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      沖壓裝置及沖壓方法

      文檔序號:8048602閱讀:382來源:國知局
      專利名稱:沖壓裝置及沖壓方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及從泵向加壓用液壓缸供給工作油并通過3分鐘以上的加壓工序而對成形材料進行加壓的沖壓裝置及沖壓方法。
      背景技術(shù)
      以往,作為用于電路板等的層壓的熱壓裝置,已知專利文獻1至專利文獻3所記載的裝置等。用于電路板等的層壓的熱壓機其加壓工序的時間長,一般在較短的情況下為3 分鐘 30分鐘,在標準的情況下為30分鐘 2小時,在較長的情況下為2小時 5小時。 因此,大多采用將熱板做成多層結(jié)構(gòu)而能夠一次性地對多個成形材料進行加壓的裝置。而且,由于用于電路板等的層壓的熱壓裝置其加壓工序的時間長,因此有時還以減少加壓時間內(nèi)的有關(guān)加壓的耗電量而實現(xiàn)節(jié)能化作為目的。在專利文獻1中,作為液壓機構(gòu)的液壓源,具有大容量泵和小容量泵,利用大容量泵和小容量泵進行可動盤的上升,在熱板封閉后停止大容量泵的工作,僅利用小容量泵進行加壓。但是,就專利文獻1而言,不僅液壓配管或閥的配置變得復(fù)雜,而且由于在加壓時間內(nèi)持續(xù)使小容量泵旋轉(zhuǎn),所以無法得到在節(jié)能化方面感到滿意的結(jié)果。而且,由于泵總是旋轉(zhuǎn),從而還存在油溫上升的問題和產(chǎn)生噪音的問題。另外,在專利文獻1中,使用電磁溢流閥進行壓力控制,但是尤其在低壓區(qū)域無法高精度地進行控制。因此,專利文獻1的裝置在對太陽能電池用的層壓板中的包含玻璃等脆性材料的成形材料、多層基板的二次沖壓裝置等包含加熱到軟化點以上的溫度的樹脂材料的成形材料、以及在快速施加強壓時容易產(chǎn)生空隙的成形材料等,需要低壓加壓的成形材料進行沖壓成形的情況下,無法在低壓區(qū)域進行良好的加壓控制。作為上述問題的對應(yīng)方案,在專利文獻2中公開了用于良好地控制低壓區(qū)域的壓接力的熱壓裝置。專利文獻2通過在壓接用的液壓缸上連接減壓液壓缸而使用,能夠以低于泵壓力的液壓來控制壓接力。但是,在對比文件2中,與對比文件1同樣,不僅液壓配管和閥的配置變得復(fù)雜,而且由于在加壓時間內(nèi)小容量泵持續(xù)旋轉(zhuǎn),因此無法得到在節(jié)能化方面感到滿意的結(jié)果。另一方面,在專利文獻3中公開了通過電動伺服馬達的旋轉(zhuǎn)而直接進行加壓的熱壓裝置。專利文獻3由于使用伺服馬達,因此推測其能夠良好地進行低壓區(qū)域的加壓控制。但是,在專利文獻3中,在加壓時間長的情況下,需要使伺服馬達以比較高的轉(zhuǎn)矩持續(xù)驅(qū)動,因此伺服馬達的負載成為問題,若選擇與上述負載對應(yīng)的伺服馬達,則需要使用非常大型的伺服馬達,因而存在成本上升的問題。而且,需要使伺服馬達在加壓工序期間總是驅(qū)動,因此有時未必能實現(xiàn)節(jié)能化?,F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻1 日本特開2003-200300號公報(權(quán)利要求1、圖1)專利文獻2 日本特開2003-166501號公報(權(quán)利要求1、圖1)專利文獻3 日本特開昭62-146608號公報(權(quán)利要求1、第一圖、第二圖)

