DE112011102527B4

DE112011102527B4 - Pressvorrichtungssystem

Info

Publication number: DE112011102527B4
Application number: DE112011102527.0T
Authority: DE
Inventors: Shizuaki Okazaki
Original assignee: Kitagawa Seiki KK
Current assignee: Kitagawa Seiki KK
Priority date: 2010-07-29
Filing date: 2011-03-09
Publication date: 2019-05-16
Anticipated expiration: 2031-03-10
Also published as: TWI569950B; JP2012030236A; KR101452189B1; JP5550482B2; CN102905879A; WO2012014515A1; TW201204544A; DE112011102527T5; CN102905879B; KR20130027507A

Abstract

Pressvorrichtungssystem (1), umfassend:mehrere Wärmepressvorrichtungen (200A, 200B, 200C);einen Lader (600), der Werkstücke (P) in die mehreren Wärmepressvorrichtungen (200A, 200B, 200C) hinein transportiert und heraus transportiert;ein Steuermittel (800), das die mehreren Wärmepressvorrichtungen (200A, 200B, 200C) und den Lader (600) steuert; wobei jede der mehreren Wärmepressvorrichtungen (200A, 200B, 200C) umfasst:mehrere Heizplatten (211, 212, 213), die in auf-/ab-Richtung angeordnet sind; einen Heizplattenantriebsmechanismus, der Abstände zwischen den mehreren Heizplatten (211, 212, 213) ändert, um eine Pressung der Werkstücke (P) zwischen benachbarten der mehreren Heizplatten (211, 212, 213) durchzuführen;ein Heizmittel, das die mehreren Heizplatten (211, 212, 213) erwärmt;eine Vakuumkammer (220), welche die mehreren Heizplatten (211, 212, 213) abdeckt,wobei:jede der mehreren Wärmepressvorrichtungen (200A, 200B, 200C) eine Wärmepressung durchführt, während sie die Werkstücke (P) zwischen den mehreren Heizplatten (211, 212, 213) in der Vakuumkammer (220) in einer Sandwich-Anordnung hält;die mehreren Heizplatten (211, 212, 213) eine obere Heizplatte (211), eine untere Heizplatte (213) und mindestens eine Zwischenheizplatte (212), die zwischen der oberen Heizplatte (211) und der unteren Heizplatte (213) angeordnet ist, enthalten;die mindestens eine Zwischenheizplatte (212) mit einer Zwischenheizplattenhalteplatte (212a) versehen ist, die sich von einem Rand der mindestens einen Zwischenheizplatte (212) in horizontaler Richtung erstreckt;die Vakuumkammer (220) ein Paar in der aus-/ab-Richtung angeordnete, rechteckige Behälter (221, 222) enthält, die in der auf-/ab-Richtung bewegbar sind,das Paar rechteckige Behälter (221, 222) einen Innenraum der Vakuumkammer (220) gegenüber dem Außenraum durch Verschließen derart abdichtet,dass sich die Zwischenheizplattenhalteplatte (212a) in einer Sandwich-Anordnung zwischen den beiden rechteckigen Behältern (221, 222) befindet; unddas Steuermittel (800) so ausgebildet ist, dass das Steuermittel (800), während die Wärmepressung an den Werkstücken (P) von einer der mehreren Wärmepressvorrichtungen (200A, 200B, 200C) durchgeführt wird, den Lader (600) und die anderen der mehreren Wärmepressvorrichtungen (200A, 200B, 200C) steuert, die Werkstücke (P) in die anderen der mehreren Wärmepressvorrichtungen (200A, 200B, 200C) hinein zu transportieren und aus diesen heraus zu transportieren.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Pressvorrichtungssystem, das eine Wärmepressvorrichtung enthält, die an einem Werkstück in einer Vakuumkammer unter Vakuumbedingung eine Wärmepressung vornimmt.
Hintergrund der Erfindung
Als Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Leiterplatte ist ein Verfahren vorgesehen, bei dem ein Werkstück, das aus abwechselnd übereinander gestapelten Harzplatten, wie z.B. einer vorimprägnierten Platte, und Kupferplatten gebildet ist, mit Heizplatten gepresst wird. Da die Zeit, die für das Wärmepressen erforderlich ist, um ein mehrfaches größer ist als die Zeit, die zum Ausbilden (Montage) des Werkstückes durch Laminieren benötigt wird, ist die Wärmepressvorrichtung so ausgebildet, dass sie imstande ist, mehrere Werkstücke gleichzeitig unter Verwendung einer mehrstufigen Vorrichtung zu pressen, in der eine Anzahl von Heizplatten in vertikaler Richtung angeordnet sind, und dadurch das Werkstück effektiv zu formen, ohne den Fertigungsprozess anzuhalten, wie in der vorläufigen japanischen Patentveröffentlichung JP2002-316296A (im Folgenden als „Patentdokument 1“ bezeichnet) beschrieben ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Um das Werkstück unter Verwendung der in dem Patentdokument 1 beschriebenen Wärmepressvorrichtung auszubilden, ohne den Montageprozess, der ein vorgeschalteter Prozess ist, zu unterbrechen, wird die Zahl an Heizplatten, die für die Wärmepressvorrichtung erforderlich sind, groß, und auch die Bewegungsstrecke der Heizplatte für die Wärmepressung wird groß. Somit tritt das Problem auf, dass eine Schlupfstörung eintritt und die Dickenschwankung der Produkte groß wird. Da ferner in dem oben beschriebenen Aufbau die Bewegungsstrecke der Heizplatte groß ist, wird auch die Länge eines Rohrs, das dazu dient, einen Fluidkanal in der Heizplatte mit einem externen Heizmittel und einer Wärmetransfermedium-Pumpe zu verbinden, groß, und der Verlust an Wärme aus dem Rohr wird größer, wenn die Heizplatte erwärmt wird, indem das erwärmte Wärmetransfermedium in dem in der Heizplatte vorgesehenen Fluidkanal zirkuliert wird.
Wird die elektronische Leiterplatte gefertigt, indem die Wärmepressung durchgeführt wird, so erfolgt das Pressen im Allgemeinen unter Vakuumbedingungen, um das Haftvermögen zwischen den Harzplatten und den Kupferplatten zu erhöhen und Luftblasen in der Harzplatte zu entfernen, wie in dem Patentdokument 1 beschrieben ist. Die zur Durchführung der Wärmepressung vorgesehene Wärmepressvorrichtung muss sämtliche Heizplatten bedecken, um die Wärmepressung unter Vakuumbedingung durchzuführen. Da die Vakuumkammer eine große Einheit ist, um sämtliche Heizplatten zu bedecken, wird auch eine Vakuumpumpe, die der Evakuierung der Vakuumkammer dient, groß sein.
Die vorliegende Erfindung dient dazu, das oben beschriebene Problem zu lösen. Demnach ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Pressvorrichtungssystem bereitzustellen, das imstande ist, das Auftreten einer Schlupfstörung zu verhindern, Dickenschwankungen der ausgebildeten Produkte zu verringern und die Fertigung von Werkstücken durchzuführen, ohne den Montageprozess anzuhalten.
Die Aufgabe wird durch ein Pressvorrichtungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Um das oben beschriebene Ziel zu erreichen, umfasst das Pressvorrichtungssystem nach der Erfindung mehrere Wärmepressvorrichtungen, die eine Wärmepressung vornehmen, während sie Werkstücke in einer Sandwich-Anordnung zwischen den Heizplatten halten; einen Lader, der Werkstücke in die mehreren Wärmepressvorrichtungen hinein transportiert und heraus transportiert; und ein Steuermittel, das die mehreren Wärmepressvorrichtungen und den Lader steuert. Die mehreren Heizplatten beinhalten eine obere Heizplatte, eine untere Heizplatte und mindestens eine Zwischenheizplatte, die zwischen der oberen Heizplatte und der unteren Heizplatte angeordnet ist, wobei die mindestens eine Zwischenheizplatte mit einer Zwischenheizplattenhalteplatte versehen ist, die sich von einem Rand der mindestens einen Zwischenheizplatte in horizontaler Richtung erstreckt, die Vakuumkammer ein Paar in der auf-/ab-Richtung angeordnete, rechteckige Behälter hat, die in der auf-/ab-Richtung bewegbar sind, das Paar rechteckige Behälter einen Innenraum der Vakuumkammer gegenüber dem Außenraum durch Verschließen derart abdichtet, dass sich die Zwischenheizplattenhalteplatte in einer Sandwich-Anordnung zwischen den beiden rechteckigen Behältern befindet; und das Steuermittel ist so ausgebildet, dass das Steuermittel, während die Wärmepressung an den Werkstücken von einer der mehreren Wärmepressvorrichtungen durchgeführt wird, den Lader und die anderen der mehreren Wärmepressvorrichtungen steuert, die Werkstücke in die anderen der mehreren Wärmepressvorrichtungen hinein zu transportieren und aus diesen heraus zu transportieren.
