KR20220079634A - thermoforming device - Google Patents
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Abstract
열성형장치는, 냉각 플레이트의 유로 내에 냉각액을 유통시킴으로써 성형형을 통해 시트를 냉각하는 냉각제어부, 히터를 이동시키는 이동 장치, 이동 장치의 작동을 제어하는 이동제어부를 구비한다. 이동 제어부는, 냉각 제어부에 의해 냉각 플레이트의 유로 내에 냉각액을 유통시킬 때에, 이동 장치에 의해 히터를 제2 방향으로 이동시킴으로써, 히터를 냉각 플레이트로부터 이간시키고, 냉각 제어부에 의해 냉각판의 유로 내에 냉각액을 유통시키고 있는 기간 중, 냉각 플레이트로부터 히터가 이간한 상태를 유지하는 제1 제어를 행한다.The thermoforming apparatus includes a cooling control unit that cools the sheet through the forming die by flowing a cooling liquid in a flow path of the cooling plate, a moving unit that moves the heater, and a moving control unit that controls the operation of the moving unit. The movement control unit moves the heater in the second direction with the moving device when the cooling control unit causes the cooling liquid to flow in the flow path of the cooling plate, thereby moving the heater away from the cooling plate, and the cooling control unit moves the cooling liquid into the flow path of the cooling plate. During the period in which the air is circulated, the first control for maintaining the state in which the heater is separated from the cooling plate is performed.
Description
본 발명은 열성형(熱成形) 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a thermoforming apparatus.
특허문헌 1에는, 가열된 금형 내에서 워크피스(workpiece)를 가열하여 프레스한 후, 상기 금형을 냉각함으로써 상기 금형 내에서 상기 워크피스를 냉각하는 순서로 열 프레스 가공을 행하기 위한 열 프레스 장치가 개시되어 있다. 이 열 프레스 장치는, 금형을 각각 구비하는 복수의 다이 세트와, 상기 복수의 다이 세트 내로부터 선택된 적어도 하나의 다이 세트를 장착할 수 있고, 장착된 다이 세트를 프레스하는 프레스기, 프레스기에 장착되는 다이 세트를 복수의 다이 세트 중에서 교환하는 다이 세트 교환 장치, 각 다이 세트에 구비된 금형을 가열 및 냉각하는 온도 조절 장치를 구비한다. 이 열 프레스 장치에서는, 상기 프레스기에 각 다이 세트가 장착되어 있지 않을 때에 각 다이 세트의 금형을 사전에 가열하고, 프레스기에 각 다이 세트가 장착되어 있을 때에 각 다이 세트의 금형을 냉각시키도록, 온도 조절 장치가 동작한다.
그런데, 본원 발명자는 열성형 장치로서 이하와 같은 열성형 장치를 고안하고 있다. 구체적으로는, 열가소성 시트의 피성형부(被成形部)를 가열하는 열판(熱板)과, 상기 시트를 성형하는 성형형(成形型)으로서, 상기 성형형의 상면에 성형면(成形面)을 가지는 성형형, 상기 성형형의 하면에 접촉하는 냉각 플레이트, 상기 냉각 플레이트의 하면에 접촉하는 히터로서, 상기 냉각 플레이트를 통해 상기 성형형을 가열하는 히터, 상방으로 개구하는 제1 개구부를 가지고, 상기 성형형, 상기 냉각 플레이트, 및 상기 히터를 수용하는 수용 케이스를 구비하는 열성형 장치이다.By the way, this inventor devised the following thermoforming apparatus as a thermoforming apparatus. Specifically, it is a hot plate for heating a part to be molded of a thermoplastic sheet, and a molding die for molding the sheet, and a molding surface is provided on the upper surface of the molding die. a molding die having: It is a thermoforming apparatus provided with the housing case which accommodates the said shaping|molding die, the said cooling plate, and the said heater.
이 열성형 장치는, 수용 케이스의 상방에 위치하는 열판과 수용 케이스의 사이에 시트를 사이에 두면서, 열판에 의해 수용 케이스의 제1 개구부를 폐색한 상태에서, 열판의 하면에 접촉시켜 가열한 시트의 피성형부(예를 들어, 열판의 가열에 의해, 유리 전이 온도 이상의 온도로까지 상승시켜 연화시킨 피성형부)를, 공기압에 의해 하방으로 밀어 눌러, 히터에 의해 가열된 성형형의 성형면으로 밀어붙여 열성형한다(부형(賦形)한다). 그 후, 성형형의 하면에 접촉하는 냉각 플레이트에 의해, 성형형을 통해 피성형부를 열성형한 시트를 냉각하여, 이 시트(피성형부)를 경화시킨다.In this thermoforming apparatus, the sheet is heated by contacting the lower surface of the hot plate in a state in which the first opening of the housing case is closed by the hot plate while the sheet is sandwiched between the hot plate located above the housing case and the housing case. of the molded part (for example, the part to be softened by raising it to a temperature above the glass transition temperature by heating a hot plate) of Press and thermoform (shape). Thereafter, the sheet which thermoformed the to-be-formed part through the shaping|molding die is cooled by the cooling plate which contacts the lower surface of the shaping|molding die, and this sheet|seat (to-be-molded part) is hardened.
그러나, 이 열성형 장치에서는, 피성형부를 열성형한 시트의 냉각에 장시간을 필요로 한다. 구체적으로는, 이 열성형 장치에서는, 히터가, 냉각 플레이트의 하면과 접촉하는 위치에 고정되어 있다. 이 때문에, 냉각 플레이트에 의해, 성형형을 통해 피성형부를 열성형한 시트를 냉각하는 기간 중, 히터가 냉각 플레이트의 하면에 접촉하고 있기 때문에, 히터의 열이 냉각 플레이트에 직접 전달된다. 환언하면, 냉각 플레이트는, 성형형 및 시트의 열을 흡열할 뿐만 아니라, 고온으로 되어 있는 히터의 열도 흡열하게 된다. 이 때문에, 피성형부를 열성형한 시트의 냉각에 장시간을 필요로 한다.However, in this thermoforming apparatus, a long time is required for cooling the sheet|seat which thermoformed the to-be-formed part. Specifically, in this thermoforming apparatus, the heater is fixed at a position in contact with the lower surface of the cooling plate. For this reason, since the heater is in contact with the lower surface of the cooling plate during the period during which the sheet on which the part to be molded is thermoformed by the cooling plate is cooled by the cooling plate, the heat of the heater is directly transmitted to the cooling plate. In other words, the cooling plate not only absorbs heat from the molding die and the sheet, but also absorbs heat from the heater at a high temperature. For this reason, cooling of the sheet|seat which thermoformed the to-be-formed part requires a long time.
본 발명은, 이러한 현상을 감안하여 이루어진 것으로, 피성형부를 열성형한 시트의 냉각 시간을 단축할 수 있는 열성형 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of such a phenomenon, and an object of the present invention is to provide a thermoforming apparatus capable of shortening the cooling time of a sheet in which a part to be formed is thermoformed.
본 발명의 일 양태는, 열가소성 시트의 피성형부를 가열하는 열판, 상기 시트의 상기 피성형부를 성형하는 성형형으로서, 상기 성형형의 표면에 성형면을 가지고, 상기 표면을 제1 방향으로 향함과 함께 상기 성형형의 이면을 상기 제1 방향과는 반대의 제2 방향을 향해 배치된 성형형, 상기 성형형의 상기 이면에 접촉하는 냉각 플레이트, 상기 냉각 플레이트에 대하여 상기 제2 방향에 위치하는 히터로서, 상기 냉각 플레이트를 통해 상기 성형형을 가열하는 히터, 상기 제1 방향으로 개구하는 제1 개구부를 가지고, 상기 성형형, 상기 냉각 플레이트, 및 상기 히터를 수용하는 수용 케이스를 구비하고, 상기 수용 케이스에 대하여 상기 제1 방향에 위치하는 상기 열판과 상기 수용 케이스의 사이에 상기 시트를 사이에 두면서, 상기 열판에 의해 상기 수용 케이스의 상기 제1 개구부를 폐색한 상태에서, 상기 열판 중 상기 제2 방향을 향하는 가열면에 접촉시켜 가열한 상기 피성형부를, 공기압에 의해 상기 제2 방향으로 밀어 눌러, 상기 히터에 의해 가열된 상기 성형형의 상기 성형면으로 밀어붙여 열성형하는 열성형 장치에 있어서, 상기 냉각 플레이트는 상기 냉각 플레이트의 내부에 냉각액이 유통하는 유로를 가지고, 상기 열성형 장치는, 상기 시트의 상기 피성형부가 상기 성형형의 상기 성형면으로 밀어붙여져 열성형된 후, 상기 피성형부가 상기 성형면으로 밀어붙여져 있는 상태에서, 상기 냉각 플레이트의 상기 유로 내에 상기 냉각액을 유통시킴으로써, 상기 성형형을 통해 상기 시트의 상기 피성형부를 냉각하는 냉각 제어부, 상기 히터를 이동시키는 이동 장치, 상기 이동 장치의 작동을 제어하는 이동 제어부를 구비하고, 상기 이동 제어부는, 상기 냉각 제어부에 의해 상기 냉각 플레이트의 상기 유로 내에 상기 냉각액을 유통시킬 때에, 상기 이동 장치에 의해 상기 히터를 상기 제2 방향으로 이동시킴으로써, 상기 히터를 상기 냉각 플레이트로부터 이간(離間)시키고, 상기 냉각 제어부에 의해 상기 냉각 플레이트의 상기 유로 내에 상기 냉각액을 유통시키고 있는 기간 중, 상기 냉각 플레이트로부터 상기 히터가 이간한 상태를 유지하는 제1 제어를 행하는 열성형 장치이다.One aspect of the present invention is a hot plate for heating a part to be molded of a thermoplastic sheet, a mold for molding the part to be molded of the sheet, the mold having a molded surface on the surface of the mold and facing the surface in a first direction; a molding die arranged with the rear surface of the molding die toward a second direction opposite to the first direction, a cooling plate in contact with the back surface of the molding die, and a heater located in the second direction with respect to the cooling plate a heater for heating the mold through the cooling plate, a first opening opening in the first direction, and a housing case for accommodating the mold, the cooling plate, and the heater; In a state in which the first opening of the accommodation case is closed by the hot plate while the sheet is interposed between the hot plate positioned in the first direction with respect to the case and the accommodation case, the second of the hot plates In a thermoforming apparatus for thermoforming by pressing the to-be-formed part heated in contact with a heating surface facing the direction in the second direction by air pressure, and pressing against the molding surface of the molding die heated by the heater, , the cooling plate has a flow path through which a cooling liquid flows inside the cooling plate, and the thermoforming device is configured to perform thermoforming by pressing the to-be-formed part of the sheet to the molding surface of the molding die, a cooling control unit for cooling the to-be-formed part of the sheet through the molding die by flowing the cooling liquid in the flow path of the cooling plate in a state in which the part is pressed against the molding surface; a moving device for moving the heater; a movement control unit for controlling an operation of a moving device; wherein, when the cooling control unit causes the cooling liquid to flow in the flow path of the cooling plate, the moving device moves the heater in the second direction By moving the heater, the heater is separated from the cooling plate, and the cooling control unit moves the cooling plate. A thermoforming apparatus that performs a first control to maintain a state in which the heater is separated from the cooling plate during a period in which the cooling liquid is circulated in the flow passage.
상술한 열성형 장치는, 열가소성 시트의 피성형부를 가열하는 열판, 상기 시트를 성형(부형)하는 성형형으로서, 당해 성형형의 표면에 상기 시트를 성형하는 성형면을 가지는 성형형과, 성형형의 이면에 접촉하는 냉각 플레이트를 구비한다. 또한, 성형형은, 표면을 제1 방향(예를 들어, 상방향)으로 향함과 함께, 이면을 제1 방향과는 반대의 제2 방향(예를 들어, 하방향)을 향하여 배치되어 있다. 또한, 상술한 열성형 장치는, 냉각 플레이트에 대하여 제2 방향에 위치하는 히터로서, 냉각 플레이트를 통해 성형형을 가열하는 히터, 제1 방향으로 개구하는 제1 개구부를 가지고, 상기 성형형, 냉각 플레이트, 및 히터를 수용하는 수용 케이스를 구비한다. 이 중, 냉각 플레이트는, 당해 냉각 플레이트의 내부에, 냉각액이 유통하는 유로를 가진다. 이 열성형 장치는, 수용 케이스에 대하여 제1 방향에 위치하는 열판과 수용 케이스의 사이에 시트를 사이에 두면서, 열판에 의해 수용 케이스의 제1 개구부를 폐색한 상태에서, 열판의 가열면에 접촉시켜 가열한 피성형부(예를 들어, 열판의 가열에 의해, 유리 전이 온도 이상의 온도까지 승온시켜 연화시킨 피성형부)를, 공기압에 의해 제2 방향으로 밀어 눌러, 히터에 의해 가열된 성형형의 성형면으로 밀어붙여 열성형한다(부형한다).The above-described thermoforming apparatus includes a hot plate for heating a part to be formed of a thermoplastic sheet, a molding die for molding (shaping) the sheet, a molding die having a molding surface for molding the sheet on a surface of the molding die, and a molding die; A cooling plate in contact with the back surface of the Moreover, while facing a surface in a 1st direction (for example, upward direction), a shaping|molding die is arrange|positioned toward a 2nd direction (for example, downward direction) opposite to a 1st direction with a back surface. Further, the above-described thermoforming apparatus is a heater positioned in a second direction with respect to the cooling plate, and has a heater for heating the molding die through the cooling plate, and a first opening opening in the first direction, the molding die and cooling It includes a plate, and an accommodation case for accommodating the heater. Among them, the cooling plate has a flow path through which the cooling liquid flows inside the cooling plate. This thermoforming apparatus is in contact with the heating surface of the hot plate in a state in which the first opening of the housing case is closed by the hot plate while sandwiching the sheet between the hot plate positioned in the first direction with respect to the housing case and the housing case. A molded part heated by heating (for example, a part to be softened by raising the temperature to a temperature higher than the glass transition temperature by heating a hot plate) is pressed in the second direction by air pressure, and heated by a heater Thermoforming (shaping) by pressing to the molding surface of
또한, 상기 열성형 장치는 냉각 제어부, 이동 장치, 및 이동 제어부를 구비한다. 이 중, 냉각 제어부는, 시트의 피성형부가 성형형의 성형면으로 밀어붙여져 열성형된 후, 피성형부가 성형면으로 밀어붙여져 있는 상태에서, 냉각 플레이트의 유로 내에 냉각액을 유통시킴으로써, 성형형을 통해 시트를 냉각하는 제어를 행한다. 또, 이동 장치는 히터를 이동시키는 장치이다. 또, 이동 제어부는 이동 장치의 동작을 제어한다.In addition, the thermoforming apparatus includes a cooling control unit, a moving unit, and a moving control unit. Among them, the cooling control unit controls the molding die by circulating a cooling liquid in the flow path of the cooling plate in the state that the to-be-formed part of the sheet is pressed against the molding surface of the molding die and thermoformed, and then the molding target is pressed against the molding surface. Controls the cooling of the sheet through In addition, the moving device is a device for moving the heater. In addition, the movement control unit controls the operation of the mobile device.
