(57)【要約】【課題】加工コストが低い樹脂加工装置を提供する。【解決手段】この樹脂加工装置は、樹脂容器の外壁５１に予め形成された環状の溝５２で囲まれた不要部５１ａを除去する装置であって、高周波誘導加熱用コイル２によってアンカーピン１を加熱し、加熱されたアンカーピン１の先端部を不要部５１ａに押圧して埋込ませ、アンカーピン１と不要部５１ａを抜き取った後、アンカーピン１をコイル２を用いて再加熱し、不要部５１ａをアンカーピン１から除去する。したがって、容器内に落下した不要部５１ａを取出す手間が不要になる。【選択図】        図１
2004330400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その表面に所定形状の溝が形成された樹脂部材から前記所定形状の溝で囲まれた部分を取外す樹脂加工装置であって、
金属製のアンカー部材、
前記アンカー部材を高周波誘導加熱する加熱手段、および
前記アンカー部材を前記加熱手段によって加熱させ、加熱された前記アンカー部材を前記所定形状の溝で囲まれた部分に押圧して前記アンカー部材の少なくとも一部を前記樹脂部材に埋込ませ、前記アンカー部材および／または前記樹脂部材を移動させて前記所定形状の溝で囲まれた部分を前記樹脂部材から取外す駆動手段を備える、樹脂加工装置。
【請求項２】
前記駆動手段は、さらに、前記アンカー部材を前記加熱手段によって再加熱させ、前記所定形状の溝で囲まれた部分を前記アンカー部材から取外す、請求項１に記載の樹脂加工装置。
【請求項３】
樹脂部材から所定形状の部分を切出す樹脂加工装置であって、
金属製のアンカー部材、
前記アンカー部材を高周波誘導加熱する第１の加熱手段、
金属製の刃体、
前記刃体を高周波誘導加熱する第２の加熱手段、および
前記アンカー部材を前記第１の加熱手段によって加熱させ、加熱された前記アンカー部材を前記樹脂部材の所定位置に押圧して前記アンカー部材の少なくとも一部を前記樹脂部材に埋込ませ、前記第２の加熱手段によって前記刃体を加熱させながら前記刃体を移動させて前記所定位置の周囲の樹脂部材を前記所定形状に切断し、前記アンカー部材および／または前記樹脂部材を移動させて前記所定形状の部分を前記樹脂部材から取外す駆動手段を備える、樹脂加工装置。
【請求項４】
前記駆動手段は、さらに、前記アンカー部材を前記第１の加熱手段によって再加熱させ、前記所定形状の部材を前記アンカー部材から取外す、請求項３に記載の樹脂加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は樹脂加工装置に関し、特に、樹脂部材を加工する樹脂加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、樹脂容器の外壁に孔を開ける場合は、図９（ａ）に示すように、樹脂容器の外壁（樹脂部材）５１に所定深さの環状の溝５２を形成した後、図９（ｂ）に示すように、環状の溝５２で囲まれた不要部５１ａを打突して溝５２の底の薄肉部を破断させ、容器内に落下した不要部５１ａを孔から取出していた。
【０００３】
外壁５１を完全に切断せずに溝５２を形成するのは、外壁５１をカッタで切削するときに発生する切削粉が容器内に落下するのを防止するためである。容器内に落下した切削粉が静電気によって容器の内壁に付着すると、それを除去することは困難である。
【０００４】
また、高周波誘導によって加熱した刃体を樹脂部材に押圧することにより、切削粉を発生させずに樹脂部材に溝付けする方法もある（たとえば特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００３−３３９６７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の樹脂加工方法では、容器内に落下した不要部５１ａを孔から取出す手間が必要であり、加工コストが高くなるという問題があった。
【０００７】