Mit diesem Aufbau wird es möglich, eine Zahl an Werkstücken in einer kurzen Zeitspanne zu pressen, selbst wenn die Zahl an Heizplatten jeder Wärmepressvorrichtung klein ist. Demnach ist es nach der Erfindung möglich, die Zahl an Heizplatten je Wärmepressvorrichtung, die zum Ausbilden von Werkstücken ohne Anhalten des Montageprozesses benötigt werden, zu verringern. Deshalb kann das Auftreten einer Schlupfstörung verhindert und die Dickenschwankung gefertigter Produkte verringert werden. Ferner kann das Volumen der Vakuumkammer je Wärmepressvorrichtung verringert werden, so dass es möglich wird, eine klein bemessene und leistungsschwache Vakuumpumpe zu verwenden, die zum Evakuieren der Vakuumkammer benötigt wird. Während eine der mehreren Wärmepressvorrichtungen die Wärmepressung durchführt, können die Werkstücke in die anderen Wärmepressvorrichtungen hinein transportiert und aus diesen heraus transportiert werden. Deshalb ist es möglich, die Zahl an Werkstücken, die von dem Lader gleichzeitig zu transportieren sind, zu verringern, wodurch der Lader verkleinert werden kann. Auch kann die Zahl an Werkstücken vor der Wärmepressung, die vorläufig in dem Stapler zu speichern sind, verringert werden.
Vorzugsweise sind die mehreren Wärmepressvorrichtungen in der auf-/ab-Richtung angeordnet.
Mit diesem Aufbau wird es möglich, die Wärmepressung für mehrere Werkstücke durchzuführen, ohne den Einbaubereich des Pressvorrichtungssystems zu vergrößern.
Die Zahl an Zwischenheizplatten kann gleich eins sein; die mehreren Wärmepressvorrichtungen enthalten einen Stützrahmen mit einem Paar Seitenwänden, wobei Vorsprünge, die jeweils in die Zwischenheizplattenhalteplatte greifen, an Innenflächen der beiden Seitenwände ausgebildet sind, wobei das Steuermittel die mehreren Wärmepressvorrichtungen so steuert, dass der Heizplattenantriebsmechanismus die untere Heizplatte in eine erste Höhe absenkt, wenn die Werkstücke in die mehreren Wärmepressvorrichtungen hinein transportiert und aus diesen heraus transportiert werden, und der Heizplattenantriebsmechanismus die untere Heizplatte in eine zweite Höhe, die höher als die erste Höhe ist, anhebt, wenn die Wärmepressung durchgeführt wird; wenn sich die untere Heizplatte in der ersten Höhe befindet, ist die Zwischenheizplattenhalteplatte an den Vorsprüngen eingehakt und die Zwischenheizplatte von der unteren Heizplatte abgehoben; und wenn sich die untere Heizplatte in der zweiten Höhe befindet, ist die Zwischenheizplattenhalteplatte von den Vorsprüngen abgehoben, und die Zwischenheizplatte befindet sich in einer Sandwich-Anordnung zwischen der oberen Heizplatte und der unteren Heizplatte.
Vorzugsweise umfasst das Pressvorrichtungssystem ferner: eine Vakuumpumpe, die Luft aus der Vakuumkammer jeder der mehreren Wärmepressvorrichtung entfernt; und Auswahlventile, die verwendet werden, selektiv Luft aus einer oder mehreren der Vakuumkammern der mehreren Wärmepressvorrichtungen zu entfernen.
Mit diesem Aufbau wird es möglich, Vakuumkammern der mehreren Wärmepressvorrichtungen mit einer einzigen Vakuumpumpe zu evakuieren.
Wie oben beschrieben, ist es nach dem Ausführungsbeispiel möglich, das Pressvorrichtungssystem zu realisieren, das imstande ist, das Auftreten einer Schlupfstörung zu verhindern, Dickenschwankungen der gefertigten Produkte zu verringern und die Fertigung von Werkstücken ohne Anhalten des Montageprozesses durchzuführen.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das den Gesamtaufbau eines Pressvorrichtungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt.
2 ist eine Vorderansicht eines Staplers gemäß Ausführungsbeispiel.
3 ist eine Querschnittsansicht längs einer Linie A-A in 2.
4(a) bis 4(d) sind Querschnittsansichten längs einer Linie B-B in 2.
5 ist eine Seitenansicht eines Laders gemäß Ausführungsbeispiel.
6 ist eine Querschnittsansicht längs einer Linie C-C in 5.
7(a) bis 7(d) sind Querschnittsansichten des Staplers und des Laders gemäß Ausführungsbeispiel.
8 ist eine Vorderansicht eines Wärmepressabschnittes gemäß Ausführungsbeispiel.
9 ist eine Vorderansicht einer Nachbehandlungspressvorrichtung gemäß Ausführungsbeispiel.

Ausführungsbeispiele zum Ausführen der Erfindung
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. 1 ist ein Blockdiagramm, das den Gesamtaufbau eines Pressvorrichtungssystems 1 gemäß Ausführungsbeispiel zeigt. Das Pressvorrichtungssystem 1 gemäß Ausführungsbeispiel enthält einen Stapler 100, in dem Werkstücke vor der Fertigung vorläufig gespeichert sind, einen Wärmepressabschnitt 200, der an dem Werkstück eine Wärmepressung vornimmt, eine Nachbehandlungspressvorrichtung 300, die an dem gepressten Werkstück eine Nachbehandlungspressung vornimmt, eine Kühlpressvorrichtung 400, welche die der Nachbehandlungspressung unterzogenen Werkstücke kühlt, einen Entstapler 500, der das Werkstück, für das die Kühlpressung beendet ist, vorläufig lagert, und einen Lader 600, der das Werkstück zwischen dem Stapler 100, dem Wärmepressabschnitt 200, der Nachbehandlungspressvorrichtung 300, Kühlpressvorrichtung 400 und dem Entstapler 500 transportiert. Stromaufwärts des Staplers 100 ist eine Montageeinheit (nicht gezeigt) angeordnet, die das Werkstück formt, indem sie mehrere vorimprägnierte Platten und Kupferplatten so stapelt, dass diese einander überlagert sind. Das von der Montageeinheit gebildete Werkstück wird über einen festen Förderer 712 und einen bewegbaren Förderer 711 in den Stapler 100 transportiert. Das in dem Entstapler 500 gespeicherte Werkstück wird über einen bewegbaren Förderer 721 und einen festen Förderer 722 abtransportiert. Der Wärmepressabschnitt 200, die Nachbehandlungspressvorrichtung 300, die Kühlpressvorrichtung 400, der feste Förderer 712 und der bewegbare Förderer 711, die sich auf der Seite des Staplers 100 befinden, sowie der feste Förderer 722 und der bewegbare Förderer 721, die sich auf der Seite des Entstaplers 500 befinden, werden von einer Steuerung 800 des Pressvorrichtungssystems 1 gesteuert.
Im Folgenden wird der Stapler 100 erläutert. 2 ist eine Vorderansicht des Staplers 100, und 3 ist eine Querschnittsansicht längs einer Linie A-A in 2. Wie in 2 gezeigt, können in dem Stapler 100 zwei Werkstücke P in vertikaler Richtung angeordnet werden. Jedes Werkstück P wird auf einer aus Metall gefertigten Platte M (im Folgenden als „Metallplatte M“ bezeichnet) angeordnet. Jede Metallplatte M ist an ihren vier Ecken durch vier Stützarme 111 bis 114 gestützt. Die Stützarme 111 und 112 erstrecken sich in den 2 und 3 von der rechten Seite zur linken Seite, um die Metallplatte M zu stützen, und die Stützarme 113 und 114 erstrecken sich in den 2 und 3 von der linken Seite zur rechten Seite, um die Metallplatte M zu stützen. Wie in 3 gezeigt, sind die Stützarme 111 und 113 so angeordnet, dass sie in den 2 und 3 in links-/rechts-Richtung aufeinander ausgerichtet sind. In ähnlicher Weise sind die Stützarme 112 und 114 so angeordnet, dass sie in den 2 und 3 in links-/rechts-Richtung aufeinander ausgerichtet sind. Wie in 2 gezeigt, sind ferner zwei Sätze Stützarme 111 bis 114 in vertikaler Richtung vorgesehen, und ein aus der Metallplatte M gebildetes Blech ist auf einem Satz Stützarmen 111 bis 114, die in horizontaler Richtung angeordnet sind, platziert.
