本发明涉及工件的加工技术。
背景技术：
作为使工件的加工自动化的技术，已知一边将工件保持在规定的位置一边对工件进行加工的技术。例如，在专利文献1～3中公开了一种一边将树脂成形品保持在规定的位置一边将其表面的毛刺去除的技术。
专利文献1日本特开2002－370116号公报
专利文献2日本特开2000－037738号公报
专利文献3日本专利第4054486号公报
技术实现要素：
手柄、椅子的扶手部或马桶座这样的具有开口的代表性的树脂成形品工件，有时，加工部位会涉及开口的内周缘和工件的外周缘那样的多个部位。当将多个加工部位在不同的作业场所进行加工时，需要进行工件的搬运，耗费时间。于是，为了缩短作业时间而在同一作业场所进行多个加工部位的加工，则必须避免保持工件的部件与加工单元发生干涉。
本发明的目的是，提供一种能够将多个加工部位连续地加工的技术。
跟据本发明，提供一种制造方法，其特征在于，包括：
将工件定位的定位工序；
第一保持工序，该第一保持工序将上述定位工序中被定位的上述工件按第一保持形态进行保持；
第一加工工序，该第一加工工序对上述第一保持工序中被保持的上述工件的第一加工部位进行加工；
第二保持工序，该第二保持工序，将上述定位工序中被定位的上述工件，在同一场所定位了的状态下按与上述第一保持形态不同的第二保持形态进行保持；和
第二加工工序，该第二加工工序对上述第二保持工序中被保持的上述工件的第二加工部位进行加工。
而且，跟据本发明，提供一种工件保持装置，其特征在于，具备：
搭载工件的载置台；
设于上述载置台，对上述工件进行定位的定位单元；
将由上述定位单元定位的上述工件按第一保持形态进行保持的第一保持单元；和将由上述定位单元定位的上述工件按与上述第一保持形态不同的第二保持形态进行保持的第二保持单元，
上述第一保持单元包括对上述工件进行保持的第一保持部件，和使上述第一保持部件在第一保持位置与第一退避位置之间移动的第一驱动机构，
上述第二保持单元包括对上述工件进行保持的第二保持部件，和使上述第二保持部件在第二保持位置与第二退避位置之间移动的第二驱动机构。
而且，跟据本发明，提供一种加工装置，其特征在于，具备：
上述工件保持装置、
对搭载在上述工件保持装置的上述载置台上的上述工件进行加工的加工单元，和对上述工件保持装置及上述加工单元进行控制的控制单元。
跟据本发明，可以提供能够对多个加工部位连续地进行加工的技术。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式涉及的加工装置的立体图。
图2是图1的加工装置的控制系的说明图。
图3是构成图1的加工装置的工件保持装置的立体图。
图4是图3的工件保持装置的分解立体图。
图5是基于图1的加工装置的制造方法的说明图。
图6是基于图1的加工装置的制造方法的说明图。
图7是基于图1的加工装置的制造方法的说明图。
具体实施方式
＜装置的概要＞
图1是本发明的一个实施方式涉及的加工装置1的立体图。图2是加工装置1的控制系的说明图。加工装置1是对工件进行加工的装置。在本实施方式的情况下，加工装置1是对树脂成形品的毛刺进行切削制造树脂制品的装置，但是本发明可以适用于多种多样的工件及多种多样的加工内容。图中，箭头x、y、z表示彼此正交的方向，箭头z表示上下方向(高度方向)，箭头x及箭头y表示彼此正交的水平方向。
加工装置1包括对工件进行保持的保持装置3、加工单元4、移动单元5、除电单元6、吹风单元7、回收单元8、对这些进行支撑的框架2及控制单元9。
框架2包括多个柱部件21及多个梁部件22，整体形成长方体形状的骨架。在本实施方式的情况下，设有4根柱部件21，分为上下两层地在柱部件21间各连接4根梁部件22。框架2，如图2所示，由底部开口的防尘用的箱体23覆盖，使毛刺的切削产生的粉尘不会向周围飞散。箱体23例如由透明的丙烯材料构成。