      發(fā)明內(nèi)容
      在如上所述進行長時間的加壓的熱壓裝置中,不適用利用電動伺服馬達的驅(qū)動力直接進行加壓的以往的電動沖壓裝置,在以往的液壓沖壓裝置中也分別存在節(jié)能化方面的問題。而且,尤其想要良好地進行低壓區(qū)域的控制,則需要另外安裝液壓缸或閥,結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。于是,在本發(fā)明中,提供在從泵向加壓用液壓缸供給工作油并通過3分鐘以上的加壓工序?qū)Τ尚尾牧线M行加壓的沖壓裝置中,不使液壓回路變得復(fù)雜而能實現(xiàn)加壓時的節(jié)能化,并且還能夠良好地進行低壓區(qū)域的加壓控制的沖壓裝置或沖壓方法。本發(fā)明的方案1記載的沖壓裝置,從泵向加壓用液壓缸供給工作油并通過3分鐘以上的加壓工序而對成形材料進行加壓,其特征在于,設(shè)有通過伺服馬達或變頻控制馬達能夠控制轉(zhuǎn)速且能夠變更排出量的泵,控制上述泵并通過包含設(shè)定液壓2MPa以下的低壓區(qū)域的加壓工序的加壓工序而對成形材料進行加壓。本發(fā)明的方案2記載的沖壓裝置在方案1的基礎(chǔ)上,其特征在于,未在上述泵與上述液壓缸之間配置壓力控制閥或流量控制閥,通過上述泵的伺服馬達或變頻控制馬達的轉(zhuǎn)速的控制和排出量的控制,對加壓用液壓缸的工作油進行控制。本發(fā)明的方案3記載的沖壓方法,從泵向加壓用液壓缸供給工作油并通過3分鐘以上的加壓工序而對成形材料進行加壓,其特征在于,設(shè)有通過伺服馬達或變頻控制馬達能夠控制轉(zhuǎn)速且能夠變更排出量的泵,控制上述泵并通過包含設(shè)定液壓2MPa以下的低壓區(qū)域的加壓工序的加壓工序而對成形材料進行加壓。本發(fā)明的方案4記載的沖壓方法在方案3的基礎(chǔ)上,其特征在于,上述成形材料是包含脆性材料或加熱到軟化點以上的溫度的樹脂材料的成形材料。本發(fā)明的有益效果如下。本發(fā)明的從泵向加壓用液壓缸供給工作油并通過3分鐘以上的加壓工序而對成形材料進行加壓的沖壓裝置及沖壓方法,由于設(shè)有通過伺服馬達或變頻控制馬達能夠控制轉(zhuǎn)速且能夠變更排出量的泵,并且控制上述馬達并通過包含設(shè)定液壓2MPa以下的低壓區(qū)域的加壓工序的加壓工序而對成形材料進行加壓,因此不使液壓回路變得復(fù)雜而能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能化,并且能夠良好地進行低壓區(qū)域的加壓。


      圖1是本實施方式的沖壓裝置的概略說明圖。圖2是表示相當于本實施方式的沖壓方法的一個循環(huán)的加壓控制的圖。圖3是表示本實施方式的沖壓方法的主要在低壓區(qū)域的加壓工序中的泵的控制的圖。圖中11-沖壓裝置,14-加壓用液壓缸,17-可動盤,18a、18b、18c_熱板,20-伺服馬達, 21-泵,22-泵單元,24-偏轉(zhuǎn)角控制用液壓缸,25,32,37-電磁轉(zhuǎn)換閥,27、30_控制裝置, 28-第一壓力傳感器,33-第二壓力傳感器,B-第一低壓控制工序,D-第二低壓控制工序, F-加壓保持控制工序,H-加壓工序。
      具體實施方式