구체적으로는, 이동 제어부는, 냉각 제어부에 의해 냉각 플레이트의 유로 내에 냉각액을 유통시킬 때에, 이동 장치에 의해 히터를 제2 방향으로 이동시킴으로써, 히터를 냉각 플레이트로부터 이간시켜, 냉각 제어부에 의해 냉각 플레이트의 유로 내에 냉각액을 유통시키고 있는 기간 중, 냉각 플레이트로부터 히터가 이간한 상태를 유지하는 제어(이것을 제1 제어로 한다)를 행한다. 이에 의해, 냉각 플레이트에 의해, 효율 좋게, 성형형 및 피성형부를 열성형한 시트를 냉각할 수 있다.Specifically, when the cooling control unit causes the cooling control unit to flow the cooling liquid in the flow path of the cooling plate, the moving device moves the heater in the second direction to move the heater away from the cooling plate, and the cooling control unit causes the cooling control unit to move the heater away from the cooling plate. During the period in which the cooling liquid is circulating in the flow path, control (this is referred to as the first control) is performed to maintain the state in which the heater is separated from the cooling plate. Thereby, the sheet|seat which thermoformed the shaping|molding die and to-be-formed part can be cooled efficiently by the cooling plate.
구체적으로 설명하면, 냉각 제어부에 의해 냉각 플레이트의 유로 내에 냉각액을 유통시켜, 성형형 및 피성형부가 열성형된 시트를 냉각하는 기간 중, 히터를 냉각 플레이트로부터 이간시켜서, 히터와 냉각 플레이트 사이에 공간을 마련하고 있기 때문에, 히터의 열이 냉각 플레이트 및 성형형에 전달되기 어렵다. 이에 의해, 유로 내에 냉각액이 유통하는 냉각 플레이트에 의해, 신속하게, 성형형 및 피성형부가 열성형된 시트를 냉각할 수 있다. 예를 들면, 피성형부를 열성형한 시트의 온도를, 미리 설정한 제2 목표 온도(예를 들어, 시트의 피성형부가 충분히 경화하는 온도)까지 신속하게 저하시킬 수 있다.More specifically, the cooling control unit circulates the cooling liquid in the flow path of the cooling plate to separate the heater from the cooling plate during the period in which the mold and the to-be-formed part cool the thermoformed sheet, so that there is a space between the heater and the cooling plate. is provided, it is difficult for the heat of the heater to be transmitted to the cooling plate and the mold. Thereby, the sheet in which the mold and the to-be-formed part are thermoformed can be cooled quickly by the cooling plate through which the cooling liquid flows in the flow path. For example, the temperature of the sheet in which the to-be-formed part is thermoformed can be rapidly reduced to a preset second target temperature (eg, a temperature at which the to-be-formed part of the sheet is sufficiently cured).
따라서, 상술한 열성형 장치에 의하면, 피성형부를 열성형한 시트의 냉각 시간을 단축할 수 있다. 환언하면, 상술한 열성형 장치에 의하면, 피성형부를 열성형한 시트의 냉각 속도를 높일 수 있다.Therefore, according to the above-mentioned thermoforming apparatus, the cooling time of the sheet|seat which thermoformed the to-be-formed part can be shortened. In other words, according to the above-mentioned thermoforming apparatus, the cooling rate of the sheet|seat which thermoformed the to-be-formed part can be raised.
또한, 열성형이란, 시트 중 열판의 가열면에 접촉시켜 가열한 (가열에 의해 연화시킨) 피성형부를, 공기압에 의해 제2 방향으로 밀어 눌러, 히터에 의해 가열된 성형형의 성형면으로 밀어붙여 부형하는(성형면을 따라 변형시키는) 것을 말한다.Further, in thermoforming, a part to be molded (softened by heating) heated (softened by heating) in contact with the heating surface of the hot plate in the sheet is pressed in the second direction by air pressure, and pressed against the molding surface of the molding die heated by the heater. It means to attach and shape (deform along the molding surface).
또, 「열판의 가열면에 접촉시켜 가열한 피성형부를, 공기압에 의해 제2 방향으로 밀어 눌러, 히터에 의해 가열된 성형형의 성형면으로 밀어붙이는」 방법으로서는, 예를 들면, 이하의 세 가지 방법을 들 수 있다. 또한, 성형형, 냉각 플레이트, 히터, 수용 케이스, 및 열판을 구비하고, 성형형, 냉각 플레이트, 및 히터를 수용한 수용 케이스와 열판 사이에 시트를 사이에 두면서, 수용 케이스의 제1 개구부를 열판에 의해 폐색한 장치를 성형 유닛으로 한다.In addition, as a method of "pressing the to-be-molded part heated by bringing it into contact with the heating surface of the hot platen in the second direction by air pressure, and pressing it to the molding surface of the molding die heated by the heater", for example, the following three There are several ways. In addition, the first opening of the housing case is provided with a mold, a cooling plate, a heater, a housing case, and a hot plate, and a sheet is sandwiched between the housing case and the hot plate in which the mold, the cooling plate, and the heater are accommodated. Let the device closed by the forming unit be.
(1) 성형 유닛의 내부 공간 중, 시트보다 제2 방향(예를 들어, 하방)에 위치하는 제2 공간(예를 들어, 하방 공간)을 감압(진공 흡인)함으로써, 시트보다 제1 방향 (예를 들어, 상방)에 위치하는 제1 공간(예를 들어, 상방 공간) 내의 기압(공기압)을, 상기 제2 공간 내의 기압(공기압)보다 높게 하고, 시트를 사이에 두고 반대 방향으로 위치하는 제1 공간과 제2 공간의 차압(공기압의 차분)에 의해, 시트 중 열판의 가열면에 접촉시켜 가열한 피성형부를 제2 방향으로 밀어 눌러, 피성형부를 히터에 의해 가열된 성형형의 성형면으로 밀어붙이는 방법.(1) In the internal space of the molding unit, by depressurizing (vacuum suction) a second space (eg, downward space) located in a second direction (eg, below) from the sheet, the sheet in the first direction ( For example, the atmospheric pressure (air pressure) in the first space (for example, the upper space) located above) is higher than the atmospheric pressure (air pressure) in the second space, and the seat is positioned in the opposite direction The differential pressure (difference of air pressure) between the first space and the second space pushes and presses the heated part to be molded in contact with the heating surface of the hot plate in the sheet in the second direction, and the part to be molded is heated by the heater. How to push with cotton.
(2) 성형 유닛의 내부 공간 중, 시트보다 제1 방향에 위치하는 제1 공간 내에 압축 공기를 공급함으로써, 상기 제1 공간 내의 기압 (공기압)을 상기 제2 공간 내의 기압(공기압)보다 높게 하여, 시트를 사이에 두고 반대 방향에 위치하는 제1 공간과 제2 공간의 차압(공기압의 차분)에 의해, 시트 중 열판의 가열면에 접촉시켜 가열한 피성형부를 제2 방향으로 밀어 눌러, 피성형부를 히터에 의해 가열된 성형형의 성형면으로 밀어붙이는 방법.(2) By supplying compressed air into the first space located in the first direction relative to the sheet in the internal space of the molding unit, the atmospheric pressure (air pressure) in the first space is higher than the atmospheric pressure (air pressure) in the second space, , by the differential pressure (difference of air pressure) between the first space and the second space located in opposite directions with the sheet interposed therebetween, the heated part to be heated by contacting the heating surface of the hot plate in the sheet is pressed in the second direction, A method of pushing the molding part to the molding surface of the molding mold heated by a heater.
(3) 상기 (1)과 (2)의 방법을 병합 방법. 즉, 성형 유닛의 내부 공간 중, 상기 제2 공간을 감압(진공 흡인)하고, 또한, 상기 제1 공간 내에 압축 공기를 공급함으로써, 상기 제1 공간 내의 기압(공기압)을 상기 제2공간 내의 기압(공기압)보다 높게 하여, 시트를 사이에 두고 반대 방향에 위치하는 제1공간과 제2공간의 차압(공기압의 차분)에 의해, 시트 중 열판의 가열면에 접촉시켜 가열한 피성형부를 제2 방향으로 밀어 눌러, 피성형부를 히터에 의해 가열된 성형형의 성형면으로 밀어붙이는 방법.(3) A method combining the methods of (1) and (2) above. That is, by reducing the pressure (vacuum suction) of the second space in the internal space of the molding unit and supplying compressed air into the first space, the atmospheric pressure (air pressure) in the first space is changed to the atmospheric pressure in the second space. (pneumatic pressure), the second space to be formed is heated by bringing it into contact with the heating surface of the hot plate in the sheet by the differential pressure (difference of air pressure) between the first space and the second space positioned in opposite directions with the sheet therebetween. A method in which a part to be molded is pressed against the molding surface of a molding die heated by a heater by pressing in the direction.
또한, 상기 열성형 장치에 있어서, 상기 이동 제어부는, 상기 제1 제어를 행한 후, 상기 유로 내에 상기 냉각액이 유통하는 상기 냉각 플레이트에 의해 냉각된 상기 피성형부가, 상기 성형형의 외부로 이동한 후, 상기 성형형에 의해 새로운 피성형부를 성형하기 위해, 상기 이동 장치에 의해 상기 히터를 상기 제1 방향으로 이동시킴으로써, 상기 히터를 상기 냉각 플레이트에 접촉시켜, 상기 히터에 의해 상기 냉각 플레이트를 통해 상기 성형형이 가열되는 상태로 하는 제2 제어를 행하는 열성형 장치로 하면 좋다.Further, in the thermoforming apparatus, the movement control unit, after performing the first control, moves the to-be-formed part cooled by the cooling plate through which the cooling liquid circulates in the flow path to the outside of the molding die. Then, by moving the heater in the first direction by the moving device, the heater is brought into contact with the cooling plate to form a new to-be-formed part by the molding die, through the cooling plate by the heater What is necessary is just to set it as the thermoforming apparatus which performs the 2nd control which sets the said shaping|molding die to a heated state.
상기 열성형 장치에서는, 이동 제어부가, 상기 제1 제어를 행한 후, 유로 내에 냉각액이 유통하는 냉각 플레이트에 의해 냉각된 시트의 피성형부가, 성형형의 외부로 이동한 후에, 상기 성형형에 의해 새로운 피성형부를 성형하기 위해, 이동 장치에 의해 히터를 제1 방향으로 이동시켜, 이것에 의해 히터를 냉각 플레이트에 접촉시키고, 히터에 의해 냉각 플레이트를 통해 성형형이 가열되는 상태로 하는 제어(이것을 제2 제어로 한다)를 행한다.In the thermoforming apparatus, after the movement control unit performs the first control, the part to be molded of the sheet cooled by the cooling plate through which the cooling liquid flows in the flow path moves to the outside of the molding die, and then by the molding die In order to shape a new to-be-molded part, a control in which the heater is moved in the first direction by the moving device, thereby bringing the heater into contact with the cooling plate, and the molding die is heated by the heater through the cooling plate (this as the second control).
이에 의해, 상술한 열성형 장치에 의해 새로운 것을 피성형부를 성형함에 있어서, 새롭게, 히터에 의해, 냉각 플레이트를 통해 성형형을 가열할 수 있다. 따라서, 새롭게 성형하는 피성형부에 대해서도, 히터에 의해 가열된 성형형의 성형면으로 밀어붙여 열성형(부형)할 수 있다. 즉, 수용 케이스에 대하여 제1 방향에 위치하는 열판과 수용 케이스의 사이에 새로운 피성형부를 포함하는 시트를 사이에 두면서, 열판에 의해 수용 케이스의 제1 개구부를 폐색한 상태에서, 열판의 가열면에 접촉시켜 가열한 새로운 피성형부를, 공기압에 의해 제2 방향으로 밀어 눌러, 히터에 의해 가열된 성형형의 성형면으로 밀어붙여 열성형할 수 있다. 이와 같이 하여, 상술한 열성형 장치에서는, 복수의 피성형부를, 순차 성형할 수 있다.Thereby, in shaping|molding a new to-be-molded part with the above-mentioned thermoforming apparatus, a shaping|molding die can be newly heated through a cooling plate with a heater. Accordingly, the part to be molded newly can also be thermoformed (shaping) by being pressed against the molding surface of the mold heated by the heater. That is, in a state in which the first opening of the housing case is blocked by the hot plate while a sheet including a new to-be-formed part is sandwiched between the hot plate positioned in the first direction with respect to the housing case and the housing case, the heating surface of the hot plate The new to-be-formed part heated by making it contact with is pressed in the 2nd direction by air pressure, and it can press and thermoform the shaping|molding surface of the shaping|molding die heated by a heater. In this way, in the above-mentioned thermoforming apparatus, a some to-be-formed part can be shape|molded sequentially.
