CN1927572A - 压制成形装置 - Google Patents

压制成形装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1927572A
CN1927572A CNA2006101279667A CN200610127966A CN1927572A CN 1927572 A CN1927572 A CN 1927572A CN A2006101279667 A CNA2006101279667 A CN A2006101279667A CN 200610127966 A CN200610127966 A CN 200610127966A CN 1927572 A CN1927572 A CN 1927572A
Authority
CN
China
Prior art keywords
machined material
side mold
compression moulding
mold
moulding device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2006101279667A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100506516C (zh
Inventor
三吉宏治
山田幸浩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Industries Corp
Original Assignee
Komatsu Industries Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Industries Corp filed Critical Komatsu Industries Corp
Publication of CN1927572A publication Critical patent/CN1927572A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100506516C publication Critical patent/CN100506516C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/02Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C43/021Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles characterised by the shape of the surface
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/02Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with incorporated heating or cooling means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C59/00Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
    • B29C59/02Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/42Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the shape of the moulding surface, e.g. ribs or grooves
    • B29C33/424Moulding surfaces provided with means for marking or patterning
    • B29C2033/426Stampers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/32Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C43/58Measuring, controlling or regulating
    • B29C2043/5816Measuring, controlling or regulating temperature

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)
  • Presses And Accessory Devices Thereof (AREA)
  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

本发明涉及压制成形装置,其中即使被加工材料的板厚或平面度存在偏差,也可以对该被加工材料进行大致均匀的转印成形。大致呈长方体形状的弹性体(21)安装固定在从上模组(19)下面(底面)的中心部位起到靠近周缘部的部位上。通过上侧框体(300)与下侧框体(100)的协同作业对被加工材料(35)进行加压时,弹性体(21)可以吸收被加工材料(35)具有的倾斜,弹性体(21)可以由聚氨酯橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、氟橡胶等弹性材料制成。弹性体(21)的厚度例如板厚为30mm,肖氏硬度为90。