      圖1所示的沖壓裝置11是層壓包含作為脆性材料的玻璃板的成形材料的用于成形太陽能電池的多層的沖壓裝置11。在圖1中,沖壓裝置11的結(jié)構(gòu)將其一部分省略而表示,下方的基盤12與其上方的上盤13之間用未圖示的多個連接桿等連接。而且,在基盤12 的下側(cè)固定有加壓用液壓缸14,兼作加壓用液壓缸14的活塞的壓頭15固定在可動盤17的下表面上。加壓用液壓缸14是僅具有加壓用油室1 的單作用液壓缸。從而,使可動盤17 通過從泵21向加壓用液壓缸14的加壓用油室1 供給工作油而上升、加壓。在上表面固定有熱板18a的可動盤17與在下表面固定有熱板18b的上盤13之間, 以在下降時能夠放置在未圖示的支架上的方式配置有多個中間的熱板18c。而且,在本發(fā)明中對熱板18a、18b、18c的張數(shù)不設(shè)限制。熱板18a、18b、18c是在上表面及下表面具有平行且平坦的沖壓面18d的預(yù)定厚度的板體。而且,通過在熱板內(nèi)的未圖示的流道中使蒸汽和冷卻水或載熱油和制冷油之類的載熱體流通,或者通過設(shè)在熱板內(nèi)的電加熱器與流動于流道中的冷卻介質(zhì)的流通的組合,能夠自由地進行升溫和降溫。在沖壓裝置11上配置有作為檢測可動盤17的下降結(jié)束位置和上升結(jié)束位置的檢測機構(gòu)的限位開關(guān)19a、19b。而且,沖壓裝置11配置在具備真空泵的真空室16內(nèi)。以下對沖壓裝置11的加壓用液壓缸14的液壓機構(gòu)進行說明。如圖1所示,本實施方式的液壓機構(gòu)的工作油的供給源是可利用伺服馬達20控制轉(zhuǎn)速、且可通過變更斜盤的偏轉(zhuǎn)角而變更排出量的軸向活塞泵21 (以下簡稱為泵21),整體構(gòu)成泵單元22。泵21通過未圖示的吸濾器與油箱23連接。規(guī)定泵21的排出量(活塞沖程)的斜盤的角度利用偏轉(zhuǎn)角控制用液壓缸24進行變更;偏轉(zhuǎn)角控制用液壓缸M利用電磁轉(zhuǎn)換閥25可進行前進后退變更。另外,斜盤的角度可利用按照控制壓力的比例轉(zhuǎn)換閥26根據(jù)壓力自動地進行調(diào)整。而且,上述電磁轉(zhuǎn)換閥25由泵單元22的控制裝置27進行轉(zhuǎn)換控制。另外,在泵單元 22上設(shè)有第一壓力傳感器觀,所檢測出的工作油的壓力值傳送到與第一壓力傳感器觀連接的上述泵單元22的控制裝置27。而且泵單元22的控制裝置27與伺服馬達20連接,從控制裝置27向伺服馬達20傳送驅(qū)動信號。另外,檢測伺服馬達20的旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)式編碼器 29與上述控制裝置27連接,用于反饋伺服馬達20的轉(zhuǎn)速。而且,泵單元22的控制裝置27 與管理沖壓裝置11整體的控制裝置30連接,從控制裝置30接收指令信號。另外,利用控制裝置27,基于泵單元22的流量指令值(偏轉(zhuǎn)角的控制和伺服馬達20的轉(zhuǎn)速控制)和壓力指令值(偏轉(zhuǎn)角的控制和基于上述第一壓力傳感器觀等的檢測值的伺服馬達20的轉(zhuǎn)速控制)進行控制。另外,在從泵21向加壓用液壓缸14的加壓用油室1 連接的主管路31上,設(shè)有電磁轉(zhuǎn)換閥32。而且在主管路31 (或者直接在加壓用液壓缸14上或在從主管路31分支的部分)上設(shè)有第二壓力傳感器33,加壓用液壓缸14的工作油的壓力由第二壓力傳感器33 檢測,并傳送到與第二壓力傳感器33連接的控制裝置30。