車両用内装部品の製造装置および製造方法
【課題】 本発明は、複雑な構造の装置を使用しないで作業効率の向上を図る車両用内装部品の製造装置を提供する。
【解決手段】 樹脂成形金型に装着する表皮材を掛止する掛止ステージと、掛止ステージを所定位置に搬送する搬送手段と、を有する表皮材受渡し機と、樹脂成形金型へ装着する角度で掛止ステージから表皮材を受け取り、その角度に表皮材を保持する表皮保持部と、表皮保持部を支持する支持ロッドと、樹脂金型へ表皮材を装着するために、支持ロッドを所定位置から樹脂成形金型へ移動する移動機構と、を有する表皮材装着機と、を備えることを特徴とする車両用内装部品の製造装置。
【解決手段】 樹脂成形金型に装着する表皮材を掛止する掛止ステージと、掛止ステージを所定位置に搬送する搬送手段と、を有する表皮材受渡し機と、樹脂成形金型へ装着する角度で掛止ステージから表皮材を受け取り、その角度に表皮材を保持する表皮保持部と、表皮保持部を支持する支持ロッドと、樹脂金型へ表皮材を装着するために、支持ロッドを所定位置から樹脂成形金型へ移動する移動機構と、を有する表皮材装着機と、を備えることを特徴とする車両用内装部品の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂成形品と表皮を一体成形するクロスインサート成形において、樹脂成形金型へ表皮材を装着する車両用内装部品の製造方法、および、金型に表皮材を装着する装置との間で、表皮材の受渡しをする製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の内装に使用される樹脂成形品においては、装飾用表皮である表皮材を外面に張付けて質感を良くすることが求められている。表皮材を張付ける方法としては、製造工程を簡略化してコストダウンを図ることができるクロスインサート成形が採用されている。クロスインサート成形は、樹脂の射出成形時に表皮材を一体成形して樹脂製品の表面に張付ける技術である。したがって、成形の前後の工程において、金型への表皮材の装着と成形品の取出しを行う必要がある。
【０００３】
特許文献１には、クロスインサート成形に用いられる装置であって、成形用金型に表皮材を装着する手段と、成形を完了した射出成形製品を搬出する手段とを備え、表皮材の装着と成形製品の取出しを同時に行うことができる取出機が記載されている。
【０００４】
図１は、特許文献１に記載の取出機の支持ロッド９と、支持ロッド９の先端に回動自在に付設された製品把持具１０と表皮吸着具２０を示した模式図である。製品把持具１０には、射出成形製品を把持して金型から取り外し、所定の場所へ搬出する複数の把持爪１１が設けられており、エアシリンダー１２で駆動される。一方、表皮吸着具２０には、排気ポンプにより表皮を減圧吸着して保持する吸盤２１が複数付設されている。製品把持具１０と表皮吸着具２０は、エアシリンダー１３とロッド１３ａ、リンク１４で構成されるアクチュエータで駆動されて回動する。
【０００５】
図２は、搬出機が、成形製品５を金型から取出し、ベルトコンベア１の上方に搬送して解放する状態を示した説明図である。製品把持具１０は、アクチュエータにより水平状態に回動され、ベルトコンベア１の上方で把持爪１１を開くことにより、成形製品５をベルトコンベア１上に開放する。一方、表皮吸着具２０もアクチュエータにより水平状態に回動し、表皮載置台３３上に載置された表皮３を吸盤２１により吸着して保持する。この際、表皮吸着具２０ａとの間で表皮３の受け渡しができる位置まで、シリンダ３１で駆動された表皮載置台３３が上昇する。表皮載置台３３の高さは、レーザー距離計３２により検出され、シリンダ制御装置３４に伝達されて、シリンダ３１の停止位置が制御される。
【０００６】
取出機は、成形製品５をベルトコンベア１に解放し、表皮３を吸着した状態で、製品把持具１０と表皮吸着具２０を図１に示す状態に戻し、型締機の金型の間に移動し、表皮３を所定の金型に装着すると共に、再び成形製品を取出す。
【０００７】
上記のように、特許文献１に記載された取出機においては、成形製品の取出しと表皮材の装着を一連の動作において行うので、動作サイクルの短縮が可能となり作業効率を向上させることができる。
【０００８】