Die Metallplatte M, auf der das Werkstück P angeordnet ist, wird in 3 von der oberen Seite her in den Stapler 100 transportiert. Um das Werkstück P in den Stapler 100 zu transportieren, wird der bewegbare Förderer 711 verwendet. Der bewegbare Förderer 711 ist ausgebildet, die auf ihm angeordnete Metallplatte M in 3 von der oberen Seite zur unteren Seite hin zu transportieren. Der bewegbare Förderer 711 wird von einem Antriebsmechanismus (nicht gezeigt) angetrieben.
Wie in 3 gezeigt, ist die Größe des bewegbaren Förderers 711 in links-/rechts-Richtung (im Folgenden als „Breitenrichtung“ bezeichnet) in 3 schmaler ausgelegt als der Abstand in Breitenrichtung zwischen den Stützarmen 111 und 113 und als der Abstand in Breitenrichtung zwischen den Stützarmen 112 und 114. Ist die Metallplatte M nicht an einer Stelle zwischen den Stützarmen 111 bis 114 auf dem beweglichen Förderer 711 angeordnet, so ist deshalb der bewegbare Förderer 711 imstande, sich frei in vertikaler Richtung zu bewegen, ohne an die Stützarme 111 bis 114 anzustoßen.
Im Folgenden wird ein Verfahren zum Anordnen der Metallplatte M und des Werkstückes P auf den Stützarmen 111 bis 114 des Staplers 100 erläutert. Jede der 4(a) bis 4(d) ist eine Querschnittsansicht längs einer Linie B-B in 3. Wie in den 4(a) bis 4(d) gezeigt, haben die Stützarme 111 und 113 jeweils einen Haken 111h bzw. 113h, der sich in vertikaler Richtung erstreckt. Die Stützarme 112 und 114 haben ebenfalls jeweils einen Haken 112h bzw. 114h, der sich in vertikaler Richtung erstreckt (vgl. 3).
4(a) zeigt einen Zustand, bevor die Metallplatte M in dem Stapler 100 angeordnet ist. Wie in 4(a) gezeigt, ist eine obere Fläche 711a des bewegbaren Förderers 711 in einer Position angeordnet, die höher liegt als die horizontale Fläche TS1, die durch eine obere Kante der Haken 111h bis 114h der oberen Stützarme 111 bis 114 definiert ist. Bevor die Bewegung in den in 4(a) gezeigten Zustand stattfindet, bewegt sich der bewegbare Förderer 711 einmal in eine Position, welche die gleiche Höhe wie die des festen Förderers 712 (1) hat, und empfängt zwei Werkstücke P, die auf den Metallplatten M angeordnet sind, von dem festen Förderer 712.
Nach Empfang der auf der Metallplatte M angeordneten Werkstücke P von dem festen Förderer 712 wird der bewegbare Förderer 711 so angetrieben, dass sich die obere Fläche 711a des bewegbaren Förderers 711 vorwärts bewegt, und die Metallplatte M, auf der das Werkstück P angeordnet ist, bewegt sich an eine Stelle (Bereich 711b in 3) zwischen den Stützarmen 111 bis 114. 4(b) zeigt diesen Zustand. In diesem Zustand ist die Bodenfläche der Metallplatte M in einer Position angeordnet, die höher liegt als die horizontale Fläche TS1, die durch die oberen Kanten der Haken 11h bis 114h der oberen Stützarme 111 bis 114 definiert ist. Die Metallplatte M und der Werkstück P werden deshalb in einem Zustand in den Stapler 100 transportiert, in dem die Metallplatte M nicht an den Haken 111h bis 114h der Stützarme 111 bis 114 anstößt.
Anschließend senkt sich der bewegbare Förderer 711 in die in 4(c) gezeigte Position. Infolge dessen wird die Metallplatte M auf den Haken 111h bis 114h der oberen Stützarme 111 bis 114 angeordnet.
Dann wird der bewegbare Förderer 711 so angetrieben, dass sich die obere Fläche 711a des bewegbaren Förderer 711 vorwärts bewegt, und die Metallplatte M, auf der ein anderes Werkstück P angeordnet ist, wird an eine Stelle (Bereich 711b in 3) des bewegbaren Förderers 711 zwischen den Stützarmen 111 bis 114 bewegt. 4(d) zeigt diesen Zustand. In diesem Zustand ist die Bodenfläche der Metallplatte M in einer Position angeordnet, die höher liegt als die horizontale Fläche TS2, die durch die oberen Kanten der Haken 111h bis 114h der unteren Stützarme 111 bis 114 definiert ist, und die obere Kante der Metallplatte M ist in einer Position angeordnet, die tiefer liegt als die horizontale Fläche BS1, die durch die unteren Kanten der obersten Stützarme 111 bis 114 definiert ist. Ferner ist die Abmessung des Werkstücks P in Breitenrichtung kürzer als der Abstand in Breitenrichtung zwischen den Stützarmen 112 und 114 und der Abstand in Breitenrichtung zwischen den Stützarmen 111 und 112, und die oberste Kante des Werkstücks P ist tiefer als die horizontale Fläche TS1 (d.h. die Position der Bodenfläche der Metallplatte M auf der oberen Stufe), die durch die oberen Kanten der Haken 111h bis 114h der obersten Stützarme 111 bis 114 definiert ist. Deshalb werden die Metallplatte M und das Werkstück P auf der unteren Stufe in den Stapler 100 transportiert, ohne an die Haken 111h bis 114h der Stützarme 111 bis 114 auf der unteren Stufe und die Metallplatte M auf der oberen Stufe anzustoßen.
Indem der bewegbare Förderer 711 in den oben beschriebenen Schritten gemäß 4(a) bis 4(d) angetrieben wird, werden die Metallplatten M, auf denen die Werkstücke P platziert sind, wie oben beschrieben auf den oberen Stützarmen 111 bis 114 und den unteren Stützarmen 111 bis 114 angeordnet.
Der Entstapler 500, der bewegbare Förderer 721 und der feste Förderer 722, die sich auf der Seite des Entstaplers 500 befinden, haben den gleichen Aufbau wie der Stapler 100 bzw. der bewegbare Förderer 711 bzw. der feste Förderer 712, die sich auf der Seite des Staplers 100 befinden. Werden das Werkstück P und die Metallplatte M von dem Entstapler 500 zu dem festen Förderer 722 transportiert, so wird dies in einem Arbeitsgang durchgeführt (Arbeitsgang zur Rückführung aus dem in den 4(d) bis 4(a) gezeigten Zustand), der umgekehrt zu dem auf den Stapler 100 bezogenen Arbeitsgang ist.
Im Folgenden wird der Aufbau des Laders 600 erläutert. 5 ist eine Seitenansicht des Laders 600. 6 ist eine Querschnittsansicht längs einer Linie C-C nach 5. Der Lader 600 enthält einen ersten Bewegungsmechanismus 640, der das Werkstück P zwischen dem Stapler 100, dem Wärmepressabschnitt 200, der Nachbehandlungspressvorrichtung 300, der Kühlpressvorrichtung 400 und dem Entstapler 500 hinein transportiert und heraus transportiert, einen zweiten Bewegungsmechanismus 630 zum Bewegen von der Vorderseite des Staplers 100 zur Vorderseite des Entstaplers 500 und einen dritten Bewegungsmechanismus 670, der ausgebildet ist, die Position des von dem Lader 600 gehaltenen Werkstücks P in Höhenrichtung zu ändern. Wie in 6 gezeigt, hält der Lader 600 die Metallplatte M und das Werkstück P auf der Metallplatte M, indem er die beiden Kanten des Metallstücks M in Breitenrichtung (links-/rechts-Richtung in 1 und auf-/ab-Richtung in 6) stützt.
Wie in 5 gezeigt, enthält der erste Bewegungsmechanismus 640 ein Paar Kugelspindeln 641 und 642, die so angeordnet sind, dass sie sich in Transportrichtung und horizontaler Richtung erstrecken, Muttern 643 und 644, die mit den Kugelspindeln 641 bzw. 642 in Eingriff stehen, und einen ersten Motor 645, der die Kugelspindeln 641 und 642 antreibt und dreht. Armführungen 611 und 621 sind derart vorgesehen, dass sie an den Muttern 643 bzw. 644 aufgehängt sind. Laderarme 610 und 620 sind an den Armführungen 611 bzw. 621 angebracht. Indem die Kugelspindel 641 von dem ersten Motor 645 angetrieben und gedreht wird, bewegen sich deshalb die Armführungen 611 und 621 mit den Muttern 643 und 644 und die Laderarme 610 und 620 bezüglich des Staplers 100, des Wärmepressabschnittes 200, der Nachbehandlungspressvorrichtung 300, der Kühlpressvorrichtung 400 und des Entstaplers 500 vorwärts und rückwärts (in 5 in horizontaler Richtung). Die Kugelspindeln 641 und 642 sind an einer Deckenplatte 650 aufgehängt, und der erste Motor 645 ist an der oberen Fläche der Deckenplatte 650 befestigt. Das Drehmoment des ersten Motors 645 wird über eine Antriebsriemenscheibe 646, die an der Rotationswelle des ersten Motors 645 angebracht ist, und einen Endlosriemen, der sich zwischen angetriebenen Riemenscheiben 641a und 642a, die an Enden (in der Zeichnung rechts) der Kugelspindeln 641 bzw. 642 vorgesehen sind, erstreckt, auf die Kugelspindeln 641 und 642 übertragen.