另外,從主管路31分支并向油箱 23設(shè)有管路34,該管路34用于在使可動盤17等下降時使工作油返回油箱23。在管路34 上設(shè)有帶流量調(diào)整閥的液壓控制單向閥35。另外,從主管路31分支的控制管路36與上述帶流量調(diào)整閥的液壓控制單向閥35連接,在該控制管路36的中途設(shè)有電磁轉(zhuǎn)換閥37。在本實施方式中,在泵21與加壓用液壓缸14之間的主管路31、或者與主管路31連通的回路上未設(shè)置壓力控制閥或流量控制閥。另外,除了泵單元22的液壓機構(gòu)主要利用上述三個閥 32、35、37工作,未設(shè)置高價的伺服閥或與此類似的流量控制閥等,所以能夠簡化液壓機構(gòu)的結(jié)構(gòu)。另外,就本發(fā)明的液壓機構(gòu)的帶流量調(diào)整閥的液壓控制單向閥35而言,也可以是僅具有簡單地開閉管路34的功能的閥,對于其他閥而言,也可以使用具有相同功能的其他閥。另外,在本實施方式中,在壓力上升了時,利用壓力調(diào)整用的比例轉(zhuǎn)換閥26調(diào)整斜盤的角度,從而來自泵21的工作油的排出量成為零,所以未設(shè)置溢流閥。但是,也可以另行安裝溢流閥。另外,在控制轉(zhuǎn)速的泵單元22的情況下,泵21不是總在工作而未將不需要的油向油箱23放泄,所以油溫的上升是能夠忽視的程度,也未設(shè)置油冷卻器。以下對本實施方式的使用沖壓裝置11的沖壓方法、尤其是太陽能電池的層壓成形方法進行說明。利用本實施方式成形的太陽能電池是硅系的薄膜型,是Pin型的串聯(lián)式。 但是,本發(fā)明的沖壓裝置11還能夠應(yīng)用于其他類型的太陽能電池的層壓工序。太陽能電池用的成形材料P是在玻璃基板上重疊了貼有太陽能電池元件的帶元件玻璃、作為密封材料的PVB樹脂或EVA樹脂、作為保護薄膜的PET樹脂的結(jié)構(gòu)。這些成形材料P除了在熱板 18aU8c的一張沖壓面18d上放置相當于一套上述組合的結(jié)構(gòu)以外,作為一例還可以設(shè)想重疊放置3套至10套的結(jié)構(gòu)。而且在放置時,也可以在與上下的沖壓面18d接觸的面或各套之間配置緩沖材料,在此情況下,在熱板封閉時能夠緩解沖擊。但是,也可以不使用緩沖材料而直接放置。這些太陽能電池用的成形材料P的沖壓成形通過至少包含進行泵21的控制,并且由加壓用液壓缸14的第二壓力傳感器33檢測出的設(shè)定液壓pi (壓力指令值) 為2MPa以下的低壓區(qū)域的加壓工序的3分鐘以上的加壓工序而進行。若在各熱板18a、18c的沖壓面18d上分別大致同時放置成形材料P則封閉真空室 16,使真空泵工作而對真空室16內(nèi)進行真空化(減壓)。并且大致同時向熱板內(nèi)的通道內(nèi)流通載熱油或蒸汽等的載熱體(若是在熱板上裝入電加熱器的類型則對電加熱器通電), 使熱板18a、18b、18c及成形材料P升溫。如圖2所示,最初的熱板18a、18b、18c的溫度為 30°C 80°C,而通過加熱,作為一例,使其升溫至150°C,優(yōu)選為120°C 200°C左右,更優(yōu)選為130°C 170°C。隨著熱板18a、18c的溫度上升,被放置的成形材料P因放置面的一側(cè)先被加熱而在熱膨脹上產(chǎn)生差異,所以極少地發(fā)生翹曲。