JP6514247B2

JP6514247B2 - 製造方法、ワーク保持装置および加工装置

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Publication number: JP6514247B2
Application number: JP2017020672A
Authority: JP
Inventors: 明道山本; 大塚　祐一郎; 祐一郎大塚
Original assignee: Hirata Corp
Current assignee: Hirata Corp
Priority date: 2017-02-07
Filing date: 2017-02-07
Publication date: 2019-05-15
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Description

本発明は、ワークの加工技術に関する。

ワークの加工を自動化する技術として、ワークを所定の位置に保持しつつ、ワークの加工を行う技術が知られている。例えば、特許文献１〜３には樹脂成形品を所定の位置に保持しつつ、その表面のバリを除去する技術が開示されている。

特開２００２−３７０１１６号公報特開２０００−０３７７３８号公報特許第４０５４４８６号公報

ハンドルや、椅子の肘掛部あるいは便座といった開口を有している樹脂成形品に代表されるワークは、開口の内周縁とワークの外周縁のように、加工部位が複数に及ぶ場合がある。複数の加工部位を異なる作業場所で加工すると、ワークの搬送が必要となり、時間がかかる。そこで、作業時間短縮のために同じ作業場所で複数の加工部位を加工すると、今度は、ワークを保持する部材と加工ユニットとの干渉を避ける必要が生じる。

本発明の目的は、複数の加工部位を連続的に加工可能な技術を提供することにある。

本発明によれば、
載置台に載置されたワークを位置決めする位置決め工程と、
前記位置決め工程で位置決めされた前記ワークを第一の保持部材によって第一の保持態様で保持する第一の保持工程と、
前記第一の保持工程において保持された前記ワークの、第一の加工部位を加工する第一の加工工程と、
前記位置決め工程で位置決めされた前記ワークを、同じ場所で位置決めしたまま、第二の保持部材によって前記第一の保持態様と異なる第二の保持態様で保持する第二の保持工程と、
前記第二の保持工程において保持された前記ワークの、第二の加工部位を加工する第二の加工工程と、を含み、
前記第一の保持工程は、前記第一の保持部材を第一の保持位置と第一の退避位置との間で移動させる第一の移動工程を備え、該第一の移動工程は、前記第一の保持部材を昇降する第一の昇降工程と、前記第一の保持部材を旋回する第一の旋回工程と、を含み、
前記第二の保持工程は、前記第二の保持部材を第二の保持位置と第二の退避位置との間で移動させる第二の移動工程を備え、該第二の移動工程は、前記第二の保持部材を昇降する第二の昇降工程と、前記第二の保持部材を旋回する第二の旋回工程と、を含む、
ことを特徴とする製造方法が提供される。

また、本発明によれば、
ワークが搭載される載置台と、
前記載置台に設けられ、前記ワークを位置決めする位置決めユニットと、
前記位置決めユニットにより位置決めされた前記ワークを第一の保持態様で保持する第一の保持ユニットと、
前記位置決めユニットにより位置決めされた前記ワークを前記第一の保持態様とは異なる第二の保持態様で保持する第二の保持ユニットと、を備え、
前記第一の保持ユニットは、
前記ワークを保持する第一の保持部材と、
前記第一の保持部材を第一の保持位置と第一の退避位置との間で移動させる第一の駆動機構と、
を含み、
前記第二の保持ユニットは、
前記ワークを保持する第二の保持部材と、
前記第二の保持部材を第二の保持位置と第二の退避位置との間で移動させる第二の駆動機構と、
を含み、
前記第一の駆動機構は、前記第一の保持部材を昇降する第一の昇降機構と、前記第一の保持部材を旋回する第一の旋回機構と、を含み、
該第二の駆動機構は、前記第二の保持部材を昇降する第二の昇降機構と、前記第二の保持部材を旋回する第二の旋回機構と、を含む、
ことを特徴とするワーク保持装置が提供される。

また、本発明によれば、
前記ワーク保持装置と、
前記ワーク保持装置の前記載置台に搭載された前記ワークを加工する加工ユニットと、
前記ワーク保持装置および前記加工ユニットを制御する制御ユニットと、を備える、
ことを特徴とする加工装置が提供される。

本発明によれば、複数の加工部位を連続的に加工可能な技術を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る加工装置の斜視図。図１の加工装置の制御系の説明図。図１の加工装置を構成するワーク保持装置の斜視図。図３のワーク保持装置の分解斜視図。図１の加工装置による製造方法の説明図。図１の加工装置による製造方法の説明図。図１の加工装置による製造方法の説明図。

