JP5045526B2 - 樹脂成形品の仕上げ加工方法、及び、樹脂成形品の仕上げ加工装置 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂成形品の仕上げ加工方法、及び、樹脂成形品の仕上げ加工装置に関し、詳細には、樹脂成形品に施す仕上げ加工処理の技術に関する。

従来、小型の樹脂成形品に対するゲートカット・エッジ処理等の仕上げ加工工程において、自動による仕上げ加工装置が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

しかし自動車のバンパーやインストルメントパネル等に代表される大型の樹脂成形品の場合は、加工対象である樹脂成形品を金型から取出した後に仕上げ加工装置に搬送する必要がある。即ち、該樹脂成形品をコンベヤ等の位置決め保証の無い搬送装置に載置する工程が発生するため、改めて該仕上げ加工装置において、人又は高度なロボット等によるワークセットと位置決め作業が必要となっていた。

つまり従来技術においては、樹脂成形品の取出しから仕上げ加工までを自動化することは難しかったため、仕上げ加工において上記位置決めが発生することによって工程が増え、コスト増に繋がっていた。また、取出し装置と仕上げ加工装置とが離れているため、作業場のスペースを大きくとる必要があった。
特開２００３−２３６８９６号公報 特開２００５−８８４３７号公報

上記に鑑み、本発明では、樹脂成形品の取出しから仕上げ加工までを自動化することにより、仕上げ加工における位置決め工程を削減し、コストを低減させ、省スペースによる加工を可能とする、樹脂成形品の仕上げ加工方法、及び、樹脂成形品の仕上げ加工装置を提案するものである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、取出しロボットにより樹脂成形品を位置決め状態で支持して金型から取出す取出し工程と、前記金型から取出された樹脂成形品を搬送装置により搬送する搬送工程と、を備える、樹脂成形品の仕上げ加工方法であって、前記取出し工程と、前記搬送工程と、の間に、前記樹脂成形品の仕上げ加工を行う仕上げ加工工程を備え、前記仕上げ加工工程は、前記樹脂成形品が前記取出しロボットに支持されている時間内に、ゲートカットロボットが前記樹脂成形品のゲートカット処理を行う、第１ゲートカット処理工程と、前記取出しロボットが、前記樹脂成形品を位置決め装置付きの汎用受具ロボットへ位置決めしながら移載する、第１移載工程と、前記汎用受具ロボットに移載された前記樹脂成形品が該汎用受具ロボットに支持されている時間内に、ゲートカットロボットが前記樹脂成形品のゲートカット処理を行う、第２ゲートカット処理工程と、前記汎用受具ロボットが、前記樹脂成形品を前記搬送装置へと移載する、第２移載工程と、を備えるものである。

請求項２においては、前記仕上げ加工工程は、前記第１移載工程と前記第２移載工程との間で、前記樹脂成形品が前記汎用受具ロボットに支持されている時間内に、エッジ処理ロボットが火炎によって前記樹脂成形品のエッジ処理を行うエッジ処理工程を、さらに備えるものである。

請求項３においては、樹脂成形品を位置決め状態で支持して金型から取出す取出しロボットと、前記金型から取出された樹脂成形品を搬送する搬送装置と、を備える、樹脂成形品の仕上げ加工装置であって、前記取出しロボットから前記搬送装置への樹脂成形品の移載経路の途中部に配置され、前記取出しロボットにより金型から取出されるとともに、前記搬送装置へ移載される前の樹脂成形品に対して、仕上げ加工を行う仕上げ加工ユニットが配設され、前記仕上げ加工ユニットは、前記取出しロボットから前記樹脂成形品が位置決め状態で移載され、該樹脂成形品を前記搬送装置へと移載する、位置決め装置付きの汎用受具ロボットと、前記樹脂成形品が、前記取出しロボット、又は、前記汎用受具ロボット、のいずれかに支持されている時間内に、前記樹脂成形品のゲートカット処理を行う、ゲートカットロボットと、で構成されるものである。

