CN101232989A - 热成形装置以及热成形装置的模具更换方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种热成形装置以及热成形装置的模具更换方法，其中，该热成形装置一边通过热板对片材加热一边利用模具来进行成形，使模具的更换容易，并缩短模具更换的作业时间。热成形装置设有：片材输送机构，其向通过规定的成形位置的规定的输送方向输送片材；成形机构，其具有配置在位于成形位置的片材的一面侧的热板、和配置在成为位于成形位置的片材的另一面侧的模具侧成形位置并形成有与热板对置的成形面的模具，在将片材输送到成形位置时，使热板和模具靠近，一边加热片材一边依照成形面的形状来进行成形；模具拉出机构，其能够将模具从模具侧成形位置向与片材的输送方向不同的规定的拉出方向拉出。

Description

热成形装置以及热成形装置的模具更换方法

技术领域

本发明涉及一种由热板对片材进行加热，同时利用模具进行成形的热成形装置以及热成形装置的模具更换方法。

背景技术

在专利文献1中记载的热成形装置，其通过树脂片材送入机构送入树脂片材时，使加热板和模具分离，同时使加热板和模具向送入来的树脂片材靠近，加热软化该树脂片材，并且通过将该加热软化了的树脂片材依照模具的模具面形状使之变形而形成成形品。在该装置中，相对上工作台固定模具。

专利文献1：特开2005-297399号公报

当在上述装置中要更换模具时，由于需要在热成形装置内进行将固定于装置内的模具拆下而安装其它模具的作业，因此，该作业不容易，并需要很多时间。

发明内容

本发明是鉴于上述课题而开发的，其目的在于提供一种热成形装置，该热成形装置一边由热板加热片材一边利用模具来进行成形，能够使模具的更换变容易，并缩短模具更换的作业时间。

为了实现所述目的，本发明提供一种热成形装置，其使能够成形的片材成形，其特征在于，

具备：片材输送机构，其向通过规定的成形位置的规定的输送方向输送所述片材；成形机构，其具有：热板，该热板配置在位于所述成形位置的片材的一面侧；和模具，该模具配置在成为位于所述成形位置的片材的另一面侧的模具侧成形位置并形成有与所述热板对置的成形面，在通过所述片材输送机构输送所述片材时，使所述热板和所述模具分离，在将所述片材输送到所述成形位置时，使所述热板和所述模具靠近，一边加热所述片材一边依照所述成形面的形状来进行成形；模具拉出机构，其能够将所述模具从所述模具侧成形位置向与所述片材的输送方向不同的规定的拉出方向拉出。

即，所述模具能够通过所述模具拉出机构从模具侧成形位置向与片材的输送方向不同的规定的拉出方向拉出。由此，在进行模具更换作业时，将模具向与片材输送方向不同的拉出方向拉出，由此，能够容易地进行该更换作业。因此，利用热板的热成形用的模具的更换变容易，提高模具更换的作业效率。

另外，本发明的热成形装置的模具更换方法，其特征在于，将所述模具从所述模具侧成形位置向与所述片材的输送方向不同的规定的拉出方向拉出来进行更换。

即，由于将模具向与片材输送方向不同的拉出方向拉出来进行模具的更换作业，故能够容易进行该更换作业。因此，可提供使利用热板的热成形用的模具更换变容易，提高模具更换的作用效率的模具更换方法。

能够适用本发明的片材只要是能够成形的片材即可，例如，可以使用树脂片材、可塑性片材等。

所述规定的输送方向为水平方向时，能够稳定地输送片材，故比较适宜，但也可以是偏离水平方向的方向，也可以是垂直方向。

配置在所述片材的一面侧的热板，既可以与该片材的一面接触，也可以不接触而与该片材的一面对置配置。配置在所述片材的另一面侧的模具，既可以与该片材的另一面接触，也可以不接触而与该片材的另一面对置配置。

