树脂产品制造系统、 制造方法、 树脂成型装置以及模具 【技术领域】
本发明涉及通过注塑成型、 挤压成型等进行制造的树脂产品制造系统、 制造方法、 树脂成型装置以及模具。背景技术
通常已知有以高压向模具内注射熔融树脂成型树脂成型品的注塑成型技术。 这种 注塑成型技术中， 由于是以高压向模具内注射熔融的树脂， 所以该压力导致例如模具打开， 容易在定模和动模的接触面 ( 分型面 ) 产生薄的飞边。
以往提出了一种技术， 即在定模或动模的分型面设置移动部件， 并将该移动部件 挤压在分型面上， 由此抑制向分型面产生飞边 ( 例如参见专利文献 1)。
另一方面， 以往提出了一种飞边清除装置， 其具有切削刃具， 所述切削刃具具有与 飞边的根部对应的切刃部和与产品的面部对应的不构成切刃的仿形部， 在使该切削刃具振 动的同时， 沿着飞边的根部进给切削刃具， 从而有效地除去该飞边 ( 例如参见专利文献 2)。 另外， 还提出了一种技术， 即在仿形引导部件上贯穿安装立铣刀， 并将仿形引导部件挤压到 工件上使其随动， 在该状态下用立铣刀将飞边切除 ( 例如参见专利文献 3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献 1 ： 日本特开平 7-241890 号公报
专利文献 2 ： 日本特开 2008-30251 号公报
专利文献 3 ： 日本特开 2002-239824 号公报 发明内容 但是， 专利文献 1 中存在下述的问题 ： 在成型树脂时， 模具和移动部件紧密接触而 发生滑动， 所以在成型含有玻璃纤维、 碳纤维等硬增强剂的树脂的情况下， 模具与移动部件 的滑动面严重损坏， 模具的修理间隔明显变短。另外， 尚不能完全除去飞边的产生， 必须进 行去飞边的二次加工。对于没有加入上述硬增强剂的普通树脂成型品也同样存在这些问 题。
专利文献 2、 3 中， 飞边从产品面突起的高度达到某种程度时， 能有效除去该飞边， 若突起量过小时， 有可能不能有效除去飞边。
因此， 本发明的目的在于提供在注塑成型等中能够简单地制造无飞边的完成品的 树脂产品制造系统、 制造方法、 树脂成型装置以及模具， 从而能够解决现有技术存在的上述 问题。
本发明涉及一种树脂产品制造系统， 其利用树脂成型机进行中间产品的成型， 并 利用飞边清除装置除去该中间产品的飞边， 从而制造完成品， 所述树脂成型机具有模具， 该 模具具有在其接触面上与中间产品的整个周围对应的部位形成的收装溢流树脂的收装部， 利用该模具对在整个周围一体化形成有所述溢流树脂的中间产品进行成型， 并且所述飞边
清除装置将在所述中间产品的整个周围一体化形成的该溢流树脂与所述飞边一同切除， 从 而制造完成品。
本说明书中， 将利用树脂成型机制造的未除去飞边阶段的产品定义为中间产品， 将除去飞边后的产品定义为完成品。
这种情况下， 所述飞边清除装置还可以具有切削刃具， 在使切削刃具振动的同时， 沿着溢流树脂的根部进给切削刃具， 从而将与该中间产品一体化的该溢流树脂和所述飞边 一同切除， 所述切削刃具具有对应溢流树脂的根部的切刃部和对应中间产品的面部的不构 成切刃的仿形部。
这些构成中， 允许在中间产品的分型面产生溢流树脂， 因此， 通过后续工序的飞边 清除装置除去溢流树脂， 从而有效除去飞边。即， 假设产生了飞边， 由于该飞边产生在溢流 树脂的前端， 所以飞边清除装置通过将溢流树脂与飞边一同切除， 能够容易地制造无飞边 的完成品。
这种情况下， 作为树脂成型机， 除了注塑成型机等普通的成型机之外， 还可以是低 压挤压成型机、 高压挤压成型机、 发泡成型机、 碳纤维注塑成型机等。 用于发泡成型机时， 通 过在注塑发泡成型时设置溢流树脂， 能够得到切除该溢流树脂的同时将飞边完全切除的效 果。另外， 利用在碳纤维注塑成型机时， 通过设置溢流树脂， 能够得到利用被例如超声波振 动的切割器将飞边与溢流树脂一同完全除去的效果。 利用树脂成型机等的树脂成型中， 成型机的结构、 其中使用的模具、 树脂成分等存 在波动， 特别是难以向模具的模腔内供应最佳的树脂量， 树脂量多或少均导致成型变得不 稳定。
本发明中， 由于模具形成了溢流树脂的收装部， 所以树脂量多或少时， 可通过收装 部内的溢流树脂量自动调整， 由此模腔内的树脂量稳定， 能够稳定成型。
这种情况下， 可以将所述溢流树脂在纵飞边的产生方向一体化， 所述纵飞边沿所 述模具打开方向延伸。
也可以将所述溢流树脂在横飞边的产生方向一体化， 所述横飞边沿与所述模具打 开方向正交的方向延伸。