Description

压制成形装置
技术领域
本发明涉及一种通过上侧模具与下侧模具协作,在上侧模具与下侧模具之间的被加工物表面转印所希望的图案的压制成形装置。
背景技术
现有技术中公开了一种导光板的压制成形方法及其装置,涉及使用转印板对大致矩形的热塑性树脂板状体进行加压和转印的导光板的压制成形,其目的在于可以使成形循环缩短,同时,可以通过比较简单的结构对热塑性树脂板状体进行均匀的加压和转印。
在上述技术涉及的装置中,机身侧的第一模具以及上可动盘侧的第二模具两者上分别包括:平板状的冷却盘;设置在冷却盘上用于在一次成形循环中进行升温控制的电阻加热板;设置在电阻加热板表面侧的压模即转印板。除上述各部件以外,还包括:用于隔离电阻加热板和冷却盘的液压缸;多个绝缘体,分别介于压模与电阻加热板之间以及电阻加热板与冷却盘之间,以分别使压模与电阻加热板之间以及电阻加热板与冷却盘之间电绝缘。压模由电阻加热板加热并通过对上述热塑性树脂板直接加压进行转印成形(参照特开2004-074769号公报)。
在上述技术涉及的导光板的压制成形方法及装置中,通过将上述多个绝缘体中至少其中之一作为弹性体从而可以进行良好的转印。根据上述技术,或许可以吸收作为被加工材料的热塑性树脂板状体具有的凹凸。然而,由于上述多个绝缘体是以在通电的电阻加热板与压模之间以及该电阻加热板与冷却盘之间进行电绝缘为主要目的,因此,插入弹性体即上述绝缘体的位置限定在上述电阻加热板的上下面(即表面侧和里侧)。
然而,在使用具有细微图案的压模将上述细微图案转印到热塑性树脂板状体表面的热压成形中,被转印的图案的凹凸高度为几μm至几十μm。与此相对,作为被加工材料的热塑性树脂板状体的板厚具有±0.1mm左右的偏差,而且,安装压模的模具的厚度、平面度以及压模自身的板厚或平面度也具有0.01~0.05mm的偏差。
为此,在热塑性树脂板状体的转印成形时,压模与(被加工材料的)热塑性树脂板状体的接触面上产生成形面压力的偏差,在被加工材料(热塑性树脂板状体)表面发生出现上述图案的转印没有充分进行的部分的不良状况。由于这种原因,在作为被加工材料的热塑性树脂板状体的板厚存在倾斜的情况下,可以说,如果根据上述技术则难以吸收该倾斜。尤其是在一次进行多个转印成形的所谓多成形中,除了各被加工材料(热塑性树脂板状体)内的板厚和平面度的偏差以外,由于各被加工材料间的板厚偏差较大,因此压模相对于被加工材料表面将产生侧偏,由此存在不能进行良好的转印成形的问题。
因此,本发明的目的是在压制成形中,即使在被加工材料的板厚和平面度存在偏差的情况下,也可以对该被加工材料实施基本均匀的转印成形。
此外,本发明的另一目的是在对多个被加工材料同时进行转印成形的压制成形中,即使在各个被加工材料内存在板厚和平面度的偏差,而且各被加工材料间存在板厚的偏差的情况下,也可以对这些被加工材料分别进行大致均匀的转印成形。
发明内容
本发明的第一方面提供一种的压制成形装置,通过上侧模具和下侧模具的协作,可在上侧模具与下侧模具间的被加工材料表面转印希望的图案,上述压制成形装置包括:压模,以能够与上述被加工材料的表面形成面接触的状态安装在上侧模具和/或者上述下侧模具上,并且具有希望的转印用图案;弹性部件,设于所述上侧模具和所述下侧模具的至少之一上,在将上述压模具有的转印用图案加压转印到上述被加工材料的表面上时,用于吸收上述被加工材料的厚度偏差。
在本发明第一方面的优选实施方式中,上述压模与安装在上侧模具和/或者下侧模具上的温度调节机构面接触,在通过上述温度调节机构加热到预定温度的状态下,上述希望的转印用图案被加压转印到上述被加工材料的表面上。
在本发明又一实施方式中,上述压模由镍或者不锈钢构成。
此外,在本发明又一实施方式中,上侧模具由相互独立的多个驱动轴和相互独立的多个驱动机构可上下移动地支承。
此外,在本发明又一实施方式中,在将上述压模具有的图案加压转印到上述被加工材料上时,在上述各驱动轴的载荷大致相等的状态下,通过上述各驱动机构控制上侧模具向下方移动。
此外,在本发明又一实施方式中,上述弹性部件由肖氏硬度大致为90的材料构成。
此外,在本发明又一实施方式中,上述弹性部件由聚氨酯橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、氟橡胶中的任一种材料构成。
此外,在本发明又一实施方式中,在上述温度调节机构与上述弹性部件之间至少夹有隔热用部件。
此外,在本发明又一实施方式中,上述隔热用部件由环氧树脂构成。
而且,在本发明又一实施方式中,上述压模与上述弹性部件一体构成,并粘贴在板状部件上,上述板状部件由与压模相同的材料构成,用于将上述一体构成的部件安装固定到上述温度调节机构上。
本发明第二方面提供一种压制成形装置,其中上侧模具和下侧模具协同作业,以将所希望的图案转印到上侧模具与下侧模具之间的被加工材料表面上。其中,所述压制成形装置包括多个成形平台,上述各成形平台分别由相互独立的驱动系统可上下移动地支承,上述成形平台包括:压模,以能够与上述被加工材料表面形成面接触的状态安装在上侧模具和/或者下侧模具上,并具有所希望的转印用图案;弹性部件,设于所述上侧模具和所述下侧模具的至少之一上,在将上述压模具有的转印用图案加压转印到上述被加工材料的表面上时,用于吸收上述被加工材料的厚度偏差。
在本发明第二方面的优选实施方式中,上述驱动系统分别包括与上侧模具直接连结的驱动轴和用于驱动上述驱动轴的驱动机构。
在本发明又一实施方式中,上述压模具有的转印用图案在向上述被加工材料加压转印时,在上述各驱动轴的载荷大致相等的状态下,通过上述各驱动机构控制上侧模具向下方移动。
本发明的第三方面提供一种压制成形装置,使上侧模具和下侧模具的协同作业,以将所希望的图案转印到上侧模具与下侧模具之间的被加工材料表面上。其中,上述压制成形装置包括:压模,以能够与上述被加工材料表面形成面接触的状态安装在上述上侧模具和/或者下侧模具上,并具有所希望的转印用图案;弹性部件,设于所述上侧模具和所述下侧模具的至少之一上,在将上述压模具有的转印用图案加压转印到上述被加工材料的表面上时,用于吸收上述被加工材料的厚度偏差。其中上述弹性部件上/下面的大小和形状与上述被加工材料上/下面的大小和形状大致相同。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施方式的压制成形装置的总体结构图;
图2是通过图1所示的压制成形装置被加工材料被转印成形压模带有的细微图案时的状态图;
图3是根据本发明的一个实施方式的压制成形装置具有的控制系统的构成框图;
图4是根据图3所示的控制系统的滑动装置(垂直方向)的目标位置的移动和由滑动装置施加给被加工材料的压力变化的说明图;
图5是图3所示的控制系统的控制动作流程图;
图6是本发明一个实施方式的变形实施例的压制成形装置的总体结构图;
图7是图6所示的下侧框体的压模、弹性体以及衬板的安装结构立体图;
图8是图7所示的下侧框体的压模、弹性体以及衬板安装结构的变形实施例的立体图;
图9是本发明另一实施方式的压制成形装置的总体结构图;
图10是通过图9所示的压制成形装置被加工材料被转印成形压模带有的细微图案时的状态图;
图11是根据图3所示的控制系统滑动装置(垂直方向)的目标位置的移动和由滑动装置施加给被加工材料的压力变化的说明图;
图12是图3所示的控制系统控制动作的变形实施例的流程图;
图13是根据本发明又一实施方式的压制成形装置的总体结构图;
图14是图13所示实施方式的变形实施例所述的压制成形装置的总体结构图;
图15是使用图14所示的模具以预定的压力对作为被加工材料的丙烯板进行加压时,在压力感应纸上产生的加压面压力的分布图;
图16是使用图14所示的模具以预定的压力对作为被加工材料的丙烯板进行加压时,在压力感应纸上产生的加压面压力的分布图。
具体实施方式
以下将参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
图1是本发明一个实施方式的压制成形装置的总体结构图。
该压制成形装置通过使用由镍等金属构成的、具有细微图案的压模在例如作为被加工材料的丙烯板上进行热压成形来制作表面具有细微图案的液晶显示器背光的导光板和扩散板、透镜、光盘基板等光学部件以及设计精巧的面板等。在热压成形中,通过将加热的压模压在丙烯板上,从而将上述图案转印到丙烯板上,由此制作上述导光板等。
图1所示的压制成形装置是一种所谓的双轴型装置,左右各设有一根共两根用于驱动上侧框体300的驱动轴(以标记37、39表示),上侧框体300与固定在例如地面上的下侧框体100方向相对,而且上侧框体300以沿垂直(上/下)方向可自由移动的方式被支承。下侧框体100和上侧框体300整体均大致呈长方体形状。
下侧框体100包括:台面1、下模组3、垫板5、隔热板7、温度调节板(以下称为调温板)9、压模11、真空室13以及真空密封垫15。另一方面,上侧框体300包括:滑动装置17、上模组19、弹性体21、隔板23、隔热板25、调温板27、压模29、真空室31以及真空密封垫33。由垫板5、隔热板7、调温板9、压模11、弹性体21、隔板23、隔热板25、调温板27以及压模29构成成形平台。
在下侧框体100中,台面1大致呈长方体形状,安装固定在机身(图中未示出)的上部。在从台面1上面的中心部起到靠近周缘部的部位安装固定大致呈长方体形状的下模组3。在下模组3上面的周缘部安装固定真空室13。真空室13以从其上方观察呈口字形的方式设置在下模组3上面的周缘部上,通过沿垂直方向施加的压力作用可上下自由伸缩的真空密封垫15按照从其上方观察呈口字形的方式设置在真空室13的上端部。
此外,在从下模组3上面的中心部起到靠近周缘部的部位安装固定大致呈长方体形状的垫板5。而且,垫板5的上面层叠安装固定大致呈平板形状的矩形隔热板7,在隔热板7的上面层叠安装固定大致呈长方体形状的调温板9,在调温板9的上面层叠安装固定大致呈平板形状的矩形压模11。
垫板5由刚性材料构成。设置隔热板7用于隔断调温板9的热量传递到垫板5一侧。对于隔热板7可以使用例如由环氧树脂等构成的隔热板。由于调温板9用于对压模11进行加热/冷却,因此在调温板9的内部设有调温流体用的孔9a,以使调温用的流体(气体或液体)流动。
如前所述,压模11上形成有细微的图案,通过上侧框体300的下移(下降动作),装载在压模11上的被加工材料(即丙烯板)35与上侧框体300的压模29压接,通过从其上侧进行加压,上述细微图案被转印到被加工材料35的底面。与此同时,压模29具有的细微图案还被转印到被加工材料35的上面(表面)。另外,如后所述,通过上侧框体300的下移,上侧框体300的真空密封垫33以压接的状态贴紧真空密封垫15,由真空室13以及上侧框体300的真空室31限定的空间形成密闭空间,上述各图案向被加工材料35的转印在该密闭空间变成真空的状态下进行。
被加工材料35其厚度是不均匀的。即,如图1所示,在图1的右端板厚度最大,在图1的左端板厚度最小,被加工材料35从图1的右端向图1的左端倾斜。
在上侧框体300中,滑动装置17通过上述左右两驱动轴37、39由位于滑动装置17上方的滑动驱动机构(图中未示出)以垂直(上/下)方向可自由移动的方式被支承。在滑动装置17通过滑动装置驱动机构(图中未示出)沿垂直方向移动时,可以以例如±10μm的精度进行平行控制。另外,在滑动装置驱动机构(图中未示出)中内置有例如两台三相压制驱动用AC伺服电机(以下简称压制用AC伺服电机)(在此,省略图示。以下相同)。另外,各压制用AC伺服电机的旋转轴例如通过滚珠丝杠机构(图中未示出)分别与上述各驱动轴37、39直接连结。
