JP3558361B2 - モールの装着方法およびその装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は工作物の外周、特に自動車の車体に固定されるフロントガラス、サイドガラスおよびリヤガラスの外周にモールを装着する方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のガラスを自動車ボディーの窓枠に固定する場合、前記ガラスの固定および水滴からの防水の目的で樹脂製のモールをガラス外周に装着し、このモールの装着されたガラスを自動車ボディーの窓枠に取り付けている。
従来、ガラスの外周にモールを装着する方法として以下の３つの手段がある。すなわち、１番目はガラス外周の形状に合わせたモールをあらかじめ製作しておき、このモールを作業者が手作業によりはめ込む方法。２番目は、図１４に示すように、ガラス１を金型３の中に入れ、図略の射出成形機により注入口３ａから樹脂を射出することによりガラス１の周辺にモール２を一体で成形する方法。３番目は、図１５に示すように、６軸の汎用ロボット４のハンド先端に、押出装置５から供給される液状の樹脂を形成したいモールの形状をした排出口を有したガン６を設け、汎用ロボット４を制御し、ガン６を固定台７に固定されたガラス１の外周に沿って移動することによりモール２を自動的に成形および接着する方法がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した３つの方法によるモール２の装着には以下の問題があった。すなわち、１番目の方法においては、モール２を製作する工程とモール２をガラス１へ取り付ける工程が別工程となるために時間を要し、コスト高となる。特に、モール２をガラス１へ取り付ける工程は手作業になるため作業性が悪く、モール２の装着を完成したガラス１の形状精度が悪いといった問題があった。
【０００４】
２番目の方法においては、大型の射出成形機および大型の金型３が必要になり設備が大型化してしまう。また、ガラス１の形状ごとに金型が必要となりコストが高いといった問題がある。さらに、プレスによる成形圧が高いために、合わせガラスのように強度の小さいガラスを使用するとガラスが割れるといった問題がある。
【０００５】
３番目の方法においては、設備を小型化でき、モール２の形成およびガラスへの装着が１工程で行える利点があるが、図１６に示すようにガラス１の片面側へのモール２の形成しか行えず、図１７に示すようにガラス１の端を包み込んだ形状のモールが形成できないといった問題があった。なお、図１６は汎用ロボット４を用いて形成および装着したモール２の断面図であり、図１７は本発明の意図するモールの形状を示した断面図である。
【０００６】
そこで本発明の目的とするところは、ガラスの端を包み込んだ形状をしたモールをガラス外周に自動的に形成および装着できるモールの装着方法およびその装置の提供である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した問題点を解決するための請求項１の発明の方法は、樹脂からなるモールを工作物の外周に装着する方法であって、押出装置から供給される樹脂を前記モールの形状をした形成部に送り込んで前記モールを所定形状に形成し、前記所定形状に形成されたモールを前記モールの外周形状をした装着部に送り出し、前記装着部に対して前記工作物の外周を所定距離に保ったまま前記工作物と前記装着部を前記工作物の外周に沿って相対移動させると共に、前記所定形状に形成されたモールを前記装着部と前記工作物の間に案内することによって前記工作物に前記モールを圧着し、前記モールの先端の位置が所定位置に到達したかを検出装置により検出し、前記所定位置に到達したのを検出したら前記形成部の連通および遮蔽を行うシャッターにより前記モールを切断することからなる。
【０００８】
また、上述した問題点を解決するための請求項２の発明の構成は、樹脂からなるモールを工作物の外周に装着する装着型を備えた装置であって、前記装着型は、前記モールの断面形状をした穴であり、押出装置から供給される樹脂を案内する形成部と、前記樹脂が前記形成部を通過する方向に対して傾斜して前記形成部に連結された傾斜面とを備え、前記傾斜面は、前記モールの外周形状をした溝であり、前記工作物の外周の一部を遊嵌する装着部と、前記工作物に装着されたモールが前記装着型に干渉しない逃溝とからなり、前記逃溝に、前記工作物に装着された前記モールの先端位置を検出する検出装置を設けるとともに、前記形成部の途中に、前記検出装置により前記モールの先端位置を検出すると前記形成部の連通および遮蔽を行うシャッターを前記装着型に設けたことからなる。
【０００９】
請求項３の発明の構成は、前記検出装置が非接触型のリミットスイッチであることからなる。
【００１０】
請求項４の発明の構成は、前記シャッターの前記装着部側の側面に外部と連通する空気溝を設けたことからなり、請求項５の発明においては、前記空気溝に空気を供給する空気供給装置を設けたことからなる。請求項６の発明の構成は、前記装着型を前記押出装置の樹脂の排出口の先端に設け、前記工作物をロボットにて把持し、前記ロボットにより前記装着型に挿入した前記工作物の外周を移動させることを特徴としたモールの装着装置。
【００１１】
請求項７の発明の構成は、前記装着型をロボットのハンド先端に設け、前記ロボットを駆動して固定台に固定された前記工作物の外周に沿って前記装着型を移動させることを特徴とするモールの装着装置。
【００１２】
【作用】
請求項１および請求項２記載のモールの装着方法およびその装置の作用を説明する。
まず、装着型と工作物を相対移動させ、工作物の外周と装着部を所定距離に位置させる。そして、前記所定距離を一定に保ちつつ、装着部と工作物を工作物の外周に沿って相対移動させる。
【００１３】
次に、押出装置を駆動して可塑化された樹脂を装着型の形成部に押し出す。
形成部に案内された樹脂はモールの形状に形成され、この状態で形成部に連結された装着部にまで押し出される。
すると、装着型と工作物の相対移動と押出装置による樹脂の押し出しとにより、前記形成部により形成されたモールは装着部と工作物の間に案内されると共に工作物に圧着されていく。
