JP6859174B2 - 組立装置及び組立品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、成形型を用いて複数の部品を成形し、かつ、複数の部品で組立品を製造する組立装置、及び組立品の製造方法に関する。

従来、複数の部品を、成形型を用いて成形し、成形した各部品を組立ラインに供給して、人や組立ロボットによって組立品を組み立てていた。近年においては、成形型を用いて、各種部品の成形と組立を行う組立方法が提案されている（特許文献１）。この特許文献１では、金型の可動型が回転盤を有し、金型の固定型が複数のスライド部を有する。回転盤は、シリンダにより駆動される。複数のスライド部は、複数のシリンダによりそれぞれ駆動される。そして、回転盤に複数の組立部を配置し、各スライド部に各成形部を配置している。射出成形により部品を成形するときには、固定型の各成形部が可動型の各成形部に対向するように複数のスライド部をそれぞれ移動させる。また、組立品を組み立てるときには、回転盤を回転させて組立部の位置を切り替え、固定型の各成形部が各組立部に対向するように複数のスライド部をそれぞれ移動させる。

特許第３７８１３２７号公報

しかしながら、従来の組立装置では、回転盤を回転させるシリンダ、及び複数のスライド部をそれぞれ直動させる複数のシリンダが必要であったため、装置構成が複雑化し、装置が大型化していた。

そこで、本発明は、組立装置を小型化することを目的とする。

本発明の組立装置は、第１部材と、前記第１部材に対向する第２部材と、を有する成形型を備え、前記成形型により、複数の部品を成形し、かつ前記複数の部品を有する組立品を組み立てる組立装置であって、前記第１部材は、成形された前記部品を保持可能な複数の第１成形部を有し、前記第２部材は、複数の第２成形部と、組立部と、を有し、前記第１部材及び／又は前記第２部材が軸線を中心に回転可能であり、前記複数の第１成形部が、前記軸線を中心とする第１円上に配置され、前記複数の第２成形部及び前記組立部が、前記軸線を中心とする第２円上に配置され、前記第１部材及び／又は前記第２部材を、前記複数の第１成形部と前記複数の第２成形部とがそれぞれ対向するように回転させて、前記成形型の型締め動作により、前記複数の第１成形部と前記複数の第２成形部とで、前記複数の部品を成形する複数のキャビティを形成し、前記第１部材及び／又は前記第２部材を、前記第１成形部と前記組立部とが対向するように回転させて、前記成形型の型締め動作により、前記第１成形部に保持された前記部品を前記組立部に供給して前記組立品を組み立てることを特徴とする。
本発明の組立品の製造方法は、第１部材と、前記第１部材に対向する第２部材と、を有する成形型を用いて、複数の部品を成形し、かつ前記複数の部品を有する組立品を組み立てる組立品の製造方法であって、前記第１部材は、成形された前記部品を保持可能な複数の第１成形部を有し、前記第２部材は、複数の第２成形部と、組立部と、を有し、前記第１部材及び／又は前記第２部材が軸線を中心に回転可能であり、前記複数の第１成形部が、前記軸線を中心とする第１円上に配置され、前記複数の第２成形部及び前記組立部が、前記軸線を中心とする第２円上に配置され、前記第１部材及び／又は前記第２部材を、前記複数の第１成形部と前記複数の第２成形部とがそれぞれ対向するように回転させて、前記成形型を型締めする第１工程と、前記第１工程の型締めにより前記複数の第１成形部と前記複数の第２成形部とで形成された複数のキャビティのそれぞれに、溶融樹脂を充填して前記複数の部品を成形する第２工程と、前記第２工程の後、前記成形型を型開きする第３工程と、前記第１部材及び／又は第２部材を、前記部品を保持した前記第１成形部と前記組立部とが対向するように回転させる第４工程と、前記成形型を型締めして、前記第１成形部に保持された前記部品を前記組立部に供給する第５工程と、前記第５工程の後、前記成形型を型開きする第６工程と、を実行することを特徴とする。

本発明によれば、組立装置が小型化する。

（ａ）は第１実施形態に係る組立品を複数の部品に分解した状態を示す斜視図である。（ｂ）は組立品を組み立てた状態を示す斜視図である。 第１実施形態において組立品の製造に用いる組立装置を示す模式図である。 （ａ）は第１型の平面図、（ｂ）は第２型の平面図である。 （ａ）〜（ｄ）は各第１成形部を組立部に対向させた状態を示す説明図である。 （ａ）〜（ｄ）はキャビティを示す説明図である。 図３（ｂ）に示すＶ−Ｖ線に沿う第２型の組立部の断面図である。 第１実施形態に係る組立品の製造方法を示すフローチャートである。 （ａ）〜（ｃ）は第１型及び第２型の断面模式図である。 （ａ）〜（ｃ）は第１型及び第２型の断面模式図である。 金型を型締めした状態における第１成形部と組立部との位置関係を示す説明図である。 （ａ）は第２実施形態に係る成形型の第１型を示す平面図、（ｂ）は第２実施形態に係る成形型の第２型を示す平面図である。 第２実施形態に係る組立品の製造方法を示すフローチャートである。 第１型及び第２型の断面模式図である。 第１型及び第２型の断面模式図である。 第１型及び第２型の断面模式図である。 （ａ）〜（ｃ）は初期の動作を説明するための図である。 （ａ）は第３実施形態に係る成形型の第１型を示す平面図、（ｂ）は第３実施形態に係る成形型の第２型を示す平面図である。 （ａ）〜（ｃ）は第４実施形態に係る組立品をケースで覆う作業を説明するための図である。

