JP4611711B2 - プレス装置システム - Google Patents

Description

本発明は、プレス装置とこのプレス装置に製品を搬入／搬出するローダを備えたプレス装置システムに関する。

従来より、中間プレス盤を介して複数枚の被加工材（樹脂フィルム等）製品を垂直方向に並べ、一回のプレスで複数枚の製品をプレス加工する、多段プレス装置が利用されている。この多段プレス装置と、加工前の製品が一時的に収納されるスタッカと、スタッカに収納された製品をプレス装置に送るローダでプレス装置システムを構成する。

このようなローダの従来例として、特許文献１のものが開示されている。特許文献１に開示されている構成においては、製品は送り板上に載置されており、ローダは送り板のそれぞれに対応した複数のアームを有し、このアームを送り板の下面端部に掛けて、次いでアームを起上させてスタッカから送り板を浮かせ、この状態で送り板およびその上の製品を移動させる。ローダは送り板ごとアームをプレス装置に差し込み、次いでアームを降下させて送り板をプレス装置のプレス盤上に載置する。さらにアームを降下させると、アームが送り板から離れる。次いでアームをプレス装置から抜き取る。かくしてプレス装置は製品をプレス可能となる。
特公平７−１１５２４０

特許文献１のような構成は、このアームをスタッカおよびプレス装置内に挿抜する必要があるため、アームは片持ちばり構造で支持されることになる。また、このアームで製品を支持するためには、アームの長さは、アーム長さ方向の製品長さと同程度である必要がある。このような長寸法のアームで製品を支持する場合、アームの固定端には曲げモーメントが集中的に掛かる。さらに、前述のようにアームは送り板を起上および降下させる必要がある。従って、このようなローダは、アームの姿勢を保持しつつアームを上下方向に駆動する駆動機構（シリンダ機構、ボールねじ機構、ラック−ピニオン機構など）を備えている必要がある。しかしながら、この駆動機構はアームの根本に配置されるため、駆動機構、特にそのかみ合わせの部分に、前述の曲げモーメントが集中的に掛かる。このため、従来の構成では、特に重量の比較的大きい製品を運搬する場合は、この曲げモーメントに充分に耐えられるよう、かみ合わせ面積を大きく取る必要があった。この結果、アームを上下方向に駆動する駆動機構が大型化するので、ローダおよびプレス装置システムが大型化するという問題があった。

上記の問題を解決するため、本発明は、比較的重量の大きい製品を、駆動機構等を大型化することなく運搬／プレス可能な小型のプレス装置システムを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明のプレス装置システムは、
鉛直方向に並べられた少なくとも２つの熱板と、熱板を互いに近づけて熱板間に挿置された製品をプレスする熱板駆動手段とを備えたプレス装置と、
製品が載置されるローダアーム手段と、ローダアーム手段上に製品が載置された状態で熱板間に製品を挿置し且つローダアームをプレス装置から退避させるように水平移動させるローダアーム駆動手段と、を備えたローダと、
を有し、
プレス装置は、ローダによって熱板間に挿置されている製品をローダアーム手段から離すように持ち上げ、製品が離れたローダアーム手段をプレス装置内から退避するようローダアーム駆動手段によって駆動した後、製品を降下させて製品を熱板上に載置する製品切換アーム手段をさらに有する。

上記の構成によれば、プレス装置に製品を設置する際に鉛直方向に駆動されるのはプレス装置の製品切換アーム手段であり、ローダアーム手段は鉛直方向には駆動されない。製品切換アーム手段の長さは製品の端部と当接可能な寸法であればよく、例えば製品切換アーム手段は複数の小寸法のアームであり、このアームのそれぞれは複数箇所のそれぞれで製品の端部と係合する。アームの寸法が小さいので、このような製品切換アーム手段を鉛直方向に駆動したとしても、その駆動部にかかる曲げモーメントは比較的小さく、製品が大重量であっても駆動部を大型化することなく製品を充分に保持することが出来る。一方、その固定端に大きな曲げモーメントが加わるローダアーム手段は、鉛直方向に駆動される必要がないため、リブ入れなどの装置の大型化を招かない手段を用いるによって、製品を強固に支持することが可能である。従って、ローダアーム手段は、製品が大重量であっても、プレス装置システム全体の寸法を大きくすることなく、製品を充分に保持することが出来る。

また、本発明によればローダアーム手段が鉛直方向に駆動されないため、例え大重量の製品によってローダアーム手段が撓んだ場合であっても、ローダアーム手段を支持して製品を略水平に保つ支持手段(ローラ等)をプレス装置側に設けることが可能である。

