JPH0596589A

JPH0596589A - 成形部品の生産システムとその制御方法

Info

Publication number: JPH0596589A
Application number: JP3260671A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kawana; 武川名; Toshiyuki Amimoto; 俊之網本; Yasuhiro Fujita; 保宏藤田; Yuji Enomoto; 祐治榎本; Tatsuya Araya; 達弥新家; Sadao Ohara; 貞雄大原; Shin Hashizume; 伸橋爪; Yasuo Shibazaki; 靖夫柴崎; Tatsuhisa Matsunaga; 建久松永; Takeshi Yano; 健矢野
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-10-08
Filing date: 1991-10-08
Publication date: 1993-04-20
Anticipated expiration: 2016-07-23
Also published as: DE4229843A1; JP3192180B2; US5371931A

Abstract

(57)【要約】【目的】生産する製品に対応してその部品の加工と組
立とを連結し複合化した複数の加工組立複合ユニットを
使用することにより、生産システムを構成する部品供
給，組立装置等のハードウェアおよびソフトウェアを簡
素化し、部品の単なる移動の無駄を排して自動倉庫や無
人搬送車等を不要にする【構成】生産する製品に対応して、原材料から加工す
る部分，チェック機能部分及び組付をする部分の３者を
一体複合化したユニットにより生産システムを構成する
ことを基本思想とする。プラスチック部品及びプレス部
品の成形部品を対象として、ジャストインタイムに一個
単位で部品加工，チェックおよび組付けを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラスチックのモール
ド部品、板金のプレス部品、機械加工部品から構成され
るプリンタ等のＯＡ製品およびＶＴＲ等の家電品等のい
わゆるエレクトロメカ製品を生産する生産システムとそ
の制御方法に係わり、特に、生産する製品に対応してそ
の部品の加工と組立とを連結し複合化した複数のユニッ
トを使用することにより、部品の単なる移動の無駄を排
して自動倉庫や無人搬送車等を不要にするのに好適な生
産システムとその制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１の上段は、いわゆるＦＡシステムの
典型的な構成を示したものであり、部品の加工と組立は
組織間あるいは企業間を超えて分離して別な場所で行わ
れることが通例である。部品の加工は部品加工ショップ
あるいは外注工場で行われ、検査・梱包されて組立ショ
ップに運搬される。組立ショップでは、受入検査後自動
倉庫へこれを入庫し、組立ラインからの要求に応じて出
庫して無人搬送車等により組付ステーションに搬送す
る。組付ステーションでは、組立ロボットが必要あれば
視覚認識の補助により、部品の整列、把持、組付けを行
う。

【０００３】このような動向に対応して、自動化技術分
野では、産業用ロボット・無人搬送車・自動倉庫等が開
発され、生産管理分野では、ジャストインタイムに組立
ショップに部品を集約する思想及び技法、組立ショップ
内で対象品を効率良く流す各種技法が開発、導入されて
いる。そしてこれらは統合されコンピュータコントロー
ルされて上記のＦＡ(Factory Automation)を形成し、Ｃ
ＩＭ(Computer Integrated Manufacturing)の一部とな
っている。

【０００４】組立ライン上に射出成形機を導入した例と
しては、特開平2-165916に記載のように金型を搬送ライ
ン上を循環させ、型締めステーションと射出ステーショ
ンと型開きステーションとを経て製品に必要な複数の成
形品を組立工程に従い順次供給する生産システムがあっ
た。または特開昭63-299897に記載のように、ロータリ
ーテーブル上に複数の加工型を搭載してテーブルを回転
させ、各加工型を押圧することのできる１台のプレスマ
シンを上下させて長尺部材の端末に必要な処理を施すも
のがあった。いずれも金型を循環させて部品のハンドリ
ングを簡略化しているが、組立工程とは依然分離されて
おり、製品への組付けには部品の掴み替えを行う別手段
を必要としていた。このため、自動組立可能の部品形状
が限定されるという問題があった。また、金型がライン
を形成するため、必要な時に必要とする部品のみを得る
ことができない上に、型のメンテナンス等の管理業務が
かえって複雑化するという問題もあった。

【０００５】図２は、ＯＡ機器の組立ラインにおいて組
付けられる部品の構成例(購入部品を除く)である。プラ
スチックのモールド部品、板金のプレス部品、機械加工
部品の順となる。製品によって差異はあるが、家電品、
ＯＡ製品では、同様な状況にある。従って、上記のユニ
ットとしは、プラスチック部品（特に構成比率の高い小
形成形品）及びプレス部品向けが必要である。

【０００６】従来の射出成形機は、可動及び固定側金型
の一方に加熱シリンダが垂直に固定され、その中に回転
及び軸方向移動が可能のスクリュが、また金型の反対の
端にはホッパがそれぞれ支持あるいは固定されている構
造が一般的である。（増澤著：精密射出成形（海文堂）
第２頁）樹脂の溶融は加熱シリンダの外周に付けられたバンドヒ
ータによって行われる。加熱シリンダ内で溶融状態とな
った樹脂は、スクリュの前進運動によって金型内に押し
出されて充填され、さらにスクリュの回転によって保圧
され、成形品が形成される。また次回の成形のためにス
クリュを回転させて樹脂を前方に送りながら所定位置ま
で後退する。スクリュの駆動及び制御機構としては、ス
クリュの後端にスクリュ回転用と射出用のアクチエータ
を設け、ボールネジを介して前後させると共に圧力セン
サ、パルスジェネレータ、タコジェネレータ等のセンサ
を通して射出力、射出速度、射出量を制御する方式をと
っている。（プラスチック成形技術第７巻第33頁）成形品の取出しに関しては、金型を開いた後にエジェク
タで成形品を押出して、落下させるのが一般的である
が、固定型が手前に移動してチャックにより成形品の一
部を把持して取出す構造のものがある。いずれも組立ラ
イン上の製品に直結したものではない。（National Tec
hnical ReportVol.36 No.2 第62頁）加熱シリンダ内へ
の樹脂の供給法としては、加熱シリンダ後部に設置され
たホッパ内に入れられたペレット状の樹脂が加熱シリン
ダ内に落下し、スクリュの前方に連続的に押し出され
る。

【０００７】また、一般に成形品の検査機構は射出成形
機の中には存在せず、成形後にロット単位で抜取り検査
を行うことによって品質をチェックする。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前述した生産システム
における部品を単に移動させる如き何ら付加価値を生ま
ない工程およびその装置を排除して自動倉庫、無人搬送
車等を不要とするとともに，部品供給装置及び組立装置
を簡素化して，全体的に簡素なハードウェアおよびソフ
トウェアにより構成される生産システムを実現すること
が要望されている。さらに，部品調達に伴う管理業務及
び仕掛りの削減，自動組立可能範囲の拡大（柔軟部品、
不整形部品等）を可能にすることが望まれている。