【特許文献１】特開平９−９９４５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載の取出機においては、支持ロッド９の先端に付設された製品把持具１０と表皮吸着具２０を、それぞれ回動させるアクチュエータが必要であり、装置の構造が複雑となり高価となるという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、支持ロッドに固定された表皮材装着機と、金型への装着時の傾き角で表皮材の受渡しを行う表皮材受渡し機と、を用いることにより、複雑な構造の装置を使用しないで作業効率の向上を図ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明に係る車両用内装部品の製造装置は、樹脂成形金型に装着する表皮材を掛止する掛止ステージと、掛止ステージを所定位置に搬送する搬送手段と、を有する表皮材受渡し機と、樹脂成形金型へ装着する角度で掛止ステージから表皮材を受け取り、その角度に表皮材を保持する表皮保持部と、表皮保持部を支持する支持ロッドと、樹脂金型へ表皮材を装着するために、支持ロッドを所定位置から樹脂成形金型へ移動する移動機構と、を有する表皮材装着機と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る車両用内装部品の製造装置では、表皮材装着機が、金型に装着する角度で掛止ステージから表皮材を受け取り、その角度に保持する。これにより、支持ロッドに固定した単純な構造の表皮材装着機を使用することができるので、新規装置の導入において、または既存の装置を改良するにしても、費用を削減することができる。
【００１３】
また、掛止ステージを所定位置に搬送することにより、掛止ステージに表皮材を掛止する作業領域と、表皮材装着機が干渉しないように分離する。これにより、作業者の安全を確保することができる。また、掛止ステージを表皮装着機の近くまで搬送することにより、表皮材装着機の支持ロッドのストロークを短くすることが可能となり、装置の小型化を図ることができる。
【００１４】
さらに、本発明に係る車両用内装部品の製造装置においては、表皮材は複数の係合孔を有し、表皮保持部は、複数の係合孔に挿入されて表皮材を保持する複数の係合爪を有することを特徴とする。
【００１５】
これにより、係合爪が表皮材を確実に保持した状態で、樹脂成形金型へ表皮材を装着するので、表皮材の装着ミスを減らし不良品の発生を防ぐことができる。
【００１６】
本発明に係る車両用内装部品の製造方法は、樹脂成形金型に装着する表皮材を掛止する掛止ステージに、表皮材を掛止する掛止工程と、表皮材を掛止した掛止ステージを、所定位置に搬送する搬送工程と、樹脂成形金型に表皮材を装着する表皮材装着機が、所定位置において、樹脂成形金型へ装着する角度に保持された表皮材を、掛止ステージから受け取る表皮材受取り工程と、表皮材装着機が、樹脂成型金型へ表皮材を装着する表皮材装着工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る車両用内装部品の製造装置および方法によれば、支持ロッドに固定された表皮材装着機と、金型への装着時の角度で表皮材の受渡しを行う表皮材受渡し機を用いることにより、複雑な構造の装置を使用しないで作業効率の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る好適な実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。最初に、本発明に係る車両用内装部品の製造装置に備えられる表皮材装着機の説明をする。次に、表皮材受渡し機の説明を行い、工程順序に従って表皮材の装着方法を説明する。
【００１９】
図３は、本発明に係る表皮材装着機３０を模式的に示した説明図である。本実施態様に係る表皮材装着機３０は、成形製品の取出機の支持ロッドであるロボットアーム３５の先端側面に、表皮材３を保持する複数のクロスチャック３６ａ、３６ｂが付設されたクロスチャック支持体３６を固定したものである。クロスチャック３６ａ、３６ｂの先端には、エアー配管３９に接続され、エアー駆動により爪先が開閉する係合爪７２ａ、７２ｂが装着されている。
【００２０】
係合爪７２ａ、７２ｂは、爪を閉じた状態で表皮材３に設けられた係合孔に挿入され、爪を開いて係合孔と係合する。また、クロスチャック３６ａおよび３６ｂの長さは、金型に装着する際の傾き角で表皮材を保持できるように調整される。例えば、図中に示すようにクロスチャック３６ａを３６ｂより長く設定し、表皮材３を傾斜させて保持する。
【００２１】
ロボットアーム３５の先端には、成形製品を取出すための吸着ヘッド３７ａ、３７ｂが付設された吸着ヘッド支持体３７が回動自在に取り付けられている。後述するように、吸着ヘッド支持体３７は、垂直に回動した状態で金型から成形製品を吸着して取出し、所定の位置に移動後、図中の状態から略９０度回動して水平状態に移行してから吸着を解き、取出した成形製品を開放する。（図６参照）
【００２２】
ロボットアーム３５の移動機構は、上下および水平方向、水平面内での回動が可能であれば良く、市販されている通常のロボットの駆動機構を使用することができる。また、上記の表皮材装着機３０は、成形製品を取出す単機能の取出機のロッボトアームの側面に、クロスチャックを付設したクロスチャック支持体を取り付ける改造を行うことにより製作することが可能である。また、新たな装置として製作する場合であっても、クロスチャック支持体の回動機構が無く比較的低コストで製作することができる。