在从滑动装置17下面(底面)的中心部起到靠近周缘部的部位安装固定大致呈长方体形状的上模组19。在上模组19的下面(底面)的周缘部安装固定真空室31。真空室31按照从其上方观察呈口字形的方式设置在上模组19下面的周缘部上,通过沿垂直方向施加的压力作用可上下方向自由伸缩的真空密封垫33按照从其上方观察呈口字形的方式设置在真空室31的下端部。
此外,在从上模组19下面(底面)的中心部起到靠近周缘部的部位安装固定大致呈长方体形状的弹性体21。而且,弹性体21的下面层叠安装固定大致呈平板形状的矩形隔板23,在隔板23的下面层叠安装固定大致呈平板形状的隔热板25,在隔热板25的下面层叠安装固定大致呈长方体形状的调温板27,在调温板27的下面层叠安装固定大致呈平板形状的矩形压模29。
由于在通过上侧框体300和下侧框体100的协同作业对被加工材料35进行加压时,弹性体21用于吸收被加工材料35具有的倾斜,因此,对于弹性体21,可以采用例如由对于反复载荷可弹性回复的聚氨酯橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶或者氟橡胶等弹性材料制成的弹性体。也可以使用例如厚度为30mm,肖氏硬度为90的弹性体作为弹性体21。
由于在向被加工材料35加压时,隔热板25以及调温板27必须不弯曲,因此需要使用由刚性材料制成的隔板作为隔板23。在隔板23中设有冷却用流体流路23a,以使冷却用的流体(即,气体或水(冷却水))流动。通过使冷却水等冷却用的流体在冷却用流体流路23a中流动,以例如在通过上侧框体300的下移由上侧框体300和下侧框体100对被加工材料35进行加压等情况下,防止弹性体21变成过热状态。
隔热板25为了隔断调温板27的热量传递到隔板23一侧而设置。对于隔热板25,可以使用由环氧树脂构成的隔热板。由于调温板27用于对压模29进行加热/冷却,因此在调温板27的内部设有调温流体用的孔27a,以使调温用的流体(气体或液体)流动。与压模11一样,在压模29上也形成有细微的图案,由调温板27进行加热并通过上侧框体300的下移(下降动作),对装载在(下侧框体100的)压模11上面的被加工材料35从其上侧进行加压。由此,上述细微图案被转印到被加工材料35的上面,与此同时,压模11具有的细微图案也被转印到被加工材料35的下面(底面)。
另外,如前所述,通过上侧框体300的下降,上侧框体300的真空密封垫33以压接的状态贴紧真空密封垫15,由真空室31以及下侧框体100的真空室13限定的空间形成密闭空间,在该密闭空间变成真空的状态下进行上述各图案向被加工材料35的转印。
图2是通过图1所示的压制成形装置被加工材料被转印成形压模带有的细微图案时的状态图。
如图2所示,为了通过分别加热的压模29、11对被加工材料35的上面和下面进行加压转印,如上所述,需要将通过真空密封垫15、33彼此贴紧并由真空密封垫15、33以及真空室13、31形成的密闭空间变成真空状态(可使用真空泵等)。此密闭空间的形成可以以下述方式实现,即从控制部(图中未示出)对上述两个压制用AC伺服电机(在此省略图示)输出使滑动装置17下降的控制信号,通过各驱动轴37、39使滑动装置17下降。
而且,如果上述密闭空间变成真空状态,则从控制部(图中未示出)再次输出使滑动装置17下降的控制信号,驱动上述两个压制用AC伺服电机,通过各驱动轴37、39使滑动装置17下降,从而在压接状态下压缩真空密封垫15、33。与此同时,通过压模29、11从上下方向对被加工材料35施加压力,而此时,由于被加工材料35(图2的)左方向的倾斜通过与该倾斜对应压缩弹性体21而被吸收,从而压模29、11可以大致均匀地对被加工材料35(的上/下面)进行压接(接触)。
因此,压模29、11分别带有的图案可大致均匀地加压转印到被加工材料35的上/下面。
然而,在上述结构的压制成形装置中,根据来自压力检测用传感器(载荷监视装置)(图中未示出)等的输出信号,控制部(图中未示出)时常对施加给被加工材料35的压力进行检查,同时控制上述各压制用AC伺服电机,使滑动装置17朝预定的下死点位置下降。而且,通过来自上述压力检测用传感器的输出信号,在判断为到达预定的压力的时间点,控制部控制上述压制用AC伺服电机,使滑动装置17的下降停止,并将该停止位置作为下死点。
由此,由于通过载荷监视装置可以时常检查向被加工材料35施加的压力,因此在检测到向被加工材料35施加的压力到达设定压力的时间点,可以实现使滑动装置17的下降停止的控制。然而,从检测到上述施加的压力到达设定压力的时间点至滑动装置17的下降实际停止之间存在延时。为此,由于在使滑动装置17的下降停止的位置将出现超过已设定压力值的压力值(载荷),因此为使超过设定值的压力不施加到被加工材料35上,则必须降低滑动装置17的下降速度。本发明的发明人进行实验后的结果显示必须将滑动装置17的下降速度设定得相当慢,因此在减慢滑动装置17的下降速度的方法中存在作业效率降低的问题。
此外,被加工材料35(丙烯板)的板厚将由于加热和冷却而变化。即,在加热的压模29、11压到被加工材料35上并对被加工材料35进行加压的过程中,被加工材料35由于热膨胀其板厚增大从而将上推滑动装置17。为此,由于控制部将进行控制以使提供给上述各压制用AC伺服电机的电流值增大,使滑动装置17的停止位置保持在定位位置,因此,滑动装置17施加给被加工材料35的压力超过了设定的压力值。其次,压模29、11分别具有的细微图案向被加工材料35的上/下面的转印结束以后,移向用于使该转印固定的冷却程序,而在该冷却程序中,被加工材料35由于收缩其板厚减小。
因此,在继续进行控制以将滑动装置17的停止位置保持在定位位置时,可减小滑动装置17施加给被加工材料35的压力。
如此,为了由滑动装置17对被加工材料35施加时常恒定的压力,需要相应的控制动作以使一次确定的滑动装置17的下死点追随被加工材料35的板厚变化,但只有控制滑动装置17的上/下方向的位置的控制动作难以实现上述追随的控制动作。
在此,本发明的发明人提出了一种包括结构如图3所示的控制系统的压制成形装置。
图3是根据本发明的一个实施方式的压制成形装置具有的控制系统的构成框图。
上述控制系统包括:包含在NC装置41中的移动指令部43、指令计数器45、比较器47、偏差计数器49、施加压力控制部51以及位移计数器53;和内置有限流器57的伺服放大器55、线性编码器59以及压制用AC伺服电机(在图3中,简称“电机”)61。
NC装置41中,移动指令部43由操作者通过例如NC装置41的操作部(图中未示出)输入滑动装置17的真空室31、13的(垂直方向)闭合位置数据、下死点的(垂直方向)位置数据以及上死点的(垂直方向)位置数据。而且,根据输入的上述各位置数据,生成使滑动装置17向真空室31、13的闭合位置移动的指令信号、向下死点的位置移动的指令信号以及向上死点的位置移动的指令信号,并将这些生成的移动指令信号适当地输出给指令计数器45。
指令计数器45输入从移动指令部43输出的上述各移动指令信号,而且,生成与输入的移动指令信号对应的多个矩形波脉冲信号,将所生成的多个矩形波脉冲信号作为脉冲序列,即作为滑动装置目标位置数据输出给比较器47。例如,在从移动指令部43输出旨在使滑动装置17应向真空室31、13的闭合位置移动的指令信号的情况下,在指令计数器45中生成与从滑动装置17垂直方向的目前位置(例如上死点)至真空室31、13闭合位置的滑动装置17移动距离相符的多个矩形波脉冲信号。在从移动指令部43输出旨在使滑动装置17应向下死点位置移动的指令信号的情况下,以及在从移动指令部43输出旨在使滑动装置17应向上死点位置移动的指令信号的情况下,在指令计数器45中进行与上述相同的处理。
施加压力控制部51内置有压力/电机电流表格63。压力/电机电流表格63具有由滑动装置17施加给被加工材料35的多个压力值数据(单位:t)和产生这些压力所需要的、与这些压力值数据对应设定的多个电机电流值数据(表示由电源提供给压制用AC伺服电机61的电流值)(单位:A)。如果施加压力控制部51例如通过NC装置41的操作部(图中未示出)由操作者输入施加压力设定值,则可以参照压力/电机电流表格63从压力/电机电流表格63中读出与该施加压力设定值对应的电机电流数据。而且,将该读出的电机电流值数据作为由电源提供给电机61的电机电流的上限值数据输出给内置于伺服放大器55中的限流器57。例如,如果通过NC装置41的操作部(图中未示出)由操作者输入40t的施加压力设定值,则施加压力控制部51从压力/电机电流表格63读出60A作为与压力值数据40t对应的电机电流值数据,并将该60A作为电机电流的上限值数据输出给限流器57。
比较器47对从指令计数器45输出的上述滑动装置目标位置数据和作为脉冲序列的(多个)矩形波脉冲信号从位移计数器53输出的滑动装置目前位置数据进行输入,并计算两者的差。而且,将表示该差的矩形波脉冲信号的脉冲序列作为滑动装置17的位置偏差数据输出给偏差计数器49。比较器47与偏差计数器49均为NC装置41的构成部分,在由偏差计数器49输出给伺服放大器55的电机驱动指令信号与由电机61驱动的滑动装置17的实际移动速度之间存在时间差(延时)。因此,在滑动装置17(沿垂直方向)移动时,比较器47对来自指令计数器45的滑动装置的目标位置数据和来自位移计数器53的滑动装置的目前位置数据进行比较,并将它们之间的偏差作为该结果从比较器47中输出,由偏差计数器49对该偏差进行时常监视。
偏差计数器49预先内置有用来作为使滑动装置17的(沿垂直方向)移动停止的位置偏差的上限值数据。偏差计数器49对由比较器47(作为矩形波脉冲序列)输出的位置偏差数据进行计数并存储,同时将与该被计数的位置偏差数据相称的多个矩形波脉冲信号的脉冲序列作为电机驱动指令信号输出给伺服放大器55。偏差计数器49对存储的位置偏差数据与预先内置的位置偏差的上限值数据进行适当比较,比较的结果为位置偏差数据超过位置偏差的上限值数据时,停止向伺服放大器55输出电机驱动指令信号。由此,电机61的驱动停止,滑动装置17的下降停止。
在使滑动装置17的下降停止的时间点,在偏差计数器49中残留有表示滑动装置17将再下降的位置偏差数据的情况下,偏差计数器49对上述位置偏差数据进行复位,以使滑动装置17从滑动装置17的停止位置(即压模29与被加工材料35的压接位置)开始的进一步下降的距离大致变为0。由此,由于残留在偏差计数器49中旨在使滑动装置17下降的偏差数据大致为0,因此可以防止在使滑动装置17上升时产生急加速,并可以防止由该急加速引起的机械冲击。
伺服放大器55内置有限流器57,用于将由电源通过伺服放大器55提供给电机61的驱动电流限制在预定值以下。伺服放大器55可以采用例如AC伺服放大器。伺服放大器55根据从偏差计数器49输出的电机驱动指令信号和从施加压力控制部51输出给限流器57的电机驱动电流的上限值数据,对电机61进行驱动,以使滑动装置17(垂直方向)移动时不产生位置偏差。然而,在由电源提供的电机电流值将超过限流器57中设定的电流限值(在本实施方式中为60A)的情况下,上述电机驱动电流值被限制在上述电流限值以下。
另外,对于电机61,如上所述可以采用可自由正/反转的AC伺服电机。
在本实施方式中,为测定滑动装置17的(垂直方向)移动距离,可以采用线性编码器59。线性编码器59将滑动装置17预先设定的每单位移动距离生成一个矩形波脉冲信号,并将该生成的矩形波脉冲信号作为滑动装置17的(垂直方向)位移脉冲输出给位移计数器53。此位移脉冲表示(沿垂直方向)移动中的滑动装置17的目前位置。
