TWI530379B

TWI530379B - 毛邊移除裝置

Info

Publication number: TWI530379B
Application number: TW102113922A
Authority: TW
Inventors: 田中章夫
Original assignee: 日本省力機械股份有限公司
Priority date: 2007-12-31
Filing date: 2007-12-31
Publication date: 2016-04-21
Also published as: TW201332736A

Description

毛邊移除裝置

本發明係關於一種用以切除形成於樹脂成形品等工件之例如接合線的毛邊之毛邊移除系統、毛邊移除裝置及切除器刀刃。

一般而言，在看護用床零件、影印機零件、工具箱、保溫樹脂盒、汽車用擾流板(air spoiler)、汽車用遮陽板、汽車用中柱(centre pillar)、汽車用內裝片等樹脂成形品中，於成形時在例如接合線形成有毛邊。

以往，毛邊之切除係依工件或各種狀況而採用多種方法進行切除(參照例如專利文獻1)，該切除包含：以例如雷射照射、熱風、火焰照射、電漿照射、紅外線照射等進行之切除；以使用液體氮等之冷凍脆化破碎之方式進行的切除；以各種研磨(滾筒研磨、拋光輪(buff)、使用遊離磨粒、使用固定磨粒)進行之切除；使用水刀進行之切除；利用超音波洗淨系統進行之切除；以噴丸(shotblast)進行之切除；以滾輪之壓碎進行之切除；以常溫或加熱之金屬片的摩擦進行之切除；以銳角或鈍角之刀具進行之切除；或以衝壓進行之切除。

(專利文獻1)日本實開平6-36816號公報

然而，以紅外線照射等進行之切除或以冷凍脆化破碎之方式進行的切除，除了對周邊母材料有熱影響或物理性影響外，會有控制亦要求高精密度且容易造成昂貴之設備的問題。再者，以各種研磨進行之切除會有不適合大件物品、內面無法進行加工等工件限制，或伴隨後步驟之清潔化、細微之2次毛邊之產生等問題。再者，以使用水刀(waterjet)進行之切除則有在後步驟之乾燥、水處理之必要性、設備價格高、微細屑飛散等問題。利用超音波洗淨系統進行之切除則有在後步驟之乾燥、無法對應大毛邊或大工件之問題。以噴丸進行之切除，除了裝置成本高外，會有工件形狀之限制、對周邊母材料之影響、粉塵之產生等問題。以滾輪進行壓碎並以常溫或加熱之金屬片的摩擦所進行之切除等，會有不適合大毛邊、毛邊切除面之粗糙或精密度不良的問題。以銳角或鈍角之刀具進行之切除則會有難以進行位置控制、必須有倣形加工等其他考量，如未考量該因素則有侵入工件並破壞工件或造成毛邊去除不足之問題。以衝壓進行之切除則需要有昂貴之模具且難以進行設計變更。

另一方面，使毛邊移除系統完全自動化時，在毛邊移除裝置中，必須在毛邊移除後製作出完全無2次毛邊之完成品。在習知之毛邊移除裝置中，難以避免2次毛邊之產生，該2次毛邊係以手工作業加以去除，而有礙於完全自動化。因此，以往，在樹脂成形機之源流儘可能抑制毛邊之產生的技術之開發乃盛行。然而，該技術之開發成形機昂貴，而成為使成形品成本上昇之主因。

因此，本發明之目的在於提供一種毛邊移除系統，其無須使用昂貴之樹脂成形機，而使用習知之泛用成形機廉價地製造樹脂成形品，即可大致完全地去除該樹脂成形品之毛邊，並使毛邊移除可完全自動化。

再者，提供一種毛邊移除裝置及切除器刀刃，其不使用昂貴之控制裝置及工件定位裝置等，亦不使用昂貴之倣形裝置等，即可容易且完全地將形狀不穩定之樹脂成形品的毛邊從該毛邊之根部切除。

本發明之毛邊移除系統係具備：樹脂成形機；第1機構，係從該樹脂成形機取出工件，並將該工件移載至工件承載夾具；毛邊移除裝置，係去除經移載至前述工件承載夾具之工件的毛邊；及第2機構，係從前述工件承載夾具取出經移除該毛邊後之工件；前述毛邊移除裝置係在使切除器刀刃振動之同時沿著毛邊之根部饋送該切除器刀刃以切除毛邊之機構，而前述切除器刀刃係具備對應毛邊之根部的切除刀刃部、及對應前述工件之面部之並未構成切除刀刃的倣形部，且具備：彈壓機構，係將前述切除器刀刃以浮動狀態朝毛邊之根部彈壓；及加振部，藉由超音波使前述切除器刀刃朝預定方向振動。

本發明係在切除器刀刃之倣形部抵接於工件之面部的狀態下，藉由切除刀刃部切除毛邊，藉此，抑制因毛邊移除而新產生之毛邊(2次毛邊)的發生，而無須進行用以去除2次毛邊的手工作業。因此，在本發明之樹脂成形機中容許某種程度之毛邊的產生。一般而言，在樹脂成形機中，毛邊之產生會造成問題，而期望儘可能不會產生毛邊的模具，因該模具之規格雖會造成昂貴之成形機，但本發明中因可抑制2次毛邊的產生，所以使用廉價之成形機即可達成毛邊移除之完全自動化。