それゆえに、この発明の主たる目的は、加工コストが低い樹脂加工装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る樹脂加工装置は、その表面に所定形状の溝が形成された樹脂部材から所定形状の溝で囲まれた部分を取外す樹脂加工装置であって、金属製のアンカー部材と、アンカー部材を高周波誘導加熱する加熱手段と、アンカー部材を加熱手段によって加熱させ、加熱されたアンカー部材を所定形状の溝で囲まれた部分に押圧してアンカー部材の少なくとも一部を樹脂部材に埋込ませ、アンカー部材および／または樹脂部材を移動させて所定形状の溝で囲まれた部分を樹脂部材から取外す駆動手段とを備えたものである。
【０００９】
好ましくは、駆動手段は、さらに、アンカー部材を加熱手段によって再加熱させ、所定形状の溝で囲まれた部分をアンカー部材から取外す。
【００１０】
また、この発明に係る他の樹脂加工装置は、樹脂部材から所定形状の部分を切出す樹脂加工装置であって、金属製のアンカー部材と、アンカー部材を高周波誘導加熱する第１の加熱手段と、金属製の刃体と、刃体を高周波誘導加熱する第２の加熱手段と、アンカー部材を第１の加熱手段によって加熱させ、加熱されたアンカー部材を樹脂部材の所定の位置に押圧してアンカー部材の少なくとも一部を樹脂部材に埋込ませ、第２の加熱手段によって刃体を加熱させながら刃体を移動させて所定位置の周囲の樹脂部材を所定形状に切断し、アンカー部材および／または樹脂部材を移動させて所定形状の部分を樹脂部材から取外す駆動手段とを備えたものである。
【００１１】
好ましくは駆動手段は、さらに、アンカー部材を第１の加熱手段によって再加熱させ、所定形状の部材をアンカー部材から取外す。
【００１２】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による樹脂加工方法を示す断面図である。樹脂容器の外壁５１に所定深さの溝５２を形成することは従来と同じである。この樹脂加工方法では、アンカーピン１が用いられる。アンカーピン１の先端部は円錐状に加工され、さらに円錐部に円周方向の溝が所定ピッチで形成されている。アンカーピン１の先端部は渦電流損およびヒステリシス損が大きな金属（たとえば鉄）で形成され、他の部分は先端部よりも渦電流損およびヒステリシス損が小さな金属（たとえば銅）で形成されている。
【００１３】
まず図１（ａ）に示すように、アンカーピン１の先端部を高周波誘導加熱用コイル２の中心に配置してコイル２に高周波電力を供給し、高周波誘導加熱によってアンカーピン１の先端部を昇温させる。
【００１４】
アンカーピン１が所定温度に到達した後、図１（ｂ）に示すように、アンカーピン１の先端を不要部５１ａの中央部に押圧する。このときアンカーピン１は昇温されているので、その熱で樹脂が軟化あるいは溶融し、アンカーピン１の先端部が不要部５１ａに埋込まれる。アンカーピン１の温度が低下すると、樹脂が硬化し、アンカーピン１の先端部が不要部５１ａに固着される。このとき、アンカーピン１に圧縮空気を吹付けることにより、アンカーピン１を急冷させることができる。
【００１５】
次いで図１（ｃ）に示すように、アンカーピン１を容器の外部に引抜くと、溝５２の底の薄肉部が破断されて不要部５１ａはアンカーピン１と一緒に抜き取られる。
【００１６】
次いで図１（ｄ）に示すように、アンカーピン１の先端部を再度コイル２の中心に配置し、高周波誘導加熱によってアンカーピン１の先端部を昇温させる。これにより、樹脂が軟化あるいは溶融し、不要部５１ａはアンカーピン１から外れて落下する。落下した不要部５１ａは回収トレイ（図示せず）に回収される。不要部５１ａが落下したことを光センサ３によって検出し、高周波電力の供給を停止して樹脂加工を終了する。
【００１７】
この実施の形態１では、不要部５１ａをアンカーピン１によって容器の外側に抜き取るので、容器内に落下した不要部５１ａを取出す必要があった従来に比べ、加工コストの低減化を図ることができ、また、加工工程の自動化を容易に行なうことができる。
【００１８】
図２は、図１で示した樹脂加工方法を実施するための樹脂加工装置の構成を示すブロック図である。図２において、この樹脂加工装置では、アンカーピン１は、高周波誘導加熱用コイル２の中心軸に沿って配置され、アンカーピン１の近傍には不要部５１ａが落下したか否かを検出するための光センサ３が配置されている。
【００１９】