게다가, 유로 내에 냉각액을 유통시킨 냉각 플레이트에 의해 성형형 및 시트의 피성형부를 냉각하는 기간 중, 히터를 냉각 플레이트로부터 이간시키고 있으므로, 히터는 냉각되기 어렵고, 히터의 온도 저하를 억제할 수 있다. 이 때문에, 상술한 열성형 장치에 의해 새로운 피성형부를 성형함에 있어서, 히터에 의해, 성형형을 신속하게 가열하는(예를 들면, 미리 설정한 제1 목표 온도에 신속하게 도달시키는) 것이 가능해진다. 따라서, 새로운 피성형부의 성형을 조기에 개시할 수 있다.In addition, since the heater is separated from the cooling plate during the period in which the molding die and the to-be-formed part of the sheet are cooled by the cooling plate through which the cooling liquid is circulated in the flow path, the heater is difficult to cool, and the temperature drop of the heater can be suppressed. For this reason, when forming a new to-be-formed part by the above-mentioned thermoforming apparatus, it becomes possible to heat the shaping|molding die quickly (for example, make it reach|attain a preset 1st target temperature quickly) with a heater. . Accordingly, it is possible to start forming a new part to be molded at an early stage.
따라서, 상술한 열성형 장치에 의하면, 성형의 사이클 시간을 짧게 할 수 있다. 또한, 성형의 사이클 시간(1사이클의 시간)은, 현재 성형하고 있는 피성형부의 성형을 끝내고 당해 피성형부를 성형형의 외부로 이동시키고 나서, 새로운 피성형부의 성형을 끝내고 당해 새로운 피성형부를 성형형의 외부로 이동시키기까지의 시간이다.Therefore, according to the thermoforming apparatus mentioned above, the cycle time of shaping|molding can be shortened. In addition, the cycle time of molding (time of one cycle) is after the molding of the currently-molded part to be molded is finished, the part to be molded is moved to the outside of the mold, the molding of the new part to be molded is finished, and the new part to be molded is molded. It is the time until it is moved to the outside of the mold.
또한, 상기 열성형 장치에 있어서, 상기 성형형의 온도를 검지하는 온도 검지기를 구비하고, 상기 이동 제어부에 의해 상기 제2 제어가 행해지고, 상기 온도 검지기에 의해 검지된 상기 성형형의 온도가, 미리 설정한 제1 목표 온도에 도달한 후, 상기 수용 케이스에 대하여 상기 제1 방향에 위치하는 상기 열판과 상기 수용 케이스의 사이에 새로운 상기 피성형부를 포함하는 상기 시트를 사이에 두면서, 상기 열판에 의해 상기 수용 케이스의 상기 제1 개구부를 폐색한 상태에서, 상기 열판의 상기 가열면에 접촉시켜 가열한 상기 시트의 상기 피성형부를, 공기압에 의해 상기 제2 방향으로 밀어 눌러, 상기 성형형의 상기 성형면으로 밀어붙여 열성형하는 열성형 장치로 하면 좋다.Further, in the thermoforming apparatus, a temperature sensor for detecting the temperature of the molding die is provided, the second control is performed by the movement control unit, and the temperature of the molding die detected by the temperature sensor is set in advance After reaching the set first target temperature, the sheet including the new to-be-formed part is sandwiched between the hot plate positioned in the first direction with respect to the housing case and the housing case, and the In a state in which the first opening of the housing case is closed, the to-be-formed part of the sheet heated in contact with the heating surface of the hot plate is pressed in the second direction by air pressure to form the molding die. It is good to set it as a thermoforming apparatus which presses to a surface and thermoforms.
상기 열성형 장치는, 성형형의 온도를 검지하는 온도 검지기를 구비한다. 또한, 상술한 열성형 장치는, 이동제어부에 의해 제2 제어가 행해지고(즉, 새로운 피성형부를 성형하기 위해, 냉각 플레이트에 접촉시킨 히터에 의해 냉각 플레이트를 통한 성형형의 가열이 개시되고), 온도 검지기에 의해 검지된 성형형의 온도가, 미리 설정한 제1 목표 온도에 도달한 후, 수용 케이스에 대하여 제1 방향에 위치하는 열판과 수용 케이스의 사이에 시트(새로운 피성형부를 포함하는 시트)를 사이에 두면서, 열판에 의해 수용 케이스의 제1 개구부를 폐색한 상태에서, 열판의 가열면에 접촉시켜 가열한 시트의 피성형부를, 공기압에 의해 제2 방향으로 밀어 눌러, 성형형의 성형면으로 밀어붙여 열성형한다. 이와 같이 함으로써, 상술한 열성형 장치에 의해 순차 성형하는 복수의 피성형부의 각각에 대해, 성형형의 온도를 제1 목표 온도로 한 후에 열성형할 수 있다.The said thermoforming apparatus is equipped with the temperature sensor which detects the temperature of a shaping|molding die. Further, in the above-described thermoforming apparatus, the second control is performed by the movement control unit (that is, heating of the molding die through the cooling plate is started by the heater brought into contact with the cooling plate to form a new to-be-formed part); After the temperature of the molding die detected by the temperature sensor reaches a preset first target temperature, a sheet (a sheet including a new to-be-formed part) is placed between the receiving case and the hot plate positioned in the first direction with respect to the housing case. ), in a state in which the first opening of the housing case is closed by the hot plate, the to-be-formed part of the sheet heated by bringing it into contact with the heating surface of the hot plate is pressed in the second direction by air pressure to form the mold Press with cotton and thermoformed. By doing in this way, after making the temperature of a shaping|molding die into a 1st target temperature with respect to each of the some to-be-molded part sequentially shape|molded by the thermoforming apparatus mentioned above, it can thermoform.
또한, 제1 목표 온도 T1은, 시트의 유리 전이 온도 Tg 또는 Tg에 가까운 온도(예를 들면, Tg-20℃≤T1≤Tg+20℃의 범위 내의 온도)로 설정하는 것이 바람직하다. 제1 목표 온도 T1을 이러한 온도로 설정함으로써, 열판에 의해 가열하여 연화시킨 시트의 피성형부를 성형형의 성형면으로 밀어붙였을 때에, 성형형의 성형면의 형상을 모방하여 시트의 피성형부가 부형하기 쉬워진다(시트의 피성형부를, 성형형의 성형면의 형상으로 모방하여 정밀도 좋게 부형할 수 있다).In addition, the first target temperature T1 is preferably set to the glass transition temperature Tg or a temperature close to Tg of the sheet (eg, a temperature within the range of Tg-20°C ≤ T1 ≤ Tg+20°C). By setting the first target temperature T1 to such a temperature, when the to-be-formed part of the sheet heated and softened by the hot plate is pressed against the molding surface of the molding die, the shape of the molding surface of the molding die is imitated to shape the to-be-formed part of the sheet. It becomes easy to perform (the to-be-formed part of a sheet|seat can be imitated by the shape of the shaping|molding surface of a shaping|molding die, and shaping|molding can be carried out with precision).
또한, 상기 열성형 장치에 있어서, 상기 이동 제어부는, 상기 제2 제어를 행한 후부터 상기 제1 제어를 개시하기까지의 기간 중, 상기 온도 검지기에 의해 검지된 상기 성형형의 온도가 상기 제1 목표 온도를 상회하면, 상기 이동 장치에 의해 상기 히터를 상기 제2 방향으로 이동시킴으로써, 상기 히터를 상기 냉각 플레이트로부터 이간시킨 상태로 하는 제3 제어와, 상기 온도 검지 상기 장치에 의해 검지된 상기 성형형의 온도가 상기 제1 목표 온도를 하회하면, 상기 이동 장치에 의해 상기 히터를 상기 제1 방향으로 이동시킴으로써, 상기 히터를 상기 냉각 플레이트에 접촉시켜, 상기 히터에 의해 상기 냉각 플레이트를 통해 상기 성형형이 가열되는 상태로 하는 제4 제어를 반복하는 열성형 장치로 하면 좋다.Further, in the thermoforming apparatus, the movement control unit is configured to set the temperature of the molding die detected by the temperature sensor to the first target during a period from when the second control is performed to when the first control is started. When the temperature exceeds the third control, the heater is moved in the second direction by the moving device to keep the heater away from the cooling plate; and the molded mold detected by the temperature detecting device. When the temperature of is lower than the first target temperature, by moving the heater in the first direction by the moving device, the heater is brought into contact with the cooling plate, and through the cooling plate by the heater, the molding die What is necessary is just to set it as the thermoforming apparatus which repeats 4th control made into this heated state.
상기 열성형 장치는, 성형형의 온도를 검지하는 온도 검지기를 구비한다. 또한, 상술한 열성형 장치에서는, 이동 제어부가, 상기 제2 제어를 행한 후(즉, 냉각 플레이트에 접촉시킨 히터에 의해 냉각 플레이트를 통한 성형형의 가열이 개시된 후)부터 상기 제1 제어를 개시하기(즉, 냉각 플레이트의 유로 내에 냉각액을 유통시킬 때에, 이동 장치에 의해 히터를 제2 방향으로 이동시켜, 히터를 냉각 플레이트로부터 이간시킨다)까지의 기간 중, 제 3제어와 제4제어를 반복 행한다.The said thermoforming apparatus is equipped with the temperature sensor which detects the temperature of a shaping|molding die. Further, in the thermoforming apparatus described above, the movement control unit starts the first control after the second control is performed (that is, after the heating of the molding die through the cooling plate is started by the heater brought into contact with the cooling plate). The third control and the fourth control are repeated during the period up to the following (that is, when the cooling liquid is circulated in the flow path of the cooling plate, the heater is moved in the second direction by the moving device to separate the heater from the cooling plate) do
여기서, 제3 제어는, 온도 검지기에 의해 검지된 성형형의 온도가, 미리 설정한 제1 목표 온도를 상회하면, 이동 장치에 의해 히터를 제2 방향으로 이동시켜, 이것에 의해 히터가 냉각 플레이트로부터 이간한 상태로 하는 제어이다. 또, 제4제어는 온도 검지기에 의해 검지된 성형형의 온도가, 제1목표온도를 하회하면, 이동장치에 의해 히터를 제1방향으로 이동시켜, 이것에 의해 히터를 냉각 플레이트에 접촉시켜, 히터에 의해 냉각 플레이트를 통해 성형형이 가열되는 상태로 하는 제어이다. 이 제3 제어와 제4 제어를 반복 행함으로써, 성형형의 온도를 제1 목표 온도(또는 제1 목표 온도에 가까운 온도)로 유지하는 것이 가능해진다. 이와 같이 함으로써, 상술한 열성형 장치에 의해 순차 성형하는 복수의 피성형부의 각각에 대해, 성형형의 온도를 제1 목표 온도(또는, 제1 목표 온도에 가까운 온도)로 한 상태에서 열성형 하는 것이 가능해진다.Here, in the third control, when the temperature of the molding mold detected by the temperature sensor exceeds a preset first target temperature, the moving device moves the heater in the second direction, whereby the heater moves the cooling plate It is a control that is separated from the Further, in the fourth control, when the temperature of the mold detected by the temperature sensor is lower than the first target temperature, the moving device moves the heater in the first direction, thereby bringing the heater into contact with the cooling plate, This is a control in which the molding die is heated through the cooling plate by the heater. By repeatedly performing this third control and the fourth control, it becomes possible to maintain the temperature of the molding die at the first target temperature (or a temperature close to the first target temperature). In this way, for each of the plurality of parts to be formed sequentially by the above-described thermoforming apparatus, the temperature of the molding die is set to the first target temperature (or a temperature close to the first target temperature). thing becomes possible
또한, 상기 어느 하나의 열성형 장치에 있어서, 상기 냉각 제어부는, 상기 시트의 상기 피성형부가 상기 성형형의 상기 성형면으로 밀어붙여져 열성형된 후, 상기 피성형부가 상기 성형면으로 밀어붙여져 있는 상태에서, 상기 냉각 플레이트의 상기 유로 내로의 상기 냉각액의 유통을 개시하고, 상기 성형형의 온도를 미리 설정한 제2 목표 온도까지 저하시킨 후, 혹은, 미리 설정한 상기 유로 내로의 상기 냉각액의 유통 시간이 경과한 후, 상기 이동 제어부에 의해 상기 제2 제어가 행해지기 전에, 상기 유로 내로의 냉각액의 유통을 정지하고, 상기 유로 내의 상기 냉각액을 외부로 배출하고, 상기 냉각 플레이트의 상기 유로 내에 상기 냉각액이 존재하지 않는 상태로 하고, 그 후, 상기 이동 제어부에 의해 상기 제2 제어가 행해진 때로부터, 상기 제1 제어가 개시될 때까지의 기간 중, 상기 냉각 플레이트의 상기 유로 내에 상기 냉각액이 존재하지 않는 상태를 유지하는 열성형 장치로 하면 좋다.In addition, in any one of the thermoforming apparatuses, the cooling control unit is configured such that the to-be-formed part of the sheet is pressed against the molding surface of the molding die and thermoformed, and then the to-be-formed part is pressed to the molding surface. In this state, after starting the flow of the cooling liquid into the flow path of the cooling plate and lowering the temperature of the molding die to a preset second target temperature, or the flow of the coolant into the preset flow path After a time has elapsed and before the second control is performed by the movement control unit, the flow of the cooling liquid into the flow path is stopped, the cooling liquid in the flow path is discharged to the outside, and the cooling liquid enters the flow path of the cooling plate. A state in which the cooling liquid is not present, and after that, the cooling liquid is present in the flow path of the cooling plate during a period from when the second control is performed by the movement control unit to when the first control is started What is necessary is just to set it as the thermoforming apparatus which maintains the state which does not do it.
