成型裝置及成型方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種成型裝置及成型方法，例如涉及使被成型件加熱軟化并進(jìn)行沖壓成型來制造出成型品的成型裝置及成型方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在使被成型件熱軟化來進(jìn)行加壓成型的成型裝置中，已知有如下移動(dòng)模具式的裝置，在該移動(dòng)模具式的裝置中，使對(duì)被成型件進(jìn)行保持的模具組在分別進(jìn)行加熱處理、沖壓成型處理及冷卻處理的各單元間移動(dòng)，并對(duì)多個(gè)被成型件并行地進(jìn)行加熱、成型及冷卻的各工序，藉此來縮短成型周期(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]在這種成型裝置中，為了將內(nèi)部保持成非活性氣體等非氧化性氣氛，在一個(gè)箱型的隔離腔室內(nèi)并排設(shè)置多個(gè)單元。此外，成型裝置包括將模具組在單元間搬運(yùn)的搬運(yùn)單元。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2007-131489號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0008]在上述成型裝置及成型方法中，要求高效率地進(jìn)行處理。在專利文獻(xiàn)I中，由于在各單元間需要搬運(yùn)單元，因此，裝置變得復(fù)雜且變得昂貴。此外，為了將上述搬運(yùn)單元收納在隔離腔室中，使得隔離腔室變大。若隔離腔室變大，則設(shè)置面積也變大。此外，所使用的非活性氣體的量也變多，運(yùn)行成本也變高。
[0009]解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
[0010]一實(shí)施方式的成型裝置包括:模具組，該模具組對(duì)被成型件進(jìn)行保持；加熱單元，該加熱單元對(duì)上述模具組進(jìn)行加熱，以對(duì)上述被成型件進(jìn)行加熱處理；沖壓單元，該沖壓單元對(duì)上述模具組進(jìn)行加壓，以對(duì)上述被成型件進(jìn)行成型處理；冷卻單元，該冷卻單元在上述成型處理之后對(duì)上述模具組進(jìn)行冷卻，以對(duì)由上述被成型件進(jìn)行上述成型處理后形成的成型品進(jìn)行冷卻處理；隔離腔室，該隔離腔室并排地對(duì)上述加熱單元、上述沖壓單元及冷卻單元進(jìn)行收容；以及搬運(yùn)單元，該搬運(yùn)單元通過使多個(gè)上述模具組移動(dòng)，來依次進(jìn)行搬運(yùn)，其中，多個(gè)上述模具組分別配置在設(shè)于上述加熱單元、上述沖壓單元及冷卻單元的板上。
[0011]發(fā)明效果
[0012]根據(jù)本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)處理效率高的成型裝置及成型方法。
【附圖說明】
[0013]圖1是示意表示本發(fā)明第一實(shí)施方式的成型裝置的結(jié)構(gòu)的說明圖。
[0014]圖2是示意表示上述成型裝置的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
[0015]圖3是示意表示上述成型裝置的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0016]圖4是表示上述成型裝置的加熱單元及沖壓單元的說明圖。
[0017]圖5是表示上述成型裝置的模具組的剖視圖。
[0018]圖6是表示上述成型裝置的加熱工作站的立體圖。
[0019]圖7是表示上述成型裝置的加熱工作站的上側(cè)加熱部的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0020]圖8是表示上述成型裝置的加熱工作站的下側(cè)加熱部的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0021]圖9是從搬運(yùn)方向觀察上述成型裝置的加熱單元的說明圖。
