(57)【要約】      （修正有）【課題】より簡便かつ精度よく仕上げ処理を実施することが可能な樹脂成形品の仕上げ装置を提供する。【解決手段】樹脂成形品Ｍの余剰部分Ｍ１を切除または平滑化する仕上げ装置１０であって、仕上げ装置１０は、タンク部内に貯留された水を電気分解して水素及び酸素の混合ガスを生成する混合ガス生成部２０と、混合ガス生成部２０から供給された混合ガスにより生じる火炎を放出し樹脂成形品Ｍの余剰部分Ｍ１を平滑化する火炎放射部３０と、超音波振動が伝達される切断刃を有し樹脂成形品Ｍの余剰部分Ｍ１を切除する超音波カッター部４０とを備え、火炎放射部３０及び超音波カッター部４０が単一のヘッド部５０に装着されている。【選択図】図１
0003211753.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
樹脂成形品の余剰部分を切除または平滑化する仕上げ装置であって、
前記仕上げ装置は、
タンク部内に貯留された水を電気分解して水素及び酸素の混合ガスを生成する混合ガス生成部と、
前記混合ガス生成部から供給された混合ガスにより生じる火炎を放出し樹脂成形品の余剰部分を平滑化するする火炎放射部と、
超音波振動が伝達される切断刃を有し樹脂成形品の余剰部分を切除する超音波カッター部とを備え、
前記火炎放射部及び前記超音波カッター部が単一のヘッド部に装着されている
ことを特徴とする樹脂成形品の仕上げ装置。
【請求項２】
前記火炎放射部に液体燃料を供給する燃料供給部が備えられ、前記混合ガスに液体燃料が混合される請求項１に記載の樹脂成形品の仕上げ装置。
【請求項３】
前記火炎放射部に火炎を監視する監視センサー部が備えられている請求項１または２に記載の樹脂成形品の仕上げ装置。
【請求項４】
前記ヘッド部が、ロボットアームのアーム先端部に接続されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の樹脂成形品の仕上げ装置。
【請求項５】
前記樹脂成形品と前記ヘッド部との間の距離を検知する位置センサー部が備えられる請求項４に記載の樹脂成形品の仕上げ装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、成形後の樹脂成形品におけるバリ等の余剰部分を切除または平滑化するための仕上げ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用部品のバンパー等、樹脂材料によって製造される樹脂成形品は、成形金型から取り出された直後の状態では、成形品の周縁部等にバリやタグ等の余剰部分が残っている。余剰部分を有する樹脂成形品は、切断刃やバーナー等によって余剰部分を切除または平滑化する成形品表面の仕上げ処理が行われ、製品として出荷される。
【０００３】
樹脂成形品の仕上げ処理に際して、例えば、樹脂成形品の余剰部分の切除と平滑化とを選択的に実施することが可能な仕上げ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この仕上げ装置は、カッター、ナイフ、レーザー装置等により余剰部分を切削する切削部と、バーナーから噴射される火炎により余剰部分を溶融して平滑化する火炎噴射部と、切削部と火炎噴射部との動作を切り替える切替え装置とを備える。
【０００４】
この仕上げ装置では、切替え装置により切削部と火炎噴射部とを切り替えて、余剰部分の大きさ等に対応させて仕上げ処理を実施することが可能である。しかしながら、従来の仕上げ装置では、例えば、火炎噴射部の火炎が可燃ガスを燃焼させるものであるため、可燃ガスを貯留するための巨大なガスタンク等が必要となり、火気管理、資格の取得、設備管理等、取り扱いの負担も大きい。そのため、設置場所も限られ、実施が困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２７６２２３号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
