JP2020001100A - バリ除去装置のティーチングの方法およびバリ除去装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バリ付き成形体のティーチング作業の作業精度を向上させる方法を提供する。【解決手段】バリ除去装置のティーチングの方法であって、前記バリ除去装置は、先端にカッター１７が設けられたロボットアームを備え、前記方法は、ティーチング工程を備え、前記ティーチング工程では、バリ付き成形体のバリに前記カッターが接触して当該バリＢを切除するように前記ロボットアームの動きを登録し、前記登録の際に、前記ロボットアームの動きに合わせて、前記バリと前記カッターとの接触部位に照明１９を照射する、方法。【選択図】図３

Description

本発明は、成形体のバリ除去に利用可能なバリ除去装置のティーチングの方法及びこの方法に用いられるバリ除去装置に関する。

ブロー成形などで樹脂成形体を製造する際、金型の合わせ面からはみ出した樹脂が硬化した部分（以下、バリという）を成形体から除去する必要がある。バリを除去するための装置として、例えば特許文献１は、ロボットアームに装着したカッターでバリを切除するバリ除去装置を開示している。

特許４０５４４８６号公報

このようなバリ除去装置を用いて成形体のバリの除去を行う場合、一般には、予め作業者がコントローラ等を用いてロボットアームの動きを制御し、その動きを登録するティーチング作業が必要となる。このようなティーチング作業を行った後、バリ除去装置が登録された動きに基づいてロボットアームを制御することで、成形体のバリの除去を実施する。

このようなバリの除去は、一般に、大バリ除去と小バリ除去に大別される。大バリ除去とは、成形体から、成形体の外側に大きくはみ出した部分を除去する作業である。それに対して、小バリ除去とは、大バリを除去した後の剥がれ残りを除去する作業である。上記特許文献のような大バリ除去では、ティーチング作業の精度はそれほど要求されないが、小バリ除去作業では高いティーチング精度が要求される。というのも、小バリ除去でバリの切り残しが発生すると、手作業でのバリ取りなどの追加作業が発生することとなり、その逆にバリと共に成形体を必要以上に切りすぎると、成形体の強度不足の要因が生じることとなるためである。

しかし、バリの除去作業が行われる工場内は天井が高く、様々な機械が併設されているため、天井に設置された電灯のみでは適切に成形体に照らされず、作業者がティーチングを行う際に精度よくロボットアームを制御できないといった不具合が生じていた。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、バリ付き成形体のティーチング作業の作業精度を向上させることである。

本発明によれば、バリ除去装置のティーチングの方法であって、前記バリ除去装置は、先端にカッターが設けられたロボットアームを備え、前記方法は、ティーチング工程を備え、前記ティーチング工程では、バリ付き成形体のバリに前記カッターが接触して当該バリを切除するように前記ロボットアームの動きを登録し、前記登録の際に、前記ロボットアームの動きに合わせて、前記バリと前記カッターとの接触部位に照明を照射する、方法が提供される。

本発明のバリ除去装置のティーチングの方法では、ロボットアームの動きに合わせて、成形体のバリの切除箇所に照明を照らすため、工場の天井に設置された電灯と、成形体と、ロボットアームとの位置関係にかかわらず、成形体のバリ切除箇所を適切に照らすことが可能となる。その結果、ティーチング作業者は、より精度よくロボットアームの動きを制御することができ、ティーチング作業の作業精度が向上する。

以下、本発明の種々の実施形態を例示する。以下に示す実施形態は互いに組み合わせ可能である。
好ましくは、前記照射は、前記ロボットアームの進行方向前方から前記接触部位に照明を照射するように行う。
好ましくは、前記ロボットアームはライトを備え、前記照射は、前記ライトから前記接触部位に照明を照射するように行う。
好ましくは、前記ロボットアームは、互いに回動可能に連結された複数のアームを備え、前記カッターと前記ライトとは、同一のアームに設けられている。
本発明の別の態様では、バリ付き成形体のバリを除去するためのバリ除去装置であって、ロボットアームを備え、前記ロボットアームは、互いに回動可能に連結されたな複数のアームを備え、前記ロボットアームは、同一のアームにカッターとライトとを備え、前記ライトは、前記ロボットアームの進行方向前方から前記バリと前記カッターとの接触部位に照明を照射するように構成される、バリ除去装置が提供される。

