JP3948647B2 - シート材料の位置決め方法及び位置決め装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、不織布、フエルト、合成樹脂シート等、軟質のシート材料及び繊維板、樹脂板等、比較的硬質のシート材料を適正位置に位置決めできるシート材料の位置決め方法及び位置決め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ラゲージルーム内に内装されるラゲージサイドトリム等は、熱可塑性樹脂を混入するか、バインダ性繊維を混入した成形不織布を加熱軟化処理後、所望の型面形状を備えたコールドプレス成形型のプレス成形により、所望形状に成形されている。
【０００３】
従来、成形不織布原反等のシート材料をコールドプレス成形型に供給するまでの概要を図８を基に説明すると、原反台車１上に積載されているシート材料２を位置決め装置３に供給し、この位置決め装置３においては、４方向エアシリンダ４の駆動により、位置決めバー５をそれぞれ進退動作させ、シート材料２を適正位置に位置決めし、その後、枠体６でシート材料２を保持し、加熱炉７による加熱工程を経て、シート材料２を軟化状態で成形型８に供給して、所要形状にコールドプレス成形を行なっている。
【０００４】
そして、上記位置決め装置３は、方形状のセットテーブル３ａの周囲４辺に位置決めバー５が配置されており、図９，図１０に示すように、位置決めバー５を矢印方向に前進動作させることにより、セットテーブル３ａ上の適正位置にシート材料２の位置決めを行なう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、セットテーブル３ａの周囲にシリンダ駆動タイプの位置決めバー５を配置する構成のものでは、例えば比較的硬質のシート材料など、腰があり、水平なものについては有効に位置決めが行なわれるものの、シート材料２が腰がなく滑りづらい性質のものや、あるいは端末に反り変形が生じているシート材料については、位置決めを行なうことができず、また、位置決め精度も極めて悪いものになるという不具合が指摘されている。
【０００６】
例えば、図１１（ａ）は、天井基材として使用されるＰＰＯ（ポリフェニレンオキシド）樹脂からなるシート材料２ａであり、このシート材料２ａの端末が反り返った状態であれば、位置決めバー５が前進しても、位置決めバー５はシート材料２ａの裏面側に滑り込んで、シート材料２ａを押圧することができない。
【０００７】
同様に、図１１（ｂ）に示すように、カーペット等、比較的柔らかい材質のシート材料２ｂにおいては、シート材料２ｂ自体に重量があるため、位置決めバー５で押圧しても、端末がカール変形するだけで、シート材料２ｂ全体が押圧されず、精度の良い位置決めが困難になる。
【０００８】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、端末に反り変形が生じていたり、カール変形により、位置決めが難しいシート材料においても、精度の良い位置決め作業を可能としたシート材料の位置決め方法及び位置決め装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この出願の請求項１に記載の発明は、搬送装置により成形型に供給されるシート材料の位置決め方法であって、方形状のセットテーブル上に載置されたシート材料に対して、セットテーブルの周囲４辺に沿って設けられた位置決めバーをセットテーブルに向けて前進させることにより、セットテーブルの縦横方向に沿ってシート材料を位置決めするとともに、セットテーブルの長手方向に沿って延びる２列の押圧バーと、セットテーブルの短手方向に沿って延びる２列の押圧バーとの一体化構造からなり、セットテーブルのほぼ全面と対峙する押圧バーを昇降用シリンダにより下降させ、シート材料の反り、カールを規制しながら位置決め操作を行なうことを特徴とする。
【００１０】
ここで、本発明方法を適用するシート材料としては、熱可塑性樹脂、あるいは熱可塑性繊維をバインダとした成形不織布、フエルト、ゴムシート、樹脂シート等、軟質のシート材料の他に、ＰＰＯ（ポリフェニレンオキシド）基材等比較的硬質のシート材料に適用することもできる。
【００１１】
また、成形型としては、コールドプレス成形型、ホットプレス成形型、真空成形型等、広範囲の成形型に適用が可能である。
【００１２】
この出願の請求項２に記載の発明は、セットテーブル上に載置されたシート材料をセットテーブルに設けられているフリーベアリングにより滑らせ、シート材料のカールを規制しながら位置決め操作を行なうようにしたことを特徴とする。
【００１３】
