ゴム成形体のスリット加工装置及びゴム成形体のスリット加工方法
【課題】高い精度でスリットの加工ができるゴム成形体のスリット加工装置及びゴム成形体のスリット加工方法を提供する。
【解決手段】本発明にかかるゴム成形体１０のスリット加工装置１は、ゴム成形体１０の成形に用いられ、かつ、スリット加工時における前記ゴム成形体１０の保持具として用いられる金型例えば中板９を固定する固定部８と、前記中板９に保持された前記ゴム成形体１０に対向配置されたスリット加工刃２０と、前記スリット加工刃２０を前記ゴム成形体１０に対し進退移動して前記ゴム成形体１０にスリット１７を形成するスリット加工刃移動機構２２と、を有する。
【解決手段】本発明にかかるゴム成形体１０のスリット加工装置１は、ゴム成形体１０の成形に用いられ、かつ、スリット加工時における前記ゴム成形体１０の保持具として用いられる金型例えば中板９を固定する固定部８と、前記中板９に保持された前記ゴム成形体１０に対向配置されたスリット加工刃２０と、前記スリット加工刃２０を前記ゴム成形体１０に対し進退移動して前記ゴム成形体１０にスリット１７を形成するスリット加工刃移動機構２２と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム成形体のスリット加工装置及びゴム成形体のスリット加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のブレーキ液のリザーバタンクの蓋に用いられるダイヤフラムなどのゴム成形体へのスリット加工とその検査とをほとんど同時に行うことができる装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような装置では、ゴム成形体を移送用ロボットでひとつずつ加工検査部へ移送していた。
【０００３】
スリットが形成されたゴム成形体としては、前記ダイヤフラム以外にも医療用に用いられる逆止弁、いわゆる医療用混注ゴムがある（例えば、特許文献２及び特許文献３参照）。医療用混注ゴムは、点滴などの輸液回路において、主ラインの医療用チューブ（送液路）を流れる液体に注射器などから薬液を混注する場合や、医療用チューブを流れる液体を採取する場合などに用いられる医療用コネクタの逆止弁である。このような医療用混注ゴムは、医療用に用いられる部品であるため、例えばスリットの形状やスリットの位置などに高い精度が要求されている。
【０００４】
しかしながら、従来のスリット加工と検査を行なう装置では、ゴム成形体をひとつずつ加工検査部へ移送するため、装置が複雑化し、高価なものとなっていた。
【特許文献１】特開平１１−２５４３９０号公報
【特許文献２】特開平１０−１１８１７８号公報
【特許文献３】特開２００６−４３３５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の目的は、高い精度でスリットの加工ができるゴム成形体のスリット加工装置及びゴム成形体のスリット加工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、本発明にかかるゴム成形体のスリット加工装置は、ゴム成形体の成形に用いられ、かつ、スリット加工時における前記ゴム成形体の保持具として用いられる金型を固定する固定部と、
前記金型に保持された前記ゴム成形体に対向配置されたスリット加工刃と、
前記スリット加工刃を前記ゴム成形体に対し進退移動して前記ゴム成形体にスリットを形成するスリット加工刃移動機構と、
を有する。
【０００７】
本発明にかかるゴム成形体のスリット加工装置によれば、ゴム成形体が金型に保持されたままなので、金型をスリット加工装置の固定部に固定するだけで、スリット加工装置におけるゴム成形体の位置決めが可能となる。したがって、本発明にかかるゴム成形体のスリット加工装置によれば、複雑で高価な位置決め用ロボットを用いることなくゴム成形体をスリット加工装置へ移送することができる。
【０００８】
本発明にかかるゴム成形体のスリット加工装置において、
前記固定部は、前記金型を加熱する加熱機構を有することができる。
【０００９】
このような構成とすることで、金型温度を所定の温度に設定することができ、金型の温度変化、特に成形温度からの降温による金型の収縮を制御し、固定部に対するゴム成形体の位置変化を防止することができる。
【００１０】
本発明にかかるゴム成形体のスリット加工装置において、
前記固定部を移動させる固定部移動機構をさらに有し、
前記金型には複数の前記ゴム成形体が保持され、
前記固定部移動機構は、複数の前記ゴム成形体を前記スリット加工刃に対向するスリット加工位置へ順次移動させる機構であることができる。
【００１１】
このような構成とすることで、金型を固定部に一度固定するだけで複数のゴム成形体の全てを一度に位置決めすることができる。
【００１２】
本発明にかかるゴム成形体のスリット加工装置において、
前記ゴム成形体に対し進退移動し、前記ゴム成形体の一部と接触して前記ゴム成形体と前記スリット加工刃との位置決めを行なう位置決め機構をさらに有することができる。
【００１３】
このような構成とすることで、ゴム成形体をスリット加工刃に対してさらに正確に位置決めすることができる。
【００１４】
本発明にかかるゴム成形体のスリット加工装置において、
前記スリット加工刃に隣設した検査装置を有し、
前記検査装置は、前記固定部移動機構によって前記検査装置の対向位置に配置された前記ゴム成形体の前記スリットを検査することができる。
【００１５】
このような構成とすることで、スリット加工と同じ位置決め状態で検査を行うことができ、検査装置用に別途位置決め用の機構を必要とせず、精度の高い検査を行うことができる。
【００１６】
本発明にかかるゴム成形体のスリット加工装置において、
前記ゴム成形体は、医療用混注ゴムであることができる。
【００１７】
このような構成とすることで、高い精度が要求される医療用混注ゴムであっても、高い精度で所望のスリットを形成することができる。
【００１８】
本発明にかかるゴム成形体のスリット加工方法は、
ゴム成形体を金型内で成形する成形工程と、
前記成形工程で成形された前記ゴム成形体を前記金型の一部で保持したままスリット加工するスリット加工工程と、
を含む。
【００１９】
本発明にかかるゴム成形体のスリット加工方法によれば、ゴム成形体を金型の一部で保持したままスリット加工するので、ゴム成形体単体を保持して移送させるような複雑で高価な位置決め用ロボットを用いることなく、ゴム成形体をスリット加工位置へと移送することができる。
【００２０】
本発明にかかるゴム成形体のスリット加工方法において、
前記成形工程で成形された前記ゴム成形体を前記金型の一部で保持したままスリット加工装置へ搬送する搬送工程と、
前記スリット加工装置に搬送された前記金型の一部を所定温度に加熱する加熱工程と、
をさらに含み、
前記スリット加工工程は、前記搬送工程後であって前記加熱工程中に行なうことができる。
【００２１】
このような構成とすることで、金型の一部を所定温度に加熱することができるため、金型の一部の温度変化、特に成形温度からの降温による金型の一部の収縮を抑え、固定部に対するゴム成形体の位置変化を防止することができる。また、加熱工程中にスリット加工工程を行なうことで、ゴム成形体の位置がほとんど変化しない状態でスリット加工を行うことができる。
【００２２】
本発明にかかるゴム成形体のスリット加工方法において、
前記スリット加工工程は、前記ゴム成形体に対しスリット加工刃と位置決め部とを移動させて前記位置決め部を前記ゴム成形体の一部と接触させ、前記ゴム成形体と前記スリット加工刃との位置決めを行なった後に前記スリット加工刃で前記スリットを加工することができる。
【００２３】
このような構成とすることで、ゴム成形体をスリット加工刃に対してさらに正確に位置決めすることができる。
【００２４】
本発明にかかるゴム成形体のスリット加工方法において、
前記ゴム成形体は、医療用混注ゴムであることができる。
【００２５】
このような構成とすることで、高い精度が要求される医療用混注ゴムであっても、高い精度で所望のスリットを形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００２７】
図１は、ゴム成形体１０を模式的に示す正面図である。図２は、ゴム成形体１０を模式的に示す平面図である。図３は、図２のゴム成形体１０のＩＩＩ−ＩＩＩ’縦断面図である。図４は、金型９０を模式的に示す平面図である。図５は、図４の金型９０のＶ−Ｖ’縦断面図である。図６は、スリット検査装置３を含むスリット加工装置１を模式的に示す正面図である。図７は、スリット加工装置１を模式的に示す縦断面図である。図８は、スリット検査装置３を含むスリット加工装置１を模式的に示す平面図である。図９は、スリット加工機構２を模式的に示す拡大縦断面図である。図１０は、スリット検査装置３の一部を模式的に示す拡大縦断面図である。図１１は、撮影機構３０によって撮影されたスリット形成部１３を模式的に示す平面図である。図１２は、スリット形成部１３にオイルを滴下する工程を模式的に示す側面図である。図１３は、スリット形成部１３にオイルを馴染ませる工程を模式的に示す側面図である。
