模擬金型装置及び金型合わせ作業訓練方法
【課題】未経験者に対して失敗を許容した訓練を行わせることができ、しかも、同一箇所に対する訓練を単位時間当たりに何度も行わせることが可能で、未経験者を熟練技能者に育て上げるまでの育成時間を短縮することができる模擬金型装置を提供する。
【解決手段】複数の金型を有し、型閉めの際に、複数の金型が組み合わさることによって内部にキャビティが形成される金型装置の一部を模した第１模擬金型装置１０Ａであって、第１傾斜面２２を有する模擬上型１４と、型閉めに模した操作の際に第１傾斜面２２に当接される第２傾斜面２８を有する模擬下型１８と、模擬下型１８内に摺動可能に収容され、且つ、型閉めに模した操作の際に模擬上型１４の第１傾斜面２２に接触する訓練作業面７０を有する摺動部材４６とを有する。
【解決手段】複数の金型を有し、型閉めの際に、複数の金型が組み合わさることによって内部にキャビティが形成される金型装置の一部を模した第１模擬金型装置１０Ａであって、第１傾斜面２２を有する模擬上型１４と、型閉めに模した操作の際に第１傾斜面２２に当接される第２傾斜面２８を有する模擬下型１８と、模擬下型１８内に摺動可能に収容され、且つ、型閉めに模した操作の際に模擬上型１４の第１傾斜面２２に接触する訓練作業面７０を有する摺動部材４６とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オペレータに対して、手作業工具を用いた金型合わせ作業を訓練する場合に好適な模擬金型装置及び金型合わせ作業訓練方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金型装置は、複数の金型を有し、型閉めの際に、複数の金型が組み合わさることによって内部にキャビティ（ワーク成形面、製品成形面）が形成されるようになっている。そのため、ある金型の一部の部位が規定よりも寸法が違っていれば、複数の金型を合わせることができなくなる。この場合、金型の修正を行うことになるが、この修正作業は、手作業工具にて、金型の所定箇所を精密に削りとるものであり、一般に熟練技能者によって時間をかけて行われる。
【０００３】
熟練技能者がもつ技能は、様々なケースを実体験しながら時間をかけて得られたものであり、従って、金型の修正作業について経験のない者（未経験者）を熟練技能者に育て上げるには、多大な時間がかかる。通常、手作業工具を使った技能は、失敗を繰り返しながらも、その失敗によって得られた経験を次の訓練で生かしていくことで、早期に習得できるものである。しかし、金型合わせ作業は、実物の金型を使って教育を兼ねた修正作業となることから、ほとんど失敗が許されない状況下での修正作業（実習）となり、例えば傾斜面のように、高度な技術が必要な箇所に対する修正作業では、未経験者ではなく、熟練技能者が修正作業を行っているのが現状で、未経験者が熟練技能者になるまでには多大な時間と人員（熟練技能者）が必要となる。
【０００４】
そこで、従来では、例えば特許文献１に示す教育方法が提案されている。この特許文献１に記載の方法は、熟練者に直接指導を受けたり、実際に成形機を操作することなしに、樹脂成形の訓練を受けたり、試作や金型設計や製造の合理化の検討を行ったり、樹脂の新製品や新銘柄をユーザーに紹介等を行うことを可能にすることを目的としており、具体的には、サーバと端末をネットで結び、使用者（未経験者）が端末からサーバにアクセスして、樹脂成形に関するプログラム及び樹脂成形に関するデータベースを使用して、成形条件を入力し、データベースからデータを選択して入力して、各種プログラムを実行して、仮想的に樹脂成形を行い、結果を図形化して表示したり、コメントを表示したりするようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２７７３２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１記載の方法は、熟練者に直接指導を受けたり、実際に成形機を操作することなく、各種プログラムを実行して、表示画面を見ながら、仮想的に作業を行うことから、上述のような手作業工具を使った金型の修正作業の訓練には適用できないという問題がある。
【０００７】
すなわち、コンピュータ上の仮想空間で金型を表示し、修正部分の位置、どの程度削ればよいか、力を入れる方向等がコメントとして表示されても、その情報は知識としてだけ取得されたに過ぎず、実際に、実物の金型に対して手作業工具で修正箇所を削ろうとした際に、どの程度の力をどの方向に加えればよいか、角度はどうかを、手元に伝わる力を頼りにどのように決定すればよいかがわからず、結局、技能としては習得できない。しかも、特許文献１においても、ほとんど失敗が許されない状況下での修正作業（実習）が必要になることは従来と変わりがなく、未経験者が熟練技能者になるまでには多大な時間と人員（熟練技能者）が必要となる。
【０００８】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、未経験者に対して失敗を許容した訓練を行わせることができ、しかも、同一箇所に対する訓練を単位時間当たりに何度も行わせることが可能となり、未経験者を熟練技能者に育て上げるまでの育成時間を短縮することができ、金型を使用した製品の生産性の向上につながる模擬金型装置を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明の他の目的は、未経験者に対して失敗を許容した訓練を行わせることができ、しかも、同一箇所に対する訓練を単位時間当たりに何度も行わせることが可能となり、未経験者を熟練技能者に育て上げるまでの育成時間を短縮することができる金型合わせ作業訓練方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
［１］ 第１の本発明に係る模擬金型装置は、複数の金型を有し、型閉めの際に、前記複数の金型が組み合わさることによって内部にキャビティが形成される金型装置の一部を模した模擬金型装置であって、第１面を有する第１模擬金型と、前記型閉めに模した操作の際に前記第１面に当接される第２面を有する第２模擬金型と、前記第２模擬金型内に摺動可能に収容され、且つ、前記型閉めに模した操作の際に前記第１模擬金型の前記第１面に接触する訓練作業面を有する摺動部材と、を有することを特徴とする。
【００１１】
これにより、上型と下型の面同士を合わせる作業を手作業工具による削り取りを行いながら訓練することができ、金型合わせ作業を知識としてだけでなく、実際に手作業工具を使って習得することができる。しかも、失敗が許容された状況で作業を行うことができるため、未経験者に対し、難しい修正作業（例えば０．０１〜０．０２ｍｍ単位の削り作業等）を積極的に行わせることが可能となる。また、単位時間（例えば１５分、３０分、１時間等）当たりに同一箇所の修正作業を何度も行わせることができる。
【００１２】
［２］ 第１の本発明において、前記第１面及び前記第２面は互いに対向する傾斜面であることを特徴とする。これにより、金型合わせ作業の中でも難しいとされる傾斜面同士の合わせ作業をオペレータに訓練させることができる。
【００１３】
［３］ 第１の本発明において、前記第２模擬金型は、前記摺動部材が収容され、前記第２面に開口を有する中空部と、前記摺動部材を前記開口に向けて付勢する弾発部材と、前記摺動部材の前記中空部からの抜け落ちを阻止する規制部と、を有することを特徴とする。これにより、金型合わせ作業を知識としてだけでなく、実際に手作業工具を使って習得することができる。しかも、失敗した場合に、摺動部材を交換すればよいため、失敗が許容された状況で訓練作業を行うことができる。
【００１４】