本考案は、前記の点に鑑みなされたものであって、より簡便かつ精度よく仕上げ処理を実施することが可能な樹脂成形品の仕上げ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、請求項１の考案は、樹脂成形品の余剰部分を切除または平滑化する仕上げ装置であって、前記仕上げ装置は、タンク部内に貯留された水を電気分解して水素及び酸素の混合ガスを生成する混合ガス生成部と、前記混合ガス生成部から供給された混合ガスにより生じる火炎を放出し樹脂成形品の余剰部分を平滑化するする火炎放射部と、超音波振動が伝達される切断刃を有し樹脂成形品の余剰部分を切除する超音波カッター部とを備え、前記火炎放射部及び前記超音波カッター部が単一のヘッド部に装着されていることを特徴とする樹脂成形品の仕上げ装置に係る。
【０００８】
請求項２の考案は、前記火炎放射部に液体燃料を供給する燃料供給部が備えられ、前記混合ガスに液体燃料が混合される請求項１に記載の樹脂成形品の仕上げ装置に係る。
【０００９】
請求項３の考案は、前記火炎放射部に火炎を監視する監視センサー部が備えられている請求項１または２に記載の樹脂成形品の仕上げ装置に係る。
【００１０】
請求項４の考案は、前記ヘッド部が、ロボットアームのアーム先端部に接続されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の樹脂成形品の仕上げ装置に係る。
【００１１】
請求項５の考案は、前記樹脂成形品と前記ヘッド部との間の距離を検知する位置センサー部が備えられる請求項４に記載の樹脂成形品の仕上げ装置に係る。
【考案の効果】
【００１２】
請求項１の考案に係る樹脂成形品の仕上げ装置によると、樹脂成形品の余剰部分を切除または平滑化する仕上げ装置であって、前記仕上げ装置は、タンク部内に貯留された水を電気分解して水素及び酸素の混合ガスを生成する混合ガス生成部と、前記混合ガス生成部から供給された混合ガスにより生じる火炎を放出し樹脂成形品の余剰部分を平滑化するする火炎放射部と、超音波振動が伝達される切断刃を有し樹脂成形品の余剰部分を切除する超音波カッター部とを備え、前記火炎放射部及び前記超音波カッター部が単一のヘッド部に装着されているため、適切な処理手段を効率よく選択して実施させることが可能であるとともに、省スペース化を図ることができて安全で取り扱いやすく、従来に比して使用者の負担が大幅に軽減される。また、火炎放射部及び超音波カッター部により、仕上げ処理を精度よく実施することができる。
【００１３】
請求項２の考案によると、請求項１の考案において、前記火炎放射部に液体燃料を供給する燃料供給部が備えられ、前記混合ガスに液体燃料が混合されるため、火炎の燃焼温度を低下させて火炎の周囲への熱の影響を抑制することが可能となるとともに、冷却装置が不要となる。
【００１４】
請求項３の考案によると、請求項１または２の考案において、前記火炎放射部に火炎を監視する監視センサー部が備えられているため、火炎放射部の異常状態を検出することができ、安全性が向上する。
【００１５】
請求項４の考案によると、請求項１ないし３の考案において、前記ヘッド部が、ロボットアームのアーム先端部に接続されているため、仕上げ装置を作業位置へ円滑に移動させることが可能となり、作業効率の向上を図ることができる。
【００１６】
請求項５の考案によると、請求項４の考案において、前記樹脂成形品と前記ヘッド部との間の距離を検知する位置センサー部が備えられるため、仕上げ装置の作動が自動制御可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本考案の一実施例に係る樹脂成形品の仕上げ装置の概略図である。
【図２】混合ガス生成部の概略図である。
【図３】火炎放射部の概略図である。
【図４】超音波カッター部の概略図である。
【考案を実施するための形態】
【００１８】