还可以经由所述溢流树脂的收装部进行排气。
将溢流树脂在纵飞边、 横飞边的产生方向一体化时， 模具可以仅在该模具的接触 面形成收装溢流树脂的收装部， 模具的制作变得容易， 同时， 通过溢流树脂的收装部排气的 情况下， 排气导致的飞边的产生、 树脂烧伤等缺陷首先集中在溢流树脂部分， 通过将其与飞 边一同除去， 能够制造完成品无缺陷的树脂产品。
在中间产品产生的飞边用飞边清除装置除去， 所以优选使产生的飞边在飞边清除 装置的刀具所及的范围。
上述的中间产品所产生的飞边被设定在预定的位置， 例如在分型线的整个周围包 括的范围， 为了将该飞边用飞边清除装置除去， 可以利用例如显微镜等在上述划分的范围 确认飞边的除去痕迹。
另外， 在利用树脂成型机成型中间产品， 并将该中间产品的飞边除去， 进而制造完 成品的树脂产品制造方法中， 可以包括以下过程 ： 通过模具对在整个周围一体化形成有溢 流树脂的中间产品进行成型的过程， 所述模具具有在其接触面上与中间产品的整个周围对
应的部位形成的收装溢流树脂的收装部 ； 将在所述中间产品的整个周围一体化形成的所述 溢流树脂与所述飞边一同切除， 从而制造所述完成品的过程。
在对含有用飞边清除装置除去的飞边的中间产品进行成型的树脂成型装置中可 以具有模具， 所述模具具有在其接触面上与中间产品的整个周围对应的部位形成的收装溢 流树脂的收装部， 利用所述模具对在整个周围一体化形成有包括所述飞边的溢流树脂的中 间产品进行成型。
对包含用飞边清除装置除去的飞边的中间产品进行成型的树脂成型装置的模具， 该模具具有在其接触面上与中间产品的整个周围对应的部位形成的收装溢流树脂的收装 部， 该模具可以对在整个周围一体化形成有包括所述飞边的溢流树脂的中间产品进行成 型。
发明的效果
本发明中允许在中间产品的分型面产生溢流树脂， 所以通过飞边清除装置将溢流 树脂除去， 使飞边除去面的外观形状稳定、 整洁， 从而有效地除去飞边。即， 假设产生了飞 边， 由于该飞边出现在溢流树脂的前端， 所以通过飞边清除装置将溢流树脂与飞边一同切 除， 能够简单地制造无飞边的完成品。 附图说明
图 1 是示出去飞边系统的一个实施方式的立体图。
图 2 是示出工件的去飞边动作的立体图。
图 3 是示出工件夹具的部分的立体图。
图 4 是示出去飞边前的工件形状的一例的立体图。
图 5 是示出去飞边后的工件形状的一例的立体图。
图 6 是模具的剖视图。
图 7A 是模具的局部放大图， 图 7B 是示出模具打开状态的剖视图。
图 8A 是模具的剖视图， 图 8B 同一模具的局部放大图， 图 8C 是示出同一模具打开 状态的剖视图。
图 9A 是模具的剖视图， 图 9B 是示出模具的接触面的俯视图。
图 10 是示出其他实施方式的模具的剖视图。
图 11 是示出飞边清除装置的一个实施方式的正视图。
图 12 是示出切削刃具的安装部分的侧视图。
图 13 是工件的去飞边动作的放大立体图。
图 14 是切削刃具的前端部分的剖视图。
图 15 是示出飞边清除装置的其他实施方式的正视图。
图 16A 是示出飞边清除装置的其他实施方式的正视图， 图 16B 是其仰视图， C 是其 侧视图。
图 17A 是仿形头的侧视图， 图 17B 和图 17C 是俯视图。 具体实施方式
下面基于附图对本发明的一个实施方式进行说明。图 1 中， 100 表示树脂产品制造系统。该树脂产品制造系统 100 具有树脂成型机 101、 在臂前端部具有工件把持装置和飞边清除装置的多关节机械手 103、 载置作为去飞边 前的中间产品的工件 130( 参见图 4) 的工件支承机构 105、 将除去的飞边 132 排出到系统外 的飞边排出传送带 107、 将作为去飞边后的完成品的工件 131( 参见图 5) 排出到系统外的完 成品排出传送带 109。此外， 虽然省略了图示， 但还可以安装收装完成品的收纳台代替完成 品排出传送带 109。
树脂成型机 101 在基台 101G 上具有驱动机构 101A、 贮存树脂材料的料斗部 101B、 树脂供给用的螺杆部 101C、 成型部 101F， 成型部 101F 具有固定部 101D 和活动部 101E。从 料斗部 101B 侧经螺杆部 101C 供给的熔融树脂在成型部 101F 被成型， 形成树脂产品 ( 下文 详细描述的中间产品 )。在成型部 101F， 以固定部 101D 为基准， 活动部 101E 后退时， 则设 置在各部 101D、 101E 的模具 ( 未图示 ) 打开， 熔融树脂通过浇口供给到该模具内。活动部 101E 前进， 熔融树脂在模具间被挤压， 进行中间产品的成型。