【００２３】
≪掛止工程≫
掛止工程においては、表皮材の受け渡しをする表皮材受渡し機に備えられた掛止ステージに、表皮材を掛止する。図４は、図３の表皮材装着機３０との間で、表皮材の受渡しをする受渡し機４０を模式的に示した説明図である。図中に示す装置の右半分の作業領域において、作業者が掛止ステージ４１に表皮材３を掛止する。例えば、後述する掛止ステージ４１に付設された支持棒４１ａ、４１ｂ（図５（ａ）参照）の先端に表皮材３を仮止めする。
【００２４】
≪搬送工程≫
搬送工程においては、表皮材を掛止した掛止ステージ４１を、表皮材装着機３０との間で表皮材の受け渡しをする位置まで搬送する。図４に示した表皮材受渡し装置４０の右半面には、掛止ステージ４１を上下に移動させるための移送機構と、移送機構のコントローラ４５および警告灯４９が配置されている。作業者は、掛止ステージ４１に表皮材３を掛止する掛止工程を実行した後、コントローラ４５を操作して掛止ステージ４１を搬送する搬送工程を実行する。掛止ステージ４１は、上方に移送された後、さらに水平方向への移動手段により、装置の左半面の所定位置に搬送される。移送手段は、掛止ステージ４１に係合する係合手段を有する搬送チェーンと、コントローラ４５によって駆動制御されるステッピングモータと、の組合せで構成される。
【００２５】
図４に示した装置左半面の上部において、掛止ステージ４１と図３に示した表皮材装着機３０との間で、表皮材の受け渡し工程が実行される。表皮材装着機３０との受け渡しが行われている間は、警告灯４９が点灯して作業者に危険を知らせる。
【００２６】
上述したように、掛止ステージ４１が搬送機構により表皮材受渡し装置４０の右半面から左反面へ搬送されることにより、表皮材装着機３０との間で表皮材の受け渡しが行われる位置と、作業者が表皮材を掛止ステージ４１に掛止する作業位置が分離される。これにより、表皮材装着機３０の移動領域と、作業者の作業領域が干渉しないので、作業者の安全が確保される。また、掛止ステージ４１を表皮材装着機３０の移動領域へ搬送することにより、ロボットアーム３５のストロークを小さくして装置を小型化することも可能となる。
【００２７】
図５（ａ）〜（ｅ）は、受け渡し装置４０と表皮材装着機３０の間で行われる表皮材３の受け渡し、および、表皮材装着機３０の表皮材の装着工程の作業ステップを模式的に示したものである。以下、図の順に従って説明する。
【００２８】
≪表皮材受取り工程≫
表皮材受取り工程においては、掛止ステージ４１と表皮材装着機の間で、金型へ装着する角度に保持した表皮材の受け渡しが行われる。図５（ａ）は、表皮材装着機３０が、受け渡し装置４０の掛止ステージ４１に近接して表皮材３の受け渡しを行っている状態を示している。受け渡し装置４０の側では、金型への装着時の角度に表皮材３を保持するために、掛止ステージ４１に付設された支持棒４１ａと４１ｂの長さの調整が行われている。図中に示すように、支持棒４１ａは、４１ｂより長い。一方、表皮材装着機３０の側では、金型への装着時の角度を保持したまま表皮材３を受け取るために、クロスチャック３６ａと３６ｂの長さを調整している。支持棒４１ａから表皮材の一端を受け取るクロスチャック３６ａの長さは、支持棒４１ｂから表皮材３の一端を受け取るクロスチャック３６ｂの長さより短く設定されている。
【００２９】
≪表皮材装着工程≫
表皮材装着工程においては、ロボットアーム３５が金型が装着されている型絞め機の所定位置へ移動し、ロボットアーム３５に固定された表皮材装着機３０が、金型装着時の角度に保持した表皮材を金型の所定位置に装着する。図５（ｂ）は、掛止ステージ４１から表皮材３を受け取った表皮材装着機３０が、受け取り位置を離れて金型が設置されている型締機へ移動する状態を示している。クロスチャック３６ａと３６ｂの先端の係合爪７２ａ、７２ｂ（図３参照）には、表皮材３が保持されている。表皮材３の受け取り前には、クロスチャック３６ａと３６ｂの先端の係合爪７２ａ、７２ｂは閉じた状態であり、支持棒４１ａ、４１ｂに掛止された表皮材３に設けられた係合孔に先端が挿入される。その後、係合爪７２ａ、７２ｂがエアー駆動で開くことにより、表皮材３の係合孔と係合爪７２ａ、７２ｂが係合し、クロスチャック３６ａと３６ｂの先端に表皮材３が保持される。
【００３０】
図５（ｃ）は、表皮材装着機３０が、型締機の開いた金型の間に移動した状態を示している。金型は、コア５１とキャビティ５２の対で構成され、コア５１とキャビティ５２が型締機により閉じられた状態において、コア５１とキャビティ５２の間の空間に樹脂が射出され成形が行われる。成形が完了して金型が開かれた状態においては、コア５１側に成形製品４が残っている。図５（ｂ）から図５（ｃ）の状態に移る間の工程において、表皮材装着機３０の吸着ヘッド支持体３７は水平状態から垂直に回動している。また、コア５１側に残っていた成形製品４を取り外し、図中に示すように、吸着ヘッド３７ａ、３７ｂにより保持している。さらに、表皮材装着装置３０は、キャビティ５２に設けられた係合ピン５３ａ、５３ｂに表皮材３を装着するために、キャビティ５２に向かって移動する。