＜装置の概要＞
図１は本発明の一実施形態に係る加工装置１の斜視図である。図２は加工装置１の制御系の説明図である。加工装置１はワークを加工する装置である。本実施形態の場合、加工装置１は樹脂成形品のバリを切削して樹脂製品を製造する装置であるが、本発明は多様なワークおよび多様な加工内容に適用可能である。図中、矢印Ｘ、Ｙ、Ｚは互いに直交する方向を示し、矢印Ｚは上下方向（高さ方向）を示し、矢印Ｘおよび矢印Ｙは互いに直交する水平方向を示している。

加工装置１は、ワークを保持する保持装置３、加工ユニット４、移動ユニット５、除電ユニット６、ブローユニット７、回収ユニット８、これらを支持するフレーム２および制御ユニット９を含む。

フレーム２は、複数の柱部材２１および複数の梁部材２２を含み、全体として直方体形状の骨格を形成している。本実施形態の場合、４本の柱部材２１が設けられ、上下二段に分けて各４本の梁部材２２が柱部材２１間を接続している。フレーム２は、図２に示すように底部が開口した防塵用の箱体２３で覆われており、バリの切削により生じる粉塵が周囲に飛散しないようにしている。箱体２３は例えば透明のアクリル材で構成される。

保持装置３は下側の梁部材２２の組に支持されており、加工対象である樹脂成形品を保持する。詳細は後述する。

加工ユニット４は、切削ツール４１、駆動機構４２、姿勢調整機構４３およびガイド部４４を含む。切削ツール４１は、軸の端部にカッタが設けられたツールであり駆動機構４２に交換自在に装着される。切削ツール４１は、駆動機構４２により回転駆動され、樹脂成形品を切削する。加工ユニット４には切削ツール４２に向けてエアを噴出し、切削屑が切削ツール４２に付着することを防止するエアブロー機構を設けてもよい。

ガイド部４４は駆動機構４２のケース部に支持された棒状の部材であり、切削ツール４１の回転軸方向と平行に延びている。加工ユニット４を移動させながら樹脂成形品を切削する際、ガイド部４４を樹脂成形品に当接させることで、樹脂成形品に沿って加工ユニット４をより高精度で移動させることができる。これにより、加工ツール４１と樹脂成形品との位置が規定され、バリのみを樹脂成形品から連続して除去することができる。

ガイド部４４は、樹脂成形品に当接される部分にローラ等の転動体を有していてもよい。この転動体を樹脂成形品の加工部位に隣接する非加工部位に当接させることにより、加工ユニット４の案内が円滑に行われつつ、樹脂成形品に対する切削ツール４１の位置が適切な位置に維持される。

駆動機構４２は例えばモータと減速機と切削ツール４１を取り付けるチャック等を有する。姿勢調整機構４３は駆動機構４２をチルトする（所望の角度に調整する）ことにより、切削ツール４１の姿勢（その軸線方向の向き）を変化させる機構である。切削ツール４１は本実施形態の場合、垂直姿勢のままで切削作業を行うが、角部の面取り等を行う場合に、姿勢調整機構４３により切削ツール４１を傾斜させることができる。姿勢調整機構４３は、例えばモータと減速機と駆動機構４２を支持する支持部等を有する。

移動ユニット５は、加工ユニット４を三次元空間で移動する機構である。加工ユニット４を三次元空間で移動させることにより、樹脂成形品の任意の部位を加工することが可能となる。移動ユニット５は、一対のスライド機構５１、スライド機構５２および昇降機構５３を含む。

一対のスライド機構５１は、上側の梁部材２２上にＹ方向に互いに離間された状態で支持されている。各スライド機構５１は、Ｘ方向に延びるガイド部材、ガイド部材に沿って移動するスライダおよびスライダをガイド部材に沿って移動させる駆動機構（例えばボールねじ機構）を備える。スライド機構５２は、各スライド機構５１のスライダに支持されることで、Ｘ方向に往復移動される。

スライド機構５２は、Ｙ方向に延びるガイド部材、ガイド部材に沿って移動するスライダおよびスライダをガイド部材に沿って移動させる駆動機構（例えばボールねじ機構）を備える。昇降機構５３は、スライド機構５２のスライダに支持されることで、Ｙ方向に往復移動される。

昇降機構５３は、Ｚ方向に延びるガイド部材、ガイド部材に沿って移動するスライダおよびスライダをガイド部材に沿って移動させる駆動機構（例えばボールねじ機構）を備える。昇降機構５３のスライダをスライド機構５２のスライダに固定することで、昇降機構５３のレールを上下に移動させることができる。加工ユニット４は昇降機構５３のレールの下端部に設けられており、レールの上下移動により昇降する。

