JPH11947A - シート材料の供給方法並びに供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 台車に積まれたシート材料を取り出し、成形
金型に精度良く位置決め供給するシート材料の供給方法
並びに供給装置を提供することを課題とする。 【解決手段】 台車２５からシート材料Ｓを搬送テーブ
ル１１上に載せ、搬送テーブル１１内の位置決め機構、
すなわちシート材料Ｓを吸着盤１９により、真空吸引力
で保持し、シリンダ１７を駆動させて、ＸＹ方向を規制
するガイドピン２１に突き当て、搬送テーブル１１上で
シート材料Ｓの精度の良い位置決めを行ない、その後、
搬送テーブル１１上に吸着盤１９によりシート材料Ｓを
保持した状態で成形金型２７，２８内に供給し、金型２
７にシート材料Ｓのセットを行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、台車上に積み重
ねられたシート材料を成形型内に精度良く供給できるシ
ート材料の供給方法並びに供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、自動車用内装部品の代表的なも
のに、自動車用ドアトリムがある。図１２に示すよう
に、ドアトリム１は、所要の曲面形状に成形された樹脂
芯材２の表面に装飾性、並びに感触性に優れた表皮材３
を一体貼着して構成されており、量産性を考慮して、最
近では、モールドプレス成形工法を使用し、金型内に表
皮材を予めセットしておき、溶融樹脂をキャビティ内に
充填して、樹脂芯材２を所要形状に成形するとともに、
表皮材３を一体化している。

【０００３】従来では、表皮材３等のシート材料を金型
内にセットするシート材料の供給方法並びに供給装置と
して、図１３に示す方法、並びに装置が用いられてい
る。すなわち、台車４上に積み重ねられたシート材料Ｓ
を真空チャック５により取り出し、搬送テーブル６上に
セットし、搬送テーブル６を搬送機構７により成形金型
８（上型８ａ，下型８ｂ）内に投入し、搬送機構７に設
けた上下動作用シリンダ７ａにより搬送テーブル６を上
昇させて、シート材料Ｓを上型８ａのセットピン８ｃに
突き刺して、シート材料Ｓをプレス上型８ａにセット
し、その後、搬送テーブル６を下降させて、搬送機構７
により金型８内から回避させている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来で
は、台車４上に積み重ねられたシート材料Ｓを成形金型
８内に供給するには、搬送機構７により駆動される搬送
テーブル６を使用していたが、このときの問題点とし
て、成形金型８内にシート材料Ｓを供給する際、位置ズ
レが生じやすく、位置ズレを見越して、シート材料Ｓの
外形寸法を大きめに設定したものを使用する必要があ
り、そのために、成形後、端材が多く生じ、材料ロスを
招くとともに、歩止まりの悪化を招くという欠点が指摘
されている。

【０００５】上記位置ズレが生じる原因としては以下の
ものが考えられる。 ．台車４を設定する際の位置ズレ ．台車４上にシート材料Ｓを積載する時の位置ズレ ．真空チャック５によりシート材料Ｓを吸着して搬送
テーブル６上へセットする際の位置ズレ ．搬送テーブル６を搬送機構７の駆動により成形型８
内に搬送する際のシート材料Ｓの位置ズレ

【０００６】本発明は、乃至の位置ズレを解消する
ことにより、台車上に積み重ねられたシート材料を成形
型内に精度良く供給することにより、材料ロスが少な
く、歩止まりを飛躍的に向上させるとともに、成形不良
をなくしたシート材料の供給方法並びに供給装置を提供
することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るシート材料の供給方法は、台車上のシ
ート材料を取り出して、搬送テーブル上にセットし、搬
送テーブル内の位置決め機構により、シート材料を所定
位置に位置決めした後、搬送機構の駆動により、搬送テ
ーブルを成形金型内に投入することを特徴とする。

