WO2004091898A1 - 等方加圧成形装置 - Google Patents

Abstract

被加工物を搬入、搬出する搬入・搬出ステーション（１６）と、予熱を行う予熱ステーション（１８）と、加圧成形する加圧成形ステーション（２２）を約１２０°間隔で配置する。また、３個の旋回テーブル１４を各ステーションと同様１２０°の間隔で配置する。各旋回テーブル（１４）を、これらに被加工物が収容されたバスケットを載置した状態で、１２０°旋回させて、それぞれのバスケットを次のステーションに搬送する。バスケットは１方向に移動し、各ステーション間の経路が重ならないので、バスケットの搬送を効率よく行うことができる。

Description

明細書 等方加圧成形装置 技術分野

本発明は、 高温の液体を介して加熱と等方加圧を行い被加圧物の成形を行う装 置に関する。 背景技術

圧力容器内に被加圧物を収容し、 当該圧力容器を密閉した状態で液体を供給し 液体を介して被加圧物に圧力を加え、 成形する装置が知られている。 この場合、 液体を介して加圧することにより等方加圧を実現することができる。 さらに、 液 体を高温のものとすれば、 加熱しつつ加圧を行うことも可能となる。 このような 加熱しつつ等方加圧を行う装置が、 例えば実公平 4一 4 4 3 5 8号公報に記載さ れている。

このような装置を用いて、 積層コンデンサなどの積層電子部品の成形が行われ ている。 積層コンデンサは、 所定形状の導電体のシートとセラミックグリーンシ ートを交互に積層し、 加圧し、 同時に加熱して各層間のバインダを硬化させ、 さ らにセラミックを焼成して製造される。 所定形状の導電体が電極となり、 焼成さ れたセラミック層が絶縁体となる。 実際には、 これを所定の形状に切り出して、 回路素子として使用する。 導電体シートとセラミックグリーンシートを積層した 状態では、 前記グリーンシートが柔らかく、 形状が一定とならない。 そのため、 導電体シートとグリーンシートの積層体は、 板状部材の上に載置され、 この状態 で加熱加圧が行われる。

前述のグリーンシートのように、 加工前の状態が不定形な被加工物は、 加工終 了まで所定の形状に保持するための保持手段が必要となる。 前記の積層体の場合 は、 加工前の積層シートを板状に保持するために、 これを載置する板状の部材が 用いられる。 被加工物および保持手段を加工時の所定温度まで上昇させるのを、 圧力容器内で行うと、 圧力容器を占有する時間が長くなり、 生産性を高めること ができない。 特開 2 0 0 2— 3 5 9 9 5号公報には、 加圧成形以前に被加工物お よび保持手段を予熱し、 圧力容器の占有時間を短縮する技術が開示されている。 前述の特開 2 0 0 2 - 3 5 9 9 5号に開示された装置は、 被加工物を、 予熱後、 圧力容器に送る経路と、 加圧成形を終えた被加工物等を容器から回収する経路が 重なっており、 加圧成形後の被加工物等を圧力容器から回収している間、 次に加 ェする被加工物を圧力容器へ送ることができない時間があった。 このため、 タク トタイムを短縮することができず、 生産性が向上しないという問題があった。 発明の開示

本発明によれば、 等方加圧成形装置の生産性の向上に有利となる。

本発明は、 被加工物を搬入する位置である搬入ステーションと、 搬入された被 加工物を予熱する位置である予熱ステーションと、 予熱後の被加工物を加熱しつ つ等方加圧成形する位置である加圧成形ステーションと、 加圧成形後の被加工物 を取り出す位置である搬出ステーションと、 前記被加工物を、 搬入ステーション から予熱ステ一ションと加圧成形ステーションを経由して搬出ステーションへと、 ステーション間の軌跡が重複せずに一つの方向となるように搬送する搬送手段と、 を有している。

前記加圧成形ステーションには、 前記被加工物を納め液体を介して加圧する圧 力容器を配置することができ、 さらに前記圧力容器を保温するための液体が蓄え られ、 前記加熱容器がこの液体に浸かる恒温槽を配置することができる。 一方、 前記予熱ステーションには、 前記恒温槽と、 その液体を共用し、 前記被加工物を 当該液体に浸漬して予熱する予熱槽を配置することができる。 図面の簡単な説明

