特許 7168857 構造体の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-01

(45)【発行日】2022-11-10

(54)【発明の名称】構造体の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 51/26 20060101AFI20221102BHJP

   B29C 51/12 20060101ALI20221102BHJP

   B29C 48/92 20190101ALI20221102BHJP

【ＦＩ】

B29C51/26

B29C51/12

B29C48/92

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2019056990

(22)【出願日】2019-03-25

(65)【公開番号】P2019171865

(43)【公開日】2019-10-10

【審査請求日】2022-01-07

(31)【優先権主張番号】P 2018063812

(32)【優先日】2018-03-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000104674

【氏名又は名称】キョーラク株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001139

【氏名又は名称】ＳＫ弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100130328

【弁理士】

【氏名又は名称】奥野 彰彦

(74)【代理人】

【識別番号】100130672

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 寛之

(72)【発明者】

【氏名】丹治 忠敏

(72)【発明者】

【氏名】原澤 友紀

【審査官】北澤 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－０８３８５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２６８１２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－３０９２４５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ５１／００－５１／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シート形成工程を備える、構造体の製造方法であって、
賦形工程と、貼付工程と、第１検出工程とを備え、
前記シート形成工程では、溶融樹脂を押出機構で押し出して樹脂シートを形成し、
前記賦形工程では、前記樹脂シートを金型の内面に沿って賦形し、
前記貼付工程では、賦形された前記樹脂シートに貼付部材を貼り付け、
前記第１検出工程では、前記樹脂シートに貼り付けられた前記貼付部材の位置ずれの有無を第１センサで検出し、
前記第１検出工程では、前記第１センサは、前記貼付部材の周面の位置ずれの有無を検出する、製造方法。

【請求項2】

シート形成工程を備える、構造体の製造方法であって、
賦形工程と、貼付工程と、第１検出工程とを備え、
前記シート形成工程では、溶融樹脂を押出機構で押し出して樹脂シートを形成し、
前記賦形工程では、前記樹脂シートを金型の内面に沿って賦形し、
前記貼付工程では、賦形された前記樹脂シートに貼付部材を貼り付け、
前記第１検出工程では、前記樹脂シートに貼り付けられた前記貼付部材の位置ずれの有無を第１センサで検出し、
前記第１検出工程では、前記第１センサは、前記貼付部材の上端面及び下端面のうちの少なくとも一方の面の位置ずれの有無を検出する、製造方法。

【請求項3】

シート形成工程を備える、構造体の製造方法であって、
賦形工程と、貼付工程と、第１検出工程とを備え、
前記シート形成工程では、溶融樹脂を押出機構で押し出して樹脂シートを形成し、
前記賦形工程では、前記樹脂シートを金型の内面に沿って賦形し、
前記貼付工程では、賦形された前記樹脂シートに貼付部材を貼り付け、
前記貼付部材は、鋼材を有し、
前記第１検出工程では、前記樹脂シートに貼り付けられた前記貼付部材の位置ずれの有無を第１センサで検出する、製造方法。

【請求項4】

前記第１検出工程では、前記第１センサは、前記貼付部材の周面の位置ずれの有無を検出する、請求項２又は請求項３に記載の製造方法。

【請求項5】

前記第１検出工程では、前記第１センサは、前記貼付部材の上端面及び下端面のうちの少なくとも一方の面の位置ずれの有無を検出する、請求項１又は請求項３に記載の製造方法。

【請求項6】

前記第１センサは、レーザー型の変位センサであり、
前記第１センサは、前記貼付部材の上端面の斜め上方、又は、前記貼付部材の下端面の斜め下方に設けられている、請求項１～請求項５の何れか１つに記載の製造方法。

【請求項7】

前記金型は、第１金型及び第２金型を有し、
前記賦形工程では、前記樹脂シートを前記第１金型の内面に沿って賦形し、
前記貼付工程では、前記貼付部材を前記第１金型の内面に沿って賦形された前記樹脂シートに貼り付け、
前記第１検出工程では、前記第１センサと前記第１金型との相対距離を一定としている、請求項１～請求項６の何れか１つに記載の製造方法。

【請求項8】

前記第１検出工程では、前記第１センサによって前記貼付部材の位置ずれが有ると検出された場合に、前記金型を開閉する開閉機構を停止させる、請求項１～請求項７の何れか１つに記載の製造方法。

【請求項9】

前記貼付部材は、鋼材を有する、請求項１又は請求項２に記載の製造方法。

【請求項10】

送出工程と、第２検出工程とを更に備え、
前記送出工程では、前記シート形成工程で形成した前記樹脂シートをローラーの入口側から出口側へ送り出し、
前記第２検出工程では、前記ローラーへの前記樹脂シートの巻き付きの有無を第２センサで検出する、請求項１～請求項９の何れか１つに記載の製造方法。

【請求項11】

第１高さ位置を、前記ローラーが設けられている高さ位置とし、
第２高さ位置を、前記ローラーから、前記ローラーの周長に相当する長さだけ下側に位置する高さ位置としたとき、
前記第２センサは、前記樹脂シートのうち前記第１高さ位置と前記第２高さ位置との間の部分の巻き付きの有無を検出する、請求項１０に記載の製造方法。

【請求項12】

前記第２センサは、前記樹脂シートのうち前記ローラーの高さ位置における部分の巻き付きの有無を検出する、請求項１０に記載の製造方法。

【請求項13】

前記第２センサは、前記樹脂シートの短手方向における前記樹脂シートの中央部よりも、前記短手方向における前記樹脂シートの端部寄りの部分の巻き付きの有無を検出する、請求項１１又は請求項１２に記載の製造方法。

