JP2016175318A - Manufacturing apparatus and manufacturing method of film coating component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、加熱軟化したフィルム材を気圧差によって基材に貼着させて形成するフィルム被覆部品の製造装置及び製造方法に関し、特に、大型の車両用フィルム被覆部品の製造装置及び製造方法に関する。 The present invention relates to a manufacturing apparatus and a manufacturing method for a film-covered part formed by sticking a heat-softened film material to a base material by a pressure difference, and particularly relates to a manufacturing apparatus and a manufacturing method for a film covering part for a large vehicle.
例えば、特許文献1には、加熱軟化したフィルム材を気圧差によって基材に貼着させて形成するフィルム被覆部品の製造装置及び製造方法が開示されている。その製造装置及び製造方法を、図11〜図16に示す。図11〜図16に示すように、上記製造装置には、上下方向で接合、離反が可能とする上チャンバ101a、下チャンバ101bと、各チャンバに接続された真空回路及び空気回路104と、当該回路に接続された真空タンク105、圧空タンク106と、上チャンバ101a内に装着されたヒータ107と、下チャンバ101b内に昇降可能に配設されたテーブル108と、上チャンバ101aを昇降させる上チャンバ駆動装置101cと、テーブル108を昇降させるテーブル駆動装置101dとを備えている。
For example,
また、上記フィルム被覆部品の製造方法は、以下に述べる工程から構成されている。すなわち、図11に示すように、離反した上チャンバ101a、下チャンバ101b内に基材102及びフィルム材103をセットする(セット工程)。次に、図12に示すように、上チャンバ101aを下降させ、上下チャンバを接合させて各室内を閉塞状態としたうえで、各室内を大気圧状態から、真空タンク105により共に真空状態に吸引する(真空吸引工程)。次に、図13に示すように、上下チャンバの室内を真空状態に吸引しながらヒータ107を点灯させてフィルム材103の加熱を行う(フィルム加熱工程)。このとき、加熱軟化されたフィルム材103の過剰な垂れ下りを防止するため、気体供給室109に貯留した気体を下チャンバ101b内へ送り込み、上下チャンバの室内における気圧差を調整する。次に、図14に示すように、下チャンバ101b内のテーブル108を所定の位置まで上昇させる(テーブル上昇工程)。次に、図15に示すように、上下チャンバの室内が、目標の高真空状態に到達したら、上チャンバ101a内の真空を開放し大気を入れ、フィルム材103の表裏に気圧差を生じさせることによって、フィルム材103を基材102に押し付けて貼着させる(フィルム貼り込み工程)。このとき、下チャンバ101b内の圧力は、高真空状態のままである。なお、フィルム材103の基材102への密着性を高めるため、圧空タンク106を開放して大気圧以上の気体を上チャンバ101a内へ送り込むこともできる。次に、図16に示すように、フィルム材103の基材102への貼着が完了すると、ヒータ107を消灯し、下チャンバ101b内の真空を開放して大気圧状態に戻して、上チャンバ101aを上昇させ、基材102にフィルム材103が被覆された製品を取り出す(製品取出し工程)。
Moreover, the manufacturing method of the said film covering component is comprised from the process described below. That is, as shown in FIG. 11, the
しかしながら、特許文献1に記載されたフィルム被覆部品の製造装置及び製造方法には、以下の問題があった。
すなわち、図15に示すフィルム貼り込み工程でフィルム材103を基材102に均一且つ確実に貼着させるためには、図12、図13に示す真空吸引工程、フィルム加熱工程にて、上下チャンバ内の圧力を目標の高真空状態(例えば、50〜100Pa程度)にする必要があり、上下チャンバの容積が大きい場合には、その目標圧力に到達させる時間が長くなって、生産効率が低下する問題があった。
また、上下チャンバ内の圧力を目標の高真空状態に短時間で到達させるには、高性能の真空ポンプを設ける必要があった。さらに、高真空状態の圧力に対して上下チャンバが強度上耐えうるためには、チャンバ壁を厚くして高剛性化させる必要があった。そのため、真空ポンプや上下チャンバ及び上チャンバ駆動装置等の設備費が増加する問題があった。
特に、近年、車両用部品の大型化、一体化に伴い、大型のフィルム被覆部品に対応する要請が高い。そのため、車両用フィルム被覆部品の製造装置及び製造方法において、上下チャンバの容積大型化に対応できる生産効率の向上技術及び設備費の低減技術が望まれている。
However, the film-coated component manufacturing apparatus and method described in
That is, in order to adhere the
Moreover, in order to make the pressure in the upper and lower chambers reach the target high vacuum state in a short time, it is necessary to provide a high performance vacuum pump. Furthermore, in order for the upper and lower chambers to withstand the strength of high vacuum pressure, it is necessary to increase the rigidity of the chamber walls by increasing their thickness. Therefore, there has been a problem that the equipment costs for the vacuum pump, the upper and lower chambers, the upper chamber driving device, and the like increase.
In particular, with the recent increase in size and integration of vehicle parts, there is a high demand for handling large film-coated parts. Therefore, in a production apparatus and a production method for a film covering component for a vehicle, a technology for improving production efficiency and a technology for reducing equipment costs that can cope with an increase in volume of the upper and lower chambers are desired.
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、上チャンバと下チャンバとの間に把持されて加熱軟化したフィルム材を気圧差によって基材に貼着させるフィルム被覆部品の製造装置及び製造方法において、簡単な構造で真空吸引時間を短縮させて生産効率を高めるとともに、設備費の低減を図ることができることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and manufactures a film-coated component in which a film material gripped between an upper chamber and a lower chamber and heated and softened is adhered to a substrate by a pressure difference. An object of the apparatus and the manufacturing method is to reduce the vacuum suction time with a simple structure to increase production efficiency and to reduce the equipment cost.
上記課題を解決するために、本発明に係るフィルム被覆部品の製造装置及び製造方法は、次のような構成を有している。
(1)上下方向で接合、離反が可能とする上チャンバ及び下チャンバと、各チャンバに接続された第1の真空回路及び空気回路と、前記上チャンバ内又は前記下チャンバ内に装着されたヒータと、前記下チャンバ内に昇降可能に配設されたテーブルと、前記テーブルを昇降させるテーブル駆動装置とを備え、前記テーブル駆動装置によって所定位置に上昇した前記テーブル上に載置された基材の表面に、前記上チャンバと前記下チャンバとの間に把持されて加熱軟化したフィルム材を気圧差により貼着させるフィルム被覆部品の製造装置であって、
前記下チャンバには、前記テーブル駆動装置によって前記テーブルを所定位置に上昇させたとき前記フィルム材と前記テーブルとの間に形成される気密室と連通し当該気密室内の圧力を目標の高真空状態に低下可能に形成された第2の真空回路を備えたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, a film-coated component manufacturing apparatus and method according to the present invention have the following configuration.
(1) An upper chamber and a lower chamber that can be joined and separated in the vertical direction, a first vacuum circuit and an air circuit connected to each chamber, and a heater mounted in the upper chamber or the lower chamber And a table disposed in the lower chamber so as to be movable up and down, and a table driving device for raising and lowering the table, and the base material placed on the table raised to a predetermined position by the table driving device. An apparatus for producing a film-coated component, wherein a film material gripped between the upper chamber and the lower chamber and softened by heating is adhered to a surface by a pressure difference,
The lower chamber communicates with an airtight chamber formed between the film material and the table when the table is raised to a predetermined position by the table driving device, and the pressure in the airtight chamber is set to a target high vacuum state. And a second vacuum circuit formed so as to be lowered.