【００１４】
モールの工作物への装着が開始されてから、装着部に対して工作物が一周相対移動したら押出装置からの樹脂の供給を停止し、モールの装着を完了する。次に、請求項２から請求項５のモールの装着装置の作用を説明する。なお、請求項２記載のモールの装着装置においてはシャッターを閉じ、形成部を遮蔽しているものとする。
【００１５】
まず、装着型と工作物を相対移動させ、装着部と工作物の外周を所定距離に位置させる。そして、前記所定距離を一定に保ちつつ、装着部と工作物を工作物の外周に沿って相対移動させる。次に、押出装置を駆動して可塑化された樹脂を装着型の形成部に押し出す。形成部に案内された樹脂は形成部内でモールの形状に形成されながら押し出される。ここで、請求項２のモールの装着装置においては、シャッターにより形成部の途中が遮蔽されているため、いったん形成部に充填されたかたちになり、モールの先端が良好な平面に形成される。そして、シャッターを開放し形成部を連通する。
【００１６】
形成部でモールに形成された樹脂は、形成部に連結された装着部にまで押し出される。すると、装着型と工作物の相対移動と押出装置による樹脂の押し出しとにより、前記形成部により形成されたモールは装着部と工作物の間に案内されると共に工作物に圧着されていく。ここで、請求項２および請求項３のモールの装着装置においては、検出装置により工作物に装着されたモールの先端位置が所定の位置に到達したか否かを検出し、工作物が装着型に対してどれだけ移動したかを検出できるようになっている。そして、請求項２のモールの装着装置では、工作物が装着型に対して所定の位置に到達した場合に、シャッターを遮蔽する。これにより、形成部内のモールの切断およびモールの押し出しが停止される。また、請求項４のモールの押出装置では、シャッターのモール後端側に空気溝が設けられているために、シャッターからモールがはがれ易く、さらに、請求項５のモールの装着装置ではこの空気溝に空気供給装置から空気を強制的に送ることでシャッターからモールがよりはがれ易くなっている。
【００１７】
工作物へのモールの装着が開始されてから、装着部に対して工作物が一周相対移動したら、押出装置からの樹脂の供給を停止し、モールの装着を完了する。以上の作用を請求項６記載のモールの装着装置は、前記装着型を押出装置の樹脂排出口に設け、ロボットにより把持された工作物をロボットを駆動することにより装着型に対して移動させるようになっている。また、請求項７記載のモールの装着装置は前記装着型を前記ロボットのハンド先端に設け、ロボットを駆動することにより固定台に固定された工作物に対して装着型を移動させるようになっている。
【００１８】
【実施例】
以下に図面に基づき本発明の第１実施例を説明する。
図１は本第１実施例のモールの装着装置の全体構成図である。このモール装着装置はロボット４、押出装置５および制御装置５０から主に構成される。ロボット４は汎用の６軸ロボットであり、ハンド先端に吸盤４ａを具備してガラス１を吸着把持するようになっている。工作物としてのガラス１は、強化ガラス、合わせガラス等、特に限定されるものでない。押出装置５はガラス１の外周に形成装着されるモール２の原料となる液体の樹脂を供給する装置であり、樹脂の排出部５ａに後述する装着型１０が取り付けられている。なお、上記樹脂は熱可塑性の樹脂であり（例えば塩化ビニール）、押出装置５内で過熱され塑性変形可能な状態（以下この状態を可塑化という）になり、常温に冷却されると固化する性質を有しているものである。
【００１９】
前記ロボット４の駆動、後述する装着型１０に設けられたシャッター２５の開閉および押出装置５の樹脂供給の制御が制御装置５０にて行われるようになっている。そして、前記ロボット４を駆動し、ロボット４に吸着把持されたガラス１の外周を前記装着型１０に対して所定距離に保ち、この状態でガラス１の外周に沿ってガラス１を回転移動させるようになっている。このように、工具台に固定された工具（本第１実施例においては押出装置５に固定された装着型１０）に、ロボット４に挟持された工作物（本第１実施例においてはガラス１）の外周に沿ってロボット４の位置と姿勢を制御する制御は特開平２−８２３０２号公報にて開示された公知の技術である。
【００２０】
まず、図２から図９に基づき、装着型１０の詳細な説明をする。装着型１０は、型本体１０ａ、形成部１１、装着部１２、およびシャッター２５から主に構成されている。
図２および図６に示すように、型本体１０ａは押出装置５の排出部５ａの先端に固定されている。この型本体１０ａの後端側には、前記排出部５ａの排出口５ｂから供給される樹脂を後述する形成部１１に案内する樹脂供給穴１９が形成されており、樹脂供給穴１９の先端は絞り１９ａを介して形成部１１に連結されている。
【００２１】
形成部１１は図７に示すように、形成するモール２の形状をした穴であり、型本体１０ａに形成され先端まで連通している。そして、樹脂供給穴１９から供給された樹脂が固化しながらこの形成部１１を通過することにより樹脂がモール２の形に形成される。
また、型本体１０の先端には一角が角度αに面取りされた傾斜面１０ｂが形成されており、この傾斜面１１ｂに装着部１２および逃溝１３が形成されている。
【００２２】
装着部１２は図４および図５に示すように、ガラス１に装着されたモール２の外周の形状の一部をした形状の溝であり、傾斜面１０ｂの前記形成部１１から型本体１０ａの先端方向にかけて形成されている。形成部１１と装着部１２の連結部分はなめらかな円弧で連結されており、形成部１１から押し出されたモール２が装着部１２に案内される場合に急激に曲がることがないようになっている。一方、傾斜面１０ｂの形成部１１から型本体の後端方向にかけては、深さがモール２の長さＬ（図８参照）よりも深いコ型の逃溝１３が形成されている。この逃溝１３はガラス１に装着されたモール２が型本体１０ａに干渉しないように設けられている。なお、上述した傾斜面１０ｂ（装着部１２）の角度αは形成部１１から押し出されたモール２が装着部１２に案内されるときの固化した樹脂（モール２）の曲げに対する追従性により決定されるが、好ましくは３０度から７５度の範囲で設定される（本第１実施例においては角度αは３０度としてある）。