［４］ 第１の本発明において、前記第２模擬金型は、前記摺動部材が収容され、前記第２面に開口を有する中空部と、前記摺動部材の前記中空部からの抜け落ちを阻止する規制部と、前記摺動部材を前記開口から突出させる押さえ部材とを有することを特徴とする。これにより、金型合わせ作業を知識としてだけでなく、実際に手作業工具を使って習得することができる。しかも、失敗した場合に、摺動部材を交換すればよいため、失敗が許容された状況で訓練作業を行うことができる。
【００１５】
［５］ 第１の本発明において、前記第１模擬金型及び前記第２模擬金型のうち、いずれか一方の模擬金型に収容され、前記キャビティの形状に模したキャビティ模擬部材と、前記第１模擬金型及び前記第２模擬金型のうち、いずれか他方の模擬金型に取り付けられ、前記型閉め操作の際に前記キャビティ模擬部材に対向する部位を有する訓練作業部材と、を有することを特徴とする。
【００１６】
これにより、上型と下型の面同士を合わせる作業に加えて、金型をキャビティの形状に合わせた研削作業を手作業工具による削り取りを行いながら訓練することができ、未経験者に対して、金型合わせ作業の総合的な訓練を行うことができる。これは、さらなる育成時間の短縮化につながる。
【００１７】
［６］ 第２の本発明に係る金型合わせ作業訓練方法は、上述した第１の本発明に係る模擬金型装置を使用してオペレータに金型合わせ作業の訓練を行う金型合わせ作業訓練方法であって、前記第２模擬金型の前記第２面を手作業工具で削る第１ステップと、前記型閉めを模した型閉め操作を行って、前記第１模擬金型と前記第２模擬金型を合わせる第２ステップと、前記型閉め操作の際に、前記摺動部材が摺動した量を戻り量と定義したとき、該戻り量を測定する第３ステップとを有し、測定した前記戻り量が所定の量より大きい場合に、前記第１ステップから第３ステップを繰り返すことを特徴とする。
【００１８】
これにより、上型と下型の傾斜面同士を合わせる作業を手作業工具による削り取りを行いながら訓練することができ、金型合わせ作業を知識としてだけでなく、実際に手作業工具を使って習得することができる。しかも、失敗が許容された状況で作業を行うことができるため、未経験者に対し、難しい修正作業（０．０１〜０．０２ｍｍ単位の削り作業等）を積極的に行わせることが可能となる。また、単位時間（例えば１５分、３０分、１時間等）当たりに同一箇所の修正作業を何度も行わせることができる。また、金型合わせ作業の中でも難しいとされる傾斜面同士の合わせ作業をオペレータに訓練させることができる。従って、未経験者を熟練技能者に育て上げるまでの育成時間を短縮することができ、金型を使用した製品の生産性の向上につながることとなる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明に係る模擬金型装置によれば、未経験者に対して失敗を許容した訓練を行わせることができ、しかも、同一箇所に対する訓練を単位時間当たりに何度も行わせることが可能となり、未経験者を熟練技能者に育て上げるまでの育成時間を短縮することができ、金型を使用した製品の生産性の向上につながる。
【００２０】
また、本発明に係る金型合わせ作業訓練方法によれば、未経験者に対して失敗を許容した訓練を行わせることができ、しかも、同一箇所に対する訓練を単位時間当たりに何度も行わせることが可能となり、未経験者を熟練技能者に育て上げるまでの育成時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１模擬金型装置の構成を示す分解斜視図である。
【図２】第１模擬金型装置における模擬下型の他の構成を示す斜視図である。
【図３】第１模擬金型装置を使用してオペレータに金型合わせ作業の訓練を行う金型合わせ作業訓練方法を示すフローチャートである。
【図４】図４Ａは模擬下型の中空部内に摺動部材を収容した状態を示す説明図であり、図４Ｂは型閉め操作を行って模擬上型と模擬下型を合わせた状態を示す説明図である。
【図５】戻り量が所定範囲（例えば０．００〜０．０３ｍｍ）となった状態を示す説明図である。
【図６】第２模擬金型装置の構成を示す分解斜視図である。
【図７】第２模擬金型装置を使用してオペレータに金型合わせ作業の訓練を行う金型合わせ作業訓練方法を示すフローチャートである。
【図８】図８Ａは模擬上型の下端面と模擬下型の第２水平面との間に隙間が形成された状態を示す説明図であり、図８Ｂは型開き操作を行って模擬上型と模擬下型を離した状態を示す説明図である。
【図９】模擬上型の下端面と模擬下型の第２水平面との間に隙間がなくなった状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る模擬金型装置及び金型合わせ作業訓練方法の実施の形態例を図１〜図９を参照しながら説明する。
【００２３】
本実施の形態に係る模擬金型装置は、複数の金型を有し、型閉めの際に、複数の金型が組み合わさることによって内部にキャビティ（ワーク成形面、製品成形面）が形成される金型装置の一部を模した装置である。
【００２４】
そして、第１の実施の形態に係る模擬金型装置（以下、第１模擬金型装置１０Ａと記す）は、図１に示すように、下部に段差１２が形成され、断面Ｌ字状の形状を有する模擬上型１４（第１模擬金型）と、上部に段差１６が形成され、断面Ｌ字状の形状を有する模擬下型１８（第２模擬金型）とを有する。これら模擬上型１４及び模擬下型１８は、金型装置のうち、模された部分の材質と同じ材質にて構成されている。
【００２５】
模擬上型１４及び模擬下型１８は、金型装置が例えば４つの上型（第１上型〜第４上型：図示せず）と４つの下型（第１下型〜第４下型：図示せず）で構成される場合、模擬上型１４は例えば第１上型又はその一部を模して構成され、模擬下型１８は例えば第１下型又はその一部を模して構成される。もちろん、様々な組み合わせが考えられる。
【００２６】
そして、模擬上型１４のうち、模擬下型１８と対向する面は、水平に延びる下端面２０と、鉛直方向に対して所定角度θ（例えば２°〜１０°：この実施の形態では例えば２°や６°）だけ傾斜した第１傾斜面２２（第１面）と、第１傾斜面２２の端部から水平の延びる第１水平面２４とを有する。
【００２７】
同様に、模擬下型１８のうち、模擬上型１４と対向する面は、水平に延び、模擬上型１４の下端面２０と対向する第２水平面２６と、鉛直方向に対して所定角度θだけ傾斜した第２傾斜面２８（第２面）と、第２傾斜面２８の端部から水平の延び、模擬上型１４の第１水平面２４と対向する上端面３０とを有する。
【００２８】
なお、模擬上型１４の下端面２０には、複数（例えば４つ）の第１位置決め用突起３２が形成され、模擬下型１８の第２水平面２６には、第１位置決め用突起３２が挿入される複数の第１位置決め用穴３４が形成されている。同様に、模擬上型１４の第１水平面２４には、複数（例えば２つ）の第２位置決め用突起３６が形成され、模擬下型１８の上端面３０には、第２位置決め用突起３６が挿入される複数の第２位置決め用穴３８が形成されている。
【００２９】
従って、型閉めに模した操作（型閉め操作）を行った場合、模擬上型１４の下端面２０、第１傾斜面２２及び第１水平面２４が、模擬下型１８の第２水平面２６、第２傾斜面２８及び上端面３０にそれぞれほとんど隙間なく接触することになる。
【００３０】
さらに、模擬下型１８は、第２傾斜面２８に形成された第１開口４０から模擬下型１８の側面の第２開口４２にかけて形成された中空部４４（貫通孔）と、該中空部４４内を摺動するほぼ円柱状の摺動部材４６と、摺動部材４６を第１開口４０に向けて付勢する圧縮コイルばね４８（弾発部材）と、摺動部材４６が中空部４４からの抜け落ちを阻止する規制部５０と、第２開口４２を塞ぐ押さえ板５２とを有する。
【００３１】
摺動部材４６は、図４Ａに示すように、軸方向ほぼ中央部分に形成されたフランジ部５４と、先端（第１開口４０から露出する部分）からフランジ部５４までの大円柱部５６と、後端（第２開口４２から露出する部分）からフランジ部５４までの小円柱部５８とを有する。この摺動部材４６は、模擬下型１８と同じ材質で構成されている。
【００３２】
