JP3626955B2 - Isotropic pressure forming equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高温の液体を介して加熱と等方加圧を行い被加圧物の成形を行う装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
圧力容器内に被加圧物を収容し、当該圧力容器を密閉した状態で液体を供給し液体を介して被加圧物に圧力を加え、成形する装置が知られている。この場合、液体を介して加圧することにより等方加圧を実現することができる。さらに、液体を高温のものとすれば、加熱しつつ加圧を行うことも可能となる。このような加熱しつつ等方加圧を行う装置が、例えば特許文献1に記載されている。
【0003】
このような装置を用いて、積層コンデンサなどの積層電子部品の成形が行われている。積層コンデンサは、所定形状の導電体のシートとセラミックグリーンシートを交互に積層し、加圧し、同時に加熱して各層間のバインダを硬化させ、さらにセラミックを焼成して製造される。所定形状の導電体が電極となり、焼成されたセラミック層が絶縁体となる。実際には、これを所定の形状に切り出して、回路素子として使用する。導電体シートとセラミックグリーンシートを積層した状態では、前記グリーンシートが柔らかく、形状が一定とならない。そのため、導電体シートとグリーンシートの積層体は、板状部材の上に載置され、この状態で加熱加圧が行われる。
【0004】
前述のグリーンシートのように、加工前の状態が不定形な被加工物は、加工終了まで所定の形状に保持するための保持手段が必要となる。前記の積層体の場合は、加工前の積層シートを板状に保持するために、これを載置する板状の部材が用いられる。被加工物および保持手段を加工時の所定温度まで上昇させるのを、圧力容器内で行うと、圧力容器を占有する時間が長くなり、生産性を高めることができない。特許文献2には、加圧成形以前に被加工物および保持手段を予熱し、圧力容器の占有時間を短縮する技術が開示されている。
【0005】
【特許文献1】
実公平4−44358号公報
【特許文献2】
特開2002−35995号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献2に開示された装置は、被加工物を、予熱後、圧力容器に送る経路と、加圧成形を終えた被加工物等を容器から回収する経路が重なっており、加圧成形後の被加工物等を圧力容器から回収している間、次に加工する被加工物を圧力容器へ送ることができない時間があった。このため、タクトタイムを短縮することができず、生産性が向上しないという問題があった。
【0007】
本発明は、生産性が向上される等方加圧成形装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、被加工物を搬入する位置である搬入ステーションと、搬入された被加工物を予熱する位置である予熱ステーションと、予熱後の被加工物を加熱しつつ等方加圧成形する位置である加圧成形ステーションと、加圧成形後の被加工物を取り出す位置である搬出ステーションと、前記被加工物を、搬入ステーションから予熱ステーションと加圧成形ステーションを経由して搬出ステーションへと、ステーション間の軌跡が重複せずに一つの方向となるように搬送する搬送手段と、
を有している。
【0009】
前記加圧成形ステーションには、前記被加工物を納め液体を介して加圧する圧力容器を配置することができ、さらに前記圧力容器を保温するための液体が蓄えられ、前記加熱容器がこの液体に浸かる恒温槽を配置することができる。一方、前記予熱ステーションには、前記恒温槽と、その液体を共用し、前記被加工物を当該液体に浸漬して予熱する予熱槽を配置することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態(以下実施形態という)を、図面に従って説明する。図1は、等方加圧成形装置10の各作業位置の概略配置を示す平面図である。旋回アーム12は、図示するように三つ又形状を有し、各アームの先端に被加工物を保持するバスケットが載置される旋回テーブル14が支持されている。図に示す右下の旋回テーブル14の位置が、加工前の被加工物を搬入し、また加工後の被加工物を搬出する搬入・搬出ステーション16である。また、図に示す左のテーブルの位置が、被加工物を予熱する予熱ステーション18である。旋回テーブル14の下方には、予熱用の液体が蓄えられた予熱槽20が配置されている。詳細については後述するが、被加工物はバスケットに載置された状態で、予熱槽20内に投入され予熱される。さらに、図に示す右上の旋回テーブル14の位置は、加圧成形が行われる加圧成形ステーション22である。この旋回テーブル14の下方には、圧力容器24が配置され、圧力容器24内には、圧力の媒体となる液体が蓄えられている。さらに、圧力容器24は恒温槽26内の液体に浸かっている。
【0011】