【００２３】
さらに、型本体１０ａには形成部１１の遮蔽および開放ならびに形成部１１内のモール２の切断を行うシャッター２５が型本体１０ａに設けられている。このシャッター２５は型本体１０ａに移動可能に取り付けられており、図略のシリンダにより形成部１１の遮蔽および開放を行うようになっている。このシャッター２５には、図６および図９の斜視図に示すように、装着型１０の先端側の側面に型本体１０ａの外部に連通する空気溝２５ａが形成されている。そして型本体１０ａの外部に設けられた図略の空気供給装置により空気を供給することで、シャッター２５より先端（図６の右側）のモール２を容易にシャッター２５よりはがれるようになっている。
【００２４】
そして、このシャッター２５を閉じることにより、形成部１１内のモール２の切断と押出装置５から装着部１２の樹脂（モール２）の供給を停止させ、シャッター２５を開くことにより押出装置５からの樹脂（モール２）を装着部１２に供給させるようになっている。また、このシャッター２５はモール２の切断面を良好な平面に形成する作用も持っている。
【００２５】
また、装着型１０には、ガラス１に装着されたモール２の先端の位置を非接触で検出するリミットスイッチＬＳ１が取り付けられている。このリミットスイッチＬＳ１はガラス１に装着されたモール２の先端（始点）が所定位置（図２中位置Ｐ）に到達したか否かを検出し、制御装置５０に到達信号を出力するようになっている。なお、前記所定位置とは形成部１１内のシャッター２５から先端側にあるモール２とガラス１に装着すべきモール２の長さが等しくなる位置が設定されている。そして、この到達信号が出力されると、制御装置５０は次の３つの制御を行う。すなわち、図略のシリンダを駆動してシャッター２５を閉鎖してモールを切断する。そして、図略の空気供給装置を駆動してシャッター２５の空気溝２５ａに空気を送る。また、ロボット４を制御してガラス１を所定量回転移動した後、移動を停止するようになっている。
【００２６】
そして、押出装置５の排出口５ｂより押し出され、可塑化された樹脂を形成部１１に押し出すことによりモール２を形成し、この形成されたモール２を形成部１１に連結された装着部１２に案内することにより装着部１２に対して所定距離に位置されたガラス１に圧着してモール２をガラス１に装着するようになっている。
【００２７】
次に図１０、図１１および図１２に基づき本第１実施例の作用を説明する。図１０は本第１実施例の作用を示したフローチャートであり、図１１および図１２はガラス１にモール２を形成および装着する過程を示した装着型１０のモデル図である。なお、図１１および図１２に示すガラス１は、説明をわかり易くするため、装着型１０の大きさに比べかなり小さく表現してある。
【００２８】
始め、装着型１０のシャッター２５は閉鎖され（図１１［ａ］の状態）、形成部１１は遮蔽されているものとする。
ステップ１０１にて押出装置５を駆動し、可塑化された樹脂を装着型１０内に供給する。装着型１０の樹脂供給穴に１９に供給された樹脂は形成部１１に案内される。形成部１１に案内された樹脂は押し出されるにつれてモール２の形状に形成される。また、図１１［ａ］に示すようにシャッター２５は閉鎖されているので、樹脂はいったん形成部１０内に充填されるかたちになり、モール２の先端は良好な平面に形成される。なお、本第１実施例においてシャッター２５は形成部１１の方向に対して直角方向にスライドするが、形成部１１の方向に対して傾斜していても構わない。
【００２９】
ステップ１０１にて、ロボット４を駆動して吸盤４ａにより吸着把持されているガラス１を装着型１０の装着部１２に対して所定距離になる位置に移動する（図８のガラス１の位置）。続いて、ステップ１０３にて、ロボット４を制御し、ガラス１と装着部１２との距離を一定に保ったまま、ガラス１の外周に沿って適宜の速度で移動する。
【００３０】
ステップ１０４にて図１１［ｂ］に示すように、シャッター２５を開放する。すると、形成部１１は連通され、押し出されたモール２は形成部１１の先端まで案内される。形成部１１の先端まで達したモール２は先端の凹部がガラス１に嵌合され、モール２の押し出される力とガラス１の移動とにより、装着部２の方向に曲げられる。そして、モール２が装着部１２とガラス１との間に挟み込まれることによりモール２はガラス１に圧着されていく。
【００３１】
図１１［ｃ］に示すように、樹脂の供給とガラス１の回転が継続される。このときステップ１０５にて、リミットスイッチＬＳ１によりモール２の先端の位置が所定位置Ｐ（図１２［ｄ］の位置）に到達したか否かが判別される。モール２の先端が所定位置Ｐに到達した場合には、ステップ１０６に移行する。なお、モール２の先端が所定位置Ｐに達した場合にも達しない場合にもガラス１の移動は続けられる。
【００３２】
モール２の先端が所定位置Ｐに到達すると、リミットスイッチＬＳ１から到達信号が制御装置５０に出力される。そして、ステップ１０６にて図１２［ｅ］に示すように、制御装置５０は図略のシリンダを駆動してシャッター２５を閉鎖する。ステップ１０７にて、図略の空気供給装置を駆動し、シャッター２５の空気溝２５ａに空気を微少一定時間供給する。ステップ１０８で押出装置５の樹脂の供給を停止する。すると、形成部１１内のモール２は、ガラス１に装着されるモール２の残量分に切断されるとともに、モール２の供給が遮断される。また、空気溝２５ａに空気を供給することによりモール２の後端はシャッター２５より容易にはがれる。
【００３３】
この間もガラス１の移動は継続され、モール２は装着され続ける。そして、ステップ１０９にて、モール２のガラス１への装着が開始されてからガラス１が１回転したか否かが判別され、１回転したと判別されるとステップ１１０でガラス１の回転移動を停止し（図１２［ｆ］の状態）、ステップ１１１でガラス１を装着部１２から離してモール２の装着を完了する。なお、この判別は到達信号が出力されてからの時間より判別しても良いし、また、到達信号が出力されてから、あらかじめ設定された所定量を回転移動してから停止するようにしても良い。
