KR100818569B1 - Press molding machine - Google Patents

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KR100818569B1
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elastic
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고지 미요시
유키히로 야마다
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고마쓰 산기 가부시키가이샤
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Abstract

프레스 성형에 있어서, 피가공재의 판두께나 평면도에 편차가 있는 경우라도, 그 피가공재에 대하여 대략 균일하게 전사 성형을 실시할 수 있도록 한다. 상측 다이세트 (19) 의 하면 (바닥면) 에 있어서의 중심부로부터 주연부 근처의 부위에 걸쳐서는 대략 직육면체형상을 나타내는 탄성체 (21) 가 장착 고정되어 있다. 탄성체 (21) 는, 상측 프레임 (300) 과 하측 프레임 (100) 의 협동에 의해 피가공재 (35) 에 대하여 가압할 때에 피가공재 (35) 가 갖는 경사를 흡수하기 위한 것으로, 탄성체 (21) 에는, 예를 들어 우레탄 고무, 니트릴 고무, 실리콘 고무 또는 불소 고무 등의 탄성재로 이루어지는 것이 채용된다. 탄성체 (21) 에는, 두께가 예를 들어 판두께 30㎜ 이고, 쇼어 경도가 90 인 것이 사용된다. In press molding, even if there is a deviation in the plate thickness or flatness of the workpiece, transfer molding can be performed on the workpiece substantially uniformly. The elastic body 21 which shows a substantially rectangular parallelepiped shape from the center part in the lower surface (bottom surface) of the upper die set 19 to the periphery part is attached and fixed. The elastic body 21 absorbs the inclination of the workpiece 35 when pressed against the workpiece 35 by the cooperation of the upper frame 300 and the lower frame 100. For example, what consists of elastic materials, such as a urethane rubber, a nitrile rubber, a silicone rubber, or a fluororubber, is employ | adopted. As the elastic body 21, one having a thickness of, for example, a plate thickness of 30 mm and having a shore hardness of 90 is used.

Description

프레스 성형장치 {PRESS MOLDING MACHINE}Press Forming Equipment {PRESS MOLDING MACHINE}
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 프레스 성형장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the whole structure of the press molding apparatus which concerns on one Embodiment of this invention.
도 2 는, 도 1 에 기재한 프레스 성형장치에 의해서, 피가공재의, 스탬퍼가 가진 미세한 패턴이 전사 성형될 때에 있어서의 상태를 나타내는 도면이다. FIG. 2: is a figure which shows the state at the time of the transfer shaping | molding of the fine pattern which the stamper of a to-be-processed material has with the press molding apparatus of FIG.
도 3 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 프레스 성형장치가 구비하는 제어계의 구성을 나타내는 블록도이다. 3 is a block diagram showing the configuration of a control system included in the press-molding apparatus according to one embodiment of the present invention.
도 4 는, 도 3 에 기재한 제어계에 의한 슬라이드의 (수직방향에서의) 목표 위치의 천이와, 슬라이드로부터 피가공재에 가해지는 압력의 변화를 나타내는 설명도이다. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the transition of the target position (in the vertical direction) of the slide by the control system described in FIG. 3 and the change in pressure applied to the workpiece from the slide.
도 5 는, 도 3 에 기재된 제어계의 제어 동작을 나타내는 플로우차트이다. FIG. 5 is a flowchart showing a control operation of the control system described in FIG. 3.
도 6 은, 본 발명의 일 실시형태의 변형예에 관련된 프레스 성형장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다.FIG. 6 is a diagram showing the overall configuration of a press-molding apparatus according to a modification of one embodiment of the present invention. FIG.
도 7 은, 도 6 에 기재된 하측 프레임의 스탬퍼, 탄성체, 및 뒷판의 장착 구조를 나타내는 사시도이다. FIG. 7: is a perspective view which shows the mounting structure of the stamper, elastic body, and back plate of the lower frame shown in FIG.
도 8 은, 도 7 에 기재된, 하측 프레임의 스탬퍼, 탄성체, 및 뒷판의 장착 구조의 변형예를 나타내는 사시도이다. FIG. 8: is a perspective view which shows the modification of the mounting structure of the stamper, elastic body, and back plate of the lower frame shown in FIG.
도 9 는, 본 발명의 다른 실시형태에 관련된 프레스 성형장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 9 is a diagram showing the overall configuration of a press-molding apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 10 은, 도 9 에 기재된 프레스 성형장치에 의해서, 피가공재의, 스탬퍼가 가진 미세한 패턴이 전사 성형될 때에 있어서의 상태를 나타내는 도면이다. FIG. 10: is a figure which shows the state at the time of the transfer molding of the fine pattern which the stamper of a to-be-processed material has with the press molding apparatus of FIG.
도 11 은, 도 3 에 기재된 제어계에 의한 슬라이드의 (수직방향에서의) 목표 위치의 천이와, 슬라이드로부터 피가공재에 가해지는 압력의 변화의 변형예를 나타내는 설명도이다. FIG. 11: is explanatory drawing which shows the variation of the change of the target position (in the vertical direction) of the slide by the control system of FIG. 3, and the change of the pressure applied to a to-be-processed material from a slide.
도 12 는, 도 3 에 기재된 제어계의 제어 동작의 변형예를 나타내는 플로우차트이다. FIG. 12 is a flowchart showing a modification of the control operation of the control system described in FIG. 3.
도 13 은, 본 발명의 또 다른 실시형태에 관련된 프레스 성형장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다. It is a figure which shows the whole structure of the press molding apparatus which concerns on still another embodiment of this invention.
도 14 는, 도 13 에서 나타낸 실시형태의 변형예에 관련된 프레스 성형장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다. FIG. 14: is a figure which shows the whole structure of the press molding apparatus which concerns on the modification of embodiment shown in FIG.
도 15 는, 피가공재인 아크릴판을 도 14 에서 나타낸 금형을 사용하여 소정의 압력으로 가압하였을 때에, 감압지 상에 생기는 가압면압의 분포를 나타내는 도면이다. It is a figure which shows the distribution of the pressurization surface pressure which generate | occur | produces on a pressure-sensitive paper, when the acrylic plate which is a to-be-processed material is pressurized by predetermined | prescribed pressure using the metal mold | die shown in FIG.
도 16 은, 피가공재인 아크릴판을 도 14 에서 나타낸 금형을 사용하여 소정의 압력로 가압하였을 때에, 감압지 상에 생기는 가압면압의 분포를 나타내는 도면이다. It is a figure which shows the distribution of the pressurization surface pressure which generate | occur | produces on a pressure-sensitive paper, when the acrylic plate which is a to-be-processed material is pressurized by predetermined | prescribed pressure using the metal mold | die shown in FIG.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 제2004-074769호Patent Document 1: Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-074769
본 발명은, 상측 금형과 하측 금형이 협동(協動)하여, 상측 금형과 하측 금형의 사이에서 피가공재의 표면에 원하는 패턴을 전사하는 프레스 성형장치에 관한 것이다. The present invention relates to a press molding apparatus in which an upper mold and a lower mold cooperate to transfer a desired pattern to the surface of the workpiece between the upper mold and the lower mold.
종래, 대략 직사각형의 열가소성 수지 판상체에 대하여 전사판을 사용하여 가압 및 전사를 실시하는 도광판의 프레스 성형에 관해서, 성형 사이클의 단축화를 가능하게 함과 함께, 열가소성 수지 판상체에 대한 균일한 가압 및 전사를 비교적 간단한 구성으로 실시하는 것을 목적으로 한 도광판의 프레스 성형방법, 및 장치가 제안되어 있다. Conventionally, with respect to press molding of a light guide plate which presses and transfers a substantially rectangular thermoplastic resin plate member using a transfer plate, it is possible to shorten the molding cycle, and to uniformly press the thermoplastic resin plate body and A press molding method and an apparatus for a light guide plate for the purpose of carrying out transfer in a relatively simple configuration have been proposed.
상기 제안에 관련된 장치에서는, 베드측의 제 1 형(型), 및 상측 가동반측의 제 2 형의 쌍방에 평판형상의 냉각반과, 냉각반에 형성되는, 1 성형 사이클 중에 승온 제어되는 저항 가열판과, 저항 가열판의 표면측에 형성되는 스탬퍼, 즉 전사판이 각각 구비된다. 그리고, 상기 각 부에 추가하여, 냉각반으로부터 저항 가열판을 격리시키기 위한 유압 실린더와, 스탬퍼와 저항 가열판 사이 및 저항 가열판과 냉각반 사이에 각각 개재되어서, 스탬퍼와 저항 가열판 사이 및 저항 가열판과 냉각반 사이를 각각 전기적으로 절연하기 위한 복수의 절연체도 구비된다. 스탬퍼는 저항 가열판에 의해 가열되어, 상기 열가소성 수지 판상체에 대하여 직접 가압함으로써 전사 성형을 실시한다 (상기 특허문헌 1 참조).In the apparatus according to the above proposal, a plate-shaped cooling plate is formed on both the first type on the bed side and the second type on the side of the upper movable plate, and a resistance heating plate that is temperature-controlled during one molding cycle, which is formed on the cooling plate. And a stamper formed on the surface side of the resistance heating plate, that is, a transfer plate, are provided. In addition to each of the above sections, a hydraulic cylinder for isolating the resistance heating plate from the cooling plate, and between the stamper and the resistance heating plate, and between the resistance heating plate and the cooling plate, respectively, are provided between the stamper and the resistance heating plate and between the resistance heating plate and the cooling plate. A plurality of insulators are also provided to electrically insulate the spaces from each other. The stamper is heated by a resistance heating plate, and transfer molding is performed by directly pressing the thermoplastic resin plate-like body (see Patent Document 1 above).
상기 제안에 관련된 도광판의 프레스 성형방법 및 장치에서는, 상기 서술한 복수의 절연체 중 적어도 하나를 탄성체로 함으로써 양호한 전사가 가능하게 된다고 되어 있다. 확실히 상기 제안에 의하면, 피가공재인 열가소성 수지 판상체가 가진 요철을 흡수하는 것이 가능할지도 모른다. 그러나, 상기 복수의 절연체는, 통전하는 저항 가열판과 스탬퍼 사이 및 그 저항 가열판과 냉각반 사이의 전기적인 절연을 주된 목적으로 하고 있는 것으로, 따라서 탄성체, 즉 상기 절연체를 삽입하는 장소가 상기 저항 가열판의 상하면 (즉, 표면측과 이면측) 으로 한정된다. In the press-molding method and apparatus of the light guide plate according to the above proposal, it is supposed that good transfer can be achieved by using at least one of the plurality of insulators described above as an elastic body. Certainly, according to the above proposal, it may be possible to absorb the unevenness of the thermoplastic resin plate-like body to be processed. However, the plurality of insulators mainly have electrical insulation between the resistive heating plate and the stamper that is energized, and between the resistive heating plate and the cooling plate. Therefore, the place where the insulator is inserted, that is, the place where the insulator is inserted It is limited to the upper and lower surfaces (that is, the front side and the back side).
그런데, 미세한 패턴을 갖는 스탬퍼를 사용하여 열가소성 수지 판상체의 표면에 그 미세한 패턴을 전사하는 열프레스 성형에 있어서는, 전사되는 패턴의 요철의 높이는 수 ㎛ 내지 수십 ㎛ 이다. 이에 대하여, 피가공재인 열가소성 수지 판상체의 판두께는 ±0.1㎜ 정도의 편차를 가지고 있고, 또, 스탬퍼가 장착되는 금형의 두께나 평면도, 및 스탬퍼 자체의 판두께나 평면도에도 0.01∼0.05㎜ 정도의 편차가 있다. By the way, in the hot press molding in which the fine pattern is transferred onto the surface of the thermoplastic resin plate-like using a stamper having a fine pattern, the height of the unevenness of the pattern to be transferred is several micrometers to several tens of micrometers. On the other hand, the plate | board thickness of the thermoplastic resin plate-shaped object which is a to-be-processed material has a deviation of about +/- 0.1 mm, and also about 0.01-0.05 mm to the thickness and plan view of the metal mold | die to which a stamper is mounted, and the plate thickness and plan view of the stamper itself. There is a deviation of.
그 때문에, 열가소성 수지 판상체의 전사 성형시에, 스탬퍼와 (피가공재인) 열가소성 수지 판상체와의 접촉면에 성형 면압의 편차가 생겨, 피가공재 (인 열가소성 수지 판상체의) 표면에 상기 패턴의 전사가 충분히 이루어지지 않은 부분이 생긴다는 문제가 발생한다. 이러한 사정으로부터, 피가공재인 열가소성 수지 판상체의 판두께에 경사가 있는 경우에는, 상기 제안에 의해서는 경사를 흡수하기 가 어렵다고 할 수 있다. 특히, 한번에 복수개의 전사 성형을 실시하는 이른바 복수개 취(取)성형에 있어서는, 각각의 피가공재 (열가소성 수지 판상체) 내에서의 판두께나 평면도의 편차에 추가하여 각 피가공재 사이에서의 판두께의 편차가 크기 때문에, 피가공재 표면에 대한 스탬퍼가 한쪽만 접촉하는 일이 생겨, 이로 인해 양호한 전사 성형을 실시할 수 없다는 문제가 있었다. Therefore, in the transfer molding of the thermoplastic resin platelet, a variation in the molding surface pressure occurs on the contact surface between the stamper and the thermoplastic resin platelet (which is the workpiece), and the surface of the workpiece (of the thermoplastic resin platelet) There arises a problem that a portion where the transfer is not made sufficiently occurs. From such a situation, it can be said that it is difficult to absorb the inclination by the above proposal when the inclination is in the plate thickness of the thermoplastic resin plate-like body to be processed. In particular, in so-called plural moldings in which a plurality of transfer moldings are performed at one time, the plate thickness between the workpieces in addition to the variation in the plate thickness and the flatness in each workpiece (thermoplastic resin plate-like member) Because of the large deviation, the one side of the stamper with respect to the workpiece surface may come into contact with each other, which causes a problem that good transfer molding cannot be performed.
따라서 본 발명의 목적은, 프레스 성형에 있어서, 피가공재의 판두께나 평면도에 편차가 있는 경우라도 그 피가공재에 대하여 대략 균일하게 전사 성형을 실시할 수 있도록 하는 것에 있다. Accordingly, an object of the present invention is to enable transfer molding to be performed substantially uniformly with respect to the workpiece even when there is a deviation in the plate thickness or flatness of the workpiece in press molding.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 복수개의 피가공재에 대하여 동시에 전사 성형을 실시하는 프레스 성형에 있어서, 개개의 피가공재 내에서의 판두께나 평면도의 편차에 추가하여 각 피가공재 사이에서의 판두께의 편차가 있는 경우라도, 이들 피가공재에 대하여 각각 대략 균일하게 전사 성형을 실시할 수 있도록 하는 것에 있다.In addition, another object of the present invention is a press molding in which transfer molding is performed on a plurality of workpieces at the same time, in addition to the variation in plate thickness or flatness in each workpiece, between the workpieces. Even if there is a deviation, the transfer molding can be performed on these workpieces substantially uniformly.
본 발명의 제 1 관점에 따른 프레스 성형장치는, 상측 금형과 하측 금형이 협동하여, 상측 금형과 하측 금형의 사이에서 피가공재의 표면에 원하는 패턴을 전사하는 프레스 성형장치에 있어서, 상기 피가공재의 표면에 면접촉이 가능한 상태로 상기 상측 금형에 장착되고, 원하는 전사용 패턴을 가진 스탬퍼를 구비하고, 상기 상측 금형에는, 슬라이드 하부에 장착 고정되는 상측 다이세트와, 그 하부에 상기 스탬퍼가 장착되고, 그 내부에 온도 조정용 유체를 흐르게 하기 위한 구멍이 형성되고, 상기 스탬퍼를 가열 및 냉각하는 상측 온도 조정 플레이트를 구비하고, 상기 상측 다이세트와 상기 상측 온도 조정 플레이트 사이에 제 1 탄성부재를 개재하고 있다.The press molding apparatus according to the first aspect of the present invention is a press molding apparatus in which an upper mold and a lower mold cooperate to transfer a desired pattern onto the surface of the workpiece between the upper mold and the lower mold. The upper die is mounted on the upper mold in a state in which surface contact is possible, and has a stamper having a desired transfer pattern. The upper die has an upper die set fixed to a lower portion of a slide, and the stamper is mounted on a lower portion thereof. And a hole for flowing a temperature adjusting fluid therein, and having an upper temperature adjusting plate for heating and cooling the stamper, and interposing a first elastic member between the upper die set and the upper temperature adjusting plate. have.
본 발명의 제 2 관점에 따른 프레스 성형장치는, 상측 금형과 하측 금형이 협동하여, 상측 금형과 하측 금형의 사이에서 피가공재의 표면에 원하는 패턴을 전사하는 프레스 성형장치에 있어서, 상기 피가공재의 표면에 면접촉이 가능한 상태로 상기 하측 금형에 장착되고, 원하는 전사용 패턴을 가진 스탬퍼를 구비하고, 상기 하측 금형에는, 볼스터 상부에 장착 고정되는 하측 다이세트와, 그 상부에 상기 스탬퍼가 장착되고, 그 내부에 온도 조정용 유체를 흐르게 하기 위한 구멍이 형성되고, 상기 스탬퍼를 가열 및 냉각하는 하측 온도 조정 플레이트를 구비하고, 상기 하측 다이세트와 상기 하측 온도 조정 플레이트 사이에 제 1 탄성부재를 개재하고 있다.The press molding apparatus according to the second aspect of the present invention is a press molding apparatus in which an upper mold and a lower mold cooperate to transfer a desired pattern on the surface of the workpiece between the upper mold and the lower mold. A lower die set mounted on the lower mold in a state in which surface contact is possible on the surface, and having a stamper having a desired transfer pattern, and mounted on the upper side of the bolster, and the stamper mounted on the upper die. And a hole for flowing a temperature adjusting fluid therein, and having a lower temperature adjusting plate for heating and cooling the stamper, and interposing a first elastic member between the lower die set and the lower temperature adjusting plate. have.
상기와는 별도의 실시형태에서는, 상기 스탬퍼가, 니켈, 또는 SUS 에 의해 구성되어 있다. In embodiment different from the above, the said stamper is comprised by nickel or SUS.
또한, 본 발명의 제 3 관점에 따른 프레스 성형장치는, 상측 금형과 하측 금형이 협동하여, 상측 금형과 하측 금형의 사이에서 피가공재의 표면에 원하는 패턴을 전사하는 프레스 성형장치에 있어서, 상기 피가공재의 표면에 면접촉이 가능한 상태로 상기 상측 금형 및/또는 상기 하측 금형에 장착되는, 원하는 전사용 패턴을 가진 스탬퍼와, 상기 상측 금형 및 상기 하측 금형의 적어도 일방에, 상기 스탬퍼가 가진 전사용 패턴을 상기 피가공재의 표면에 가압 전사할 때에 있어서, 상기 피가공재의 두께의 편차를 흡수하기 위한 탄성부재를 구비하고, 상기 상측 금형이, 서로 독립된 복수개의 구동축, 및 서로 독립된 복수개의 구동 기구에 의해 상하방향으로 이동이 자유롭게 지지되어 있다.In addition, the press molding apparatus according to the third aspect of the present invention is a press molding apparatus in which an upper mold and a lower mold cooperate to transfer a desired pattern onto the surface of the workpiece between the upper mold and the lower mold. A stamper having a desired transfer pattern mounted on the upper mold and / or the lower mold in a state where surface contact is possible with the surface of the workpiece, and at least one of the upper mold and the lower mold, wherein the stamper has a transfer When pressure-transferring a pattern onto the surface of the workpiece, an elastic member for absorbing the variation in the thickness of the workpiece is provided, and the upper mold is provided with a plurality of drive shafts independent from each other and a plurality of drive mechanisms independent from each other. As a result, movement in the vertical direction is freely supported.