図2は、等方加圧成形装置10の右側面図、特に搬入・搬出ステーション16部分を示す図である。他の部分に関しては概略を示している。旋回テーブル14の下方には、昇降テーブル28が配置されている。被加工物が載置されたバスケット30は、図示する昇降テーブル28の位置、すなわち旋回テーブル14より低い位置にて、その側方より搬入され、この上に載置される。被加工物である導電体とセラミックグリーンシートを交互にした積層体は、加工前は柔らかく、変形するので、熱伝導が良く、耐蝕性にも優れたステンレス等の金属プレート上に載置されている。さらに、積層体と金属プレートは、一体の状態で耐水性フィルムにより形成されたバッグに密封されている。被加工物である積層体は、搬入される前に、前記のように金属プレート共に密封されて、バスケット30に載置されている。被加工物を搬入・搬出ステーション16に搬入するとき、旋回テーブル14は、実際には昇降テーブル28上方の位置から退避した位置にある。バスケット30が載置されると、昇降テーブル28は、油圧シリンダで構成される昇降シリンダ32によって上昇される。また、同時に、上方に配置される吊下げフック34が、油圧シリンダで構成される吊下げシリンダ36により下降し、バスケット30上部のフックと係合する。その後、吊下げシリンダ36によりバスケット30が、旋回テーブル14より高い位置まで上昇される。そして、旋回テーブル14がバスケット30の直下の位置まで旋回して移動し、その上に、バスケット30が載置される。
【0012】
加工後の被加工物の搬出時においては、前述の搬入時とは逆の動作が行われる。すなわち、まず吊下げフック34により旋回テーブル14上のバスケット30が吊下げられて上昇され、旋回テーブル14が旋回して退避した後、下降される。これを昇降テーブル28が迎える。バスケット30が載置された状態で、昇降テーブル28は、油圧シリンダで構成される傾けシリンダ38の伸長により、傾けられ、棚板や被加工物上に溜まっているの液体を流して捨てる。その後、側方へ搬出される。
【0013】
図3は、等方加圧成型装置10の正面図、特に、予熱ステーション18および加圧成形ステーション22部分を示す図である。他の部分に関しては、概略を示している。バスケット30は、搬入・搬出ステーション16から旋回テーブル14の旋回によって予熱ステーション18に送られる。旋回テーブル14の旋回は、油圧シリンダで構成されるテーブル旋回シリンダ40の往復運動が、ラックアンドピニオン機構42により回動運動に変換され、これが旋回コラム44、旋回アーム12、旋回テーブル14を旋回させる。バスケット30が予熱ステーション18に送られると、油圧シリンダにより構成される吊下げシリンダ46により下降される吊下げフック48に係合して、さらに吊下げシリンダ46により吊り上げられる。旋回テーブル14は旋回されてバスケット30の直下より退避する。吊下げフック48は、バスケット30を吊下げたまま下降し、昇降テーブル50上にバスケット30を載置する。昇降テーブル50は、油圧シリンダで構成される昇降シリンダ52により下降し、これによりバスケット30は、予熱槽20内に投入される。予熱槽20内には、所定の温度に昇温された液体、例えば水が蓄えられており、この液体により被加工物およびバスケット30があらかじめ加熱される。所定時間の加熱終了後、昇降テーブル50は上昇し、さらにバスケット30は吊下げフック48に吊り下げられた状態となる。この下に、退避していた旋回テーブル14が送られ、吊下げフック48の下降によって、この上にバスケット30が載置される。そして、旋回テーブル14が旋回することによって、被加工物を保持したバスケット30が加圧成形ステーション22に送られる。
【0014】
加熱成形ステーション22では、バスケット30は、圧力容器の上蓋54の底部に固定された吊下げフック56に係合される。上蓋54は、チェーン50により吊り下げられており、上蓋支持コラム58内の昇降モータにより昇降される。上蓋54は、バスケット30をわずかに上昇させ、そして旋回テーブル14が旋回してバスケット30の直下より退避する。旋回テーブル14が退避すると、上蓋は下降し、被加工物を保持するバスケット30を圧力容器24内に投入する。
【0015】
図4は、加圧成形ステーション22、特に圧力容器24およびこれの周囲の構成の概略を示す図である。上蓋54に吊り下げられたバスケット30は、上蓋54と共に下降して圧力容器24内に投入され、上蓋54が容器の開口部をふさぐと、ピン62が上蓋54を貫通して、図5に示すように、圧力容器24を密閉する。一方、恒温槽26内の液体は、圧力容器24が開放している際には、循環ポンプ64により配管66,68を通って圧力容器24内に送られている。
【0016】
投入された被加工物、金属プレートおよびバスケット30は、すでに予熱され、温度が高められているので、被加工物が液体に浸漬された後、早期に加圧を開始することができる。弁70を閉じ、昇圧ポンプ72を駆動し、配管66,68により恒温槽26内の液体を圧力容器24に送り、容器内の圧力を高める。所定の圧力に達すると、所定時間この圧力が維持される。この間に、液体による加熱と加圧により、被加圧物が加圧成形され硬化する。所定時間が経過すると弁70,74が開放され、圧力容器24内の圧力を開放し、余剰の液体を配管76を介して恒温槽26へ戻す。
【0017】
圧力解放後、ピン62が抜かれて、上蓋54と共にバスケット30を上昇させ、旋回テーブル14を旋回させて、この上に載置する。そして、旋回テーブル14を旋回させて、被加工物を保持したバスケット30を搬入・搬出ステーション16に送る。このステーション16にて、前述のように、バスケット30を傾け、液体を流して捨てた後、搬出する。
【0018】
図6は、予熱槽20と恒温槽26の関係を示す図である。予熱槽20に蓄えられる液体は、恒温槽26より予熱槽送液ポンプ78にて送られ、あふれた液体は、予熱槽20の連通開口80より流出して恒温槽26に戻る。
【0019】
本実施形態において、旋回テーブル14は、120°の範囲で旋回可能となっており、バスケット30を次のステーションに送ると、前のステーションに戻って、次のバスケット30を受け取る。また、旋回テーブル14が図1中の位置から60°回転した位置が退避位置である。加圧成形ステーション22で加圧成形を行っているときには、これに並行して予熱ステーション18にて予熱が行われ、また搬入・搬出ステーション16では、加圧成形された被加圧物が搬出され、次に加工される被加工物が搬入される。そして、旋回テーブル14が旋回するとき、3個の旋回テーブル14は、それぞれ次のステーションにバスケット30を搬送する。また、一つのバスケット30に着目すると、各ステーション間の移動は、円弧を描いており、また移動の方向は、図1において時計回りの1方向である。