多关节机械手 103 具有关节 103A ～ 103F， 最前端的关节 103F 的臂前端部 103G 安 装有将工件把持装置以及飞边清除装置一体化的机构部 140。
如图 2 所示， 该机构部 140 包括安装在臂前端部 103G 的圆柱状基部 141、 与该基部 141 连接的近コ字形的支架 (holder)142、 设置在该支架 142 的第 1 面的工件把持用手柄部 143、 设置在该支架 142 的第 2 面的工件吸附用的吸附垫片部 144， 吸附垫片部 144 通过连接 软管 ( 未图示 ) 与真空源连接。工件把持用手柄部 143 利用气缸 ( 未图示 ) 进行工作。 飞边清除装置 1 安装在支架 142 的第 3 面 ( 图中下表面 )， 平刃的切削刃具 10 固 定在其前端， 工件支承机构 105 上的工件 130 的飞边 132 被切削刃具 10 除去。
工件支承机构 105 包括机构台 110、 以多个螺杆 111 连结在机构台 110 上的工件夹 具 112， 如图 3 所示， 在工件夹具 112 的上部的工件承载部 112A 上形成有例如嵌合工件 130 的突部的承载槽。通过将该工件 130 的凸出部分嵌合在承载槽中使工件 130 安装在工件承 载部 112A， 从而从实线落到虚线的位置。
在工件承载部 112A 形成有吸附用的吸气口 112B， 吸气口 112B 通过连接软管 112C 与真空源连接， 工件 130 被安装在工件承载部 112A 后， 通过抽吸， 工件 130 得以固定。工件 承载部 112A 的形状根据工件 130 的凸出部分形状、 工件上产生的飞边形状等来确定， 至少 要设计成能用切削刃具 10 除去工件 130 上产生的飞边的形状， 即设计成不妨碍利用切削刃 具 10 除去飞边的动作的形状。
工件承载部 112A 具有支承台 112D， 通过更换树脂成型机 101 的模等改变成型工件 的形状的情况下， 从支承台 11213 更换为上方一体具有与工件形状对应的工件承载部 112A 的其他工件夹具 112。该去飞边系统 100 中， 通过工件夹具 112 的更换来实现换产调整， 缩 短换产准备时间。
图 6 是树脂成型机 101 的剖视图。另外， 图 7A 是图 6 的工件 130 的局部放大图 ( 挤压结束时 )， 图 7B 是示出图 7A 的模具处于打开状态的剖视图 ( 注射时 )。此外， 图6和 图 7 的工件与图 1 ～图 5 的工件的形态不同， 但为了方便说明， 以下以同种形态进行说明。
如图 6 所示， 上述的树脂成型机 101 具有由设置在固定部 101D( 参见图 1) 的定模 151 和设置在活动部 101E 的动模 153 构成的模具 155， 动模 153 在利用液压的直压式或肘 式结构的驱动机构 ( 或伺服马达驱动机构 ) 的作用下将活动部 101E 向固定部 101D 的定模
151 移动， 对工件 130 进行挤压成型。
本实施方式中， 如图 7A、 图 7B 所示， 动模 153 在该模具 153 的接触面 153A 具有收装 部 153B， 该收装部 153B 收装在模具打开方向以平板状延伸的对应所谓的纵飞边的溢流树 脂 130A。该收装部 153B 是凹状， 并在动模 153 的接触面 153A 上与工件 130 的整个周围对 应的部位形成。 另外， 树脂注入用的浇口位于接触面 153A 的情况下， 在对应工件 130 的整个 周围， 并包括浇口的部位形成收装部 153B。优选其深度 T 为 0.05mm 以上， 长度 L 为 0.05mm 以上。长度 L 的上限值是例如深度 T 的 1/2， 优选是深度 T 的 1/3。各尺寸应根据树脂材料 的性质、 产品的尺寸等适当确定。
参见图 6， 树脂成型时， 以分型线 P· L 为界， 使动模 153 在打开方向仅离开定模 151 规定尺寸 ( 参见图 7B)， 并向成型品空间 ( 模腔 )135 注入规定量的熔融树脂材料。其后， 将 该动模 153 向定模 151 移动， 将分型线 P·L 对齐， 进行定模 151 和动模 153 间合模 ( 参见 图 7A)， 进行工件 130 的挤压成型。