【００３１】
図５（ｄ）は、表皮材装着装置３０がキャビティ５２へ表皮材３の装着を行っている状態を示している。表皮材３の係合孔に係合ピン５３ａ、５３ｂを挿入した後、係合爪７２ａ、７２ｂを閉じることにより、クロスチャック３６ａ、３６ｂと表皮材３の係合を外して装着を完了する。
【００３２】
図５（ｅ）は、表皮材３をキャビティ５２に装着後、表皮材装着機３０がキャビティ５２から離れた状態を示している。キャビティ５２には、係合ピン５３ａ、５３ｂに係合した表皮材３が装着されている。この後、表皮材装着機は、成形製品４を搬出し、次の表皮材３の受け渡しのために表皮材受渡し機４０の位置に戻る。コア５１とキャビティ５２は型締機により閉じられ、次の射出成形が行われることになる。
【００３３】
図６（ａ）〜（ｃ）は、表皮材装着機が、コア５１とキャビティ５２の間から移動し、再度、表皮材３の受け渡しをするために受渡し機４０の位置へ戻る間の工程を示した模式図である。
【００３４】
図６（ａ）は、図５（ｅ）と同じ状態を示している。表皮材３をキャビティ５２に装着した表皮材装着機３０は、コア５１とキャビティ５２の中間位置から、成形製品４の解放位置へと移動する。この間に、図６（ｂ）に示すように、吸着ヘッド支持体３７を回動して水平状態に移行させる。次に、図６（ｃ）に示すように、成形製品の解放位置において、吸着ヘッド３７ａ、３７ｂの吸着を停止して成形製品４を開放する。成形製品４は、スロープのついた製品受６１の上に解放され、スロープ上を滑り落ちて回収される。一方、表皮材装着機３０は、次の表皮材３を受け渡し装置４０から受け取るために、掛止ステージ４１が搬送されている位置へ移動する。
【００３５】
以上で表皮材装着機の連続した１サイクルの工程の説明を終了する。本発明では、受け渡し装置との間の表皮材３の受け渡し、およびキャビティ５２への表皮材３の装着において、表皮材３の係合孔に係合爪７２ａ、７２ｂを挿入して保持し、機械的に位置決めをして作業を実施する。このため、吸着ヘッドで表皮材を保持し、キャビティに設けられた針に表皮材を押し付けてセットする従来の方法に比べ、作業精度が向上し不良品の発生が減少する効果も得られている。
【００３６】
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明に係る車両用内装部品の製造装置および製造方法は上述した実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。例えば、樹脂成形体と一体成形されるものは、クロスの他に、フィルムや鉄板等でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】従来技術に係る取出機を示した模式図である。
【図２】従来技術に係る取出機の動作を示した説明図である。
【図３】本発明に係る表皮材装着機を示した説明図である。
【図４】本発明に係る表皮材受渡し機を示した説明図である。
【図５】本発明に係る表皮材装着機の作業工程を示した模式図である。
【図６】本発明に係る表皮材装着機の作業工程を示した模式図である。
【符号の説明】
【００３８】
３ 表皮材
４ 成形製品
３０ 表皮材装着機
３５ ロボットアーム
３６ クロスチャック支持体
３６ａ、３６ｂ クロスチャック
３７ 吸着ヘッド支持体
３７ａ、３７ｂ 吸着ヘッド
４０ 表皮材受渡し機
４１ 掛止ステージ
４１ａ、４１ｂ 支持棒
５１ コア
５２ キャビティ
５３ａ、５３ｂ 係合ピン
７２ａ、７２ｂ 係合爪
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂成形品と表皮を一体成形するクロスインサート成形において、樹脂成形金型へ表皮材を装着する車両用内装部品の製造方法、および、金型に表皮材を装着する装置との間で、表皮材の受渡しをする製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の内装に使用される樹脂成形品においては、装飾用表皮である表皮材を外面に張付けて質感を良くすることが求められている。表皮材を張付ける方法としては、製造工程を簡略化してコストダウンを図ることができるクロスインサート成形が採用されている。クロスインサート成形は、樹脂の射出成形時に表皮材を一体成形して樹脂製品の表面に張付ける技術である。したがって、成形の前後の工程において、金型への表皮材の装着と成形品の取出しを行う必要がある。
【０００３】
特許文献１には、クロスインサート成形に用いられる装置であって、成形用金型に表皮材を装着する手段と、成形を完了した射出成形製品を搬出する手段とを備え、表皮材の装着と成形製品の取出しを同時に行うことができる取出機が記載されている。
