JP7300791B1 - 成型品の加工方法、成型品の加工システム、及び加工装置 - Google Patents
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近年、環境問題対策意識の高まりから、石油由来の樹脂から、植物由来の樹脂に切り替えるニーズが高まりつつあるが、植物由来の樹脂は一般的に熱変性温度が低く、流動性が悪い傾向があり、特に、植物由来樹脂を原料として開口部を有する製品を注型で成形しようとすると、成型品の開口部に石油由来の樹脂に比べ成型不良などの欠陥を起こしやすいという課題がある。
本発明は、金型の構造を複雑化することなく、成型品の開口部に欠陥を生じさせることなく、良好な成型品を形成できる成型品の加工方法、成型品の加工システム、加工装置、及び金型を提供することを目的とする。
また、本発明の成型品の加工方法は、成型品に削除予定部の位置を示す輪郭を一体に成型する成型工程と、前記成型品の前記輪郭に沿って加工して前記削除予定部を削除する加工工程と、を含み、前記成型工程は、前記成型品の表面に面取り予定部を含んで前記輪郭を凹状の形態で成型し、前記加工工程は、測定機器により前記輪郭を測定して集まったデータ群である測定データ群を取得し、前記測定データ群から、前記削除予定部から見て前記輪郭の内側の座標群を取得し、前記座標群ごとに座標変換することで、前記輪郭の内側の情報を取得して、前記面取り予定部を残して、前記輪郭の内側に沿って加工する。
また、本発明の成型品の加工システムは、成型品に削除予定部の位置を示す輪郭を一体に成型する金型と、前記成型品の前記輪郭に沿って加工して前記削除予定部を削除する加工装置と、を含み、前記金型は、前記成型品の表面に面取り予定部を含んで前記輪郭を凹状の形態で成型し、前記加工装置は、測定機器により前記輪郭を測定して集まったデータ群である測定データ群を取得し、前記測定データ群から、前記削除予定部から見て前記輪郭の内側の座標群を取得し、前記座標群ごとに座標変換することで、前記輪郭の内側の情報を取得して、前記面取り予定部を残して、前記輪郭の内側に沿って加工する。
また、本発明の加工装置は、成型品を二次加工する加工工具をアーム先端部に備える多関節ロボットと、金型での成型時に削除予定部の位置を示す輪郭が一体に成型された成型品を前記輪郭に沿って加工して前記削除予定部を削除する指令を前記多関節ロボットに与える制御部と、PCと、を備え、前記成型品の表面に面取り予定部を含んで前記輪郭を凹状の形態で成型し、前記PCは、測定機器により前記輪郭を測定して集まったデータ群である測定データ群を取得し、前記測定データ群から、前記削除予定部から見て前記輪郭の内側の座標群を取得し、前記座標群ごとに座標変換することで、前記輪郭の内側の情報を取得し、前記制御部は、前記PCが取得した前記輪郭の内側の情報に基づいて、前記面取り予定部を残して、前記輪郭の内側に沿って加工する。
本実施形態による金型1は、加工により削除する削除予定部3を有する樹脂成型品2を成型し、削除予定部3の位置を示す輪郭4を樹脂成型品2の表面2Aに凹状又は凸状の形態で成型する。樹脂成型品2は、植物由来の樹脂を原料として成型される。なお、樹脂成型品2は、石油由来の樹脂を原料として成型されてもよい。
第4輪郭44は、略円形の形状であり、直径が25mmである。
第5輪郭45は、略矩形の形状であり、短手方向の長さが20mmであり長手方向の長さが40mmである。第5輪郭45の各角は、R3の角丸である。
図2に示すように、輪郭4は、凸状のライン(形態)である。輪郭4は、断面の形状が略三角形状であり、表面2Aから頂点Vまでの高さがH1であり、幅がW1であり、外側傾斜面OSと内側傾斜面ISとがなす角の角度がθ1である。なお、輪郭4の形態は、凸状のラインに限定されず、凹状のラインでもよい。本実施形態では、金型1を作成した後に開口予定の輪郭4を描いているので、樹脂成型品2に形成された輪郭4は凸線となっている。
加工システム1000は、一次加工を行う金型1と、二次加工を行う加工装置5とを備えている。加工システム1000は、金型1によって一次加工された樹脂成型品2を加工装置5によって二次加工する。
なお、測定機器140は、多関節ロボット50とは別に用意したロボットに取り付けられてもよい。
