JP6340282B2 - バリ除去装置 - Google Patents

Description

本発明は、成形後の樹脂成形品に発生したバリを除去するためのバリ除去装置に関するものである。

従来、樹脂製品は、金型を用いた射出成形によって生産される。射出成形では、射出成形機のノズルから射出された溶融樹脂材料が金型のスプール、ランナーを経て、樹脂製品本体部を形成するための空間（キャビティ）へ流入し、樹脂製品本体部、スプール及びランナーを含む樹脂成形品が成形される。内部通路を有する樹脂成形品の場合には、金型内において内部通路を形成する空間に当たる部分にコアを配置してコアとキャビティとの間の空間に溶融樹脂材料を流入させることによって内部通路を有した樹脂成形品が成形される。

内部通路を有した樹脂成形品を成形する際には、金型の構造上、内部通路内でコアが分割される場合が多い。特に、分岐する内部通路を有する樹脂成形品を成形する場合、本管部と分岐管部のコアは、一体的に作ると成形後に製品から取り外すことができなくなるため、分割されて作られ、成形時に油圧シリンダやアンギュラ機構を用いて金型内で組み合わせられ、金型を開いて成形後の樹脂成形品を金型から取り出すときに再度分割される。このため、本管部と分岐管部のコアの合わせ面に沿って樹脂成形品の内部通路の周壁にバリが発生する。

このような樹脂成形品の内部通路のバリが品質に影響を与える場合には、成形の後工程においてバリを除去する必要がある。バリを除去する方法としては、切削などにより機械又は手作業でバリを切削又は研磨する方法がある。また、特許文献１に記載のように、金属体を穴に挿入し、金属体に対して一次的に熱を加えることによって、バリを溶融させて除去する方法や、特許文献２に記載のように、コアの合わせ面に形成されたバリをガスバーナーによって焼いて除去する方法なども提案されている。

特開２００５−２６２６１７号公報 実開昭５８−６２６１４号公報

内部通路を有する樹脂成形品の射出成形では、金型内にコアを配置する必要があるため、金型内で溶融樹脂材料の流れがコアを回り込んで合流し融着した部分に細い線状のウェルドラインが発生することがある。ウェルドラインは融着不良による強度やシール性の低下の原因となることがあり、特に樹脂成形品が配管材料の場合には強度やシール性が問題となるため、バリの除去の際に、ウェルドラインに悪影響を与えないことも重要となる。

手作業や機械による切削又は研磨によるバリの除去では、ウェルドラインへの影響は少ないが、二次バリが発生する可能性が生じる。さらに、手作業の場合には、安全性やバリの除去に時間を要するという問題がある。また、機械による場合には、切削具や研磨具を予め定められた軌跡に沿って移動させる必要があり、樹脂成形品にゆがみや反りなどがあると、バリを完全に除去できないことがある。一方、特許文献１や特許文献２に記載された方法では、上記のような問題を生じさせることなくバリを除去することができる。しかしながら、特許文献１に記載された方法では、バリ除去のために分岐管部内壁に金属体を接触させるため、分岐管部の変形やウェルドラインの開きを発生させる可能性がある。また、特許文献２に記載された方法でも、バリ除去のために炎を用いるため、炎の熱が他の部位に伝達して変形や溶融を引き起こしたり、ウェルドラインの開きを発生させたりする可能性があり、炎の制御が難しいという問題がある。

本発明は、上記のような従来技術の課題を解決するために、樹脂成形品において変形やウェルドラインの開きなどの発生を抑制しつつバリを除去することを目的とする。

本発明は、上記目的に鑑み、樹脂成形品の内部通路の周壁に発生したバリを除去するためのバリ除去装置であって、
前記樹脂成形品の内部通路内に挿入可能であり且つ先端部に環状噴射口が形成されているノズル部と、該ノズル部に熱風を供給する熱風供給源とを備え、環状噴射口がバリに対向して配置されるように前記ノズル部を移動して前記熱風供給源から供給された熱風を前記ノズル部の噴射口から前記樹脂成形品の前記内部通路に発生したバリへ向かって局所的に噴射させることにより前記バリを除去するバリ除去装置を提供することを第一の特徴とする。

内部通路を有した樹脂成形品の成形では、複数のコアを金型内に配置することによって内部通路を形成することが多く、この場合、異なるコアの合わせ面の外縁に沿って環状のバリが形成されやすい。上記バリ除去装置では、ノズル部の先端に環状噴射口が形成されており、噴射口をバリと対向させて配置させることによって、バリの近傍に限定してバリ全体に局所的に熱風を噴射することができる。