【０００８】ここで、搬送テーブル上にセットされたシ
ート材料を適正位置に位置決めする方法としては、例え
ば、シート材料を吸着盤により保持して、この吸着盤を
シリンダによりＸ方向，Ｙ方向に駆動してシート材料を
移動させ、Ｘ方向及びＹ方向のガイドピンにシート材料
がそれぞれ突き当たることにより、Ｘ，Ｙ方向の位置決
めを行ない、シート材料がガイドピンに突き当たった後
は、吸着盤はシート材料の下面をスライドして、最大ス
トロークまで空振りを行なう。

【０００９】そして、この時、シート材料が搬送テーブ
ル上を小さい負荷で移動できるように、エアブローによ
りシート材料を上方に浮上させた状態で行なうのが好ま
しい。尚、台車上に積み重ねられたシート材料を搬送テ
ーブル上に移送する手段としては、真空チャックやニー
ドルチャック等が用いられる。

【００１０】更に、搬送テーブル上で位置決めが完了し
たシート材料は、搬送テーブルを支持する搬送機構の動
作により、搬送テーブルが成形金型内に投入され、搬送
機構に設けられたシリンダにより搬送テーブルが上昇
し、成形型の上型にシート材料をセットするが、このと
き、搬送テーブル上で位置決めされたシート材料は、成
形金型にセットされるまで、搬送テーブルに保持される
ことが好ましいため、搬送テーブルの吸着盤により、位
置決めされたシート材料は搬送テーブルに吸着保持さ
れ、成形金型にシート材料のセットが完了した後、搬送
テーブルとシート材料との保持状態を解除すれば良い。

【００１１】次いで、本発明に係るシート材料の供給装
置は、台車からシート材料を取り出してセットし、内部
の位置決め機構により所定位置に位置決めする搬送テー
ブルと、この搬送テーブルを成形金型内に投入する搬送
機構と、シート材料を金型面にセットするために、搬送
テーブルを上下動作させるシリンダとから構成されてい
ることを特徴とする。

【００１２】そして、搬送テーブルに内蔵される位置決
め機構は、シート材料を保持する吸着盤と、この吸着盤
を動作させるシリンダと、ＸＹ方向のストッパー機能を
持つガイドピンとから構成されており、上記シリンダ
は、単一のシリンダでＸ方向並びにＹ方向の駆動を行な
うように、斜め方向に設定するのが好ましい。

【００１３】また、搬送テーブル上でシート材料をスラ
イド操作させる際、テーブル表面とシート材料との間の
摺動摩擦力を低減するために、テーブルにエアブロー機
構を設け、エアブローにより、シート材料を上方に浮上
させた状態で位置決めを行なうのが良い。更に、ガイド
ピンは、搬送テーブルを成形金型内に投入し、上型にシ
ート材料をセットする際、金型と干渉することがないよ
うに、スプリングによりガイドピンが上方にバネ付勢さ
れ、シート材料の金型へのセット時には、金型に押圧さ
れ、テーブル内に没入するように進退可能に構成するの
が良い。

【００１４】以上の構成から明らかなように、台車上の
シート材料を取り出し、搬送テーブル上にセットし、位
置決め機構により、搬送テーブルの適正位置にシート材
料を位置決めした後、搬送テーブルを成形金型内に投入
すれば、台車の位置ズレ、台車上にシート材料を積み重
ねる際の位置ズレ、搬送テーブル上にシート材料をセッ
トする際の位置ズレを解消することができる。

【００１５】更に、搬送テーブル上の適正位置にシート
材料を位置決めした後、搬送テーブルの吸着盤により、
シート材料を保持した状態で成形金型内に搬送テーブル
を投入し、シート材料を成形金型内にセットすれば、搬
送テーブルを成形金型内に搬送する際のシート材料の位
置ズレを解消できる。また、搬送テーブル上の適正位置
にシート材料を位置決めする際、搬送テーブルの複数箇
所に設けたエア吹出し口からエアを吹き出し、シート材
料を上方に浮上させて位置決めを行なえば、テーブル表
面とシート材料との間の摺動摩擦力を低減でき、駆動シ
リンダにかかる負荷が少なくて済む。