除電ユニット６は、樹脂成形品の静電気を除去して切削屑が樹脂成形品に付着することを防止する。除電ユニット６は、例えば、イオン化された流体（例えば空気流）を保持ユニット３上に噴出する装置であり、上側の二本の梁部材２２にそれぞれ支持されている。加工部位にイオン化された流体が噴出されることで、樹脂成形品および切削屑の静電気が除電される。ブローユニット７は樹脂成形品に向けてエアを噴出して樹脂成形品から切削屑を除去する。回収ユニット８は、下側の梁部材２２に支持され、天部開口した箱状の容器であり、切削屑を回収する。回収ユニット８は、集塵機や切削屑を排出するコンベアを設けてもよい。

制御ユニット９は、加工装置１を制御するコントローラである。制御ユニット９は、ＣＰＵ等の処理部９１と、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶部９２と、外部デバイスと処理部９１とをインターフェースするインターフェース部９３と、を含む。処理部９１は記憶部９２に記憶されたプログラムを実行して加工ユニット４や保持装置３等、加工装置１の全体の動作を制御する。インターフェース部９３には、ホストコンピュータ１０との通信を行う通信インターフェースも含まれる。ホストコンピュータ１０は、例えば、加工装置１が配置された製造設備全体を制御するコンピュータである。

＜保持装置＞
図３および図４を参照して保持装置３について説明する。図３は保持装置３の斜視図であり、図４は保持装置３の分解斜視図である。保持装置３は、ベースプレート３１、載置台３２、位置決めユニット３３、位置決め部材３４および保持ユニット３５および３６を含む。

ベースプレート３１は、載置台３２、位置決めユニット３３、位置決め部材３４および保持ユニット３５および３６を支持する部材である。ベースプレート３１は下側の梁部材２２に支持されている。

載置台３２には、加工対象となるワークである樹脂成形品が搭載される。載置台３２は、開口３２１ａが形成された支持プレート３２１を備える。本実施形態では支持プレート３２１は矩形状を有しており、開口３２１ａは支持プレート３２１の中央部に同じく矩形状で形成されている。載置台３２は、支持プレート３２１の四隅に設けられた支柱３２２を含む。支柱３２２はベースプレート３１上に立設されている。支持プレート３２１上には複数の着座部３２３が設けられている。樹脂成形品は複数の着座部３２３上に着座される。着座部３２３は例えば樹脂部材であり、開口３２１ａの周りに複数個（図４の例では４つ）が設けられる。なお、着座部３２３を構成する材料は、樹脂に限定するものではない。本実施形態のように加工対象が樹脂成形品の場合、樹脂成形品を載置可能な強度を有し、かつ、樹脂成形品の硬度と同等又はそれ以上のものであればよい。

位置決めユニット３３および位置決め部材３４は、樹脂成形品を所定の位置に位置決めするユニットおよび部材である。本実施形態の場合、位置決め部材３４は軸状の部材であり、載置台３２に２つ設けられている。本実施形態の場合、２つの位置決め部材３４は樹脂成形品の作業位置における基準位置を規定する基準部材である。

位置決めユニット３３はアクチュエータＡＣを備える駆動機構であり、支持プレート３２１の隅部に設けられている。アクチュエータＡＣは、駆動ユニット３７１および保持部材３８１を含む。駆動ユニット３７１は、駆動軸３７ａを駆動するモータ等の駆動源とその駆動力の伝達機構を備えている。本実施形態の場合、駆動ユニット３７１は、駆動軸３７ａの軸方向（図４ではＤ３方向）の移動を行う機構を備える。駆動軸３７ａの軸方向の移動機構は、流体を駆動源とする流体駆動ユニット（例えば、エアーシリンダユニット）である。また、例えば駆動軸３７ａと同軸上に構成されるボールねじ機構であってもよい。

保持部材３８１は駆動軸３７ａに固定されている。保持部材３８は駆動軸３７ａの軸方向と直交する方向に延びる部材であり、その一端部が駆動軸３７ａの先端に固定され、その他端部に当接部３８ａを有している。当接部３８ａは、位置決め時に樹脂成形品に当接する部分であり、本実施形態の場合、先端が球状に形成された樹脂部材である。駆動軸３７ａを軸方向に移動することで保持部材３８が軸方向に平行移動される。当接部３８ａの構成材は、着座部３２３と同質のものであってよい。

アクチュエータＡＣは、駆動軸３７ａの軸方向が水平方向を向く姿勢で支持プレート３２１に取り付けられる。したがって、保持部材３８１は水平方向に平行移動される。保持部材３８１はその長手方向がＺ方向を向き、かつ、当接部３８ａが上側に位置するようにして駆動軸３７ａに支持される。後述する保持ユニット３５および３６とは異なり、位置決めユニット３３は回動機能を有さない。図４の矢印Ｄ３で示すように、保持部材３８１は位置決め位置と、位置決め解除位置との間を水平方向に平行移動される。具体的には、Ｘ方向またはＹ方向に対して所定の角度の水平方向（例えば、45度の方向）に保持部材３８１を移動させる。