さらに、本発明によれば、プレス装置の切換アーム手段によって製品が保持されるため、真空プレスを行う場合は、切換アーム手段自身がプレス装置の真空チャンバ内に配置されるようにすることによって、プレス装置の熱板と製品とを非接触にしたまま、チャンバ内を真空に減圧することが出来る。従って、チャンバ内が真空状態になるまでの間、熱板と製品との接触によって製品が加熱される／熱板が冷却されるのを防止可能であり、安定した製品の成形が可能となる。

また、本発明の構成では、ローダは製品を載置して水平方向に移動する以上の機能を必要としないため、ローダの軽量化が可能であり、小出力のローダ駆動機構で製品の運搬が可能であり、システム全体の製造コストおよびランニングコストの低下が可能である。この構成による効果は、特に複数台のプレス装置によって複数回のプレスを行って（ヒートプレス後にコールドプレスを行う等）、ローダの移動距離が長くなっている場合に有効である。

以下、本発明の実施の形態による、プレス装置システムの構成を、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態による、プレス装置システム全体を示す上面図である。プレス装置システム１は、加工前の製品が載置されるスタッカ１００と、製品をプレスするプレス装置２００と、スタッカ１００からプレス装置２００へ製品を搬送するローダ３００とを有する。本実施形態における一連の工程では、製品ＰはプレートＭに載置されたまま搬送およびプレスされるようになっている。なお、図中にはローダ３００が４つ示されているが、これは移動するローダ３００の４つの状態を示したものであり、実際にはローダ３００の数は１つである（ローダ３００の移動機構については後述）。

スタッカ１００には、樹脂プレート製品Ｐが複数枚、鉛直方向に載置されている。各製品Ｐはそれぞれ金属製のプレートＭ上に載置されている。プレートＭのそれぞれはその四隅で製品切換用ラック１１０の支持アーム１１１〜１１４によって支持されている。支持アーム１１１、１１２は、図中上側から延びてプレートＭを支持しており、また、支持アーム１１３、１１４は、図中下側から延びてプレートＭを支持している。支持アーム１１１と１１３は図中上下方向に並んで配置されている。同様に、支持アーム１１２と１１４は図中上下方向に並んで配置されている。また、図２は、スタッカ１００の側面図（図１中左から右方向に投影したもの）である。図２に示されているように、支持アーム１１１〜１１４のそれぞれは、鉛直方向に複数組あり、水平方向に配置された支持アーム１１１〜１１４の１つの組上に、１枚のプレートＭが載置されるようになっている。

支持アーム１１１〜１１４は、シリンダ機構１３０によって鉛直方向に上下動可能である。シリンダ機構１３０は、油圧、空圧のいずれによって駆動されても良い。また、ラック−ピニオン機構、ボールねじ機構等の他の駆動機構も利用可能である。

製品Ｐが載置されているプレートＭは、図１中左側からスタッカ１００に搬入される。製品Ｐのスタッカ１００への搬入には、図１中左右方向（以下「搬送方向」と称す）にプレートＭを搬送するリフティングコンベア１２０が用いられる。リフティングコンベア１２０は、鉛直方向に移動可能である。また、リフティングコンベア１２０は、その上に載置されたプレートを図１中左から右へ搬送可能に駆動される。リフティングコンベア１２０のこれらの駆動は、図示しない駆動機構により実施される。

図１、２に示されるように、リフティングコンベア１２０の図１中上下方向（以下、「幅方向」と称す）の寸法は、支持アーム１１１と１１３の幅方向間隔、支持アーム１１２と１１４の幅方向間隔寄りも狭く形成されている。従って、リフティングコンベア１２０の各支持アーム１１１〜１１４の間にある部分（領域１２１）上にプレートＭが無い時は、支持アーム１１１〜１１４と干渉することなく自在に上下動することが出来る。

スタッカ１００の支持アーム１１１〜１１４上に金属プレートＭおよび製品Ｐを載置する手順につき、以下説明する。図３（ａ）〜（ｄ）のそれぞれは、図１のＡ−Ａ断面図である。なお、図中に示されているように、支持アーム１１２、１１４のそれぞれは、鉛直上方に延びるフック１１２ｈ、１１４ｈを有している。支持アーム１１１、１１３もまた、同様の形状のフック１１１ｈ、１１３ｈを有している（図１参照）。

図３（ａ）はスタッカ１００内に金属プレートＭが搬送される前の状態を示したものである。図３（ａ）に示されているように、リフティングコンベア１２０の上面１２２は、最上端の支持アーム１１１〜１１４のフックの上端によって定義される水平面ＴＳ１よりも高い位置にある。

