JP7370619B2 - プリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機 - Google Patents

Description

本発明は、プリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機に係り、より具体的には、真空成形のための加熱工程で熱膨張する素材生地下側の生地下部空間が密閉され、密閉された生地下部空間と連通するように設置されるブローイング（ｂｌｏｗｉｎｇ）装置によって設定容量の空気が生地下部空間に流入して素材生地の弛みが防止される構造を提供することにより、全体部位が均一に加熱された素材生地に対する真空成形が行われて厚さ均一性の確保が可能となり、品質が向上し、下部ヒータの素材生地近接配置が可能となって加熱効率が増大し、素材部位別の加熱温度の制御が容易になる一方、加熱された素材生地が外気に晒されないようにする構造を提供することにより、成形前の生地の急冷が防止されて品質の向上、省エネルギー及び生産性の向上が可能になるだけでなく、弛み防止のためにブローイング装置によって下部チャンバに対して流入・噴出する空気の容量が金型の形状に合わせて最適制御される構造を提供することにより、品質の向上が図られるうえ、弛みが多く発生する車両外装材の製造に効果的に適用できるプリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機に関する。

真空成形機は、フィーディング装置又はトランスファー装置によって移動する素材生地に対する加熱工程と真空成形工程を行う装置である。素材生地は、合成樹脂シートなどからなり、加熱軟化して塑性変形が可能な状態で金型に投入された後、真空圧が付与される金型によって設定形状に成形される。

このような真空成形機は、ドアトリムやインストルメントパネルなどの車両内装材の成形に主に活用されるが、車種に応じて内装材の美感や質感のために内装材の表面に表皮材生地をさらに付着させるのに使用される。

真空成形機に関する技術としては、韓国登録特許第１０－１０６２９９４号公報の「真空シール手段を備える低圧真空成形機」、同第１０－０４６５７４１号公報の「自動真空成形システムのシート移送装置」、韓国登録実用新案第２０－０４６６２８２号公報の「車両用内装材の真空成形装置」などが案出されている。

図１には韓国登録実用新案第２０－０４６６２８２号公報の「車両用内装材の真空成形装置」が示されているが、装置を地面に対して支持するためのもので、多数の垂直部材１１０と水平部材１２０で構成されるフレーム部１００；前記フレーム部１００に設置され、素材生地をクランプするためのクランピング部２００；前記クランピング部２００にクランプされた素材生地を予熱するためのヒータ部３００；及び前記素材生地を内装部品に付け加えて真空成形するための真空成形部４００；を含んでなることが分かる。

このような従来の真空成形機の場合は、図２の（ａ）に示すように、素材生地の上下側に配置されるヒータによって加熱される過程で素材生地が熱膨張して下方に弛むが、素材生地が弛む分だけヒータと素材生地との距離が部位ごとに異なるため、素材生地が不均一に加熱される程度が大きくなり、これは、品質の低下や成形の不良を引き起こす要因となる。これを防止するためにヒータを素材生地から一定距離以上離隔させる場合、加熱効率が低下し、エネルギー消費が大きくなる。

一方、最近では、トラックの屋根風防などの車両外装材も真空成形で製造されているが、車両外装材用素材生地は、ＡＢＳ材質などからなる基材を使用することにより、加熱工程で弛み量が大きくなるので、素材生地の弛みを防止するための技術が必須的に要求される状況である（車両外装材用素材生地は、サイズと物性によって異なるが、通常６００ｍｍ前後の弛み量を示す。）

また、素材生地の弛みを最小にするために、素材生地の大きさに合わせてクランプすることができる技術が求められている。

本発明は、かかる問題点を解決するためのもので、その目的は、かかる従来技術の問題点を改善して、素材生地の下側に位置する下部ヒータ及び下部金型が移動可能に配置される下部チャンバと、下部ヒータ待機用チャンバとが外部への空気流出のない気密保持構造を有し、下部チャンバと連通するブローイング（ｂｌｏｗｉｎｇ）装置によって設定容量の空気が生地下部空間に流入して素材生地の弛みが防止される構造を提供することにより、全体部位が均一に加熱された素材生地に対する真空成形が行われて厚さ均一性の確保及び品質の向上が可能となるようにし、下部ヒータの素材生地近接配置が可能となって加熱効率が増大できるようにし、素材部位別の加熱温度の制御が容易になるようにする新しいタイプのプリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機を提供することにある。

