JP6287386B2 - 成形品のバリ取り方法、成形品のバリ取り台及び成形品のバリ取り装置 - Google Patents

Description

本発明は、成形品のバリ取り方法、成形品のバリ取り台及び成形品のバリ取り装置に関する。

従来、ブロー成形などにより製造された合成樹脂製の成形品からバリを機械的に取り去る各種の技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図５は、従来のバリ取り台の基本構成を示す図である。
図５に示すように、このバリ取り台１００は、成形品１０１のパーティングライン（成形金型の分割位置）上に形成されるバリ１０２を取り去る装置である。バリ取り台１００は、基体１０３と、この基体１０３上に設けられる載置台１０５及び３つの押さえ部１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃとを備える。これら３つの押さえ部１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃは、載置台１０５の一側から他側にかけて略等間隔に配置される。また、押さえ部１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃは、それぞれ、成形品１０１の製品部１０７を押さえ付ける押さえ位置と、この押さえ位置から上方に回転した解除位置との間を動作可能である。

図６は、図５に示される従来のバリ取り台１００を用いたバリ取り方法を説明する図である。

図６（ａ）に示すように、このバリ取り方法では、まず、バリ１０２の付いた成形品１０１をロボットアーム装置のアーム部１０８で把持し、バリ取り台１００上の載置台１０５に載置する。次に、３つの押さえ部１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃを押さえ位置に動作させ、成形品１０１を載置台１０５に押さえ付ける。

続いて、図６（ｂ）に示すように、アーム部１０８にナイフ１１１を装着し、このナイフ１１１でバリ１０２の付け根に切り込み１１２を入れる。この際、移動するナイフ１１１と押さえ部１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃとの干渉を避けるため、押さえ部１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃを解除位置に適宜移動させる。

次に、図６（ｃ）に示すように、アーム部１０８にバリ掴みバンド１１３を装着し、このバリ掴みバンド１１３でバリ１０２の一方の端部１０２ａを把持する。そして、載置台１０５の一側の押さえ部１０６ａを解除位置に動作させた状態で、アーム部１０８でバリ１０２の一方の端部１０２ａを載置台１０５の他側に引っ張ることにより、押さえ部１０６ｂの前までバリ１０２を剥ぎ取る。同様にして、中央の押さえ部１０６ｂを解除位置に動作させた状態で、アーム部１０８を載置台１０５の他側にさらに移動させることにより、載置台１０５の他側の押さえ部１０６ｃの前までバリ１０２を剥ぎ取る。

最後に、図６（ｄ）に示すように、押さえ部１０６ｃを解除位置に動作させた状態で、アーム部１０８を載置台１０５の他側にさらに移動させることにより、バリ１０２の他方の端部１０２ｂを剥ぎ取る。これで、バリ取りが完了する。

このように、従来のバリ取り方法においては、３つの押さえ部１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃのそれぞれが、剥ぎ取られていくバリ１０２との干渉を防ぐため解除位置に順次動作する。そして、３つの押さえ部１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃは、剥ぎ取られたバリ１０２が通過した後は、再度押さえ位置に動作して成形品１０１を押さえ付ける。これにより、３つの押さえ部１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃのうち１つが解除位置に動作しても、残りの２つで成形品１０１を載置台１０５に押さえ付けることができる。このため、バリ１０２を成形品１０１から取り去る過程において、常時、成形品１０１を載置台１０５に押さえ付けることができる。

ところで、製造コストの低減及び生産性向上の観点から、簡素な工程でバリを機械的に取り去る技術が要望されている。しかし、前述した従来のバリ取り技術において、成形品１０１からバリ１０２を完全に取り去るには、アーム部１０８を載置台１０５の一側から他側に至る広い範囲で動作させる必要があった。また、常時、成形品１０１を載置台１０５に押さえ付けるために、複雑に動作する３つの押さえ部１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃが必要であった。

特許４０５４４８６号公報

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、狭い作業範囲でバリを取り去ることができ、しかも成形品を押さえ付ける構成及びその動作の簡素化が図れる成形品のバリ取り方法、成形品のバリ取り台及び成形品のバリ取り装置を提供することにある。

本発明は、以下の構成によって把握される。
（１）本発明の成形品のバリ取り方法は、載置台に成形品を載置する工程（Ａ）と、載置台上の成形品をクランプによって載置台に押さえ付ける工程（Ｂ）と、載置台を回転させながら成形品のバリをロボットアーム装置によって剥ぎ取る工程（Ｃ）と、を備えることを特徴とする。