本発明においては、下チャンバには、テーブル駆動装置によってテーブルを所定位置に上昇させたときフィルム材とテーブルとの間に形成される気密室と連通し当該気密室内の圧力を目標の高真空状態に低下可能に形成された第2の真空回路を備えたので、上下チャンバを接合させて閉塞し第1の真空回路を作動させ且つヒータを点灯して、上下チャンバ内を真空吸引しながらフィルム材を基材に貼着できる所定の温度に加熱軟化させたら、上下チャンバ内の圧力が目標の高真空状態に到達する以前の中程度の真空状態で、第1の真空回路を停止させるとともに、テーブル駆動装置によってテーブルを所定位置に上昇させた上で、気密室に連通する第2の真空回路を作動させて、当該気密室内の圧力を目標の高真空状態に短時間で到達させることができる。気密室内の圧力が目標の高真空状態に到達できれば、上チャンバを大気開放して、加熱軟化したフィルム材を気圧差によって基材に貼着させることができる。ここで、気密室の容積は、上下チャンバの容積と比較すれば、格段に小さいので、テーブルを所定位置に上昇させた後においても第1の真空回路によって上下チャンバ内を真空吸引し続けて、上下チャンバ内の圧力を中程度の真空状態から目標の高真空状態に到達させる時間より、第2の真空回路によって気密室内の圧力を中程度の真空状態から目標の高真空状態に到達させる時間の方が、明らかに短い。その結果、フィルム材を基材に貼着させるために必要な真空吸引時間を大幅に短縮することができる。
また、上下チャンバは、中程度の真空状態の圧力に強度上耐えることができればよいので、上下チャンバを必要以上に高剛性化しなくてもよく、上下チャンバ及び上チャンバ駆動装置等の設備費を低減することができる。また、第1の真空回路は、上下チャンバ内の圧力を中程度の真空状態に低下できればよいので、第1の真空回路に接続される真空ポンプを、必要以上に高性能化しなくてもよく、安価な真空ポンプを使用することができる。
よって、本発明によれば、上チャンバと下チャンバとの間に把持されて加熱軟化したフィルム材を気圧差によって基材に貼着させるフィルム被覆部品の製造装置において、簡単な構造で真空吸引時間を短縮させて生産効率を高めるとともに、設備費の低減を図ることができる。
In the present invention, the lower chamber communicates with the airtight chamber formed between the film material and the table when the table is raised to a predetermined position by the table driving device, and the pressure in the airtight chamber is set to the target high vacuum state. Since the second vacuum circuit formed so as to be able to be lowered is provided, the upper and lower chambers are joined and closed, the first vacuum circuit is operated, the heater is turned on, and the upper and lower chambers are vacuumed to suck the film material. When the temperature of the upper and lower chambers is softened by heating to a predetermined temperature at which it can be attached to the base material, the first vacuum circuit is stopped in a moderate vacuum state before the pressure in the upper and lower chambers reaches the target high vacuum state, and the table After the table is raised to a predetermined position by the driving device, the second vacuum circuit communicating with the hermetic chamber is operated to cause the pressure in the hermetic chamber to reach the target high vacuum state in a short time. Door can be. If the pressure in the hermetic chamber can reach the target high vacuum state, the upper chamber can be opened to the atmosphere, and the heat-softened film material can be attached to the substrate by the pressure difference. Here, since the volume of the hermetic chamber is much smaller than the volume of the upper and lower chambers, the vacuum chamber is continuously vacuumed by the first vacuum circuit even after the table is raised to a predetermined position. The time required for the pressure in the hermetic chamber to reach the target high vacuum state from the medium vacuum state by the second vacuum circuit is longer than the time required for the pressure in the upper and lower chambers to reach the target high vacuum state from the medium vacuum state. It is clearly shorter. As a result, the vacuum suction time required for attaching the film material to the substrate can be greatly shortened.
In addition, the upper and lower chambers need only be able to withstand moderate vacuum pressures, so the upper and lower chambers need not be made more rigid than necessary, and the equipment costs of the upper and lower chambers and the upper chamber drive device are reduced. can do. In addition, the first vacuum circuit only needs to be able to lower the pressure in the upper and lower chambers to a moderate vacuum state, so the vacuum pump connected to the first vacuum circuit does not have to be improved more than necessary. An inexpensive vacuum pump can be used.
Therefore, according to the present invention, in a film-coated component manufacturing apparatus in which a film material gripped between an upper chamber and a lower chamber and heated and softened is adhered to a substrate by a pressure difference, a vacuum suction time is obtained with a simple structure. Can be shortened to increase production efficiency and reduce equipment costs.
(2)(1)に記載されたフィルム被覆部品の製造装置において、
前記第2の真空回路は、前記下チャンバに形成した第1通気孔と前記テーブルに形成した第2通気孔とを配管接続して前記気密室に連通させたことを特徴とする。
(2) In the film coated component manufacturing apparatus described in (1),
The second vacuum circuit is characterized in that a first vent hole formed in the lower chamber and a second vent hole formed in the table are connected by piping to communicate with the hermetic chamber.
本発明においては、第2の真空回路は、下チャンバに形成した第1通気孔とテーブルに形成した第2通気孔とを配管接続して気密室に連通させたので、テーブルの昇降動作に簡単に追従することができる。そのため、第2の真空回路を複雑化させることなく、フィルム材を基材に貼着させるために必要な真空吸引時間を短縮させることができる。
その結果、より簡単な構造で真空吸引時間を短縮させて生産効率を高めるとともに、設備費の低減を図ることができる。
In the present invention, the second vacuum circuit is connected to the airtight chamber by connecting the first vent hole formed in the lower chamber and the second vent hole formed in the table to the hermetic chamber. Can follow. Therefore, the vacuum suction time required for sticking the film material to the substrate can be shortened without complicating the second vacuum circuit.
As a result, the vacuum suction time can be shortened with a simpler structure to increase production efficiency, and the equipment cost can be reduced.
(3)(2)に記載されたフィルム被覆部品の製造装置において、
前記第1通気孔と前記第2通気孔とを接続する配管を前記テーブルに沿って配設し、当該配管は、前記テーブルが所定位置に上昇したとき前記第1通気孔と接続可能に形成したことを特徴とする。
(3) In the film-coated component manufacturing apparatus described in (2),
A pipe connecting the first vent hole and the second vent hole is provided along the table, and the pipe is formed so as to be connectable to the first vent hole when the table is raised to a predetermined position. It is characterized by that.
本発明においては、第1通気孔と第2通気孔とを接続する配管をテーブルに沿って配設し、当該配管は、テーブルが所定位置に上昇したとき第1通気孔と接続可能に形成したので、テーブルの昇降動作に対して配管が伸長又は屈曲することはない。そのため、テーブルの昇降動作に伴い配管と下チャンバ壁やテーブル駆動装置等とが干渉し、配管が損傷したりテーブル駆動装置の作動不良が生じること等を簡単に回避することができる。
その結果、より一層簡単な配管構造で真空吸引時間を短縮させて生産効率を高めるとともに、設備費の低減を図ることができる。
In the present invention, a pipe connecting the first vent hole and the second vent hole is provided along the table, and the pipe is formed to be connectable to the first vent hole when the table is raised to a predetermined position. Therefore, the piping does not extend or bend with respect to the lifting and lowering operation of the table. Therefore, it can be easily avoided that the piping and the lower chamber wall, the table driving device, and the like interfere with the raising / lowering operation of the table, thereby damaging the piping and causing the malfunction of the table driving device.
As a result, the vacuum suction time can be shortened with a much simpler piping structure to increase production efficiency, and the equipment cost can be reduced.
(4)(1)に記載されたフィルム被覆部品の製造装置において、
前記第2の真空回路は、前記下チャンバのフィルム受け部に形成した第3通気孔を介して前記気密室と連通させたことを特徴とする。
(4) In the film-coated component manufacturing apparatus described in (1),
The second vacuum circuit is characterized in that it communicates with the hermetic chamber through a third vent formed in a film receiving portion of the lower chamber.
本発明においては、第2の真空回路は、下チャンバのフィルム受け部に形成した第3通気孔を介して気密室と連通させたので、テーブルと下チャンバとを接続する配管を省略することができる。そのため、テーブルの昇降動作に影響されずに、より簡単な構造で第2の真空回路と気密室とを連通させることができる。
その結果、更に一層簡単な構造で真空吸引時間を短縮させて生産効率を高めるとともに、設備費の低減を図ることができる。
In the present invention, the second vacuum circuit is communicated with the hermetic chamber through the third vent formed in the film receiving portion of the lower chamber, so that piping for connecting the table and the lower chamber can be omitted. it can. Therefore, the second vacuum circuit and the hermetic chamber can be communicated with each other with a simpler structure without being affected by the lifting / lowering operation of the table.
As a result, the vacuum suction time can be shortened with a much simpler structure to increase the production efficiency and the equipment cost can be reduced.
(5)(1)乃至(4)のいずれか1つに記載されたフィルム被覆部品の製造装置において、
前記第2の真空回路には、真空ポンプと接続された真空予備タンクを備えたことを特徴とする。
(5) In the film-coated component manufacturing apparatus described in any one of (1) to (4),
The second vacuum circuit includes a vacuum preliminary tank connected to a vacuum pump.