【００２８】
本発明の実施形態にかかるゴム成形体１０のスリット加工装置１は、ゴム成形体１０の成形に用いられ、かつ、スリット加工時における前記ゴム成形体１０の保持具として用いられる金型例えば中板９を固定する固定部８と、前記中板９に保持された前記ゴム成形体１０に対向配置されたスリット加工刃２０と、前記スリット加工刃２０を前記ゴム成形体１０に対し進退移動して前記ゴム成形体１０にスリット１７を形成するスリット加工刃移動機構２２と、を有する。
【００２９】
本発明の実施形態にかかるゴム成形体１０のスリット加工方法は、ゴム成形体１０を金型９０内で成形する成形工程と、前記成形工程で成形された前記ゴム成形体１０を前記金型９０の一部である中板９で保持したままスリット加工するスリット加工工程と、を含む。
【００３０】
１．ゴム成形体
まず、本発明の実施形態にかかるスリット加工装置１で用いるゴム成形体１０について図１〜図３を用いて説明する。ゴム成形体１０は、内部に中空部１８を有する略円柱状の胴部１４と、胴部１４の上端で閉塞する円錐台形の頭部１２と、胴部１４の下端で開口する底部１６と、を有する。頭部１２の頂部には平坦な略円形のスリット形成部１３が形成され、胴部１４の中ほどには胴部１４の外周にそって帯状に括れたくびれ部１５が形成されている。スリット形成部１３には、スリット形成部１３を貫通して中空部１８へ連通する一本の直線のスリット１７が形成されている。スリット１７は、通常、密着状態にある。
【００３１】
本実施の形態にかかるゴム成形体１０は、医療用混注ゴムとして用いることができる。医療用混注ゴムとしても用いられるゴム成形体１０は、例えば、図示しない医療用コネクタの挿入ポートに固定される。医療用コネクタは、例えば、医療用チューブを両端に接続する円筒状であって、この円筒状の中間部分に注射器を挿入するための挿入ポートが突出している。そして、医療用チューブを流れる液体に注射器から別の液体を混注する際に、ゴム成形体１０のスリット１７を押し開いて注射器を差し込む。したがって、注射器を差し込まない状態にあっては、スリット１７は密着状態を保ち、医療用チューブを流れる液体がスリット１７から漏れることはない。
【００３２】
ゴム成形体１０を構成する材料としては、例えば天然ゴム、シリコーンゴムやニトリルゴムなどの合成ゴム、或いは熱可塑性エラストマーなどを採用することができる。特に、ゴム成形体１０が医療用混注ゴムである場合には、イソプレンゴム（ＩＲ）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、シリコーンゴム（Ｑ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）などを好適に用いることができる。
【００３３】
２．ゴム成形体の金型
図４及び図５に示すように、ゴム成形体１０は、ゴムの種類に応じて所定温度に加熱された金型９０内で成形される。金型９０は、図示しないゴム成形機に取り付けられ、上型であるポット９２及びプランジャー９４と、中型である中板９と、下型９６と、を組み合わせて構成されるプランジャ・ポット方式の金型である。ゴム成形体１０を成形するためのキャビティ９８は、プランジャー９４及び中板９を組み合わせることで形成されるキャビティ面９５と、下型９６に固定されたコアピン９７と、によって形成される。金型９０は図示しないゴム成形機にセットされ、原料ゴム例えばシリコーンゴムがポット９２とプランジャー９４との間に投入され、加圧されることでプランジャー９４に形成されたゲート９３からキャビティ９８内へ注入されて複数（例えば１５個×７列＝１０５個）のゴム成形体１０が同時成形される。本実施の形態においては、成形された複数のゴム成形体１０は、金型から完全に離型されず、金型の一部である中板９に保持されたままポット９２、プランジャー９４及び下型９６から離型される。そして、複数のゴム成形体１０を保持したまま中板９をゴム成形機から取り外し、中板９はスリット加工装置１へと搬送される。中板９は、スリット加工装置１において、スリット１７の加工時におけるゴム成形体１０の保持具として用いられる。なお、本実施の形態においては、ゴム成形体１０の成形に圧縮注入型方式を採用したためプランジャー・ポット方式の金型９０を説明したが、金型の一部でゴム成形体１０を保持したままゴム成形機から取り外すことができるものであればこれに限らず、例えば、圧縮プレス成形用の圧縮三枚型方式の金型であってもよく、また、他の方式の金型であってもよい。
【００３４】
３．スリット加工装置
図６〜図１３に示すように、スリット検査装置３を含むスリット加工装置１は、ゴム成形体１０のスリット１７の加工及び検査に用いられる。スリット加工装置１は、機台７内に第１押圧部駆動機構３８が設けられ、機台７上に中板９の移動スペースを確保して架設された取付枠７０にスリット加工機構２と、スリット検査装置３と、オイル付着機構４と、第２押圧機構５と、が隣接して設けられている。機台７上には、ゴム成形体１０を保持したままの中板９を固定する固定部８と、固定部８を移動させる固定部移動機構８０と、が配置されている。スリット加工装置１の各機構は、制御部６によって制御されている。制御部６にはディスプレイ６２が接続されている。
【００３５】
スリット加工機構２は、中板９に保持されたゴム成形体１０に対向配置されたスリット加工刃２０と、スリット加工刃２０をゴム成形体１０に対し進退移動してゴム成形体１０にスリット１７を形成するスリット加工刃移動機構２２と、スリット加工刃移動機構２２によってスリット加工刃２０と共にゴム成形体１０に対し進退移動し、ゴム成形体１０の一部と接触してゴム成形体１０とスリット加工刃２０との位置決めを行なう位置決め機構２４と、を有する。スリット加工刃移動機構２２は、スリット加工刃２０及び位置決め機構２４をゴム成形体１０に対し進退させるものであれば、エアシリンダや油圧シリンダであってもよいし、電動モータによるボールネジ機構であってもよい。
【００３６】
図９に示すように、スリット加工刃２０は、中空円筒状のスリット加工刃固定部２３内に固定され、位置決め機構２４はスリット加工刃固定部２３内でゴム成形体１０側へ付勢部材であるスプリング２６によって常時付勢されている。位置決め機構２４は、略円筒状であって、そのゴム成形体１０側の先端はゴム成形体１０の円錐台形状の頭部１２の側壁にほぼ合致する円形の内周面を有する位置決め部２５を有している。スリット加工刃２０の先端は尖っており、スリット加工刃２０を下降させることで、ゴム成形体１０のスリット形成部１３の所定の位置に突き刺さり、貫通してスリット１７を成形する。
【００３７】
固定部移動機構８０は、複数のゴム成形体１０が保持されたままの中板９を固定部８と共に機台７上の水平面上を移動させ、ゴム成形体１０をスリット加工機構２、スリット検査装置３、オイル付着機構４及び第２押圧機構５の下方位置へと順次配置させる。したがって、中板９とゴム成形体１０との位置関係は成形されたままの状態なので、中板９を固定部８の所定位置に固定するだけでゴム成形体１０をスリット加工装置１の所定位置に容易に配置することができる。図６〜図８に示すように、固定部移動機構８０は、機台７上にＹ方向に沿って延びる２本の第１のレール８４４及び第１の固定部移動アクチュエータ８４と、第１の固定部移動アクチュエータ８４と第１の連結部材８４０によって連結され、かつ、ガイド８４６によって第１のレール８４４に案内された板状の第１の移動部材８４２と、第１の移動部材８４２上に設置されたＹ方向と直交するＸ方向に延びる２本の第２のレール８６４及び第２の固定部移動アクチュエータ８６と、第２の固定部移動アクチュエータ８６と第２の連結部材８６０によって連結され、かつ、ガイド８６６によって第２のレール８６４に案内された板状の第２の移動部材８６２と、第２の移動部材８６２上に固定された固定部８と、を有する。したがって、固定部８を第２の固定部移動アクチュエータ８６によって移動させることで、固定部８に固定された中板９をスリット加工機構２、スリット検査装置３、オイル付着機構４及び第２押圧機構５が並ぶＸ方向へ順次水平移動させることができる。また、固定部８を第１の固定部移動アクチュエータ８４によって移動させることで、固定部８に固定された中板９をＹ方向へ水平移動させることができる。なお、第１の固定部移動アクチュエータ８４及び第２の固定部移動アクチュエータ８６は、電動モータによるボールねじ機構である。
【００３８】
固定部８は、図示しないゴム成形機から搬送されてきた中板９を所定位置に固定する図示しない固定部と、中板９を加熱する加熱機構８２と、を有し、中板８の温度を所定温度に保つことができる。加熱機構８２によって、中板９が放冷して中板９が収縮するのを防止することで、中板９に保持された複数のゴム成形体１０の位置、特に隣接間隔が変化してしまうことを防止する。なお、固定部移動機構８０の移動距離は、所定温度に加熱された中板９におけるゴム成形体１０の隣接間隔に合わせて予め制御部６に設定されている。
