(57)【要約】【課題】より複雑な形状を、より精度良く、かつより速く成形する。【解決手段】射出成形部２１は、可動金型と固定金型とからなる金型に第１次加工として樹脂を射出することによって、半製品を成形する。可動金型に設けられた入れ子は、射出成形された半製品を可動金型から離型させることなく可動金型に保持する。NC加工部２３は、入れ子によって可動金型に保持されている半製品に第２次加工を施す。搬送部２２は、入れ子によって半製品が保持されている可動金型を、射出成形部２１からNC加工部２３に搬送する。本発明は、例えば、樹脂の成形に適用できる。【選択図】図１
2010089296.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動金型と固定金型とからなる金型に第１次加工として樹脂を射出することによって、半製品を成形する射出成形手段と、
射出成形された前記半製品を前記可動金型から離型させることなく前記可動金型に保持する保持手段と、
前記保持手段によって前記可動金型に保持されている前記半製品に第２次加工を施す加工手段と、
前記保持手段によって前記半製品が保持されている前記可動金型を、前記射出成形手段から前記加工手段に搬送する搬送手段と
を備える加工装置。
【請求項２】
前記可動金型は、前記第２次加工において前記可動金型の位置を決める位置決め手段を備える請求項１に記載の加工装置。
【請求項３】
前記位置決め手段は、前記第１次加工において前記可動金型の位置を決める
請求項２に記載の加工装置。
【請求項４】
前記第２次加工の方式は、前記第１次加工としての射出成形加工である方式と異なる方式である
請求項１に記載の加工装置。
【請求項５】
前記第２次加工の方式は、切削加工または研削加工である
請求項４に記載の加工装置。
【請求項６】
前記可動金型は、前記第２次加工において取り外し可能な部分を含む分割金型である
請求項１に記載の加工装置。
【請求項７】
射出成形手段によって、可動金型と固定金型とからなる金型に第１次加工として樹脂を射出して、半製品を成形し、
保持手段によって、射出成形された前記半製品を前記可動金型から離型させることなく前記可動金型に保持し、
前記保持手段によって前記半製品が保持されている前記可動金型を、前記射出成形手段から、前記半製品に第２次加工を施す加工手段に搬送手段によって搬送し、
前記保持手段によって前記可動金型に保持されている前記半製品に前記加工手段によって前記第２次加工を施す
ステップを含む加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は加工装置および加工方法に関し、特に、樹脂などの成形物を加工できるようにした加工装置および加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂の加工方式の代表として、射出成形加工と切削加工とがあげられる。射出成形加工のサイクルタイム、すなわち製品１個あたりの加工時間は、比較的短く、その加工速度は速いと言える。一方、切削加工の加工精度は、比較的良い。
【０００３】
従来の加工装置には、ブロー成形により形成された合成樹脂の中空成形体の口部を切削加工するものもある。（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−５４６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、射出成形加工の加工精度は、比較的悪く、特に、微細な形状や薄板状の形状の成形は困難である。一方、切削加工のサイクルタイムは、比較的長く、特に、複雑な形状の成形には、長い加工時間が必要となる。
【０００６】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、より複雑な形状を、より精度良く、かつより速く成形できるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面の加工装置は、可動金型と固定金型とからなる金型に第１次加工として樹脂を射出することによって、半製品を成形する射出成形手段と、射出成形された前記半製品を前記可動金型から離型させることなく前記可動金型に保持する保持手段と、前記保持手段によって前記可動金型に保持されている前記半製品に第２次加工を施す加工手段と、前記保持手段によって前記半製品が保持されている前記可動金型を、前記射出成形手段から前記加工手段に搬送する搬送手段とを備える。
【０００８】
前記可動金型には、前記第２次加工において前記可動金型の位置を決める位置決め手段を設けることができる。
【０００９】
前記位置決め手段には、前記第１次加工において前記可動金型の位置を決めさせることができる。
【００１０】
前記第２次加工の方式は、前記第１次加工としての射出成形加工である方式と異なる方式とすることができる。
【００１１】
前記第２次加工の方式を、切削加工または研削加工とすることができる。
【００１２】
前記可動金型を、前記第２次加工において取り外し可能な部分を含む分割金型とすることができる。
【００１３】
本発明の一側面の加工方法は、射出成形手段によって、可動金型と固定金型とからなる金型に第１次加工として樹脂を射出して、半製品を成形し、保持手段によって、射出成形された前記半製品を前記可動金型から離型させることなく前記可動金型に保持し、前記保持手段によって前記半製品が保持されている前記可動金型を、前記射出成形手段から、前記半製品に第２次加工を施す加工手段に搬送手段によって搬送し、前記保持手段によって前記可動金型に保持されている前記半製品に前記加工手段によって前記第２次加工を施すステップを含む。
