(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート材（２）からインモールドラベル（５）を打ち抜いて、打ち抜かれたインモールドラベル（５）をロボットアームで成形型（６０）内に配置する工程を含むインモールド成形方法に使用するラベル位置合わせステーション（３０）であって、
当該ラベル位置合わせステーション（３０）は、
打ち抜かれたインモールドラベルが置かれるテーブル（３１）と、
テーブルの周囲に配置され、テーブル面に対してほぼ直交する壁面を備え、テーブル中心に向かう前進およびテーブル中心から遠ざかる後退が可能な進退壁（３２）と、を備え、
進退壁（３２）が後退した状態でテーブル面上にインモールドラベル（５）が置かれた後、進退壁（３２）が前進することで、テーブル面に対するインモールドラベル（５）の相対位置を所望位置に合わせることを特徴とする、ラベル位置合わせステーション。
【請求項２】
上記進退壁（３２）がテーブル（３１）の側面（３４）に当接したとき、インモールドラベル（５）が上記所望位置に合うこととなるように、テーブル（３１）の形状が定められている、請求項１記載のラベル位置合わせステーション。
【請求項３】
インモールドラベル（５）を打抜き可能に保持したシート材（２）を、打抜きステーション（１０）へと供給して打ち抜く第１ステップと、
打抜きステーション（１０）にて打ち抜いたインモールドラベル（５）をロボットアームで保持して、ラベル位置合わせステーション（３０）へ運ぶ第２ステップと、
ラベル位置合わせステーション（３０）において、運ばれてきたインモールドラベル（５）の位置を調整する第３ステップと、
位置調整されたインモールドラベル（５）をロボットアームで保持してラベル位置合わせステーション（３０）から取り出し、成形型（６０）内に運ぶ第４ステップとを含む、インモールド成形方法であって、
第３ステップにおいては、ロボットアームがインモールドラベル（５）をテーブル（３１）の上に置いた後、
テーブル（３１）の周囲に配置され、テーブル面に対してほぼ直交する壁面を備えた進退壁（３２）が、テーブル中心に向かって前進することで、テーブル面に対するインモールドラベル（５）の相対位置が所望位置に合わせられることを特徴とする、インモールド成形方法。
【請求項４】
上記第３ステップにおいて、進退壁（３２）がテーブル中心に向かって前進し、当該テーブル（３１）の側壁（３４）に当接したとき、インモールドラベル（５）が上記所望位置に合わせられる、請求項３記載のインモールド成形方法。
【請求項５】
上記第４ステップにおいて、インモールドラベルをラベル位置合わせステーションから取り出すロボットアーム（２０）と、同インモールドラベルを成形型内に運ぶロボットアーム（５０）とが、別々のロボットアームであって、
両ロボットアーム（２０、５０）が、受渡しステーション（４０）を介して、インモールドラベル（５）を受け渡しする、請求項３または４記載のインモールド成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インモールド成形方法に関する。さらに詳しくは、当該方法において使用する位置合わせステーションおよびシート材にも関する。
【背景技術】
【０００２】
成形型を使用して、自動車部品、その他の射出成形部品を製造するに際して、インモールド成形方法は、従来から知られている方法である（例えば、特許文献１）。インモールド成形方法では、最終製品の表面に付すべき「注意書」や「説明書」、その他をラベルの形態で、予め成形型内に配置しておく。その後、成形型に材料を導入して射出成形を行うことで、成形部品の表面にラベルが配置・固定される。
【０００３】
このように使用されるラベルは、特に「インモールドラベル」と呼ばれており、本明細書でも、この用語を使用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１６２７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
インモールド成形を利用する生産ラインにおいては、一般的に、複数のインモールドラベルを打抜き可能に保持したシート材のロールを用意し、打抜きステーションにおいて、各インモールドラベルを打ち抜く。そして、打ち抜いたインモールドラベルを、ロボットアーム等を用いて成形型内にまで搬送する。
【０００６】
このとき、最終製品表面における「ラベル」の位置を正確に位置合わせするには、打ち抜いたインモールドラベルを、ロボットアームに対してやはり正確な位置精度をもって受け渡す必要がある。
本発明は、このような正確な位置合わせを低コストで実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を有効に解決するために創案されたものであって、以下の特徴を備えた「ラベル位置合わせステーション」を提供する。
本発明の「ラベル位置合わせステーション」は、「打ち抜かれたインモールドラベルが置かれるテーブル」と「テーブルの周囲に配置され、テーブル面に対してほぼ直交する壁面を備え、テーブル中心に向かう前進およびテーブル中心から遠ざかる後退が可能な進退壁」とを備える。