상술한 열성형 장치에서는, 냉각 제어부가 이하의 제어를 행한다. 구체적으로는, 시트의 피성형부가 성형형의 성형면으로 밀어붙여져 열성형된 후, 피성형부가 성형면으로 밀어붙여진 상태에서 냉각 플레이트의 유로 내로의 냉각액의 유통을 개시하고, 성형형의 온도를 미리 설정한 제2 목표 온도까지 저하시킨 후, 이동 제어부에 의해 제2 제어가 행해지기 전에, 유로 내로의 냉각액의 유통을 정지하고, 또한, 유로 내의 냉각액을 외부로 배출하여 냉각 플레이트의 유로 내에 냉각액이 존재하지 않는 상태로 한다. 혹은, 시트의 피성형부가 성형형의 성형면으로 밀어붙여져 열성형된 후, 피성형부가 성형면으로 밀어붙여져 있는 상태에서, 냉각 플레이트의 유로 내로의 냉각액의 유통을 개시하고, 미리 설정한 유로 내로의 냉각액의 유통 시간이 경과한 후, 이동 제어부에 의해 제2 제어가 행해지기 전에, 유로 내로의 냉각액의 유통을 정지하고, 또한, 유로 내의 냉각액을 외부로 배출하여, 냉각 플레이트의 유로 내에 냉각액이 존재하지 않는 상태로 한다.In the above-mentioned thermoforming apparatus, the cooling control part performs the following control. Specifically, after the to-be-formed part of the sheet is pressed against the molding surface of the molding die and thermoformed, in a state in which the to-be-formed part is pressed against the molding surface, the flow of the cooling liquid into the flow path of the cooling plate is started, and the temperature of the molding die is adjusted. After the temperature is lowered to the second target temperature set in advance, before the second control is performed by the movement control unit, the flow of the cooling liquid into the flow path is stopped, and the cooling liquid in the flow path is discharged to the outside to enter the cooling liquid in the flow path of the cooling plate. Make it non-existent. Alternatively, after the to-be-formed part of the sheet is pressed against the molding surface of the molding die and thermoformed, in the state in which the to-be-formed part is being pressed against the molding surface, the flow of the cooling liquid into the flow path of the cooling plate is started, and the cooling liquid flows into the preset flow path. After the circulation time of the cooling liquid of make it nonexistent.
그 후, 이동 제어부에 의해 제2 제어가 행해졌을 때(즉, 새로운 시트를 성형하기 위해, 이동 장치에 의해 히터를 제1 방향으로 이동시켜, 히터를 냉각 플레이트에 접촉시켰을 때)로부터, 제1 제어가 개시될 때까지(즉, 히터를 냉각 플레이트로부터 이간시키기 위해, 이동 장치에 의한 히터의 하방으로의 이동을 개시하기까지)의 기간 중, 냉각 플레이트의 유로 내에 냉각액이 존재하지 않는 상태를 유지한다.After that, when the second control is performed by the movement control unit (that is, when the heater is moved in the first direction by the movement device to form a new sheet and the heater is brought into contact with the cooling plate), the first During the period until control is started (that is, until the movement of the heater downward by the moving device is started to separate the heater from the cooling plate), a state in which no cooling liquid is present in the flow path of the cooling plate is maintained. do.
이와 같이 함으로써, 히터에 의해 냉각 플레이트를 통한 성형형의 가열을 행하는 기간 중, 냉각 플레이트 내의 냉각액에 의해 냉각 플레이트 및 성형형이 냉각되지 않도록 할 수 있다. 따라서, 열효율이 좋고 신속하게 히터에 의한 성형형의 가열을 행할 수 있다. 또, 가열에 의해 승온시킨 성형형이 냉각 플레이트 내의 냉각액에 의해 냉각되는 일도 없기 때문에, 가열한 성형형의 온도가 저하되기 어려워져, 시트의 열성형이 양호해진다.By doing in this way, it is possible to prevent the cooling plate and the molding die from being cooled by the cooling liquid in the cooling plate during the period during which the molding die is heated through the cooling plate by the heater. Therefore, it is possible to heat the molding die quickly by means of a heater with good thermal efficiency. In addition, since the molding die heated by heating is not cooled by the cooling liquid in the cooling plate, the temperature of the heated molding die is less likely to decrease, and the thermoforming of the sheet is improved.
또한, 제2 목표 온도는, 냉각 플레이트에 의한 냉각에 의해, 시트의 피성형부가 충분히 경화되는 온도로 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 냉각 플레이트의 유로 내로의 냉각액의 유통 시간도, 시트의 피성형부가 충분히 경화되는 시간으로 설정하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to set the 2nd target temperature to the temperature at which the to-be-molded part of a sheet|seat fully hardens by cooling with a cooling plate. In addition, it is preferable that the circulation time of the cooling liquid into the flow path of the cooling plate is also set to a time for which the molded part of the sheet is sufficiently hardened.
또한, 상기 어느 하나의 열성형 장치에 있어서, 상기 이동 장치는 상기 히터에 대하여 상기 제2 방향에 마련된 에어 실린더인 열성형 장치로 하면 좋다.Further, in any one of the above thermoforming devices, the moving device may be a thermoforming device which is an air cylinder provided in the second direction with respect to the heater.
상술한 열성형 장치에서는, 히터를 이동시키는 이동 장치로서, 히터에 대하여 제2 방향에 마련된 에어 실린더를 이용한다. 이 에어 실린더는 제1 방향으로 연장되고 제2 방향으로 단축되도록 배치된다. 따라서, 이동 제어부에 의해 에어 실린더를 신축시킴으로써, 적절하게, 히터를 제1 방향 또는 제2 방향으로 이동시킬 수 있다.In the above-described thermoforming apparatus, an air cylinder provided in the second direction with respect to the heater is used as a moving apparatus for moving the heater. The air cylinder is arranged to extend in the first direction and shorten in the second direction. Therefore, by expanding/contracting an air cylinder by a movement control part, a heater can be moved in a 1st direction or a 2nd direction suitably.
[도1] 실시 형태에 관한 열성형 장치의 설명도이다.
[도2] 동 열성형 장치의 다른 설명도이다.
[도3] 동 열성형 장치의 다른 설명도이다.
[도4] 동 열성형 장치의 다른 설명도이다.
[도5] 동 열성형 장치의 다른 설명도이다.
[도6] 동 열성형 장치의 다른 설명도이다.Fig. 1 is an explanatory diagram of a thermoforming apparatus according to an embodiment.
[Fig. 2] It is another explanatory drawing of the same thermoforming apparatus.
3 is another explanatory view of the same thermoforming apparatus.
4 is another explanatory view of the same thermoforming apparatus.
Fig. 5 is another explanatory view of the same thermoforming apparatus.
Fig. 6 is another explanatory view of the same thermoforming apparatus.
<실시 형태><Embodiment>
다음으로, 본 발명의 실시 형태에 관하여 도면을 참조하여 설명한다. 도1은, 실시 형태에 관한 열성형 장치(1)의 설명도이며, 열성형 장치(1)의 개략 구성도이다. 도2 내지 도6은, 실시 형태에 관한 열성형 장치(1)의 다른 설명도이며, 열성형 장치(1)에 의한 시트(10)의 성형 방법의 흐름을 설명하는 도면이다.Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is an explanatory diagram of a
본 실시 형태의 열성형 장치(1)는, 도1에 나타낸 바와 같이 열판(20), 성형형(30), 냉각 플레이트(40), 히터(50) 및 수용 케이스(60)를 구비한다. 이 중, 열판(20)은, 직사각형 평판 형상의 금속판으로 이루어지고, 열가소성의 시트(10)의 피성형부(11)를 가열한다. 또한, 열판(20)의 상면 측에는, 열판(20)을 가열하는 도시하지 않은 히터가 마련되어 있다. 이 히터(도시 생략)에 의해, 열판(20)은, 소정의 온도(시트(10)의 유리 전이 온도보다도 높은 설정 온도)로까지 가열된다. 또, 성형형(30)은, 평면에서 볼 때 직사각형을 이루고, 시트(10)의 피성형부(11)를 성형(부형)하는 금형이다. 이 성형형(30)은, 당해 성형형(30)의 표면(30b)에, 피성형부(11)를 성형하는 성형면(31)을 가진다. 또한, 성형형(30)은, 표면(30b)을 제1 방향(D1)(상방)으로 향함과 함께, 이면(30c)을 제1 방향(D1)과는 반대인 제2 방향(D2)(하방)을 향하여 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 제1 방향(D1)을 상방향으로 하고, 제2 방향(D2)을 하방향으로 하고 있다.The
냉각 플레이트(40)은, 도1에 나타내는 바와 같이, 평판 형상의 금속판으로 이루어지고, 성형형(30)의 이면(30c)에 접촉하여 있다. 이 냉각 플레이트(40)는, 냉각 플레이트(40)의 하면(제2 방향(D2)을 향하는 면)과 수용 케이스(60)의 저면의 사이에 위치하는 복수의 지주(45)에 의해 지지되는 양태로, 수용 케이스(60) 내에 고정되어 있다. 있다. 냉각 플레이트(40)는, 당해 냉각 플레이트(40)의 내부에, 냉각액(CL)이 유통하는 유로(41)를 가진다. 냉각 플레이트(40) 내의 유로(41)는, 도시하지 않은 냉각액 온조기에 접속하는 액 유통관(80)에 접속되어 있다. 냉각액(CL)은, 액 유통관(80)을 통하여, 냉각액 온조기(도시하지 않음)와 냉각 플레이트(40) 내의 유로(41)의 사이를 순환한다.As shown in FIG. 1 , the cooling
또한, 도1 내지 도6에는, 액 유통관(80)으로서, 냉각 플레이트(40) 내의 유로(41)에 냉각액(CL)을 공급하는 측(IN 측으로 한다)의 액 유통관만을 나타내고 있고, 냉각 플레이트(40) 내의 유로(41)로부터 냉각액(CL)을 배출하는 측(OUT 측)의 액 유통관의 도시를 생략하고 있다. 또, IN측의 액 유통관(80)에는 밸브(81)가 마련되어 있다. 또, 본 실시 형태에서는, 냉각액(CL)으로서 물을 사용하고 있고, 도시하지 않은 냉각액 온조기 내에서, 냉각액(CL)인 물의 온도를 30℃로 조정하고 있다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 30℃로 온도 조정된 냉각액(CL)(물)이 냉각 플레이트(40) 내의 유로(41)에 공급된다.1 to 6, as the