【請求項14】

前記第２センサは、レーザー型の変位センサである、請求項１０～請求項１３の何れか１つに記載の製造方法。

【請求項15】

前記第２センサは、光電型センサである、請求項１０～請求項１３の何れか１つに記載の製造方法。

【請求項16】

前記第２検出工程では、前記第２センサによって、前記樹脂シートが前記ローラーへ巻き付いていることが検出された場合に、前記押出機構を停止させる、請求項１０～請求項１５の何れか１つに記載の製造方法。

【請求項17】

前記第２検出工程では、前記第２センサによって、前記樹脂シートが前記ローラーへ巻き付いていることが検出されてから所定時間経過した場合に、前記押出機構を停止させる、請求項１０～請求項１６の何れか１つに記載の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、構造体の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

構造体の製造方法には、金型に取り付けられた樹脂シートにコア材を貼り付けた状態で金型の型閉めを行い、樹脂シートとコア材とを一体化させる方法が各種提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の製造方法において、コア材は、吸着式のマニュピレータによって、金型に取り付けられた樹脂シートに貼り付けられる。また、特許文献１の製造方法の製造装置は、溶融樹脂を押し出して樹脂シートを製造する押出機構と、金型の上側に配置されているローラーとを備えている。このローラーは、樹脂シートを押出機構側から金型側へ送り出す機能を有する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許２０１６－０８３８５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１において、樹脂シートに貼り付けられたコア材は、金型が閉まる前に位置ずれする場合がある。コア材が位置ずれした状態で金型が閉まると、金型が破損してしまう場合がある。
また、静電気の作用等により、樹脂シートがローラーを通過する際にローラーに巻き付いてしまう場合がある。樹脂シートがローラーに巻き付いてしまうと、樹脂シートがローラーで固化してしまい、ローラーが適切に機能しなくなる場合がある。
これらの場合のような不具合を回避する手段には、製造装置に作業者を配置して製造装置の不具合の発生を監視する手段が考えられる。しかし、この手段は作業者を製造現場に配置する分、構造体の製造コストを上昇させてしまう。また、作業者を製造現場に配置しても、作業者の負担が大きくなれば、その分作業者が不具合の発生を見落とす可能性が高くなる。

【0005】

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、樹脂シートを用いて構造体を製造するときにおける製造コストの上昇及び樹脂シートを用いて構造体を製造するときにおける作業者の負担を抑制することができる製造方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明によれば、シート形成工程を備える、構造体の製造方法であって、前記シート形成工程では、溶融樹脂を押出機構で押し出して樹脂シートを形成し、次の構成（ａ）及び構成（ｂ）のうちの少なくとも一方を備えている、製造方法。構成（ａ）：賦形工程と、貼付工程と、第１検出工程とを備え、前記賦形工程では、前記樹脂シートを金型の内面に沿って賦形し、前記貼付工程では、賦形された前記樹脂シートに貼付部材を貼り付け、前記第１検出工程では、前記樹脂シートに貼り付けられた前記貼付部材の位置ずれの有無を第１センサで検出する。構成（ｂ）：送出工程と、第２検出工程とを備え、前記送出工程では、前記樹脂シートをローラーの入口側から出口側へ送り出し、前記第２検出工程では、前記ローラーへの前記樹脂シートの巻き付きの有無を第２センサで検出する方法が提供される。

【0007】

本発明に係る一体成形体の製造方法によれば、樹脂シートに貼り付けられた貼付部材の位置ずれの有無を第１センサで検出する第１検出工程と、ローラーへの樹脂シートの巻き付きの有無を第２センサで検出する第２検出工程とのうちの少なくとも一方の構成を有するので、樹脂シートを用いて構造体を製造するときにおける製造コストの上昇を抑制することができる、という効果を奏する。

【0008】

以下、本発明の種々の実施形態を例示する。以下に示す実施形態は互いに組み合わせ可能である。
好ましくは、構成（ａ）を備えている。
好ましくは、前記第１検出工程では、前記第１センサは、前記貼付部材の周面の位置ずれの有無を検出する。
好ましくは、前記第１検出工程では、前記第１センサは、前記貼付部材の上端面及び下端面のうちの少なくとも一方の面の位置ずれの有無を検出する。
好ましくは、前記第１センサは、レーザー型の変位センサであり、前記第１センサは、前記貼付部材の上端面の斜め上方、又は、前記貼付部材の下端面の斜め下方に設けられている。
好ましくは、前記金型は、第１金型及び第２金型を有し、前記賦形工程では、前記樹脂シートを前記第１金型の内面に沿って賦形し、前記貼付工程では、前記貼付部材を前記第１金型の内面に沿って賦形された前記樹脂シートに貼り付け、前記第１検出工程では、前記第１センサと前記第１金型との相対距離を一定としている。
好ましくは、前記第１検出工程では、前記第１センサによって前記貼付部材の位置ずれが有ると検出された場合に、前記金型を開閉する開閉機構を停止させる。
好ましくは、前記貼付部材は、鋼材を有する。
好ましくは、構成（ｂ）を備える。
好ましくは、第１高さ位置を、前記ローラーが設けられている高さ位置とし、第２高さ位置を、前記ローラーから、前記ローラーの周長に相当する長さだけ下側に位置する高さ位置としたとき、前記第２センサは、前記樹脂シートのうち前記第１高さ位置と前記第２高さ位置との間の部分の巻き付きの有無を検出する。
好ましくは、前記第２センサは、前記樹脂シートのうち前記ローラーの高さ位置における部分の巻き付きの有無を検出する。
好ましくは、前記第２センサは、前記樹脂シートの短手方向における前記樹脂シートの中央部よりも、前記短手方向における前記樹脂シートの端部寄りの部分の巻き付きの有無を検出する。
好ましくは、前記第２センサは、レーザー型の変位センサである。
好ましくは、前記第２センサは、光電型センサである。
好ましくは、前記第２検出工程では、前記第２センサによって、前記樹脂シートが前記ローラーへ巻き付いていることが検出された場合に、前記押出機構を停止させる。
好ましくは、前記第２検出工程では、前記第２センサによって、前記樹脂シートが前記ローラーへ巻き付いていることが検出されてから所定時間経過した場合に、前記押出機構を停止させる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態に係る製造方法の概要説明図である。