次いで、リフティングコンベア１２０の上面１２２が前進（図１中で左から右に向かう方向）するようにリフティングコンベア１２０が駆動され、製品Ｐを載せた金属プレートＭが：リフティングコンベア１２０の各支持アーム１１１〜１１４の間にある部分（領域１２１：図１）上に移動する。この状態を示したものが図３（ｂ）である。この状態では、金属プレートＭの底面は最上端の支持アーム１１１〜１１４のフックの上端によって定義される水平面ＴＳ１よりも高い位置にある。従って、金属プレートＭと支持アームのフック１１１ｈ〜１１４ｈとが干渉することなく、金属プレートＭおよび製品Ｐはスタッカ１００内に搬送される。

次いで、リフティングコンベア１２０は図３（ｃ）に示される位置に降下する。この結果、金属プレートＭは最上端の支持アームのフック上に載置される。

次いで、リフティングコンベア１２０の上面１２２が前進するようにリフティングコンベア１２０が駆動され、製品Ｐを載せた金属プレートＭが：リフティングコンベア１２０の各支持アーム１１１〜１１４の間にある部分（領域１２１：図１）上に移動する。この状態を示したものが図３（ｄ）である。この状態では、金属プレートＭの底面は上から２番目の支持アーム１１１〜１１４のフックの上端によって定義される水平面ＴＳ２よりも高い位置にあり、且つ金属プレートの上端は最上端の支持アーム１１１〜１１４の下端によって定義される水平面ＢＳ１よりも低い位置にある。さらに、製品Ｐの幅方向の寸法は支持アーム１１１と１１３との間の間隙の幅方向寸法および支持アーム１１１と１１３との間の間隙の幅方向寸法よりも短く、また製品Ｐの最上端の高さは最上端の支持アーム１１１〜１１４のフックの上端によって定義される水平面ＴＳ１（すなわち、上段の金属プレートＭの底面の位置）よりも低い位置にある。従って、金属プレートＭと支持アームのフック１１１ｈ〜１１４ｈおよび上段の金属プレートとが干渉することなく、金属プレートＭおよび製品Ｐはスタッカ１００内に搬送される。

以下、図３（ｃ）と図３（ｄ）の工程を全ての支持アーム１１１〜１１４の組（図２参照）に対して実施することにより、支持アーム１１１〜１１４の各組にそれぞれ金属プレートＭおよび製品Ｐが載置される。

上記の如くスタッカ１００内に配置された金属プレートＭおよび製品Ｐをローダ３００によってとりだす手順を、以下説明する。

図１に示されているように、ローダ３００は、リフティングコンベア１２０による金属プレートＭの搬送方向に平行な方向に延びるローダアーム３１０、３２０を備える。なお、図中にはローダアーム３１０、３２０はそれぞれ１本のみが示されているが、実際には、ローダアーム３１０、３２０は支持アーム１１１〜１１４の各組に対応する高さのそれぞれに各１本ずつ配置されている。

図示されているように、ローダアーム３１０、３２０は鉛直方向に延びるアームガイド３１１、３２１によって支持される一種の片持ちばりである。ローダ３００は、ローダアーム３１０、３２０の自由端３１２、３２２を先頭としてローダアーム３１０、３２０がスタッカ１００内に挿入されるように駆動されるので、アームガイド３１１、３２１がスタッカ１００と干渉することはない。以下、ローダアーム３１０、３２０が完全にスタッカ１００に挿入された状態におけるローダ３００の位置を製品取り出し位置と定義する（図１中左下におけるローダ３００の位置）。また、この製品取り出し位置からローダ３００が図中右方向に後退してローダアーム３１０、３２０の自由端が充分にスタッカ１００から離れた状態におけるローダ３００の位置を、第１退避位置（図１中右下におけるローダ３００の位置）と定義する。

以下、ローダ３００を用いてスタッカ１００から金属プレートＭおよびその上に載置された製品Ｐをとりだす具体的な手順につき説明する。図４（ａ）〜（ｃ）のそれぞれは、図１のＡ−Ａ断面図である。また、図４（ｄ）は、図１のＢ−Ｂ断面図である。

図４（ａ）は、ローダアーム３１０、３２０がスタッカ１００に挿入される前の状態を示したものである。この時、ローダ３００は第１退避位置にある。

次いで、ローダ３００を製品取り出し位置に移動させる。図４（ｂ）は、ローダ３００の製品取り出し位置への移動が完了した状態を示したものである。図４（ｂ）に示されているように、ローダアーム３１０、３２０はそれぞれ、金属プレートＭの幅方向両端（図中左右端）の底面と、支持アームとの間の間隙部に挿入されている。本実施形態においては、金属プレートＭの幅方向両端をクランク状に折り曲げて、金属プレートＭの幅方向両端の底面と、支持アームとの間の間隙部の高さ方向寸法を大きく取り、ローダアーム３１０、３２０を挿入しやすくしている。