請求項４においては、前記仕上げ加工ユニットは、前記樹脂成形品が、前記汎用受具ロボットに支持されている時間内に、火炎によって前記樹脂成形品のエッジ処理を行う、エッジ処理ロボットをさらに備えるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

本発明によれば、樹脂成形品の取出しから仕上げ加工までを自動化することにより、仕上げ加工における位置決め工程を削減し、コストを低減させ、省スペースによる加工を行うことができる。

次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の実施例１に係る樹脂成形品の仕上げ加工装置（第１ゲートカット工程）を示す概略側面図である。
図２は同じく樹脂成形品の仕上げ加工装置（第１移載工程）を示す概略側面図である。
図３は同じく樹脂成形品の仕上げ加工装置（第２ゲートカット工程）を示す概略側面図である。
図４は同じく樹脂成形品の仕上げ加工装置（第２移載工程）を示す概略側面図である。
図５は本発明の実施例２に係る樹脂成形品の仕上げ加工装置（第１ゲートカット工程）を示す概略側面図である。
図６は同じく樹脂成形品の仕上げ加工装置（第１移載工程）を示す概略側面図である。
図７は同じく樹脂成形品の仕上げ加工装置（第２ゲートカット工程及びエッジ処理工程）を示す概略側面図である。
図８は同じく樹脂成形品の仕上げ加工装置（第２移載工程）を示す概略側面図である。
なお、本発明の技術的範囲は以下の実施例に限定されるものではなく、本明細書及び図面に記載した事項から明らかになる本発明が真に意図する技術的思想の範囲全体に、広く及ぶものである。

以下に、本発明に係る樹脂成形品の仕上げ加工装置について説明する。

［樹脂成形品の仕上げ加工装置の実施例１］
まず、本発明の実施例１に係る樹脂成形品の仕上げ加工装置１について、図１を用いて説明する。図１は本発明に係る樹脂成形品の仕上げ加工装置１を示す概略側面図である。

本実施例に係る樹脂成形品の仕上げ加工装置１は、樹脂成形品Ｗを金型から取出す取出しロボット１１と、前記樹脂成形品Ｗを搬送する搬送装置１３と、を備え、前記取出しロボット１１と前記搬送装置１３との間に、仕上げ加工ユニット１２が配設される。つまり、前記仕上げ加工ユニット１２は、前記取出しロボット１１から前記搬送装置１３への樹脂成形品Ｗの搬送経路の途中部に配置されている。

前記仕上げ加工ユニット１２は、前記取出しロボット１１から前記樹脂成形品Ｗが移載され、該樹脂成形品Ｗを前記搬送装置１３へと移載する、位置決め装置２１ａ付きの汎用受具ロボット２１と、前記樹脂成形品Ｗが、前記取出しロボット１１、又は、前記汎用受具ロボット２１、のいずれかに支持されている時間内に、前記樹脂成形品ＷのゲートＧのカット処理を行う、ゲートカットロボット３１と、で構成される。
前記汎用受具ロボット２１は、前記取出しロボット１１から前記樹脂成形品Ｗが移載されてから、該樹脂成形品Ｗを前記搬送装置１３へ移載するまでの間、樹脂成型品Ｗを位置決めした状態で支持する。

前記取出しロボット１１、汎用受具ロボット２１、及びゲートカットロボット３１は、それぞれの先端に工具が備えられる。即ち、取出しロボット１１には前記樹脂成形品Ｗを把持して支持するチャック１１ａが、汎用受具ロボット２１には前記樹脂成形品Ｗを位置決めした状態で支持する位置決め装置２１ａが、ゲートカットロボット３１には樹脂成形品Ｗのゲートカット処理を行うゲートカッター３１ａが、それぞれの先端に配設されるのである。

また、それぞれのロボット１１・２１・３１は、前記の各工具（１１ａ・２１ａ・３１ａ）を把持する工具ホルダー、該工具ホルダーを固定したロボットアーム、前記工具を作動・回転させたり、ひねりを加えたりするためのサーボモータ、およびパルスエンコーダを有するロボット本体と、このロボット本体を教示および再生するための記憶装置、演算装置などを有するロボット制御装置とからなる。