【００３９】
スリット検査装置３は、スリット加工機構２に隣接して配置されている。スリット検査装置３は、取付枠７０に配置された撮影機構３０と、固定部８の下方からゴム成形体１０に対し昇降する第１押圧部３４と、を有する。なお、スリット検査装置３の詳細については、後述する。
【００４０】
オイル付着機構４は、スリット検査装置３に隣接して取付枠７０に固定配置されている。オイル付着機構４は、ゴム成形体１０のスリット形成部１３にオイルを滴下するものであって、オイルが充填された容器４０が容器移動機構４２によって昇降移動可能に保持されている。容器４０の先端に設けられた滴下部４４は、ゴム成形体１０側に向けられて配置され、スリット形成部に対してオイルを一定量ずつ滴下するようにディスペンサー６４によって制御されている。
【００４１】
第２押圧機構５は、オイル付着機構４に隣接して取付枠７０に固定配置されている。第２押圧機構５は、棒状の第２押圧部５０と、第２押圧部５０を昇降する第２押圧部駆動機構５２と、を有する。図１２及び図１３に示すように、オイル付着機構４の滴下部４４からスリット形成部１３に滴下されたオイル４６は、第２押圧機構５で第２押圧部５０が下降してスリット１７を多少押し開くことでスリット形成部１３とオイル４６が馴染むと共に、オイル４６の一部はスリット１７内に染み込む。このように、オイル４６をスリット１７内に染み込ませることで、スリット１７が密着状態のまま固着してしまうことを防止する。
【００４２】
４．スリット検査装置
スリット検査装置３について詳細に説明する。スリット検査装置３は、スリット加工機構２に隣設し、スリット加工刃２０によってスリット１７が形成されたゴム成形体１０を固定部移動機構８０によってスリット検査装置３の対向位置に配置させた状態で、スリット１７を検査する。スリット検査装置３は、ゴム成形体１０のスリット形成部１３に形成されたスリット１７を押し広げる第１押圧部３４と、第１押圧部３４をスリット１７に対し進退移動させる第１押圧部駆動機構３８と、第１押圧部３４によって押し広げられたスリット１７を撮影する撮影機構３０と、撮影機構３０によって撮影されたスリット１７の画像データからスリット１７の良否判定を行なう判定機構６０と、スリット形成部１３と撮影機構３０との間に配置された照射機構３２と、を含む。撮影機構３０は、取付枠７０に固定された例えばＣＣＤカメラであり、照射機構３２に設けられた複数のＬＥＤ３３の発光によってスリット１７を照射した状態で撮影する。撮影機構３０で撮影された画像データは制御部６の判定機構６０へと送られて、スリット１７の寸法やスリット１７の有無などの良否判定が行なわれる。また、判定機構６０における判定結果は、制御部６に接続されたディスプレイ６２に表示される。
【００４３】
図１０には、スリット検査装置３の各機構の配置をわかりやすく説明するために各機構の間隔を短くして表示されている。スリット検査装置３は、ゴム成形体１０の上方に照射機構３２及び撮影機構３０が配置され、ゴム成形体１０の下方に第１押圧部３４が配置されている。照射機構３２のＬＥＤ３３は、撮影機構３０がスリット１７を撮影することを妨げないように配置されている。第１押圧部３４は、その先端の縦断面が円弧状に形成された棒状部材であって、ガイド部３５及びスプリング３６と共に第１押圧部駆動機構３８によってスリット１７に対して昇降する。第１押圧部駆動機構３８によって上昇した第１押圧部３４は、ゴム成形体１０の底部１６を通って中空部１８へと進入し、スリット１７を中空部１８側から押し広げながらスリット１７にその先端が挿入される。
【００４４】
図１１に示されるように、スリット１７は、第１押圧部３４によって押し広げられることによってその形状が確実に撮影される。このように撮影機構３０によって撮影されたスリット形成部１３及びスリット１７の画像データは、判定機構６０によってスリットの有無やスリット寸法、例えばスリットの幅Ｗ、ゴム成形体１０の外周からスリット端部までのＸ方向の距離ＸＬ，ＸＲ、ゴム成形体１０の外周からスリット１７中心までのＹ方向の距離ＹＬ，ＹＲなどを計測し、判定機構６０に予め設定された判定基準値と照らし合わせて良否判定を行が行なわれる。例えば、画像データから計測された距離ＸＬ，ＸＲは、スリット１７のＸ方向のズレを判定することができ、また距離ＹＬ，ＹＲは、スリット１７のＹ方向のズレを判定することができる。判定機構６０による良否判定結果は、各ゴム成形体１０の画像データと共にディスプレイ６２に表示される。また、例えば、良否判定結果のディスプレイ６２への表示は、中板９に保持された全てのゴム成形体１０を模式的に複数の円形としてディスプレイ６２に一覧表示し、良否判定された良品に対応する円形についてはディスプレイ６２に緑色で表示され、不良品に対応する円形ついてはディスプレイ６２に赤色で表示されてもよい。このようにディスプレイ６２に表示することで、操作者はディスプレイ６２に表示された複数の円形と中板９に保持された複数のゴム成形体１０との位置を視覚的に比較して、どのゴム成形体１０が不良品と判定されたかを容易に判別することができ、全てのゴム成形体１０の検査後、不良品を確実に取り除くことができるため好ましい。
【００４５】
５．スリット加工方法
次に、ゴム成形体１０をスリット加工装置１を用いてスリット１７を加工するスリット加工方法について説明する。スリット加工方法は、図示しないゴム成形機でゴム成形体１０を金型９０内で成形する成形工程と、この成形工程で成形されたゴム成形体１０を金型９０の一部である中板９で保持したままスリット１７を加工するスリット加工工程と、を含む。また、スリット加工方法は、成形工程で成形されたゴム成形体１０を中板９で保持したままスリット加工装置１へ搬送する搬送工程と、スリット加工装置１に搬送された中板９を所定温度に加熱する加熱工程と、をさらに含み、スリット加工工程は、搬送工程後であって加熱工程中に行なわれることが好ましい。そして、スリット加工方法の実施後、ゴム成形体１０に対しスリット検査方法が実施される。
【００４６】
ゴム成形体１０の成形工程は、図４及び図５に示される金型９０を図示しないゴム成形機に取り付け、ポット９２とプランジャー９４との間に原料ゴムを投入し、ポット９２をプランジャー９４に対し加圧することで原料ゴムをゲート９３を介してキャビティ９８内へ注入させ、所定時間加熱・加圧した後、中板９に対しポット９２、プランジャー９４及び下型９６を型開する。ゴム成形機から取り出された中板９には、成形されたゴム成形体１０のくびれ部１５が中板９のキャビティ面９５に保持されている。そして、搬送工程は、ゴム成形体１０を保持したままの中板９をスリット加工装置１へ例えば操作者が迅速に搬送する。
【００４７】
スリット加工装置１に搬送された中板９は、固定部移動機構８０によって原点位置に配置された固定部８上に固定され、固定部８の加熱機構８２によって所定温度に加熱される。加熱工程は、中板９が固定部８に固定されている間、つまり、スリット加工方法の各工程及びスリット検査方法の各工程の間継続され、中板９の温度変化による寸法変化を防止し、中板９に保持された複数のゴム成形体１０の間隔が変化することを防止する。
【００４８】
スリット加工装置１へと搬送されてきた中板９は、例えば、まず、図８における左手前端のゴム成形体１０をスリット加工機構２の下方であってスリット加工刃２０に対向するスリット加工位置へ移動させる。そして、スリット加工が終わったゴム成形体１０は、第２の固定部移動アクチュエータ８６によって例えばＸ方向左側へ移動してスリット検査装置３、オイル付着機構４及び第２押圧部移動機構５の下方位置へと順次間欠移動して、スリット検査方法などが実施され、スリット加工機構２の下方へはスリット１７が加工されていないゴム成形体１０が順次移動されてくる。このようにして、図８における手前側のゴム成形体１０の列のスリット加工工程からオイル馴染ませ工程までが終わると、第１の固定部移動アクチュエータ８４によって中板９をＹ方向手前側へ１列分移動させて同様に一連の工程を実施し、全ての列のゴム成形体１０のスリット加工工程及びスリット検査方法を順次実施する。
【００４９】
なお、スリット加工工程は、図９に詳細に示すように、スリット加工刃移動機構２２によってゴム成形体１０に対しスリット加工刃２０と位置決め機構２４とを移動させ、位置決め部２５をゴム成形体１０の一部例えば頭部１２の側壁と接触させ、ゴム成形体１０とスリット加工刃２０との位置決めを行なった後、位置決め機構２４が中板９の上面と接触して下降が規制されるとスプリング２６を圧縮しながらスリット加工刃２０がさらに下降し、スリット形成部１３を貫通してスリット１７を加工する。
【００５０】
６．スリット検査方法