保持ユニット３５および保持ユニット３６は、加工中、位置決めされたワークをその位置に保持するユニットである。本実施形態では、保持ユニット３５によるワークの保持と、保持ユニット３６によるワーク保持とで、ワークの保持態様を切り替えることができる。

保持ユニット３５は、支持プレート３２１の開口３２１ａの内側において、ベースプレート３１上に支持されている。保持ユニット３６は２つ設けられている。２つの保持ユニット３６は互いに対向して配置され、支持プレート３２１の外側において、ベースプレート３１上に支持されている。保持ユニット３５は、２つの保持ユニット３６の間に位置している。

保持ユニット３５及び保持ユニット３６は、ベースプレート３１上に設けられる昇降ユニット３６１と、昇降ユニット３６１に接続されるプレート部材３６２と、プレート部材３６２上に設けられる２つのアクチュエータＡＣと、を備える。本実施形態では、位置決めユニット３３、保持ユニット３５および３６で同じアクチュエータＡＣを用いている。

保持ユニット３５について説明する。保持ユニット３５の２つのアクチュエータＡＣは、Ｘ方向およびＹ方向の双方に位置をずらして配置（オフセット配置）されている。各アクチュエータＡＣは、駆動軸３７ｂの軸方向がＺ方向を向く姿勢で配置されており、各保持部材３８２は昇降および駆動軸３７ｂ周りに旋回される。つまり、保持ユニット３５において駆動ユニット３７２は保持部材３８２の旋回・昇降機構を構成している。また、各アクチュエータＡＣは、プレート部材３６２上に設けられていることから、昇降ユニット３６１を駆動させることにより、図６に示す昇降軸３６３が昇降され、プレート部材３６２全体が昇降される。駆動軸３７ｂの旋回・昇降機構は、流体を駆動源とする流体駆動ユニット（例えば、ロータリーアクチュエータ）である。また、例えば駆動軸３７ｂと同軸のプーリを備えるベルト伝動機構であってもよい。

各駆動軸３７ｂはＸ方向およびＹ方向の双方にずれた位置に位置する。保持部材３８２はその長手方向が水平方向（図４中ではＹ方向）を向き、かつ、当接部３８ａが下方を向いた姿勢で駆動軸３７ｂに支持される。

保持部材３８２は、駆動ユニット３７２による旋回・昇降動作と昇降ユニット３６１による昇降動作との組み合わせによって退避位置と保持位置との間で移動される。図３および図４は退避位置における保持部材３８の姿勢を示しており、２つの保持部材３８２は、その長手方向が平行な姿勢で待機している。

各保持ユニット３６について説明する。保持ユニット３６の２つのアクチュエータＡＣは、Ｘ方向に位置をずらして配置されており、Ｙ方向には同じ位置に位置している。各アクチュエータＡＣは、駆動軸３７ｂの軸方向がＺ方向を向く姿勢で配置されており、各保持部材３８２は昇降および駆動軸３７ｂ周りに旋回される。つまり、保持ユニット３６において駆動ユニット３７２は保持部材３８２の旋回・昇降機構を構成している。また、各アクチュエータＡＣは、プレート部材３６２上に設けられていることから、保持ユニット３５と同様に、保持ユニット３６においても、昇降ユニット３６１を駆動させることによりプレート部材３６２全体が昇降される。

各駆動軸３７ｂはＸ方向にずれた位置に位置しているがＹ方向には同じ位置に位置している。保持部材３８２はその長手方向が水平方向（図４ではＸ方向）を向き、かつ、当接部３８ａが下方を向いた姿勢で駆動軸３７ｂに支持される。

保持部材３８２は、駆動ユニット３７２による旋回・昇降動作と昇降ユニット３６１の昇降動作との組み合わせによって退避位置と保持位置との間で移動される。図３および図４は退避位置における保持部材３８２の姿勢を示しており、２つの保持部材３８２は、その長手方向がＸ方向で同一線上に位置し、かつ、各当接部３８ａが隣接した姿勢で、互いに対向して待機している。

＜製造方法の例および加工装置の動作例＞
加工装置１による樹脂製品の製造方法について説明する。ここでは樹脂成形品のバリを除去して樹脂製品を製造する例を例示する。図５〜７は加工装置１の動作例を示し、図５および図６は制御ユニット９の制御による保持装置３の動作例を、図７は制御ユニット９の制御による加工ユニット４の動作例をそれぞれ示している。