Wie oben beschrieben, ermöglicht es der erste Bewegungsmechanismus 640, dass sich die Laderarme 610 und 620 zwischen der Position, in der sie in den Stapler 100, den Wärmepressabschnitt 200, die Nachbehandlungspressvorrichtung 300, die Kühlpressvorrichtung 400 oder den Entstapler 500 eingeführt sind, so dass der Durchlauf oder Empfang der Metallplatte M und des Werkstücks P erfolgen kann, und der Position bewegen, in der sie sich ausreichend von dem Stapler 100, dem Wärmepressabschnitt 200, der Nachbehandlungspressvorrichtung 300, der Kühlpressvorrichtung 400 oder dem Entstapler 500 entfernen. In diesem Ausführungsbeispiel ist der erste Bewegungsmechanismus 640 ausgebildet, die Laderarme 610 und 620 durch einen Kugelspindelmechanismus zu bewegen; es kann jedoch auch ein Zylindermechanismus (vom Öldrucktyp oder Luftdrucktyp) oder ein Zahnstangenmechanismus verwendet werden.
Im Folgenden wird der zweite Bewegungsmechanismus 630 erläutert. Wie oben beschrieben, bewegen sich der Laderarm 610 und 620 und die Armführungen 611 und 621 zusammen mit der Deckenplatte 650 durch den zweiten Bewegungsmechanismus 630 in dem Zustand, in dem die Laderarme 610 und 620 und die Armführungen 611 und 621 an der Deckenplatte 650 aufgehängt sind.
Wie in 5 gezeigt, enthält der zweite Bewegungsmechanismus 630 ein Paar lineare Schienen 631 und 632, die sich parallel längs der Anordnungsrichtung des Staplers 100, des Wärmepressabschnittes 200, der Nachbehandlungspressvorrichtung 300, der Kühlpressvorrichtung 400 und des Entstaplers 500 erstrecken. Die linearen Schienen 631 und 632 sind an einem Vorrichtungsrahmen 2 des Pressvorrichtungssystems 1 befestigt. Linearlager, die sich in Eingriff mit den linearen Schienen 631 bzw. 632 befinden, sind an der Deckenplatte 650 befestigt. Die Deckenplatte 650 und die Laderarme 610 und 620 sind demnach längs der linearen Schienen 631 und 632 bewegbar.
Eine Zahnstange 635 ist an dem Vorrichtungsrahmen 2 längs der linearen Schienen 631 und 632 aufgehängt. An der Deckenplatte 650 ist ein zweiter Motor 636 befestigt. An der Rotationswelle des zweiten Motors 636 ist ein Ritzel 637 angebracht, das in die Zahnstange 635 greift. Indem der zweite Motor 636 angetrieben wird, ist es demnach möglich, die Deckenplatte 650 und die Laderarme 610 und 620 längs der linearen Schienen 631 und 632 zu bewegen.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der zweite Bewegungsmechanismus 630 ausgebildet, die Laderarme 610 und 620 mittels eines Zahnstangenmechanismus zu bewegen; es kann jedoch auch ein Zylindermechanismus (vom Öldrucktyp oder Luftdrucktyp) oder ein Kugelspindelmechanismus verwendet werden.
Im Folgenden wird der dritte Bewegungsmechanismus 670 erläutert. Der dritte Bewegungsmechanismus 670 enthält dritte Motoren 671 und 672, die an den Armführungen 611 bzw. 621 angebracht sind, und einen Linearbewegungs-Umsetzmechanismus (nicht gezeigt), der in dem Inneren der Armführung 611 vorgesehen ist. Der Linearbewegungs-Umsetzmechanismus ist ein Mechanismus (Zahnstangenmechanismus oder Kugelspindelmechanismus), der ausgebildet ist, die Drehbewegung der Ausgangswellen der dritten Motoren 671 und 672 in eine Linearbewegung in auf-/ab-Richtung umzusetzen. Die in den Armführungen 611 und 621 vorgesehenen Linearbewegungs-Umsetzmechanismen sind mit den Laderarmen 610 bzw. 620 verbunden. Indem die Motoren 671 und 672 angetrieben werden, wird es deshalb möglich, die Laderarme 610 und 620 in auf-/ab-Richtung zu bewegen.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der dritte Bewegungsmechanismus 670 ausgebildet, die Laderarme 610 und 620 durch eine Kombination der dritten Motoren 671 und 672, die Drehmotoren sind, und dem Linearbewegungsumsetzmechanismus zu bewegen. Anstelle des oben beschriebenen Mechanismus können jedoch die Laderarme 610 und 620 beispielsweise unter Verwendung eines Zylindermechanismus in auf/ab-Richtung bewegt werden.
Wie oben beschrieben, ist der Lader 600 imstande, die Laderarme 610 und 620, welche die Metallplatte M stützen, in Richtung der drei Achsen zu verschieben.
Im Folgenden wird ein Verfahren beschrieben, mit dem das Werkstück P durch den Lader 600 aus dem Stapler 100 aufgenommen wird. 7(a) ist eine Querschnittsansicht des Staplers 100 in einer Schnittebene (Linie B-B in 3) senkrecht zur Bewegungsrichtung der Laderarme 610 und 620. Jede der 7(b) und 7(c) ist eine Querschnittsansicht des Staplers 100 und des Laders 600 längs einer Schnittebene (entsprechend einer Linie B-B in 3) senkrecht zur Bewegungsrichtung der Laderarme 610 und 620. 7(d) ist eine Querschnittsansicht des Laders 600 längs einer Schnittebene (entsprechend einer Linie D-D in 6) senkrecht zur Bewegungsrichtung der Laderarme 610 und 620.
7(a) zeigt einen Zustand vor Einführen der Laderarme 610 und 620 in den Stapler. In diesem Zustand ist der Lader 600 zur Vorderseite des Staplers 100 bewegt worden.
Anschließend werden die Laderarme 610 und 620 zu dem Stapler 100 bewegt. Wie in 7(b) gezeigt, werden infolgedessen die Laderarme 610 und 620 in die Zwischenräume zwischen den Bodenflächen der beiden Enden der Metallplatte M in Breitenrichtung (links-/rechts-Richtung in den Zeichnungen) und den Stützarmen 111 und 114 eingeführt. In diesem Ausführungsbeispiel sind beide Endabschnitte der Metallplatte M in Form einer Kurbel geknickt, und für den Zwischenraum zwischen den Bodenflächen der beiden Enden der Metallplatte M in Breitenrichtung und den Stützarmen 111 bis 114 ist sichergestellt, dass er einen so großen Raum einnimmt, dass die Laderarme 610 und 620 einfach darin eingeführt werden können.
Anschließend werden die Laderarme 610 und 620 angehoben. Wie in 7(c) gezeigt, wird dadurch die Metallplatte M durch die Laderarme 610 und 620 entnommen und so von den Stützarmen 111 bis 114 gelöst.
Anschließend werden die Laderarme 610 und 620 zurück bewegt, um sie aus dem Stapler 100 zu entfernen. Wie in 7(d) gezeigt, werden so die Metallplatten M zurück bewegt und zusammen mit den Laderarmen 610 und 620 aus dem Stapler 100 zurück gezogen, während sie von den Laderarmen 610 und 620 gestützt werden.
Wie oben beschrieben, hat der Entstapler 500 den gleichen Aufbau wie der Stapler 100. Sind das Werkstück P und die Metallplatte M in dem Entstapler 500 gespeichert, so wird ein Arbeitsgang durchgeführt, der umgekehrt zu dem auf den Stapler 100 bezogenen Arbeitsgang ist (d.h. der Arbeitsgang zum Bewegen aus dem Zustand nach 7(d) zu 7(a).
Das aus dem Stapler 100 aufgenommene Werkstück P wird von dem Lader 600 zu dem Wärmepressabschnitt 200 transportiert und dort dem Fertigungsprozess unterzogen, während es erwärmt und gepresst wird. Der Aufbau des Wärmepressabschnittes 200 wird im Folgenden erläutert.