次いで、支持アーム１１１〜１１４を降下させる。図４（ｃ）は、支持アーム１１１〜１１４の降下が完了した状態を示したものである。図示されているように、支持アームを降下させると、金属プレートＭは支持アームから離れ、ローダアーム３１０、３２０上に載置される。

次いで、ローダ３００を第１退避位置まで移動させる。図４（ｄ）は、ローダ３００の第１退避位置への移動が完了した時の、ローダ３００の幅方向断面を示したものである。図４（ｃ）の状態で、金属プレートＭがローダアーム３１０、３２０のみによって支持された状態となるので、図４（ｃ）の状態からローダ３００を移動させると、図４（ｄ）のごとく、ローダアーム３１０、３２０上に金属プレートＭ（およびその上の製品Ｐ）が載置されたまま、金属プレートＭおよび製品Ｐはスタッカ１００から引き出される。

以上のように、本実施形態においては、スタッカ１００から製品Ｐをとりだす際に鉛直方向に駆動されるのはスタッカ１００の支持アームであり、ローダ３００のローダアーム３１０および３２０は鉛直方向には駆動されない。支持アームの幅方向長さは支持アームと金属プレートＭの底面との間にローダアーム３１０、３２０を挿入可能な程度でよく、すなわちローダアーム３１０、３２０の幅方向寸法よりわずかに大きい程度で良い。従って、金属プレートＭが支持アーム１１１〜１１４上に載置されている時に、鉛直方向に駆動される片持ちばりであるローダアーム１１１〜１１４の固定端にかかる曲げモーメントは比較的小さいため、製品Ｐが大重量であっても製品を充分に保持することが出来る。一方、その固定端（アームガイド３１１、３２１側の端部）に大きな曲げモーメントが加わるローダアーム３１０、３２０は、鉛直方向に駆動される必要がないため、強固に支持することが可能である。従って、ローダアーム３１０、３２０は、製品Ｐが大重量であっても、製品を充分に保持することが出来る。

次いで、ローダ３００によって保持された金属プレートＭおよび製品Ｐをプレス装置２００に設置する。図１に示されているように、本実施形態においては、スタッカ１００とプレス装置２００は幅方向に並んで設置されている。ローダ３００を図１中上下方向に平行移動させる。金属プレートＭおよび製品Ｐをプレス装置２００に設置するにあたり、まずローダ３００を第１退避位置から図１中上方に移動させ、ローダ３００とプレス装置２００とが図１中左右方向に並ぶようにする。この時のローダ３００の位置を、第２退避位置（図１中右上におけるローダ３００の位置）と定義する。この第２退避位置からローダ３００をプレス装置に向かう方向（図１中右から左に向かう方向）に移動すると、ローダアーム３１０、３２０、およびその上に載置された金属プレートＭおよび製品Ｐは、プレス装置２００内に挿入される。この時のローダ３００の位置を、製品配置位置（図１中左上におけるローダ３００の位置）と定義する。

以下、ローダ３００によって保持された金属プレートＭおよび製品Ｐをプレス装置２００に設置する手順につき詳説する。図５（ａ）〜（ｅ）は、それぞれプレス装置２００の図１中Ｃ−Ｃ断面図である。なお、図５（ａ）〜（ｅ）には、金属プレートＭおよび製品Ｐがそれぞれ１つ（図５（ａ）〜（ｃ））、又は２つ（図５（ｄ））のみ記載されているが、以下説明する本実施形態の設置処理においては、ローダ３００が保持している全ての金属プレートＭおよび製品Ｐについて、同様の設置処理が同時に行われる。

本実施形態においては、金属プレートＭは、一旦プレス装置２００の製品切換アーム２１１〜２１４によって保持された後、この製品切換アーム２１１〜２１４から中間熱板２２０に移される。プレートＭのそれぞれはその四隅で製品切換アーム２１１〜２１４によって支持可能である。なお、図１中には図示されていないが支持アーム２１１〜２１４のそれぞれは、鉛直方向に複数組あり、水平方向に配置された支持アーム２１１〜２１４の１つの組上に、１枚のプレートＭが載置可能になっている。