另外,在重疊多張而成套的情況下, 在靠近熱板18、18c的一側(cè)和遠離熱板18、18c的一例產(chǎn)生熱膨脹的差異。這些成形材料P 的上下的熱膨脹的差異,通過真空室16內(nèi)的氛圍溫度的上升和向成形材料P整體的傳熱, 在從放置到開始加壓為止的時間(5 30分鐘)內(nèi)再次減小。當放置成形材料P并對真空室16進行了真空化時,加壓用液壓缸14的壓頭15的位置處于最下降位置,泵21的旋轉(zhuǎn)已停止,各閥處于圖1的狀態(tài)。即泵21與加壓用液壓缸 14的加壓用油室1 之間的主管路31利用電磁轉(zhuǎn)換閥32被連接,加壓用液壓缸14與油箱 23之間的管路34被斷開。然后,如圖3所示,從控制裝置30通過泵單元22的控制裝置27 輸送信號而驅(qū)動伺服馬達20并使泵21工作,經(jīng)過主管路31向加壓用液壓缸14的加壓用油室Ha輸送工作油,開始進行使壓頭15及可動盤17等上升的上升控制工序A。而且,與可動盤17的上升一起對中間的熱板18c也從下方依次一層層地抵接而上升。如圖3所示,在本實施方式中,上升控制工序A時的泵21的斜盤的偏轉(zhuǎn)角被控制成大偏轉(zhuǎn)角。而且,泵21被控制成作為一例其轉(zhuǎn)速為2000rev/min。但是當使可動盤17等以高速上升時,如上所示泵21的轉(zhuǎn)速被進行閉環(huán)控制,而可動盤17等的直接位置及速度未被檢測,通過開環(huán)控制使可動盤17等上升。此時,由第一壓力傳感器觀檢測出的工作油的設(shè)定液壓Pl (壓力指令值)被設(shè)定為2. OMPa (2MPa),但隨著可動盤17等的上升而加壓用油室Ha的容積逐漸擴大,由電磁轉(zhuǎn)換閥32引起的壓力損失也大,所以加壓用液壓缸14側(cè)的壓力只有0. 2MPa 0. 3MPa左右。從而,實際上成為以上述轉(zhuǎn)速(流量指令值)為優(yōu)先的控制。只是,若在第一壓力傳感器觀的檢測值到達2. OMPa的情況下,轉(zhuǎn)換為壓力控制,使泵21的轉(zhuǎn)速降低或使壓力控制用的比例轉(zhuǎn)換閥沈工作,變更泵21的偏轉(zhuǎn)角(進行截止控制),使排出量減少或停止排出。如圖3所示,若可動盤17等上升而熱板18a、18c的成形材料P與上方的熱板18b、 18c的下表面的沖壓面抵接并且由配置在上升確認位置上的限位開關(guān)19b檢測出熱板封閉 (熱板18b、18c的下表面與成形材料P的抵接)的事實,則加壓用液壓缸14側(cè)的油壓與泵單元22側(cè)的油壓的壓力差迅速縮小。在本實施方式中,從上述熱板封閉之后使泵單元22側(cè)的工作油的設(shè)定液壓Pl下降至0. 5MPa,進行第一低壓控制工序B(低壓區(qū)域的加壓工序)。 此時通過電壓控制使泵21的轉(zhuǎn)速從2000reV/min下降至40reV/min,而通過利用伺服馬達 20能夠迅速下降至指令的轉(zhuǎn)速。而且,在由第二壓力傳感器33檢測出的工作油的壓力到達 0. 5MPa為止,泵21以40reV/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。從而,第一低壓控制工序B以壓力指令值為優(yōu)先,但是加壓用液壓缸14側(cè)的壓力未必是恒定的,而最初伺服馬達20的轉(zhuǎn)速(流量指令值)是恒定的。