또한, 상기와는 별도의 실시형태에서는, 상기 상측 금형이, 상기 피가공재에 대한 상기 스탬퍼가 가진 전사용 패턴의 가압 전사시에 상기 각 구동축에 가해지는 하중이 대략 동등해지는 상태로, 상기 각 구동 기구를 통하여 하방향으로의 이동이 제어된다. Moreover, in embodiment different from the above, each said drive in the state in which the said upper metal mold | die puts the load applied to each said drive shaft at the time of the pressure transfer of the transfer pattern which the said stamper with respect to the said to-be-processed material has substantially equal. Movement downward is controlled through the mechanism.
또한, 상기와는 별도의 실시형태에서는, 상기 제 1 탄성부재가 쇼어 경도 (shore hardness) 가 약 90 인 재료에 의해 구성되어 있다. Moreover, in embodiment other than the above, the said 1st elastic member is comprised by the material of about 90 shore hardness.
또한, 상기와는 별도의 실시형태에서는, 상기 제 1 탄성부재가, 우레탄 고무, 니트릴 고무, 실리콘 고무, 불소 고무 중의 어느 하나의 재료에 의해 구성되어 있다. Moreover, in embodiment other than the above, the said 1st elastic member is comprised by the material in any one of urethane rubber, nitrile rubber, silicone rubber, and fluororubber.
또한, 상기와는 별도의 실시형태에서는, 상기 상측 온도 조정 플레이트 또는 하측 온도 조정 플레이트와, 상기 제 1 탄성부재의 사이에는 단열용 부재가 적어도 개재되어 있다. Moreover, in embodiment other than the above, the heat insulation member is interposed at least between the said upper temperature regulating plate or the lower temperature regulating plate, and the said 1st elastic member.
또한, 상기와는 별도의 실시형태에서는, 상기 단열용 부재가 에폭시 수지로 구성되어 있다. Moreover, in embodiment different from the above, the said heat insulating member is comprised by the epoxy resin.
그리고, 상기와는 별도의 실시형태에서는, 상기 스탬퍼와 상측 온도 조정 플레이트 사이, 및 상기 스탬퍼와 하측 온도 조정 플레이트 사이의 적어도 일방에 제 2 탄성부재를 개재시키고, 상기 제 2 탄성부재와, 상측 온도 조정 플레이트 또는 하측 온도 조정 플레이트 사이에, 상기 스탬퍼와 동일한 재료로 이루어지는 판상부재를 개재시키고, 상기 스탬퍼와 상기 제 2 탄성부재가 일체적으로 구성되어 있고, 상기 일체적으로 구성된 부재를 상기 판상부재에 접착하고, 상기 판상부재가 상측 온도 조정 플레이트 또는 하측 온도 조정 플레이트에 장착 고정되어 있다. And in an embodiment separate from the above, a 2nd elastic member is interposed at least one between the said stamper and an upper temperature adjustment plate, and between the said stamper and a lower temperature adjustment plate, and the said 2nd elastic member and an upper temperature Between the adjustment plate or the lower temperature adjustment plate, a plate member made of the same material as the stamper is interposed, the stamper and the second elastic member are integrally formed, and the integrally formed member is attached to the plate member. The plate member is fixed to the upper temperature adjusting plate or the lower temperature adjusting plate.
본 발명의 제 4 관점에 따른 프레스 성형장치는, 상측 금형과 하측 금형이 협동하여, 상측 금형과 하측 금형의 사이에서 피가공재의 표면에 원하는 패턴을 전사하는 프레스 성형장치에 있어서, 상기 피가공재의 표면에 면접촉이 가능한 상태로 상기 상측 금형 및/또는 상기 하측 금형에 장착되는, 원하는 전사용 패턴을 가진 스탬퍼와, 상기 상측 금형, 및 상기 하측 금형의 적어도 일방에, 상기 스탬퍼가 가진 전사용 패턴을 상기 피가공재의 표면에 가압 전사할 때에 있어서, 상기 피가공재의 두께의 편차를 흡수하기 위한 탄성부재를 갖는 성형 스테이지를 복수개 구비하고, 상기 각각의 성형 스테이지가, 각각이 서로 독립된 복수개의 구동계에 의해 상하방향으로 이동이 자유롭게 지지되어 있다. A press molding apparatus according to a fourth aspect of the present invention is a press molding apparatus in which an upper mold and a lower mold cooperate to transfer a desired pattern onto the surface of the workpiece between the upper mold and the lower mold. The transfer pattern which the said stamper has in the at least one of the said stamper which has a desired transfer pattern mounted on the said upper metal mold | die and / or the said lower metal mold | die in the state which can make surface contact with the surface, and the said upper metal mold | die and the said lower metal mold | die. When the pressure is transferred to the surface of the workpiece, a plurality of molding stages having elastic members for absorbing variations in the thickness of the workpiece are provided, and each of the molding stages is provided in a plurality of independent drive systems. As a result, movement in the vertical direction is freely supported.
본 발명의 제 4 관점에 관련된 바람직한 실시형태에서는, 상기 복수개의 구동계가, 각각 상기 상형에 직결되는 구동축, 및 그 구동축을 구동하기 위한 구동 기구를 포함한다. In a preferred embodiment according to the fourth aspect of the present invention, the plurality of drive systems each include a drive shaft directly connected to the upper mold, and a drive mechanism for driving the drive shaft.
상기와는 별도의 실시형태에서는, 상기 상측 금형이, 상기 각 성형 스테이지 에 있어서 상기 피가공재에 대한 상기 스탬퍼가 가진 전사용 패턴의 가압 전사시에 상기 각 구동축에 가해지는 하중이 대략 동등해지는 상태로, 상기 각 구동 기구를 통하여 하방향으로의 이동이 제어된다. In an embodiment separate from the above, in the state where the load applied to the respective drive shafts is substantially equal in the upper mold during the pressure transfer of the transfer pattern of the stamper to the workpiece in the molding stage. The movement in the downward direction is controlled by the respective drive mechanisms.
또한, 상기와는 별도의 실시형태에서는, 상기 제 1 탄성부재의 상/하면의 크기 및 형상이, 상기 피가공재의 상/하면의 크기 및 형상과 대략 동일하다.Moreover, in embodiment other than the above, the magnitude | size and shape of the upper / lower surface of the said 1st elastic member are substantially the same as the size and shape of the upper / lower surface of the said to-be-processed material.
발명을 실시하기Implement the invention 위한 최선의 형태 Best form for
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 의해 상세히 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described in detail by drawing.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 프레스 성형장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the whole structure of the press molding apparatus which concerns on one Embodiment of this invention.
이 프레스 성형장치는, 예를 들어 피가공재인 아크릴판에, 니켈 등의 금속으로 구성한 미세한 패턴을 갖는 스탬퍼를 사용하여 열프레스 성형을 실시함으로써, 액정 디스플레이의 백라이트의 도광판이나 확산판, 렌즈, 광디스크 기판과 같은 미세한 패턴을 표면에 갖는 광학부품, 및 고의장성 패널 등을 제작한다. 열프레스 성형에서는, 아크릴판에 가열한 스탬퍼를 가압하는 것에 의해 상기 패턴이 아크 릴판에 전사 성형됨으로써, 상기 서술한 도광판 등이 제작된다. This press-forming apparatus performs, for example, hot press molding on an acrylic plate, which is a workpiece, using a stamper having a fine pattern made of metal such as nickel, thereby forming a light guide plate, a diffusion plate, a lens, and an optical disc of a backlight of a liquid crystal display. An optical component having a fine pattern, such as a substrate, on the surface, a high-design panel, and the like are produced. In hot press molding, the light guide plate or the like described above is produced by transferring the pattern to an acrylic plate by pressing a stamper heated on an acrylic plate.
도 1 에 나타내는 프레스 성형장치는, 예를 들어 지면 등에 고정되는 하측 프레임 (100) 과 대향 관계에 있고, 또한 수직 (상/하) 방향으로 이동이 자유롭게 지지되는 상측 프레임 (300) 을 구동하기 위한 구동축이 좌우에 1개씩 합계 2개 (부호 37 및 39 로 나타낸다.) 형성되는 이른바 2축 타입의 것이다. 하측 프레임 (100) 및 상측 프레임 (300) 은, 모두 전체적으로 대략 직육면체형상을 나타낸다.The press-molding apparatus shown in FIG. 1 is for example for driving the upper frame 300 which faces the lower frame 100 fixed to the ground or the like and which is freely supported in the vertical (up / down) direction. It is a thing of the so-called biaxial type in which two drive shafts are formed in total, one by one (left and right 37). The lower frame 100 and the upper frame 300 all exhibit a substantially rectangular parallelepiped shape as a whole.
하측 프레임 (100) 은, 볼스터 (bolster: 1), 하측 다이세트 (3), 플레이트 (5), 단열판 (7), 온도 조정 플레이트 (9: 이하 「온조 플레이트」로 표기한다), 스탬퍼 (11), 진공 챔버 (13), 및 진공 패킹 (15) 을 포함한다. 한편, 상기 서술한 상측 프레임 (300) 은, 슬라이드 (17), 상측 다이세트 (19), 탄성체 (21), 스페이서 (23), 단열판 (25), 온조 플레이트 (27), 스탬퍼 (29), 진공 챔버 (31), 및 진공 패킹 (33) 을 포함한다. 플레이트 (5), 단열판 (7), 온조 플레이트 (9), 스탬퍼 (11), 탄성체 (21), 스페이서 (23), 단열판 (25), 온조 플레이트 (27), 및 스탬퍼 (29) 에 의해 성형 스테이지를 구성한다. The lower frame 100 includes a bolster 1, a lower die set 3, a plate 5, a heat insulating plate 7, a temperature adjusting plate (hereinafter referred to as a "hot plate"), a stamper 11 ), Vacuum chamber 13, and vacuum packing 15. On the other hand, the above-mentioned upper frame 300 includes the slide 17, the upper die set 19, the elastic body 21, the spacer 23, the heat insulating plate 25, the heat plate 27, the stamper 29, A vacuum chamber 31, and a vacuum packing 33. Molded by plate 5, heat insulating plate 7, heat plate 9, stamper 11, elastic body 21, spacer 23, heat insulation plate 25, heat plate 27, and stamper 29. Configure the stage.
하측 프레임 (100) 에 있어서, 볼스터 (1) 는 대략 직육면체형상을 나타내고 있고, 베드 (도시 생략) 의 상부에 장착 고정되어 있다. 볼스터 (1) 의 상면에 있어서의 중심부로부터 주연부 근처의 부위에 걸쳐서는, 대략 직육면체형상을 나타내는 하측 다이세트 (3) 가 장착 고정되어 있다. 하측 다이세트 (3) 상면의 주연부에는 진공 챔버 (13) 가 장착 고정되어 있다. 진공 챔버 (13) 는, 그 상측 에서 본 형상이 구(口)자 형상을 나타내도록 하측 다이세트 (3) 상면의 주연부에 설치되어 있고, 진공 챔버 (13) 의 상단부에는, 수직방향으로부터 가해지는 압력에 의해 상하방향으로 신축이 자유로운 진공 패킹 (15) 이 그 상측에서 본 형상이 구(口) 자 형상을 나타내도록 설치되어 있다. In the lower frame 100, the bolster 1 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and is fixed to the upper part of a bed (not shown). From the central part in the upper surface of the bolster 1 to the site | part near a periphery part, the lower die set 3 which shows a substantially rectangular parallelepiped shape is attached and fixed. The vacuum chamber 13 is attached and fixed to the peripheral part of the upper surface of the lower die set 3. The vacuum chamber 13 is provided in the periphery of the upper surface of the lower die set 3 so that the shape seen from the upper side may show spherical shape, and is applied to the upper end part of the vacuum chamber 13 from the vertical direction. A vacuum packing 15 freely stretched in the vertical direction by pressure is provided so that the shape seen from above is spherical.
또한, 하측 다이세트 (3) 의 상면에 있어서의 중심부로부터 주연부 근처의 부위에 걸쳐서는, 대략 직육면체형상을 나타내는 플레이트 (5) 가 장착 고정되어 있다. 그리고, 플레이트 (5) 의 상면에는 대략 평판형상을 나타내는 직사각형상의 단열판 (7) 이, 단열판 (7) 의 상면에는 대략 직육면체형상을 나타내는 온조 플레이트 (9) 가, 온조 플레이트 (9) 의 상면에는 대략 평판형상을 나타내는 직사각형상의 스탬퍼 (11) 가, 각각 적층형상으로 장착 고정되어 있다. Moreover, the plate 5 which shows a substantially rectangular parallelepiped shape is attached and fixed from the center part in the upper surface of the lower die set 3 to the vicinity of a peripheral part. And the heat insulation plate 7 which shows the substantially rectangular parallelepiped shape on the upper surface of the heat insulation plate 7, and the heat insulation plate 7 which shows the substantially flat plate shape on the upper surface of the plate 5, Rectangular stampers 11 each having a flat plate shape are mounted and fixed in a stacked shape.
플레이트 (5) 는 강성이 있는 재료에 의해 구성되어 있다. 단열판 (7) 은, 온조 플레이트 (9) 의 열이 플레이트 (5) 측에 전도되는 것을 차단하기 위해서 설치된다. 단열판 (7) 에는, 예를 들어 에폭시 수지로 구성되는 것이 사용된다. 온조 플레이트 (9) 는, 스탬퍼 (11) 를 가열/냉각시키기 위한 것으로, 온조 플레이트 (9) 의 내부에는 온조용 유체 (즉, 기체 또는 액체) 를 흐르게 하기 위한 온조 유체용 구멍 (9a) 이 형성되어 있다. The plate 5 is comprised by the material with rigidity. The heat insulation board 7 is provided in order to block the heat of the heat plate 9 from conducting to the plate 5 side. As the heat insulation board 7, what is comprised, for example from epoxy resin is used. The heat plate 9 is for heating / cooling the stamper 11, and the inside of the heat plate 9 is provided with a hole 9a for the heat fluid for flowing a heat fluid (i.e., a gas or a liquid). It is.
기술한 바와 같이, 스탬퍼 (11) 에는 미세한 패턴이 형성되어 있고, 상측 프레임 (300) 의 하동 (하강 동작) 에 의해서, 스탬퍼 (11) 의 상면에 탑재되어 있는 피가공재 (즉, 아크릴판: 35) 가 상측 프레임 (300) 의 스탬퍼 (29) 와 압접함으로써, 그 상면측으로부터 가압됨으로써, 상기 미세한 패턴이 피가공재 (35) 의 바닥 면에 전사된다. 이것과 동시에, 스탬퍼 (29) 가 갖는 미세한 패턴도 피가공재 (35) 의 상면 (표면) 에 전사된다. 또, 상기 각 패턴의 피가공재 (35) 에 대한 전사는, 후에 상세히 서술하는 바와 같이, 상측 프레임 (300) 의 하동 (下動) 에 의해, 진공 패킹 (15) 에 상측 프레임 (300) 의 진공 패킹 (33) 이 압접한 상태로 밀착되어, 진공 챔버 (13), 및 상측 프레임 (300) 의 진공 챔버 (31) 에 의해 획정된 공간이 밀폐 공간이 되고, 그 밀폐 공간이 진공이 된 상태에서 실시되었다. As described above, the stamper 11 is formed with a fine pattern, and the workpiece (namely, acrylic plate) 35 mounted on the upper surface of the stamper 11 by lowering (lowering operation) of the upper frame 300. ) Is pressed against the stamper 29 of the upper frame 300 to be pressed from the upper surface side, whereby the fine pattern is transferred to the bottom surface of the workpiece 35. At the same time, the fine pattern of the stamper 29 is also transferred to the upper surface (surface) of the workpiece 35. The transfer of the respective patterns to the workpiece 35 is performed by vacuuming the upper frame 300 to the vacuum packing 15 by the lowering of the upper frame 300. In a state where the packing 33 is in tight contact with each other, the space defined by the vacuum chamber 13 and the vacuum chamber 31 of the upper frame 300 becomes a sealed space, and the sealed space becomes a vacuum. Was carried out.
피가공재 (35) 는 그 판두께가 불균일하다. 즉, 피가공재 (35) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 도 1 의 우단측에서 판두께가 가장 두껍고, 도 1 의 좌단측에서 판두께가 가장 얇아지고, 도 1 의 우단측으로부터 도 1 의 좌단측에 경사져 있다. The workpiece 35 has a nonuniform plate thickness. That is, as shown in FIG. 1, the workpiece 35 has the thickest plate thickness at the right end side of FIG. 1, and has the thinnest plate thickness at the left end side of FIG. It is inclined to the left end side.
상측 프레임 (300) 에 있어서, 슬라이드 (17) 는, 상기 서술한 좌우 2개의 구동축 (37, 39) 을 통하여 슬라이드 (17) 의 상방에 위치하는 슬라이드 구동 기구 (도시 생략) 에 의해, 수직 (상/하) 방향으로 이동이 자유롭게 지지된다. 슬라이드 (17) 는, 슬라이드 구동 기구 (도시 생략) 에 의해 수직방향으로 이동될 때에 있어서, 예를 들어 ±10㎛ 정도의 정밀도로 평행 제어된다. 또, 슬라이드 구동 기구 (도시 생략) 에는, 예를 들어 2대의 3상 프레스 구동용 AC 서보 모터 (이하, 간단히 「프레스용 AC 서보 모터」라고 표기한다) (여기서는 도시 생략. 이하 동일) 가 내장되어 있다. 또, 각 프레스용 AC 서보 모터의 회전축과, 상기 각 구동축 (37, 39) 은, 예를 들어 볼스크류 기구 (도시 생략) 등을 통하여 각각 직결된 구성으로 되어 있다. In the upper frame 300, the slide 17 is vertical (upper) by a slide drive mechanism (not shown) positioned above the slide 17 via the two left and right drive shafts 37 and 39 described above. Movement in the up / down direction is freely supported. When the slide 17 is moved vertically by the slide drive mechanism (not shown), it is parallel-controlled with the precision of about +/- 10micrometer, for example. The slide drive mechanism (not shown) includes, for example, two three-phase press drive AC servo motors (hereinafter simply referred to as "press AC servo motors") (not shown here. The same applies hereinafter). have. In addition, the rotary shaft of each press AC servomotor and each said drive shaft 37 and 39 are comprised directly, for example through the ball screw mechanism (not shown) etc., respectively.