図５の状態ＳＴ１は、樹脂成形品Ｗが載置台３２に搭載され、位置決めユニット３３で位置決めされた状態を示している。本実施形態では、樹脂成形品Ｗは厚み方向に貫通した開口ＯＰを２つ有する環状の部材である。各開口ＯＰは、周囲が閉じられた開口であるが、一部が閉じられていないＣ形の開口（切り欠き）であってもよい。また、開口ＯＰの数は一つであってもよい。加工部位は、樹脂成形品Ｗの外周縁Ｗｏと、各開口ＯＰを確定する内周縁Ｗｉに大別される。より具体的には、外周縁Ｗｏおよび内周縁Ｗｉにそれぞれ残留するバリが加工部位であり、その除去を行う。バリは、図７に示すように外周縁Ｗｏおよび内周縁ＷｉのＺ方向の中途部位に、樹脂成形品Ｗまたは開口ＯＰを囲むように残留している。

樹脂成形品Ｗは、不図示の搬送装置または作業者によって、図５の状態ＳＴ１に示すように、２つの位置決め部材３４に樹脂成形品Ｗに設定された基準位置を近づけて載置台３２上に搭載される。このとき、位置決めユニット３３の保持部材３８１は解除位置に位置している。解除位置とは保持部材３８１が駆動ユニット３７１から離間した位置であり、保持部材３８１は一方の開口ＯＰの中央寄りに位置している。また、保持ユニット３５および３６の各保持部材３８２は退避位置に、それぞれ位置している。保持ユニット３５の各保持部材３８２の退避位置は、加工部位よりも低い位置であって、かつ、開口ＯＰ内の位置である。２つの保持部材３８２の一方は２つの開口ＯＰ内に、他方は他方の開口ＯＰ内に位置している。保持ユニット３６の各保持部材３８２の退避位置は、加工部位よりも低い位置（本実施形態では着座部３２３の着座位置より低い位置）であって、かつ、樹脂成形品Ｗの外側の位置である。

位置決めユニット３３の駆動ユニット３７１を駆動して、その保持部材３８１が位置決め位置に移動される。位置決め位置とは保持部材３８１が解除位置から駆動ユニット３７１側へ近づいた位置である。保持部材３８１の当接部３８ａが内周縁Ｗｉに当接され、樹脂成形品Ｗが、当接部３８ａに隣接する位置決め部材３４に僅かに押圧される。

本実施形態の場合、当接部材３８ａが内周縁Ｗｉに当接して、樹脂成形品Ｗを所定の水平方向に移動させ、ワークＷｏの一部に設定された基準位置Ｗｐ１および基準位置Ｗｐ２が位置決め部材３４に当接され、押し付けられる。基準位置Ｗｐ１は、鉛直面であり、樹脂成形品Ｗが２つの位置決め部材３４に当接されることで、樹脂成形品Ｗの、水平面における一の方向の姿勢が規定される。

また、基準位置Ｗｐ２が２つの位置決め部材３４の一つに当接されることで、樹脂成形品Ｗの、水平面における他方向（前述の一の方向と直交する方向）の姿勢が規定される。これにより樹脂成形品Ｗが加工時の基準位置に位置決めされる。保持部材３８は、加工中、位置決め位置に位置する。一方、この位置決めのみでは、加工の反力や振動等の作用で樹脂成形品Ｗがぶれる（動く）場合があり、これは加工精度（加工品質）を低下させる要因となる。そこで、保持ユニット３５または保持ユニット３６で樹脂成形品Ｗを保持する。

ここでは、樹脂成形品Ｗの外周縁Ｗｏに残留するバリを先に除去する場合を想定する。そこで、保持ユニット３５により樹脂成形品Ｗを保持する。図５の状態ＳＴ２は、保持ユニット３５を駆動して保持部材３８２を保持位置に移動され、樹脂成形品Ｗが保持された状態を示す。動作を説明すると、状態ＳＴ２において矢印で示すように、昇降ユニット３６１を上昇駆動させることにより、保持ユニット３５の保持部材３８２が樹脂成形品Ｗよりも高い位置に上昇される。続いて、保持ユニット３５の当接部３８ａが樹脂成形品Ｗの２つの開口ＯＰ間の梁状部分の上方に位置するように、駆動ユニット３７２を駆動させることにより保持部材３８２が上昇旋回され、その後、再び昇降ユニット３６１が下降される。保持ユニット３５の当接部３８ａは、開口ＯＰ内→開口ＯＰ上方→梁状部分上方→梁状部分直上、という軌跡で移動する。保持ユニット３５の当接部３８ａは、樹脂成形品Ｗに上から当接されることにより、樹脂成形品Ｗは当接部３８ａと着座部３２３とで挟まれて保持される。保持ユニット３５の保持部材３８２は開口ＯＰと梁状部分とを跨った姿勢とされ、保持部材３８２は開口ＯＰ側から樹脂成形品Ｗを保持する。

保持ユニット３５で樹脂成形品Ｗを保持すると、外周縁Ｗｏのバリの除去が可能になる。除電ユニット６の作動により樹脂成形品Ｗの周囲の除電を継続し、また、ブローユニット７により樹脂成形品Ｗにエアを吹き付けながらバリの除去作業を行うことで、バリが樹脂成形品Ｗに付着することを防止できる。