再者，在使切除器刀刃振動之同時沿著工件的毛邊之根部饋送該切除器刀刃以切除毛邊之毛邊移除裝置中，前述切除器刀刃係具備對應毛邊之根部的切除刀刃部、及對應前述工件之面部之並未構成切除刀刃的倣形部，且具備：彈壓機構，係將前述切除器刀刃以浮動狀態朝毛邊之根部彈壓；及加振部，係藉由超音波使前述切除器刀刃朝預定方向振動。

在本發明中，由於彈壓機構係將前述切除器刀刃以浮動狀態朝毛邊之根部彈壓，且加振部係藉由超音波使前述切除器刀刃朝預定方向振動，因此切除器刀刃係在倣形部抵接於工件之面部的狀態下，藉由切除刀刃部切除毛邊，藉此，抑制因毛邊移除而新產生之毛邊(2次毛邊)的發生，而無須進行用以去除2次毛邊的手工作業，可達成毛邊移除之完全自動化。

再者，在切除工件之毛邊的毛邊移除裝置之切除器刀刃中，具備對應毛邊之根部的切除刀刃部、及對應前述工件之面部之並未構成切除刀刃的倣形部，而前述切除刀刃部之刀刃的前端位置係設為與構成前述倣形部之倣形面相同之位置、或相較於倣形面離開前述工件之位置。

依據上述構成，由於切除刀刃部之刀刃的前端位置係設為與構成前述倣形部之倣形面相同位置、或相較於倣形面離開前述工件之位置，因此可抑制因切除刀刃部侵入材料而造成刀刃之折損等的發生。

根據本發明，由於彈壓機構係將前述切除器刀刃以浮動狀態朝毛邊之根部彈壓，且加振部係藉由超音波使切除器刀刃朝預定方向振動，因此切除器刀刃係在倣形部抵接於工件之面部的狀態下，藉由切除刀刃部切除毛邊，藉此抑制2次毛邊的發生，而無須進行用以去除2次毛邊的手工作業，可達成毛邊移除之完全自動化。再者，在使切除器刀刃振動之同時沿著毛邊之根部饋送該切除器刀刃以切除毛邊時，可抑制因切除刀刃部侵入材料而造成刀刃之折損等的發生，可延長切除刀刃之壽命，並使毛邊移除裝置之運轉率提升。

