成型裝置及成型方法
【專利說(shuō)明】成型裝置及成型方法
[0001]本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2011年11月22日(PCT申請(qǐng)進(jìn)入國(guó)家階段日為2012年7月31日)的國(guó)家申請(qǐng)?zhí)枮?01180007800.0的名稱為“成型裝置及成型方法”的母案申請(qǐng)的分案申請(qǐng)，其中，母案申請(qǐng)的國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/JP2011/076877。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及用于對(duì)薄片進(jìn)行熱成型并使其粘接到基材上的成型裝置及成型方法。
[0003]本申請(qǐng)根據(jù)2011年10月4日在日本國(guó)提出的專利申請(qǐng)2011 — 220292號(hào)公報(bào)及專利申請(qǐng)2011 - 220296號(hào)并主張優(yōu)先權(quán)，將其內(nèi)容引用在這里。
【背景技術(shù)】
[0004]當(dāng)前，作為對(duì)薄片(表層薄片)進(jìn)行成型并將其粘接到基材外表面的裝置，已知真空壓力層合成型裝置(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。但是，在這種真空壓力成型裝置中存在下述課題。
[0005]因?yàn)榧訜岱绞绞乔皇覂?nèi)輻射加熱，由于該加熱使薄片軟化而產(chǎn)生伸長(zhǎng)，所以必須抑制由該伸長(zhǎng)引起的下垂。因此，進(jìn)行上下腔室內(nèi)的真空壓力調(diào)整，維持薄片的水平狀態(tài)，但是，因?yàn)楹茈y確認(rèn)該薄片的準(zhǔn)確伸長(zhǎng)量，所以會(huì)使薄片整個(gè)表面的溫度分布不均勻，而無(wú)法實(shí)現(xiàn)可靠的成型及粘接，從而無(wú)法獲得穩(wěn)定的品質(zhì)。此外，印刷薄片會(huì)相對(duì)于基材形狀產(chǎn)生位置偏尚。
[0006]另外，在薄片加熱后使成為基材側(cè)的下側(cè)腔室內(nèi)減壓的情況下，因?yàn)楸∑S著減壓速度而向基材移動(dòng)，與基材粘接，所以薄片相對(duì)于基材的按壓力可能不充分。因此，在基材外形具有復(fù)雜凹凸形狀的情況下，如果薄片相對(duì)于基材的按壓力不足，則會(huì)在其凹凸部與薄片之間殘留空氣，從而導(dǎo)致品質(zhì)降低。
[0007]此外，在現(xiàn)有的由上下腔室進(jìn)行的熱成型中，因?yàn)榍皇业娜莘e很大，所以減壓耗費(fèi)時(shí)間，循環(huán)時(shí)間長(zhǎng)，成型效率低。
[0008]因此，為了解決上述真空壓力層合成型裝置的課題，提供一種使用熱板加熱的熱成型裝置(參照專利文獻(xiàn)2)。
[0009]這種熱成型裝置具有:下框，其具有可以收容基材的空間；以及熱板，其可以使加熱面相對(duì)于該下框的框體上緣部緊貼，在上述下框與熱板之間配置薄片，進(jìn)行熱板加熱，以使該薄片熱成型而進(jìn)行金屬模具成型或使其與上述基材粘接，在上述下框上設(shè)置減壓?jiǎn)卧?，其可以在上述框體上邊緣部固定上述薄片，而且使上述薄片下側(cè)的上述空間減壓，在上述熱板上設(shè)置:減壓?jiǎn)卧?，其吸引上述加熱面?zhèn)?；加熱單元，其?duì)上述加熱面進(jìn)行加熱；以及使上述加熱面?zhèn)认虼髿忾_(kāi)放或?qū)ζ溥M(jìn)行加壓的單元，該熱成型裝置具有:吸附.加熱控制單元，其以使上述下框與熱板隔著上述薄片而緊貼的狀態(tài)，進(jìn)行由上述熱板進(jìn)行的吸附.加熱動(dòng)作；減壓控制單元，其進(jìn)行上述薄片下側(cè)的上述空間內(nèi)的減壓動(dòng)作；以及成型動(dòng)作控制單元，其使由上述吸附.加熱控制單元進(jìn)行的吸附.加熱動(dòng)作與由上述減壓控制單元進(jìn)行的減壓動(dòng)作同時(shí)進(jìn)行，從上述動(dòng)作開(kāi)始經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間后，停止上述吸附.加熱動(dòng)作，使上述熱板與上述薄片之間向大氣開(kāi)放或?qū)ζ溥M(jìn)行加壓。