支持アーム１１１〜１１４と同様、製品切換アーム２１１〜２１４はそれぞれ、油圧または空圧で駆動されるシリンダ機構（図示せず）によって、鉛直方向に延びるガイドシャフト２３１〜２３４に沿って鉛直方向に上下動可能である。なお、シリンダ機構の代わりに他の駆動機構（ラック−ピニオン機構、ボールねじ機構等）も利用可能である。また、製品切換アーム２１１〜２１４のそれぞれは、ガイドシャフト回りに回動して、金属プレートＭを保持可能なプレート保持位置（図１中に破線で示された位置）と、製品切換アーム２１１〜２１４がプレス装置２００によるプレス動作を妨げないアーム退避位置（図１中に実線で示された位置）の２つの位置のいずれかをとる。プレート保持位置では、製品切換アーム２１１、２１２は、図中上側から延びてプレートＭを支持可能であり、また、製品切換アーム２１３、２１４は、図中下側から延びてプレートＭを支持可能である。プレート保持位置では、製品切換アーム２１１と２１３は図中上下方向に並んで配置されている。同様に、プレート保持位置では、製品切換アーム２１２と２１４は図中上下方向に並んで配置されている。また、ガイドシャフト２３１と２３３との間隔（図１参照）、およびガイドシャフト２３２と２３４との間隔は、ローダアーム３１０と３２０との間隔よりも充分に広く、ローダアームはガイドシャフトと干渉しないようになっている。

また、ローダ３００が製品配置位置にある時、ローダアーム３１０、３２０は、それぞれ２つのローダアーム支持ロール２４０によって支持される。このローダアーム支持ロール２４０によって、製品Ｐが大重量であっても、製品配置位置におけるローダアーム３１０、３２０は略水平に保たれる。

図５中に示されているように、製品切換アーム２１２、２１４のそれぞれは、鉛直上方に延びるフック２１２ｈ、２１４ｈを有している。製品切換アーム２１１、２１３もまた、同様の形状のフック２１１ｈ、２１３ｈを有している（図１参照）。

図５（ａ）は、ローダ３００を製品配置位置に移動させ、ローダアーム３１０、３２０、金属プレートＭおよび製品Ｐをプレス装置２００内に搬入した状態を示したものである。この時、金属プレートＭの底面は、対応する中間熱板２２０の上面より高い位置に配置されている。また、製品切換アーム２１２、２１４は、プレート保持位置にあり、またフック２１２ｈ、２１４ｈの上端の高さは、対応する金属プレートＭの底面の高さよりも低くなっている。また、図５中には図示されていないが、製品切換アーム２１１、２１３についても同様である。また、図示されてはいないが、あるローダアームの上段にある製品切換アームの底面は、そのローダアームの上端よりも高い位置にある。これによって、ローダアーム３１０、３２０、金属プレートＭおよび製品Ｐは、製品切換アーム２１１〜２１４に干渉することなく、プレス装置内に導入される。

次いで、製品切換アーム２１１〜２１４を上昇させ、上方の金属プレートＭに当接させ、さらにこれを持ち上げる。図５（ｂ）は、この状態を示したものである。図中には製品切換アーム２１２および２１４のみが図示されているが、製品切換アーム２１１および２１３もまた、製品切換アーム２１２および２１４と同様に、金属プレートＭを持ち上げている。この結果、金属プレートＭは、ローダアーム３１０および３２０からわずかに浮き上がり、金属プレートＭおよび製品Ｐは製品切換アーム２１１〜２１４のみによって保持されるようになる。また、この状態では、ローダアーム３１０、３２０と製品切換アーム２１１〜２１４とは接触していない。

次いで、ローダ３００を製品配置位置から第２退避位置へ移動させる。図５（ｃ）は、この移動が完了した時の状態を示したものである。前述のように、金属プレートＭは製品切換アーム２１１〜２１４のみによって保持されており、また、ローダアーム３１０、３２０は金属プレートＭやプレス装置２００の構成要素とは接触していないので、ローダ３００を第２退避位置に移動させることが可能であり、またこの時、金属プレートＭおよび製品Ｐはプレス装置の中にそのまま残る。

次いで、製品切換アーム２１１〜２１４を、それぞれのフック２１１ｈ〜２１４ｈの上端が対応する中間熱板２２０の上面よりも低くなるように降下させる。図５（ｄ）は、この状態を示したものである。これによって、金属プレートＭの底面がアーム２１１〜２１４から離れると共に、金属プレートＭは中間熱板２２０上に載置される。また、図示されているように幅方向に並ぶ一対のローダアーム支持ローラ２４０の間隔は、金属プレートＭの幅方向寸法よりも長いので、金属プレートＭはローダアーム支持ローラ２４０と接触することなく降下可能である。

次いで、製品切換アーム２１１〜２１４を回動させ、製品切換アーム２１１〜２１４をアーム退避位置へ退避させる。図５（ｅ）は、この状態を示したものである。この時、製品切換アーム２１１〜２１４のいかなる部分も金属プレートＭの下には無い状態となる。従ってこの状態から中間熱板２２０同士を近接させて熱板間で金属プレートＭごと製品Ｐをプレスしようとする場合、金属プレートＭが製品切換アーム２１１〜２１４と接触することはないので、製品Ｐのプレスが可能となる。