【０００９】上記従来技術の問題点に鑑み、本発明は、
生産する製品に対応してその部品の加工と組立とを連結
し複合化した複数のユニットを使用することにより、部
品の単なる移動の無駄を排して自動倉庫や無人搬送車等
を不要にすることができる成形部品の生産システムとそ
の制御方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、前述した生産システムに代わるあるいは
これを補うものとして，図１の下段に示すような部品加
工と組立とを連続的に複合して行う複合化したユニット
（以後、加工組立複合ユニットと呼ぶ。）を使用して生
産システムを構成することにより、上記目的を達成する
ことを基本思想とする。このユニットは下記に記載する
ように、原料から加工する部分と、組付をする部分及び
チェック機能部分から構成される。

【００１１】すなわち、本発明は，成形部品の原材料を
該部品１個単位で供給する材料供給手段と、供給された
原材料を予め設定された加工プロセス条件に基づいて所
定の形状・寸法に加工成形する射出成形手段と、成形さ
れた部品を前記射出成形手段より把持手段を介して取り
だし、該把持手段のハンドリングにより前記射出成形手
段の生産ラインと同一座標レベルで、かつ該ラインに連
続する組立てライン上の組付け位置にて相手部品に組付
ける組立手段と、前記加工プロセス条件をモニタリング
し成形された部品の検査を行う検査手段とからなる加工
組立複合ユニットを備える構成にしたものである。

【００１２】また、射出成形される部品１個単位で供給
される原料ペレットを加熱溶融し、該溶融したペレット
を金型に射出し型締め機構を介して所定の形状・寸法に
加工成形する射出成形手段と、成形された部品を把持手
段を介して前記金型より取りだし、該把持手段のハンド
リングにより前記射出成形手段の生産ラインと同一座標
レベルで、かつ該ラインに連続する組立てライン上の組
付け位置にて相手部品に組付ける組立手段と、前記射出
成形のプロセス条件をモニタリングし成形部品の検査を
行う検査手段とからなるプラスチック部品用の加工組立
複合ユニットを備える構成にしたものである。

【００１３】そして、前記射出成形手段を、原料ペレッ
トを貯蔵したホッパから成形部品１個単位の原料ペレッ
トを計測して排出する定量供給可能な材料供給部と、該
材料供給部より供給された原料ペレットを加熱溶融する
１または２以上のプランジャ形の加熱シリンダを有する
加熱部と、該加熱シリンダ内の溶融したペレットを射出
可能な前記加熱シリンダ内を上下動するプランジャを上
下に加振させる加振機構を有する押出し部と、固定型，
開閉移動可能な可動型および両者が閉じた際両者間に介
在して成形部品用のキャビティを形成する成形部品把持
手段兼用のロボットハンドとからなる金型と、該金型の
可動型を開閉移動して型締めする型締め部とからなる構
成にすることが望ましい。

【００１４】また、前記材料供給部を、原料ペレットを
貯蔵したホッパの質量を材料供給前後に計測し、その差
から成形部品１個単位の原料ペレットの過不足を検出す
る計測手段と、送りねじからなる原料ペレットの送り手
段とを備える構成にし、前記加熱部を、加熱シリンダを
支持する加熱ホルダーと、加熱シリンダの外周に巻かれ
た誘導加熱コイルと、加熱シリンダと同軸に該加熱シリ
ンダと同一または類似の材質からなる棒状の加熱柱と、
加熱シリンダの下端部に上下方向にスライド可能に設け
られ溶融したペレットを射出時を除き加熱シリンダ内に
封止する加熱ピンとからなる構成にし、前記押出し部
を、回動するボールねじにより上下移動するステージ
と、該ステージに固着されたプランジャを上下に加振さ
せるピエゾ振動子からなる加振機構とを備えるように
し、前記型締め部を、架台および前記金型の可動型にピ
ンを介して連結されたダブルトグル機構と、前記金型を
該ダブルトグル機構を介して水平方向に型締めするダブ
ルトグル機構の駆動部とを備える構成にするとよい。

【００１５】また、前記組立手段を、アームの先端部に
前記金型を構成するロボットハンドを固着した３軸駆動
の組立用ロボットと、ロボットハンドを平行に開閉させ
る駆動機構とを備える構成にし、前記検査手段を、前記
組立手段の組立用ロボットのアームと成形部品を把持し
たロボットハンドとの合計質量および前記ロボットアー
ムと成形部品を把持していないロボットハンドとの合計
質量をそれぞれ計測可能な質量計測部を備える構成にす
るとよい。

【００１６】さらに、加工成形される部品１個単位でフ
ープ材を供給する手段と、複数のトグル機構によりラム
プレートを駆動し加圧する手段と、加圧状態でプレス部
品を挾持するとともにプレス部品把持手段がプレス部品
を把持しうる切欠きを有する金型と、金型からプレス部
品をとりだして組付けを行なうプレス部品を把持し移動
させる手段とからなることを特徴とするプレス部品用の
加工組立複合ユニットを備える構成にすることがよい。

【００１７】一方、成形部品の生産システムの制御方法
は、生産すべき製品数量を入力し記憶させる手段と、前
記プラスチック部品用の加工組立複合ユニット，プレス
部品用の加工組立複合ユニットおよびこれらに類似の加
工組立複合ユニットの各ユニットにより処理した被組立
ベース部品を計数する計数手段と、該計数手段からの入
力値と前記生産すべき製品数量とから前記各ユニットに
より処理すべき被組立ベース部品の数量を演算する手段
と、前記各ユニットに既に供給した原材料の量，各ユニ
ットによる既処理の被組立ベース部品の数量および続い
て処理すべき被組立ベース部品の数量とから補給すべき
原材料の量と時期とを演算し出力する手段とから構成し
たものである。

【００１８】そして、前記プラスチック部品用の加工組
立複合ユニットを、原料ペレットの融点温度を、成形部
品の加工組立に所定の時間を超える待ち時間が発生した
際、該待ち時間に応じて下降させて設定可能にする構成
にするとよく、また、成形部品の組立ラインおよび生産
すべき製品種類の変更に対応する前記各ユニットの制御
を、供給する原材料の種類および量，使用する金型の変
更，加工プロセス条件および成形部品のハンドリングに
必要な位置データを入力し、そのデータを前記各ユニッ
トに出力する制御装置により行うことが好ましい。

【００１９】

【作用】上記構成としたことにより、プラスチック部品
用の加工組立複合ユニットにおいては、ホッパ部に設け
たネジ送り機構をパルスモータにより駆動、制御して成
形品１個分の原料ペレットを生産ラインの流れに応じて
加熱シリンダに供給され、そのペレットを誘導加熱によ
り急速に溶融させる。この時、加熱シリンダの中心軸上
に立てられた加熱柱により溶融速度が速くなる。プラン
ジャを下降させて樹脂を射出する際、低圧でも十分な成
形ができるようにピエゾ素子により振動を加える。ま
た、成形時には組立ハンドは金型の一部として機能し、
組立時にはそのまま組付動作に移る。これにより、部品
のつかみ替えをなくしてハンドリングを簡略化するとと
もに連続化し、複雑形状部品にも対応可能になる。さら
に、ハンドリング途中でハンドと成形品の質量が計測さ
れ、成形した部品全数の良否判定が行われる。このよう
に、ジャストインタイムに部品を加工し、形状等をチェ
ックし組付けを行われるから、部品はバラバラになるこ
とがなく、ハンドリングが容易になる。