以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
［第１実施形態］
図１（ａ）は、第１実施形態に係る組立品を複数の部品に分解した状態を示す斜視図である。図１（ｂ）は、組立品を組み立てた状態を示す斜視図である。組立品５は、例えば画像形成装置等の電子機器に搭載される。組立品５は、例えば回転駆動力を伝達するための部材であり、高精度な組み立てが要求される。組立品５は、複数、例えば４種類の部品１，２，３，４で構成されている。各部品１，２，３，４は、射出成形により成形された樹脂部品である。複数種の部品１，２，３，４を互いに嵌合することにより組立品５が構成されている。具体的に説明すると、部品１の貫通孔１Ａに部品２の円筒部２Ａが嵌合し、部品２の凸部２Ｂに部品３の凹部３Ａが嵌合し、部品３の凹部３Ｂに部品４の凸部４Ａが嵌合して組立品５が組み立てられている。なお、各部品１，２，３，４には、組立作業時に後述する係合ピンが係合するそれぞれの係合孔１Ｂ，１Ｃ，２Ｃ，３Ｃ，４Ｃが設けられている。

図２は、第１実施形態において組立品５の製造に用いる組立装置１００を示す模式図である。組立装置１００は、成形型の一例である金型１０と、熱可塑性樹脂を可塑化して溶融樹脂を金型１０内に射出する射出部２０と、を有する射出成形機である。第１実施形態では、金型１０により、複数種の部品１，２，３，４を成形し、かつ部品１，２，３，４で組立品５を組み立てる。第１実施形態では、部品１、部品２、部品３、部品４の順番で組み付けが行われる。なお、金型１０に隣接して不図示のロボットが配置されている。組み立て完了した組立品５は、型開きされた金型１０から不図示のロボットによって取り出される。

以下、金型１０の構成について具体的に説明する。金型１０は、第１型である型１１と、型１１に対向する第２型である型１２とを有する。金型１０は、型１１，１２のいずれか一方が矢印Ｚ方向に駆動されることにより、型開き及び型締め可能となっている。第１実施形態では型１１が可動型であり、型１２が固定型である。可動型である型１１は、駆動部であるシリンダ６０により矢印Ｚ方向に固定型である型１２に対して開閉駆動される。なお、型１１が固定型であり、型１２が可動型であってもよい。

図３（ａ）は、第１型である型１１の平面図、図３（ｂ）は、第２型である型１２の平面図である。型１１は、型本体１１０と、型本体１１０に対して軸線Ｃ０を中心に回転可能な、第１部材である円環状の回転盤１１１と、を有する。軸線Ｃ０は、回転盤１１１の中心を通る、矢印Ｚ方向に延びる仮想的な線である。回転盤１１１は、図２に示す駆動部６１により、図３（ａ）に示す軸線Ｃ０を中心とする回転方向である第１方向Ｄ１、又は第１方向とは反対の第２方向Ｄ２に回転駆動される。図３（ａ）中、第１方向Ｄ１は時計回り、第２方向Ｄ２は反時計回りである。駆動部６１は、モータＭと、モータＭの駆動力を回転盤１１１に伝達する、例えば歯車等を有する伝達機構７１と、を備えている。

回転盤１１１は、各部品を成形するキャビティの一部、又は成形した各部品を保持する保持部となる、成形する部品１，２，３，４と同数の複数の第１成形部である成形部１４１，１４２，１４３，１４４を有する。成形部１４１，１４２，１４３，１４４は、回転盤１１１の軸線Ｃ０を中心とする仮想的な第１円上、図３（ａ）では円Ｃ１上に配置されている。図３（ａ）においては、円Ｃ１に沿って反時計回りに成形部１４１，成形部１４２，成形部１４３，成形部１４４の順に配置されている。

型１２は、型１１、即ち回転盤１１１に対向する第２部材であり、図３（ｂ）に示すように、型本体１６０を有する。型本体１６０は、回転不能に固定して設けられている。型本体１６０は、各部品を成形するキャビティの他部となる複数の第２成形部である４つの成形部１８１，１８２，１８３，１８４を有する。成形部１８１，１８２，１８３，１８４の数は、成形する部品１，２，３，４と同数、換言すると成形部１４１，１４２，１４３，１４４と同数、即ち４つである。

また、型本体１６０は、１つの組立部１９１を有する。成形部１８１，１８２，１８３，１８４及び組立部１９１は、軸線Ｃ０を中心とする仮想的な第２円上、図３（ｂ）では円Ｃ２上に配置されている。図３（ｂ）においては、円Ｃ２に沿って時計回りに成形部１８１，成形部１８２，成形部１８３，成形部１８４の順に配置されている。そして、成形部１８１と成形部１８４との間に組立部１９１が配置されている。円Ｃ１の半径と、円Ｃ２の半径は同じである。

よって、型１１の回転盤１１１は、図３（ａ）に示すように複数の成形部１４１〜１４４の各々が、複数の成形部１８１〜１８４の各々に対向する位置（位相）Ｐ１に回転可能である。また、型１１の回転盤１１１は、複数の成形部１４１〜１４４のいずれかが組立部１９１に対向する位置（位相）に回転移動可能である。図４（ａ）〜図４（ｄ）は、各成形部１４１〜１４４を組立部１９１に対向させた状態を示す説明図である。回転盤１１１は、図４（ａ）〜図４（ｄ）に示すように、各成形部１４１〜１４４が組立部１９１に対向する各位置（位相）Ｐ２１〜Ｐ２４に回転移動可能である。