【図2】樹脂シートＰ１がローラー３ａ側から第１金型５ａ側へ垂下する様子を示している。

【図3】センサ４ａの配置の説明図である。

【図4】図４Ａは貼付部材Ｃｍの斜視図であり、図４Ｂは貼付部材Ｃｍの側面図である。

【図5】第１金型５ａの斜視図である。

【図6】第１金型５ａの背面図である。

【図7】第１金型５ａの側面図である。

【図8】制御部７の機能ブロック図である。

【図9】送出工程が完了した状態を示す断面図である。

【図10】賦形工程が完了した状態を示す断面図である。

【図11】貼付工程が完了した状態を示す断面図である。

【図12】型閉め工程が完了した状態を示す断面図である。

【図13】貼付部材Ｃｍが重力方向に平行移動した様子を模式的に示している。

【図14】貼付部材Ｃｍが回転した様子を模式的に示している。

【図15】図１５Ａは鋼材Ｓｍを含む貼付部材Ｃｍの分解斜視図であり、図１５Ｂは鋼材Ｓｍを含む貼付部材Ｃｍを樹脂シートＰ１に貼り付けた状態を示す断面図である。

【図16】変形例に係る製造方法のセンサ４ａの監視位置の説明図である。

【図17】変形例に係る製造方法のセンサ４ａの配置の説明図である。

【図18】樹脂シートＰ１がローラー３ａに巻き付きながらもローラー３ａから垂下する様子を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。また、各特徴事項について独立して発明が成立する。

【0011】

＜実施形態の構成＞
図１は、実施形態に係る製造方法の概要説明図である。図２は、樹脂シートＰ１がローラー３ａ側から第１金型５ａ側へ垂下する様子を示している。図３は、センサ４ａの配置の説明図である。図４Ａは貼付部材Ｃｍの斜視図であり、図４Ｂは貼付部材Ｃｍの側面図である。図５は、第１金型５ａの斜視図である。図６は、第１金型５ａの背面図である。図７は、第１金型５ａの側面図である。なお、図２は図１に示す矢印ａ１を視点としている図であり、図３は図１に示す矢印ａ２を視点としている図である。また、図２及び図３では説明の便宜上、移動機構３ｂの図示を省略している。図１～図７を参照して、実施形態の構成を説明する。

【0012】

成形装置１００は、一体成形体である構造体を製造する装置である。具体的には、成形装置１００は、樹脂シートＰ１、Ｐ２と、樹脂シートＰ１に貼り付けられる貼付部材Ｃｍとを一体成形する装置である。図１に示すように、成形装置１００は、溶融樹脂を押し出す押出機構１と、押出機構１の下側に設けられている金型５と、金型５を開閉する開閉機構６（図８参照）とを備えている。成形装置１００は２機の押出機構１を備えている。また、成形装置１００は、押出機構１から押し出された樹脂シートＰ１、Ｐ２を金型５へ送り出すローラー３ａと、ローラー３ａを移動させる移動機構３ｂとを備えている。図１において開閉機構６は図示を省略している。更に、成形装置１００は、センサ４ａと、センサ４ｂと、制御部７とを備えている。センサ４ａは、ローラー３ａへの樹脂シートＰ１、Ｐ２の巻き付きの有無を検出する。センサ４ｂは、樹脂シートＰ１、Ｐ２に貼り付けられた貼付部材Ｃｍの位置ずれの有無を検出する。制御部７は、センサ４ａの信号及びセンサ４ｂの信号に基づいて押出機構１等を制御する。センサ４ｂは第１センサに対応し、センサ４ａは第２センサに対応している。

【0013】

図１に示すように、押出機構１は、樹脂ペレットの投入部であるホッパ１６と、ホッパ１６に繋がっているシリンダ１５と、シリンダ１５内に設けられた図示省略のスクリューと、スクリューに連結されたモータ１７と、シリンダ１５に繋がっているアキュムレータ１３とを有する。また、押出機構１は、アキュムレータ１３に繋がっているＴダイ１１と、樹脂シートＰ１、Ｐ２の吐出口が形成されたノズル１２と、アキュムレータ１３内の樹脂をＴダイ１１へ押し出すプランジャ１４とを備えている。

【0014】

図１に示すように、金型５は、第１金型５ａと第２金型５ｂを有する。第２金型５ｂは第１金型５ａに向かい合っている。第１金型５ａは、ローラー３ａから垂下する樹脂シートＰ１が賦形されるキャビティ５ｄと、凸状のピンチオフ５ｐとを有する。図５～図７に示すように、第１金型５ａは、基台４ｃと、基台４ｃに固定されている配線部４ｄとを有する。基台４ｃには第１金型５ａの横側面に固定されている。基台４ｃは配線部４ｄを第１金型５ａに固定する機能を有する。配線部４ｄは基台４ｃに固定されている。また、配線部４ｄの上端部にはセンサ４ｂが固定されている。配線部４ｄの上端部は、第１金型５ａよりも上側に設けられ、且つ、第１金型５ａの端面Ｓｒよりも第２金型５ｂ寄りに設けられている。配線部４ｄには、センサ４ｂの電力線及びセンサ４ｂの信号線が設けられている。配線部４ｄは、垂れ下がることがないように適度な剛性を有する。

【0015】

ローラー３ａは、樹脂シートＰ１、Ｐ２をローラー３ａの入口側から出口側へ送り出す機能を有する。ローラー３ａはノズル１２の下側であって金型５の上側に設けられている。成形装置１００は４つのローラー３ａを備えている。具体的には、樹脂シートＰ１を製造する押出機構１が１対のローラー３ａを有し、樹脂シートＰ２を製造する押出機構１が一対のローラー３ａを有する。移動機構３ｂはローラー３ａを移動させる機能を有する。移動機構３ｂがローラー３ａを移動させることで、ローラー３ａと樹脂シートＰ１、Ｐ２との適度な接触が確保される。