슬라이드 (17) 의 하면 (바닥면) 에 있어서의 중심부로부터 주연부 근처의 부위에 걸쳐서는, 대략 직육면체형상을 나타내는 상측 다이세트 (19) 가 장착 고정되어 있다. 상측 다이세트 (19) 의 하면 (바닥면) 의 주연부에는 진공 챔버 (31) 가 장착 고정되어 있다. 진공 챔버 (31) 는, 그 하방에서 본 형상이 구(口)자 형상을 나타내도록 상측 다이세트 (19) 하면의 주연부에 설치되어 있고, 진공 챔버 (31) 의 하단부에는, 수직방향에서 가해지는 압력에 의해 상하방향으로 신축이 자유로운 진공 패킹 (33) 이, 그 하방에서 본 형상이 구(口)자 형상을 나타내도록 설치되어 있다. The upper die set 19 which shows a substantially rectangular parallelepiped shape is fixedly mounted from the center part in the lower surface (bottom surface) of the slide 17 to the vicinity of a peripheral part. The vacuum chamber 31 is fixed to the periphery of the lower surface (bottom surface) of the upper die set 19. The vacuum chamber 31 is provided in the periphery of the lower surface of the upper die set 19 so that the shape seen from below may show a spherical shape, and is applied to the lower end of the vacuum chamber 31 in a vertical direction. A vacuum packing 33 freely stretched in the vertical direction by pressure is provided so that the shape seen from below is spherical.
또한, 상측 다이세트 (19) 의 하면 (바닥면) 에 있어서의 중심부로부터 주연부 근처의 부위에 걸쳐서는, 대략 직육면체형상을 나타내는 탄성체 (21) 가 장착 고정되어 있다. 그리고, 탄성체 (21) 의 하면에는 대략 평판형상을 나타내는 직사각형상의 스페이서 (23) 가, 스페이서 (23) 의 하면에는 대략 평판형상을 나타내는 직사각형상의 단열판 (25) 이, 단열판 (25) 의 하면에는 대략 직육면체형상을 나타내는 온조 플레이트 (27) 가, 온조 플레이트 (27) 의 하면에는 대략 평판형상을 나타내는 직사각형상의 스탬퍼 (29) 가, 각각 적층형상으로 장착 고정되어 있다. Moreover, the elastic body 21 which shows a substantially rectangular parallelepiped shape is fixed and fixed from the center part in the lower surface (bottom surface) of the upper die set 19 to the site | part near a periphery. And the lower surface of the elastic body 21 has the rectangular spacer 23 which shows a substantially flat plate shape, The lower surface of the spacer 23 has a rectangular heat insulation board 25 which shows a substantially flat plate shape, and the lower surface of the heat insulating plate 25 has a substantially On the lower surface of the temperature plate 27, the rectangular plater 29 which shows an approximate flat plate shape is mounted and fixed in the laminated form, respectively.
탄성체 (21) 는, 상측 프레임 (300) 과 하측 프레임 (100) 의 협동에 의한 피가공재 (35) 에 대한 가압시에, 피가공재 (35) 가 갖는 경사를 흡수하기 위한 것으로서, 탄성체 (21) 로는, 예를 들어 반복 하중에 대하여 탄성 회복이 가능한 우레탄 고무, 니트릴 고무, 실리콘 고무, 또는 불소 고무 등의 탄성재로 이루어지는 것이 채용된다. 탄성체 (21) 에는, 두께가 예를 들어 판두께 30㎜ 이고, 쇼어 경도가 90 인 것이 사용된다. The elastic body 21 is for absorbing the inclination which the workpiece 35 has at the time of pressurization with respect to the workpiece 35 by the cooperation of the upper frame 300 and the lower frame 100, The elastic body 21 As the furnace, for example, one made of an elastic material such as urethane rubber, nitrile rubber, silicone rubber, or fluorine rubber capable of elastic recovery with respect to cyclic load is employed. As the elastic body 21, one having a thickness of, for example, a plate thickness of 30 mm and having a shore hardness of 90 is used.
스페이서 (23) 에는, 피가공재 (35) 에 대한 가압시에 단열판 (25) 및 온조 플레이트 (27) 가 변형되지 않도록 할 필요가 있기 때문에, 강성이 있는 재료에 의해 구성된 것이 사용된다. 스페이서 (23) 에는, 냉각용 유체 (즉, 기체 또는 물 (냉각수)) 를 흐르게 하기 위한 냉각용 유체 유로 (23a) 가 형성되어 있다. 이 냉각용 유체 유로 (23a) 에 냉각수 등과 같은 냉각용 유체를 흐르게 함으로써, 예를 들어 상측 프레임 (300) 의 하동에 의해서 상측 프레임 (300) 과 하측 프레임 (100) 에서 피가공재 (35) 를 가압하고 있는 경우 등에, 탄성체 (21) 가 과열 상태가 되는 것을 방지한다. Since the heat insulation plate 25 and the heat sink 27 need not be deformed at the time of pressurization with respect to the to-be-processed material 35, the spacer 23 uses the thing comprised by the rigid material. In the spacer 23, a cooling fluid flow path 23a for flowing a cooling fluid (that is, gas or water (cooling water)) is formed. By allowing a cooling fluid, such as cooling water, to flow through the cooling fluid flow path 23a, the workpiece 35 is pressurized by the upper frame 300 and the lower frame 100 by, for example, the lowering of the upper frame 300. When doing so, the elastic body 21 is prevented from becoming overheated.
단열판 (25) 은, 온조 플레이트 (27) 의 열이 스페이서 (23) 측으로 전도되는 것을 차단하기 위해서 형성된다. 단열판 (25) 에는, 예를 들어 에폭시 수지로 구성되는 것이 사용된다. 온조 플레이트 (27) 는 스탬퍼 (29) 를 가열/냉각하기 위한 것으로, 온조 플레이트 (27) 의 내부에는 온조용 유체 (즉, 기체 또는 액체) 를 흐르게 하기 위한 온조 유체용 구멍 (27a) 이 형성되어 있다. 스탬퍼 (29) 에도 스탬퍼 (11) 와 마찬가지로 미세한 패턴이 형성되어 있고, 온조 플레이트 (27) 로부터의 가열과, 상측 프레임 (300) 의 하동 (하강 동작) 에 의해 (하측 프레임 (100) 의) 스탬퍼 (11) 의 상면에 탑재되어 있는 피가공재 (35) 가 그 상면측으로부터 가압된다. 이것에 의해, 상기 미세한 패턴이 피가공재 (35) 의 상면으로 전사됨과 함께, 이것과 동시에, 스탬퍼 (11) 가 갖는 미세한 패턴도 피가공 재 (35) 의 하면 (바닥면) 으로 전사되게 된다. The heat insulation board 25 is formed in order to block the heat of the heat plate 27 from conducting to the spacer 23 side. As the heat insulation board 25, what is comprised, for example from epoxy resin is used. The heat plate 27 is for heating / cooling the stamper 29, and the inside of the heat plate 27 is formed with a hole 27a for the heat fluid for flowing a fluid (i.e., gas or liquid) for the heat bath. have. Similar to the stamper 11, fine patterns are formed on the stamper 29, and the stamper (of the lower frame 100) is heated by the heating plate 27 and the lowering (lowering operation) of the upper frame 300. The workpiece 35 mounted on the upper surface of 11 is pressed from the upper surface side. As a result, the fine pattern is transferred to the upper surface of the workpiece 35, and at the same time, the fine pattern of the stamper 11 is also transferred to the lower surface (bottom surface) of the workpiece 35.
또, 이미 설명한 바와 같이, 상기 각 패턴의 피가공재 (35) 에 대한 전사는, 상측 프레임 (300) 의 하동에 의해 진공 패킹 (33) 이 하측 프레임 (100) 의 진공 패킹 (15) 에 압접한 상태로 밀착되어, 진공 챔버 (31) 및 하측 프레임 (100) 의 진공 챔버 (13) 에 의해 획정되는 공간이 밀폐 공간으로 되고, 그 밀폐 공간이 진공이 된 상태에서 실시된다. In addition, as described above, the transfer to the workpiece 35 of each pattern is performed by pressing the vacuum packing 33 onto the vacuum packing 15 of the lower frame 100 by the lowering of the upper frame 300. In the state of being in close contact with each other, the space defined by the vacuum chamber 31 and the vacuum chamber 13 of the lower frame 100 becomes a sealed space, and the sealed space is implemented in a vacuumed state.
도 2 는, 도 1 에 기재된 프레스 성형장치에 의해서, 피가공재 (35) 의, 스탬퍼 (11, 29) 가 갖는 미세한 패턴이 전사 성형될 때에 있어서의 상태를 나타내는 도면이다. FIG. 2: is a figure which shows the state at the time of the fine molding which the stamper 11, 29 of the to-be-processed material 35 has with the press molding apparatus of FIG.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 피가공재 (35) 의 상면측과 하면측을 각각 가열된 스탬퍼 (29, 11) 에 의해 가압 전사하기 위해서는, 전술한 바와 같이, 진공 패킹 (15, 33) 끼리의 밀착에 의해 진공 패킹 (15, 33) 및 진공 챔버 (13, 31) 에 의해 형성되는 밀폐 공간을 (진공 펌프 등을 사용하여) 진공 상태로 해 두어야 한다. 이 밀폐 공간의 형성은, 컨트롤부 (도시 생략) 로부터, 상기 2개의 프레스용 AC 서보 모터 (여기서는, 도시생략) 에 대하여 슬라이드 (17) 를 하동시키는 제어 신호가 출력됨으로써, 각 구동축 (37, 39) 을 통하여 슬라이드 (17) 가 하동함으로써 실시된다. As shown in FIG. 2, in order to pressurize and transfer the upper surface side and the lower surface side of the to-be-processed material 35 with the heated stamper 29 and 11, respectively, as mentioned above, the vacuum packing 15 and 33 contact | adherence closely. The closed spaces formed by the vacuum packings 15 and 33 and the vacuum chambers 13 and 31 must be kept in vacuum (using a vacuum pump or the like). Formation of the sealed space is performed by outputting a control signal for lowering the slide 17 from the control unit (not shown) with respect to the two press-type AC servomotors (not shown here). Is carried out by lowering the slide 17.
그리고, 상기 밀폐 공간이 진공 상태가 되면, 상기 컨트롤부로부터 슬라이드 (17) 를 하동시키는 제어 신호가 또다시 출력됨으로써, 상기 2개의 프레스용 AC 서보 모터가 구동하여, 각 구동축 (37, 39) 을 통하여 슬라이드 (17) 가 하동하고, 진공 패킹 (15, 33) 이 압접한 상태에서 줄어들게 된다. 이것과 함께, 피가공재 (35) 에 상하방향으로부터 스탬퍼 (29, 11) 를 통하여 압력이 가해지지만, 이 때, 피가공재 (35) 의 (도 2의) 왼쪽방향으로의 경사는, 그 경사에 따라서 탄성체 (21) 가 줄어듦으로써 흡수되기 때문에, 피가공재 (35) (의 상/하면) 에 대하여 대략 균일하게 스탬퍼 (29, 11) 가 압접 (접촉) 하게 된다. When the sealed space is in a vacuum state, the control signal for lowering the slide 17 is output again from the control unit, so that the two AC motors for presses drive each of the drive shafts 37 and 39. The slide 17 is lowered through this, and the vacuum packings 15 and 33 are reduced in the pressed state. At the same time, pressure is applied to the workpiece 35 through the stampers 29 and 11 from the up and down direction, but at this time, the inclination of the workpiece 35 in the left direction (of FIG. 2) is inclined to the slope. Therefore, since the elastic body 21 is absorbed by shrinking, the stampers 29 and 11 are press-contacted (contacted) substantially uniformly with respect to the workpiece 35 (upper and lower surfaces).
따라서, 피가공재 (35) 의 상/하면에 대하여 스탬퍼 (29, 11) 가 각각 가지고 있는 미세한 패턴이 대략 균일하게 가압, 전사된다. Therefore, the fine patterns each of the stampers 29 and 11 have on the upper and lower surfaces of the workpiece 35 are pressurized and transferred substantially uniformly.
그런데, 상기 서술한 구성의 프레스 성형장치에서는, 컨트롤부 (도시 생략) 가, 압력 검출용 센서 (하중감시장치: 도시 생략) 등으로부터의 출력 신호에 기초하여 상시 피가공재 (35) 에 가해지는 압력을 체크하면서, 상기 각 프레스용 AC 서보 모터를 제어하여 미리 설정된 하사점 위치를 향하여 슬라이드 (17) 를 하동시킨다. 그리고, 상기 압력 검출용 센서로부터의 출력 신호에 의해, 미리 설정된 압력에 도달했다고 판단한 시점에서, 컨트롤부는, 상기 각 프레스용 AC 서보 모터를 제어하여 슬라이드 (17) 의 하동을 정지시키고, 그 정지시킨 위치를 하사점으로 간주한다.By the way, in the press-molding apparatus of the structure mentioned above, the control part (not shown) is the pressure which is always applied to the to-be-processed material 35 based on the output signal from the pressure detection sensor (load monitoring apparatus: not shown) etc. Each press AC servo motor is controlled to lower the slide 17 toward the preset bottom dead center position while checking. And when it determines with the output signal from the said pressure detecting sensor having reached the preset pressure, a control part controls each said AC servo motor for presses, and stops the down of slide 17, and makes it stop. Consider position as bottom dead center.
이와 같이, 하중감시장치에 의해, 피가공재 (35) 에 대한 가압력을 상시 체크하는 것이 가능하기 때문에, 피가공재 (35) 에 대한 가압력이 설정한 압력에 도달한 것이 검지된 시점에서 슬라이드 (17) 의 하동을 정지시키는 제어가 실현된다. 그러나, 상기 가압력이 설정 압력에 도달한 것을 검지한 시점에서부터, 실제로 슬라이드 (17) 의 하동이 정지하기까지의 사이에는 타임랙이 있다. 그 때문에, 슬라이드 (17) 의 하동을 정지시킨 위치에서는, 이미 설정된 압력치를 초과하는 압력치 (하중) 가 나와 있게 되기 때문에, 설정치를 초과한 압력이 피가공재 (35) 에 가해지지 않도록 하기 위해서는, 슬라이드 (17) 의 하동 속도를 느리게 하지 않으면 안된다. 본 발명자들이 실험을 실시한 결과, 슬라이드 (17) 의 하동 속도를 매우 느리게 설정하지 않으면 안된다는 것이 판명되어 있어, 따라서 슬라이드 (17) 의 하동 속도를 느리게 하는 방법에서는 작업 능률이 악화된다는 문제가 있다. As described above, since it is possible to check the pressing force with respect to the workpiece 35 by the load monitoring device at all times, the slide 17 is detected when the pressing force with respect to the workpiece 35 reaches the set pressure. Control to stop unloading is realized. However, there is a time lag between the point of time when the pressing force reaches the set pressure and the time when the lowering of the slide 17 actually stops. Therefore, since the pressure value (load) exceeding the already set pressure value is shown at the position where the lowering of the slide 17 is stopped, in order to prevent the pressure exceeding the set value from being applied to the workpiece 35, The unloading speed of the slide 17 must be slowed down. As a result of the experiments performed by the present inventors, it has been found that the unloading speed of the slide 17 must be set very slowly, and thus there is a problem that the work efficiency is deteriorated in the method of slowing the unloading speed of the slide 17.
또한, 피가공재 (35) (인 아크릴판) 의 판두께는 가열과 냉각이 실시되기 때문에 변화한다. 즉, 가열된 스탬퍼 (29, 11) 가 피가공재 (35) 에 닿아서 밀어 피가공재 (35) 를 가압하고 있는 과정에 있어서, 피가공재 (35) 가 열팽창에 의해 판두께를 늘려 슬라이드 (17) 를 밀어 올리려고 한다. 이에 대하여, 컨트롤부는 슬라이드 (17) 의 정지 위치를 위치 결정된 위치에 유지하려고, 상기 각 프레스용 서보 모타에 공급하는 전류치를 증가시키는 제어를 실시하기 때문에, 슬라이드 (17) 로부터 피가공재 (35) 에 대한 가압력은 설정된 압력치를 넘어 버린다. 다음으로, 스탬퍼 (29, 11) 가 각각 가진 미세한 패턴의, 피가공재 (35) 상/하면에 대한 전사가 완료된 후, 그 전사를 고정화하기 위한 냉각 과정으로 이행되는데, 이 냉각의 과정에 있어서 피가공재 (35) 가 수축에 의해 판두께가 줄어든다. In addition, the plate | board thickness of the to-be-processed material 35 (phosphorus acrylic plate) changes because heating and cooling are performed. That is, in the process in which the heated stampers 29 and 11 touch the workpiece 35 and push it to pressurize the workpiece 35, the workpiece 35 increases the plate thickness by thermal expansion and slides 17 Try to push up. On the other hand, since the control unit controls to increase the current value supplied to each of the press servomotors in order to maintain the stop position of the slide 17 at the positioned position, the control unit receives the work piece 35 from the slide 17. The pressing force for the pressure exceeds the set pressure value. Next, after the transfer to the upper and lower surfaces of the workpiece 35 of the fine patterns each of the stampers 29 and 11 is completed, the process shifts to a cooling process for immobilizing the transfer. The plate | board thickness is reduced by shrinkage of the processing material 35.
따라서, 슬라이드 (17) 의 정지 위치를 위치 결정된 위치로 계속해서 유지하는 제어를 실시하면, 그것에 의해, 슬라이드 (17) 로부터의 피가공재 (35) 에 대한 가압력이 감소하게 된다. Therefore, if the control which keeps the stop position of the slide 17 to a positioned position is performed, by this, the pressing force with respect to the to-be-processed material 35 from the slide 17 will reduce.
이와 같이, 피가공재 (35) 에 대하여 슬라이드 (17) 로부터 상시 일정한 압 력이 가해지도록 하기 위해서는, 한번 결정한 슬라이드 (17) 의 하사점을 피가공재 (35) 의 판두께의 변화에 추종시키는 제어 동작이 필요하게 되는데, 슬라이드 (17) 의 상/하방향에서의 위치 제어의 제어 동작만으로는 상기한 추종시키는 제어 동작을 실현하기가 곤란하다. In this way, in order to constantly apply a constant pressure to the workpiece 35 from the slide 17, a control operation for tracking the bottom dead center of the slide 17 determined once to the change in the plate thickness of the workpiece 35. This is necessary, but it is difficult to realize the above-described control operation only by the control operation of the position control in the up / down direction of the slide 17.
그래서, 본 발명자들은, 도 3 에 나타내는 바와 같은 구성의 제어계를 구비하는 프레스 성형장치를 제안하기에 이르렀다. Then, the present inventors came to propose the press molding apparatus provided with the control system of the structure as shown in FIG.
도 3 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 프레스 성형장치가 구비하는 제어계의 구성을 나타내는 블록도이다. 3 is a block diagram showing the configuration of a control system included in the press-molding apparatus according to one embodiment of the present invention.