移動ユニット５により加工ユニット４を移動させることで、切削ツール４１により樹脂成形品Ｗのバリｂが除去される。図７の状態ＳＴ１１は外周縁Ｗｏのバリｂの除去態様を示している。加工ユニット４は外周縁Ｗｏの輪郭形状に沿って移動される。各保持ユニット３６の保持部材３８２は退避位置に位置しているので、加工ユニット４と保持部材３８２とが干渉することはない。

加工中、ガイド部４４を外周縁Ｗｏに当接させながら加工ユニット４が移動される。本実施形態では、外周縁Ｗｏの、バリｂと隣接する上部（被ガイド部）にガイド部４４を当接させて加工ユニット４を移動させることで、バリｂの除去が行われる。これにより、切削ツール４１と外周縁Ｗｏとの距離が一定に保たれ、バリｂのみを的確に除去できる。除去されたバリｂは回収ユニット８で回収される。

外周縁Ｗｏのバリｂの除去が完了すると、内周縁Ｗｉのバリｂの除去作業を開始する。保持ユニット３５による樹脂成形品Ｗの保持態様では、内周縁Ｗｉのバリｂを除去する際に、加工ユニット４が保持ユニット３５と干渉する。そこで、樹脂成形品Ｗを位置決めユニット３３および位置決め部材３４によって同じ場所で位置決めしたまま、保持ユニット３５による保持から、保持ユニット３６による保持へ樹脂成形品Ｗの保持態様を切り替える。保持態様の切り替えは、保持ユニット３５の保持解除→保持ユニット３６の保持の順で行ってもよい。しかし、この順で保持態様を切り替えると、樹脂成形品Ｗにおいて保持ユニット３５と保持ユニット３６のいずれにも保持されない不安定な状態が生じる。そこで、本実施形態では、保持ユニット３６による保持を行ってから（保持ユニット３６による保持が完了したら）保持ユニット３５による保持を解除する。

図６の状態ＳＴ３は、保持ユニット３５が樹脂成形品Ｗを保持している状態で、更に、保持ユニット３６を駆動させてその保持部材３８２を保持位置に移動させ、樹脂成形品Ｗが保持ユニット３５と保持ユニット３６とによって一緒に保持された状態を示す。保持ユニット３６の動作を説明すると、状態ＳＴ３において矢印で示すように、昇降ユニット３６１を上昇駆動させることにより、保持部材３８２が樹脂成形品Ｗよりも高い位置に上昇される。続いて、保持ユニット３６の当接部３８ａが樹脂成形品Ｗの周縁部の上方に位置するように保持部材３８２が上昇旋回され、その後、昇降ユニット３６１が下降される。保持ユニット３６の当接部３８ａは、樹脂成形品Ｗの外側→周縁部の上方→周縁部上、という軌跡で移動する。保持ユニット３６の当接部３８ａが樹脂成形品Ｗに上から当接されることにより、樹脂成形品Ｗが当接部３８ａと着座部３２３とで挟まれて保持される。保持ユニット３６の保持部材３８２は樹脂成形品Ｗの周縁部を跨った姿勢とされ、保持部材３８は樹脂成形品Ｗの外側から樹脂成形品を保持する。

保持ユニット３６による樹脂成形品Ｗの保持が完了すると、保持ユニット３５による樹脂成形品Ｗの保持が解除される。図６の状態ＳＴ４に示すように、保持ユニット３５の駆動ユニット３７２を駆動させて保持部材３８２を保持位置から退避位置へ移動する。動作を説明すると、状態ＳＴ４において矢印で示すように、保持ユニット３５の昇降ユニット３６１を上昇駆動させることにより、保持部材３８２が樹脂成形品Ｗよりも高い位置に上昇される。続いて、保持ユニット３５の駆動ユニット３７２を駆動させることで保持ユニット３５の保持部材３８２が開口Ｐの上方に位置するように保持部材３８２が旋回され、その後、下降される。その後、保持ユニット３５の昇降ユニット３６１が駆動され、保持部材３８２が更に下降される。

保持ユニット３５による樹脂成形品Ｗの保持を解除すると、内周縁Ｗｉのバリｂの除去が開始される。この場合も除電ユニット６の作動により樹脂成形品Ｗの周囲の除電を継続し、また、ブローユニット７により樹脂成形品Ｗにエアーを吹き付けながらバリの除去作業を行うことで、バリが樹脂成形品Ｗに付着することを防止できる。

移動ユニット５により加工ユニット４を移動させることで、切削ツール４１により樹脂成形品Ｗのバリｂが除去される。図７の状態ＳＴ１２は内周縁Ｗｉのバリｂの除去態様を示している。切削ツール４１は開口ＯＰ内に配置され、加工ユニット４は内周縁Ｗｉの輪郭形状に沿って移動される。保持ユニット３５の保持部材３８２は退避位置に位置しているので、加工ユニット４と保持部材３８２とが干渉することはない。

