horizontal support plate 92 is provided with a pair of bushes 98 at a required interval, and a guide rod 96 is inserted into each bush 98 so as to be vertically movable. . The horizontal support plate 92 is provided with three vertical cylinders 94 as shown in FIG. 11, and the piston rod 37 is directed vertically upward.
[0031]
As shown in FIG. 11, the elevating plate 90 disposed in the pit 88 is fixed to the tops of the two guide rods 96, 96, and is guided by the guide rod 96 by a required distance with respect to the horizontal support plate 92. Can be moved up and down. Further, the piston rods 37 of the three vertical cylinders 94 are inserted and fixed on the back surface of the elevating plate 90, and the open end 13 of the rod 37 is slightly protruded from the upper surface of the elevating plate 90. Further, on the back surface of the skin mold 24, three receiving portions 11 are provided corresponding to the arrangement pattern of the three vertical cylinders 94, and the piston rod 37 in the vertical cylinder 94 is opened to each receiving portion 11. The end 13 can be fitted. Accordingly, when the vertical cylinder 94 is energized synchronously, the piston rod 37 that is always retracted and is in the lowered position moves forward, and thereby the lifting plate 90 is also lifted to open the piston rod 37. The end 13 is brought into contact with the corresponding receiving portion 11, and the skin mold 24 can be raised by a required distance. Further, when the vertical cylinder 94 is deenergized, the piston rod 37 is retracted downward, and the skin mold 24 is lowered again and is stably placed on the independent self-propelled carriage 18.
[0032]
According to the urethane skin automatic forming apparatus according to the embodiment configured as described above, any independent self-propelled carriage 18 can independently run, and therefore, for some reason, one independent self-propelled carriage 18 is in operation. Even if it is troublesome, the other two independent self-propelled carriages 18 can be individually moved to the nearest yard, and the work given to the yard can be advanced first. For example, in the mold removal yard 16, it takes time to remove the urethane skin from the skin molding die 24, or it takes time to cure the urethane in the urethane cure yard 14 due to a decrease in room temperature as in winter. Even so, a high degree of freedom is given to the work in other yards, which contributes to an increase in work efficiency as a whole.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, according to the urethane skin automatic molding apparatus according to the present invention, the liquid urethane material is sprayed onto the skin molding die to efficiently form the skin of the instrument panel for a vehicle, for example. Can be implemented automatically.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view of an automatic molding apparatus according to an embodiment for performing an automatic molding process of a urethane skin.
FIG. 2 is an enlarged plan view of a main part of FIG.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of FIG. 2 observed from the direction of arrows 3-3.
FIG. 4 is an enlarged plan view of an independent self-propelled carriage.
5 is a longitudinal sectional view of the independent self-propelled carriage observed from the direction of arrows 5-5 in FIG.
6 is a longitudinal sectional view of an independent self-propelled carriage observed from the direction of arrows 6-6 in FIG.
7 is a front view of the independent self-propelled carriage observed from the direction of arrows 7-7 in FIG. 4;
FIG. 8 is a schematic perspective view showing an overall configuration of an automatic urethane skin molding apparatus according to an embodiment.
FIG. 9 is a front view of an independent self-propelled carriage, and shows a state in which an elevating support and a cylindrical adherend are waiting at an elevated position with respect to a mist suction box.
FIG. 10 is a front view of the independent self-propelled carriage, and shows a state in which the lifting support and the cylindrical adherend are lowered and coupled to the mist suction box.
FIG. 11 is a schematic explanatory view showing a state in which a molding die positioning mechanism exists below the skin molding die mounted on the cart when the independent self-propelled cart stops at a fixed position.
FIG. 12 is a partial longitudinal sectional view of a molding die positioning mechanism, showing a state before positioning with respect to the skin molding die.
FIG. 13 is a partial longitudinal sectional view of the positioning mechanism of the mold, showing a state in which the positioning is performed with respect to the skin mold.
FIG. 14 is a schematic plan view of the urethane skin automatic molding apparatus according to the embodiment, showing a state in which the independent self-propelled carriage has left the release agent spray yard and the urethane spray yard.
FIG. 15 is a schematic explanatory view showing a conventional method for forming a skin by urethane spraying.
[Explanation of symbols]
10 Release agent spraying yard 11 Receiving part
12 Urethane spray yard 13 Open end (of piston rod)
14 Urethane cure yard 15 Slip ring
16 Demold Yard 17 Piston Rod
18 Independent self-propelled trolley 19 Nozzle
20 First manipulator 21 Vertical partition
22 Second manipulator 23 Opening
24 Skin mold 25 Ceiling
26 Upper ring 27 Wall enclosure
28 Lower ring 29 First wing
30 Bogie support rail (endless rail) 31 2nd wing
32 Substructure 33 Uneven surface
34 Ring support beam 35 Support frame
36 Vertical support 37 Piston rod
38 Superstructure 40 Vertical fixed shaft
42 Bearing 44 Bogie support beam
46 wheels 48 vertical bracket
50 rollers 52 rollers
54 Horizontal bracket 56 Ring clamping ring
58 L-shaped bracket 60 Chain (engagement band)
62 Sprocket (engaging wheel) 64 Bogie drive motor
66 Reducer 68 Mist suction box
70 flexible duct 72 cylinder
74 Cylindrical adherend 76 Lifting support
78 Filter 80 Bogie Horizontal Frame
82 Bogie Vertical Frame 84 Cylinder for Fixing
86 Positioning piece 88 Pit
90 Lift plate 92 Horizontal support plate
94 Vertical cylinder 96 Guide rod
98 bush