測定データ演算部931は、外部装置や記録媒体から加工情報データ951を取得し、第1メモリ950に保存する。加工情報データ951には、受け治具60にセットされた樹脂成型品2に対して加工工具59による切削加工を行う際の多関節ロボット50の位置(以下、「加工実施位置」という)のデータが含まれている。本実施形態の加工情報データ951には、樹脂成型品2に成型された輪郭4ごとに、加工実施位置のデータが含まれる。なお、樹脂成型品2の加工において複数の箇所で切削加工が行われる場合、加工情報データ951は、切削加工する箇所の順番のデータも含まれている。
図1に示す樹脂成型品2の場合、測定データ演算部931は、第1輪郭41について第1測定データ群SD1を取得し、第2輪郭42について第2測定データ群を取得し、第3輪郭43について第3測定データ群を取得し、第4輪郭44について第4測定データ群を取得し、第5輪郭45について第5測定データ群を取得する。ここで、測定データ群SDとは、輪郭4の一部を測定した測定データSDnが輪郭4一周分集まったデータ群である。
なお、座標変換は、測定データSDnに定義された座標系から、移動可能面に定義された座標系への変換である。移動可能面とは、受け治具60にセットされた樹脂成型品2の表面2Aに平行な面であって加工工具59が移動可能な面である。
図6は、加工システム1000による樹脂成型品2の加工方法を示すフローチャートFAである。
成型工程SA1は、金型1によって樹脂成型品2を成型する工程である。成型工程SA1においては、樹脂成型品2の表面2Aに輪郭4を一体に成型する。
この時、金型には開口部となる予定の部位は形成されていない。従来の金型の場合、樹脂成型品2で開口部となる箇所は金型の雄型と雌型が接触しており、成形中の樹脂の流路を分岐させる障害物となる。本実施形態においては、金型1の内部には成形のための樹脂が流れ込んだ際に、流路が分岐することがなく、よって温度に差がある樹脂が混在することがなくなって、均一な品質の樹脂成型品2とすることができる。
加工工程SA2は、成型工程SA1で成型された樹脂成型品2を加工する工程である。加工工程SA2における一連の処理は、図7のフローチャートFBに従う。
ステップSB1で、加工制御部930は、受け治具60への樹脂成型品2のセット完了を示す入力があったか否かを判定する。受け治具60への樹脂成型品2のセット完了を示す入力には、センサによる樹脂成型品2の検出信号の入力、或いは作業者によるセット完了スイッチの操作信号の入力等が用いられる。
別の実施形態として、図8(A)~図8(C)に示すように、削除予定部3の位置を示す輪郭4を、樹脂成型品2の裏面2Bに成型してもよい。
図8は、樹脂成型品2の裏面2Bに輪郭4を成型した例を示す図である。図8において、破線は、加工装置5が削除していく位置を示す。
この場合には、加工装置5により樹脂成型品2の削除予定部3を削除するとき、図8(A)に示すように、輪郭4の内側に沿って削除予定部3を削除してもよく、図8(B)に示すように、輪郭4の中央に沿って削除予定部3を削除してもよく、或いは、図8(C)に示すように、輪郭4の外側に沿って削除予定部3を削除してもよい。図8(A)、図8(B)の場合、残存する輪郭4の全部又は一部は、樹脂成型品2の裏面2Bに残り、表面2Aには出現しない。
別の実施形態として、図9(A)で示すように、輪郭4は、表面2Aから削除予定部3に向かって下方に傾斜する斜面である面取り予定部7を含む形状でもよい。なお、ここで下方とは、表面2Aから裏面2Bに向かう方向を意味する。図9(B)は、図9(A)に示す削除予定部3を輪郭4の内側に沿って削除した場合を示している。すなわち、図9(B)は、面取り予定部7を残して輪郭4に沿って削除した場合を示している。図9(B)に示すように、輪郭4が図9(A)のように形成されることで、加工後の開口部の縁に斜面が形成される。そのため、加工後の面取り加工が不要になる。
2 樹脂成型品(成型品)
3 削除予定部
4 輪郭
5 加工装置
7 面取り予定部
50 多関節ロボット
59 加工工具
100 ロボットコントローラー(制御部)
1000 加工システム
SA1 成型工程
SA2 加工工程
Claims (6)
- 成型品に削除予定部の位置を示す輪郭を一体に成型する成型工程と、