在第一低壓控制工序B開始時,從泵單元22的控制裝置27向電磁轉(zhuǎn)換閥25發(fā)出將泵21的偏轉(zhuǎn)角從大偏轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換為小偏轉(zhuǎn)角的指令。但是,在該階段泵21的偏轉(zhuǎn)角仍是大偏轉(zhuǎn)角。這是因為,在泵21的斜盤上向與泵單元22的偏轉(zhuǎn)角控制用液壓缸M相對的方向安裝有穩(wěn)定斜盤角度的彈簧,使得在低壓(作為一例為2. OMPa以下)下斜盤的角度不變更。第一低壓控制工序B從熱板封閉后進行5 30秒左右,達到設(shè)定液壓pi (壓力指令值)。而且,在該熱板封閉后或與模具接近后,設(shè)定泵21的伺服馬達20的轉(zhuǎn)速和設(shè)定液壓 pl,從而能夠自由地控制第一低壓控制工序B的壓力和時間。第一低壓控制工序B的設(shè)定液壓Pl (主要是泵單元22側(cè)的工作油的設(shè)定液壓pl)在作為泵單元22的控制的下限0. 3MPa 至2. OMPa之間選擇,優(yōu)選的是在0. 3MPa至1. 5MPa之間選擇,在太陽能電池等的沖壓成形的情況下更優(yōu)選為在0. 3MPa 0. SMPa之間選擇。而且,泵21的轉(zhuǎn)速為能夠指令的下限的轉(zhuǎn)速 1000rev/min以下,更優(yōu)選為下限的轉(zhuǎn)速 200rev/min以下。另一方面,在以往的使用壓力控制閥等的液壓沖壓裝置中存在如下問題,如圖3 的虛線所示即使在熱板封閉的時刻停止大容量泵,也由于控制延遲等的問題而出現(xiàn)峰值壓力,從而無法進行良好的低壓控制。但是,本實施方式通過采用使用了伺服馬達20的泵21 在熱板封閉后進行低壓控制工序,從而能夠如上所述靈敏地變更泵21的轉(zhuǎn)速,隨之能夠控制加壓用液壓缸14的工作油的壓力,因此不會出現(xiàn)如使用了圖2中用實線表示的以往的泵的例子那樣檢測出峰值壓力的情況。另外,在太陽能電池用的成形材料P的情況下,存在若從最初開始因峰值壓力等而施加強壓(以液壓基準為2. OMPa以上),則容易出現(xiàn)空隙的問題。而且,若因為熱膨脹的差異而在帶元件玻璃上殘留翹曲,則在對此處一下子施加強壓時,加壓力集中在帶元件玻璃的一部分上,有可能發(fā)生破裂或裂紋等的不合格品。但是,在本發(fā)明中通過以設(shè)定液壓 2. OMPa以下的低壓進行第一低壓控制工序B及下一個第二低壓控制工序D,從而幾乎不會產(chǎn)生空隙或帶元件玻璃的破裂和裂紋等。
      另外,在本實施方式中,加壓用液壓缸14的設(shè)定液壓Pl與直接施加在成形材料P 上的表面壓力p2的關(guān)系用以下公式表示。表面壓力p2 =(設(shè)定液壓plX液壓缸加壓面積al_可動盤等的重量w) +成形材料P的面積a2由此,施加在成形材料P上的表面壓力p2相當?shù)陀诩訅河靡簤焊?4的設(shè)定液壓 pl。這根據(jù)用于成形的熱板18c的張數(shù)(層數(shù))、成形材料P的重量及面積a2、工作油的設(shè)定液壓Pl及液壓缸的加壓面積al的值也不同,而表面壓力p2成為設(shè)定液壓pl的25 60%。從而,若通過表面壓力來控制本發(fā)明的低壓區(qū)域的加壓工序,則成為1.2MPa以下 (0. 5 1. 2MPa)。如圖3所示,在本實施方式中,第一低壓控制工序B若由第二壓力傳感器33檢測出的壓力經(jīng)過預(yù)定時間(作為一例為15秒)則結(jié)束,然后進行轉(zhuǎn)向第二低壓控制工序D的升壓控制工序C。