【００１４】
本発明の一側面においては、射出成形手段によって、可動金型と固定金型とからなる金型に第１次加工として樹脂が射出されて、半製品が成形され、保持手段によって、射出成形された前記半製品が前記可動金型から離型することなく前記可動金型に保持され、前記保持手段によって前記半製品が保持されている前記可動金型が、前記射出成形手段から、前記半製品に第２次加工を施す加工手段に搬送手段によって搬送され、前記保持手段によって前記可動金型に保持されている前記半製品に前記加工手段によって前記第２次加工が施される。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明の一側面によれば、所望の形状を成形することができる。
【００１６】
また、本発明の一側面によれば、より複雑な形状を、より精度良く、かつより速く成形することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、本発明の構成要件と、発明の詳細な説明に記載の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本発明をサポートする実施の形態が、発明の詳細な説明に記載されていることを確認するためのものである。従って、発明の詳細な説明中には記載されているが、本発明の構成要件に対応する実施の形態として、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。
【００１８】
本発明の一側面の加工装置は、可動金型と固定金型とからなる金型に第１次加工として樹脂を射出することによって、半製品を成形する射出成形手段（例えば、図１の射出成形部２１）と、射出成形された前記半製品を前記可動金型から離型させることなく前記可動金型に保持する保持手段（例えば、図３の入れ子８７）と、前記保持手段によって前記可動金型に保持されている前記半製品に第２次加工を施す加工手段（例えば、図１のNC加工部２３）と、前記保持手段によって前記半製品が保持されている前記可動金型を、前記射出成形手段から前記加工手段に搬送する搬送手段（例えば、図１の搬送部２２）とを備える。
【００１９】
前記可動金型には、前記第２次加工において前記可動金型の位置を決める位置決め手段（例えば、図３の位置決め穴８４−１および８４−２）を設けることができる。
【００２０】
図１は、本発明に係る加工装置の一実施の形態を示す図である。加工装置１１は、射出成形部２１、搬送部２２、およびNC（Numerical Control）加工部２３からなる。射出成形部２１は、可動金型および固定金型からなる金型と、可動金型と固定金型とを近接させて型締めし、離間する型締め部と、可動金型および固定金型が型締めされている金型に樹脂を射出し、成形する射出部とからなる。すなわち、射出成形部２１は、可動金型と固定金型とからなる金型に第１次加工として樹脂を射出することによって、半製品を成形する。射出成形部２１において、半製品が成形されると、図３を参照して後述する入れ子によって、射出成形された半製品が可動金型から離型させることなく可動金型に保持される。
【００２１】
搬送部２２は、スカラロボット、直交座標ロボット、若しくは自由関節型ロボットなどの産業用ロボット、または専用機などからなり、入れ子によって半製品が保持されている可動金型を、射出成形部２１からNC加工部２３に搬送する。NC加工部２３は、NCフライス盤やマシニングセンタなどからなり、直交座標系などの所定の座標系の各軸における工具の位置を制御することで、ワーク（この場合、半製品）を加工する。すなわち、NC加工部２３は、入れ子によって可動金型に保持されている半製品に第２次加工を施す。
【００２２】
ここで加工とは、物理的または化学的な各種の手法により、形状、組成、または色などの対象物の属性を変えることを言う。加工の方式が異なるとは、対象物の属性を変える手法が異なることを言う。
【００２３】
次に、図２以降を参照して、射出成形部２１、搬送部２２、およびNC加工部２３のそれぞれの詳細の例を説明する。
【００２４】
図２は、射出成形部２１の構成の例を示す図である。射出成形部２１は、金型４１、型締め部４２、および射出部４３から構成される。金型４１は、可動金型５１と固定金型５２とからなり、型締めされた可動金型５１と固定金型５２とによって形成されるキャビティに樹脂が射出されることにより、射出された樹脂が、半製品として、キャビティの形状に成形される。型締め部４２は、可動盤５３、固定盤５４、および図示せぬ駆動部からなる。可動盤５３には、可動金型５１が装着され、固定盤５４には固定金型５２が装着される。駆動部は、可動金型５１と固定金型５２とを近接させて、型締めし、また離間するように、固定金型５２が装着されている固定盤５４に対して、可動金型５１が装着されている可動盤５３を駆動する（移動させる）。
【００２５】
射出部４３は、ホッパー６１、射出シリンダ６２、加熱シリンダ６３、スクリュー６４、およびバンドヒータ６５からなる。ホッパー６１は、熱可塑性樹脂の樹脂ペレットを格納し、格納されている樹脂ペレットを、スクリュー６４に供給する。熱可塑性樹脂として、ポリカーボネートまたはポリアセタールなどのエンジニアリングプラスチックを用いることができる。射出シリンダ６２は、スクリュー６４を回転駆動する。スクリュー６４は、螺旋状に形成され、加熱シリンダ６３内を回転することにより、ホッパー６１から供給された樹脂ペレットに加圧すると共に、金型４１に樹脂を射出する射出口側に樹脂ペレットを移動させる。加熱シリンダ６３の周囲には、バンドヒータ６５が設けられ、バンドヒータ６５によって、加熱シリンダ６３は加熱される。