상기 제어계는, NC 장치 (41) 내에 포함되는 이동 지령부 (43), 지령 카운터 (45), 비교기 (47), 편차 카운터 (49), 가압력 제어부 (51), 및 변위 카운터 (53) 와, 전류 리미터 (57) 를 내장하는 서보 증폭기 (55), 리니어 인코더 (59), 및 프레스용 AC 서보 모터 (61: 도 3 에서는 「모터」로 약기한다) 를 구비한다. The control system includes a moving command unit 43, a command counter 45, a comparator 47, a deviation counter 49, a pressing force control unit 51, and a displacement counter 53 included in the NC device 41, The servo amplifier 55 which incorporates the current limiter 57, the linear encoder 59, and the AC servo motor 61 (it abbreviates as "motor" in FIG. 3) for a press are provided.
NC 장치 (41) 에 있어서, 이동 지령부 (43) 는, 오퍼레이터로부터 예를 들어 NC 장치 (41) 의 조작부 (도시 생략) 를 통하여, 슬라이드 (17) 의 진공 챔버 (31, 13) 의 (수직방향에서의) 폐위치 (閉位置) 데이터, 하사점의 (수직방향에서의) 위치 데이터, 및 상사점의 (수직방향에서의) 위치 데이터를 입력한다. 그리고, 입력한 상기 각 위치 데이터에 기초하여, 슬라이드 (17) 의 진공 챔버 (31, 13) 의 폐위치로의 이동 지령 신호, 하사점의 위치로의 이동 지령 신호, 및 상사점의 위치로의 이동 지령 신호를 생성하고, 이들 생성한 이동 지령 신호를 지령 카운터 (45) 에 적절히 출력한다. In the NC device 41, the movement command unit 43 is a vertical direction of the vacuum chambers 31 and 13 of the slide 17 from an operator, for example, via an operation unit (not shown) of the NC device 41. The closed position data (in the direction), the position data (in the vertical direction) of the bottom dead center, and the position data (in the vertical direction) of the top dead center. Then, based on the inputted position data, the movement command signal to the closed position of the vacuum chambers 31 and 13 of the slide 17, the movement command signal to the position of the bottom dead center, and the position to the top dead center. The movement command signal is generated, and the generated movement command signal is appropriately output to the instruction counter 45.
지령 카운터 (45) 는, 이동 지령부 (43) 로부터 출력되는 상기 각각의 이동 지령 신호를 입력한다. 그리고, 입력한 이동 지령 신호에 따른 갯수의 직사각형파 펄스 신호를 생성하고, 그 생성한 복수개의 직사각형파 펄스 신호를 펄스열로서, 즉 슬라이드 목표 위치 데이터로서 비교기 (47) 에 출력한다. 예를 들어, 이동 지령부 (43) 로부터 슬라이드 (17) 를 진공 챔버 (31, 13) 의 폐위치로 이동시켜야 하는 내용의 지령 신호가 출력된 경우에는, 슬라이드 (17) 의 수직방향에서의 현재 위치 (예를 들어, 상사점) 로부터 진공 챔버 (31, 13) 가 닫히는 위치까지의 슬라이드 (17) 의 이동 거리에 걸맞는 갯수의 직사각형파 펄스 신호가 지령 카운터 (45) 에 있어서 생성된다. 이동 지령부 (43) 로부터 슬라이드 (17) 를 하사점의 위치로 이동시켜야 하는 내용의 지령 신호가 출력된 경우나, 슬라이드 (17) 를 상사점의 위치로 이동시켜야 하는 내용의 지령 신호가 출력된 경우에도, 지령 카운터 (45) 에 있어서 상기와 동일한 처리가 실시된다. The command counter 45 inputs each said movement command signal output from the movement command part 43. The number of rectangular wave pulse signals corresponding to the input movement command signal is generated, and the generated plurality of rectangular wave pulse signals are output to the comparator 47 as pulse trains, that is, slide target position data. For example, when a command signal indicating that the slide 17 is to be moved to the closed positions of the vacuum chambers 31 and 13 is output from the movement command section 43, the current in the vertical direction of the slide 17 is output. The number of rectangular wave pulse signals suitable for the moving distance of the slide 17 from the position (for example, top dead center) to the position where the vacuum chambers 31 and 13 are closed is generated in the command counter 45. When the command signal of the content to move the slide 17 to the bottom dead center position is output from the movement command part 43, or the command signal of the content to move the slide 17 to the position of top dead center is output. Even in this case, the same processing as described above is performed in the command counter 45.
가압력 제어부 (51) 는 압력/모터 전류 테이블 (63) 을 내장한다. 압력/모터 전류 테이블 (63) 은, 슬라이드 (17) 로부터 피가공재 (35) 에 가해지는 복수의 압력치 데이터 (단위 t) 와, 이들의 압력을 생성시키기에 필요한, 이들의 압력치 데이터에 대응하여 설정되는 복수의 모터 전류치 데이터 (전원으로부터 프레스용 AC 서보 모터 (61) 로 공급되는 전류치를 나타낸다: 단위 A) 를 가진다. 가압력 제어부 (51) 는, 예를 들어 NC 장치 (41) 의 조작부 (도시 생략) 를 통하여 오퍼레이터로부터 가압력 설정치가 입력되면, 압력/모터 전류 테이블 (63) 을 참조하여, 그 가압력 설정치에 대응하는 모터 전류치 데이터를 압력/모터 전류 테이블 (63) 로부터 판독한다. 그리고, 그 판독한 모터 전류치 데이터를 전원으로부터 모터 (61) 에 공급되는 모터 전류의 상한치 데이터로서, 서보 증폭기 (55) 에 내장되는 전류 리미터 (57) 에 출력한다. 예를 들어, NC 장치 (41) 의 조작부 (도시 생략) 를 통하여 오퍼레이터로부터 40t 의 가압력 설정치가 입력되면, 가압력 제어부 (51) 는, 압력/모터 전류 테이블 (63) 로부터 압력치 데이터 40(t) 에 대응하는 모터 전류치 데이터로서 60(A) 를 판독하고, 그 60(A) 를 모터 전류의 상한치 데이터로서 전류 리미터 (57) 에 출력한다. The pressing force controller 51 incorporates a pressure / motor current table 63. The pressure / motor current table 63 corresponds to a plurality of pressure value data (unit t) applied from the slide 17 to the workpiece 35 and these pressure value data necessary for generating these pressures. And a plurality of motor current value data (current values supplied from the power supply to the AC servo motor 61 for a press) are set. The pressing force control part 51 refers to the pressure / motor current table 63, for example, when the pressing force setting value is input from an operator via the operation part (not shown) of the NC apparatus 41, and the motor corresponding to the pressing force setting value is referred to. Current value data is read from the pressure / motor current table 63. The read motor current value data is output to the current limiter 57 built in the servo amplifier 55 as upper limit data of the motor current supplied from the power supply to the motor 61. For example, when a pressurization set value of 40t is input from an operator via an operating unit (not shown) of the NC device 41, the pressurization control unit 51 receives the pressure value data 40 (t) from the pressure / motor current table 63. 60 (A) is read as the motor current value data corresponding to the above, and the 60 (A) is output to the current limiter 57 as the upper limit data of the motor current.
비교기 (47) 는, 지령 카운터 (45) 로부터 출력되는 전술한 바와 같은 슬라이드 목표 위치 데이터와, 변위 카운터 (53) 로부터 (복수개의) 직사각형파 펄스 신호의 펄스열로서 출력되는 슬라이드 현재 위치 데이터를 입력하여, 양자의 차분을 연산한다. 그리고, 그 차분을 나타내는 직사각형파 펄스 신호의 펄스열을 슬라이드 (17) 의 위치 편차 데이터로서 편차 카운터 (49) 에 출력한다. 비교기 (47) 와 같이 NC 장치 (41) 를 구성하는 편차 카운터 (49) 로부터 서보 증폭기 (55) 에 출력되는 모터 구동 지령 신호와, 모터 (61) 에 의해 구동되는 슬라이드 (17) 의 실제 이동 속도 사이에는 시간적인 차 (타임랙) 가 있다. 그래서, 슬라이드 (17) 가 (수직방향으로) 이동하고 있을 때에는 비교기 (47) 에 있어서 비교되고, 그 결과적으로 비교기 (47) 로부터 출력되는 지령 카운터 (45) 로부터의 슬라이드 목표 위치 데이터와 변위 카운터 (53) 로부터의 슬라이드 현재 위치 데이터 사이의 편차가 편차 카운터 (49) 에 의해 상시 감시된다. The comparator 47 inputs the slide target position data as described above output from the instruction counter 45 and the slide current position data output as a pulse string of (plural) rectangular wave pulse signals from the displacement counter 53, , Calculate the difference between them. Then, the pulse string of the rectangular wave pulse signal indicating the difference is output to the deviation counter 49 as position deviation data of the slide 17. The motor drive command signal output to the servo amplifier 55 from the deviation counter 49 constituting the NC device 41 like the comparator 47 and the actual moving speed of the slide 17 driven by the motor 61. There is a temporal difference (time lag) in between. Therefore, when the slide 17 is moving (in the vertical direction), the slide target position data and the displacement counter (from the command counter 45 that are compared in the comparator 47 and are output from the comparator 47 as a result ( The deviation between the slide current position data from 53) is constantly monitored by the deviation counter 49.
편차 카운터 (49) 는, 슬라이드 (17) 의 (수직방향에서의) 이동을 정지한 것 으로 간주하기 위한 위치 편차의 상한치 데이터를 미리 내장한다. 편차 카운터 (49) 는, 비교기 (47) 로부터 (직사각형파의 펄스열로서) 출력되는 위치 편차 데이터를 카운트하여 축적함과 함께, 그 카운트한 위치 편차 데이터에 걸맞는 갯수의 직사각형파 펄스 신호의 펄스열을, 모터 구동 지령 신호로서 서보 증폭기 (55) 에 출력한다. 편차 카운터 (49) 는, 축적되어 있는 위치 편차 데이터와 미리 내장하고 있는 위치 편차의 상한치 데이터를 적절히 비교하고, 그 비교의 결과, 위치 편차 데이터가 위치 편차의 상한치 데이터를 초과하였을 때에는, 모터 구동 지령 신호의 서보 증폭기 (55) 에 대한 출력을 정지한다. 이것에 의해, 모터 (61) 의 구동이 정지되어, 슬라이드 (17) 의 하동이 정지된다. The deviation counter 49 contains in advance the upper limit data of the positional deviation for considering the movement of the slide 17 to stop (in the vertical direction). The deviation counter 49 counts and accumulates the position deviation data output from the comparator 47 (as a rectangular wave pulse string), and stores the pulse train of the number of rectangular wave pulse signals that matches the counted position deviation data. And output to the servo amplifier 55 as a motor drive command signal. The deviation counter 49 compares the accumulated position deviation data with the upper limit data of the built-in position deviation appropriately, and when the position deviation data exceeds the upper limit data of the position deviation as a result of the comparison, the motor drive command The output of the signal to the servo amplifier 55 is stopped. As a result, the driving of the motor 61 is stopped, and the lowering of the slide 17 is stopped.
상기 슬라이드 (17) 의 하동을 정지시킨 시점에서, 편차 카운터 (49) 에, 슬라이드 (17) 의 추가적인 하동을 나타내는 위치 편차 데이터가 잔존하고 있는 경우에는, 슬라이드 (17) 의 정지 위치 (인 스탬퍼 (29) 와 피가공재 (35) 의 압접 위치) 로부터의, 슬라이드 (17) 의 추가적인 하동 거리를 대략 0 으로 하기 위해, 편차 카운터 (49) 는 상기 위치 편차 데이터를 리셋한다. 이것에 의해, 편차 카운터 (49) 에 잔존되어 있는 슬라이드 (17) 를 하동시켜야 하는 내용의 편차 데이터가 대략 0 이 되기 때문에, 슬라이드 (17) 를 상동시킬 때에 있어서 생기는 급가속을 억제할 수 있고, 그 급가속에 의한 기계 쇼크의 발생을 규제할 수 있다. At the time when the lowering of the slide 17 is stopped, when the positional deviation data indicating the additional lowering of the slide 17 remains in the deviation counter 49, the stop position of the slide 17 (in stamper ( 29) and the deviation counter 49 resets the position deviation data so as to make the additional lowering distance of the slide 17 approximately 0 from the contact position of the workpiece 35). Thereby, since the deviation data of the content which should bring down the slide 17 which remain | survives in the deviation counter 49 becomes about 0, the rapid acceleration which arises when making slide 17 homologous can be suppressed, The occurrence of mechanical shock due to the rapid acceleration can be regulated.
서보 증폭기 (55) 는, 전원으로부터 서보 증폭기 (55) 를 통하여 모터 (61) 에 공급되는 모터 (61) 의 구동 전류를 소정치 이하로 하기 위한 전류 리미터 (57) 가 내장되어 있다. 서보 증폭기 (55) 에는, 예를 들어 AC 서보 증폭기가 채용 되어 있다. 서보 증폭기 (55) 는, 편차 카운터 (49) 로부터 출력되는 모터 구동 지령 신호 및 가압력 제어부 (51) 로부터 전류 리미터 (57) 에 출력되는 모터 구동 전류의 상한치 데이터에 기초하여, 슬라이드 (17) 의 (수직방향에의) 이동에 있어서 위치 편차가 생기지 않도록 모터 (61) 를 구동한다. 그러나, 전원으로부터 공급되는 모터 구동 전류의 값이 전류 리미터 (57) 에 설정되어 있는 전류 리미트치 (본 실시형태에서는 60A) 를 초과하려고 하는 경우에는, 상기 모터 구동 전류의 값은 상기 전류리미트치 이하로 제한된다. The servo amplifier 55 has a built-in current limiter 57 for setting the drive current of the motor 61 supplied to the motor 61 via the servo amplifier 55 from the power supply to a predetermined value or less. As the servo amplifier 55, for example, an AC servo amplifier is employed. The servo amplifier 55 of the slide 17 is based on the motor drive command signal output from the deviation counter 49 and the upper limit data of the motor drive current output from the pressure control unit 51 to the current limiter 57. The motor 61 is driven so that a positional deviation does not occur in the movement in the vertical direction. However, when the value of the motor drive current supplied from the power supply is going to exceed the current limit value (60A in this embodiment) set in the current limiter 57, the value of the motor drive current is equal to or less than the current limit value. Limited to
또, 모터 (61) 에 관해서는 이미 설명하였지만, 정/역회전이 자유로운 AC 서보 모터가 채용되어 있다. In addition, although the motor 61 was demonstrated already, the AC servomotor which is free of forward / reverse rotation is employ | adopted.
본 실시형태에서는, 슬라이드 (17) 의 (수직방향의) 이동 거리를 측정하기 위해서 리니어 인코더 (59) 가 채용되어 있다. 리니어 인코더 (59) 는, 슬라이드 (17) 의 미리 설정되어 있는 단위 이동 거리당 1개의 직사각형파 펄스 신호를 생성하고, 그 생성한 직사각형파 펄스 신호를 슬라이드 (17) 의 (수직방향에서의) 변위 펄스로서 변위 카운터 (53) 에 출력한다. 이 변위 펄스가, (수직방향으로) 이동 중인 슬라이드 (17) 의 현재 위치를 나타내고 있다. In this embodiment, the linear encoder 59 is adopted in order to measure the movement distance (in the vertical direction) of the slide 17. The linear encoder 59 generates one rectangular wave pulse signal per preset unit moving distance of the slide 17, and displaces the generated rectangular wave pulse signal (in the vertical direction) of the slide 17. It outputs to the displacement counter 53 as a pulse. This displacement pulse indicates the current position of the slide 17 that is moving (in the vertical direction).
변위 카운터 (53) 는, 리니어 인코더 (59) 로부터 (직사각형파의 펄스열로서) 출력되는 변위 펄스를 카운트하여 축적함과 함께, 그 카운트한 변위 펄스에 걸맞는 갯수의 직사각형파 펄스 신호의 펄스열을 슬라이드 현재 위치 데이터로서 비교기 (47) 에 출력한다. The displacement counter 53 counts and accumulates the displacement pulses output as the pulse waves of the rectangular wave from the linear encoder 59, and slides the pulse train of the number of rectangular wave pulse signals corresponding to the counted displacement pulses. It outputs to the comparator 47 as current position data.
도 4 는, 도 3 에 기재된 제어계에 의한 슬라이드 (17) 의 (수직방향에서의) 목표 위치의 천이와, 슬라이드 (17) 로부터 피가공재 (35) 에 가해지는 압력의 변화를 나타내는 설명도이다. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the transition of the target position (in the vertical direction) of the slide 17 by the control system described in FIG. 3 and the change of the pressure applied to the workpiece 35 from the slide 17.
도 4(a) 에 있어서, 세로축은 슬라이드 (17) 의 (수직방향에서의) 위치를, 가로축은 시간을 각각 나타낸다. 또한, 곡선 65 는, 슬라이드 (17) 의 (수직방향에서의) 목표 위치의 천이를 나타낸다. 한편, 도 4(b) 에 있어서, 세로축은 슬라이드 (17) 로부터 피가공재 (35) 에 대한 가압력의 크기를, 가로축은 시간을 각각 나타낸다. In Fig. 4A, the vertical axis represents the position (in the vertical direction) of the slide 17, and the horizontal axis represents time. Further, curve 65 shows the transition of the target position (in the vertical direction) of the slide 17. In addition, in FIG.4 (b), a vertical axis | shaft shows the magnitude | size of the pressing force with respect to the to-be-processed material 35 from the slide 17, and a horizontal axis | shaft shows time respectively.
도 4(a) 에 있어서, 슬라이드 (17) 를 하동시키기 위한 모터 구동 지령 신호가 NC 장치 (41) 로부터 서보 증폭기 (55) 에 출력된 다음, 소정 시간 경과한 후의 t1 에서, 슬라이드 (17) 는 곡선 65 로 나타내는 바와 같이, 진공 챔버 (31, 13) 가 닫히는 위치까지 급속히 하강 동작한다. 그리고, 진공 챔버 (31, 13) 가 닫히는 위치까지 슬라이드 (17) 가 도달하는 t2 에서, 슬라이드 (17) 의 하강 동작은 일시적으로 정지하고, 그 후의 t3 에서 미리 설정된 하사점의 위치를 향하여 다시 급속한 하강 동작을 시작한다. In Fig. 4A, the motor drive command signal for lowering the slide 17 is output from the NC device 41 to the servo amplifier 55, and then at time t 1 after a predetermined time elapses, the slide 17 As shown by the curve 65, the lowering operation is rapidly lowered to the position where the vacuum chambers 31 and 13 are closed. Then, at t 2 when the slide 17 reaches the position where the vacuum chambers 31 and 13 are closed, the lowering operation of the slide 17 stops temporarily, and then toward the position of the bottom dead center set in advance at t 3 . The rapid descent operation begins again.