図１は、本考案の実施形態に係る樹脂成形品の仕上げ装置１０の概略図である。仕上げ装置１０は、樹脂成形品Ｍの余剰部分Ｍ１を切除または平滑化のいずれかまたは両方を行って成形品表面の仕上げ処理を行う装置であり、混合ガス生成部２０と、火炎放射部３０と、超音波カッター部４０とを備え、火炎放射部３０及び超音波カッター部４０が単一のヘッド部５０に装着されている。図１において、符号１１は仕上げ処理が行われる樹脂成形品Ｍを載置するための載置部である。
【００１９】
樹脂成形品Ｍは、ポリプロピレンやＡＢＳ樹脂等の合成樹脂材料からなり、射出成形等の公知の成形方法により製造される。成形直後の樹脂成形品Ｍでは、外周縁部等に、樹脂材料の射出口に相当する位置に形成されるタグや、成形金型の接合部分に相当する位置に形成されるバリ等の余剰部分Ｍ１が残る。樹脂成形品Ｍの余剰部分Ｍ１は、後述するように、本考案の仕上げ装置１０によって除去される。なお、実施形態の樹脂成形品Ｍは、主に自動車のバンパーや内装材等の自動車用部品である。
【００２０】
混合ガス生成部２０は、図２に示すように、タンク部２１内に貯留された水Ｗを電気分解して水素及び酸素の混合ガスを生成させる。この混合ガス生成部２０では、陽極２２及び陰極２３がそれぞれ電源部２４へ接続され、それぞれ蒸留水Ｗに接触されて、蒸留水Ｗが電気分解されて水素ガス及び酸素ガスが発生する。発生した水素ガス及び酸素ガスは、燃焼用の混合ガス（２種混合ガス）として供給口２５から後述の火炎放射部３０へ供給される。混合ガス生成部２０は公知の電気分解装置が用いられ、必要に応じて冷却槽等が設けられる。図の符号２６は混合ガス生成部２０と後述する火炎放射部３０とを接続して混合ガスを供給する混合ガス供給管である。
【００２１】
混合ガス生成部２０では、ガス状の燃料を貯留せずに液体状の水（蒸留水）Ｗを貯留しているため、省スペース化を図ることができ、未使用時には発火等のおそれがなく安全である。また、混合ガス生成部２０で生成された混合ガスは、圧縮されずに火炎放射部３０へ供給される。そのため、低圧で少量の混合ガスが使用されることとなり、取り扱いが容易で安全であり、高圧ガスを取り扱う等の資格の取得等が不要で使用者の負担軽減を図ることができる。
【００２２】
火炎放射部３０は、図３に示すように、混合ガス生成部２０から供給された混合ガスにより生じる火炎Ｆを放出し、樹脂成形品Ｍの余剰部分Ｍ１のうちバリ等の微小な余剰部分Ｍ２を燃焼させて平滑化する。この火炎放射部３０は、供給された混合ガスを噴出させるガス噴出部３１と、ガス噴出部３１から噴出された混合ガスに炎を点火させる点火部３２とを備える。ガス噴出部３１は、混合ガスを直線的に噴出させる公知のトーチチップが用いられる。また、点火部３２は公知の点火プラグが用いられる。
【００２３】
この火炎放射部３０では、火炎Ｆが横へ広がらず、直線的に放射される。直線的な火炎Ｆの幅は、ガス噴出部３１の噴出口の口径に対応する。そのため、ガス噴出部３１の口径を小さくすることで、幅を絞った小さい火炎とすることができ、周囲への熱の影響を抑制することができる。従って、樹脂成形品Ｍの処理部分周辺の熱変形が抑制され、仕上げ処理が精度よく実施できる。なお、火炎放射部３０による火炎Ｆは、酸素及び水素からなる混合ガスを燃焼させているため、すす等が発生せず清浄である。
【００２４】
火炎放射部３０には、火炎Ｆを監視する監視センサー部３５が備えられている。監視センサー部３５は、温度センサーや赤外線センサー等の公知の火炎センサーが用いられ、仕上げ処理時の火炎Ｆの温度状態等を感知する。火炎Ｆの温度が低すぎて仕上げ処理が不十分となるおそれがある場合や、温度が高すぎて危険である場合等に異常状態として検出される。異常状態が検出された場合には、図示しない制御装置等により、混合ガス生成部２０からの混合ガスの供給を停止させる等の安全処理が適宜実施される。
【００２５】
また、仕上げ装置１０には、図１に示すように、火炎放射部３０に液体燃料を供給する燃料供給部１５が備えられ、混合ガスに液体燃料が混合される（３種混合ガス）。液体燃料はアルコールやアセトン等の高い揮発性及び引火性を有する公知の燃料が用いられる。この液体燃料は、混合ガスに対して霧状に供給される。液体燃料が水素及び酸素の混合ガスに混合されることにより、火炎Ｆの燃焼温度は低下する。従って、火炎Ｆの周囲への熱の影響が抑制されてより高精度に処理しやすくなるとともに、冷風等による冷却装置が不要となる。図において、符号１６は液体燃料を火炎放射部３０に供給する燃料供給管である。