Claims

A release agent spraying yard (10) in which the release agent is sprayed onto the skin mold (24), and
A urethane spraying yard (12) provided on the downstream side in the circumferential direction adjacent to the release agent spraying yard (10), and for spraying urethane onto the skin mold (24);
A urethane cure yard (14) that is provided on the downstream side in the circumferential direction adjacent to the urethane spray yard (12) and solidifies the urethane sprayed to the skin mold (24) with time.
A demolding yard (16) for taking out the urethane skin formed in the skin mold (24), provided on the downstream side in the circumferential direction adjacent to the urethane cure yard (14),
A plurality of independent self-propelled carriages mounted on endless rails (30) arranged in a circle along the series of yards (10, 12, 14, 16) and individually mounted with the skin mold (24) (18) and
A first manipulator (20) disposed in the release agent spraying yard (10) and spraying the release agent onto the skin mold (24);
A second manipulator (22) disposed in the urethane spray yard (12) and spraying urethane onto the skin mold (24);
Each of the independent self-propelled carriages (18) is allowed to arrive independently at any one of the series of yards (10, 12, 14, 16) and required in each corresponding yard (10, 12, 14, 16). An apparatus for automatically forming a urethane skin, characterized in that the urethane skin is manufactured by performing the above-described operation.

The release agent spraying yard (10) is defined as a chamber having an opening (23) on the radially inner side, and the independent self-propelled carriage (18) that has arrived and stopped at the release agent spraying yard (10). The urethane skin automatic molding apparatus according to claim 1, wherein the opening (23) is closed by the vertical wall surfaces (82a to 82c).

The urethane spray yard (12) is defined as a chamber having an opening (23) on the radially inner side, and a vertical wall surface of the independent self-propelled carriage (18) that has arrived and stopped at the urethane spray yard (12) ( The automatic molding apparatus for urethane skin according to claim 1, wherein the opening (23) is closed by 82a to 82c) to form a sealed chamber.

The independent self-propelled carriage (18) comprises a carriage horizontal frame (80) on which the skin mold (24) is mounted , and a carriage vertical frame (82) erected on the carriage horizontal frame (80 ). The automatic molding apparatus for urethane skins according to claim 2 or 3, wherein the carriage vertical frame (82) is constituted by the vertical wall surfaces (82a to 82c).

A plurality of wheels (46) are rotatably supported on the bottom surface of the horizontal frame (80) and in the vicinity of the vertical frame (82), and these wheels (46) are connected to the circular endless rail ( The automatic molding apparatus for urethane skin according to claim 4, wherein a vertical load in the horizontal frame (80) is supported by the endless rail (30) by being mounted on the horizontal frame (30).

A vertical fixed shaft (40) is erected in the center of the circular endless rail (30), and a bearing (42) attached to the vertical fixed shaft (40) and the independent self-propelled carriage (18) are supported by a carriage support beam. The urethane skin automatic molding according to claim 1, wherein a horizontal outward load acting on the independent self-propelled carriage (18) is supported by the vertical fixed shaft (40) by connecting at (44). apparatus.

A rotation drive source (64, 66) disposed on a carriage vertical frame (82) constituting the independent self-propelled carriage (18), and an engagement wheel that is connected to the rotation drive source (64, 66) and rotated. (62), a ring (28) supported by a central structure (32) provided inside the circular endless rail (30), and an engagement ring fixed and disposed on the outer periphery of the ring (28). (62) includes an engagement band (60) engaged so as to be capable of transmitting power, and the engagement ring (62) is engaged with the engagement band (60) by driving the rotational drive source (64, 66). Rotating while engaged, the independent self-propelled carriage (18) is self-propelled in the circumferential direction on the endless rail (30) independently of the other independent self-propelled carriage (18) Item 1. An apparatus for automatically forming a urethane skin according to Item 1.