本発明の他の目的は、下部チャンバと下部ヒータ待機用チャンバが外部への空気流出のない気密構造を有する一方、気密が保持された状態の下部チャンバと下部ヒータ待機用チャンバ内で下部金型と下部ヒータが移動しながら加熱工程と真空成形工程が行われるようにすることにより、加熱された素材生地が外気に晒されなくなって成形前の生地の急冷が防止され、これにより品質の向上、省エネルギー及び生産性の向上が可能になる新しいタイプのプリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機を提供することにある。

本発明の別の目的は、弛み防止のためにブローイング装置によって下部チャンバに対して流入・噴出する空気の容量が金型の形状に合わせて最適制御される構造を提供することにより、品質の向上が図られることができ、弛みが多く発生する車両外装材の製造に効果的に適用できる新しいタイプのプリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機を提供することにある。

本発明の別の目的は、素材生地の大きさによってクランプの幅が可変して素材生地の様々な大きさに汎用的に使用できるようにするプリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、素材生地を真空成形させる真空成形機であって、素材生地の縁部の底面をクランプして固定する気密密閉用生地下部クランプ；素材生地の縁部の上面をクランプして固定する生地上部クランプ；加熱－成形領域に位置した素材生地の下側に配置されて加熱工程で動作する下部ヒータ；前記加熱－成形領域に位置した素材生地の上側に配置されて前記加熱工程で動作する上部ヒータ；前記加熱－成形領域に位置した素材生地の下側に配置されて真空成形工程で動作する下部金型；前記下部ヒータと下部金型が配置される生地下部空間を有し、前記加熱－成形領域をなす上面と連通する前記生地下部空間を囲む底面体と側壁体が備えられ、前記上面に流入した前記素材生地と前記気密密閉用生地下部クランプによって前記上面が閉鎖されながら前記生地下部空間が密閉されて外部への空気流出が防止される下部チャンバ；前記下部チャンバの生地下部空間と連通するように設置され、前記生地下部空間に設定容量の空気を流入させて前記加熱工程における熱膨張による前記素材生地の弛みを防止するブローイング装置；前記下部ヒータ、前記上部ヒータ、前記下部金型、前記ブローイング装置の動作を制御するコントローラと；を含んでなることを特徴とする。

ここで、前記気密密閉用下部クランプは、前記生地の側面に合わせて第１面、第２面、第３面、第４面プレートからそれぞれ構成され、前記第１面、第２面、第３面、第４面プレートのそれぞれの駆動手段によってＸ軸、Ｙ軸方向に移動して前記素材生地の大きさに合わせて可変し、相互接触面に気密を保つことが可能であることを特徴とする。

上記の解決手段によれば、次の効果を期待することができる。

本発明によるプリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機によれば、全体部位が均一に加熱された素材生地に対する真空成形が行われて厚さ均一性の確保が可能となり、成形品の品質が向上するという効果がある。素材生地の弛みが防止されて下部ヒータの素材生地近接配置が可能となって加熱効率が増大し、素材部位別の加熱温度の制御が容易になり、省エネルギーが実現されるという効果がある。

また、本発明によるプリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機によれば、加熱された素材生地が外気に晒されないようにする構造を提供するので、成形前の生地の急冷が防止されて品質の向上、省エネルギー及び生産性の向上が可能になるという効果がある。これに加えて、本発明によるプリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機によれば、弛み防止のためにブローイング装置によって下部チャンバに対して流入・噴出する空気の容量が金型の形状に合わせて最適制御される構造を提供するので、品質の向上が図られるという効果がある。

これにより、本発明のプリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機は、弛みが多く発生する車両外装材の製造に効果的に適用できる。

さらに、素材生地の大きさが変わっても、気密密閉用生地下部クランプの幅が可変してクランプするので、素材生地のサイズに関係なく汎用的に使用することができる。

韓国登録実用新案第２０－０４６６２８２号公報の構成を示すための図である。 図２の（ａ）は従来の真空成形機の素材生地弛み構造を示すための図、図２の（ｂ）は本発明によるプリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機の技術的思想を示すための図である。 本発明に係るプリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機の基本構成を示すための図である。 本発明の実施形態に係るプリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機の構成を示すための図である。 図５の（ａ）と（ｂ）は本発明の実施形態に係る気密密閉用生地下部クランプと生地上部クランプの形状と配置構造を示すための断面図である。 素材生地自動供給基盤の本発明の実施形態に係る生地上部クランプの全体構成を示すための図である。 素材生地手動供給基盤の本発明の他の実施形態による生地上部クランプの全体構成を示すための図である。 本発明の実施形態に係るプリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機の制御構成を示すためのブロック図である。 本発明の他の実施形態に係るプリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機の４面気密型幅可変クランプが備えられた例示図である。 本発明の他の実施形態に係るプリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機の４面気密型幅可変クランプが備えられた内部構成図である。 本発明の他の実施形態に係るプリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機の４面気密型幅可変クランプの拡張された作動状態図である。 本発明の他の実施形態に係るプリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機の４面気密型幅可変クランプの縮小された作動状態図である。

