JP3795560B2 - Vacuum press device reinforcement mechanism - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、真空室中で被加工物を加圧成形する真空プレス装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、積層基板などの熱圧成形には、離接移動可能な上下の加圧定盤の間に複数段の熱盤を配置し、加圧定盤の駆動によって被加工物を熱盤間に挟んで加圧する所謂多段プレス装置が用いられる。近年、成形品中のボイドの発生を抑えるために、上述の多段プレス装置を真空室内に配置した、所謂真空プレス装置が開発されている。このような真空プレス装置では、被加工物を熱盤に載置した後、真空室を密閉して真空ポンプ等により脱気し、所定の真空度のもとで被加工物を熱圧成形するよう構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の真空プレス装置では、脱気により真空室内の気圧が低下するに伴い、真空室を構成するフレームに、内外気圧差によるひずみが発生することがあった。フレームにひずみが発生すると、フレームの継ぎ目のパッキン等がゆるんで真空室内の真空度が低下し、製品のボイド発生を招くという問題点があった。一方、フレームのひずみを押さえるためにフレームを強固な構造にすると、フレームや装置全体が大型のものになり、製造コストの上昇や、据付スペースの増大を招くといった問題点があった。
【0004】
【発明の目的】
本発明の目的は、装置を大型化することなく、真空室の内外気圧差によるフレームのひずみの発生を防止することのできる真空プレス装置補強機構を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため、本発明による真空プレス装置補強機構は、真空プレス装置の少なくとも一つのフレームを、真空プレス装置内部の真空度に応じた力で真空プレス装置の外側に向けて付勢することにより、フレームのひずみを防止すること、を特徴とする。また、本発明による真空プレス装置補強機構は、気密性を有し脱気可能な真空室内に、加圧定盤により被加工物を加圧するプレス装置を設けた真空プレス装置において、真空室を構成する少なくとも一つのフレームを真空室の外側に向けて付勢し得る付勢手段と、真空室内の真空度を検知する真空センサと、真空センサにより検知された真空度に基づき、真空室の内外気圧差による少なくとも一つのフレームのひずみを防止するよう付勢手段を駆動制御する制御手段と、により構成されている。
【0006】
付勢手段は、少なくとも一つのフレームの長さ方向中央域の所定箇所を、真空室の外側に向けて付勢するよう構成される。また、付勢手段は引っ張り手段とすることができる。引っ張り手段は、真空室外側に設けられた取付フレームに取り付けられ、該取付フレームは、少なくとも一つのフレームの長さ方向上端部に連結されるよう構成しても良い。さらに、取付フレームは、少なくとも一つのフレームの長さ方向下端部に設けられた当接部位に当接するよう構成しても良い。また、付勢手段は、被加工物の加圧方向に直交し且つ対向する一対のフレームに設けても良い。さらに、当該一対のフレームは被加工物の加圧方向に直交する他の一対のフレームを真空室の外側に向けて当接するよう構成することも可能である。また、付勢手段を油圧シリンダとし、制御手段は油圧シリンダへの油圧を制御することができる。なお、プレス装置は、複数の加圧定盤により複数の被加工物を同時に加圧成形する所謂多段プレス装置としても良い。
【0007】
【実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図1から図3を参照して説明する。
図1は、本発明の真空プレス装置補強機構を用いた真空プレス装置の実施の形態を示す正面図である。図1に示すように、真空プレス装置は、真空室1に多段プレス装置を配置したものである。真空室1は、装置上部に位置する上部フレーム11、装置下部に位置する下部フレーム10、図中左右に位置する1対の側面フレーム15、図中手前側に位置する正面フレーム12(図1では一部を切り欠いて示す)、及び図中背面側に位置する背面フレーム13(図1には示されていない)により規定される。また、真空室1には、脱気のための真空ポンプ9が連結されている。
【0008】
図2は、図1の線A−Aに関する断面図である。図2に示すように、正面フレーム12と背面フレーム13の両側端縁には、両側面フレーム15の端面が当接している。そして、両側面フレーム15と正面フレーム12、及び両側面フレーム15と背面フレーム13の当接面には、テフロンなどのパッキン17が設けられている。また、正面フレーム12には、被加工物の装填及び取り出し用の開口12aが形成されている。開口12aには扉18が設けられている。
【0009】
図1に示すように、上部フレーム11には加圧定盤である固定定盤5が固定されている。また、下部フレーム10にはプレスシリンダ3が設けられ、プレスシリンダ3のロッドには加圧定盤である可動定盤2が固定されている。この可動定盤2は、プレスシリンダ3の作動によって、昇降可能に構成されている。
【0010】