[0010]并且，根據(jù)該熱成型裝置，無(wú)論基材形狀如何都可以實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)的成型，另外，可以良好地進(jìn)行相對(duì)于基材形狀的印刷薄片的位置對(duì)齊，此外，還可以縮短成型所需的循環(huán)時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)成型高效化。
[0011]專利文獻(xiàn)1:日本專利第3102916號(hào)公報(bào)
[0012]專利文獻(xiàn)2:日本專利第4491049號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]對(duì)基材進(jìn)行包覆并與之粘接的薄片與基材相比，通常具有充分的尺寸。因此，在向基材粘接后，必須進(jìn)行薄片修剪，去除從基材延伸出的多余部位。但是，通常在上述薄片上設(shè)有粘接層，薄片通過(guò)該粘接層而粘接在基材上。
[0014]因此，如果為了進(jìn)行修剪而將粘接有薄片的基材向修剪裝置輸送，則因?yàn)樵谳斔瓦^(guò)程中，從基材延伸出的多余部位的薄片的粘接層會(huì)與手部或其他夾具、裝置等粘接，所以操作性非常差，從而會(huì)大大地?fù)p害生產(chǎn)性。即，如果粘接層與手部或其他夾具、裝置等粘接，則將其剝離需要時(shí)間。另外，也可能由于剝離時(shí)施加過(guò)大的力，而將薄片從基材剝離或使薄片破損。
[0015]但是，在上述專利文獻(xiàn)I的真空壓力層合成型裝置或上述專利文獻(xiàn)2的由熱板加熱進(jìn)行的熱成型裝置中，并未針對(duì)進(jìn)行上述修剪時(shí)的問(wèn)題進(jìn)行特別考慮。
[0016]對(duì)基材進(jìn)行包覆并與之粘接的薄片通常設(shè)有粘接層，薄片通過(guò)該粘接層粘接到基材上。為了使獲得的成型品美觀，另外，進(jìn)一步提高相對(duì)于基材的粘接力等，該薄片與基材相比，通常形成為充分的尺寸，其一部分卷入基材的底面而被粘接。并且，在與該底面粘接的部位的外側(cè)進(jìn)行薄片的修剪，去除從基材延伸出的多余部位。
[0017]這時(shí)，例如在上述專利文獻(xiàn)2的由熱板加熱進(jìn)行的熱成型裝置中，通過(guò)對(duì)位于基材底面的薄片噴射壓縮空氣，進(jìn)行將薄片向基材底面卷入并粘接的處理。
[0018]但是，在上述壓縮空氣噴射中，無(wú)法使薄片充分壓接在基材底面上，因此，薄片向基材底面的粘接不充分，可能會(huì)在局部產(chǎn)生剝離。例如，在獲得的成型品作為家電產(chǎn)品或汽車部件等使用的情況下，有時(shí)進(jìn)行一 30°C至+80°C左右的熱沖擊試驗(yàn)，檢查薄片有無(wú)剝離，但如果進(jìn)行這種過(guò)激試驗(yàn)，則存在與基材底面的邊緣部(周緣部)粘接的薄片發(fā)生剝離的情況。
[0019]另外，例如也考慮將基材從基材夾具取下，利用與成型裝置獨(dú)立的裝置進(jìn)行在基材底面粘接薄片的處理。但是，在這種情況下，因?yàn)樵谳斔椭袕幕难由斐龅亩嘤嗖课坏谋∑恼辰訉訒?huì)與手部或其他夾具、裝置等粘接，所以操作性非常差，從而會(huì)大大地?fù)p害生產(chǎn)性。即，如果粘接層與手部或其他夾具、裝置等粘接，則要將其剝離需要時(shí)間。另外，因在剝離時(shí)施加過(guò)大的力，也可能將薄片從基材剝離或使薄片破損。此外，如果為了防止粘接層與手部或其他夾具、裝置等粘接，而在粘接層充分硬化后向其他裝置輸送，則無(wú)法進(jìn)行向基材底面粘接薄片的處理。
[0020]本發(fā)明是鑒于上述情況提出的，其目的在于提供一種成型裝置及成型方法，其可以解決進(jìn)行修剪時(shí)的問(wèn)題，并且提高生產(chǎn)性。
[0021]本發(fā)明的成型裝置具有:基座；下框，其設(shè)置在上述基座上；熱板，其具有加熱面和通氣孔，并以在上述加熱面和上述下框之間設(shè)置通過(guò)加熱而軟化的薄片的狀態(tài)，與上述下框一起形成收容空間；基臺(tái)，其構(gòu)成上述收容空間的底部；基材夾具，其能夠升降地設(shè)置在上述基臺(tái)上；以及刀刃部，其以包圍上述基材夾具的方式朝向上方設(shè)置在上述基臺(tái)上，上述基材夾具以被上述薄片按壓而向下方移動(dòng)的方式被保持，其中，上述薄片通過(guò)上述熱板加熱而軟化且受到通過(guò)上述熱板的上述通氣孔供給的空氣的壓力而變形。
[0022]另外，在上述成型裝置中，上述基材夾具由使上述基材夾具從上述基臺(tái)遠(yuǎn)離的方向預(yù)緊的預(yù)緊單元支撐。
