JP5613428B2 - 自動車用バンパーのバリ取り具 - Google Patents

Description

本発明は、自動車用バンパーでのバリ取り具に関し、特に、ランプ類装着用開口が形成されている樹脂製バンパーでのバリ取り具に関する。

近年、自動車の前方部もしくは後方部に取り付けられるバンパーは、軽量化の要請を受けて、バンパービームを樹脂材で形成することが行われている。このバンパーは、たとえばポリプロピレン(ＰＰ)にエチレン・プロピレン・ジエン共重合ゴム(ＥＰＤＭ)を添加した樹脂製バンパー形成部材を射出成型したり、プレス成型したりして形成されている。

そして近年の自動車用バンパーでは、方向指示燈などのランプ類を配置するランプ類装着用開口がその製作時に形成される。

ランプ類装着用開口をその製作時に形成した樹脂製バンパーでは、その開口の内端部分にバリが発生することになるが、従来、このバリは人手によって除去されていた。

バリを除去する際には、ドリル等の回転切削体でバリを削り落とすのであるが、バンパーを樹脂製バンパー形成部材で形成している場合には、切削加工時の熱により、樹脂素材が軟化するため、ドリルに樹脂素材が付着し、切削作業性を阻害するという問題があった。また、バリを人手によって除去するものにあっては、バリ取り作業時での移動精度が荒くなり、削り過ぎたり、削り足りなくなるという問題もある。

本発明は、このような点に着目してなされたもので、手軽にランプ類装着用開口が形成されている樹脂製バンパーでのバリ取りを行え、バリ取り操作後の切削面も美しく形成することの出来るバリ取り方法を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために本発明は、樹脂製バンパー形成部材で形成した自動車用バンパーに生じるバリを除去するバリ取り具であって、バリ連出部分に対して冷却用液化ガスを噴射接触させて樹脂製バンパー形成部材の低温脆化点よりも低温に冷却する冷却用液化ガス噴射ノズルと、樹脂製バンパーの縁部に存在するバリを切削除去する為の回転切削体と、被加工物である自動車用樹脂製バンパーでのバリ連出部近傍をガイド支持する支持台とを作業方向下手側から順に配置し、支持台で支持されている状態で低温脆化点温度よりも低い温度まで冷却され
ている自動車用バンパーのバリ及びバリ連出部分に回転切削体と接触させることで自動車用バンパー本体部分からバリを機械的に除去するように構成したことを特徴としている。

本発明では、バリ連出部に冷却用液化ガスを噴射接触させてバリ及びバリ連出部分を樹脂製バンパー形成部材の低温脆化点より低温に冷却し、ワークである自動車用バンパーが支持台で支持されている状態でこの低温脆化点温度よりも低い温度まで冷却されているバリ連出部分に回転切削体を作用させてバリを除去するように構成してあることから、その加工時に樹脂素材が軟化してドリル等の回転切削体に付着することがなくなるうえ、切削面における樹脂の溶け出しがなくなることから、切削面も美しく形成することができる。

本発明の実施に使用するバリ取り装置の概念図である。 切削装置の取り出し図を示し、図２ａは平面図、図２ｂは側面図である。 別の実施形態を示す切削装置の取り出し図を示し、図３ａは平面図、図３ｂは側面図、図３はクランプを外した上体での側面図である。

本発明方法の実施形態について図面を参照しながら説明する。
このバリ取り装置は、被加工物(ワーク)である自動車用樹脂製バンパー(１)を支持する支持台(２)と、支持台(２)に支持されている樹脂製バンパー(１)の縁部に存在するバリを切削除去する為の切削装置(３)と、切削装置(３)の回転切削体(４)が樹脂製バンパー(１)と当接する作業個所よりも作業方向下手側(未加工側)に対して冷却用液化ガスを噴射する冷却用液化ガス噴射装置(５)と、冷却用液化ガス噴射装置(５)に冷却用液化ガスを供給する冷却用液化ガス供給系(６)および、ワークの支持台(２)の保持状態、切削装置(３)の作動状態、冷却用液化ガス噴射装置(５)への冷却用液化ガスの供給状態を制御する制御機構(７)を有している。

切削装置(３)は、回転切削体(４)をロボットアーム(８)の先端部に装着することにより三次元方向で姿勢変更ならびに三次元移動可能に構成してある。そして、支持台(２)は樹脂製バンパー(１)を挟持する状態で配置した一対のガイドローラ(２ａ)で構成してあり、回転切削体(４)を挟む状態となるように少なくとも２対のガイドローラ(２ａ)を配置することで、切削加工時に樹脂製バンパー(１)の姿勢を確保した状態で回転切削体(４)が樹脂製バンパー(１)に当接できるようにしてある。