8 ist eine Vorderansicht des Wärmepressabschnittes 200. Wie in 8 gezeigt, enthält der Wärmepressabschnitt 200 eine erste Wärmepressvorrichtung 200A, eine zweite Wärmepressvorrichtung 200B und eine dritte Wärmepressvorrichtung 200C, die in auf/ab-Richtung angeordnet sind. Die erste Wärmepressvorrichtung 200A, die zweite Wärmepressvorrichtung 200B und die dritte Wärmepressvorrichtung 200C haben den gleichen Aufbau. Im Folgenden wird die dritte Wärmepressvorrichtung 200C erläutert, wobei die Erläuterung gleicher Weise auf die erste und die zweite Wärmepressvorrichtung 200A und 200B angewandt werden kann.
Wie in 8 gezeigt, hat die dritte Wärmepressvorrichtung 200C einen Aufbau, bei dem eine obere Heizplatte 211, eine Zwischenheizplatte 212 und eine untere Heizplatte 213 in auf-/ab-Richtung zwischen einem oberen Block 201a und einem unteren Block 201b angeordnet sind. Die auf den Metallplatten M platzierten Werkstücke P sind auf der Zwischenheizplatte 212 und der unteren Heizplatte 213 angeordnet.
Die obere Heizplatte 211 ist über obere Stangen 202 an dem oberen Block 201a befestigt. Der untere Block 201b enthält einen Öldruck-Zylindermechanismus 203. Der Öldruck-Zylindermechanismus 203 ist ausgebildet, Zylinder 203a bezüglich des unteren Blocks 201b in auf-/ab-Richtung zu bewegen. Die untere Heizplatte 213 ist an den Zylindern 203a befestigt, und die untere Heizplatte 213 kann durch Antreiben des Öldruck-Zylindermechanismus in auf-/ab-Richtung bewegt werden.
Die Zwischenheizplatte 212 ist integral mit einem Zwischenheizplattenstützrahmen 212a ausgebildet, der ein plattenartiges Element ist, das sich in horizontaler Richtung erstreckt. Wie in 8 gezeigt, ist in dem Zustand, in dem die Wärmepressung nicht durchgeführt wird (d.h. in dem Zustand, in dem zwischen den Heizplatten ausreichende Abstände sichergestellt sind), der Zwischenheizplattenstützrahmen 212a auf Zwischenheizplattenstützvorsprüngen 201d angeordnet, die an einem Seitenblock 201c des Vorrichtungsrahmens vorgesehen sind. Infolgedessen bleibt die Zwischenheizplatte 212 in einem angehobenen Zustand und hat dabei einen Abstand von der unteren Heizplatte 213.
Wird die untere Heizplatte 213 durch Antreiben des Öldruckmechanismus 203 aus dem in 8 gezeigten Zustand der dritten Wärmepressvorrichtung 200C angehoben, so kontaktiert die obere Fläche des auf der unteren Heizplatte 213 angeordneten Werkstückes P die untere Fläche der Zwischenheizplatte 212. Wird die untere Heizplatte 213 weiter angehoben, so wird die Zwischenheizplatte 212 von den Zwischenheizplattenstützvorsprüngen 201d abgehoben. Wird die untere Heizplatte 213 weiter angehoben, so kontaktiert die obere Fläche des auf der Zwischenheizplatte 212 angeordneten Werkstücks P die untere Fläche der oberen Heizplatte 211. Wie in dem in 8 gezeigten Zustand der ersten Wärmepressvorrichtung 200A und der zweiten Wärmepressvorrichtung 200B liegen somit die zwei Platten von Werkstücken P in einer Sandwich-Anordnung zwischen der oberen Heizplatte 211 und der Zwischenheizplatte 212 und zwischen der Zwischenheizplatte 212 und der unteren Heizplatte 213. Indem der Öldruck-Zylindermechanismus 203 aus diesem Zustand heraus angetrieben wird, werden die Werkstücke P zwischen den Heizplatten gepresst.
Wie in 8 durch eine gestrichelte Linie gezeigt, wird das Wärmeübertragungsöl durch die Heizplatten 211 bis 213 geleitet. Durch eine Pumpe 231 wird das Wärmeübertragungsöl um die Heizplatten 211 und 213 zirkuliert. An einem Punkt mitten in dem Zirkulationspfad des Wärmeübertragungsöls ist ein thermisches Einstellmittel 232 vorgesehen, um die Temperatur des Wärmeübertragungsöls einzustellen, so dass die Temperatur der Heizplatten 211 bis 213 auf eine vorbestimmte Temperatur eingestellt werden kann, indem dafür gesorgt wird, dass das Wärmeübertragungsöl, das auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt worden ist, längs des Zirkulationspfads (in 8 ein durch eine gestrichelte Linie angegebener Teil) in der Heizplatte zirkuliert.
Wie in 8 gezeigt, ist außerhalb der oberen Heizplatte 211, der Zwischenheizplatte 212, der unteren Heizplatte 213 und der zwischen den Heizplatten angeordneten Werkstücke P eine Vakuumkammer 220 angeordnet, die einen viereckigen oberen Behälter 221 und einen viereckigen unteren Behälter 222 aufweist, die so angeordnet sind, dass sie einander zugewandt sind. Der obere Behälter 221 und der untere Behälter 222 sind jeweils so ausgebildet, dass sie imstande sind, durch einen Antriebsmechanismus (nicht gezeigt) in auf-/ab-Richtung bewegt zu werden. So ist eine Umschaltung möglich zwischen dem Zustand der dritten Wärmepressvorrichtung 200C in 8, in dem der obere Behälter 221 zur oberen Seite zurück bewegt ist, der untere Behälter 222 zur unteren Seite zurück bewegt ist und das Werkstück P durch den Lader 600 in den Bereich zwischen dem oberen Behälter 221 und dem unteren Behälter 222 hinein oder aus diesem heraus transportiert werden kann, und dem Zustand der ersten Wärmepressvorrichtung 200A und der zweiten Wärmepressvorrichtung 200B in 8, in dem der obere Behälter 221 zur unteren Seite bewegt ist, der untere Behälter 222 zur oberen Seite bewegt ist, so dass der obere und der untere Behälter 211 und 222 eine Einheit bilden, und die obere Heizplatte 211, die Zwischenheizplatte 212, die untere Heizplatte 213 und die zwischen den Heizplatten angeordneten Werkstücke P in dem Innenraum des oberen und des unteren Behälters 211 und 222 untergebracht sind.
An der oberen Fläche des oberen Behälters 221 sind Öffnungen 221a ausgebildet, in welche die oberen Stangen 202 eingeführt sind. An der unteren Fläche des unteren Behälters 222 sind Öffnungen 222a ausgebildet, in welche die Zylinder 203a eingeführt sind. Es ist ein oberer Balg 223a vorgesehen, der die Außenumfangsfläche der oberen Stange 202 bedeckt. Das obere Ende des oberen Balgs 223a steht in engem Kontakt mit der unteren Fläche des oberen Blocks 201a, und das untere Ende des oberen Balgs 223a steht in engem Kontakt mit dem Randteil der Öffnung 221a des oberen Behälters 221. In ähnlicher Weise ist ein unterer Balg 223b vorgesehen, der die Außenumfangsfläche des Zylinders 203a bedeckt. Das obere Ende des unteren Balgs 223b steht in engem Kontakt mit dem Randteil der Öffnung 222a des unteren Behälters 222, und das untere Ende des unteren Balgs 223b steht in engem Kontakt mit der oberen Fläche des unteren Blocks 201b. Wie oben beschrieben, sind der Raum zwischen der Öffnung 221a des oberen Behälters 221 und der oberen Stange 202 und der Raum zwischen der Öffnung 222a des unteren Behälters 222 und des Zylinders 203a lückenlos durch den Balg 223a bzw. den Balg 223b abgedichtet. In dem Zustand, in dem der obere Behälter 221 und der untere Behälter 222 wie im Falle der ersten Wärmepressvorrichtung 200A und der zweiten Wärmepressvorrichtung 200B in 8 eine Einheit bilden, ist deshalb des Innere der Vakuumkammer 220 gegenüber der Außenluft abgedichtet.
Wie in 8 gezeigt, wird der Zwischenheizplattenstützrahmen 212a in den Zustand gebracht, in dem er sich in einer Sandwich-Anordnung zwischen dem oberen Behälter 221 und dem unteren Behälter 222 befindet. In dem Fall, in dem der Zwischenheizplattenstützrahmen 212a vollständig in der Vakuumkammer 220 aufgenommen ist, ohne aus dem oberen Behälter 221 und dem unteren Behälter 222 hervorzustehen, müssen der untere Rand des oberen Behälters 221 und der obere Rand des unteren Behälters 222 in engen Kontakt miteinander gebracht und der obere Behälter 221 und der untere Behälter 222 präzise zur Deckung gebracht sein. In diesem Ausführungsbeispiel ist es jedoch ausreichend, dass der obere Behälter 221 und der untere Behälter 222 in engem Kontakt mit dem Zwischenheizplattenstützrahmen 212a sind, der sich über einen vergleichsweise weiten Bereich erstreckt. Deshalb ist es nicht erforderlich, für eine präzise Deckungsgleichheit zu sorgen, wenn der obere Behälter 221 und der untere Behälter 222 bewegt werden.