【0016】

センサ４ａは、レーザー型の変位センサである。センサ４ａはレーザー光を照射する図示省略の発光部と、発光部の光を受光する図示省略の受光部を有する。センサ４ａは、監視対象物（樹脂シートＰ１、Ｐ２）のローラー３ａへの巻き付きの有無を検出するセンサである。監視対象物が捲れ上がって監視対象物がローラー３ａに巻き付くと、センサ４ａの受光部で受光する光の位置等が変化する。センサ４ａの受光部で受光する光の位置等が変化することで、センサ４ａの受光部から制御部７へ伝達される信号が変化する。制御部７は、この信号の変化に基づいて、監視対象物の位置ずれの有無を判定する。図１～図３に示すように、センサ４ａは、樹脂シートＰ１、Ｐ２のうちローラー３ａを通過し、金型５を垂下する部分を監視している。つまり、センサ４ａのレーザー光は、樹脂シートＰ１、Ｐ２のうちローラー３ａを通過し、金型５を垂下する部分に照射されている。具体的に、センサ４ａのレーザー光の照射位置を説明する。まず、水平方向に係る照射位置を説明する。図３に示すように、センサ４ａのレーザー光は、樹脂シートＰ１、Ｐ２の短手方向における端部寄りに照射されている。次に、上下方向に係る照射位置を説明する。図２に示すように、第１高さ位置ｈ１を、ローラー３ａが設けられている高さ位置とする。また、第２高さ位置ｈ２を、ローラー３ａから、ローラー３ａの周長に相当する長さだけ下側に位置する高さ位置とする。このとき、センサ４ａは、樹脂シートＰ１、Ｐ２のうち第１高さ位置ｈ１と第２高さ位置ｈ２との間の部分に照射されている。図２に示す部分Ｒｇは、上述の水平方向に係る照射位置及び上述の上下方向に係る照射位置を満たす範囲を模式的に示している。

【0017】

センサ４ｂも、センサ４ａと同様に、レーザー型の変位センサである。つまり、センサ４ｂはレーザー光を照射する図示省略の発光部と、発光部の光を受光する図示省略の受光部を有する。センサ４ｂは、監視対象物（貼付部材Ｃｍ）の位置ずれを検出するセンサである。センサ４ｂは、監視対象物の位置ずれの有無を検出するセンサである。監視対象物が位置ずれすると、センサ４ｂの受光部で受光する光の位置等が変化する。センサ４ｂの受光部で受光する光の位置等が変化することで、センサ４ｂの受光部から制御部７へ伝達される信号が変化する。制御部７は、この信号の変化に基づいて、監視対象物の位置ずれの有無を判定する。図４Ａ～図７に示すように、センサ４ｂは貼付部材Ｃｍの上端面Ｃｕを監視している。つまり、センサ４ｂのレーザー光は、貼付部材Ｃｍの上端面Ｃｕに照射されている。また、センサ４ｂは上端面Ｃｕの斜め上方に設けられている。センサ４ｂは配線部４ｄ及び基台４ｃを介して第１金型５ａに固定されている。このため、金型５が開閉することで第１金型５ａが移動すると、センサ４ｂは第１金型５ａとともに移動する。つまり、センサ４ａと第１金型５ａとの相対距離は一定である。なお、実施形態ではセンサ４ｂが１つ設けられた態様となっているが、その態様の限定されるものではない。貼付部材Ｃｍの上端面Ｃｕを監視するセンサ４ｂに加えて、貼付部材Ｃｍの下端面Ｃｌを監視するセンサ４ｂを備えた態様であってもよい。また、貼付部材Ｃｍの上端面Ｃｕを監視するセンサ４ｂの代わりに、貼付部材Ｃｍの下端面Ｃｌを監視するセンサ４ｂを備えた態様であってもよい。

【0018】

図８は、制御部７の機能ブロック図である。制御部７は、各種のデータを記憶する記憶部７ａと、センサ４ａの信号及びセンサ４ｂの信号に基づいて各種の演算をする演算部７ｂと、押出機構１、移動機構３ｂ及び開閉機構６等を制御する動作制御部７ｃとを有する。

【0019】

演算部７ｂはセンサ４ａの信号に基づいて樹脂シートＰ１、Ｐ２のローラー３ａへの巻き付きの有無を判定する。センサ４ａによって樹脂シートＰ１、Ｐ２が検出されなくなってから所定時間経過した場合に、演算部７ｂは樹脂シートＰ１、Ｐ２のローラー３ａへの巻き付きが有ると判定する。つまり、樹脂シートＰ１、Ｐ２がローラー３ａに巻き付いていないときにおいて制御部７がセンサ４ａから受け取る信号と、樹脂シートＰ１、Ｐ２がローラー３ａに巻き付いたときにおいて制御部７がセンサ４ａから受け取る信号とは異なる。制御部７がセンサ４ａから受け取る信号が異なる状態が所定時間継続すると、演算部７ｂは樹脂シートＰ１、Ｐ２のローラー３ａへの巻き付きが有ると判定する。

【0020】

また、演算部７ｂはセンサ４ｂの信号に基づいて貼付部材Ｃｍの位置ずれの有無を判定する。貼付部材Ｃｍが位置ずれしていないときにおいて制御部７がセンサ４ｂから受け取る信号と、貼付部材Ｃｍが位置ずれしたときにおいて制御部７がセンサ４ｂから受け取る信号とは異なる。演算部７ｂはこれらの信号の変化に基づいて貼付部材Ｃｍの位置ずれの有無を判定する。