而且,第一低壓控制工序B也可以在第一壓力傳感器33的值到達預(yù)定的檢測值的時刻進行轉(zhuǎn)換。在升壓控制工序C中,從泵單元22的控制裝置27向伺服馬達20 傳送指令,使泵21的轉(zhuǎn)速(流量指令值)增加到SOOrev/min。而且,根據(jù)設(shè)定液壓pl的上升度,進行使壓力指令值上升的控制以使由第二壓力傳感器33實際檢測出的壓力上升。 即,泵21的轉(zhuǎn)速設(shè)為上述的SOOrev/min,但是若第二壓力傳感器33的檢測壓力成為設(shè)定液壓pl,則進行壓力控制優(yōu)先的閉環(huán)控制以使泵21的轉(zhuǎn)速下降。另外,在第一低壓控制工序 B之后,工作油的流動量減少,并以電磁轉(zhuǎn)換閥32為邊界泵21側(cè)的第一壓力傳感器觀與加壓用液壓缸14側(cè)的第二壓力傳感器33的差壓變得非常小。第二低壓控制工序D進行閉環(huán)控制以使加壓用液壓缸14的由第二壓力傳感器33 檢測出的設(shè)定液壓Pl (壓力指令值)成為1. IMPa(表面壓力0. 5MPa),泵21的轉(zhuǎn)速(流量指令值)仍為最大SOOrev/min。而且,在本實施方式中,第二低壓控制工序D的時間為5分鐘,優(yōu)選為進行3分鐘 20分鐘。另外,也可以不分為第一低壓控制工序B和第二低壓控制工序D而是一次性進行低壓控制工序。即,即使成為設(shè)定液壓pl也不結(jié)束第一壓力控制工序B,而是保持直到利用定時器經(jīng)過預(yù)定時間后結(jié)束。另外,包含第二低壓控制工序D的低壓控制工序的設(shè)定液壓pl優(yōu)選為2. OMPa以下,更優(yōu)選為1. 5MPa以下。而且,在本實施方式的泵單元22的情況下,能夠進行以設(shè)定液壓0. 3MPa以上的控制,所以下限為0. 3MPa。 另外,就包含第一低壓控制工序B或第二低壓控制工序D的低壓控制工序B、D中的施加在成形材料P上的表面壓力p2而言,優(yōu)選為0. IMPa 1. OMPa,更優(yōu)選為0. IMPa 0. 7MPa。若第二低壓控制工序D因時間已到而結(jié)束,則轉(zhuǎn)向下一個加壓保持控制工序F(相對高的高壓區(qū)域的加壓工序)進行升壓控制工序E。此時,泵21的最大轉(zhuǎn)速仍為SOOrev/ min0在前半部分的第一升壓控制工序El中,在熱板剛封閉之后繼續(xù)發(fā)出將泵21的斜盤的角度變更為大偏轉(zhuǎn)角的指令,而若輸送到偏轉(zhuǎn)角控制用液壓缸M的工作油的壓力超過 2.0MPa,則泵21的偏轉(zhuǎn)角才從大偏轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換為小偏轉(zhuǎn)角,轉(zhuǎn)移到第二升壓控制工序E2。若泵21的偏轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換為小偏轉(zhuǎn)角,則泵21旋轉(zhuǎn)一圈時的排出量被控制成大偏轉(zhuǎn)角時的1/4 左右,從而不對泵21的伺服馬達20施加大的負載就能使加壓用液壓缸14的加壓用油室 Ha升壓。另外,若在泵21與加壓用液壓缸14之間的主管路31上設(shè)置總是產(chǎn)生一定差壓的機構(gòu)等,則能夠例如從第一低壓控制工序B開始時將加壓用液壓缸14側(cè)設(shè)為所需的低壓并且將泵21的偏轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換為小偏轉(zhuǎn)角而進行控制。