本発明においては、第2の真空回路には、真空ポンプと接続された真空予備タンクを備えたので、上下チャンバを接合させて閉塞し第1の真空回路を作動させ且つヒータを点灯して、上下チャンバ内の圧力を中程度の真空状態に到達させるまでの間に、又は、フィルム材を所定の温度に加熱軟化させるまでの間に、又はそれら以前に、真空予備タンク内の圧力を目標の高真空状態又はそれ以下に低下させることができる。そのため、上下チャンバ内の圧力を中程度の真空状態に到達させた後、又は、フィルム材を所定の温度に加熱軟化させた後、テーブルを所定位置に上昇させると同時に又はその後に、真空予備タンクを開放して第2の真空回路を作動させることによって、気密室内の圧力をより一層短時間で目標の高真空状態に到達させることができる。その結果、第2の真空回路に真空ポンプと接続された真空予備タンクを設けるという簡単な構造で、フィルム材を基材に貼着させるために必要な真空吸引時間をより一層短縮させて生産効率を高めるとともに、設備費の低減を図ることができる。
なお、真空予備タンクに接続する真空ポンプは、第1の真空回路に接続された真空ポンプと共通化することによって、設備費のより一層の低減を図ることができる。
In the present invention, the second vacuum circuit is provided with a vacuum preliminary tank connected to a vacuum pump, so the upper and lower chambers are joined and closed, the first vacuum circuit is operated, and the heater is turned on, The pressure in the vacuum pre-tank is adjusted to the target level until the pressure in the upper and lower chambers reaches a moderate vacuum state, or until the film material is heated and softened to a predetermined temperature. It can be reduced to a high vacuum state or lower. Therefore, after the pressure in the upper and lower chambers reaches a moderate vacuum state, or after the film material is heated and softened to a predetermined temperature, the table is raised to a predetermined position at the same time or afterwards. By opening and operating the second vacuum circuit, the pressure in the hermetic chamber can reach the target high vacuum state in a shorter time. As a result, the simple structure of providing a vacuum pre-tank connected to the vacuum pump in the second vacuum circuit further reduces the vacuum suction time required to attach the film material to the base material, thereby improving production efficiency. And the equipment cost can be reduced.
Note that the vacuum pump connected to the vacuum preparatory tank can be shared with the vacuum pump connected to the first vacuum circuit, so that the facility cost can be further reduced.
(6)上下方向で接合、離反が可能とする上チャンバ及び下チャンバと、各チャンバに接続された第1の真空回路及び空気回路と、前記上チャンバ内又は前記下チャンバ内に装着されたヒータと、前記下チャンバ内に昇降可能に配設されたテーブルと、前記テーブルを昇降させるテーブル駆動装置とを備え、前記テーブル駆動装置によって所定位置に上昇した前記テーブル上に載置された基材の表面に、前記上チャンバと前記下チャンバとの間に把持されて加熱軟化したフィルム材を気圧差により貼着させるフィルム被覆部品の製造方法であって、
前記下チャンバには、前記テーブル駆動装置によって前記テーブルを所定位置に上昇させたとき前記フィルム材と前記テーブルとの間に形成される気密室と連通する第2の真空回路を備え、前記第1の真空回路を作動させて上下チャンバ内の圧力が目標の高真空状態より低い中程度の真空状態に到達した後に、前記第1の真空回路を停止させるとともに前記テーブルを所定位置に上昇させた上で、前記第2の真空回路を作動させて、前記気密室の圧力を目標の高真空状態に到達させることを特徴とする。
(6) Upper and lower chambers that can be joined and separated in the vertical direction, a first vacuum circuit and an air circuit connected to each chamber, and a heater mounted in the upper chamber or the lower chamber And a table disposed in the lower chamber so as to be movable up and down, and a table driving device for raising and lowering the table, and the base material placed on the table raised to a predetermined position by the table driving device. A method for producing a film-coated component, wherein a film material that is gripped between the upper chamber and the lower chamber and softened by heating is adhered to a surface by a pressure difference,
The lower chamber includes a second vacuum circuit communicating with an airtight chamber formed between the film material and the table when the table is raised to a predetermined position by the table driving device. After the vacuum circuit is activated and the pressure in the upper and lower chambers reaches an intermediate vacuum state lower than the target high vacuum state, the first vacuum circuit is stopped and the table is raised to a predetermined position. Then, the second vacuum circuit is operated to bring the pressure in the hermetic chamber to a target high vacuum state.
本発明においては、下チャンバには、テーブル駆動装置によってテーブルを所定位置に上昇させたときフィルム材とテーブルとの間に形成される気密室と連通する第2の真空回路を備え、第1の真空回路を作動させて上下チャンバ内の圧力が目標の高真空状態より低い中程度の真空状態に到達した後に、第1の真空回路を停止させるとともにテーブルを所定位置に上昇させた上で、第2の真空回路を作動させて、気密室の圧力を目標の高真空状態に到達させるので、フィルム材を基材に貼着させるために必要な真空吸引時間は、第1の真空回路によって上下チャンバ内の圧力を大気圧状態から中程度の真空状態に到達させるまでの時間と、第2の真空回路によって気密室内の圧力を中程度の真空状態から目標の高真空状態に到達させるまでの時間とを加算したものとなる。ここで、気密室の容積は、上下チャンバの容積と比較すれば、格段に小さいので、第1の真空回路によって上下チャンバ内を引き続き真空吸引し、その圧力を中程度の真空状態から目標の高真空状態に到達させる時間より、第2の真空回路によって気密室内の圧力を中程度の真空状態から目標の高真空状態に到達させる時間の方が、明らかに短い。その結果、フィルム材を基材に貼着させるために必要な真空吸引時間を大幅に短縮することができる。
また、上下チャンバは、中程度の真空状態の圧力に強度上耐えることができればよいので、上下チャンバを必要以上に高剛性化しなくてもよく、上下チャンバ及び上チャンバ駆動装置等の設備費を低減することができる。また、第1の真空回路は、上下チャンバ内の圧力を中程度の真空状態に低下できればよいので、第1の真空回路に接続される真空ポンプを、必要以上に高性能化しなくてもよく、安価な真空ポンプを使用することができる。
よって、本発明によれば、上チャンバと下チャンバとの間に把持されて加熱軟化したフィルム材を気圧差によって基材に貼着させるフィルム被覆部品の製造方法において、簡単な構造で真空吸引時間を短縮させて生産効率を高めるとともに、設備費の低減を図ることができる。
In the present invention, the lower chamber is provided with a second vacuum circuit communicating with an airtight chamber formed between the film material and the table when the table is raised to a predetermined position by the table driving device. After the vacuum circuit is activated and the pressure in the upper and lower chambers reaches an intermediate vacuum state lower than the target high vacuum state, the first vacuum circuit is stopped and the table is raised to a predetermined position. Since the vacuum circuit of No. 2 is operated to reach the target high vacuum state, the vacuum suction time required for adhering the film material to the substrate is determined by the first vacuum circuit by the upper and lower chambers. The time required for the internal pressure to reach the intermediate vacuum state from the atmospheric pressure state and the time required for the pressure in the hermetic chamber to reach the target high vacuum state from the intermediate vacuum state by the second vacuum circuit. It becomes the result of the addition of the between. Here, since the volume of the hermetic chamber is much smaller than the volume of the upper and lower chambers, the inside of the upper and lower chambers is continuously vacuumed by the first vacuum circuit, and the pressure is changed from a moderate vacuum state to a target high level. The time for the pressure in the hermetic chamber to reach the target high vacuum state from the intermediate vacuum state by the second vacuum circuit is clearly shorter than the time for reaching the vacuum state. As a result, the vacuum suction time required for attaching the film material to the substrate can be greatly shortened.
In addition, the upper and lower chambers need only be able to withstand moderate vacuum pressures, so the upper and lower chambers need not be made more rigid than necessary, and the equipment costs of the upper and lower chambers and the upper chamber drive device are reduced. can do. In addition, the first vacuum circuit only needs to be able to lower the pressure in the upper and lower chambers to a moderate vacuum state, so the vacuum pump connected to the first vacuum circuit does not have to be improved more than necessary. An inexpensive vacuum pump can be used.