そして、それぞれのロボット１１・２１・３１に配設されたロボット制御装置に対し、工具１１ａ・２１ａ・３１ａの作動工程が入力され、入力された作動工程に基づいて工具ホルダー、ロボットアーム、サーボモータ、およびパルスエンコーダが作動することにより、工具１１ａ・２１ａ・３１ａが取出し・移載・及び仕上げ加工を行うのである。

前記搬送装置１３はコンベヤであるが、ＡＧＶなどの無人搬送車等を使用することも可能である。

［樹脂成形品の仕上げ加工方法］
次に、本発明の実施例１に係る樹脂成形品の仕上げ加工方法について、図１〜図４を用いて説明する。
まず、取出しロボット１１がチャック１１ａにより位置決めした状態で樹脂成形品Ｗを把持し、金型から取出す（取出し工程）。

次に、前記仕上げ加工ユニット１２が、仕上げ加工を行う（仕上げ加工工程）。
該仕上げ加工工程では、前記樹脂成形品Ｗが前記取出しロボット１１に支持されている時間内に、図１に示すように、ゲートカットロボット３１が前記樹脂成形品ＷのゲートＧのカット処理を行う（第１ゲートカット処理工程）。ここでは、樹脂成形品Ｗはチャック１１ａにより位置決め状態で把持されており、取出しロボット１１によって位置決め精度が保証されているため、ゲートカットロボット３１による樹脂成形品Ｗに対する自動でのゲートカット処理が可能となる。

次に、図２に示すように、前記取出しロボット１１が、前記樹脂成形品Ｗを位置決め装置２１ａ付きの汎用受具ロボット２１へと、位置決めした状態を保持しながら移載する（第１移載工程）。ここで、汎用受具ロボット２１は樹脂成形品Ｗの外周を避けた部分で位置決めしながら支持するように構成されている。具体的には、例えば樹脂成形品Ｗがバンパーの場合は、バンパーの内周部分から外側に向かって位置決め装置２１ａを突出させることによって位置決め状態で支持するのである。このため、樹脂成形品Ｗが汎用受具ロボット２１に支持される間に、樹脂成形品Ｗの外周部分に位置するゲートＧのカット処理やエッジ処理を自動で行うことが可能となるのである。

次に、図３に示すように、前記樹脂成形品Ｗが前記汎用受具ロボット２１に支持されている時間内に、ゲートカットロボット３１が前記樹脂成形品ＷのゲートＧのカット処理を行う（第２ゲートカット処理工程）。ここでも、前記取出しロボット１１における位置決め精度が位置決め装置２１ａ付きの汎用受具ロボット２１でも再現されているため、ゲートカットロボット３１による樹脂成形品Ｗに対するゲートカット処理が可能となるのである。

次に、図４に示すように、前記汎用受具ロボット２１が、前記樹脂成形品Ｗを前記搬送装置１３へと移載する（第２移載工程）。なお、この時には取出しロボット１１がチャック１１ａで次の加工対象物である樹脂成形品Ｗ´を金型から取出している（次の取出し工程）。即ち、取出しロボット１１は樹脂成形品Ｗを汎用受具ロボット２１に移載すると、次の加工対象物である樹脂成形品Ｗ´の取出し工程に入るのである。