中空部４４は、第１開口４０から軸方向ほぼ中央部分まで延びる小口径部６０と、第２開口４２から軸方向ほぼ中央部分まで延びる大口径部６２とを有し、小口径部６０と大口径部６２との境界において円環状の段差６４が形成されている。小口径部６０の径は、摺動部材４６の大円柱部５６が摺動できる程度に該大円柱部５６の外径よりもわずかに大きく設定され、大口径部６２の径は、摺動部材４６のフランジ部５４が摺動できる程度に該フランジ部５４の外径よりもわずかに大きく設定されている。
【００３３】
また、圧縮コイルばね４８は、中空部４４内に収容された摺動部材４６のフランジ部５４と、第２開口４２（押さえ板５２にて塞がれている）との間に設置される。これによって、摺動部材４６は、第１開口４０に向けて付勢されることになるが、フランジ部５４が中空部４４の円環状の段差６４に当接することから、それ以上の第１開口４０に向かう摺動が規制される。つまり、上述した規制部５０は、摺動部材４６のフランジ部５４と、中空部４４における円環状の段差６４とで構成される。
【００３４】
なお、押さえ板５２は、中央部分に貫通孔６６が形成され、該貫通孔６６を介して摺動部材４６の小円柱部５８の端部が後方に突出できるようになっている。また、この押さえ板５２は、例えばねじ６８（図１参照）によって模擬下型１８に簡単に取り付け、取り外しができるようになっている。
【００３５】
上述のように、中空部４４内に摺動部材４６を収容することで、第２傾斜面２８の第１開口４０からは摺動部材４６における大円柱部５６の先端面が露出することとなる。この先端面は、オペレータが手作業工具を使って修正作業を訓練するための面（訓練作業面７０）として設定されている。この訓練作業面７０も第２傾斜面２８と同じ角度（所定角度θ）の傾斜面となっている。従って、摺動部材４６を中空部４４内に収容したとき、第２傾斜面２８と訓練作業面７０（傾斜面）とが平行になっていない場合がある。このときは、摺動部材４６の後端を把持して摺動部材４６全体を回転することで、第２傾斜面２８と訓練作業面７０（傾斜面）とを容易に平行にすることができる。
【００３６】
もちろん、例えば図２に示すように、フランジ部５４の一部に突起７２を設け、中空部４４の大口径部６２に突起７２が摺動する溝７４を設けることによって、第２傾斜面２８と訓練作業面７０（傾斜面）とが平行である位置関係のときのみ、摺動部材４６を中空部４４内に収容できるようにしてもよい。
【００３７】
また、摺動部材４６における大円柱部５６の軸方向の長さは、中空部４４における小口径部６０の軸方向の長さよりもわずかに長く設定されている。本実施の形態では、例えば０．１ｍｍ程度長く設定されている。従って、中空部４４内に摺動部材４６を収容すると、訓練作業面７０は第２傾斜面２８よりも０．１ｍｍ程度突出することになる（図４Ａ参照）。この状態で、型閉め操作を行った場合、訓練作業面７０が模擬上型１４の第１傾斜面２２によって押され、摺動部材４６は圧縮コイルばね４８の付勢に抗して第２開口４２に向けて摺動することになる。摺動部材４６が摺動した量を戻り量として定義したとき、この戻り量は、摺動部材４６の後端の後方への変位量、すなわち、押さえ板５２の貫通孔６６を介して突出する摺動部材４６の小円柱部５８の後端の後方への変位量を、例えばマイクロメータ７６を用いて測定することで簡単に求めることができる（図４Ｂ参照）。
【００３８】
従って、この第１模擬金型装置１０Ａを用いた訓練作業は、訓練作業面７０を手作業工具で削ることによって、図４Ａに示すように、型閉め操作を行った際に、戻り量が所定範囲（例えば０．００〜０．０３ｍｍ）であって、且つ、訓練作業面の第１傾斜面に対する接触面積が訓練作業面の全体面積の７０％以上にすることが挙げられる。
【００３９】
次に、第１模擬金型装置１０Ａを使用してオペレータに金型合わせ作業の訓練を行う金型合わせ作業訓練方法を図３〜図５も参照しながら説明する。
【００４０】
先ず、図３のステップＳ１において、オペレータは、図４Ａに示すように、模擬下型１８の中空部４４内に摺動部材４６を収容する。このとき、圧縮コイルばね４８、押さえ板５２の取り付けも行う。また、押さえ板５２の貫通孔６６から突出する摺動部材４６の後端にマイクロメータ７６を取り付ける。
【００４１】
その後、ステップＳ２において、オペレータは、模擬上型１４の第１傾斜面２２のうち、少なくとも訓練作業面７０と対向する部分に例えば光明丹を塗る。
【００４２】
その後、ステップＳ３において、オペレータは、図４Ｂに示すように、型閉め操作を行って、模擬上型１４と模擬下型１８とを合わせる。
【００４３】
このとき、ステップＳ４において、オペレータは、マイクロメータ７６の指針を確認し、戻り量がどのくらいであるかを測定する。
【００４４】
その後、ステップＳ５において、オペレータは、戻り量が所定の量（例えば０．０３ｍｍ）より大きいか否かを判別し、大きければ、次のステップＳ６以降に進み、手作業工具による訓練作業に入る。
【００４５】
すなわち、ステップＳ６において、オペレータは、型開きを模した操作（型開き操作）を行って模擬上型１４と模擬下型１８とを離す。
【００４６】
その後、ステップＳ７において、オペレータは、訓練作業面７０のうち、光明丹によって赤く色づいている部分（局部的に第１傾斜面２２と当たっていた部分）を確認し、その部分を手作業工具で削り取るという訓練を行う。その後、上述したステップＳ３以降の処理を繰り返す。
【００４７】
そして、上述のステップＳ５において、図５に示すように、戻り量が所定範囲（例えば０．００〜０．０３ｍｍ）となった段階で、ステップＳ８に進み、オペレータは、型開きを模した操作（型開き操作）を行って模擬上型１４と模擬下型１８とを離す。
【００４８】
その後、ステップＳ９において、オペレータは、光明丹によって赤く色づいている部分が全体の７０％以上であるかどうか、すなわち、訓練作業面７０の第１傾斜面２２に対する接触面積が訓練作業面７０の全体面積の７０％以上であるかどうかを確認する。
【００４９】
７０％未満であれば、失敗（削り過ぎ）であり、摺動部材４６を新しい摺動部材４６に取り替えて、上述したステップＳ１以降の処理を繰り返す。
【００５０】
ステップＳ９において、光明丹によって赤く色づいている部分が全体の７０％以上であると確認された段階で、金型合わせ作業の訓練が終了する。
【００５１】
ところで、ステップＳ７での訓練作業において、訓練作業面７０を削り過ぎて失敗した場合は、その回の金型合わせ作業の訓練は一旦終了し、ステップＳ１から再度やり直すこととなるが、訓練の評価点は低くなる。
【００５２】
このように、第１模擬金型装置１０Ａにおいては、上型と下型の傾斜面同士を合わせる作業を手作業工具による削り取りを行いながら訓練することができ、金型合わせ作業を知識としてだけでなく、実際に手作業工具を使って習得することができる。しかも、失敗が許容された状況で作業を行うことができるため、未経験者に対し、難しい修正作業（０．０１〜０．０２ｍｍ単位の削り作業等）を積極的に行わせることが可能となる。また、単位時間（例えば１５分、３０分、１時間等）当たりに同一箇所の修正作業を何度も行わせることができる。また、金型合わせ作業の中でも難しいとされる傾斜面同士の合わせ作業をオペレータに訓練させることができる。従って、未経験者を熟練技能者に育て上げるまでの育成時間を短縮することができ、金型を使用した製品の生産性の向上につながることとなる。
【００５３】
なお、図示しないが、上述の第１の実施の形態の弾性部材（圧縮コイルばね４８）を、剛性を有した筒状の押さえ部材に、すなわち、摺動部材４６が図４Ａの状態を維持するような、換言すると、摺動部材４６のフランジ部５４が中空部４４における円環状の段差６４に接したままになるような長さの前記押さえ部材に変更することもできる。そうすると、型閉め操作を行った際、第１位置決め用突起３２と第１位置決め用穴３４とがずれることになるため、模擬上型１４の下端面２０と模擬下型１８の第２水平面との間に隙間が形成される。従って、同様に、金型合わせ作業の訓練は、訓練作業面７０を手作業工具で削ることにより、第１位置決め用突起３２と第１位置決め用穴３４とが合致し、模擬上型１４の下端面２０と模擬下型１８の第２水平面２６との間に隙間がなくなった段階で終了する。もちろん、この場合も、削りすぎた場合は、失敗として一旦終了し、最初からやり直すことになる。