以下、本発明の実施形態を図２乃至図８に基づいて詳細に説明する。一方、図面と詳細な説明において、一般的な真空成形機、クランプ、ヒータ、金型、プリブローイング（ｐｒｅ－ｂｌｏｗｉｎｇ）技術、弛み検出センサなどから当該分野の従事者が容易に分かることができる構成及び作用についての図示及び言及は簡略にするか或いは省略した。特に、図面の図示及び詳細な説明において、本発明の技術的特徴に直接関連しない要素の具体的な技術的構成及び作用についての詳細な説明及び図示は省略し、本発明に関連する技術的構成のみを簡略に図示及び説明した。

本発明に係るプリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機は、図２の（ｂ）に示すように、素材生地１の下側に位置する下部ヒータ２００ａ及び下部金型３００ａが配置される下部チャンバ４００が外部への空気流出のない気密保持構造を有し、下部チャンバ４００と連通するブローイング装置５００によって設定容量の空気が生地下部空間４１０に流入して素材生地１の弛みが防止される構造を提供する技術である。このための本発明の実施形態に係るプリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機は、図３及び図４に示すように、気密密閉用生地下部クランプ１００ａ、生地上部クランプ１００ｂ、下部ヒータ２００ａ、上部ヒータ２００ｂ、下部金型３００ａ、上部金型３００ｂ、下部チャンバ４００、ブローイング装置５００、下部ヒータ用アクチュエータ６００ａ、上部ヒータ用アクチュエータ６００ｂ、下部ヒータ待機用チャンバ７００、及びコントローラ８００を含んでなる。

気密密閉用生地下部クランプ１００ａは、素材生地１の縁部の底面をクランプして固定するもので、図５に示すように、下部チャンバ４００の側壁体４３０に気密パッキン用気密密閉型シール１３０を介して連結される固定フレーム４４０に連結できる。気密密閉用生地下部クランプ１００ａは、固定フレーム４４０の底面の固定体４４１によって固定でき、固定フレーム４４０と気密密閉用生地下部クランプ１００ａとの間に気密パッキン用気密密閉型シール１３０が設置できる。

生地上部クランプ１００ｂは、素材生地１の縁部の上面をクランプして固定するものである。ここで、生地上部クランプ１００ｂは、図３に示すように、上部ベース１２００の底面に固定されて使用できる。上部ベース１２００は、上部ベース用アクチュエータ１３００によってアップダウン動作するスライドである。

生地上部クランプ１００ｂは、図５の（ｂ）に示すように、上部ベース１２００の底面に形成された固定体１２１０に固定されて使用できる。

ここで、気密密閉用生地下部クランプ１００ａは、図５に示すように、「┘」型垂直断面形状のクランプ下部フレーム１１０ａが長方形枠の各辺（ｓｉｄｅ）をなす構造を持つことができるが、特に、本発明の実施形態に係る気密密閉用生地下部クランプ１００ａは、素材生地１、下部金型３００ａ、下部チャンバ４００と接触する部位に気密密閉型シール溝１２０を形成する。このような気密密閉用生地下部クランプ１００ａの気密密閉型シール溝１２０に嵌め込まれて固定される気密パッキン用気密密閉型シール１３０によって生地下部空間４１０の気密が保持できる。

本発明の実施形態に係るプリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機は、素材生地１が素材生地フィーディングレール１０００を介して自動的にロード／アンロードされる構成を持ってもよく、素材生地１が作業者によって手動でロード／アンロードされる構成を持ってもよいが、素材生地１が自動的にロード／アンロードされる構成を持つ場合、生地上部クランプ１００ｂは、図６に示すように、レール側クランプ上部フレーム１１１と金型側クランプ上部フレーム１１２で構成できる。

レール側クランプ上部フレーム１１１は、幅ｗが調節される一対の素材生地フィーディングレール１０００に形成されるもので、図５の（ａ）に示すように素材生地フィーディングレール１０００に上面が設定長さだけ一側方向に水平に突出して延設された構造を持つことができる。