上記バリ除去装置において、前記ノズル部の前記噴射口が、前記樹脂成形品の前記内部通路を形成するために金型内に配置される異なるコアの合わせ面の外縁の形状と相似形状となるように延びていることを第２の特徴とする。これにより、効率的にバリに熱風を当てることが可能となる。

また、前記ノズル部が、軸線に沿って延び且つ軸線方向両端部に先端開口と後端開口を有する本体管と、該本体管内に配置された支持軸と、前記本体管の外部に前記本体管の先端開口から離間して配置されるように該支持軸の先端に支持された先端部材とを含み、前記本体管の前記後端開口に前記熱風供給源から熱風が供給され、前記本体管の前記先端開口の周縁と前記先端部材との隙間が熱風を噴射するための噴射口を形成することを第３の特徴とする。さらに、この場合に、前記支持軸が前記軸線の方向に移動可能に前記本体管に支持されていることを第４の特徴とする。これにより、噴射口となる隙間を調整することができ、バリの周囲に限定して効率的に熱風を当ててバリを除去することが可能となる。

前記ノズル部が、前記ノズル部の前記噴射口から噴射される熱風の一部を遮るための邪魔板をさらに含むことを第５の特徴とする。これにより、バリに隣接してウェルドラインが延びているときに、邪魔板によりウェルドラインに熱風が当たってウェルドラインが開くことを防止することが可能となる。

また、前記ノズル部の前記本体管の外周部が断熱層によって覆われていることを第６の特徴とする。これにより、ノズル部を通る熱風の熱がバリ以外の部分に及ぼす影響を抑え、樹脂成形品の変形やウェルドラインの開きの発生を抑制することが可能となる。

さらに、上記バリ除去装置が、前記樹脂成形品を成形するための金型から成形後の前記樹脂成形品を把持して取り出すための製品取出し装置をさらに備え、前記ノズル部が、前記製品取出し装置に把持された前記樹脂成形品の前記内部通路内に挿入されるようにすることを第７の特徴とする。これにより、金型から樹脂成形品を取り出す際にバリを自動的に除去することが可能になり、バリ除去のための工程を別ラインで設ける必要がなくなって、生産所要時間の短縮及びラインスペースの削減が可能になる。

本発明によれば、バリの近傍に限定してバリ全体に局所的に熱風を噴射させることができるので、バリ以外の部分の変形やウェルドラインの開きの発生を抑制しつつ、熱風によりバリを除去することが可能となる。

本発明に係るバリ除去装置の全体構成を示す斜視図である。 本発明に係るバリ除去装置の第１の実施形態のノズル部の長手方向断面である。 本発明に係るバリ除去装置を適用することができる樹脂成形品の一例としてのＴ形管継手の断面図であり、（ａ）はノズル部を挿入する前の状態、（ｂ）はノズル部を挿入した後の状態を示している。 図３に示されているＴ形管継手の線ＩＶ−ＩＶに沿った断面図であり、（ａ）はノズル部を挿入する前の状態、（ｂ）はノズル部を挿入した後の状態を示している。 本発明に係るバリ除去装置を適用することができる管継手の他の例を示す断面図であり、（ａ）はエルボ、（ｂ）はソケット、（ｃ）は径違いソケットを示している。 本発明に係るバリ除去装置の第２の実施形態のノズル部の長手方向断面図である。 バリの近傍にウェルドラインが発生した樹脂成形品を示す部分断面図である。 図７に示されている樹脂成形品の線ＶＩＩＩ−線ＶＩＩＩに沿った断面図である。 図８に示されている樹脂成形品にノズル部を挿入した状態を示す断面図である。

以下、図面を参照して、本発明によるバリ除去装置の実施の形態を説明するが、本発明が本実施形態に限定されないことは言うまでもない。
最初に、図１を参照してバリ除去装置１の全体構成を説明する。バリ除去装置１は、金型により成形された樹脂成形品の内部通路の内周壁に発生したバリを除去するための装置である。内部通路を有した樹脂成形品としては、プラント設備や装置、上下水道、農業用水、給湯設備などで流体を流すための管路に使用される管継手やバルブ本体などが挙げられる。管継手は、パイプの接続、分岐、流路の方向変更や流路の大きさを変える用途などに用いられる。バルブ本体は、バルブの本体として用いられ、バルブは流路の開閉や流量調節のために使用される。