【０００４】
図１は、特許文献１に記載の取出機の支持ロッド９と、支持ロッド９の先端に回動自在に付設された製品把持具１０と表皮吸着具２０を示した模式図である。製品把持具１０には、射出成形製品を把持して金型から取り外し、所定の場所へ搬出する複数の把持爪１１が設けられており、エアシリンダー１２で駆動される。一方、表皮吸着具２０には、排気ポンプにより表皮を減圧吸着して保持する吸盤２１が複数付設されている。製品把持具１０と表皮吸着具２０は、エアシリンダー１３とロッド１３ａ、リンク１４で構成されるアクチュエータで駆動されて回動する。
【０００５】
図２は、搬出機が、成形製品５を金型から取出し、ベルトコンベア１の上方に搬送して解放する状態を示した説明図である。製品把持具１０は、アクチュエータにより水平状態に回動され、ベルトコンベア１の上方で把持爪１１を開くことにより、成形製品５をベルトコンベア１上に開放する。一方、表皮吸着具２０もアクチュエータにより水平状態に回動し、表皮載置台３３上に載置された表皮３を吸盤２１により吸着して保持する。この際、表皮吸着具２０ａとの間で表皮３の受け渡しができる位置まで、シリンダ３１で駆動された表皮載置台３３が上昇する。表皮載置台３３の高さは、レーザー距離計３２により検出され、シリンダ制御装置３４に伝達されて、シリンダ３１の停止位置が制御される。
【０００６】
取出機は、成形製品５をベルトコンベア１に解放し、表皮３を吸着した状態で、製品把持具１０と表皮吸着具２０を図１に示す状態に戻し、型締機の金型の間に移動し、表皮３を所定の金型に装着すると共に、再び成形製品を取出す。
【０００７】
上記のように、特許文献１に記載された取出機においては、成形製品の取出しと表皮材の装着を一連の動作において行うので、動作サイクルの短縮が可能となり作業効率を向上させることができる。
【０００８】
【特許文献１】特開平９−９９４５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載の取出機においては、支持ロッド９の先端に付設された製品把持具１０と表皮吸着具２０を、それぞれ回動させるアクチュエータが必要であり、装置の構造が複雑となり高価となるという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、支持ロッドに固定された表皮材装着機と、金型への装着時の傾き角で表皮材の受渡しを行う表皮材受渡し機と、を用いることにより、複雑な構造の装置を使用しないで作業効率の向上を図ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明に係る車両用内装部品の製造装置は、樹脂成形金型に装着する表皮材を掛止する掛止ステージと、掛止ステージを所定位置に搬送する搬送手段と、を有する表皮材受渡し機と、樹脂成形金型へ装着する角度で掛止ステージから表皮材を受け取り、その角度に表皮材を保持する表皮保持部と、表皮保持部を支持する支持ロッドと、樹脂金型へ表皮材を装着するために、支持ロッドを所定位置から樹脂成形金型へ移動する移動機構と、を有する表皮材装着機と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る車両用内装部品の製造装置では、表皮材装着機が、金型に装着する角度で掛止ステージから表皮材を受け取り、その角度に保持する。これにより、支持ロッドに固定した単純な構造の表皮材装着機を使用することができるので、新規装置の導入において、または既存の装置を改良するにしても、費用を削減することができる。
【００１３】
また、掛止ステージを所定位置に搬送することにより、掛止ステージに表皮材を掛止する作業領域と、表皮材装着機が干渉しないように分離する。これにより、作業者の安全を確保することができる。また、掛止ステージを表皮装着機の近くまで搬送することにより、表皮材装着機の支持ロッドのストロークを短くすることが可能となり、装置の小型化を図ることができる。
【００１４】
さらに、本発明に係る車両用内装部品の製造装置においては、表皮材は複数の係合孔を有し、表皮保持部は、複数の係合孔に挿入されて表皮材を保持する複数の係合爪を有することを特徴とする。
【００１５】
これにより、係合爪が表皮材を確実に保持した状態で、樹脂成形金型へ表皮材を装着するので、表皮材の装着ミスを減らし不良品の発生を防ぐことができる。
【００１６】