【００５４】
また、一連の金型合わせ作業の訓練の過程において、熟練技能者が手作業工具による削り作業の指導（映像による指導を含む）、助言を行うことで、効率よく育成させることも可能となる。
【００５５】
次に、第２の実施の形態に係る模擬金型装置（以下、第２模擬金型装置１０Ｂと記す）について図６を参照しながら説明する。
【００５６】
この第２模擬金型装置１０Ｂは、上述した第１模擬金型装置１０Ａとほぼ同様の構成を有するが、傾斜面同士を合わせるための訓練作業と金型の一部をキャビティの形状に合わせるための訓練作業とを同時に行わせることができる構造を有する。
【００５７】
具体的には、上述した第１傾斜面２２及び第２傾斜面２８、摺動部材４６等に加えて、模擬上型１４の下端面２０に形成された第１凹部８０と、該第１凹部８０内に収容され、キャビティの形状に模したキャビティ模擬部材８２と、模擬下型１８の第２水平面２６のうち、第１凹部８０と対向する位置に形成された第２凹部８４と、該第２凹部８４内に収容され、キャビティ模擬部材の形状に対応した形状を有する訓練作業部材８６とを有する。
【００５８】
キャビティ模擬部材８２は、下面にキャビティの一部を構成する凸部８２ａが形成されている。また、キャビティ模擬部材８２は、例えば模擬上型１４の上面からねじ込まれるねじ８８によって、模擬上型１４の第１凹部８０に簡単に取り付け、取り外しができるようになっており、様々な形状のキャビティ模擬部材８２を第１凹部８０に設置できるようになっている。キャビティ模擬部材８２は、キャビティを想定しているため、材質にはこだわらず、樹脂製であってもよい。
【００５９】
訓練作業部材８６は、模擬下型１８と同じ材質で構成され、上面にキャビティ模擬部材８２の凸部８２ａが挿入される凹部８６ａを有する。また、この訓練作業部材８６は、例えば模擬下型１８の下面からねじ込まれるねじ９０によって、模擬下型１８の第２凹部８４に簡単に取り付け、取り外しができるようになっており、キャビティ模擬部材８２に対応した形状を有する訓練作業部材８６を第２凹部８４に設置できるようになっている。
【００６０】
また、訓練作業部材８６の凹部８６ａのうち、上端縁及び底部周縁の形状（Ｃ面、Ｒ面等）は、キャビティ模擬部材８２の凸部８２ａの根元周縁及び下端縁の形状（Ｃ面、Ｒ面等）と異なっており、形状的に互いに干渉するようになっている。訓練作業部材８６に対する訓練では、主に、凹部８６ａの上端縁及び／又は底部周縁を手作業工具で研削して、キャビティ模擬部材８２の凸部８２ａの根元周縁及び下端縁と干渉しない形状にする。すなわち、形状上の干渉をなくすことを目的としている。
【００６１】
次に、第２模擬金型装置１０Ｂを使用してオペレータに金型合わせ作業の訓練を行う金型合わせ作業訓練方法を図７〜図９も参照しながら説明する。
【００６２】
先ず、図７のステップＳ１０１において、第１傾斜面２２と第２傾斜面２８とを合わせる訓練を行う。この訓練は、図３のステップＳ１〜ステップＳ９と同じであるため、その説明を省略する。
【００６３】
ステップＳ１０２において、オペレータは、図８Ａに示すように、型閉め操作を行う。その後、ステップＳ１０３において、オペレータは、模擬上型１４の下端面２０と模擬下型１８の第２水平面２６間に隙間が形成されているか否かを確認する。
【００６４】
隙間が形成されていれば、ステップＳ１０４において、オペレータは、図８Ｂに示すように、型開き操作を行って、模擬上型１４と模擬下型１８を離す。
【００６５】
その後、ステップＳ１０５において、オペレータは、確認した隙間の情報に基づいて、模擬下型１８に収容されている訓練作業部材８６の凹部８６ａのうち、主に上端縁及び／又は底部周縁を手作業工具で研削する。その後、ステップＳ１０２以降の作業を繰り返す。
【００６６】
そして、上述のステップＳ１０３において、図９に示すように、模擬上型１４の下端面２０と模擬下型１８の第２水平面２６間に隙間がなくなった段階で、この第２模擬金型装置１０Ｂを用いた金型合わせ作業の訓練が終了する。
【００６７】
このように、第２模擬金型装置１０Ｂにおいては、上型と下型の傾斜面同士を合わせる作業に加えて、金型をキャビティの形状に合わせた研削作業を手作業工具による削り取りを行いながら訓練することができ、未経験者に対して、金型合わせ作業の総合的な訓練を行うことができる。これは、さらなる育成時間の短縮化につながる。
【００６８】
上述の例では、模擬金型に形成された傾斜面同士を合わせる作業を行う例を主体に説明したが、その他、傾斜面に代えて鉛直方向に延びる垂直面を形成し、垂直面同士を合わせる作業を訓練させるようにしてもよい。
【００６９】
なお、本発明に係る模擬金型装置及び金型合わせ作業訓練方法は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００７０】
１０Ａ…第１模擬金型装置 １０Ｂ…第２模擬金型装置
１４…模擬上型 １８…模擬下型
２０…下端面 ２２…第１傾斜面
２４…第１水平面 ２６…第２水平面
２８…第２傾斜面 ３０…上端面
４０…第１開口 ４２…第２開口
４４…中空部 ４６…摺動部材
４８…圧縮コイルばね ５０…規制部
５２…押さえ板 ５４…フランジ部
７０…訓練作業面 ７６…マイクロメーター
８０…第１凹部 ８２…キャビティ模擬部材
８２ａ…凸部 ８４…第２凹部
８６…訓練作業部材 ８６ａ…凹部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オペレータに対して、手作業工具を用いた金型合わせ作業を訓練する場合に好適な模擬金型装置及び金型合わせ作業訓練方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金型装置は、複数の金型を有し、型閉めの際に、複数の金型が組み合わさることによって内部にキャビティ（ワーク成形面、製品成形面）が形成されるようになっている。そのため、ある金型の一部の部位が規定よりも寸法が違っていれば、複数の金型を合わせることができなくなる。この場合、金型の修正を行うことになるが、この修正作業は、手作業工具にて、金型の所定箇所を精密に削りとるものであり、一般に熟練技能者によって時間をかけて行われる。
【０００３】
熟練技能者がもつ技能は、様々なケースを実体験しながら時間をかけて得られたものであり、従って、金型の修正作業について経験のない者（未経験者）を熟練技能者に育て上げるには、多大な時間がかかる。通常、手作業工具を使った技能は、失敗を繰り返しながらも、その失敗によって得られた経験を次の訓練で生かしていくことで、早期に習得できるものである。しかし、金型合わせ作業は、実物の金型を使って教育を兼ねた修正作業となることから、ほとんど失敗が許されない状況下での修正作業（実習）となり、例えば傾斜面のように、高度な技術が必要な箇所に対する修正作業では、未経験者ではなく、熟練技能者が修正作業を行っているのが現状で、未経験者が熟練技能者になるまでには多大な時間と人員（熟練技能者）が必要となる。
【０００４】
そこで、従来では、例えば特許文献１に示す教育方法が提案されている。この特許文献１に記載の方法は、熟練者に直接指導を受けたり、実際に成形機を操作することなしに、樹脂成形の訓練を受けたり、試作や金型設計や製造の合理化の検討を行ったり、樹脂の新製品や新銘柄をユーザーに紹介等を行うことを可能にすることを目的としており、具体的には、サーバと端末をネットで結び、使用者（未経験者）が端末からサーバにアクセスして、樹脂成形に関するプログラム及び樹脂成形に関するデータベースを使用して、成形条件を入力し、データベースからデータを選択して入力して、各種プログラムを実行して、仮想的に樹脂成形を行い、結果を図形化して表示したり、コメントを表示したりするようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２７７３２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１記載の方法は、熟練者に直接指導を受けたり、実際に成形機を操作することなく、各種プログラムを実行して、表示画面を見ながら、仮想的に作業を行うことから、上述のような手作業工具を使った金型の修正作業の訓練には適用できないという問題がある。