位移计数器53对从线性编码器59(作为矩形波脉冲序列)输出的位移脉冲进行计数并存储,同时将与该计数的位移脉冲相称的多个矩形波脉冲信号的脉冲序列作为滑动装置目前位置数据输出给比较器47。
图4是根据图3所示的控制系统的滑动装置17的目标位置(垂直方向)的移动和由滑动装置17施加给被加工材料35的压力变化的说明图。
在图4(a)中,纵轴表示滑动装置17的(垂直方向)位置,横轴表示时间。此外,曲线65表示滑动装置17的(垂直方向)目标位置的移动。另外,在图4(b)中,纵轴表示由滑动装置17施加给被加工材料35的施加压力的大小,横轴表示时间。
在图4(a)中,从使滑动装置17下降的电机驱动指令信号由NC装置41输出给伺服放大器55开始,在经过预定时间后的t1处,滑动装置17如曲线65所示急速下降至真空室31、13闭合的位置。而且,在滑动装置17到达真空室31、13闭合位置的t2处,滑动装置17的下降动作暂时停止,在之后的t3处,滑动装置开始向预先设定的下死点位置再次急速下降。
接下来,滑动装置17通过继续进行如此的急速下降动作,如果到达由于作用于滑动装置17上的惯性力而使滑动装置17剧烈撞击被加工材料35从而损伤被加工材料35等的危险位置(以t4表示),则为使上述惯性力减弱,而进行控制以使滑动装置17的下降速度降低。在本实施方式中,由于(伺服放大器55的)限流器57中通过图3所示的(NC装置41的)施加压力控制部51将60A设定为电机电流的上限值数据,因此滑动装置17施加给被加工材料35的压力上限值为40t。
因此,在由电源通过伺服放大器55提供60A的电流作为电机驱动电流的状态下,滑动装置17的下降动作将在与滑动装置17接触的被加工材料35由滑动装置17施加40t压力的位置停止。在本实施方式中,图4(a)中以点划线67表示的位置为滑动装置17停止下降动作的位置,即被加工材料35由滑动装置17施加40t压力,滑动装置17停止的位置。参照图4(a)和图4(b)可看出,被加工材料35由滑动装置17施加40t压力的时间为时间t5至时间t8
另外,如果滑动装置17停止下降动作,则NC装置41也将视为滑动装置17到达下死点(的位置)。
在此,在判断出线性编码器59输出给NC装置41的滑动装置17目前位置数据与滑动装置目标位置数据之间的偏差(即,位置偏差数据)超过其上限值数据的情况下,如图3所示,在NC装置41中进行将上述偏差大致变为0的处理。
如果滑动装置17对被加工材料35的加压结束(t8)、则通过由NC装置41对伺服放大器55输出的电机驱动指令信号,通过使电机61朝向与在滑动装置17进行下降动作时的相反方向旋转,滑动装置17开始上升动作,在时间t9处返回到上死点(的位置)。
图5是图3所示的控制系统的控制动作流程图。
在图5中,首先,来自NC装置41旨在使滑动装置17应向(滑动装置17的)下限位置(下死点位置)下降的指令输出给伺服放大器55(步骤S71)。其次,在偏差计数器49中对预先内置的位置偏差的上限值数据与通过比较器47提供的位置偏差数据进行比较,检查位置偏差数据是否超过位置偏差的上限值数据(步骤S72)。该检查的结果如果是位置偏差数据超过位置偏差的上限值数据(步骤S72中,是),则从判断出位置偏差数据超过位置偏差的上限值数据时开始,对由滑动装置17向被加工材料35持续加压的时间进行计时(步骤S73)。
接下来,检查由滑动装置17向被加工材料35持续加压的时间是否到达预先设定的加压时间(步骤S74)。该检查的结果如果判断为持续加压时间到达预先设定的加压时间(步骤S74中,是),则对偏差计数器49进行清零(步骤S75),同时NC装置41将旨在使滑动装置17应向上死点(的位置)上升的指令输出给伺服放大器55(步骤S76)。
如上所述,根据本发明的一个实施方式,可以对被加工材料35、压模11、29或模具等的厚度偏差进行吸收,从而可以使压模11、29的转印面与作为被加工材料的丙烯板35的表面/里面形成大致均匀的接触状态。由此,由于处于大致均匀的接触状态,无需对工件35施加非常大的压力,为使工件35的表面温度上升也无需使压模11、29上升非常高的加热温度,因此以较小的成形面压力和较低的加热温度就可以将压模11、29具有的细微图案转印到被加工材料35上。
此外,由于可以以较低的加热温度进行图案的转印,因此可以缩短压模11、29的加热时间,并缩短成形时间。此外,由于无需将被加工材料35加热到非常高的温度使被加工材料35整体软化,以较小的成形面压力就可以进行转印成形,因此可以减小转印成形时被加工材料35侧面部材料的膨胀,从而可以缩短或者省略模制品的后加工处理。
此外,由于以较小的成形面压力就可以进行转印,从而可以减小压制成形装置的设备容量,由于可以以较低的加热温度进行图案的转印,从而可以减小用于对压模11、29进行加热的必要热量,还可以降低运营成本。
图6是本发明一个实施方式的变形实施例的压制成形装置的总体结构图。
在本变形实施例中,下侧框体110与图1所示的下侧框体100的不同之处在于,其具有厚度小的弹性体81和设有使冷却用的流体流动的冷却用流体流路83a并由刚性材料制成的隔板83,以代替图1所示的垫板5;而且介于压模11与调温板9之间设有衬板85以及弹性体87。此外,上侧框体310与图1所示的上侧框体300的不同之处在于,介于调温板27与压模29之间设有衬板89以及弹性体91。对于其他结构,由于与图1所示的相同,因此在图6中,与图1所示的相同部件使用相同的标记并省略其详细说明。
在下侧框体110中,作为冷却用流体的冷却水时常在隔板83的冷却用流体流路83a中流动,通过此冷却水可以起到防止弹性体81变成过热状态的隔热板的作用。在对被加工材料36进行压模29、11具有的细微图案的转印成形时,弹性体81可以吸收被加工材料36具有的全部的平行度偏差。另外,弹性体87可以使用耐热性、热传导性以及对反复载荷具有弹性回复力的材料。弹性体87与压模11以及衬板85形成一体,与压模11一起实现热压模的功能。在对被加工材料36进行压模29、11具有的细微图案的转印成形时,弹性体87以及压模11可以吸收压模29、11和被加工材料36等具有的局部板厚的偏差。另外,可以使用例如肖氏硬度为50~70的弹性体作为弹性体87。
在上侧框体310中,弹性体21与弹性体81相同,在对被加工材料36进行压模29、11具有的细微图案的转印成形时,弹性体21可以吸收被加工材料36具有的全部的平行度偏差。另外,弹性体91也与弹性体87相同,可以使用耐热性、热传导性以及对反复载荷具有弹性回复力的材料。弹性体91还与压模29以及衬板89形成一体,与压模29一起实现热压模的功能。在对被加工材料36进行压模29、11具有的细微图案的转印成形时,弹性体91以及压模29可以吸收压模29、11和被加工材料36等具有的局部板厚的偏差。另外,也可以使用例如肖氏硬度为50~70的弹性体作为弹性体91。
如上所述,可以采用由镍或SUS等材料制成的压模作为压模11、29,而对于衬板85、89,考虑到压模11、29的加热/冷却时的膨胀/收缩,优选地,选择与压模11、29相同的材料。此外,优选地,采用热传导性特别良好散热用的硅橡胶制成的弹性体作为弹性体87、91。更优选地,压模11、29、衬板85、89、弹性体87、91的厚度分别为0.2~0.5mm。
图7是图6所示的下侧框体110的压模11、弹性体87以及衬板85的安装结构立体图。
图7所示的压模11、弹性体87以及衬板85的层叠结构可通过以下方式实现,例如在压模11与衬板85之间以均匀厚度的方式灌入(涂布)热传导性特别良好的、液态下具有粘接性的散热用的硅橡胶并使其固化,从而形成弹性体87。与上述方式不同,上述层叠结构还可以通过以下方式实现,即,使用粘接剂或双面胶带等将片状的弹性体87粘贴在压模11(作为里面)的一面上,使压模11与弹性体87形成一体,然后粘接在衬板85(的上面)上。另外,衬板85例如可以通过真空吸附的方式固定在调温板9的上面。除真空吸附的方式以外,例如还可以使用胶带将衬板85固定在调温板9的上面。
根据本变形实施例,由于压模11、弹性体87和衬板85形成一体,因此压模11以及弹性体87相对于调温板9的安装、拆除以及安装时的位置确定可以很容易地进行。
图8是图7所示的下侧框体110的压模11、弹性体87以及衬板85安装结构的变形实施例的立体图。
在图8所示的安装结构中,与图7所示的安装结构不同之处在于,所使用的衬板比衬板85大一圈,以标记86表示,衬板86通过螺栓或者螺钉等紧固件88安装固定在调温板9上。对于其他的结构,由于与图7所示相同,故省略其详细说明。另外,不言而喻,也可以将图7、图8所示的安装结构用作图6记载的上侧框体310的压模29、弹性体91以及衬板89的安装结构。
图9是本发明另一实施方式的压制成形装置的总体结构图。
图9所示的压制成形装置是一种使用一台压制成形装置就可以一次对多个被加工材料实施转印成形的装置。即,在与图1所示下模组3结构相同的下模组121的上面分别设有多个(图9中便于图示和说明为两个)与图1所示的垫板5、隔热板7、调温板9以及压模11结构相同的垫板、隔热板、调温板以及压模。另外,在与图1所示的上模组19结构相同的上模组123的下面分别设有多个(图9中便于图示和说明为两个)与图1所示的弹性体21、隔板23、隔热板25、调温板27以及压模29结构相同的弹性体、隔板、隔热板、调温板以及压模。
由垫板125、隔热板127、调温板129、压模131、弹性体133、隔板135、隔热板137、调温板139以及压模141构成成形平台A。同样,由垫板143、隔热板145、调温板147、压模149、弹性体151、隔板153、隔热板155、调温板157以及压模159构成成形平台B。
由于除上述以外的各部分与图1所示的各部分相同,因此在图9中,与图1所示的相同部件使用相同的标记并省略其详细说明。
在多个(图9中便于图示与说明为两个)被加工材料161、163中,被加工材料161载置于成形平台A侧的压模131上,此外,被加工材料163载置于成形平台B侧的压模149上,以对各被加工材料161、163相互独立地进行转印成形。
滑动装置17由与设置在图9的压制成形装置上的多个(图9中为两个)成形平台A、B中的每一个成形平台分别对应设置的多个(图9中为两个)点支承。滑动装置17的(垂直方向)移动通过与上述各点连接的相互独立的多个(在本实施方式中为两个)驱动系统(例如,包含所述的AC伺服放大器和压制用AC伺服电机)进行。而且,在对各被加工材料161、163转印成形压模131、141、149、159具有的细微图案时,通过控制部控制上述各驱动系统以使作用在各点上的载荷大致相同,来实现滑动装置17的(垂直方向)移动。
图10是通过图9所示的压制成形装置被加工材料被转印成形压模带有的细微图案时的状态图。
如参照图2进行说明的部分所述,为了通过分别加热的压模131、141、149、159对被加工材料161、163的上面和下面分别进行加压转印,必须将通过真空密封垫15、33彼此贴紧来使由真空密封垫15、33以及真空室13、31形成的密闭空间变成真空状态。
如果上述密闭空间变成真空状态,则通过上述各点使滑动装置17下移,真空密封垫15、33在压接状态下被压缩,同时通过压模131、141、149、159分别从上下方向对被加工材料161、163施加压力。此时,被加工材料161向(图10的)右方向的倾斜通过与该倾斜对应压缩弹性体133而吸收。另外,被加工材料163向(图10的)左方向的倾斜通过与该倾斜对应压缩弹性体151而吸收。由此,压模131、141、149、159可以分别大致均匀地压接接触被加工材料161、163(的上/下面)。