樹脂成形品に使用される樹脂材料は、製品の目的に応じて適宜に選択される。例えば、管継手やバルブ本体に使用される成形材料としては、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、塩素化ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ−Ｃ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフェニレンオキサイド（ＰＰＯ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）などを用いることができる。ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）には、硬質ポリ塩化ビニル、硬質耐衝撃性ポリ塩化ビニルも含まれる。また、樹脂成形品には、樹脂に金属をインサートしたものも含まれる。

図１を参照すると、バリ除去装置１は、製品取出し装置２と、バリ除去機構３とを含む。
製品取出し装置２は、射出成形機などの金型（図示せず）により成形された樹脂成形品を把持して金型から取り出す。樹脂成形品は、内部通路を有している。成形直後の樹脂成形品は、樹脂製品となる製品本体部にゲートを介してスプール及びランナーが接続されている状態であることが一般的である。製品本体部は、図３や図５に示されているような継手４や図７に示されているようなバルブ本体５とすることができる。スプールは、射出成形機のノズルに接する部分からランナーに至るまでの溶融樹脂材料の通路であり、断面が円形状となっている。ランナーは、溶融樹脂材料がスプールからゲートに至るまでの中間通路であり、その断面は円形状、台形状又は半円形状などとなっている。特に多数取りの金型ではキャビティとランナーの配置が重要であり、溶融樹脂材料がキャビティに同時に且つ均等に流入するように設計されなければならない。ゲートは、溶融樹脂材料がランナーからキャビティに流入する入口であり、成形品の形状、外観、品質などから種々の構造が選択される。

製品取出し装置２は、チャック支持部２２に支持されたチャック２１を有する。チャック２１は、スプール、ランナー及び製品本体部を含む樹脂成形品を把持することができる。また、チャック２１は、様々なサイズの樹脂成形品に対応できるように、把持範囲を拡縮可能に構成されている。チャック支持部２２は、走行機構（図示せず）によって上下方向及び水平方向に走行できると共に、内部に旋回可能な回転ユニットを備え、チャック２１を様々な姿勢に旋回させることができるように構成されている。樹脂成形品の金型からの取出し及び他所への移動は、樹脂成形品の少なくともランナーと製品本体部とをチャック２１で把持した状態で走行機構によりチャック支持部２２を走行させることにより行われる。

バリ除去機構３は、製品取出し装置２によって金型から取り出された樹脂成形品の内部通路の内周壁に発生したバリを除去する機能を果たすものであり、取付台３３に取り付けられたノズル部３１及び熱風供給源３２とを含む。必要に応じて、取付台３３に移動装置（図示せず）を設けて、ノズル部３１を移動可能にしてもよい。移動装置の構成は限定されるものではなく、ノズル部３１を移動させることができれば適宜の機構を用いることができる。例えば、電動アクチュエータによって駆動されるボールねじ機構、電動アクチュエータによって駆動されるベルト駆動機構やチェーン駆動機構、エアシリンダ、油圧シリンダなどを移動装置として使用することができる。

ノズル部３１は、バリを除去するべく樹脂成形品の内部通路内に挿入することができるように、樹脂成形品の内部通路の内壁よりも細い外径を有するように形成されている。また、熱風供給源３２は、ノズル部３１に接続されており、熱風を発生させてノズル部３１に供給するように構成されている。ノズル部３１の先端部には、環状の噴射口が設けられており、熱風供給源３２からノズル部３１に供給された熱風を噴射口から噴射して樹脂成形品の内部通路の内壁に発生したバリに当てることによってバリを除去する。

熱風供給源３２としては、熱風を発生させてノズル部３１に供給することができれば、任意の装置を使用することができる。一つの実施形態として、加熱部と送風部とを備える装置を熱風供給源３２として使用し、送風部から供給されたエアを加熱部によって加熱することによって熱風を発生、供給させるようにすることができる。送風部としては、圧縮エアを発生させることができるコンプレッサーや送風ファンなどを使用することができる。また、加熱部は、所望する温度に加熱できる構造であれば任意の構造とすることができる。例えば、通電すると発熱する電熱線又は電熱体と温度センサとを内蔵するように加熱部を構成し、加熱されるエアの温度を温度センサで測定してエアの温度を制御できるようにすればよい。ノズル部３１の噴射口から噴射される熱風の温度は、４０℃以上且つ樹脂成形品の樹脂材料の融点＋２０℃以下となるように制御されることが好ましい。４０℃以上であれば、薄いバリを風圧により吹き飛ばすことができ、樹脂成形品の樹脂材料の融点＋２０℃以下であれば、バリ以外の部分における熱変形の発生を抑制しつつバリを溶融させて除去することができる。特に、５０℃以上であれば熱によりバリの根元部分が軟化し、さらに風圧を加えることで除去跡を残すことなくバリを除去することができ、融点の３分の２以下の温度でバリを除去する短い時間であればウェルドラインが開くことを防止することができる。