進退壁が後退した状態でテーブル面上にインモールドラベルが置かれた後、進退壁が前進することで、テーブル面に対するインモールドラベルの相対位置が所望位置に合わせられる。
【０００８】
さらに本発明により、上記「ラベル位置合わせステーション」を使用した「インモールド成形方法」が提供される。
本発明の「インモールド成形方法」は、次の第１から第４のステップを含む。
第１ステップでは、インモールドラベルを打抜き可能に保持したシート材を、打抜きステーションへと供給して打ち抜く。
第２ステップでは、打抜きステーションにて打ち抜いたインモールドラベルをロボットアームで保持して、ラベル位置合わせステーションへ運ぶ。
第３ステップでは、ラベル位置合わせステーションにおいて、運ばれてきたインモールドラベルの位置を調整する。
第４ステップでは、位置調整されたインモールドラベルをロボットアームで保持してラベル位置合わせステーションから取り出し、成形型内に運ぶ。
【０００９】
第３ステップにおいて、上記「ラベル位置合わせステーション」が使用される。すなわち、ロボットアームがインモールドラベルをテーブルの上に置いた後、テーブルの周囲に配置され、テーブル面に対してほぼ直交する壁面を備えた進退壁が、テーブル中心に向かって前進することで、テーブル面に対するインモールドラベルの相対位置が所望位置に合わせられる。
【００１０】
本発明においては、進退壁がテーブルの側面に当接したとき、インモールドラベルが上記所望位置に合うこととなるように、テーブルの形状を定めておくことが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
上記「ラベル位置合わせステーション」によれば、テーブル面に対して相対移動する進退壁の停止位置を制御することで、種々のサイズのインモールドラベルを、テーブル面に対して相対的に位置決めすることが可能となる。
したがって、当該「ラベル位置合わせステーション」からインモールドラベルを成形型まで運ぶロボットアームとの関係を考慮して進退壁の停止位置を予め決めておくことで、各インモールドラベルの成形型内での位置決めを正確に行うことができる（特に、進退壁がテーブルの側面に当接したときに位置決めが完了することとなるように、テーブルの形状を定めた場合、停止位置の制御はさらに簡単となる）。
すなわち、その前段階でシート材からインモールドラベルを打ち抜く「打抜きステーション」自体の構成に高い精度が不要となり、当該「打抜きステーション」を対象となるインモールドラベルの寸法に対して余裕をもって構成することができる。つまり、製造コスト低減という点で有利である。
特に、複数種類のインモールドラベルを扱う生産ラインでは、ラベルの種類毎に打抜きステーションを交換することが必要となるが、複数存在する打抜きステーションのそれぞれを緩い精度で製造し、１つのラベル位置合わせステーションを汎用的に使用すれば、コスト削減効果がより大きくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態が適用された製造ラインの全体を示す概略斜視図。
【図２】図１の製造ラインで使用されるシート材を説明する図。
【図３】図１の製造ライン中の打抜きステーションおよび第１ロボットアームを説明する部分断面斜視図。
【図４】図１の製造ライン中のラベル位置合わせステーションを説明する図。
【図５】図１の製造ライン中の受渡しステーションを説明する図。
【図６】図１の製造ライン中の第２ロボットアームおよび成形型を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施形態を添付の図面を参照して以下に詳細に説明する。図１は、本発明を適用した製造ラインの全体を概略的に示している。
【００１４】
図１を参照して、製造ラインの全体を簡単に説明すると、実施形態のインモールド成形方法においては、ロール１から引き出したシート材２から、打抜きステーション１０において、インモールドラベル５を打ち抜く。打ち抜かれたインモールドラベル５を、第１ロボットアーム２０で、ラベル位置合わせステーション３０へと運び、ここで、インモールドラベル５の位置調整を行う。
その後、第１ロボットアーム２０は、インモールドラベル５を受渡しステーション４０へと運び、ここで、インモールドラベル５を第２ロボットアーム５０に受け渡す。最後に、第２ロボットアーム５０が、インモールドラベル５を成形型６０内にセットし、型締めおよび射出成形が行われ、これでインモールド成形が完了する。
【００１５】
以下に各工程を詳しく説明するが、最初に、インモールドラベルを保持したシート材について説明する。
【００１６】
≪インモールドラベルを保持したシート材≫
図２に拡大して示したように、インモールドラベル５は、シート材２中で、ミシン目６で囲まれていて、シート材２から打ち抜き可能となっている。ミシン目６は、交互に繰り返す貫通スリット６ａと連結部（止め）６ｂとで構成される。図示した例では、シート材の長手方向に沿って２列にインモールドラベル５が配置されていて、これがロール状に巻かれて、生産ラインにセットされる。