如图 7B 所示， 将模具的开模量设为 “t” ( 例如 t ＝ 0.5mm 以上 ) 的情况下， 定模 151 和动模 153 间产生了由起模斜度 θ( 参见图 7A) 导致的隙间 δ。因此， 在基于定模 151 和动模 153 的合模行程中， 从各模具的倾角 θ( 例如 1°～ 3° ) 的锥面 ( 接触面 ) 进行排 气。该排气是在树脂成型时， 通过收装在收装部 153B 中的溢流树脂 130A 的树脂部分进行， 所以如果发生了树脂烧伤等， 则发生在溢流树脂 130A 的树脂部分， 并且该溢流树脂 130A 在 后述的去飞边工序被除去， 所以对完成品来说， 不会残留树脂烧伤等。 上述构成中， 可以以低的压力将熔融树脂材料注入到成型品空间 135， 其后， 以低 的压力将定模 151 和动模 153 间合模。这种情况下， 树脂成型机 101 并不限于上述构成， 可 以是将熔融树脂高压注入模具内并进行高压合模的普通注塑成型机。
上述形成于收装部 153B 的溢流树脂 130A 是在后述的去飞边工序被切除的部位， 其深度 T 和长度 L 并不限于上述各尺寸， 可以设定为相应于树脂材料的材质等或适合用飞 边清除装置切除的适当的深度 T 和长度 L。深度 T 和长度 L 过大时， 浪费树脂， 而过小时， 难 以进行去飞边。然而， 利用树脂成型机 101 成型树脂时， 成型机性能、 其中使用的模具、 树脂 成分等存在偏差， 特别是难以向模具的模腔内供给最佳的树脂量， 树脂量多或少均导致成 型不稳定。 这种构成中， 由于模具形成了溢流树脂的收装部 153B， 所以注入到模具内的树脂 量偏多的情况下， 收装部 153B 内充满溢流树脂， 注入到模具内的树脂量偏少的情况下， 进 入收装部 153B 的溢流树脂量变少， 利用溢流树脂量自动调整了树脂注入量的波动， 所以模 腔内的树脂量稳定， 能够稳定成型。
另外， 本构成中， 允许存在溢流树脂， 所以无需在成型时抑制飞边的产生， 如上所 述， 将熔融树脂材料以低压力注入到成型品空间 135， 其后将定模 151 和动模 153 间以低压 力进行合模， 进行所谓的低压挤压成型， 此种情况下， 能够制造品质更高的树脂成型品。
并且， 使用以低压力将各模具 151、 153 间进行合模的成型机时， 能够将该成型机 所需的合模力降低到以往的 1/4 ～ 1/5。
需要说明的是， 本构成中， 溢流树脂 130A 相当于以往的所谓飞边， 与飞边 132 的含 义相同。但是， 通过允许存在该溢流树脂 130A， 其后的飞边除去几乎是彻底的， 树脂成型品 的精加工能完美地完成， 其目的存在明显差异。
图 8 列举了树脂成型机的其他实施方式。
如图 8A 所示， 该树脂成型机 101 具有由设置在固定部 101D( 参见图 1) 的定模 159、 设置在活动部 101E 的动模 158 和动模 157 构成的模具 155。181 是与动模 157 连接的液压 缸的轴， 通过轴 181， 动模 157 打开或者向挤压方向移动。PW 是挤压余量。
本实施方式中， 如图 8B( 挤压结束时 )、 图 8C( 注射时 ) 所示， 工件 150 是具有圆边 150B 的产品， 动模 157 在该模具 157 的接触面 157A 具有收装部 157B， 该收装部 157B 收装 在模具打开方向以平板状延伸的对应所谓的纵飞边的溢流树脂 150A。
该收装部 157B 是凹状， 并在动模 157 的接触面 157A 上与工件 150 的整个周围对 应的部位形成。优选其深度 T 与上述的方式相同， 例如为 0.05mm 以上， 长度 L 为 0.05mm 以 上。长度 L 的上限值是例如深度 T 的 1/2， 优选是深度 T 的 1/3。根据树脂材料的性质、 产 品的尺寸等适当选择各尺寸。
图 9 列举了所谓横飞边的形态。图 9 中， 与图 7 相同的部分使用相同的符号， 并省 略了说明。
这种情况下， 定模 151 在该模具 151 的接触面 151A 具有收装部 151B， 该收装 部 151B 收装在与模具打开方向正交的方向以平板状延伸的对应所谓横飞边的溢流树脂 130A。 该收装部 151B 是凹状， 并在定模 151 的接触面 151A 上与工件 130 的整个周围对 应的部位形成。其深度 T 例如为 0.05mm 以上， 长度 L 例如为 0.05mm 以上。长度 L 的上限 值例如是深度 T 的 1/2， 优选是深度 T 的 1/3。上述的尺寸根据树脂材料的性质、 产品的尺 寸等适当选择。即， 在上述的收装部 151B 形成的溢流树脂 130A 是在后述的去飞边工序被 切除的部位， 其深度 T 和长度 L 并不限于上述各尺寸， 可设定成适合用飞边清除装置切除的 适当的深度 T 和长度 L。深度 T 和长度 L 过大时， 浪费树脂， 而过小时， 难以进行去飞边。