固定定盤5と可動定盤2の間には、複数の熱盤8が設けられている。夫々の熱盤8は、図示しない加熱冷却装置により加熱冷却される。また、最下段の熱盤8は可動定盤2に固定されている。最下段以外の夫々の熱盤8の側端には、係合片8aが水平に突出して設けられており、この係合片8aは、上段の熱盤8になればなるほど大きく突出するように形成されている。また、側面フレーム15に沿って、階段状に形成された保持部材6が設けられており、熱盤8の各係合部は保持部材6の各段に保持される。
【0011】
次に、本実施形態における、真空プレス装置補強機構の構成について説明する。図1及び図2に示すように、側面フレーム15には、側面フレーム15の長さ方向に沿って延びる1対の補強部材16が固定されている。また、図1に示すように、夫々の補強部材16の上端には、フレーム連結部16bが設けられており、下端には、フレーム当接部16cが設けられている。補強部材16の各フレーム連結部16bには、シリンダ取付フレーム20の取付アーム22が連結され、各フレーム当接部16c(当接部位)には、シリンダ取付フレーム20の当接アーム23が当接している。このようにして、シリンダ取付フレーム20は補強部材16に取り付けられる。
【0012】
両シリンダ取付フレーム20には、夫々4つのシリンダ連結部20aが形成されており、夫々の連結部20aには補強シリンダ7の本体側の端部が固定されている。また、補強部材16の、連結部20aに対応する位置には、シリンダ連結部16aが形成されており、シリンダ連結部16aには、補強シリンダ7のロッド側の端部が固定されている。また、シリンダ取付フレーム20は、補強シリンダ7の出力に耐え得る部材で構成されている。このように構成されているため、各補強シリンダ7が引っ張り側に駆動すると、補強部材16に固定された側面フレーム15は、真空室の外側に向けて引っ張られる。
【0013】
また、シリンダ連結部16aは、補強部材16に対して長さ方向中央域に位置し、フレーム連結部16bは、補強部材16に対して長さ方向両端部に位置するため、各補強シリンダ7は、補強部材16に固定された側面フレーム15の長さ方向中央域を、長さ方向両端に対して引っ張る。即ち、側面フレーム15は、脱気に伴う内外気圧差に対しては、長さ方向両端部を下部フレーム10や上部フレーム11によって支持されると共に、長さ方向中央域を補強シリンダ7によって補強されることになる。
【0014】
各補強シリンダ7は、油圧ユニット30により油圧を供給される。油圧ユニット30の油圧回路を図3に示す。図3に示すように、油圧は、油圧回路30から分岐管38を経由して8個の補強シリンダ7に供給される(なお、図3では補強シリンダ7は一つのみ示す)。油圧回路30では、ポンプ33によりタンク31から汲み上げた油を吐出すると共に、圧力制御弁34によって回路圧力を調節して計8体の補強シリンダ7の油圧を決定するよう構成されている。ポンプ33を駆動するモータ32、及び圧力制御弁34を操作するモータ36は制御部40により制御される。
【0015】
次に、本実施形態における真空プレス装置補強機構の作動について説明する。
熱圧成形開始時には、被加工物4を熱盤8の上に載置したのち、扉18を閉じ、真空ポンプ9を稼働して脱気を開始する。この時、真空室1内の真空度は真空センサ35により検出され、真空センサ35からの信号は制御部40に入力される。制御部40は、脱気開始と同時にモータ32を駆動し、ポンプ33による油圧の供給を開始する。さらに制御部40は、真空センサ35により検出される真空度に応じて圧力制御弁34用のモータ36を操作して油圧ユニット30の回路圧力を制御し、各補強シリンダ7が、真空室1の内外気圧差によって側面フレーム15が受ける力に釣り合うだけの力で、側面フレーム15を(補強部材16を介して)真空室1の外側に向けて引っ張るよう制御する。
【0016】
真空室1内の真空度が所定値に達すると、プレスシリンダ3が駆動し、可動定盤2が上昇する。可動定盤2の上昇に伴い、各熱盤8は被加工物4を載せた状態で順に積み重なって上昇し、固定定盤5と可動定盤2との間で熱盤8と被加工物4が交互に重なった状態となる。そして、熱盤8は図示しない加熱冷却装置によって所定の温度に加熱されると共に、プレスシリンダ3により固定定盤5と可動定盤2との間で所定の押圧力で所定時間の間押圧される。
【0017】
プレスシリンダ3による押圧が終了すると、加熱冷却装置により熱盤8は冷却される。熱盤8が所定の温度まで冷却されると、可動定盤2は下降する。各熱盤8は、夫々の係合片8aが保持部材6により保持される位置に戻る。続いて、真空の解除が行われる。真空の解除に応じて、制御部40は補強シリンダ7にかかる油圧を徐々に緩める。即ち、制御部40は、真空センサ35の検出値に基づいて、油圧ユニット30の圧力制御弁34のモータ36を駆動し、回路圧力を減少させる。そして、真空室1内が外気圧と同じ圧力に戻ると、モータ36は停止し、補強シリンダ7の引っ張り力は0となる。このようにして、被加工物4の熱圧成形の工程は終了する。
【0018】
このように、本実施形態による真空プレス装置補強機構によると、真空室内の脱気に伴う内外気圧差により、側面フレーム15が真空室1内に向けて変形しようとしても、各補強シリンダ7がこの内外気圧差に抗して側面フレームを15を外側に向けて引っ張るため、側面フレーム15のひずみの発生は防止される。そのため、真空室1内の真空度が向上すると共に、パッキン17の寿命が延びる。また、側面フレーム自体の強度を増す必要がないため、装置全体を大型化する必要が無い。
【0019】