1‧‧‧毛邊移除裝置

3‧‧‧支持體

4‧‧‧滑動台裝置

4a‧‧‧固定部

4b、4c‧‧‧支持部

4d‧‧‧軸

4e‧‧‧擋止件

4f、4g‧‧‧氣體供給口

5‧‧‧滑動部

6‧‧‧超音波振動器保持具

6a、6b‧‧‧保持部

7、7A‧‧‧超音波振動器

7a‧‧‧圓柱部

7b‧‧‧線材

10、10I、30、40、50、60、70、70X‧‧‧切除器刀刃

10A、30A、40A、50A、60A、70A‧‧‧切除刀刃部

10A1、30A1、70A1、70A2、70A3‧‧‧刀刃

10A2、30A2‧‧‧平整部

10B1‧‧‧R曲面部

10B、30B、40B、50B、60B、70B1、70B2、70B3‧‧‧倣形部

10C、30C、40C、50C、60C、70C‧‧‧切除器刀刃本體部

10F、30F‧‧‧前端面

10R‧‧‧後端面

30B1‧‧‧斜面部

26‧‧‧壁部

71A‧‧‧第1端面

72B‧‧‧第2端面

71D1、71D2‧‧‧刀刃70X之面

81‧‧‧搖動臂底座

81a‧‧‧支持片

82‧‧‧軸承部

83‧‧‧搖動超音波振動子保持具

83a、83b‧‧‧保持部

84‧‧‧線圏彈簧機構

85‧‧‧配重器

100‧‧‧毛邊移除系統

101‧‧‧樹脂成形機

103‧‧‧多關節機器人

103A至103F‧‧‧6軸關節

103G‧‧‧臂前端部

105‧‧‧工件承載機構

107‧‧‧毛邊排出輸送帶

109‧‧‧完成品排出輸送帶

110‧‧‧機構台

111‧‧‧螺栓

112‧‧‧工件承載夾具

112A‧‧‧工件承載部

112B‧‧‧吸氣口

112C‧‧‧軟管

112D‧‧‧支持台

121‧‧‧接合線

123A、123B、125A、125B‧‧‧面部

124A、124B‧‧‧山部

124C‧‧‧谷部

125‧‧‧溝部

130‧‧‧工件

131‧‧‧完成品

132‧‧‧毛邊

133‧‧‧漏斗

140‧‧‧機構部

141‧‧‧基部

142‧‧‧保持具

143‧‧‧手部

144‧‧‧吸附襯墊部

Hr‧‧‧毛邊切除高度

第1圖係顯示毛邊移除系統之一實施形態的斜視圖。

第2圖係顯示工件之毛邊移除動作的斜視圖。

第3圖係顯示工件承載夾具之部分的斜視圖。

第4圖係顯示毛邊移除前之工件形狀之一例的斜視圖。

第5圖係顯示毛邊移除後之工件形狀之一例的斜視圖。

第6圖係顯示毛邊移除裝置之一實施形態的前視圖。

第7圖係顯示切除器刀刃之安裝部分的側視圖。

第8圖係將工件之毛邊移除動作放大顯示的斜視圖。

第9圖係第1實施形態之切除器刀刃之前端部分的剖視圖。

第10圖係第1實施形態之切除器刀刃之前端部分的剖視圖。

第11圖係第2實施形態之切除器刀刃之前端部分的剖視圖。

第12圖係第2實施形態之切除器刀刃之前端部分的剖視圖。

第13圖係毛邊移除動作時之第3實施形態之切除器刀刃的安裝部分之放大斜視圖。

第14圖係毛邊移除動作時之第4實施形態之切除器刀刃的安裝部分之放大斜視圖。

第15圖係第5實施形態之切除器刀刃安裝部分之放大斜視圖。

第16圖係第6實施形態之切除器刀刃安裝部分之放大斜視圖。

第17圖係第7實施形態之切除器刀刃安裝部分之放大斜視圖。

第18圖係第8實施形態之切除器刀刃安裝部分之放大斜視圖。

第19圖係第9實施形態之臂前端部之放大說明圖。

第20圖係第10實施形態之臂前端部之放大說明圖。

以下，根據圖式說明本發明之一實施形態。

第1圖係顯示毛邊去除系統的一實施形態。

本實施形態之毛邊移除系統100係具有：無法完全抑制樹脂成形時之毛邊的發生，即所謂的泛用型之油壓式等樹脂成形機101；在臂前端部具有工件把持裝置及毛邊移除裝置的6軸垂直之多關節機器人103；承載毛邊移除前之工件130(參照第4圖)之工件承載機構105；將經去除之毛邊132排出至系統外的毛邊排出輸送帶107；將作為毛邊移除後之完成品的工件131(參照第5圖)排出至系統外的完成品排出輸送帶109。

多關節機器人103具有6軸關節103A至103F，在最前端之關節103F的臂前端部103G安裝有將工件把持裝置及毛邊移除裝置一體化的機構部140。

該機構部140係如第2圖所示，具備：安裝在臂前端部103G之圓柱狀的基部141；與該基部141相連之大致ㄇ字形的保持具142；配置在該保持具142之第1面的工件把持用之手部143；及配置在該保持具142之第2面的工件吸附用的吸附襯墊部144；吸附襯墊部144係經由連接軟管(未圖示)連接在真空源。工件把持用之手部143係藉由氣壓缸(未圖示)而動作。

在保持具142之第3面(圖中之下面)安裝有毛邊移除裝置1，在其前端固定有平口刀之切除器刀刃10，以切除器刀刃10去除工件承載機構105上之工件130的毛邊132。

工件承載機構105係具備機構台110及以複數個螺栓111連結在機構台110的工件承載夾具112，如第3圖所示，在工件承載夾具112之上部的工件承載部112A嵌合工件130之凹部以載置工件130。該工件130係以從實線落入至虛線之位置的方式載置在工件承載部112A。在工件承載部112A形成有吸附用之吸氣口112B，吸氣口112B係經由連接軟管112C連接至真空源，在將工件130載置於工件承載部112A時藉由吸引來固定工件130。工件承載部112A之形狀係依工件130之凹部形狀或產生於工件之毛邊形狀等來決定，而設定為至少能以切除器刀刃10去除產生在工件130之毛邊的形狀，亦即不會阻礙切除器刀刃10進行毛邊去除動作的形狀。

工件承載部112A係具有支持台112D，於因樹脂成形機101的換模等而改變了要成形的工件形狀時，從支持台112D將上面一體地更換為具有對應工件形狀之工作承載部112A的不同工件承載夾具112。在本毛邊移除系統100係以更換工件承載夾具120來改變工作安排，以謀求縮短工件安排時間。

第6圖係顯示毛邊移除裝置1。

毛邊移除裝置1係如上所述安裝在保持具142之第3面(圖中之下表面)。毛邊移除裝置1具有固定在第3面的支持體3，在支持體3固定有氣體驅動型之滑動台裝置4。滑動台裝置4具備：固定於支持體3之固定部4a；固定於固定部4a之兩端的支持部4b、4c；設置在各支持部4b、4c間的軸4d；及自由滑動在軸4d上之滑動部5。該滑動部5係朝預定之直線方向(箭頭X方向)自由往復移動，該直線方向係為可將平口刀之切除器刀刃10的下表面推壓至工件的方向。4e為擋止件。在一方之支持部4b設有氣體供給口4f，在另一方之支持部4c設有氣體排出口4g，在氣體供給口4f連接有用以調整供給氣體之壓力的壓力調整器(未圖示)。

在滑動部5安裝有超音波振動器保持具6之一端。在超音波振動器保持具6之另一端形成有形成為半環狀之保持部6a，在該保持部6a與另一半環狀之保持部6b之間夾持有超音波振動器7之圓柱部7a，藉由以螺栓連結各保持部6a、6b間，而在超音波振動器保持具6之另一端安裝超音波振動器7。如第7圖所示超音波振動器7之前端係固定有切除器刀刃10。在超音波振動器7經由線材7b(參照第6圖)連接有超音波單元(未圖示)，由該超音波單元驅動，對應超音波振動器7之振動，切除器刀刃10係朝與切除器刀刃10之饋送方向(箭頭B方向)大致正交之方向(箭頭C方向)進行超音波振動。在本構成中，上述滑動部5係恆常地利用來自氣體供給口4f之氣體壓力朝右方彈壓至抵接於第6圖中右方的擋止件4e，當切除器刀刃10抵接於工件而作用有因反作用力而產生的負載時，依據該負載之程度，滑動部5會抵抗上述氣體壓力而朝圖中左方滑動於軸4d上，藉此切除器刀刃10係相對於工件呈浮動狀態。滑動範圍係由圖中左方之擋止件4e所限制。滑動台裝置4係構成浮動機構，毛邊移除裝置1前端之切除器刀刃10係朝箭頭A方向自由移動，亦即相對於後述之工件(樹脂成形品)呈浮動狀態。