スリット検査方法は、スリット加工機構２でスリット１７が加工され、スリット検査装置３の対向位置に配置されたゴム成形体１０に対して順次実施される。まず、第１のスリット検査工程として、スリット加工方法によってスリット１７が形成されたスリット形成部１３を撮影機構３０によって撮影し、撮影されたスリット形成部１３の外観の画像データを判定機構６０で解析して良否判定を行なう。この良否判定において、例えば、スリット形成部１３の外観不良と判断されたゴム成形体１０は、不良品として制御部６に記憶され、ディスプレイ６２に画像データと共に赤く表示される。次に、第２のスリット検査工程として、ゴム成形体１０に対し第１押圧部３４を前進させ、第１押圧部３４でスリット１７を押し広げ、スリット１７が所定の形状に形成されていることを検査する。検査は、第１押圧部３４によって押し広げられたスリット１７を撮影機構３０によって撮影し、撮影された画像データを判定機構６０で解析してスリット形状の良否判定を行う。この良否判定において、例えば、スリット幅Ｗが予め設定された許容値よりも大きかった場合、このゴム成形体１０は不良品として制御部６に記憶され、ディスプレイ６２に画像データと共に赤く表示される。スリット１７は密着した状態のままでは撮影機構３０によって撮影された画像データで判別することが難しいが、このように第１押圧部３４によってスリット１７を広げた状態で撮影することでスリット１７の形状を容易に判別することができる。なお、スリット１７の撮影は、図１０に示すように、照射機構３２によってスリット１７を照射した状態で、撮影機構３０によって撮影する。
【００５１】
スリット検査装置３によって第１のスリット検査工程及び第２のスリット検査工程が終了したゴム成形体１０は、固定部移動機構８０によってＸ方向左側へ移動され、オイル付着機構４の下方位置に配置されてオイル付着工程が順次実施される。オイル付着工程は、まず、容器移動機構４２によってオイルが充填された容器４０がゴム成形体１０に対して下降移動し、容器４０の先端の滴下部４４がスリット１７の上方で停止する。次に、ディスペンサー６４によって適量のオイル４６がスリット形成部１３上に滴下される。そして、容器４０は、容器移動機構４２によって上方へ移動してオイル付着工程が完了する。しかし、オイル４６は、このままではスリット形成部１３上にオイル４６が付着しただけであり、スリット１７内にはほとんど染み込んでいない。
【００５２】
スリット形成部１３上にオイル４６が付着したゴム成形体１０は、固定部移動機構８０によってＸ方向左側へさらに移動され、第２押圧機構５の下方位置に配置されてオイル馴染ませ工程が順次実施される。オイル馴染ませ工程は、棒状の第２押圧部５０を第２押圧部駆動機構５２によってスリット形成部１３を押圧させ、スリット１７を多少押し開くことでスリット形成部１３上のオイル４６がスリット１７内に染み込む。そして、第２押圧部５０を第２押圧部駆動機構５２によって上方へ移動してオイル馴染ませ工程が完了する。このように、オイル４６をスリット１７内に染み込ませることで、スリット１７が固着することを防止する。
【００５３】
中板９に保持された全てのゴム成形体１０のスリット加工工程、第１のスリット検査工程、第２のスリット検査工程、オイル付着工程およびオイル馴染ませ工程が終了すると、固定部移動機構８０によって固定部８を原点位置へ移動させ、操作者はディスプレイ６２に不良品として表示されているゴム成形体１０を取り除く。そして、固定部移動機構８０によって再度固定部８を移動させ、制御部６に記憶された不良品のゴム成形体１０が中板９から除去されていることを撮影機構３０の撮影によって判定機構６０が確認し、不良品が確実に除去されていることを確認する。不良品が除去されていない場合には同じ工程を繰り返して操作者が不良品を除去するまで行なわれる。そして、中板９に残った良品のゴム成形体１０を中板９から離型することで良品のゴム成形体１０のみを得ることができる。このように、ゴム成形体１０をスリット加工工程からオイル馴染ませ工程までを一貫して中板９に保持したまま実施することで、ゴム成形体１０それぞれをハンドリングする必要がなく、複雑な機構を用いることなく各工程での確実な位置決めを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】ゴム成形体１０を模式的に示す正面図である。
【図２】ゴム成形体１０を模式的に示す平面図である。
【図３】図２のゴム成形体１０のＩＩＩ−ＩＩＩ’縦断面図である。
【図４】金型９０を模式的に示す平面図である。
【図５】図４の金型９０のＶ−Ｖ’縦断面図である。
【図６】スリット検査装置３を含むスリット加工装置１を模式的に示す正面図である。
【図７】スリット加工装置１を模式的に示す縦断面図である。
【図８】スリット検査装置３を含むスリット加工装置１を模式的に示す平面図である。
【図９】スリット加工機構２を模式的に示す拡大縦断面図である。
【図１０】スリット検査装置３の一部を模式的に示す拡大縦断面図である。
【図１１】撮影機構３０によって撮影されたスリット形成部１３を模式的に示す平面図である。
【図１２】スリット形成部１３にオイルを滴下する工程を模式的に示す側面図である。
【図１３】スリット形成部１３にオイルを馴染ませる工程を模式的に示す側面図である。縦断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１ スリット加工装置
２ スリット加工機構
３ スリット検査装置
４ オイル付着機構
５ 第２押圧機構
６ 制御部
７ 機台
８ 固定部
９ 中板
１０ ゴム成形体
１２ 頭部
１３ スリット形成部
１４ 胴部
１５ くびれ部
１６ 底部
１７ スリット
１８ 中空部
２０ スリット加工刃
２２ スリット加工刃移動機構
２３ スリット加工刃固定部
２４ 位置決め機構
２５ 位置決め部
２６ スプリング
３０ 撮影機構
３２ 照射機構
３３ ＬＥＤ
３４ 第１押圧部
３５ ガイド部
３６ スプリング
３８ 第１押圧部駆動機構
４０ 容器
４２ 容器移動機構
４４ 滴下部
５０ 第２押圧部
５２ 第２押圧部駆動機構
６０ 判定機構
６２ ディスプレイ
６４ ディスペンサー
７０ 取付枠
８０ 固定部移動機構
８２ 加熱機構
８４ 第１の固定部移動アクチュエータ
８６ 第２の固定部移動アクチュエータ
９０ 金型
９２ ポット
９３ ゲート
９４ プランジャー
９５ キャビティ面
９６ 下型
９７ コアピン
９８ キャビティ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム成形体のスリット加工装置及びゴム成形体のスリット加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のブレーキ液のリザーバタンクの蓋に用いられるダイヤフラムなどのゴム成形体へのスリット加工とその検査とをほとんど同時に行うことができる装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような装置では、ゴム成形体を移送用ロボットでひとつずつ加工検査部へ移送していた。
【０００３】
スリットが形成されたゴム成形体としては、前記ダイヤフラム以外にも医療用に用いられる逆止弁、いわゆる医療用混注ゴムがある（例えば、特許文献２及び特許文献３参照）。医療用混注ゴムは、点滴などの輸液回路において、主ラインの医療用チューブ（送液路）を流れる液体に注射器などから薬液を混注する場合や、医療用チューブを流れる液体を採取する場合などに用いられる医療用コネクタの逆止弁である。このような医療用混注ゴムは、医療用に用いられる部品であるため、例えばスリットの形状やスリットの位置などに高い精度が要求されている。
【０００４】
しかしながら、従来のスリット加工と検査を行なう装置では、ゴム成形体をひとつずつ加工検査部へ移送するため、装置が複雑化し、高価なものとなっていた。
【特許文献１】特開平１１−２５４３９０号公報
【特許文献２】特開平１０−１１８１７８号公報
【特許文献３】特開２００６−４３３５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の目的は、高い精度でスリットの加工ができるゴム成形体のスリット加工装置及びゴム成形体のスリット加工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、本発明にかかるゴム成形体のスリット加工装置は、ゴム成形体の成形に用いられ、かつ、スリット加工時における前記ゴム成形体の保持具として用いられる金型を固定する固定部と、
前記金型に保持された前記ゴム成形体に対向配置されたスリット加工刃と、
前記スリット加工刃を前記ゴム成形体に対し進退移動して前記ゴム成形体にスリットを形成するスリット加工刃移動機構と、
を有する。
【０００７】
本発明にかかるゴム成形体のスリット加工装置によれば、ゴム成形体が金型に保持されたままなので、金型をスリット加工装置の固定部に固定するだけで、スリット加工装置におけるゴム成形体の位置決めが可能となる。したがって、本発明にかかるゴム成形体のスリット加工装置によれば、複雑で高価な位置決め用ロボットを用いることなくゴム成形体をスリット加工装置へ移送することができる。
【０００８】
本発明にかかるゴム成形体のスリット加工装置において、
