(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂成形品に一つ以上の部品を組付けてなる樹脂製品の製造装置において、
樹脂成形金型から樹脂成形品を取り出し把持したまま所定の位置に保持する取出しロボットと、
組付け部品を供給する機構と、樹脂成形品が放熱収縮することにより変化する組付け箇所の位置を計測する機構と、この位置を計測する機構による計測結果に従い組付け部品を樹脂成形品の組み付け箇所へ移動する機構と、組付け部品を放熱収縮により変形が続いている樹脂成形品の組付け箇所へ組付ける機構とを備えた組立加工ロボットからなる、
樹脂製品の製造装置。
【請求項２】
前記樹脂成形品の組付け箇所が凸部形状で、前記組付け部品の組み付け部が凹部形状であることを特徴とする請求項１に記載の樹脂製品の製造装置。
【請求項３】
前記樹脂成形品の組付け箇所が、組付け部品がスライド嵌合して組付けられる凹部形状であることを特徴とする請求項１に記載の樹脂製品の製造装置。
【請求項４】
樹脂成形品に一つ以上の部品を組付けてなる樹脂製品の製造方法において、
取出しロボットにより、樹脂成形金型から樹脂成形品を取り出し把持したまま所定の位置に保持する工程と、
組立加工ロボットにより、組付け部品を供給し、樹脂成形品が放熱収縮することにより変化する組付け箇所の位置を計測した後、この計測結果に従い組付け部品を樹脂成形品の組み付け箇所へ移動し、組付け部品を放熱収縮により変形が続いている樹脂成形品の組付け箇所へ組付ける工程と
を備えたことを特徴とする樹脂製品の製造方法。
【請求項５】
前記樹脂成形品の組付け箇所の凸部に、前記組付け部品の組み付け部の凹部を挿入して組付けることを特徴とする請求項４に記載の樹脂製品の製造方法。
【請求項６】
前記樹脂成形品の組付け箇所の凹部に、前記組付け部品を凹部へスライド嵌合して組付けることを特徴とする請求項４に記載の樹脂製品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、樹脂射出成形品の取出し組立加工に関し、詳細は、射出成型機から取り出した熱収縮途中の成形品に組立加工を施す、樹脂製品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  射出成形法等による樹脂製品の製造において、成形品に何らかの後加工が必要な製品を製造する場合は、図１に示すように、成形品を金型から取出しロボットで取り出し、移載、搬出し一時保管され、その後取出し、後加工するのが一般的である。【０００３】  小型の製品の場合はあまり問題にならないが、自動車のバンパーやインストルメントパネルのような大型の樹脂成形品の場合は、搬出後一時保管するには、広い保管スペースが必要である。また、後加工をするためには保管場所から取り出し、組立加工をしたのち再度保管するという、加工場所や作業員の確保が必要で、かつ搬送、保管、取出し、などという付加価値の生まない作業を強いられて来た。  コンベアなどへ移載した後直ちに後加工ができれば、一時保管や加工の為の取出しの必要がなくなるが、通常、成形品は２００℃程度の高温で取り出され、さらに放熱と共に収縮が続くため、後加工を加えるには、ハンドリングや加工精度の確保に困難が伴う。【０００４】  高温で取り出された樹脂成形品は、放熱環境にもよるが、通例室温に戻るまでには数十分以上を要し、その間１〜２％の収縮が続く。図３は、一例として、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）の成形品を取出し、放熱に伴う成形収縮の様子を示したものであるが、取出し直後は急激に収縮し、以降長い時間に渡り収縮が続いている。  取出し直後で変形が続いている最中でも、手作業でならば、精度の高い加工ができる可能性はあるが、成形品が高温のため、安全上ハンドリングが難しい。【０００５】  このような、後加工が必要な大型樹脂成形品の製造課題を解決する方法として、成形品を金型から取り出す際に、成形品の位置決め機構の付いたロボットで取出し、移載する前の把持したままの成形品に後加工を加える、という発明が考案されている（特許文献１）。本先行発明によれば、取出しから移載の途中で後加工できるので、一時保管のムダや、保管品を取り出し後加工し再度保管するというムダを排除できるようになる。  しかし、先行技術（特許文献１）のように、位置決め機構のある取出しロボットで把持しても、熱い成形品の寸法は時々刻々と変化するため、後加工位置も変動していく。本先行技術でも限定しているが、ゲートカットやエッジ処理のように比較的に位置精度が低くても処理が可能な場合はよいが、組立加工のような高精度の後加工は難しい、という課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献１】特許５０４５５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  本発明は、以上のような従来技術の欠点に鑑み、図２に示すように、樹脂射出成形組立加工において、樹脂成形品を取出しロボットで金型から取出し、把持保持したまま連続して、組立加工のような高度な後加工を施す加工方法ならびに加工装置を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  本発明は、上記課題を解決する樹脂成形品の加工装置並びにその加工方法を提示するものであり、樹脂成形品を取出し把持する取出しロボットと、樹脂成形品に部品を組み付ける組立加工ロボットと、からなる。