金型側クランプ上部フレーム１１２は、上部金型３００ｂに下向き突設されてレール側クランプ上部フレーム１１１と直交する。このような金型側クランプ上部フレーム１１２は、真空成形機の初期セッティング段階で下部金型３００ａの縁部に着脱可能に固定された後、上部金型３００ｂの下降により上部金型３００ｂの縁部に嵌め込まれて固定されることができる。

これとは異なり、素材生地１が手動でロード／アンロードされる構成を持つ場合、生地上部クランプ１００ｂは、図７に示すように、上部ベース側クランプ上部フレーム１１３と金型側クランプ上部フレーム１１２で構成できる。

上部ベース側クランプ上部フレーム１１３は、上部ベース用アクチュエータ１３００によってアップダウン動作する上部ベース１２００の底面に固定されて汎用的に使用されるもので、このために幅ｗが調節される構造を持つ。

金型側クランプ上部フレーム１１２は、上部金型３００ｂに下向き突設されて上部ベース側クランプ上部フレーム１１３と直交する。このような金型側クランプ上部フレーム１１２は、真空成形機の初期セッティング段階で下部金型３００ａの縁部に着脱可能に固定された後、上部金型３００ｂの下降により上部金型３００ｂの縁部に嵌め込まれて固定されることができる。

ここで、上部ベース側クランプ上部フレーム１１３と金型側クランプ上部フレーム１１２は、互いに連結される部位に凹凸関係の溝と突起を設けて互いに嵌合されるようにすることができ、溝と突起は、Ｖ字形状からなることができる。

一方、本発明の実施形態に係る生地上部クランプ１００ｂは、図５に示すように、「┐」型垂直断面形状のクランプ上部フレーム１１０ｂが長方形枠の各辺（ｓｉｄｅ）をなす構造を持つ。

下部ヒータ２００ａは、加熱－成形領域に位置した素材生地１の下側に配置されて加熱工程で動作するものであり、上部ヒータ２００ｂは、加熱－成形領域に位置した素材生地１の上側に配置されて加熱工程で動作するものである。

ここで、下部ヒータ２００ａと上部ヒータ２００ｂが素材部位別の加熱温度の調節が可能な構造を持つ。

下部金型３００ａは、加熱－成形領域に位置した素材生地１の下側に配置されて真空成形工程で動作するもので、下部チャンバ４００の生地下部空間４１０に上下移動可能に配置される。上部金型３００ｂは、加熱－成形領域に位置した素材生地１の上側に配置されて真空成形工程で動作するものである。

ここで、本発明の実施形態に係るプリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機は、下部金型用アクチュエータ１１００ａと上部金型用アクチュエータ１１００ｂを備えて下部金型３００ａと上部金型３００ｂの上下移動を誘導する。

下部金型３００ａは、下部金型用アクチュエータ１１００ａによって下降するが、加熱工程は、下部金型３００ａが下降した状態で、下部チャンバ４００の生地下部空間４１０に流入した下部ヒータ２００ａによって行われる。

下部金型３００ａは、下部金型用アクチュエータ１１００ａによって上昇するが、真空成形工程は、上昇した状態の下部金型３００ａによって行われる。

下部チャンバ４００は、下部ヒータ２００ａと下部金型３００ａが配置される生地下部空間４１０を持つもので、加熱－成形領域をなす上面と連通する生地下部空間４１０を囲む底面体４２０と側壁体４３０を備える。下部チャンバ４００の上面には、素材生地１と気密密閉用生地下部クランプ１００ａが流入するが、このような素材生地１と気密密閉用生地下部クランプ１００ａによって下部チャンバ４００の上面が閉鎖されながら生地下部空間４１０が密閉されて外部への空気流出が防止される。本発明の実施形態に係るプリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機は、密閉された生地下部空間４１０の上面に流入した素材生地１に対する加熱工程と真空成形工程を行う。

ブローイング装置５００は、下部チャンバ４００の生地下部空間４１０と連通するように設置されるもので、生地下部空間４１０に設定容量の空気を流入させて加熱工程における熱膨張による素材生地１の弛みを防止する。

ここで、ブローイング装置５００は、内部圧力調節モードで実現される装置構成を持ってもよく、空気噴出調節モードで実現される装置構成を持ってもよく、内部圧力調節モードと空気噴出調節モードを選択的に実現する複合装置構成を持ってもよい。