保持装置3由下侧的梁部件22的组进行支撑，对作为加工对象的树脂成形品进行保持。详情在后文中描述。
加工单元4包括切削刀具41、驱动机构42、姿势调整机构43及导向部44。切削刀具41是在轴的端部设有车刀的刀具，更换自如地安装在驱动机构42上。切削刀具41通过驱动机构42进行旋转驱动，对树脂成形品进行切削。在加工单元4上也可以设置空气吹风机构，空气吹风机构向切削刀具42喷出空气，防止切削屑附着在切削刀具42上。
导向部44是支撑在驱动机构42的壳体部的棒状的部件，与切削刀具41的旋转轴方向平行地延伸。当一边移动加工单元4一边对树脂成形品进行切削时，通过将导向部44与树脂成形品抵接，从而可以使加工单元4沿树脂成形品更加高精度地移动。由此，可以对加工刀具41与树脂成形品的位置进行规定，仅将毛刺从树脂成形品连续地去除。
导向部44也可以在与树脂成形品抵接的部分具有辊等旋转体。通过使此旋转体与跟树脂成形品的加工部位邻接的非加工部位抵接，而顺畅地进行加工单元4的导向，并将切削刀具41相对于树脂成形品的位置维持在适当的位置。
驱动机构42例如具有安装马达、减速机、切削刀具41的卡具等。姿势调整机构43是通过使驱动机构42俯仰(调整为所要的角度)，从而改变切削刀具41的姿势(其轴线方向的朝向)的机构。切削刀具41在本实施方式的情况下，在垂直姿势的状态下进行切削作业，但是，在进行角部的倒角等的情况下，可以通过姿势调整机构43使切削刀具41倾斜。姿势调整机构43，例如具有对马达、减速机、驱动机构42进行支撑的支撑部等。
移动单元5是使加工单元4在三维空间移动的机构。通过使加工单元4在三维空间中移动，可以对树脂成形品的任意的部位进行加工。移动单元5包括一对滑动机构51、滑动机构52及升降机构53。
一对滑动机构51在沿y方向相互分离的状态下支撑在上侧的梁部件22上。各滑动机构51具备沿x方向延伸的导向部件、沿导向部件移动的滑块及使滑块沿导向部件移动的驱动机构(例如滚珠丝杠机构)。滑动机构52通过支撑在各滑动机构51的滑块上，从而沿x方向往复移动。
滑动机构52具备沿y方向延伸的导向部件、沿导向部件移动的滑块及使滑块沿导向部件移动的驱动机构(例如滚珠丝杠机构)。升降机构53通过支撑在滑动机构52的滑块上，从而沿y方向往复移动。
升降机构53具备沿z方向延伸的导向部件、沿导向部件移动的滑块及使滑块沿导向部件移动的驱动机构(例如滚珠丝杠机构)。通过将升降机构53的滑块固定在滑动机构52的滑块上，从而可以使升降机构53的轨道上下移动。加工单元4设于升降机构53的轨道的下端部，通过轨道的上下移动进行升降。
除电单元6将树脂成形品的静电去除而防止切削屑附着在树脂成形品上。除电单元6，例如，是将离子化了的流体(例如空气流)向保持单元3上喷出的装置，分别支撑在上侧的两根梁部件22上。通过向加工部位喷出离子化了的流体，从而将树脂成形品及切削屑的静电除静电。吹风单元7向树脂成形品喷出空气而从树脂成形品去除切削屑。回收单元8支撑在下侧的梁部件22上，是顶部开口了的箱形的容器，回收切削屑。回收单元8也可以设置集尘器、排出切削屑的输送机。
控制单元9是对加工装置1进行控制的控制器。控制单元9包括cpu等处理部91、ram、rom等存储部92、将外部设备与处理部91进行电路连接的接口部93。处理部91执行存储在存储部92的程序对加工单元4、保持装置3等加工装置1的整体的动作进行控制。接口部93中也包括进行主计算机10的通信的通信接口。主计算机10，例如，是对配置加工装置1的制造设备整体进行控制的计算机。
＜保持装置＞