本発明に係る車両用内装部品の製造方法は、樹脂成形金型に装着する表皮材を掛止する掛止ステージに、表皮材を掛止する掛止工程と、表皮材を掛止した掛止ステージを、所定位置に搬送する搬送工程と、樹脂成形金型に表皮材を装着する表皮材装着機が、所定位置において、樹脂成形金型へ装着する角度に保持された表皮材を、掛止ステージから受け取る表皮材受取り工程と、表皮材装着機が、樹脂成型金型へ表皮材を装着する表皮材装着工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る車両用内装部品の製造装置および方法によれば、支持ロッドに固定された表皮材装着機と、金型への装着時の角度で表皮材の受渡しを行う表皮材受渡し機を用いることにより、複雑な構造の装置を使用しないで作業効率の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る好適な実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。最初に、本発明に係る車両用内装部品の製造装置に備えられる表皮材装着機の説明をする。次に、表皮材受渡し機の説明を行い、工程順序に従って表皮材の装着方法を説明する。
【００１９】
図３は、本発明に係る表皮材装着機３０を模式的に示した説明図である。本実施態様に係る表皮材装着機３０は、成形製品の取出機の支持ロッドであるロボットアーム３５の先端側面に、表皮材３を保持する複数のクロスチャック３６ａ、３６ｂが付設されたクロスチャック支持体３６を固定したものである。クロスチャック３６ａ、３６ｂの先端には、エアー配管３９に接続され、エアー駆動により爪先が開閉する係合爪７２ａ、７２ｂが装着されている。
【００２０】
係合爪７２ａ、７２ｂは、爪を閉じた状態で表皮材３に設けられた係合孔に挿入され、爪を開いて係合孔と係合する。また、クロスチャック３６ａおよび３６ｂの長さは、金型に装着する際の傾き角で表皮材を保持できるように調整される。例えば、図中に示すようにクロスチャック３６ａを３６ｂより長く設定し、表皮材３を傾斜させて保持する。
【００２１】
ロボットアーム３５の先端には、成形製品を取出すための吸着ヘッド３７ａ、３７ｂが付設された吸着ヘッド支持体３７が回動自在に取り付けられている。後述するように、吸着ヘッド支持体３７は、垂直に回動した状態で金型から成形製品を吸着して取出し、所定の位置に移動後、図中の状態から略９０度回動して水平状態に移行してから吸着を解き、取出した成形製品を開放する。（図６参照）
【００２２】
ロボットアーム３５の移動機構は、上下および水平方向、水平面内での回動が可能であれば良く、市販されている通常のロボットの駆動機構を使用することができる。また、上記の表皮材装着機３０は、成形製品を取出す単機能の取出機のロッボトアームの側面に、クロスチャックを付設したクロスチャック支持体を取り付ける改造を行うことにより製作することが可能である。また、新たな装置として製作する場合であっても、クロスチャック支持体の回動機構が無く比較的低コストで製作することができる。
【００２３】
≪掛止工程≫
掛止工程においては、表皮材の受け渡しをする表皮材受渡し機に備えられた掛止ステージに、表皮材を掛止する。図４は、図３の表皮材装着機３０との間で、表皮材の受渡しをする受渡し機４０を模式的に示した説明図である。図中に示す装置の右半分の作業領域において、作業者が掛止ステージ４１に表皮材３を掛止する。例えば、後述する掛止ステージ４１に付設された支持棒４１ａ、４１ｂ（図５（ａ）参照）の先端に表皮材３を仮止めする。
【００２４】
≪搬送工程≫
搬送工程においては、表皮材を掛止した掛止ステージ４１を、表皮材装着機３０との間で表皮材の受け渡しをする位置まで搬送する。図４に示した表皮材受渡し装置４０の右半面には、掛止ステージ４１を上下に移動させるための移送機構と、移送機構のコントローラ４５および警告灯４９が配置されている。作業者は、掛止ステージ４１に表皮材３を掛止する掛止工程を実行した後、コントローラ４５を操作して掛止ステージ４１を搬送する搬送工程を実行する。掛止ステージ４１は、上方に移送された後、さらに水平方向への移動手段により、装置の左半面の所定位置に搬送される。移送手段は、掛止ステージ４１に係合する係合手段を有する搬送チェーンと、コントローラ４５によって駆動制御されるステッピングモータと、の組合せで構成される。
【００２５】
図４に示した装置左半面の上部において、掛止ステージ４１と図３に示した表皮材装着機３０との間で、表皮材の受け渡し工程が実行される。表皮材装着機３０との受け渡しが行われている間は、警告灯４９が点灯して作業者に危険を知らせる。
【００２６】
上述したように、掛止ステージ４１が搬送機構により表皮材受渡し装置４０の右半面から左反面へ搬送されることにより、表皮材装着機３０との間で表皮材の受け渡しが行われる位置と、作業者が表皮材を掛止ステージ４１に掛止する作業位置が分離される。これにより、表皮材装着機３０の移動領域と、作業者の作業領域が干渉しないので、作業者の安全が確保される。また、掛止ステージ４１を表皮材装着機３０の移動領域へ搬送することにより、ロボットアーム３５のストロークを小さくして装置を小型化することも可能となる。
【００２７】
図５（ａ）〜（ｅ）は、受け渡し装置４０と表皮材装着機３０の間で行われる表皮材３の受け渡し、および、表皮材装着機３０の表皮材の装着工程の作業ステップを模式的に示したものである。以下、図の順に従って説明する。