【００３４】
以上に述べたように、本第１実施例のモールの装着装置は、装着型１０の成形部１１により押出成形によってモール２を形成するため複雑な形状のモールを形成することができ、ガラス１の端を包み込んだ理想形状のモール２を１工程にて自動的に形成および装着できるといった効果がある。また、本第１実施例のモールの装着装置は、モール２を形成する装着型１０が押出装置５の排出口５ａに直接設けられているため、粘性の高い樹脂材によりモールを形成できるといった効果がある。さらに、形成部１１の開放および遮蔽を行うシャッター２５を設けたためモール２の先端および後端の形状を良好な平面に形成できるために、モール２の先端および後端の継ぎ目を良好に形成できる。
【００３５】
なお、上述した第１実施例においては、装着型１０を押出装置５の排出口５ａに固定しているが、図１３に示した第２実施例のように、ロボット４のハンド先端に装着型１０を取り付け、固定台７に固定したガラス１の外周に沿って装着型１０を移動してもよい。また、固定台７を回転してガラス１を回転し、ロボット４により装着型１０の姿勢を制御して、装着型１０がガラス１の外周に沿って相対移動するようにしてもよい。これらの場合、押出装置５から供給される液状の樹脂は圧送ホース３１によって装着型１０に供給される。
【００３６】
【発明の効果】
以上に述べたように本発明のモールの装着装置は、モールの形状をした穴である形成部に樹脂を押出成形にてモールを形成するために、複雑形状のモールが形成でき、工作物の端部を包み込んだ理想的形状のモールを形成および装着で自動的にきるといった効果がある。
【００３７】
また、請求項２のモールの装着装置においては、工作物に装着されたモールの先端位置を検出できるため、工作物に装着されたモールの先端と後端位置を合わせることができるといった効果がある。特に請求項３のモールの装着装置においては、モール先端位置の検出が非接触で行えるために、装着されたモールの形状をそこねることがないといった効果がある。
【００３８】
請求項２のモールの装着装置においては、形成部の解放および遮蔽ならびに形成型内のモールを切断するシャッターを設けたため、モールの先端および後端を良好な平面に形成でき、工作物に装着されたモールの先端と後端との継ぎ目を良好に形成できる。また、請求項４のモールの装着装置においては、前記シャッターに空気溝を設けたことにより、シャッターによって切断された後、モールがシャッターよりはがれやすくなっている。さらに、請求項５のモールの装着装置においては、前記空気溝に空気を強制的に供給する空気供給装置を設けたことによりよりモールがシャッターからはがれやすくなっている。
【００３９】
そして、請求項６記載のモールの装着装置のように装着型を押出機の先端に設けて固定し、工作物をロボットにより移動させても良いし、請求項７記載のモールの装着装置のように装着型をロボットハンドの先端に設けて、固定台等に固定された工作物に沿って、装着型を移動させても良い。前者の場合、押出機に直接、装着型を取り付けるため、樹脂を供給する圧送ホースを省略することができるため、粘性の高い材質を使用してモールを形成することができるといった利点がある。
【００４０】
また、本発明のモールの装着装置は、装着型に工作物の一部が挿入されるだけであるため、工作物の全体を覆う金型に較べ非常に設備を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示すモールの装着装置の全体構成図である。
【図２】本発明の第１実施例における装着型の上面図である。
【図３】本発明の第１実施例における装着型の正面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ方向から見た断面図である。
【図５】図２のＢ−Ｂ方向から見た矢視図である。
【図６】図４のＤ−Ｄ方向から見た装着型の断面図である。
【図７】図２のＥ−Ｅ方向から見た断面図である。
【図８】図４の拡大図である。
【図９】シャッター２５の斜視図である。
【図１０】本発明の第１実施例の作用を示したフローチャートである。
【図１１】本発明の第１実施例の作用を示したモデル図である。
【図１２】本発明の第１実施例の作用を示したモデル図である。
【図１３】本発明の第２実施例を示すモールの装着装置の全体構成図である。
【図１４】従来のモール形成装置を示した図である。
【図１５】従来のモール形成装置を示した図である。
【図１６】従来のモールの形状を示した断面図である。
【図１７】理想的なモールの形状を示した断面図である。
【符号の説明】
１ ガラス
２ モール
４ ロボット
５ 押出装置
５ａ 排出部
５ｂ 排出口
７ 固定台
１０ 装着型
１０ａ 型本体
１１ 形成部
１２ 装着部
１９ 樹脂供給穴
２５ シャッター
２５ａ 空気溝
５０ 制御装置
【産業上の利用分野】
本発明は工作物の外周、特に自動車の車体に固定されるフロントガラス、サイドガラスおよびリヤガラスの外周にモールを装着する方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のガラスを自動車ボディーの窓枠に固定する場合、前記ガラスの固定および水滴からの防水の目的で樹脂製のモールをガラス外周に装着し、このモールの装着されたガラスを自動車ボディーの窓枠に取り付けている。
従来、ガラスの外周にモールを装着する方法として以下の３つの手段がある。すなわち、１番目はガラス外周の形状に合わせたモールをあらかじめ製作しておき、このモールを作業者が手作業によりはめ込む方法。２番目は、図１４に示すように、ガラス１を金型３の中に入れ、図略の射出成形機により注入口３ａから樹脂を射出することによりガラス１の周辺にモール２を一体で成形する方法。３番目は、図１５に示すように、６軸の汎用ロボット４のハンド先端に、押出装置５から供給される液状の樹脂を形成したいモールの形状をした排出口を有したガン６を設け、汎用ロボット４を制御し、ガン６を固定台７に固定されたガラス１の外周に沿って移動することによりモール２を自動的に成形および接着する方法がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した３つの方法によるモール２の装着には以下の問題があった。すなわち、１番目の方法においては、モール２を製作する工程とモール２をガラス１へ取り付ける工程が別工程となるために時間を要し、コスト高となる。特に、モール２をガラス１へ取り付ける工程は手作業になるため作業性が悪く、モール２の装着を完成したガラス１の形状精度が悪いといった問題があった。