Wie in 8 gezeigt, sind mit dem Innenraum der Vakuumkammer 220 der ersten bis dritten Wärmepressvorrichtung 200A bis 200C Luftrohre (in 8 durch eine gestrichelte Linie angegeben) verbunden. Indem die Vakuumpumpe 241 in dem Zustand, in dem der Innenraum der Vakuumkammer 220 gegenüber dem Außenraum abgedichtet ist, betrieben wird, wird es möglich, den Innenraum der Vakuumkammer 220 zu evakuieren. Mitten zwischen den Luftpumpen, welche die erste bis dritte Wärmepressvorrichtung 200A bis 200C mit der Vakuumpumpe 241 verbinden, sind jeweils Absperrventile 242A bis 242C angeordnet. Indem die Absperrventile 242A bis 242C selektiv geschlossen werden, wird es möglich, eine gewünschte der Vakuumkammern 220 zu evakuieren und den evakuierten Zustand der Vakuumkammer, für welche die Evakuierung abgeschlossen ist, aufrecht zu erhalten.
In diesem Ausführungsbeispiel wird, nachdem die Vakuumkammer 220 auf weniger als 20Pa evakuiert worden ist, die Fertigung des Werkstückes P durchgeführt. Mit diesem Aufbau wird es möglich, die Entlüftung von Hohlräumen zu beschleunigen, die fluide Natur des Harzmaterials des Werkstückes P zu erhöhen und dadurch die Fertigung des Werkstückes P bei einem geringen Druck von etwa 0,49MPa durchzuführen. Infolgedessen wird es möglich, die Festigkeit des Rahmens der Wärmepressvorrichtungen 200A bis 200C gegenüber einer herkömmlichen Pressvorrichtung, die einen hohen Pressdruck erfordert, zu verringern und die Wärmepressvorrichtungen 200A bis 200c zu verkleinern.
Wie oben beschrieben, sind in diesem Ausführungsbeispiel drei Wärmepressvorrichtungen vorgesehen, die jeweils imstande sind, die Wärmepressung an zwei Werkstücken gleichzeitig unter Vakuumbedingungen durchzuführen. Im Vergleich beispielsweise mit einem Aufbau, bei dem nur eine einzige Sechs-Stufen-Wärmepressvorrichtung (d.h. eine Wärmepressvorrichtung mit fünf Zwischenheizplatten 212) vorgesehen ist, die imstande ist, die Wärmepressung an sechs Werkstücken P gleichzeitig unter Vakuumbedingungen durchzuführen, kann die Zahl an Stufen je einzelner Wärmepressvorrichtung verringert werden. Deshalb ist es möglich, das Auftreten einer Schlupfstörung zu verhindern und die Dickenschwankung der gefertigten Produkte zu verringern. Da das Volumen der Vakuumkammer je einzelner Wärmepressvorrichtung klein ist, wird es ferner möglich, eine klein bemessene und leistungsschwache Vakuumpumpe als Vakuumpumpe 241 zu verwenden, die zur Evakuierung der Vakuumkammer 220 benötigt wird.
In diesem Ausführungsbeispiel arbeiten die Wärmepressvorrichtungen 200A bis 200C nach Art eines Tandems. Dabei steuert die Steuerung 800 (1) den Lader 600 so, dass dieser das Werkstück P in die Wärmepressvorrichtungen 200A bis 200C hinein und heraus transportiert, wobei die Zeitpunkte, zu denen die Wärmepressvorrichtungen 200A bis 200C die Wärmepressungen durchführen, zueinander versetzt werden. Nachdem beispielsweise der Lader 600 das Werkstück P in die erste Wärmepressvorrichtung 200A transportiert hat, um die erste Wärmepressvorrichtung 200A zu veranlassen, die Wärmepressung durchzuführen, nimmt der Lader 600 das Werkstück P aus der zweiten Wärmepressvorrichtung 200B auf, welche die Wärmepressung vor der von der ersten Wärmepressvorrichtung 200A durchgeführten Wärmepressung beendet hat, transportiert das Werkstück P für den nächsten Prozess in die Nachbehandlungspressvorrichtung 200 und nimmt dann ein neues Werkstück P (vor der Wärmepressung) aus dem Stapler 100 auf, um das neue Werkstück P in die zweite Wärmepressvorrichtung 200B, welche nicht die Wärmepressung an dem Werkstück P durchführt, zu transportierten. Da die Zeitspanne, die zum Bewegen des Werkstückes P erforderlich ist, kürzer ist als die Zeitspanne, die für die Wärmepressung des Werkstückes P benötigt wird, ist es möglich, ein anderes Werkstück P hinein zu transportierten und heraus zu transportieren, während die Wärmepressung von zwei der drei Wärmepressvorrichtungen 200A bis 200C durchgeführt wird. Die Zahl an Werkstücken P, die von dem Lader 600 zu bewegen ist, ist demnach gleich zwei, wodurch es möglich wird, den Lader 600 zu verkleinern.
Die Zeitspanne, die zur Fertigung eines einzelnen Werkstückes P in dem vorgeschalteten Prozess des Pressvorrichtungssystems 1 gemäß Ausführungsbeispiel benötigt wird, in dem die vorimprägnierten Platten und die Kupferplatten gestapelt werden, um einander überlagert zu werden und so das Werkstück P herzustellen, ist etwas größer als ein Sechstel der Zeitspanne, die für die von den Wärmepressvorrichtungen 200A bis 200C vorzunehmende Wärmepressung erforderlich ist. Indem die drei Wärmepressvorrichtungen bereitgestellt werden, von denen jede imstande ist, die Wärmepressung an zwei Werkstücken gleichzeitig vorzunehmen, wird es deshalb möglich, das Werkstück P ohne Unterbrechen des Montageprozesses auszubilden. In diesem Aufbau wird das in dem Stapler 100 abgelegte Werkstück P unmittelbar nach Abschluss der von der Wärmepressvorrichtung durchgeführten Wärmepressung in die Wärmepressvorrichtung transportiert. Deshalb wird es möglich, die Zahl an Werkstücken P, die in dem Stapler 100 abgelegt werden können, auf die Zahl an Werkstücken P (d.h. zwei Werkstücke P) zu verringern, an denen jede Pressvorrichtung gleichzeitig die Wärmepressung vornehmen kann.
Wie oben beschrieben, ist der Lader 600 imstande, die Laderarme 610 und 620 in auf-/ab-Richtung und in der Richtung zu bewegen, in der die Laderarme bezüglich der Wärmepressvorrichtungen 200A bis 200C vorwärts oder rückwärts bewegt werden. Deshalb ist es möglich, das Werkstück P unter Anwendung derselben Schritte, die zum Heraustransportieren des Werkstückes P aus dem Stapler 100 durchgeführt werden, aus den Wärmepressvorrichtungen 200A bis 200C heraus zu transportieren. In ähnlicher Weise ist es möglich, das Werkstück P unter Anwendung derselben Schritte, die zum Transportieren des Werkstücks P in den Entstapler 500 durchgeführt werden, in die Wärmepressvorrichtungen 200A bis 20C hinein zu transportieren.
Im Folgenden wird die Nachbehandlungspressvorrichtung 300 erläutert. 9 ist eine Vorderansicht der Nachbehandlungspressvorrichtung 300. Die Nachbehandlungsvorrichtung 300 ist ausgebildet, das Werkstück P mit einer Heizplatte zu erwärmen, während die Form des Werkstückes P dadurch beibehalten wird, dass sich das Werkstück P in einer Sandwich-Anordnung zwischen den Heizplatten befindet, und zu veranlassen, dass die in dem Werkstück P enthaltenen Harzmaterialien vollständig reagieren. Im Vergleich zu der Wärmepressung, die als vorgeschalteter Prozess durchgeführt wird, benötigt die Nachbehandlungspressung mehr Zeit, um das Innere des Werkstückes P vollständig zu erwärmen. Deshalb ist die Zahl an Werkstücken P, an denen die Nachbehandlungspressvorrichtung 300 die Pressung gleichzeitig vornehmen kann, einige Male größer als die Zahl an Werkstücken P (sechs Werkstücke), an denen der Wärmepressabschnitt 200 die Pressung vornehmen kann. Die Nachbehandlungspressvorrichtung 300 hat in diesem Ausführungsbeispiel 24 Stufen.