図 1は、 本実施形態の等方加圧成形装置の概略構成を示す平面図である。

図 2は、 本実施形態の等方加圧成形装置の概略構成を示す右側面図である。 図 3は、 本実施形態の等方加圧成形装置の概略構成を示す正面図である。

図 4は、 加圧成形ステーションの圧力容器の概略構成図であり、 特に容器が開 放されている状態を示している。 図 5は、 加圧成形ステーションの圧力容器の概略構成図であり、 特に容器が 閉止されている状態を示している。

図 6は、 予熱槽と恒温槽の関係を示す図である。 発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明の実施の形態 (以下実施形態という) を、 図面に従って説明する 図 1は、 等方加圧成形装置 1 0の各作業位置の概略配置を示す平面図である。 旋 回アーム 1 2は、 図示するように三つ又形状を有し、 各アームの先端に被加工物 を保持するバスケッ卜が載置される旋回テーブル 1 4が支持されている。 図に示 す右下の旋回テーブル 1 4の位置が、 加工前の被加工物を搬入し、 また加工後の 被加工物を搬出する搬入 ·搬出ステーション 1 6である。 また、 図に示す左のテ 一ブルの位置が、 被加工物を予熱する予熱ステーション 1 8である。 旋回テープ ル 1 4の下方には、 予熱用の液体が蓄えられた予熱槽 2 0が配置されている。 詳 細については後述するが、 被加工物はバスケットに載置された状態で、 予熱槽 2 0内に投入され予熱される。 さらに、 図に示す右上の旋回テーブル 1 4の位置は、 加圧成形が行われる加圧成形ステーション 2 2である。 この旋回テーブル 1 4の 下方には、 圧力容器 2 4が配置され、 圧力容器 2 4内には、 圧力の媒体となる液 体が蓄えられている。 さらに、 圧力容器 2 4は恒温槽 2 6内の液体に浸かってい る。

図 2は、 等方加圧成形装置 1 0の右側面図、 特に搬入 ·搬出ステーション 1 6 部分を示す図である。 他の部分に関しては概略を示している。 旋回テーブル 1 4 の下方には、 昇降テーブル 2 8が配置されている。 被加工物が載置されたバスケ ット 3 0は、 図示する昇降テーブル 2 8の位置、 すなわち旋回テーブル 1 4より 低い位置にて、 その側方より搬入され、 この上に載置される。 被加工物である導 電体とセラミックグリーンシートを交互にした積層体は、 加工前は柔らかく、 変 形するので、 金属プレート上に載置されている。 この金属プレートには、 熱伝導 が良く、 耐蝕性にも優れたステンレス鋼を用いることが好適である。 さらに、 積 層体と金属プレートは、 一体の状態で耐水性フィルムにより形成されたバッグに 密封されている。 被加工物である積層体は、 搬入される前に、 前記のように金属 プレート共に密封されて、 バスケット 3 0に載置されている。 被加工物を搬入 . 搬出ステーション 1 6に搬入するとき、 旋回テーブル 1 4は、 実際には昇降テー ブル 2 8上方の位置から退避した位置にある。 バスケッ卜 3 0が載置されると、 昇降テーブル 2 8は、 油圧シリンダで構成される昇降シリンダ 3 2によって上昇 される。 また、 同時に、 上方に配置される吊下げフック 3 4が、 油圧シリンダで 構成される吊下げシリンダ 3 6により下降し、 バスケット 3 0上部のフックと係 合する。 その後、 吊下げシリンダ 3 6によりバスケット 3 0が、 旋回テーブル 1 4より高い位置まで上昇される。 そして、 旋回テーブル 1 4がバスケッ卜 3 0の 直下の位置まで旋回して移動し、 その上に、 バスケット 3 0が載置される。

加工後の被加工物の搬出時においては、 前述の搬入時とは逆の動作が行われる すなわち、 まず吊下げフック 3 4により旋回テーブル 1 4上のバスケット 3 0力 S 吊下げられて上昇され、 旋回テーブル 1 4が旋回して退避した後、 下降される。 これを昇降テーブル 2 8が迎える。 バスケット 3 0が載置された状態で、 昇降テ 一ブル 2 8は、 油圧シリンダで構成される傾けシリンダ 3 8の伸長により、 傾け られ、 棚板や被加工物上に溜まっているの液体を流して捨てる。 その後、 側方へ 搬出される。