【０００４】
２番目の方法においては、大型の射出成形機および大型の金型３が必要になり設備が大型化してしまう。また、ガラス１の形状ごとに金型が必要となりコストが高いといった問題がある。さらに、プレスによる成形圧が高いために、合わせガラスのように強度の小さいガラスを使用するとガラスが割れるといった問題がある。
【０００５】
３番目の方法においては、設備を小型化でき、モール２の形成およびガラスへの装着が１工程で行える利点があるが、図１６に示すようにガラス１の片面側へのモール２の形成しか行えず、図１７に示すようにガラス１の端を包み込んだ形状のモールが形成できないといった問題があった。なお、図１６は汎用ロボット４を用いて形成および装着したモール２の断面図であり、図１７は本発明の意図するモールの形状を示した断面図である。
【０００６】
そこで本発明の目的とするところは、ガラスの端を包み込んだ形状をしたモールをガラス外周に自動的に形成および装着できるモールの装着方法およびその装置の提供である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した問題点を解決するための請求項１の発明の方法は、樹脂からなるモールを工作物の外周に装着する方法であって、押出装置から供給される樹脂を前記モールの形状をした形成部に送り込んで前記モールを所定形状に形成し、前記所定形状に形成されたモールを前記モールの外周形状をした装着部に送り出し、前記装着部に対して前記工作物の外周を所定距離に保ったまま前記工作物と前記装着部を前記工作物の外周に沿って相対移動させると共に、前記所定形状に形成されたモールを前記装着部と前記工作物の間に案内することによって前記工作物に前記モールを圧着し、前記モールの先端の位置が所定位置に到達したかを検出装置により検出し、前記所定位置に到達したのを検出したら前記形成部の連通および遮蔽を行うシャッターにより前記モールを切断することからなる。
【０００８】
また、上述した問題点を解決するための請求項２の発明の構成は、樹脂からなるモールを工作物の外周に装着する装着型を備えた装置であって、前記装着型は、前記モールの断面形状をした穴であり、押出装置から供給される樹脂を案内する形成部と、前記樹脂が前記形成部を通過する方向に対して傾斜して前記形成部に連結された傾斜面とを備え、前記傾斜面は、前記モールの外周形状をした溝であり、前記工作物の外周の一部を遊嵌する装着部と、前記工作物に装着されたモールが前記装着型に干渉しない逃溝とからなり、前記逃溝に、前記工作物に装着された前記モールの先端位置を検出する検出装置を設けるとともに、前記形成部の途中に、前記検出装置により前記モールの先端位置を検出すると前記形成部の連通および遮蔽を行うシャッターを前記装着型に設けたことからなる。
【０００９】
請求項３の発明の構成は、前記検出装置が非接触型のリミットスイッチであることからなる。
【００１０】
請求項４の発明の構成は、前記シャッターの前記装着部側の側面に外部と連通する空気溝を設けたことからなり、請求項５の発明においては、前記空気溝に空気を供給する空気供給装置を設けたことからなる。請求項６の発明の構成は、前記装着型を前記押出装置の樹脂の排出口の先端に設け、前記工作物をロボットにて把持し、前記ロボットにより前記装着型に挿入した前記工作物の外周を移動させることを特徴としたモールの装着装置。
【００１１】
請求項７の発明の構成は、前記装着型をロボットのハンド先端に設け、前記ロボットを駆動して固定台に固定された前記工作物の外周に沿って前記装着型を移動させることを特徴とするモールの装着装置。
【００１２】
【作用】
請求項１および請求項２記載のモールの装着方法およびその装置の作用を説明する。
まず、装着型と工作物を相対移動させ、工作物の外周と装着部を所定距離に位置させる。そして、前記所定距離を一定に保ちつつ、装着部と工作物を工作物の外周に沿って相対移動させる。
【００１３】
次に、押出装置を駆動して可塑化された樹脂を装着型の形成部に押し出す。
形成部に案内された樹脂はモールの形状に形成され、この状態で形成部に連結された装着部にまで押し出される。
すると、装着型と工作物の相対移動と押出装置による樹脂の押し出しとにより、前記形成部により形成されたモールは装着部と工作物の間に案内されると共に工作物に圧着されていく。
【００１４】
モールの工作物への装着が開始されてから、装着部に対して工作物が一周相対移動したら押出装置からの樹脂の供給を停止し、モールの装着を完了する。次に、請求項２から請求項５のモールの装着装置の作用を説明する。なお、請求項２記載のモールの装着装置においてはシャッターを閉じ、形成部を遮蔽しているものとする。
【００１５】
まず、装着型と工作物を相対移動させ、装着部と工作物の外周を所定距離に位置させる。そして、前記所定距離を一定に保ちつつ、装着部と工作物を工作物の外周に沿って相対移動させる。次に、押出装置を駆動して可塑化された樹脂を装着型の形成部に押し出す。形成部に案内された樹脂は形成部内でモールの形状に形成されながら押し出される。ここで、請求項２のモールの装着装置においては、シャッターにより形成部の途中が遮蔽されているため、いったん形成部に充填されたかたちになり、モールの先端が良好な平面に形成される。そして、シャッターを開放し形成部を連通する。
【００１６】