参照图3及图4对保持装置3进行说明。图3是保持装置3的立体图，图4是保持装置3的分解立体图。保持装置3包括基板31、载置台32、定位单元33、定位部件34和保持单元35及36。
基板31是对载置台32、定位单元33、定位部件34及保持单元35及36进行支撑的部件。基板31支撑在下侧的梁部件22上。
在载置台32上搭载作为成为加工对象的工件的树脂成形品。载置台32具备形成开口321a的支撑板321。在本实施方式中，支撑板321为矩形，开口321a在支撑板321的中央部同样以矩形形成。载置台32包括设置在支撑板321的四个角落的支柱322。支柱322立设在基板31上。在支撑板321上设有多个落座部323。树脂成形品落座在多个落座部323上。落座部323例如为树脂部件，在开口321a的周围设置多个(图4的例子中为4个)。另外，构成落座部323的材料不限于树脂。在本实施方式这样的加工对象为树脂成形品的情况下，只要是具有能载置树脂成形品的强度，且硬度大于或等于树脂成形品的硬度的材料即可。
定位单元33及定位部件34是将树脂成形品定位在规定的位置的单元及部件。在本实施方式的情况下，定位部件34为轴状的部件，在载置台32上设有2个。在本实施方式的情况下，2个定位部件34是对树脂成形品的作业位置的基准位置进行规定的基准部件。
定位单元33是具备促动器ac的驱动机构，设置在支撑板321的角落部。促动器ac包括驱动单元371及保持部件381。驱动单元371具备对驱动轴37a进行驱动的马达等驱动源与其驱动力的传递机构。在本实施方式的情况下，驱动单元371具备进行驱动轴37a的轴向(在图4中为d3方向)的移动的机构。驱动轴37a的轴向的移动机构，是以流体为驱动源的流体驱动单元(例如，气缸单元)。而且，例如也可以为与驱动轴37a同轴的滚珠丝杠机构。
保持部件381固定在驱动轴37a上，保持部件38是沿与驱动轴37a的轴向正交的方向延伸的部件，其一端部固定在驱动轴37a的前端，在其另一端部具有抵接部38a。抵接部38a是在定位时与树脂成形品抵接的部分，在本实施方式的情况下，是前端形成为球状的树脂部件。通过使驱动轴37a沿轴向移动，从而保持部件38沿轴向平行移动。抵接部38a的构成材料也可以为与落座部323相同材质的材料。
促动器ac以驱动轴37a的轴向朝向水平方向的姿势安装在支撑板321上。因此，保持部件381与水平方向平行移动。保持部件381使其其纵向朝向z方向，而且，使抵接部38a位于上侧，支撑在驱动轴37a上。后述的保持单元35及36不同，定位单元33不具备旋转机能。如图4的箭头d3所示，保持部件381在定位位置与定位解除位置之间与水平方向平行移动。具体来说，使保持部件381在相对于x方向或y方向呈规定的角度的水平方向(例如，45度的方向)移动。
保持单元35及保持单元36，是在加工中将定位的工件保持在其位置的单元。在本实施方式中，可以通过基于保持单元35对工件的保持和保持单元36对工件的保持来切换工件的保持形态。
保持单元35在支撑板321的开口321a的内侧中，支撑在基板31上。保持单元36设置2个。2个保持单元36彼此相向地配置，在支撑板321的外侧，支撑在基板31上。保持单元35位于2个保持单元36之间。
保持单元35及保持单元36具备设置在基板31上的升降单元361、与升降单元361连接的板部件362、设置在板部件362上的2个促动器ac。在本实施方式中，在定位单元33、保持单元35及36使用相同的促动器ac。
对保持单元35进行说明。保持单元35的2个促动器ac在x方向及y方向的双方错开位置进行配置(偏置配置)。各促动器ac，被配置成使驱动轴37b的轴向朝向z方向的姿势，各保持部件382绕升降及驱动轴37b回旋。即，在保持单元35中，驱动单元372构成保持部件382的回旋/升降机构。而且，各促动器ac设置在板部件362上，因此，通过对升降单元361进行驱动，使图6所示的升降轴363进行升降，使板部件362整体进行升降。驱动轴37b的回旋/升降机构，是以流体作为驱动源的流体驱动单元(例如，旋转促动器)。而且，例如也可以为具备与驱动轴37b同轴的滑轮的带式传动机构。