【００２６】
加熱シリンダ６３内の樹脂ペレットは、バンドヒータ６５によって加熱シリンダ６３を介して加熱されると共に、回転するスクリュー６４と加熱シリンダ６３とによって、加圧されることにより、溶融し、溶融した状態の樹脂が射出口から射出されることになる。すなわち、溶融した状態の樹脂が、射出口から、型締めされた可動金型５１と固定金型５２に射出される。
【００２７】
図３は、可動金型５１と固定金型５２とからなる金型４１、可動盤５３、および固定盤５４の詳細の例を示す図である。より詳細には、可動金型５１は、可動側型板８１および可動側取付板８２からなる。可動側取付板８２が、可動盤５３に装着され、可動側取付板８２に可動側型板８１が装着されることで、可動金型５１が可動盤５３に装着される。可動側型板８１は、可動側取付板８２に着脱自在に装着される。
【００２８】
可動側取付板８２の側のうちの可動側型板８１と接する側の四隅の近傍には、それぞれ円柱状の突起である、位置決めピン８３−１、位置決めピン８３−２、位置決めピン８３−３（図示せず）、および位置決めピン８３−４（図示せず）が設けられている。また、可動側型板８１の側のうちの可動側取付板８２と接する側には、位置決めピン８３−１乃至位置決めピン８３−４のそれぞれに対応する位置に、それぞれ対応する形状の穴である、位置決め穴８４−１、位置決め穴８４−２、位置決め穴８４−３（図示せず）、および位置決め穴８４−４（図示せず）が設けられている。すなわち、この場合、位置決め穴８４−１乃至位置決め穴８４−４は、それぞれ円柱状の穴とされる。
【００２９】
可動側取付板８２に可動側型板８１が装着される場合、位置決めピン８３−１乃至位置決めピン８３−４のそれぞれが、位置決め穴８４−１乃至位置決め穴８４−４のそれぞれに挿入されることにより、可動側取付板８２の位置に対する可動側型板８１の位置が決められる。
【００３０】
また、可動側型板８１の側のうちの固定金型５２と接する側の四隅の近傍には、それぞれ円柱状の突起である、位置決めピン８５−１、位置決めピン８５−２、位置決めピン８５−３、および位置決めピン８５−４が設けられている。固定金型５２の側のうちの可動側型板８１と接する側には、位置決めピン８５−１乃至位置決めピン８５−４のそれぞれに対応する位置に、それぞれ対応する形状の穴である、位置決め穴８６−１、位置決め穴８６−２、位置決め穴８６−３、および位置決め穴８６−４が設けられている。すなわち、この場合、位置決め穴８６−１乃至位置決め穴８６−４は、それぞれ円柱状の穴とされる。
【００３１】
可動金型５１と固定金型５２とが近接して、型締めされる場合、位置決めピン８５−１乃至位置決めピン８５−４のそれぞれが、位置決め穴８６−１乃至位置決め穴８６−４のそれぞれに挿入されることにより、固定金型５２に位置に対する可動金型５１の可動側型板８１の位置（すなわち、可動金型５１の位置）が決められる。
【００３２】
また、可動側型板８１の側のうちの固定金型５２と接する側には、円柱状の入れ子８７が設けられている。固定金型５２の側のうちの可動側型板８１と接する側には、入れ子８７に対応する位置に、対応する形状の円柱状の穴である逃げ穴８８が設けられている。可動金型５１と固定金型５２とが近接して、型締めされる場合、逃げ穴８８に入れ子８７が入り込み、入れ子８７と固定金型５２との干渉が防止される。
【００３３】
入れ子８７の部分のうち、可動金型５１と固定金型５２とが近接して、型締めされる位置において、可動金型５１と固定金型５２とで形成されるキャビティ内の部分には、他の部分に比較してより断面積の小さい凹部が形成されている。
【００３４】
図３に示されるように、ゲート８９から射出された、溶融している樹脂は、型締めされている可動金型５１と固定金型５２とで形成されるキャビティ内に充填されて、半製品である製品部９０および非製品部９１を形成する。製品部９０は、最終的に製品として加工される部分である。非製品部９１は、製品部９０の加工のために形成される部分であり、最終的に製品とされない部分である。なお、製品部９０には、後の加工において、切削などにより除去されたり、穴明けされたりする部分が含まれる。
【００３５】
半製品の製品部９０は、入れ子８７の凹部を包むように形成され、入れ子８７から半製品の製品部９０を抜くのには抵抗が生じる。これにより、入れ子８７は、半製品である製品部９０および非製品部９１を可動金型５１に保持する。
【００３６】
イジェクタピン９２−１およびイジェクタピン９２−２は、イジェクタプレート９３により図中の左右方向に駆動される。イジェクタピン９２−１およびイジェクタピン９２−２は、半製品である製品部９０および非製品部９１が成形された後、可動金型５１と固定金型５２とが離間する場合、半製品のうちの非製品部９１を可動金型５１側に押圧する。
【００３７】
すなわち、図４に示されるように、半製品である製品部９０および非製品部９１が成形された後、可動金型５１と固定金型５２とが離間する場合、イジェクタピン９２−１およびイジェクタピン９２−２は、イジェクタプレート９３により図中の左側に移動させられて、半製品の非製品部９１を可動金型５１側に押圧する。また、イジェクタピン９２−２は、この押圧する力で、ゲート８９において半製品の非製品部９１を切断する。
【００３８】
この場合、上述のように、入れ子８７が、半製品である製品部９０および非製品部９１を可動金型５１に保持するので、半製品である製品部９０および非製品部９１は、可動金型５１から離型されることなく可動金型５１に保持される。
【００３９】