【００１６】このように、台車位置、あるいは台車上に
積み重ねるシート材料のセット位置が多少ばらついて
も、搬送テーブル上の適正箇所に位置決めできるため、
成形金型内にシート材料を精度良く供給できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るシート材料の
供給方法並びに供給装置の実施形態について、添付図面
を参照しながら詳細に説明する。図１乃至図６は本発明
に係るシート材料の供給装置を示すもので、図１は供給
装置の平面図、図２は同供給装置の断面図、図３乃至図
６は供給装置における搬送テーブルのシート材料の位置
決め方法を示す説明図、図７乃至図１１は本発明に係る
シート材料の供給方法を示す説明図である。

【００１８】図１，図２において、シート材料の供給装
置１０は、シート材料がセットされ、位置決めされる搬
送テーブル１１と、この搬送テーブル１１を待機位置か
ら成形金型の間で搬送するための搬送機構１２と、成形
金型内でシート材料を成形金型にセットするために搬送
テーブル１１を所定ストローク上下動作させるシリンダ
１３とから構成されている。

【００１９】そして、本発明に係る供給装置１０の特徴
は、シート材料をセットする搬送テーブル１１の構造に
特徴がある。すなわち、搬送テーブル１１は、ハニカム
樹脂ボード等からなるベースプレート１４の上面に、発
泡スチロール等の適宜厚みのプレート状をなしたパッド
１５を取り付けてテーブル本体を構成するとともに、シ
ート材料を正確に位置決めできる位置決め機構を内蔵し
ている。

【００２０】更に、詳細に説明すると、上記パッド１５
の所定箇所に肉抜き部１６が形成され、このスペース内
にシリンダ１７がブラケット１８を介してベースプレー
ト１４に固定されており、このシリンダ１７のピストン
ロッド１７ａ先端に吸着盤１９が取り付けられており、
この吸着盤１９に真空圧を作用させるバキューム管２０
が配管されている。

【００２１】更に、シート材料は、図１中Ｘ方向及びＹ
方向での位置決めがなされることが必要であり、そのた
めにシリンダ１７がＸ方向，Ｙ方向の基準軸に対して４
５゜の角度で傾斜した状態で取り付けられているととも
に、Ｘ方向の位置決めを行なうガイドピン２１ａ、Ｙ方
向の位置決めを行なうガイドピン２１ｂがそれぞれ２箇
所、合計４箇所に設けられており、このガイドピン２１
ａ，２１ｂは、シート材料を金型にセットする際、金型
との干渉を避けるために、パッド１５に孔を明けてスプ
リング２２を内装し、このスプリング２２によりガイド
ピン２１が常時上方にバネ付勢され、ガイドピン２１を
上方から押圧すれば、パッド１５内に没入する進退可能
な構成となっている。上記シート材料を搬送テーブル１
１の表面で位置決めする際、搬送テーブル１１とシート
材料との間の摺動摩擦力を低減するために、複数箇所に
エア吹出し口２３が設けられており、このエア吹出し口
２３はエア供給配管２４と連通している。

【００２２】本発明に係るシート材料の供給装置１０は
以上のように構成されており、次に、図３乃至図６に基
づいて、シート材料Ｓの位置決め方法について説明す
る。まず、図３に示すように、図示しない台車からシー
ト材料Ｓを真空チャックにより搬出し、搬送テーブル１
１上にセットする。このとき、シート材料Ｓは正確位置
にセットする必要がなく、ラフな位置にセットされて良
く、シート材料Ｓのセット状態では、シリンダ１７は収
縮状態にある。

【００２３】そして、図４に示すように、シート材料Ｓ
のセット後、エア供給配管２４からエアが供給され、エ
ア吹出し口２３から上方に向けて０．２ｋｇ／ｃｍ² 程
度のエア圧（シート材料ＳがＰＥＰ付シートの場合）が
かかり、シート材料Ｓが上方に浮上するとともに、バキ
ューム管２０を通じて真空吸引し、吸着盤１９がシート
材料Ｓの裏面を保持し、シリンダ１７が伸長動作を開始
する。