【００２０】また、プレス部品用の加工組立複合ユニッ
トにおいては、加圧状態すなわちラムのストロークエン
ドでプレス部品を挾持した状態でプレス部品把持手段が
プレス部品を把持する、言い替えれば、金型からプレス
品を直接取りだして組付けを行なう。プレス部は、複数
のトグル機構によりラムを駆動し加圧することによる。

【００２１】一方、加工組立複合ユニットによる生産シ
ステムの制御は、つぎのように行われる。

【００２２】（１）原材料の補給は、生産すべき数量と
処理した数量から、各ステーションに補給すべき原材料
の量と時期を演算し出力する。

【００２３】（２）加工不良品の排除は、プロセス条件
の制御，監視または部品の検査により、加工と組立を直
結した場合に不可欠な１００％良品の確保または不良部
品のエジェクトを行う。

【００２４】（３）組立ラインに特有な断続運転への対
応は、プラスチック部品向け加工組立複合ユニットで
は、一定時間以上の停止時には，樹脂温度の設定を変更
する。（４）被組立品と加工部品の位置決めは、被組立
品と加工部品を同一座標系化する。

【００２５】（５）機種変更への対応は、機種変更と同
期して原材料の補給，型交換，プロセス条件の変更を行
う。

【００２６】

【実施例】プラスチック部品向け加工組立複合ユニット
本発明の実施例を図３〜図１８より説明する。

【００２７】図３はプラスチック部品用の加工組立複合
ユニットの機構部の構成図である。本ユニットは、射出
成形部Ｍと組立部Ａ及び検査部Ｃより構成される。さら
に、射出成形部Ｍは材料供給部ｆと加熱部ｈと押出部ｐ
と金型ｄ及び型締部ｃより構成される。

【００２８】材料供給部ｆ……１個単位での成形を目指
した所から、ペレットの供給においても１個分の供給が
必要となる。ホッパ１は架台（図示せず）に固定された
振分部２の中央上部に固定され、振分部２の中にはパル
スモータ３で回転駆動する送りネジ４が支持されてい
る。振分部２の左右両端には、供給管５ａ，５ｂが加熱
シリンダ７の上方に位置するように取り付けられてい
る。ホッパ１内に蓄えられた原料ペレット６は、振分部
２内の送りネジ４の正転、逆転により左右に振り分けら
れて１個分が供給される。このとき、ホッパ１全体の重
量は、支点７９を回転中心としてロードセル８０により
計測され、原料ペレット６の供給量が検出される。そし
て、部品一個分のペレットが加熱シリンダ７に供給され
る。

【００２９】図１３は、原料ペレット６の定量供給方式
の操作フローを示すフローチャートである。プランジャ
１５の下降位置を検出して、次回の原料ペレット６の供
給量を決定する（７５）。その情報を基に材料供給用の
パルスモータ３の回転量を指令し、原料ペレット６を加
熱シリンダ７の中に送りこむ（７６）。次にホッパ１の
重量を検出し、材料供給前後のホッパ１と原料ペレット
６の重量の差が前に定めた値以上であれば次の動作を行
い（７７）、少なければ原料ペレット６の追加分をさら
に供給する（７８）。

【００３０】図１４はホッパ１より原料ペレット６が供
給される時のロードセル８０の出力信号の例である。
（ａ）が供給後、（ｂ）が供給前の信号例である。この
出力差から±２％精度で供給可能である。

【００３１】加熱部ｈ……原則として部品一個単位の成
形を可能にするため、加熱シリンダとしてスクリュー方
式ではなくプランジャ方式を採用し、タクトタイムの短
縮のため、加熱シリンダを２つとした。ペレットの溶融
のための加熱には、射出筒以外の高温度化を防止するた
め、誘導加熱方式を用いた。

【００３２】図３で、左右に水平移動可能に架台に取り
付けられた加熱ホルダ８に２つの加熱シリンダ７が固定
され、その加熱シリンダ７の周りに樹脂溶融のための誘
導加熱コイル９が巻かれている。加熱シリンダ７の中心
軸上に加熱時間の短縮を目的とする加熱柱１０が立てら
れ（機能に関しては後述）、先端には射出時以外では溶
融樹脂が漏れないように加熱ピン１１が上下にスライド
可能に取り付けられている。これは、加熱シリンダ７が
下降して金型ｄに接するときに一定の距離だけ上昇して
溶融した原料ペレット６を押出し可能にするものであ
る。加熱ホルダ８が水平移動することにより、位置を変
えて材料供給部ｆからの原料ペレット６の供給と、溶融
した樹脂の押出しを同時に行うことができる。

【００３３】図１５は加熱シリンダ７の加熱用誘導加熱
方式の説明図である。図１５（ａ）はその機械的な構造
を示してある。加熱ホルダ８に加熱シリンダ７が固定さ
れ、その加熱シリンダ７の周りに誘導加熱コイル９が巻
かれている。加熱シリンダ７の中心軸上に加熱柱１０が
立てられ、先端には加熱ピン１１が上下にスライド可能
に支持されている。この中に原料ペレット６が供給さ
れ、溶融させられる。

【００３４】図１５（ｂ）はこの誘導加熱方式の出力回
路図である。図のように加熱コイルＬとコンデンサＣで
共振回路を形成し、トランジスタＱをＯＮ−ＯＦＦさせ
て、高周波を発生させる方式である。すなわちトランジ
スタＱをＯＮにすると加熱コイル電流が正方向に立上
り、時間ｔ経過後にトランジスタＱをＯＦＦにすると、
加熱コイルＬに蓄えられた蓄積エネルギがコンデンサＣ
と共振して、逆向きに電流が流れる。電力のコントロー
ルはトランジスタＱがＯＮの時間ｔを変えることにより
行う(この場合ＯＮ，ＯＦＦの合計時間は同一とす
る。)。

【００３５】図１５（ｃ）は誘導加熱コイル９にそれぞ
れ３Ａ，５Ａの電流を流したときの設定温度へ推移の例
であるる。この場合、７分（電流５Ａ）で設定温度１８
０℃に到達させることができた。