コイル２は、所定位置に固定されており、電力供給線を介して高周波電源４の出力端子に接続されている。アンカーピン５には温度センサ５が設けられている。制御装置６は、温度センサ５の検出結果に基づいて、アンカーピン５の温度が所定温度になるように、高周波電源４の出力を制御する。高周波電源４は、制御装置６によって制御されて２０Ｋ〜１００ＫＨｚの間の所定周波数の高周波電力をコイル２に供給する。
【００２０】
また、アンカーピン１の近傍には、圧縮空気噴出用のノズル７が設けられている。ノズル７の先端はアンカーピン１に対向して設けられ、ノズル７の基端は圧縮空気噴出装置８に接続されている。圧縮空気噴出装置８は、制御装置６によって制御され、所定のタイミングでノズル７を介してアンカーピン１に圧縮空気を噴出し、アンカーピン１を急冷させて不要部５１ａに固着させる。制御装置６は、温度センサ５からの信号および内蔵プログラムに基づいて圧縮空気噴出装置８を制御する。
【００２１】
アンカーピン１は、セラミック製のホルダ９を介してエアシリンダのような昇降装置１０の駆動軸１０ａに結合されている。昇降装置１０は、制御装置６によって制御され、ホルダ９を介してアンカーピン１を昇降させる。制御装置６は、センサ３，５からの信号および内蔵プログラムに基づいて昇降装置１０を制御する。
【００２２】
図３は、図２に示した樹脂加工装置の動作を示す図である。図３において、直方体状の樹脂容器１１は、ベルトコンベアのような運搬装置１２で運搬される。樹脂容器１１の上面には、図１で示した環状の溝５２が形成されており、環状の溝５２で囲まれた部分は不要部５１ａになっている。
【００２３】
まず図３（ａ）に示すように、樹脂容器１１は、アンカーピン１の下方の所定位置に固定される。樹脂容器１１が固定されると、制御装置６によって高周波電源４がオンされ、高周波電源４からコイル２に高周波電力が供給され、アンカーピン１が加熱される。
【００２４】
温度センサ５によってアンカーピン１が所定温度に到達したことが検出されると、図３（ｂ）に示すように、昇降装置１０によってアンカーピン１が容器１１の不要部５１ａに押圧され、アンカーピン２の先端部は不要部５１ａに埋込まれる。次いで圧縮空気噴出装置８によってノズル７を介してアンカーピン１に圧縮空気が噴出され、アンカーピン１が急冷される。アンカーピン１が冷却されて所定温度以下になったことに応じて、図３（ｃ）に示すように、昇降装置１０によってアンカーピン１が上方に移動され、不要部５１ａが抜き取られる。
【００２５】
次いで図３（ｄ）に示すように、容器１１が運搬装置１２によって移動された後、アンカーピン１の先端部がコイル２の中心部に移動されてアンカーピン１の先端部が再加熱され、不要部５１ａがアンカーピン１から下に落ちる。不要部５１ａは、回収トレイ（図示せず）に受取られ回収される。アンカーピン１が落下したことが光センサ３によって検出されると、高周波電源４がオフされて、容器１１の孔開け加工が終了する。
【００２６】
図４は、この実施の形態１の変更例を示す断面図である。この変更例では、モリ状のアンカーピン１３が用いられる。この変更例では、アンカーピン１３の戻り部１３ａが樹脂に引っかかって抜けにくくなるので、図１（ｃ）の抜き取り工程においてアンカーピン１３が不要部５１ａから抜けることが防止される。アンカーピン１３を不要部５１ａを貫通させて戻り部１３ａが不要部５１ａの下面に引っかかるようにすれば、アンカーピン１３は一層抜け難くなる。
【００２７】
なお、この実施の形態１では、アンカーピン１を再加熱して不要部５１ａを落下させたが、さらに、不要部５１ａを打突したり、アンカーピン１を振動させたり、不要部５１ａに圧縮空気を吹き付けて不要部５１ａを落下させてもよい。
【００２８】
また、この実施の形態１では、アンカーピン１を上下方向に移動させたが、アンカーピン１を固定させておいて容器１１を上下方向に移動させてもよいし、アンカーピン１および容器１１の両方を移動させてもよい。
【００２９】
［実施の形態２］