第8圖係顯示毛邊移除動作時之切除器刀刃10。

切除器刀刃10係在前端側具有切除器刀刃本體部10C，該切除器刀刃本體部10C具有前端面10F及後端面10R。後端面10R係與超音波振動器7之延長線大致平行地延伸，前端面10F係從與饋送方向B相交成直角的超音波振動器7之延長線以後退角ψ後退。切除器刀刃10係藉由銲接或螺固之任一種方式來固定在超音波振動器7。切除器刀刃10係抵接在形成於屬於工件130之樹脂成形品(例如看護用床零件、影印機零件、工具箱、保溫樹脂盒、汽車用擾流板、汽車用遮陽板、汽車用中柱、汽車用內裝片等)之例如接合線121的毛邊132之基部(根部)。在切除器刀刃10之前端面10F具備有：對應毛邊132之根部之例如寬度W為數mm左右之切除刀刃部10A；及對應工件130之各面部123A、 123B之並未構成切除刀刃的曲面狀之倣形部10B。切除刀刃部10A之寬度W一般為0.6至1mm左右，但亦可依形成於工件之毛邊的形狀等適當地變更。

第9圖係包含切除器刀刃之切除刀刃部10A的剖視圖。

在切除器刀刃10之前端面10F形成有對應工件130之各面部123A、123B之並未構成切除刀刃的曲面狀之倣形部10B，在該倣形部10B之下部側具備剖面呈R曲面的R曲面部10B1。

形成於切除刀刃部10A(陰影所示之部分)之最前端部的刀刃10A1係設定在相當於毛邊切除高度Hr之高度位置，並且以使刀刃10A1之前端部位在包含倣形部10B之R曲面部10B1的曲面、或比倣形部10B之R曲面部10B1更位於內側(R曲面部之曲率中心側)的方式形成。

因此，即使在倣形部10B如何抵接於工件之狀態下，且如樹脂零件形狀不穩定時或切除形成為曲面形狀之毛邊時，也不會有切除器刀刃10過度侵入材料之情形，且可抑制刀刃折損等缺失之發生。

從切除刀刃部10A之刀刃10A1朝與切除器刀刃10之饋送方向(箭頭B方向)相反之方向略深入之部分形成有平整部10A2。平整部10A2係呈以依存於滑動部5中之氣體壓力之平衡的大致一定壓力接合於工件130之狀態。藉此，平整部10A2係將由切除刀刃部10A所切剩之毛邊132的基部予以推壓至工件130側，並使工件130之接合線121附近平滑地平整化。

關於如線之細毛邊(即所謂之線毛邊)，可利用以平整部10A2進行平整時之摩擦熱來抑制該線毛邊之產生。

再者，構成為切除器刀刃本體部10C之比平整部10A2更深入之部分的切除器刀刃本體部10C之下表面10C1係能以形成若干之角度θ之方式從工件130離開，切除器刀刃10之後端面10R係形成從工件130完全離開之狀態。

結果，切除器刀刃10中與工件130接觸之部分係僅為相當於平整部10A2之部分，可防止切除刀刃部10A或倣形部10B因與其他部分碰撞而浮起。

第10圖係顯示其他實施形態。

在本實施形態中，形成於切除刀刃部10A(陰影所示之部分)之最前端部的刀刃10A1之前端部係延出至形成於切除器刀刃10之前端部10F的倣形部10B之R曲面部10B1與切除器刀刃本體部10C之下面相交的位置為止。亦即，與上述實施形態相比較，刀刃10A1之前端部係朝切除器刀刃10之與饋送方向(箭頭B方向)相反之方向後退至倣形部10B之R曲面部10B1與切除器刀刃本體部10C之下表面相交之位置為止。

在本構成之切除刀刃部10A中，刀刃10A1之前端部的位置係與切除器刀刃本體部10C之下表面一致，因此該刀刃10A1之前端部會深入毛邊132之根部，而可從根部去除毛邊132。

此外，即使在倣形部10B如何抵接於工件之狀態下，且如樹脂零件形狀不穩定時或切除形成為曲面形狀之毛邊時，也不會有切除器刀刃10過度侵入材料之情形，且可抑制刀刃折損等缺失之發生。

切除刀刃部10A之刀刃10A1之下表面係與切除器刀刃本體部10C之下表面一致而延伸，且在該下表面形成有平整部10A2。平整部10A2係呈以依存於滑動部5中之氣體壓力之平衡的大致一定壓力接觸於工件130之狀態。藉此，平整部10A2係將由切除刀刃部10A所切剩之毛邊132的基部予以推壓至工件130側，並使工件130之接合線121附近平滑地平整化。

接著，說明毛邊移除加工動作。

毛邊移除裝置1之動作時，例如操作者實際地一次乃至多次使多關節機器人103之臂部動作，並進行記憶相當於臂部之移動路徑的路徑資訊的直接教學(direct teaching)。或者，採用以下手法，即利用路徑自動產生系統，並利用以CAD系統等設計系統作成之形狀資訊自動地產生路徑資訊。然而，由直接教學或路徑自動產生系統所得之路徑資訊，在實際之毛邊移除對象的工件130偏差大時，在毛邊移除動作中並不一定相對於各工件130為正確之路徑。