Therefore, according to the present invention, in a method for manufacturing a film-coated component in which a film material gripped between an upper chamber and a lower chamber and heated and softened is adhered to a substrate by a pressure difference, a vacuum suction time is obtained with a simple structure. Can be shortened to increase production efficiency and reduce equipment costs.
(7)(6)に記載されたフィルム被覆部品の製造方法において、
前記第2の真空回路には、真空ポンプと接続された真空予備タンクを備えたことを特徴とする。
(7) In the method for producing a film-coated component described in (6),
The second vacuum circuit includes a vacuum preliminary tank connected to a vacuum pump.
本発明においては、第2の真空回路には、真空ポンプと接続された真空予備タンクを備えたので、上下チャンバを接合させて閉塞し第1の真空回路を作動させ、上下チャンバ内の圧力を中程度の真空状態に到達させるまでの間に、又はそれ以前に、真空予備タンク内の圧力を目標の高真空状態又はそれ以下に低下させることができる。そのため、上下チャンバ内の圧力を中程度の真空状態に到達させた後、テーブルを所定位置に上昇させると同時に又はその後に、真空予備タンクを開放して第2の真空回路を作動させることによって、気密室内の圧力をより一層短時間で目標の高真空状態に到達させることができる。その結果、第2の真空回路に真空ポンプと接続された真空予備タンクを設けるという簡単な構造で、フィルム材を基材に貼着させるために必要な真空吸引時間をより一層短縮させて生産効率を高めるとともに、設備費の低減を図ることができる。
なお、真空予備タンクに接続する真空ポンプは、第1の真空回路に接続された真空ポンプと共通化することによって、設備費のより一層の低減を図ることができる。
In the present invention, the second vacuum circuit is provided with a vacuum reserve tank connected to a vacuum pump, so that the upper and lower chambers are joined and closed, the first vacuum circuit is operated, and the pressure in the upper and lower chambers is increased. Prior to or before reaching a moderate vacuum, the pressure in the vacuum reserve tank can be reduced to a target high vacuum or lower. Therefore, after allowing the pressure in the upper and lower chambers to reach a moderate vacuum state, simultaneously with or after raising the table to a predetermined position, by opening the vacuum preliminary tank and operating the second vacuum circuit, The pressure in the airtight chamber can be reached to the target high vacuum state in a shorter time. As a result, the simple structure of providing a vacuum pre-tank connected to the vacuum pump in the second vacuum circuit further reduces the vacuum suction time required to attach the film material to the base material, thereby improving production efficiency. And the equipment cost can be reduced.
Note that the vacuum pump connected to the vacuum preparatory tank can be shared with the vacuum pump connected to the first vacuum circuit, so that the facility cost can be further reduced.
本発明によれば、上チャンバと下チャンバとの間に把持されて加熱軟化したフィルム材を気圧差によって基材に貼着させるフィルム被覆部品の製造装置及び製造方法において、簡単な構造で真空吸引時間を短縮させて生産効率を高めるとともに、設備費の低減を図ることができる。 According to the present invention, in a manufacturing apparatus and a manufacturing method for a film-covered part in which a film material gripped between an upper chamber and a lower chamber and heated and softened is adhered to a substrate by a pressure difference, vacuum suction is performed with a simple structure. It is possible to shorten the time and increase the production efficiency and reduce the equipment cost.
次に、本発明に係る実施形態であるフィルム被覆部品の製造装置及び製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。はじめに、第1実施形態に係るフィルム被覆部品の製造装置における全体構造を説明し、その後、本製造装置における第2の真空回路の変形例を説明する。次に、本発明の第2実施形態であるフィルム被覆部品の製造方法を説明する。最後に、本製造装置及び製造方法による真空吸引時間を従来装置及び方法と比較して説明する。 Next, a manufacturing apparatus and a manufacturing method for a film-covered component according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, the overall structure of the film-coated component manufacturing apparatus according to the first embodiment will be described, and then, a modification of the second vacuum circuit in the manufacturing apparatus will be described. Next, the manufacturing method of the film covering component which is 2nd Embodiment of this invention is demonstrated. Finally, the vacuum suction time by this manufacturing apparatus and manufacturing method will be described in comparison with the conventional apparatus and method.
<フィルム被覆部品の製造装置における全体構造>
まず、第1実施形態に係るフィルム被覆部品の製造装置における全体構造を、図1〜図6を用いて説明する。図1に、本発明の実施形態に係るフィルム被覆部品の製造装置の基材及びフィルム材セット時における模式的断面図を示す。図2に、図1に示す製造装置における上下チャンバ内の真空吸引時及びフィルム材加熱時の模式的断面図を示す。図3に、図1に示す製造装置におけるテーブル上昇時の模式的断面図を示す。図4に、図1に示す製造装置における気密室の真空吸引時の模式的断面図を示す。図5に、図1に示す製造装置における上チャンバ大気開放時の模式的断面図を示す。図6に、図1に示す製造装置の製品取出し時における模式的断面図を示す。
<Overall structure of film-coated component manufacturing apparatus>
First, the whole structure in the manufacturing apparatus of the film covering component which concerns on 1st Embodiment is demonstrated using FIGS. FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a film-coated component manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention when a base material and a film material are set. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the manufacturing apparatus shown in FIG. 1 during vacuum suction and heating of the film material in the upper and lower chambers. FIG. 3 shows a schematic cross-sectional view when the table is raised in the manufacturing apparatus shown in FIG. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view at the time of vacuum suction of the hermetic chamber in the manufacturing apparatus shown in FIG. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the manufacturing apparatus shown in FIG. 1 when the upper chamber is opened to the atmosphere. FIG. 6 shows a schematic cross-sectional view of the manufacturing apparatus shown in FIG. 1 when the product is taken out.