なお、ゲートで切断して製品本体部からスプール及びランナーのような不要部分を除去するために、バリ除去装置１の一部として又は別の装置として、ゲートカット装置（図示せず）が設けられてもよい。

次に、図２に示されている第１の実施形態のノズル部３１を参照して、ノズル部３１の構成をさらに詳細に説明する。ノズル部３１は、軸線に沿って延びる本体管３１１と、本体管３１１内に配置される支持軸３１２と、支持軸３１２の先端に支持された先端部材３１３とを含む。本体管３１１、支持軸３１１及び先端部材３１３は、熱風の熱による変形を生じなければ適宜の材料から形成することができるが、耐久性などの観点から金属材料から形成されることが望ましい。

本体管３１１は、軸線方向両端部に先端開口３１４と後端開口３１５とを有する。後端開口３１５に熱風供給源３２が接続されており、熱風供給源３２から供給された熱風が先端開口３１５から噴出するように構成されている。支持軸３１２は、本体管３１１の軸線に沿って本体管３１１内に延びるように本体管３１１に支持されている。先端部材３１３は、本体管３１１の外部に本体管３１１の先端開口３１４から離間して配置されるように支持軸３１２の先端に取り付けられており、本体管３１１の先端開口３１４の周縁と先端部材３１３の本体管側側面との間に形成される隙間が噴射口３１７を形成するようになっている。なお、本体管３１１と先端部材３１３の径方向の外寸は、樹脂成形品の内部通路の最も細い部分に挿入できるように定められる。

噴射口３１７は、樹脂成形品の内部通路を形成させるために金型内に配置される異なるコアの合わせ面の外縁の形状と相似形となるように延びていることが好ましい。この場合、例えば、コアの合わせ面の外縁の形状と類似の形状となるように、本体管３１１の先端開口３１４の周縁及びこれと対向する先端部材３１３の部分の形状を形成すればよい。コアの合わせ面の外縁の形状と相似形となるように延びる噴射口３１７を形成すれば、コアの合わせ面の外縁に形成されるバリ全体の近傍に局所的且つ同時に熱風が噴射されるようになるので、バリを効率的に除去できると共にバリ以外の部分への熱風の影響を抑制して変形やウェルドラインの開きなどの発生を低減させることが可能となる。

好ましくは、支持軸３１２は、外周面の少なくとも一部分にネジ部が形成されており、本体管３１１に固定されたナット部３１６に螺合されて、支持軸３１２を軸線周りに回転させることによって本体管３１１に対して軸線方向に移動できるようになっている。支持軸３１２が本体管３１１のナット部３１６に螺合されていれば、軸線周りに支持軸３１２を回転させることによって噴射口３１７の軸線方向の幅、すなわち本体管３１１の先端開口３１４の周縁と先端部材３１３の本体管側側面との間の軸線方向の距離を調節することが可能となる。噴射口３１７の軸線方向の幅は、バリを除去可能な範囲で適宜に調整される。なお、噴射口３１７の幅と無関係に先端部材３１３の姿勢を任意に設定できるように、先端部材３１３は支持軸３１２に対して回転可能に支持され、噴射口３１７の幅の調整後に支持軸３１２に対して回転しないようにロックされるようになっていることがさらに好ましい。先端部材３１３は、例えば、先端部材３１３に設けたボルト穴を貫通させたボルトを支持軸３１２の先端に設けたネジ穴に螺合させることにより支持軸３１２に固定されてもよく、支持軸３１２の先端に設けた雄ネジ部を先端部材３１３に設けたボルト穴に貫通させてナットで支持軸３１２の先端に固定されてもよい。また、先端部材３１３を支持軸３１２に対して回転可能にする必要がない場合は、先端部材３１３と支持軸３１２とを一体的に作製してもよい。

また、ノズル部３１の本管部３１１の外周を断熱層３１８によって覆うようにしてもよい。本管部３１１を断熱層３１８によって覆うことにより、ノズル部３１に供給される熱風の熱が本管部３１１を通して樹脂成形品の内部通路の内周壁のバリ以外の部分に伝達されて熱変形やウェルドラインの開きを発生させることを防ぐことができる。また、熱風の熱を外部に逃さないため、エネルギのロスを抑制する効果も奏する。なお、上記では、本体管部３１１と断熱層３１８とを別個の部材として説明しているが、本管部３１１と断熱層３１８とを同じ断熱材料から一体的に形成し、本管部３１１自体に断熱機能を持たせるようにすることも可能である。