다음으로, 슬라이드 (17) 가 이대로 급속한 하강 동작을 계속함으로써, 슬라이드 (17) 에 작용하는 관성력에 의해 슬라이드 (17) 가 피가공재 (35) 에 격돌하여 피가공재 (35) 등을 손상시킬 우려가 있는 위치 (t4 로 나타낸다) 에까지 도달하면, 상기 관성력을 약하게 하기 위해서 슬라이드 (17) 의 하강 속도를 저하시키는 제어가 실시된다. 본 실시형태에서는, 도 3 에서 나타낸 (NC 장치 (41) 의) 가 압력 제어부 (51) 로부터 (서보 증폭기 (55) 의) 전류 리미터 (57) 에 모터 전류의 상한치 데이터로서 60A 가 설정되어 있기 때문에, 슬라이드 (17) 로부터 피가공재 (35) 에 가해지는 압력의 상한치는 40t 이다. Next, as the slide 17 continues the rapid lowering operation as described above, the slide 17 may collide with the workpiece 35 due to the inertial force acting on the slide 17 to damage the workpiece 35 and the like. If (indicated by t 4) where reaching up, the control to decrease the lowering speed of the slide 17 in order to weaken the force of inertia is performed. In the present embodiment, 60A is set as the upper limit data of the motor current from the pressure controller 51 (of the servo amplifier 55) to the current limiter 57 (of the NC device 41) shown in FIG. The upper limit of the pressure applied to the workpiece 35 from the slide 17 is 40 t.
따라서, 전원으로부터 서보 증폭기 (55) 를 통하여 60A 의 전류가 모터 구동 전류로서 공급되어 있는 상태로, 슬라이드 (17) 에 맞닿은 피가공재 (35) 가 슬라이드 (17) 로부터 40t 의 압력이 가해지는 위치에서 슬라이드 (17) 의 하강 동작은 정지하게 된다. 본 실시형태에서는, 도 4(a) 에 있어서 일점쇄선 67 로 나타낸 위치가 슬라이드 (17) 가 하강 동작을 정지하는 위치, 즉, 피가공재 (35) 가 슬라이드 (17) 에 의해 40t 의 압력을 가해지고 있는 슬라이드 (17) 의 정지 위치이다. 피가공재 (35) 가, 슬라이드 (17) 에 의해 40t 의 압력을 가해지고 있는 시간은, 도 4(a), 및 도 4(b) 를 참조하면 분명한 바와 같이 시간 t5 로부터 시간 t8 까지의 사이이다. Therefore, in the state where 60 A of electric current is supplied as a motor drive current from the power supply via the servo amplifier 55, the workpiece 35 which abuts on the slide 17 is applied in the position to which 40t of pressure is applied from the slide 17. FIG. The lowering operation of the slide 17 is stopped. In this embodiment, the position shown by the dashed-dotted line 67 in FIG. 4 (a) is a position where the slide 17 stops the lowering operation, that is, the workpiece 35 applies a pressure of 40t by the slide 17. It is the stop position of the slide 17 being lifted. The time when the workpiece 35 is pressurized by 40 tons by the slide 17 is, as is apparent from FIGS. 4 (a) and 4 (b), from time t 5 to time t 8 . Between.
또, 슬라이드 (17) 가 하강 동작을 정지하면, NC 장치 (41) 는 슬라이드 (17) 가 하사점 (의 위치) 에 도달한 것으로 간주한다.In addition, when the slide 17 stops the lowering operation, the NC device 41 considers that the slide 17 has reached the bottom dead center (position).
여기서, 리니어 인코더 (59) 로부터 NC 장치 (41) 에 출력되는 슬라이드 (17) 의 현재 위치 데이터와 슬라이드 목표 위치 데이터 사이의 편차 (즉, 위치 편차 데이터) 가 그 상한치 데이터를 초과한 것으로 판단된 경우에는, 도 3 에 있어서 설명한 바와 같이, 상기 편차를 대략 0 으로 하는 처리가 NC 장치 (41) 에 있어서 실행된다. Here, when it is determined that the deviation (i.e., position deviation data) between the current position data of the slide 17 and the slide target position data output from the linear encoder 59 to the NC device 41 exceeds the upper limit data. As described in FIG. 3, the NC device 41 executes a process of making the deviation approximately zero.
슬라이드 (17) 에 의한 피가공재 (35) 에 대한 가압이 종료되면 (t8), NC 장치 (41) 로부터 서보 증폭기 (55) 에 대한 모터 구동 지령 신호에 의해 모터 (61) 가 슬라이드 (17) 를 하강 동작시켰을 때와는 반대방향으로 회전함으로써, 슬라이드 (17) 는 상승 동작을 시작하여 시간 t9 에서 상사점 (의 위치) 로 복귀한다. When the pressurization to the workpiece 35 by the slide 17 is finished (t 8 ), the motor 61 moves the slide 17 by the motor drive command signal from the NC device 41 to the servo amplifier 55. by rotating in the opposite direction when the sikyeoteul lowering operation, the slide 17 is returned to the time (the position of) the top dead center from t 9 to start the raising operation.
도 5 는, 도 3 에 기재한 제어계의 제어 동작을 나타내는 플로우차트이다. FIG. 5 is a flowchart showing a control operation of the control system described in FIG. 3.
도 5 에 있어서, 우선, NC 장치 (41) 로부터 (슬라이드 (17) 의) 하한 위치 (하사점의 위치) 로 슬라이드 (17) 를 하강시켜야 하는 내용의 지령이 서보 증폭기 (55) 에 출력된다 (단계 S71). 다음으로, 편차 카운터 (49) 에 있어서, 미리 내장되어 있는 위치 편차의 상한치 데이터와 비교기 (47) 를 통하여 주어지는 위치 편차 데이터의 비교가 실시되어, 위치 편차 데이터가 위치 편차의 상한치 데이터를 초과했는지 여부를 체크한다 (단계 S72). 이 체크의 결과, 위치 편차 데이터가 위치 편차의 상한치 데이터를 넘어 있으면 (단계 S72 에서 YES), 위치 편차 데이터가 위치 편차의 상한치 데이터를 초과하였다고 처음으로 판단된 때로부터의, 슬라이드 (17) 에 의한 피가공재 (35) 에 대한 가압 지속 시간을 계산한다 (단계 S73). In Fig. 5, first, an instruction is issued to the servo amplifier 55 that the slide 17 should be lowered from the NC device 41 to the lower limit position (of the bottom dead center) (the position of the bottom dead center) ( Step S71). Next, in the deviation counter 49, a comparison between the upper limit data of the position deviation pre-built and the position deviation data given via the comparator 47 is performed to determine whether the position deviation data exceeds the upper limit data of the position deviation. Is checked (step S72). As a result of this check, if the positional deviation data exceeds the upper limit data of the positional deviation (YES in step S72), it is determined by the slide 17 from when it is first determined that the positional deviation data has exceeded the upper limit data of the positional deviation. The pressure duration for the work piece 35 is calculated (step S73).
다음으로, 슬라이드 (17) 에 의한 피가공재 (35) 에 대한 가압 지속 시간이, 미리 설정된 가압 시간에 도달했는지 여부를 체크한다 (단계 S74). 이 체크의 결과, 가압 지속 시간이 미리 설정된 가압 시간에 도달하였다고 판단하면 (단계 S7 4 에서 YES), 편차 카운터 (49) 를 클리어함과 함께 (단계 S75), NC 장치 (41) 는, 슬라이드 (17) 를 상사점 (의 위치) 로 상승시켜야 하는 내용의 지령을 서보 증폭 기 (55) 에 출력한다 (단계 S76). Next, it is checked whether the pressurization duration time to the workpiece 35 by the slide 17 has reached the preset pressurization time (step S74). As a result of this check, if it is determined that the pressurization duration has reached the preset pressurization time (YES in step S7 4), the deviation counter 49 is cleared (step S75), and the NC device 41 slides ( 17) is outputted to the servo amplifier 55 with a command of the content to be raised to the top dead center (the position of).
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 의하면, 피가공재 (35), 스탬퍼 (11, 29) 나 (금형) 등의 두께의 편차를 흡수하여, 스탬퍼 (11, 29) 의 전사면과 피가공재인 아크릴판 (35) 의 표면/이면의 접촉상태를 대략 균일하게 하는 것이 가능해진다. 그것에 의하여, 접촉 상태를 대략 균일하게 하기 위해서 필요 이상으로 워크 (35) 를 가압하거나, 워크 (35) 의 표면 온도를 상승시키려고 필요 이상으로 스탬퍼 (11, 29) 의 가열 온도를 상승시키거나 하지 않아도 되기 때문에, 작은 성형면압 및 낮은 가열 온도에서 스탬퍼 (11, 29) 가 가진 미세한 패턴을 피가공재 (35) 에 대하여 전사하는 것이 가능해진다. As described above, according to one embodiment of the present invention, variations in the thickness of the workpiece 35, the stampers 11, 29, (mold), and the like are absorbed, and the transfer surfaces of the stampers 11, 29 and the workpieces are absorbed. It becomes possible to make the contact state of the surface / back surface of the acrylic plate 35 which is a process material substantially uniform. Thereby, it is not necessary to pressurize the work 35 more than necessary in order to make a contact state substantially uniform, or to raise the heating temperature of the stamper 11, 29 more than necessary in order to raise the surface temperature of the work 35. Therefore, it becomes possible to transfer the fine pattern which the stampers 11 and 29 have with respect to the to-be-processed material 35 at small molding surface pressure and low heating temperature.
또한, 낮은 가열 온도에서의 패턴의 전사가 가능해짐에 따라서, 스탬퍼 (11, 29) 의 가열 시간이 단축되고, 성형 시간이 짧아진다. 또, 필요 이상으로 피가공재 (35) 를 가열하여 피가공재 (35) 전체를 연화시키는 일이 없고, 작은 성형면압으로 전사 성형이 가능해지기 때문에, 전사 성형시에 피가공재 (35) 의 측면부에서의 재료의 부풀어오름을 작게 억제할 수 있어, 성형품의 후가공을 단축하거나 또는 생략하는 것이 가능해진다. In addition, as the transfer of the pattern at a low heating temperature becomes possible, the heating time of the stampers 11 and 29 is shortened, and the molding time is shortened. In addition, since the workpiece 35 is not heated more than necessary to soften the entire workpiece 35, and transfer molding can be performed at a small molding surface pressure, the side surface of the workpiece 35 at the time of transfer molding can be used. Swelling of a material can be suppressed small, and it becomes possible to shorten or omit post-processing of a molded article.
또한, 작은 성형면압으로 전사가 가능해지기 때문에 프레스 성형장치의 설비 능력을 작게 할 수 있게 되고, 낮은 가열 온도에서의 패턴의 전사가 가능해지기 때문에 스탬퍼 (11, 29) 를 가열하기 위해서 필요한 열량을 작게 할 수 있어, 운전자금의 저감을 꾀하는 것도 가능해진다. In addition, since the transfer can be performed at a small molding surface pressure, the facility of the press forming apparatus can be reduced, and the transfer of the pattern at a low heating temperature is possible, so that the amount of heat required for heating the stampers 11 and 29 is reduced. It is also possible to reduce the working capital.
도 6 은, 본 발명의 일 실시형태의 변형예에 관련된 프레스 성형장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 본 변형예에서는, 하측 프레임 (110) 이, 도 1 에서 나타낸 플레이트 (5) 를 대신하여, 두께가 얇은 탄성체 (81) 및 냉각용 유체를 흐르게 하기 위한 냉각용 유체 유로 (83a) 가 형성되고, 강성이 있는 재료에 의해 구성된 스페이서 (83) 를 가지며, 스탬퍼 (11) 와 온조 플레이트 (9) 사이에 뒷판 (85) 및 탄성체 (87) 를 개재시킨 점에서 도 1 에 나타낸 하측 프레임 (100) 과 상이하다. 또한, 상측 프레임 (310) 이, 온조 플레이트 (27) 와 스탬퍼 (29) 사이에 뒷판 (89) 및 탄성체 (91) 를 개재시킨 점에서 도 1 에 나타낸 상측 프레임 (300) 과 상이하다. 그 밖의 구성에 관해서는 도 1 에서 나타낸 것과 동일하기 때문에, 도 6 에 있어서 도 1 에 나타낸 것과 동일물에는 동일 부호를 붙이고, 이들의 상세한 설명을 생략한다. FIG. 6 is a diagram showing the overall configuration of a press-molding apparatus according to a modification of one embodiment of the present invention. FIG. In this modification, the lower frame 110 replaces the plate 5 shown in FIG. 1, and the elastic body 81 and the cooling fluid flow path 83a for flowing a cooling fluid are formed, The lower frame 100 shown in FIG. 1 having a spacer 83 made of a rigid material and having a back plate 85 and an elastic body 87 interposed between the stamper 11 and the heat plate 9; Different. The upper frame 310 is different from the upper frame 300 shown in FIG. 1 in that the rear plate 89 and the elastic body 91 are interposed between the heat plate 27 and the stamper 29. Since other structures are the same as those shown in FIG. 1, the same reference numerals are given to those identical to those shown in FIG. 1 in FIG. 6, and their detailed descriptions are omitted.
하측 프레임 (110) 에 있어서, 스페이서 (83) 의 냉각용 유체 유로 (83a) 에는, 상시 냉각용 유체로서 냉각수가 흐르고 있고, 이 냉각수에 의해 탄성체 (81) 가 과열 상태가 되는 것을 방지하는 단열판으로서의 기능을 한다. 탄성체 (81) 는, 피가공재 (36) 에 대한 스탬퍼 (29, 11) 가 가진 미세 패턴의 전사 성형시에, 피가공재 (36) 가 가진 전체적인 평행도의 편차를 흡수하도록 되어 있다. 한편, 탄성체 (87) 에는 내열성, 열전도성, 및 반복 하중에 대한 탄성 회복력을 갖는 재료가 사용되어 있다. 탄성체 (87) 는, 스탬퍼 (11) 및 뒷판 (85) 과 일체화되어, 스탬퍼 (11) 와 함께 열프레스의 스탬퍼로서 기능한다. 탄성체 (87) 및 스탬퍼 (11) 는, 피가공재 (36) 에 대한 스탬퍼 (29, 11) 가 가진 미세 패턴의 전사 성형시에, 스탬퍼 (29, 11) 나 피가공재 (36) 가 가진 국부적인 판두께의 편 차를 흡수한다. 또, 탄성체 (87) 에는, 예를 들어 쇼어 경도가 50∼70 인 것이 사용된다. In the lower frame 110, a cooling water flows into the cooling fluid flow path 83a of the spacer 83 as a cooling fluid at all times, and as a heat insulating plate which prevents the elastic body 81 from becoming overheated by this cooling water. Function The elastic body 81 is adapted to absorb the variation in the overall parallelism of the workpiece 36 at the time of the transfer molding of the fine patterns of the stampers 29 and 11 with respect to the workpiece 36. On the other hand, the elastic body 87 is made of a material having heat resistance, thermal conductivity, and elastic recovery force against repeated loads. The elastic body 87 is integrated with the stamper 11 and the back plate 85, and functions together with the stamper 11 as a stamper for heat press. The elastic body 87 and the stamper 11 are localized by the stamper 29, 11 or the workpiece 36 at the time of the transfer molding of the fine pattern of the stamper 29, 11 with respect to the workpiece 36. Absorb the deviation of plate thickness. As the elastic body 87, for example, those having a Shore hardness of 50 to 70 are used.
상측 프레임 (310) 에 있어서, 탄성체 (21) 도 탄성체 (81) 와 동일하게, 피가공재 (36) 에 대한 스탬퍼 (29, 11) 가 가진 미세 패턴의 전사 성형시에, 피가공재 (36) 가 가진 전체적인 평행도의 편차를 흡수하게 되어 있다. 한편, 탄성체 (91) 도 탄성체 (87) 와 동일하게 내열성, 열전도성, 및 반복 하중에 대한 탄성 회복력을 갖는 재료가 사용되어 있다. 탄성체 (91) 도 스탬퍼 (29) 및 뒷판 (89) 과 일체화되어, 스탬퍼 (29) 와 함께 열프레스의 스탬퍼로서 기능한다. 탄성체 (91) 및 스탬퍼 (29) 는, 피가공재 (36) 에 대한 스탬퍼 (29, 11) 가 가진 미세 패턴의 전사 성형시에, 스탬퍼 (29, 11) 나 피가공재 (36) 가 가진 국부적인 판두께의 편차를 흡수한다. 또, 탄성체 (91) 에도, 예를 들어 쇼어 경도가 50∼70 인 것이 사용된다. In the upper frame 310, the workpiece 36 is formed at the time of transfer molding of the fine pattern of the stamper 29, 11 with respect to the workpiece 36, similarly to the elastic body 81. To absorb variations in overall parallelism. On the other hand, similar to the elastic body 87, the elastic body 91 is made of a material having heat resistance, thermal conductivity, and elastic recovery force against repeated load. The elastic body 91 is also integrated with the stamper 29 and the back plate 89, and functions together with the stamper 29 as a stamper of the heat press. The elastic body 91 and the stamper 29 are localized by the stamper 29, 11 or the workpiece 36 at the time of the transfer molding of the fine pattern of the stamper 29, 11 with respect to the workpiece 36. Absorb variations in sheet thickness. Moreover, the thing of Shore hardness of 50-70 is used also for the elastic body 91, for example.
앞서 서술한 바와 같이, 스탬퍼 (11, 29) 에는 니켈이나 SUS 등의 재질로 이루어지는 것이 사용되지만, 뒷판 (85, 89) 에 관해서도, 스탬퍼 (11, 29) 의 가열/냉각시의 열팽창/열수축을 고려하여 스탬퍼 (11, 29) 와 동일한 재료를 선택하는 것이 바람직하다. 또한, 탄성체 (87, 91) 에 관해서는, 특히 열전도성이 좋은 방열용 실리콘 고무에 의해 구성된 것을 사용하는 것이 바람직하다. 그리고, 스탬퍼 (11, 29), 뒷판 (85, 89), 탄성체 (87, 91) 의 두께에 관해서는 각각 0.2∼0.5㎜ 정도가 바람직하다. As described above, the stampers 11 and 29 are made of a material such as nickel or SUS, but the thermal expansion / thermal contraction during heating / cooling of the stampers 11 and 29 is also used for the back plates 85 and 89. It is preferable to select the same material as the stampers 11 and 29 in consideration. In addition, as for the elastic bodies 87 and 91, it is preferable to use especially the thing comprised by the silicone rubber for heat dissipation with good thermal conductivity. And about the thickness of the stamper 11, 29, the back boards 85 and 89, and the elastic bodies 87 and 91, about 0.2-0.5 mm is preferable, respectively.
도 7 은, 도 6 에 기재된 하측 프레임 (110) 의 스탬퍼 (11), 탄성체 (87) 및 뒷판 (85) 의 장착 구조를 나타내는 사시도이다. FIG. 7: is a perspective view which shows the attachment structure of the stamper 11, the elastic body 87, and the back plate 85 of the lower frame 110 of FIG.