形成部でモールに形成された樹脂は、形成部に連結された装着部にまで押し出される。すると、装着型と工作物の相対移動と押出装置による樹脂の押し出しとにより、前記形成部により形成されたモールは装着部と工作物の間に案内されると共に工作物に圧着されていく。ここで、請求項２および請求項３のモールの装着装置においては、検出装置により工作物に装着されたモールの先端位置が所定の位置に到達したか否かを検出し、工作物が装着型に対してどれだけ移動したかを検出できるようになっている。そして、請求項２のモールの装着装置では、工作物が装着型に対して所定の位置に到達した場合に、シャッターを遮蔽する。これにより、形成部内のモールの切断およびモールの押し出しが停止される。また、請求項４のモールの押出装置では、シャッターのモール後端側に空気溝が設けられているために、シャッターからモールがはがれ易く、さらに、請求項５のモールの装着装置ではこの空気溝に空気供給装置から空気を強制的に送ることでシャッターからモールがよりはがれ易くなっている。
【００１７】
工作物へのモールの装着が開始されてから、装着部に対して工作物が一周相対移動したら、押出装置からの樹脂の供給を停止し、モールの装着を完了する。以上の作用を請求項６記載のモールの装着装置は、前記装着型を押出装置の樹脂排出口に設け、ロボットにより把持された工作物をロボットを駆動することにより装着型に対して移動させるようになっている。また、請求項７記載のモールの装着装置は前記装着型を前記ロボットのハンド先端に設け、ロボットを駆動することにより固定台に固定された工作物に対して装着型を移動させるようになっている。
【００１８】
【実施例】
以下に図面に基づき本発明の第１実施例を説明する。
図１は本第１実施例のモールの装着装置の全体構成図である。このモール装着装置はロボット４、押出装置５および制御装置５０から主に構成される。ロボット４は汎用の６軸ロボットであり、ハンド先端に吸盤４ａを具備してガラス１を吸着把持するようになっている。工作物としてのガラス１は、強化ガラス、合わせガラス等、特に限定されるものでない。押出装置５はガラス１の外周に形成装着されるモール２の原料となる液体の樹脂を供給する装置であり、樹脂の排出部５ａに後述する装着型１０が取り付けられている。なお、上記樹脂は熱可塑性の樹脂であり（例えば塩化ビニール）、押出装置５内で過熱され塑性変形可能な状態（以下この状態を可塑化という）になり、常温に冷却されると固化する性質を有しているものである。
【００１９】
前記ロボット４の駆動、後述する装着型１０に設けられたシャッター２５の開閉および押出装置５の樹脂供給の制御が制御装置５０にて行われるようになっている。そして、前記ロボット４を駆動し、ロボット４に吸着把持されたガラス１の外周を前記装着型１０に対して所定距離に保ち、この状態でガラス１の外周に沿ってガラス１を回転移動させるようになっている。このように、工具台に固定された工具（本第１実施例においては押出装置５に固定された装着型１０）に、ロボット４に挟持された工作物（本第１実施例においてはガラス１）の外周に沿ってロボット４の位置と姿勢を制御する制御は特開平２−８２３０２号公報にて開示された公知の技術である。
【００２０】
まず、図２から図９に基づき、装着型１０の詳細な説明をする。装着型１０は、型本体１０ａ、形成部１１、装着部１２、およびシャッター２５から主に構成されている。
図２および図６に示すように、型本体１０ａは押出装置５の排出部５ａの先端に固定されている。この型本体１０ａの後端側には、前記排出部５ａの排出口５ｂから供給される樹脂を後述する形成部１１に案内する樹脂供給穴１９が形成されており、樹脂供給穴１９の先端は絞り１９ａを介して形成部１１に連結されている。
【００２１】
形成部１１は図７に示すように、形成するモール２の形状をした穴であり、型本体１０ａに形成され先端まで連通している。そして、樹脂供給穴１９から供給された樹脂が固化しながらこの形成部１１を通過することにより樹脂がモール２の形に形成される。
また、型本体１０の先端には一角が角度αに面取りされた傾斜面１０ｂが形成されており、この傾斜面１１ｂに装着部１２および逃溝１３が形成されている。
【００２２】
装着部１２は図４および図５に示すように、ガラス１に装着されたモール２の外周の形状の一部をした形状の溝であり、傾斜面１０ｂの前記形成部１１から型本体１０ａの先端方向にかけて形成されている。形成部１１と装着部１２の連結部分はなめらかな円弧で連結されており、形成部１１から押し出されたモール２が装着部１２に案内される場合に急激に曲がることがないようになっている。一方、傾斜面１０ｂの形成部１１から型本体の後端方向にかけては、深さがモール２の長さＬ（図８参照）よりも深いコ型の逃溝１３が形成されている。この逃溝１３はガラス１に装着されたモール２が型本体１０ａに干渉しないように設けられている。なお、上述した傾斜面１０ｂ（装着部１２）の角度αは形成部１１から押し出されたモール２が装着部１２に案内されるときの固化した樹脂（モール２）の曲げに対する追従性により決定されるが、好ましくは３０度から７５度の範囲で設定される（本第１実施例においては角度αは３０度としてある）。
【００２３】
さらに、型本体１０ａには形成部１１の遮蔽および開放ならびに形成部１１内のモール２の切断を行うシャッター２５が型本体１０ａに設けられている。このシャッター２５は型本体１０ａに移動可能に取り付けられており、図略のシリンダにより形成部１１の遮蔽および開放を行うようになっている。このシャッター２５には、図６および図９の斜視図に示すように、装着型１０の先端側の側面に型本体１０ａの外部に連通する空気溝２５ａが形成されている。そして型本体１０ａの外部に設けられた図略の空気供給装置により空気を供給することで、シャッター２５より先端（図６の右側）のモール２を容易にシャッター２５よりはがれるようになっている。
【００２４】
そして、このシャッター２５を閉じることにより、形成部１１内のモール２の切断と押出装置５から装着部１２の樹脂（モール２）の供給を停止させ、シャッター２５を開くことにより押出装置５からの樹脂（モール２）を装着部１２に供給させるようになっている。また、このシャッター２５はモール２の切断面を良好な平面に形成する作用も持っている。
【００２５】