[0022]圖10是表示上述成型裝置的沖壓工作站的立體圖。
[0023]圖11是表示上述沖壓工作站的上部的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0024]圖12是表示上述沖壓工作站的下部的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0025]圖13是從搬運(yùn)方向觀察上述成型裝置的沖壓單元的說明圖。
[0026]圖14是表示其它實(shí)施方式的成型裝置的說明圖。
[0027]圖15是表示其它實(shí)施方式的成型裝置的說明圖。
[0028]圖16是表示其它實(shí)施方式的模具組的說明圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029][第一實(shí)施方式]
[0030]以下，參照?qǐng)D1至圖13，對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外，在各圖中，將結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)財(cái)U(kuò)大、縮小、省略來示意地進(jìn)行表示。
[0031]圖1所示的成型裝置10是通過加熱處理使玻璃原材等被成型件I軟化，并通過沖壓處理進(jìn)行成型，制造出以例如智能手機(jī)及平板終端用的蓋玻璃等為代表的成型品2來作為成型品的成型裝置10。
[0032]如圖1至圖3所示，成型裝置10包括模具組20、沖壓單元40、加熱單元30、漸冷單元50 (冷卻單元)、驟冷單元60 (冷卻單元)、搬運(yùn)單元70、搬入單元80及搬出單元90、隔離腔室11以及控制部12。
[0033]模具組20對(duì)被成型件I或作為成型品的成型品2進(jìn)行保持。沖壓單元40對(duì)模具組20進(jìn)行加壓，以對(duì)被成型件I進(jìn)行沖壓成型處理。加熱單元30在沖壓成型處理之前對(duì)模具組20進(jìn)行加熱來對(duì)被成型件I進(jìn)行加熱處理。漸冷單元50 —邊保持在沖壓單元40中進(jìn)行了成型處理后的成型品2的壓力，一邊進(jìn)行漸冷處理。驟冷單元60對(duì)漸冷處理后的成型品2進(jìn)行驟冷處理。搬運(yùn)單元70對(duì)模具組20進(jìn)行搬運(yùn)。搬入單元80及搬出單元90分別設(shè)置在沿圖中箭頭的搬運(yùn)路徑A的兩端。隔離腔室11對(duì)上述單元20、30、40、50、60、70、80、90進(jìn)行收容，并且與外部的大氣隔離?？刂撇?2對(duì)各單元20、30、40、50、60、70、80、90及隔離腔室11的動(dòng)作進(jìn)行控制。
[0034]連續(xù)且并排配置有多個(gè)加熱單元30的加熱工作站、連續(xù)且并排配置有多個(gè)沖壓單元40的沖壓工作站、配置有漸冷單元50的漸冷工作站、配置有驟冷單元60的驟冷工作站沿著搬運(yùn)路徑配置。
[0035]各工作站中的各單元的下側(cè)的板沿著搬運(yùn)路徑連續(xù)地并排。在板列上形成有供模具組20經(jīng)過的通路。利用搬運(yùn)單元70，使多個(gè)模具組20沿著上述板列上的通路依次從上游側(cè)朝下游側(cè)移動(dòng)。
[0036]隔離腔室11構(gòu)成為大致長方體等箱型狀，在內(nèi)部形成有密閉的空間。在隔離腔室11連接有真空泵和氮?dú)夤┙o單元，其中，上述真空泵能將隔離腔室11內(nèi)部的氣體排出，上述氮?dú)夤┙o單元供給氮?dú)?。利用上述?gòu)件，隔離腔室11構(gòu)成為能置換為處于與大氣隔離后的狀態(tài)的真空氣氛或是非活性氣體氣氛，以防止處于高溫的模具組20發(fā)生氧化。
[0037]多個(gè)單元30、40、50、60從沿著X軸的搬運(yùn)方向的一端側(cè)(圖1中的右側(cè))依次按搬運(yùn)單元80、四個(gè)加熱單元30、三個(gè)沖壓單元40、一個(gè)漸冷單元50、兩個(gè)驟冷單元60、搬出單元90的順序以相同間隔(單元間距)Pl并排。上述各單元30、40、50、60能夠替換及增減。