相對於此，本實施形態之毛邊移除裝置1係具有上述浮動機構，以比預定略高之推壓力將切除器刀刃10推壓至工件而可進行毛邊移除，且進行倣形控制，因此幾乎不需要對於教導位置之修正。因此，可謀求實質加工時間的縮短。

在本毛邊移除系統100中，如第1圖所示，多關節機器人103係依直接教學，利用第2圖所示之手部143從樹脂成形機101取出毛邊移除前之工件(樹脂成形品)130，並將該工件移載至工件承載機構105。接著，多關節機器人103係利用第2圖所示之毛邊移除裝置1的切除器刀刃10，去除工件承載機構105上之工件130的毛邊132。此時，工件130係可列擧例如樹脂製工具箱、樹脂保溫盒、影印機用樹脂零件、汽車用樹脂零件等。

針對該種工件，多關節機器人103係沿著對應毛邊之產生部位的毛邊移除路徑，以使臂前端部103G之切除器刀刃10的方向、驅動方向最適化之方式控制6軸關節103A至103F之動作。

此時，臂前端部103G之滑動部5當然係相對於工件130呈浮動狀態。

在本實施形態中，根據由直接教學等所得之路徑資訊驅動臂前端部103G時，控制施加於氣體供給口4f之壓力，並以預定之壓力將切除器刀刃10推壓至工件130。而且，施加在氣體供給口之壓力係可依切除器刀刃10之姿勢而自動切換，不論切除器刀刃10之姿勢為何恆常地皆為一定。

在此狀態下，安裝在超音波振動器保持具6之超音波振動器7被驅動，一邊以例如振幅30至50μm左右使切除器刀刃10振動，一邊使倣形部10B沿著工件130之各面部123A、123B 移動，並沿著形成於工件130之接合線(相當於毛邊移除路徑)的毛邊之根部饋送切除器刀刃10並切除毛邊，同時使切除後之面平整化。

根據本實施形態，無須使用昂貴之控制裝置或工件定位裝置，且不會使刀刃侵入該樹脂成形品本體，即可從根部去除形狀不穩定之樹脂成形品的毛邊。

最後，多關節機器人103係利用第2圖所示之吸附襯墊部144從工件承載機構105取出該毛邊移除後之工件131，並排出至完成品排出輸送帶109上，通過該輸送帶109排出至系統外。再者，毛邊移除裝置1所去除之毛邊132係經由傾斜之漏斗133，排出至毛邊排出輸送帶107上，而排出至系統外。

在本實施形態中，於毛邊移除裝置1中，毛邊去除後可製作出完全無2次毛邊之完成品131。

因此，不需要以習知所進行之手工作業來去除2次毛邊的作業，可實現毛邊移除系統之完全自動化，並謀求成形品成本之減低。再者，在謀求完全自動化後，由於容許起因於樹脂成形機1之毛邊的產生，因此可使用習知形式之泛用樹脂成形機，而不需要昂貴之成形機，藉此亦可減低成形品成本。

再者，雖參照第6圖，說明了對一方之供給口4f供給氣體之一實施形態，但作為其他實施形態亦可對各支持部4b、4c之各供給口4f、4g同時供給氣體，並保持各氣體壓力間之平衡而可進行獨立控制，藉此構成浮動機構。此時，亦可將例如電動氣動式(electropneumatic)調整器(未圖示)等連接至各供給口4f、4g，並在各供給口4f、4g連續地控制供給至各供給口4f、4g的氣體壓力。

在本構成中，在工具重量因例如工具姿勢而成為負荷時，係以抵消該工具重量之方式進行控制。在進行多關節機器人103之直接教學時，對電腦同時輸入工具姿勢相關之資料，在進行毛邊移除動作時，根據來自該電腦之電氣信號，控制電動氣動式調整器(未圖示)，連續地控制氣體壓力即可。

根據以上方式，在工具重量因例如工具姿勢而成為負荷時，為了抵消該工具重量，可依工具姿勢來自動調整供給至各氣體供給口4f、4g的壓力。

(第2實施形態)

接著，說明切除器刀刃10之第2實施形態。

該切除器刀刃10係如第11圖所示，具有相當於第1實施形態之前端面10F的前端面30F及未圖示之後端面，並且具備對應毛邊132根部之例如寬度數mm左右的切除刀刃部30A、對應工件130之各面部123A、123B(參照第8圖)之並未構成切除刀刃的曲面狀之倣形部30B、及切除器刀刃本體部30C。倣形部30B係在其下部具備斜面部30B1，形成於切除刀刃部30A之最前端部的刀刃30A1係設定在相當於毛邊切除高度Hr之高度位置，並且以使刀刃30A1之前端部位在包含倣形部30B之斜面部30B1的平面之方式形成。在本構成中，即使在倣形部30B以任何的方式抵接在工件的狀態，或者，如樹脂零件形狀不穩定時或切除形成為曲面形狀之毛邊時，也不會有切除器刀刃30過度侵入材料之情形，且可抑制刀刃折損等缺失之發生。

再者，與第1實施形態同樣地，從切除刀刃部30A 之刀刃30A1，在切除器刀刃30之朝與饋送方向(箭頭B方向)相反之方向略深入之部分形成有平整部30A2。該平整部30A2係呈以依存於滑動部5中之氣體壓力之平衡的大致一定壓力接觸於工件130之狀態，並將由切除刀刃部30A所切剩之毛邊132的基部予以推壓至工件130側，並使工件130之接合線121附近平滑地平整化。