複数の成形部１４１〜１４４の各々が、複数の成形部１８１〜１８４の各々に対向した状態で金型１０を型締めすると、部品１，２，３，４をそれぞれ成形する複数のキャビティが形成される。図５（ａ）〜図５（ｄ）は、金型１０を型締めしたときに形成されるキャビティを示す説明図である。図５（ａ）〜図５（ｄ）に示すように、金型１０を型締めしたとき、各成形部１４１〜１４４と各成形部１８１〜１８４とが突き合わさることで、各部品１〜４を成形する各キャビティＣＡ１〜ＣＡ４が形成される。各キャビティＣＡ１，ＣＡ２，ＣＡ３，ＣＡ４は、成形する各部品１，２，３，４に対応した形状である。

第１実施形態では、型１１の成形部１４１，１４２，１４３，１４４は、射出成形により成形された部品１，２，３，４を保持可能な形状となっている。他方、成形部１８１，１８２，１８３，１８４は、射出成形により成形された部品１，２，３，４が外れやすい形状となっている。したがって、射出成形後に金型１０を型開きしたとき、成形された部品１，２，３，４は、成形部１４１，１４２，１４３，１４４に保持されることになる。

組立部１９１は、組立品５の組み立てが行われる部位、即ち複数の部品１，２，３，４同士の組み付けが行われる部位であり、成形部１４１〜１４４により供給された各部品１〜４を支持するように構成されている。図６は、図３（ｂ）に示すＶ−Ｖ線に沿う型１２の組立部１９１の断面図である。組立部１９１は、凹部９０と、凹部９０の底面９１に立設された複数の係合ピン９２，９３，９４とを有する。凹部９０は、複数の部品１，２，３，４が収容される空間を規定する。各係合ピン９２，９３には、金型１０の型締めによる組立作業時に、図１（ａ）に示す部品１の各係合孔１Ｂ，１Ｃが係合する。各係合ピン９２，９３には、各段差部９２Ａ，９３Ａが設けられており、係合ピン９２，９３に係合した部品１が段差部９２Ａ，９３Ａに当接する。係合ピン９４には、金型１０の型締めによる組立作業時に、部品２，３，４の係合孔２Ｃ，３Ｃ，４Ｃが係合する。この組立作業時にこれら係合ピン９２，９３，９４は各部品１，２，３，４に係合して各部品を位置決めする。そして、係合ピン９２，９３、又は既に凹部９０に配置されている部品に、各部品１，２，３，４が嵌合することで、組立品５が組み立てられる。

金型１０は、図２に示す制御装置５０により開閉制御され、回転盤１１１は、図２に示す制御装置５０により回転制御される。即ち、制御装置５０は、シリンダ６０を制御することで、金型１０の型開き及び型締めを行う。また、制御装置５０は、モータＭを制御することで、回転盤１１１の回転位置（位相）を調整する。第１実施形態では型１２は回転盤等の駆動対象がない。そのため、型１２を駆動する駆動部は必要ない。射出部２０は、型締めされた金型１０に形成された複数のキャビティＣＡ１〜ＣＡ４に溶融樹脂を射出する。

以下、金型１０を用いて部品１，２，３，４を成形し、部品１，２，３，４からなる組立品５を組み立てる方法、即ち組立品５の製造方法について説明する。図７は、第１実施形態に係る組立品５の製造方法を示すフローチャートである。なお、以下に説明する各工程は、制御装置５０の制御の下で行われる。

まず、金型１０を型締めする（Ｓ１：第１工程）。このとき、回転盤１１１を、図３（ａ）に示すように、位置Ｐ１に移動させておく。即ち、成形部１４１，１４２，１４３，１４４と、成形部１８１，１８２，１８３，１８４とがそれぞれ対向するように回転盤１１１を回転させて、金型１０を型締めする。これにより、各成形部１４１〜１４４と各成形部１８１〜１８４とで各キャビティＣＡ１〜ＣＡ４が形成される。

次に、図２に示す射出部２０により金型１０に溶融樹脂を射出する（Ｓ２：第２工程）。即ち、ステップＳ１にて型締めされた金型１０で形成される複数のキャビティＣＡ１〜ＣＡ４のそれぞれに溶融樹脂を充填して溶融樹脂を冷却固化し、複数の部品１，２，３，４を成形する。

次に、ステップＳ２で部品１，２，３，４を成形した後、型１１の各成形部１４１，１４２，１４３，１４４に各部品１，２，３，４が保持された状態で、金型１０を型開きする（Ｓ３：第３工程）。即ち、ステップＳ３において金型１０を型開きすることで、各部品１，２，３，４は、各成形部１４１，１４２，１４３，１４４に保持された状態で、金型１２の各成形部１８１，１８２，１８３，１８４から離型する。

次に、ステップＳ３により金型１０を型開きした後、複数の成形部１４１〜１４４のうち、組み付け順番で最初の部品１を保持した成形部１４１と、組立部１９１とが対向するように、型１１の回転盤１１１を回転移動させる（Ｓ４：第４工程）。即ち、回転盤１１１を図４（ａ）に示す位置Ｐ２１に移動させる。図８（ａ）は、ステップＳ４により成形部１４１と組立部１９１とを対向させた状態を示す型１１及び型１２の断面模式図である。ステップＳ４を実行することにより、図８（ａ）に示すように、成形部１４１と組立部１９１とが対向する。なおステップＳ４において、成形部１４１と組立部１９１とを対向させる位置Ｐ２１に回転盤１１１を回転させる際、回転盤１１１を方向Ｄ１，Ｄ２のいずれの方向に回転させてもよいが、時間短縮となるよう回転量の少ない方向に回転させるのが好ましい。

ステップＳ４の終了後、金型１０を型締めする（Ｓ５：第５工程）。これにより、型１１の成形部１４１に保持された部品１が、型１２の組立部１９１に供給されて、組立部１９１に設置される。図８（ｂ）は、ステップＳ５により成形部１４１と組立部１９１とを対向させて金型１０を型締めした状態を示す型１１及び型１２の断面模式図である。成形部１４１に保持された部品１は、図８（ｂ）に示すように、組立部１９１に供給され、部品１の係合孔１Ｂ，１Ｃに組立部１９１の係合ピン９２，９３が係合して位置決めされた状態で、部品１が係合ピン９２，９３の段差部９２Ａ，９３Ａに押し付けられる。

