CN108249742A - 成形装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的成形装置，其特征在于，包括：输送板，其配置有包括模具及成形对象物的夹具；加热部，其包括上部加热部及下部加热部，并且以通过加热部的形式使得所述输送板移动，同时使得所述模具或所述成形对象物加热；成形部，其将通过所述加热部而被加热的所述模具或所述成形对象物形成为已设定的形状；冷却部，其使得成形的模具或成形对象物冷却，在所述输送板的侧面形成有滑动导轨，所述输送板利用所述滑动导轨以穿过所述加热部的形式移动。

Description

成形装置
技术领域
本发明的成形装置，其特征在于，包括：输送板，其配置有包括模具及成形对象物的夹具；加热部，其包括上部加热部及下部加热部，并且以穿过加热部的形式使得所述输送板移动，同时使得所述模具或所述成形对象物加热；成形部，其将通过所述加热部而被加热的所述模具或所述成形对象物形成为已设定的形状；冷却部，其使得成形的模具或成形对象物冷却，在所述输送板的侧面形成有滑动导轨，所述输送板利用所述滑动导轨以穿过所述加热部的形式移动。
背景技术
在现代社会，消费者对类似于手机、智能手机、个人数字助理(PDA；PersonalDigital Assistant)、便携式多媒体播放器(PMP；Portable Multimedia Player)、笔记本等多样的电子终端机的外观设计需求正在增长。
尤其，最近将3D形状的窗玻璃适用于智能终端机的产品激增。此外，预计随后将3D形状的窗玻璃适用于比智能终端机更大的产品的事例会增多。此时，一般的智能终端机使用约5-7英寸的窗玻璃，但大形智能手机或平板电脑等需要约7-15英寸的大形3D窗玻璃。
但是，对于这样的大形3D窗玻璃的大小及形状，每个产品使用各自不同的模具，需要能发挥最大的热效率的构造的成形机。由此，现有的大形窗玻璃制造成形机需按各个大小包括所有成形机，因此具有在制造工厂中受很大的空间制约和费用制约的问题。
并且，在为了成形而需要的加热过程中，由于模具和移送装置的大小大而且又很重，因而在移动时与地面产生严重的刮痕，并且磨损快，从而使用寿命很短。此外，也会产生因热传导效率下降而升温时间变长的问题。
发明内容
本发明是为解决如上所述的现有成形装置具备的问题而提出的，目的在于提供一种成形装置，其在最大大小的成形机中使得具备多种大小的窗玻璃成形，实际使用的模具的大小减小到最小限度，从而减少耗电量。
本发明想要实现的技术课题并不限于以上所提到的技术课题，从在以下要说明的内容中对一般的技术人员显而易见的范围内可包含多样的技术课题。
用于解决如上所述课题的根据本发明的一个实施例的成形装置，其特征在于，包括：输送板，其配置有包括模具及成形对象物的夹具；加热部，其包括上部加热部及下部加热部，并且以穿过加热部的形式使得所述输送板移动，同时使得所述模具或所述成形对象物加热；成形部，其将通过所述加热部而被加热的所述模具或所述成形对象物形成为已设定的形状；冷却部，其使得成形的模具或成形对象物冷却，在所述输送板的侧面形成滑动导轨，所述输送板利用所述滑动导轨以穿过所述加热部的形式移动。
此外，根据本发明的一个实施例的成形装置，其特征在于，所述成形对象物是2D玻璃，所述成形部将所述2D玻璃成形为3D形状玻璃。
此外，根据本发明的一个实施例的成形装置，特征在于，还包括夹具装载部，其使得所述夹具配置于所述输送板上。
此外，根据本发明的一个实施例的成形装置，特征在于，还包括夹具位置调节部，其调节所述夹具位置。
并且，根据本发明的一个实施例的成形装置，特征在于，所述加热部分为至少一个以上的加热区域并进行加热。
此时，根据本发明的一个实施例的成形装置，特征在于，所述加热部在至少一个以上的加热区域分别对已设定的温度的加热进行设定并加热。
此外，根据本发明的一个实施例的成形装置，特征在于，所述加热部使得所述模具或者所述成形对象物加热至已设定的温度。
此外，根据本发明的一个实施例的成形装置，特征在于，所述加热部是加热腔体(heating chamber)，并且以穿过所述加热腔体内部的形式使得所述输送板移动。
并且，根据本发明的一个实施例的成形装置，特征在于，所述加热部包括：下部加热部，其配置于加热部下部；上部加热部，其配置于加热部上部；绝热材料，其配置于加热部侧面。
此时，根据本发明的一个实施例的成形装置，特征在于，所述加热部还包括升降(up-down)装置，其使得所述上部加热部上下移动，通过所述升降装置的上下移动，使得所述上部加热部与所述模具接触或从所述模具脱离。