【0021】

樹脂シートＰ１、Ｐ２のローラー３ａへの巻き付きが有ると演算部７ｂが判定した場合には、動作制御部７ｃは押出機構１を停止させる。加えて、動作制御部７ｃは開閉機構６を停止させてもよい。また、貼付部材Ｃｍの位置ずれが有ると演算部７ｂが判定した場合には、動作制御部７ｃは開閉機構６を停止させる。

【0022】

＜実施形態の製造方法＞
図９は、送出工程が完了した状態を示す断面図である。図１０は、賦形工程が完了した状態を示す断面図である。図１１は、貼付工程が完了した状態を示す断面図である。図１２は、型閉め工程が完了した状態を示す断面図である。図９～図１２を参照して、実施形態の構造体の製造方法を説明する。

【0023】

まず、樹脂シートＰ１、Ｐ２を製造するシート形成工程を説明する。ホッパ１６に投入された樹脂ペレットはシリンダ１５内に至る。シリンダ１５の樹脂ペレットは、スクリューによって溶融され、溶融樹脂となる。溶融樹脂はアキュムレータ１３に供給される。アキュムレータ１３の溶融樹脂は、プランジャ１４の押出作用によって、Ｔダイ１１を介してノズル１２から押し出される。ノズル１２から押し出された樹脂シートＰ１、Ｐ２はローラー３ａに垂下する。以上の一連のフローが、シート形成工程である。

【0024】

次に、樹脂シートＰ１、Ｐ２がローラー３ａの入口側から出口側へ送り出される（送出工程）。このとき、センサ４ａは樹脂シートＰ１、Ｐ２のローラー３ａへの巻き付きの有無を検出する（巻き付き検出工程）。ローラー３ａを通過した樹脂シートＰ１は第１金型５ａのキャビティ５ｄの内面に沿って賦形され、また、ローラー３ａを通過した樹脂シートＰ２は第２金型５ｂのキャビティ５ｅの内面に沿って賦形される（賦形工程）。第１金型５ａにはキャビティ５ｄに連通する図示省略の真空吸引孔が形成されている。第２金型５ｂにもキャビティ５ｅに連通する図示省略の真空吸引孔が形成されている。真空吸引孔が真空吸引されることで、樹脂シートＰ１は第１金型５ａのキャビティ５ｄの内面に沿って賦形され、樹脂シートＰ２は第２金型５ｂのキャビティ５ｅの内面に沿って賦形される。

【0025】

貼付部材Ｃｍを保持しているマニュピレータが、貼付部材Ｃｍを樹脂シートＰ１に押し付ける（貼付工程）。ここで、貼付部材Ｃｍは発泡体を有する。このため、樹脂シートＰ１の熱により、貼付部材Ｃｍの発泡体が樹脂シートＰ１に溶着される。これにより、貼付部材Ｃｍは樹脂シートＰ１に貼り付けられる。センサ４ｂは樹脂シートＰ１に貼り付けられた貼付部材Ｃｍの位置ずれの有無を検出している（位置ずれ検出工程）。金型５が閉まり、樹脂シートＰ１、Ｐ２と貼付部材Ｃｍとが一体成形される（型閉め工程）。

【0026】

＜実施形態の作用及び効果＞
図１５は、図１５Ａは鋼材Ｓｍを含む貼付部材Ｃｍの分解斜視図であり、図１５Ｂは鋼材Ｓｍを含む貼付部材Ｃｍを樹脂シートＰ１に貼り付けた状態を示す断面図である。なお、図１５Ｂに示す断面は、図１５Ａに示す３つの点Ｘを通る断面に対応している。また、図１５Ｂに示す状態は図１１に示す貼付工程が完了した状態に対応している。図１５Ａに示すように、発泡体Ｆｍには鋼材Ｓｍを配置する凹部Ｒｓが形成されている。上述の図１～図１４に加えて、図１５も参照して、実施形態の作用及び効果を説明する。

【0027】

貼付部材Ｃｍは発泡体を有するため、貼付部材Ｃｍの発泡体が樹脂シートＰ１に溶着される。このため、一般的には、貼付工程において樹脂シートＰ１に貼り付けされた貼付部材Ｃｍが位置ずれすることは回避されている。しかし、貼付工程において貼付部材Ｃｍが樹脂シートＰ１へ適切に保持されない場合がある。このような場合には、貼付部材Ｃｍが位置ずれしてしまうことがある。

【0028】

特に、図１５に示すように、貼付部材Ｃｍが発泡体Ｆｍに加えて鋼材Ｓｍを含む場合がある。貼付部材Ｃｍが鋼材Ｓｍを含む場合には、その分、貼付部材Ｃｍの重量が増大するので、貼付部材Ｃｍは更に位置ずれしやすくなる。状況によっては、図１５Ｂに示す貼付部材Ｃｍが落下してしまうこともある。貼付部材Ｃｍが位置ずれした状態で金型５が閉まると、貼付部材Ｃｍと金型５とが干渉し、金型５が破損してしまう場合がある。ここで、作業者が貼付部材Ｃｍの位置ずれを目視で監視する手段が考えられる。そして、作業者が貼付部材Ｃｍの位置ずれを発見したときには、作業者が開閉機構６を停止させる。これにより、作業者は金型５の破損を抑制することができる。しかし、この手段は作業者を製造現場に配置する必要があるので、その結果、この手段は構造体の製造コストを上昇させてしまう。また、貼付部材Ｃｍの位置ずれを監視する作業は、貼付部材Ｃｍが位置ずれしているか否かを、継続して目視する作業であり、作業者の負担は大きい。製造現場の作業者の負担が大きくなると、その分、作業者が不具合の発生を見落とす可能性が高くなる。更に、作業者の目視では、位置ずれの有無を正確に判断できない可能性がある。そこで、実施形態に係る製造方法は、貼付部材Ｃｍの位置ずれの有無をセンサ４ｂで検出する第１検出工程を有する。つまり、実施形態に係る製造方法は、貼付部材Ｃｍの位置ずれの有無を、人的な手段ではなく、機械的な手段で検出している。このため、実施形態に係る製造方法において、製造コストの増加が抑制され、且つ、製造現場の作業者の負担が抑制され、且つ、位置ずれの有無の検出精度が向上する。