本実施形態に係るバリ除去装置１００を示す全体構成図である。 図２Ａは設置台３０の斜視図である。図２Ｂは設置台３０の正面図である。 図３Ａは設置台３０とロボットアームの先端部１５との配置を示す図である。図３Ｂは図３Ａの領域Ｄを拡大した図である。 図４Ａおよび図４Ｂはバリ切除ロボット１０のティーチング工程を説明する図である。 図４Ｂにおける点線部の拡大図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。また、各特徴事項について独立して発明が成立する。

１．バリ除去装置１００の構成
図１を参照して、バリ除去装置１００の概要を説明する。図１は、本実施形態に係るバリ除去装置１００を示す全体構成図である。バリ除去装置１００は、バリ切除ロボット１０と、設置台３０とを備える。

１−１．バリ切除ロボット１０
バリ切除ロボット１０は、台座１１と、ロボットアーム１３と、カッター１７とを備える。ロボットアーム１３は、互いに回動可能に連結された複数のアーム１３ａ〜１３ｅを備えており、その先端のアーム１３ｅに先端部１５が設けられている。カッター１７は、先端部１５に設けられている。バリ切除ロボット１０は、ロボットアーム１３を制御して先端部１５に設けられたカッター１７を移動させることにより、バリ付き成形体Ｓ（図３Ａに図示）からバリを除去可能に構成されている。バリ切除ロボット１０は、一例では６軸ロボットである。詳細は後述するが、先端部１５にはさらにライト１９が設けられている。

１−２．設置台３０
図２Ａおよび図２Ｂを参照し、設置台３０の構成について説明する。設置台３０は上板３１と、下板３３と、支柱３５とを備える。上板３１は矩形状であり、その上面にバリ付き成形体Ｓが設置されるための設置部４０が配置される。設置部４０の周囲には、ピストン制御部４１と、ピストン４３と、挟持具４５とが配置される。ピストン４３は挟持具４５と連結されており、ピストン制御部４１によって、上板３１上を水平方向に移動可能に構成されている。これにより、設置部４０上にバリ付き成形体Ｓが設置された場合に、ピストン制御部４１によってピストン４３が制御され、バリ付き成形体Ｓの周囲に配置された挟持具４５がバリ付き成形体Ｓを周囲から挟持して固定する。

下板３３は矩形状であり、平面視における中央部が矩形状にくり抜かれている。下板３３の上面における四隅それぞれには、上板３１を支持するための支柱３５が１つずつ設けられている。支柱３５と支柱３５との間には間隙が形成されている。

２．ティーチング工程
図３Ａ〜図４Ｂを参照して、設置部４０上に設置されたバリ付き成形体Ｓのバリの切除作業のためのティーチング工程を説明する。ティーチング工程とは、作業者が、バリ切除ロボット１０にロボットアーム１３の動きを登録するために実施する工程である。ティーチング工程を行うことにより、バリ切除ロボット１０は登録された動きに基づいてロボットアーム１３を制御可能となり、同じ形状のバリ付き成形体のバリの切除作業を自動で行う事が可能となる。なお、図３Ａ〜図４Ｂにおいては、説明を明確にするために、バリ切除ロボット１０の機構は先端部１５の構成のみを記載する。

図３Ａに示すように、設置台３０の設置部４０にバリ付き成形体Ｓが配置されると、作業者は、図示しないコントローラを用いてロボットアーム１３の動きを制御する。具体的には、バリ付き成形体Ｓの周囲に形成されたバリＢを先端部１５に設けられたカッター１７で切除するように、先端部１５を矢印の方向に移動させる。