図 3は、 等方加圧成型装置 1 0の正面図、 特に、 予熱ステーション 1 8および 加圧成形ステーション 2 2部分を示す図である。 他の部分に関しては、 概略を示 している。 バスケット 3 0は、 搬入 ·搬出ステーション 1 6から旋回テーブル 1 4の旋回によって予熱ステーション 1 8に送られる。 旋回テ一プル 1 4の旋回は、 油圧シリンダで構成されるテーブル旋回シリンダ 4 0の往復運動が、 ラックアン ドピニオン機構 4 2により回動運動に変換され、 これが旋回コラム 4 4、 旋回ァ ーム 1 2、 旋回テーブル 1 4を旋回させる。 バスケット 3 0が予熱ステーション 1 8に送られると、 油圧シリンダにより構成される吊下げシリンダ 4 6により下 降される吊下げフック 4 8に係合して、 さらに吊下げシリンダ 4 6により吊り上 げられる。 旋回テ一ブル 1 4は旋回されてバスケット 3 0の直下より退避する。 吊下げフック 4 8は、 バスケット 3 0を吊下げたまま下降し、 昇降テーブル 5 0 上にバスケット 3 0を載置する。 昇降テーブル 5 0は、 油圧シリンダで構成され る昇降シリンダ 5 2により下降し、 これによりバスケット 3 0は、 予熱槽 2 0内 に投入される。 予熱槽 2 0内には、 所定の温度に昇温された液体、 例えば水が蓄 えられており、 この液体により被加工物およびバスケット 3 0があらかじめ加熱 される。 所定時間の加熱終了後、 昇降テーブル 5 0は上昇し、 さらにバスケット 3 0は吊下げフック 4 8に吊り下げられた状態となる。 この下に、 退避していた 旋回テーブル 1 4が送られ、 吊下げフック 4 8の下降によって、 この上にバスケ ット 3 0が載置される。 そして、 旋回テーブル 1 4が旋回することによって、 被 加ェ物を保持したバスケット 3 0が加圧成形ステーション 2 2に送られる。

加熱成形ステーション 2 2では、 バスケッ卜 3 0は、 圧力容器の上蓋 5 4の底 部に固定された吊下げフック 5 6に係合される。 上蓋 5 4は、 チェーン 5 0によ り吊り下げられており、 上蓋支持コラム 5 8内の昇降モータにより昇降される。 上蓋 5 4は、 バスケット 3 0をわずかに上昇させ、 そして旋回テーブル 1 4が旋 回してバスケット 3 0の直下より退避する。 旋回テーブル 1 4が退避すると、 上 蓋は下降し、 被加工物を保持するバスケット 3 0を圧力容器 2 4内に投入する。 図 4は、 加圧成形ステーション 2 2、 特に圧力容器 2 4およびこれの周囲の構 成の概略を示す図である。 上蓋 5 4に吊り下げられたバスケット 3 0は、 上蓋 5 4と共に下降して圧力容器 2 4内に投入され、 上蓋 5 4が容器の開口部をふさぐ と、 ピン 6 2が上蓋 5 4を貫通して、 図 5に示すように、 圧力容器 2 4を密閉す る。 一方、 恒温槽 2 6内の液体は、 圧力容器 2 4が開放している際には、 循環ポ ンプ 6 4により配管 6 6 , 6 8を通って圧力容器 2 4内に送られている。

投入された被加工物、 金属プレートおよびバスケット 3 0は、 すでに予熱され、 温度が高められているので、 被加工物が液体に浸潰された後、 早期に加圧を開始 することができる。 弁 7 0を閉じ、 昇圧ポンプ 7 2を駆動し、 配管 6 6 , 6 8に より恒温槽 2 6内の液体を圧力容器 2 4に送り、 容器内の圧力を高める。 所定の 圧力に達すると、 所定時間この圧力が維持される。 この間に、 液体による加熱と 加圧により、 被加圧物が加圧成形され硬化する。 所定時間が経過すると弁 7 0， 7 4が開放され、 圧力容器 2 4内の圧力を開放し、 余剰の液体を配管 7 6を介し て恒温槽 2 6へ戻す。