在使所述热板和所述模具靠近以及分离时，既可以只使单方移动，也可以使双方移动。另外，在热板和模具靠近以及分离时，既可以不使片材移动，也可以使片材移动。

所述成形可以利用如差压成形的热成形等。

所述规定的拉出方向可以是与所述输送方向大致正交的方向等和不与该输送方向平行的各种方向。

发明效果

根据第一方面的发明，一边由热板加热片材一边利用模具来进行成形的热成形装置，能够使模具的更换变容易并缩短模具更换的作业时间。

在第二方面的发明中，能够将模具顺利地拉出，同时在成形时成形品不与模具拉出导轨构件发生干涉，因此，能够顺利地使片材成形。

在第三方面的发明中，由于不发生成形偏差，因此能够更高精度地使片材成形。

在第四方面的发明中，能够提供一种可以高精度地使片材顺利成形，同时能够顺利地进行模具更换的有用的构成。

在第五方面的发明中，不会在支柱及模具用工作台上施加过大的力，因此能够更顺利地使片材成形。

在第六方面的发明中，由于可以做到支柱的数量少，故能够降低热成形装置的成本。

在第七方面的发明中，能够使片材更顺利地成形。

在第八方面的发明中，能够提供一种模具更换方法，使得在一边通过热板加热片材一边利用模具来进行成形的热成形装置中，使模具的更换变容易并缩短模具更换的作业时间。

附图说明

图1是例示热成形装置的外观的立体图；

图2是表示从正面看成形机构的一例的主视图；

图3是例示模具位于规定的分离位置时的成形机构的右视图；

图4是例示模具位于规定的靠近位置时的成形机构的右视图；

图5是例示从上面看成形机构的主要部分的俯视图；

图6是例示在固定构件之下从上面看成形机构的主要部分的俯视图；

图7是例示从模具的下方看底面的仰视图；

图8是例示从底面侧看装配模具的状态的分解立体图；

图9是例示从底面看从热成形装置拉出模具后的状态的仰视图；

图10是例示在模具之下从上面看成形机构的主要部分的俯视图；

图11是例示从底面看从热成形装置拉出热板后的状态的仰视图；

图12是将模具拉出导轨构件与导轨侧托架一起例示的侧视图；

图13是例示将导轨构件固定在规定的模具支承位置的导轨构件退避机构的状态的立体图；

图14是例示将导轨构件固定在规定的退避位置的导轨构件退避机构的状态的立体图；

图15是表示本热成形装置的动作的一例的时间图；

图16是例示从右侧面看将模具载置到导轨构件上的状态的右视图；

图17是例示从由右侧面看从热成形装置拉出模具后的状态的右视图；

图18是表示从上面看变形例中成形机构的主要部分的俯视图。

符号说明

10片材输送机构

12片材供给机构

14夹持输送机构

14a夹持构件

20成形机构

21基台

25真空压空供给机构

25a通气路径

30加热板(热板)

30a与模具对置的面

30b第一通气孔

31台座

35下工作台(热板用工作台)

36a～d贯通孔

40模具

41更换用阴模(更换用模具)

41a成形面

41b第二通气孔

42模具基体构件

42a下面(与热板对置的面)

42b通气孔

42c、d输送方向侧的缘部

42e模具保持部位

42f拉出侧缘部

45上工作台(模具用工作台)

45a下面(与热板对置的面)

45b上部(与热板对置的面的相反侧的部位)

45c、d输送方向侧的缘部

46a第一贯通孔

46b第二贯通孔

46c第三贯通孔

46d第四贯通孔

47模具基体构件夹持机构

47a夹持构件

50模具用工作台驱动机构

51、151固定构件

51a～d H字形的四部位的端部

51e H字形的中央部

52连杆机构

52a连杆构件

52b滚珠丝杠机构

52c电动机

55支柱

55a第一圆柱状支柱

55b第二圆柱状支柱

55c第三圆柱状支柱

55d第四圆柱状支柱

55e螺钉

56螺母

60模具拉出机构

61模具拉出导轨构件

61a立壁部

61b水平延伸部

61c轴承

62导轨构件退避机构

62a导轨侧托架

62b工作台侧托架

62c轴构件

62d螺栓

62e螺母

62a1、62b1、62b2贯通孔

63带脚轮支承构件

63a基部

63b脚

63c脚轮

70热板拉出机构

100热成形装置

D1输送方向

D2拉出方向

D3热板拉出方向

L1成形位置

L2模具侧成形位置

L3热板侧成形位置

L4拉出位置

L5模具支承位置

L6退避位置

L7热板拉出位置

L11夹持位置

L12释放位置

L13分离位置

L14靠近位置

L15载置位置

S1片材

S1a上面(另一面)

S1b下面(一面)

S2成形后的片材

具体实施方式

下面，按照下述顺序对本发明的实施方式进行说明。

(1)热成形装置的说明；

(2)热成形装置的作用；

(3)变形例。

(1)热成形装置的说明：

图1是表示热成形装置100的立体图，图2是表示成形机构20的主视图，图3以及图4是表示成形机构20的右视图，图5是表示成形机构20的主要部分的俯视图，图6是从固定构件51的下方表示成形机构20的主要部分的俯视图，图7是从模具40的下方表示的仰视图，图8是表示装配模具40的状态的分解立体图，图9是表示从热成形装置拉出模具40后的状态的仰视图，图10是从模具40的下方表示成形机构20的主要部分的俯视图，图11是表示从热成形装置拉出热板30后的状态的仰视图，图12是将模具拉出导轨构件61与导轨侧托架62a一起表示的侧视图，图13以及图14是表示固定导轨构件61的导轨构件退避机构62的状态的立体图，图15是表示本热成形装置的动作的时间图，图16是表示将模具40载置到导轨构件61上后的状态的右视图，图17是表示从热成形装置拉出模具40后的状态的右视图。

另外，在图2中，从左向右的方向为规定的输送方向D1，左侧为片材S1的上游侧，右侧为片材S1的下游侧。在图7、图9、图10、图11中，用虚线表示被输送的片材S1的位置。

本发明的热成形装置100的基本部分由片材输送机构10、成形机构20、模具拉出机构60构成。

片材输送机构10将片材S1向通过规定的成形位置L1的规定的输送方向D1输送。

成形机构20具有加热板(热板)30，其配置在成为位于成形位置L1的片材S1的下面(一面)S1b侧的规定的热板侧成形位置L3；模具40，其配置在成为位于成形位置L1的片材S1的上面(另一面)S1a侧的规定的模具侧成形位置L2并形成有与热板30对置的规定的成形面41a。而且，成形机构20在通过片材输送机构10输送片材S1时，使热板30和模具40分离，在将片材S1输送到成形位置L1后，使热板30和模具40靠近，一边加热片材S1一边依照成形面41a的形状来进行成形。

模具拉出机构60能够将模具40从模具侧成形位置L2向与片材S1的输送方向D1不同的规定的拉出方向D2拉出。

如上，在进行模具的更换作业时，通过将模具40向与片材输送方向D1不同的拉出方向D2拉出，从而能够较容易地进行该更换作业。因此，一边由热板加热片材一边利用模具进行成形的热板成形装置，能够使模具的更换变容易，并缩短模具更换的作业时间。

成形对象的片材S1只要是能够成形的片材即可，例如可以使用如热可塑性树脂片材这样的树脂片材、如热可塑性片材那样具有可塑性的可塑性片材等。上述树脂片材只要是含有树脂的片材即可，也可以是只由树脂形成的片材、也可以是由在树脂中添加了充填材料等的添加材料的材质形成的片材，也可以是单层片材，也可以是层压不同的材质的叠层片材。上述树脂能够形成如热可塑性树脂的合成树脂等。作为片材的原材料，例如可以利用聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、ABS树脂、聚对苯二甲酸乙二酯树脂、聚碳酸酯树脂等。尤其是，聚丙烯树脂价格比较低，且使用时具有耐热性，差压成形的适应性好，为最佳的合成树脂。另外，片材S1只要为片材状乃至薄片状即可，也可以卷绕成滚筒状，也可以切成规定的长度。片材的厚度可以设成1～2mm程度、0.25～1mm程度等各种厚度，也可以为0.25mm程度以下的薄膜。当利用该程度的厚度的热可塑性片材时，能够很好地进行差压成形。