【０００７】
すなわち、コンピュータ上の仮想空間で金型を表示し、修正部分の位置、どの程度削ればよいか、力を入れる方向等がコメントとして表示されても、その情報は知識としてだけ取得されたに過ぎず、実際に、実物の金型に対して手作業工具で修正箇所を削ろうとした際に、どの程度の力をどの方向に加えればよいか、角度はどうかを、手元に伝わる力を頼りにどのように決定すればよいかがわからず、結局、技能としては習得できない。しかも、特許文献１においても、ほとんど失敗が許されない状況下での修正作業（実習）が必要になることは従来と変わりがなく、未経験者が熟練技能者になるまでには多大な時間と人員（熟練技能者）が必要となる。
【０００８】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、未経験者に対して失敗を許容した訓練を行わせることができ、しかも、同一箇所に対する訓練を単位時間当たりに何度も行わせることが可能となり、未経験者を熟練技能者に育て上げるまでの育成時間を短縮することができ、金型を使用した製品の生産性の向上につながる模擬金型装置を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明の他の目的は、未経験者に対して失敗を許容した訓練を行わせることができ、しかも、同一箇所に対する訓練を単位時間当たりに何度も行わせることが可能となり、未経験者を熟練技能者に育て上げるまでの育成時間を短縮することができる金型合わせ作業訓練方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
［１］ 第１の本発明に係る模擬金型装置は、複数の金型を有し、型閉めの際に、前記複数の金型が組み合わさることによって内部にキャビティが形成される金型装置の一部を模した模擬金型装置であって、第１面を有する第１模擬金型と、前記型閉めに模した操作の際に前記第１面に当接される第２面を有する第２模擬金型と、前記第２模擬金型内に摺動可能に収容され、且つ、前記型閉めに模した操作の際に前記第１模擬金型の前記第１面に接触する訓練作業面を有する摺動部材と、を有することを特徴とする。
【００１１】
これにより、上型と下型の面同士を合わせる作業を手作業工具による削り取りを行いながら訓練することができ、金型合わせ作業を知識としてだけでなく、実際に手作業工具を使って習得することができる。しかも、失敗が許容された状況で作業を行うことができるため、未経験者に対し、難しい修正作業（例えば０．０１〜０．０２ｍｍ単位の削り作業等）を積極的に行わせることが可能となる。また、単位時間（例えば１５分、３０分、１時間等）当たりに同一箇所の修正作業を何度も行わせることができる。
【００１２】
［２］ 第１の本発明において、前記第１面及び前記第２面は互いに対向する傾斜面であることを特徴とする。これにより、金型合わせ作業の中でも難しいとされる傾斜面同士の合わせ作業をオペレータに訓練させることができる。
【００１３】
［３］ 第１の本発明において、前記第２模擬金型は、前記摺動部材が収容され、前記第２面に開口を有する中空部と、前記摺動部材を前記開口に向けて付勢する弾発部材と、前記摺動部材の前記中空部からの抜け落ちを阻止する規制部と、を有することを特徴とする。これにより、金型合わせ作業を知識としてだけでなく、実際に手作業工具を使って習得することができる。しかも、失敗した場合に、摺動部材を交換すればよいため、失敗が許容された状況で訓練作業を行うことができる。
【００１４】
［４］ 第１の本発明において、前記第２模擬金型は、前記摺動部材が収容され、前記第２面に開口を有する中空部と、前記摺動部材の前記中空部からの抜け落ちを阻止する規制部と、前記摺動部材を前記開口から突出させる押さえ部材とを有することを特徴とする。これにより、金型合わせ作業を知識としてだけでなく、実際に手作業工具を使って習得することができる。しかも、失敗した場合に、摺動部材を交換すればよいため、失敗が許容された状況で訓練作業を行うことができる。
【００１５】
［５］ 第１の本発明において、前記第１模擬金型及び前記第２模擬金型のうち、いずれか一方の模擬金型に収容され、前記キャビティの形状に模したキャビティ模擬部材と、前記第１模擬金型及び前記第２模擬金型のうち、いずれか他方の模擬金型に取り付けられ、前記型閉め操作の際に前記キャビティ模擬部材に対向する部位を有する訓練作業部材と、を有することを特徴とする。
【００１６】
これにより、上型と下型の面同士を合わせる作業に加えて、金型をキャビティの形状に合わせた研削作業を手作業工具による削り取りを行いながら訓練することができ、未経験者に対して、金型合わせ作業の総合的な訓練を行うことができる。これは、さらなる育成時間の短縮化につながる。
【００１７】
［６］ 第２の本発明に係る金型合わせ作業訓練方法は、上述した第１の本発明に係る模擬金型装置を使用してオペレータに金型合わせ作業の訓練を行う金型合わせ作業訓練方法であって、前記第２模擬金型の前記第２面を手作業工具で削る第１ステップと、前記型閉めを模した型閉め操作を行って、前記第１模擬金型と前記第２模擬金型を合わせる第２ステップと、前記型閉め操作の際に、前記摺動部材が摺動した量を戻り量と定義したとき、該戻り量を測定する第３ステップとを有し、測定した前記戻り量が所定の量より大きい場合に、前記第１ステップから第３ステップを繰り返すことを特徴とする。
【００１８】
これにより、上型と下型の傾斜面同士を合わせる作業を手作業工具による削り取りを行いながら訓練することができ、金型合わせ作業を知識としてだけでなく、実際に手作業工具を使って習得することができる。しかも、失敗が許容された状況で作業を行うことができるため、未経験者に対し、難しい修正作業（０．０１〜０．０２ｍｍ単位の削り作業等）を積極的に行わせることが可能となる。また、単位時間（例えば１５分、３０分、１時間等）当たりに同一箇所の修正作業を何度も行わせることができる。また、金型合わせ作業の中でも難しいとされる傾斜面同士の合わせ作業をオペレータに訓練させることができる。従って、未経験者を熟練技能者に育て上げるまでの育成時間を短縮することができ、金型を使用した製品の生産性の向上につながることとなる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明に係る模擬金型装置によれば、未経験者に対して失敗を許容した訓練を行わせることができ、しかも、同一箇所に対する訓練を単位時間当たりに何度も行わせることが可能となり、未経験者を熟練技能者に育て上げるまでの育成時間を短縮することができ、金型を使用した製品の生産性の向上につながる。
【００２０】
また、本発明に係る金型合わせ作業訓練方法によれば、未経験者に対して失敗を許容した訓練を行わせることができ、しかも、同一箇所に対する訓練を単位時間当たりに何度も行わせることが可能となり、未経験者を熟練技能者に育て上げるまでの育成時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１模擬金型装置の構成を示す分解斜視図である。
【図２】第１模擬金型装置における模擬下型の他の構成を示す斜視図である。
【図３】第１模擬金型装置を使用してオペレータに金型合わせ作業の訓練を行う金型合わせ作業訓練方法を示すフローチャートである。