또, 냉각 플레이트(40)의 내부에는, 온도 검지기(90)가 마련되어 있다. 이 온도 검지기(90)는, 그 선단부의 온도 검지부가, 냉각 플레이트(40)의 상면(제1 방향(D1)을 향하는 면)으로부터 노출되어, 성형형(30)의 이면(30c)에 접촉하는 양태로, 냉각 플레이트(40) 내에 마련되어 있다. 따라서, 온도 검지기(90)에 의해, 성형형(30)의 온도를 검지할 수 있다. 또한, 온도 검지기(90)에 의해 검지된 성형형(30)의 온도는, 후술하는 제어 장치(100)에 입력된다. 또, 온도 검지기(90)로서는, 열전대나 서미스터를 사용할 수 있다.In addition, a
히터(50)는, 도1에 나타낸 바와 같이, 평판 형상을 이루고, 수용 케이스(60) 내에서, 냉각 플레이트(40)의 하측(냉각 플레이트(40)에 대하여 제2 방향 (D2))에 마련되어 있다. 이 히터(50)는, 냉각 플레이트(40)의 하면(제2 방향(D2)을 향하는 면)에 접촉하고, 냉각 플레이트(40)를 통해, 냉각 플레이트(40)의 상면(제1 방향(D1)을 향하는 면)에 접촉하고 있는 성형형(30)을 가열한다. 본 실시 형태에서는, 히터(50)의 온도를 200 ℃로 설정하고 있다. 또, 수용 케이스(60)는, 직사각형 상자 형상을 이루고, 상방(제1 방향(D1))으로 개구하는 제1 개구부(61)를 가진다. 이 수용 케이스(60)는, 성형형(30), 냉각 플레이트(40), 및 히터(50)를 수용하고 있다.As shown in FIG. 1 , the
또한, 본 실시 형태의 열성형 장치(1)는, 냉각 제어부(110), 이동 장치인 에어 실린더(70), 및 이동 제어부(120)를 구비한다(도1 참조). 이 중, 냉각 제어부(110)는, 냉각 플레이트(40)의 유로(41) 내로의 냉각액(CL)의 유통을 제어한다. 구체적으로는, 냉각 제어부(110)는, 시트(10)의 피성형부(11)가 성형형(30)의 성형면(31)으로 밀어붙여져 열성형된 후, 피성형부(11)가 성형면(31)으로 밀어붙여져 있는 상태에서, 냉각 플레이트(40)의 유로(41) 내에 냉각액(CL)을 유통시킴으로써, 성형형(30)을 통해 시트(10)(피성형부(11))를 냉각하는 제어를 행한다. 또한, 냉각 제어부(110)는, 마이크로컴퓨터로 이루어지는 제어 장치(100)의 일부를 구성하고 있다.Moreover, the
또, 이동 장치인 에어 실린더(70)는, 히터(50)를 상하(제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2))로 이동시킨다. 에어 실린더(70)는, 히터(50)의 하방에(히터(50)에 대하여 제2 방향(D2)으로) 4본 마련되어 있다. 구체적으로, 에어 실린더(70)는, 통형의 하우징(72)과 기둥형의 피스톤 로드(71)를 구비한다. 이 에어 실린더(70)는, 하우징(72)이 수용 케이스(60)의 외부에 고정되고, 피스톤 로드(71)가 수용 케이스(60)의 저부를 관통하는 관통공(65) 내에 삽입되도록 마련되어 있다(도1 참조).Moreover, the
또한, 피스톤 로드(71)의 선단부(상단부)는, 히터(50)의 하면(제2 방향(D2)을 향하는 면)으로부터 하방(제2 방향(D2))으로 연장되는 지주(55)에 접속되어 있다. 따라서, 에어 실린더(70)의 피스톤 로드(71)를 상하로 이동시켜, 에어 실린더(70)를 상하 방향으로 신축시킴으로써 히터(50)를 상하로 이동시킬 수 있다. 또한, 관통공(65)을 통하여 수용 케이스(60)의 내측과 외측 사이에서 공기가 유통되지 않도록, 관통공(65) 중 수용 케이스(60)의 내측의 개구부에, 도시하지 않은 시일 부재가 마련되어 있다.Further, the front end (upper end) of the
또, 이동 제어부(120)는, 이동 장치인 에어 실린더(70)의 동작을 제어한다. 구체적으로는, 히터(50)를 상하로 이동시키기 위해서, 에어 실린더(70)의 피스톤 로드(71)를 상하로 이동시켜, 에어 실린더(70)를 상하 방향으로 신축시키는 제어를 행한다. 즉, 이동 제어부(120)는, 히터(50)를 제1 방향(D1)(상방향)으로 이동시키기 위해, 에어 실린더(70)의 피스톤 로드(71)를 제1 방향(D1)으로 이동시켜, 에어 실린더(70)를 제1 방향(D1)으로 신장시키는 제어를 행한다. 또, 이동 제어부(120)는, 히터(50)를 제2 방향(D2)(하방향)으로 이동시키기 위해, 에어 실린더(70)의 피스톤 로드(71)를 제2 방향(D2)으로 이동시켜, 에어 실린더(70)를 제2 방향으로 단축시키는 제어를 행한다. 또한, 이동 제어부(120)는 마이크로 컴퓨터로 이루어지는 제어 장치(100)의 일부를 구성하고 있다. Moreover, the
또한, 본 실시 형태의 열성형 장치(1)는 공기압 조정 장치(150)를 구비한다. 공기압 조정 장치(150)는 콤프레셔(165), 이 콤프레셔(165)에 의한 압축 공기를 저장하는 가압 탱크(160), 진공 펌프(175), 및 이 진공 펌프(175)에 연결된(연통하는) 진공 탱크(170)를 구비한다. 가압 탱크(160) 및 진공 탱크(170)는, 각각, 열판(20)을 상하 방향으로 관통하는 통기공(도시 생략)에 접속 가능하게 되어 있다. 또한, 가압 탱크(160) 및 진공 탱크(170)는, 각각, 수용 케이스(60)의 저부를 상하 방향으로 관통하는 통기공(도시 생략)에도 접속 가능하게 되어 있다.Moreover, the
또한, 본 실시 형태의 열성형 장치(1)는, 공기압 조정 장치(150)를 제어하는 공기압 제어부(130)를 구비한다. 또한, 공기압 제어부(130)는, 마이크로컴퓨터로 이루어지는 제어 장치(100)의 일부를 구성하고 있다. 따라서, 제어 장치(100)는 냉각 제어부(110), 이동 제어부(120), 및 공기압 제어부(130)를 구비한다. 여기서, 성형형(30), 냉각 플레이트(40), 히터(50), 수용 케이스(60), 및 열판(20)을 구비하고, 성형형(30), 냉각 플레이트(40), 및 히터(50)를 수용한 수용 케이스(60)의 제1 개구부(61)를, 시트(10)를 사이에 두고 열판(20)에 의해 폐색된 장치를, 성형 유닛(2)으로 한다 (도2 참조).Moreover, the
구체적으로는, 공기압 제어부(130)는, 예를 들어, 수용 케이스(60)의 상방(수용 케이스(60)에 대하여 제1 방향(D1))에 위치하는 열판(20)의 하면(가열면(20c)을 포함하는 면)과 수용 케이스(60)의 상단부(62)와의 사이에 시트(10)를 사이에 둔 상태에서, 진공 탱크(170)를 성형 유닛(2)의 열판(20)의 통기공(도시 생략)에 접속하여, 진공 펌프(175)를 구동시키는 제어를 행한다. 이에 의해, 성형 유닛(2)의 열판(20)의 통기공을 통해, 성형 유닛(2)의 내부 공간(열판(20)의 통기공을 포함한다. 이하 동일) 중, 시트(10)보다 상방(제1 방향(D1))에 위치하는 상방 공간(제1 공간) 내를 감압(진공 당김)할 수 있다. 이에 의해, 성형 유닛(2)의 내부 공간 중, 상기 상방 공간 내의 기압(공기압)을 시트(10)보다 하방(제2 방향(D2))에 위치하는 하방 공간(제2 공간) 내의 기압(공기압) 보다 낮게 하여, 시트(10)를 사이에 두고 상하에 위치하는 상방 공간과 하방 공간의 차압(공기압의 차분)에 의해, 시트(10)(피성형부(11))를, 상방에 위치하는 열판(20)의 가열면(20c)에 밀착시킬 수 있다.Specifically, the
또한, 공기압 제어부(130)는, 예를 들어, 수용 케이스(60)의 상방에 위치하는 열판(20)과 수용 케이스(60)의 상단부(62)의 사이에 시트(10)를 사이에 둔 상태에서, 가압 탱크(160)를, 성형 유닛(2)의 수용 케이스(60)의 통기공(도시 생략)에 접속하고, 가압 탱크(160)로부터 수용 케이스(60)의 통기공에 압축 공기를 공급하는 제어를 행한다. 이에 의해, 성형 유닛(2)의 내부 공간 중, 시트(10)보다 하방에 위치하는 하방 공간 내에 압축 공기를 공급하여 가압할 수 있다. 이에 의해, 성형 유닛(2)의 내부 공간 중, 상기 하방 공간 내의 기압(공기압)을, 상기 상방 공간 내의 기압(공기압)보다 높게 하고, 시트(10)를 사이에 두고 상하에 위치하는 상방 공간과 하방 공간과의 차압(공기압의 차분)에 의해, 시트(10)(피성형부(11))를, 상방에 위치하는 열판(20)의 가열면(20c)으로 밀어붙여 밀착시킬 수 있다.In addition, the
또, 공기압 제어부(130)는, 예를 들어, 수용 케이스(60)의 상방에 위치하는 열판(20)과 수용 케이스(60)의 상단부(62)의 사이에 시트(10)를 사이에 두고 가열한 상태에서, 진공 탱크(170)를, 성형 유닛(2)의 수용 케이스(60)의 통기공(도시 생략)에 접속하고, 진공 펌프(175)를 구동시키는 제어를 행한다. 이것에 의해, 성형 유닛(2)의 내부 공간 중, 시트(10)보다 하방에 위치하는 하방 공간을 감압(진공 흡인)할 수 있다. 이에 의해, 상기 하방 공간 내의 기압(공기압)을, 상기 상방 공간 내의 기압(공기압)보다 낮게 하고, 시트(10)를 사이에 두고 상하에 위치하는 상기 상방 공간과 상기 하방 공간의 차압(공기압의 차분)에 의해, 시트(10) 중 열판(20)의 가열면(20c)에 접촉시켜 가열한 피성형부(11)를 하방으로 밀어 눌러, 피성형부(11)를, 히터(50)에 의해 가열된 성형형(30)의 성형면(31)으로 밀어붙여 열성형할 수 있다.Moreover, the air
또한, 공기압 제어부(130)는, 예를 들어 수용 케이스(60)의 상방에 위치하는 열판(20)과 수용 케이스(60)의 상단부(62)(제1 방향(D1)의 단부)의 사이에 시트(10)를 사이에 두고 가열한 상태에서, 가압 탱크(160)를, 성형 유닛(2)의 열판(20)의 통기공(도시 생략)에 접속하고, 가압 탱크(160)로부터 열판(20)의 통기공에 압축 공기를 공급하는 제어를 행한다. 이에 의해, 성형 유닛(2)의 내부 공간 중, 시트(10)보다 상방에 위치하는 상방 공간에 압축 공기를 공급하여 가압할 수 있다. 이에 의해, 상기 상방 공간 내의 기압(공기압)을, 상기 하방 공간 내의 기압(공기압)보다 높게 하여, 시트(10)를 사이에 두고 상하에(반대 방향으로) 위치하는 상기 상방 공간과 상기 하방 공간의 차압(공기압의 차분)에 의해, 시트(10) 중 열판(20)의 가열면(20c)에 접촉시켜 가열한 피성형부(11)를 하방으로 밀어 눌러, 피성형부(11)를, 히터(50)에 의해 가열된 성형형(30)의 성형면(31)으로 밀어붙여 열성형할 수 있다.In addition, the air
이러한 열성형 장치(1)는, 수용 케이스(60)의 상방에 위치하는 열판(20)과 수용 케이스(60)의 상단부(62)의 사이에 시트(10)를 사이에 두면서, 시트(10) 및 열판(20)에 의해 수용 케이스(60)의 제1 개구부(61)를 폐색한 상태에서, 열판(20)의 가열면(20c)에 접촉시켜 가열한 피성형부(11)(예를 들면, 열판(20)의 가열에 의해, 시트(10)의 유리 전이 온도 이상에서 융점보다 낮은 온도로까지 승온시켜 연화시킨 피성형부(11))를, 공기압 조정 장치(150)에 의해 조정된 공기압(성형 유닛(2의 내부 공간의 공기압))에 의해 하방(제2 방향 D2)으로 밀어 눌러, 히터(50)에 의해 가열된 성형형(30)의 성형면(31)으로 밀어붙여 열성형한다(부형한다).Such a
다음으로, 본 실시 형태의 열성형 장치(1)를 이용한 시트(10)의 성형 방법에 관하여, 도1 내지 도6을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 시트(10)로서, 폴리카보네이트(유리 전이 온도 Tg가 150℃, 융점 Tm이 250℃)로 이루어지는 평면에서 보아 직사각형 형상의 수지 시트를 사용한 예에 대해 설명한다.Next, a method of forming the
우선, 시트 세트 공정에 있어서, 도1에 도시한 바와 같이, 수용 케이스(60)의 상단부(62)에 시트(10)의 주연부(피성형부(11)의 주위에 위치하는 부위)가 접촉하고, 시트(10)에 의해 수용 케이스(60)의 제1 개구부(61)가 폐쇄되는 양태로, 수용 케이스(60)의 상단부(62) 상에 시트(10)를 재치한다. 다만, 이 때, 성형형(30)의 온도는, 미리 설정된 제1 목표 온도 T1(또는 제1 목표 온도 T1에 가까운 온도)로 조정되어 있다. 구체적으로는, 미리, 히터(50)를 냉각 플레이트(40)에 접촉시키고, 히터(50)에 의해 냉각 플레이트(40)를 통해 성형형(30)을 가열하여, 성형형(30)의 온도를 제1 목표 온도 T1으로 해 두고(도6 참조), 계속해서, 이동 제어부(120)에 의해, 후술하는 제3 제어와 제4 제어를 반복 행함으로써, 성형형(30)의 온도를 제1 목표 온도 T1(또는, 제1 목표 온도 T1에 가까운 온도)로 유지하고 있다.First, in the sheet set process, as shown in Fig. 1, the periphery of the sheet 10 (a portion located around the to-be-molded portion 11) is in contact with the
또한, 본 실시 형태에서는, 시트(10)로서, 매엽형(枚葉型)의 시트(예를 들면, 띠 형상의 시트를 소정의 길이로 절단하여 복수 매로 분할한 평면에서 볼 때 직사각형 형상의 시트)를 사용하고 있다. 또, 본 실시 형태에서는, 유리 전이 온도 Tg가 150℃인 시트(10)에 대하여, 제1 목표 온도 T1을 140℃로 설정하고 있다. 이와 같이, 제1 목표 온도 T1을 시트(10)의 유리 전이 온도 Tg에 가까운 온도로 설정(구체적으로는, Tg-20℃≤T1≤Tg+20℃의 범위 내의 온도로 설정함)함으로써, 열판(20)에 의해 가열하여 연화시킨 시트(10)의 피성형부(11)를 성형형(30)의 성형면(31)으로 밀어붙였을 때에, 성형형(30)의 성형면(31)의 형상을 모방하여 시트(10)의 피성형부(11)가 부형하기 쉬워진다(시트(10)의 피성형부(11)를, 성형형(30)의 성형면(31)의 형상에 모방하여 정밀도 좋게 부형할 수 있다).Further, in the present embodiment, as the
이동 제어부(120)에 의한 제3 제어는, 온도 검지기(90)에 의해 검지된 성형형(30)의 온도가, 미리 설정한 제1 목표 온도 T1를 상회하면, 에어 실린더(70)(이동 장치)에 의해 히터(50)를 하방(이것은 제2 방향 (D2))으로 이동시켜, 이에 의해 히터(50)가 냉각 플레이트(40)으로부터 이간 된 상태로 하는 제어이다. 또, 이동 제어부(120)에 의한 제4 제어는, 온도 검지기(90)에 의해 검지된 성형형(30)의 온도가, 제1 목표 온도 T1를 하회하면, 에어 실린더(70)에 의해 히터(50)를 상방(제1 방향(D1))으로 이동시켜, 이에 의해 히터(50)를 냉각 플레이트(40)에 접촉시켜, 히터(50)에 의해 냉각 플레이트(40)을 통해 성형형(30)이 가열되는 상태로 하는 제어이다. 이 제3 제어와 제4 제어를 반복 행함으로써, 성형형(30)의 온도를 제1 목표 온도 T1(또는 제1 목표 온도 T1에 가까운 온도)로 유지하는 것이 가능해진다.In the third control by the