内部圧力調節モードは、生地下部空間４１０の内部圧力をリアルタイムにて調節して加熱工程で素材生地１が水平配置されるようにする一方、真空成形工程で素材生地１が上向き膨張するようにするモードであり、空気噴出調節モードは、生地下部空間４１０の上面に位置した素材生地１の底面方向に空気を設定速度で噴出させて加熱工程で素材生地１が水平配置されるようにする一方、真空成形工程で素材生地１が上向き膨張するようにするモードである。

下部ヒータ用アクチュエータ６００ａは、下部ヒータ２００ａが連結されるもので、下部ヒータ２００ａの側方向の水平移動を誘導する。

上部ヒータ用アクチュエータ６００ｂは、上部ヒータ２００ｂが連結されるもので、上部ヒータ２００ｂの側方向の水平移動を誘導する。

下部ヒータ待機用チャンバ７００は、下部チャンバ４００の生地下部空間４１０と連通して生地下部空間４１０の上部側方向の外側に配置されるヒータ配置空間７１０を形成するもので、加熱工程を完了して生地下部空間４１０から離脱した下部ヒータ２００ａが待機する。このようなヒータ配置空間７１０も、密閉された構造を持つため外部への空気流出が防止されるようにする。下部チャンバ４００の生地下部空間４１０と下部ヒータ待機用チャンバ７００のヒータ配置空間７１０とは、互いに連通して全体的に密閉された構造を成す。

コントローラ８００は、図８に示すように、下部ヒータ２００ａ、上部ヒータ２００ｂ、下部ヒータ用アクチュエータ６００ａ、上部ヒータ用アクチュエータ６００ｂ、下部金型用アクチュエータ１１００ａ、上部金型用アクチュエータ１１００ｂ及びブローイング装置５００の動作を制御して、素材生地１の弛みなしに加熱された後に真空成形されるようにする。

ここで、本発明の実施形態に係るコントローラ８００は、下部チャンバ４００に対して流入・噴出する空気の容量が金型の形状に合わせて最適制御されるようにする。また、発明の実施形態に係るコントローラ８００は、下部ヒータ２００ａと上部ヒータ２００ｂの加熱温度が素材部位別に調節できるヒータ温度制御を行う。

ここで、本発明の実施形態に係るプリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機は、素材生地１が加熱されて熱膨張する前に、ブローイング装置５００を動作させて、素材生地１の底面が接する生地下部空間４１０が一定サイズ以上の圧力を持つようにし、これにより、素材生地１の底面に一定サイズ以上の圧力がかかるようにすることにより、素材生地１の弛みを防止することができる。

また、本発明の実施形態に係るプリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機は、生地弛み検出センサ９００を備えることもできるが、生地弛み検出センサ９００は、加熱工程での素材生地弛み情報をリアルタイムにて検出するセンサである。

これに対応して、コントローラ８００は、生地弛み検出センサ９００から素材生地弛み情報の伝達を受けるが、素材生地弛み情報に合わせてブローイング装置５００の動作をリアルタイムにて制御して、弛みの発生する素材生地１が迅速に水平配置に戻るように誘導することにより、素材生地１の弛みを防止することもできる。

上述のように構成された本発明の実施形態に係るプリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機は、素材生地１の下側に位置する下部ヒータ２００ａと下部金型３００ａが移動可能に配置される下部チャンバ４００と下部ヒータ待機用チャンバ７００が外部への空気流出のない気密保持構造を有し、下部チャンバ４００と連通するブローイング装置５００によって設定容量の空気が生地下部空間４１０に流入して素材生地１の弛みが防止される構造を提供するので、全体部位が均一に加熱された素材生地１に対する真空成形が行われて厚さ均一性の確保と品質の向上が可能となり、下部ヒータ２００ａの素材生地近接配置が可能となって加熱効率が増大することができ、素材部位別の加熱温度の制御が容易になることができる。

また、本発明の実施形態に係るプリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機は、下部チャンバ４００と下部ヒータ待機用チャンバ７００が外部への空気流出のない気密構造を持つ一方、気密が保持された状態の下部チャンバ４００と下部ヒータ待機用チャンバ７００の内部で下部金型３００ａと下部ヒータ２００ａが移動しながら加熱工程と真空成形工程が行われるようにするので、加熱された素材生地１が外気に晒されないようになって成形前の生地の急冷が防止され、これにより品質の向上、省エネルギー及び生産性の向上が可能となることができる。