なお型１２には、複数の成形部１４１〜１４４のうちいずれか１つの成形部を組立部１９１に対向させた状態で金型１０を型締めしたときに残りの３つの成形部（又は部品）と型１２とが衝突しないように、図３（ｂ）に示すように凹部１９０が形成されている。具体的には、円Ｃ２上であって成形部１８１と成形部１８２との間、成形部１８２と成形部１８３との間、成形部１８３と成形部１８４との間に、それぞれ凹部１９０が形成されている。

次に、金型１０を型開きする（Ｓ６：第６工程）。図８（ｃ）は、ステップＳ６により金型１０を型開きした状態を示す型１１及び型１２の断面模式図である。ここで、各成形部１４１〜１４４は、各部品１〜４を保持する形状となっている。したがって、ステップＳ６において金型１０を型開きするとき、組立部１９１に対向する成形部１４１から部品１を離型させる必要がある。

ステップＳ６では、組立部１９１に対向する成形部１４１からピン３１が組立部１９１の側に突き出ていきながら、金型１０を型開きする。ピン３１は、エジェクタピンである。即ち、金型１０の型開きとともに成形部１４１からピン３１が突き出ることで、成形部１４１に保持された部品１が成形部１４１から離型される。換言すると、型開きとともに突き出て部品１を組立部１９１側にステップＳ５の型締めで部品１を移動させた位置に置いていきながら型開きすることで、成形部１４１に保持された部品１が組立部１９１に配置された状態で成形部１４１から離型される。このように、部品１を組立部１９１に置いてくる状態で金型１０を型開きするので、組立部１９１から部品１が脱落するのを防止できる。金型１０の型開きの完了後、ピン３１を型１１内に引き込む。このように、金型１０は、ピン３１を備えており、ピン３１は、成形部１４１から進退可能に、型１１に配置されている。なお、図示は省略するが、成形部１４２〜１４４に対応する位置にも、エジェクタピンである不図示のピンが進退可能に配置されている。

次に、制御装置５０により、全ての部品の組み付けが完了したか否か、即ち組立品５が組み立て完了したか否かを判断し、未完了であれば（Ｓ７：Ｎｏ）、ステップＳ４に戻る。ステップＳ４では、複数の成形部１４１〜１４４のうち、２番目の部品２を保持した成形部１４２を組立部１９１に対向させるよう、型１１の回転盤１１１を図４（ｂ）に示す位置Ｐ２２に移動させる。図９（ａ）は、成形部１４２と組立部１９１とを対向させた状態を示す型１１及び型１２の断面模式図である。ステップＳ４を実行することにより、図９（ａ）に示すように、成形部１４２と組立部１９１とが対向する。

ステップＳ４の終了後、ステップＳ５により金型１０を型締めする。図９（ｂ）は、成形部１４２と組立部１９１とを対向させて金型１０を型締めした状態を示す型１１及び型１２の断面模式図である。これにより、型１１の成形部１４２に保持された部品２が、型１２の組立部１９１に供給されて、組立部１９１に配置されている部品１に組み付けられる。そして、ステップＳ６により金型１０を型開きする。

以上のステップＳ４〜Ｓ６を組み付ける部品の数だけ繰り返す。第１実施形態では、部品１，２，３，４の順に組み付けが完了するまで、ステップＳ４〜Ｓ６を繰り返す。即ち、ステップＳ４〜Ｓ６を繰り返す１巡目のステップＳ４では、回転盤１１１を位置Ｐ２１に移動させ、２巡目のステップＳ４では、回転盤１１１を位置Ｐ２２に移動させる。３巡目のステップＳ４では、回転盤１１１を位置Ｐ２３に移動させ、４巡目のステップＳ４では、回転盤１１１を位置Ｐ２４に移動させる。図９（ｃ）は、成形部１４４と組立部１９１とを対向させて金型１０を型締めした状態を示す型１１及び型１２の断面模式図である。組み付ける部品の数だけステップＳ４〜Ｓ６を繰り返すことで、組立部１９１には、順次部品１，２，３，４が供給され、図９（ｃ）に示すように、部品１，２，３，４からなる組立品５が組み立てられる。そして、不図示のロボットにより、組立部１９１から組立品５が取り出される。

ここで、各成形部１４１〜１４４は、ステップＳ５において金型１０の型締めが完了したときに、保持していた各部品１〜４の組み付けが完了するように、金型１０の開閉方向（図２中、矢印Ｚ方向）の位置が設定されている。図１０は、金型１０を型締めした状態における成形部１４１〜１４４と組立部１９１との金型１０の開閉方向の位置関係を示す説明図である。各成形部１４１〜１４４は、図１０に示すように、金型１０の開閉方向である矢印Ｚ方向に位置をずらして配置されている。即ち、各成形部１４１〜１４４は、金型１０を型締めしたときに組立部１９１において各部品１，２，３，４の組み付けが完了するようにＺ方向の配置位置が決められている。

部品１の貫通孔１Ａと部品２の円筒部２Ａ、部品２の凸部２Ｂと部品３の凹部３Ａ、部品３の凹部３Ｂと部品４の凸部４Ａは、互いに高精度な微小隙間を有する嵌め合い公差となっている。各部品１，２，３，４は、型１１に高精度に保持された状態で金型１０の型締め動作で組み付けを行うことができるので、組立品５を高精度に組み立てることができる。