以上のように、本実施形態においては、プレス装置２００に製品Ｐを設置する際に鉛直方向に駆動されるのはプレス装置２００の製品切換アームであり、ローダ３００のローダアーム３１０および３２０は鉛直方向には駆動されない。製品切換アームの幅方向長さは製品切換アームと金属プレートＭの底面との間にローダアーム３１０、３２０を挿入可能な程度でよく、すなわちローダアーム３１０、３２０の幅方向寸法よりわずかに大きい程度で良い。従って、金属プレートＭが製品切換アーム２１１〜２１４上に載置されている時に、鉛直方向に駆動される片持ちばりである製品切換アーム２１１〜２１４の固定端にかかる曲げモーメントは比較的小さいため、製品Ｐが大重量であっても製品を充分に保持することが出来る。一方、その固定端（アームガイド３１１、３２１側の端部）に大きな曲げモーメントが加わるローダアーム３１０、３２０は、鉛直方向に駆動される必要がないため、強固に支持することが可能である。従って、ローダアーム３１０、３２０は、製品Ｐが大重量であっても、製品を充分に保持することが出来る。

金属プレートＭおよび製品Ｐを中間熱板２２０上に載置した後、製品Ｐの真空プレスが行われる。以下、その手順に付き説明する。図６は、金属プレートＭおよび製品Ｐが中間熱板２２０上に載置された後のプレス装置２００の側面図である。また、図７は、プレス装置２００を図１中右側から見た正面図である。

中間熱板２２０のそれぞれは、上下方向に平行移動可能となっている。最下層の中間熱板２２０は、テーブル定盤２５１上に載置されている。また、最上段の中間熱板２２０上に載置された製品Ｐの上側には、クラウン定盤２５２の底面に固定された上部熱板２２１が配置されている。

テーブル定盤２５１は、油圧または空圧駆動されるシリンダ２６０によって上下方向に駆動される。また、中間熱板２２０のそれぞれは、テーブル定盤２５１の上下動に伴って上下に移動するよう構成されている。従って、中間熱板２２０と上部熱板２２１との間に隙間無く製品Ｐおよび金属プレートＭが挟まれるまでテーブル定盤２５１を上昇させ、この状態からさらにテーブル定盤２５１を上昇させることによって、熱板間で製品Ｐがプレスされる。

中間熱板２２０および上部熱板２２１は、図示しない加熱手段（例えば熱板内に形成された管路内に加熱された熱媒を循環させるもの）によって温度調整されている。熱板の温度は、製品Ｐの特性に応じて制御される。

テーブル定盤２５１、クラウン定盤２５２、中間熱板２２０、上部熱板２２１、製品切換アーム２１１〜２１４、ガイドシャフト２３１〜２３４、およびこれらを支持する装置フレーム２７０は、真空チャンバ２８０内に配置されている。

真空チャンバ２８０は、四方および上下を囲む壁面によって密封された空間（図７中斜線部）を形成する。また、図７に示されるように、真空チャンバ２８０の一側面を形成する壁面（図７中右側）には開口２８２が設けられており、製品Ｐの出し入れはこの開口２８２を通じて行われる。また、開口２８２が形成されている壁面にはスライドドア２８４が設けられており、製品Ｐの設置又は取り出しの時はこのスライドドア２８４を下方にスライドさせて、ローダアーム３１０、３２０およびこれに載置された製品Ｐが開口を通過できるようにする。また、製品Ｐをプレスする際には、スライドドア２８４は上方に移動し、開口２８２をふさぎ、真空チャンバ２８０内の空間は密閉される。

以上の構成のプレス装置２００による、製品Ｐのプレスは以下のように行われる。スライドドア２８４を下方にスライドさせた状態で前述の手順によって製品Ｐを中間熱板２２０上に載置した後、スライドドア２８４を上昇させ、真空チャンバ２８０によってテーブル定盤２５１、クラウン定盤２５２、中間熱板２２０、上部熱板２２１、製品切換アーム２１１〜２１４、ガイドシャフト２３１〜２３４、およびこれらを支持する装置フレーム２７０を外部から密封する。次いで、図示しない真空ポンプによって真空チャンバ内の気圧を降下させる。

次いで、テーブル定盤２５１を上昇させて、製品Ｐをプレスする。プレスが完了したら、図示しない昇圧弁によって、チャンバ内の気圧を大気圧に戻し、テーブル定盤２５１を下降させ、スライドドア２８４を下降させる。この状態で製品Ｐをプレス装置２００から取り出し可能となる。