（２）本発明の成形品のバリ取り方法は、上記（１）の構成の工程（Ｃ）において、成形品をクランプによって載置台に押さえ付けた状態で、載置台の回転がなされることを特徴とする。

（３）本発明の成形品のバリ取り方法は、上記（１）又は（２）の構成の工程（Ｃ）が、成形品のバリの最初の部分をロボットアーム装置によって取り去る段階（１）と、載置台を９０°以上１８０°以下の回転角度で回転させ、成形品のバリ取り位置を変える段階（２）と、クランプによって載置台に押さえ付けた成形品のバリの次ぎの部分をロボットアーム装置によって剥ぎ取る段階（３）と、を含むことを特徴とする。

（４）本発明の成形品のバリ取り方法は、上記（１）又は（２）の構成の工程（Ｃ）において、載置台をロボットアーム装置の動作に同調させて連続的に３６０°回転させ、成形品からバリの全部を一度に取り去ることを特徴とする。

（５）本発明の成形品のバリ取り台は、基体と、基体上に回転可能に設けられ、成形品を載置する載置台と、載置台の上方にあって上下方向に移動可能に設けられたクランプと、を備え、クランプが、載置台に載置された成形品からバリを取り去るときに、成形品を載置台に押さえ付け、載置台が、成形品からバリを取り去ることができるように、回転することを特徴とする。

（６）本発明の成形品のバリ取り台は、上記（５）の構成において、クランプが、載置台の回転軸と同軸の回転軸を有し、成形品を載置台に押さえ付けた状態で載置台の回転にともなって回転し得ることを特徴とする。

（７）本発明の成形品のバリ取り台は、上記（５）又は（６）の構成において、載置台が、成形品からバリを部分的に順次取り去ることができるように、９０°以上１８０°以下の回転角度で回転することを特徴とする。

（８）本発明の成形品のバリ取り台は、上記（５）又は（６）の構成において、載置台が、成形品からバリの全部を一度に取り去ることができるように、連続的に３６０°回転することを特徴とする。

（９）本発明の成形品のバリ取り装置は、上記（５）ないし（８）のいずれか１つのバリ取り台と、バリ取り台に隣接して配置され成形品のバリを取り去るロボットアーム装置と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、狭い作業範囲でバリを取り去ることができ、しかも成形品を押さえ付ける構成及びその動作の簡素化が図れる成形品のバリ取り方法、成形品のバリ取り台及び成形品のバリ取り装置が提供される。

本発明に係る実施形態のバリ取り装置の側面図である。 図１に示されるバリ取り台の平面図である。 （ａ）は工程（Ａ）の説明図、（ｂ）は工程（Ｂ）の説明図、（ｃ）は切り込み工程の説明図である。 （ａ）は工程（Ｃ）の段階（１）の説明図、（ｂ）は工程（Ｃ）の段階（２）の説明図、（ｃ）は工程（Ｃ）の段階（３）の説明図である。 従来のバリ取り台の基本構成を示す図である。 従来のバリ取り方法を説明する図であり、（ａ）は成形品を載置する工程を示す図、（ｂ）はバリの付け根に切り込みを入れる工程を示す図、（ｃ）はバリの一方の端部を剥ぎ取る工程を示す図、（ｄ）はバリの他方の端部を剥ぎ取る工程を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」と称する）について詳細に説明する。実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。

（バリ取り装置１０の構成）
バリ取り装置１０の構成を図１に基づいて説明する。
図１に示すように、バリ取り装置１０は、ロボットアーム装置２０及びバリ取り台３０を備える。製造対象である成形品１１は、合成樹脂を用いてブロー成形などにより成形されたものであり、製品部（この例では、一方向に長い空調用の中空ダクト）１２を有する。この製品部１２のパーティングライン上には、バリ１３が形成される。バリ１３の外形は、平面視において製品部１２を囲う略長方形状（図２参照）に形成される。

なお、本発明にいう「成形品」の構成は、この例に格別に限定されるものではなく、製品部のパーティングライン上にバリが形成される構成であれば、任意である。

（ロボットアーム装置２０の構成）
ロボットアーム装置２０は、バリ取り台３０に隣接して配置される、いわゆる多軸ロボットであって作業用のアーム部２１を備える。例えば、ロボットアーム装置２０には、アーム部２１を上下方向、左右方向及び前後方向に動作させる６軸駆動ロボットを用いることができる。このアーム部２１の先端部には、複数種の機能部品が作業の種類に応じて選択的に取付け可能である。例えば、図１では、バリ１３を掴むためのバリ掴みバンド２２をアーム部２１の先端部に装着した例を示すが、このアーム部２１の先端部には、この他、載置用治具２３（図３（ａ）参照）やナイフ２５（図３（ｃ）参照）などが付け替え可能である。