その後、搬送装置１３が前記樹脂成形品Ｗを、図４中矢印Ｆの方向へと搬送するのである（搬送工程）。

以上のように、本発明は取出しロボット１１が樹脂成形品Ｗを金型から取出す取出し工程と、搬送装置１３が前記樹脂成形品Ｗを搬送する搬送工程と、を備える、樹脂成形品の仕上げ加工方法であって、前記取出し工程と、前記搬送工程と、の間に、仕上げ加工工程を備え、該仕上げ加工工程では、前記樹脂成形品Ｗが前記取出しロボット１１に支持されている時間内に、ゲートカットロボット３１が前記樹脂成形品Ｗのゲートカット処理を行う、第１ゲートカット処理工程と、前記取出しロボット１１が、前記樹脂成形品Ｗを位置決め装置２１ａ付きの汎用受具ロボット２１へ位置決めしながら移載する、第１移載工程と、前記汎用受具ロボット２１に移載された前記樹脂成形品Ｗが前記汎用受具ロボット２１に支持されている時間内に、ゲートカットロボット３１が前記樹脂成形品ＷのゲートＧのカット処理を行う、第２ゲートカット処理工程と、前記汎用受具ロボット２１が、前記樹脂成形品Ｗを前記搬送装置１３へと移載する、第２移載工程と、を備える。

以上のように構成することにより、樹脂成形品Ｗの取出しから仕上げ加工までを自動化することができるのである。即ち、取出し工程における樹脂成形品Ｗの位置決め精度を仕上げ加工時に保証することにより、仕上げ加工時の再度の位置決め工程を削減することができるのである。これにより、仕上げ加工にかかるコストを低減させるとともに、樹脂成形品の仕上げ加工ユニット１２を取出し装置と同一の工程スペース内に配設することによって省スペースによる加工が可能となる。また、樹脂成形品の仕上げ加工ユニット１２が故障した場合などは加工をパスして次の工程に搬送することも可能であるため、成形工程全体を停止する必要がなくなる。

［樹脂成形品の仕上げ加工装置の実施例２］
次に、本発明の実施例２に係る樹脂成形品の仕上げ加工装置１０１について、図５を用いて説明する。図５は本発明に係る樹脂成形品の仕上げ加工装置１０１を示す概略側面図である。なお、以下に説明する樹脂成形品の仕上げ加工装置１０１について、上述の実施例１と共通する部分については、同符号を付して詳細な説明を省略する。

本実施例に係る樹脂成形品の仕上げ加工装置１０１は、前述の実施例１と同様に、樹脂成形品Ｗを金型から取出す取出しロボット１１と、前記樹脂成形品Ｗを搬送する搬送装置１３と、を備え、前記取出しロボット１１と前記搬送装置１３との間に、仕上げ加工ユニット１１２が配設される。つまり、前記仕上げ加工ユニット１１２は、前記取出しロボット１１から前記搬送装置１３への樹脂成形品Ｗの搬送経路の途中部に配置されている。

そして、本実施例における前記仕上げ加工ユニット１１２は、前記位置決め装置２１ａ付きの前記汎用受具ロボット２１、前記ゲートカットロボット３１に加え、前記樹脂成形品Ｗが、前記汎用受具ロボット２１に支持されている時間内に、火炎によって前記樹脂成形品Ｗのエッジ処理を行う、エッジ処理ロボット４１がさらに備えられる。

また、前記取出しロボット１１には前記チャック１１ａが、汎用受具ロボット２１には前記位置決め装置２１ａが、ゲートカットロボット３１には前記ゲートカッター３１ａが、それぞれの先端に配設されるのと同様に、前記エッジ処理ロボット４１には樹脂成形品Ｗまたはその近傍に火炎を吹き付けるバーナー４１ａが配設されるのである。

そして、それぞれのロボット１１・２１・３１・４１に配設されたロボット制御装置に対し、工具１１ａ・２１ａ・３１ａ・４１ａの作動工程が入力され、入力された作動工程に基づいて工具ホルダー、ロボットアーム、サーボモータ、およびパルスエンコーダが作動することにより、工具１１ａ・２１ａ・３１ａ・４１ａが取出し・移載・及び仕上げ加工を行うのである。

［樹脂成形品の仕上げ加工方法］
次に、本発明の実施例２に係る樹脂成形品の仕上げ加工方法について、図５〜図８を用いて説明する。
まず、実施例１と同様に、取出しロボット１１がチャック１１ａにより位置決めした状態で樹脂成形品Ｗを把持し、金型から取出す（取出し工程）。