図1〜図6に示すように、本実施形態に係るフィルム被覆部品の製造装置10には、上下方向で接合、離反が可能とする上チャンバ1及び下チャンバ2と、各チャンバに接続された第1の真空回路11、21及び空気回路12、22と、上チャンバ1内に装着されたヒータ3と、下チャンバ2内に昇降可能に配設されたテーブル4と、テーブル4を昇降させるテーブル駆動装置5とを備えている。また、下チャンバ2には、テーブル駆動装置5によってテーブル4を所定位置に上昇させたとき(図3、図4を参照)、フィルム材Fとテーブル4との間に形成される気密室9と連通し当該気密室9を目標の高真空状態に吸引可能に形成された第2の真空回路91を備えている。
As shown in FIGS. 1 to 6, the film-coated
(上チャンバ)
上チャンバ1は、下方が開放されたボックス状の成形室であり、その側壁に第1の真空回路11が接続され、その上壁に空気回路12が接続されている。第1の真空回路11は、開閉バルブ111を介して真空ポンプ7と接続されている。上下チャンバを接合させて閉塞し第1の真空回路11を作動させると、上チャンバ1内の圧力は大気圧状態から真空状態に吸引される。空気回路12は、開閉バルブ121を介して外気と連通されている。空気回路12を作動させると、上チャンバ1内の圧力は大気圧状態に戻される。なお、空気回路12には、切替バルブを介して圧空タンク(図示せず)と連通され、必要に応じて、上チャンバ1内に大気圧以上の気体を送り込むことができる。また、上チャンバ1の側壁には、圧力調整弁15が取り付けられ、上チャンバ1内の圧力を調整することができる。
(Upper chamber)
The
また、上チャンバ1には、フィルム材Fを加熱軟化させる赤外線ヒータ(ヒータ)3が装着されている。ヒータ3は、天井に沿って複数個配置され、ヒータ3の隙間には、フィルム材Fの温度を計測する放射温度計14が配設されている。なお、ヒータ3は、上チャンバ1と下チャンバ2の両方に装着しても、下チャンバ2のみに装着してもよい。
また、上チャンバ1の側壁下端には、把持部6によって両端部を把持されシート状に形成されたフィルム材Fを気密状に押えるフィルム押え部13が形成されている。フィルム押え部13は、上チャンバ1の側壁内方へ水平状に突出されている。フィルム押え部13の下面(フィルム材Fとの当接面)は、平坦面に形成されている。なお、上チャンバ1には、上チャンバ1を上下方向へ移動させる上チャンバ駆動装置(図示せず)を装着する。
The
In addition, a
(下チャンバ)
下チャンバ2は、上方が開放されたボックス状の成形室であり、その側壁に第1の真空回路21と第2の真空回路91と空気回路22とが接続されている。第1の真空回路21は、開閉バルブ211を介して真空ポンプ7と接続されている。上下チャンバを接合させて閉塞し第1の真空回路21を作動させると、ヒータ3がフィルム材Fを基材Kに貼着させるのに好都合な所定の温度に加熱軟化させる時間で、下チャンバ1内の圧力を大気圧状態から中程度の真空状態(例えば、500〜600Pa程度)に到達させる。
(Lower chamber)
The
第2の真空回路91は、開閉バルブ911を介して真空予備タンク8に接続されている。真空予備タンク8は、開閉バルブ912を介して真空ポンプ7と接続されている。真空予備タンク8内の圧力は、真空ポンプ7によって予め目標の高真空状態(例えば、50〜100Pa程度)又はそれ以下に低下されている。少なくとも、ヒータ3がフィルム材Fを基材Kに貼着させるのに好都合な所定の温度に加熱軟化させる時間内に、真空予備タンク8内の圧力は目標の高真空状態に到達している。なお、真空予備タンク8に接続されている真空ポンプ7は、第1の真空回路21に接続されている真空ポンプ7と同一である。
The
第2の真空回路91は、下チャンバ2に形成した第1通気孔913とテーブル4に形成した第2通気孔914とを可撓性の配管915で接続されている。第2通気孔914は、テーブル上に載置された基材Kに隣接した位置に形成されている。開閉バルブ911を開いて第2の真空回路91を作動させると、圧力がすでに目標の高真空状態に到達している真空予備タンク8から吸引されるので、気密室9内の圧力を目標の高真空状態に短時間で到達させることができる。
In the
空気回路22は、開閉バルブ221を介して外気と連通されている。開閉バルブ221を開いて空気回路22を作動させると、下チャンバ2内の圧力は大気圧状態に戻される。なお、下チャンバ2の側壁には、圧力調整弁24が取り付けられ、下チャンバ2内の圧力を調整することができる。
The
また、下チャンバ2の側壁上端には、把持部6によって両端部を把持されシート状に形成されたフィルム材Fを気密状に受けるフィルム受け部23が形成されている。フィルム受け部23は、上チャンバ1のフィルム押え部13に対応する大きさで形成され、下チャンバ2の側壁内方へ水平状に突出されている。フィルム受け部23の上面(フィルム材Fとの当接面)は、平坦面に形成されている。上チャンバ1と下チャンバ2とを接合させたとき、フィルム押え部13とフィルム受け部23とをフィルム材Fに密着させて両室内の気密性を保持する。
In addition, a
(テーブル、テーブル駆動装置)
テーブル4には、その中央部に基材Kを載置する基材受け治具44が形成されている。また、テーブル4の中央部には、テーブル駆動装置5が連結されている。テーブル駆動装置5は、例えば、油圧シリンダを使用することができる。また、テーブル4には、基材Kを包囲するように上方へ突設された外壁部41を備えている。外壁部41は、基材Kの高さ方向の頂点近傍まで突設されている。テーブル4を所定位置へ上昇させたとき、外壁部41の上面と下チャンバ2のフィルム受け部23の下面とがシール部材42を介して密接し、フィルム貼り込み時に、フィルム材Fと基材Kを載置したテーブル4との間に、気密状に保持された気密室9が形成される(図3、図4を参照)。なお、外壁部41を基材Kの高さ方向の頂点より低く形成するか、又は省略することによって、気密室9の容積を減少させることができる。この場合、気密室9内に、フィルム材Fと基材Kとによって包囲された袋状密閉空間が形成されるときは、その密閉空間を解消できるつい立状リブをテーブル4から上方へ突設することが好ましい。
(Table, table driving device)
The table 4 is formed with a base
<第2の真空回路の変形例>
次に、本製造装置において、第2の真空回路の変形例を、図7、図8を用いて説明する。図7に、図1に示す製造装置における第2の真空回路の第1変形例を表す部分断面図を示す。図8に、図1に示す製造装置における第2の真空回路の第2変形例を表す部分断面図を示す。なお、図1に示す本製造装置と共通する箇所は、同一の符号を付してその説明を割愛する。
<Modification of second vacuum circuit>
Next, a modification of the second vacuum circuit in the manufacturing apparatus will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing a first modification of the second vacuum circuit in the manufacturing apparatus shown in FIG. FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing a second modification of the second vacuum circuit in the manufacturing apparatus shown in FIG. In addition, the part which is common in this manufacturing apparatus shown in FIG. 1 attaches | subjects the same code | symbol, and omits the description.
(第1変形例)
図7に示すように、第1変形例に係る本製造装置10Bでは、第2の真空回路91Bには、下チャンバ2のフィルム受け部23に形成された第1通気孔913Bと、テーブル4に形成された第2通気孔914とを接続する配管915Bがテーブル4に沿って外壁部41Bの上面まで配設されている。また、第1通気孔913Bは、配管915Bの上端部に対向する位置で、下チャンバ2のフィルム受け部23の下面から下方へ向けて開口するように形成されている。配管915Bは、テーブル4が所定位置に上昇して、テーブル4の外壁部41の上面と下チャンバ2のフィルム受け部23の下面とが当接したとき、第1通気孔913Bと接続可能に形成されている。テーブル4の外壁部41の上面には、配管915Bの外方と内方にシール部材42Bが嵌装されている。なお、第1通気孔913Bは、下チャンバ2のフィルム受け部23に限らず、下チャンバ2の側壁から内方に突設した突起部に形成してもよい。
(First modification)
As shown in FIG. 7, in the
(第2変形例)
図8に示すように、第2変形例に係る本製造装置10Cでは、第2の真空回路91Cは、下チャンバ2のフィルム受け部23に形成した第3通気孔916を介して気密室9と連通させるように形成されている。第3通気孔916は、下チャンバ2のフィルム受け部23を内外方向で水平状に貫通するように形成されている。
(Second modification)
As shown in FIG. 8, in the
<フィルム被覆部品の製造方法>
次に、本発明に係る第2実施形態であるフィルム被覆部品の製造方法を、図1〜図6、図9を用いて説明する。図9に、本発明の第2実施形態に係るフィルム被覆部品の製造方法におけるフォローチャート図を示す。
<Method for producing film-coated component>
Next, the manufacturing method of the film covering component which is 2nd Embodiment which concerns on this invention is demonstrated using FIGS. 1-6, FIG. In FIG. 9, the follow chart figure in the manufacturing method of the film covering component which concerns on 2nd Embodiment of this invention is shown.