因此,压模131、141、149、159分别具有的细微图案可以大致均匀地加压转印到被加工材料161、163的上/下面。
如上所述,根据本发明的另一实施方式所述的压制成形装置,在具有如图9所示的结构的压制成形装置中,在通过成形平台A、B对分别具有不同板厚偏差的被加工材料161、163实施转印成形的情况下,或者在被加工材料161、163之间的相对板厚存在差异的情况下,由于是以相互独立的驱动系统作用在与各成形平台A、B对应的点A、B上的载荷大致相同的方式控制滑动装置17的(垂直方向)移动,因此滑动装置17在向存在板厚相对较薄的被加工材料161的成形平台A一侧倾斜的状态下进行加压。然而,被加工材料161、163分别具有的板厚偏差以及由此而引起的滑动装置17的倾斜被成形平台A侧的弹性体133、成形平台B侧的弹性体151吸收。由于可以对于板厚偏差不同的被加工材料161、163的转印面施加大致均匀的成形面压力,因此可以进行良好的转印成形。
此外,由于进行良好的转印,无需对工件161、163施加非常大的压力,为使工件161、163的表面温度上升也无需使压模131、141、149、159上升非常高的加热温度,因此只需消耗较少的能量,可以降低运营成本,同时可以延长模具的寿命。而且还可以降低设备成本。
图11是根据图3所示的控制系统滑动装置(垂直方向)的目标位置的移动和由滑动装置施加给被加工材料的压力变化的说明图。
在图11所示的例子中,如图11(b)所示,由滑动装置17施加给被加工材料35的压力例如可以设定为20t、30t以及40t三级。为此,在图11(a)中,对于表示滑动装置17(垂直方向)目标位置的曲线171,从滑动装置17到达真空室31、13闭合的位置开始,一旦变成陡坡以后,则可以按照比如图4所示的坡度更缓的方式进行设定。也就是说,滑动装置17通过继续进行如此的急速下降动作,在到达由于作用于滑动装置17上的惯性力而使滑动装置17剧烈撞击被加工材料35从而损伤被加工材料35等的危险位置(以t4′表示)以后,为使上述惯性力减弱,需要进行控制使滑动装置17的下降速度降低,以使滑动装置17的下降位置缓慢移动,同时慢慢地增加施加给被加工材料35的压力。对于其他内容,由于与以图4进行说明的内容相同,因此省略与其有关的详细说明。
另外,与图4所示的情况相同,如果滑动装置17停止下降动作,则NC装置41将视为滑动装置17到达下死点(的位置)。
此外,在判断出滑动装置17的目前位置数据与滑动装置目标位置数据(即,所设定的下死点的位置)之间的偏差超过其上限值数据的情况下,在NC装置41中进行将上述偏差大致变为0的处理。
图12是图3所示的控制系统的控制动作流程图。
在图12中,由于步骤S181至步骤S183表示的处理动作与图5中步骤S71至步骤S73表示的处理动作相同,因此省略其详细说明。
在步骤S73中,从对滑动装置17向被加工材料35持续加压的时间进行计时开始,检查以加压值1(本实施方式中为20t)进行加压的时间(本实施方式中为T1)是否已到(步骤S184)。该检查的结果如果判断为加压时间T1已到(步骤S184中,是),则将滑动装置17对被加工材料35的加压值的设定从加压值1变为加压值2(步骤S185)。接下来,检查以加压值2进行加压的时间(本实施方式中为T2)是否已到(步骤S186)。
该检查的结果如果判断为加压时间T2已到(步骤S186,是),则将滑动装置17对被加工材料35的加压值的设定从加压值2变为加压值3(步骤S187)。接下来,检查以加压值3进行加压的时间(本实施方式中为T3)是否已到(步骤S188)。该检查的结果如果判断为加压时间T3已到(步骤S188,是),则对偏差计数器49进行清零(步骤S189),同时NC装置41将旨在使滑动装置17应向上死点(的位置)上升的指令输出给伺服放大器55(步骤S190)。
另外,在判断出加压时间T1未到的情况下(步骤S184,否),和在判断出加压时间T2未到的情况下(步骤S186,否),以及在判断出加压时间T3未到的情况下(步骤S188,否)均转向步骤S181表示的处理动作。
在上述变形实施例中也可以获得与图3至图5所示的本发明一个实施方式大致相同的效果。
然而,一般地,如果使用图1、图6所示的平面模具对例如图1所示的被加工材料(丙烯板)35或图6所示的被加工材料(丙烯板)36等平面材料进行加压,则在平面材料的外缘部将发生成形面压力局部增加的现象。如上所述,在以预定的温度和预定的压力将具有细微图案的压模11、29压在丙烯板35、36等热塑性树脂板(平面材料)的表面,将细微图案转印到该热塑性树脂板表面的热压成形中,将压模11、29安装在温度调节板9、27即具有温度调节功能的平面模具上并通过挤压机压在该热塑性树脂板上。
此时,由于作为热塑性树脂板的平面材料(丙烯板35、36)的外缘部的成形面压力比该平面材料内侧部位的更大,因此在该热塑性树脂板的中央部位成形面压力相对不足,将有可能产生压模11、29具有的细微图案不能完全向该热塑性树脂板转印的不良状况。另外,由于该热塑性树脂板的外缘部成形面压力大,从而使该热塑性树脂板的侧面膨胀增大。在被加工材料为上述导光板的情况下,由于模制品的侧面为入光面,因此该侧面必须是平坦的面,如果通过热压成形被加工材料的侧面产生膨胀,则需要后加工处理程序以将该侧面加工成平坦面,由此导致制造工序的增加。
而且,为了避免上述热塑性树脂板中央部位的细微图案的不完全转印,必须增大挤压机施加的压力,因此需要加压能力大的挤压机。
因此,本发明的发明人想到在安装压模的模具内插入与被加工材料的加压面呈大致相同形状的弹性体的结构,以此手段防止产生于被加工材料外缘部的局部成形面压力的增大,而且,吸收被加工材料以及模具加工精度的偏差,并使施加给被加工材料的面压力均匀化。该(与被加工材料的加压面呈大致相同形状的)弹性体可以采用即使反复加载也可以弹性回复的例如聚氨酯橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、氟橡胶等材料制成的弹性体。
上述弹性体也可以配置在对被加工材料进行加压的平面模具的正下方,此外,也可以在平面模具与弹性体之间设置隔热材料或者隔板等结构。而且,上述弹性体也可以分别配置在上方和下方的模具上,也可以只配置在上下任一方的模具上。
图13是根据本发明又一实施方式的压制成形装置的总体结构图。
图13所示实施方式的压制成形装置与图1所示本发明一个实施方式的压制成形装置不同之处在于,使用所谓单轴的驱动轴211代替图1所示的所谓双轴的驱动轴37、39;使用下冷却板213代替图1所示较厚的垫板5。此外,上述实施方式所述的压制成形装置与图1所示的本发明一个实施方式所述的压制成形装置不同之处还在于,使用具有与被加工材料215的上/下面大致相同的大小、相同形状的上面和下面的上弹性体217代替具有图1所示的大小和形状的上面以及下面的弹性体21。另外,在下冷却板213中形成有冷却用流体流路213a以使冷却用的流体(即气体或水(冷却水))流动。
而且,上述实施方式所述的压制成形装置与图1所示的本发明一个实施方式的压制成形装置不同之处还在于,具有与被加工材料215的上/下面大致相同的大小、相同形状的上面和下面的下弹性体219介于下模组3与下冷却板213之间。另外,在上述实施方式中,作为被加工材料,使用图13所示的板厚大致相同的被加工材料215,并不使用图1所示的板厚不均匀的被加工材料35。
优选地,上弹性体217以及下弹性体219的上/下面的(纵横的)尺寸比被加工材料215的上/下面的(纵横的)尺寸大10mm。
另外,对于除上述以外的结构,与图1所示的相同部件使用相同标记,并省略其详细说明。
根据上述实施方式,在对被加工材料215进行加工时,可以防止被加工材料215外缘部的局部成形面压力的增加,同时可吸收被加工材料、压模以及模具厚度的尺寸偏差,从而使压模的转印面与被加工材料表面之间的成形面压力均匀,可以以较小的压力、较低的加热温度进行图案的转印。
此外,由于可以以较低的加热温度进行图案的转印,因此可以缩短加热时间、缩短成形时间。此外,由于无需将被加工材料加热至过高的温度使被加工材料整体软化,而且以较小的成形面压力就可以进行转印成形,因此可以减小转印成形时被加工材料侧面部材料的膨胀,从而可以缩短或者省略模制品的后加工处理。
此外,由于以较小的成形面压力就可以进行转印,从而可以减小挤压机的设备容量,由于可以以较低的加热温度进行加热,因此可以减小用于对压模进行加热的必要热量,还可以降低运营成本。
在上述实施方式中,作为被加工材料,虽然是以图13所示的板厚大致均匀的被加工材料215作为例子,但对于图1所示的板厚不均匀的被加工材料35也可以适用于上述实施方式,并且可以获得与板厚大致均匀的被加工材料215相同的效果。
图14是图13所示实施方式的变形实施例压制成形装置的总体结构图。
图14所示的变形实施例的压制成形装置与图13所示上述实施方式的压制成形装置不同之处在于,具有与下冷却板213的上/下面大致相同的大小、相同形状的上/下面的刚性隔板221代替图13所示的下弹性体219。对于除上述以外的结构,与图13所示的相同部件使用相同标记,并省略其详细说明。
上述变形实施例也可以获得与图13所示实施方式相同的效果。在上述实施方式中,作为被加工材料,虽然是以图13所示的板厚大致均匀的被加工材料215作为例子,但对于图1所示的板厚不均匀的被加工材料35也可以适用于上述实施方式,并且可以获得与板厚大致均匀的被加工材料215相同的效果。此外,在上述变形实施例中,作为被加工材料,虽然也是以图14所示的板厚大致均匀的被加工材料215作为例子,但对于图1所示的板厚不均匀的被加工材料35也可以适用于上述变形实施例,并且可以获得与板厚大致均匀的被加工材料215相同的效果。
图15和图16所示的是,在对作为被加工材料的350mm×280mm×8mm的丙烯板的平板使用具有图14记载的结构的模具以600KN进行加压时,以黑色的浓淡表示压力感应纸上产生的加压面压力的分布。图15所示的是在图14所示的上弹性体(肖氏硬度为90的聚氨酯片)217的尺寸大于作为被加工材料的丙烯板的加压面,为450mm×420mm×厚度25mm的情况下,压力感应纸上的加压面的压力分布。此外,图16所示的是上弹性体217的尺寸与作为被加工材料的丙烯板215相同,为350mm×280mm×厚度25mm的情况下,压力感应纸上的加压面的压力分布。
具有图15和图16所示的加压面压力分布的压力感应纸均是通过将其装载在作为被加工材料的丙烯板上并进行加压而获得的。在图15和图16中,黑色浓度大的部位为施加较大加压面压力的部位,如果比较和对照图15和图16,则可以看出,图16中,加压面压力大致均匀地作用在被加工材料的上/下面,而图15中,作用在被加工材料的上/下面的加压面压力存在较大的偏差。
即,如图15所示,在上弹性体(聚氨酯橡胶)217的上/下面的尺寸比作为被加工材料的丙烯板的尺寸更大的情况下,丙烯板外缘部的加压面压力局部增大,为此,丙烯板表面的加压面压力变得不均匀。另一方面,如图16所示,在使用上/下面尺寸与作为被加工材料的丙烯板的上/下面的尺寸相同的上弹性体(聚氨酯橡胶)217的情况下,丙烯板表面的加压面压力的分布大致一样。
以上对本发明的优选实施方式及其变形实施例进行了说明,然而这些只是作为用于说明本发明的示例,本发明的范围并不局限于这些实施方式及其变形实施例。本发明还可以以其他各种形式实施。