【００２４】次に、図５に示すように、シート材料Ｓが
Ｘ方向を規制するガイドピン２１ａと、Ｙ方向を規制す
るガイドピン２１ｂの双方に突き当たってシート材料Ｓ
の位置決めが完了する。このとき、シリンダ１７のスト
ローク量はａである。更に、図６に示すように、シート
材料Ｓの位置決めが完了した後でもシリンダ１７は最大
ストロークｂまで伸長するが、このとき、吸着盤１９
は、シート材料Ｓの裏面をスライド動作することにな
り、シリンダ１７が最大ストロークｂまで伸長したこと
を検知して、エア供給配管２４からのエアの供給が停止
される。以上が搬送テーブル１１におけるシート材料Ｓ
の位置決め工程である。

【００２５】次に、図７乃至図１１は、本発明における
シート材料の供給方法の各工程を示すもので、まず、図
７はシート材料Ｓの搬送テーブル１１へのセット工程で
あり、台車２５上に積み重ねられたシート材料Ｓを真空
チャック装置２６により保持して、待機位置にあるシー
ト供給装置１０の搬送テーブル１１上にセットする。そ
して、搬送テーブル１１上に載置されたシート材料Ｓ
は、図３乃至図６に示す上述した位置決め工程により、
図８に示すように、適正位置に位置決めされ、吸着盤１
９により保持されている。

【００２６】次に、位置決め工程が完了すれば、搬送機
構１２が駆動して、図９に示すように、型開き状態にあ
るモールドプレス成形用上下型２７，２８内に投入さ
れ、その後、図１０に示すように、シリンダ１３が駆動
して、搬送テーブル１１が所定ストローク上昇して、搬
送テーブル１１上の適正位置に位置決めされているシー
ト材料Ｓがモールドプレス成形用上型２７のセットピン
２９に突き刺さり、シート材料Ｓの上型２７へのセット
が完了するが、このとき、吸着盤１９への真空作用が解
除され、シート材料Ｓはプレス上型２７に精度良く、か
つ確実にセットされる。その後、シリンダ１３が動作し
て、搬送テーブル１１が下降動作し、図１１に示すよう
に、搬送機構１２により、供給装置１０は成形用金型２
７，２８内から待機位置まで回避する。

【００２７】従って、本発明方法では、供給装置１０の
搬送テーブル１１上に台車２５からシート材料Ｓをセッ
トした後、搬送テーブル１１上で正確な位置決めが行な
われるため、従来の台車設定位置のズレ、台車上にシー
ト材料Ｓを積載する際の位置ズレ、搬送テーブル上にシ
ート材料をセットする際の位置ズレを吸収でき、従来の
ように、位置ズレ分を見越してやや大きめにシート材料
Ｓをトリムカットする必要がなく、歩止まりが向上する
とともに、端材も少なくて済み、材料ロスを最少限度に
押さえることができる。

【００２８】また、本発明では、搬送テーブル１１の適
正位置に位置決めされたシート材料Ｓを搬送テーブル１
１に吸着盤１９等の保持手段により保持した状態で成形
金型２７，２８内に供給するため、従来、成形金型への
供給装置の搬送動作が原因のシート材料の位置ズレをな
くすことができ、よりシビアな位置出しが可能となる。
尚、モールドプレス成形用上型２７のセットピン２９に
シート材料Ｓを突き刺す際、搬送テーブル１１に設けた
ガイドピン２１ａ，２１ｂは、スプリング２２のバネ圧
に抗して下方向に没入するため、上型２７と干渉するこ
とがない。

【００２９】このように、本発明方法によれば、シート
材料Ｓを台車２５から供給装置１０を介して成形金型２
７，２８内に精度良く供給することができ、上述したよ
うに歩止まりの向上、材料ロスの低減を図ることができ
るとともに、成形不良を皆無とし、生産性を大幅に高め
ることができるという種々の利点がある。