【0029】

図１３は、貼付部材Ｃｍが重力方向に平行移動した様子を模式的に示している。図１３に示す矢印ｍ１、ｎ１、ｓ１、ｔ１は貼付部材Ｃｍが重力方向に平行移動する前のレーザー光を模式的に示し、図１３に示す矢印ｍ２、ｎ２、ｓ２、ｔ２は貼付部材Ｃｍが重力方向に平行移動した後のレーザー光を模式的に示している。図１４は、貼付部材Ｃｍが回転した様子を模式的に示している。
図１３の矢印ｍ１、ｍ２に示すように、センサ４ｂが貼付部材Ｃｍの前面Ｃｆを監視している場合を検討する。つまり、センサ４ｂが貼付部材Ｃｍの側面Ｃｔの位置ずれの有無を検出している場合を検討する。ここで、前面Ｃｆが平面状であるとすると、貼付部材Ｃｍが重力方向に平行移動したときに、センサ４ｂの監視部位Ｍｓの状態の変化は乏しくなる。図１４の矢印ｍ１、ｍ２に示すように、貼付部材Ｃｍが金型５の開閉方向に平行な軸を中心に回転したときも同様に、センサ４ｂの監視部位Ｍｓの状態の変化は乏しくなる。このため、センサ４ｂがレーザー型の変位センサであっても、センサ４ｂが光電型のセンサであっても、センサ４ｂの受信部が受信する光の位置等の変化量が小さくなる。したがって、センサ４ｂが貼付部材Ｃｍの側面Ｃｔを監視している場合には、貼付部材Ｃｍの位置ずれの検出精度が低下する可能性がある。

【0030】

それに対し、実施形態において、センサ４ｂは貼付部材Ｃｍの周面Ｃｐを監視している。つまり、センサ４ｂは貼付部材Ｃｍの周面Ｃｐの位置ずれの有無を検出している。図１４に示すように、貼付部材Ｃｍが金型５の開閉方向に平行な軸を中心に回転したとすると、貼付部材Ｃｍの周面の位置がずれる。このため、センサ４ｂの監視部位Ｍｓの状態が変化する。したがって、センサ４ｂが貼付部材Ｃｍの周面Ｃｐの位置ずれの有無を検出することで、貼付部材Ｃｍの位置ずれの有無の検出精度が向上する。

【0031】

図１３の矢印ｔ１、ｔ２に示すように、センサ４ｂが貼付部材Ｃｍの側面Ｃｔを監視している場合を検討する。つまり、センサ４ｂが貼付部材Ｃｍの側面Ｃｔの位置ずれの有無を検出している場合を検討する。側面Ｃｔが平面であるとすると、貼付部材Ｃｍが重力方向に平行移動した場合には、センサ４ｂの監視部位Ｍｓの状態の変化が乏しい。このため、センサ４ｂが貼付部材Ｃｍの側面Ｃｔを監視している場合には、貼付部材Ｃｍの位置ずれが検出されなくなる可能性が高まる。

【0032】

それに対し、実施形態において、センサ４ｂは貼付部材Ｃｍの上端面Ｃｕ及び下端面Ｃｌのうちの少なくとも一方の面を監視している。つまり、センサ４ｂは、貼付部材Ｃｍの上端面Ｃｕ及び下端面Ｃｌのうちの少なくとも一方の面の位置ずれの有無を検出している。図１３に示すように、貼付部材Ｃｍが重力方向に平行移動したとすると、貼付部材Ｃｍの上端面Ｃｕ及び下端面Ｃｌの位置がずれる。このため、センサ４ｂの監視部位Ｍｓの状態が変化する。したがって、センサ４ｂが貼付部材Ｃｍの上端面Ｃｕ及び下端面Ｃｌのうちの少なくとも一方の面の位置ずれの有無を検出することで、貼付部材Ｃｍの位置ずれの有無の検出精度が更に向上する。

【0033】

センサ４ｂは、レーザー型の変位センサである。このため、制御部７の演算部７ｂはセンサ４ｂの信号に基づいて貼付部材Ｃｍの位置ずれ量を演算することができる。そして、算出した位置ずれ量が予め定められた値以上である場合には、制御部７の演算部７ｂは貼付部材Ｃｍの位置がずれたと判定する。ここで、センサ４ｂは、上端面Ｃｕの斜め上方、又は、下端面Ｃｌの斜め下方に設けられている。このため、センサ４ｂのレーザー光は、上端面Ｃｕ又は下端面Ｃｌに対して垂直に照射されない。具体的には、図１３に示すように、センサ４ｂのレーザー光と上端面Ｃｕとは鋭角θをなしている。ここでは、貼付部材Ｃｍが重力方向に平行移動したとする。図１３の矢印ｎ１、ｎ２に示すように、センサ４ｂのレーザー光と上端面Ｃｕとが鋭角θをなしている分、監視部位Ｍｓの状態の変化量すなわち監視部位Ｍｓの距離の変化量が増大する。その結果、貼付部材Ｃｍの位置ずれの有無の検出精度が更に向上する。なお、図１３の矢印ｓ１、ｓ２は、センサ４ｂのレーザー光が上端面Ｃｕに対して垂直に照射されている様子を示している。図１３の矢印ｓ１、ｓ２に対応する監視部位Ｍｓの距離の変化量は、図１３の矢印ｍ１、ｍ２に対応する監視部位Ｍｓの距離の変化量と比較すると小さくなっている。

【0034】

第１検出工程では、センサ４ｂと第１金型５ａとの相対距離を一定としている。実施形態では、センサ４ｂは基台４ｃ及び配線部４ｄを介して第１金型５ａに固定されている。これにより、センサ４ｂは第１金型５ａとともに移動する。したがって、貼付部材Ｃｍが樹脂シートＰ１に貼り付けられてから、金型５が閉まる直前まで、貼付部材Ｃｍの監視が継続されることになる。