前記固定部は、前記金型を加熱する加熱機構を有することができる。
【０００９】
このような構成とすることで、金型温度を所定の温度に設定することができ、金型の温度変化、特に成形温度からの降温による金型の収縮を制御し、固定部に対するゴム成形体の位置変化を防止することができる。
【００１０】
本発明にかかるゴム成形体のスリット加工装置において、
前記固定部を移動させる固定部移動機構をさらに有し、
前記金型には複数の前記ゴム成形体が保持され、
前記固定部移動機構は、複数の前記ゴム成形体を前記スリット加工刃に対向するスリット加工位置へ順次移動させる機構であることができる。
【００１１】
このような構成とすることで、金型を固定部に一度固定するだけで複数のゴム成形体の全てを一度に位置決めすることができる。
【００１２】
本発明にかかるゴム成形体のスリット加工装置において、
前記ゴム成形体に対し進退移動し、前記ゴム成形体の一部と接触して前記ゴム成形体と前記スリット加工刃との位置決めを行なう位置決め機構をさらに有することができる。
【００１３】
このような構成とすることで、ゴム成形体をスリット加工刃に対してさらに正確に位置決めすることができる。
【００１４】
本発明にかかるゴム成形体のスリット加工装置において、
前記スリット加工刃に隣設した検査装置を有し、
前記検査装置は、前記固定部移動機構によって前記検査装置の対向位置に配置された前記ゴム成形体の前記スリットを検査することができる。
【００１５】
このような構成とすることで、スリット加工と同じ位置決め状態で検査を行うことができ、検査装置用に別途位置決め用の機構を必要とせず、精度の高い検査を行うことができる。
【００１６】
本発明にかかるゴム成形体のスリット加工装置において、
前記ゴム成形体は、医療用混注ゴムであることができる。
【００１７】
このような構成とすることで、高い精度が要求される医療用混注ゴムであっても、高い精度で所望のスリットを形成することができる。
【００１８】
本発明にかかるゴム成形体のスリット加工方法は、
ゴム成形体を金型内で成形する成形工程と、
前記成形工程で成形された前記ゴム成形体を前記金型の一部で保持したままスリット加工するスリット加工工程と、
を含む。
【００１９】
本発明にかかるゴム成形体のスリット加工方法によれば、ゴム成形体を金型の一部で保持したままスリット加工するので、ゴム成形体単体を保持して移送させるような複雑で高価な位置決め用ロボットを用いることなく、ゴム成形体をスリット加工位置へと移送することができる。
【００２０】
本発明にかかるゴム成形体のスリット加工方法において、
前記成形工程で成形された前記ゴム成形体を前記金型の一部で保持したままスリット加工装置へ搬送する搬送工程と、
前記スリット加工装置に搬送された前記金型の一部を所定温度に加熱する加熱工程と、
をさらに含み、
前記スリット加工工程は、前記搬送工程後であって前記加熱工程中に行なうことができる。
【００２１】
このような構成とすることで、金型の一部を所定温度に加熱することができるため、金型の一部の温度変化、特に成形温度からの降温による金型の一部の収縮を抑え、固定部に対するゴム成形体の位置変化を防止することができる。また、加熱工程中にスリット加工工程を行なうことで、ゴム成形体の位置がほとんど変化しない状態でスリット加工を行うことができる。
【００２２】
本発明にかかるゴム成形体のスリット加工方法において、
前記スリット加工工程は、前記ゴム成形体に対しスリット加工刃と位置決め部とを移動させて前記位置決め部を前記ゴム成形体の一部と接触させ、前記ゴム成形体と前記スリット加工刃との位置決めを行なった後に前記スリット加工刃で前記スリットを加工することができる。
【００２３】
このような構成とすることで、ゴム成形体をスリット加工刃に対してさらに正確に位置決めすることができる。
【００２４】
本発明にかかるゴム成形体のスリット加工方法において、
前記ゴム成形体は、医療用混注ゴムであることができる。
【００２５】
このような構成とすることで、高い精度が要求される医療用混注ゴムであっても、高い精度で所望のスリットを形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００２７】
図１は、ゴム成形体１０を模式的に示す正面図である。図２は、ゴム成形体１０を模式的に示す平面図である。図３は、図２のゴム成形体１０のＩＩＩ−ＩＩＩ’縦断面図である。図４は、金型９０を模式的に示す平面図である。図５は、図４の金型９０のＶ−Ｖ’縦断面図である。図６は、スリット検査装置３を含むスリット加工装置１を模式的に示す正面図である。図７は、スリット加工装置１を模式的に示す縦断面図である。図８は、スリット検査装置３を含むスリット加工装置１を模式的に示す平面図である。図９は、スリット加工機構２を模式的に示す拡大縦断面図である。図１０は、スリット検査装置３の一部を模式的に示す拡大縦断面図である。図１１は、撮影機構３０によって撮影されたスリット形成部１３を模式的に示す平面図である。図１２は、スリット形成部１３にオイルを滴下する工程を模式的に示す側面図である。図１３は、スリット形成部１３にオイルを馴染ませる工程を模式的に示す側面図である。
【００２８】
本発明の実施形態にかかるゴム成形体１０のスリット加工装置１は、ゴム成形体１０の成形に用いられ、かつ、スリット加工時における前記ゴム成形体１０の保持具として用いられる金型例えば中板９を固定する固定部８と、前記中板９に保持された前記ゴム成形体１０に対向配置されたスリット加工刃２０と、前記スリット加工刃２０を前記ゴム成形体１０に対し進退移動して前記ゴム成形体１０にスリット１７を形成するスリット加工刃移動機構２２と、を有する。
【００２９】
本発明の実施形態にかかるゴム成形体１０のスリット加工方法は、ゴム成形体１０を金型９０内で成形する成形工程と、前記成形工程で成形された前記ゴム成形体１０を前記金型９０の一部である中板９で保持したままスリット加工するスリット加工工程と、を含む。
【００３０】
１．ゴム成形体
まず、本発明の実施形態にかかるスリット加工装置１で用いるゴム成形体１０について図１〜図３を用いて説明する。ゴム成形体１０は、内部に中空部１８を有する略円柱状の胴部１４と、胴部１４の上端で閉塞する円錐台形の頭部１２と、胴部１４の下端で開口する底部１６と、を有する。頭部１２の頂部には平坦な略円形のスリット形成部１３が形成され、胴部１４の中ほどには胴部１４の外周にそって帯状に括れたくびれ部１５が形成されている。スリット形成部１３には、スリット形成部１３を貫通して中空部１８へ連通する一本の直線のスリット１７が形成されている。スリット１７は、通常、密着状態にある。
【００３１】
本実施の形態にかかるゴム成形体１０は、医療用混注ゴムとして用いることができる。医療用混注ゴムとしても用いられるゴム成形体１０は、例えば、図示しない医療用コネクタの挿入ポートに固定される。医療用コネクタは、例えば、医療用チューブを両端に接続する円筒状であって、この円筒状の中間部分に注射器を挿入するための挿入ポートが突出している。そして、医療用チューブを流れる液体に注射器から別の液体を混注する際に、ゴム成形体１０のスリット１７を押し開いて注射器を差し込む。したがって、注射器を差し込まない状態にあっては、スリット１７は密着状態を保ち、医療用チューブを流れる液体がスリット１７から漏れることはない。
【００３２】
ゴム成形体１０を構成する材料としては、例えば天然ゴム、シリコーンゴムやニトリルゴムなどの合成ゴム、或いは熱可塑性エラストマーなどを採用することができる。特に、ゴム成形体１０が医療用混注ゴムである場合には、イソプレンゴム（ＩＲ）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、シリコーンゴム（Ｑ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）などを好適に用いることができる。
【００３３】
２．ゴム成形体の金型
図４及び図５に示すように、ゴム成形体１０は、ゴムの種類に応じて所定温度に加熱された金型９０内で成形される。金型９０は、図示しないゴム成形機に取り付けられ、上型であるポット９２及びプランジャー９４と、中型である中板９と、下型９６と、を組み合わせて構成されるプランジャ・ポット方式の金型である。ゴム成形体１０を成形するためのキャビティ９８は、プランジャー９４及び中板９を組み合わせることで形成されるキャビティ面９５と、下型９６に固定されたコアピン９７と、によって形成される。金型９０は図示しないゴム成形機にセットされ、原料ゴム例えばシリコーンゴムがポット９２とプランジャー９４との間に投入され、加圧されることでプランジャー９４に形成されたゲート９３からキャビティ９８内へ注入されて複数（例えば１５個×７列＝１０５個）のゴム成形体１０が同時成形される。本実施の形態においては、成形された複数のゴム成形体１０は、金型から完全に離型されず、金型の一部である中板９に保持されたままポット９２、プランジャー９４及び下型９６から離型される。そして、複数のゴム成形体１０を保持したまま中板９をゴム成形機から取り外し、中板９はスリット加工装置１へと搬送される。中板９は、スリット加工装置１において、スリット１７の加工時におけるゴム成形体１０の保持具として用いられる。なお、本実施の形態においては、ゴム成形体１０の成形に圧縮注入型方式を採用したためプランジャー・ポット方式の金型９０を説明したが、金型の一部でゴム成形体１０を保持したままゴム成形機から取り外すことができるものであればこれに限らず、例えば、圧縮プレス成形用の圧縮三枚型方式の金型であってもよく、また、他の方式の金型であってもよい。