先ず、図9のステップS1に示すように、上チャンバ1と下チャンバ2とを所定距離だけ離反させて、基材K及びフィルム材Fをチャンバ内の所定位置にセットする(図1を参照)。ステップS1は、セット工程に該当する。具体的には、テーブル駆動装置5によって、テーブル4を所定位置(外壁部41の上面が、フィルム受け部23の下面に当接する位置)まで上昇させたうえで、基材Kを基材受け治具44に載置し、その後、テーブル4を原位置まで下降させて、把持部6に把持されたフィルム材Fをフィルム受け部23に当接させる。なお、基材Kは、車両用の大型樹脂部品の基材であって、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ABS樹脂などの樹脂製で、予め所定の形状に形成されている。フィルム材Fは、例えば、木目模様等が印刷されたシート状の加飾用フィルム材であって、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂などの樹脂製である。フィルム材Fの下面には、粘着剤が均一に塗布されている。
First, as shown in step S1 of FIG. 9, the
次に、図9のステップS2に示すように、上下チャンバを気密状に接合させた上で、上チャンバ1内及び下チャンバ2内を真空吸引しながら、フィルム材Fを加熱する(図2を参照)。このとき、真空予備タンク8内も真空吸引する。ステップS2は、真空吸引工程とフィルム加熱工程に該当する。具体的には、上チャンバ1を下降させてから、フィルム受け部23とフィルム押え部13とフィルム材Fを介して密着させる。これによって、上チャンバ1及び下チャンバ2は閉塞される。次に、ヒータ3を点灯させるとともに、開閉バルブ111、211を開いて、上チャンバ1に接続された第1の真空回路11と下チャンバ2に接続された第1の真空回路21とをそれぞれ作動させて、両チャンバ内の大気を吸引して中程度の真空状態(例えば、500〜600Pa程度)まで圧力を低下させる。上下チャンバ内の圧力が中程度の真空状態に到達したら、第1の真空回路を停止させる。
Next, as shown in step S2 of FIG. 9, after the upper and lower chambers are joined in an airtight manner, the film material F is heated while vacuuming the inside of the
上下チャンバ内の圧力が中程度の真空状態に到達する間に、ヒータ3によってフィルム材Fを基材に貼着させるために好都合の所定の温度に加熱軟化させる。このとき、第2の真空回路91において、真空ポンプ7に接続された開閉バルブ912を開いて、真空予備タンク8内の圧力を目標の高真空状態(例えば、50〜100Pa程度)又はそれ以下まで低下させる。この段階では、下チャンバ2の第1通気孔913に接続させた開閉バルブ911は、閉じられている。また、上チャンバ1の空気回路12と、下チャンバ2の空気回路22とは、開閉バルブ121、221を閉じて、共に停止されている。このとき、フィルム材Fの過剰な垂れ下りを防止するため、上チャンバ1の圧力調整弁15又は下チャンバ2の圧力調整弁24を作動させて、上下チャンバ内の気圧差を調整する場合がある。
While the pressure in the upper and lower chambers reaches a moderate vacuum state, the
次に、図9のステップS3に示すように、テーブル4を所定の位置まで上昇させ、フィルム材Fとテーブル4との間に気密室9を形成する(図3を参照)。ステップS3は、テーブル上昇工程に該当する。具体的には、上チャンバ1内及び下チャンバ2内の圧力が中程度の真空状態にあること、又は、フィルム材Fの加熱温度が所定の温度にあることを確認して、テーブル駆動装置5を作動させる。この段階では、両チャンバの第1の真空回路11、21は、停止させた状態である。
Next, as shown in step S3 of FIG. 9, the table 4 is raised to a predetermined position, and an
次に、図9のステップS4に示すように、上チャンバ1内、下チャンバ2内の圧力を中程度の真空状態に保持するとともに、気密室9の圧力を目標の高真空状態まで低下させる(図4を参照)。ステップS4は、本実施形態で新たに追加した気密室9の真空吸引工程である。具体的には、第1の真空回路11、21の開閉バルブ111、211を閉じた状態で、第1通気孔913に接続した開閉弁911を開いて第2の真空回路91を作動させる。第2の真空回路91を作動させることによって、目標の高真空状態(例えば、50〜100Pa程度)まで圧力を低下させた真空予備タンク8と気密室9とが連通され、気密室9内の圧力が短時間で目標の高真空状態に到達する。なお、この段階では、真空ポンプ7と真空予備タンク8とを接続する開閉弁912を開いた状態として、真空ポンプ7で吸引しながら、より速く気密室9内の圧力を高真空状態にすることもできる。
Next, as shown in step S4 of FIG. 9, while maintaining the pressure in the
次に、図9のステップS5に示すように、上チャンバ1内を大気開放させる(図5を参照)。ステップS5は、フィルム貼り込み工程に該当する。具体的には、上チャンバ1に接続した開閉弁121を開いて空気回路12を作動させる。上チャンバ1内を大気開放することによって、上チャンバ1内と気密室9内との間で、大きな気圧差が生じる。この気圧差に基づく押圧力fよって、フィルム材Fを基材Kの表面に押し付けて貼着させる。なお、上チャンバ1内には、大気圧以上の気体を送り込むこと、又は、第2の真空回路91を作動させた状態に保持することによって、フィルム材Fを基材Kの表面に斑なく均一に貼着させることができる。
Next, as shown in step S5 in FIG. 9, the
次に、図9のステップS6に示すように、フィルム材Fの基材Kへの貼着が完了したら、フィルム被覆部品Wの製品を取り出す(図6を参照)。ステップS6は、製品取出し工程に該当する。具体的には、ヒータ3を消灯し、上チャンバ1を所定高さまで上昇させた上で、フィルム材Fの外周縁をカットして、フィルム被覆部品Wの製品を上下チャンバの外へ取り出す。以上、詳細に説明したように、上記ステップS1〜S6を経て、本実施形態に係るフィルム被覆部品Wを製造することができる。
Next, as shown in step S6 of FIG. 9, when the film material F is attached to the base material K, the product of the film-covered component W is taken out (see FIG. 6). Step S6 corresponds to a product removal process. Specifically, the
<真空吸引時間の比較>
次に、本製造装置及び製造方法による真空吸引時間について、特許文献1に示すような従来装置及び方法による真空吸引時間と比較した結果を、図10を用いて説明する。図10に、図1に示す本製造装置において、フィルム材を基材に貼着するために必要な真空吸引時間と上下チャンバ内及び気密室内の圧力との相関図を示す。
<Comparison of vacuum suction time>
Next, the results of comparing the vacuum suction time by the present manufacturing apparatus and the manufacturing method with the vacuum suction time by the conventional apparatus and method as shown in
図10は、縦軸に下チャンバ2内及び気密室9内の圧力(Pa)を示し、横軸に真空吸引時間(秒)を示す。縦軸は対数目盛であり、横軸は普通目盛である。点P1、P2を結ぶ曲線R1は、上下チャンバを接合した上で、第1の真空回路11、21を作動させて、上下チャンバ1、2内の圧力を大気圧状態(圧力:100KPa)から中程度の真空状態(圧力:500Pa)まで低下させたときの圧力曲線である。また、点P2、P3を結ぶ曲線R2は、テーブル4を所定位置まで上昇させ、フィルム材Fとテーブル4との間に気密室9を形成した上で、第2の真空回路91を作動させて、気密室9内の圧力を中程度の真空状態(圧力:500Pa)から目標の高真空状態(圧力:100Pa)まで低下させたときの圧力曲線である。また、点P2、P4を結ぶ曲線R3は、第1の真空回路21を引き続き作動させて、上下チャンバ1、2内の圧力を中程度の真空状態(圧力:500Pa)から目標の高真空状態(圧力:100Pa)まで低下させたときの圧力曲線である。この曲線R3は、従来装置及び方法に相当する。なお、使用した真空ポンプ7は、高性能の真空ポンプより吸引性能が劣る普通性能の真空ポンプである。
FIG. 10 shows the pressure (Pa) in the
図10に示すように、本製造装置及び製造方法による真空吸引時間Xは、点P1〜P2までの吸引時間t1と、点P2〜P3までの吸引時間t2とを加算した時間である。一方、従来装置及び方法による真空吸引時間Yは、点P1〜P2までの吸引時間t1と、点P2〜P4までの吸引時間t3とを加算した時間である。点P2〜P3までの吸引時間t2は、点P2〜P4までの吸引時間t3より明らかに短い。その結果、本製造装置及び製造方法による真空吸引時間Xは、従来に比べて大幅に短縮されている。 As shown in FIG. 10, the vacuum suction time X according to the manufacturing apparatus and the manufacturing method is a time obtained by adding the suction time t1 from the points P1 to P2 and the suction time t2 from the points P2 to P3. On the other hand, the vacuum suction time Y according to the conventional apparatus and method is a time obtained by adding the suction time t1 from the points P1 to P2 and the suction time t3 from the points P2 to P4. The suction time t2 to the points P2 to P3 is clearly shorter than the suction time t3 to the points P2 to P4. As a result, the vacuum suction time X by the manufacturing apparatus and the manufacturing method is significantly shortened compared to the conventional case.