この出願の請求項３に記載の発明は、搬送装置により、成形型に供給されるシート材料を位置決めするシート材料の位置決め装置であって、シート材料を載置する方形状のセットテーブルと、このセットテーブルの周囲４辺に沿って設けられる位置決めバー及び位置決めバーを進退動作させる進退用シリンダと、セットテーブルの上方に位置して、セットテーブルの長手方向に沿って延びる２列の押圧バーと、セットテーブルの短手方向に沿って延びる２列の押圧バーとの一体化構造からなり、セットテーブルのほぼ全面と対峙する押圧バー及び押圧バーを昇降駆動するための昇降用シリンダとから構成され、位置決めバーによるシート材料の縦横方向に沿う位置決め操作時、押圧バーによりシート材料を上方から押圧し、反り、カールを規制することを特徴とする。
【００１４】
この出願の請求項４に記載の発明は、セットテーブルのシート材料の載置面には、シート材料の位置決め操作時、シート材料を滑らせるためのフリーベアリングが設けられていることを特徴とする。
【００１５】
以上の構成から明らかなように、本願発明によれば、セットテーブル上に載置されたシート材料を周囲４辺から位置決めバーにより押圧する際、上方から押圧バーによりシート材料を押し下げるため、シート材料に反り、カール等が生じることがなく、しかも、持ち上がりによる逃げを回避できることから、位置決めバーからの押圧力をシート材料に適切に作用させることができる。
【００１６】
更に、セットテーブルにフリーベアリングを設ければ、腰がなく滑りづらいシート材料であっても、セットテーブル上をシート材料が円滑に滑るため、カール等の変形が生じることがなく、位置決めバーからの押圧力をシート材料に適切に作用させることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るシート材料の位置決め方法及び位置決め装置の好適な実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
図１は本発明に係るシート材料の位置決め装置の平面図、図２は同位置決め装置の側面図、図３乃至図７は本発明に係るシート材料の位置決め方法における一連の作業を説明するもので、図３は原反台車からシート材料を位置決め装置にセットする状態を示す説明図、図４は位置決め装置にセットされたシート材料を示す説明図、図５は同位置決め装置によるシート材料の位置決め操作を示す説明図、図６は同位置決め装置における押圧バーによる作用を示す説明図、図７は位置決め処理が済んだシート材料を加熱炉及び成形型に搬送する工程を示す説明図である。
【００１９】
まず、図１，図２に基づいて、本発明に係るシート材料の位置決め装置１０の概略構成について説明すると、位置決め装置１０は、固定ベース１１に方形状のセットテーブル１２が設けられており、このセットテーブル１２の４辺外周に沿って位置決めバー２０が設置されている。
【００２０】
この位置決めバー２０は、水平状の取付部２０ａとこの取付部２０ａから鉛直上方に延びる押圧部２０ｂとからなる断面Ｌ字状の長尺状の金属板から構成され、進退動作用シリンダ２１のピストンロッドに連結される支持アーム２２に位置決めバー２０の取付部２０ａが固定されている。
【００２１】
そして、本発明に係る位置決め装置１０は、シート材料Ｓを位置決めバー２０によりセットテーブル１２の縦横方向に沿って位置決めを行なう際、シート材料Ｓのカール変形や反り変形を抑え、シート材料Ｓをフラット状に維持することにより、位置決めバー２０からの押圧力を精度良く伝達するというものである。
【００２２】
そのために、本発明に係る位置決め装置１０にあっては、押圧バー３０が横方向２列及び縦方向２列配置され、昇降用シリンダ３１により押圧バー３０は所定ストローク上下動を行なう。
【００２３】
更に詳しくは、押圧バー３０は、長尺状の金属プレートを素材として、セットテーブル１２の長手方向に沿って延びる２列の押圧バー３０ａ，３０ｂと、セットテーブル１２の短手方向に沿って延びる２列の押圧バー３０ｃ，３０ｄの４枚のプレート体から構成され、上記押圧バー３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄは４箇所の交差部分で溶接等により接合され、一体化構造となっている。
【００２４】
そして、上記押圧バー３０ａ〜３０ｄの駆動手段としての昇降用シリンダ３１は、２基設けられており、この実施形態では、短手方向に沿って延びる押圧バー３０ｃ，３０ｄの中央の上面に昇降用シリンダ３１のピストンロッド３１ａの先端部分が固着されている。
【００２５】
ところで、シート材料Ｓのもつ剛性の程度により滑り性能に差異が生じるが、本発明に係る位置決め装置１０についてはセットテーブル１２の上面にフリーベアリング１３が埋設されており、シート材料Ｓとして、重量の嵩む軟質シート材料を使用したとき、位置決めバー２０からの押圧力により、シート材料Ｓがカール変形するという傾向を示すが、このフリーベアリング１３により、セットテーブル１２上をシート材料Ｓは円滑に摺動する。