【００３４】
３．スリット加工装置
図６〜図１３に示すように、スリット検査装置３を含むスリット加工装置１は、ゴム成形体１０のスリット１７の加工及び検査に用いられる。スリット加工装置１は、機台７内に第１押圧部駆動機構３８が設けられ、機台７上に中板９の移動スペースを確保して架設された取付枠７０にスリット加工機構２と、スリット検査装置３と、オイル付着機構４と、第２押圧機構５と、が隣接して設けられている。機台７上には、ゴム成形体１０を保持したままの中板９を固定する固定部８と、固定部８を移動させる固定部移動機構８０と、が配置されている。スリット加工装置１の各機構は、制御部６によって制御されている。制御部６にはディスプレイ６２が接続されている。
【００３５】
スリット加工機構２は、中板９に保持されたゴム成形体１０に対向配置されたスリット加工刃２０と、スリット加工刃２０をゴム成形体１０に対し進退移動してゴム成形体１０にスリット１７を形成するスリット加工刃移動機構２２と、スリット加工刃移動機構２２によってスリット加工刃２０と共にゴム成形体１０に対し進退移動し、ゴム成形体１０の一部と接触してゴム成形体１０とスリット加工刃２０との位置決めを行なう位置決め機構２４と、を有する。スリット加工刃移動機構２２は、スリット加工刃２０及び位置決め機構２４をゴム成形体１０に対し進退させるものであれば、エアシリンダや油圧シリンダであってもよいし、電動モータによるボールネジ機構であってもよい。
【００３６】
図９に示すように、スリット加工刃２０は、中空円筒状のスリット加工刃固定部２３内に固定され、位置決め機構２４はスリット加工刃固定部２３内でゴム成形体１０側へ付勢部材であるスプリング２６によって常時付勢されている。位置決め機構２４は、略円筒状であって、そのゴム成形体１０側の先端はゴム成形体１０の円錐台形状の頭部１２の側壁にほぼ合致する円形の内周面を有する位置決め部２５を有している。スリット加工刃２０の先端は尖っており、スリット加工刃２０を下降させることで、ゴム成形体１０のスリット形成部１３の所定の位置に突き刺さり、貫通してスリット１７を成形する。
【００３７】
固定部移動機構８０は、複数のゴム成形体１０が保持されたままの中板９を固定部８と共に機台７上の水平面上を移動させ、ゴム成形体１０をスリット加工機構２、スリット検査装置３、オイル付着機構４及び第２押圧機構５の下方位置へと順次配置させる。したがって、中板９とゴム成形体１０との位置関係は成形されたままの状態なので、中板９を固定部８の所定位置に固定するだけでゴム成形体１０をスリット加工装置１の所定位置に容易に配置することができる。図６〜図８に示すように、固定部移動機構８０は、機台７上にＹ方向に沿って延びる２本の第１のレール８４４及び第１の固定部移動アクチュエータ８４と、第１の固定部移動アクチュエータ８４と第１の連結部材８４０によって連結され、かつ、ガイド８４６によって第１のレール８４４に案内された板状の第１の移動部材８４２と、第１の移動部材８４２上に設置されたＹ方向と直交するＸ方向に延びる２本の第２のレール８６４及び第２の固定部移動アクチュエータ８６と、第２の固定部移動アクチュエータ８６と第２の連結部材８６０によって連結され、かつ、ガイド８６６によって第２のレール８６４に案内された板状の第２の移動部材８６２と、第２の移動部材８６２上に固定された固定部８と、を有する。したがって、固定部８を第２の固定部移動アクチュエータ８６によって移動させることで、固定部８に固定された中板９をスリット加工機構２、スリット検査装置３、オイル付着機構４及び第２押圧機構５が並ぶＸ方向へ順次水平移動させることができる。また、固定部８を第１の固定部移動アクチュエータ８４によって移動させることで、固定部８に固定された中板９をＹ方向へ水平移動させることができる。なお、第１の固定部移動アクチュエータ８４及び第２の固定部移動アクチュエータ８６は、電動モータによるボールねじ機構である。
【００３８】
固定部８は、図示しないゴム成形機から搬送されてきた中板９を所定位置に固定する図示しない固定部と、中板９を加熱する加熱機構８２と、を有し、中板８の温度を所定温度に保つことができる。加熱機構８２によって、中板９が放冷して中板９が収縮するのを防止することで、中板９に保持された複数のゴム成形体１０の位置、特に隣接間隔が変化してしまうことを防止する。なお、固定部移動機構８０の移動距離は、所定温度に加熱された中板９におけるゴム成形体１０の隣接間隔に合わせて予め制御部６に設定されている。
【００３９】
スリット検査装置３は、スリット加工機構２に隣接して配置されている。スリット検査装置３は、取付枠７０に配置された撮影機構３０と、固定部８の下方からゴム成形体１０に対し昇降する第１押圧部３４と、を有する。なお、スリット検査装置３の詳細については、後述する。
【００４０】
オイル付着機構４は、スリット検査装置３に隣接して取付枠７０に固定配置されている。オイル付着機構４は、ゴム成形体１０のスリット形成部１３にオイルを滴下するものであって、オイルが充填された容器４０が容器移動機構４２によって昇降移動可能に保持されている。容器４０の先端に設けられた滴下部４４は、ゴム成形体１０側に向けられて配置され、スリット形成部に対してオイルを一定量ずつ滴下するようにディスペンサー６４によって制御されている。
【００４１】
第２押圧機構５は、オイル付着機構４に隣接して取付枠７０に固定配置されている。第２押圧機構５は、棒状の第２押圧部５０と、第２押圧部５０を昇降する第２押圧部駆動機構５２と、を有する。図１２及び図１３に示すように、オイル付着機構４の滴下部４４からスリット形成部１３に滴下されたオイル４６は、第２押圧機構５で第２押圧部５０が下降してスリット１７を多少押し開くことでスリット形成部１３とオイル４６が馴染むと共に、オイル４６の一部はスリット１７内に染み込む。このように、オイル４６をスリット１７内に染み込ませることで、スリット１７が密着状態のまま固着してしまうことを防止する。
【００４２】
４．スリット検査装置
スリット検査装置３について詳細に説明する。スリット検査装置３は、スリット加工機構２に隣設し、スリット加工刃２０によってスリット１７が形成されたゴム成形体１０を固定部移動機構８０によってスリット検査装置３の対向位置に配置させた状態で、スリット１７を検査する。スリット検査装置３は、ゴム成形体１０のスリット形成部１３に形成されたスリット１７を押し広げる第１押圧部３４と、第１押圧部３４をスリット１７に対し進退移動させる第１押圧部駆動機構３８と、第１押圧部３４によって押し広げられたスリット１７を撮影する撮影機構３０と、撮影機構３０によって撮影されたスリット１７の画像データからスリット１７の良否判定を行なう判定機構６０と、スリット形成部１３と撮影機構３０との間に配置された照射機構３２と、を含む。撮影機構３０は、取付枠７０に固定された例えばＣＣＤカメラであり、照射機構３２に設けられた複数のＬＥＤ３３の発光によってスリット１７を照射した状態で撮影する。撮影機構３０で撮影された画像データは制御部６の判定機構６０へと送られて、スリット１７の寸法やスリット１７の有無などの良否判定が行なわれる。また、判定機構６０における判定結果は、制御部６に接続されたディスプレイ６２に表示される。
【００４３】
図１０には、スリット検査装置３の各機構の配置をわかりやすく説明するために各機構の間隔を短くして表示されている。スリット検査装置３は、ゴム成形体１０の上方に照射機構３２及び撮影機構３０が配置され、ゴム成形体１０の下方に第１押圧部３４が配置されている。照射機構３２のＬＥＤ３３は、撮影機構３０がスリット１７を撮影することを妨げないように配置されている。第１押圧部３４は、その先端の縦断面が円弧状に形成された棒状部材であって、ガイド部３５及びスプリング３６と共に第１押圧部駆動機構３８によってスリット１７に対して昇降する。第１押圧部駆動機構３８によって上昇した第１押圧部３４は、ゴム成形体１０の底部１６を通って中空部１８へと進入し、スリット１７を中空部１８側から押し広げながらスリット１７にその先端が挿入される。
【００４４】