本発明の実施形態に係るプリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機は、弛み防止のためにブローイング装置５００によって下部チャンバ４００に対して流入・噴出する空気の容量が金型の形状に合わせて最適制御される構造を提供するので、品質の向上が図られることができ、弛みが多く発生する車両外装材の製造に効果的に適用できる。

図９は本発明の他の実施形態に係るプリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機の４面気密型幅可変クランプが備えられた例示図であり、図１０は本発明の他の実施形態に係るプリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機の４面気密型幅可変クランプが備えられた内部構成図であり、図１１は本発明の他の実施形態に係るプリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機の４面気密型幅可変クランプの拡張された作動状態図であり、図１２は本発明の他の実施形態に係るプリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機の４面気密型幅可変クランプの縮小された作動状態図である。

図９及び図１０を参照すると、本発明に係る４面気密型幅可変クランプが備えられた下部チャンバ型真空成形機は、気密密閉用生地下部クランプ１００ａ、生地上部クランプ１００ｂ、下部ヒータ２００ａ、上部ヒータ２００ｂ、下部金型３００ａ、下部チャンバ４００及びブローイング装置５００を含んでなり、本発明では、気密密閉型生地下部クランプ１００ａの幅が可変するようにして、素材生地の大きさに対応するように拡張または縮小して使用できることが、本発明の主な要旨である。

以下、各構成について順次説明する。

まず、前記気密密閉用生地下部クランプ１００ａは、素材生地の縁部の底面をクランプして固定し、生地を密閉する。

前記生地上部クランプ１００ｂは、素材生地の縁部の上面をクランプして固定する。

前記下部ヒータ２００ａは、加熱－成形領域に位置した素材生地の下側に配置されて加熱工程で動作する。

前記上部ヒータ２００ｂは、前記加熱－成形領域に位置した素材生地の上側に配置されて前記加熱工程で動作する。

前記下部金型３００ａは、前記加熱－成形領域に位置した素材生地の下側に配置されて真空成形工程で動作する。

前記下部チャンバ４００は、前記下部ヒータ２００ａと下部金型３００ａが配置される生地下部空間４１０を有し、前記加熱－成形領域をなす上面と連通する前記生地下部空間４１０を囲む底面体４２０と側壁体４３０が備えられ、前記上面に流入した前記素材生地と前記気密密閉用生地下部クランプ１００ａによって前記上面が閉鎖されながら前記生地下部空間４１０が密閉されて外部への空気流出が防止される。

前記ブローイング装置５００は、前記下部チャンバ４００の生地下部空間４１０と連通するように設置され、前記生地下部空間４１０に設定容量の空気を流入させて前記加熱工程における熱膨張による前記素材生地の弛みを防止する。

前記気密密閉用生地下部クランプ１００ａは、前記生地の側面に合わせて第１面、第２面、第３面、第４面プレート１１、１２、１３、１４でそれぞれ構成され、前記第１面、第２面、第３面、第４面プレート１１、１２、１３、１４のそれぞれの駆動手段によってＸ軸、Ｙ軸方向に移動して前記素材生地の大きさに合わせて可変可能であることを特徴とする。

図１１及び図１２を参照すると、前記第１面、第２面、第３面、第４面プレート１１、１２、１３、１４が前記生地の４面の縁部に沿って配置され、生地の大きさに合わせて密閉される。ここで、前記第１面、第２面、第３面、第４面プレート１１、１２、１３、１４は、それぞれ往復移動可能な下部プレート１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａと、前記下部プレート１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａの上部で連動して前記下部プレート１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａに対して直角方向に往復移動可能であって隣接面同士が密着される上部プレート１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ、１４ｂで構成されることを特徴とする。

まず、第１面プレート１１は、Ｘ軸とＹ軸方向に移動可能である。詳しくは、第１面プレートは、下部に位置してＸ軸方向に移動可能な下部プレート１１ａ、及び前記下部プレート１１ａの上部に位置し、Ｘ軸方向に対して直角方向であるＹ軸方向に移動可能な上部プレート１１ｂで構成されて二軸移動が可能である。

前記下部プレート１１ａは、前記下部チャンバ（図示せず）側に設置され、サーボモータ４によってボールスクリュー２が作動しながらＬＭガイド３に沿ってＸ軸方向に移動可能であり、前記上部プレート１１ｂは、前記下部プレート１１ａの上面でサーボモータによってボールスクリューが作動しながらＬＭガイドに沿ってＹ軸方向に移動可能であり、残りの下部プレート１２ａ、１３ａ、１４ａと上部プレート１２ｂ、１３ｂ、１４ｂもサーボモータ、ボールスクリュー、ＬＭガイドによって軸移動をすることができる同じ原理であって、詳細説明は以下省略する。