【００３６】押出部ｐ……図３において、架台に取り付
けられた低騒音化を図るため採用したＡＣサーボモータ
１２で駆動するボールネジ１３によって上下するステー
ジ１４と、ステージ１４に固定されたプランジャ１５に
より構成される。ステージ１４には、プランジャ１５を
上下に加振することのできるピエゾ振動子１６が取り付
けてある。材料供給部ｆより供給された原料ペレット６
を加熱シリンダ７の中で一定時間加熱溶融させた後、金
型１７の上方に加熱ホルダ８を水平移動してプランジャ
１５を下降させることにより、樹脂は金型ｄ内に押し出
される。（図１８参照）金型ｄ……図３において、固定型１８と可動型１９及び
ロボットハンド２０で構成され、ロボットハンド２０は
組立部Ａの一部を兼用している。可動型１９は型締部ｃ
により左右方向に開閉する。

【００３７】図７は、金型ｄの構造を示す分解斜視図で
ある。図示しない架台に固定された固定型板５０にベア
リング５１，５２を介してガイドロッド５３，５４が水
平移動可能に支持されており、ガイドロッド５３，５４
の一端には可動型板５７、もう一端にはストッパ５５が
固定されている。固定型板５０にはコア５６、可動型板
５７にはコア５８が固定されている。コア５６，５８に
はそれぞれリターンピン５９，６０と突出しピン６１，
６２が軸方向にスライド可能に支持されている。リター
ンピン５９，６０と突出しピン６１，６２は突出板６
３，６４に固定され、圧縮バネ６５，６６及び６７，６
８を介して固定型板５０に固定された取付板６９と可動
型板５７に固定された型締板７０から突出力を受ける。
固定型板５０とそれに付いている部材で固定型１８を形
成し、可動型板５７とそれに付いている部材で可動型１
９を形成する。固定型板５０と可動型板５７の間には型
開き力を生じさせる圧縮バネ７１，７２が支持されてい
る。前記図３に示す金型ｄの中に組立ロボット２３でロ
ボットハンド２０のチャック４６，４７を挿入した後に
型締部ｃで型締板７０を押すことにより、可動型板５７
が閉じてチャック４６，４７とコア５６，５７と共に成
形品２６のためのキャビティを形成する。さらに、型締
板７０にかかる力を開放することにより圧縮バネ７１，
７２の力で可動型板５７が開放位置に移動する。金型の
加熱には、２本のカートリッジヒータ（図示せず）を用
い、温度の検出は熱電対（図示せず）による。

【００３８】型締部ｃ……図３において、架台及び可動
型１９に端部を支持されたダブルトグル機構２１と、ダ
ブルトグル機構２１の一点に接続されたラック２２、及
びラック２２を動かすトルクモータ２２´により構成さ
れる。機構の簡素化及び駆動源の小動力化をねらいとし
て、ダブルトッグル機構とした。型締め方向は水平方向
とした。ハンドリングにおいてチャッキングを水平方向
にしたことと対応させたものである。

【００３９】組立部Ａ……組立部Ａは、射出成形部Ｍで
成形した部品を、このユニットの前面に想定するコンベ
アライン上のワークに組付けるものである。金型からの
成形品の取り出し及び組付けは、前述の様に、組立部Ａ
のアームに固定されたロボットハンド２０が成形時には
金型ｄの一部を構成させることにより行う。従って、金
型内の成形品は、組立時の姿勢で配置することが原則で
ある。

【００４０】図３の組立部Ａにおいて、架台に固定され
たアーム２４を３軸駆動する組立ロボット２３の先端に
前述のロボットハンド２０が開閉自在に取り付けられて
いる。アーム２４の中には検査部Ｃであるところの質量
センサ２５が組み込まれ、ロボットハンド２０とその中
に把持された成形品２６の質量を計量して検査を行う。

【００４１】金型ｄからの成形品２６の取り出し及び組
付けは、成形品２６を含む金型の一部（以下、中間金型
と言う）を取外せる構造としておき、その中間金型を用
いておこなう、あるいは、その中間金型を組立部の一部
に固定しておく、言い換えれば組立部Ａのロボットハン
ド２０に、成形時に金型の一部を構成させることにより
行う。

【００４２】図９に、上記の金型の機能をも有するチャ
ックの基本思想をを示す。第９図（ａ）は水平（上下）
方向に金型を割って成形品を取り出す目的の中間金型７
３を可動金型５７’と固定金型５０’の間に設けたもの
で，単なる押込みで組付けが完了する構成の際に特に有
利である。第９図（ｂ）は、縦（左右）方向に金型を割
ったもので、開閉により成形品の着脱を行う際に有利で
あり、詳細は後述する。

【００４３】図１０は図９（ａ）の、また図１１は図９
（ｂ）の実施例の動作の説明図である。図１０におい
て、金型ｄの可動型板５７’が開いた直後にロボットハ
ンド２０が中間金型７３を把持する位置に移動する
（ａ）。（ｂ）に示すように、ハンドリング時には成形
品２６は中間金型７３が保持している。次に、コンベア
（図示せず）上を流れてきた組立対象ワーク７４に成形
品２６を挿入固定後（ｃ）、中間金型７３を持ち上げて
組付けを完了する（ｄ）。また、図１１において、チャ
ック４６，４７はロボットハンド２０の一部となってい
る（ａ）。可動型板５７が開いた後、成形品２６を搬送
して（ｂ），（ｃ）、コンベア上を流れて来るワーク７
４に組付け後、チャック４６，４７を開いて（ｄ）組付
け完了とする。

【００４４】図８はロボットハンド２０の構造を示す斜
視図であり、第９図（ｂ）を具体化したものである。ア
ーム２４にブラケット３８がとりつけられ、ブラケット
３８にはブラケット３９で支持されたハンド開閉用のモ
ータ４０とリニアガイド（図示せず）で平行移動可能に
支持されたプレート４１，４２とストッパ４８，４９が
取り付けられている。モータ４０にはピニオン４３が、
プレート４１，４２にはそれぞれラック４４，４５及び
チャック４６，４７が固定され、モータ４０の回転によ
りチャック４６，４７が開閉する。

【００４５】検査部Ｃ……成形の良否は質量の計測によ
り判別する。この質量の計測は、効率および精度上、部
品を把持したまま計測することが望ましい。従って、中
間金型７３及びロボットハンド２０の一部の質量を含め
て部品の質量を計測することが必要となる。そこで、成
形品の質量を１％の分解能で計測するとすれば、５×１
０⁶の計測分解能が必要となり、このため電磁力平衡式
質量計測方式を採用している。