次いで、ローダ３００を用いて製品Ｐをプレス装置２００から取り出す。製品Ｐの取り出しは、図５に示される製品Ｐの搬送手順とは逆の手順、すなわち図５（ｅ）、図５（ｄ）、図５（ｃ）、図５（ｂ）、図５（ａ）に示す処理をこの順番で実行することによってなされる。取り出された製品は、ローダ３００によってスタッカ１００に搬送される。ローダ３００が製品取り出し位置に移動した後の製品のスタッカ１００への搬送は、図３に示される製品Ｐの取り出し手順とは逆の手順、すなわち図３（ｄ）、図３（ｃ）、図３（ｂ）、図３（ａ）に示す処理をこの順番で実行することによってなされる。

ローダ３００の移動機構につき、以下図面を用いて説明する。図７は、第２退避位置にあるローダ３００を幅方向（図１中下から上向きの方向）に透視した側面図である。ローダ３００は、第１退避位置又は第２退避位置と製品取り出し位置又は製品配置位置との間を搬送方向に移動するための第１移動機構３４０と、第１退避位置と第２退避位置との間を幅方向に移動するための第２移動機構３３０とを備えている。

第１移動機構３４０は、搬送方向かつ水平方向に渡された一対のボールねじ３４１、３４２と、このボールねじ３４１、３４２にそれぞれ係合するナット３４３、３４４と、ボールねじ３４１、３４２をそれぞれ回転駆動する第１モータ３４５とを有する。ナット３４３、３４４にはそれぞれアームガイド３１１、３２１が吊り下げられている。従って、第１モータ３４５によってボールねじ３４１を回転駆動すると、ナット３４３、３４４と共にアームガイド３１１、３２１、およびローダアーム３１０、３２０が搬送方向（図中左右方向）に移動する。ボールねじ３４１、３４２はローダ３００の天井板３５０からつり下げられており、またモータ３４５は天井板３５０の上面に固定されている。第１モータ３４５の回転軸のトルクは、モータ３４５の回転軸に取り付けられた駆動プーリ３４６と、ボールねじ３４１、３４２の末端（図中右側）に設けられた従動プーリ３４１ａ、３４２ａに渡された無端ベルト３４７を介して、ボールねじ３４１、３４２に伝達される。

以上のように、本実施形態においては、ボールねじ機構によってローダアーム３１０、３２０が第１退避位置又は第２退避位置と製品取り出し位置又は製品配置位置との間を移動可能となっている。なお、本実施形態では、第１移動機構はボールねじ機構によってローダアームを移動させるものであるが、ボールねじ機構の代わりに（油圧または空圧駆動の）シリンダ機構や、ラック−ピニオン機構等を使用してもよい。

ローダアーム３１０、３２０およびアームガイド３１１、３２１は上記のごとく天井板３５０から吊り下げられた状態で、以下説明する第２移動機構によって天井板ごと移動するようになっている。

第２移動機構３３０は、幅方向かつ水平に渡された一対のリニアレール３３１、３３２と、リニアレール３３１、３３２にそれぞれ係合してレール上を幅方向に移動可能なフック３３３、３３４とを有する。フック３３３、３３４は共に天井板３５０上に固定されており、またリニアレール３３１、３３２は天井２から吊り下げられている。天井板３５０、ローダアーム３１０、３２０およびアームガイド３１１、３２１はこのリニアレール３３１、３３２に沿って（すなわち、第１退避位置と第２退避位置との間を）移動可能となっている。

また、天井２からは、幅方向水平に延びるラック３３５が吊り下げられている。また、天井板３５０の上には、第２モータ３３６が固定されている。第２モータ３３６の回転軸には、ラック３３５と係合するピニオン３３７が取り付けられている。従って、第２モータ３３６を駆動することによって天井板３５０、ローダアーム３１０、３２０をリニアレール３３１、３３２に沿って幅方向に駆動することが出来る。

なお、本実施形態では、第２移動機構はラック−ピニオン機構によってローダアームを移動させるものであるが、ラック−ピニオン機構の代わりに（油圧または空圧駆動の）シリンダ機構や、ボールねじ機構等を使用してもよい。

本発明の実施の形態による、プレス装置システム全体を示す上面図である。 本発明の実施の形態による、スタッカの側面図である。 本発明の実施の形態による、スタッカの支持アーム上に金属プレートおよび製品を載置する手順を示したものである。 本発明の実施の形態による、ローダを用いてスタッカから金属プレートおよびその上に載置された製品を取り出す手順を示したものである。 本発明の実施の形態による、ローダによって保持された金属プレートおよび製品をプレス装置に設置する手順を示したものである。 本発明の実施の形態による、プレス装置の側面図である。 本発明の実施の形態による、プレス装置の正面図である。 本発明の実施の形態による、ローダの側面図である。