【００２６】
次いで、上記位置決め装置１０を使用して、シート材料Ｓの位置決め方法について説明する。尚、この方法に適用する素材としては、成形不織布を使用し、本発明に係る位置決め装置１０により適正に位置決め処理を施した後、熱風加熱処理後、コールドプレス成形用金型により所要形状に成形して、ラゲージサイドトリムを成形する具体例に適用する。
【００２７】
まず、図３に示すように、原反台車４０上に積載されているシート材料Ｓを搬送機４１によりセットテーブル１２上にセットする。この搬送機４１は、真空パッド４２によりシート材料Ｓを真空吸引力により保持する形式であるが、クランプ機構やチャック機構を採用しても良い。
【００２８】
このとき、このセットテーブル１２上にシート材料Ｓをセットする際、セットテーブル１２上方に位置する押圧バー３０は、シート材料Ｓのセット作業に支障を与えない位置に退避している。
【００２９】
そして、図４に示すように、セットテーブル１２上にシート材料Ｓがセットされた後、押圧バー３０が図示しない搬送機構によりセットテーブル１２の上方に位置し、位置決め装置１０のスイッチ（図示せず）を操作すれば、進退用シリンダ２１及び昇降用シリンダ３１が動作して、図４中位置決めバー２０はセットテーブル１２に近接する方向に前進動作を行なうとともに、押圧バー３０も下降を始める。
【００３０】
図５は位置決めバー２０及び押圧バー３０によりシート材料Ｓがセットテーブル１２上の適切位置に位置決めされた状態を示しており、この押圧バー３０は、位置決めバー２０の鉛直部２０ｂの上縁に当接する位置まで下降を行なうが、押圧バー３０がシート材料Ｓに与える作用は、例えば、図６（ａ）に示すように、ＰＰＯ（ポリフェニレンオキシド）樹脂シート等、比較的硬質材料で、端末に反り変形が生じ易いシート材料のときなどは、反り部分Ａが押圧バー３０により下方向に押圧され、位置決めバー２０がシート材料Ｓを押圧する際、裏面側に滑り込むことがなく、位置決めバー２０により、シート材料Ｓの端末を適切に押圧することができる。
【００３１】
また、図６（ｂ）に示すように、本発明の実施形態で使用する成形不織布で特に嵩高性の成形不織布や、フエルト等を素材としたシート材料Ｓを位置決めする際には、図示するように、位置決めバー２０により、シート材料Ｓの端末を押圧した際、シート材料Ｓが軟質材料であり、比較的重量の嵩むシート材料であるため、点線に示すように、カールし易いが、このカール部分Ｂを押圧バー３０により下方向に押圧することにより、シート材料Ｓは実線に示すように、矢印方向にスライドして、シート材料Ｓの位置決めを精度良く行なうことができる。
【００３２】
このように、押圧バー３０により、反り部分Ａやカール部分Ｂを下方向に押圧処理することにより、位置決めバー２０からの押圧力をシート材料Ｓに有効に作用させることにより、精度の良い位置決めが可能となる。尚、セットテーブル１２上をシート材料Ｓを位置決め処理する際、フリーベアリング１３により特に重量の嵩む軟質シート材料Ｓは、適切にスライド動作して、適切位置に有効に位置決めされる。
【００３３】
次に、図７に示すように、本発明に係る位置決め装置１０によりセットテーブル１２上の適切位置に位置決めされたシート材料Ｓは、搬送装置５０により搬送され、熱風加熱炉６０内に投入されて、熱風加熱炉６０内で循環する熱風により所定温度まで加熱され、シート材料Ｓの成形不織布内の熱可塑性樹脂バインダ、あるいは熱可塑性バインダ繊維が一部溶融して軟化状態となる。
【００３４】
その後、搬送装置５０により保持したままで、コールドプレス用成形型７０内に供給し、コールドプレス成形用上下型７１，７２の型締めにより所要形状に賦形され、ラゲージサイドトリム８０を成形する。
【００３５】
そして、コールドプレス用成形型７０内でのプレス成形では、シート材料Ｓが適正箇所に位置決めされてセットされることから、成形不良が少なく、成形時、発生する端材も少なくて済む等の利点がある。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明に係るシート材料の位置決め方法及び位置決め装置によれば、方形状のセットテーブル上に載置されたシート材料を４辺の位置決めバーを進退動作させてシート材料の位置決めを行なう際、セットテーブルの上方から押圧バーを下降させて、シート材料のカール及び反りをなくして、シート材料をフラット状に規制した状態で位置決めを行なうことが可能になるため、位置決め精度を向上させることができるという効果を有する。
【００３７】
更に、反り変形やカール変形等をなくした状態で位置決めバーによる位置決め作業が可能となるため、従来の位置決め装置では位置決めが困難であった材料を使用でき、材料の自由度を大幅に向上させることができるという効果を有する。