片材S1的成形通过热成形进行。该热成形适合真空成形、压空成形、真空压空成形等这样的差压成形。

片材的输送方向D1设成水平方向，片材将被稳定地输送，但是，也可以是从水平方向向上方偏离的方向、从水平方向向下方偏离的方向、垂直上方向、垂直下方向。

模具的拉出方向D2设成不与输送方向D1平行的水平方向且与上述输送方向D1正交的方向，将模具的拉出量设为最小限，从而减小热成形装置的设置所需的面积，但是，也可以是大致正交的水平方向(例如，相对于输送方向D1偏离60～120°、75～105°的方向)、还可以是与输送方向D1接近平行的方向(例如，相对于输送方向D1偏离30～60°或120～150°的方向)。

本实施方式的片材输送机构10具有片材供给机构12、夹持输送机构14。片材供给机构12能够将卷绕成滚筒状的片材S1以连续的状态向输送方向D1送出。夹持输送机构14具有夹持(把持)成形后的片材S2的两侧缘部的夹持构件14a，配合成形的时机，通过夹持构件14a夹持在成形位置L1成形后的片材S2的两侧缘部并间歇性地拉动连续状态的片材S1向输送方向D1输送。

本热成形装置100还具有热板拉出机构70。另外，也可以设置将成形后的片材S2断开(切断)成规定的长度并取出的成形品取出机构。该成形品取出机构，例如，也可以做成如下机构，该机构具备将成形后的片材S2断开成规定的长度的切断机构、将断开后的片材载置到升降工作台上进行层叠的成形品装载机构、将层叠后的成形品堆取出到取出台上的取出机构。

通过上述的构成，滚筒状的片材S1依次从片材供给机构12卷出需要的量向规定的输送方向D1输送，并送入成形位置L1。另外，输送片材时，热板30和模具40成为分离的状态。在此，在位于成形位置的片材的下面S1b侧与该下面接触配置有热板30，故成形位置的片材S1由热板30供给热，进行加热软化。将片材输送到成形位置时，热板30和模具40靠近，夹持在成形位置加热软化后的片材S1，通过差压成形使该片材S1与成形面41a密接。由此，片材S1依照成形面41a的形状进行成形。

成形后，当热板30和模具40分离时，已经从成形位置L1向输送方向D1送出的成形后的片材S2的两侧缘部由在夹持位置L11的夹持构件14a夹持，夹持输送机构14从上述夹持位置水平移动到规定的释放位置L12，再将片材S2向输送方向D1输送规定量。于是，已经被夹持的成形后的片材S2，例如向成形品取出机构输送。该成形品取出机构，例如断开成规定的长度，根据需要依次层叠到下降的升降工作台上，通过取出机构将成形品或成形品堆向取出台上送出。

以上，能够从片材S1形成成形品。

本实施方式的成形机构20由金属制基台21、真空压空供给机构25、热板30、下工作台(热板用工作台)35、成形用的模具40、上工作台(模具用工作台)45、模具用工作台驱动机构50、支柱555等构成。另外，本实施方式的模具拉出机构60具有模具拉出导轨构件61、导轨构件退避机构62、带脚轮支承构件63。

上工作台45例如为金属制成，通过与热板30对置的下面45a保持模具40。在上工作台45的输送方向D1侧的两侧缘部45c、d，安装有将长度方向朝向模具的拉出方向D2的一对模具拉出导轨构件61、61。该导轨构件61通过从上工作台的缘部45c、d盘绕到模具40的与热板对置的下面42a并与之接触，能够使模具40向拉出方向D2移动。另外，在下游侧的缘部45d设有导轨构件退避机构62，该机构能够使导轨构件61从接触模具40的与热板对置的下面42a的位置向上工作台45的方向退避。如图13和14所示，导轨构件退避机构62将导轨构件61定位在规定的模具支承位置L5或定位在规定的退避位置L6。

通过上述构成，在导轨构件61位于模具支承位置L5的情况下，模具40可沿导轨构件61、61向拉出方向D2的往复双方向滑动。由此，可以顺利地拉出模具。

在此，成形片材时，当模具的高度低时，成形后的片材S2有可能接触到下游侧的导轨构件61。为此，在上工作台上保持着模具时，使下游侧的导轨构件61从模具支承位置L5退避到退避位置L6。由此，在成形时成形品不与模具拉出导轨构件发生干涉，故能够顺利地成形片材。

本实施方式的模具，如图8所示，具有多个更换用阴模(更换用模具)41、模具基体构件42。各阴模41例如为金属制成，分别形成有与热板30对置的成形面41a，在该成形面形成有通气孔(第二通气孔)41b。模具基体构件42例如为金属制成，形成大致板状，在与热板对置的下面42a形成有可拆装地保持多个阴模41的模具保持部位42e。在该模具保持部位配合阴模的通风孔41b的位置而形成有多个通气孔42b。在此，为了将阴模可拆装地安装固定在该模具保持部位，例如，能够做成如下构成：该构成在上述模具保持部位和上述阴模中形成有螺纹孔，在该螺纹孔中螺合螺钉，从而相对上述模具保持部位将上述阴模进行固定，拆下螺钉，从上述模具保持部位拆下上述阴模。由此，多个阴模相对于模具基体构件可更换地安装固定。