[0023]本發(fā)明的成型方法具有下述工序:準(zhǔn)備具有下述部件的成型裝置:基座；下框，其設(shè)置在上述基座上；熱板，其具有加熱面和通氣孔，并與上述下框一起形成收容空間；基臺(tái)，其構(gòu)成上述收容空間的底部；基材夾具，其能夠升降地設(shè)置在上述基臺(tái)上；以及刀刃部，其以包圍上述基材夾具的方式朝向上方設(shè)置在上述基臺(tái)上；使上述基材夾具保持基材，在上述熱板的上述加熱面和上述下框之間設(shè)置通過(guò)加熱而軟化的薄片；將上述薄片通過(guò)上述熱板加熱而軟化；通過(guò)上述熱板的上述通氣孔向上述薄片供給空氣，使上述薄片變形而由上述薄片包覆上述基材；通過(guò)上述熱板的上述通氣孔向上述薄片再次供給空氣，通過(guò)上述薄片按壓上述基材夾具而使其向下方移動(dòng)；將包覆上述基材的上述薄片向上述刀刃部碰撞，進(jìn)行上述薄片的修剪。
[0024]發(fā)明的效果
[0025]根據(jù)本發(fā)明的成型裝置及成型方法，基材夾具由薄片按壓而向下方移動(dòng)，其中，上述薄片通過(guò)熱板加熱而軟化且受到通過(guò)熱板的上述通氣孔供給的空氣的壓力而變形。即，作為與用于包覆的薄片的加熱變形實(shí)質(zhì)上是一系列的工序，利用空氣壓實(shí)現(xiàn)基材夾具的移動(dòng)。并且，具有以包圍上述基材夾具的方式朝向上方設(shè)置在上述基臺(tái)上的刀刃部，通過(guò)將保持基材的基材夾具向下方移動(dòng)，從而將粘接在底面上方的薄片切斷。即，粘接在基材上的薄片被修剪。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1是示意地表示本發(fā)明的第I方式涉及的成型裝置的概略結(jié)構(gòu)的圖。
[0027]圖2是表示本發(fā)明的第I方式涉及的成型裝置的第I實(shí)施方式的概略結(jié)構(gòu)的側(cè)剖視圖。
[0028]圖3A是表示圖2所示的成型裝置的動(dòng)作順序的局部剖視圖。
[0029]圖3B是表示圖2所示的成型裝置的動(dòng)作順序的局部剖視圖。
[0030]圖3C是表示圖2所示的成型裝置的動(dòng)作順序的局部剖視圖。
[0031]圖4是表示圖2所示的成型裝置的圖2之后的成型方法的動(dòng)作順序的側(cè)剖視圖。
[0032]圖5A是表示本發(fā)明的第I方式涉及的成型裝置的第2實(shí)施方式的概略結(jié)構(gòu)及動(dòng)作順序的局部剖視圖。
[0033]圖5B是表示本發(fā)明的第I方式涉及的成型裝置的第2實(shí)施方式的概略結(jié)構(gòu)及動(dòng)作順序的局部剖視圖。
[0034]圖6是用于說(shuō)明本發(fā)明的第I方式涉及的成型裝置的第3實(shí)施方式的局部剖視圖。
[0035]圖7是用于說(shuō)明本發(fā)明的第I方式涉及的成型裝置的第4實(shí)施方式的局部剖視圖。
[0036]圖8是示意地表示本發(fā)明的第2方式涉及的成型裝置的概略結(jié)構(gòu)的圖。
[0037]圖9是表示本發(fā)明的第2方式涉及的成型裝置的第I實(shí)施方式的概略結(jié)構(gòu)的側(cè)剖視圖。
[0038]圖1OA是表示圖9所示的成型裝置的動(dòng)作順序的局部剖視圖。
[0039]圖1OB是表示圖9所示的成型裝置的動(dòng)作順序的局部剖視圖。
[0040]圖1OC是表示圖9所示的成型裝置的動(dòng)作順序的局部剖視圖。
[0041]圖11是表示圖9所示的成型裝置的圖9之后的成型方法的動(dòng)作順序的側(cè)剖視圖。
[0042]圖12A是表示本發(fā)明的第2方式涉及的成型裝置的第2實(shí)施方式的概略結(jié)構(gòu)及動(dòng)作順序的局部剖視圖。
[0043]圖12B是表示本發(fā)明的第2方式涉及的成型裝置的第2實(shí)施方式的概略結(jié)構(gòu)及動(dòng)作順序的局部剖視圖。
[0044]圖13A是表示本發(fā)明的第2方式涉及的成型裝置的第3實(shí)施方式的概略結(jié)構(gòu)及動(dòng)作順序的局部剖視圖。
[0045]圖13B是表示本發(fā)明的第2方式涉及的成型裝置的第3實(shí)施方式的概略結(jié)構(gòu)及動(dòng)作順序的局部剖視圖。
[0046]圖14A是表示本發(fā)明的第2方式涉及的成型裝置的第4實(shí)施方式的概略結(jié)構(gòu)及動(dòng)作順序的局部剖視圖。
[0047]圖14B是表示本發(fā)明