【００３８】
また、セットテーブルのシート材料載置面にフリーベアリングを設ければ、位置決めバーによる位置決め操作時、滑りにくい材質のシート材料でもフリーベアリングの作用によりセットテーブル上を円滑に摺動するため、位置決め作業性を高めることができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るシート材料の位置決め装置の一実施形態を示す平面図である。
【図２】図１に示す位置決め装置の側面図である。
【図３】本発明に係る位置決め方法におけるシート材料の原反台車からのセット作業を示す説明図である。
【図４】本発明に係る位置決め方法におけるセットテーブル上にラフにセットされたシート材料を示す説明図である。
【図５】本発明に係る位置決め方法におけるシート材料の位置決め工程を示す説明図である。
【図６】本発明に係るシート材料の位置決め方法における（ａ）シート材料の反り変形部への適用状態、（ｂ）シート材料のカール変形部への適用状態をそれぞれ示す説明図である。
【図７】本発明に係るシート材料の位置決め方法により位置決めしたシート材料を熱風加熱工程、プレス工程に搬送する状態を示す説明図である。
【図８】シート材料の位置決め工程の従来例を示す説明図である。
【図９】従来の位置決め装置を示す平面図である。
【図１０】従来の位置決め装置を使用したシート材料の位置決め工程を示す説明図である。
【図１１】従来の位置決め装置における（ａ）反り変形部の不具合を示す説明図、（ｂ）カール変形部の不具合を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ 位置決め装置
１２ セットテーブル
１３ フリーベアリング
２０ 位置決めバー
２１ 進退用シリンダ
２２ 支持アーム
３０ 押圧バー
３０ａ，３０ｂ 長手方向に沿う押圧バー
３０ｃ，３０ｄ 短手方向に沿う押圧バー
３１ 昇降用シリンダ
４０ 原反台車
５０ 搬送装置
６０ 熱風加熱炉
７０ コールドプレス用成形型
８０ ラゲージサイドトリム
Ｓ シート材料

Claims (4)

1. 搬送装置（５０）により成形型（７０）に供給されるシート材料（Ｓ）の位置決め方法であって、方形状のセットテーブル（１２）上に載置されたシート材料（Ｓ）に対して、セットテーブル（１２）の周囲４辺に沿って設けられた位置決めバー（２０）をセットテーブル（１２）に向けて前進させることにより、セットテーブル（１２）の縦横方向に沿ってシート材料（Ｓ）を位置決めするとともに、セットテーブル（１２）の長手方向に沿って延びる２列の押圧バー（３０ａ，３０ｂ）と、セットテーブル（１２）の短手方向に沿って延びる２列の押圧バー（３０ｃ，３０ｄ）との一体化構造からなり、セットテーブル（１２）のほぼ全面と対峙する押圧バー（３０）を昇降用シリンダ（３１）により下降させ、シート材料（Ｓ）の反り、カールを規制しながら位置決め操作を行なうことを特徴とするシート材料の位置決め方法。
2. セットテーブル（１２）上に載置されたシート材料（Ｓ）をセットテーブル（１２）に設けられているフリーベアリング（１３）により滑らせ、シート材料（Ｓ）のカールを規制しながら位置決め操作を行なうようにしたことを特徴とする請求項１に記載のシート材料の位置決め方法。
3. 搬送装置（５０）により、成形型（７０）に供給されるシート材料（Ｓ）を位置決めするシート材料（Ｓ）の位置決め装置（１０）であって、シート材料（Ｓ）を載置する方形状のセットテーブル（１２）と、このセットテーブル（１２）の周囲４辺に沿って設けられる位置決めバー（２０）及び位置決めバー（２０）を進退動作させる進退用シリンダ（２１）と、セットテーブル（１２）の上方に位置して、セットテーブル（１２）の長手方向に沿って延びる２列の押圧バー（３０ａ，３０ｂ）と、セットテーブル（１２）の短手方向に沿って延びる２列の押圧バー（３０ｃ，３０ｄ）との一体化構造からなり、セットテーブル（１２）のほぼ全面と対峙する押圧バー（３０）及び押圧バー（３０）を昇降駆動するための昇降用シリンダ（３１）とから構成され、位置決めバー（２０）によるシート材料（Ｓ）の縦横方向に沿う位置決め操作時、押圧バー（３０）によりシート材料（Ｓ）を上方から押圧し、反り、カールを規制することを特徴とするシート材料の位置決め装置。
4. セットテーブル（１２）のシート材料（Ｓ）の載置面には、シート材料（Ｓ）の位置決め操作時、シート材料（Ｓ）を滑らせるためのフリーベアリング（１３）が設けられていることを特徴とする請求項３に記載のシート材料の位置決め装置。

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