組立加工ロボットは、組み付けする部品を供給する機構と、取出しロボットに把持された樹脂成形品の組み付け箇所を計測する機構と、組み付け部品を組み付け箇所に正確に移動する機構と、組付付け部品を組み付ける機構とを備えている。  取出しロボットは、樹脂成形品を金型から取出し、把持したまま所定の位置に保つ。組立ロボットは、組み付け部品を保持したまま、予めプログラムされた指示に従い、組み付け部品を組み付け箇所の近傍へ速やかに移動する。次いで、組み付けロボットに搭載された、組み付け箇所計測機構により放熱収縮で時々刻々変化する組み付け箇所を計測し、この計測結果に従い組み付け部品を組み付け箇所に正確に追随移動対峙させ、予めプログラムされた動作に従い、組付け部品を樹脂成形品へ組み付ける。組み付け加工が終了した樹脂成形品は、搬出機構へと移載され、出荷まで保管される。【０００８】  また、本発明は、樹脂成形品に形成されている組付け箇所の形状が凸形状で、組付け部品の組み付け部の形状が凹で、組付け部品の凹部を、凸部へ圧入等で挿入して組付ける樹脂製品の製造装置並びにその製造方法に関するものである。【０００９】  さらに、本発明は、樹脂成形品の組付け箇所の形状が凹形状で、凹部に嵌合する形状を有する組付け部品をスライド等で嵌め込み組付ける樹脂製品の製造装置並びにその製造方法に関するものである。
【発明の効果】
【００１０】  以上の説明から明らかなように、本発明にあっては以下の効果が得られる。本発明に記載の本樹脂成形品の組立加工装置並びにその方法によれば、取出し直後の成形品は放熱による収縮で組付け加工位置が時々刻々変化するが、その変化に追随した組付け加工ができるようになり、樹脂成形品の取出しから組付けまで連続した自動成形組付け加工が実現できる。その結果、組付け加工前の成形品搬出、一時保管作業、工場内で大きなスペースを占めていた組付け加工待ちの為の一時保管スペースの削減、部品組み付け加工の為の樹脂成形品の一時保管箱からの取り出し、治具台への設置、部品組付け作業、再度保管箱へ戻す、作業が削減できる。  無駄な作業の削減と一時保管場所の削減で製造コストの低減と、工場内スペースを有効活用できるようになる。これらの効果は、大型樹脂製品の製造加工では特に大きい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】は、従来方式による樹脂成形組立加工方法を説明する図
【図２】は、本発明による樹脂成形組立加工方法を説明する図
【図３】は、樹脂成形品の取出し後の放熱による収縮を例示する図
【図４】本発明による、樹脂成形組立加工装置の構成を示す図
【図５】本発明による、組立加工ロボットによる組付け加工を示す図
【００１２】以下に、本発明による樹脂成形組立加工方法の実施例について説明する。
【実施例】  まず、本発明の実施例に係る樹脂成形組立加工装置について、図４と図５を用いて説明する。  本実施例に関わる樹脂成形加工装置は、樹脂成形品Ｗを樹脂成形装置１１から取り出す取出しロボット１２と、樹脂成形品Ｗの組み付け箇所Ｔに部品Ｐを組付ける組立加工ロボット１３と、組立完了した樹脂成形組立品を搬送する装置１４から構成されている。組立加工ロボットの先端には、樹脂成形品までの距離と、組み付け部品取り付け位置を検出する光学装置１５が載置されている。光学装置の一例として、株式会社キーエンス製ロボットビジョンシステムＣＶ−Ｘシリーズが利用される。【００１３】  樹脂成形品には一カ所以上の後組付け加工が施される。成形が終了した樹脂成形品Ｗ′は、取出しロボット１２により吸引等で把持され金型より取り出され、把持したまま予め定めた位置Ｗに保持される。樹脂成形品には組付け加工が施される凸形状の組付け箇所Ｔが形成されている。このとき、組付け箇所Ｔの位置は、３次元空間上の定まった位置の近傍となる。先端に凹形状の組み付け部品Ｐを保持した組立加工ロボット１３は、樹脂成形品取出しと同期して、組み付け部品Ｐが樹脂成形品の組み付け箇所Ｔにほぼ対峙する予め定められた位置に速やかに移動する。組み付け箇所近傍に到達したら、組立加工ロボット１３の先端に載置した位置検出用の光学装置１５で、樹脂成形品の放熱収縮により位置が変動する組み付け箇所Ｔの位置を検出し、その検出位置データがロボット制御系に送られ、組み付け部品Ｐが組み付け位置Ｔを正確に対峙追随するように移動し、位置が合致すると同時に組付け部品が組み付けられる。【００１４】  組付け箇所が２か所以上の場合は、同様の動作を繰り返す。即ち、２つ目の組付け部品を保持した組み付けロボットは、２か所目の組み付け位置へ速やかに移動する。次いで、放熱収縮で移動をする組み付け位置を、組み付けロボットアーム先端に取り付けた光学装置１５により、組み付け箇所を計測し、組立部品が組付位置と正確に対峙するように制御移動し、位置が合致すると同時に組み付けされる。【００１５】  所定の組付け作業が終了した樹脂成形品Ｗは、取出しロボットの把持が解放され、搬出装置１４で搬出され、出荷まで保管される。
【産業上の利用の可能性】
【００１６】  本発明は、樹脂成形品の成形取出し組付け組立加工方法に関するものであり、特に自動車内装部品や産業機器用などの大型樹脂成形品で、成形した後部品組付け加工が必要な製品の製造に利用される。
【符号の説明】
【００１７】１１．射出成型機１２．取出しロボット１３．組立加工ロボット１４．排出用コンベアベルト１５．組付け位置検出装置Ｗ′．成形直後の樹脂成形品  Ｗ．部品組付け位置へ把持保持されている樹脂成形品  Ｐ．凹形状の組付け部品  Ｔ．凸形状の組付け箇所
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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