【0020】
以上、本実施形態の等方加圧成形装置10は、約120°の範囲で正逆両方向に回動する旋回テーブル14でバスケット30を搬送するが、テーブルは1方向のみに、連続して回転するようにもできる。また、搬入と搬出のステーションを独立して配置することも可能である。
【0021】
また、特許文献2に記載された装置のように、バスケットをガイドレール上を滑らせて移動させるのではなく、本装置においては旋回テーブル14に載置された状態で、テーブルごと移動させるので、滑りの状態を気にすることなく、安定して装置の運転をすることができる。また、バスケットの移動は1方向なので、バスケット同士の移動経路が重なったり交差したりすることがなく、効率よく搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態の等方加圧成形装置の概略構成を示す平面図である。
【図2】本実施形態の等方加圧成形装置の概略構成を示す右側面図である。
【図3】本実施形態の等方加圧成形装置の概略構成を示す正面図である。
【図4】加圧成形ステーションの圧力容器の概略構成図であり、特に容器が開放されている状態を示している。
【図5】加圧成形ステーションの圧力容器の概略構成図であり、特に容器が閉止されている状態を示している。
【図6】予熱槽と恒温槽の関係を示す図である。
【符号の説明】
10 等方加圧成形装置、12 旋回アーム、14 旋回テーブル、16 搬入・搬出ステーション、18 予熱ステーション、20 予熱槽、22 加圧成形ステーション、24 圧力容器、26 恒温槽、30 バスケット。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus that performs heating and isotropic pressurization through a high-temperature liquid to form an object to be pressed.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art An apparatus is known in which an object to be pressurized is accommodated in a pressure vessel, a liquid is supplied in a state where the pressure vessel is sealed, and pressure is applied to the object to be pressurized via the liquid. In this case, isotropic pressurization can be realized by pressurizing via a liquid. Furthermore, if the liquid is a high-temperature liquid, it is possible to pressurize while heating. An apparatus for performing isotropic pressure while heating is described in, for example, Patent Document 1.
[0003]
A multilayer electronic component such as a multilayer capacitor is molded using such an apparatus. A multilayer capacitor is manufactured by alternately laminating a sheet of a conductor having a predetermined shape and a ceramic green sheet, pressurizing them, heating them simultaneously to cure the binder between the layers, and firing the ceramic. A conductor having a predetermined shape serves as an electrode, and the fired ceramic layer serves as an insulator. In practice, this is cut into a predetermined shape and used as a circuit element. In a state where the conductor sheet and the ceramic green sheet are laminated, the green sheet is soft and the shape is not constant. Therefore, the laminate of the conductor sheet and the green sheet is placed on the plate-like member, and heating and pressing are performed in this state.