前記成型品の前記輪郭に沿って加工して前記削除予定部を削除する加工工程と、を含み、
前記成型工程は、
前記成型品の表面に輪郭を凹状又は凸状の形態で成型し、
前記加工工程は、
測定機器により前記輪郭を測定して集まったデータ群である測定データ群を取得し、前記測定データ群から、前記削除予定部から見て前記輪郭の外側の座標群を取得し、前記座標群ごとに座標変換することで、前記輪郭の外側の情報を取得して、前記輪郭の外側に沿って加工する、
成型品の加工方法。 - 成型品に削除予定部の位置を示す輪郭を一体に成型する成型工程と、
前記成型品の前記輪郭に沿って加工して前記削除予定部を削除する加工工程と、を含み、
前記成型工程は、
前記成型品の表面に面取り予定部を含んで前記輪郭を凹状の形態で成型し、
前記加工工程は、
測定機器により前記輪郭を測定して集まったデータ群である測定データ群を取得し、前記測定データ群から、前記削除予定部から見て前記輪郭の内側の座標群を取得し、前記座標群ごとに座標変換することで、前記輪郭の内側の情報を取得して、前記面取り予定部を残して、前記輪郭の内側に沿って加工する、
成型品の加工方法。 - 成型品に削除予定部の位置を示す輪郭を一体に成型する金型と、
前記成型品の前記輪郭に沿って加工して前記削除予定部を削除する加工装置と、を備え、
前記金型は、
前記成型品の表面に前記輪郭を凹状又は凸状の形態で成型し、
前記加工装置は、
測定機器により前記輪郭を測定して集まったデータ群である測定データ群を取得し、前記測定データ群から、前記削除予定部から見て前記輪郭の外側の座標群を取得し、前記座標群ごとに座標変換することで、前記輪郭の外側の情報を取得して、前記輪郭の外側に沿って加工する、
成型品の加工システム。 - 成型品に削除予定部の位置を示す輪郭を一体に成型する金型と、
前記成型品の前記輪郭に沿って加工して前記削除予定部を削除する加工装置と、を含み、
前記金型は、
前記成型品の表面に面取り予定部を含んで前記輪郭を凹状の形態で成型し、
前記加工装置は、
測定機器により前記輪郭を測定して集まったデータ群である測定データ群を取得し、前記測定データ群から、前記削除予定部から見て前記輪郭の内側の座標群を取得し、前記座標群ごとに座標変換することで、前記輪郭の内側の情報を取得して、前記面取り予定部を残して、前記輪郭の内側に沿って加工する、
成型品の加工システム。 - 成型品を二次加工する加工工具をアーム先端部に備える多関節ロボットと、
金型での成型時に削除予定部の位置を示す輪郭が一体に成型された成型品を前記輪郭に沿って加工して前記削除予定部を削除する指令を前記多関節ロボットに与える制御部と、
PCと、を備え、
前記成型品の表面に前記輪郭を凹状又は凸状の形態で成型し、
前記PCは、測定機器により前記輪郭を測定して集まったデータ群である測定データ群を取得し、前記測定データ群から、前記削除予定部から見て前記輪郭の外側の座標群を取得し、前記座標群ごとに座標変換することで、前記輪郭の外側の情報を取得し、
前記制御部は、前記PCが取得した前記輪郭の外側の情報に基づいて前記輪郭の外側に沿って加工する、
加工装置。 - 成型品を二次加工する加工工具をアーム先端部に備える多関節ロボットと、
金型での成型時に削除予定部の位置を示す輪郭が一体に成型された成型品を前記輪郭に沿って加工して前記削除予定部を削除する指令を前記多関節ロボットに与える制御部と、
PCと、を備え、
前記成型品の表面に面取り予定部を含んで前記輪郭を凹状の形態で成型し、
前記PCは、測定機器により前記輪郭を測定して集まったデータ群である測定データ群を取得し、前記測定データ群から、前記削除予定部から見て前記輪郭の内側の座標群を取得し、前記座標群ごとに座標変換することで、前記輪郭の内側の情報を取得し、
前記制御部は、前記PCが取得した前記輪郭の内側の情報に基づいて、前記面取り予定部を残して、前記輪郭の内側に沿って加工する、
加工装置。
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JP2023059747A JP7300791B1 (ja) | 2023-04-03 | 2023-04-03 | 成型品の加工方法、成型品の加工システム、及び加工装置 |
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