【００４６】図１６は検査部Ｃの構成を示す断面図であ
る。架台に固定された組立ロボット２３で駆動し、揺動
可能に支点８２で支持され、かつ先端にロボットハンド
２０を有するアーム２４の質量を作用点８１により質量
センサ２５で受ける。質量センサ２５は架台に取り付け
られたベース８２に弾性支点８３，８４を介して中間材
８５，８６を取り付けてあり、その中間材８５，８６に
は弾性支点８７，８８を介して可動枠８９が固定されて
いる。ベース８２と弾性支点８３，８４，８７，８８と
中間材８５，８６及び可動枠８９は平行リンクを形成す
る。可動枠８９には作用点８１を有するロッド９０と変
位センサ９１とコイル支持プレート９２が固定されてい
る。コイル支持プレート９２の一端にはコイル９３が取
り付けられ、わずかな隙間でベース８２に固定された磁
石プレート９４の上に取り付けられた磁石９５，９６，
９７の間に入る位置にある。アーム２４の質量が作用点
８１にかかると可動枠８９が下がり、変位センサ９１が
可動枠８９の移動分に応じた電圧信号をだす。その信号
をアンプ９８で増幅、変換してコイル９３がアーム２４
の質量と同等の反力を出すように電圧をかける。そのと
きのコイル９３に流れる電流Ｉが検出のために出力され
る。制御回路としては、この電流Ｉを０点調整（９９）
で定めた原点すなわち無荷重状態の出力値との差分をア
ンプ１００で増幅の後、ＡＤ変換（１０１）して制御装
置１０２に取り込んでアーム２４とロボットハンド２０
の把持する成形品２６の質量を計測する。

【００４７】射出成形部Ｍにおける加熱柱……図１７
（ａ）は、加熱柱１０が無い場合の有限要素法による原
料ペレット６の温度変化のシミュレーション図である。
縦軸に温度、横軸に時間をとり、●が原料ペレット６が
固体の状態、○が液体の状態であり、ａ，ｂ，ｃ，ｄの
四点(ａ点は加熱シリンダ７の中心軸上の点、以後ｂ、
ｃ、ｄ点と加熱シリンダ７の内面側に近い)の温度の推
移である。外周から温度が上昇し融点に達すると、融解
熱吸収のため温度上昇が停止し、相変化が終わると温度
上昇が始まり、これがｄ→ｃ→ｂ→ａの順で進んでい
る。すなわち、中央の点が溶融するのが最も遅く、それ
までに多くの時間を要している。そこで中央に図３の様
な柱を設けて中心の材料の溶融を不要とすると共に、こ
の柱からも加熱する方法が考えられる。図１７（ｂ）が
このような加熱柱１０を付加した状態であり、ａ点から
ｃ点の順に加熱柱１０の外壁側から加熱シリンダ７の内
壁側に至るポイントである。これによれば、加熱柱１０
の無い場合、加熱シリンダ７の中心まで原料ペレット６
が溶融するには２２０秒かかるのに対し、加熱柱１０を
付加した（ｂ）では４０秒と大幅に短縮される。

【００４８】射出成形部Ｍにおける振動の付加……溶融
した高分子に振動を付加すると振動により流路の壁近く
に発生する渦により成形時の流動性が増加し、必要な圧
力が低くなって所要エネルギが少なくなるとの報告があ
る（Ｎ．Ｂassow：Ｔheoretische Ｇrundlagen des Ｆo
rmfullvorgangs beim Ｓpritzgiessen unter Ａnwendun
g niederfrequenter Ｓchwingungen grosser Ａmplitud
e：Ｐlaste Ｋautschuk, vol.２９ no.９ pp５２４〜５
２６（１９８２））。設備の剛性の低減ひいては設備の
小形化を可能にするものと考えて、射出時に振動を付加
することにした。

【００４９】図１８は、振動付加機構の断面図である。
ボールネジ（図示せず）によって上下に可動のステージ
１４に固定されたプランジャ１５の中に、そのプランジ
ャ１５と中心軸を共有する振動子１０５が上下にスライ
ド可能に支持され、振動子１０５は積層形ピエゾ素子１
０３と圧縮バネ１０４によって上下に振動する。このプ
ランジャ１５の真下に、架台に上下可動に固定された加
熱ホルダ８に加熱シリンダ７が加熱キャップ１０６とネ
ジ止めされて固定されている。加熱キャップ１０６には
加熱ピン１１が上下に可動に支持されており、プランジ
ャ１５が下降して加熱ホルダ８を押し下げることによ
り、加熱ピン１１が金型ｄに押し上げられて、溶融した
原料ペレット６が金型ｄの中に射出される。また、プラ
ンジャ１５を上昇させて加熱ホルダ８が金型から離れる
と、バネ受け１０８と接している圧縮バネ１０９の復元
力により加熱ピンが押し下げられ、溶融した原料ペレッ
ト６の流出が止まる。なお、金型ｄはロボットハンド２
０のチャック４６，４７と固定型１８、可動型１９によ
り構成される。積層形ピエゾ素子１０３はプランジャ１
５を下降させるときに電圧を印加して、上昇させるとき
に切る。実験の結果、１００Hzないし５００Hzの振動が
効果的である。

【００５０】制御部……図４は本実施例の制御部の構成
図である。キーボード１７とＣＲＴ７５とＦＤＤ７６を
外部接続され、１６ビットＣＰＵ２８を有するパソコン
２７内にメモリボード２９、パルスモータコントロール
ボード３０、Ａ／Ｄ変換ボード３１及びＩ／Ｏボード３
２を組込んで、射出成形部Ｍと検査部Ｃとに接続し、操
作状態をディスプレイ３３に表示する。パソコン２７は
組立ロボット２３を制御するロボットコントローラ３４
とも通信可能となっている。ロボットコントローラ３４
は１６ビットＣＰＵ３５にメモリ３６とＩ／Ｏ３７が接
続されている。

【００５１】本実施例における成形部品の例として、ポ
リアセタール樹脂を使用した場合の例を図５に示す。図
６は本ユニットで成形した成形品の寸法のバラツキの例
を示したもので，横軸にショット番号、縦軸に寸法をと
って表示した。

【００５２】つぎに、プレス部品向け加工組立複合ユニ
ットの一実施例について図１９から図２５に示す。図１
９は材料（フープ材）をプレス型に供給してプレス加工
後、加工済部品を型から取り出して、組付けを行なう加
工組立複合ユニットの斜視図を示す。

【００５３】架台５０１上にプレス本体部が固定されて
いる。プレス本体部は、ベースプレート５０２に側板５
６０と側板５６１が固着され、側板５６０，５６１の他
端には、プレート５２３が固着されている。プレート５
２３の前面にはレール５２０が固定され、レール５２０
上にはラムプレート５４６が習動自在に固着されてい
る。図２０に上記ユニットの断面図を示す。図２０にお
いて、プレート５２３に回転自在に保持されている軸５
２４の一端に歯車５４９が固定されている。ベースプレ
ート５０２に固定されている減速機の出力軸５５１に固
着されている歯車５５０は、歯車５４９と噛み合ってい
る。減速機５３６の入力軸５５４には、歯車５５２，５
５３が固定されている。側板５６０に固定されているブ
ラケット５２８には軸５５５が回転自在に保持されてい
る。軸５５５には、クラッチ５５６及び、クラッチ５５
９が回転自在に保持されている。クラッチ５５６には歯
車５５７が、クラッチ５５９には歯車５５８が回転自在
に保持されている。歯車５５８は歯車５５２と、歯車５
５７は、アイドラギヤ５４８を介して歯車５５３と噛み
合っている。また、軸５５５の他端にはプーリ５２９が
固定され、モータ５３１の出力軸に固定されているプー
リ５３５とベルト５３０で連結されている。