다음으로, 시트 가열 공정으로 진행하여, 도2에 나타내는 바와 같이, 수용 케이스(60)의 상방(바로 위)에 위치하는 열판(20)을 하방(제2 방향(D2))으로 이동시켜, 열판(20)의 하면과 수용 케이스(60)의 상단부(62) 사이에 시트(10)를 사이에 두면서, 시트(10) 및 열판(20)에 의해 수용 케이스(60)의 제1 개구부(61)를 폐쇄한다. 이에 의해, 상술한 바와 같이, 성형형(30), 냉각 플레이트(40), 및 히터(50)를 수용한 수용 케이스(60)의 제1 개구부(61)가, 시트(10)를 사이에 두고 열판(20)에 의해 폐색된 성형 유닛(2)이 형성된다.Next, proceeding to the sheet heating step, as shown in FIG. 2 , the
이어서, 이 상태에서 공기압 제어부 (130)의 제어에 의해, 진공 탱크(170)를, 통기관 (152)을 통해, 성형 유닛(2)의 열판(20)의 통기공(도시 생략)에 접속하여 진공 펌프(175)를 구동시킨다. 이에 의해, 성형 유닛(2)의 열판(20)의 통기공(도시 생략)을 통하여, 성형 유닛(2)의 내부 공간(열판(20)의 통기공을 포함한다) 중, 시트(10)보다 상방(제1 방향 D1)에 위치하는 상방 공간내를 감압(진공 당김)할 수 있다. 이에 의해, 성형 유닛(2)의 내부 공간 중, 상기 상방 공간 내의 기압(공기압)을, 시트(10)보다 하방(제2 방향 D2)에 위치하는 하방 공간 내의 기압(공기압)보다 낮게 하여, 시트(10)를 사이에 두고 상하에 위치하는 상방 공간과 하방 공간의 차압(공기압의 차분)에 의해, 시트(10)(피성형부(11))를, 상방(제1 방향 D1)에 위치하는 열판(20)의 가열면(20c)에 밀착시킬 수 있다(도2 참조).Next, under the control of the
또한, 공기압 제어부(130)의 제어에 의해, 가압 탱크(160)를, 통기관(154)을 통해, 성형 유닛(2)의 수용 케이스(60)의 통기공(도시 생략)에 접속하고, 가압 탱크(160)로부터 수용 케이스(60)의 통기공에 압축 공기를 공급한다. 이에 의해, 성형 유닛(2)의 내부 공간 중, 시트(10)보다 하방에 위치하는 하방 공간 내에 압축 공기를 공급하여 가압할 수 있다. 이에 의해, 성형 유닛(2)의 내부 공간 중, 상기 하방 공간 내의 기압(공기압)을, 상기 상방 공간 내의 기압(공기압)보다 보다 한층 높게 할 수 있다. 이것에 의해, 시트(10)를 사이에 두고 상하에 위치하는 상방 공간과 하방 공간의 차압(공기압의 차분)이 보다 한층 커지고, 시트(10)(피성형부(11))를, 상방에 위치하는 열판(20)의 가열면(20c)으로 강하게 밀어붙여 밀착시킬 수 있다(도2 참조).Further, under the control of the
또한, 본 실시 형태에서는, 열판(20)의 온도를 180℃로 조정하고 있다. 또한, 180℃는, 시트(10)의 유리 전이 온도 Tg(150℃)보다 높고, 융점 Tm(약 250℃)보다 낮은 온도이다. 따라서, 상술한 바와 같이, 시트(10)의 피성형부(11)를 열판(20)의 가열면(20c)에 밀착시킴으로써, 시트(10)의 피성형부(11)의 온도를 180℃로 할 수 있고, 이것에 의해, 시트(10)의 피성형부(11)를 연화시킬 수 있다. 그 후, 공기압 제어부(130)의 제어에 의해, 가압 탱크(160)로부터 수용 케이스(60)의 통기공으로의 압축 공기의 공급을 정지하고, 또한, 진공 펌프(175)의 구동을 정지시킨다(상방 공간의 감압 상태를 해방한다).In addition, in this embodiment, the temperature of the
다음으로, 열성형 공정으로 진행하여, 공기압 제어부(130)의 제어에 의해, 진공 탱크(170)를, 통기관(154)을 통해, 성형 유닛(2)의 수용 케이스(60)의 통기공(도시 생략)에 접속하고, 진공 펌프(175)를 구동시킨다. 이에 의해, 성형 유닛(2)의 내부 공간 중, 시트(10)보다 하방에 위치하는 하방 공간을 감압(진공 흡인)할 수 있다. 이에 의해, 상기 하방 공간 내의 기압(공기압)을, 상기 상방 공간 내의 기압(공기압)보다 낮게 하고, 시트(10)를 사이에 두고 상하에 위치하는 상기 상방 공간과 상기 하방 공간의 차압(공기압의 차분)에 의해, 시트(10) 중 열판(20)의 가열면(20c)에 접촉시켜 가열한 피성형부(11)를 하방으로 밀어 눌러, 피성형부(11)를, 히터(50)에 의해 가열된 성형형(30)의 성형면(31)으로 밀어붙여 열성형하는 것이 가능해진다(도3 참조).Next, proceeding to the thermoforming process, under the control of the
또한, 공기압 제어부(130)의 제어에 의해, 가압 탱크(160)를, 통기관(152)을 통해, 성형 유닛(2)의 열판(20)의 통기공(도시 생략)에 접속하고, 가압 탱크(160)로부터 열판(20)의 통기공에 압축 공기를 공급하는 제어를 행한다. 이에 의해, 성형 유닛(2)의 내부 공간 중, 시트(10)보다 상방에 위치하는 상방 공간에 압축 공기를 공급하여 가압할 수 있다. 이에 의해, 상기 상방 공간 내의 기압(공기압)을 상기 하방 공간 내의 기압(공기압)보다 보다 한층 높게 할 수 있다. 이에 의해, 시트(10)를 사이에 두고 상하에 위치하는 상기 상방 공간과 상기 하방 공간의 차압(공기압의 차분)이 보다 한층 커지고, 시트(10)의 피성형부(11)를 하방으로 보다 강하게 밀어 눌러, 피성형부(11)를 성형형(30)의 성형면(31)으로 보다 강하게 밀어붙여 열성형할 수 있다(도3 참조).Further, under the control of the
또한, 본 실시 형태에서는, 시트 세트 공정을 개시하고 나서 열성형 공정이 종료할 때까지의 기간 중에는, 이동 제어부(120)에 의해 상술한 제3 제어와 제4 제어를 반복 행함으로써, 성형형(30)의 온도는 제1 목표 온도 T1(또는 제1 목표 온도 T1에 가까운 온도)로 유지하고 있다. 전술한 바와 같이, 본 실시예에서는 제1 목표 온도 T1를 140℃로 설정하고 있다.In addition, in the present embodiment, during the period from the start of the sheet set process until the end of the thermoforming process, the above-described third control and fourth control are repeatedly performed by the
다음에, 냉각 공정으로 진행하여, 전술한 공기압 제어부(130)의 제어에 의해, 시트(10)의 피성형부(11)가 성형형(30)의 성형면(31)으로 밀어붙여져 있는 상태에서, 냉각 제어부(110)의 제어에 의해 냉각 플레이트(40)의 유로(41) 내에 냉각액(CL)을 유통시킨다(도4 참조). 구체적으로는, 밸브(81)의 전환에 의해, 액 유통관(80)을 통하여, 냉각액 온조기(도시하지 않음)와 냉각 플레이트(40) 내의 유로(41)의 사이를 연통시켜, 냉각액 온조기(도시하지 않음)와 냉각 플레이트(40) 내의 유로(41)의 사이에서 냉각액(CL)을 순환시킨다. 이에 의해, 냉각 플레이트(40)와 접촉하고 있는 성형형(30)을 통해, 시트(10)의 피성형부(11)를 냉각하여, 시트(10)의 피성형부(11)를 경화시킬 수 있다.Next, proceeding to the cooling step, under the control of the above-described
한편, 본 실시 형태의 냉각 공정에서는, 냉각 제어부(110)의 제어에 의해 냉각 플레이트(40)의 유로(41) 내로 냉각액(CL)을 유통시킬 때, 이동 제어부(120)가 제1 제어를 행한다. 구체적으로는, 도4에 도시한 바와 같이, 이동 제어부(120)는, 제1 제어로서, 에어 실린더(70)의 피스톤 로드(71)를 하방(제2 방향(D2))으로 이동시킴으로써, 피스톤 로드(71)에 연결하고 있는 히터(50)를 하방 (제2 방향 (D2))으로 이동시켜, 히터(50)를 냉각 플레이트(40)으로부터 이간시킴으로써, 냉각 제어부(110)의 제어에 의해 냉각 플레이트(40)의 유로(41) 내로 냉각액 (CL)을 유통시키고 있는 기간 중, 냉각 플레이트(40)로부터 히터(50)가 이간한 상태를 유지하는 제어(이를 제1 제어로 한다)를 행한다. 이에 의해, 냉각 플레이트(40)에 의해, 효율 좋게, 성형형(30) 및 피성형부(11)가 열성형된 시트(10)를 냉각할 수 있다.On the other hand, in the cooling process of this embodiment, when the cooling liquid CL is circulated into the
상세하게 설명하면, 도4에 도시한 바와 같이, 냉각 제어부(110)의 제어에 의해 냉각 플레이트(40)의 유로(41) 내에 냉각액(CL)을 유통시켜, 성형형(30) 및 피성형부(11)가 열성형된 시트 10을 냉각하는 기간 중, 히터(50)를 냉각 플레이트(40)로부터 이간시켜, 히터(50)와 냉각 플레이트(40) 사이에 공간(S)을 마련하므로, 히터(50)의 열이 냉각 플레이트(40) 및 성형형(30)에 전달되기 어려워진다. 이에 의해, 유로(41) 내에 냉각액(CL)이 유통하는 냉각 플레이트(40)에 의해, 신속하게, 성형형(30)을 통해, 피성형부(11)가 열성형된 시트(10)를 냉각할 수 있다.More specifically, as shown in FIG. 4 , the cooling liquid CL is circulated in the
또한, 본 실시 형태의 냉각 공정에서는, 냉각 제어부(110)의 제어에 의해, 냉각 플레이트(40)의 유로(41) 내로의 냉각액(CL)의 유통을 개시하고 나서, 미리 설정한 유로(41) 내로의 냉각액 CL의 유통 시간 T1이 경과할 때까지, 유로(41) 내로의 냉각액(CL)의 유통을 계속한다. 즉, 유통 시간 T1만, 냉각 플레이트(40)의 유로(41) 내에 냉각액(CL)을 유통시킨다. 따라서, 냉각 제어부(110)는, 냉각 플레이트(40)의 유로(41) 내로의 냉각액 (CL)의 유통을 개시하고 나서, 유통 시간 T1이 경과했을 때, 밸브 (81)의 전환에 의해, 냉각액 온조기(도시하지 않음)와 냉각 플레이트(40) 내의 유로(41)가 액 유통관(80)을 통해 연통하지 않도록 한다. 이것에 의해, 냉각 플레이트(40)의 유로(41) 내로의 냉각액(CL)의 유통을 정지하고, 냉각 공정을 종료한다.In addition, in the cooling process of this embodiment, after the flow of the cooling liquid CL into the
여기서, 유통 시간 t1은, 제1 목표 온도 T1(본 실시 형태에서는 140℃)으로 되어 있던 성형형(30)의 온도가, 미리 설정한 제2 목표 온도 T2(본 실시 형태에서는 80℃)까지 저하하는데 필요한 시간으로 설정하고 있다. 구체적으로는, 열성형 장치(1)를 사용하여 미리 행한 시험에 의해, 제1 목표 온도 T1(구체적으로는 140℃)으로 한 성형형(30)의 온도가, 냉각 플레이트(40)의 유로(41) 내로의 냉각액(CL)의 유통을 개시하고 나서, 제2 목표 온도 T2(구체적으로는 80℃)까지 저하되기까지 필요한 시간(냉각액(CL)의 유통 시간)을 측정하고, 이 측정 시간을 유통 시간 t1으로 하고 있이다. 이에 의해, 열성형한 피성형부(11)의 온도를, 제2 목표 온도 T2까지, 신속하게 저하시킬 수 있다.Here, in the circulation time t1, the temperature of the molding die 30 which had been set to the first target temperature T1 (140°C in this embodiment) falls to a preset second target temperature T2 (80°C in this embodiment). The time required to do so is set. Specifically, according to a test performed in advance using the
또한, 제2 목표 온도 T2는, 시트(10)의 피성형부(11)가 충분히 경화되는 온도로 설정하는 것이 바람직하다. 본 실시 형태에서는, 유리 전이 온도 Tg가 150℃인 시트(10)에 대하여, 제2 목표 온도 T2를 80℃로 설정하고 있으므로, 냉각 공정에 있어서, 열성형한 피성형부(11)를 충분히 경화시킬 수 있다.In addition, it is preferable to set the 2nd target temperature T2 to the temperature at which the to-
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 열성형 장치(1)에 의하면, 피성형부(11)를 열성형한 시트(10)의 냉각 시간을 단축할 수 있다. 즉, 본 실시 형태의 열성형 장치(1)에 의하면, 열성형한 피성형부(11)를 단시간에 냉각할 수 있다. 환언하면, 본 실시 형태의 열성형 장치(1)에 의하면, 피성형부(11)를 열성형한 시트(10)의 냉각 속도를 높일 수 있다.As explained above, according to the
다음으로, 배출 공정으로 진행하여, 냉각 플레이트(40)의 유로(41) 내의 냉각액(CL)을 외부로 배출하여, 냉각 플레이트(40)의 유로(41) 내에 냉각액(CL)이 존재하지 않는 상태로 한다(도5 참조). 구체적으로는, IN 측의 액 유통관(80) 중 밸브(81)와 냉각 플레이트(40) 사이의 위치에 연결되어 있는 연결관(도시 생략)을 통해, IN 측의 액 유통관(80) 내에 압축 공기를 공급함으로써, 냉각 플레이트(40)의 유로(41) 내에 잔존하고 있는 냉각액(CL)을 외부로 배출한다. 이에 의해, 냉각 플레이트(40)의 유로(41) 내에 냉각액(CL)이 존재하지 않는 상태로 한다(도5 참조).Next, in the discharge process, the cooling liquid CL in the