Claims (14)

1.一种压制成形装置,其中上侧模具和下侧模具协同作业,以将所希望的图案转印到上侧模具与下侧模具之间的被加工材料表面上,其特征在于,所述压制成形装置包括:
压模,以能够与所述被加工材料表面形成面接触的状态安装在所述上侧模具和/或者下侧模具上,并具有所希望的转印用图案;
弹性部件,设于所述上侧模具和所述下侧模具的至少之一上,在将所述压模具有的转印用图案加压转印到所述被加工材料表面上时,用于吸收所述被加工材料的厚度偏差。
2.如权利要求1所述的压制成形装置,其中,在所述压模与安装在所述上侧模具和/或者下侧模具上的温度调节机构面接触,并由所述温度调节机构加热至预定温度的状态下,所述所希望的图案被加压转印到所述被加工材料的表面。
3.如权利要求1所述的压制成形装置,其中,所述压模由镍或者不锈钢构成。
4.如权利要求1所述的压制成形装置,其中,所述上侧模具由相互独立的多个驱动轴以及相互独立的多个驱动机构以能够上下移动的方式支承。
5.如权利要求4所述的压制成形装置,其中,在所述压模具有的转印用图案向所述被加工材料加压转印时,在所述各驱动轴的载荷大致相等的状态下,通过所述各驱动机构控制所述上侧模具向下方移动。
6.如权利要求1所述的压制成形装置,其中,所述弹性部件由肖氏硬度大致为90的材料构成。
7.如权利要求6所述的压制成形装置,其中,所述弹性部件由聚氨酯橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、氟橡胶中的任一种材料构成。
8.如权利要求2所述的压制成形装置,其中,在所述温度调节机构与所述弹性部件之间至少设有隔热用部件。
9.如权利要求8所述的压制成形装置,其中,所述隔热用部件由环氧树脂构成。
10.如权利要求1所述的压制成形装置,其中,所述压模与所述弹性部件一体构成,并粘贴在板状部件上,所述板状部件由与所述压模相同的材料构成,用于将所述一体构成的部件安装固定到温度调节机构上。
11.一种压制成形装置,其中上侧模具和下侧模具协同作业,以将所希望的图案转印到上侧模具与下侧模具之间的被加工材料表面上,其特征在于,
所述压制成形装置包括多个成形平台,所述各成形平台分别由相互独立的驱动系统支承而能够上下移动,所述成形平台包括:
压模,以能够与所述被加工材料表面形成面接触的状态安装在所述上侧模具和/或者下侧模具上,并具有所希望的转印用图案;
弹性部件,设于所述上侧模具和所述下侧模具的至少之一上,在将所述压模具有的转印用图案加压转印到所述被加工材料表面上时,用于吸收所述被加工材料的厚度偏差。
12.如权利要求11所述的压制成形装置,其中,所述驱动系统分别包括与所述上侧模具直接连接的驱动轴和用于驱动所述驱动轴的驱动机构。
13.如权利要求11或12所述的压制成形装置,其中,在将所述压模具有的转印用图案向所述被加工材料加压转印时,在各所述驱动轴的载荷大致相等的状态下,通过各所述驱动机构控制所述上侧模具向下方移动。
14.一种压制成形装置,其中上侧模具和下侧模具协同作业,以将所希望的图案转印到上侧模具与下侧模具之间的被加工材料表面上,其特征在于,所述压制成形装置包括:
压模,以能够与所述被加工材料表面形成面接触的状态安装在所述上侧模具和/或者下侧模具上,并具有所希望的转印用图案;
弹性部件,设于所述上侧模具和所述下侧模具的至少之一上,在将所述压模具有的转印用图案加压转印到所述被加工材料表面上时,用于吸收所述被加工材料的厚度偏差,
其中,所述弹性部件上/下面的大小和形状与所述被加工材料上/下面的大小和形状大致相同。
CNB2006101279667A 2005-09-05 2006-09-01 压制成形装置 Expired - Fee Related CN100506516C (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005256562 2005-09-05
JP2005256562 2005-09-05
JP2006025653 2006-02-02
JP2006025653A JP4849901B2 (ja) 2005-09-05 2006-02-02 プレス成形装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1927572A true CN1927572A (zh) 2007-03-14
CN100506516C CN100506516C (zh) 2009-07-01