また、装着型１０には、ガラス１に装着されたモール２の先端の位置を非接触で検出するリミットスイッチＬＳ１が取り付けられている。このリミットスイッチＬＳ１はガラス１に装着されたモール２の先端（始点）が所定位置（図２中位置Ｐ）に到達したか否かを検出し、制御装置５０に到達信号を出力するようになっている。なお、前記所定位置とは形成部１１内のシャッター２５から先端側にあるモール２とガラス１に装着すべきモール２の長さが等しくなる位置が設定されている。そして、この到達信号が出力されると、制御装置５０は次の３つの制御を行う。すなわち、図略のシリンダを駆動してシャッター２５を閉鎖してモールを切断する。そして、図略の空気供給装置を駆動してシャッター２５の空気溝２５ａに空気を送る。また、ロボット４を制御してガラス１を所定量回転移動した後、移動を停止するようになっている。
【００２６】
そして、押出装置５の排出口５ｂより押し出され、可塑化された樹脂を形成部１１に押し出すことによりモール２を形成し、この形成されたモール２を形成部１１に連結された装着部１２に案内することにより装着部１２に対して所定距離に位置されたガラス１に圧着してモール２をガラス１に装着するようになっている。
【００２７】
次に図１０、図１１および図１２に基づき本第１実施例の作用を説明する。図１０は本第１実施例の作用を示したフローチャートであり、図１１および図１２はガラス１にモール２を形成および装着する過程を示した装着型１０のモデル図である。なお、図１１および図１２に示すガラス１は、説明をわかり易くするため、装着型１０の大きさに比べかなり小さく表現してある。
【００２８】
始め、装着型１０のシャッター２５は閉鎖され（図１１［ａ］の状態）、形成部１１は遮蔽されているものとする。
ステップ１０１にて押出装置５を駆動し、可塑化された樹脂を装着型１０内に供給する。装着型１０の樹脂供給穴に１９に供給された樹脂は形成部１１に案内される。形成部１１に案内された樹脂は押し出されるにつれてモール２の形状に形成される。また、図１１［ａ］に示すようにシャッター２５は閉鎖されているので、樹脂はいったん形成部１０内に充填されるかたちになり、モール２の先端は良好な平面に形成される。なお、本第１実施例においてシャッター２５は形成部１１の方向に対して直角方向にスライドするが、形成部１１の方向に対して傾斜していても構わない。
【００２９】
ステップ１０１にて、ロボット４を駆動して吸盤４ａにより吸着把持されているガラス１を装着型１０の装着部１２に対して所定距離になる位置に移動する（図８のガラス１の位置）。続いて、ステップ１０３にて、ロボット４を制御し、ガラス１と装着部１２との距離を一定に保ったまま、ガラス１の外周に沿って適宜の速度で移動する。
【００３０】
ステップ１０４にて図１１［ｂ］に示すように、シャッター２５を開放する。すると、形成部１１は連通され、押し出されたモール２は形成部１１の先端まで案内される。形成部１１の先端まで達したモール２は先端の凹部がガラス１に嵌合され、モール２の押し出される力とガラス１の移動とにより、装着部２の方向に曲げられる。そして、モール２が装着部１２とガラス１との間に挟み込まれることによりモール２はガラス１に圧着されていく。
【００３１】
図１１［ｃ］に示すように、樹脂の供給とガラス１の回転が継続される。このときステップ１０５にて、リミットスイッチＬＳ１によりモール２の先端の位置が所定位置Ｐ（図１２［ｄ］の位置）に到達したか否かが判別される。モール２の先端が所定位置Ｐに到達した場合には、ステップ１０６に移行する。なお、モール２の先端が所定位置Ｐに達した場合にも達しない場合にもガラス１の移動は続けられる。
【００３２】
モール２の先端が所定位置Ｐに到達すると、リミットスイッチＬＳ１から到達信号が制御装置５０に出力される。そして、ステップ１０６にて図１２［ｅ］に示すように、制御装置５０は図略のシリンダを駆動してシャッター２５を閉鎖する。ステップ１０７にて、図略の空気供給装置を駆動し、シャッター２５の空気溝２５ａに空気を微少一定時間供給する。ステップ１０８で押出装置５の樹脂の供給を停止する。すると、形成部１１内のモール２は、ガラス１に装着されるモール２の残量分に切断されるとともに、モール２の供給が遮断される。また、空気溝２５ａに空気を供給することによりモール２の後端はシャッター２５より容易にはがれる。
【００３３】
この間もガラス１の移動は継続され、モール２は装着され続ける。そして、ステップ１０９にて、モール２のガラス１への装着が開始されてからガラス１が１回転したか否かが判別され、１回転したと判別されるとステップ１１０でガラス１の回転移動を停止し（図１２［ｆ］の状態）、ステップ１１１でガラス１を装着部１２から離してモール２の装着を完了する。なお、この判別は到達信号が出力されてからの時間より判別しても良いし、また、到達信号が出力されてから、あらかじめ設定された所定量を回転移動してから停止するようにしても良い。
【００３４】
以上に述べたように、本第１実施例のモールの装着装置は、装着型１０の成形部１１により押出成形によってモール２を形成するため複雑な形状のモールを形成することができ、ガラス１の端を包み込んだ理想形状のモール２を１工程にて自動的に形成および装着できるといった効果がある。また、本第１実施例のモールの装着装置は、モール２を形成する装着型１０が押出装置５の排出口５ａに直接設けられているため、粘性の高い樹脂材によりモールを形成できるといった効果がある。さらに、形成部１１の開放および遮蔽を行うシャッター２５を設けたためモール２の先端および後端の形状を良好な平面に形成できるために、モール２の先端および後端の継ぎ目を良好に形成できる。
【００３５】
なお、上述した第１実施例においては、装着型１０を押出装置５の排出口５ａに固定しているが、図１３に示した第２実施例のように、ロボット４のハンド先端に装着型１０を取り付け、固定台７に固定したガラス１の外周に沿って装着型１０を移動してもよい。また、固定台７を回転してガラス１を回転し、ロボット４により装着型１０の姿勢を制御して、装着型１０がガラス１の外周に沿って相対移動するようにしてもよい。これらの場合、押出装置５から供給される液状の樹脂は圧送ホース３１によって装着型１０に供給される。
【００３６】
【発明の効果】