本製造装置及び製造方法による真空吸引時間Xを大幅に短縮できた要因は、曲線R2の傾斜角が、曲線R3の傾斜角より大きいからであり、具体的には、上下チャンバ1、2の容積より、気密室9の容積を格段に小さくできること、予め高真空状態に圧力を下げた真空予備タンク8から吸引したことが考えられる。そのため、高性能の真空ポンプを使用することなく、真空吸引時間Xを大幅に短縮することができた。
The reason why the vacuum suction time X by the manufacturing apparatus and the manufacturing method can be greatly shortened is that the inclination angle of the curve R2 is larger than the inclination angle of the curve R3. From this, it is conceivable that the volume of the
<作用効果>
以上、詳細に説明したように、本第1実施形態に係るフィルム被覆部品Wの製造装置10によれば、下チャンバ2には、テーブル駆動装置5によってテーブル4を所定位置に上昇させたときフィルム材Fとテーブル4との間に形成される気密室9と連通し当該気密室9内の圧力を目標の高真空状態に低下可能に形成された第2の真空回路91を備えたので、上下チャンバ1、2を接合させて閉塞し第1の真空回路11、21を作動させ且つヒータ3を点灯して、上下チャンバ内を真空吸引しながらフィルム材Fを基材Kに貼着できる所定の温度に加熱軟化させたら、上下チャンバ内の圧力が目標の高真空状態に到達する以前の中程度の真空状態で、第1の真空回路11、21を停止させるとともに、テーブル駆動装置5によってテーブル4を所定位置に上昇させた上で、気密室9に連通する第2の真空回路91を作動させて、当該気密室9内の圧力を目標の高真空状態に短時間で到達させることができる。気密室9内の圧力が目標の高真空状態に到達できれば、上チャンバ1を大気開放して、加熱軟化したフィルム材Fを気圧差によって基材Kに貼着させることができる。ここで、気密室9の容積は、上下チャンバ1、2の容積と比較すれば、格段に小さいので、テーブル4を所定位置に上昇させた後においても第1の真空回路11、21によって上下チャンバ内を真空吸引し続けて、上下チャンバ内の圧力を中程度の真空状態から目標の高真空状態に到達させる時間t3より、第2の真空回路91によって気密室9内の圧力を中程度の真空状態から目標の高真空状態に到達させる時間t2の方が、明らかに短い。その結果、フィルム材Fを基材Kに貼着させるために必要な真空吸引時間Xを大幅に短縮することができる。
<Effect>
As described above in detail, according to the
また、上下チャンバ1、2は、中程度の真空状態の圧力に強度上耐えることができればよいので、上下チャンバ1、2を必要以上に高剛性化しなくてもよく、上下チャンバ1、2及び上チャンバ駆動装置等の設備費を低減することができる。また、第1の真空回路11、21は、上下チャンバ内の圧力を中程度の真空状態に低下できればよいので、第1の真空回路11、21に接続される真空ポンプ7を、必要以上に高性能化しなくてもよく、安価な真空ポンプを使用することができる。
よって、本第1実施形態によれば、上チャンバ1と下チャンバ2との間に把持されて加熱軟化したフィルム材Fを気圧差によって基材Kに貼着させるフィルム被覆部品Wの製造装置10において、簡単な構造で真空吸引時間Xを短縮させて生産効率を高めるとともに、設備費の低減を図ることができる。
Further, since the upper and
Therefore, according to the first embodiment, the
また、本第1実施形態によれば、第2の真空回路91は、下チャンバ2に形成した第1通気孔913とテーブル4に形成した第2通気孔914とを配管915によって接続して気密室9に連通させたので、テーブル4の昇降動作に簡単に追従することができる。そのため、第2の真空回路91を複雑化させることなく、フィルム材Fを基材Kに貼着させるために必要な真空吸引時間Xを短縮させることができる。
その結果、より簡単な構造で真空吸引時間Xを短縮させて生産効率を高めるとともに、設備費の低減を図ることができる。
Further, according to the first embodiment, the
As a result, the vacuum suction time X can be shortened with a simpler structure to increase production efficiency, and the equipment cost can be reduced.
また、本第1実施形態によれば、第1通気孔913Bと第2通気孔914とを接続する配管915Bをテーブル4に沿って配設し、当該配管915Bは、テーブル4が所定位置に上昇したとき第1通気孔913Bと接続可能に形成したので、テーブル4の昇降動作に対して配管915Bが伸長又は屈曲することはない。そのため、テーブル4の昇降動作に伴い配管915Bと下チャンバ壁面やテーブル駆動装置等とが干渉し、配管915Bが損傷したりテーブル駆動装置5の作動不良が生じること等を簡単に回避することができる。
その結果、より一層簡単な配管構造で真空吸引時間Xを短縮させて生産効率を高めるとともに、設備費の低減を図ることができる。
Further, according to the first embodiment, the pipe 915B connecting the
As a result, the vacuum suction time X can be shortened with a simpler piping structure to increase production efficiency, and the equipment cost can be reduced.
また、本第1実施形態によれば、第2の真空回路91Cは、下チャンバ2のフィルム受け部23に形成した第3通気孔916を介して気密室9と連通させたので、テーブル4と下チャンバ2とを接続する配管915、915Bを省略することができる。そのため、テーブル4の昇降動作に影響されずに、より簡単な構造で第2の真空回路91Cと気密室9とを連通させることができる。
その結果、更に一層簡単な構造で真空吸引時間Xを短縮させて生産効率を高めるとともに、設備費の低減を図ることができる。
Further, according to the first embodiment, the
As a result, the vacuum suction time X can be shortened with a much simpler structure to increase production efficiency, and the equipment cost can be reduced.
また、本第1実施形態によれば、第2の真空回路91、91B、91Cには、真空ポンプ7と接続された真空予備タンク8を備えたので、上下チャンバ1、2を接合させて閉塞し第1の真空回路11、21を作動させ且つヒータ3を点灯して、上下チャンバ1、2内の圧力を中程度の真空状態に到達させるまでの間に、又は、フィルム材Fを所定の温度に加熱軟化させるまでの間に、又はそれら以前に、真空予備タンク8内の圧力を目標の高真空状態又はそれ以下に低下させることができる。そのため、上下チャンバ1、2内の圧力を中程度の真空状態に到達させた後、又は、フィルム材Fを所定の温度に加熱軟化させた後、テーブル4を所定位置に上昇させると同時に又はその後に、真空予備タンク8を開放して第2の真空回路91を作動させることによって、気密室9内の圧力をより一層短時間で目標の高真空状態に到達させることができる。その結果、第2の真空回路91に真空ポンプ7と接続された真空予備タンク8を設けるという簡単な構造で、フィルム材Fを基材Kに貼着させるために必要な真空吸引時間Xをより一層短縮させて生産効率を高めるとともに、設備費の低減を図ることができる。
なお、真空予備タンク8に接続する真空ポンプ7は、第1の真空回路11、21に接続された真空ポンプ7と共通化することによって、設備費のより一層の低減を図ることができる。
Further, according to the first embodiment, the
In addition, the
また、本発明の第2実施形態に係るフィルム被覆部品の製造方法によれば、下チャンバ2には、テーブル駆動装置5によってテーブル4を所定位置に上昇させたときフィルム材Fとテーブル4との間に形成される気密室9と連通する第2の真空回路91、91B、91Cを備え、第1の真空回路11、21を作動させて上下チャンバ1、2内の圧力が目標の高真空状態より低い中程度の真空状態に到達した後に、第1の真空回路11、21を停止させるとともにテーブル4を所定位置に上昇させた上で、第2の真空回路91、91B、91Cを作動させて、気密室9の圧力を目標の高真空状態に到達させるので、フィルム材Fを基材Kに貼着させるために必要な真空吸引時間Xは、第1の真空回路11、21によって上下チャンバ1、2内の圧力を大気圧状態から中程度の真空状態に到達させるまでの時間t1と、第2の真空回路91、91B、91Cによって気密室9内の圧力を中程度の真空状態から目標の高真空状態に到達させるまでの時間t2とを加算したものとなる。ここで、気密室9の容積は、上下チャンバ1、2の容積と比較すれば、格段に小さいので、第1の真空回路11、21によって上下チャンバ1、2内を引き続き真空吸引し、その圧力を中程度の真空状態から目標の高真空状態に到達させる時間t3より、第2の真空回路91、91B、91Cによって気密室9内の圧力を中程度の真空状態から目標の高真空状態に到達させる時間t2の方が、明らかに短い。その結果、フィルム材Fを基材Kに貼着させるために必要な真空吸引時間Xを大幅に短縮することができる。
Further, according to the method for manufacturing the film-coated component according to the second embodiment of the present invention, the
また、上下チャンバ1、2は、中程度の真空状態の圧力に強度上耐えることができればよいので、上下チャンバ1、2を必要以上に高剛性化しなくてもよく、上下チャンバ1、2及び上チャンバ駆動装置等の設備費を低減することができる。また、第1の真空回路11、21は、上下チャンバ1、2内の圧力を中程度の真空状態に低下できればよいので、第1の真空回路11、21に接続される真空ポンプ7を、必要以上に高性能化しなくてもよく、安価な真空ポンプを使用することができる。
よって、本第2実施形態によれば、上チャンバ1と下チャンバ2との間に把持されて加熱軟化したフィルム材Fを気圧差によって基材Kに貼着させるフィルム被覆部品Wの製造方法において、簡単な構造で真空吸引時間Xを短縮させて生産効率を高めるとともに、設備費の低減を図ることができる。
Further, since the upper and
Therefore, according to the second embodiment, in the manufacturing method of the film-coated component W in which the film material F gripped between the
また、本第2実施形態によれば、第2の真空回路91、91B、91Cには、真空ポンプと接続された真空予備タンクを備えたので、上下チャンバを接合させて閉塞し第1の真空回路11、21を作動させ、上下チャンバ1、2内の圧力を中程度の真空状態に到達させるまでの間に、又はそれ以前に、真空予備タンク8内の圧力を目標の高真空状態又はそれ以下に低下させることができる。そのため、上下チャンバ1、2内の圧力を中程度の真空状態に到達させた後、テーブル4を所定位置に上昇させると同時に又はその後に、真空予備タンク8を開放して第2の真空回路91、91B、91Cを作動させることによって、気密室9内の圧力をより一層短時間で目標の高真空状態に到達させることができる。その結果、第2の真空回路91、91B、91Cに真空ポンプ7と接続された真空予備タンク8を設けるという簡単な構造で、フィルム材Fを基材Kに貼着させるために必要な真空吸引時間Xをより一層短縮させて生産効率を高めるとともに、設備費の低減を図ることができる。
なお、真空予備タンク8に接続する真空ポンプ7は、第1の真空回路11、21に接続された真空ポンプ7と共通化することによって、設備費のより一層の低減を図ることができる。
Further, according to the second embodiment, since the
In addition, the