（バリ取り台３０の構成）
バリ取り台３０は、基体３１と、この基体３１上に設けられる載置台３２と、載置台３２を回転させる下側駆動部３３とを備える。また、バリ取り台３０は、載置台３２の上方にあって上下方向に移動可能に設けられるクランプ３５と、このクランプ３５を上下方向に移動させる上側駆動部３６とを備える。

載置台３２は、回転軸３７により基体３１に対して回転可能に支持される。載置台３２の平面形状は、この例では、略円形の平面形状（図２参照）を示すが、成形品１１を載置可能であれば、形状は任意である。

下側駆動部３３は、基体３１の内部に設けられ、任意の回転角度（例えば、９０°以上１８０°以下の回転角度）をもって回転軸３７及び載置台３２を間欠的に回転させる、あるいは、回転軸３７及び載置台３２を３６０°連続的に回転させることができる。下側駆動部３３は、電動モータや油圧モータなどの各種の駆動手段から選択可能である。

クランプ３５は、成形品１１を載置台３２に押さえ付ける押さえ部３５ａと、載置台３２の回転軸３７と同軸であり押さえ部３５ａに下端が接続される回転軸３５ｂとを備える。この例では、製品部１２の形状に合わせて平面形状が略長方形状に形成される押さえ部３５ａ（図２参照）を示すが、押さえ部３５ａの平面形状は、成形品１１を載置台３２に押さえ付けることができる形状であれば、任意である。

回転軸３５ｂは、成形品１１を押さえ付けた状態の押さえ部３５ａを、載置台３２の回転にともなって回転させるものである。この例では、基体３１の上面に略逆Ｌ字状の支持体３８を設け、シリンダユニットで構成される上側駆動部３６を支持体３８に固定する。そして、上側駆動部３６のロッドを兼用する回転軸３５ｂの下端に、押さえ部３５ａの中心部を回転可能に取り付ける。

以上のように構成されるバリ取り台３０及びロボットアーム装置２０は、制御部４１に接続される。この制御部４１は、バリ取り台３０及びロボットアーム装置２０の各部の動作を制御する。より具体的には、制御部４１は、下側駆動部３３を制御して載置台３２の動作を制御し、この載置台３２の動作に合わせて上側駆動部３６を制御してクランプ３５の動作を制御する。また、制御部４１は、載置台３２の動作及びクランプ３５の動作に合わせて、ロボットアーム装置２０のアーム部２１の動作を制御する。また、６軸駆動ロボット（ロボットアーム装置２０）とバリ取り台３０を組み合わせる（バリ取り装置１０として実質７軸制御となる）ことにより、通常のロボットアームでの作業よりも短時間で細かい制御がされた高精度のバリ処理が可能となる。

（成形品１１のバリ取り方法）
次に、バリ取り方法を図３、図４に基づいて説明する。
このバリ取り方法は、バリ取り装置１０（図１参照）を用いて成形品１１（図１参照）からバリ１３（図１参照）を取り去る方法であって、以下に述べる工程（Ａ）、工程（Ｂ）及び工程（Ｃ）を含む。

（工程（Ａ））
図３（ａ）に示すように、工程（Ａ）では、アーム部２１の先端部に装着した載置用治具２３によって、停止した載置台３２上に成形品１１を載置する（矢印（１））。この際、クランプ３５の長手方向に対して成形品１１の長手方向を揃えるようにして、クランプ３５の直下に製品部１２を載置する。

（工程（Ｂ））
図３（ｂ）に示すように、工程（Ｂ）では、上側駆動部３６によりクランプ３５を下方に移動させ、載置台３２上の成形品１１の製品部１２をクランプ３５の押さえ部３５ａによって載置台３２に押さえ付ける（矢印（２））。

次に、図３（ｃ）に示すように、アーム部２１の先端部をナイフ２５に付け替え、このナイフ２５を用いて、載置台３２に押さえ付けられた成形品１１に切り込み４２ａ，４２ｂを形成する。この際、パーティングラインに沿ってバリ１３の付け根に切り込み４２ａを形成する。これに加え、バリ１３を長手方向に２つに分割するための切り込み（この例では、バリ１３の短辺と平行でかつバリ１３の略中央に位置する切り込み）４２ｂを、製品部１２を挟んで２本形成する。