【００２８】
≪表皮材受取り工程≫
表皮材受取り工程においては、掛止ステージ４１と表皮材装着機の間で、金型へ装着する角度に保持した表皮材の受け渡しが行われる。図５（ａ）は、表皮材装着機３０が、受け渡し装置４０の掛止ステージ４１に近接して表皮材３の受け渡しを行っている状態を示している。受け渡し装置４０の側では、金型への装着時の角度に表皮材３を保持するために、掛止ステージ４１に付設された支持棒４１ａと４１ｂの長さの調整が行われている。図中に示すように、支持棒４１ａは、４１ｂより長い。一方、表皮材装着機３０の側では、金型への装着時の角度を保持したまま表皮材３を受け取るために、クロスチャック３６ａと３６ｂの長さを調整している。支持棒４１ａから表皮材の一端を受け取るクロスチャック３６ａの長さは、支持棒４１ｂから表皮材３の一端を受け取るクロスチャック３６ｂの長さより短く設定されている。
【００２９】
≪表皮材装着工程≫
表皮材装着工程においては、ロボットアーム３５が金型が装着されている型絞め機の所定位置へ移動し、ロボットアーム３５に固定された表皮材装着機３０が、金型装着時の角度に保持した表皮材を金型の所定位置に装着する。図５（ｂ）は、掛止ステージ４１から表皮材３を受け取った表皮材装着機３０が、受け取り位置を離れて金型が設置されている型締機へ移動する状態を示している。クロスチャック３６ａと３６ｂの先端の係合爪７２ａ、７２ｂ（図３参照）には、表皮材３が保持されている。表皮材３の受け取り前には、クロスチャック３６ａと３６ｂの先端の係合爪７２ａ、７２ｂは閉じた状態であり、支持棒４１ａ、４１ｂに掛止された表皮材３に設けられた係合孔に先端が挿入される。その後、係合爪７２ａ、７２ｂがエアー駆動で開くことにより、表皮材３の係合孔と係合爪７２ａ、７２ｂが係合し、クロスチャック３６ａと３６ｂの先端に表皮材３が保持される。
【００３０】
図５（ｃ）は、表皮材装着機３０が、型締機の開いた金型の間に移動した状態を示している。金型は、コア５１とキャビティ５２の対で構成され、コア５１とキャビティ５２が型締機により閉じられた状態において、コア５１とキャビティ５２の間の空間に樹脂が射出され成形が行われる。成形が完了して金型が開かれた状態においては、コア５１側に成形製品４が残っている。図５（ｂ）から図５（ｃ）の状態に移る間の工程において、表皮材装着機３０の吸着ヘッド支持体３７は水平状態から垂直に回動している。また、コア５１側に残っていた成形製品４を取り外し、図中に示すように、吸着ヘッド３７ａ、３７ｂにより保持している。さらに、表皮材装着装置３０は、キャビティ５２に設けられた係合ピン５３ａ、５３ｂに表皮材３を装着するために、キャビティ５２に向かって移動する。
【００３１】
図５（ｄ）は、表皮材装着装置３０がキャビティ５２へ表皮材３の装着を行っている状態を示している。表皮材３の係合孔に係合ピン５３ａ、５３ｂを挿入した後、係合爪７２ａ、７２ｂを閉じることにより、クロスチャック３６ａ、３６ｂと表皮材３の係合を外して装着を完了する。
【００３２】
図５（ｅ）は、表皮材３をキャビティ５２に装着後、表皮材装着機３０がキャビティ５２から離れた状態を示している。キャビティ５２には、係合ピン５３ａ、５３ｂに係合した表皮材３が装着されている。この後、表皮材装着機は、成形製品４を搬出し、次の表皮材３の受け渡しのために表皮材受渡し機４０の位置に戻る。コア５１とキャビティ５２は型締機により閉じられ、次の射出成形が行われることになる。
【００３３】
図６（ａ）〜（ｃ）は、表皮材装着機が、コア５１とキャビティ５２の間から移動し、再度、表皮材３の受け渡しをするために受渡し機４０の位置へ戻る間の工程を示した模式図である。
【００３４】
図６（ａ）は、図５（ｅ）と同じ状態を示している。表皮材３をキャビティ５２に装着した表皮材装着機３０は、コア５１とキャビティ５２の中間位置から、成形製品４の解放位置へと移動する。この間に、図６（ｂ）に示すように、吸着ヘッド支持体３７を回動して水平状態に移行させる。次に、図６（ｃ）に示すように、成形製品の解放位置において、吸着ヘッド３７ａ、３７ｂの吸着を停止して成形製品４を開放する。成形製品４は、スロープのついた製品受６１の上に解放され、スロープ上を滑り落ちて回収される。一方、表皮材装着機３０は、次の表皮材３を受け渡し装置４０から受け取るために、掛止ステージ４１が搬送されている位置へ移動する。
【００３５】
以上で表皮材装着機の連続した１サイクルの工程の説明を終了する。本発明では、受け渡し装置との間の表皮材３の受け渡し、およびキャビティ５２への表皮材３の装着において、表皮材３の係合孔に係合爪７２ａ、７２ｂを挿入して保持し、機械的に位置決めをして作業を実施する。このため、吸着ヘッドで表皮材を保持し、キャビティに設けられた針に表皮材を押し付けてセットする従来の方法に比べ、作業精度が向上し不良品の発生が減少する効果も得られている。