【００５４】モータ５３１はベースプレート５０２に固
定されている台５３４に固定されている。一方、軸５２
４の他端にはレバー５２１が固定されており、レバー５
２１の他端にはピン５２６を介してレバー５２５が回転
自在に固定されている。レバー５２５の他端はラムプレ
ート５４６に固定されたピン５２７に回転自在に固着さ
れている。ベースプレート５０２上にダイセットのプレ
ート５４５が固定されており、ラムプレート５４６の下
面にはダイセットの上プレート５０６が固定されてい
る。プレート５４５には下型５０３が、上プレート５０
６には上型５０５がガイドポスト５０４を案内にして各
々固定されている。

【００５５】次に、フープ材を送る機構について説明す
る。図１９において、ベースプレート５０２に固定され
たプレート５４０にブラケット５３９ａ，５３９ｂが固
定されている。ブラケット５３９ｂにはパルスモータ５
１９が固定されておりパルスモータ軸にはプーリ５１８
が固定されている。ブラケット５３９ａにはプーリ５４
１が回転自在に固定されている。プレート５４０に固定
されたレール５４２にはブロック５３７が習動自在に固
着されており、ブロック５３７にエアーチャック５４３
が固定されている。また、プーリ５１８とプーリ５４１
はベルト５３８で連結されている。ベルト５３８はブロ
ック５３７の一部に固定されている。

【００５６】このような構成におけるプレス本体部の動
作について以下説明する。モータ５３１の回転はプーリ
５３５，５２９、ベルト５３０を介して軸５５５に伝達
される。クラッチ５５９が電気的に励磁されると、歯車
５５８が回転し減速機５３６を介して軸５２４が回転す
る。これによりレバー５２１，５２５を介してラムプレ
ート５４６が下降する。下型５０３の所定の位置にフー
プ材５００をセット後ラムプレート５４６を所定量下降
させるとフープ材は所定の形状に加工される。フープ材
の送りは、パルスモータ５１９により行う。フープ材５
００をチャック爪５４４で把持した状態でパルスモータ
５１９を所定量回転させると、プーリ５１８を介してベ
ルト５３８が移動し、ベルト５３８に連結されているブ
ロック５３７を介してエアーチャック５４３が移動す
る。これによりフープ材５００を所定量型内に送りこ
む。ラムプレート５４６の上昇は、クラッチ５５９の励
磁をｏｆｆとしクラッチ５５６を電気的に励磁させると
歯車５５７が回転する。図２１において、歯車５５７の
回転はアイドラギャ５４８を介して歯車５５３に伝達さ
れる。ラムプレート５４６の下降時は歯車５５８から歯
車５５２により減速機入力軸５５４が回転するが、これ
を仮に時計方向の回転とするとクラッチ５５６の励磁状
態では前記のアイドラギャ５４８を介して減速機の入力
軸５５４が回転するため、回転方向が反時計方向とな
る。これにより、ラムプレート５４６は上昇する。すな
わち、ラムプレート５４６の上昇、下降動作の切り替え
は、２個のクラッチ５５９，５５６を電気的に交互にＯ
Ｎ，ＯＦＦさせて行う。

【００５７】次に、加工された部品の型内からの取り出
しと組付けについて説明する。図１９において、架台５
０１に固定された支柱５１５にＸ軸５１７が固定されて
いる。Ｘ軸５１７にはＺ軸５１４が習動自在に保持され
ている。Ｚ軸５１４にはプレート５１３が上下動自在に
固着されている。Ｘ軸５１７、Ｚ軸５１４は各々パルス
モータにより移動するいわゆる２軸直交型のロボットで
ある。Ｚ軸上のプレート５１３にブラケット５１２が固
定され、ブラケット５１２に回転アクチュエータ５１６
が固着されている。回転アクチュエータ５１６の回転軸
にＬプレート５２２が回転自在に固着され、Ｌプレート
５２２には、吸着板５０７が固定されている。

【００５８】つぎに金型内での部品加工の最終工程を図
２２に示す。フープ材５００を型内にて所定形状に加工
したワーク５０８は型内の最終工程にて上型５０５の下
降によりフープ材連結部５００ａからポンチ５６７によ
り切断される。この時ワーク５０８はストリッパプレー
ト５６５により押えられている。この状態で前記直交型
ロボットにより吸着板５０７がワーク５０８を吸着する
位置へ移動する（図２３）。次に上型５０５が上昇する
（図２４）。この時ストリッパプレート５６５も上型５
０５と共に上昇する。次に、吸着板５０７がワーク５０
８を吸着して下型５０３からワーク５０８が離れる程度
上昇する。ワーク５０８の吸着は、真空ポンプ（図示せ
ず）などに接続された吸着孔５０７ａにより真空吸着す
る（図２５）。その後、Ｘ軸５１７によりワーク５０８
をコンベア５１１上の治具５０９の上部まで移動し、組
付ける相手部品であるフレーム５１０の所定位置へワー
ク５０８を組付ける。組付動作は、例えば、本部品の場
合、上部から相手部品（フレーム５１０）のピン等へワ
ーク５０８の穴を嵌合させ、その状態で真空吸着をＯＦ
Ｆとし、吸着板５０７が上部へ移動することにより行な
われる。以上、説明した如く、本ユニツトはフープ材５
００を金型内へ送りこみプレスの上下動作により所定形
状に加工後、加工部品をロボツトにより型内から直接取
出して組付位置までハンドリングし相手部品へ組付ける
ことが可能である。

【００５９】つぎに、加工組立複合ユニットによる生産
ラインの制御方法について説明する。図２６はプラスチ
ック部品用の加工組立複合ユニット、プレス部品用の加
工組立複合ユニットおよびこれに類似の加工組立複合ユ
ニットより構成される生産ラインの例の外観図である。
図２７は加工組立複合ユニットＵ１，Ｕ２，…Ｕｎより
構成される生産ラインの制御系を示す図で、これらの各
ユニットＵ１，Ｕ２，…Ｕｎおよび被組立ベース部品６
０１を搬送させるいわゆるフリーフローコンベア６０
０，投入部６０３，排出部６０４，生産ライン制御装置
６０２より構成される。被組立ベース部品６０１は、投
入部６０３よりフリーフローコンベア６００上を非同期
的に移動するプラテン（図示せず）に移載され、ユニッ
トＵ１，Ｕ２，…Ｕｎに対応する位置決め位置ｕ１，ｕ
２，…ｕｎで位置決めして組付けされ、排出部６０４に
移載される。

【００６０】フリーフローコンベアによる生産ラインを
示す図２７においては、被組立ベース部品６０１がｕ
１，ｕ２，…ｕｎの位置にきたとき各加工組立複合ユニ
ットは加工組立動作を開始し、各ユニットは断続運転へ
の対応が必要である。熱的プロセスを伴うプラスチック
部品用のユニットでは、一定時間（例えば、３０分程
度）以上の停止時には、溶融させる樹脂の温度を、融点
を若干（５〜１５℃）超える値に設定変更することによ
りこれに対応する。