次いで、前記第２面プレート１２は、前記第１面プレート１１に対して直角な位置に設置される。ここで、前記第２面プレート１２は、Ｙ軸方向に移動可能な下部プレート１２ａ、及び前記下部プレート１２ａの上部に位置し、Ｙ軸方向に対して直角方向であるＸ軸方向に移動可能な上部プレート１２ｂで構成され、前記第２面プレート１２の上部プレート１２ｂは、前記第１面プレート１１の上部プレート１１ｂと密着される。

そして、前記第３面プレート１３は、前記第２面プレート１２に対して直角な位置に設置され、前記第１面プレート１１に対して平行な位置にある。ここで、前記第３面プレート１３は、Ｘ軸方向に移動可能な下部プレート１３ａ、及び前記下部プレート１３ａの上部に位置し、Ｘ軸方向に対して直角方向であるＹ軸方向に移動可能な上部プレート１３ｂで構成され、前記第３面プレート１３の上部プレート１３ｂは、前記第２面プレート１２の上部プレート１２ｂと密着される。

最後に、前記第４面プレート１４は、前記第３面プレート１３に対して直角な位置に設置され、前記第２面プレート１２と平行な位置にある。ここで、前記第４面プレート１４は、Ｙ軸方向に移動可能な下部プレート１４ａと、前記下部プレート１４ａの上部に位置し、Ｙ軸方向に対して直角方向であるＸ軸方向に移動可能な上部プレート１４ｂで構成され、前記第４面プレート１４の上部プレート１４ｂは、前記第３面プレート１３の上部プレート１３ｂと密着される。

つまり、前記上部プレート１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ、１４ｂは、順次密着されて枠形状の大きさが可変できるようにし、相互密着されるようになっており、幅を可変することができる。

一方、前記気密密閉型生地下部クランプ１００ａは、密閉のために、前記上部プレート１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ、１４ｂには端部にシールが設けられて前記上部プレート１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ、１４ｂ間の接触面には気密が保たれる。また、前記上部プレート１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ、１４ｂと前記素材生地との間にシールが設けられて気密が保たれる。

前記駆動手段は、ＬＭガイドとして使用することができ、それ以外の他の駆動手段もすべて使用可能である。

上述した本発明の実施形態に係るプリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機を上述の説明及び図面に基づいて示したが、これは例を挙げて説明したものに過ぎず、本発明の技術的思想を逸脱することなく多様な変化及び変更が可能であるのは、当該分野における通常の技術者であればよく理解することができるだろう。

Claims (9)