另外， 如图 9B 所示， 在定模 151 的接触面 151A 上与收装部 151B 的延长方向正交 地形成多个排气孔 160。 该排气孔 160 是用于将模腔 135 内的气体排出的排气孔， 在接触面 151A 的整个面上， 沿周面方向以适当的间隔形成该排气孔。
本实施方式中， 树脂成型时， 经由收装在收装部 151B 的溢流树脂 130A 进行排气。
所以如果发生了树脂烧伤等， 则发生在溢流树脂 130A 的树脂部分， 并且该溢流树 脂 130A 在后述的去飞边工序被除去， 所以对完成品来说， 不会残留树脂烧伤等。这种情况 下， 可以如图 10 所示那样， 工件 150 是具有圆边 150B 的产品， 在动模 153 的接触面 153A 具 有收装部 153B， 该收装部 153B 收装在与模具打开方向正交的方向以平板状延伸的对应横 飞边的溢流树脂 150A。
该树脂成型机 101 中无论使用上述哪一种模具 155， 均可在树脂成型时将熔融树 脂材料以低压或高压注入成型品空间 ( 模腔 )135 后， 以低压或高压在定模和动模间进行合 模。
经过该阶段树脂成型工件 130、 150 时， 形成了在工件 130、 150 的分型面一体化形 成有溢流树脂 130A、 150A 的中间产品。 这种情况下， 以往所谓的飞边产生在溢流树脂 130A、 150A 的前端周边部。
图 11 列举了飞边清除装置 1。
如上所述， 飞边清除装置 1 被安装在支架 142 的第 3 面 ( 图中下表面 )。飞边清 除装置 1 具有固定在第 3 面的支承体 3， 在支承体 3 中固定有气体驱动型滑动台装置 4。滑
动台装置 4 具有固定在支承体 3 上的固定部 4a、 固定在固定部 4a 的两端的支承部 4b、 4c、 设置在各支承部 4b、 4c 间的轴 4d、 可在轴 4d 上自由滑动的滑动部 5。该滑动部 5 在规定的 直线方向 ( 箭头 X 方向 ) 可自由往复运动， 该直线方向是能将所谓平刃的切削刃具 10 的下 表面挤压到工件上的方向。4e 是止挡件。在一个支承部 4b 设置有气体供给口 4f， 在另一 个支承部 4c 设置有气体排出口 4g， 气体供给口 4f 连接着调整供给气体压力的压力调整器 ( 未图示 )。
超声波振动器支架 6 的一端安装在滑动部 5。在超声波振动器支架 6 的另一端形 成有半环状的支架部 6a， 超声波振动器 7 的圆柱部 7a 被夹持在该支架部 6a 和另一个半环 状的支架部 6b 之间， 各支架部 6a、 6b 间用螺杆连接， 由此， 可在超声波振动器支架 6 的另一 端安装超声波振动器 7。如图 12 所示， 切削刃具 10 被固定在超声波振动器 7 的前端。超声 波单元 ( 未图示 ) 通过软线 7b( 参见图 11) 与超声波振动器 7 连接， 超声波振动器 7 被该超 声波单元驱动， 对应超声波振动器 7 的振动， 切削刃具 10 在与切削刃具 10 的进给方向 ( 箭 头 B 方向 ) 大致正交的方向 ( 箭头 C 方向 ) 进行超声振动。本构成中， 上述滑动部 5 总是 被来自气体供给口 4f 的气体压力向右弹压直至与图 11 中右侧的止挡件 4e 抵接， 当切削刃 具 10 与工件抵接， 反作用力所产生的负荷发挥作用时， 对应该负荷的程度， 滑动部 5 抵抗上 述气体压力， 在轴 4d 上向图中左方滑动， 由此， 切削刃具 10 相对于工件成为浮动状态。滑 动范围受到图中左侧的止挡件 4e 的限制。滑动台装置 4 构成浮动机构， 飞边清除装置 1 前 端的切削刃具 10 在箭头 A 方向能自由移动， 即， 相对于后述的工件 ( 树脂成型品 ) 成浮动 状态设置。
图 13 列举了去飞边动作时的切削刃具 10。
需要说明的是， 为了方便说明， 图 13 中给出了与上述工件 130( 参见图 2) 不同形 状的工件 130。
切削刃具 10 在前端侧具有切削刃具主体部 10C， 该切削刃具主体部 10C 具有前端 面 10F 和后端面 10R。后端面 10R 与超声波振动器 7 的延长线大致平行地延伸， 前端面 10F 从与进给方向 B 成直角的超声波振动器 7 的延长线以后掠角 Φ 后退。通过钎焊或螺旋夹 任意方式将切削刃具 10 固定在超声波振动器 7 上。