此外，根据本发明的一个实施例的成形装置，特征在于，在所述下部加热部和所述输送板之间形成有空间。
并且，根据本发明的一个实施例的成形装置，特征在于，所述成形部使得上部加热部与模具接触，从而调节施加到所述模具的压力，进而成形为已设定的形状。
此外，根据本发明的一个实施例的成形装置，特征在于，所述冷却部包括退火(annealing)冷却部、降温冷却部。
就本发明的成形装置而言，将实际使用的模具的大小最小化，从而可将用于提升穿过加热部的模具的温度的热量最小化，因此可减少所需电量，减少模具的加工费用。
此外，就本发明的成形装置而言，输送板的大小是固定的，因此即使使用各种大小的模具也可在一个成型装置中成形。
此外，就本发明的成形装置而言，可将夹具制作为适合产品的最小大小并使用，因此可将提升温度时所需的热量和时间最小化。
此外，就本发明的成形装置而言，在加热部调节空气压力，从而可调节对模具上部施加的压力，因此可防止在向未成形的成形对象物施加压力时被破损。
此外，就本发明的成形装置而言，加热部可包括绝热材料，因此可使得向外部的热损失最小化，并且使得加热部的热效率最大化。
此外，就本发明的成形装置而言，在输送板的侧面棱角形成有滑动导轨，从而使得在加热部内部的移送容易。此时，与加热部或下部加热部的接触面积小且摩擦力小，从而即使用很小的力也能够移动整体。
附图说明
图1是关于本发明的成形装置的构成图。
图2是关于本发明的成形装置的工艺图。
图3是关于本发明的成形装置的输送板的图。
图4是关于本发明的成形装置的加热部的图。
图5a及5b是关于本发明的成形装置的夹具移送图。
图6是关于本发明的成形装置的成形部的图。
图7是关于本发明的成形装置的夹具位置调节部的图。
图8是关于本发明的成形装置的夹具移送机器人的图。
具体实施方式
以下参照附图对根据本发明的‘成形装置’进行详细地说明。说明的实施例是为了使得一般的技术人员可以容易地理解本发明的技术思想而提供的，但本发明并不限于此。此外，附图上表示的事项是为了容易地说明本发明的实施例而图式化的图，可能会和实际实现的形态不同。
另外，在以下表现的各个构成部仅仅是用于实现本发明的例子。因此，在本发明的其他实现中，在不脱离本发明的思想及范围内也可以使用其他构成部。
此外，‘包括’某种构成要素的表达，作为‘开放型’的表达，只是表明相应构成要素的存在，不能理解为排除追加的构成要素。
此外，类似于‘第一、第二’等的表达，只是作为用于区分复数的构成的用途而使用，不限定构成之间的顺序或其他特征。
在说明实施例时，各个层(膜)、区域、图案或构造物形成于基板、各个层(膜)、区域、垫或图案的‘上/顶部(on)’或‘下/底部(under)’的记载，将以直接(directly)或在中间插入有其他层的形式形成的构成全部包括在内。对于各个层的上/顶部或下/底部的基准是以图片为基准说明。
说明某部分和其他部分‘连接’时，不仅包括‘直接连接’的情况，而且还包括在中间放置其他部件的形式‘间接连接’的情况。此外，说明某部分‘包括’某种构成要素时，在没有特别相反的记载的情况下，不是意味着排除其他构成要素，而是还可以包括其他的构成要素。
图1是关于本发明的成形装置的构成图，图2是关于本发明的成形装置的工艺图。
参照图1及图2，本发明的成形装置可包括输送板110、加热部120、成形部130、冷却部140。
图3是关于本发明的成形装置的输送板的图。
参照图3，输送板110可配置有包括模具及成形对象物的夹具。夹具111可固定成形对象物或模具。接着，在模具内使得成形对象物放置于夹具上，从而使得成形对象物通过输送板移动。并且，本发明的输送板110可使用热传导好且摩擦系数小的材料。
此时，此外，根据本发明的一个实施例的成形装置，特征在于，所述成形对象物是2D玻璃，所述成形部将所述2D玻璃成形为3D形状玻璃。并且，在成形装置中可使用任何需要成形的成形对象物。
此外，本发明的成形装置，可包括在设备中可使用的宽度x长度最大大小的输送板(Carrier plate)和模具。此时，输送板和模具可以以组装形态使用，在根据大小来成形其他产品的情况，可以将现有的模具分离，将新模具组装在输送板并使用。因此，本发明的输送板的大小是固定的，因此即使自由地变换模具的大小也无需更换成形装置自身的部件。
此外，本发明的夹具可制作为与成形产品相对应的最小大小来使用，因此可以将在后面叙述的加热部中提升温度时需要的热量和时间最小化。