各驱动轴37b在x方向及y方向的双方位于错开的位置。保持部件382以其纵向朝向水平方向(图4中为y方向)，而且抵接部38a朝向下方的姿势支撑在驱动轴37b。
保持部件382通过基于驱动单元372进行的回旋/升降动作与基于升降单元361进行的升降动作的组合，在退避位置与保持位置之间移动。图3及图4表示在退避位置的保持部件38的姿势，2个保持部件382，按其纵向平行的姿势进行待机。
对各保持单元36进行说明。保持单元36的2个促动器ac，在x方向上错开位置配置，在y方向位于相同位置。各促动器ac配置成使驱动轴37b的轴向朝向z方向的姿势，各保持部件382绕升降及驱动轴37b回旋。即，在保持单元36中，驱动单元372构成保持部件382的回旋/升降机构。而且，各促动器ac设置在板部件362上，因此，与保持单元35同样地，在保持单元36中，也通过对升降单元361进行驱动而使板部件362整体升降。
各驱动轴37b在x方向上位于错开的位置，但是在y方向上位于相同位置。保持部件382以使其纵向朝向水平方向(图4中为x方向)而且使抵接部38a朝向下方的姿势支撑在驱动轴37b上。
保持部件382通过将基于驱动单元372进行的回旋/升降动作与基于升降单元361进行的升降动作的组合，在退避位置与保持位置之间移动。图3及图4表示在退避位置中保持部件382的姿势，2个保持部件382，其纵向在x方向上位于同一线上，而且，以各抵接部38a邻接的姿势彼此相向地进行待机。
＜制造方法的例子及加工装置的动作例＞
对基于加工装置1进行的树脂制品的制造方法进行说明。在此，举例表示将树脂成形品的毛刺去除，制造树脂制品的例子。图5～7表示加工装置1的动作例，图5及图6表示通过控制单元9的控制进行的保持装置3的动作例，图7表示通过控制单元9的控制进行的加工单元4的动作例。
图5的状态st1表示，树脂成形品w搭载在载置台32上，由定位单元33定位的状态。在本实施方式中，树脂成形品w是具有2个在厚度方向贯通的开口op的环状的部件。各开口op，是周围闭合的开口，但是也可以为一部分不闭合的c形的开口(缺口)。而且，开口op的数量也可以为一个。加工部位大致分为树脂成形品w的外周缘wo，和确定各开口op的内周缘wi。更加具体来说，分别残留在外周缘wo及内周缘wi的毛刺为加工部位，对其进行去除。毛刺如图7所示，在外周缘wo及内周缘wi的z方向的中途部位围着树脂成形品w或开口op残留着。
树脂成形品w，由未图示的搬运装置或作业者，如图5的状态st1所示，使设定在树脂成形品w上的基准位置与2个定位部件34挨近地搭载在载置台32上。此时，定位单元33的保持部件381位于解除位置。解除位置是保持部件381从驱动单元371离开的位置，保持部件381位于靠一方的开口op的中央的位置。而且，保持单元35及36的各保持部件382分别位于退避位置。保持单元35的各保持部件382的退避位置是低于加工部位的位置，而且，是开口op内的位置。2个保持部件382的一方位于2个开口op内、另一方位于另一方的开口op内。保持单元36的各保持部件382的退避位置是低于加工部位的位置(在本实施方式中为低于落座部323的落座位置的位置)，而且，是树脂成形品w的外侧的位置。
对定位单元33的驱动单元371进行驱动，其保持部件381移动到定位位置。定位位置是保持部件381从解除位置向驱动单元371侧挨近的位置。保持部件381的抵接部38a与内周缘wi抵接，树脂成形品w稍稍被按向与抵接部38a邻接的定位部件34。