【図４】図４Ａは模擬下型の中空部内に摺動部材を収容した状態を示す説明図であり、図４Ｂは型閉め操作を行って模擬上型と模擬下型を合わせた状態を示す説明図である。
【図５】戻り量が所定範囲（例えば０．００〜０．０３ｍｍ）となった状態を示す説明図である。
【図６】第２模擬金型装置の構成を示す分解斜視図である。
【図７】第２模擬金型装置を使用してオペレータに金型合わせ作業の訓練を行う金型合わせ作業訓練方法を示すフローチャートである。
【図８】図８Ａは模擬上型の下端面と模擬下型の第２水平面との間に隙間が形成された状態を示す説明図であり、図８Ｂは型開き操作を行って模擬上型と模擬下型を離した状態を示す説明図である。
【図９】模擬上型の下端面と模擬下型の第２水平面との間に隙間がなくなった状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る模擬金型装置及び金型合わせ作業訓練方法の実施の形態例を図１〜図９を参照しながら説明する。
【００２３】
本実施の形態に係る模擬金型装置は、複数の金型を有し、型閉めの際に、複数の金型が組み合わさることによって内部にキャビティ（ワーク成形面、製品成形面）が形成される金型装置の一部を模した装置である。
【００２４】
そして、第１の実施の形態に係る模擬金型装置（以下、第１模擬金型装置１０Ａと記す）は、図１に示すように、下部に段差１２が形成され、断面Ｌ字状の形状を有する模擬上型１４（第１模擬金型）と、上部に段差１６が形成され、断面Ｌ字状の形状を有する模擬下型１８（第２模擬金型）とを有する。これら模擬上型１４及び模擬下型１８は、金型装置のうち、模された部分の材質と同じ材質にて構成されている。
【００２５】
模擬上型１４及び模擬下型１８は、金型装置が例えば４つの上型（第１上型〜第４上型：図示せず）と４つの下型（第１下型〜第４下型：図示せず）で構成される場合、模擬上型１４は例えば第１上型又はその一部を模して構成され、模擬下型１８は例えば第１下型又はその一部を模して構成される。もちろん、様々な組み合わせが考えられる。
【００２６】
そして、模擬上型１４のうち、模擬下型１８と対向する面は、水平に延びる下端面２０と、鉛直方向に対して所定角度θ（例えば２°〜１０°：この実施の形態では例えば２°や６°）だけ傾斜した第１傾斜面２２（第１面）と、第１傾斜面２２の端部から水平の延びる第１水平面２４とを有する。
【００２７】
同様に、模擬下型１８のうち、模擬上型１４と対向する面は、水平に延び、模擬上型１４の下端面２０と対向する第２水平面２６と、鉛直方向に対して所定角度θだけ傾斜した第２傾斜面２８（第２面）と、第２傾斜面２８の端部から水平の延び、模擬上型１４の第１水平面２４と対向する上端面３０とを有する。
【００２８】
なお、模擬上型１４の下端面２０には、複数（例えば４つ）の第１位置決め用突起３２が形成され、模擬下型１８の第２水平面２６には、第１位置決め用突起３２が挿入される複数の第１位置決め用穴３４が形成されている。同様に、模擬上型１４の第１水平面２４には、複数（例えば２つ）の第２位置決め用突起３６が形成され、模擬下型１８の上端面３０には、第２位置決め用突起３６が挿入される複数の第２位置決め用穴３８が形成されている。
【００２９】
従って、型閉めに模した操作（型閉め操作）を行った場合、模擬上型１４の下端面２０、第１傾斜面２２及び第１水平面２４が、模擬下型１８の第２水平面２６、第２傾斜面２８及び上端面３０にそれぞれほとんど隙間なく接触することになる。
【００３０】
さらに、模擬下型１８は、第２傾斜面２８に形成された第１開口４０から模擬下型１８の側面の第２開口４２にかけて形成された中空部４４（貫通孔）と、該中空部４４内を摺動するほぼ円柱状の摺動部材４６と、摺動部材４６を第１開口４０に向けて付勢する圧縮コイルばね４８（弾発部材）と、摺動部材４６が中空部４４からの抜け落ちを阻止する規制部５０と、第２開口４２を塞ぐ押さえ板５２とを有する。
【００３１】
摺動部材４６は、図４Ａに示すように、軸方向ほぼ中央部分に形成されたフランジ部５４と、先端（第１開口４０から露出する部分）からフランジ部５４までの大円柱部５６と、後端（第２開口４２から露出する部分）からフランジ部５４までの小円柱部５８とを有する。この摺動部材４６は、模擬下型１８と同じ材質で構成されている。
【００３２】
中空部４４は、第１開口４０から軸方向ほぼ中央部分まで延びる小口径部６０と、第２開口４２から軸方向ほぼ中央部分まで延びる大口径部６２とを有し、小口径部６０と大口径部６２との境界において円環状の段差６４が形成されている。小口径部６０の径は、摺動部材４６の大円柱部５６が摺動できる程度に該大円柱部５６の外径よりもわずかに大きく設定され、大口径部６２の径は、摺動部材４６のフランジ部５４が摺動できる程度に該フランジ部５４の外径よりもわずかに大きく設定されている。
【００３３】
また、圧縮コイルばね４８は、中空部４４内に収容された摺動部材４６のフランジ部５４と、第２開口４２（押さえ板５２にて塞がれている）との間に設置される。これによって、摺動部材４６は、第１開口４０に向けて付勢されることになるが、フランジ部５４が中空部４４の円環状の段差６４に当接することから、それ以上の第１開口４０に向かう摺動が規制される。つまり、上述した規制部５０は、摺動部材４６のフランジ部５４と、中空部４４における円環状の段差６４とで構成される。
【００３４】
なお、押さえ板５２は、中央部分に貫通孔６６が形成され、該貫通孔６６を介して摺動部材４６の小円柱部５８の端部が後方に突出できるようになっている。また、この押さえ板５２は、例えばねじ６８（図１参照）によって模擬下型１８に簡単に取り付け、取り外しができるようになっている。
【００３５】
上述のように、中空部４４内に摺動部材４６を収容することで、第２傾斜面２８の第１開口４０からは摺動部材４６における大円柱部５６の先端面が露出することとなる。この先端面は、オペレータが手作業工具を使って修正作業を訓練するための面（訓練作業面７０）として設定されている。この訓練作業面７０も第２傾斜面２８と同じ角度（所定角度θ）の傾斜面となっている。従って、摺動部材４６を中空部４４内に収容したとき、第２傾斜面２８と訓練作業面７０（傾斜面）とが平行になっていない場合がある。このときは、摺動部材４６の後端を把持して摺動部材４６全体を回転することで、第２傾斜面２８と訓練作業面７０（傾斜面）とを容易に平行にすることができる。
【００３６】
もちろん、例えば図２に示すように、フランジ部５４の一部に突起７２を設け、中空部４４の大口径部６２に突起７２が摺動する溝７４を設けることによって、第２傾斜面２８と訓練作業面７０（傾斜面）とが平行である位置関係のときのみ、摺動部材４６を中空部４４内に収容できるようにしてもよい。
【００３７】
また、摺動部材４６における大円柱部５６の軸方向の長さは、中空部４４における小口径部６０の軸方向の長さよりもわずかに長く設定されている。本実施の形態では、例えば０．１ｍｍ程度長く設定されている。従って、中空部４４内に摺動部材４６を収容すると、訓練作業面７０は第２傾斜面２８よりも０．１ｍｍ程度突出することになる（図４Ａ参照）。この状態で、型閉め操作を行った場合、訓練作業面７０が模擬上型１４の第１傾斜面２２によって押され、摺動部材４６は圧縮コイルばね４８の付勢に抗して第２開口４２に向けて摺動することになる。摺動部材４６が摺動した量を戻り量として定義したとき、この戻り量は、摺動部材４６の後端の後方への変位量、すなわち、押さえ板５２の貫通孔６６を介して突出する摺動部材４６の小円柱部５８の後端の後方への変位量を、例えばマイクロメータ７６を用いて測定することで簡単に求めることができる（図４Ｂ参照）。
【００３８】
従って、この第１模擬金型装置１０Ａを用いた訓練作業は、訓練作業面７０を手作業工具で削ることによって、図４Ａに示すように、型閉め操作を行った際に、戻り量が所定範囲（例えば０．００〜０．０３ｍｍ）であって、且つ、訓練作業面の第１傾斜面に対する接触面積が訓練作業面の全体面積の７０％以上にすることが挙げられる。
【００３９】