另外，也可以设置通过冷却液及热电偶等对模具基体构件42进行冷却的模具基体构件冷却机构，通过在成形时被冷却的模具基体构件对阴模41进行冷却。于是，能够防止反复接触加热后的片材的阴模的温度上升，能够长时间地稳定地进行成形。

在此，模具拉出导轨构件61为通过从上工作台45的输送方向侧的缘部42d盘绕到模具基体构件42的与热板对置的下面42a并与之接触，由此能够使模具基体构件42向拉出方向D2移动的构件。

上工作台45具有通过夹持构件47a、47a夹持与导轨构件61接触的模具基体构件42的两侧缘部42c、d使之靠近的模具基体构件夹持机构47、47，通过该机构在与热板对置的下面42a保持模具基体构件42。在模具基体构件夹持机构47、47上连接有未图示的夹持构件升降切换开关，当将该开关切换到下降侧时，使夹持构件47a、47a下降，将模具基体构件42载置到导轨构件61上，从而解除模具基体构件的两侧缘部42c、d的夹持；当将上述开关切换到上升侧时，夹持载置在导轨构件61上的模具基体构件的两侧缘部42c、d，使模具基体构件42上升，与上工作台的下面45a接触并保持。

如图12所示，下游侧的模具拉出导轨构件61例如为金属制成，具有：立壁部61a，其为壁状，将长度方向朝向拉出方向D2，同时在上工作台45的下游侧朝向垂直方向；水平延伸部61b，其从该立壁部的下侧缘部向上工作台的方向延伸；轴承61c，其为多个，相对于该水平延伸部的上面可旋转动作地安装。上游侧的导轨构件也一样。

如上，当使导轨构件61处于模具支承位置L5、将安装有阴模41的模具基体构件42的缘部42c、d载置到导轨构件的水平延伸部61b、61b上时，通过轴承61c、61c使上述缘部42c、d顺利地滑动，模具基体构件42从拉出位置L4顺利地水平移动到模具侧成形位置L2。而且，当通过模具基体构件夹持机构47、47将模具基体构件42向上拉时，缘部42c、d从轴承61c、61c分离，能够使导轨构件61从模具支承位置L5退避。

如图13和图14所示，导轨构件退避机构62具备：金属制导轨侧托架62a、62a，其为L字形，安装在导轨构件的立壁部61a的与上工作台相反侧的面；金属制工作台侧托架62b、62b，其为L字形，安装在上工作台45的输送方向侧的缘部45d的上面；金属制的轴构件62c、62c，其将导轨侧托架和工作台侧托架可相对旋转地连结；金属制螺栓62d、62d；金属制螺母62e、62e。在此，导轨构件61以位于模具支承位置L5时为基准，导轨侧台架62a做成如下形状，该形状具有从立壁部61a的安装部位向上方延伸的上方延伸部、从该上方延伸部的前端部向上工作台的方向延伸的水平延伸部，在上述上方延伸部的上部形成螺栓插通用的贯通孔62a1，在上述水平延伸部，在比贯通孔62a1更靠上工作台侧贯通有轴构件62c。工作台侧托架62b做成如下形状：该形状具有从上工作台的安装部位向水平方向外侧延伸的水平延伸部、和从上述安装部位向上方延伸的上方延伸部，在上述水平延伸部和上述上方延伸部相交的部位贯通轴构件62c，在上述水平延伸部的前端部形成螺栓插通用的贯通孔62b1，在上述上方延伸部的上部形成有螺栓插通用的贯通孔62b2。

如上，在将导轨构件61固定在模具支承位置L5的情况下，根据需要拆下螺母62e、62e抽出螺栓62d、62d，将导轨侧托架的贯通孔62a1、62a1对准工作台侧托架的贯通孔62b1、62b1，贯通螺栓62d、62d与螺母62e、62e螺合。另一方面，在将导轨构件61固定在退避位置L6的情况下，拆下螺母62e、62e抽出螺栓62d、62d，将导轨侧托架的贯通孔62a1、62a1对准工作台侧托架的贯通孔62b2、62b2，贯通螺栓62d、62d与螺母62e、62e螺合。这样，能够将导轨构件61定位在模具支承位置L5及退避位置L6。

当然，也可以构成在模具支承位置和退避位置之间不用手动而自动地使导轨构件移动的导轨构件退避机构。另外，也可以设置检测导轨构件61是否位于模具支承位置L5的位置检测传感器(红外线传感器等)，在上述夹持构件升降切换开关切换到下降侧时，在上述位置检测传感器没有检测出导轨构件的情况下，不使夹持构件47a、47a下降，只在上述位置检测传感器检测出导轨构件的情况下，使夹持构件47a、47a下降。

如图2和图17所示，带脚轮支承构件63例如为金属制成，从下方进行支承，使得在将模具拉出时，能够拉出模具基体构件42的拉出侧缘部42f。该支承构件63具有：基部63a，其从下方支承模具基体构件的拉出侧缘部42f；脚63b、63b，其从该基部的输送方向D1两端部向下方延伸；脚轮63c、63c，其安装该脚的下端部，在地板上滚动。另外，该支承构件63在模具40收纳在模具侧成形位置L2时，从模具基体构件的拉出侧缘部42f拆下，将模具40从模具侧成形位置L2拉出时，卡住模具基体构件的拉出侧缘部42f。

如上，沿导轨构件61、61水平移动的模具基体构件42以模具基体构件的拉出侧缘部42f被支承且保持着水平的姿态稳定。因此，能够将模具顺利地向水平方向拉出。

再者，也可以构成在模具侧成形位置L2和拉出位置L4之间不用手动而自动地将模具40移动的自动模具拉出机构。另外，也可以设置检测模具40是否位于规定的载置位置L15的位置检测传感器(红外线传感器等)，并设置模具拉出许可与否机构，在上述位置检测传感器没有检测出模具40位于载置位置L15的情况下，禁止模具的拉出，只在上述位置检测传感器检测出模具40位于载置位置L15的情况下，允许拉出模具。