Family

ID=37977088

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2006101279667A Expired - Fee Related CN100506516C (zh) 2005-09-05 2006-09-01 压制成形装置

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP4849901B2 (zh)
KR (1) KR100818569B1 (zh)
CN (1) CN100506516C (zh)
TW (1) TWI397470B (zh)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101288512B (zh) * 2007-04-19 2010-06-02 欧利速精密工业股份有限公司 具射频干扰保护的压花系统
WO2011079567A1 (zh) * 2009-12-30 2011-07-07 东莞宏威数码机械有限公司 蓝光光盘压模装置
CN102426919A (zh) * 2011-08-17 2012-04-25 六和电子(江西)有限公司 低噪音金属化薄膜电容器生产工艺
CN103538126A (zh) * 2013-10-22 2014-01-29 昆山市联昆热压板有限公司 一种改进型热压板
CN103802344A (zh) * 2012-11-06 2014-05-21 株式会社神户制钢所 加压成形装置
CN106696015A (zh) * 2016-12-25 2017-05-24 重庆义三木业有限公司 一种热压机
CN107160727A (zh) * 2017-07-03 2017-09-15 东北林业大学 一种实验室用冷、热压一体平板压机及其使用方法
CN107921679A (zh) * 2015-08-28 2018-04-17 东和株式会社 树脂成形装置及树脂成形品制造方法
CN108481726A (zh) * 2018-03-13 2018-09-04 王淑凤 一种橡胶塑料制备装置
CN108501281A (zh) * 2017-02-24 2018-09-07 东和株式会社 树脂成形装置,树脂成形方法,及用于制造树脂成形产品的方法
CN109540620A (zh) * 2018-11-26 2019-03-29 镇江立达纤维工业有限责任公司 一种吸音样件的制备装置与制备方法
CN110154189A (zh) * 2018-02-28 2019-08-23 刘雪 一种兰科植物养殖板的表面压槽装置
CN112223606A (zh) * 2020-12-10 2021-01-15 扬昕科技(苏州)有限公司 一种能够减少导光板吸附刮伤的模仁加工装置
CN113458580A (zh) * 2020-03-30 2021-10-01 超众科技股份有限公司 接合装置
CN114905793A (zh) * 2022-05-09 2022-08-16 深圳技术大学 高温模压成型硅模具的方法