すなわち、入れ子８７は、射出成形された半製品を可動金型５１から離型されることなく可動金型５１に保持する。
【００４０】
また、図４に示されるように、可動金型５１と固定金型５２とが離間する場合、位置決めピン８５−１乃至位置決めピン８５−４のそれぞれが、位置決め穴８６−１乃至位置決め穴８６−４のそれぞれから抜け、また、入れ子８７が逃げ穴８８から抜ける。
【００４１】
なお、位置決めピン８３−１乃至位置決めピン８３−４、位置決め穴８４−１乃至位置決め穴８４−４、位置決めピン８５−１乃至位置決めピン８５−４、および位置決め穴８６−１乃至位置決め穴８６−４が円柱状であると説明したが、これに限らず、角柱状、円錐状、角錐状など、対応する形状が勘合することにより位置を規制できる形状であれば、いずれの形状であってもよい。
【００４２】
また、入れ子８７が円柱状であると説明したが、これに限らず、半製品である製品部９０および非製品部９１を可動金型５１に保持できる形状であればよい。すなわち、入れ子８７の形状は、角柱状など、入れ子８７から半製品の製品部９０を抜くのには抵抗が生じる形状であればよい。また、例えば、入れ子８７の部分のうち、半製品に包まれる部分が十分長い場合など、入れ子８７から半製品を抜くのに十分な抵抗が得られれば、必ずしも入れ子８７に凹部を設ける必要はない。
【００４３】
なお、可動金型５１は、いわゆるカセット金型として、可動側型板８１をカセットとするようにしてもよい。
【００４４】
次に、図５を参照して、搬送部２２について説明する。搬送部２２は、横軸１０１、縦軸１０２、保持部１０３、および架台１０４からなる。横軸１０１および縦軸１０２は、それぞれ、リニアガイド、ボールネジ、および駆動モータなどからなり、相互に直交する軸である。すなわち、横軸１０１は、射出成形部２１とNC加工部２３を結ぶ横軸（以下、ｙ軸と称する）方向に縦軸１０２を移動させる。縦軸１０２は、ｘ軸と直交する、縦軸（以下、ｚ軸と称する）方向、およびｙ軸とｚ軸と直交する横軸（以下、ｘ軸と称する）方向に保持部１０３を移動させる。
【００４５】
保持部１０３は、入れ子８７によって半製品である製品部９０および非製品部９１が保持されている可動側型板８１を挟持することで保持する。架台１０４は、横軸１０１の両端を支えることで、搬送部２２全体を支える。
【００４６】
搬送部２２は、入れ子８７によって半製品である製品部９０および非製品部９１が保持されている可動側型板８１を、挟持して射出成形部２１から取り外し、可動側型板８１を挟持したまま、NC加工部２３まで可動側型板８１を搬送する。そして、搬送部２２は、入れ子８７によって半製品である製品部９０および非製品部９１が保持されている可動側型板８１をNC加工部２３に装着する。
【００４７】
図６は、NC加工部２３の構成の例を示す図である。NC加工部２３は、テーブル１２１および加工部１２２とからなる。テーブル１２１には、保持治具１３１が設けられている。保持治具１３１は、入れ子８７によって半製品である製品部９０および非製品部９１が保持されている可動側型板８１が搬送部２２によってテーブル１２１に装着されると、可動側型板８１を挟持する。すなわち、保持治具１３１は、可動側型板８１をテーブル１２１に着脱自在に保持する。
【００４８】
加工部１２２には、アーム１３２、主軸１３３、工具１３４、および位置決め部１３５−１乃至位置決め部１３５−４が設けられている。アーム１３２は、テーブル１２１に可動側型板８１が装着されると、図中の左方向に移動して、主軸１３３、工具１３４、および位置決め部１３５−１乃至位置決め部１３５−４を、可動側型板８１に近接させる。また、アーム１３２は、ｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸で示される所定の位置に主軸１３３を移動させる。
【００４９】
主軸１３３は、工具１３４を保持すると共に、工具１３４を所定の回転数で回転させる。工具１３４は、スクエアエンドミルやボールエンドミルなどのミーリングカッタ、ドリル、リーマ、タップ、シェーパ、中ぐりバイト、または研削砥石などであり、可動側型板８１に保持されている製品部９０を加工する。すなわち、例えば、工具１３４は、可動側型板８１に保持されている製品部９０の形状を変更するように加工する。
【００５０】
例えば、工具１３４がミーリングカッタである場合、図７Ａに示されるように、工具１３４は、可動側型板８１に保持されている製品部９０を切削する。この場合、射出成形では困難な、細い溝や細い穴、薄肉の部分、または正確なエッジが形成されている形状などを形成することができる。また、金型４１の抜きが困難な３次元形状を形成することができる。
【００５１】
例えば、工具１３４が研削砥石である場合、図７Ｂに示されるように、工具１３４は、可動側型板８１に保持されている製品部９０を研削する。この場合、射出成形では困難な、より歪みの少ない平滑な面、薄肉の部分、または正確なエッジが形成されている形状などを形成することができる。
【００５２】
半製品である製品部９０および非製品部９１が可動側型板８１に保持されているので、半製品は可動側型板８１に密着して保持されることになり、製品部９０が切削または研削される場合であっても、製品部９０のたわみや振動を防止することができる。従って、半製品を可動側型板８１から取り外して、その半製品を治具で保持する場合に比較して、より精度良く加工することができるようになる。
【００５３】
位置決め部１３５−１乃至位置決め部１３５−４は、それぞれ、可動側型板８１に設けられている位置決めピン８５−１乃至位置決めピン８５−４のそれぞれと勘合して、可動側型板８１に対して主軸１３３の位置を決める。