以上、第１実施形態によれば、各成形部１４１〜１４４を有する回転盤１１１を位置Ｐ１から各位置Ｐ２１〜Ｐ２４へ、又は各位置Ｐ２１〜Ｐ２４から位置Ｐ１へ、回転盤１１１を回転させるだけで移動させることができる。即ち、型１１の成形部１４１〜１４４と型１２の成形部１８１〜１８４及び組立部１９１との相対的な位置関係を、型１１の回転盤１１１を回転させるだけで切り替えることができる。したがって、金型１０を駆動する駆動部を少なくすることができ、組立装置１００が簡単な構成となり、組立装置１００を小型化することができる。また、簡単な構成の組立装置１００で、部品１〜４を成形し、かつ、組立部１９１へ順次部品１，２，３，４を供給して、組立品５を組み立てることが可能である。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る組立装置及び組立品の製造方法について説明する。図１１（ａ）は、第２実施形態に係る成形型の第１型を示す平面図、図１１（ｂ）は、第２実施形態に係る成形型の第２型を示す平面図である。図１１（ａ）に示すように、第１型である型１１は、第１実施形態と同様の構成であり、同一符号を付して説明を省略する。第２実施形態では、図１１（ｂ）に示すように、第２型である型１２Ａの構成が第１実施形態の型１２と異なる。

型１２Ａは、型１１、即ち回転盤１１１に対向する第２部材であり、型本体１６０Ａを有する。型本体１６０Ａは、回転不能に固定して設けられている。型本体１６０Ａは、第１実施形態と同様、各部品を成形するキャビティの他部となる複数の第２成形部である４つの成形部１８１，１８２，１８３，１８４を有する。成形部１８１，１８２，１８３，１８４の数は、成形する部品１，２，３，４と同数、換言すると成形部１４１，１４２，１４３，１４４と同数、即ち４つである。図１１（ｂ）においては、円Ｃ２に沿って時計回りに成形部１８１，成形部１８２，成形部１８３，成形部１８４の順に配置されている。

また、型本体１６０Ａは、組立部を複数有する。具体的に説明すると、型本体１６０Ａは、成形部１４１，１４２，１４３，１４４と同数、換言すると、成形部１８１，１８２，１８３，１８４と同数、即ち４つの組立部１９１，１９２，１９３，１９４を有する。成形部１８１，１８２，１８３，１８４及び組立部１９１，１９２，１９３，１９４は、軸線Ｃ０を中心とする仮想的な第２円上、図１１（ｂ）では円Ｃ２上に配置されている。具体的に説明すると、図１１（ｂ）において円Ｃ２に沿って時計回りに、組立部１９１、成形部１８１、組立部１９４、成形部１８２、組立部１９３、成形部１８３、組立部１９２、成形部１８４の順に、第２成形部と組立部とが１つずつ交互に配置されている。

以下、金型を用いて部品１，２，３，４を成形し、部品１，２，３，４からなる組立品５を組み立てる方法、即ち組立品５の製造方法について説明する。図１２は、第２実施形態に係る組立品５の製造方法を示すフローチャートである。組立品５の製造工程は、大別すると６つの工程、即ちステップＳ１１〜Ｓ１６からなる。これら６つのステップＳ１１〜Ｓ１６を１サイクルとして繰り返し実行することにより、各組立部１９１〜１９４において順次部品１〜４の組付作業を行い、組立品５を製造する。

ここで、ステップＳ１１〜Ｓ１６の４巡目以降のサイクルは、同じ動作を繰り返すため、以下４巡目のサイクルについて説明する。なお、１巡目のサイクルでは、組立部１９１に部品１が供給され、２巡目のサイクルでは、各組立部１９１，１９２に各部品２，１が供給され、３巡目のサイクルでは、各組立部１９１，１９２，１９３に各部品３，２，１が供給されたものとする。即ち、４巡目のサイクルを開始した時点では、組立部１９１には部品１，２，３が配置されており、組立部１９２には部品１，２が配置されており、組立部１９３には部品１が配置されており、組立部１９４には、いずれの部品も配置されていないものとする。

まず、金型、即ち型１１，１２Ａを型締めする（Ｓ１１：第１工程）。このとき、回転盤１１１を、図１１（ａ）に示すように、位置Ｐ１に移動させておく。即ち、成形部１４１，１４２，１４３，１４４と、成形部１８１，１８２，１８３，１８４とがそれぞれ対向するように回転盤１１１を回転させて、金型を型締めする。これにより、各成形部１４１〜１４４と各成形部１８１〜１８４とで各キャビティＣＡ１〜ＣＡ４（図５）が形成される。

次に、図２に示す射出部２０により金型に溶融樹脂を射出する（Ｓ１２：第２工程）。即ち、ステップＳ１１にて型締めされた金型で形成される複数のキャビティＣＡ１〜ＣＡ４のそれぞれに溶融樹脂を充填して溶融樹脂を冷却固化し、複数の部品１，２，３，４を成形する。

次に、ステップＳ１２で部品１，２，３，４を成形した後、型１１の各成形部１４１，１４２，１４３，１４４に各部品１，２，３，４が保持された状態で、金型を型開きする（Ｓ１３：第３工程）。即ち、ステップＳ１３では、型１２Ａから各部品１，２，３，４を離型させる。具体的に説明すると、各部品１，２，３，４は、型１１の各成形部１４１，１４２，１４３，１４４に保持された状態で、型１２Ａの各成形部１８１，１８２，１８３，１８４から離型する。