図３Ｂに拡大して示すように、先端部１５にはライト１９が設けられている。ライト１９は、ロボットアーム１３の進行方向前方から、バリＢとカッター１７との接触部位に照明を照射するように構成されている。ライト１９はヘッド部１９ａとネック部１９ｂとを備える。ヘッド部１９ａはネック部１９ｂに対して同軸周りに回転可能に構成されており、当該回転によってヘッド部１９ａの先端から照射される照明光の拡散度合いを調整することができる。そのため、バリＢのバリ付き成形体Ｓへの付着の態様に応じて、照明光の拡散度合いを選択することが可能となっている。このような構成とすることにより、ロボットアーム１３の動きを登録するティーチング工程において、ロボットアーム１３の動きに合わせて、バリＢとカッター１７との接触部位に照明を照射する事が可能となる。その結果、作業者は、バリＢがカッター１７と適切に接触して切除されているかを確認することが容易となり、より精度よくロボットアーム１３の動きをバリ切除ロボット１０に登録することができる。

図４Ａおよび図４Ｂに示すように、作業者は、ロボットアーム１３の先端部１５を、バリ付き成形体Ｓの四辺に沿って移動させる。ここで、図４Ｂに示すように、カッター１７と挟持具４５とが衝突しないように、ピストン制御部４１は、カッター１７の動きに合わせてピストン４３を移動させる。

このように、バリＢの切除対象であるバリ付き成形体Ｓの辺が変わる度に、バリ付き成形体Ｓに対する先端部１５の向きを９０度ずつ回転させる必要がある。ここで、カッター１７とライト１９とは共に先端部１５に設けられているため、互いの相対位置が変わることがない。そのため、先端部１５の回転にかかわらず、バリＢとカッター１７との接触部位に照明を照射し続ける事が可能となる。

ここで、図５に示すように、成形体Ｓはヒンジ部Ｈを備えており、それに伴い成形体Ｓに付着するバリＢの鉛直方向の位置が変化する箇所がある。そのため、カッター１７は、バリＢの付着位置に合わせて鉛直方向に移動させなければならず、高いティーチング精度が要求される。このような場合において、ロボットアーム１３の動きに合わせて、バリＢとカッター１７との接触部位に照明を照らすという本発明は、特に有用であると言える。

バリ付き成形体Ｓの四辺についてバリＢの切除が完了すると、作業者は、バリ切除ロボット１０へのティーチング工程を完了する。そして、作業者は、設置部４０上に配置されているバリが除去された成形体を取り外し、後続のバリ付き成形体を設置部４０上へ配置する。バリ切除ロボット１０は、上記ティーチング工程によって登録されたロボットアーム１３の動きに基づいて、ロボットアーム１３を制御して後続のバリ付き成形体についてバリの切除を自動で行う。

以上のようにして、本実施形態では、先端部１５に設けられたライト１９は、ロボットアームの進行方向前方からバリＢとカッター１７との接触部位に照明を照射する。一般に、バリの除去作業が行われる工場内は天井が高く、バリ切除ロボット１０を始めとして様々な機械が併設されているため、天井に設けられた電灯に対して陰が発生しやすい。また、ティーチング工程では、バリ付き成形体Ｓの周囲に沿ってロボットアーム１３の先端部１５を移動させる必要があるため、天井に設けられた電灯からバリＢとカッター１７との接触部位に対する照明を、ロボットアーム１３によって遮る事態が起こり得る。

それに対して、本実施形態では、上述した構成とすることにより、バリＢとカッター１７との接触部位が確実に照らされることとなる。その結果、作業者はカッター１７が適切にバリＢを切除するための先端部１５の動きを制御することが容易となり、ティーチング構成の作業精度が向上する。

また、ライト１９は、ロボットアーム１３の進行方向前方からバリＢとカッター１７との接触部位に照明を照射することで、作業者は、カッター１７を次にどの位置に移動させるべきかを判断することが容易となる。