次に、第１模擬金型装置１０Ａを使用してオペレータに金型合わせ作業の訓練を行う金型合わせ作業訓練方法を図３〜図５も参照しながら説明する。
【００４０】
先ず、図３のステップＳ１において、オペレータは、図４Ａに示すように、模擬下型１８の中空部４４内に摺動部材４６を収容する。このとき、圧縮コイルばね４８、押さえ板５２の取り付けも行う。また、押さえ板５２の貫通孔６６から突出する摺動部材４６の後端にマイクロメータ７６を取り付ける。
【００４１】
その後、ステップＳ２において、オペレータは、模擬上型１４の第１傾斜面２２のうち、少なくとも訓練作業面７０と対向する部分に例えば光明丹を塗る。
【００４２】
その後、ステップＳ３において、オペレータは、図４Ｂに示すように、型閉め操作を行って、模擬上型１４と模擬下型１８とを合わせる。
【００４３】
このとき、ステップＳ４において、オペレータは、マイクロメータ７６の指針を確認し、戻り量がどのくらいであるかを測定する。
【００４４】
その後、ステップＳ５において、オペレータは、戻り量が所定の量（例えば０．０３ｍｍ）より大きいか否かを判別し、大きければ、次のステップＳ６以降に進み、手作業工具による訓練作業に入る。
【００４５】
すなわち、ステップＳ６において、オペレータは、型開きを模した操作（型開き操作）を行って模擬上型１４と模擬下型１８とを離す。
【００４６】
その後、ステップＳ７において、オペレータは、訓練作業面７０のうち、光明丹によって赤く色づいている部分（局部的に第１傾斜面２２と当たっていた部分）を確認し、その部分を手作業工具で削り取るという訓練を行う。その後、上述したステップＳ３以降の処理を繰り返す。
【００４７】
そして、上述のステップＳ５において、図５に示すように、戻り量が所定範囲（例えば０．００〜０．０３ｍｍ）となった段階で、ステップＳ８に進み、オペレータは、型開きを模した操作（型開き操作）を行って模擬上型１４と模擬下型１８とを離す。
【００４８】
その後、ステップＳ９において、オペレータは、光明丹によって赤く色づいている部分が全体の７０％以上であるかどうか、すなわち、訓練作業面７０の第１傾斜面２２に対する接触面積が訓練作業面７０の全体面積の７０％以上であるかどうかを確認する。
【００４９】
７０％未満であれば、失敗（削り過ぎ）であり、摺動部材４６を新しい摺動部材４６に取り替えて、上述したステップＳ１以降の処理を繰り返す。
【００５０】
ステップＳ９において、光明丹によって赤く色づいている部分が全体の７０％以上であると確認された段階で、金型合わせ作業の訓練が終了する。
【００５１】
ところで、ステップＳ７での訓練作業において、訓練作業面７０を削り過ぎて失敗した場合は、その回の金型合わせ作業の訓練は一旦終了し、ステップＳ１から再度やり直すこととなるが、訓練の評価点は低くなる。
【００５２】
このように、第１模擬金型装置１０Ａにおいては、上型と下型の傾斜面同士を合わせる作業を手作業工具による削り取りを行いながら訓練することができ、金型合わせ作業を知識としてだけでなく、実際に手作業工具を使って習得することができる。しかも、失敗が許容された状況で作業を行うことができるため、未経験者に対し、難しい修正作業（０．０１〜０．０２ｍｍ単位の削り作業等）を積極的に行わせることが可能となる。また、単位時間（例えば１５分、３０分、１時間等）当たりに同一箇所の修正作業を何度も行わせることができる。また、金型合わせ作業の中でも難しいとされる傾斜面同士の合わせ作業をオペレータに訓練させることができる。従って、未経験者を熟練技能者に育て上げるまでの育成時間を短縮することができ、金型を使用した製品の生産性の向上につながることとなる。
【００５３】
なお、図示しないが、上述の第１の実施の形態の弾性部材（圧縮コイルばね４８）を、剛性を有した筒状の押さえ部材に、すなわち、摺動部材４６が図４Ａの状態を維持するような、換言すると、摺動部材４６のフランジ部５４が中空部４４における円環状の段差６４に接したままになるような長さの前記押さえ部材に変更することもできる。そうすると、型閉め操作を行った際、第１位置決め用突起３２と第１位置決め用穴３４とがずれることになるため、模擬上型１４の下端面２０と模擬下型１８の第２水平面との間に隙間が形成される。従って、同様に、金型合わせ作業の訓練は、訓練作業面７０を手作業工具で削ることにより、第１位置決め用突起３２と第１位置決め用穴３４とが合致し、模擬上型１４の下端面２０と模擬下型１８の第２水平面２６との間に隙間がなくなった段階で終了する。もちろん、この場合も、削りすぎた場合は、失敗として一旦終了し、最初からやり直すことになる。
【００５４】
また、一連の金型合わせ作業の訓練の過程において、熟練技能者が手作業工具による削り作業の指導（映像による指導を含む）、助言を行うことで、効率よく育成させることも可能となる。
【００５５】
次に、第２の実施の形態に係る模擬金型装置（以下、第２模擬金型装置１０Ｂと記す）について図６を参照しながら説明する。
【００５６】
この第２模擬金型装置１０Ｂは、上述した第１模擬金型装置１０Ａとほぼ同様の構成を有するが、傾斜面同士を合わせるための訓練作業と金型の一部をキャビティの形状に合わせるための訓練作業とを同時に行わせることができる構造を有する。
【００５７】
具体的には、上述した第１傾斜面２２及び第２傾斜面２８、摺動部材４６等に加えて、模擬上型１４の下端面２０に形成された第１凹部８０と、該第１凹部８０内に収容され、キャビティの形状に模したキャビティ模擬部材８２と、模擬下型１８の第２水平面２６のうち、第１凹部８０と対向する位置に形成された第２凹部８４と、該第２凹部８４内に収容され、キャビティ模擬部材の形状に対応した形状を有する訓練作業部材８６とを有する。
【００５８】
キャビティ模擬部材８２は、下面にキャビティの一部を構成する凸部８２ａが形成されている。また、キャビティ模擬部材８２は、例えば模擬上型１４の上面からねじ込まれるねじ８８によって、模擬上型１４の第１凹部８０に簡単に取り付け、取り外しができるようになっており、様々な形状のキャビティ模擬部材８２を第１凹部８０に設置できるようになっている。キャビティ模擬部材８２は、キャビティを想定しているため、材質にはこだわらず、樹脂製であってもよい。
【００５９】
訓練作業部材８６は、模擬下型１８と同じ材質で構成され、上面にキャビティ模擬部材８２の凸部８２ａが挿入される凹部８６ａを有する。また、この訓練作業部材８６は、例えば模擬下型１８の下面からねじ込まれるねじ９０によって、模擬下型１８の第２凹部８４に簡単に取り付け、取り外しができるようになっており、キャビティ模擬部材８２に対応した形状を有する訓練作業部材８６を第２凹部８４に設置できるようになっている。
【００６０】
また、訓練作業部材８６の凹部８６ａのうち、上端縁及び底部周縁の形状（Ｃ面、Ｒ面等）は、キャビティ模擬部材８２の凸部８２ａの根元周縁及び下端縁の形状（Ｃ面、Ｒ面等）と異なっており、形状的に互いに干渉するようになっている。訓練作業部材８６に対する訓練では、主に、凹部８６ａの上端縁及び／又は底部周縁を手作業工具で研削して、キャビティ模擬部材８２の凸部８２ａの根元周縁及び下端縁と干渉しない形状にする。すなわち、形状上の干渉をなくすことを目的としている。
【００６１】
次に、第２模擬金型装置１０Ｂを使用してオペレータに金型合わせ作業の訓練を行う金型合わせ作業訓練方法を図７〜図９も参照しながら説明する。
【００６２】
先ず、図７のステップＳ１０１において、第１傾斜面２２と第２傾斜面２８とを合わせる訓練を行う。この訓練は、図３のステップＳ１〜ステップＳ９と同じであるため、その説明を省略する。
【００６３】
ステップＳ１０２において、オペレータは、図８Ａに示すように、型閉め操作を行う。その後、ステップＳ１０３において、オペレータは、模擬上型１４の下端面２０と模擬下型１８の第２水平面２６間に隙間が形成されているか否かを確認する。
【００６４】