도 7 에 나타내는 스탬퍼 (11), 탄성체 (87) 및 뒷판 (85) 의 적층 구조는, 예를 들어 스탬퍼 (11) 와 뒷판 (85) 사이에, 특히 열전도성이 좋은 액상상(相)의 접착성이 있는 방열용 실리콘 고무를 균일한 두께가 되도록 부어 넣고 (도포하고) 경화시켜서, 탄성체 (87) 를 형성함으로써 실현된다. 이것과는 별도로, 스탬퍼 (11) 의 (이면이 되는) 일방의 면에 시트형상의 탄성체 (87) 를 접착제나 양면 테이프에 의해 접착하여 스탬퍼 (11) 와 탄성체 (87) 를 일체화한 다음, 뒷판 (85) (의 상면) 에 접착하는 것에 의해서도 상기 적층 구조가 실현된다. 또, 뒷판 (85) 은, 예를 들어 진공 흡착에 의해 온조 플레이트 (9) 의 상면에 고정된다. 진공 흡착 이외의 방법, 예를 들어 접착 테이프 등을 사용하여 뒷판 (85) 을 온조 플레이트 (9) 의 상면에 고정하는 것도 가능하다. The laminated structure of the stamper 11, the elastic body 87, and the back plate 85 shown in FIG. 7 is, for example, adhesion between the stamper 11 and the back plate 85, particularly in the liquid phase having good thermal conductivity. It is realized by pouring (coating) and curing the silicone heat-dissipating silicone rubber to a uniform thickness to form an elastic body 87. Apart from this, the sheet-shaped elastic body 87 is bonded to one surface (which becomes the back surface) of the stamper 11 with an adhesive or double-sided tape to integrate the stamper 11 and the elastic body 87, and then the back plate. The above laminated structure is also realized by adhering to (85) (upper surface of). In addition, the back plate 85 is fixed to the upper surface of the temperature plate 9 by, for example, vacuum adsorption. It is also possible to fix the back plate 85 to the upper surface of the heat plate 9 using a method other than vacuum adsorption, for example, an adhesive tape.
본 변형예에 의하면, 스탬퍼 (11) 와 탄성체 (87) 와 뒷판 (85) 이 일체화되어 있기 때문에, 온조 플레이트 (9) 에 대한 스탬퍼 (11) 및 탄성체 (87) 의 장착, 분리 및 장착시의 위치 결정을 용이하게 실시할 수 있다. According to this modification, since the stamper 11, the elastic body 87, and the back plate 85 are integrated, the stamper 11 and the elastic body 87 are mounted at the time of mounting, detachment and mounting of the stamper 11 and the elastic body 87 to the heat plate 9. Positioning can be performed easily.
도 8 은, 도 7 에 기재된, 하측 프레임 (110) 의 스탬퍼 (11), 탄성체 (87) 및 뒷판 (85) 의 장착 구조의 변형예를 나타내는 사시도이다. FIG. 8: is a perspective view which shows the modification of the mounting structure of the stamper 11, the elastic body 87, and the back plate 85 of the lower frame 110 described in FIG.
도 8 에 나타내는 장착 구조에서는, 뒷판으로 부호 86 으로 나타내는 뒷판 (85) 보다 훨씬 큰 것이 사용되어 있고, 뒷판 (86) 이 볼트나 비스 등의 체결구 (88) 에 의해 온조 플레이트 (9) 에 장착 고정되는 점에서, 도 7 에 나타낸 장착 구조와 상이하다. 그 밖의 구성에 관해서는 도 7 에서 나타낸 장착 구조와 동 일하기 때문에, 이들의 상세한 설명을 생략한다. 또, 도 7 및 도 8 을, 도 6 에 기재된 상측 프레임 (310) 의 스탬퍼 (29), 탄성체 (91) 및 뒷판 (89) 의 장착 구조에 적용해도 됨은 물론이다. In the mounting structure shown in FIG. 8, a much larger one is used as the back plate than the back plate 85 indicated by reference numeral 86, and the back plate 86 is attached to the heat plate 9 by fasteners 88 such as bolts and screws. It is different from the mounting structure shown in FIG. 7 in that it is fixed. The rest of the configuration is the same as that of the mounting structure shown in Fig. 7, and thus detailed description thereof is omitted. 7 and 8 may be applied to the mounting structure of the stamper 29, the elastic body 91, and the back plate 89 of the upper frame 310 of FIG.
도 9 는, 본 발명의 다른 실시형태에 관련된 프레스 성형장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 9 is a diagram showing the overall configuration of a press-molding apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 9 에서 나타내는 프레스 성형장치는, 1대의 프레스 성형장치로 한번에 복수개의 피가공재에 대하여 전사 성형을 실시하는 것을 가능하게 한 것이다. 즉, 도 1 에서 나타낸 하측 다이세트 (3) 와 같은 구성의 하측 다이세트 (121) 의 상면에, 도 1 에서 나타낸 플레이트 (5), 단열판 (7), 온조 플레이트 (9) 및 스탬퍼 (11) 와 같은 구성의 플레이트, 단열판, 온조 플레이트 및 스탬퍼가 각각 복수개 (도 9 에서는 도시와 설명의 편의상 2개) 설치된다. 한편, 도 1 에서 나타낸 상측 다이세트 (19) 와 같은 구성의 상측 다이세트 (123) 의 하면에, 도 1 에서 나타낸 탄성체 (21), 스페이서 (23), 단열판 (25), 온조 플레이트 (27) 및 스탬퍼 (29) 와 같은 구성의 탄성체, 스페이서, 단열판, 온조 플레이트 및 스탬퍼가 각각 복수개 (도 9 에서는 도시와 설명의 편의상 2개) 설치된다.The press molding apparatus shown in FIG. 9 enables transfer molding of a plurality of workpieces at one time by one press molding apparatus. That is, on the upper surface of the lower die set 121 having the same configuration as the lower die set 3 shown in FIG. 1, the plate 5, the heat insulating plate 7, the heat plate 9 and the stamper 11 shown in FIG. 1 are shown. A plurality of plates, a heat insulating plate, a temperature plate and a stamper having the configuration as described above are installed (two in Fig. 9 for convenience of illustration and description). On the other hand, on the lower surface of the upper die set 123 having the same configuration as the upper die set 19 shown in FIG. 1, the elastic body 21, the spacer 23, the heat insulation plate 25, and the heat plate 27 shown in FIG. 1 are shown. And a plurality of elastic bodies, spacers, heat insulating plates, temperature plates, and stampers having the same configuration as the stamper 29 (two in Fig. 9 for convenience of illustration and description) are provided.
플레이트 (125), 단열판 (127), 온조 플레이트 (129), 스탬퍼 (131), 탄성체 (133), 스페이서 (135), 단열판 (137), 온조 플레이트 (139) 및 스탬퍼 (141) 에 의해 성형 스테이지 A 를 구성한다. 마찬가지로, 플레이트 (143), 단열판 (145), 온조 플레이트 (147), 스탬퍼 (149), 탄성체 (151), 스페이서 (153), 단열판 (155), 온조 플레이트 (157) 및 스탬퍼 (159) 에 의해 성형 스테이지 B 를 구성 한다. Molding stage by plate 125, heat insulation plate 127, heat plate 129, stamper 131, elastic body 133, spacer 135, heat insulation plate 137, heat plate 139 and stamper 141 Configure A Similarly, by the plate 143, the heat insulating plate 145, the heat plate 147, the stamper 149, the elastic body 151, the spacer 153, the heat insulation plate 155, the heat plate 157 and the stamper 159. Configure molding stage B.
상기 이외의 각 부는 도 1 에서 나타낸 각 부와 동일하기 때문에, 도 9 에 있어서 도 1 에 나타낸 것과 동일물에는 동일 부호를 붙이고, 이들의 상세한 설명을 생략한다. Since each part other than the above is the same as each part shown in FIG. 1, the same code | symbol is attached | subjected to what is shown in FIG. 1 in FIG. 9, and these detailed description is abbreviate | omitted.
복수개 (도 9 에서는 도시와 설명의 편의상 2개) 의 피가공재 (161, 163), 피가공재 (161) 는 성형 스테이지 A 측의 스탬퍼 (131) 상에, 또한 피가공재 (163) 는 성형 스테이지 B 측의 스탬퍼 (149) 상에 각각 탑재되고, 각각의 피가공재 (161, 163) 는 서로 독립적으로 전사 성형이 실시된다. The plurality of workpieces (161 and 163 in FIG. 9 for convenience of illustration and description) and the workpiece 161 are placed on the stamper 131 on the molding stage A side, and the workpiece 163 is the molding stage B. FIG. It is mounted on the side stamper 149, respectively, and each of the workpieces 161 and 163 is subjected to transfer molding independently of each other.
슬라이드 (17) 는, 도 9 의 프레스 성형장치에 형성되는 복수개 (도 9 에서는 2개) 의 성형 스테이지 (A, B) 마다 각각의 성형 스테이지에 대응하여 형성되는 복수개 (도 9 에서는 2개) 의 포인트에 의해 지지되고 있다. 슬라이드 (17) 의 (수직방향에서의) 이동은, 상기 각각의 포인트에 연계하는 서로 독립된 복수개 (본 실시형태에서는 2개) 의 구동계 (예를 들어, 앞서 서술한 AC 서보 증폭기와 프레스용 AC 서보 모터를 포함한다) 에 의해 실행된다. 그리고, 각각의 피가공재 (161, 163) 에 대한 스탬퍼 (131, 141, 149, 159) 가 가진 미세 패턴의 전사 성형시에, 각 포인트에 가해지는 하중이 대략 동일해지도록 상기 각 구동계가 컨트롤부에 의해 제어되어, 슬라이드 (17) 의 (수직방향에서의) 이동이 실행된다. The slide 17 has a plurality of slides (two in FIG. 9) formed in correspondence with the respective molding stages for each of the plurality of molding stages A and B formed in the press-molding apparatus of FIG. 9. Supported by the point. Movement (in the vertical direction) of the slide 17 is a plurality of independent (two in this embodiment) drive systems (e.g., the above-described AC servo amplifier and press AC servo) connected to the respective points. Motor). In the transfer molding of the fine patterns of the stampers 131, 141, 149, and 159 to the respective workpieces 161 and 163, the respective drive systems are controlled so that the loads applied to the respective points are substantially the same. Controlled, the movement (in the vertical direction) of the slide 17 is executed.
도 10 은, 도 9 에 기재된 프레스 성형장치에 의해서, 피가공재의, 스탬퍼가 갖는 미세한 패턴이 전사 성형될 때에 있어서의 상태를 나타내는 도면이다. FIG. 10: is a figure which shows the state at the time of the transfer molding of the fine pattern which a stamper of a workpiece has by the press molding apparatus of FIG.
도 2 에서 설명한 바와 같이, 피가공재 (161, 163) 의 상면측과 하면측을 각 각 가열된 스탬퍼 (131, 141, 149, 159) 에 의해 개별적으로 가압 전사하기 위해서는, 진공 패킹 (15, 33) 끼리의 밀착에 의해 진공 패킹 (15, 33) 및 진공 챔버 (13, 31) 에 의해 형성되는 밀폐 공간을 진공 상태로 해 두어야 한다. As described in FIG. 2, in order to pressurize and transfer the upper and lower surfaces of the workpieces 161 and 163 separately by the heated stampers 131, 141, 149 and 159, respectively, the vacuum packings 15 and 33. ), The sealed space formed by the vacuum packings 15 and 33 and the vacuum chambers 13 and 31 by the close contact with each other should be kept in a vacuum state.
상기 밀폐 공간이 진공 상태가 되면, 상기 각 포인트를 통하여 슬라이드 (17) 가 하동하여 진공 패킹 (15, 33) 이 압접한 상태에서 줄어듦과 함께, 피가공재 (161, 163) 에 각각 상하방향으로부터 스탬퍼 (131, 141, 149, 159) 를 통하여 압력이 가해진다. 이 때, 피가공재 (161) 의 (도 10 의) 오른쪽 방향으로의 경사는, 그 경사에 따라서 탄성체 (133) 가 줄어듦으로써 흡수되고, 한편, 피가공재 (163) 의 (도 10 의) 왼쪽 방향으로의 경사는, 그 경사에 따라서 탄성체 (151) 가 줄어듦으로써 흡수된다. 그 때문에, 피가공재 (161, 163) (의 상/하면) 에 대하여 각각 대략 균일하게 스탬퍼 (131, 141, 149, 159) 가 압접 (접촉) 하게 된다. When the sealed space is in a vacuum state, the slide 17 is moved down through the respective points, and the vacuum packings 15 and 33 are reduced in the press-contacted state, and the stampers are moved from the vertical direction to the workpieces 161 and 163, respectively. Pressure is applied through 131, 141, 149, 159. At this time, the inclination of the workpiece 161 in the right direction (in FIG. 10) is absorbed by the decrease of the elastic body 133 according to the inclination, and on the other hand, the inclination of the workpiece 163 in the left direction (in FIG. 10). The inclination to is absorbed by reducing the elastic body 151 according to the inclination. Therefore, the stampers 131, 141, 149, and 159 are press-contacted (contacted) with respect to the workpieces 161 and 163 (upper and lower surfaces) respectively.
따라서, 피가공재 (161, 163) 의 상/하면에 대하여, 스탬퍼 (131, 141, 149, 159) 가 각각 가지고 있는 미세한 패턴이 대략 균일하게 가압, 전사된다. Therefore, the fine patterns of the stampers 131, 141, 149, and 159, respectively, are pressed and transferred to the upper and lower surfaces of the workpieces 161 and 163.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시형태에 관련된 프레스 성형장치에 의하면, 도 9 에서 나타낸 구성의 프레스 성형장치에 있어서, 성형 스테이지 A, B 에 의해 각각 판두께의 편차가 상이한 피가공재 (161, 163) 에 전사 성형을 실시하는 경우나, 피가공재 (161, 163) 사이에 상대적인 판두께의 차이가 있는 경우에, 각 성형 스테이지 A, B 에 대응한 포인트 A, B 에 가해지는 하중이 서로 독립된 구동계에 의해 대략 동일해지도록 슬라이드 (17) 의 (수직방향에서의) 이동이 제어되기 때문에, 슬라이드 (17) 가 상대적 판두께가 얇은 피가공재 (161) 가 존재하는 성형 스테이지 A 측으로 기울어진 상태에서 가압이 실시된다. 그러나, 피가공재 (161, 163) 가 각각 갖는 판두께의 편차 및 그것에 기인하는 슬라이드 (17) 의 경사는 성형 스테이지 A 측의 탄성체 (133), 성형 스테이지 B 측의 탄성체 (151) 에 의해 흡수되어, 판두께가 상이한 피가공재 (161, 163) 의 전사면에 대하여 대략 균일한 성형면압을 가할 수 있기 때문에 양호한 전사 성형을 실시하는 것이 가능해진다. As described above, according to the press-molding apparatus according to another embodiment of the present invention, in the press-molding apparatus having the configuration shown in FIG. 9, the workpieces 161 having different variations in plate thicknesses are formed by the molding stages A and B, respectively. In the case of carrying out transfer molding to 163 or when there is a difference in relative plate thickness between the workpieces 161 and 163, the loads applied to the points A and B corresponding to the respective forming stages A and B are independent of each other. Since the movement of the slide 17 (in the vertical direction) is controlled to be approximately the same by the drive system, in the state where the slide 17 is inclined to the forming stage A side in which the workpiece 161 having a relatively thin plate thickness is present. Pressurization is carried out. However, the variation in the plate thickness each of the workpieces 161 and 163 and the inclination of the slide 17 resulting therefrom are absorbed by the elastic body 133 on the molding stage A side and the elastic body 151 on the molding stage B side. Since a substantially uniform molding surface pressure can be applied to the transfer surfaces of the workpieces 161 and 163 having different plate thicknesses, it is possible to perform good transfer molding.
또한, 필요 이상으로 큰 하중으로 워크 (161, 163) 를 가압하거나, 워크 (161, 163) 의 표면 온도를 상승시키려고 필요 이상으로 스탬퍼 (131, 141, 149, 159) 의 가열 온도를 상승시키거나 하지 않더라도 양호한 전사를 실시할 수 있기 때문에, 적은 에너지 소비로 가능하므로 운전자금을 저하시킬 수 있음과 함께, 금형 등의 수명도 늘릴 수 있다. 또, 설비비용을 내릴 수도 있다. In addition, to pressurize the workpieces 161 and 163 with a larger load than necessary, or to raise the heating temperature of the stampers 131, 141, 149 and 159 more than necessary in order to raise the surface temperature of the workpieces 161 and 163. Since it is possible to perform a good transfer even if it is not, it is possible to reduce energy consumption and to increase the service life of the mold and the like. Moreover, the cost of equipment can also be lowered.
도 11 은, 도 3 에 기재된 제어계에 의한 슬라이드의 (수직방향에서의) 목표 위치의 천이와, 슬라이드로부터 피가공재에 가해지는 압력 변화의 변형예를 나타내는 설명도이다. FIG. 11: is explanatory drawing which shows the transition of the target position (in the vertical direction) of the slide by the control system of FIG. 3, and the modification of the pressure change applied to the to-be-processed material from a slide.
도 11 에 나타내는 예에서는, 도 11(b) 에서 나타내는 바와 같이, 슬라이드 (17) 를 통하여 피가공재 (35) 에 가해지는 압력이 예를 들어 20t, 30t 및 40t 의 3단계로 설정되어 있다. 그 때문에, 도 11(a) 에 있어서, 부호 171 을 붙인 슬라이드 (17) 의 (수직방향에서의) 목표 위치를 나타내는 곡선에 관해서도, 진공 챔버 (31, 13) 가 닫히는 위치까지 슬라이드 (17) 가 도달하고 나서, 일단 급구배가 된 후, 도 4 에서 나타낸 것보다 더욱 구배가 완만하게 되도록 설정된다. 즉, 슬라이드 (17) 가 이대로 급속한 하강 동작을 계속함으로써, 슬라이드 (17) 에 작용하는 관성력에 의해 슬라이드 (17) 가 피가공재 (35) 에 격돌하여 피가공재 (35) 등을 손상시킬 우려가 있는 위치 (t'4 로 나타낸다) 까지 도달한 후에는, 상기 관성력을 약하게 하기 위해서, 슬라이드 (17) 의 하강 위치가 완만하게 이동하도록 슬라이드 (17) 의 하강 속도가 제어됨과 함께, 피가공재 (35) 에 가해지는 압력을 서서히 증가시키고 있다. 그 밖의 내용에 관해서는 도 4 에서 설명한 내용과 동일하기 때문에, 이들에 관한 상세한 설명을 생략한다. In the example shown in FIG. 11, as shown to FIG. 11 (b), the pressure applied to the to-be-processed material 35 through the slide 17 is set to three steps, for example, 20t, 30t, and 40t. Therefore, in FIG. 11 (a), as for the curve indicating the target position (in the vertical direction) of the slide 17 labeled 171, the slide 17 is moved to the position where the vacuum chambers 31 and 13 are closed. After reaching, it is set such that the gradient is more gentle than that shown in FIG. In other words, the slide 17 continues the rapid lowering operation as described above, whereby the slide 17 collides with the workpiece 35 due to the inertial force acting on the slide 17, thereby damaging the workpiece 35 and the like. After reaching the position (indicated by t ' 4 ), in order to weaken the inertia force, the lowering speed of the slide 17 is controlled so that the lowered position of the slide 17 moves smoothly, and the workpiece 35 The pressure applied to it is gradually increasing. Since other contents are the same as those described in FIG. 4, detailed descriptions thereof will be omitted.