なお、熱風に耐えるに十分な耐熱性を有し且つ断熱効果を奏するものであれば、適宜の材料により断熱層３１８を形成することができる。例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフェニレンオキサイド（ＰＰＯ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの熱可塑性樹脂や、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂などの熱硬化性樹脂を断熱層３１８を形成する材料として使用することが可能である。

次に、図３及び図４を参照して、管継手４（詳細にはＴ形管継手）を生産するときの樹脂成形品を例として、バリ除去装置１を用いて樹脂成形品の内部通路に発生したバリを除去する手順を説明する。なお、図３及び図４では、説明の簡単化のために、樹脂成形品のスプール、ランナー及びゲートが省略されている。

バリは、成形の際に、金型内に配置される異なるコアの合わせ面の外縁の隙間に溶融樹脂が入り込むことによって生じ、バリの発生する位置及び方向は、金型内に配置される異なるコアの突き合わせ方法により異なる。例えば、平面同士で突き合わせる場合とインロー構造で突き合わせる場合とでは、異なる方向にバリが発生する。

樹脂成形品として例示されているＴ形管継手４は、図３（ａ）に示されているように、本管部４１と、本管部４１と垂直に延びる分岐管部４２とを含んでおり、本管部４１と分岐管部４２との接続部において本管部の内径が小さくなっている。このような形状の場合、成形後のコアの除去を考慮して、本管部４１の左側半分を形成させるための左コアと、本管部４１の右側半分を形成させるための右コアと、分岐管部４２を形成させるための下コアとからなる三つのコアを用い、左コアと右コアとを本管部中央で突き合わせると共に、突き合わされた左コアと右コアに下側から下コアを突き合わせて射出成形を行う。この結果、図３（ａ）及び図４（ａ）に破線で示されているように、それぞれのコアの合わせ面の外縁に沿ってバリ４３１及び４３２（以下、総称して、バリ４３とも記載する。）が発生することになる。

バリ除去工程では、最初に、金型の内部に複数のコアを突き合わせて配置してキャビティーとコアとの間に溶融樹脂材料を射出することにより成形された内部通路を有した樹脂成形品が硬化した後、金型を開いてコアを除去し、製品取出し装置２によって把持して金型内から樹脂成形品を取り出す。

バリを除去するため、製品取出し装置２によって把持した状態で樹脂成形品をバリ除去機構３へ向かって移動させた後、製品取出し装置２及びバリ除去機構３の取付台３３に設けられた移動装置（図示せず）の一方又は両方を用いて樹脂成形品とノズル部３１とを相対移動させることにより、バリ除去機構３のノズル部３１が樹脂成形品の内部通路内に挿入されてノズル部３１の噴射口３１７が内部通路の内周壁に発生したバリと対向して延びるように、樹脂成形品とノズル部３１とを位置決めする。ノズル部３１の位置決めは、噴射口３１７から噴射される熱風がバリ全体の近傍に噴射されるように行われる。さらに、必要に応じて、ノズル部３１の本体管３１１に対して支持軸３１２を回転させることによって噴射口３１７の軸線方向の幅を調整してもよい。噴射口３１７がバリと対向するように位置決めされると、熱風を噴射口３１７からバリへ向かって噴射し、吹き飛ばす又は溶融させてバリを除去する。

Ｔ形管継手４のバリ４３１を除去する場合を例にしてより詳細に説明すると、製品取出し装置２は、分岐管部４２がバリ除去機構３のノズル部３１を向くように、チャック２１によって把持されたＴ形管継手４の向きを変更した後に、ノズル部３１が分岐管部４２に挿入されるようにＴ形管継手４を移動し、図３（ｂ）や図４（ｂ）に示されているように、ノズル部３１の噴射口３１７がバリ４３１と対向してバリ４３１に沿って延びるように位置決めして停止させる。ノズル部３１の噴射口３１７が確実にバリ４３１と対向するように、Ｔ形管継手４の本管部４１や分岐管部４２の端面などを利用して位置決めを行ってもよい。噴射口３１７がバリ４３１と対向するように位置決めされると、熱風供給源３２から供給された熱風を噴射口３１７からバリ４３１へ向かって噴射させてバリを除去する。バリ４３２を除去する場合には、同様にして、本管部４１の開口から本管部４１内にノズル部３１を挿入し、ノズル部３１の噴射口３１７をバリ４３２と対向する位置に位置決めし、噴射口３１７から熱風をバリ４３２へ向かって噴射させてバリ４３２を除去すればよい。バリ４３１とバリ４３２の大きさや形状が異なるときは、それぞれに専用のバリ除去機構３を設けることが好ましい。