【００２６】
超音波カッター部４０は、図４に示すように、超音波振動が伝達される切断刃４１を有し、樹脂成形品Ｍの余剰部分Ｍ１のうちタグ等の比較的大きい余剰部分Ｍ３を切除する。超音波カッター部４０には公知の超音波カッターが用いられる。この超音波カッター部４０では、超音波振動子（図示せず）の超音波振動を切断刃４１へ伝達させ、切断刃４１を余剰部分Ｍ３に接触させる。その際、切断刃４１の振動により発生する摩擦熱を利用することにより、小さい力で余剰部分Ｍ３が容易に切断される。また、摩擦熱により切断面が溶かされて滑らかとなるため、精度よく仕上げ処理される。
【００２７】
ヘッド部５０は、図１，３，４に示すように、火炎放射部３０及び超音波カッター部４０が一体に装着される単一の部材である。このヘッド部５０は板状体からなり、一面側に火炎放射部３０が装着され、他面側に超音波カッター部４０が装着される。単一のヘッド部５０に火炎放射部３０と超音波カッター部４０とが一体に装着されているため、余剰部分Ｍ１の種類に対して対応する火炎放射部３０または超音波カッター部４０を瞬時に切り替えて使用することが可能となる。従って、種々の余剰部分Ｍ１を効率よく除去できる。なお、このヘッド部５０には、火炎放射部３０や超音波カッター部４０にそれぞれ電気ケーブル５２を介して電力を供給する端子ボックス５１や、その他の機器が適宜設置されている。
【００２８】
当該仕上げ装置１０では、図１に示すように、ヘッド部５０が、ロボットアーム１のアーム先端部５Ａに接続されている。ロボットアーム１は、土台部２と、土台部２に設けられて旋回される旋回取付部３と、旋回取付部３に接続されて複数の関節部６を有するアーム部５とを備える。ロボットアーム１に仕上げ装置１０を取り付けることにより、仕上げ装置１０を樹脂成形品Ｍの余剰部分Ｍ１の上方の作業位置へ円滑に移動させることが可能となり、作業効率の向上を図ることができる。ロボットアーム１による仕上げ装置１０の移動は、適宜の操作手段（図示せず）の操作か、または自動制御によって行われる。
【００２９】
また、ロボットアーム１に取り付けられた仕上げ装置１０には、図４に示すように、樹脂成形品Ｍとヘッド部５０との間の距離を検知する位置センサー部６０が備えられる。位置センサー部６０は、ＣＣＤカメラや赤外線センサー等の公知の機器が用いられる。図示の位置センサー部６０では、例えば、ＣＣＤカメラ等のカメラ部６１がヘッド部５０に取り付けられ、公知の制御装置（図示せず）により、カメラ部６１で撮影された映像から樹脂成形品Ｍの余剰部分Ｍ１の位置が検出される。そして、検出された位置情報に基づいてロボットアーム１が作業位置へ誘導される。これにより、仕上げ装置１０の作動が自動制御可能となる。さらに、カメラ部６１で撮影された映像から余剰部分Ｍ１の大きさ等を検出することにより、対応する火炎放射部３０または超音波カッター部４０への切り替え制御を効果的に行うことが可能となる。
【００３０】
次に、本考案の仕上げ装置１０による樹脂成形品Ｍの仕上げ処理の手順について説明する。図１に示すように、載置部１１に余剰部分Ｍ１を有する樹脂成形品Ｍを載置させ、ロボットアーム１を作動させて仕上げ装置１０を作業位置まで移動させる。ロボットアーム１では、位置センサー部６０からの位置情報に基づいて作動が制御されるため、自動で作業位置まで仕上げ装置１０が適切に移動される。
【００３１】
ここで、図３に示すように、微小な余剰部分（バリ）Ｍ２の除去を行う場合、仕上げ装置１０では、火炎放射部３０が作動する。まず、混合ガス生成部２０において水Ｗの電気分解が行われ、水素と酸素の混合ガス（２種混合ガス）が随時生成されて、火炎放射部３０へ供給される。火炎放射部３０では、生成された混合ガスがガス噴出部３１から噴出されて、点火部３２により点火されて直線的な細長い火炎Ｆとして放射される。この時、監視センサー部３５により火炎Ｆの温度状態が監視され、例えば必要以上に高温となっていた場合には、燃料供給部１５から液体燃料が混合ガスへ供給され（３種混合ガス）、火炎Ｆの燃焼温度を抑制させるように調整される。あるいは、当初から３種混合ガスを供給し、予め低温の火炎Ｆを形成して処理を実施してもよい。