加工中、ガイド部４４を内周縁Ｗｉに当接させながら加工ユニット４が移動される。本実施形態では、内周縁Ｗｉの、バリｂと隣接する上部（被ガイド部）にガイド部４４を当接させて加工ユニット４を移動させることで、バリｂの除去が行われる。これにより、切削ツール４１と内周縁Ｗｉとの距離が一定に保たれ、バリのみを的確に除去できる。２つの開口ＯＰのうちの一方についてバリｂが除去されると、他方の開口ＯＰに加工ユニット４を移動させ、内周縁Ｗｉのバリｂが除去される。除去された内周縁Ｗｉのバリｂは回収ユニット８で回収される。

内周縁Ｗｉのバリの除去が完了すると、保持ユニット３６による樹脂成形品Ｗの保持が解除される。保持ユニット３６の昇降ユニット３６１を上昇させ、駆動ユニット３７２を駆動して保持部材３８２を保持位置から退避位置へ移動する。動作を説明すると、保持ユニット３６の昇降ユニット３６１を上昇させることにより、保持部材３８２が樹脂成形品Ｗよりも高い位置に上昇される。続いて、保持ユニット３６の保持部材３８が樹脂成形品Ｗの外側に位置するように駆動ユニット３７の駆動により、保持部材３８２が旋回され、その後、下降される。その後、保持ユニット３６の昇降ユニット３６１が駆動され、保持部材３８２が更に下降される。保持ユニット３６による樹脂成形品Ｗの保持が解除された後、位置決めユニット３３による樹脂成形品Ｗの位置決めも解除される。

以上により、樹脂成形品Ｗの加工が完了し、外周縁Ｗｏおよび内周縁Ｗｉのそれぞれのバリｂが除去され、樹脂製品が得られる。樹脂製品は不図示の搬送装置または作業者により、次工程あるいは保管庫へ搬送される。本実施形態は、樹脂成形品Ｗを保持する保持ユニット３５または保持ユニット３６と、樹脂成形品Ｗの加工を行う加工ユニット４とが干渉しないようにするべく、樹脂成形品Ｗの加工部位に対応して保持ユニット３５と保持ユニット３６でワークも持ち替えを行い、異なる保持態様へ切り替えている。これにより、樹脂成形品Ｗの外周縁Ｗｏおよび内周縁Ｗｉにおける複数の加工部位を、加工ユニット４によって連続的に加工することができる。