再者，構成為切除器刀刃本體部30C之比平整部30A2更深入之部分的切除器刀刃本體部30C之下表面係能以形成若干之角度θ之方式從工件130離開，切除器刀刃30之後端面(未圖示)係形成從工件130完全離開之狀態，與第1實施形態同樣地，可防止在進行毛邊移除動作時摩擦阻力過度增加，並且可謀求消除毛邊移除作業時之負荷、乃至消耗電力之減低。

第12圖係顯示其他實施形態。

在本實施形態中，形成於切除刀刃部30A(陰影所示之部分)之最前端部的刀刃30A1之前端部係延出至形成於切除器刀刃30之前端部30F的倣形部30B之斜面部30B1與切除器刀刃本體部30C之下表面相交的位置為止而成終端。亦即，與上述實施形態相比較，刀刃30A1之前端部係朝切除器刀刃30之與饋送方向(箭頭B方向)相反之方向後退至倣形部30B之斜面部30B1與切除器刀刃本體部30C之下表面相交之位置為止。

在本構成之切除刀刃部30A中，刀刃30A1之前端部的位置係與切除器刀刃本體部30C之下表面一致，因此該刀刃30A1之前端部會深入毛邊132之根部，而可從根部去除毛邊132。

此外，即使在倣形部30B如何抵接於工件之狀態下，且如樹脂零件形狀不穩定時或切除形成為曲面形狀之毛邊時，也不會有切除器刀刃30過度侵入材料之情形，且可抑制刀刃折損等缺失之發生。

切除刀刃部30A之刀刃30A1之下表面係與切除器刀刃本體部30C之下表面一致而延伸，且在該下表面形成有平整部30A2。平整部30A2係呈以依存於滑動部5中之氣體壓力之平衡的大致一定壓力接觸於工件130之狀態。藉此，平整部30A2係將由切除刀刃部30A所切剩之毛邊132的基部推壓至工件130側，並使工件130之接合線121附近平滑地平整化。

關於如線之細毛邊(即所謂之線毛邊)，可藉由以平整部30A2進行平整時之摩擦熱來抑制毛邊之產生。

再者，構成為切除器刀刃本體部30C之比平整部30A2更深入之部分的切除器刀刃本體部30C之下表面30C1係能以形成若干之角度θ之方式從工件130離開，切除器刀刃30之後端面30R係形成從工件130完全離開之狀態。

結果，切除器刀刃30中與工件130接觸之部分係僅為相當於平整部30A2之部分，可防止切除刀刃部30A或倣形部30B因與其他部分碰撞而浮起。

(第3實施形態)

該切除器刀刃40係如第13圖所示，與形成於接合線121之毛邊132的基部(根部)抵接，該接合線121係位在包夾於工件130之山部124A、124B間的谷部124C。在切除器刀刃40之前端側具備有：對應毛邊132之根部而突設之寬度數mm左右的切除刀刃部40A；對應工件130之山部124A或山部124B(第13圖中為山部124B)之並未構成切除刀刃的曲面狀之倣形部40B；及切除器刀刃本體部40C。本第3實施形態之切除器刀刃40係在倣形部40B可滑動地抵接於山部124B之狀態下，切除器刀刃本體部40C會越過山部124B，且切除刀刃部40A與形成於谷部124C的毛邊132抵接。

在本實施形態中，與上述第1實施形態同樣地，以預定壓力將切除器刀刃40推壓至工件130，同時將安裝在超音波振動器保持具6之超音波振動器7予以驅動，一邊使切除器刀刃40振動，一邊使倣形部40B沿著山部124B滑動。藉此，並沿著形成於工件130之接合線(相當於毛邊移除路徑)的毛邊之根部饋送切除器刀刃40並切除毛邊，同時使切除後之面平滑地平整化。在第3實施形態中，不會使刀刃侵入該樹脂成形品本體，即可從根部去除形成於形狀不穩定之樹脂成形品之谷部的毛邊。

(第4實施形態)

該切除器刀刃10I係如第14圖所示，具備有：對應毛邊132之根部而突設之寬度數mm左右的切除刀刃部10A；對應工件130之面部123B之並未構成切除刀刃的曲面狀之倣形部10B；及切除器刀刃本體部10C。切除刀刃部10A係形成於切除器刀刃10I之前端，與第1實施形態相比較，在其前端並未存在倣形部。第4實施形態係適用在工件130具有與毛邊132之形成部平行的壁部26之情形。切除器刀刃10I之切除刀刃部10A係與形成在具有壁部26之工件130之接合線121的毛邊132之基部(根部)抵接，以去除毛邊132。本切除器刀刃10I之動作係與第1實施形態相同，即使工件130具有壁部26時，亦不會使刀刃侵入該樹脂成形品本體，即可從根部去除形成於形狀不穩定之樹脂成形品之谷部的毛邊。

(第5實施形態)

如第15圖所示，在超音波振動器7A之前端固定有切除器刀刃50，該切除器刀刃50係隨著超音波振動器7A之扭轉振動，而沿著轉動軸X1朝箭頭C1方向轉動(扭轉超音波振動)。