【００５４】
すなわち、図８に示されるように、位置決め部１３５−１乃至位置決め部１３５−４は、それぞれ、可動側型板８１に設けられている位置決めピン８５−１乃至位置決めピン８５−４のそれぞれと勘合する。これにより、可動側型板８１に対する主軸１３３の位置が正確に決まり、製品部９０の位置に対する工具１３４の位置が正確に得られることになる。従って、半製品としての製品部９０をより精度良く加工することができるようになる。
【００５５】
以上のように、射出成形部２１は、可動金型５１と固定金型５２とを近接させて型締めし、可動金型５１と固定金型５２とが型締めされている金型４１に第１次加工として樹脂を射出し、半製品を成形する。可動金型５１と固定金型５２とが離間する場合、入れ子８７は、射出成形された半製品を可動金型５１から離型させることなく可動金型５１に保持する。
【００５６】
そして、搬送部２２は、入れ子８７によって半製品が保持されている可動金型５１を、射出成形部２１から取り外して、射出成形部２１からNC加工部２３に搬送し、NC加工部２３のテーブル１２１に装着する。NC加工部２３は、テーブル１２１に装着された可動金型５１の位置決めをして、入れ子８７によって可動金型５１に保持されている半製品に第２次加工を施す。
【００５７】
第１次加工として射出成形された半製品を可動金型５１から離型させることなく可動金型５１に保持し、NC加工部２３において、可動金型５１に保持されている半製品に第２次加工を施すようにしたので、第１次加工において困難な加工を、第２次加工において施すことができる。言い換えれば、切削加工または研削加工などの第２次加工の方式を、射出成形加工である第１次加工の方式と異なる方式としたので、第１次加工の方式および第２次加工の方式のそれぞれの特徴を生かした加工を施すことができる。
【００５８】
すなわち、例えば、精度の確保が困難な第１次加工の後に、精度の確保が容易な第２次加工を施すことができ、最終的に、より精度良く加工することができる。また、例えば、第１次加工において困難な３次元の複雑な形状の成形を、第２次加工において施すことができ、より複雑な形状を成形することができる。
【００５９】
さらに、金型４１を簡素にして、第１次加工において大まかに半製品を成形し、第２次加工において複雑な形状を成形することができるので、金型４１をより安価に製造できる。金型４１がより簡素になるので、より短いリードタイムで製品を加工することができるようになる。
【００６０】
また、円柱状や直方体のブロックから切削または研削しなければならず、削りしろが大きくならざるを得ない、従来の切削加工や研削加工と比較すると、第１次加工において大まかに半製品を成形し、より少ない削りしろで最終的な形状を成形することができ、より速く成形することができるようになる。さらにまた、削りしろがより少なくなるので、材料の無駄をより少なくすることができる。従って、より安価に製品を製造することができるようになる。
【００６１】
さらにまた、射出成形された半製品を治具に装着する必要がないので、より迅速に加工することができ、さらに、半製品を治具に装着することにより生じる歪みの発生を防止することができる。
【００６２】
以上のように、より複雑な形状を、より精度良く、かつより速く成形することができる。
【００６３】
また、図９に示されるように、テーブル１２１の側のうちの可動側型板８１と接する側に、位置決めピン１４１−１、位置決めピン１４１−２、位置決めピン１４１−３（図示せず）、および位置決めピン１４１−４（図示せず）を設けるようにしてもよい。すなわち、位置決めピン１４１−１乃至位置決めピン１４１−４のそれぞれの位置は、位置決め穴８４−１乃至位置決め穴８４−４のそれぞれに対応する位置とされ、位置決めピン１４１−１乃至位置決めピン１４１−４のそれぞれの形状は、位置決め穴８４−１乃至位置決め穴８４−４のそれぞれに対応する円柱状の形状とされる。
【００６４】
テーブル１２１に可動側型板８１が装着される場合、テーブル１２１に設けられている位置決めピン１４１−１乃至位置決めピン１４１−４のそれぞれが、可動側型板８１に設けられている位置決め穴８４−１乃至位置決め穴８４−４のそれぞれに挿入されることにより、テーブル１２１の位置に対する可動側型板８１の位置（すなわち、可動金型５１の位置）が決められる。これにより、可動側型板８１および半製品に対する主軸１３３の位置がさらに正確に決まることになる。従って、製品部９０の位置に対する工具１３４の位置が正確に得られ、さらに精度良く、半製品としての製品部９０を加工することができる。
【００６５】
さらに、NC加工部２３に、テーブル１２１とアーム１３２とを機械的に結合する連結アーム１４２−１、連結アーム１４２−２、連結アーム１４２−３（図示せず）、および連結アーム１４２−４（図示せず）を設けるようにしてもよい。このようにすることで、テーブル１２１およびアーム１３２全体の剛性が向上し、テーブル１２１に対するアーム１３２の第２次加工中の不要な振動などを抑制することができるようになり、第２次加工中の実際の、テーブル１２１に対するアーム１３２の位置がより正確に決まる。これにより、可動側型板８１（すなわち、可動金型５１の位置）に対する主軸１３３の実際の位置がより正確に決まることになる。従って、製品部９０の位置に対する工具１３４の位置が正確に得られ、より精度良く、半製品としての製品部９０を加工することができる。
【００６６】