次に、前記仕上げ加工ユニット１１２が、仕上げ加工を行う（仕上げ加工工程）。
仕上げ加工工程では、前記樹脂成形品Ｗが前記取出しロボット１１に支持されている時間内に、図５に示すように、ゲートカットロボット３１が前記樹脂成形品ＷのゲートＧのカット処理を行う（第１ゲートカット処理工程）。
次に、図６に示すように、前記取出しロボット１１が、前記樹脂成形品Ｗを位置決め装置２１ａ付きの汎用受具ロボット２１へと、位置決めした状態を保持しながら移載する（第１移載工程）。

次に、図７に示すように、前記樹脂成形品Ｗが前記汎用受具ロボット２１に支持されている時間内に、ゲートカットロボット３１が前記樹脂成形品ＷのゲートＧのカット処理を行う（第２ゲートカット処理工程）。さらに、本実施例では、前記樹脂成形品Ｗが、前記汎用受具ロボット２１に支持されている時間内に、エッジ処理ロボット４１が火炎による前記樹脂成形品Ｗのエッジ処理を行う（エッジ処理工程）。この場合、火炎によるエッジ処理は、前記エッジ処理ロボット４１のバーナー４１ａから樹脂成形品Ｗのエッジ部またはその近傍に火炎を吹き付けることで行われ、これにより樹脂成形品Ｗのエッジ部が軟化して丸められることとなる。
ここで、本実施例においても、前記取出しロボット１１における位置決め精度が位置決め装置２１ａ付きの汎用受具ロボット２１でも再現されているため、樹脂成形品Ｗに対するゲートカット処理及びエッジ処理が自動で可能となるのである。

次に、図８に示すように、前記汎用受具ロボット２１が、前記樹脂成形品Ｗを前記搬送装置１３へと移載する（第２移載工程）。なお、この時には実施例１と同様に、取出しロボット１１がチャック１１ａで次の加工対象物である樹脂成形品Ｗ´を金型から取出している（次の取出し工程）。

その後、搬送装置１３が前記樹脂成形品Ｗを、図８中矢印Ｆの方向へと搬送するのである（搬送工程）。

以上のように、本発明は取出しロボット１１が樹脂成形品Ｗを金型から取出す取出し工程と、搬送装置１３が前記樹脂成形品Ｗを搬送する搬送工程と、を備える、樹脂成形品の仕上げ加工方法であって、前記取出し工程と、前記搬送工程と、の間に、仕上げ加工工程を備え、該仕上げ加工工程では、前記樹脂成形品Ｗが前記取出しロボット１１に支持されている時間内に、ゲートカットロボット３１が前記樹脂成形品Ｗのゲートカット処理を行う第１ゲートカット処理工程と、前記取出しロボット１１が前記樹脂成形品Ｗを位置決め装置２１ａ付きの汎用受具ロボット２１へ位置決めしながら移載する第１移載工程と、前記汎用受具ロボット２１に移載された前記樹脂成形品Ｗが前記汎用受具ロボット２１に支持されている時間内に、ゲートカットロボット３１が前記樹脂成形品ＷのゲートＧのカット処理を行う第２ゲートカット処理工程と、前記汎用受具ロボット２１が前記樹脂成形品Ｗを前記搬送装置１３へと移載する第２移載工程と、前記第１移載工程と前記第２移載工程との間で、前記樹脂成形品Ｗが前記汎用受具ロボット２１に支持されている時間内に、エッジ処理ロボット４１が火炎によって前記樹脂成形品Ｗのエッジ処理を行うエッジ処理工程とを、さらに備える。

以上のように構成することにより、樹脂成形品Ｗの取出しから仕上げ加工までを自動化することができるのである。即ち、取出し工程における樹脂成形品Ｗの位置決め精度を仕上げ加工時に保証することにより、仕上げ加工時の再度の位置決め工程を削減することができるのである。これにより、仕上げ加工にかかるコストを低減させるとともに、樹脂成形品の仕上げ加工装置を取出し装置と同一の工程スペース内に配設することによって省スペースによる加工が可能となる。