噴射口３１７は、バリ４３と対向してバリ４３に沿って延びるように配置され、噴射口３１７から噴射される熱風は、バリ４３全体の近傍に局所的に噴射されるので、バリ４３全体に熱風が同時に当てられて効率的にバリ４３が除去される一方、熱風の当たる場所がバリ４３の近傍に限定されるので、Ｔ形管継手の他の部位への熱風の影響が抑制され、変形やウェルドラインの開きの発生などを低減させることが可能となる。また、ノズル部３１の本体管３１１の外周が断熱層３１８に覆われている場合、ノズル部３１の本体管３１１を通した樹脂成形品への熱伝達も抑制されるので、変形やウェルドラインの開きの発生などをさらに低減させることができる。さらに、本体管３１１の軸線方向の噴射口３１７の幅を調整することができるので、バリ４３の形状や大きさなどに応じて熱風の当たる領域を調整し、バリの除去を確実に行うと共に熱風が樹脂成形品に与える影響を最小限に抑えることが可能となる。

Ｔ形管継手４の内部通路のバリ４３が除去されると、製品取出し装置２によってバリ除去機構３のノズル部３１からＴ形管継手４が抜かれて所定の場所に移動され、ゲートカット機構によって樹脂成形品のゲートが切断されてスプール及びランナーが除去された後、次工程に送られる。ここでは、バリの除去後にスプール及びランナーが除去されているが、バリの除去前にスプール及びランナーを除去するようにしてもよい。

既存の射出成形機などの金型に隣接してバリ除去装置１を配置することにより又はバリ除去機構を追加して設けることにより、成形工程において製品取出し装置２を用いて金型から樹脂成形品を取り出すための動作の途中でバリ除去を行うことが可能となり、バリ除去のために別の後工程を設ける必要がなくなるので、生産のスループットが向上し、生産時間の短縮が可能となる。

以上、Ｔ形管継手４を樹脂成形品の例として、バリ除去装置１を用いたバリ４３の除去の手順を説明したが、バリ除去装置１の適用はＴ形管継手に限定されるものではなく、内部通路にバリが発生する任意の樹脂成形品に適用することが可能である。例えば、バリ除去装置１は、図５（ａ）に示されているようなエルボ、図５（ｂ）に示されているようなソケット、図５（ｃ）に示されているような径違いソケット等の分岐管部４２のない２方管継手４や、スピゴットタイプの管継手、ゴム輪受け口タイプの管継手、ワンタッチジョイント、エレクトロフュージョンタイプの管継手、これらの組み合わせ（例えば、片側がソケットタイプで反対側がスピゴットタイプの管継手など）、バルブ本体、バルブ部品などにも適用が可能である。バルブ本体のバルブの種類も限定されるものではなく、例えば、ボールバルブ、バタフライバルブ、ゲートバルブ、ダイヤフラムバルブ、ストップバルブ、スイッチングチェックバルブなどのバルブ本体にもバリ除去装置１を適用可能である。また、図３から図５では、複数のコアを使用せざるを得ず内部通路にバリ４３が発生しやすいことから、本管部４１の形状が軸線方向に均一ではない管継手４が例示されているが、本管部４１の形状が軸線方向に均一な管継手４にバリ除去装置１を適用することも可能である。

次に、図６を参照して、バリ除去装置１の第２の実施形態のノズル部３１´を説明する。なお、図６から図９では、第１の実施形態のノズル部３１と同一の構成要素には同一の参照符号を付している。第２の実施形態のノズル部３１´は、邪魔板３１９を備えている点において、第１の実施形態のノズル部３１と異なっており、第２の実施形態のノズル部３１´の他の構成は第１の実施形態のノズル部３１と同様である。したがって、以下では、異なる点を主に説明する。