Wie in 9 gezeigt, ist die Nachbehandlungspressvorrichtung 300 so ausgebildet, dass eine obere Heizplatte 311, mehrere Zwischenheizplatten 312 und eine untere Heizplatte 313 in auf-/ab-Richtung angeordnet sind, und die Werkstücke P können nacheinander zwischen benachbarten Heizplatten angeordnet werden. Dies bedeutet, dass die Nachbehandlungspressvorrichtung 300 imstande ist, die Werkstücke P in einer Anzahl unterzubringen, die maximal gleich der Summe aus der Zahl an Zwischenheizplatten 312 und eins ist. Es ist darauf hinzuweisen, dass das Werkstück P in der Nachbehandlungspressvorrichtung 300 in dem Zustand transportiert wird, in dem das Werkstück P wie im Falle des Wärmepressabschnittes 200 auf der Metallplatte M angeordnet ist, obgleich dieser Zustand in 9 nicht gezeigt ist. Unter der unteren Heizplatte 300 ist eine Tischplatte 332 angeordnet. Unter der Tischplatte 332 ist ein Motor 342 angebracht. Eine Kugelspindel 344 ist koaxial so an der Rotationswelle des Motors 342 befestigt, dass sie sich nach unten erstreckt, und die Kugelspindel 344 kann von dem Motor 342 gedreht werden. An dem unteren Ende der Kugelspindel 344 ist eine Mutter 346 angebracht. Wird das Werkstück P von der Nachbehandlungspressvorrichtung 300 gepresst, so wird die Tischplatte 332 angehoben. Werden die Tischplatte 332 und die an der Tischplatte 332 befestigte untere Heizplatte 313 angehoben, so werden die mehreren Zwischenheizplatten 312 und die obere Heizplatte 311 von der unteren Heizplatte 313 angehoben, und das Werkstück P wird in einer Sandwich-Anordnung zwischen den Heizplatten positioniert.
Da in diesem Ausführungsbeispiel die Nachbehandlungspressung keinen starken Druck benötigt, kann der Druck, der für die Nachbehandlungspressung erforderlich ist, allein durch das Gewicht der oberen Heizplatte 311 erhalten werden. Ferner ist in diesem Ausführungsbeispiel die Nachbehandlungspressvorrichtung 300 als Mehrstufen-Pressvorrichtung ausgebildet, die einige zehn Stufen aufweist. Im Gegensatz zu den Wärmepressvorrichtungen 200A bis 200C ist jedoch die Nachbehandlungspressvorrichtung 300 ausgebildet, das Werkstück P, das eine stabile Form aufweist, für die die Fertigung bis zu einem gewissen Grad durch die Wärmepressvorrichtung abgeschlossen ist, weitergehend zu pressen. Deshalb tritt bei den ausgebildeten Produkten keine Dickenschwankung auf. Da die Nachbehandlungspressung, wie oben beschrieben, keinen starken Druck benötigt, tritt keine Schlupfstörung auf.
Die obere Heizplatte 311, die Vielzahl an Zwischenheizplatten 312 und die untere Heizplatte 313 werden von Heizelementen (nicht gezeigt), die in diesen Platten enthalten sind, erwärmt. Somit wird das Werkstück P, das zwischen den Heizplatten der Nachbehandlungspressvorrichtung 300 angeordnet ist, erwärmt, während es zwischen den Heizplatten gepresst wird.
Im Folgenden wird ein Aufbau zum Anordnen des Werkstücks P zwischen den Heizplatten der Nachbehandlungspressvorrichtung 300 und zum Aufnehmen des Werkstücks P aus dem Raum zwischen den Heizplatten erläutert.
In diesem Ausführungsbeispiel können zwei von dem Lader 600 transportierte Werkstücke P in Positionen auf gewünschte zwei aufeinander folgend angeordnete Heizplatten aus der Vielzahl von Zwischenheizplatten 312 und der unteren Heizplatte 313 bewegt werden. Zu diesem Zweck können drei aufeinander folgend angeordnete Heizplatten in eine Position bewegt werden, in der der Lader 600 imstande ist, das Werkstück P auf die beiden unteren Heizplatten der drei Heizplatten hinein zu transportieren und heraus zu transportieren. Deshalb können die Höhen der gewünschten zwei Heizplatten (zwei aufeinander folgend angeordnete Heizplatten aus der oberen Heizplatte 311 und den Zwischenheizplatten 312) auf die vorbestimmte Höhe fixiert werden.
Im Folgenden wird der Aufbau zum Fixieren der Höhe der oberen Heizplatte 311 und die Zwischenheizplatten 312 erläutert. Wie in 9 gezeigt, sind an beiden Enden der Heizplatte in Breitenrichtung (links/rechts-Richtung) zwei Heizplattenhalteelemente 370 vorgesehen, von denen eine jede Zylinder 372 und Stangen 374 aufweist, die in Breitenrichtung von dem Zylinder 372 abstehen. An den beiden Seitenflächen jeder der oberen Heizplatte 311 und der Zwischenheizplatten 312 sind zwei Paare Löcher H ausgebildet (d.h. es sind vier Löcher in jeder Heizplatte ausgebildet). Um den Abstand zwischen den beiden aufeinander folgend angeordneten Heizplatten zu fixieren, sind für eine einzige Stufe vier Heizplattenhalteelemente 370 vorgesehen, d.h. insgesamt sind acht Heizplattenhalteelemente 370 vorgesehen.
Der Zylinder 372 des Heizplattenhalteelementes 370 ist durch eine Fixiersäulenstütze 376 an dem Rahmen 302 fixiert. Die Stangen 374 sind so ausgebildet, dass sie in Breitenrichtung von den Zylindern 372 nach innen abstehen. Die Stange 374 ist imstande, sich zwischen der Fixierposition (in 9 gezeigte Position), in der sie von dem Zylinder 372 so weit absteht, dass die Stange 374 in das Loch H der Heizplatte eingesetzt ist, und der zurückgezogenen Position, in der sie in Breitenrichtung so weit zurückgezogen ist, dass die Stange 374 nicht in das Loch H der Heizplatte eingesetzt ist, vorwärts und rückwärts zu bewegen. Die Stange 374 ist ausgebildet, sich über ein Antriebsmittel (nicht gezeigt) des Heizplattenhalteelementes 370 zwischen der Fixierposition und der zurückgezogenen Position zu bewegen. Das Antriebsmittel ist ausgebildet, die Stange 374 mit Öldruck, Luftdruck oder einem Solenoid anzutreiben.
Wie oben beschrieben, ist der Zylinder 372 des Heizplattenhalteelementes befestigt, so dass er sich nicht bewegt. Wird das für die obere Stufe vorgesehene Heizplattenhalteelement 370 durch Antreiben der Tischplatte 332 in die gleiche Höhe wie die Heizplatte bewegt und wird dann die Stange 374 aus der zurückgezogenen Position in die Fixierposition bewegt, so wird deshalb die Stange 372 in das Loch H der Heizplatte eingeführt. Infolgedessen werden die Heizplatte, in welche die Stange 374 eingeführt ist, und die anderen Heizplatten und das auf der Heizplatte angeordnete Werkstück P durch das Heizplattenhalteelement 370 gestützt. Wird die Tischplatte 332 aus diesem Zustand weiter abgesenkt, so entfernt sich die untere Heizplatte von der Heizplatte, in welche die Stange 374 eingeführt ist, wobei zwischen den beiden Heizplatten ein Raum sichergestellt ist. Werden die untere der Heizplatten, die von dem für die obere Stufe vorgesehenen Heizplattenhalteelement 370 gehalten sind, und die Stange 374 des für die untere Stufe vorgesehenen Heizplattenhalteelementes 370 auf die gleiche Höhe eingestellt und wird dann die Stange 374 aus der zurückgezogenen Position in die Fixierposition bewegt, wird die Heizplatte fixiert. Wird die Tischplatte 332 weiter abgesenkt, so sind die beiden Heizplatten, die von dem Heizplattenhalteelement 370 gehalten sind, und die Heizplatte auf der unteren Seite so angeordnet, dass sie einen Abstand voneinander haben, wie in 9 gezeigt ist. In diesem Zustand kann der Lader 600 die Werkstücke P hinein transportieren und heraus transportieren.
Mit dem oben beschriebenen Aufbau ist die Nachbehandlungspressvorrichtung 300 imstande, zwischen drei aufeinanderfolgend angeordneten Heizplatten einen Raum sicherzustellen. Es ist darauf hinzuweisen, dass in diesem Zustand das Pressen des Werkstückes P durch die Heizplatten aufrechterhalten bleibt, für die keine Abstände sichergestellt sind.