なお、本実施形態では、正面フレーム12と背面フレーム13には、補強シリンダ7は設けられていない。これは、両側面フレーム15の両端部が正面フレーム12と背面フレーム13に当接し、これらの補強部材となっているからである。しかしながら、補強シリンダ7をさらに正面フレームあるいは背面フレームにも設け、これらを両側面フレーム15と同様に引っ張るよう構成することもできる。
また、本実施形態では、図1に示す種類の多段式プレス装置を採用したが、他の種類の多段式プレス装置、或いは単段のプレス装置を用いることもできる。
【0020】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る真空プレス装置補強機構によると、側面フレームのひずみを抑えることができるため、真空度が向上すると共に、パッキンの寿命が延びる。また、フレーム自体の強度を増す必要がないため、フレームあるいは装置全体を大型化する必要が無い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る真空プレス装置補強機構の一実施形態を示す正面図である。
【図2】図1に示す真空プレス装置の断面図である。
【図3】図1に示す真空プレス装置補強機構の油圧回路である。
【符号の説明】
1 真空室
2 可動定盤
4 被加工物
5 固定定盤
7 補強シリンダ
8 熱盤
9 真空ポンプ
10 下部フレーム
11 上部フレーム
15 側面フレーム
16 補強部材
17 パッキン
20 シリンダ取付フレーム
22 アーム
30 油圧ユニット
34 圧力制御弁
35 真空センサ
40 制御部[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a vacuum press apparatus for press-forming a workpiece in a vacuum chamber.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for hot pressing of laminated substrates, etc., multiple stages of hot plates are placed between the upper and lower pressure plates that can be moved away from each other, and the workpiece is moved between the hot plates by driving the pressure platen. A so-called multi-stage press apparatus that presses between the two is used. In recent years, in order to suppress the generation of voids in a molded product, a so-called vacuum press apparatus in which the above-described multistage press apparatus is arranged in a vacuum chamber has been developed. In such a vacuum press apparatus, after a workpiece is placed on a hot platen, the vacuum chamber is hermetically sealed and deaerated by a vacuum pump or the like, and the workpiece is hot-pressure molded under a predetermined degree of vacuum. It is configured as follows.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional vacuum press apparatus, as the atmospheric pressure in the vacuum chamber decreases due to deaeration, distortion due to a difference in internal and external air pressure may occur in the frame constituting the vacuum chamber. When the frame is distorted, the packing at the joint of the frame is loosened, and the degree of vacuum in the vacuum chamber is lowered, resulting in the generation of voids in the product. On the other hand, if the frame is made to have a strong structure in order to suppress the distortion of the frame, the frame and the entire apparatus become large, resulting in an increase in manufacturing cost and an increase in installation space.