在本第5實施形態中，切除器刀刃50具備有：對應毛邊132之根部之例如寬度數mm左右的切除刀刃部50A；對應工件130之溝部125的各面部125A、125B之並未構成切除刀刃的端面曲面狀之倣形部50B；及切除器刀刃本體部50C，切除刀刃部50A係與位於工件130之溝部125的接合線121之毛邊132的基部(根部)抵接。

切除刀刃部50A與倣形部50B之配置關係為與第1實施形態或第2實施形態相同的構成。

在本第5實施形態中，亦構成為：根據由直接教學或路徑自動產生系統所得之路徑資訊來驅動臂前端部103G時，控制施加於各氣體供給口之壓力，並以預定之壓力將切除器刀刃50推壓至工件130。

在此狀態下，驅動超音波振動器7A係一邊使切除器刀刃50轉動振動，一邊使倣形部50B沿著面部125A、125B滑動。藉此，沿著形成於工件130之接合線(相當於毛邊移除路徑)的毛邊132之根部饋送切除器刀刃50並切除毛邊，同時使切除後之面平滑地平整化。在不會使刀刃侵入該樹脂成形品本體之情形下，即可從根部去除形成於樹脂成形品之溝部的毛邊。

(第6實施形態)

第1至第4實施形態係朝超音波振動器之振動方向與切除器刀刃之饋送方向(箭頭B方向)大致正交之方向(箭頭C方向)進行超音波振動，但第6實施形態中，超音波振動器之振動方向係具有切除器刀刃之饋送方向(箭頭B方向)的成分。亦即，如第16圖所示，在超音波振動器7之前端固定有切除器刀刃60，該切除器刀刃60係依超音波振動器7的振動朝箭頭C2方向超音波振動(直線振動)。切除器刀刃60具備有：對應毛邊132之根部之例如寬度數mm左右的切除刀刃部60A；對應工件130之溝部125之各面部125A、125B之並未構成切除刀刃的端面曲面狀之倣形部60B；及切除器刀刃本體部60C，切除刀刃部60A係與位於工件130之溝部125的接合線121之毛邊132的基部(根部)抵接。切除刀刃部60A與倣形部60B之配置關係為與第1實施形態或第2實施形態相同的構成。

在本第6實施形態中，亦構成為：根據由直接教學或路徑自動產生系統所得之路徑資訊來驅動臂前端部103G時，控制施加於各氣體供給口之壓力，並以預定之壓力將切除器刀刃60推壓至工件130。在此狀態下，驅動超音波振動器7，一邊使切除器刀刃60振動，一邊使倣形部60B沿著面部125A、125B滑動。藉此，沿著形成於工件130之接合線(相當於毛邊移除路徑)的毛邊132之根部朝箭頭B方向饋出切除器刀刃60並切除毛邊，同時使切除後之面平整化。根據本第6實施形態，在不會使刀刃侵入該樹脂成形品本體之情形下，即可從根部去除形成於樹脂成形品之溝部的毛邊。

(第7實施形態)

以上各實施形態係在切除器刀刃設有1個切除刀刃部時之實施形態，但本第7實施形態係在切除器刀刃設有複數個(在本第7實施形態中為2個)之切除刀刃部。如第17圖所示，在超音波振動器7之前端固定有切除器刀刃70，該切除器刀刃70係隨著超音波振動器7之振動，朝切除器刀刃70之與饋送方向(箭頭B1方向或箭頭B2方向)大致正交之方向(箭頭C方向)進行超音波振動。在超音波振動器7連接有數百W消耗電力之超音波單元(未圖示)，並以該超音波單元驅動。

切除器刀刃70係具有第1端面71A及第2端面72B，在第1端面71A側設置有：對應未圖示之毛邊根部之例如寬度數mm左右的第1切除刀刃部70A1；及對應工件130之各面部之並未構成切除刀刃的曲面狀之第1倣形部70B1。並且，在切除器刀刃70之第2端面71B側設置有：對應未圖示之毛邊根部之例如寬度數mm左右的第2切除刀刃部70A2；及對應工件130之各面部之並未構成切除刀刃的曲面狀之第2倣形部70B2。此外，切除器刀刃70係具備切除器刀刃本體部70C。

在本構成中，以預定之壓力將切除器刀刃70推壓至工件，並且驅動超音波振動器7，一邊使切除器刀刃70振動，一邊使倣形部70B1或倣形部70B2沿著工件之各面部朝饋送方向B1或饋送方向B2移動，而沿著形成於工件之接合線(相當於毛邊移除路徑)的毛邊根部饋送切除器刀刃70並切除毛邊，同時使切除後之面平滑地平整化。根據本第7實施形態，在不會使刀刃侵入該樹脂成形品本體之情形下，即可從根部去除樹脂成形品之毛邊。

在該切除器刀刃70中，饋送方向之切換係比只具有1個切除刀刃部時更容易進行，而可實現加工時間之縮短化及路徑資訊之簡單化。

再者，雖係針對在切除器刀刃設置2個切除刀刃部之情形進行說明，但亦可設置3個以上。

(第8實施形態)

上述第7實施形態係採用在同一面上朝相反方向(饋送方向B1、B2)直接饋送切除器刀刃之構成，但在本第8實施形態可切換饋送方向，亦可切換倣形面。如第18圖所示，在超音波振動器7之前端固定有切除器刀刃70X，該切除器刀刃70X係隨著超音波振動器7之振動，朝切除器刀刃70X之與饋送方向(箭頭B1方向或箭頭B2方向)大致正交之方向(箭頭C方向)進行超音波振動。在超音波振動器7連接有數百W消耗電力之超音波單元(未圖示)，並以該超音波單元驅動。

