JP7481219B2 - 混練物の移送装置、および、繊維強化樹脂成形体の製造装置 - Google Patents
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Description
図1を参照して、はじめに、本発明の実施の形態に係る繊維強化樹脂成形体の製造装置1の概略構成について説明する。図1に示すように、繊維強化樹脂成形体の製造装置1は、繊維と熱可塑性樹脂とを混練する混練装置2と、混練装置2から吐出された連続形状の混練材料K1を裁断する裁断装置3と、裁断後の混練物K2を金型80へと移送する移送装置10と、金型80を有する成形装置8とを備えている。なお、図面上において、混練材料K1および混練物K2をハッチングで示している。
混練装置2は、熱可塑性樹脂に繊維が混入されてなる成形体材料としての混練物を製造する装置である。混練装置2は、たとえば、熱可塑性樹脂と繊維とを混練する第1混練機21と、第1混練機21に導入される熱可塑性樹脂を、第1混練機21内での繊維との混練に先立って、混練・溶融する第2混練機22と、第1混練機21に繊維を供給する繊維供給部(図示せず)とを含んでいる。第1混練機21から吐出された混練材料K1は、裁断装置3へ送られる。
裁断装置3は、第1混練機21から吐出された混練材料K1を下方から受けて一方向に搬送するコンベア31と、コンベア31により搬送される混練材料K1を裁断する裁断刃33と、裁断刃33による裁断後の混練物K2を一方向に搬送するコンベア32とで構成されている。
移送装置10は、裁断装置3のコンベア32に連続して設けられ、裁断後の混練物K2を一方向に搬送する搬送コンベア4と、搬送コンベア4と成形装置8との間に設けられた載置台60と、搬送コンベア4上の混練物K2を把持して載置台60に載置する第1の移送ロボット5と、載置台60上に配置された混練物K2を金型80に投入(挿入)する第2の移送ロボット7とを含む。
成形装置8は、移送装置10の下流側に位置し、金型80に配置された混練物K2を加圧成形して、最終成形物(製品)としての繊維強化樹脂成形体を製造する。金型80は、成形型であり、混練物K2が載置される下型81と、下型81に対面して配置される上型82とで構成されている。上型82は、スライダ83の下端に設けられている。
図1および図2を参照して、移送装置10の構成例について説明する。図2は、移送装置10の構成を模式的に示す平面図である。図2における矢印A1は、混練物K2の移送方向(下流側)を示しており、その反対側は上流側を示す。また、図2における矢印A2は、移送方向に交差(直交)する方向を示しており、同方向を横方向ともいう。
第1の移送ロボット5は、混練物を把持する把持部51と、把持部51を往復移動させるアーム部52と、アーム部52を支持する支持部53と、把持部51およびアーム部52の動作を制御する制御部(図示せず)とを含む。同様に、第2の移送ロボット7は、混練物を把持する把持部71と、把持部71を往復移動させるアーム部72と、アーム部72を支持する支持部73と、把持部71およびアーム部72の動作を制御する制御部(図示せず)とを含む。
載置台60は、複数の混練物K2を載置するための載置面60aを有している。載置面60aは、金型80(下型81)の起伏形状に対応していることが望ましい。載置面60aは、載置台60自体の上面によって形成されていてもよいが、本実施の形態では、図1に示されるように、別部材によって構成されている。具体的には、載置面60aを構成するずれ止め具65が、載置台60上に設けられている。なお、図2では、ずれ止め具65の図示を省略している。
本実施の形態では、載置台60に載せられた混練物K2の冷えを抑制するために、図1に示すように、移送装置10は、載置台60を下方から加温するための加温装置61とともに、載置台60上に配置された混練物K2を上方側から加温するための加温装置62を備えている。「上方側から加温」とは、上方および/または側方から加温することを意味する。
本実施の形態では、加温装置62の位置は、混練物K2の移送経路上に固定されており、載置台60が加温装置62よりも上流側および下流側に移動可能に構成されている。そのため、移動制御手段69は、載置台60をガイドレール63に沿って移動させるアクチュエータ(駆動手段)64と、アクチュエータ64を制御する制御部(図示せず)とを含む。
図3および図4をさらに参照して、移送装置10の動作例について説明する。図3は、第1の移送ロボット5の動作を模式的に示す平面図である。図4は、第2の移送ロボット7の動作を模式的に示す平面図である。なお、図3および図4においても、載置台60上のずれ止め具65の図示を省略している。また、図4では、載置台60に載置された混練物K2(事前成形物K3)の図示を省略している。