図１１に示されるように、スリット１７は、第１押圧部３４によって押し広げられることによってその形状が確実に撮影される。このように撮影機構３０によって撮影されたスリット形成部１３及びスリット１７の画像データは、判定機構６０によってスリットの有無やスリット寸法、例えばスリットの幅Ｗ、ゴム成形体１０の外周からスリット端部までのＸ方向の距離ＸＬ，ＸＲ、ゴム成形体１０の外周からスリット１７中心までのＹ方向の距離ＹＬ，ＹＲなどを計測し、判定機構６０に予め設定された判定基準値と照らし合わせて良否判定を行が行なわれる。例えば、画像データから計測された距離ＸＬ，ＸＲは、スリット１７のＸ方向のズレを判定することができ、また距離ＹＬ，ＹＲは、スリット１７のＹ方向のズレを判定することができる。判定機構６０による良否判定結果は、各ゴム成形体１０の画像データと共にディスプレイ６２に表示される。また、例えば、良否判定結果のディスプレイ６２への表示は、中板９に保持された全てのゴム成形体１０を模式的に複数の円形としてディスプレイ６２に一覧表示し、良否判定された良品に対応する円形についてはディスプレイ６２に緑色で表示され、不良品に対応する円形ついてはディスプレイ６２に赤色で表示されてもよい。このようにディスプレイ６２に表示することで、操作者はディスプレイ６２に表示された複数の円形と中板９に保持された複数のゴム成形体１０との位置を視覚的に比較して、どのゴム成形体１０が不良品と判定されたかを容易に判別することができ、全てのゴム成形体１０の検査後、不良品を確実に取り除くことができるため好ましい。
【００４５】
５．スリット加工方法
次に、ゴム成形体１０をスリット加工装置１を用いてスリット１７を加工するスリット加工方法について説明する。スリット加工方法は、図示しないゴム成形機でゴム成形体１０を金型９０内で成形する成形工程と、この成形工程で成形されたゴム成形体１０を金型９０の一部である中板９で保持したままスリット１７を加工するスリット加工工程と、を含む。また、スリット加工方法は、成形工程で成形されたゴム成形体１０を中板９で保持したままスリット加工装置１へ搬送する搬送工程と、スリット加工装置１に搬送された中板９を所定温度に加熱する加熱工程と、をさらに含み、スリット加工工程は、搬送工程後であって加熱工程中に行なわれることが好ましい。そして、スリット加工方法の実施後、ゴム成形体１０に対しスリット検査方法が実施される。
【００４６】
ゴム成形体１０の成形工程は、図４及び図５に示される金型９０を図示しないゴム成形機に取り付け、ポット９２とプランジャー９４との間に原料ゴムを投入し、ポット９２をプランジャー９４に対し加圧することで原料ゴムをゲート９３を介してキャビティ９８内へ注入させ、所定時間加熱・加圧した後、中板９に対しポット９２、プランジャー９４及び下型９６を型開する。ゴム成形機から取り出された中板９には、成形されたゴム成形体１０のくびれ部１５が中板９のキャビティ面９５に保持されている。そして、搬送工程は、ゴム成形体１０を保持したままの中板９をスリット加工装置１へ例えば操作者が迅速に搬送する。
【００４７】
スリット加工装置１に搬送された中板９は、固定部移動機構８０によって原点位置に配置された固定部８上に固定され、固定部８の加熱機構８２によって所定温度に加熱される。加熱工程は、中板９が固定部８に固定されている間、つまり、スリット加工方法の各工程及びスリット検査方法の各工程の間継続され、中板９の温度変化による寸法変化を防止し、中板９に保持された複数のゴム成形体１０の間隔が変化することを防止する。
【００４８】
スリット加工装置１へと搬送されてきた中板９は、例えば、まず、図８における左手前端のゴム成形体１０をスリット加工機構２の下方であってスリット加工刃２０に対向するスリット加工位置へ移動させる。そして、スリット加工が終わったゴム成形体１０は、第２の固定部移動アクチュエータ８６によって例えばＸ方向左側へ移動してスリット検査装置３、オイル付着機構４及び第２押圧部移動機構５の下方位置へと順次間欠移動して、スリット検査方法などが実施され、スリット加工機構２の下方へはスリット１７が加工されていないゴム成形体１０が順次移動されてくる。このようにして、図８における手前側のゴム成形体１０の列のスリット加工工程からオイル馴染ませ工程までが終わると、第１の固定部移動アクチュエータ８４によって中板９をＹ方向手前側へ１列分移動させて同様に一連の工程を実施し、全ての列のゴム成形体１０のスリット加工工程及びスリット検査方法を順次実施する。
【００４９】
なお、スリット加工工程は、図９に詳細に示すように、スリット加工刃移動機構２２によってゴム成形体１０に対しスリット加工刃２０と位置決め機構２４とを移動させ、位置決め部２５をゴム成形体１０の一部例えば頭部１２の側壁と接触させ、ゴム成形体１０とスリット加工刃２０との位置決めを行なった後、位置決め機構２４が中板９の上面と接触して下降が規制されるとスプリング２６を圧縮しながらスリット加工刃２０がさらに下降し、スリット形成部１３を貫通してスリット１７を加工する。
【００５０】
６．スリット検査方法
スリット検査方法は、スリット加工機構２でスリット１７が加工され、スリット検査装置３の対向位置に配置されたゴム成形体１０に対して順次実施される。まず、第１のスリット検査工程として、スリット加工方法によってスリット１７が形成されたスリット形成部１３を撮影機構３０によって撮影し、撮影されたスリット形成部１３の外観の画像データを判定機構６０で解析して良否判定を行なう。この良否判定において、例えば、スリット形成部１３の外観不良と判断されたゴム成形体１０は、不良品として制御部６に記憶され、ディスプレイ６２に画像データと共に赤く表示される。次に、第２のスリット検査工程として、ゴム成形体１０に対し第１押圧部３４を前進させ、第１押圧部３４でスリット１７を押し広げ、スリット１７が所定の形状に形成されていることを検査する。検査は、第１押圧部３４によって押し広げられたスリット１７を撮影機構３０によって撮影し、撮影された画像データを判定機構６０で解析してスリット形状の良否判定を行う。この良否判定において、例えば、スリット幅Ｗが予め設定された許容値よりも大きかった場合、このゴム成形体１０は不良品として制御部６に記憶され、ディスプレイ６２に画像データと共に赤く表示される。スリット１７は密着した状態のままでは撮影機構３０によって撮影された画像データで判別することが難しいが、このように第１押圧部３４によってスリット１７を広げた状態で撮影することでスリット１７の形状を容易に判別することができる。なお、スリット１７の撮影は、図１０に示すように、照射機構３２によってスリット１７を照射した状態で、撮影機構３０によって撮影する。
【００５１】
スリット検査装置３によって第１のスリット検査工程及び第２のスリット検査工程が終了したゴム成形体１０は、固定部移動機構８０によってＸ方向左側へ移動され、オイル付着機構４の下方位置に配置されてオイル付着工程が順次実施される。オイル付着工程は、まず、容器移動機構４２によってオイルが充填された容器４０がゴム成形体１０に対して下降移動し、容器４０の先端の滴下部４４がスリット１７の上方で停止する。次に、ディスペンサー６４によって適量のオイル４６がスリット形成部１３上に滴下される。そして、容器４０は、容器移動機構４２によって上方へ移動してオイル付着工程が完了する。しかし、オイル４６は、このままではスリット形成部１３上にオイル４６が付着しただけであり、スリット１７内にはほとんど染み込んでいない。
【００５２】
スリット形成部１３上にオイル４６が付着したゴム成形体１０は、固定部移動機構８０によってＸ方向左側へさらに移動され、第２押圧機構５の下方位置に配置されてオイル馴染ませ工程が順次実施される。オイル馴染ませ工程は、棒状の第２押圧部５０を第２押圧部駆動機構５２によってスリット形成部１３を押圧させ、スリット１７を多少押し開くことでスリット形成部１３上のオイル４６がスリット１７内に染み込む。そして、第２押圧部５０を第２押圧部駆動機構５２によって上方へ移動してオイル馴染ませ工程が完了する。このように、オイル４６をスリット１７内に染み込ませることで、スリット１７が固着することを防止する。
【００５３】
中板９に保持された全てのゴム成形体１０のスリット加工工程、第１のスリット検査工程、第２のスリット検査工程、オイル付着工程およびオイル馴染ませ工程が終了すると、固定部移動機構８０によって固定部８を原点位置へ移動させ、操作者はディスプレイ６２に不良品として表示されているゴム成形体１０を取り除く。そして、固定部移動機構８０によって再度固定部８を移動させ、制御部６に記憶された不良品のゴム成形体１０が中板９から除去されていることを撮影機構３０の撮影によって判定機構６０が確認し、不良品が確実に除去されていることを確認する。不良品が除去されていない場合には同じ工程を繰り返して操作者が不良品を除去するまで行なわれる。そして、中板９に残った良品のゴム成形体１０を中板９から離型することで良品のゴム成形体１０のみを得ることができる。このように、ゴム成形体１０をスリット加工工程からオイル馴染ませ工程までを一貫して中板９に保持したまま実施することで、ゴム成形体１０それぞれをハンドリングする必要がなく、複雑な機構を用いることなく各工程での確実な位置決めを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】ゴム成形体１０を模式的に示す正面図である。