此外，本发明的成形装置还可包括夹具装载部150，夹具装载部150使得包括模具及成形对象物的夹具111配置于输送板110。夹具装载部(Jig Loading)相当于将夹具(模具)供给至加热部并使其移动到下一个位置的待机装置。如果包括模具的夹具通过输送板移动至加热部，则夹具装载部为了移送包括下一个产品的模具的夹具而做准备。
此外，本发明的成形装置还包括夹具位置调节部160，夹具位置调节部160调节所述夹具位置。夹具位置调节部(Jig Centering)是在将模具组装于输送板110而使用时使得输送板和模具对齐的装置。更为具体地，本发明的夹具位置调节部使得X轴及Y轴的方向对齐，在3个棱角可利用2个以上的气缸(cylinder)而进行对齐。
图4是关于本发明的成形装置的加热部的图。
参照图4，加热部120可以以穿过加热部的形式使得所述输送板移动，同时使得所述模具或所述成形对象物加热。本发明的成形装置由于可在将2D玻璃成形为3D形状玻璃时使用，因而为了易于成形而将模具和成形对象物的温度应加热到一定以上。因此，将本发明的加热部陈列后，通过输送板来穿过的同时，使得加热作业成为可能。
此时，在使用于本发明的成形装置的成形对象物的情况，由于模具和输送板的大小大且重量重，因而移动时与地面产生严重的刮痕，并且磨损快，从而使用寿命显著变短。此外，也可能会降低热传导效率，从而升温时间变长。
因此，在本发明的输送板110的侧面形成有滑动导轨，所述输送板可以利用所述滑动导轨以穿过所述加热部的形式移动。此时，输送板也可使用热传导率好且容易滑动的材料。
同时，本发明的下部加热部和所述输送板之间可形成有空间。因为使用如下方法：在下部加热部抬起想要移动的模具和输送板，从而引导两侧末端并移动，所以输送板和加热部之间的接触面积小且摩擦力小，从而即使用很小的力也能够移动整体。
此外，本发明的加热部可以分为至少一个以上的加热区域并进行加热。此时，加热部起到用于成形的预热(Pre-Heating)的作用，因此由于分为多个加热区域(Zone)，因而将开始时常温的模具及成形对象物的温度加热到可成形的温度。
此时，本发明的加热部可以在至少一个以上的加热区域分别对已设定的温度的加热进行设定并加热。参照图1及图2，本发明的加热部可包括多个加热区域，因此，各个加热区域设定互相不同的温度并进行加热，从而可逐步加热。
例如，本发明的加热部包括4个加热区域的情况，在第一加热区域中，从常温(25度)加热至100度，在第二加热区域中，从100度加热至300度，在第三加热区域中，从300度加热至500度，在第四加热区域中，从500度加热至600-700度，从而可逐步加热至成形所需的温度。
此外，本发明的成形装置可包括加热腔体(Heating chamber)。此时，本发明的成形装置可以以穿过加热腔体内部的形式使得输送板移动。如后所述，加热腔体可包括使得输送板穿过的中央的空洞，并且配置有用于在上下左右加热的加热部。因此，输送板移动至成形部(Formming Unit)的同时，通过配置于上下左右的加热部得以加热。
并且，根据本发明的一个实施例的成形装置的加热部120，特征在于，包括：下部加热部121，其配置于加热部下部；上部加热部122，其配置于加热部上部；绝热材料123，其配置于加热部侧面。下部加热部(Bottom Heating Block)可在输送板下侧加热，上部加热部(Top Heating Block)可在输送板上侧加热。此时，除了上部加热部及下部加热部以外，在侧面、对角线等多种方向上配置加热部，从而可有效率地加热。
此外，本发明的加热部120可包括绝热材料123。绝热材料设置于加热部(Heatingblock)和盖子(Cover)，可将向外部的热损失最小化，并且将加热部的热效率最大化/最优化。
此外，本发明的加热部120的上部加热部122，可利用升降装置124上下移动。上部加热部122也可以和输送板上的模具上部接触并传递热，并且也可以从模具上部脱离并使温度下降。
此时，在加热部内部对供给及排出的空气的压力进行调节，从而可调节施加于模具上部的整体压力。在内部压力过高的情况，可能会产生未成形的成形对象物被破损/损坏的问题，因此可通过控制大气压来防止模具及成形对象物的破损。
图6是关于本发明的成形装置的成形部的图。
参照图6，成形部130将通过所述加热部而被加热的所述模具或所述成形对象物成形为已设定的形状。成形部按已设定的形状将输送板上的模具及与模具相结合的成形对象物成形。例如，2D玻璃加热至已设定的温度，从而通过成形部成形为具备立体形状的3D形状玻璃。
更为具体地，本发明的成形部可将加热完成的玻璃成形(Forming)为3D形状。此时，使得上部加热部和模具接触，对施加于所述模具的压力进行调节，从而可成形为已设定的形状。