通过以上的构成，在模具基体构件42的下面安装多个阴模41，使导轨构件61处于模具支承位置L5，当将模具40从拉出位置L4水平移动到模具侧成形位置L2时，能够由夹持机构47、47夹持模具基体构件42的两侧缘部42c、d向上拉起，由此将模具40保持在上工作台45的下面。由此，将模具固定在上工作台上，不产生成形偏差，故能够高精度地使片材成形。

另外，在与地板接触的基台21上，在不与输送的片材S1以及拉出的模具40接触的位置，朝向上方立设有多个支柱55。多个支柱55在将热板30定位的同时朝向模具用工作台驱动机构50立设，并从下方支承该模具用工作台驱动机构。该多个支柱55引导上工作台45的靠近以及分离的往复运动。另一方面，模具用工作台驱动机构50安装在上工作台45的与热板对置的下面45a的相反侧的上部45b，使在成形位置L1保持着模具40的上工作台45相对于热板30靠近以及分离。

如上，保持着模具的上工作台由支柱引导定位，同时进行往复运动，因此，能够使片材高精度、顺利地成形。另外，由于多个支柱设置在不与拉出的模具40接触的位置，故能够顺利地进行模具更换。

如图5～图7所示，多个支柱55由在比拉出的模具40更靠上述输送的片材S1的上游侧配置在夹持该输送的片材S1的位置的第一圆柱状支柱55a以及第二圆柱状支柱55b、和在比拉出的模具40更靠上述输送的片材S1的下游侧配置在夹持该输送的片材S1的位置的第三圆柱状支柱55c以及第四圆柱状支柱55d构成。在此，多个支柱55只要至少由圆柱状支柱55a～d构成即可，既可以由圆柱状支柱55a～d构成，还可以包含立设于不与输送的片材S1以及拉出的模具40接触的位置的其他支柱而构成。

另外，第一圆柱状支柱55a和第四圆柱状支柱55d配置在对角的位置，第二圆柱状支柱55b和第三圆柱状支柱55c配置在对角的位置。

模具用工作台驱动机构50具有：由多个支柱55的前端部从下方支承的固定构件51、使该固定构件和上工作台45靠近以及分离的连杆机构52。固定构件51例如金属制成，形成H字形，通过该H字形的四个部位的端部51a～d固定在上述立设的圆柱状支柱55a～d的前端部。在此，在各圆柱状支柱55a～d的前端部形成有螺纹55e，能够利用螺母56将固定构件51固定在各圆柱状支柱55a～d的前端部。连杆机构52具备连杆构件52a、滚珠丝杠机构52b、电动机52c，且设置在固定构件51的上述H字形的中央部51e和上工作台45之间，使固定构件51和上工作台45靠近以及分离。电动机52c安装在固定构件51的上述H字形的中央部51e，与滚珠丝杠机构52b连接，驱动该滚珠丝杠机构。滚珠丝杠机构52b与连杆构件52a连接，并使该连杆构件连动。连杆构件52a安装在上工作台的上部45b，根据滚珠丝杠机构52b的移动使上工作台沿上下方向往复运动。

如图6所示，上工作台45上形成有：形成为比第一圆柱状支柱55a的直径大的直径、使该圆柱状支柱上下方向贯通的第一贯通孔46a：形成为比第二圆柱状支柱55b的直径大的直径、使该圆柱状支柱上下方向贯通的第二贯通孔46b；形成为比第三圆柱状支柱55c的直径大的直径、使该圆柱状支柱上下方向贯通的第三贯通孔46c；形成为比第四圆柱状支柱55d的直径大的直径、使该圆柱状支柱上下方向贯通的第四贯通孔46d。

在此，位于对角位置的第一·第四贯通孔46a、d的直径比位于对角位置的第二·第三贯通孔46b、c的直径形成得大。即，第一·第四贯通孔46a、d的游隙比第二·第三贯通孔46b、c的游隙大。

如上，通过游隙小的第二·第三贯通孔46b、c定位上工作台。在利用热板进行成形的情况下，装置的构件因产生的热而引起膨胀等，有时会产生尺寸的偏差，但通过以上的构成，由于在支柱及上工作台上不施加过大的力，因此能够使片材更顺利地进行成形。

另外，也可以将支柱55b作为第一圆柱状支柱，将支柱55a作为第二圆柱状支柱，将支柱55d作为第三圆柱状支柱，将支柱55c作为第一圆柱状支柱，将孔46b作为第一贯通孔，将孔46a作为第二贯通孔，将孔46d作为第三贯通孔，将孔46c作为第三贯通孔。

如图2、图3等所示，热板30配置成与模具40对置的上面30a与成形位置L1的片材S1的下面S1b接触，对送入到成形位置L1的片材S1进行加热软化。热板30载置在台座31上，台座31载置到下工作台(热板用工作台)35上。在此，在台座31上设有未图示的加热器(加热机构)，当给加热器通电时，由加热器产生热，加热台座31的结果是热板30被加热。另外，也可以在台座31上设有检测热板30的温度的温度传感器，通过未图示的加热温度反馈控制机构将热板30加热到设定温度。热板的加热温度根据片材的材质及厚度等而设定，例如能够为片材软化的温度以上、熔融的温度以下。

如图10等所示，热板30例如为金属制成，形成矩形板形状。另外，在热板30上形成有多个在上下方向贯通的通气孔(第一通气孔)30b。各通气孔30b与通气路经25a连接，或由真空压空供给机构25作用真空压(或吸引空气)、或由真空压的供给(减压)解放、或供给压空、或解除压空的供给。