隙間が形成されていれば、ステップＳ１０４において、オペレータは、図８Ｂに示すように、型開き操作を行って、模擬上型１４と模擬下型１８を離す。
【００６５】
その後、ステップＳ１０５において、オペレータは、確認した隙間の情報に基づいて、模擬下型１８に収容されている訓練作業部材８６の凹部８６ａのうち、主に上端縁及び／又は底部周縁を手作業工具で研削する。その後、ステップＳ１０２以降の作業を繰り返す。
【００６６】
そして、上述のステップＳ１０３において、図９に示すように、模擬上型１４の下端面２０と模擬下型１８の第２水平面２６間に隙間がなくなった段階で、この第２模擬金型装置１０Ｂを用いた金型合わせ作業の訓練が終了する。
【００６７】
このように、第２模擬金型装置１０Ｂにおいては、上型と下型の傾斜面同士を合わせる作業に加えて、金型をキャビティの形状に合わせた研削作業を手作業工具による削り取りを行いながら訓練することができ、未経験者に対して、金型合わせ作業の総合的な訓練を行うことができる。これは、さらなる育成時間の短縮化につながる。
【００６８】
上述の例では、模擬金型に形成された傾斜面同士を合わせる作業を行う例を主体に説明したが、その他、傾斜面に代えて鉛直方向に延びる垂直面を形成し、垂直面同士を合わせる作業を訓練させるようにしてもよい。
【００６９】
なお、本発明に係る模擬金型装置及び金型合わせ作業訓練方法は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００７０】
１０Ａ…第１模擬金型装置 １０Ｂ…第２模擬金型装置
１４…模擬上型 １８…模擬下型
２０…下端面 ２２…第１傾斜面
２４…第１水平面 ２６…第２水平面
２８…第２傾斜面 ３０…上端面
４０…第１開口 ４２…第２開口
４４…中空部 ４６…摺動部材
４８…圧縮コイルばね ５０…規制部
５２…押さえ板 ５４…フランジ部
７０…訓練作業面 ７６…マイクロメーター
８０…第１凹部 ８２…キャビティ模擬部材
８２ａ…凸部 ８４…第２凹部
８６…訓練作業部材 ８６ａ…凹部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の金型を有し、型閉めの際に、前記複数の金型が組み合わさることによって内部にキャビティが形成される金型装置の一部を模した模擬金型装置であって、
第１面を有する第１模擬金型と、
前記型閉めに模した操作の際に前記第１面に当接される第２面を有する第２模擬金型と、
前記第２模擬金型内に摺動可能に収容され、且つ、前記型閉めに模した操作の際に前記第１模擬金型の前記第１面に接触する訓練作業面を有する摺動部材と、
を有することを特徴とする模擬金型装置。
【請求項２】
請求項１記載の模擬金型装置において、
前記第１面及び前記第２面は互いに対向する傾斜面であることを特徴とする模擬金型装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の模擬金型装置において、
前記第２模擬金型は、
前記摺動部材が収容され、前記第２面に開口を有する中空部と、
前記摺動部材を前記開口に向けて付勢する弾発部材と、
前記摺動部材の前記中空部からの抜け落ちを阻止する規制部と、
を有することを特徴とする模擬金型装置。
【請求項４】
請求項１又は２記載の模擬金型において、
前記第２模擬金型は、
前記摺動部材が収容され、前記第２面に開口を有する中空部と、
前記摺動部材の前記中空部からの抜け落ちを阻止する規制部と、
前記摺動部材を前記開口から突出させる押さえ部材と、
を有することを特徴とする模擬金型装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の模擬金型装置において、
前記第１模擬金型及び前記第２模擬金型のうち、いずれか一方の模擬金型に収容され、前記キャビティの形状に模したキャビティ模擬部材と、
前記第１模擬金型及び前記第２模擬金型のうち、いずれか他方の模擬金型に取り付けられ、前記型閉め操作の際に前記キャビティ模擬部材に対向する部位を有する訓練作業部材と、
を有することを特徴とする模擬金型装置。
【請求項６】
請求項１記載の模擬金型装置を使用してオペレータに金型合わせ作業の訓練を行う金型合わせ作業訓練方法であって、
前記第２模擬金型の前記第２面を手作業工具で削る第１ステップと、
前記型閉めを模した型閉め操作を行って、前記第１模擬金型と前記第２模擬金型を合わせる第２ステップと、
前記型閉め操作の際に、前記摺動部材が摺動した量を戻り量と定義したとき、該戻り量を測定する第３ステップとを有し、
測定した前記戻り量が所定の量より大きい場合に、前記第１ステップから第３ステップを繰り返すことを特徴とする金型合わせ作業訓練方法。
【請求項１】
複数の金型を有し、型閉めの際に、前記複数の金型が組み合わさることによって内部にキャビティが形成される金型装置の一部を模した模擬金型装置であって、
第１面を有する第１模擬金型と、
前記型閉めに模した操作の際に前記第１面に当接される第２面を有する第２模擬金型と、
前記第２模擬金型内に摺動可能に収容され、且つ、前記型閉めに模した操作の際に前記第１模擬金型の前記第１面に接触する訓練作業面を有する摺動部材と、
を有することを特徴とする模擬金型装置。
【請求項２】
請求項１記載の模擬金型装置において、
前記第１面及び前記第２面は互いに対向する傾斜面であることを特徴とする模擬金型装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の模擬金型装置において、
前記第２模擬金型は、
前記摺動部材が収容され、前記第２面に開口を有する中空部と、
前記摺動部材を前記開口に向けて付勢する弾発部材と、
前記摺動部材の前記中空部からの抜け落ちを阻止する規制部と、
を有することを特徴とする模擬金型装置。
【請求項４】
請求項１又は２記載の模擬金型において、
前記第２模擬金型は、
前記摺動部材が収容され、前記第２面に開口を有する中空部と、
前記摺動部材の前記中空部からの抜け落ちを阻止する規制部と、
前記摺動部材を前記開口から突出させる押さえ部材と、
を有することを特徴とする模擬金型装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の模擬金型装置において、
前記第１模擬金型及び前記第２模擬金型のうち、いずれか一方の模擬金型に収容され、前記キャビティの形状に模したキャビティ模擬部材と、
前記第１模擬金型及び前記第２模擬金型のうち、いずれか他方の模擬金型に取り付けられ、前記型閉め操作の際に前記キャビティ模擬部材に対向する部位を有する訓練作業部材と、
を有することを特徴とする模擬金型装置。
【請求項６】
請求項１記載の模擬金型装置を使用してオペレータに金型合わせ作業の訓練を行う金型合わせ作業訓練方法であって、
前記第２模擬金型の前記第２面を手作業工具で削る第１ステップと、
前記型閉めを模した型閉め操作を行って、前記第１模擬金型と前記第２模擬金型を合わせる第２ステップと、
前記型閉め操作の際に、前記摺動部材が摺動した量を戻り量と定義したとき、該戻り量を測定する第３ステップとを有し、
測定した前記戻り量が所定の量より大きい場合に、前記第１ステップから第３ステップを繰り返すことを特徴とする金型合わせ作業訓練方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１５６８０９（Ｐ２０１１−１５６８０９Ａ）
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１７９６（Ｐ２０１０−２１７９６）
【出願日】平成２２年２月３日（２０１０．２．３）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月３日（２０１０．２．３）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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