さらにまた、図１０に示されるように、アーム１３２に、位置決めピン８５−１乃至位置決めピン８５−４のいずれかの位置、または半製品としての製品部９０の位置を検出する検出部１５１を設けるようにしてもよい。検出部１５１は、レーザー光などを用いた光学式のセンサ、超音波などを用いた音響式のセンサ、またはCCDイメージセンサ（Charge Coupled Device Image Sensor）やCMOS（Complementary Metal Oxide
Semiconductor）イメージセンサなどを用いた撮像式のセンサである。検出部１５１が、位置決めピン８５−１乃至位置決めピン８５−４のいずれかの位置、または半製品としての製品部９０の位置を非接触で検出し、検出された位置によって、NC加工部２３の加工における、加工の基準となる座標空間上の工具１３４の位置を補正することにより、より精度良く、半製品としての製品部９０を加工することができる。すなわち、この場合、置決めピン８５−１乃至位置決めピン８５−４のいずれかの位置、または半製品としての製品部９０の位置を検出し、その位置にずれが検出された場合には、そのずれを打ち消すように、NC加工部２３の加工における座標空間上の工具１３４の位置が補正される。
【００６７】
このようにすることで、製品部９０の位置に対する工具１３４の位置が正確に得られ、さらに精度良く、半製品としての製品部９０を加工することができる。特に、万一、テーブル１２１に対する可動側型板８１の位置がずれてしまった場合でも、精度を保って、半製品としての製品部９０を加工することができる。また、可動側型板８１と工具１３４との干渉を防止することができる。
【００６８】
なお、検出部１５１は、アーム１３２に設けると説明したが、これに限らず、NC加工部２３のいずれかの部位、または、NC加工部２３の外部に設けるようにしてもよい。
【００６９】
また、図１１に示されるように、テーブル１２１の側のうちの可動側型板８１と接する側に、位置決め部１６１、位置決め部１６２、および位置決め部１６３を設けるようにしてもよい。すなわち、テーブル１２１に装着された可動側型板８１の所定の部位が、位置決め部１６１、位置決め部１６２、および位置決め部１６３に当接することにより、NC加工部２３の加工における座標空間上の可動側型板８１の位置が決められる。位置決め部１６１、位置決め部１６２、および位置決め部１６３の形状は、それぞれ、可動側型板８１の所定の部位の位置を決められるものであれば良く、例えば、直方体状または円柱状などとすることができる。
【００７０】
これにより、可動側型板８１に対する主軸１３３の位置が正確に決まることになる。従って、製品部９０の位置に対する工具１３４の位置が正確に得られ、より精度良く、半製品としての製品部９０を加工することができる。
【００７１】
なお、位置決め部１６１、位置決め部１６２、および位置決め部１６３の３つが設けられると説明したが、これに限らず、NC加工部２３の加工における座標空間のｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸上の可動側型板８１の位置が決まれば足り、２つまたは４つ以上の位置決め部を設けるようにしてもよい。
【００７２】
さらに、テーブル１２１の可動側型板８１と接する側に、可動側型板８１の形状に対応した凹状の位置決め部を設けるようにしてもよい。
【００７３】
また、可動金型５１を分割金型とすることができる。図１２は、分割金型である可動金型５１の例を示す図である。図１２に示される例において、可動金型５１は、第２次加工において取り外し可能な部分を含む分割金型である。すなわち、可動側型板８１は、取り外し可能な分割部１７１を含むように構成される。分割部１７１は、分割部１７１に対応した形状の穴である装着部１７２に装着される。
【００７４】
分割部１７１を含む可動側型板８１がテーブル１２１に装着された状態において、半製品としての製品部９０の表側（製品部９０の図１２Ａ中の右側）がNC加工部２３によって加工される。そして、図１２Ａに示されるように、可動側型板８１がテーブル１２１に装着されたまま、分割部１７１が可動側型板８１から取り外される。例えば、分割部１７１は、搬送部２２によって取り外されるか、または、NC加工部２３の図示せぬ補助機能によって取り外される。分割部１７１が可動側型板８１から取り外されると、図１２Ｂに示されるように、分割部１７１に対応した形状の穴である装着部１７２から、分割部１７１によって形成された製品部９０の部分に、NC加工部２３は、工具１３４を到達させることができるようになる。
【００７５】
分割部１７１が可動側型板８１から取り外されると、可動側型板８１がテーブル１２１に装着された状態において、半製品としての製品部９０の裏側（製品部９０の図１２Ｂに示される部分）がNC加工部２３によって、加工される。
【００７６】
分割部１７１が装着部１７２に装着されたままで、半製品としての製品部９０が加工されるので、製品部９０の変形を防ぐことができ、これにより、より精度良く、半製品である製品部９０を加工することができる。また、装着部１７２から分割部１７１が取り外されることにより、製品部９０の部分のうち、可動金型５１によって成形された部分を加工することができるようになる。
【００７７】
また、射出成形は、１度の射出成形により複数の物品を成形する、いわゆる多個取りの加工とすることができる。
【００７８】
図１３は、多個取りの場合の、金型４１、可動盤５３、および固定盤５４の詳細の例を示す図である。可動側型板８１、可動側取付板８２、位置決めピン８３−１乃至位置決めピン８３−４、位置決め穴８４−１乃至位置決め穴８４−４、位置決めピン８５−１乃至位置決めピン８５−４、および位置決め穴８６−１乃至位置決め穴８６−４は、図３に示す場合と同様なので、その説明は省略する。