以上に述べたように本発明のモールの装着装置は、モールの形状をした穴である形成部に樹脂を押出成形にてモールを形成するために、複雑形状のモールが形成でき、工作物の端部を包み込んだ理想的形状のモールを形成および装着で自動的にきるといった効果がある。
【００３７】
また、請求項２のモールの装着装置においては、工作物に装着されたモールの先端位置を検出できるため、工作物に装着されたモールの先端と後端位置を合わせることができるといった効果がある。特に請求項３のモールの装着装置においては、モール先端位置の検出が非接触で行えるために、装着されたモールの形状をそこねることがないといった効果がある。
【００３８】
請求項２のモールの装着装置においては、形成部の解放および遮蔽ならびに形成型内のモールを切断するシャッターを設けたため、モールの先端および後端を良好な平面に形成でき、工作物に装着されたモールの先端と後端との継ぎ目を良好に形成できる。また、請求項４のモールの装着装置においては、前記シャッターに空気溝を設けたことにより、シャッターによって切断された後、モールがシャッターよりはがれやすくなっている。さらに、請求項５のモールの装着装置においては、前記空気溝に空気を強制的に供給する空気供給装置を設けたことによりよりモールがシャッターからはがれやすくなっている。
【００３９】
そして、請求項６記載のモールの装着装置のように装着型を押出機の先端に設けて固定し、工作物をロボットにより移動させても良いし、請求項７記載のモールの装着装置のように装着型をロボットハンドの先端に設けて、固定台等に固定された工作物に沿って、装着型を移動させても良い。前者の場合、押出機に直接、装着型を取り付けるため、樹脂を供給する圧送ホースを省略することができるため、粘性の高い材質を使用してモールを形成することができるといった利点がある。
【００４０】
また、本発明のモールの装着装置は、装着型に工作物の一部が挿入されるだけであるため、工作物の全体を覆う金型に較べ非常に設備を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示すモールの装着装置の全体構成図である。
【図２】本発明の第１実施例における装着型の上面図である。
【図３】本発明の第１実施例における装着型の正面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ方向から見た断面図である。
【図５】図２のＢ−Ｂ方向から見た矢視図である。
【図６】図４のＤ−Ｄ方向から見た装着型の断面図である。
【図７】図２のＥ−Ｅ方向から見た断面図である。
【図８】図４の拡大図である。
【図９】シャッター２５の斜視図である。
【図１０】本発明の第１実施例の作用を示したフローチャートである。
【図１１】本発明の第１実施例の作用を示したモデル図である。
【図１２】本発明の第１実施例の作用を示したモデル図である。
【図１３】本発明の第２実施例を示すモールの装着装置の全体構成図である。
【図１４】従来のモール形成装置を示した図である。
【図１５】従来のモール形成装置を示した図である。
【図１６】従来のモールの形状を示した断面図である。
【図１７】理想的なモールの形状を示した断面図である。
【符号の説明】
１ ガラス
２ モール
４ ロボット
５ 押出装置
５ａ 排出部
５ｂ 排出口
７ 固定台
１０ 装着型
１０ａ 型本体
１１ 形成部
１２ 装着部
１９ 樹脂供給穴
２５ シャッター
２５ａ 空気溝
５０ 制御装置
Claims (7)
- 樹脂からなるモールを工作物の外周に装着する方法であって、押出装置から供給される樹脂を前記モールの形状をした形成部に送り込んで前記モールを所定形状に形成し、前記所定形状に形成されたモールを前記モールの外周形状をした装着部に送り出し、前記装着部に対して前記工作物の外周を所定距離に保ったまま前記工作物と前記装着部を前記工作物の外周に沿って相対移動させると共に、前記所定形状に形成されたモールを前記装着部と前記工作物の間に案内することによって前記工作物に前記モールを圧着し、前記モールの先端の位置が所定位置に到達したかを検出装置により検出し、前記所定位置に到達したのを検出したら前記形成部の連通および遮蔽を行うシャッターにより前記モールを切断することを特徴とするモールの装着方法。
- 樹脂からなるモールを工作物の外周に装着する装着型を備えた装置であって、
前記装着型は、
前記モールの断面形状をした穴であり、押出装置から供給される樹脂を案内する形成部と、
前記樹脂が前記形成部を通過する方向に対して傾斜して前記形成部に連結された傾斜面とを備え、
前記傾斜面は、
前記モールの外周形状をした溝であり、前記工作物の外周の一部を遊嵌する装着部と、前記工作物に装着されたモールが前記装着型に干渉しない逃溝とからなり、
前記逃溝に、前記工作物に装着された前記モールの先端位置を検出する検出装置を設けるとともに、
前記形成部の途中に、前記検出装置により前記モールの先端位置を検出すると前記形成部の連通および遮蔽を行うシャッターを前記装着型に設けた
ことを特徴とするモールの装着装置。 - 前記請求項２に記載のモールの装着装置において、前記検出装置が非接触型のリミットスイッチであることを特徴とするモールの装着装置。
- 前記請求項２から前記請求項３に記載のモールの装着装置において、前記シャッターの前記装着部側の側面に外部と連通する空気溝を設けたことを特徴とするモールの装着装置。
- 前記請求項４に記載のモールの装着装置において、前記シャッターの前記空気溝に空気を供給する空気供給装置を設けたことを特徴とするモールの装着装置。
- 前記請求項２から前記請求項５に記載のモールの装着装置において、前記装着型を前記押出装置の樹脂の排出口の先端に設け、前記工作物をロボットにて把持し、前記ロボットにより前記装着型に挿入した前記工作物の外周を移動させることを特徴としたモールの装着装置。
- 前記請求項２から前記請求項５に記載のモールの装着装置において、前記装着型をロボットのハンド先端に設け、前記ロボットを駆動して固定台に固定された前記工作物の外周に沿って前記装着型を移動させることを特徴とするモールの装着装置。
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