図５は、この発明の実施の形態２による樹脂加工方法を示す断面図である。この樹脂加工方法では、図５（ａ）に示すように、樹脂容器の外壁５１に溝５２を形成せずに、実施の形態１と同じ方法でアンカーピン１を加熱して不要部５１ａに埋込む。次いで図５（ａ）（ｂ）に示すように、刃体２１を高周波誘導加熱用コイル２２で加熱しながら刃体２１で不要部５１ａの周囲を環状に切断し、図５（ｃ）に示すようにアンカーピン１で不要部５１ａを抜き取る。不要部５１ａは、実施の形態１と同じ方法でアンカーピン１から取外される。刃体２１は、アンカーピン１と同様、先端部は渦電流損およびヒステリシス損が大きな金属（たとえば鉄）で形成され、他の部分は先端部よりも渦電流損およびヒステリシス損が小さな金属（たとえば銅）で形成されている。刃体２１は、ナイフ状に形成されている。
【００３０】
この実施の形態２では、高周波誘導加熱した刃体２１で不要部５１ａの周囲を切断するので切削粉は発生せず、不要部５１ａをアンカーピン１によって抜き取るので、容器内に落下した不要部５１ａを取出す必要があった従来に比べ、加工コストが低くなり、加工工程の自動化を容易に行なうことができる。
【００３１】
図６は、図５で示した樹脂加工方法を実施するための樹脂加工装置の要部を示すブロック図である。実際には、図２に示した装置と図６の装置とを組合せた装置が必要となるが、図面および説明の簡単化のため、ここでは不要部５１ａの周囲を切断する部分のみについて説明する。
【００３２】
図６において、この樹脂加工装置では、刃体２１は高周波誘導加熱用コイル２２の中心軸に沿って配置され、コイル２２は刃体２１と共に移動する。コイル２２は、電力供給線を介して高周波電源２３の出力端子に接続されている。刃体２１には、温度センサ２４が設けられている。制御装置２５は、温度センサ２４の検出結果に基づいて、刃体２１の温度が所定温度になるように、高周波電源２３の出力を制御する。高周波電源２３は、制御装置２５によって制御され、２０Ｋ〜１００ＫＨｚの間の所定周波数の高周波電力をコイル２２に供給する。
【００３３】
刃体２１はセラミック製のホルダ２６およびＬ字金具２７を介してモータ２８の回転軸２８ａに結合され、モータ２８は昇降装置２９の駆動軸２９ａに結合されている。モータ２８は、制御装置２５によって制御され、Ｌ字金具２７、ホルダ２６を介して刃体２１を不要部５１ａの周囲に所定速度で回転させる。昇降装置２９は、制御装置２５によって制御され、モータ２８などを介して刃体２１を昇降させる。制御装置２５は、温度センサ２４からの信号および内蔵プログラムに基づいてモータ２８および昇降装置２９を制御する。
【００３４】
次に、この樹脂加工装置の動作について説明する。まず高周波電源２３からコイル２２に高周波電力が供給されて刃体２１が加熱される。刃体２１の温度は温度センサ２４によって検出され、刃体２１が所定温度になるように高周波電源２３の出力が制御装置２５によって制御される。
【００３５】
次いで、制御装置２５によって刃体２１が温度制御されながら、昇降装置２９によって刃体２１が容器の外壁５１に押圧され、刃体２１の先端は外壁５１を貫通する。次いでモータ２８によって刃体２１が所定速度で回転され、不要部５１ａの周囲が刃体２１によって切断される。切断が終了すると、刃体２１は昇降装置２９によって容器の外壁５１から抜き取られる。他の構成および動作は、実施の形態１と同じであるので、その説明は繰返さない。
【００３６】
図７は、この実施の形態２の変更例を示すブロック図である。この変更例が図６の樹脂加工装置と異なる点は、コイル２２がコイル３０で置換されている点である。コイル３０は、刃体２１の通過路を囲むように巻回されている。この変更例では、コイル３０を刃体２１と共に回転駆動させる必要がないので、装置構成の簡単化を図ることができる。
【００３７】
図８は、この実施の形態２の他の変更例を示す図であって、特に図８（ａ）はホルダ３１および刃体３２を下側（容器側）から見た図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。この変更例では、円筒の蓋状のホルダ３１が用いられ、ホルダ３１の下端の複数箇所（図では４箇所）に刃体３２が設けられる。刃体３２は、図７で示したコイル３０によって加熱される。ホルダ３１の円板部の中央には、アンカーピン１を通すための孔３３が開口されている。この変更例では、容器に円形の孔を正確に形成することができる。