冷却用液化ガス供給系(６)は、冷却用液化ガスとしての液体窒素を貯蔵している液体窒素貯蔵槽(９)と、冷却用液化ガス噴射装置(５)の液体窒素噴出ノズル(５ａ)とを、連通接続する液化ガス供給路(10)にサブクーラー(11)、液体窒素安定化部(12)、流量調整弁(13)、圧力計(14)を上流側から順に配置して構成してある。

冷却用液化ガス噴射装置(５)の液体窒素噴出ノズル(５ａ)は、支持台(２)に支持されている樹脂製バンパー(１)の縁部と、その縁部から連出しているバリとの接続部分に相当する個所の上面に液体窒素を噴霧するように配置してある。このようにミスト状の液体窒素を被冷却物の上側から接触させることは、気化熱の利用および接触効率の点で有効であり、熱交換を効果的に行うことができることになる。

また、冷却用液化ガス噴射装置(５)の液体窒素噴出ノズル(５ａ)は、前記回転切削具(４)の作業方向下手側(未加工側)に位置する状態で切削装置(３)に相対的に固定してある。したがって、切削加工時には、前記回転切削具(４)と一体となって作動する液体窒素噴出ノズル(５ａ)から噴出された液体窒素によって樹脂製バンパー(１)が低温脆化点温度よりも低い温度まで冷却され、この状態で回転切削具(４)が樹脂製バンパー(１)に当接することになる。

図３は、切削装置(３)の別の実施形態を示し、これは、ロボットアーム(８)の先端部に上下一対のフレーム(15ａ)(15ｂ)を配置し、一方のフレーム(15ａ)をロボットアーム(８)に支持させて固定フレームとするとともに、他方のフレーム(15ｂ)を固定フレーム(15ａ)に対して上下方向に開口揺動可能に組み付けて可動フレーム(15ｂ)に構成し、両フレーム(15ａ)(15ｂ)の揺動先端側に樹脂製バンパー(１)を挟持する支持ローラ(16)をそれぞれ装着し、固定フレーム(15ａ)に切削装置(３)の回転切削体(４)および冷却用液化ガス噴射装置(５)の液体窒素噴出ノズル(５ａ)ならびに二対のガイドローラ(２ａ)で構成した支持台(２)を装着したものである。この場合も、液体窒素噴出ノズル(５ａ)は回転切削具(４)の作業方向下手側(未加工側)に位置する状態で配置してある。

上述の構成からなるバリ取り装置を使用してのバリ取り方法の手順を以下に述べる。
まず、ランプ類装着用開口をその製作時に形成している樹脂製バンパー(１)をバリ連出部がほぼ水平面を形成する状態で支持台(２)に保持する。ついで、バリ連出部に向けて液体窒素噴出ノズル(５ａ)から液体窒素ミストを噴霧して、樹脂製バンパー(１)のバリ連出部を冷却する。

樹脂製バンパー(１)の液体窒素ミストが噴霧されて冷却された部分での温度を温度センサー(16)で監視してもよい。この場合、この温度センサー(17)で検出した樹脂バンパー(１)の対応個所での温度データを制御機構(７)に伝達し、当該個所での品温が低温脆化点温度(例えば１８３Ｋ)よりも低い温度となるように制御機構(７)からの指令で冷却用液化ガス供給系(６)に介装した流量調整弁(13)の開度を調整する。

したがって、回転切削具(４)が樹脂製バンパー(１)に当接する際には、樹脂製バンパー(１)は低温脆化温度よりも低い温度に冷却されていることから、樹脂製バンパー(１)に形成されているバリは回転切削具(４)との接触により、容易に切削除去されることになる。このとき、バリは十分低温であることから、溶融して回転切削具(４)に付着して切削性能を低下させることを抑制することができる。

上述の実施例では低温液化ガスとして液体窒素を使用しているが、樹脂製バンパー形成部材及びＥＰＤＭの種類によって定まる低温脆性温度によっては、液化炭酸ガス・ドライアイスを用いてもよい。

本発明は、合成樹脂製品でのバリ取りに応用することができる。

１…自動車用樹脂製バンパー、４…回転切削体。

Claims (1)

1. 樹脂製バンパー形成部材で形成した自動車用バンパー(１)に生じるバリを除去するバリ取り具であって、バリ連出部分に対して冷却用液化ガスを噴射接触させて樹脂製バンパー形成部材の低温脆化点よりも低温に冷却する冷却用液化ガス噴射ノズル(５ａ)と、樹脂製バンパー(１)の縁部に存在するバリを切削除去する為の回転切削体(４)と、被加工物である自動車用樹脂製バンパー(１)でのバリ連出部近傍をガイド支持する支持台(２)とを作業方向下手側から順に配置し、支持台(２)で支持されている状態で低温脆化点温度よりも低い温度まで冷却されている自動車用バンパー(１)のバリ及びバリ連出部分に回転切削体(４)と接触させることで自動車用バンパー本体部分からバリを機械的に除去するように構成した自動車用バンパーのバリ取り具。

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