또, 배출 공정을 행할 때, 공기압 제어부(130)의 제어에 의해 진공 펌프(175)의 구동을 정지시켜, 성형 유닛(2)의 하방 공간의 감압(진공 흡인)을 정지하고, 또한, 가압 탱크(160)로부터 성형 유닛(2)의 열판(20)의 통기공(도시 생략)으로의 압축 공기의 공급을 정지하고, 성형 유닛(2)의 상방 공간의 가압을 정지한다.Moreover, when performing a discharge|emission process, the drive of the
이어서, 취출 공정으로 진행하여, 유로(41) 내에 냉각액(CL)을 유통시킨 냉각 플레이트(40)에 의해 냉각된 피성형부(11)를 포함하는 시트(10)를, 열성형 장치(1)로부터 취출한다. 구체적으로는, 도5에 도시한 바와 같이, 열판(20)을 상방(제1 방향(D1))으로 이동시킨 후, 수용 케이스(60)(성형형(30))로부터 시트(10)를 취출한다. 이것에 의해, 냉각 플레이트(40)에 의해 냉각된 피성형부(11)를, 성형형(30)의 외부로 이동시킨다.Next, proceeding to the taking-out process, the
다음으로, 승온 공정으로 진행하여, 이동 제어부(120)가 제2 제어를 행함으로써, 냉각 공정에서 냉각된 성형형(30)의 온도를, 제1 목표 온도 T1(본 실시 형태에서는, 140℃)로 까지 승온시킨다. 구체적으로는, 이동 제어부(120)는, 열성형 장치(1)에 의해 새로운 시트(10)(새로운 피성형부(11))를 성형하기 위해, 도6에 도시한 바와 같이, 에어 실린더(70)의 피스톤 로드(71)를 상방(제1 방향(D1))으로 이동시킴으로써, 피스톤 로드(71)에 연결되어 있는 히터(50)를 상방(제1 방향(D1))으로 이동시켜, 히터(50)의 상면을 냉각 플레이트(40)의 하면에 접촉시킴으로써, 히터(50)에 의해 냉각 플레이트(40)를 통해 성형형(30)이 가열되는 상태로 하는 제어(이것이 제2 제어)를 행한다.Next, it progresses to a temperature raising process, and when the
상세하게는, 이동 제어부(120)에 의해 제2 제어가 행해지고, 냉각 플레이트(40)에 접촉시킨 히터(50)에 의해 냉각 플레이트(40)를 통한 성형형(30)의 가열이 개시된 후, 온도 검지기(90)에 의해 검지된 성형형(30)의 온도가, 미리 설정된 제1 목표 온도 T1(본 실시 형태에서는 140℃)에 도달했는지의 여부를, 제어 장치(100)에 의해 판정한다. 제어 장치(100)는, 성형형(30)의 온도가 제1 목표 온도 T1에 도달했다고 판단하면, 승온 공정을 종료한다. 이에 의해, 성형형(30)의 온도를 제1 목표 온도 T1까지 상승시킬 수 있다. 또한, 승온 공정의 기간 중, 냉각 제어부(110)의 제어에 의해, 냉각 플레이트(40)의 유로(41) 내에 냉각액(CL)이 존재하지 않는 상태가 유지되고 있다(도6 참조).In detail, after the second control is performed by the
그리고, 열성형 장치(1)에 의해 새로운 시트(10)(새로운 피성형부(11))를 성형하기 위해, 전술한 시트 세트 공정으로 진행한다. 그 후, 상술한 일련의 공정을 순차적으로 행하여, 열성형 장치(1)에 의해 새로운 시트(10)(새로운 피성형부(11))를 성형한다. 이와 같이, 본 실시 형태에서는, 시트 세트 공정, 시트 가열 공정, 열성형 공정, 냉각 공정, 배출 공정, 취출 공정, 및 승온 공정으로 이루어지는, 일련의 시트 성형 사이클을 반복 행함으로써, 열성형 장치(1)에 의해 복수의 시트(10)(복수의 피성형부(11))를 순차적으로 성형할 수 있다.And in order to shape|mold the new sheet|seat 10 (new to-be-formed part 11) with the
그런데, 본 실시 형태에서는, 이동 제어부(120)가, 전술한 제2 제어를 행한 후(즉, 승온 공정에 있어서, 냉각 플레이트(40)에 접촉시킨 히터(50)에 의해 냉각 플레이트(40)를 통한 성형형(30)의 가열이 개시된 후)로부터, 전술한 제1 제어를 개시하기(즉, 새로운 시트(10)의 냉각 공정에 있어서, 냉각 플레이트(40)의 유로(41) 내에 냉각액(CL)을 유통시킬 때에, 에어 실린더(70)에 의해 히터(50)를 하방으로 이동시켜, 히터(50)를 냉각 플레이트(40)로부터 이간시키는 조작을 개시하기)까지의 기간 중, 전술한 제3 제어와 제4 제어를 반복 행한다.By the way, in this embodiment, after the
상세하게는, 승온 공정에 있어서, 히터(50)를 냉각 플레이트(40)에 접촉시켜, 히터(50)에 의해 냉각 플레이트(40)를 통해 성형형(30)을 가열하여, 성형형(30)의 온도를 제1 목표 온도 T1로 했을 때(도6 참조)로부터, 새로운 시트(10)의 냉각 공정에서, 전술한 제1 제어를 개시하기까지의 기간 중, 이동 제어부(120)에 의해, 제 3 제어와 제 4 제어를 반복 행함으로써, 성형형(30)의 온도를 제1 목표 온도 T1(또는 제1 목표 온도 T1에 가까운 온도)로 유지할 수 있다.Specifically, in the temperature raising step, the
또, 본 실시 형태에서는, 냉각 제어부(110)는, 배출 공정을 종료했을 때로부터, 새로운 시트(10)(새로운 피성형부(11))의 냉각 공정을 개시하기까지의 기간 중, 냉각 플레이트(40)의 유로(41) 내에 냉각액(CL)이 존재하지 않는 상태를 유지하는 제어를 행한다. 따라서, 제어부(120)에 의해 전술한 제2 제어가 행해질 때(즉, 새로운 시트(10)를 성형하기 위해, 에어 실린더(70)에 의해 히터(50)를 상방으로 이동시켜, 히터(50)를 냉각 플레이트(40) 접촉시켰을 때)로부터, 전술한 제1 제어가 개시되기까지(즉, 새로운 시트(10)의 냉각 공정에 있어서, 히터(50)를 냉각 플레이트(40)로부터 이간시키기 위해서, 에어 실린더(70)에 의한 히터(50)의 하방으로의 이동을 개시하기까지)의 기간 중, 냉각 제어부(110)의 제어에 의해 냉각 플레이트(40)의 유로(41) 내에 냉각액(CL)이 존재하지 않는 상태를 유지하고 있다(도6, 도1 내지 도3 참조).In addition, in the present embodiment, the cooling
이와 같이 함으로써, 히터(50)에 의해 냉각 플레이트(40)를 통한 성형형(30)의 가열을 행하는 기간 중, 냉각 플레이트(40) 내의 냉각액(CL)에 의해 냉각 플레이트(40) 및 성형형(30)이 냉각되지 않도록 할 수 있다. 따라서, 열효율이 좋고, 또한, 신속하게 히터(50)에 의한 성형형(30)의 가열을 행할 수 있다. 또한, 가열에 의해 승온시킨 성형형(30)이, 냉각 플레이트(40)의 유로(41) 내의 냉각액(CL)에 의해 냉각되는 일도 없기 때문에, 가열한 성형형(30)의 온도가 저하되기 어려워져, 시트(10)의 열성형이 양호해진다.In this way, during the period during which the molding die 30 is heated through the cooling
또한, 냉각 공정에 있어서, 유로(41) 내에 냉각액(CL)을 유통시킨 냉각 플레이트(40)에 의해 성형형(30) 및 시트(10)를 냉각하는 기간 중, 히터(50)를 냉각 플레이트(40)로부터 이간시키고 있기 때문에, 히터(50)는 냉각되기 어렵고, 히터(50)의 온도 저하를 억제할 수 있다. 이 때문에, 열성형 장치(1)에 의해 새로운 시트(10)(새로운 피성형부(11))를 성형함에 있어서, 승온 공정에 있어서, 히터(50)에 의해, 성형형(30)을 신속하게 가열하는(미리 설정한 제1 목표 온도 T1로 신속하게 도달시키는) 것이 가능하다. 따라서, 새로운 시트(10)(새로운 피성형부(11))의 성형을 조기에 개시할 수 있다.Further, in the cooling step, during the period in which the molding die 30 and the
따라서, 본 실시 형태의 열성형 장치(1)에 의하면, 성형 사이클 시간을 단축할 수 있다. 또한, 성형의 사이클 시간(1 사이클의 시간)은, 현재 성형하고 있는 시트(10)(현재 성형하고 있는 피성형부(11))의 성형을 마치고 열성형 장치(1)로부터 당해 시트(10)를 취출했을 때(즉, 취출 공정을 종료했을 때)로부터, 새로운 시트(10)(새로운 피성형부(11))의 성형을 종료하고 열성형 장치(1)로부터 새로운 시트(10)를 취출할 때까지(즉, 새로운 시트(10)의 취출 공정을 끝낼 때까지)의 시간이다.Therefore, according to the
<성형의 사이클 시간의 평가><Evaluation of cycle time of molding>
다음으로, 실시 형태의 열성형 장치(1)에 의한 성형의 사이클 시간과, 비교 형태의 열성형 장치에 의한 성형의 사이클 시간을 비교하여 평가한다. 구체적으로는, 각 열성형 장치에 대하여, 성형의 사이클 시간 및 각 공정에 필요한 시간을 측정했다. 또한, 비교 형태의 열성형 장치는, 실시 형태의 열성형장치(1)와 비교하여, 히터(50)가 이동하지 않는 점이 다르고, 그 밖의 점은 동일하게 되어 있다. 즉, 비교 형태의 열성형 장치에서는, 에어 실린더(70)가 마련되어 있지 않고, 히터(50)가 냉각 플레이트(40)의 하면과 접촉하는 위치에 고정되어 있다.Next, the cycle time of shaping|molding by the
실시 형태의 열성형 장치(1)에서는, 비교 형태의 열성형 장치에 비해, 성형의 사이클 시간을 약 8분 20초 짧게 할 수 있었다. 구체적으로는, 비교 형태의 열성형 장치에서는, 냉각 공정에 있어서, 제1 목표 온도 T1(140℃)로 되어 있던 성형형(30)의 온도를 제2 목표 온도 T2(80℃)로까지 저하시키는 데, 약 4 분이 필요하였다. 이에 대하여, 실시 형태의 열성형 장치(1)에서는, 냉각 공정에 있어서, 약 40초에, 제1 목표 온도 T1(140℃)로 되어 있던 성형형(30)의 온도를 제2 목표 온도 T2(80℃)까지 저하시킬 수 있다. 따라서, 실시 형태의 열성형장치(1)에서는, 비교 형태의 열성형 장치에 비해, 냉각 공정 시간을 약 3분 20초 짧게 할 수 있었다. 그 이유는 다음과 같다.In the
비교 형태의 열성형 장치에서는, 냉각 공정에 있어서, 냉각 플레이트(40)의 유로(41) 내에 냉각액(CL)을 유통시켜 성형형(30)을 통해 시트(10)를 냉각하는 기간 중, 히터(50)를 냉각 플레이트(40)에 접촉시키고 있기 때문에, 냉각 플레이트(40)가, 성형형(30) 및 시트(10)의 열을 흡열할 뿐만 아니라, 고온으로 되어 있는 히터(50)의 열도 흡열하게 된다. 이 때문에, 비교 형태의 열성형 장치에서는, 냉각 효율이 나쁘고, 시트(10)의 냉각에 장시간을 필요로 하게 된다. 이에 대하여, 실시 형태의 열성형 장치(1)에서는, 에어 실린더(70)를 작동시켜, 냉각 플레이트(40)의 유로(41) 내에 냉각액(CL)을 유통시켜 성형형(30)을 통해 시트(10)를 냉각하는 기간 중, 냉각 플레이트(40)로부터 히터(50)를 이간시키고 있다. 이에 의해, 실시 형태의 열성형 장치(1)에서는, 히터(50)의 열의 영향이 작게 되어, 단시간에 시트(10)를 냉각할 수 있다.In the thermoforming apparatus of the comparative form, in the cooling process, during the period in which the cooling liquid CL is circulated in the
또, 비교 형태의 열성형 장치에서는, 승온 공정에 있어서, 성형형(30)의 온도를 제1 목표 온도 T1(140℃)까지 상승시키기 위해서는, 약 10분간을 필요로 했다. 이에 대하여, 실시 형태의 열성형 장치(1)에서는, 승온 공정에 있어서, 약 5분간에, 성형형(30)의 온도를 제1 목표 온도 T1(140℃)까지 상승시킬 수 있었다. 따라서, 실시 형태의 열성형 장치(1)에서는, 비교 형태의 열성형 장치에 비해, 승온 공정 시간을 약 5분 짧게 할 수 있었다. 그 이유는 다음과 같다.Moreover, in the thermoforming apparatus of a comparative form, in a temperature raising process, in order to raise the temperature of the shaping|molding die 30 to 1st target temperature T1 (140 degreeC), about 10 minutes were needed. On the other hand, in the
비교 형태의 열성형 장치에서는, 냉각 공정에 있어서, 냉각 플레이트(40)의 유로(41) 내에 냉각액(CL)을 유통시켜 성형형(30)을 통해 시트(10)를 냉각하는 기간 중, 히터(50)를 냉각 플레이트(40)에 접촉시키고 있기 때문에, 히터(50)도 냉각되어 버린다. 이 때문에, 승온 공정에 있어서, 히터(50)에 의해 성형형(30)의 가열을 개시할 때, 히터(50) 자신의 온도가 저하되어 있기(제1 목표 온도 T1보다 저하되어 있기) 때문에, 성형형(30)의 온도를 제1 목표 온도 T1로 상승시키는 데 장 시간이 걸려 버린다. 이에 대하여, 실시 형태의 열성형 장치(1)에서는, 냉각 공정에 있어서, 냉각 플레이트(40)의 유로(41) 내에 냉각액(CL)을 유통시켜 성형형(30)을 통해 시트(10)를 냉각하는 기간 중, 냉각 플레이트(40)로부터 히터(50)을 이간시키고 있다. 이에 의해, 히터(50)의 온도 저하를 억제할 수 있으므로, 승온 공정에 있어서, 히터(50)에 의해, 성형형(30)을 신속하게 가열하는(제1 목표 온도 T1에 신속하게 도달시키는) 것이 가능하다.In the thermoforming apparatus of the comparative form, in the cooling process, during the period in which the cooling liquid CL is circulated in the
이상에서, 본 발명을 실시 형태에 따라 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 적절히 변경하여 적용할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.As mentioned above, although this invention was demonstrated according to embodiment, this invention is not limited to the said embodiment, It cannot be overemphasized that it can change suitably and apply in the range which does not deviate from the summary.