[0038]如圖1及圖5所示，各模具組20包括上模具21 (上模)、下模具22 (下模)、套筒23及拉模板24。上模具21與成型品2上側(cè)的形狀對(duì)應(yīng)地形成。下模具22與上模具21相對(duì)配置，并且與成型品2下側(cè)的形狀對(duì)應(yīng)地形成。套筒23將上模具21及下模具22的外側(cè)圍繞并進(jìn)行支承。拉模板24對(duì)下模具22的下側(cè)進(jìn)行支承。套筒23也可以通過螺栓等固定于拉模板24。此外，也可以將套筒23與拉模板24形成一體。
[0039]上模具21及下模具22在合模狀態(tài)下具有與成型品的形狀對(duì)應(yīng)的腔室且呈規(guī)定尺寸的矩形。上模具21及下模具22的材料使用耐熱性優(yōu)異、具有耐高溫的材料強(qiáng)度的材料。例如，使用碳、玻璃碳、硬質(zhì)合金、SiC等。
[0040]上模具21及下模具22均被插入矩形的套筒23并被該套管23支承。在上述上模具21與下模具22之間配置有例如板狀的被成型件I。
[0041]在上模具21的上表面及拉模板24的下表面上，呈十字狀形成有抽氣用的槽26。利用上述槽26，防止上模具21的上表面及拉模板24的下表面24吸附于板81、35、46、51、61、91，并能提高搬運(yùn)性能。另外，在搬入及搬出時(shí)使用吸附機(jī)構(gòu)等情況下，根據(jù)需要，也可以省略槽26。
[0042]套筒23形成為矩形的框狀，在中央部形成有供上模具21、下模具22插入并保持的設(shè)置部23a。
[0043]在套筒23的搬運(yùn)路徑方向的兩側(cè)的端面上，形成有在搬運(yùn)方向上突出的一對(duì)連接銷25 (連接部)。連接銷25例如是由導(dǎo)熱率小的氮化硅(Si3N4)、不銹鋼等材質(zhì)構(gòu)成的軸體。配置于相鄰的單元的連接銷25相互以在搬運(yùn)方向上連續(xù)的方式抵靠，以傳遞由后述搬運(yùn)單元70施加的推出力。連接銷25例如在搬運(yùn)方向兩側(cè)，分別在各搬運(yùn)路徑的寬度方向兩側(cè)設(shè)置兩個(gè)，合計(jì)四個(gè)。
[0044]在拉模板24的下表面的搬運(yùn)方向兩端部形成有引導(dǎo)部27，該引導(dǎo)部27具有相對(duì)于上下方向及搬運(yùn)方向傾斜的錐面。引導(dǎo)部27設(shè)定成具有例如10?20度的傾斜。利用上述引導(dǎo)部27，在相鄰的單元的板的上表面之間流暢地進(jìn)行模具組20的推出搬運(yùn)。
[0045]包括兩側(cè)的連接銷25在內(nèi)的套筒23在搬運(yùn)方向上的長度設(shè)定成與搬運(yùn)單元80、加熱單元30、沖壓單元40、漸冷單元50、驟冷單元60、搬出單元90的各單元間的間隔、即單元間距Pl相同的長度。即，載置在相鄰的單元上的模具組20的連接銷25彼此構(gòu)成為相互抵接并連續(xù)。
[0046]另外，作為成型裝置10的附屬結(jié)構(gòu)，除了模具組20之外，還設(shè)置需要數(shù)量的虛擬模具組20A。虛擬模具組20A例如由具有與模具組20相同外形的塊體28構(gòu)成。虛擬模具組20A在成型裝置10停止時(shí)、運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)束時(shí)及運(yùn)轉(zhuǎn)開始后，代替模具組20配置于各單元來進(jìn)行處理。避免在成型裝置10預(yù)熱完成前及停止時(shí)使用不必要的模具組20，從而能降低成本及抑制模具組20的消耗。虛擬模具組20A具有塊體28和連接銷25。塊體28由于與模具組20同樣地被加熱，因此，由耐熱性高的材料構(gòu)成。連接銷25由導(dǎo)熱率小的氮化硅、不銹鋼等材質(zhì)構(gòu)成的軸體材料形成。并排的多個(gè)單元的模具組20及虛擬模具組20A能一并地進(jìn)行搬運(yùn)。
[0047]如圖4及圖9所示，在搬運(yùn)方向上并排配置的多個(gè)加熱單元30分別包括上側(cè)加熱部31及下側(cè)加熱部32，上述上側(cè)加