ノズル部３１´は、軸線に沿って延びる本体管３１１と、本体管３１１内に配置される支持軸３１２と、支持軸３１２の先端に支持された板状の先端部材３１３と、邪魔板３１９とを含む。本体管３１１は、軸線方向両端部に先端開口３１４と後端開口３１５とを有する。後端開口３１５に熱風供給源３２が接続されており、熱風供給源３２から供給さあれた熱風が先端開口３１５から噴出するように構成されている。支持軸３１２は、本体管３１１の軸線に沿って本体管３１１内に延びるように本体管３１１に支持されている。支持軸３１２は、本体管３１１に固定されたナット部３１６に螺合され、支持軸３１２を軸線周りに回転させることによって本体管３１１に対して軸線方向に移動できるようになっている。先端部材３１３は、本体管３１１の外部に本体管３１１の先端開口３１４から離間して配置されるように支持軸３１２の先端に取り付けられており、本体管３１１の先端開口３１４の周縁と先端部材３１３の本体管側側面との間に形成される隙間が噴射口３１７を形成するようになっている。噴射口３１７は、樹脂成形品の内部通路を形成させるために金型内に配置される異なるコアの合わせ面の外縁の形状と相似形となるように延びていることが好ましい。

邪魔板３１９は、噴射口３１７の一部を塞ぐように、本体管３１１の先端開口３１４の周縁と先端部材３１３との間に設けられる。樹脂成形品の金型の設計によっては、バリの近傍にウェルドラインが発生することがある。このような場合、バリを除去するための熱風がウェルドラインにも当たってウェルドラインの開きを誘発してしまう可能性がある。邪魔板３１９は、ウェルドラインがバリの近傍に位置する場合に、噴射口３１７の一部を塞ぐことによって、熱風がウェルドラインに直接当たるのを防ぎ、熱によりウェルドラインが開いてしまうことを抑制することができる。邪魔板３１９は、噴射口３１７から噴射される熱風の一部をブロックしてウェルドラインに当たることを防ぐことができれば適宜の形状とすることができる。また、複数の邪魔板３１９が本体管３１１の先端開口３１４の周縁と先端部材３１３との間に設けられてもよい。さらに、ウェルドラインへ熱風が当たることを防ぎつつバリには熱風を当てることが可能となるように、邪魔板３１は、本体管３１１の先端開口３１４の周縁と先端部材３１３との間の隙間の軸線方向の一部のみを塞ぐようになっている、すなわち、邪魔板３１９と先端部材３１３の本体管３１１側の側面又は本体管１１の先端開口３１４の周縁との間に隙間が形成されるようになっていることが好ましい。なお、図６に示されているノズル部３１´では、邪魔板３１９は、本体管３１１の先端開口３１４の周縁から先端部材３１３へ向かって軸線方向に突出して設けられているが、ウェルドラインの位置によっては、先端部材３１３の本体管３１１側の側面から本体管３１１へ向かって軸線方向に突出して設けられるようにしてもよい。

図７及び図８は、ノズル部３１´を有したバリ除去装置１を適用するのに適した樹脂成形品の一例であるボールバルブのバルブ本体５を示している。なお、図７及び図８では、説明の簡単化のために、樹脂成形品のスプール及びランナーが省略されている。また、ボールバルブのバルブ本体５は、バリの近傍にウェルドラインが発生し得る樹脂成形品の例として挙げているのみであり、適用対象をボールバルブのバルブ本体５に限定する意図はない。すなわち、ノズル部３１´を有したバリ除去装置１は、ボールバルブ以外のバルブ本体や、管継手など他の内部通路を有した樹脂成形品にも適用することが可能である。

バルブ本体５は、流路及び弁室として機能する筒状の本管部５１と、ステムを貫通させるために側壁に設けられた貫通穴である少なくとも一つの分岐管部５２と、ゲート部５６とを含む。このような形状の場合、本管部５１を形成させるためのコアと分岐管部５２を形成させるためのコアとの合わせ面にバリが発生する。なお、本管部５１の弁室として機能する部分の上部には、流体圧によってステムが動くのを防止するための平面部５５が存在するため、本管部５１を形成させるためのコアと分岐管部５２を形成させるためのコアの合わせ面は単純な平面円形状となる。ステムを貫通させるための貫通穴である分岐管部５２の本管部５１への開口部にはテーパ面５８が設けられており、分岐管部５２の径が本管部５１へ向かって拡径していくようになっている。分岐管部５２の開口部にテーパ面５８が設けられていることにより、ステムの組み立てが容易となる。さらに、取出し機を利用してバリの除去を成形工程内で行うことにより、成形後のバリ除去や面取りなどの後工程を行うことなく成形品を部品として供給することが可能である。図７及び図８に示されているバルブ本体５では、破線５３に示されている位置にバリが発生している。また、ゲート部が参照符号５６によって示されている位置にあり且つ金型のキャビティの中央に本管部５１を形成させるためのコアが配置されており、コアを回り込んだ溶融樹脂材料がバリ５３に隣接するウェルドライン発生部５４の近傍で合流するため、ウェルドライン発生部５４の近傍にウェルドラインが発生する。なお、図７では、ウェルドライン発生部５４は直線状に描かれているが、実際に発生するウェルドラインの発生位置は、溶融樹脂の流動状況などによって変化する。