在本实施方式的情况下，抵接部件38a与内周缘wi抵接，使树脂成形品w向规定的水平方向移动，设定在工件wo的一部分的基准位置wp1及基准位置wp2被按压、抵接于定位部件34。基准位置wp1为铅直面，通过树脂成形品w与2个定位部件34抵接，从而，限定树脂成形品w在水平面上的一个方向的姿势。
而且，通过基准位置wp2与2个定位部件34的一个抵接，从而，限定树脂成形品w在水平面上的另一方向(与上述的一个方向正交的方向)的姿势。由此，树脂成形品w被定位在加工時的基准位置。保持部件38，在加工中，位于定位位置。另一方面，仅在此定位中，在加工的反力、振动等作用下，树脂成形品w有时会动弹(动)，这会成为造成加工精度(加工品质)下降的主要原因。于是，由保持单元35或保持单元36对树脂成形品w进行保持。
在此，想定先将残留在树脂成形品w的外周缘wo的毛刺去除的情形。于是，通过保持单元35对树脂成形品w进行保持。图5的状态st2，表示对保持单元35进行驱动使保持部件382向保持位置移动，对树脂成形品w进行保持的状态。对动作进行说明，如状态st2中的箭头所示，通过使升降单元361上升驱动，从而，保持单元35的保持部件382上升到比树脂成形品w高的位置。接着，以使保持单元35的抵接部38a位于树脂成形品w的2个开口op间的梁状部分的上方的方式，对驱动单元372进行驱动，从而，保持部件382上升回旋，然后，升降单元361再次下降。保持单元35的抵接部38a按开口op内→开口op上方→梁状部分上方→梁状部分正上方这样的轨迹移动。保持单元35的抵接部38a从上方与树脂成形品w抵接，从而，树脂成形品w被抵接部38a与落座部323夹着而被保持。保持单元35的保持部件382成为跨开口op与梁状部分的姿势，保持部件382从开口op侧对树脂成形品w进行保持。
当由保持单元35对树脂成形品w进行保持时，可以对外周缘wo的毛刺进行去除。通过除电单元6的工作，继续进行树脂成形品w的周围的除电，而且，通过一边由吹风单元7向树脂成形品w吹出空气一边进行毛刺的去除作业，从而，可以防止毛刺附着在树脂成形品w上。
通过由移动单元5使加工单元4移动，从而，由切削刀具41将树脂成形品w的毛刺b去除。图7的状态st11表示外周缘wo的毛刺b的去除形态。加工单元4沿外周缘wo的轮廓形状移动。各保持单元36的保持部件382位于退避位置，因此，加工单元4与保持部件382不会干涉。
在加工中，使导向部44与外周缘wo抵接着移动加工单元4。在本实施方式中，使导向部44抵接在外周缘wo的与毛刺b邻接的上部(被导向部)地移动加工单元4，从而，进行毛刺b的去除。由此，可以将切削刀具41与外周缘wo的距离保持固定，可靠地仅将毛刺b去除。去除了的毛刺b被回收单元8回收。
当外周缘wo的毛刺b的去除完了时，开始进行内周缘wi的毛刺b的去除作业。在由保持单元35进行树脂成形品w的保持的形态中，当对内周缘wi的毛刺b进行去除时，加工单元4与保持单元35干涉。于是，在由定位单元33及定位部件34将树脂成形品w在同一场所进行定位的状态下，将树脂成形品w的保持形态从由保持单元35进行保持的形态向由保持单元36进行保持的形态切换。保持形态的切换，也可以按照保持单元35的保持解除→保持单元36的保持的顺序进行。但是，按此顺序进行保持形态的切换时，会产生保持单元35和保持单元36都不对树脂成形品w进行保持的不稳定的状态。于是，在本实施方式中，由保持单元36进行保持之后(由保持单元36进行的保持完了之后)解除由保持单元35进行的保持。