또, 도 4 에서 나타낸 경우와 마찬가지로, 슬라이드 (17) 가 하강 동작을 정지하면, NC 장치 (41) 는 슬라이드 (17) 가 하사점 (의 위치) 에 도달한 것으로 간주한다.In addition, similarly to the case shown in FIG. 4, when the slide 17 stops the lowering operation, the NC device 41 considers that the slide 17 has reached the bottom dead center (position).
또한, 슬라이드 (17) 의 현재 위치 데이터와 슬라이드 목표 위치 데이터 (즉, 설정된 하사점의 위치) 사이의 편차가 그 상한치 데이터를 초과하였다고 판단된 경우에는, 상기 편차를 대략 0 으로 하는 처리가 NC 장치 (41) 에 있어서 실행된다. Further, in the case where it is determined that the deviation between the current position data of the slide 17 and the slide target position data (that is, the position of the set bottom dead center) exceeds the upper limit data, the process of setting the deviation to approximately 0 is an NC device. It is executed in (41).
도 12 는, 도 3 에 기재한 제어계의 제어 동작의 변형예를 나타내는 플로우차트이다. FIG. 12 is a flowchart showing a modification of the control operation of the control system described in FIG. 3.
도 12 에 있어서, 단계 S181 내지 단계 S183 에서 나타내는 처리 동작은 도 5 의 단계 S71 내지 단계 S73 에서 나타낸 처리 동작과 동일하기 때문에, 그들의 상세한 설명을 생략한다. In Fig. 12, since the processing operations shown in steps S181 to S183 are the same as the processing operations shown in steps S71 to S73 in Fig. 5, their detailed description is omitted.
단계 S73 에서, 슬라이드 (17) 에 의한 피가공재 (35) 에 대한 가압 지속 시간의 계산을 시작하고 나서, 가압치 1 (본 실시형태에서는 20t) 에서의 가압 시간 (본 실시형태에서는 T1) 이 타임업되었는지 여부를 체크한다 (단계 S184). 이 체크의 결과, 가압 시간 T1 이 타임업되었다고 판단하면 (단계 S184 에서 YES), 슬라이드 (17) 에 의한 피가공재 (35) 에 대한 가압치의 설정을 가압치 1 로부터 가압치 2 로 변경한다 (단계 S185). 다음으로, 가압치 2 에서의 가압 시간 (본 실시형태에서는 T2) 이 타임업되었는지 여부를 체크한다 (단계 S186). In step S73, after starting the calculation of the pressurization duration time for the workpiece 35 by the slide 17, the pressurization time (T 1 in the present embodiment) at the pressurization value 1 (20 t in the present embodiment) is determined. It is checked whether or not it has timed up (step S184). As a result of the check, if it is determined that the pressurization time T 1 has timed up (YES in step S184), the setting of the pressurization value for the workpiece 35 by the slide 17 is changed from the pressurization value 1 to the pressurization value 2 (step S185). Next, the pressing time in the pressure value 2 it is checked whether or not (in this embodiment, T 2) is taimeop (step S186).
이 체크의 결과, 가압 시간 T2 이 타임업되었다고 판단하면 (단계 S186 에서 YES), 슬라이드 (17) 에 의한 피가공재 (35) 에 대한 가압치의 설정을, 가압치 2 로부터 가압치 3 으로 변경한다 (단계 S187). 다음으로, 가압치 3 에서의 가압 시간 (본 실시형태에서는 T3) 이 타임업되었는지 여부를 체크한다 (단계 S188). 이 체크의 결과, 가압 시간 T3 이 타임업되었다고 판단하면 (단계 S188 에서 YES), 편차 카운터 (49) 를 클리어함과 함께 (단계 S189), NC 장치 (41) 는, 슬라이드 (17) 를 상사점 (의 위치) 로 상승시켜야 하는 내용의 지령을 서보 증폭기 (55) 로 출력한다 (단계 S190). As a result of the check, if it is determined that the pressurization time T 2 has timed up (YES in step S186), the setting of the pressurization value for the workpiece 35 by the slide 17 is changed from the pressurization value 2 to the pressurization value 3 ( Step S187). Next, the pressing time in the pressure value 3 checks whether or not the (in the present embodiment, T 3) is taimeop (step S188). As a result of this check, when it is determined that the pressurization time T 3 has timed up (YES in step S188), the deviation counter 49 is cleared (step S189), and the NC device 41 makes the slide 17 top dead center. An instruction of the content to be raised to (position) is outputted to the servo amplifier 55 (step S190).
또, 가압 시간 T1 이 타임업되어 있지 않다고 판단한 경우 (단계 S184 에서 NO), 가압 시간 T2 이 타임업되어 있지 않다고 판단한 경우 (단계 S186 에서 NO), 및 가압 시간 T3 이 타임업되어 있지 않다고 판단한 경우 (단계 S188 에서 NO) 에는, 어느 것이나 모두 단계 S181 에서 나타낸 처리 동작으로 이행한다. When it is determined that the pressurization time T 1 has not timed up (NO in step S184), when it is determined that the pressurization time T 2 has not timed up (NO in step S186), and when it is determined that the pressurization time T 3 has not timed up. At NO in step S188, all of them proceed to the processing operation shown in step S181.
상기 서술한 변형예에 있어서도, 도 3 내지 도 5 에서 나타낸 본 발명의 일 실시형태에서와 대략 동일한 효과를 나타낼 수 있다. Also in the above-described modification, the same effects as in the embodiment of the present invention shown in FIGS. 3 to 5 can be exhibited.
그런데, 일반적으로, 예를 들어 도 1 에 나타낸 피가공재 (35: 아크릴판) 나, 도 6 에 나타낸 피가공재 (36: 아크릴판) 와 같은 평면 재료를, 예를 들어 도 1, 도 6 에서 나타낸 평면 금형을 사용하여 가압하면, 평면 재료의 외연부에 성형면압의 국부적인 증가가 발생한다. 이미 설명한 바와 같이, 미세한 패턴을 갖는 스탬퍼 (11, 29) 를 소정 온도 및 소정 압력으로 아크릴판 (35, 36) 과 같은 열가소성 수지판 (평면 재료) 의 표면에 가압하여 그 열가소성 수지판의 표면에 미세한 패턴을 전사하는 열프레스 성형에서는, 그 스탬퍼 (11, 29) 를 온도 조정 플레이트 (9, 27), 즉 온도 조정 기능을 갖는 평면 금형에 장착하여 그 열가소성 수지판에 프레스에 의해 가압한다. By the way, generally, for example, planar materials, such as the workpiece (35: acrylic plate) shown in FIG. 1 and the workpiece (36: acrylic plate) shown in FIG. 6, are shown, for example in FIGS. When pressurized using a planar mold, a local increase in molding surface pressure occurs at the outer edge of the planar material. As described above, the stampers 11 and 29 having a fine pattern are pressed to the surface of the thermoplastic resin plate (planar material) such as the acrylic plates 35 and 36 at a predetermined temperature and a predetermined pressure to the surface of the thermoplastic resin plate. In hot press molding for transferring a fine pattern, the stampers 11 and 29 are mounted on the temperature adjusting plates 9 and 27, that is, a flat die having a temperature adjusting function, and pressed by pressing on the thermoplastic resin plate.
이 때, 열가소성 수지판인 평면 재료 (아크릴판 (35, 36)) 의 외연부에 있어서의 성형면압이 그 평면 재료의 내측 부위보다 강하기 때문에, 그 열가소성 수지판의 중앙 부위에서는 성형면압이 상대적으로 부족하여, 스탬퍼 (11, 29) 가 갖는 미세한 패턴의 그 열가소성 수지판에 대한 전사가 불완전하게 된다는 문제가 생길 우려가 있다. 한편, 그 열가소성 수지판의 외연부에서는 성형면압이 강하기 때문에, 그 열가소성 수지판의 측면의 부풀어오름이 커진다. 피가공재가 앞서 서 술한 도광판인 경우, 성형품의 측면은 입광면이 되기 때문에 그 측면이 플랫한 면이어야 하므로, 열프레스 성형에 의해 피가공재의 측면에 부풀음이 생기면, 그 측면을 플랫하게 마무리하는 후가공이 필요하게 되고, 그것에 의해 제조 공정의 증가를 초래한다. At this time, since the molding surface pressure at the outer edge of the flat material (acrylic plates 35, 36), which is a thermoplastic resin plate, is stronger than the inner part of the flat material, the molding surface pressure is relatively high at the central portion of the thermoplastic resin plate. There exists a possibility that the problem that the transcription | transfer to the thermoplastic resin plate of the fine pattern which the stampers 11 and 29 have may become inadequate may arise. On the other hand, since the molding surface pressure is strong at the outer edge portion of the thermoplastic resin plate, swelling of the side surface of the thermoplastic resin plate increases. In the case where the workpiece is the light guide plate described above, the side of the molded article must be a flat side because the side of the molded article becomes a light incident surface. Therefore, if swelling occurs on the side of the workpiece by hot press molding, the finished side is finished flat. This becomes necessary, thereby causing an increase in the manufacturing process.
또한, 상기 서술한 열가소성 수지판의 중앙 부위에 있어서의 미세한 패턴의 불완전 전사를 없애기 위해서는 프레스의 가압력을 크게 하지 않을 수 없어, 가압능력이 큰 프레스가 필요하게 된다. In addition, in order to eliminate the incomplete transfer of the fine pattern in the center part of the thermoplastic resin plate mentioned above, the pressing force of a press must be enlarged, and the press with large pressurization capability is needed.
그래서, 본 발명자들은, 피가공재의 외연부에 발생하는 국부적인 성형면압의 증가를 억제하면서, 또한 피가공재 및 금형의 가공 정밀도의 편차를 흡수하여 피가공재에 가해지는 면압의 균일화를 꾀하기 위한 수단으로서, 스탬퍼를 장착하는 금형 내에 피가공재의 가압면과 대략 같은 형상을 나타내는 탄성체를 삽입하는 구성을 상도하기에 이르렀다. 그 (피가공재의 가압면과 대략 같은 형상을 나타내는) 탄성체로는, 하중을 반복하여 가하더라도 탄성 회복이 가능한, 예를 들어 우레탄 고무, 니트릴 고무, 실리콘 고무, 및 불소 고무 등의 재료로 이루어지는 것이 채용된다. Therefore, the inventors of the present invention can suppress the increase in the local forming surface pressure occurring at the outer edge of the workpiece, and also absorb the variation in the machining accuracy of the workpiece and the mold, and as a means for achieving uniform surface pressure applied to the workpiece. The structure which inserts the elastic body which shows the shape substantially the same as the press surface of the to-be-processed material in the metal mold | die which mounts a stamper was topped. The elastic body (which has a shape substantially the same as the pressing surface of the workpiece) is made of a material such as urethane rubber, nitrile rubber, silicone rubber, and fluorine rubber, which can recover elasticity even after repeated loading. Are employed.
상기 탄성체는, 피가공재를 가압하는 평면 금형의 바로 아래에 배치해도 되고, 또, 평면 금형과 탄성체 사이에 단열재나 스페이서 등을 개재시키는 구조로 해도 된다. 또한, 상기 탄성체는, 상하 쌍방의 금형에 각각 배치해도 되고, 상하 일방의 금형에만 배치해도 지장은 없다. The said elastic body may be arrange | positioned directly under the planar metal mold | die which pressurizes a to-be-processed material, and may be a structure which interposes a heat insulating material, a spacer, etc. between a planar metal mold | die and an elastic body. Moreover, the said elastic body may be arrange | positioned to the upper and lower molds, respectively, and even if it arrange | positions only to the upper and lower molds, there is no problem.
도 13 은, 본 발명의 또 다른 실시형태에 관련된 프레스 성형장치의 전체 구 성을 나타내는 도면이다. It is a figure which shows the whole structure of the press molding apparatus which concerns on another embodiment of this invention.
도 13 에 나타내는 실시형태에 관련된 프레스 성형장치는, 도 1 에서 나타낸 이른바 2축 타입의 구동축 (37, 39) 을 대신하여 이른바 1축 타입의 구동축 (211) 을 사용하고 있는 점, 도 1 에서 나타낸 두께가 있는 플레이트 (5) 를 대신하여 하측 냉각 플레이트 (213) 를 사용하고 있는 점에서 도 1 에서 나타낸 본 발명의 일 실시형태에 관련된 프레스 성형장치와 상이하다. 또한, 상기 실시형태에 관련된 프레스 성형장치는, 도 1 에서 나타낸 크기 및 형상의 상면 및 하면을 가진 탄성체 (21) 를 대신하여, 피가공재 (215) 의 상/하면과 대략 동일 크기, 동일 형상의 상면 및 하면을 가진 상측 탄성체 (217) 를 사용하고 있는 점에서도 도 1 에서 나타낸 본 발명의 일 실시형태에 관련된 프레스 성형장치와 상이하다. 또, 하측 냉각 플레이트 (213) 에는, 냉각용 유체 (즉, 기체 또는 물(냉각수)) 를 흐르게 하기 위한 냉각용 유체 유로 (213a) 가 형성되어 있다. The press-molding apparatus which concerns on embodiment shown in FIG. 13 uses what is called the 1-axis type drive shaft 211 instead of the so-called 2-axis type drive shafts 37 and 39 shown in FIG. It differs from the press molding apparatus which concerns on one Embodiment of this invention shown in FIG. 1 in that the lower side cooling plate 213 is used instead of the thick plate 5. In addition, the press-molding apparatus according to the above embodiment has substantially the same size and the same shape as the upper and lower surfaces of the workpiece 215 instead of the elastic body 21 having the upper and lower surfaces of the size and shape shown in FIG. 1. The upper elastic body 217 having an upper surface and a lower surface is also different from the press-molding apparatus according to the embodiment of the present invention shown in FIG. Moreover, the cooling fluid flow path 213a for flowing the cooling fluid (namely, gas or water (cooling water)) is formed in the lower cooling plate 213.
그리고, 상기 실시형태에 관련된 프레스 성형장치는, 피가공재 (215) 의 상/하면과 대략 동일 크기, 동일 형상의 상면 및 하면을 가진 하측 탄성체 (219) 를 하측 다이세트 (3) 와 하측 냉각 플레이트 (213) 사이에 개재시킨 점에서도, 도 1 에서 나타낸 본 발명의 일 실시형태에 관련된 프레스 성형장치와 상이하다. 또, 상기 실시형태에서는 피가공재로서 도 1 에서 나타낸 판두께가 불균일한 피가공재 (35) 가 아니라, 도 13 에서 나타낸 판두께가 대략 균일한 피가공재 (215) 가 사용된다. And the press-molding apparatus which concerns on the said embodiment has the lower die-set 3 and the lower cooling plate which are the lower elastic body 219 which has the substantially same size, upper surface, and lower surface of the upper and lower surface of the to-be-processed material 215. In addition, it differs from the press molding apparatus which concerns on one Embodiment of this invention shown in FIG. In addition, in the said embodiment, the to-be-processed material 215 of which plate | board thickness shown in FIG. 13 is substantially uniform is used instead of the to-be-processed material 35 which is not uniformly shown in FIG.
상측 탄성체 (217) 및 하측 탄성체 (219) 의 상/하면의 (종횡의) 치수는, 피 가공재 (215) 의 상/하면의 (종횡의) 치수보다도 10㎜ 정도 큰 것이 바람직하다.The upper and lower (vertical) dimensions of the upper elastic body 217 and the lower elastic body 219 are preferably about 10 mm larger than the upper and lower dimensions of the workpiece 215.
또, 상기 이외의 구성에 있어서, 도 1 에서 나타낸 것과 동일물에는 동일 부호를 붙이고, 이들의 상세한 설명을 생략한다. In addition, in the structure of that excepting the above, the same code | symbol is attached | subjected to the same thing as what was shown in FIG. 1, and these detailed description is abbreviate | omitted.
상기 실시형태에 의하면, 피가공재 (215) 의 가공시에, 피가공재 (215) 의 외연부에 있어서의 국부적인 성형면압의 증가를 방지할 수 있음과 함께, 피가공재나 스탬퍼나 금형의 두께 치수의 편차를 흡수하여 스탬퍼의 전사면과 피가공재 표면의 성형면압을 균일하게 하는 것이 가능해져, 작은 가압력, 낮은 가열 온도에서의 패턴의 전사를 실시할 수 있다. According to the above embodiment, the local molding surface pressure at the outer edge of the workpiece 215 can be prevented at the time of processing the workpiece 215, and the thickness of the workpiece, the stamper or the mold can be prevented. It is possible to absorb the deviations of the stamper and make the molding surface pressure of the stamper transfer surface and the workpiece surface uniform, so that the transfer of the pattern at a small pressing force and low heating temperature can be performed.
또한, 낮은 가열 온도에서의 패턴의 전사가 가능해짐에 따라서, 스탬퍼의 가열 시간이 단축되어 성형 시간이 단축된다. 또한, 필요 이상으로 피가공재를 가열하여 피가공재 전체를 연화시키지 않는 것에 추가하여, 작은 가압력으로 전사 성형이 가능해지기 때문에, 전사 성형시에 피가공재의 측면부에 있어서의 재료의 부풀어오름을 작게 억제하는 것이 가능해져, 성형품의 후가공을 단축하거나 또는 생략하는 것이 가능해진다. Further, as the transfer of the pattern at a low heating temperature becomes possible, the heating time of the stamper is shortened and the molding time is shortened. In addition to heating the workpiece more than necessary and not softening the whole workpiece, transfer molding can be performed at a small pressing force, thereby minimizing swelling of the material at the side surface of the workpiece during transfer molding. It becomes possible, and it becomes possible to shorten or omit the post processing of a molded article.
또한, 작은 가압력으로 전사가 가능해지기 때문에 프레스의 설비 능력을 작게 할 수 있게 되고, 낮은 가열 온도에서 가열하는 것이 되기 때문에 스탬퍼를 가열하는 데에 필요한 열량이 작아져 운전자금의 저감도 가능해진다. In addition, since the transfer can be carried out with a small pressing force, the capacity of the press can be reduced, and since the heating is performed at a low heating temperature, the amount of heat required to heat the stamper is reduced, and the working capital can be reduced.
상기 실시형태에서는 피가공재로서 도 13 에서 나타낸 판두께가 대략 균일한 피가공재 (215) 를 예로 들었지만, 도 1 에서 나타낸 판두께가 불균일한 피가공재(35) 에 대해서도 상기 실시형태의 적용이 가능하며, 판두께가 대략 균일한 피가 공재 (215) 에서와 동일한 효과를 나타낼 수 있다. In the above embodiment, as the workpiece, the workpiece 215 shown in Fig. 13 having a substantially uniform thickness is exemplified. However, the embodiment described above can be applied to the workpiece 35 in which the plate thickness in Fig. 1 is nonuniform. The blood having a substantially uniform plate thickness can exhibit the same effect as in the blank 215.
도 14 는, 도 13 에서 나타낸 실시형태의 변형예에 관련된 프레스 성형장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다. FIG. 14: is a figure which shows the whole structure of the press molding apparatus which concerns on the modification of embodiment shown in FIG.