切除器刀刃70X係具有第1端面71A及第2端面72B，在第1端面71A側設置有：對應未圖示之毛邊根部之例如寬度數mm左右的第1切除刀刃部70A1；及對應工件之各面部之並未構成切除刀刃的曲面狀之第1倣形部70B1。並且，在切除器刀刃70X之面71D1側(第18圖中下面側)設置有第1切除刀刃部70A1之刀刃。

在切除器刀刃70之第2端面71B側設置有：對應未圖示之毛邊之根部之例如寬度數mm左右的第2切除刀刃部70A3；及對應工件之各面部之並未構成切除刀刃的曲面狀之第2倣形部70B3，在切除器刀刃70X之面71D2側(第18圖中上面側)設置有第2切除刀刃部70A3之刀刃。切除器刀刃70係具備切除器刀刃本體部70C。

在本構成中，以預定之壓力將切除器刀刃70推壓至工件，並且驅動超音波振動器7，一邊使切除器刀刃70X振動，一邊使倣形部70B1或倣形部70B3沿著工件之各面部朝饋送方向B1或饋送方向B2移動。亦即，沿著形成於工件之接合線(相當於毛邊移除路徑)的毛邊根部將切除器刀刃70X朝饋送方向B1予以饋送時，使倣形部70B1或倣形部70B3沿著工件之各面部，並利用第1切除刀刃部70A1切除毛邊，同時使切除後之面平滑地平整化。再者，沿著形成於工件之接合線(相當於毛邊移除路徑)的毛邊根部將切除器刀刃70X朝饋送方向B2予以饋送時，使倣形部70B3沿著工件之各面部，並利用第2切除刀刃部70A3切除毛邊，同時使切除後之面平整化。

根據本第8實施形態，在不會使刀刃侵入該樹脂成形品本體之情形下，即可從根部去除形狀不穩定之樹脂成形品的毛邊。藉由該切除器刀刃70X，在如環狀之工件等具有3次元形狀之情形中，饋送方向之切換係比只具有1個切除刀刃部時更容易進行，而可實現加工時間之縮短化及路徑資訊之簡單化。

(第9實施形態)

第19圖係顯示第9實施形態。

在本實施形態中，在臂前端部103G直接安裝有搖動臂底座81，在搖動臂底座81之支持片81a，經由構成搖動軸承部82之軸82a可搖動地安裝有搖動超音波振動器保持具83之一端。在搖動超音波振動器保持具83之另一端形成有形成為半環狀之保持部83a，在該保持部83a與其他半環狀之保持部83b之間，夾持有超音波振動器7之圓柱部7a，藉由以螺栓連結各保持部83a、83b，而在搖動超音波振動器保持具83之另一端安裝有超音波振動器7。而且，搖動臂底座81與搖動超音波振動器保持具83之保持部83a之間係藉由線圏彈簧機構84相連結。線圏彈簧機構84平常時係以其全長來維持圖示之狀態，當切除器刀刃10以軸82a為中心朝逆時針方向(推壓至工件之方向)搖動時伸張全長，當切除器刀刃10以軸82a為中心朝順時針方向(從工件離開之方向)搖動時收縮全長，並阻止箭頭A2方向之搖動，限制切除器刀刃10之搖動範圍，同時確保該切除器刀刃10之浮動狀態。

根據本第9實施形態，與第1實施形態相比較，儘管為更簡易之構成，亦可在以預定之壓力範圍將切除器刀刃10推壓至工件之狀態下，進行倣形動作。

(第10實施形態)

在第10實施形態中，如第20圖所示，在第9實施形態附加配重器(counterweight)85而構成。

配重器85係一體地安裝在搖動超音波振動器保持具83，使軸82a之旋轉與該搖動超音波振動器保持具83一體地朝箭頭A3方向自由搖動。配重器85之配重部85a的重量係設定為與搖動超音波振動器保持具83、超音波振動器7及切除器刀刃10(詳細而言為比軸82a更位於第20圖中左側的構件)之總重量相等，且具有抵消例如水平驅動臂前端部103G時之該切除器刀刃10側的旋轉力矩的功能。

根據本實施形態，與第9實施形態相比較，即使水平驅動臂前端部103G時，在將推壓至工件之推壓力設為預定範圍內的狀態下，即可進行倣形動作。

如以上之說明，根據各實施形態，不使用昂貴之控制裝置及工件定位裝置，且在不會使刀刃侵入該樹脂成形品本體之情形下，即可將形狀不穩定之樹脂成形品的毛邊從根部去除。再者，由於可乾淨地去除毛邊，因此可抑制粉塵之產生，並獲得容易處理之毛邊的切屑，且可將消耗電力抑制為較低。且毛邊之切削口變得好看，而使製品價值提升。工件為樹脂成形品時，從比較大之毛邊至線毛邊皆可對應，只要為可使切除器刀刃到達之形狀，則即使是3次元形狀之內面亦可適用。

以上係根據一實施形態說明本發明，但本發明並非限定於此。雖以樹脂成形品作為工件加以說明，但並未限定於此，即使為鋁等金屬成形品亦可同樣地適用。再者，切除器刀刃雖採用單臂構造，但亦能以彈簧等支持切除器刀刃之前端，以不會妨礙切除器刀刃之振動的方式作成為雙臂構造。