예를 들면, 실시 형태의 열성형 장치(1)에서는, 냉각 제어부(110)가, 냉각 플레이트(40)의 유로(41) 내로의 냉각액(CL)의 유통을 개시하고 나서, 미리 설정한 유로(41) 내로의 냉각액(CL)의 유통 시간 T1이 경과하기까지, 유로(41) 내로의 냉각액(CL)의 유통을 계속하도록 제어하였다. 그러나, 냉각 제어부(110)의 제어에 의해, 냉각 플레이트(40)의 유로(41) 내로의 냉각액(CL)의 유통을 개시하고 나서, 온도 검지기(90)에 의해 검지되는 성형형(30)의 온도가 제2 목표 온도 T2로 저하하기까지, 유로(41) 내로의 냉각액(CL)의 유통을 계속하도록 해도 된다. 즉, 냉각 공정에 있어서, 온도 검지기(90)에 의해 성형형(30)의 온도를 검지하면서, 성형형(30)의 온도를 제2 목표 온도 T2까지 저하시키도록 제어해도 좋다.For example, in the
또, 실시 형태에서는, 제1 방향(D1)을 상방향으로 하고, 제2 방향(D2)을 하방향으로 하였다. 그러나, 실시 형태와는 반대로, 제1 방향(D1)을 하방향으로 하고, 제2 방향(D2)을 상방향으로 하여도 좋다. 즉, 열성형 장치(1)에 대해 상하 반전시킨 것으로 해도 좋다.Moreover, in embodiment, the 1st direction D1 was made into the upward direction, and the 2nd direction D2 was made into the downward direction. However, contrary to the embodiment, the first direction D1 may be downward and the second direction D2 may be upward. That is, it is good also as what was vertically inverted with respect to the
또, 실시 형태에서는, 시트(10)로서, 매엽형의 시트(예를 들면, 띠 형상의 시트를 소정의 길이로 절단하여 복수매로 분할한 평면에서 보아 직사각형의 시트)를 사용하여, 시트(10)를 1매씩 성형하는 예를 나타내었다. 그러나, 시트의 길이 방향으로 복수의 피성형부가 늘어선 띠 형상의 시트(롤 시트)를 사용하여, 이 띠 형상의 시트를 길이 방향으로 반송하면서, 열성형 장치(1)(성형형(30))에 대하여, 시트에 포함되는 복수의 피성형부를 순차적으로 공급하도록 하여, 피성형부를 순차 성형하도록 하여도 좋다.Further, in the embodiment, as the
1: 열성형장치
10: 시트
11: 피성형부
20: 열판
30: 성형형
31: 성형면
40: 냉각 플레이트
41: 유로
50: 히터
60: 수용 케이스
61: 제1 개구부
70: 에어 실린더(이동 장치)
90: 온도 검지기
100: 제어장치
110: 냉각 제어부
120: 이동 제어부
150: 공기압 조정 장치
160: 가압 탱크
165: 콤프레셔
170: 진공 탱크
175: 진공 펌프
CL: 냉각액1: Thermoforming device
10: sheet
11: the to-be-formed part
20: sole plate
30: molding
31: molding surface
40: cooling plate
41: Euro
50: heater
60: receiving case
61: first opening
70: air cylinder (moving device)
90: temperature sensor
100: control device
110: cooling control unit
120: movement control unit
150: air pressure adjustment device
160: pressurized tank
165: compressor
170: vacuum tank
175: vacuum pump
CL: coolant
Claims (6)
상기 시트의 상기 피성형부를 성형하는 성형형으로서, 상기 성형형의 표면에 성형면을 가지고, 상기 표면을 제1 방향으로 향함과 함께 상기 성형형의 이면을 상기 제1 방향과는 반대의 제2 방향을 향해 배치된 성형형,
상기 성형형의 상기 이면에 접촉하는 냉각 플레이트,
상기 냉각 플레이트에 대하여 상기 제2 방향에 위치하는 히터로서, 상기 냉각 플레이트를 통해 상기 성형형을 가열하는 히터, 및
상기 제1 방향으로 개구하는 제1 개구부를 가지고, 상기 성형형, 상기 냉각 플레이트, 및 상기 히터를 수용하는 수용 케이스를 구비하고,
상기 수용 케이스에 대하여 상기 제1 방향에 위치하는 상기 열판과 상기 수용 케이스의 사이에 상기 시트를 사이에 두면서, 상기 열판에 의해 상기 수용 케이스의 상기 제1 개구부를 폐색한 상태에서, 상기 열판 중 상기 제 2 방향을 향하는 가열면에 접촉시켜 가열한 상기 피성형부를, 공기압에 의해 상기 제2 방향으로 밀어 눌러, 상기 히터에 의해 가열된 상기 성형형의 상기 성형면으로 밀어붙여 열성형하는 열성형 장치에 있어서,
상기 냉각 플레이트는 상기 냉각 플레이트의 내부에 냉각액이 유통하는 유로를 가지고,
상기 열성형 장치는,
상기 시트의 상기 피성형부가 상기 성형형의 상기 성형면으로 밀어붙여져 열성형된 후, 상기 피성형부가 상기 성형면으로 밀어붙여져 있는 상태에서, 상기 냉각 플레이트의 상기 유로 내에 상기 냉각액을 유통시킴으로써, 상기 성형형을 통해 상기 시트의 상기 피성형부를 냉각하는 냉각 제어부,
상기 히터를 이동시키는 이동 장치, 및
상기 이동 장치의 작동을 제어하는 이동 제어부를 구비하고,
상기 이동 제어부는,
상기 냉각 제어부에 의해 상기 냉각 플레이트의 상기 유로 내에 상기 냉각액을 유통시킬 때에, 상기 이동 장치에 의해 상기 히터를 상기 제2 방향으로 이동시킴으로써, 상기 히터를 상기 냉각 플레이트로부터 이간시키고, 상기 냉각 제어부에 의해 상기 냉각 플레이트의 상기 유로 내에 상기 냉각액을 유통시키고 있는 기간 중, 상기 냉각 플레이트로부터 상기 히터가 이간한 상태를 유지하는 제1 제어를 행하는, 열성형 장치.A hot plate for heating the to-be-formed part of the thermoplastic sheet,
A molding die for molding the to-be-molded portion of the sheet, having a molding surface on the surface of the molding die, facing the surface in a first direction, and facing the back surface of the molding die in a second direction opposite to the first direction Molding molds arranged toward the direction,
a cooling plate in contact with the back surface of the mold;
a heater positioned in the second direction with respect to the cooling plate, the heater heating the mold through the cooling plate; and
and a housing case having a first opening opening in the first direction and accommodating the molding die, the cooling plate, and the heater;
In a state in which the first opening of the accommodation case is closed by the hot plate while the sheet is interposed between the hot plate positioned in the first direction with respect to the accommodation case and the accommodation case, the one of the hot plates Thermoforming apparatus for thermoforming by pressing the to-be-formed part heated by bringing it into contact with the heating surface facing the second direction in the second direction by air pressure, and pressing against the molding surface of the molding die heated by the heater In
The cooling plate has a flow path through which the cooling liquid flows inside the cooling plate,
The thermoforming device,
After the to-be-formed part of the sheet is pressed against the molding surface of the molding die and thermoformed, the cooling liquid is circulated in the flow path of the cooling plate in a state in which the to-be-formed part is pressed against the molding surface; a cooling control unit for cooling the to-be-formed part of the sheet through a molding die;
a moving device for moving the heater; and
and a movement control unit for controlling the operation of the mobile device;
The movement control unit,
When the cooling control unit causes the cooling liquid to flow in the flow path of the cooling plate, the moving device moves the heater in the second direction to separate the heater from the cooling plate, and the cooling control unit moves the heater in the second direction. and performing a first control for maintaining a state in which the heater is separated from the cooling plate during a period in which the cooling liquid is circulated in the flow path of the cooling plate.
상기 제1 제어를 행한 후, 상기 유로 내에 상기 냉각액이 유통하는 상기 냉각 플레이트에 의해 냉각된 상기 피성형부가 상기 성형형의 외부로 이동한 후, 상기 성형형에 의해 새로운 상기 피 성형부를 성형하기 위해, 상기 이동 장치에 의해 상기 히터를 상기 제1 방향으로 이동시킴으로써, 상기 히터를 상기 냉각 플레이트에 접촉시켜, 상기 히터에 의해 상기 냉각 플레이트를 통해 상기 성형형이 가열되는 상태로 하는 제2 제어를 행하는, 열성형 장치.According to claim 1, wherein the movement control unit,
After performing the first control, the molded part cooled by the cooling plate through which the cooling liquid flows in the flow path moves to the outside of the mold, and then a new molded part is molded by the mold. , by moving the heater in the first direction by the moving device to bring the heater into contact with the cooling plate, performing a second control in which the molding die is heated through the cooling plate by the heater , thermoforming device.
상기 성형형의 온도를 검지하는 온도 검지기를 구비하고,
상기 이동 제어부에 의해 상기 제2 제어가 행해지고, 상기 온도 검지기에 의해 검지된 상기 성형형의 온도가, 미리 설정한 제1 목표 온도에 달한 후, 상기 수용 케이스에 대하여 상기 제1 방향에 위치하는 상기 열판과 상기 수용 케이스 사이에 새로운 피성형부를 포함하는 상기 시트를 사이에 두면서, 상기 열판에 의해 상기 수용 케이스의 상기 제1 개구부를 폐색한 상태에서, 상기 열판의 상기 가열면에 접촉시켜 가열한 상기 시트의 상기 피성형부를, 공기압에 의해 상기 제2 방향으로 밀어 눌러, 상기 성형형의 상기 성형면으로 밀어붙여 열성형하는, 열성형 장치.3. The method of claim 2,
A temperature sensor for detecting the temperature of the molding die,
The second control is performed by the movement control unit, and after the temperature of the molding die detected by the temperature sensor reaches a preset first target temperature, the mold is positioned in the first direction with respect to the housing case. Heating by contacting the heating surface of the hot plate with the first opening of the housing case closed by the hot plate while sandwiching the sheet including the new to-be-formed part between the hot plate and the accommodating case The thermoforming apparatus which presses and presses the said to-be-formed part of a sheet|seat in the said 2nd direction by air pressure, and presses it against the said shaping|molding surface of the said shaping|molding die, and thermoforms.
상기 제2 제어를 행한 후부터 상기 제1 제어를 개시하기까지의 기간 중,
상기 온도 검지기에 의해 검지된 상기 성형형의 온도가, 상기 제1 목표 온도를 상회하면, 상기 이동 장치에 의해 상기 히터를 상기 제2 방향으로 이동시킴으로써, 상기 히터를 상기 냉각 플레이트로부터 이간시킨 상태로 하는 제3 제어, 및
상기 온도 검지기에 의해 검지된 상기 성형형의 온도가, 상기 제1 목표 온도를 하회하면, 상기 이동 장치에 의해 상기 히터를 상기 제1 방향으로 이동시킴으로써, 상기 히터를 상기 냉각 플레이트에 접촉시켜, 상기 히터에 의해 상기 냉각 플레이트를 통해 상기 성형형이 가열되는 상태로 하는 제4 제어를 반복하는, 열성형 장치.According to claim 3, wherein the movement control unit,
During the period from performing the second control to starting the first control,
When the temperature of the molding die detected by the temperature sensor exceeds the first target temperature, the heater is moved in the second direction by the moving device to move the heater away from the cooling plate. a third control, and
When the temperature of the molding die detected by the temperature sensor is lower than the first target temperature, the heater is moved in the first direction by the moving device to bring the heater into contact with the cooling plate, and repeating a fourth control in which the molding die is heated through the cooling plate by a heater.
상기 시트의 상기 피성형부가 상기 성형형의 상기 성형면으로 밀어 눌려져 열성형된 후, 상기 피성형부가 상기 성형면으로 밀어 눌려져 있는 상태에서, 상기 냉각 플레이트의 상기 유로 내로의 상기 냉각액의 유통을 개시하고,
상기 성형형의 온도를 미리 설정한 제2 목표 온도까지 저하시킨 후, 혹은, 미리 설정한 상기 유로 내로의 상기 냉각액의 유통 시간이 경과한 후,
상기 이동제어부에 의해 상기 제2 제어가 행해지기 전에, 상기 유로 내로의 상기 냉각액의 유통을 정지하고, 상기 유로내의 상기 냉각액을 외부로 배출하고, 상기 냉각 플레이트의 상기 유로 내에 상기 냉각액이 존재하지 않는 상태로 하고, 그 후,
상기 이동 제어부에 의해 상기 제2 제어가 행해질 때부터, 상기 제1 제어가 개시될 때까지의 기간 중, 상기 냉각 플레이트의 상기 유로 내에 상기 냉각액이 존재하지 않는 상태를 유지하는, 열성형 장치.The method according to any one of claims 2 to 4, wherein the cooling control unit,
After the to-be-formed part of the sheet is pressed against the molding surface of the molding die to be thermoformed, in a state in which the to-be-formed part is pressed against the molding surface, the cooling liquid flows into the flow path of the cooling plate. do,
After the temperature of the molding die is lowered to a preset second target temperature, or after the preset circulation time of the cooling liquid into the flow path has elapsed,
Before the second control is performed by the movement control unit, the flow of the cooling liquid into the flow path is stopped, the cooling liquid in the flow path is discharged to the outside, and the cooling liquid is not present in the flow path of the cooling plate. state, and after that,
and maintaining a state in which the cooling liquid does not exist in the flow path of the cooling plate during a period from when the second control is performed by the movement control unit to when the first control is started.
상기 이동 장치는, 상기 히터에 대하여 상기 제2 방향에 마련된 에어 실린더인, 열성형 장치.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
The said moving device is an air cylinder provided in the said 2nd direction with respect to the said heater, The thermoforming apparatus.
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