도 14 에 나타낸 변형예에 관련된 프레스 성형장치는, 도 13 에서 나타낸 하측 탄성체 (219) 를 대신하여, 하측 냉각 플레이트 (213) 의 상/하면과 동일 크기, 동일 형상의 상/하면을 가진 강체의 스페이서 (221) 를 사용하고 있는 점에서 도 13 에서 나타낸 상기 실시형태에 관련된 프레스 성형장치와 상이하다. 상기 이외의 구성에 있어서, 도 13 에서 나타낸 것과 동일물에는 동일 부호를 붙이고, 이들의 상세한 설명을 생략한다. The press-molding apparatus according to the modification shown in FIG. 14 replaces the lower elastic body 219 shown in FIG. 13 with a rigid body having the same size and upper / lower surface as the upper / lower surface of the lower cooling plate 213. It differs from the press molding apparatus which concerns on the said embodiment shown in FIG. 13 in that the spacer 221 is used. In the structure other than the above, the same code | symbol is attached | subjected to the same thing as what was shown in FIG. 13, and these detailed description is abbreviate | omitted.
상기 변형예에 있어서도, 도 13 에서 나타낸 실시형태에서와 동일한 효과를 나타낼 수 있다. 상기 실시형태에서는 피가공재로서 도 13 에서 나타낸 판두께가 대략 균일한 피가공재 (215) 를 예로 들었지만, 도 1 에서 나타낸 판두께가 불균일한 피가공재 (35) 에 대해서도 상기 실시형태의 적용이 가능하며, 판두께가 대략 균일한 피가공재 (215) 에서와 동일한 효과를 나타낼 수 있다. 또한, 상기 변형예에서도 피가공재로서 도 14 에서 나타낸 판두께가 대략 균일한 피가공재 (215) 를 예로 들었지만, 도 1 에서 나타낸 판두께가 불균일한 피가공재 (35) 에 대해서도 상기 변형예의 적용이 가능하며, 판두께가 대략 균일한 피가공재 (215) 에서와 동일한 효과를 나타낼 수 있다. Also in the above modification, the same effects as in the embodiment shown in FIG. 13 can be obtained. In the above embodiment, as the workpiece, the workpiece 215 shown in Fig. 13 having a substantially uniform thickness is exemplified. However, the embodiment described above can be applied to the workpiece 35 in which the plate thickness in Fig. 1 is nonuniform. , The same effect as in the workpiece 215 in which the plate thickness is approximately uniform can be obtained. In addition, in the above modification example, the workpiece 215 having a substantially uniform plate thickness shown in FIG. 14 is exemplified as the workpiece, but the above modification can also be applied to the workpiece 35 having a non-uniform plate thickness shown in FIG. And the same effect as that of the workpiece 215 in which the plate thickness is approximately uniform.
도 15 및 도 16 은, 피가공재인, 350㎜×280㎜×t8㎜ 의 아크릴의 평판을, 도 14 에 기재된 구성의 금형을 사용하여 600KN 으로 가압하였을 때의, 감압지 상 에 생기는 가압면압의 분포를 흑색의 농담으로 나타낸 도면이다. 도 15 는, 도 14 에서 나타낸 상측 탄성체 (217: 쇼어 경도 90 의 우레탄 시트) 의 치수가 피가공재인 아크릴판의 가압면보다 큰 450㎜×420㎜×두께 25㎜ 인 경우의, 감압지 상에서의 가압면압의 분포를 나타내고 있다. 또한, 도 16 은, 상측 탄성체 (217) 의 치수가 피가공재인 아크릴판 (215) 과 동일한 350㎜×280㎜×두께 25㎜ 인 경우의, 감압지 상에 있어서의 가압면압의 분포를 나타내고 있다. 15 and 16 show the pressurized surface pressure generated on the pressure-sensitive paper when the flat plate of 350 mm x 280 mm x t8 mm, which is a workpiece, is pressurized at 600 KN using a mold having the structure described in FIG. It is a figure which showed distribution in black and shaded. FIG. 15 is a pressure on a pressure-sensitive paper when the dimension of the upper elastic body (217: urethane sheet of Shore hardness 90) shown in FIG. 14 is 450 mm x 420 mm x thickness 25 mm larger than the pressing surface of the acrylic plate of the workpiece. The surface pressure distribution is shown. 16 shows the distribution of the pressurized surface pressure on a pressure-sensitive paper when the dimension of the upper elastic body 217 is 350 mm x 280 mm x thickness 25 mm which is the same as the acrylic plate 215 which is a to-be-processed material. .
도 15, 및 도 16 에 나타내는 가압면압의 분포를 가진 감압지는, 어느 것이나 피가공재인 아크릴판 위에 탑재하여 가압함으로써 얻어진 것이다. 도 15 및 도 16 에 있어서, 흑색농도가 짙은 부위는 강한 가압면압이 가해지는 부위이고, 도 15 와 도 16 을 비교 대조하면, 도 16 쪽은 피가공재의 상/하면에 대략 균일하게 가압면압이 가해지고 있는 데 대하여, 도 15 쪽은 피가공재의 상/하면에 가해지고 있는 가압면압에 큰 편차가 있음이 분명하다. Any of the pressure-sensitive papers having the distribution of the pressurized surface pressure shown in Figs. 15 and 16 is obtained by mounting and pressing on an acrylic plate which is a workpiece. In FIGS. 15 and 16, the site where the black concentration is high is a site to which strong pressurized pressure is applied, and when comparing and comparing FIGS. 15 and 16, FIG. 16 shows that the pressurized pressure is uniformly applied to the upper and lower surfaces of the workpiece. While it is applied, it is evident from FIG. 15 that there is a large deviation in the pressurized surface pressure applied to the upper and lower surfaces of the workpiece.
즉, 도 15 에 나타내는 바와 같이, 피가공재인 아크릴판의 상/하면의 치수에 대하여 상측 탄성체 (인 우레탄 고무) (217) 의 상/하면의 치수가 큰 경우, 아크릴판의 외연부에 있어서의 가압면압이 국부적으로 커지고, 그 때문에 아크릴판의 표면의 가압면압이 불균일하게 된다. 한편, 도 16 에 나타내는 바와 같이, 피가공재인 아크릴판의 상/하면의 치수와 상/하면의 치수가 동일한 크기인 상측 탄성체 (인 우레탄 고무) (217) 를 사용한 경우에는, 아크릴판 표면의 가압면압의 분포는 대략 고르게 된다. That is, as shown in FIG. 15, when the dimension of the upper / lower surface of the upper elastic body (phosphorus urethane rubber) 217 is large with respect to the dimension of the upper / lower surface of the acrylic plate which is a to-be-processed material, The pressing surface pressure is locally increased, and therefore, the pressing surface pressure on the surface of the acrylic plate becomes nonuniform. On the other hand, as shown in FIG. 16, when the upper elastic body (phosphorus urethane rubber) 217 with the same magnitude | size of the upper / lower dimension and the upper / lower dimension of the acrylic plate which is a to-be-processed material is used, pressurization of the acrylic plate surface is carried out. The surface pressure distribution is roughly even.
이상, 본 발명의 바람직한 실시형태 및 이들의 변형예를 설명하였지만, 이들 은 본 발명의 설명을 위한 예시로서, 본 발명의 범위를 이들 실시형태 및 이들의 변형예로만 한정하는 의미는 아니다. 본 발명은 다른 각종 형태에서도 실시하는 것이 가능하다.As mentioned above, although preferred embodiment of this invention and its modified example were described, these are illustrations for description of this invention, It does not mean limiting the scope of this invention only to these embodiment and these modified example. This invention can be implemented also in other various aspects.
본 발명을 통해서 프레스 성형에 있어서 피가공재의 판두께나 평면도에 편차가 있는 경우라도 그 피가공재에 대하여 대략 균일하게 전사 성형을 실시할 수 있게 된다.According to the present invention, even when there is a deviation in the plate thickness or flatness of the workpiece in press molding, transfer molding can be performed substantially uniformly with respect to the workpiece.
또한, 복수개의 피가공재에 대하여 동시에 전사 성형을 실시하는 프레스 성형에 있어서, 개개의 피가공재 내에서의 판두께나 평면도의 편차에 추가하여 각 피가공재 사이에서의 판두께의 편차가 있는 경우라도, 이들 피가공재에 대하여 각각 대략 균일하게 전사 성형을 실시할 수 있게 된다.In addition, in press molding in which transfer molding is performed on a plurality of workpieces at the same time, even if there is a deviation in plate thickness between the workpieces in addition to the variation in the thickness and the flatness in the individual workpieces, Transfer molding can be performed on these workpieces substantially uniformly, respectively.

Claims (14)

  1. 상측 금형과 하측 금형이 협동하여, 상측 금형과 하측 금형의 사이에서 피가공재의 표면에 원하는 패턴을 전사하는 프레스 성형장치에 있어서, In a press molding apparatus in which an upper mold and a lower mold cooperate to transfer a desired pattern on the surface of the workpiece between the upper mold and the lower mold,
    상기 피가공재의 표면에 면접촉이 가능한 상태로 상기 상측 금형에 장착되고, 원하는 전사용 패턴을 가진 스탬퍼를 구비하고, A stamper having a desired transfer pattern, the stamper being mounted to the upper mold in a state of being in surface contact with the surface of the workpiece,
    상기 상측 금형에는, In the upper mold,
    슬라이드 하부에 장착 고정되는 상측 다이세트와,An upper die set fixed to the lower part of the slide,
    그 하부에 상기 스탬퍼가 장착되고, 그 내부에 온도 조정용 유체를 흐르게 하기 위한 구멍이 형성되고, 상기 스탬퍼를 가열 및 냉각하는 상측 온도 조정 플레이트를 구비하고,The stamper is mounted at a lower portion thereof, a hole is formed therein for allowing a temperature adjusting fluid to flow therein, and an upper temperature adjusting plate for heating and cooling the stamper,
    상기 상측 다이세트와 상기 상측 온도 조정 플레이트 사이에 제 1 탄성부재를 개재하고 있는 프레스 성형장치.And a first elastic member interposed between the upper die set and the upper temperature adjusting plate.
  2. 상측 금형과 하측 금형이 협동하여, 상측 금형과 하측 금형의 사이에서 피가공재의 표면에 원하는 패턴을 전사하는 프레스 성형장치에 있어서, In a press molding apparatus in which an upper mold and a lower mold cooperate to transfer a desired pattern on the surface of the workpiece between the upper mold and the lower mold,
    상기 피가공재의 표면에 면접촉이 가능한 상태로 상기 하측 금형에 장착되고, 원하는 전사용 패턴을 가진 스탬퍼를 구비하고, A stamper having a desired transfer pattern, the stamper being mounted to the lower mold in surface contact with the surface of the workpiece,
    상기 하측 금형에는, In the lower mold,
    볼스터 상부에 장착 고정되는 하측 다이세트와,A lower die set fixed to the upper part of the bolster,
    그 상부에 상기 스탬퍼가 장착되고, 그 내부에 온도 조정용 유체를 흐르게 하기 위한 구멍이 형성되고, 상기 스탬퍼를 가열 및 냉각하는 하측 온도 조정 플레이트를 구비하고,The stamper is mounted at an upper portion thereof, a hole is formed therein for allowing a temperature adjusting fluid to flow therein, and a lower temperature adjusting plate for heating and cooling the stamper is provided.
    상기 하측 다이세트와 상기 하측 온도 조정 플레이트 사이에 제 1 탄성부재를 개재하고 있는 프레스 성형장치.And a first elastic member interposed between the lower die set and the lower temperature adjusting plate.
  3. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 스탬퍼가, 니켈 또는 SUS 에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 프레스 성형장치.The said stamper is comprised by nickel or SUS, The press molding apparatus characterized by the above-mentioned.
  4. 상측 금형과 하측 금형이 협동하여, 상측 금형과 하측 금형의 사이에서 피가공재의 표면에 원하는 패턴을 전사하는 프레스 성형장치에 있어서, In a press molding apparatus in which an upper mold and a lower mold cooperate to transfer a desired pattern on the surface of the workpiece between the upper mold and the lower mold,
    상기 피가공재의 표면에 면접촉이 가능한 상태로 상기 상측 금형 및/또는 상기 하측 금형에 장착되는, 원하는 전사용 패턴을 가진 스탬퍼와,A stamper having a desired transfer pattern, mounted on the upper mold and / or the lower mold in a state in which surface contact with the surface of the workpiece is possible;
    상기 상측 금형 및 상기 하측 금형의 적어도 일방에, 상기 스탬퍼가 가진 전사용 패턴을 상기 피가공재의 표면에 가압 전사할 때에 있어서, 상기 피가공재의 두께의 편차를 흡수하기 위한 탄성부재를 구비하고,At least one of the upper mold and the lower mold is provided with an elastic member for absorbing the variation in the thickness of the workpiece when pressure-transferring the transfer pattern of the stamper to the surface of the workpiece,
    상기 상측 금형이, 서로 독립된 복수개의 구동축, 및 서로 독립된 복수개의 구동 기구에 의해 상하방향으로 이동이 자유롭게 지지되어 있는 프레스 성형장치.And the upper mold is freely supported in a vertical movement by a plurality of drive shafts independent of each other and a plurality of drive mechanisms independent of each other.
  5. 제 4 항에 있어서, The method of claim 4, wherein
    상기 상측 금형이, 상기 피가공재에 대한 상기 스탬퍼가 가진 전사용 패턴의 가압 전사시에 상기 각 구동축에 가해지는 하중이 대략 동등해지는 상태로, 상기 각 구동 기구를 통하여 하방향으로의 이동이 제어되는 것을 특징으로 하는 프레스 성형장치.The downward movement is controlled through the respective drive mechanisms while the upper mold is in a state in which the loads applied to the respective drive shafts at the time of the pressure transfer of the transfer pattern of the stamper to the workpiece are substantially equal. Press molding apparatus, characterized in that.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, The method according to claim 1 or 2,
    상기 제 1 탄성부재가, 쇼어 경도가 약 90 인 재료에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 프레스 성형장치.And said first elastic member is made of a material having a Shore hardness of about 90 degrees.
  7. 제 6 항에 있어서, The method of claim 6,
    상기 제 1 탄성부재가, 우레탄 고무, 니트릴 고무, 실리콘 고무, 불소 고무 중의 어느 하나의 재료에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 프레스 성형장치.The said 1st elastic member is comprised from the material of any one of urethane rubber, nitrile rubber, silicone rubber, and fluororubber, The press molding apparatus characterized by the above-mentioned.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, The method according to claim 1 or 2,
    상기 상측 온도 조정 플레이트 또는 하측 온도 조정 플레이트와, 상기 제 1 탄성부재의 사이에는 단열용 부재가 적어도 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 프레스 성형장치.Press-forming apparatus, characterized in that the insulating member is at least interposed between the upper temperature control plate or lower temperature control plate and the first elastic member.
  9. 제 8 항에 있어서, The method of claim 8,
    상기 단열용 부재가 에폭시 수지로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 프레스 성형장치.The said heat insulating member is comprised from the epoxy resin, The press molding apparatus characterized by the above-mentioned.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, The method according to claim 1 or 2,
    상기 스탬퍼와 상측 온도 조정 플레이트 사이, 및 상기 스탬퍼와 하측 온도 조정 플레이트 사이의 적어도 일방에 제 2 탄성부재를 개재시키고,A second elastic member is interposed between at least one of the stamper and the upper temperature adjusting plate and between the stamper and the lower temperature adjusting plate;
    상기 제 2 탄성부재와, 상측 온도 조정 플레이트 또는 하측 온도 조정 플레이트 사이에, 상기 스탬퍼와 동일한 재료로 이루어지는 판상부재를 개재시키고,Between the second elastic member and the upper temperature regulating plate or the lower temperature regulating plate, a plate member made of the same material as the stamper is interposed,
    상기 스탬퍼와 상기 제 2 탄성부재가 일체적으로 구성되어 있고, 상기 일체적으로 구성된 부재를 상기 판상부재에 접착하고, 상기 판상부재가 상측 온도 조정 플레이트 또는 하측 온도 조정 플레이트에 장착 고정되어 있는 프레스 성형장치.The stamper and the second elastic member are integrally formed, and the integrally formed member is adhered to the plate-like member, and the plate-shaped member is fixed to the upper temperature regulating plate or the lower temperature regulating plate. Device.
  11. 상측 금형과 하측 금형이 협동하여, 상측 금형과 하측 금형의 사이에서 피가공재의 표면에 원하는 패턴을 전사하는 프레스 성형장치에 있어서, In a press molding apparatus in which an upper mold and a lower mold cooperate to transfer a desired pattern on the surface of the workpiece between the upper mold and the lower mold,
    상기 피가공재의 표면에 면접촉이 가능한 상태로 상기 상측 금형 및/또는 상기 하측 금형에 장착되는, 원하는 전사용 패턴을 가진 스탬퍼와, A stamper having a desired transfer pattern, mounted on the upper mold and / or the lower mold in a state in which surface contact with the surface of the workpiece is possible;
    상기 상측 금형, 및 상기 하측 금형의 적어도 일방에, 상기 스탬퍼가 가진 전사용 패턴을 상기 피가공재의 표면에 가압 전사할 때에 있어서, 상기 피가공재의 두께의 편차를 흡수하기 위한 탄성부재를 갖는 성형 스테이지를 복수개 구비하고, A molding stage having an elastic member for absorbing the variation in the thickness of the workpiece, when at least one of the upper mold and the lower mold is pressurized to transfer the transfer pattern of the stamper to the surface of the workpiece. And a plurality of
    상기 각각의 성형 스테이지가, 각각이 서로 독립된 복수개의 구동계에 의해 상하방향으로 이동이 자유롭게 지지되어 있는 프레스 성형장치.And each of the molding stages is freely supported in a vertical direction by a plurality of drive systems, each of which is independent of each other.
  12. 제 11 항에 있어서, The method of claim 11,
    상기 복수개의 구동계가, 각각 상기 상형에 직결되는 구동축, 및 그 구동축을 구동하기 위한 구동 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스 성형장치.The plurality of drive systems each include a drive shaft directly connected to the upper mold, and a drive mechanism for driving the drive shaft.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서, The method according to claim 11 or 12,
    상기 상측 금형이, 상기 각 성형 스테이지에 있어서 상기 피가공재에 대한 상기 스탬퍼가 가진 전사용 패턴의 가압 전사시에 상기 각 구동축에 가해지는 하중이 대략 동등해지는 상태로, 상기 각 구동 기구를 통하여 하방향으로의 이동이 제어되는 것을 특징으로 하는 프레스 성형장치.The upper mold is downwardly moved through the respective driving mechanisms in a state in which the loads applied to the respective drive shafts are substantially equal at the time of the pressure transfer of the transfer pattern of the stamper to the workpiece in the molding stage. Press molding apparatus characterized in that the movement to the control.
  14. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2,
    상기 제 1 탄성부재의 상/하면의 크기 및 형상이, 상기 피가공재의 상/하면의 크기 및 형상과 대략 동일한 프레스 성형장치.A press forming apparatus, wherein the size and shape of the upper and lower surfaces of the first elastic member are substantially the same as the size and shape of the upper and lower surfaces of the workpiece.
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