【００３０】尚、シート材料Ｓの供給側である成形金型
は、本実施形態ではモールドプレス成形用上下型２７，
２８を使用し、シート材料Ｓの保持手段としてセットピ
ン２９を使用したが、これに限定されることなく、保持
手段として真空吸引力で金型面に保持しても良く、ま
た、コールドプレス成形工法以外の成形工法に適用して
も良い。

【００３１】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明は、以下に記
載する格別の作用効果を有する。

【００３２】（１）請求項１，４，５記載の発明によれ
ば、搬送テーブルに内蔵された位置決め機構により、搬
送テーブル上に載置されたシート材料は、適正位置に位
置決めされた後、成形型に供給されるため、台車位置の
ズレ、台車上のシート材料のズレ、搬送テーブル上にセ
ットするシート材料のズレ等を解消でき、ズレを見込ん
でシート材料を大きめにトリムカットすることがないた
め、歩止まりが向上し、かつ材料ロスを大幅に低減する
ことができるとともに、不良品の発生を極力抑えること
ができるという効果を有する。

【００３３】（２）請求項２記載の発明によれば、搬送
テーブル上でシート材料の位置決めを行なう際、エアブ
ローを作用させて搬送テーブル上にシート材料を浮上さ
せた状態で位置決め行なうため、シート材料の寸法や重
量等の制約を受けることなく、シート材料の位置決めを
円滑に行なうことができるという効果を有する。

【００３４】（３）請求項３記載の発明によれば、搬送
テーブル上で位置決めを完了したシート材料を搬送テー
ブルに吸着盤等の保持手段を介して保持した状態で成形
金型に供給するというものであるから、供給装置の搬送
動作時、シート材料に位置ズレが生じるという従来の不
具合がなく、より精度の良いシート材料の成形金型への
供給をより高精度で行なうことができるという効果を有
する。

【００３５】（４）請求項６記載の発明によれば、単一
のシリンダを斜め方向に配置して、シリンダの伸長動作
でＸ方向，Ｙ方向の位置決め行なうため、効率の良いシ
ート材料の位置決めを実現できるという効果を有する。

【００３６】（５）請求項７記載の発明によれば、シー
ト材料を搬送テーブル上を位置決めする際、搬送テーブ
ルに設けた複数箇所のエア吹出し口から所定圧のエアを
吹き掛け、シート材料をテーブル上に浮上した状態で位
置決めを行なうため、シート材料とテーブル間の摺動摩
擦力を影響を受けることなく、かつシリンダの負荷も少
なくて済むという効果を有する。

【００３７】（６）請求項８記載の発明によれば、シー
ト材料の位置決め基準としてのガイドピンがスプリング
により常時上方に向けバネ付勢され、シート材料を金型
にセットする際には、テーブル内に埋没するため、金型
との干渉がなく、また、セットピンはシート材料を突き
刺した後、パッドにも一部食い込むが、発泡ポリスチロ
ール等の弾性体で構成しているため、セットピンが破損
したりすることがなく、金型へのシート材料の受け渡し
を円滑に行なえ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供給装置を示す平面
図。