【図２】ゴム成形体１０を模式的に示す平面図である。
【図３】図２のゴム成形体１０のＩＩＩ−ＩＩＩ’縦断面図である。
【図４】金型９０を模式的に示す平面図である。
【図５】図４の金型９０のＶ−Ｖ’縦断面図である。
【図６】スリット検査装置３を含むスリット加工装置１を模式的に示す正面図である。
【図７】スリット加工装置１を模式的に示す縦断面図である。
【図８】スリット検査装置３を含むスリット加工装置１を模式的に示す平面図である。
【図９】スリット加工機構２を模式的に示す拡大縦断面図である。
【図１０】スリット検査装置３の一部を模式的に示す拡大縦断面図である。
【図１１】撮影機構３０によって撮影されたスリット形成部１３を模式的に示す平面図である。
【図１２】スリット形成部１３にオイルを滴下する工程を模式的に示す側面図である。
【図１３】スリット形成部１３にオイルを馴染ませる工程を模式的に示す側面図である。縦断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１ スリット加工装置
２ スリット加工機構
３ スリット検査装置
４ オイル付着機構
５ 第２押圧機構
６ 制御部
７ 機台
８ 固定部
９ 中板
１０ ゴム成形体
１２ 頭部
１３ スリット形成部
１４ 胴部
１５ くびれ部
１６ 底部
１７ スリット
１８ 中空部
２０ スリット加工刃
２２ スリット加工刃移動機構
２３ スリット加工刃固定部
２４ 位置決め機構
２５ 位置決め部
２６ スプリング
３０ 撮影機構
３２ 照射機構
３３ ＬＥＤ
３４ 第１押圧部
３５ ガイド部
３６ スプリング
３８ 第１押圧部駆動機構
４０ 容器
４２ 容器移動機構
４４ 滴下部
５０ 第２押圧部
５２ 第２押圧部駆動機構
６０ 判定機構
６２ ディスプレイ
６４ ディスペンサー
７０ 取付枠
８０ 固定部移動機構
８２ 加熱機構
８４ 第１の固定部移動アクチュエータ
８６ 第２の固定部移動アクチュエータ
９０ 金型
９２ ポット
９３ ゲート
９４ プランジャー
９５ キャビティ面
９６ 下型
９７ コアピン
９８ キャビティ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム成形体の成形に用いられ、かつ、スリット加工時における前記ゴム成形体の保持具として用いられる金型を固定する固定部と、
前記金型に保持された前記ゴム成形体に対向配置されたスリット加工刃と、
前記スリット加工刃を前記ゴム成形体に対し進退移動して前記ゴム成形体にスリットを形成するスリット加工刃移動機構と、
を有するゴム成形体のスリット加工装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記固定部は、前記金型を加熱する加熱機構を有するゴム成形体のスリット加工装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記固定部を移動させる固定部移動機構をさらに有し、
前記金型には複数の前記ゴム成形体が保持され、
前記固定部移動機構は、複数の前記ゴム成形体を前記スリット加工刃に対向するスリット加工位置へ順次移動させる機構であるゴム成形体のスリット加工装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記ゴム成形体に対し進退移動し、前記ゴム成形体の一部と接触して前記ゴム成形体と前記スリット加工刃との位置決めを行なう位置決め機構をさらに有するゴム成形体のスリット加工装置。
【請求項５】
請求項３において、
前記スリット加工刃に隣設した検査装置を有し、
前記検査装置は、前記固定部移動機構によって前記検査装置の対向位置に配置された前記ゴム成形体の前記スリットを検査するゴム成形体のスリット加工装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかにおいて、
前記ゴム成形体は、医療用混注ゴムであるゴム成形体のスリット加工装置。
【請求項７】
ゴム成形体を金型内で成形する成形工程と、
前記成形工程で成形された前記ゴム成形体を前記金型の一部で保持したままスリット加工するスリット加工工程と、
を含むゴム成形体のスリット加工方法。
【請求項８】
請求項７において、
前記成形工程で成形された前記ゴム成形体を前記金型の一部で保持したままスリット加工装置へ搬送する搬送工程と、
前記スリット加工装置に搬送された前記金型の一部を所定温度に加熱する加熱工程と、
をさらに含み、
前記スリット加工工程は、前記搬送工程後であって前記加熱工程中に行なわれるゴム成形体のスリット加工方法。
【請求項９】
請求項７または８において、
前記スリット加工工程は、前記ゴム成形体に対しスリット加工刃と位置決め部とを移動させて前記位置決め部を前記ゴム成形体の一部と接触させ、前記ゴム成形体と前記スリット加工刃との位置決めを行なった後に前記スリット加工刃で前記スリットを加工するゴム成形体のスリット加工方法。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれかにおいて、
前記ゴム成形体は、医療用混注ゴムであるゴム成形体のスリット加工方法。
【請求項１】
ゴム成形体の成形に用いられ、かつ、スリット加工時における前記ゴム成形体の保持具として用いられる金型を固定する固定部と、
前記金型に保持された前記ゴム成形体に対向配置されたスリット加工刃と、
前記スリット加工刃を前記ゴム成形体に対し進退移動して前記ゴム成形体にスリットを形成するスリット加工刃移動機構と、
を有するゴム成形体のスリット加工装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記固定部は、前記金型を加熱する加熱機構を有するゴム成形体のスリット加工装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記固定部を移動させる固定部移動機構をさらに有し、
前記金型には複数の前記ゴム成形体が保持され、
前記固定部移動機構は、複数の前記ゴム成形体を前記スリット加工刃に対向するスリット加工位置へ順次移動させる機構であるゴム成形体のスリット加工装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記ゴム成形体に対し進退移動し、前記ゴム成形体の一部と接触して前記ゴム成形体と前記スリット加工刃との位置決めを行なう位置決め機構をさらに有するゴム成形体のスリット加工装置。
【請求項５】
請求項３において、
前記スリット加工刃に隣設した検査装置を有し、
前記検査装置は、前記固定部移動機構によって前記検査装置の対向位置に配置された前記ゴム成形体の前記スリットを検査するゴム成形体のスリット加工装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかにおいて、
前記ゴム成形体は、医療用混注ゴムであるゴム成形体のスリット加工装置。
【請求項７】
ゴム成形体を金型内で成形する成形工程と、
前記成形工程で成形された前記ゴム成形体を前記金型の一部で保持したままスリット加工するスリット加工工程と、
を含むゴム成形体のスリット加工方法。
【請求項８】
請求項７において、
前記成形工程で成形された前記ゴム成形体を前記金型の一部で保持したままスリット加工装置へ搬送する搬送工程と、
前記スリット加工装置に搬送された前記金型の一部を所定温度に加熱する加熱工程と、
をさらに含み、
前記スリット加工工程は、前記搬送工程後であって前記加熱工程中に行なわれるゴム成形体のスリット加工方法。
【請求項９】
請求項７または８において、
前記スリット加工工程は、前記ゴム成形体に対しスリット加工刃と位置決め部とを移動させて前記位置決め部を前記ゴム成形体の一部と接触させ、前記ゴム成形体と前記スリット加工刃との位置決めを行なった後に前記スリット加工刃で前記スリットを加工するゴム成形体のスリット加工方法。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれかにおいて、
前記ゴム成形体は、医療用混注ゴムであるゴム成形体のスリット加工方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００８−９３７９３（Ｐ２００８−９３７９３Ａ）
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２７９０８６（Ｐ２００６−２７９０８６）
【出願日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【出願人】（５９７０９６１６１）株式会社朝日ラバー (74)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【出願人】（５９７０９６１６１）株式会社朝日ラバー (74)
【Ｆターム（参考）】
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