なお、本実施形態は、本発明の要旨を変更しない範囲で変更することが可能なことは言うまでもない。例えば、図1〜図8に示すように、第2の真空回路91、91B、91Cには、真空ポンプ7と接続された真空予備タンク8を備えたが、真空予備タンク8を省略することもできる。気密室9の容積は、上下チャンバ1、2の容積と比較すれば、格段に小さいので、真空予備タンク8を省略しても、第1の真空回路11、21によって上下チャンバ1、2内を中程度の真空状態から目標の高真空状態に到達させる時間t3より、第2の真空回路91、91B、91Cによって気密室9内を中程度の真空状態から目標の高真空状態に到達させる時間t2の方が、依然として短い。その結果、フィルム材Fを基材Kに貼着させるために必要な真空吸引時間Xを大幅に短縮することができるからである。
In addition, it cannot be overemphasized that this embodiment can be changed in the range which does not change the summary of this invention. For example, as shown in FIGS. 1 to 8, the
本発明は、加熱軟化したフィルム材を気圧差によって基材に貼着させて形成するフィルム被覆部品の製造装置及び製造方法として、特に、大型の車両用フィルム被覆部品の製造装置及び製造方法として利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is used as a manufacturing apparatus and manufacturing method for a film-covered part formed by adhering a heat-softened film material to a base material by a pressure difference, and particularly as a manufacturing apparatus and a manufacturing method for a large-sized film-coated part for a vehicle it can.
1 上チャンバ
2 下チャンバ
1、2 上下チャンバ
3 赤外線ヒータ(ヒータ)
4 テーブル
5 テーブル駆動装置
7 真空ポンプ
8 真空予備タンク
9 気密室
10、10B、10C 製造装置
11、21 第1の真空回路
12、22 空気回路
13 フィルム押え部
23 フィルム受け部
41 外壁部
91、91B、91C 第2の真空回路
913、913B 第1通気孔
914 第2通気孔
915、915B 配管
916 第3通気孔
F フィルム材
K 基材
W フィルム被覆部品
1
4 Table 5
Claims (7)
前記下チャンバには、前記テーブル駆動装置によって前記テーブルを所定位置に上昇させたとき前記フィルム材と前記テーブルとの間に形成される気密室と連通し当該気密室の圧力を目標の高真空状態に低下可能に形成された第2の真空回路を備えたことを特徴とするフィルム被覆部品の製造装置。 An upper chamber and a lower chamber that can be joined and separated in the vertical direction; a first vacuum circuit and an air circuit connected to each chamber; a heater mounted in the upper chamber or the lower chamber; A table disposed in a lower chamber so as to be movable up and down, and a table driving device that raises and lowers the table, on the surface of the base material placed on the table raised to a predetermined position by the table driving device, An apparatus for manufacturing a film-covered component that adheres a film material that has been gripped between the upper chamber and the lower chamber and heat-softened by a pressure difference,
The lower chamber communicates with an airtight chamber formed between the film material and the table when the table is raised to a predetermined position by the table driving device, and the pressure of the airtight chamber is set to a target high vacuum state. An apparatus for manufacturing a film-covered component, comprising a second vacuum circuit formed to be capable of being lowered.
前記第2の真空回路は、前記下チャンバに形成した第1通気孔と前記テーブルに形成した第2通気孔とを配管接続して前記気密室に連通させたことを特徴とするフィルム被覆部品の製造装置。 In the apparatus for manufacturing a film-coated component according to claim 1,
In the film-covered component, the second vacuum circuit has a first vent hole formed in the lower chamber and a second vent hole formed in the table connected to each other by pipe connection. manufacturing device.
前記第1通気孔と前記第2通気孔とを接続する配管を前記テーブルに沿って配設し、当該配管は、前記テーブルが所定位置に上昇したとき前記第1通気孔と接続可能に形成したことを特徴とするフィルム被覆部品の製造装置。 In the apparatus for manufacturing a film-coated component according to claim 2,
A pipe connecting the first vent hole and the second vent hole is provided along the table, and the pipe is formed so as to be connectable to the first vent hole when the table is raised to a predetermined position. An apparatus for manufacturing a film-covered part.
前記第2の真空回路は、前記下チャンバのフィルム受け部に形成した第3通気孔を介して前記気密室と連通させたことを特徴とするフィルム被覆部品の製造装置。 In the apparatus for manufacturing a film-coated component according to claim 1,
The apparatus for producing a film-covered component, wherein the second vacuum circuit communicates with the hermetic chamber through a third vent formed in a film receiving portion of the lower chamber.
前記第2の真空回路には、真空ポンプと接続された真空予備タンクを備えたことを特徴とするフィルム被覆部品の製造装置。 In the apparatus for manufacturing a film-coated component according to any one of claims 1 to 4,
The apparatus for producing a film-coated part, wherein the second vacuum circuit includes a vacuum preliminary tank connected to a vacuum pump.
前記下チャンバには、前記テーブル駆動装置によって前記テーブルを所定位置に上昇させたとき前記フィルム材と前記テーブルとの間に形成される気密室と連通する第2の真空回路を備え、前記第1の真空回路を作動させて上下チャンバ内の圧力が目標の高真空状態より低い中程度の真空状態に到達した後に、前記第1の真空回路を停止させるとともに前記テーブルを所定位置に上昇させた上で、前記第2の真空回路を作動させて、前記気密室の圧力を目標の高真空状態に到達させることを特徴とするフィルム被覆部品の製造方法。 An upper chamber and a lower chamber that can be joined and separated in the vertical direction; a first vacuum circuit and an air circuit connected to each chamber; a heater mounted in the upper chamber or the lower chamber; A table disposed in a lower chamber so as to be movable up and down, and a table driving device that raises and lowers the table, on the surface of the base material placed on the table raised to a predetermined position by the table driving device, A method for producing a film-coated component in which a film material gripped between the upper chamber and the lower chamber and heated and softened is attached by a pressure difference,
The lower chamber includes a second vacuum circuit communicating with an airtight chamber formed between the film material and the table when the table is raised to a predetermined position by the table driving device. After the vacuum circuit is activated and the pressure in the upper and lower chambers reaches an intermediate vacuum state lower than the target high vacuum state, the first vacuum circuit is stopped and the table is raised to a predetermined position. Then, the second vacuum circuit is operated to cause the pressure in the hermetic chamber to reach a target high vacuum state.
前記第2の真空回路には、真空ポンプと接続された真空予備タンクを備えたことを特徴とするフィルム被覆部品の製造方法。 In the manufacturing method of the film covering component described in Claim 6,
The method for producing a film-coated component, wherein the second vacuum circuit includes a vacuum preliminary tank connected to a vacuum pump.
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