[0004]
OBJECT OF THE INVENTION
An object of the present invention is to provide a vacuum press device reinforcing mechanism that can prevent the frame from being distorted due to a difference in internal and external pressures in a vacuum chamber without increasing the size of the device.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the vacuum press device reinforcing mechanism according to the present invention urges at least one frame of the vacuum press device toward the outside of the vacuum press device with a force corresponding to the degree of vacuum inside the vacuum press device. Thus, distortion of the frame is prevented. Further, the vacuum press device reinforcing mechanism according to the present invention comprises a vacuum chamber in a vacuum press device provided with a press device for pressurizing a workpiece with a pressure platen in a vacuum chamber that is airtight and degassable. An urging means capable of urging at least one frame toward the outside of the vacuum chamber, a vacuum sensor for detecting a degree of vacuum in the vacuum chamber, and an internal / external pressure of the vacuum chamber based on the degree of vacuum detected by the vacuum sensor And control means for driving and controlling the urging means so as to prevent distortion of at least one frame due to the difference.
[0006]
The biasing means is configured to bias a predetermined portion of the central region in the length direction of at least one frame toward the outside of the vacuum chamber. The biasing means can be a pulling means. The pulling means may be attached to an attachment frame provided outside the vacuum chamber, and the attachment frame may be configured to be connected to an upper end portion in the length direction of at least one frame. Further, the attachment frame may be configured to abut on a contact portion provided at the lower end portion in the length direction of at least one frame. Further, the urging means may be provided on a pair of frames that are orthogonal to and opposed to the pressing direction of the workpiece. Further, the pair of frames can be configured such that another pair of frames orthogonal to the pressurizing direction of the workpiece contacts the outside of the vacuum chamber. Further, the biasing means is a hydraulic cylinder, and the control means can control the hydraulic pressure to the hydraulic cylinder. The press device may be a so-called multi-stage press device that simultaneously press-molds a plurality of workpieces using a plurality of pressure platens.
[0007]
Embodiment
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a vacuum press apparatus using a vacuum press apparatus reinforcing mechanism of the present invention. As shown in FIG. 1, the vacuum press device is a multi-stage press device disposed in a
[0008]
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. As shown in FIG. 2, the end faces of the
[0009]
As shown in FIG. 1, a
[0010]
A plurality of
[0011]
Next, the structure of the vacuum press apparatus reinforcement mechanism in this embodiment is demonstrated. As shown in FIGS. 1 and 2, a pair of reinforcing
[0012]
The two
[0013]
In addition, since the
[0014]
Each reinforcing
[0015]
Next, the operation of the vacuum press device reinforcing mechanism in the present embodiment will be described.
At the start of hot pressing, the
[0016]
When the degree of vacuum in the
[0017]
When the pressing by the
[0018]
As described above, according to the vacuum press device reinforcing mechanism according to the present embodiment, even if the
[0019]
In this embodiment, the
In this embodiment, the multi-stage press apparatus of the type shown in FIG. 1 is used, but other types of multi-stage press apparatuses or single-stage press apparatuses can also be used.
[0020]
【The invention's effect】
As described above, according to the vacuum press device reinforcing mechanism according to the present invention, since the distortion of the side frame can be suppressed, the degree of vacuum is improved and the life of the packing is extended. Further, since it is not necessary to increase the strength of the frame itself, it is not necessary to increase the size of the frame or the entire apparatus.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a vacuum press device reinforcing mechanism according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the vacuum press apparatus shown in FIG.
3 is a hydraulic circuit of the vacuum press device reinforcing mechanism shown in FIG. 1. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記真空室を構成する少なくとも一つのフレームを、前記真空室の外側に向けて付勢し得る付勢手段と、
前記真空室内の真空度を検知する真空センサと、
前記真空センサにより検知された真空度に基づき、前記真空室の内外気圧差による前記少なくとも一つのフレームのひずみを防止するよう前記付勢手段を駆動制御する制御手段と、により構成される真空プレス装置補強機構。In a vacuum press apparatus provided with a press apparatus that pressurizes a workpiece with a pressure platen in a vacuum chamber that is airtight and degassable,
Biasing means capable of biasing at least one frame constituting the vacuum chamber toward the outside of the vacuum chamber;
A vacuum sensor for detecting the degree of vacuum in the vacuum chamber;
A vacuum press apparatus comprising: control means for driving and controlling the urging means so as to prevent distortion of the at least one frame due to a pressure difference between the inside and outside of the vacuum chamber based on the degree of vacuum detected by the vacuum sensor; Reinforcement mechanism.
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