【0035】

貼付部材Ｃｍは上述のように鋼材Ｓｍを含む場合もある。鋼材Ｓｍは発泡体Ｆｍよりも硬度が高い。このため、貼付部材Ｃｍが鋼材Ｓｍを含む場合において、貼付部材Ｃｍが位置ずれした状態で開閉機構６が金型５を閉めてしまうと、金型５が破損する可能性が更に高まる。そこで、実施形態に係る製造方法は、センサ４ｂによって貼付部材Ｃｍの位置ずれが有ると検出された場合に、金型５を開閉する開閉機構６を停止させる。このため、貼付工程において貼付部材Ｃｍが位置ずれした状態で開閉機構６が金型５を閉めてしまい、金型５と貼付部材Ｃｍとが干渉してしまうことが回避される。したがって、実施形態に係る製造方法は、金型５が破損する不具合の発生が抑制される効果を奏する。

【0036】

樹脂シートＰ１、Ｐ２がローラー３ａを通過する過程で帯電し、その結果、樹脂シートＰ１、Ｐ２のうちローラー３ａの下側の部分が静電気の作用で捲れ上がる場合がある。樹脂シートＰ１、Ｐ２のうちローラー３ａの下側の部分が捲れ上がることで、樹脂シートＰ１、Ｐ２がローラー３ａに巻き付いてしまう。樹脂シートＰ１、Ｐ２がローラー３ａに巻き付くと、ローラー３ａの回転が阻害され、ローラー３ａが適切に機能しなくなる。ここで、作業者が樹脂シートＰ１、Ｐ２のローラー３ａへの巻き付きを目視で監視する手段が考えられる。そして、作業者が樹脂シートＰ１、Ｐ２のローラー３ａへの巻き付きを発見したときには、作業者が押出機構１を停止させる。これにより、作業者は樹脂シートＰ１、Ｐ２のローラー３ａへの巻き付きを抑制することができる。しかし、この手段は作業者を製造現場に配置する必要があるので、その結果、この手段は構造体の製造コストを上昇させてしまう。また、作業者の目視では、樹脂シートＰ１、Ｐ２の捲れ上がりの有無を正確に判断できない可能性がある。そこで、実施形態に係る製造方法は、ローラー３ａへの樹脂シートＰ１、Ｐ２の巻き付きの有無をセンサ４ａで検出する第２検出工程を有する。つまり、実施形態に係る製造方法は、ローラー３ａへの樹脂シートＰ１、Ｐ２の巻き付きの有無を、人的な手段ではなく、機械的な手段で検出している。このため、実施形態に係る製造方法において、製造コストの増加が抑制され、且つ、ローラー３ａへの樹脂シートＰ１、Ｐ２の巻き付きの有無の検出精度が向上する。

【0037】

樹脂シートＰ１、Ｐ２がローラー３ａに巻き付いた後に冷えると、樹脂シートＰ１、Ｐ２がローラー３ａに巻き付いた状態で固化してしまう。樹脂シートＰ１、Ｐ２がローラー３ａに巻き付いた状態で固化してしまうと、作業者は、構造体の製造を再開するため、樹脂シートＰ１、Ｐ２をローラー３ａから剥がす作業をする必要がある。特に、樹脂シートＰ１、Ｐ２がローラー３ａに１周以上巻き付いてしまうと、ローラー３ａから樹脂シートＰ１、Ｐ２を剥がす作業負担が大幅に増加する。そこで、センサ４ａは、樹脂シートＰ１、Ｐ２のうち第１高さ位置ｈ１と第２高さ位置ｈ２との間の部分の巻き付きの有無を検出する。ここで、第１高さ位置ｈ１と第２高さ位置ｈ２との間の距離は、ローラー３ａの周長に相当する。これにより、樹脂シートＰ１、Ｐ２がローラー３ａに１周以上巻き付いてしまうことを抑制することができる。

【0038】

樹脂シートＰ１、Ｐ２がローラー３ａに巻き付く場合には、樹脂シートＰ１、Ｐ２の中央部よりも樹脂シートＰ１、Ｐ２の端部寄りの部分Ｒｇの方が先にローラー３ａに巻き付きやすい。そこで、センサ４ａは、樹脂シートＰ１、Ｐ２の端部寄りの部分Ｒｇの巻き付きの有無を検出する。これにより、ローラー３ａへの樹脂シートＰ１、Ｐ２の巻き付きが有ったことを、より早く検出することができる。

【0039】

実施形態において、金型５には樹脂シートＰ１及び樹脂シートＰ２が供給される。そして、樹脂シートＰ１と樹脂シートＰ２とは向かい合っている。ここで、センサ４ａが光電型のセンサであり、且つ、樹脂シートＰ１がローラー３ａに巻き付いた場合を検討する。この場合には、センサ４ａのうち樹脂シートＰ１を監視する方のセンサ（ここでは、センサＡと略記する）の光が、樹脂シートＰ１に当たらず、樹脂シートＰ２に当たる可能性がある。そうすると、センサＡの受信部が、樹脂シートＰ２で反射した光を検出してしまう。その結果、実際には樹脂シートＰ１がローラー３ａに巻き付いているのに、制御部７が、樹脂シートＰ１のローラー３ａへの巻きつきがない、と判定してしまう。すなわち、センサ４ａが光電型のセンサであると、制御部７が誤判定してしまう。そこで、実施形態において、センサ４ａは、レーザー型の変位センサである。これにより、制御部７が上述のように誤判定してしまうことを回避することができる。