【００３２】
火炎放射部３０から放射された火炎Ｆにより、微小な余剰部分Ｍ２は燃焼され、樹脂成形品Ｍの縁部（表面）が平滑化される。この時、火炎Ｆは広がらず、燃焼温度が抑制されているため、樹脂成形品Ｍの平滑化された縁部の周囲に対する熱の影響が抑制される。従って、樹脂成形品Ｍの処理部分周辺の熱変形が発生しにくい高精度の仕上げ処理が可能となって不良品の発生が低減される。
【００３３】
一方、図４に示すように、大きい余剰部分（タグ）Ｍ３の除去を行う場合、仕上げ装置１０では、超音波カッター部４０が作動する。超音波カッター部４０では、超音波振動子（図示せず）で発生させた超音波振動が切断刃４１に伝達され、この切断刃４１が余剰部分Ｍ３へ接触される。この時、余剰部分Ｍ３に超音波振動する切断刃４１が接触するため、接触部分に超音波振動による摩擦熱が生じる。この摩擦熱により樹脂勢の余剰部分Ｍ３が溶かされながら切断される。従って、小さい力で容易かつ滑らかに余剰部分Ｍ３が切断される。
【００３４】
なお、樹脂成形品の仕上げ処理に際しては、火炎放射部３０または超音波カッター部４０のいずれか一方のみを使用するだけに留まらず、例えば、超音波カッター部４０で余剰部分を除去した後さらに火炎放射部３０で処理するように、火炎放射部３０及び超音波カッター部４０の両方を使用してもよい。これにより、さらに高精度に仕上げ処理される。
【００３５】
以上図示し説明したように、本考案の樹脂成形品の仕上げ装置では、火炎放射部と超音波カッター部とが単一のヘッド部に装着されているため、余剰部分の大きさ等に対応して適切な処理手段を効率よく選択して実施させることが可能である。また、水を電気分解して水素及び酸素の混合ガスを生成する混合ガス生成部を備えるため、火炎放射部のためのガス状の燃料を貯留する必要がなくなって省スペース化を図ることができる。しかも、貯留されている物体が水であるため未使用時の発火等のおそれがなく、少量低圧での使用が可能であるため、安全で取り扱いやすく資格の取得等が不要である。従って、従来に比して使用者の負担が大幅に軽減される。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上の通り、本考案の樹脂成形品の仕上げ装置は、樹脂成形品の余剰部分を大きさ等に対応して効率よく適切に処理することができて、従来に比して安全で取り扱いやすく使用者の負担も大幅に軽減される。そのため、従来の樹脂成形品の仕上げ装置の代替として有望である。
【符号の説明】
【００３７】
１      ロボットアーム
２      土台部
３      旋回取付部
５      アーム部
５Ａ    アーム先端部
６      関節部
１０    樹脂成形品の仕上げ装置
１１    載置部
１５    燃料供給部
１６    燃料供給管
２０    混合ガス生成部
２１    タンク部
２２    陽極
２３    陰極
２４    電源部
２５    供給口
２６    混合ガス供給管
３０    火炎放射部
３１    ガス噴射部
３２    点火部
３５    監視センサー部
４０    超音波カッター部
４１    切断刃
５０    ヘッド部
５１    端子ボックス
５２    電気ケーブル
６０    位置センサー部
６１    カメラ部
Ｆ      火炎
Ｍ      樹脂成形品
Ｍ１    余剰部分
Ｍ２    微小な余剰部分
Ｍ３    大きな余剰部分
Ｗ      水
【図１】
0003211753.tif 000003
【図２】
0003211753.tif 000004
【図３】
0003211753.tif 000005
【図４】
0003211753.tif 000006