另外，为了顺利地进行差压成形，因此，在阴模41的成形面41a上也形成有多个通气孔41b。

台座31例如为金属制成，形成矩形板形状。如图10所示，台座31相对于下工作台35向与片材的输送方向D1不同的规定的热板拉出方向D3可拉出地设置，能够向热板拉出方向D3的往复双方向滑动。因此，载置在台座31上的热板30能够从热板侧成形位置L3可往复运动地向与片材的输送方向D1不同的热板拉出方向D3拉出。

热板的拉出方向D3设为不与输送方向D1平行的水平方向且与上述输送方向D1正交的方向，使热板的拉出量为最小限，从而使热成形装置的设置所需要的面积减少，但也可以是大致正交的水平方向，还可以是与输送方向D1接近平行的方向。

另外，也可以构成自动热板拉出机构，该机构使热板在热板侧成形位置L3和热板拉出位置L7之间不用手动而自动地移动。

下工作台35上形成有：形成为比第一圆柱状支柱55a的直径大的直径、使该圆柱状支柱在上下方向贯通的第一贯通孔36a；形成为比第二圆柱状支柱55b的直径大的直径、使该圆柱状支柱在上下方向贯通的第二贯通孔36b；形成为比第三圆柱状支柱55c的直径大的直径、使该圆柱状支柱在上下方向贯通的第三贯通孔36c；形成为比第四圆柱状支柱55d的直径大的直径、使该圆柱状支柱在上下方向贯通的第四贯通孔36d。

在此，位于对角位置的第一·第四贯通孔36a、d的直径比位于对角位置的第二·第三贯通孔36b、c的直径大。即，第一·第四贯通孔36a、d的游隙比第二·第三贯通孔36b、c的游隙大。

如上，通过游隙小的第二·第三贯通孔36b、c定位下工作台。在利用热板进行成形的情况下，装置的构件因产生的热而膨胀等，有时会产生尺寸的偏差，但通过以上的构成，由于在支柱及下工作台上不施加过大的力，因此能够使片材更顺利地进行成形。

另外，也可以设支柱55b为第一圆柱状支柱、支柱55a为第二圆柱状支柱、支柱55d为第三圆柱状支柱、支柱55c为第一圆柱状支柱，设孔36b为第一贯通孔、孔36a为第二贯通孔、孔36d为第三贯通孔、孔36c为第三贯通孔。

成形机构20在片材S1被输送到成形位置L1、使热板30和模具40靠近到规定的靠近位置(L14)时，对热板的通气孔30b作用真空压，使片材S1与热板30进行密接。然后，解除热板30和模具40靠近到靠近位置(L14)时作用于热板的通气孔30b的真空压，使片材S1与模具的成形面41a进行密接，由此进行差压成形。本加热机构在热板和模具靠近时，通过真空压空供给机构25向通气孔30b供给压空，解除真空压，从模具的通气孔41b抽出片材S1上侧的空气，从而进行使该片材与成形面41a密接的压空成形。

如图15的时间图所示，在初期状态，放开夹持输送机构的夹持构件14a的片材夹持，成为解除片材S2的夹持的状态，而且成为使夹持输送机构14处于上游侧的规定的夹持位置L11、使模具40处于规定的分离位置L13、解除通过真空压空供给机构25对通气孔30b的真空压或压空的供给的状态。在该状态下，首先，进行夹持构件14a的片材夹持，由夹持输送机构14夹持片材S2的两侧缘部(时机t1)。接着，使夹持输送机构14从夹持位置L11移动到下游侧的规定的释放位置L12(时机t2～t3)。于是，将成形后的片材S2向输送方向D1输送规定量，成形前的片材S1也被成形后的片材S2拉动而向输送方向D1输送规定量，没有成形的片材S1被送入到成形位置L1。而且，放开夹持构件14a的片材夹持，成为解除片材S2的夹持的状态(时机t4)。另外，在返回到时机t2前，在规定的时机，将夹持输送机构14从释放位置L12移动到上游侧的夹持位置L11。

其后，由真空压空供给机构25向通气孔30b作用真空压，将成形位置L1的片材S1与热板30进行密接(时机t5)。于是，成形位置的片材S1通过热板30进行加热、软化。接着，如图4所示，通过模具用工作台驱动机构50使上工作台45下降，使模具40移到规定的靠近位置L14，从而使热板30和模具40靠近(时机t6～t7)。然后，由真空压空供给机构25对通气口30b供给压空，一边从模具的通气孔41b排出气体，一边将加热软化状态的片材S1与模具的成形面41a进行密接(时机t8)。在此，阴模41的温度比热板30的温度低，因此，与成形面41a密接的片材被冷却、固化。由此，对片材进行压空成形，形成断开前的成形品。

另外，也可以将对模具的通气孔41b作用真空压(吸引空气)的减压机构与该通气孔41b连接，在时机t8～t9对通气孔41b作用真空压。于是，能够对片材进行真空压空成形。此时，当不从真空压空供给机构25向通气孔30b供给压空时，能够对片材进行真空成形。

当在时机t9由真空压空供给机构25对通气孔30b的压空供给解除时，通过模具用工作台驱动机构50使上工作台45上升，使模具40位于规定的分离位置L13，从而使热板30和模具40分离(时机t10～t11)。

以上，一个循环结束，以下，通过重复时机t1～t11，由此能够对片材连续进行利用热板的差压成形。

(2)热成形装置的作用：

为了制造各种成形品，本热成形装置能够在更换阴模的同时进行成形品的制造。下面，对本热成形装置的模具更换方法进行说明。

在某种成形品的制造结束时，模具40如图3所示，位于分离位置L13，成为模具基体构件夹持机构的夹持构件47a、47a在上升位置保持模具基体构件42、下游侧的模具拉出导轨构件61固定在退避位置L6的状态。