シート材における、具体的なミシン目の構造やインモールドラベルの配列は、図示したものに限られず、適宜変更することが可能である。
【００１７】
シート材２には、各インモールドラベル５の近傍位置にそれぞれ、光電管マーク３およびトンボ４が付されている。これらは、一般的に知られたもので、光電管マーク３は、シート材の位置合わせ用のセンサ（図示せず）がこれを読み取り、トンボ４は、インモールドラベルの位置（図示の例では、中心位置）を示している。
【００１８】
次に、実施形態のインモールド成形方法の各ステップを詳しく説明する。このインモールド成形方法は、大きく分けて、次の４つのステップに分けて考えることができる。
【００１９】
≪第１ステップ≫
ロール状にセットしたシート材２を、一般的に知られたコンベヤシステム等で引き出して、図３の打抜きステーション１０へと供給する。打抜きステーション１０もまた、一般的に知られた構造を有するもので、挟持部１１と打抜き上昇台１２とを備える。
図３に一部断面図で示しているように、挟持部１１は、シート材２を上下から挟み込んで保持する上下の部材１１ａ、１１ｂで構成され、各部材１１ａ、１１ｂには、打ち抜かれるインモールドラベル５の形状に対応した開口１５が形成されている。
ロール１から引き出されたシート材２が所定位置に来ると、挟持部１１がシート材２を挟持する。このとき、インモールドラベル５は開口１５内に位置し、その状態で、打抜き上昇台１２が下方から上昇して開口１５に入り込み、インモールドラベル５を打ち抜く。図３では、手前側に位置するインモールドラベル５だけが打ち抜かれた状態を図示している。
【００２０】
≪第２ステップ≫
打抜きステーション１０にて打ち抜いたインモールドラベル５を、ロボットアーム２０で保持して、ラベル位置合わせステーション３０へ運ぶ。図３では、打ち抜いたインモールドラベル５の上方にロボットアーム２０の先端部２１を図示している。先端部２１は、図中には現れないが、下面に負圧吸引孔を備えており、負圧による吸引力を利用してインモールドラベル５を保持する。
その後、ロボットアーム２０は、インモールドラベル５を、図４に示したラベル位置合わせステーション３０へと運ぶ。
【００２１】
≪第３ステップ≫
ラベル位置合わせステーション３０において、運ばれてきたインモールドラベル５の位置を調整する。
図４は、ラベル位置合わせステーション３０を拡大して示している。ラベル位置合わせステーション３０は、中央のテーブル３１とその周囲に配置した進退壁３２とで構成される。図示した例では、テーブル３１の周囲に４つの進退壁３２ａ〜ｄが配置されている。各進退壁は、テーブル面に対してほぼ直交する壁面を備えていて、モータ等の駆動機構３３ａ〜ｄにより可動（進退可能）とされている。
【００２２】
各進退壁３２ａ〜ｄが、テーブル中心から遠ざかる方向に後退した状態で、第１ロボットアーム２０がインモールドラベル５をテーブル３１上に置く。上述したように第１ロボットアーム２０は、その先端部２１にインモールドラベル５を負圧吸引により保持しているが、この吸引を開放することで、インモールドラベル５は、テーブル３１上に位置することができる。
インモールドラベル５がテーブル３１上に置かれた後、進退壁３２ａ〜ｄがテーブル中心に向かって前進し、これにより、インモールドラベル５は、テーブル面に対する相対位置が調整される（所望位置に合わされる）。
【００２３】
テーブル面の形状（面積的な拡がり）は、インモールドラベル５との関係で、次のように定めることが好ましい。すなわち、進退壁３２がテーブル３１の側面３４に当接したとき、インモールドラベル５が上記所望位置に合うこととなるように、テーブル３１の形状を定めておく。
例えば、テーブルの形状とインモールドラベル５の形状とが実質的に合同の関係にある場合には、進退壁３２がテーブル３１の側面３４に当接したとき、必然的に、テーブル面に対するインモールドラベル５の相対位置が決まる。また、テーブルの形状とインモールドラベル５の形状とが合同の関係になくても、両者の大まかな輪郭形状が共通していれば同等の効果を得ることができる。
このような構成を採用すれば、進退壁３２がテーブル側面３４に当接した時点で、インモールドラベル５の位置決めが終了するので、位置制御が簡単となる。
【００２４】
なお、インモールドラベル５のサイズがテーブル３１をはみ出て存在する場合でも、進退壁３２がテーブル側面３４からどれだけの距離にあるときに位置決めが完了するのかを計算しておけば、コントローラを用いた位置制御により位置決めは可能となる。しかしながら、制御の簡単さという点で、上に説明したように、進退壁がテーブルの側面に当接したとき、インモールドラベルが上記所望位置に合うこととなるように、テーブルの形状を定めておくことが好ましい。
【００２５】
テーブル３１の表面にも負圧吸引孔３５を形成することが好ましく、その場合には、ロボットアームの先端部２１の場合と同様に、負圧による吸引を利用して、インモールドラベル５を吸着することができる。