Wie oben beschrieben, erfordert die Nachbehandlungspressung eine Zeitspanne, die länger als die für die Wärmepressung vorgesehene ist. Jedoch beträgt in diesem Ausführungsbeispiel die Zahl an Werkstücken P, die von der Nachbehandlungspressvorrichtung 300 gleichzeitig gepresst werden können, das Zweifache der Zahl an Werkstücken P (sechs Werkstücke), die von dem Wärmepressabschnitt 200 gepresst werden können. Deshalb ist es möglich, unmittelbar die Nachbehandlungspressung an dem Werkstück P, für das die Wärmepressung beendet worden ist, durchzuführen, ohne den vorgeschalteten Prozess anzuhalten, wie etwa den Wärmepressabschnitt 200. Das Hineintransportieren und Heraustransportieren des Werkstückes P bezüglich der Nachbehandlungspressvorrichtung 300 erfolgen durch Bewegen der Laderarme 610 und 620 (vgl. 5 und 6), wie dies auch beim Hineintransportieren und Heraustransportieren des Werkstückes P bezüglich der Wärmepressvorrichtung 200A bis 200C der Fall ist.
Der Lader 600 transportiert das Werkstück P, das aus der Nachbehandlungsvorrichtung 300 transportiert worden ist, in die Kühlpressvorrichtung 400. Die Kühlpressvorrichtung 400 ist ausgebildet, die Kühlpressung, in der das Werkstück auf Raumtemperatur abgekühlt wird, durch Verringern der Temperatur von Kühlplatten in einem Zustand durchzuführen, in dem sich das Werkstück P in einer Sandwich-Anordnung zwischen den Kühlplatten befindet, um zu verhindern, dass sich das Werkstück P verzieht. Die Kühlpressvorrichtung 400 hat im Wesentlichen den gleichen Aufbau wie die Nachbehandlungspressvorrichtung 300 und enthält anstelle der Heizplatten 311 bis 313 die Kühlplatten, die auf der tiefen Temperatur gehalten werden. Als Mittel zum Kühlen der Kühlplatten ist eine Vorrichtung vorgesehen, die ausgebildet ist, das Wärmeübertragungsöl, das durch einen außerhalb der Kühlpressvorrichtung 400 vorgesehenen Kühler auf der tiefen Temperatur gehalten wird, längs eines Wärmeübertragungsmedium-Kanals, der die Kühlplatten enthält, zu zirkulieren.
Die Werkstücke P, die der Kühlpressung unterzogen worden sind, werden nacheinander von dem Lader 600 heraus transportiert und in den Entstapler 500 hinein transportiert.
Die vorstehende Beschreibung ist auf den Aufbau des Pressvorrichtungssystems 1 gemäß Ausführungsbeispiel gerichtet. Es ist darauf hinzuweisen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf den oben beschriebenen Aufbau des Ausführungsbeispiels beschränkt ist, sondern dass Variationen des Ausführungsbeispiels auch von der vorliegenden Erfindung umfasst sind. Beispielsweise ist in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Wärmepressabschnitt 200 so ausgebildet, dass die Wärmepressvorrichtungen 200A bis 200C in auf-/ab-Richtung angeordnet sind. Jedoch ist von der vorliegenden Erfindung auch ein Aufbau umfasst, bei dem mehrere Wärmepressvorrichtungen in horizontaler Richtung angeordnet sind. Jedoch ist der Aufbau gemäß Ausführungsbeispiel, bei dem mehrere Wärmepressvorrichtungen 200A bis 200C in auf-/ab-Richtung angeordnet sind, eher bevorzugt, da der Einbauraum für das gesamte Pressvorrichtungssystem 1 verringert werden kann.

Claims

Pressvorrichtungssystem (1), umfassend: mehrere Wärmepressvorrichtungen (200A, 200B, 200C); einen Lader (600), der Werkstücke (P) in die mehreren Wärmepressvorrichtungen (200A, 200B, 200C) hinein transportiert und heraus transportiert; ein Steuermittel (800), das die mehreren Wärmepressvorrichtungen (200A, 200B, 200C) und den Lader (600) steuert; wobei jede der mehreren Wärmepressvorrichtungen (200A, 200B, 200C) umfasst: mehrere Heizplatten (211, 212, 213), die in auf-/ab-Richtung angeordnet sind; einen Heizplattenantriebsmechanismus, der Abstände zwischen den mehreren Heizplatten (211, 212, 213) ändert, um eine Pressung der Werkstücke (P) zwischen benachbarten der mehreren Heizplatten (211, 212, 213) durchzuführen; ein Heizmittel, das die mehreren Heizplatten (211, 212, 213) erwärmt; eine Vakuumkammer (220), welche die mehreren Heizplatten (211, 212, 213) abdeckt, wobei: jede der mehreren Wärmepressvorrichtungen (200A, 200B, 200C) eine Wärmepressung durchführt, während sie die Werkstücke (P) zwischen den mehreren Heizplatten (211, 212, 213) in der Vakuumkammer (220) in einer Sandwich-Anordnung hält; die mehreren Heizplatten (211, 212, 213) eine obere Heizplatte (211), eine untere Heizplatte (213) und mindestens eine Zwischenheizplatte (212), die zwischen der oberen Heizplatte (211) und der unteren Heizplatte (213) angeordnet ist, enthalten; die mindestens eine Zwischenheizplatte (212) mit einer Zwischenheizplattenhalteplatte (212a) versehen ist, die sich von einem Rand der mindestens einen Zwischenheizplatte (212) in horizontaler Richtung erstreckt; die Vakuumkammer (220) ein Paar in der aus-/ab-Richtung angeordnete, rechteckige Behälter (221, 222) enthält, die in der auf-/ab-Richtung bewegbar sind, das Paar rechteckige Behälter (221, 222) einen Innenraum der Vakuumkammer (220) gegenüber dem Außenraum durch Verschließen derart abdichtet, dass sich die Zwischenheizplattenhalteplatte (212a) in einer Sandwich-Anordnung zwischen den beiden rechteckigen Behältern (221, 222) befindet; und das Steuermittel (800) so ausgebildet ist, dass das Steuermittel (800), während die Wärmepressung an den Werkstücken (P) von einer der mehreren Wärmepressvorrichtungen (200A, 200B, 200C) durchgeführt wird, den Lader (600) und die anderen der mehreren Wärmepressvorrichtungen (200A, 200B, 200C) steuert, die Werkstücke (P) in die anderen der mehreren Wärmepressvorrichtungen (200A, 200B, 200C) hinein zu transportieren und aus diesen heraus zu transportieren.
Pressvorrichtungssystem (1) nach Anspruch 1, bei dem die mehreren Wärmepressvorrichtungen (200A, 200B, 200C) in der auf-/ab-Richtung angeordnet sind.
Pressvorrichtungssystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem: die Zahl an Zwischenheizplatten (212) gleich eins ist; die mehreren Wärmepressvorrichtungen (200A, 200B, 200C) einen Stützrahmen mit einem Paar Seitenwänden (201c) enthalten; an den Innenflächen der beiden Seitenwände (201c) Vorsprünge (201d) ausgebildet sind, die jeweils in die Zwischenheizplattenhalteplatte (212a) greifen; das Steuermittel (800) die mehreren Wärmepressvorrichtungen (200A, 200B, 200C) so steuern, dass der Heizplattenantriebsmechanismus die untere Heizplatte (213) in eine erste Höhe absenkt, wenn die Werkstücke (P) in die mehreren Wärmepressvorrichtungen (200A, 200B, 200C) hinein transportiert und heraus transportiert werden, und der Heizplattenantriebsmechanismus die untere Heizplatte (213) in eine zweite Höhe, die höher als die erste Höhe ist, anhebt, wenn die Wärmepressung durchgeführt wird; wenn sich die untere Heizplatte (213) in der ersten Höhe befindet, die Zwischenheizplattenhalteplatte (212a) an den Vorsprüngen eingehakt ist und die Zwischenheizplatte (212) von der unteren Heizplatte (213) abgehoben ist; und wenn sich die untere Heizplatte (213) in der zweiten Höhe befindet, die Zwischenheizplattenhalteplatte (212a) von den Vorsprüngen abgehoben ist und die Zwischenheizplatte (212) sich in einer Sandwich-Anordnung zwischen der oberen Heizplatte (211) und der unteren Heizplatte (213) befindet.
Pressvorrichtungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend: eine Vakuumpumpe (241), die Luft aus der Vakuumkammer (220) jeder der mehreren Wärmepressvorrichtungen (200A, 200B, 200C) entfernt; und Auswahlventile (242A, 242B, 242C), die verwendet werden, selektiv Luft aus einer oder mehreren der Vakuumkammern (220) der mehreren Wärmepressvorrichtungen (200A, 200B, 200C) zu entfernen.