切削刃具 10 能够切除使用上述模具 155 等成型得到的工件 130、 150 的溢流树脂 130A、 150A。例如图 10 中， 可以沿切割线 L1 切除 ； 图 7 中， 可以沿切割线 L2 切除 ； 图 8 中， 可以沿切割线 L3 切除等。
作为工件 130 的树脂成型品是多种多样的， 例如看护用床零件、 复印机零件、 工具 箱、 保温树脂箱、 汽车用空气扰流器、 汽车用遮光板、 汽车用中柱、 汽车用内装坐席等。切削 刃具 10 与例如在分型线 121 形成的溢流树脂 130A( 飞边 132) 的基部 ( 根部 ) 抵接。在切 削刃具 10 的前端面 10F 具有对应溢流树脂 130A 的根部的切刃部 10A( 例如宽 W 为几毫米 左右 )、 对应工件 130 的各面部 123A、 123B 的不构成切刃的曲面状仿形部 10B。切刃部 10A 的宽 W 通常为 0.6 ～ 1mm 左右， 但可根据在工件上形成的飞边的形状等进行适当变化。
图 14 是切削刃具的包括切刃部 10A 在内的剖视图。
该构成中， 在切刃部 10A( 阴影线所示部分 ) 的最前端部形成的刃 10A1 的前端部 延伸至切削刃具 10 的前端面 10F 形成的仿形部 10B 的 R 曲面部 10B1 与切削刃具主体部 10C 的下表面相交的位置。即， 刃 10A1 的前端部在与切削刃具 10 的进给方向 ( 箭头 B 方向 ) 相反的方向后退至仿形部 10B 的 R 曲面部 10B1 和切削刃具主体部 10C 的下表面相交 的位置。在本构成的切刃部 10A 中， 刃 10A1 的前端部的位置与切削刃具主体部 10C 的下表 面一致， 所以该刃 10A1 的前端部能够深入到溢流树脂 130A 的根部， 将溢流树脂 130A 从根 部除去。
另外， 无论仿形部 10B 与工件处于何种抵接的状态， 以及无论是如树脂零件那样 形状不稳定的情况下或切除曲面形状飞边的情况下， 切削刃具 10 都不会过度地咬入材料 中， 从而能够抑制刃折断等不良情况的发生。
切刃部 10A 的刃 10A1 的下面与切削刃具主体部 10C 的下表面一致地延伸， 该下表 面形成有平整部 10A2。平整部 10A2 处于这样一种状态 ： 以依赖于滑动部 5 中的平衡气体 压力的大致恒定压力与工件 130 相接。由此， 平整部 10A2 将切刃部 10A 在切割时所残留的 溢流树脂 130A 的基部压向工件 130 侧， 使工件 130 的分型线 121 附近平整。
另外， 作为与切削刃具主体部 10C 的平整部 10A2 相比更内侧的部分而被构成的切 削刃具主体部 10C 的下表面 10C1 被赋予一个小角度 θ， 使得与工件 130 分开， 从而使切削 刃具 10 的后端面 10R 处于与工件 130 完全分开的状态。
因此， 切削刃具 10 之中与工件 130 接触的仅是相当于平整部 10A2 的部分， 能防止 切刃部 10A、 仿形部 10B 因其他部分的接触而上翘。 接着， 对去飞边加工动作进行说明。
在飞边清除装置 1 工作时， 例如操作员实际进行 1 次到几次直接示教， 即活动多关 节机械手 103 的臂， 使机械手记忆相当于臂的移动路径的路径信息。 或者采用下列方法 ： 使 用路径自动生成系统， 并利用由 CAD 系统等设计系统制作的形状信息自动地生成路径信息 等。但是， 在实际的去飞边对象工件 130 偏差大的情况下， 通过直接示教或者路径自动生成 系统得到的路径信息在去飞边动作中对于各工件 130 未必是正确的路径。
与此相对， 本构成的飞边清除装置 1 具有上述的浮动机构， 能够用比预定稍高的 挤压力将切削刃具 10 挤压在工件上进行去飞边， 并且进行仿形控制， 所以几乎不发生对教 示位置的修正操作。因此， 实现了实际加工时间的短缩。
本构成中， 如图 1 所示， 根据直接示教， 多关节机械手 103 用图 2 所示的手柄部 143 从树脂成型机 101 取出去飞边前的工件 ( 树脂成型品 )130， 并将工件移至工件夹具 105。 在去飞边前的中间产品工件 130 允许存在溢流树脂 130A。然后， 多关节机械手 103 用图 2 所示的飞边清除装置 1 的切削刃具 10 将工件夹具 105 上的工件 130 的溢流树脂 130A 除 去。这种情况下， 作为工件 130， 例如可以举出树脂制工具箱、 树脂制保温箱、 复印机用树脂 零件、 汽车用树脂零件等。