（工程（Ｃ））
工程（Ｃ）は、例えば、以下の段階（１）〜（３）により構成される。

（段階（１））
図４（ａ）に示すように、段階（１）では、アーム部２１の先端部をバリ掴みバンド２２に付け替え、このバリ掴みバンド２２を載置台３２の一側に移動させる（矢印（３））。そして、バリ１３の長手方向の一方の端部１３ａをバリ掴みバンド２２で掴み、アーム部２１を移動させることにより、バリ１３の一部分（略半分）１５Ｒを切り込み４２ａ，４２ｂに従って取り去る（矢印（４））。ここで、バリ１３の一部分１５Ｒは、本発明にいう「バリの最初の部分」に相当する。

（段階（２））
図４（ｂ）に示すように、段階（２）では、載置台３２を任意の回転角度で回転させ、成形品１１のバリ取り位置を変える。この例では、載置台３２を１８０°回転させ、載置台３２の他側に位置するバリ１３の残りの部分１５Ｌを、載置台３２の他側から一側に１８０°反転させる（矢印（５））。この際、クランプ３５の押さえ部３５ａによって成形品１１を載置台３２に押さえ付けた状態で、つまり製品部１２が押さえ部３５ａと載置台３２の間に挟み込まれたまま、載置台３２の回転がなされる。

（段階（３））
図４（ｃ）に示すように、段階（３）では、バリ掴みバンド２２を載置台３２の一側に再度移動させる（矢印（６））。そして、バリ１３の長手方向の他方の端部１３ｂをバリ掴みバンド２２で掴み、アーム部２１を移動させる（矢印（７））。これにより、押さえ部３５ａによって押さえ付けられた成形品１１におけるバリ１３の残りの部分（本発明にいう「バリの次ぎの部分」に相当）１５Ｌを取り去る。これで、成形品１１からのバリ取りが完了し、バリ１３が全て取り去られた製品部１２が得られる。

なお、この例では、段階（２）及び段階（３）をそれぞれ１回行う例を示したが、段階（２）及び段階（３）をそれぞれ２回以上行うことで、バリ１３を３つ以上に分割して取り去ることもできる。また、載置台３２の回転角度は、１８０°に限定されるものではなく、成形品の仕様などに応じて、任意の角度に設定可能である。

（実施形態の効果）
以上、説明した実施形態の効果について述べる。
本実施形態によれば、成形品１１からバリ１３を部分的に順次取り去ることができるように、載置台３２を回転させるので、載置台３２の一側の狭い範囲でアーム部２１を動作させて、成形品１１からバリ１３を完全に取り去ることができる。すなわち、従来のようにアーム部を載置台の一側から他側まで広く動作させる必要がなく、アーム部２１の可動範囲（作業範囲）が、矢印（３），（４）及び矢印（６），（７）（図４参照）で示される狭い範囲で済む。

また、バリ１３を取り去る過程において、構成が簡素でかつ動作が単純なクランプ３５により成形品１１を載置台３２にしっかりと押さえ付けることができる。

したがって、本実施形態によれば、狭い可動範囲で動作するアーム部２１でバリ１３を取り去ることができ、しかも成形品１１を押さえ付ける構成及びその動作の簡素化が図れるバリ取り技術を提供することができる。

さらに、クランプ３５が、成形品１１を押さえ付けた状態で載置台３２の回転にともなって回転できるので、載置台３２が回転している間も、成形品１１を載置台３２にしっかりと押さえ付けておくことができる。

（成形品１１のバリ取り方法の他の例）
前述したバリ取り方法では、工程（Ｃ）において、段階（１）〜段階（３）により成形品１１からバリ１３を部分的に順次取り去る方法を例示したが、本発明の成形品のバリ取り方法では、この他、成形品１１からバリ１３の全部を一度に取り去ることもできる。

例えば、工程（Ｃ）において、前述した段階（１）〜段階（３）（図４（ａ）〜（ｃ）参照）の代わりに、アーム部２１の動作に同調させながら、載置台３２を連続的に３６０°回転させ、成形品１１からバリ１３の全部を一度に取り去るようにしてよい。この場合、バリ１３を長手方向に２つに分割するための切り込み４２ｂは一箇所でもよい。