図７及び図８に示されているバルブ本体５のように、バリ５３の近傍にウェルドラインが発生する場合、第１の実施形態のノズル部３１により熱風を噴射してバリ５３を除去すると、ウェルドラインにも熱風が当たって開いてしまう可能性がある。一方、第２の実施形態のノズル部３１´を用いれば、図９に示されているように、噴射口３１７から噴射される熱風がウェルドラインに当たることを防止できるように邪魔板３１９の形状及び寸法を設計して邪魔板３１９をウェルドラインに対向するように配置することにより、噴射口３１７から噴射される熱風がウェルドラインに直接当たることを防ぎ、熱風の影響でウェルドラインが開くことを抑制することが可能となる。

このようなノズル部３１´を有したバリ除去装置１を用いたバリ除去の手順は、邪魔板３１９がウェルドラインと対向するように、軸線周りの角度位置に関しても位置決めが必要となる点を除いて、第１の実施形態のノズル部３１を有したバリ除去装置１と同様であるので、ここでは、説明を省略する。

以上、図示された実施形態を参照して、本発明によるバリ除去装置を説明したが、本発明は実施形態に限定されるものではない。例えば、バルブ本体５の適宜の部分に切欠き部を設けると共に、ノズル部３１´の本体管３１１に切欠き部と係合する突起を設け、バルブ本体５おの切欠き部とノズル部３１´の本体管３１１の突起とを係合させることにより、邪魔板３１９をウェルドラインと対向するように位置決めすることも可能である。

１ バリ除去装置
２ 製品取出し装置
３ バリ除去機構
４ 管継手
５ バルブ本体
３１、３１´ ノズル部
３２ 熱風供給部
３３ 取付台
４１，５１ 本管部
４２，５２ 分岐管部
４３ バリ
３１１ 本体管
３１２ 支持軸
３１３ 先端部材
３１４ 先端開口
３１５ 後端開口
３１６ ナット部
３１７ 噴射口
３１８ 断熱層
３１９ 邪魔板
４３１ バリ
４３２ バリ

Claims (7)

1. 樹脂成形品の内部通路の周壁に発生したバリを除去するためのバリ除去装置であって、
   前記樹脂成形品の内部通路内に挿入可能であり且つ先端部に環状噴射口が形成されているノズル部と、該ノズル部に熱風を供給する熱風供給源とを備え、環状噴射口がバリに対向して配置されるように前記ノズル部を移動して前記熱風供給源から供給された熱風を前記ノズル部の噴射口から前記樹脂成形品の前記内部通路に発生したバリへ向かって局所的に噴射させることにより前記バリを除去することを特徴とするバリ除去装置。
2. 前記ノズル部の前記噴射口が、前記樹脂成形品の前記内部通路を形成するために金型内に配置される異なるコアの合わせ面の外縁の形状と相似形状となるように延びている、請求項１に記載のバリ除去装置。
3. 前記ノズル部が、軸線に沿って延び且つ軸線方向両端部に先端開口と後端開口を有する本体管と、該本体管内に配置された支持軸と、前記本体管の外部に前記本体管の先端開口から離間して配置されるように該支持軸の先端に支持された先端部材とを含み、前記本体管の前記後端開口に前記熱風供給源から熱風が供給され、前記本体管の前記先端開口の周縁と前記先端部材との隙間が熱風を噴射するための噴射口を形成する、請求項１又は請求項２に記載のバリ除去装置。
4. 前記支持軸が前記軸線の方向に移動可能に前記本体管に支持されている、請求項３に記載のバリ除去装置。
5. 前記ノズル部は、前記ノズル部の前記噴射口から噴射される熱風の一部を遮るための邪魔板をさらに含む、請求項１から請求項４の何れか一項に記載のバリ除去装置。
6. 前記ノズル部の前記本体管の外周部が断熱層によって覆われている、請求項１から請求項５の何れか一項に記載のバリ除去装置。
7. 前記樹脂成形品を成形するための金型から成形後の前記樹脂成形品を把持して取り出すための製品取出し装置をさらに備え、前記ノズル部が、前記製品取出し装置に把持された前記樹脂成形品の前記内部通路内に挿入される、請求項１から請求項６の何れか一項に記載のバリ除去装置。

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