【００７９】
可動側型板８１の側のうちの固定金型５２と接する側には、それぞれ円柱状の入れ子８７−１および入れ子８７−２が設けられている。固定金型５２の可動側型板８１と接する側には、入れ子８７−１および入れ子８７−２のそれぞれに対応する位置に、それぞれ、対応する形状の円柱状の穴である逃げ穴８８−１および逃げ穴８８−２が設けられている。可動金型５１と固定金型５２とが近接して、型締めされる場合、逃げ穴８８−１に入れ子８７−１が入り込み、逃げ穴８８−２に入れ子８７−２が入り込み、入れ子８７−１および入れ子８７−２と固定金型５２との干渉が防止される。
【００８０】
入れ子８７−１および入れ子８７−２のそれぞれの部分のうち、可動金型５１と固定金型５２とが近接して、型締めされる位置において、可動金型５１と固定金型５２とで形成されるキャビティ内の部分には、他の部分に比較してより断面積の小さい凹部が形成されている。
【００８１】
図１３に示されるように、ゲート８９から射出された、溶融している樹脂は、型締めされている可動金型５１と固定金型５２とで形成されるキャビティ内に充填されて、製品部９０−１、製品部９０−２、および非製品部９１を形成する。製品部９０−１、製品部９０−２、および非製品部９１は、半製品の一例である。製品部９０−１および製品部９０−２は、個々に、最終的に１つの製品として加工される部分である。
【００８２】
半製品の製品部９０−１は、入れ子８７−１の凹部を包むように形成され、また、半製品の製品部９０−２は、入れ子８７−２の凹部を包むように形成される。従って、入れ子８７−１および入れ子８７−２から半製品の製品部９０−１および製品部９０−２を抜くのには抵抗が生じる。これにより、入れ子８７−１および入れ子８７−２は、半製品である、製品部９０−１、製品部９０−２、および非製品部９１を可動金型５１に保持する。
【００８３】
イジェクタピン９２−１、イジェクタピン９２−２、およびイジェクタピン９２−３は、イジェクタプレート９３により駆動され、製品部９０−１、製品部９０−２、および非製品部９１が成形された後、可動金型５１と固定金型５２とが離間する場合、半製品のうちの非製品部９１を可動金型５１側に押圧する。また、図１３に示す場合、イジェクタピン９２−３は、この押圧する力で、ゲート８９において半製品の非製品部９１を切断する。
【００８４】
従って、半製品である、製品部９０−１、製品部９０−２、および非製品部９１が成形された後、可動金型５１と固定金型５２とが離間する場合、イジェクタピン９２−１、イジェクタピン９２−２、およびイジェクタピン９２−３は、イジェクタプレート９３により図１３中の左側に移動させられて、半製品のうちの非製品部９１を可動金型５１側に押圧する。また、この場合、上述のように、入れ子８７−１および入れ子８７−２が、製品部９０−１、製品部９０−２、および非製品部９１を可動金型５１に保持するので、半製品である、製品部９０−１、製品部９０−２、および非製品部９１は、可動金型５１から離型されることなく可動金型５１に保持される。
【００８５】
すなわち、入れ子８７−１および入れ子８７−２は、射出成形において多個取りされた半製品を可動金型５１から離型されることなく可動金型５１に保持する。
【００８６】
また、可動金型５１の外側から非製品部９１を押圧することにより、半製品を可動金型５１から離型されることなく可動金型５１に保持するようにしてもよい。
【００８７】
図１４は、非製品部９１を押圧することにより、半製品を可動金型５１から離型されることなく可動金型５１に保持する場合の、可動金型５１の構成の他の例を示す図である。型締めされている可動金型５１と固定金型５２に樹脂が射出される場合において、押さえ駆動部１８１−１は、その内部に押さえ１８２−１を格納し、押さえ駆動部１８１−２は、その内部に押さえ１８２−２を格納する。
【００８８】
例えば、図１４に示すように、半製品である製品部９０および非製品部９１が成形された後、可動金型５１と固定金型５２とが離間する場合、イジェクタピン９２−１およびイジェクタピン９２−２は、イジェクタプレート９３により図１４中の左側に移動させられて、半製品のうちの非製品部９１を可動金型５１側に押圧する。
【００８９】
その後、またはこれと同時に、押さえ駆動部１８１−１から押さえ１８２−１が、非製品部９１の所定の一部を、固定金型５２によって成形された側から可動金型５１側に押圧するように突出すると共に、押さえ駆動部１８１−２から押さえ１８２−２が、非製品部９１の他の一部を、固定金型５２によって成形された側から可動金型５１側に押圧するように突出する。
【００９０】
例えば、押さえ駆動部１８１−１および押さえ駆動部１８１−２は、それぞれ、内蔵されているバネ若しくはモータ、または外部から供給される駆動力により、押さえ１８２−１および押さえ１８２−２を突出させる。
【００９１】
この場合、押さえ１８２−１および押さえ１８２−２が、半製品である製品部９０および非製品部９１を可動金型５１から離型させることなく可動金型５１に保持する。
【００９２】
なお、入れ子８７、若しくは入れ子８７−１および入れ子８７−２、または押さえ１８２−１および押さえ１８２−２によって、半製品を可動金型５１から離型させることなく可動金型５１に保持すると説明したが、これに限らず、可動金型５１に対する半製品の位置が保持できればよい。例えば、可動金型５１と半製品との間の空気を吸引することにより半製品を可動金型５１に吸着させることで、半製品を可動金型５１に保持したり、半製品が射出成形される場合に、非製品部９１に包み込まれる入れ子であって、可動金型５１と固定金型５２とが離間するか近接する方向対して直角方向に移動可能な入れ子によって、半製品を可動金型５１に保持したりするようにしてもよい。さらに、可動金型５１に、射出成形された半製品の抜きを妨げる向きのテーパーを設けることによって、可動金型５１から半製品を抜くのに抵抗を生じさせることで、半製品を可動金型５１に保持するようにしてもよい。