【図２】図１に示すシート材料の供給装置の構成を示す
断面図。

【図３】図１に示す供給装置における搬送テーブルの位
置決め工程を示すもので、シート材料のセット状態を示
す平面図。

【図４】搬送テーブルの位置決め工程におけるシリンダ
の動作初期状態を示す平面図。

【図５】搬送テーブルの位置決め工程における位置決め
完了時の状態を示す平面図。

【図６】搬送テーブルの位置決め工程におけるシリンダ
の最大ストローク伸張時の状態を示す平面図。

【図７】本発明方法における供給装置へのシート材料の
供給工程を示す説明図。

【図８】本発明方法における搬送テーブルでのシート材
料の位置決め工程を示す説明図。

【図９】本発明方法における供給装置の成形金型への搬
送工程を示す説明図。

【図１０】本発明方法におけるシート材料の金型へのセ
ット工程を示す説明図。

【図１１】本発明方法における供給装置の成形金型から
の待機位置への回避工程を示す説明図。

【図１２】従来の自動車用ドアトリムの構成を示す断面
図。

【図１３】従来のシート材料の供給方法の説明図。

【符号の説明】

１０ 供給装置 １１ 搬送テーブル １２ 搬送機構 １３ シリンダ １４ ベースプレート １５ パッド １７ シリンダ １９ 吸着盤 ２０ バキューム管 ２１ ガイドピン ２２ スプリング ２３ エア吹出し口 ２４ エア供給配管 ２５ 台車 ２６ 真空チャック ２７，２８ 成形金型 ２９ セットピン Ｓ シート材料

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 台車（２５）上のシート材料（Ｓ）を取
   り出して、搬送テーブル（１１）上にセットし、搬送テ
   ーブル（１１）内の位置決め機構により、シート材料
   （Ｓ）を所定位置に位置決めした後、搬送機構（１２）
   の駆動により、搬送テーブル（１１）を成形金型（２
   ７，２８）内に投入することを特徴とするシート材料の
   供給方法。
2. 【請求項２】 前記搬送テーブル（１１）上で、シート
   材料（Ｓ）をエアブロー作用により、テーブル（１１）
   表面から浮上させて位置決めを行なうことを特徴とする
   請求項１記載のシート材料の供給方法。
3. 【請求項３】 シート材料（Ｓ）を搬送テーブル（１
   １）上の所定位置に位置決めした後、シート材料（Ｓ）
   を搬送テーブル（１１）の表面に吸着保持した状態で成
   形金型（２７，２８）内に投入し、金型（２７）の型面
   にシート材料（Ｓ）のセットが完了すれば、搬送テーブ
   ル（１１）に対するシート材料（Ｓ）の保持が解除され
   ることを特徴とする請求項１，２記載のシート材料の供
   給方法。
4. 【請求項４】 台車（２５）からシート材料（Ｓ）を取
   り出して、成形型（２７，２８）内に供給するシート材
   料の供給装置において、 前記供給装置は、台車（２５）からシート材料（Ｓ）を
   取り出してセットし、内部の位置決め機構により所定位
   置に位置決めする搬送テーブル（１１）と、この搬送テ
   ーブル（１１）を成形金型（２７，２８）内に投入する
   搬送機構（１２）と、シート材料（Ｓ）を金型（２７）
   面にセットするために、搬送テーブル（１１）を上下動
   作させるシリンダ（１３）とから構成されていることを
   特徴とするシート材料の供給装置。
5. 【請求項５】 前記搬送テーブル（１１）の位置決め機
   構は、シート材料（Ｓ）を吸着保持して、ＸＹ方向に移
   動させるシリンダ（１７）、及びシリンダ（１７）に設
   けた吸着盤（１９）と、シート材料（Ｓ）の移動を規制
   し、所定位置で停止させるガイドピン（２１）とから構
   成されていることを特徴とする請求項４記載のシート材
   料の供給装置。
6. 【請求項６】 前記搬送テーブル（１１）の位置決めに
   使用されるシリンダ（１７）は、単一のシリンダでＸＹ
   方向の駆動が可能なように斜め状に設定されていること
   を特徴とする請求項５記載のシート材料の供給装置。
7. 【請求項７】 前記搬送テーブル（１１）は、シート材
   料（Ｓ）を浮上させた状態で位置決めを行なうために、
   複数のエア吹出し口（２３）が設けられていることを特
   徴とする請求項４乃至６記載のシート材料の供給装置。
8. 【請求項８】 前記搬送テーブル（１１）の表面側は弾
   性を備えたパッド（１５）が位置しており、ガイドピン
   （２１）は、スプリング（２２）により上方にバネ付勢
   され、シート材料（Ｓ）の成形型（２７）へのセット
   時、ガイドピン（２１）が搬送テーブル（１１）内に後
   退することを特徴とする請求項４乃至７記載のシート材
   料の供給装置。