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5009691B2 (ja) * 2007-06-08 2012-08-22 東芝機械株式会社 測定装置、成型装置、転写装置および測定方法
KR100856074B1 (ko) * 2008-05-30 2008-09-02 (주)나노플라텍 도광판의 열전사 압축성형장치
KR100899571B1 (ko) 2008-09-29 2009-05-27 주식회사 한성기계 창호골재 자동용접기계의 창호골재 클램프장치
JP2010093105A (ja) * 2008-10-09 2010-04-22 Toshiba Mach Co Ltd 被成型品保持装置、型保持装置および転写装置
TWI384287B (zh) * 2008-12-15 2013-02-01 Taiwan Name Plate Co Ltd Hot pressing light guide plate device
KR101110920B1 (ko) * 2009-09-30 2012-03-13 양호석 인조대리석 제조용 형틀의 제조방법
KR101108414B1 (ko) * 2009-09-30 2012-01-30 양호석 인조대리석 제조용 형틀의 제조방법
JP5424133B2 (ja) * 2011-09-29 2014-02-26 株式会社村田製作所 プレス機構及び接合装置
KR101629671B1 (ko) * 2011-12-12 2016-06-13 삼성전자 주식회사 사출금형
JP6159269B2 (ja) * 2014-01-29 2017-07-05 信越ポリマー株式会社 インサート成形用金型
CN105014856A (zh) * 2014-04-25 2015-11-04 厦门奥泉橡胶有限公司 一种有花纹的橡胶发泡产品表面成型工艺
JP6444113B2 (ja) 2014-09-25 2018-12-26 株式会社放電精密加工研究所 プレス成形システム及びプレス成形方法
WO2022210719A1 (ja) * 2021-03-31 2022-10-06 株式会社チャレンヂ 成形システム及び圧縮成形品の製造方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60168617A (ja) * 1984-02-13 1985-09-02 Idemitsu Petrochem Co Ltd プレス成形装置
JPH02235707A (ja) * 1989-03-10 1990-09-18 Saga Pref Gov 瓦成形用金型
JP3049820B2 (ja) * 1991-04-22 2000-06-05 日本板硝子株式会社 微細パターン付基板の製造方法及び装置
JP2001047510A (ja) * 1999-08-10 2001-02-20 Honda Motor Co Ltd フレネルレンズの製造方法及び製造装置
JP4157672B2 (ja) * 1999-09-06 2008-10-01 日機装株式会社 加圧成形装置
JP2004074769A (ja) * 2002-06-18 2004-03-11 Meiki Co Ltd 導光板のプレス成形装置および導光板のプレス成形方法
JP4024714B2 (ja) * 2002-06-18 2007-12-19 株式会社名機製作所 プレス成形装置の制御方法およびプレス成形方法
JP2004358857A (ja) * 2003-06-06 2004-12-24 Meiki Co Ltd 微細な凹凸面を有する樹脂成形品の成形装置
JP2005178236A (ja) * 2003-12-22 2005-07-07 Matsushita Electric Works Ltd 微細形状物の成形方法及び成形機

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101288512B (zh) * 2007-04-19 2010-06-02 欧利速精密工业股份有限公司 具射频干扰保护的压花系统
WO2011079567A1 (zh) * 2009-12-30 2011-07-07 东莞宏威数码机械有限公司 蓝光光盘压模装置
CN102426919A (zh) * 2011-08-17 2012-04-25 六和电子(江西)有限公司 低噪音金属化薄膜电容器生产工艺
CN103802344A (zh) * 2012-11-06 2014-05-21 株式会社神户制钢所 加压成形装置
CN103802344B (zh) * 2012-11-06 2017-03-01 株式会社神户制钢所 加压成形装置
CN103538126A (zh) * 2013-10-22 2014-01-29 昆山市联昆热压板有限公司 一种改进型热压板
CN107921679B (zh) * 2015-08-28 2020-02-14 东和株式会社 树脂成形装置及树脂成形品制造方法
CN107921679A (zh) * 2015-08-28 2018-04-17 东和株式会社 树脂成形装置及树脂成形品制造方法
US10814532B2 (en) 2015-08-28 2020-10-27 Towa Corporation Resin-molding device and method for producing resin-molded product
CN106696015B (zh) * 2016-12-25 2018-10-12 重庆义三木业有限公司 一种热压机
CN106696015A (zh) * 2016-12-25 2017-05-24 重庆义三木业有限公司 一种热压机
CN108501281A (zh) * 2017-02-24 2018-09-07 东和株式会社 树脂成形装置,树脂成形方法,及用于制造树脂成形产品的方法
CN107160727B (zh) * 2017-07-03 2018-12-18 东北林业大学 一种实验室用冷、热压一体平板压机的使用方法
CN107160727A (zh) * 2017-07-03 2017-09-15 东北林业大学 一种实验室用冷、热压一体平板压机及其使用方法
CN110154189A (zh) * 2018-02-28 2019-08-23 刘雪 一种兰科植物养殖板的表面压槽装置
CN108481726A (zh) * 2018-03-13 2018-09-04 王淑凤 一种橡胶塑料制备装置
CN109540620A (zh) * 2018-11-26 2019-03-29 镇江立达纤维工业有限责任公司 一种吸音样件的制备装置与制备方法
CN113458580A (zh) * 2020-03-30 2021-10-01 超众科技股份有限公司 接合装置
CN112223606A (zh) * 2020-12-10 2021-01-15 扬昕科技(苏州)有限公司 一种能够减少导光板吸附刮伤的模仁加工装置
CN112223606B (zh) * 2020-12-10 2021-02-19 扬昕科技(苏州)有限公司 一种能够减少导光板吸附刮伤的模仁加工装置
CN114905793A (zh) * 2022-05-09 2022-08-16 深圳技术大学 高温模压成型硅模具的方法
CN114905793B (zh) * 2022-05-09 2024-02-23 深圳技术大学 高温模压成型硅模具的方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007090851A (ja) 2007-04-12
KR20070026245A (ko) 2007-03-08
CN100506516C (zh) 2009-07-01
TW200722272A (en) 2007-06-16
TWI397470B (zh) 2013-06-01
JP4849901B2 (ja) 2012-01-11
KR100818569B1 (ko) 2008-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1927572A (zh) 压制成形装置
CN1291272C (zh) 制造粘合基板的装置
CN1061929C (zh) 使用分离薄膜的树脂模制装置
CN1167974C (zh) 液晶显示元件的制造方法
CN1308131C (zh) 紧固件产品的连续模制设备,方法及其所获得的产品
CN1675976A (zh) 装配装置和用于装配装置的控制装置
CN1732075A (zh) 图案形成装置、图案形成方法、图案形成系统
CN1902035A (zh) 转印模及其制造方法和精细结构的制造方法
CN1864983A (zh) 容器形成装置、片运送装置、容器制造方法和片运送方法
CN1468699A (zh) 压力成型装置及其控制方法
CN1286411A (zh) 衬底粘接方法和装置以及液晶显示器件的制造方法
CN210706051U (zh) 光固化成形控制装置
CN101042487A (zh) 液晶板
CN101274486A (zh) 刻印夹具及刻印装置
CN1792641A (zh) 热转印压制机械以及热转印压制方法
US9216549B2 (en) Optical part manufacturing method, mold manufacturing method, optical part manufacturing apparatus, and mold manufacturing apparatus
CN1675043A (zh) 挤压机构、夹具机构和使用该夹具机构的模制机器
CN1990238A (zh) 微液滴喷印装置及方法
JP5054412B2 (ja) 熱プレス成形装置及び同装置のための金型システム
CN1796105A (zh) 制造粘合基板的方法和装置
CN1468704A (zh) 使用静压轴承的冲压装置
CN1862244A (zh) 精密平台
CN1772668A (zh) 模压成形装置及光学元件的制造方法
CN1337365A (zh) 精密元件成形装置及其成形方法
TWI779628B (zh) 疊層裝置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090701

Termination date: 20150901

EXPY Termination of patent right or utility model