对于这样的工件， 控制多关节机械手 103 中的六个轴关节 103A ～ 103F 的动作， 从 而沿着溢流树脂 130A 的除去路径使臂前端部 103G 的切削刃具 10 的方向即驱动方向最佳。
当然， 这种情况下， 臂前端部 103G 的滑动部 5 相对于工件 130 处于浮动状态。
本构成中， 基于通过直接示教等得到的路径信息对臂前端部 103G 进行驱动时， 控 制向气体供给口 4f 施加的压力， 使切削刃具 10 以规定的压力压抵于工件 130。并且， 施加 到气体供给口的压力可根据切削刃具 10 的姿势自动切换， 但也可以与切削刃具 10 的姿势 无关， 总是恒定。
该状态下， 安装在超声波振动器支架 6 中的超声波振动器 7 被驱动， 使切削刃具 10
以例如振幅 30 ～ 50μm 的程度振动， 同时使仿形部 10B 沿着工件 130 的各面部 123A、 123B 移动， 并且沿着在工件 130 的分型线形成的溢流树脂 130A 的根部进给切削刃具 10， 将飞边 切除， 同时使切除后的面平整。此外， 并不限于超声波， 只要能引起例如振幅 10 ～ 150μm 程度的振动即可。最后， 多关节机械手 103 利用图 2 所示的吸附垫片部 144 将作为除去溢 流树脂 130A 后的完成品的工件 131 从工件夹具 105 取出， 并排出到完成品排出传送带 109 上， 通过该传送带 109 将其排出系统外。另外， 飞边清除装置 1 除去的溢流树脂 130A 经倾 斜的料斗 133 将其排出到飞边排出传送带 107 上， 进而排出到系统外。
本构成中， 在飞边清除装置 1 中， 能够制作出溢流树脂 130A 的除去后完全没有二 次飞边的完成品 131。
因此， 不再需要以往手工作业进行的二次飞边除去作业， 去飞边系统能够完全自 动化， 实现成型品成本的降低。另外， 不仅实现完全自动化， 而且在树脂成型机 101 的模具 中允许存在溢流树脂 130A 的生成， 所以不需要严格抑制飞边产生的高价成型机， 由此也能 降低成型品成本。
该树脂产品制造系统 100 中， 在中间产品阶段， 允许溢流树脂 130A， 所谓飞边产生 在溢流树脂 130A 的前端， 飞边清除装置 1 具有切削刃具 10， 该切削刃具 10 具有对应溢流树 脂 130A 的根部的切刃部 10A 和不构成切刃的对应中间产品面部的仿形部 10B， 在使切削刃 具 10 振动的同时， 沿着溢流树脂 130A 的根部进给切削刃具 10， 将与该中间产品一体化的溢 流树脂 130A 与飞边一同切除， 因此， 能够简单地制造无飞边的完成品。 图 15 给出了飞边清除装置 1 的其他的实施方式。
本实施方式中， 在多关节机械手 103 的臂前端部 103G 安装有刀具保持机构 TH 的 主体 215， 在主体 215 上安装有推压机构 231。推压机构 231 包括气体滑动台 232， 气体滑动 台 232 的前端安装有刀具支架 200。 刀具支架 200 具有马达 201、 支承部件 210、 弹簧 212、 支 承部件 209、 导向支柱 207、 208、 弹簧 211 以及支架固定部件 206， 工具支架 204 的轴环 205 固定在支架固定部件 206。立铣刀 203 贯通工具支架 204 的内侧， 立铣刀 203 固定在马达 201 的输出轴的卡盘 202 上。在工具支架 204 的外周， 形成有面向立铣刀 203 的 V 字形开口 204A。该飞边清除装置 1 中， 对多关节机械手 103 示教产品形态， 一边通过气体滑动台 232 的动作， 使工具支架 204 挤压至工件， 一边以工具支架 204 的 V 字形开口 204A 作为仿形部， 模仿该工件的仿形面， 通过面向该开口 204A 的立铣刀 203， 将该工件的飞边除去。 这种情况 下， 工具支架 204 由弹簧 211、 212 浮动支持， 同时工具支架 204 的开口 204A 的 V 字壁面起 到仿形部的功能。
本实施方式中， 如上述那样溢流树脂 130A 与中间产品的分型面一体形成， 所以能 够用立铣刀 203 有效地对该溢流树脂 130A 进行切削。
该构成中， 在工具支架 204 中安装有立铣刀 203， 但切削工具并不限于立铣刀 203， 可以是在杆 (bar) 的外周形成有大量切刃的旋转杆 (rotary bar) 等。
图 16 给出了飞边清除装置 1 的其他的实施方式。