【００３８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように、この発明に係る樹脂加工装置は、その表面に所定形状の溝が形成された樹脂部材から所定形状の溝で囲まれた部分を取外す樹脂加工装置である。この樹脂加工装置では、金属線のアンカー部材と、アンカー部材を高周波誘導加熱する加熱手段と、アンカー部材を加熱手段によって加熱させ、加熱されたアンカー部材を所定形状の溝で囲まれた部分に押圧してアンカー部材の少なくとも一部を樹脂部材に埋込ませ、アンカー部材および／または樹脂部材を移動させて所定形状の溝で囲まれた部分を樹脂部材から取外す駆動手段とが設けられる。したがって、所定形状の溝で囲まれた部分をアンカー部材を用いて樹脂部材から取外すので、その部分を落下させていた従来に比べ、その部分を容易に回収することができ、加工コストの低減化を図ることができる。
【００４０】
好ましくは、駆動手段は、さらに、アンカー部材を加熱手段によって再加熱させ、所定形状の溝で囲まれた部分をアンカー部材から取外す。この場合は、所定形状の溝で囲まれた部分をアンカー部材から容易に除去することができる。
【００４１】
また、この発明に係る他の樹脂加工装置は、樹脂部材から所定形状の部分を切出す樹脂加工装置である。この樹脂加工装置では、金属製のアンカー部材と、アンカー部材を高周波誘導加熱する第１の加熱手段と、金属製の刃体と、刃体を高周波誘導加熱する第２の加熱手段と、アンカー部材を第１の加熱手段によって加熱させ、加熱されたアンカー部材を樹脂部材の所定位置に押圧してアンカー部材の少なくとも一部を樹脂部材に埋込ませ、第２の加熱手段によって刃体を加熱させながら刃体を移動させて所定位置の周囲の樹脂部材を所定形状に切断し、アンカー部材および／または樹脂部材を移動させて所定形状の部分を樹脂部材から取外す駆動手段とが設けられる。したがって、切断した所定形状の部分をアンカー部材を用いて樹脂部材から取外すので、切断した所定形状の部分を落下させる場合に比べ、その部分を容易に回収することができ、加工コストの低減化を図ることができる。
【００４２】
好ましくは、駆動手段は、さらに、アンカー部材を第１の加熱手段によって再加熱させ、所定形状の部分をアンカー部材から取外す。この場合は、所定形状の部分をアンカー部材から容易に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による樹脂加工方法を示す断面図である。
【図２】図１に示した樹脂加工方法を実施するための樹脂加工装置を示すブロック図である。
【図３】図２で示した樹脂加工装置の動作を示す図である。
【図４】実施の形態１の変更例を示す断面図である。
【図５】この発明の実施の形態２による樹脂加工方法を示す断面図である。
【図６】図５に示した樹脂加工方法を実施するための樹脂加工装置の要部を示すブロック図である。
【図７】実施の形態２の変更例を示すブロック図である。
【図８】実施の形態２の他の変更例を示す図である。
【図９】従来の樹脂加工方法を示す断面図である。
【符号の説明】
１，１３  アンカーピン、２，２２，３０  高周波誘導加熱用コイル、３  光センサ、４，２３  高周波電源、５，２４  温度センサ、６，２５  制御装置、９，２６，３１  ホルダ、８  圧縮空気噴出装置、９，２８  モータ、１０，１１，２９  昇降装置、１０ａ，２９ａ  駆動軸、１１  樹脂容器、１２  運搬装置、１３ａ  戻り部、２１，３２  刃体、２７  Ｌ字金具、２８ａ  回転軸、５１  外壁、５２  溝、５１ａ  不要部。
【図１】
2004330400.tif 000003
【図２】
2004330400.tif 000004
【図３】
2004330400.tif 000005
【図４】
2004330400.tif 000006
【図５】
2004330400.tif 000007
【図６】
2004330400.tif 000008
【図７】
2004330400.tif 000009
【図８】
2004330400.tif 000010
【図９】
2004330400.tif 000011