【0040】

センサ４ａによって樹脂シートＰ１、Ｐ２が検出されなくなった場合に、押出機構１を停止させる。センサ４ａによって樹脂シートＰ１、Ｐ２が検出されなくなった場合では、樹脂シートＰ１、Ｐ２が捲れ上がって樹脂シートＰ１、Ｐ２がローラー３ａに巻き付いた状態を意味している。このような場合には、押出機構１を停止させる。これにより、樹脂シートＰ１、Ｐ２がノズル１２からローラー３ａへ供給されることを防止することができる。したがって、樹脂シートＰ１、Ｐ２のローラー３ａへの巻き付き量が増大してしまうことを抑制することができる。

【0041】

センサ４ａによって樹脂シートＰ１、Ｐ２が検出されなくなったとしても、樹脂シートＰ１、Ｐ２がローラー３ａに必ず巻き付いているとは限らない。そこで、好ましくは、センサ４ａによって樹脂シートＰ１、Ｐ２が検出されなくなってから所定時間経過した場合に、押出機構１を停止させる。これにより、樹脂シートＰ１、Ｐ２のローラー３ａへの巻き付きの検出精度が向上する。

【0042】

＜変形例＞
実施形態は、図１～図３に示すように、センサ４ａが、樹脂シートＰ１、Ｐ２のうち第１高さ位置ｈ１と第２高さ位置ｈ２との間の部分の巻き付きの有無を検出する形態であったが、この形態に限定されるものではない。図１７に示すように、センサ４ａは、樹脂シートＰ１、Ｐ２のうちローラー３ａの高さ位置における部分の巻き付きの有無を検出するものであってもよい。

【0043】

図１８に示すように、樹脂シートＰ１は、ローラー３ａに巻き付きつつも、ローラー３ａの下方に垂下する場合がある。この場合には、上述の図１～図３に示す形態では、センサ４ａが樹脂シートＰ１の巻き付きを検出できなくなる可能性がある。樹脂シートＰ２についても同様である。このため、本変形例では、樹脂シートＰ１、Ｐ２のうちローラー３ａの高さ位置における部分の巻き付きの有無を検出することができるよう、センサ４ａの光がローラー３ａに照射されている。つまり、本変形例では、センサ４ａは、樹脂シートＰ１、Ｐ２がローラー３ａへ巻き付くことを直接的に検出している。

【0044】

本変形例では、センサ４ａは、光電型センサである。これにより、樹脂シートＰ１、Ｐ２のローラー３ａへの巻き付きを検出する設備を安価に構成することができる。光電型センサは、例えばＬＥＤ等の発光素子を有する発光部と、受光素子を有する受光部と、を備えている。そして、光電型センサは、反射光の光量の変化に基づいて、監視対象物（本変形例では樹脂シートＰ１、Ｐ２）のローラー３ａへの巻き付きを検出する。センサ４ａの発光部の光は通常時はローラー３ａに照射され、そして、ローラー３ａに照射された光（反射光）は受光部で検出される。一方、ローラー３ａに樹脂シートＰ１が巻き付くと、センサ４ａの発光部の光は樹脂シートＰ１に照射される。その結果、受光部で検出される反射光の光量が変化し、センサ４ａが樹脂シートＰ１のローラー３ａの巻き付きを検出する。

【0045】

図１８では、樹脂シートＰ１が右側のローラー３ａに巻き付いている様子を示しているが、樹脂シートＰ１は左側のローラー３ａに巻き付く可能性もある。このため、図１６及び図１７に示すように、センサ４ａは、各樹脂シートＰ１、Ｐ２の各ローラー３ａに光を照射するように、配置されている。つまり、樹脂シートＰ２の巻き付き検出用のセンサ４ａは、一方のローラー３ａへの樹脂シートＰ１の巻き付きを検出するセンサと、他方のローラー３ａへの樹脂シートＰ１の巻き付きを検出するセンサと、を備えている。同様に、樹脂シートＰ２の巻き付き検出用のセンサ４ａは、一方のローラー３ａへの樹脂シートＰ１の巻き付きを検出するセンサと、他方のローラー３ａへの樹脂シートＰ１の巻き付きを検出するセンサと、を備えている。

【0046】

なお、本変形例では、センサ４ａ（センサ４ａの発光部）は、ローラー３ａの高さ位置と同じ高さ位置に配置されているが、これに限定されるものではない。センサ４ａの光がローラー３ａに照射されていれば、センサ４ａは、ローラー３ａの高さ位置よりも上方又は下方に配置されていてもよい。

【0047】

なお、変形例のセンサ４ａも、実施形態と同様に、レーザー型のセンサで構成してもよい。逆に、実施形態において、センサ４ａはレーザー型のセンサで構成したが、本変形例のように、光電センサで構成してもよい。

【0048】

実施形態及び変形例を説明したが、これらは、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0049】

１ ：押出機構
３ａ ：ローラー
３ｂ ：移動機構
４ａ ：センサ
４ｂ ：センサ
４ｃ ：基台
４ｄ ：配線部
５ ：金型
５ａ ：第１金型
５ｂ ：第２金型
５ｄ ：キャビティ
５ｅ ：キャビティ
５ｐ ：ピンチオフ
６ ：開閉機構
７ ：制御部
７ａ ：記憶部
７ｂ ：演算部
７ｃ ：動作制御部
１１ ：Ｔダイ
１２ ：ノズル
１３ ：アキュムレータ
１４ ：プランジャ
１５ ：シリンダ
１６ ：ホッパ
１７ ：モータ
１００ ：成形装置
Ｃｆ ：前面
Ｃｌ ：下端面
Ｃｍ ：貼付部材
Ｃｐ ：周面
Ｃｔ ：側面
Ｃｕ ：上端面
Ｆｍ ：発泡体
Ｍｓ ：監視部位
Ｐ１ ：樹脂シート
Ｐ２ ：樹脂シート
Ｒｇ ：部分
Ｒｓ ：凹部
Ｓｍ ：鋼材
Ｓｒ ：端面
θ ：鋭角

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】