圧力解放後、 ピン 6 2が抜かれて、 上蓋 5 4と共にバスケット 3 0を上昇させ、 旋回テーブル 1 4を旋回させて、 この上に載置する。 そして、 旋回テープル 1 4 を旋回させて、 被加工物を保持したバスケット 3 0を搬入 ·搬出ステーション 1 6に送る。 このステーション 1 6にて、 前述のように、 バスケット 3 0を傾け、 液体を流して捨てた後、 搬出する。

図 6は、 予熱槽 2 0と恒温槽 2 6の関係を示す図である。 予熱槽 2 0に蓄えら れる液体は、 恒温槽 2 6より予熱槽送液ポンプ 7 8にて送られ、 あふれた液体は, 予熱槽 2 0の連通開口 8 0より流出して恒温槽 2 6に戻る。

本実施形態において、 旋回テーブル 1 4は、 1 2 0 ° の範囲で旋回可能となつ ており、 バスケット 3 0を次のステ一ションに送ると、 前のステーションに戻つ て、 次のバスケット 3 0を受け取る。 また、 旋回テーブル 1 4が図 1中の位置か ら 6 0 ° 回転した位置が退避位置である。 加圧成形ステーション 2 2で加圧成形 を行っているときには、 これに並行して予熱ステーション 1 8にて予熱が行われ、 また搬入 ·搬出ステーション 1 6では、 加圧成形された被加圧物が搬出され、 次 に加工される被加工物が搬入される。 そして、 旋回テーブル 1 4が旋回するとき、 3個の旋回テーブル 1 4は、 それぞれ次のステーションにバスケット 3 0を搬送 する。 また、 一つのバスケット 3 0に着目すると、 各ステーション間の移動は、 円弧を描いており、 また移動の方向は、 図 1において時計回りの 1方向である。 以上、 本実施形態の等方加圧成形装置 1 0は、 約 1 2 0 ° の範囲で正逆両方向 に回動する旋回テーブル 1 4でバスケット 3 0を搬送するが、 テーブルは 1方向 のみに、 連続して回転するようにもできる。 また、 搬入と搬出のステーションを 独立して配置することも可能である。

また、 前述の特開 2 0 0 2— 3 5 9 9 5号公報に記載された装置のように、 バ スケットをガイドレール上を滑らせて移動させるのではなく、 本装置においては 旋回テーブル 1 4に載置された状態で、 テーブルごと移動させるので、 滑りの状 態を気にすることなく、 安定して装置の運転をすることができる。 また、 バスケ ッ卜の移動は 1方向なので、 バスケッ卜同士の移動経路が重なったり交差したり することがなく、 効率よく搬送することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 被加工物を搬入する位置である搬入ステーションと、

搬入された被加工物を予熱する位置である予熱ステーションと、

予熱後の被加ェ物を加熱しつつ等方加圧成形する位置である加圧成形ステーシ ヨンと、

加圧成形後の被加ェ物を取り出す位置である搬出ステーションと，

前記被加工物を、 搬入ステーションから予熱ステーションと加圧成形ステーシ' ョンを経由して搬出ステーションへと、 ステーション間の軌跡が重複せずに一つ の方向となるように搬送する搬送手段と、

を有する、 等方加圧成形装置。

2 . 請求の範匪 1に記載の等方加圧成形装置において、 前記搬送手段は、 搬入ス テーシヨンから搬出ステーションへ、 被加工物が円または円弧の軌跡を描くよう に搬送する、 等方加圧成形装置。

3 . 請求の範囲 1に記載の等方加圧成形装置において、

前記加圧成形ステーションには、 前記被加工物を納め液体を介して加圧する圧 力容器が配置され、 さらに前記圧力容器を保温するための液体が蓄えられ、 前記 加熱容器がこの液体に浸かる恒温槽が配置され、

前記予熱ステーションには、 前記恒温槽と、 その液体を共用する予熱槽が配置 され、

前記被加工物は、 予熱槽の液体に浸潰されて予熱される、

等方加圧成形装置。