次に、ステップＳ１３により金型を型開きした後、複数の成形部１４１〜１４４の各々と、組立部１９１〜１９４の各々とが対向するように、型１１の回転盤１１１を回転移動させる（Ｓ１４：第４工程）。４巡目のサイクルであるので、成形部１４１と組立部１９４、成形部１４２と組立部１９３、成形部１４３と組立部１９２、成形部１４４と組立部１９１がそれぞれ対向するように、回転盤１１１を回転させる。即ち回転盤１１１を図４（ｄ）に示す位置Ｐ２４に移動させる。なお、１巡目のサイクルでは回転盤１１１を図４（ａ）に示す位置Ｐ２１に移動させ、２巡目のサイクルでは回転盤１１１を図４（ｂ）に示す位置Ｐ２２に移動させ、３巡目のサイクルでは回転盤１１１を図４（ｃ）に示す位置Ｐ２３に移動させる。

図１３は、ステップＳ１４により各成形部１４１〜１４４と各組立部１９１〜１９４とを対向させた状態を示す型１１及び型１２Ａの断面模式図である。ステップＳ１４を実行することにより、図１３に示すように、成形部１４１と組立部１９４、成形部１４２と組立部１９３、成形部１４３と組立部１９２、成形部１４４と組立部１９１がそれぞれ対向する。なお、ステップＳ１４において、回転盤１１１を位置Ｐ２４に回転させる際、回転盤１１１を図１１（ａ）中、方向Ｄ１，Ｄ２のいずれの方向に回転させてもよいが、時間短縮となるよう、回転量の少ない方向に回転させるのが好ましい。

ステップＳ１４の終了後、金型を型締めする（Ｓ１５：第５工程）。図１４は、ステップＳ１５により金型を型締めした状態を示す型１１及び型１２Ａの断面模式図である。図１４に示すように、成形部１４１に保持された部品１が組立部１９４に供給され、同時に、成形部１４２に保持された部品２が組立部１９３に供給される。また、同時に、成形部１４３に保持された部品３が組立部１９２に供給され、同時に、成形部１４４に保持された部品４が組立部１９１に供給される。

次に、金型を型開きする（Ｓ１６：第６工程）。図１５は、ステップＳ１６により金型１０を型開きした状態を示す型１１及び型１２Ａの断面模式図である。ここで、各成形部１４１〜１４４は、各部品１〜４を保持する形状となっている。したがって、ステップＳ１６において金型を型開きするとき、組立部１９４，１９３，１９２，１９１に対向する成形部１４１，１４２，１４３，１４４から部品１，２，３，４を離型させる必要がある。

ステップＳ１６では、各成形部１４１，１４２，１４３，１４４から各ピン３１，３２，３３，３４が各組立部１９４，１９３，１９２，１９１の側に突き出ていきながら、金型を型開きする。ピン３１，３２，３３，３４は、エジェクタピンである。即ち、金型の型開きとともに成形部１４１，１４２，１４３，１４４からピン３１，３２，３３，３４が突き出ることで、成形部１４１，１４２，１４３，１４４に保持された部品１，２，３，４が型１１から離型される。これにより、各組立部１９１〜１９４から部品が脱落するのを防止できる。金型の型開きの完了後、ピン３１〜３４を型１１内に引き込む。このように、金型は、ピン３１〜３４を備えており、各ピン３１〜３４は、各成形部１４１〜１４４から進退可能に、型１１に配置されている。そして、不図示のロボットにより、組立部１９１から組立品５が取り出される。

以上のステップＳ１１〜Ｓ１６を繰り返して、各組立部１９１〜１９４に部品１，２，３，４を順次供給し、各組立部１９１〜１９４にて組立品５を組み立てて、１サイクル毎に１つの組立品５を製造する。

ところで第２実施形態では、組立品５を構成する部品が４つの部品１，２，３，４であり、これら部品を順番に組み付けを行う関係上、製造開始したときの最初の１巡目のサイクル、２巡目のサイクル、及び３巡目のサイクルは、４巡目以降のサイクルと異なる。以下、具体的に説明する。図１６（ａ）は、１巡目のサイクルにおけるステップＳ１４の動作を説明するための図である。図１６（ｂ）は、２巡目のサイクルにおけるステップＳ１４の動作を説明するための図である。図１６（ｃ）は、３巡目のサイクルにおけるステップＳ１４の動作を説明するための図である。

まず、最初のサイクルにおいて、ステップＳ１４では、回転盤１１１を位置Ｐ２１に移動させる。即ち、図１６（ａ）に示すように、各成形部１４１，１４２，１４３，１４４の各部品１，２，３，４と各組立部１９１，１９４，１９３，１９２とを対向させる。このとき、組立部１９４には部品１が未配置、組立部１９３には部品１，２が未配置、組立部１９２には部品１，２，３が未配置である。したがって、各組立部１９４，１９３，１９２に各部品２，３，４を供給しても、組立品５を製造することができないため、金型の型開き後、ピン３２，３３，３４により各成形部１４２，１４３，１４４から各部品２，３，４を取り除く。そして、ステップＳ１５において金型を型締めすることにより、組立部１９１に部品１が配置される。

次に、２巡目のサイクルのステップＳ１４では、回転盤１１１を位置Ｐ２２に移動させる。即ち、図１６（ｂ）に示すように、各成形部１４１，１４２，１４３，１４４の各部品１，２，３，４と各組立部１９２，１９１，１９４，１９３とを対向させる。このとき、組立部１９４には部品１，２が未配置、組立部１９３には部品１，２，３が未配置である。したがって、各組立部１９４，１９３に各部品３，４を供給しても、組立品５を製造することができないため、金型の型開き後、ピン３３，３４により各成形部１４３，１４４から各部品３，４を取り除く。そして、ステップＳ１５において金型を型締めすることにより、各組立部１９２，１９１に各部品１，２が配置される。