图6的状态st3，表示在保持单元35对树脂成形品w进行保持的状态下，进而，对保持单元36进行驱动使其保持部件382移动到保持位置，树脂成形品w由保持单元35与保持单元36一起进行保持的状态。对保持单元36的动作进行说明，如状态st3中箭头所示，通过使升降单元361上升驱动，从而，保持部件382上升到比树脂成形品w高的位置。接着，使保持部件382上升回旋，从而使保持单元36的抵接部38a位于树脂成形品w的周缘部的上方，然后，使升降单元361下降。保持单元36的抵接部38a按树脂成形品w的外侧→周缘部的上方→周缘部上这样的轨迹移动。保持单元36的抵接部38a从上方与树脂成形品w抵接，从而，树脂成形品w被抵接部38a与落座部323夹着而被保持。保持单元36的保持部件382成为跨在树脂成形品w的周缘部的姿势，保持部件38从树脂成形品w的外侧对树脂成形品进行保持。
当保持单元36对树脂成形品w的保持完了时，解除保持单元35对树脂成形品w的保持。如图6的状态st4所示，对保持单元35的驱动单元372进行驱动使保持部件382从保持位置向退避位置移动。对动作进行说明，如状态st4中箭头所示，通过使保持单元35的升降单元361上升驱动，从而，保持部件382上升到比树脂成形品w高的位置。接着，通过对保持单元35的驱动单元372进行驱动，从而使保持部件382回旋，然后下降，以使保持单元35的保持部件382位于开口p的上方。然后，对保持单元35的升降单元361进行驱动，使保持部件382进一步下降。
当解除保持单元35对树脂成形品w的保持后，开始进行内周缘wi的毛刺b的去除。在此情况下，也继续由除电单元6的工作进行树脂成形品w的周围的除电，而且，一边由吹风单元7向树脂成形品w吹出空气一边进行毛刺的去除作业，从而可以防止毛刺附着在树脂成形品w上。
由移动单元5使加工单元4移动，从而，由切削刀具41将树脂成形品w的毛刺b去除。图7的状态st12表示内周缘wi的毛刺b的去除形态。切削刀具41配置在开口op内，加工单元4沿内周缘wi的轮廓形状移动。保持单元35的保持部件382位于退避位置，因此，加工单元4与保持部件382不会干涉。
在加工中，使导向部44与内周缘wi抵接着移动加工单元4。在本实施方式中，使导向部44与内周缘wi的跟毛刺b邻接的上部(被导向部)抵接地移动加工单元4，从而，进行毛刺b的去除。由此，将切削刀具41与内周缘wi的距离保持固定，可以可靠地仅将毛刺去除。当对2个开口op中的一方去除毛刺b后，向另一方的开口op移动加工单元4，将内周缘wi的毛刺b去除。去除后的内周缘wi的毛刺b被回收单元8回收。
当内周缘wi的毛刺的去除完了时，解除保持单元36对树脂成形品w的保持。使保持单元36的升降单元361上升，对驱动单元372进行驱动而使保持部件382从保持位置向退避位置移动。对动作进行说明，通过使保持单元36的升降单元361上升，从而，保持部件382上升到比树脂成形品w高的位置。接着，通过驱动单元37的驱动使保持部件382回旋，然后下降，以使保持单元36的保持部件38位于树脂成形品w的外侧。然后，对保持单元36的升降单元361进行驱动，使保持部件382进一步下降。解除保持单元36对树脂成形品w的保持之后，也解除定位单元33对树脂成形品w的定位。
如上所述，树脂成形品w的加工完了，外周缘wo及内周缘wi各自的毛刺b被去除，获得树脂制品。树脂制品由未图示的搬运装置或作业者搬运到后续工序或保管库。本实施方式，为了使对树脂成形品w进行保持的保持单元35或保持单元36与对树脂成形品w进行加工的加工单元4不发生干涉，对应于树脂成形品w的加工部位交替地由保持单元35与保持单元36保持工件，切换成不同的保持形态。由此，可以由加工单元4连续地对树脂成形品w的外周缘wo及内周缘wi中的多个加工部位进行加工。
附图标记说明
1加工装置、3保持装置、4加工单元、32载置台、33定位单元、35保持单元、36保持单元。