【００６１】ここで、生産ラインの各ユニットへのペレ
ット、フープ材等の原材料の供給はつぎのように行われ
る。はじめに、生産ライン制御装置６０２に指示し、記
憶された生産すべき数量に対応して各ユニットで収納し
うる限度内の原材料の供給が演算され出力される。生産
ラインの稼働時には、各ユニットで処理した数量と生産
すべき数量から今後当該ユニットで処理すべき数量を演
算するとともに、補給すべき原材料の量および時期を演
算し出力する。なお、プラスチック部品用の加工組立複
合ユニットにおいては、今後処理すべき数量に対応する
ペレット量が、１台の加熱シリンダのペレット収容量よ
り少ない場合は、処理すべき必要量のみ加熱シリンダへ
供給するよう指令する。

【００６２】加工組立複合ユニットにより構成される生
産ラインにおいては、オフラインで加工部品の検査が行
われていないから、各ユニットにおける加工段階で１０
０％良品を確保するか、または検査により確実に不良部
品を排除する必要がある。本発明においていは良品確保
のために、加工プロセス条件の制御、すなわちプラスチ
ック部品用の加工組立複合ユニットにおいては射出速
度，射出圧力，温度等の制御、プレス部品用の加工組立
複合ユニットにおいては加工工程ごとの加工力制御をそ
れぞれのユニット内の制御装置で行っており、また、良
品確保の検査のために、上記加工プロセス条件のモニタ
リングによる異常の検出，部品の質量計測を行う。

【００６３】被組立ベース部品６０１への加工部品の組
立に当り、相互の位置関係の明確化が動作の教示のため
に必要である。これに対しては、成形または打ち抜き金
型からの加工部品の直接取り出し、あるいは金型とロボ
ットハンドとの兼用により加工後の位置を保持するとと
もに、被組立ベース部品６０１を加工組立複合ユニット
の一定位置に位置決めすること、すなわち被組立ベース
部品６０１と金型から取り出された加工成形部品とを同
一座標系化することにより相対位置関係を明確化し、動
作教示を容易にしている。

【００６４】生産すべき製品の機種変更への対応は次の
ように行う。予め、製品機種ごとに各加工組立複合ユニ
ットが加工組立する部品の金型，原材料，加工プロセス
条件，部品のハンドリングに必要な位置データ等を生産
ライン制御装置６０２に入力しておき、機種変更の際
に、原材料および型の交換を行うべき旨の表示を出力す
る。そして、加工プロセス条件および部品のハンドリン
グに必要な位置データを各加工組立複合ユニットの制御
部に対して出力する。

【００６５】このように、加工と組立を複合化させたユ
ニットにより構成される生産ラインにおいては、各加工
組立複合ユニットへの必要な時期に必要な量の原材料が
供給され、加工不良品が排除されて良品のみが組立さ
れ、組立ラインに特有な断続運転の際にも溶融プラスチ
ックの分解を起こさず、加工および組立の際の部品のハ
ンドリングの動作の教示が容易になり、機種変更の際に
は原材料の供給，型交換，加工プロセス条件および部品
のハンドリングに必要な位置データの変更等も容易に可
能になる。

【００６６】なお、この加工組立複合ユニットの思想
は，プラスチック部品及びプレス部品向けに留まるもの
でなく，他の部品に適用できることは云うまでもない。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、生産する
製品に対応してその部品の加工と組立とを連結し複合化
した複数の加工組立複合ユニットを使用することによ
り、部品供給及び組立装置が簡素化され、部品の単なる
移動の無駄を排して自動倉庫や無人搬送車等を不要にす
ることができる効果を奏する。そして本効果に付随し
て、（ａ）部品調達に伴う管理業務及び仕掛りの削減（ｂ）柔軟部品、不整形部品等に対する自動組立可能範
囲の拡大（ｃ）多品種中小量生産の自動化の促進等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本思想を説明する図である。