[0004]
A workpiece having an indeterminate shape before processing, such as the green sheet described above, requires holding means for holding it in a predetermined shape until the end of processing. In the case of the laminated body, a plate-like member on which the laminated sheet is placed is used in order to hold the laminated sheet before processing in a plate shape. If the workpiece and the holding means are raised to a predetermined temperature during processing in the pressure vessel, the time for occupying the pressure vessel becomes long, and the productivity cannot be increased. Patent Document 2 discloses a technique for preheating the workpiece and the holding means before press molding to shorten the occupation time of the pressure vessel.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No. 4-44358 [Patent Document 2]
JP 2002-35995 A [0006]
[Problems to be solved by the invention]
The apparatus disclosed in Patent Document 2 includes a path for feeding a workpiece to a pressure vessel after preheating, and a path for collecting the workpiece after completion of pressure molding from the container. While recovering a subsequent workpiece or the like from the pressure vessel, there was a time during which the workpiece to be processed next could not be sent to the pressure vessel. For this reason, there was a problem that the tact time could not be shortened and productivity was not improved.
[0007]
An object of the present invention is to provide an isotropic pressure molding apparatus in which productivity is improved.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a loading station that is a position for loading a workpiece, a preheating station that is a position for preheating the loaded workpiece, and a position for isotropic pressure molding while heating the workpiece after preheating. A pressure forming station, a carry-out station that is a position for taking out the workpiece after pressure molding, and the workpiece from the carry-in station to the carry-out station via the preheating station and the pressure molding station, Transport means for transporting so that the trajectory between the stations is in one direction without overlapping,
have.
[0009]
The pressure molding station can be provided with a pressure container that holds the workpiece and pressurizes the liquid through a liquid, and further stores a liquid for keeping the pressure container warm, and the heating container is stored in the liquid. A constant temperature bath to be immersed can be arranged. On the other hand, the preheating station can be provided with a preheating bath that shares the liquid with the thermostatic bath and preheats the workpiece by immersing the workpiece in the liquid.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing a schematic arrangement of each work position of the isotropic
[0011]
FIG. 2 is a right side view of the isotropic
[0012]
At the time of unloading the workpiece after processing, an operation opposite to that at the time of loading is performed. That is, the
[0013]
FIG. 3 is a front view of the isotropic
[0014]
At the
[0015]
FIG. 4 is a diagram schematically showing the configuration of the
[0016]
Since the charged workpiece, metal plate, and
[0017]
After releasing the pressure, the
[0018]
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the preheating
[0019]
In the present embodiment, the swivel table 14 can swivel within a range of 120 °, and when the
[0020]
As described above, the isotropic
[0021]
Further, as in the device described in Patent Document 2, the basket is not moved by sliding on the guide rail, but in this device, the table is moved while being placed on the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of an isotropic pressure molding apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a right side view showing a schematic configuration of the isotropic pressure forming apparatus of the present embodiment.
FIG. 3 is a front view showing a schematic configuration of the isotropic pressure molding apparatus of the present embodiment.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a pressure vessel of a pressure forming station, particularly showing a state in which the vessel is opened.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a pressure vessel of a pressure forming station, particularly showing a state in which the vessel is closed.
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a preheating bath and a thermostatic bath.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (1)
搬入された被加工物を予熱する位置である予熱ステーションと、
予熱後の被加工物を加熱しつつ等方加圧成形する位置である加圧成形ステーションと、
加圧成形後の被加工物を取り出す位置である搬出ステーションと、
前記被加工物を、搬入ステーションから予熱ステーションと加圧成形ステーションを経由して搬出ステーションへと、ステーション間の軌跡が重複せずに一つの方向となるように搬送する搬送手段と、
を有し、
前記加圧成形ステーションには、前記被加工物を納め液体を介して加圧する圧力容器が配置され、さらに前記圧力容器を保温するための液体が蓄えられ、前記圧力容器がこの液体に浸かる、恒温槽が配置され、
前記予熱ステーションには、前記恒温槽と、その液体を共用する予熱槽が配置され、
前記被加工物は、予熱槽の液体に浸漬されて予熱される、
等方加圧成形装置。A loading station which is a position for loading a workpiece;
A preheating station which is a position for preheating the workpiece that has been brought in;
A pressure forming station which is a position for isotropic pressure forming while heating the workpiece after preheating;
An unloading station which is a position for taking out the workpiece after pressure molding;
Conveying means for conveying the work piece from the carry-in station to the carry-out station via the preheating station and the pressure forming station so that the trajectory between the stations is not overlapped, and
Have a,
The pressure molding station is provided with a pressure container that holds the workpiece and pressurizes the liquid through a liquid, and further stores a liquid for keeping the pressure container warm, and the pressure container is immersed in the liquid. A tank is placed,
In the preheating station, the constant temperature bath and a preheating bath sharing the liquid are arranged,
The workpiece is immersed in a liquid in a preheating tank and preheated.
Isotropic pressure forming equipment.
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