このようなバリ取り方法においても、狭い可動範囲で動作するアーム部２１でバリ１３を取り去ることができ、しかも成形品１１を押さえ付ける構成及びその動作の簡素化が図れるバリ取り技術を提供することができる。

以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。またその様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

例えば、実施形態においては、載置台３２の回転にともなってクランプ３５を回転させる例を示したが、載置台３２が回転する前に成形品１１からクランプ３５を上方に移動させ、載置台３２の停止した後に再びクランプ３５を下方に移動させて成形品１１を押さえ付けることもできる。

１０ バリ取り装置
１１ 成形品
１３ バリ
１５Ｒ 一部分（最初の部分）
１５Ｌ 残りの部分（次の部分）
２０ ロボットアーム装置
３０ バリ取り台
３１ 基体
３２ 載置台
３５ クランプ
３５ｂ 回転軸
３７ 回転軸

Claims (8)

1. 成形品のバリ取り方法であって、
   載置台に前記成形品を載置する工程（Ａ）と、
   前記載置台上の前記成形品をクランプによって前記載置台に押さえ付ける工程（Ｂ）と、
   前記載置台を回転させながら前記成形品のバリをロボットアーム装置によって剥ぎ取る工程（Ｃ）と、を備え、
   前記工程（Ｃ）において、前記成形品を前記クランプによって前記載置台に押さえ付けた状態で、前記載置台の回転がなされ、
   前記クランプは、前記載置台の上方にあって上下方向に移動可能に設けられるとともに、前記載置台の回転軸と同軸の回転軸と、前記クランプの回転軸の下端に接続される押さえ部と、を有し、
   前記クランプの回転軸は、前記成形品を前記載置台に押さえ付けた状態の前記押さえ部を、前記載置台の回転にともなって回転させ、
   前記押さえ部は、前記成形品を前記載置台に押さえ付けた状態で、平面視において、前記成形品のバリ以外の領域に収まることを特徴とする成形品のバリ取り方法。
2. 前記工程（Ｃ）が、前記成形品のバリの最初の部分を前記ロボットアーム装置によって取り去る段階（１）と、
   前記載置台を９０°以上１８０°以下の回転角度で回転させ、前記成形品のバリ取り位置を変える段階（２）と、
   前記クランプによって前記載置台に押さえ付けた前記成形品のバリの次ぎの部分を前記ロボットアーム装置によって剥ぎ取る段階（３）と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の成形品のバリ取り方法。
3. 前記工程（Ｃ）において、前記載置台を前記ロボットアーム装置の動作に同調させて連続的に３６０°回転させ、前記成形品からバリの全部を一度に取り去ることを特徴とする請求項１に記載の成形品のバリ取り方法。
4. 成形品のバリ取り台であって、
   基体と、
   前記基体上に回転可能に設けられ、前記成形品を載置する載置台と、
   前記載置台の上方にあって上下方向に移動可能に設けられたクランプと、を備え、
   前記クランプが、前記載置台に載置された前記成形品からバリを取り去るときに、前記成形品を前記載置台に押さえ付け、
   前記載置台が、前記成形品からバリを取り去ることができるように、回転し、
   前記クランプが、前記載置台の回転軸と同軸の回転軸と、前記クランプの回転軸の下端に接続される押さえ部と、を有し、
   前記クランプの回転軸は、前記成形品を前記載置台に押さえ付けた状態の前記押さえ部を、前記載置台の回転にともなって回転させ、
   前記押さえ部は、前記成形品を前記載置台に押さえ付けた状態で、平面視において、前記成形品のバリ以外の領域に収まることを特徴とする成形品のバリ取り台。
5. 前記クランプを上下方向に移動させる駆動部を備え、
   前記クランプの回転軸は、前記駆動部のロッドを兼用することを特徴とする請求項４に記載の成形品のバリ取り台。
6. 前記載置台が、前記成形品からバリを部分的に順次取り去ることができるように、９０°以上１８０°以下の回転角度で回転することを特徴とする請求項４又は５に記載の成形品のバリ取り台。
7. 前記載置台が、前記成形品からバリの全部を一度に取り去ることができるように、連続的に３６０°回転することを特徴とする請求項４又は５に記載の成形品のバリ取り台。
8. 請求項４ないし７のいずれか１項に記載のバリ取り台と、
   前記バリ取り台に隣接して配置され前記成形品のバリを取り去るロボットアーム装置と、を備えることを特徴とする成形品のバリ取り装置。

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