テーブル３１上に置かれたインモールドラベル５が進退壁３２ａ〜ｄによって位置合わせされるまでは、吸引孔３５による負圧吸引はオフとされており、インモールドラベル５の位置合わせが終了した後、負圧吸引がオンとなる。これにより、調整されたインモールドラベル５の位置が固定され、後述するように、さらに第１ロボットアーム２０で搬送される。
【００２６】
ラベル位置合わせステーション３０の存在理由は、次の通りである。すなわち、打抜きステーション１０でインモールドラベル５を打ち抜いた時点では、ラベルの位置精度として厳しいものを要求することはせずに、取り敢えず打ち抜いておき、これをラベル位置合わせステーション３０において正確に位置合わせする。
このような構成を採用すると、打抜きステーション１０自体には高い精度が要求されないので、打抜きステーション１０を対象となるインモールドラベルの寸法に対して余裕をもって構成することができる。つまり、製造コスト低減という点で有利である。
上に説明したように、ラベル位置合わせステーション３０自体は、中央のテーブルとその周囲の進退（可動）壁とで構成されるもので、それ程の精度は要求されない。
特に、複数種類のインモールドラベルを扱う生産ラインでは、ラベルの種類毎に打抜きステーション１０を交換することが必要となるが、複数存在する打抜きステーション１０のそれぞれを緩い精度で製造し、１つのラベル位置合わせステーション３０を汎用的に使用すれば、コスト削減効果がより大きい。
【００２７】
≪第４ステップ≫
ラベル位置合わせステーション３０で位置合わせされたインモールドラベル５は、再度第１ロボットアーム２０に保持されて、受渡しステーション４０へ運ばれる。図５は、ロボットアーム先端部２１に吸引保持されたインモールドラベル５が、受渡しステーション４０に保持される直前の状態を示している。
受渡しステーション４０は、インモールドラベル５を第１ロボットアーム２０から、第２ロボットアーム５０へ受け渡すための中継点である。第１ロボットアーム２０が受渡しステーション４０にインモールドラベル５を渡した後、図１に示した第２ロボットアーム５０が、受渡しステーション４０からインモールドラベル５を受け取る。
受渡しステーション４０も、負圧吸引孔４５を備えており、負圧による吸引を利用してインモールドラベル５を保持することができる。
【００２８】
図６（ａ）は、第２ロボットアーム５０の先端部５１が一方の成形型６０ａに接近した状態を示し、図６（ｂ）は、それを反対側から見た状態を示している。第２ロボットアーム５０の先端部５１も、第１ロボットアーム２０の場合と同様に、吸引孔を用いた負圧吸引により、インモールドラベル５を保持する。
図６（ａ）、（ｂ）の状態からさらに、アーム先端部５１が成形型６０ａに接近してキャビティ６５内に入り込み、インモールドラベル５を配置する。インモールドラベル５は、キャビティ６５内の所定位置に、負圧吸引を利用して固定され、その後、型締めおよび射出成形が行われる。
【００２９】
≪ロボットアームを１台だけ使用する変形例≫
以上に説明した実施形態では、２台のロボットアーム２０および５０を使用して、受渡しステーション４０において、インモールドラベル５の受け渡しをしていた。すなわち、ラベル位置合わせステーション３０からインモールドラベル５を取り出すためのロボットアーム（第１）と、インモールドラベル５を成形型６０内に運ぶためのロボットアーム（第２）とが、別々のロボットアームであった。
このような構成を採用する場合には、それぞれに必要な機能に特化したロボットアームを使用できるというメリットがある。また、２台のロボットで作業を分担できるため、成形サイクルの短縮が可能となり、大量生産に適している。
【００３０】
しかしながら、受渡しステーション４０および第２ロボットアーム５０を省略することも可能である。その場合には、ラベル位置合わせステーション３０から、直接、１台のロボットアームによって、インモールドラベル５が成形型６０へと運ばれることとなる。この場合は、ロボットアームが１台だけで足りるので、設備投資に対するコストパフォーマンスという点で優れる。
【符号の説明】
【００３１】
１  ロール
２  シート材
３  光電管マーク
４  トンボ
５  インモールドラベル
６  ミシン目
１０  打抜きステーション
１１  挟持部
１２  打抜き上昇台
１５  開口
２０  第１ロボットアーム
２１  アーム先端部
３０  ラベル位置合わせステーション
３１  テーブル
３２ａ〜ｄ  進退壁
３３ａ〜ｄ  駆動機構
３４  テーブル側面
３５  負圧吸引孔
４０  受渡しステーション
４５  負圧吸引孔
５０  第２ロボットアーム
５１  アーム先端部
６０  成形型
６５  キャビティ
【図１】
0005804901.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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