在加压方式中，利用伺服马达(Servo Motor)调节冲程(Stroke)和加压力，可实时确认加压的力并防止成形对象物的破损。由于伺服马达的利用可以任意调整加压压力(press)的位置，因此可以灵活应对各种形态的成形对象物的变化。此外，可监控随着时间的按压的量。
冷却部140可使得成形的模具或成形对象物冷却。此时，本发明的冷却部140可包括退火冷却部141(Annealing)和降温冷却部142(Cooling)。
退火工艺可通过对金属材料适当地进行加热来去除由在材料的内部构造中剩余的热历程及加工引起的影响。此时，为了校正金属等内部的变形，加热到一定温度后可慢慢使其变凉，并且可降低金属的硬度和强度，并且提高成形性。此外，为了铁或钢的软化或晶体结构的调整或内部应力的去除，可加热到适当的温度后慢慢使其冷却。
降温(Cooling)工艺是指在热处理过程中由高温慢慢使其冷却的情况，或再加热至某个温度后慢慢使其冷却的操作。玻璃的情况在高温成形加工后，在使其冷却至室温的过程中，由于玻璃层的表面和内部的冷却速度不同，从而产生因温度差而导致的残留应力，为了去除这种变形可将产品再加热至退火温度后慢慢使其冷却。
图8是关于本发明的成形装置的夹具移送机器人的图。
如果输送板上的模具及成形对象物被冷却，则移动至夹具位置调节部并将模具分离。在分离的模具中排出成形的3D玻璃等，在清洗模具后供给需要成形的2D玻璃。在组装模具后移动到装载位置，然后将夹具投入到加热部并反复进行上述工艺。
上面说明的本发明的实施例是为例示的目的而提出的，但本发明并不限于此。此外，如果是本发明的技术领域内具有一般知识的技术人员，可在本发明的思想和范围内进行多种修改和变形，这样的修改和变形应该属于本发明的范围内。
标号说明
110:输送板
111:夹具
120:加热部
121:下部加热部
122:上部加热部
123:绝热材料
124:升降装置
130:成形部
140:冷却部
141:退火冷却部
142:降温冷却部
150:夹具装载部
160:夹具位置调节部

Claims (11)

1.一种成形装置，其特征在于，包括：
输送板；
夹具，其包括模具，并且形成为成形对象物插入于内部，与所述输送板的上部结合或从所述输送板分离；
加热部，其包括上部加热部及下部加热部，并且以穿过加热部的形式使得所述输送板移动的同时，使得包括所述模具及所述成形对象物的夹具加热；
成形部，其按已设定的形状将通过所述加热部而被加热的所述成形对象物成形；
冷却部，其使得包括所述模具的夹具和所述成形的成形对象物冷却；
夹具位置调节部，其在与所述输送板相结合的所述夹具的棱角中的3个棱角分别配置有2个以上的气缸，从而调节所述夹具的位置；
在所述下部加热部和所述输送板之间形成有空间，在所述输送板的侧面形成有滑动导轨，所述夹具和所述输送板可上下移动，在从所述下部加热部抬起的状态下利用所述滑动导轨以穿过所述加热部的形式移动。
2.根据权利要求1所述的成形装置，其特征在于，
所述成形对象物是2D玻璃，所述成形部将所述2D玻璃成形为3D形状玻璃。
3.根据权利要求1所述的成形装置，其特征在于，
所述加热部分为至少一个以上的加热区域并进行加热。
4.根据权利要求3所述的成形装置，其特征在于，
所述加热部在所述至少一个以上的加热区域分别对已设定的温度的加热进行设定并加热。
5.根据权利要求1所述的成形装置，其特征在于，
所述加热部使得所述模具及所述成形对象物加热至已设定的温度。
6.根据权利要求1所述的成形装置，其特征在于，
所述加热部是加热腔体，并且以穿过所述加热腔体内部的形式使得所述输送板移动。
7.根据权利要求1所述的成形装置，其特征在于，所述加热部包括：
下部加热部，其配置于加热部下部；
上部加热部，其配置于加热部上部；
绝热材料，其配置于加热部侧面。
8.根据权利要求7所述的成形装置，其特征在于，所述加热部还包括：
升降装置，其使得所述上部加热部上下移动，
通过所述升降装置的上下移动，使得所述上部加热部与所述模具接触或从所述模具脱离。
9.根据权利要求7所述的成形装置，其特征在于，
所述下部加热部和所述输送板之间形成有空间。
10.根据权利要求1所述的成形装置，其特征在于，
所述成形部使得上部加热部与模具接触，从而对施加到所述模具的压力进行调节，并且成形为已设定的形状。
11.根据权利要求1所述的成形装置，其特征在于，
所述冷却部包括退火冷却部、降温冷却部。
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