符号の説明

１ プレス装置システム
１００ スタッカ
１１１、１１２、１１３、１１４ 支持アーム
１３０ シリンダ機構
２００ プレス装置
２１１、２１２、２１３、２１４ 製品切換アーム
２３１、２３２、２３３、２３４ ガイドシャフト
２４０ ローダアーム支持ローラ
３００ ローダ
３１０、３２０ ローダアーム
３１１、３２１ アームガイド
３３０ 第２移動機構
３４０ 第１移動機構
Ｍ 金属プレート
Ｐ 製品

Claims (15)

1. 鉛直方向に並べられた少なくとも２つの熱板と、該熱板を互いに近づけて該熱板間に挿置された製品をプレスする熱板駆動手段とを備えたプレス装置と、
   製品が載置されるローダアーム手段と、該ローダアーム手段上に製品が載置された状態で熱板間に製品を挿置し且つローダアーム手段を前記プレス装置から退避させるように水平移動させるローダアーム駆動手段と、を備えたローダと、
   を有するプレス装置システムであって、
   前記プレス装置が、前記ローダによって熱板間に挿置されている製品をローダアーム手段から離すように持ち上げ、製品が離れた該ローダアーム手段をプレス装置内から退避するようにローダアーム駆動手段によって駆動した後、該製品を降下させて該熱板上に載置する製品切換アーム手段をさらに有する、
   ことを特徴とする、プレス装置システム。
2. 前記製品切換アーム手段は、製品が熱板上に載置されるように降下させた後、前記プレス装置によるプレス時に製品と製品切換アーム手段とが接触しないように退避することを特徴とする、請求項１に記載のプレス装置システム。
3. 前記製品切換アーム手段が複数の製品切換用片持ちばり状部材を備え、該複数の製品切換用片持ちばり状部材のそれぞれは、１つの製品をその端部の複数の箇所のそれぞれで支持することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のプレス装置システム。
4. 前記複数の製品切換用片持ちばり状部材のそれぞれは、１つの製品をその四隅で支持することを特徴とする、請求項３に記載のプレス装置システム。
5. 前記製品切換用片持ちばり状部材は、上方に突出する突出部を有し、前記製品は該突出部の上に載置されることを特徴とする、請求項４に記載のプレス装置システム。
6. 前記製品切換用片持ちばり状部材のそれぞれは、所定の回転軸周りに回動することによって、前記プレス装置によるプレス時に前記製品と該製品切換用片持ちばり状部材とが接触しないように退避することを特徴とする、請求項３から請求項５のいずれかに記載のプレス装置システム。
7. 前記製品切換用片持ちばり状部材のそれぞれは、水平面上で前記所定の回転軸周りに回動することを特徴とする、請求項６に記載のプレス装置システム。
8. 前記ローダアーム手段は、１つの製品をその幅方向両端で支持する、互いに平行な一対の片持ちばり状アームを有することを特徴とする、請求項１から請求項７のいずれかに記載のプレス装置システム。
9. 前記プレス装置は、前記ローダアーム手段上に製品が載置された状態で熱板間に製品を挿置している時に、前記片持ちばり状アームを水平に保つよう支持する、アーム支持手段を有することを特徴とする、請求項８に記載のプレス装置システム。
10. 前記プレス装置システムは、前記プレス装置によってプレスされる前の製品が鉛直方向に複数格納されているスタッカを有し、
    前記ローダアーム駆動手段は、前記スタッカ内の製品の下に前記ローダアーム手段が挿置されるように前記ローダアーム手段を水平移動可能であり、
    前記スタッカは、該ローダアーム手段の上にある製品を鉛直方向に降下させ、製品をローダアーム手段上に載置させる製品駆動手段を備えることを特徴とする、請求項１から請求項９のいずれかに記載のプレス装置システム。
11. 前記製品駆動手段は、その上に製品を載置可能な支持アーム手段を備え、該製品駆動手段は、前記支持アーム手段を鉛直方向に降下させることを特徴とする、請求項１０に記載のプレス装置システム。
12. 前記支持アーム手段が複数の支持用片持ちばり状部材を備え、該複数の支持用片持ちばり状部材のそれぞれは、１つの製品をその端部の複数の箇所のそれぞれで支持することを特徴とする、請求項１１に記載のプレス装置システム。
13. 前記複数の支持用片持ちばり状部材のそれぞれは、１つの製品をその四隅で支持することを特徴とする、請求項１２に記載のプレス装置システム。
14. 前記支持用片持ちばり状部材は、上方に突出する突出部を有し、前記製品は該突出部の上に載置されることを特徴とする、請求項１２または請求項１３に記載のプレス装置システム。
15. 前記プレス装置は少なくとも３枚の熱板を有する多段プレス装置であり、前記熱板駆動手段は各熱板をその間隔が小さくなるように移動させて、各熱板間に挿置された製品を同時にプレスすることを特徴とする、請求項１から請求項１４のいずれかに記載のプレス装置システム。
    

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