第1の移送ロボット5は、搬送コンベア4により搬送されてきた混練物K2を、把持部51により把持した後、図3(A)に示されるように、移送経路上の受け取り位置P2に向かって把持部51を移動させる(矢印A11)。把持部51が搬送コンベア4上(把持位置)に位置するとき、載置台60は基準位置である保温位置P1に退避しているが、把持部51の受け取り位置P2への移動に伴って、載置台60は保温位置P1から上流側に引き出され(矢印A12)、受け取り位置P2にて静止する。
第1の移送ロボット5による移送処理が終了すると、図4(A)に示されるように、第2の移送ロボット7は、受け渡し位置P3上の所定の把持位置に把持部71を移動させる。あるいは、第1の移送ロボット5による移送処理が終了する前から、把持部71を受け渡し位置P3上に待機させておいてもよい。
第1の移送ロボット5の把持部51および第2の移送ロボット7の把持部71にも、把持した混練物K2の冷えを抑制するための加温装置(図示せず)が取り付けられていてもよい。加温装置は、把持部51,71を構成する針状部材を加温する構成であってもよい。これにより、第1の移送ロボット5および第2の移送ロボット7による移送時にも混練物K2を加温することができるので、混練物K2の硬化をより確実に防止できる。
移送装置10は、第1の移送ロボット5の把持部51または第2の移送ロボット7による把持対象の混練物を撮影する撮影手段をさらに備えていてもよい。たとえば、第1の移送ロボット5の把持部51または第2の移送ロボット7の把持部71の先端に、混練物K2の形状を認識可能なカメラ(図示せず)が取り付けられてもよいし、載置台60の移動経路の頭上に定点カメラ(図示せず)が取り付けていてもよい。これにより、第1の移送ロボット5または第2の移送ロボット7は、撮影手段による撮影結果に基づいて(つまり、撮影画像と、事前に登録しておいた教師画像とを比較することで)、混練物K2の把持位置を調整(補正)することができる。
第1の移送ロボット5のアーム部52と把持部51との間にロードセル(図示せず)を組み込み、把持部51が混練物K2を把持したときに、短時間、把持部51を静止し、把持した混練物K2の重量が正常範囲か否かを判定してもよい。混練物K2の重量が正常範囲外であれば、把持した混練物K2の移送処理に代えて、バイパス処理を行ってもよい。これにより、最終製品が不良品となることを防止できる。
Claims (7)
- 樹脂と繊維とを混練した混練物を、搬送手段から成形型へと移送する移送装置であって、
前記搬送手段と、前記成形型を有する成形装置との間に設けられた載置台と、
混練物の把持および前記載置台への載置を繰り返し行うことによって、最終成形物の形状に応じた所定形状となるように複数の混練物を前記載置台に立体的に配置する第1の移送ロボットと、
前記載置台上に配置された複数の混練物を、前記所定形状のまま一度に把持して前記成形型に投入する第2の移送ロボットとを備える、混練物の移送装置。 - 前記載置台上に配置された混練物を上方側から加温するための加温装置と、
前記第1の移送ロボットの動作と連動して、前記載置台と前記加温装置とを相対的に往復移動させる移動制御手段とをさらに備える、請求項1に記載の混練物の移送装置。 - 前記載置台は、前記成形型の起伏形状に対応する載置面を有している、請求項1または2に記載の混練物の移送装置。
- 前記載置台に、前記載置面を構成するずれ止め具が設けられている、請求項3に記載の混練物の移送装置。
- 前記第1の移送ロボットまたは前記第2の移送ロボットによる把持対象の混練物を撮影可能な撮影手段をさらに備え、
前記第1の移送ロボットまたは前記第2の移送ロボットは、前記撮影手段による撮影結果に基づいて、混練物の把持位置を調整する、請求項1~4のいずれかに記載の混練物の移送装置。 - 請求項1~5のいずれかに記載の混練物の移送装置を備えた繊維強化樹脂成形体の製造装置であって、
前記移送装置の上流側に配置され、混練装置から吐出された混練材料を裁断し、裁断後の混練物を下流側へ送る裁断装置と、
前記移送装置の下流側に配置され、前記第2の移送ロボットによって前記成形型に配置された複数の混練物を加圧成形する成形装置とを備える、繊維強化樹脂成形体の製造装置。 - 前記裁断装置は、前記混練装置から吐出された混練材料を計量しながら複数のサイズの混練物に裁断し、
前記第1の移送ロボットは、前記裁断装置による裁断タイミングに連動して、混練物を把持するための把持部を往復移動させる、請求項6に記載の繊維強化樹脂成形体の製造装置。
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