本発明の実施例１に係る樹脂成形品の仕上げ加工装置（第１ゲートカット工程）を示す概略側面図。 同じく樹脂成形品の仕上げ加工装置（第１移載工程）を示す概略側面図。 同じく樹脂成形品の仕上げ加工装置（第２ゲートカット工程）を示す概略側面図。 同じく樹脂成形品の仕上げ加工装置（第２移載工程）を示す概略側面図。 本発明の実施例２に係る樹脂成形品の仕上げ加工装置（第１ゲートカット工程）を示す概略側面図。 同じく樹脂成形品の仕上げ加工装置（第１移載工程）を示す概略側面図。 同じく樹脂成形品の仕上げ加工装置（第２ゲートカット工程及びエッジ処理工程）を示す概略側面図。 同じく樹脂成形品の仕上げ加工装置（第２移載工程）を示す概略側面図。

１ 樹脂成形品の仕上げ加工装置
１１ 取出しロボット
１２ 仕上げ加工ユニット
１３ 搬送装置
２１ 汎用受具ロボット
２１ａ 位置決め装置
３１ ゲートカットロボット
４１ エッジ処理ロボット
Ｗ 樹脂成形品

Claims (4)

1. 取出しロボットにより樹脂成形品を位置決め状態で支持して金型から取出す取出し工程と、
   前記金型から取出された樹脂成形品を搬送装置により搬送する搬送工程と、を備える、
   樹脂成形品の仕上げ加工方法であって、
   前記取出し工程と、前記搬送工程と、の間に、
   前記樹脂成形品の仕上げ加工を行う仕上げ加工工程を備え、
   前記仕上げ加工工程は、
   前記樹脂成形品が前記取出しロボットに支持されている時間内に、ゲートカットロボットが前記樹脂成形品のゲートカット処理を行う、第１ゲートカット処理工程と、
   前記取出しロボットが、前記樹脂成形品を位置決め装置付きの汎用受具ロボットへ位置決めしながら移載する、第１移載工程と、
   前記汎用受具ロボットに移載された前記樹脂成形品が該汎用受具ロボットに支持されている時間内に、ゲートカットロボットが前記樹脂成形品のゲートカット処理を行う、第２ゲートカット処理工程と、
   前記汎用受具ロボットが、前記樹脂成形品を前記搬送装置へと移載する、第２移載工程と、を備える、
   ことを特徴とする、樹脂成形品の仕上げ加工方法。
2. 前記仕上げ加工工程は、
   前記第１移載工程と前記第２移載工程との間で、前記樹脂成形品が前記汎用受具ロボットに支持されている時間内に、エッジ処理ロボットが火炎によって前記樹脂成形品のエッジ処理を行うエッジ処理工程を、さらに備える、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の樹脂成形品の仕上げ加工方法。
3. 樹脂成形品を位置決め状態で支持して金型から取出す取出しロボットと、
   前記金型から取出された樹脂成形品を搬送する搬送装置と、を備える、
   樹脂成形品の仕上げ加工装置であって、
   前記取出しロボットから前記搬送装置への樹脂成形品の移載経路の途中部に配置され、前記取出しロボットにより金型から取出されるとともに、前記搬送装置へ移載される前の樹脂成形品に対して、仕上げ加工を行う仕上げ加工ユニットが配設され、
   前記仕上げ加工ユニットは、
   前記取出しロボットから前記樹脂成形品が位置決め状態で移載され、該樹脂成形品を前記搬送装置へと移載する、位置決め装置付きの汎用受具ロボットと、
   前記樹脂成形品が、前記取出しロボット、又は、前記汎用受具ロボット、のいずれかに支持されている時間内に、前記樹脂成形品のゲートカット処理を行う、ゲートカットロボットと、で構成される、
   ことを特徴とする、樹脂成形品の仕上げ加工装置。
4. 前記仕上げ加工ユニットは、
   前記樹脂成形品が、前記汎用受具ロボットに支持されている時間内に、火炎によって前記樹脂成形品のエッジ処理を行う、エッジ処理ロボットをさらに備える、
   ことを特徴とする、請求項３に記載の樹脂成形品の仕上げ加工装置。

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