【図２】本発明の対象製品の部品の構成例を説明する図
である。

【図３】本発明のプラスチック部品用の加工組立複合ユ
ニットの概略構成図である。

【図４】本発明の一実施例の制御部の構成説明図であ
る。

【図５】本発明の成形対象部品例を示す図である。

【図６】成形品寸法のバラツキの例を示す図である。

【図７】金型ｄの構造例を示す分解斜視図である。

【図８】ロボットハンドの構造例を示す斜視図である。

【図９】中間金型の基本思想の説明図である。

【図１０】横割金型による成形時の組立動作の説明図で
ある。

【図１１】縦割金型による成形時の組立動作の説明図で
ある。

【図１２】ペレットの供給機構例を示す図である。

【図１３】ペレットの定量供給説明用のフローチャート
である。

【図１４】ペレット質量計測時の出力信号の例を示す図
である。

【図１５】加熱シリンダの誘導加熱方式の説明図であ
る。

【図１６】検査部の構成例を示す断面図である。

【図１７】加熱柱のない場合と付加した場合の温度変化
のシミュレーション図である。

【図１８】振動付加機構の説明用断面図である。

【図１９】本発明のプレス部品用の加工組立複合ユニッ
トの説明用斜視図である。

【図２０】図１９のプレスユニット部の断面図である。

【図２１】図２０のＡ−Ａ断面図である。

【図２２】金型内におけるワーク加工の最終工程説明図
である。

【図２３】ワークの吸着動作の説明図（その１）であ
る。

【図２４】ワークの吸着動作の説明図（その２）であ
る。

【図２５】ワークの吸着動作の説明図（その３）であ
る。

【図２６】本発明の生産システムの外観の一例を示す図
である。

【図２７】本発明の生産システムの制御系の説明図であ
る。

【符号の説明】

１…ホッパ、４…送りネジ、６…原料ペレット、７…加
熱シリンダ、９…誘導加熱コイル、１０…加熱柱、１３
…ボールねじ、１５…プランジャ、１６…ピエゾ振動
子、１８…固定型（金型）、１９…可動型（金型）、２
０…ロボットハンド、２１…ダブルトグル機構、２３…
組立ロボット、２５…質量センサー、２６…成形部品、
４６，４７…チャック、５０．５０´…固定型板、５
７，５７´…可動型板、７３…中間金型、７４…組立対
象ワーク、５００…フープ材、５０１…架台、５０２…
ベースプレート、５０３…下型、５０４…ガイドポス
ト、５０５…上型、５０６…上プレート、５０７…吸着
板、５０８…ワーク、５０９…治具、５１１…コンベ
ア、５１４…Ｚ軸、５１７…Ｘ軸、５１９…パルスモー
タ、５２３…プレート、５３１…モータ、５３６…減速
機、５４３…エアーチャック、５４６…ラムプレート、
５５２，５５３…ギヤ、５５６，５５９…クラッチ、５
６５…ストリッパプレート、５６７…ポンチ、６００…
フリーフローコンベア、６０１…被組立ベース部品、６
０２…生産ライン制御装置、６０３…投入部、６０４…
排出部、Ｕ１，Ｕ２，〜Ｕｎ…加工組立複合ユニット、
Ｍ…射出成形部、Ａ…組立部、Ｃ…検査部、ｆ…材料供
給部、ｈ…加熱部、ｐ…押出し部、ｄ…金型、ｃ…型締
部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者榎本祐治神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者新家達弥神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者大原貞雄神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者橋爪伸神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者柴崎靖夫茨城県勝田市大字稲田1410番地株式会社日立製作所東海工場内 (72)発明者松永建久東京都千代田区丸の内一丁目５番１号株式会社日立製作所内 (72)発明者矢野健茨城県勝田市大字稲田1410番地株式会社日立製作所東海工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】成形部品の原材料を該部品１個単位で供
給する材料供給手段と、供給された原材料を予め設定さ
れた加工プロセス条件に基づいて所定の形状・寸法に加
工成形する射出成形手段と、成形された部品を前記射出
成形手段より把持手段を介して取りだし、該把持手段の
ハンドリングにより前記射出成形手段の生産ラインと同
一座標レベルで、かつ該ラインに連続する組立てライン
上の組付け位置にて相手部品に組付ける組立手段と、前
記加工プロセス条件をモニタリングし成形された部品の
検査を行う検査手段とからなる加工組立複合ユニットを
備えたことを特徴とする成形部品の生産システム。
【請求項２】射出成形される部品１個単位で供給され
る原料ペレットを加熱溶融し、該溶融したペレットを金
型に射出し型締め機構を介して所定の形状・寸法に加工
成形する射出成形手段と、成形された部品を把持手段を
介して前記金型より取りだし、該把持手段のハンドリン
グにより前記射出成形手段の生産ラインと同一座標レベ
ルで、かつ該ラインに連続する組立てライン上の組付け
位置にて相手部品に組付ける組立手段と、前記射出成形
のプロセス条件をモニタリングし成形部品の検査を行う
検査手段とからなるプラスチック部品用の加工組立複合
ユニットを備えたことを特徴とする成形部品の生産シス
テム。
【請求項３】前記射出成形手段が、原料ペレットを貯
蔵したホッパから成形部品１個単位の原料ペレットを計
測して排出する定量供給可能な材料供給部と、該材料供
給部より供給された原料ペレットを加熱溶融する１また
は２以上のプランジャ形の加熱シリンダを有する加熱部
と、該加熱シリンダ内の溶融したペレットを射出可能な
前記加熱シリンダ内を上下動するプランジャを上下に加
振させる加振機構を有する押出し部と、固定型，開閉移
動可能な可動型および両者が閉じた際両者間に介在して
成形部品用のキャビティを形成する成形部品把持手段兼
用のロボットハンドとからなる金型と、該金型の可動型
を開閉移動して型締めする型締め部とからなる請求項２
記載の成形部品の生産システム。
【請求項４】前記材料供給部が、原料ペレットを貯蔵
したホッパの質量を材料供給前後に計測し、その差から
成形部品１個単位の原料ペレットの過不足を検出する計
測手段と、送りねじからなる原料ペレットの送り手段と
を備えてなる請求項３記載の成形部品の生産システム。
【請求項５】前記加熱部が、加熱シリンダを支持する
加熱ホルダーと、加熱シリンダの外周に巻かれた誘導加
熱コイルと、加熱シリンダと同軸に該加熱シリンダと同
一または類似の材質からなる棒状の加熱柱と、加熱シリ
ンダの下端部に上下方向にスライド可能に設けられ溶融
したペレットを射出時を除き加熱シリンダ内に封止する
加熱ピンとからなる請求項３記載の成形部品の生産シス
テム。
【請求項６】前記押出し部が、回動するボールねじに
より上下移動するステージと、該ステージに固着された
プランジャを上下に加振させるピエゾ振動子からなる加
振機構とを備えてなる請求項３記載の成形部品の生産シ
ステム。
【請求項７】前記型締め部が、架台および前記金型の
可動型にピンを介して連結されたダブルトグル機構と、
前記金型を該ダブルトグル機構を介して水平方向に型締
めするダブルトグル機構の駆動部とを備えてなる請求項
３記載の成形部品の生産システム。
【請求項８】前記組立手段が、アームの先端部に前記
金型を構成するロボットハンドを固着した３軸駆動の組
立用ロボットと、ロボットハンドを平行に開閉させる駆
動機構とを備えてなる請求項２記載の成形部品の生産シ
ステム。
【請求項９】前記検査手段が、前記組立手段の組立用
ロボットのアームと成形部品を把持したロボットハンド
との合計質量および前記ロボットアームと成形部品を把
持していないロボットハンドとの合計質量をそれぞれ計
測可能な質量計測部を備えてなる請求項２記載の成形部
品の生産システム。
【請求項１０】加工成形される部品１個単位でフープ
材を供給する手段と、複数のトグル機構によりラムプレ
ートを駆動し加圧する手段と、加圧状態でプレス部品を
挾持するとともにプレス部品把持手段がプレス部品を把
持しうる切欠きを有する金型と、金型からプレス部品を
とりだして組付けを行なうプレス部品を把持し移動させ
る手段とからなることを特徴とするプレス部品用の加工
組立複合ユニットを備えたことを特徴とする成形部品の
生産システム。
【請求項１１】生産すべき製品数量を入力し記憶させ
る手段と、前記プラスチック部品用の加工組立複合ユニ
ット，プレス部品用の加工組立複合ユニットおよびこれ
らに類似の加工組立複合ユニットの各ユニットにより処
理した被組立ベース部品を計数する計数手段と、該計数
手段からの入力値と前記生産すべき製品数量とから前記
各ユニットにより処理すべき被組立ベース部品の数量を
演算する手段と、前記各ユニットに既に供給した原材料
の量，各ユニットによる既処理の被組立ベース部品の数
量および続いて処理すべき被組立ベース部品の数量とか
ら補給すべき原材料の量と時期とを演算し出力する手段
とから構成したことを特徴とする成形部品の生産システ
ムの制御方法。
【請求項１２】前記プラスチック部品用の加工組立複
合ユニットが、原料ペレットの融点温度を、成形部品の
加工組立に所定の時間を超える待ち時間が発生した際、
該待ち時間に応じて下降させて設定可能にした請求項１
１記載の成形部品の生産システムの制御方法。
【請求項１３】成形部品の組立ラインおよび生産すべ
き製品種類の変更に対応する前記各ユニットの制御を、
供給する原材料の種類および量，使用する金型の変更，
加工プロセス条件および成形部品のハンドリングに必要
な位置データを入力し、そのデータを前記各ユニットに
出力する制御装置により行う請求項１１記載の成形部品
の生産システムの制御方法。