また、ライト１９は、ロボットアーム１３に設けられているため、照明のための異なる機構を準備する必要がなく、工場内における専有スペースの削減を図ることができる。

さらに、カッター１７およびライト１９は、ロボットアーム１３の備える複数のアームの内の先端部１５に設けられているため、バリ付き成形体Ｓに対する先端部１５の向きを回転させてもカッター１７およびライト１９の相対位置が変わることがなく、容易にバリＢとカッター１７との接触部位に照明を照射し続ける事ができる。

３．他の実施の形態
本発明の適用範囲は、上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態では、カッター１７とライト１９とは共にロボットアーム１３の先端部１５に設けられているが、この形態に限定されない。例えば、カッター１７が設けられた先端部１５と異なるアームにライトを設けてもよい。または、バリ切除ロボット１０と異なる機構にライトを設け、バリＢとカッター１７との接触部位に照明を照射してもよい。

また、上記実施形態におけるライト１９は、ヘッド部１９ａからの照明光の拡散度合いを調整可能に構成されているが、この形態に限定されることはない。この場合、ヘッド部１９ａからの照明光の拡散度合いが小さく、照射方向に対して集中して照射されるタイプのライトが好ましい。

また、上記実施形態では、ロボットアーム１３の進行方向前方から照明を照射しているが、この形態に限定されることはなく、例えば、ロボットアーム１３の進行方向に対して側方から照明を照射してもよい。これらの構成においても、本発明は上記課題を解決するための効果を得ることができる。

なお、本発明が適用し得るバリ付き成形体Ｓは、成形体の製法および原料に限定されることはない。一例として、バリ付き成形体Ｓは、溶融樹脂をヘッド内に設けられたスリットから押し出すことによって形成されるパリソンを、一対の金型で挟圧して形成することができる。溶融樹脂は、原料樹脂を溶融混練することによって形成することができ、原料樹脂は、例えばポリオレフィンなどの熱可塑性樹脂であり、ポリオレフィンとしては、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体及びその混合物などが挙げられる。溶融樹脂には発泡剤が添加されていてもいなくてもよい。

１０ ：バリ切除ロボット
１１ ：台座
１３ ：ロボットアーム
１５ ：先端部
１７ ：カッター
１９ ：ライト
３０ ：設置台
３１ ：上板
３３ ：下板
３５ ：支柱
４０ ：設置部
４１ ：ピストン制御部
４３ ：ピストン
４５ ：挟持具
１００ ：バリ除去装置

Claims (5)

1. バリ付き成形体のバリを除去するためのバリ除去装置のティーチングの方法であって、
   前記バリ除去装置は、
   先端にカッターが設けられたロボットアームを備え、
   前記方法は、ティーチング工程を備え、
   前記ティーチング工程では、バリ付き成形体のバリに前記カッターが接触して当該バリを切除するように前記ロボットアームの動きを登録し、
   前記登録の際に、前記ロボットアームの動きに合わせて、前記バリと前記カッターとの接触部位に照明を照射する、方法。
2. 請求項１に記載の方法であって、
   前記照射は、前記ロボットアームの進行方向前方から前記接触部位に照明を照射するように行う、方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の方法であって、
   前記ロボットアームはライトを備え、
   前記照射は、前記ライトから前記接触部位に照明を照射するように行う、方法。
4. 請求項３に記載の方法であって、
   前記ロボットアームは、互いに回動可能に連結された複数のアームを備え、
   前記カッターと前記ライトとは、同一のアームに設けられている、方法。
5. バリ付き成形体のバリを除去するためのバリ除去装置であって、
   ロボットアームを備え、
   前記ロボットアームは、互いに回動可能に連結されたな複数のアームを備え、
   前記ロボットアームは、同一のアームにカッターとライトとを備え、
   前記ライトは、前記ロボットアームの進行方向前方から前記バリと前記カッターとの接触部位に照明を照射するように構成される、バリ除去装置。