首先，为了防止模具的脱落，进行模具更换作业的作业者，进行将位于退避位置的下游侧的模具拉出导轨构件61换到模具支承位置L5的作业。接着，作业者将夹持构件升降切换开关切换到下降侧。于是，夹持构件47a、47a下降，模具基体构件42载置到导轨构件61上(图16所示的规定的载置位置L15)，解除模具基体构件的两侧缘部42c、d的夹持。然后，作业者将模具40从模具侧成形位置L2向拉出方向D2拉出到规定的拉出位置L4。此时，模具基体构件42通过导轨构件的轴承61c、61c沿导轨构件61、61顺利地水平移动，模具基体构件的拉出侧缘部42f卡止于带脚轮支承构件63并被其支承而保持姿态。图9和图17表示该状态。

在此，模具的拉出方向D2为与片材的输送方向D1不同的方向，因此，模具40处于偏离片材的输送位置的位置。因此，作业者能够在偏离片材的输送位置的拉出位置L4从模具基体构件上卸下阴模，接着，在偏离片材的输送位置的拉出位置L4将制造的成形品用的阴模安装到模具基体构件42上。特别是，由于模具的拉出方向为与片材的输送方向成90°的不同的水平方向，故能够将模具可靠地从热成形装置的片材输送位置卸下，同时能够使更换模具作业所需的作业空间为最小限。

另外，由于模具基体构件也拉出到拉出位置L4，因此也可以进行模具基体构件的更换、或清扫模具基体构件的作业。当然，在模具基体构件和阴模一体化形成的模具中，只要将该模具在拉出位置L4进行更换即可。

更换模具后，作业者将模具40沿拉出方向D2从拉出位置L4移动到模具侧成形位置L2。此时，模具基体构件42通过导轨构件的轴承61c、61c沿导轨构件61、61顺利地水平移动，模具基体构件的拉出侧缘部42f由带脚轮支承构件63支承而保持姿势，当模具40收纳在模具侧成形位置L2时，模具基体构件的拉出侧缘部42f与带脚轮支承构件63的卡止被解除。此时，模具40处于图16所示的载置位置L15。

接着，作业者将夹持构件升降切换开关切换到上升侧。于是，夹持构件47a、47a夹持模具基体构件的两侧缘部42c、d，使模具基体构件42上升，与上工作台的下面45a接触保持。此时，模具40处于分离位置L13。

然后，作业者进行将位于模具保持位置的下游侧的模具拉出导轨构件61换到退避位置L6的作业。此时，成为图3所示的状态，制造对应于更换后的阴模的成形面的成形品的准备工作结束。

如上所述，在进行模具的更换作业时，通过将模具向与片材输送方向不同的拉出方向拉出而能够容易地进行该更换作业。因此，一边由热板加热片材一边利用模具来进行成形的热成形装置中，能够容易地进行模具更换，缩短模具更换的作业时间。另外，在一边由热板加热片材一边利用模具来进行成形的热成形装置中，能够提供一种模具更换方法，使模具的更换变容易，并缩短模具更换的作业时间。

另外，本热成形装置能够将载置着热板30的台座31从规定的热板侧成形位置L3向规定的热板拉出方向D3拉出到规定的热板拉出位置L7。该热板拉出方向为与片材输送方向D1成90°的不同的水平方向。因此，作业者也可以将热板拉出进行更换、或进行清扫。

(3)变形例

也可以将上述热板和上述模具的上下关系反过来，即，在片材的上面侧配置热板，在片材的下面侧配置模具。另外，在沿垂直方向输送片材的情况下，也可以将热板和模具配置在相同的高度。

配置在上述片材的一面侧的热板，既可以与该片材的一面接触，也可以不接触而与该片材的一面对面配置。另外，加热片材时，除进行接触加热外，也可以通过辐射加热及合并使用接触加热和辐射加热而对片材进行加热。配置在上述片材的另一面侧的模具，既可以与该片材的另一面接触，也可以不接触而与该片材的另一面对面配置。

在使上述热板和上述模具靠近以及分离时，除只是使模具移动之外，既可以只是使热板移动，也可以使热板和模具的双方移动。另外，在热板和模具靠近以及分离时，不但可以不改变片材的位置，而且也可以使片材向模具的方向移动，或使片材向热板的方向移动。

使模具用工作台相对于热板进行靠近以及分离的机构，除上述连杆机构以外，还可以是利用如各种曲轴机构、气缸及液压缸等驱动缸的机构等。另外，驱动模具用工作台的方向只要根据模具用工作台和热板的位置关系决定即可，除上下运动之外，也可以为水平方向等。

即使仅是热成形装置的基本部分10、20、60，也能够得到使模具更换变容易、缩短模具更换作业时间的效果。

而且，上述的变形例也能够适用于下面的变形例。

如图18所示，也可以将多个支柱只做成位于对角的二个。在图例中，多个支柱仅由在比拉出的模具40更靠上述输送的片材S1的上游侧配置的第一支柱55a、和在比拉出的模具40更靠上述输送的片材S1的下游侧与所述第一支柱55a一起夹持上述输送的片材S1的位置配置的第二支柱55d构成。当然，支柱55a、d在不与上述输送的片材S1以及上述拉出的模具40接触的位置从基台21朝向上方立设。该支柱55a、d通过将下工作台35定位来定位热板30，朝向固定构件151立设，并从下方支承该固定构件，通过贯通上工作台45的贯通孔45a、d，引导上工作台45的靠近以及分离的往复运动。固定构件151在成形位置L1连接对角而设置，并使水平方向的长度方向朝向相对片材的输送方向D1大致偏离45°的方向且相对模具的拉出方向D2大致偏离45°的方向配置。而且，在固定构件151的两端部151a、d，固定构件151通过螺母56固定在上述立设的支柱55a、d的前端部。

通过上述的构成，由于支柱的数量少即可，故能够使热成形装置的成本降低。

此外，本发明不限于上述的实施例及变形例，也包含将上述的实施例以及变形例中公开了的各种构成相互置换或变更组合的构成、将在公知技术以及上述实施例以及变形例中公开了的各种构成相互置换或变更组合的构成等。