1. 素材生地（１）を真空成形させる真空成形機であって、
   素材生地（１）の縁部の底面をクランプして固定させる気密密閉用生地下部クランプ（１００ａ）と、
   素材生地（１）の縁部の上面をクランプして固定させる生地上部クランプ（１００ｂ）；
   加熱－成形領域に位置した素材生地（１）の下側に配置されて加熱工程で動作する下部ヒータ（２００ａ）と、
   前記加熱－成形領域に位置した素材生地（１）の上側に配置されて前記加熱工程で動作する上部ヒータ（２００ｂ）と、
   前記加熱－成形領域に位置した素材生地（１）の下側に配置されて真空成形工程で動作する下部金型（３００ａ）と、
   前記下部ヒータ（２００ａ）と前記下部金型（３００ａ）が配置される生地下部空間（４１０）を有し、前記加熱－成形領域をなす上面と連通する前記生地下部空間（４１０）を囲む底面体（４２０）と側壁体（４３０）が備えられ、前記上面に流入した前記素材生地（１）と前記気密密閉用生地下部クランプ（１００ａ）によって前記上面が閉鎖されながら前記生地下部空間（４１０）が密閉されて外部への空気流出が防止される下部チャンバ（４００）と、
   前記下部チャンバ（４００）の生地下部空間（４１０）と連通するように設置され、前記生地下部空間（４１０）に設定容量の空気を流入させて前記加熱工程における熱膨張による前記素材生地（１）の弛みを防止するブローイング装置（５００）と、
   前記下部ヒータ（２００ａ）、前記上部ヒータ（２００ｂ）、前記下部金型（３００ａ）及び前記ブローイング装置（５００）の動作を制御するコントローラ（８００）と、を含んでなることを特徴とする、プリブローイング下部チャンバ具備型真空成型機。
2. 前記加熱工程における素材生地弛み情報を検出する生地弛み検出センサ（９００）をさらに含み、
   前記コントローラ（８００）は、前記生地弛み検出センサ（９００）から素材生地弛み情報の伝達を受け、前記素材生地弛み情報に合わせて前記ブローイング装置（５００）の動作をリアルタイムにて制御することを特徴とする、請求項１に記載のプリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機。
3. 前記ブローイング装置（５００）は、
   前記生地下部空間（４１０）の内部圧力をリアルタイムにて調節して加熱工程における前記素材生地（１）の水平配置又は真空成形工程における前記素材生地（１）の上向き膨張を誘導する内部圧力調節モード；及び
   前記生地下部空間（４１０）の上面に位置した前記素材生地（１）の底面方向に空気を設定速度で噴出させて加熱工程における前記素材生地（１）の水平配置又は真空成形工程における前記素材生地（１）の上向き膨張を誘導する空気噴出調節モード；の中から選ばれたいずれか一つのモードを実現することを特徴とする、請求項１に記載のプリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機。
4. 前記気密密閉用生地下部クランプ（１００ａ）は、「┘」型垂直断面形状のクランプ下部フレーム（１１０ａ）が長方形枠の各辺（ｓｉｄｅ）をなす構造を有し、前記素材生地（１）、前記下部金型（３００ａ）、前記下部チャンバ（４００）と接触する部位に気密密閉型シール溝（１２０）を形成し、
   前記生地上部クランプ（１００ｂ）は、「┐」型垂直断面形状のクランプ上部フレーム（１１０ｂ）が長方形枠の各辺（ｓｉｄｅ）をなす構造を有し、
   前記気密密閉用生地下部クランプ（１００ａ）の気密密閉型シール溝（１２０）に嵌め込まれて固定される気密パッキン用気密密閉型シール（１３０）によって前記生地下部空間（４１０）の気密が保たれることを特徴とする、請求項１に記載のプリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機。
5. 前記生地上部クランプ（１００ｂ）は、
   上部ベース用アクチュエータ（１３００）によってアップダウン動作する上部ベース（１２００）の底面に固定され、幅（ｗ）が調節される上部ベース側クランプ上部フレーム（１１３）；及び
   前記上部ベース側クランプ上部フレーム（１１３）と直交する金型側クランプ上部フレーム（１１２）；で構成されることを特徴とする、請求項４に記載のプリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機。
6. 前記気密密閉用下部クランプ（１００ａ）は、
   前記生地の側面に合わせて第１面、第２面、第３面、第４面プレート（１１、１２、１３、１４）でそれぞれ構成され、前記第１面、第２面、第３面、第４面プレート（１１、１２、１３、１４）のそれぞれの駆動手段によってＸ軸、Ｙ軸方向に移動して前記素材生地の大きさに合わせて可変し、相互接触面に気密を保つことが可能であることを特徴とする、請求項１に記載のプリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機。
7. 前記第１面プレート（１１）は、Ｘ軸とＹ軸方向に移動可能に構成され、
   前記第２面プレート（１２）は、前記第１面プレートに対して直角な位置に設置され、Ｘ軸とＹ軸方向に移動可能に構成されて前記第１面プレートの一側面に密着可能であり、
   前記第３面プレート（１３）は、前記第２面プレートに対して直角な位置に設置され、Ｘ軸とＹ軸方向に移動可能に構成されて前記第２面プレートの一側面に密着可能であり、
   前記第４面プレート（１４）は、前記第３面プレートに対して直角な位置に設置され、Ｘ軸とＹ軸方向に移動可能に構成されて前記第３面プレートの一側面に密着可能であることを特徴とする、請求項６に記載のプリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機。
8. 前記第１面、第２面、第３面、第４面プレート（１１、１２、１３、１４）は、
   それぞれ往復移動可能な下部プレート（１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａ）と、前記下部プレートの上部で連動して前記下部プレートに対して直角方向に往復移動可能であって隣接面同士が密着される上部プレート（１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ、１４ｂ）で構成されることを特徴とする、請求項６に記載のプリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機。
9. 前記上部プレート（１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ、１４ｂ）の端部にシールが設けられて前記上部プレート（１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ、１４ｂ）の相互接触面に対して気密を保ち、
   前記上部プレート（１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ、１４ｂ）と前記素材生地との間にシールが設けられて気密を保つことを特徴とする、請求項８に記載のプリブローイング下部チャンバ具備型真空成形機。