【００９３】
また、NC加工部２３は、それぞれ立型または横型の、ひざ型、コラム移動型、またはベッド型のNCフライス盤またはマシニングセンタとしたり、ワイヤ放電加工機やレーザー加工機などであってもよい。さらに、NC加工部２３の軸数は、本発明を限定するものではない。
【００９４】
なお、第２次加工の方式は、切削または研削であると説明したがこれに限らず、可動金型５１に保持されている半製品に加工を施すことのできる方式であれば良く、例えば、プレス、塗装、またはメッキなどであってもよい。さらに、第２次加工の方式は、射出成形であってもよい。
【００９５】
なお、第１次加工において、シリコン樹脂などの縮重合型樹脂またはエポキシ樹脂などの付加重合型樹脂などである熱硬化樹脂の射出成形を行うようにしてもよい。
【００９６】
さらにまた、第１次加工として、樹脂を射出成形すると説明したが、金属粉末射出成形、チクソモールディング、または金属粉末冶金などにより、金属を成形するようにしてもよいし、ガラスまたはゴムを成形するようにしてもよい。
【００９７】
このように、第１次加工により成形された半製品に第２次加工を施すようにした場合には、所望の形状に成形することができる。また、射出成形手段によって、可動金型と固定金型とからなる金型に第１次加工として樹脂を射出して、半製品を成形し、保持手段によって、射出成形された半製品を可動金型から離型させることなく可動金型に保持し、保持手段によって半製品が保持されている可動金型を、射出成形手段から、半製品に第２次加工を施す加工手段に搬送手段によって搬送し、保持手段によって可動金型に保持されている半製品に加工手段によって第２次加工を施すようにした場合には、より複雑な形状を、より精度良く、かつより速く成形することができる。
【００９８】
なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明に係る加工装置の一実施の形態を示す図である。
【図２】射出成形部２１の構成の例を示す図である。
【図３】金型４１、可動盤５３、および固定盤５４の詳細の例を示す図である。
【図４】離間した金型４１の例を示す図である。
【図５】搬送部２２の構成の例を示す図である。
【図６】NC加工部２３の構成の例を示す図である。
【図７】切削加工および研削加工の例を示す図である。
【図８】可動側型板８１の位置決めの例を示す図である。
【図９】可動側型板８１の位置決めの例を示す図である。
【図１０】可動側型板８１の位置決めの例を示す図である。
【図１１】可動側型板８１の位置決めの例を示す図である。
【図１２】分割金型である可動金型５１の例を示す図である。
【図１３】多個取りの場合の、金型４１、可動盤５３、および固定盤５４の詳細の例を示す図である。
【図１４】可動金型５１の構成の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【０１００】
１１  加工装置，  ２１  射出成形部，  ２２  搬送部，  ２３  NC加工部，  ４１  金型，  ４２  型締め部，  ４３  射出部，  ５１  可動金型，  ５２  固定金型，  ５３  可動盤，  ５４  固定盤，  ８１  可動側型板，  ８２  可動側取付板，  ８３−１乃至８３−４  位置決めピン，  ８４−１乃至８４−４  位置決め穴，  ８５−１乃至８５−４  位置決めピン，  ８６−１乃至８６−４  位置決め穴，  ８７，８７−１，および８７−２  入れ子，  ８８，８８−１，および８８−２  逃げ穴，  ９０，９０−１，および９０−２  製品部，  ９１  非製品部，  ９２−１，９２−２，および９２−３  イジェクタピン，  ９３  イジェクタプレート，  １０１  横軸，  １０２  縦軸，  １０３  保持部，  １０４  架台，  １２１  テーブル，  １２２  加工部，  １３１  保持治具，  １３２  アーム，  １３３  主軸，  １３４  工具，  １３５−１乃至１３５−４  位置決め部，  １４１−１乃至１４１−４  位置決めピン，  １４２−１乃至１４２−４  連結アーム，  １５１  検出部，  １６１，１６２，および１６３  位置決め部，  １７１  分割部，  １７２  装着部，  １８１−１および１８１−２  押さえ駆動部，  １８２−１および１８２−２  押さえ
【図１】
2010089296.tif 000003
【図２】
2010089296.tif 000004
【図３】
2010089296.tif 000005
【図４】
2010089296.tif 000006
【図５】
2010089296.tif 000007
【図６】
2010089296.tif 000008
【図７】
2010089296.tif 000009
【図８】
2010089296.tif 000010
【図９】
2010089296.tif 000011
【図１０】
2010089296.tif 000012
【図１１】
2010089296.tif 000013
【図１２】
2010089296.tif 000014
【図１３】
2010089296.tif 000015
【図１４】
2010089296.tif 000016