次に、３巡目のサイクルのステップＳ１４では、回転盤１１１を位置Ｐ２３に移動させる。即ち、図１６（ｃ）に示すように、各成形部１４１，１４２，１４３，１４４の各部品１，２，３，４と各組立部１９３，１９２，１９１，１９４とを対向させる。このとき、組立部１９４には部品１，２，３が未配置である。したがって、組立部１９４に部品４を供給しても、組立品５を製造することができないため、金型の型開き後、ピン３４により成形部１４４から部品４を取り除く。そして、ステップＳ１５において金型を型締めすることにより、各組立部１９３，１９２，１９１に各部品１，２，３が配置される。

なお、第２実施形態では、ステップＳ１４で部品を取り除くようにしたが、組立部に部品を配置した後に部品を取り除くようにしてもよい。

以上、第２実施形態によれば、４巡目以降のサイクルのステップＳ１６では、複数の組立部１９１〜１９４のうち、いずれか１箇所の組立部で組立品５の取り出しが可能となる。そして、第２実施形態では、部品の組み付け動作として、第１実施形態で説明したステップＳ５の型締めとステップＳ６の型開きを部品の数だけ繰り返す必要が無く、ステップＳ１５の１回の型締めと、ステップＳ１６の１回の型開きで済む。したがって、１サイクルの作業時間を短縮することができ、組立品５の生産効率が向上する。

［第３実施形態］
次に、第３実施形態に係る組立装置及び組立装置を用いた組立品の製造方法について説明する。図１７（ａ）は、第３実施形態に係る成形型の第１型を示す平面図、図１７（ｂ）は、第３実施形態に係る成形型の第２型を示す平面図である。なお、第１型である型１１Ｅ及び第２型である型１２Ｅ以外の組立装置の構成、組立品の構成、及び組立品を製造する各工程は、第１実施形態と略同一であり、同一の部分については説明を省略する。

第２実施形態では、１つの金型を用いて、１サイクルで１つの組立品５を製造する場合について説明したが、第３実施形態では、型１１Ｅ及び型１２Ｅを有する成形型の一例である金型を用いて、１サイクルで複数、例えば２つの組立品５を製造する。

以下具体的に説明する。型１１Ｅは、型本体１１０Ｅと、型本体１１０Ｅに対して軸線Ｃ０を中心に回転可能な、第１部材である円環状の回転盤１１１Ｅと、を有する。回転盤１１１Ｅは、複数の第１成形部である成形部１４１，１４２，１４３，１４４を複数セット有する。即ち、回転盤１１１Ｅは、複数の成形部１４１，１４２，１４３，１４４を２セット有している。回転盤１１１Ｅにおいて、２つの成形部１４１，１４１が隣り合い、２つの成形部１４２，１４２が隣り合い、２つの成形部１４３，１４３が隣り合い、２つの成形部１４４，１４４が隣り合って配置されている。

型１２Ｅは、型１１Ｅ、即ち回転盤１１１Ｅに対向する第２部材であり、図１７（ｂ）に示すように、型本体１６０Ｅを有する。型本体１６０Ｅは、回転不能に固定して設けられている。型本体１６０Ｅは、複数の成形部１８１，１８２，１８３，１８４を複数セット、即ち２セット有し、同様に、複数の組立部１９１，１９２，１９３，１９４を複数セット、即ち２セット有する。

第１実施形態では、型本体１６０において、第２成形部と組立部とが円周方向に１つずつ交互に配置される場合について説明した。第３実施形態では、型本体１６０Ｅにおいて、第２成形部と組立部とが円周方向に２つずつ交互に配置されている。そして、型１２Ｅにおいて、２つの成形部１８１，１８１が隣り合い、２つの成形部１８２，１８２が隣り合い、２つの成形部１８３，１８３が隣り合い、２つの成形部１８４，１８４が隣り合って配置されている。また、型１２Ｅにおいて、２つの組立部１９１，１９１が隣り合い、２つの組立部１９２，１９２が隣り合い、２つの組立部１９３，１９３が隣り合い、２つの組立部１９４，１９４が隣り合って配置されている。

以上の型１１Ｅ，１２Ｅの構成で、図１２のステップＳ１１では、２セットのキャビティＣＡ１〜ＣＡ４が形成される。そして、図１２のステップＳ１２では、複数の部品１〜４を２セット成形する。そして、図１２のステップＳ１５では、２セットの複数の組立部で、２セットの複数の部品１〜４の組み付けが同時に行われる。よって、第３実施形態によれば、１つの金型で１サイクル毎に複数の組立品５が製造されるので、組立品５の生産効率が更に向上する。

なお、以上の説明では、円周方向に第２成形部と組立部とを２つずつ交互に配置したが、第２成形部と組立部とを１つずつ交互に配置してもよく、同様に、組立品５の生産効率は向上する。

［第４実施形態］
次に、第４実施形態に係る組立装置、及び組立装置を用いた組立品の製造方法について説明する。図１８（ａ）、図１８（ｂ）及び図１８（ｃ）は、第４実施形態に係る組立品をケースで覆う作業を説明するための図である。第４実施形態では、第１実施形態で説明した組立品５を、図１８（ｃ）に示すようにケース６，７で覆うことで、駆動伝達ユニット９を製造する。なお、第４実施形態では、第１実施形態で説明した組立装置１００を用いて駆動伝達ユニット９を製造するものとする。

第４実施形態では、図７のステップＳ３で金型１０（図２）が型開きされた後、図１８（ａ）に示すように、空の組立部１９１にケース６を不図示のロボットによりセットする。そして、第１実施形態で説明したようにステップＳ４〜Ｓ６を繰り返し実行することで、図１８（ｂ）に示すように、ケース６上に部品１，２，３，４（図１（ａ）及び図１（ｂ））が順次組み付けられて、組立品５が製造される。その後、ケース６にケース７を矢印Ｇ１の方向に不図示のロボットにより組み付けることで、図１８（ｃ）に示す駆動伝達ユニット９が製造される。製造された駆動伝達ユニット９は、不図示のロボットにより組立部１９１から取り出される。なお、組立部１９２〜１９５においても同様の作業を行う。このように、組立部１９１〜１９５は、金型１０による組立品５の組み立て以外の組み立て作業にも用いることが可能である。

なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で多くの変形が可能である。また、実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載されたものに限定されない。

上述の実施形態では、組立品を構成する複数の部品が互いに異なる種類の部品である場合について説明したが、組立品を構成する複数の部品のうち、一部又は全部が同じ種類の部品であってもよい。

また、上述の実施形態では、第１部材が回転可能な回転盤である場合について説明したが、これに限定するものではなく、第１部材及び／又は第２部材が回転可能な回転盤であればよい。即ち、第１成形部と、第２成形部及び組立部とが、相対的に回転すればよく、第１部材のみが回転する場合であっても、第２部材のみが回転する場合であっても、第１部材及び第２部材のいずれも回転する場合であってもよい。なお、第１部材又は第２部材のみが回転するように構成すれば、駆動部を更に削減できるので、より好ましい。

１〜４…部品、５…組立品、１０…金型（成形型）、１２…金型（第２部材）、１００…組立装置、１１１…回転盤（第１部材）、１４１〜１４４…成形部（第１成形部）、１８１〜１８４…成形部（第２成形部）、１９１…組立部

Claims (10)

1. 第１部材と、前記第１部材に対向する第２部材と、を有する成形型を備え、前記成形型により、複数の部品を成形し、かつ前記複数の部品を有する組立品を組み立てる組立装置であって、
   前記第１部材は、成形された前記部品を保持可能な複数の第１成形部を有し、
   前記第２部材は、複数の第２成形部と、組立部と、を有し、
   前記第１部材及び／又は前記第２部材が軸線を中心に回転可能であり、
   前記複数の第１成形部が、前記軸線を中心とする第１円上に配置され、前記複数の第２成形部及び前記組立部が、前記軸線を中心とする第２円上に配置され、
   前記第１部材及び／又は前記第２部材を、前記複数の第１成形部と前記複数の第２成形部とがそれぞれ対向するように回転させて、前記成形型の型締め動作により、前記複数の第１成形部と前記複数の第２成形部とで、前記複数の部品を成形する複数のキャビティを形成し、
   前記第１部材及び／又は前記第２部材を、前記第１成形部と前記組立部とが対向するように回転させて、前記成形型の型締め動作により、前記第１成形部に保持された前記部品を前記組立部に供給して前記組立品を組み立てることを特徴とする組立装置。
2. 前記第２部材は、前記組立部を複数有し、
   前記第２成形部と前記組立部とが前記第２円に沿って交互に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の組立装置。
3. 前記第１部材は、前記複数の第１成形部を複数セット有し、
   前記第２部材は、前記複数の第２成形部を複数セット有することを特徴とする請求項１または２に記載の組立装置。
4. 前記組立部は、前記複数の部品が収まる凹部と、前記凹部に配置され、前記部品が係合する係合ピンと、を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の組立装置。
5. 前記成形型は、前記第１部材に配置され、前記第１成形部に進退可能なピンを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の組立装置。
6. 第１部材と、前記第１部材に対向する第２部材と、を有する成形型を用いて、複数の部品を成形し、かつ前記複数の部品を有する組立品を組み立てる組立品の製造方法であって、
   前記第１部材は、成形された前記部品を保持可能な複数の第１成形部を有し、
   前記第２部材は、複数の第２成形部と、組立部と、を有し、
   前記第１部材及び／又は前記第２部材が軸線を中心に回転可能であり、
   前記複数の第１成形部が、前記軸線を中心とする第１円上に配置され、前記複数の第２成形部及び前記組立部が、前記軸線を中心とする第２円上に配置され、
   前記第１部材及び／又は前記第２部材を、前記複数の第１成形部と前記複数の第２成形部とがそれぞれ対向するように回転させて、前記成形型を型締めする第１工程と、
   前記第１工程の型締めにより前記複数の第１成形部と前記複数の第２成形部とで形成された複数のキャビティのそれぞれに、溶融樹脂を充填して前記複数の部品を成形する第２工程と、
   前記第２工程の後、前記成形型を型開きする第３工程と、
   前記第１部材及び／又は第２部材を、前記部品を保持した前記第１成形部と前記組立部とが対向するように回転させる第４工程と、
   前記成形型を型締めして、前記第１成形部に保持された前記部品を前記組立部に供給する第５工程と、
   前記第５工程の後、前記成形型を型開きする第６工程と、を実行することを特徴とする組立品の製造方法。
7. 前記第４工程、前記第５工程、及び前記第６工程を繰り返して、前記複数の部品を、前記組立部に順次供給して、前記組立品を組み立てることを特徴とする請求項６に記載の組立品の製造方法。
8. 前記第２部材は、前記組立部を複数有しており、
   前記第５工程では、前記複数の第１成形部のそれぞれに保持された前記複数の部品を、前記複数の組立部のそれぞれに供給することを特徴とする請求項６に記載の組立品の製造方法。
9. 前記第１工程、前記第２工程、前記第３工程、前記第４工程、前記第５工程及び前記第６工程を繰り返して、前記各組立部に前記複数の部品を順次供給し、前記各組立部にて前記組立品を組み立てることを特徴とする請求項８に記載の組立品の製造方法。
10. 前記第６工程では、前記成形型を型開きするとともに前記組立部に対向する前記第１成形部からピンが突き出て前記第１部材から前記部品を離型させることを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項に記載の組立品の製造方法。

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