【００３６】
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明に係る車両用内装部品の製造装置および製造方法は上述した実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。例えば、樹脂成形体と一体成形されるものは、クロスの他に、フィルムや鉄板等でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】従来技術に係る取出機を示した模式図である。
【図２】従来技術に係る取出機の動作を示した説明図である。
【図３】本発明に係る表皮材装着機を示した説明図である。
【図４】本発明に係る表皮材受渡し機を示した説明図である。
【図５】本発明に係る表皮材装着機の作業工程を示した模式図である。
【図６】本発明に係る表皮材装着機の作業工程を示した模式図である。
【符号の説明】
【００３８】
３ 表皮材
４ 成形製品
３０ 表皮材装着機
３５ ロボットアーム
３６ クロスチャック支持体
３６ａ、３６ｂ クロスチャック
３７ 吸着ヘッド支持体
３７ａ、３７ｂ 吸着ヘッド
４０ 表皮材受渡し機
４１ 掛止ステージ
４１ａ、４１ｂ 支持棒
５１ コア
５２ キャビティ
５３ａ、５３ｂ 係合ピン
７２ａ、７２ｂ 係合爪
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂成形金型に装着する表皮材を掛止する掛止ステージと、前記掛止ステージを所定位置に搬送する搬送手段と、を有する表皮材受渡し機と、
前記樹脂成形金型へ装着する角度で前記掛止ステージから前記表皮材を受け取り、前記角度に前記表皮材を保持する表皮保持部と、前記表皮保持部を支持する支持ロッドと、前記樹脂金型へ前記表皮材を装着するために、前記支持ロッドを前記所定位置から前記樹脂成形金型へ移動する移動機構と、を有する表皮材装着機と、
を備えることを特徴とする車両用内装部品の製造装置。
【請求項２】
前記表皮材は複数の係合孔を有し、
前記表皮保持部は、前記複数の係合孔に挿入されて前記表皮材を保持する複数の係合爪を有することを特徴とする請求項１に記載の車両用内装部品の製造装置。
【請求項３】
樹脂成形金型に装着する表皮材を掛止する掛止ステージに、前記表皮材を掛止する掛止工程と、
前記表皮材を掛止した掛止ステージを、所定位置に搬送する搬送工程と、
前記樹脂成形金型に前記表皮材を装着する表皮材装着機が、前記所定位置において、前記樹脂成形金型へ装着する角度に保持された表皮材を、前記掛止ステージから受け取る表皮材受取り工程と、
前記表皮材装着機が、前記樹脂成型金型へ表皮材を装着する表皮材装着工程と、
を備えることを特徴とする車両用内装部品の製造方法。
【請求項１】
樹脂成形金型に装着する表皮材を掛止する掛止ステージと、前記掛止ステージを所定位置に搬送する搬送手段と、を有する表皮材受渡し機と、
前記樹脂成形金型へ装着する角度で前記掛止ステージから前記表皮材を受け取り、前記角度に前記表皮材を保持する表皮保持部と、前記表皮保持部を支持する支持ロッドと、前記樹脂金型へ前記表皮材を装着するために、前記支持ロッドを前記所定位置から前記樹脂成形金型へ移動する移動機構と、を有する表皮材装着機と、
を備えることを特徴とする車両用内装部品の製造装置。
【請求項２】
前記表皮材は複数の係合孔を有し、
前記表皮保持部は、前記複数の係合孔に挿入されて前記表皮材を保持する複数の係合爪を有することを特徴とする請求項１に記載の車両用内装部品の製造装置。
【請求項３】
樹脂成形金型に装着する表皮材を掛止する掛止ステージに、前記表皮材を掛止する掛止工程と、
前記表皮材を掛止した掛止ステージを、所定位置に搬送する搬送工程と、
前記樹脂成形金型に前記表皮材を装着する表皮材装着機が、前記所定位置において、前記樹脂成形金型へ装着する角度に保持された表皮材を、前記掛止ステージから受け取る表皮材受取り工程と、
前記表皮材装着機が、前記樹脂成型金型へ表皮材を装着する表皮材装着工程と、
を備えることを特徴とする車両用内装部品の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−８９３８８（Ｐ２０１０−８９３８８Ａ）
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２６２１３８（Ｐ２００８−２６２１３８）
【出願日】平成２０年１０月８日（２００８．１０．８）
【出願人】（０００１２４４５４）河西工業株式会社 (593)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月８日（２００８．１０．８）
【出願人】（０００１２４４５４）河西工業株式会社 (593)
【Ｆターム（参考）】
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