上述树脂成型机 101 使用碳纤维增强塑料 (CFRP) 成型飞机、 汽车零件等中间产品 的情况下， 本实施方式中的飞边清除装置 1 适合除去在该中间产品的表面出现的飞边。
图 16A 中， 301 表示多关节机械手的臂， 该臂 301 的前端 301A 设置有浮动机构 303。 浮动机构 303 具有固定在臂 301 的前端 301A 的基部 303A， 该基部 303A 支承滑块 307， 该滑
块 307 能通过直线轴承 305 沿箭头 X1 和箭头 X2 双向滑动， 如图 16C 所示， 在滑块 307 上左 右连接有一对气缸 309、 309。 通过该气缸 309、 309 的动作， 滑块 307 在气压作用下通常被挤 向箭头 X1 的方向， 向箭头 X2 方向作用气压以上的压力时， 滑块 307 被押回来， 即形成浮动 状态。
在滑块 307 固定有撑杆 311， 在图中撑杆 311 的前边通过图中上下间隔 δ1 的二点 来支承水切断用 ( 或激光切断用 ) 的喷嘴主体 313。另外， 在撑杆 311 上 ( 图中下边缘 ) 固 定有支承板 315， 在支承板 315 上固定有伺服马达 317。该伺服马达 317 的输出轴 317A 通 过联轴器 319 与滚珠丝杠 321 连结， 滑块 325 通过螺母 323 连结于滚珠丝杠 321。
这些构成了位移装置。
该滑块 325 与直线轴承 327 啮合， 直线轴承 327 固定在支承板 315 上。
如图 16B 所示， 类∪字形仿形头 331 通过销 329 支承在滑块 325 的前端， 并且可自 由摆头， 在仿形头 331 的两端部轴支有一对仿形辊 ( 凸轮从动件 )333A、 333B， 所述一对仿形 辊隔开规定的间隔 δ2， 与中间产品 351 的仿形面 351A 抵接并转动。
喷嘴主体 313 的喷嘴前端 313A 位于一对仿形辊 333A、 333B 之间， 利用仿形辊 333A、 333B 仿形中间产品 351 的仿形面 351A， 同时从喷嘴前端 313A 输出水 ( 或激光 )， 将在 中间产品 351 的整个周围一体形成的上述溢流树脂 ( 飞边 )351B 切断除去。 图 17A 是仿形头的侧视图， 图 17B 和图 17C 是其俯视图。
承受台 332 通过基台 330 固定在滑块 325 的前端， 仿形头 331 通过轴承 334 与该 承受台 332 卡合， 该仿形头 331 通过销 329 支承， 并且可自由摆头。
轴承 334 以曲面形成， 其圆弧半径 R 是以喷嘴主体 313 的喷嘴前端 313A 为中心的 半径。
该实施方式中， 如图 17A 和图 1713 所示， 中间产品 351 的仿形面 351A 是直线部 L1 的情况下， 停止伺服马达 317 的功能， 相对喷嘴前端 313A 的位置固定一对仿形辊 333A、 333B 的位置 ( 尺寸 W1)， 以浮动机构 303 的推进力将仿形辊 333A、 333B 挤向中间产品 351 的仿形 面 351A 进行仿形， 同时从喷嘴前端 313A 输出水 ( 或激光 )， 将在中间产品 351 的整个周围 一体形成的溢流树脂 351B 切断。如图 17C 所示， 中间产品 351 的仿形面 351A 是倾斜的直 线部 L2 时， 对应该斜率， 仿形头 331 围绕销 329 摆动， 一对仿形辊 333A、 333B 对倾斜的直线 部 L2 仿形。
并且， 用仿形辊 333A、 333B 对中间产品 351 的仿形面 351A 进行仿形的同时， 从喷 嘴前端 313A 输出水 ( 或激光 )， 将在中间产品 351 的整个周围一体形成的溢流树脂 351B 切 断。
该飞边清除装置 1 并不限于上述各实施方式， 可以采用任意的飞边清除装置。上 述实施方式中， 将切削刀具支承在机械手的臂前端， 在固定了工件的状态下对工件进行去 飞边， 但并不限于此， 例如可以在机械手的臂前端支承工件， 对机械手进行示教， 在固定了 切削刀具的状态下， 按照示教所示对工件进行去飞边。 将切削刀具固定的情况下， 优选浮动 支承工具。这种情况下， 机械手支承工件， 刀具设置在台架的一部分， 按照机械手的教示进 行加工。
附图标记的说明
1 飞边清除装置
10 切削刃具 100 树脂产品制造系统 101 树脂成型机 130、 150 工件 130A、 150A 溢流树脂 151 定模 153 动模 155 模具 151A、 153A 接触面 151B、 153B 收装部 160 排气孔