如上所述，根据本发明，能够提供各种不同方式的、有用的热成形装置及其模具更换方法。

Claims (8)

1.一种热成形装置，其使能够成形的片材成形，其特征在于，具备：

片材输送机构，其向通过规定的成形位置的规定的输送方向输送所述片材；

成形机构，其具有：热板，该热板配置在位于所述成形位置的片材的一面侧；和模具，该模具配置在成为位于所述成形位置的片材的另一面侧的模具侧成形位置并形成有与所述热板对置的成形面，在通过所述片材输送机构输送所述片材时，使所述热板和所述模具分离，在将所述片材输送到所述成形位置时，使所述热板和所述模具靠近，一边加热所述片材一边依照所述成形面的形状来进行成形；

模具拉出机构，其能够将所述模具从所述模具侧成形位置向与所述片材的输送方向不同的规定的拉出方向拉出。

2.如权利要求1所述的热成形装置，其特征在于，

所述成形机构具有由与所述热板对置的面保持所述模具的模具用工作台，

所述模具拉出机构具有：

模具拉出导轨构件，其安装在所述模具用工作台的所述输送方向侧的缘部，通过从该缘部盘绕到所述模具的与所述热板对置的面并与之接触，能够使该模具向所述拉出方向移动；

导轨构件退避机构，其能够使所述模具拉出导轨构件从接触所述模具的与热板对置的面的位置向所述模具用工作台的方向退避。

3.如权利要求2所述的热成形装置，其特征在于，

所述模具具有：分别形成有所述成形面的多个更换用模具、由与所述热板对置的面保持所述多个更换用模具且使其可拆装的模具基体构件，

所述模具拉出导轨构件为如下构件：通过从所述模具用工作台的所述输送方向侧的缘部盘绕到所述模具基体构件的与所述热板对置的面并与之接触，能够使该模具基体构件向所述拉出方向移动，

所述模具用工作台具有模具基体构件夹持机构，该模具基体构件夹持机构通过将与所述模具拉出导轨构件接触的所述模具基体构件的缘部夹持并拉近，由与所述热板对置的面保持所述模具基体构件。

4.如权利要求2或3所述的热成形装置，其特征在于，

所述成形机构具有：

模具用工作台驱动机构，其安装在所述模具用工作台的与所述热板对置的面的相反侧的部位，使在所述成形位置保持着所述模具的模具用工作台相对所述热板靠近以及分离；

多个支柱，其在不与输送的所述片材以及拉出的所述模具接触的位置，将所述热板进行定位，并且朝向所述模具用工作台驱动机构立设，在支承该模具用工作台驱动机构的同时，引导所述模具用工作台的靠近以及分离的往复运动。

5.如权利要求4所述的热成形装置，其特征在于，

所述立设的多个支柱至少由如下支柱构成：在比拉出的所述模具更靠所述输送的片材的上游侧配置于夹持该输送的片材的位置的第一以及第二圆柱状支柱、和在比拉出的所述模具更靠所述输送的片材的下游侧配置于夹持该输送的片材的位置的第三以及第四圆柱状支柱，

所述第一圆柱状支柱和所述第四圆柱状支柱配置在对角位置，并且，所述第二圆柱状支柱和所述第三圆柱状支柱配置在对角位置，

所述模具用工作台驱动机构具有：固定构件，其形成为H字形，通过该H字形的四个部位的端部固定在所述立设的第一、第二、第三以及第四圆柱状支柱的前端部；连杆机构，其设置在该固定构件的所述H字形的中央部和所述模具用工作台之间，使该固定构件和该模具用工作台靠近以及分离，

所述模具用工作台形成有比所述第一、第二、第三以及第四圆柱状支柱的直径大且分别使该各圆柱状支柱贯通的第一、第二、第三以及第四贯通孔，

位于对角位置的所述第一以及第四贯通孔的游隙比位于对角位置的所述第二以及第三贯通孔的游隙大。

6.如权利要求4所述的热成形装置，其特征在于，

所述立设的多个支柱只由第一支柱和第二支柱构成，其中，所述第一支柱配置在比拉出的所述模具更靠所述输送的片材的上游侧；所述第二支柱配置在比拉出的所述模具更靠所述输送的片材的下游侧且与所述第一支柱一起夹持所述输送的片材的位置。

7.如权利要求1～3中任一项所述的热成形装置，其特征在于，

所述片材输送机构具有：片材供给机构，其能够将卷绕成滚筒状的所述片材以连续的状态向所述输送方向送出；夹持输送机构，其配合所述成形的时机，将在所述成形位置成形后的片材的缘部夹持并间歇性地拉动所述连续状态的片材进行输送，

在所述热板上形成有第一通气孔，并且在所述模具的成形面上形成有第二通气孔，

所述成形机构在将所述片材输送到所述成形位置并使所述热板和所述模具靠近到规定的靠近位置时，对所述第一通气孔作用真空压，使所述片材与所述热板密接，然后解除在所述热板和所述模具靠近到所述靠近位置时作用于所述第一通气孔的真空压，使所述片材与所述模具的成形面密接，由此进行差压成形。

8.一种热成形装置的模具更换方法，该热成形装置具备：片材输送机构，其向通过规定的成形位置的规定的输送方向输送能够成形的片材；成形机构，其具有：热板，该热板配置在位于所述成形位置的片材的一面侧；和模具，该模具形成有规定的成形面且配置在成为位于所述成形位置的片材的另一面侧的模具侧成形位置，在通过所述片材输送机构输送所述片材时，使所述热板和所述模具分离，在将所述片材输送到所述成形位置时，使所述热板和所述模具靠近，一边加热所述片材一边依照所述成形面的形状来进行成形，所述热成形装置的模具更换方法的特征在于，

将所述模具从所述模具侧成形位置向与所述片材的输送方向不同的规定的拉出方向拉出来进行更换。

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