１加工装置、３保持装置、４加工ユニット、３２載置台、３３位置決めユニット、３５保持ユニット、３６保持ユニット

Claims

載置台に載置されたワークを位置決めする位置決め工程と、
前記位置決め工程で位置決めされた前記ワークを第一の保持部材によって第一の保持態様で保持する第一の保持工程と、
前記第一の保持工程において保持された前記ワークの、第一の加工部位を加工する第一の加工工程と、
前記位置決め工程で位置決めされた前記ワークを、同じ場所で位置決めしたまま、第二の保持部材によって前記第一の保持態様と異なる第二の保持態様で保持する第二の保持工程と、
前記第二の保持工程において保持された前記ワークの、第二の加工部位を加工する第二の加工工程と、を含み、
前記第一の保持工程は、前記第一の保持部材を第一の保持位置と第一の退避位置との間で移動させる第一の移動工程を備え、該第一の移動工程は、前記第一の保持部材を昇降する第一の昇降工程と、前記第一の保持部材を旋回する第一の旋回工程と、を含み、
前記第二の保持工程は、前記第二の保持部材を第二の保持位置と第二の退避位置との間で移動させる第二の移動工程を備え、該第二の移動工程は、前記第二の保持部材を昇降する第二の昇降工程と、前記第二の保持部材を旋回する第二の旋回工程と、を含む、
ことを特徴とする製造方法。
請求項１に記載の製造方法であって、
前記第一の移動工程は、
前記第一の昇降工程により前記第一の保持部材を上昇させた後、
前記第一の旋回工程により該第一の保持部材を旋回させ、その後、
前記第一の昇降工程により前記第一の保持部材を下降させ、
前記第一の保持部材を第一の退避位置から第一の保持位置に移動させ、前記ワークを前記載置台と前記第一の保持部材とで挟んで保持する、
ことを特徴とする製造方法。
請求項１に記載の製造方法であって、
前記第二の移動工程は、
前記第二の昇降工程により前記第二の保持部材を上昇させた後、
前記第二の旋回工程により該第二の保持部材を旋回させ、その後、
前記第二の昇降工程により前記第二の保持部材を下降させ、
前記第二の保持部材を第二の退避位置から第二の保持位置に移動させ、前記ワークを前記載置台と前記第二の保持部材とで挟んで保持する、
ことを特徴とする製造方法。
請求項１から３いずれか１項に記載の製造方法であって、
前記ワークの保持態様を前記第一の保持態様から前記第二の保持態様へ切り替える切替工程を、更に備え、
前記切替工程では、前記ワークを前記第一の保持態様で保持したまま、前記第二の保持態様で前記ワークを保持し、その後、前記第一の保持態様での保持を解除する、
ことを特徴とする製造方法。
請求項１から３いずれか１項に記載の製造方法であって、
前記ワークの外周縁の少なくとも一部および前記ワークが有する開口を画定する内周縁の少なくとも一部の一方縁が、前記第一の加工部位であり、他方縁が前記第二の加工部位であり、
前記第一の保持工程では、前記ワークを前記他方縁側から保持すると共に、前記第一の加工工程において、加工ユニットを前記ワークの前記一方縁に沿って移動させて該一方縁を加工し、
前記第二の保持工程では、前記ワークを前記一方縁側から保持すると共に、前記第二の加工工程において、前記加工ユニットを前記ワークの前記他方縁に沿って移動させて該他方縁を加工する、
ことを特徴とする製造方法。
請求項５に記載の製造方法であって、
前記第一の加工工程では、前記加工ユニットのガイド部を前記一方縁に当接させながら前記加工ユニットを移動し、前記一方縁のバリが切削され、
前記第二の加工工程では、前記加工ユニットの前記ガイド部を前記他方縁に当接させながら前記加工ユニットを移動し、前記他方縁のバリが切削される、
ことを特徴とする製造方法。
ワークが搭載される載置台と、
前記載置台に設けられ、前記ワークを位置決めする位置決めユニットと、
前記位置決めユニットにより位置決めされた前記ワークを第一の保持態様で保持する第一の保持ユニットと、
前記位置決めユニットにより位置決めされた前記ワークを前記第一の保持態様とは異なる第二の保持態様で保持する第二の保持ユニットと、を備え、
前記第一の保持ユニットは、
前記ワークを保持する第一の保持部材と、
前記第一の保持部材を第一の保持位置と第一の退避位置との間で移動させる第一の駆動機構と、
を含み、
前記第二の保持ユニットは、
前記ワークを保持する第二の保持部材と、
前記第二の保持部材を第二の保持位置と第二の退避位置との間で移動させる第二の駆動機構と、
を含み、
前記第一の駆動機構は、前記第一の保持部材を昇降する第一の昇降機構と、前記第一の保持部材を旋回する第一の旋回機構と、を含み、
該第二の駆動機構は、前記第二の保持部材を昇降する第二の昇降機構と、前記第二の保持部材を旋回する第二の旋回機構と、を含む、
ことを特徴とするワーク保持装置。
請求項７に記載のワーク保持装置と、
前記ワーク保持装置の前記載置台に搭載された前記ワークを加工する加工ユニットと、
前記ワーク保持装置および前記加工ユニットを制御する制御ユニットと、を備える、
ことを特徴とする加工装置。
請求項８に記載の加工装置であって、
前記ワークが開口を有し、
前記第一の退避位置は前記開口内の位置であり、
前記第二の退避位置は前記ワークの外側の位置であり、
前記第一の保持位置は前記開口側から前記ワークを保持する位置であり、
前記第二の保持位置は前記ワークの外側から前記ワークを保持する位置である、
ことを特徴とする加工装置。
請求項８または請求項９に記載の加工装置であって、
前記加工ユニットは、前記ワークの加工部位を切削する切削ツールを含み、
前記加工装置は、
前記ワークおよび切削屑の静電気を除電すると共に前記加工部位に向って流体を噴出する除電ユニットと、
切削屑を回収する回収ユニットと、を更に備える、
ことを特徴とする加工装置。
ワークが搭載される載置台と、
前記載置台に設けられ、前記ワークを位置決めする位置決めユニットと、
前記位置決めユニットにより位置決めされた前記ワークを第一の保持態様で保持する第一の保持ユニットと、
前記位置決めユニットにより位置決めされた前記ワークを前記第一の保持態様とは異なる第二の保持態様で保持する第二の保持ユニットと、を備え、
前記第一の保持ユニットは、
前記ワークを保持する第一の保持部材と、
前記第一の保持部材を支持し、該第一の保持部材を旋回させる第一の旋回機構と、
前記第一の旋回機構を昇降する第一の昇降機構と、を含み
前記第二の保持ユニットは、
前記ワークを保持する第二の保持部材と、
前記第二の保持部材を支持し、該第二の保持部材を旋回させる第二の旋回機構と、
前記第二の旋回機構を昇降する第二の昇降機構と、を含む、
ことを特徴とするワーク保持装置。