      然后,在轉(zhuǎn)移到升壓控制工序E之后,用20秒 1分鐘左右進行升壓直到第二壓力傳感器33的檢測壓力成為預(yù)先設(shè)定的壓力(在本實施方式中作為一例為3. IMPa),或者經(jīng)過上述時間后,轉(zhuǎn)移到加壓保持控制工序F。在加壓保持控制工序F中,從上一個工序繼續(xù)通過壓力優(yōu)先的閉環(huán)控制而控制泵21的伺服馬達20的旋轉(zhuǎn),以使第二壓力傳感器33的壓力維持所設(shè)定的3. IMPa(換算成表面壓力為1. 5MPa)。具體而言,如下進行控制,若第二壓力傳感器33的值成為3. IMPa,則暫且中止伺服馬達20的旋轉(zhuǎn),使泵21的伺服馬達20僅旋轉(zhuǎn)相當于因工作油從加壓用液壓缸14或閥32、35等泄漏而下降的壓力的量。此時也可以設(shè)置一定的滯后值。即,也可以在以第二壓力傳感器33的值作為一例而成為低于設(shè)定液壓Pl的3. OMPa的時刻再開始進行泵21的旋轉(zhuǎn)。在加壓保持控制工序F中,泵21的偏轉(zhuǎn)角照舊維持小偏轉(zhuǎn)角,實際上泵21旋轉(zhuǎn)的時間極短,因此,與如以往那樣在加壓保持控制工序F中至少使小容量泵繼續(xù)旋轉(zhuǎn)并將工作油放泄到油箱的情況相比,能夠大幅度節(jié)省能量。根據(jù)估算,耗電量能夠削減到1/6 1/9左右。另外,在加壓保持控制工序F中為了對成形材料P進行加壓,表面壓力p2作為一例為1. 5MPa,優(yōu)選為用1. 0 3. OMI3a的表面壓力p2對成形材料P進行加壓。通過用上述表面壓力進行加壓,能夠防止在太陽能電池用的成形材料P的帶單元玻璃與密封材料之間、 密封材料與保護薄膜之間等產(chǎn)生空隙。另外,在本實施方式中,加壓保持控制工序F將熱板 18a、18b、18c的溫度如上所述設(shè)定為150°C、優(yōu)選為120°C 200°C左右、更優(yōu)選為130°C 170°C并進行30分鐘。而且,加壓保持控制工序F的時間作為優(yōu)選的范圍進行5分鐘 50 分鐘左右。只是,作為本發(fā)明將整體的加壓工序H(從第一低壓控制工序B到降壓控制工序 G的期間且還包含升壓控制工序C、E等)設(shè)想為至少3分鐘以上到5小時。如圖2所示,若加壓保持控制工序F的設(shè)定時間已到時間,則其次轉(zhuǎn)移到降壓控制工序G。在降壓控制中從控制裝置27向泵21的伺服馬達20傳送反轉(zhuǎn)指令,并根據(jù)預(yù)先設(shè)定的壓力下降度進行控制,以使用第二壓力傳感器33實際檢測的壓力下降。這樣通過使用伺服馬達20進行降壓控制,能夠進行準確的降壓控制工序G。在本實施方式中,在降壓工序中花費10分鐘 30分鐘使壓力傳感器的值減少并大致達到常壓。而且,與降壓控制工序 G同時使制冷劑在熱板內(nèi)的通道中流通,使熱板18a、18b、18c的溫度從150°C下降到50°C。另外,在降壓控制工序G中,既可以通過管路34使帶流量調(diào)整閥的液壓控制單向閥35流量為最小,對電磁轉(zhuǎn)換閥36進行開閉控制,使其下降至所需的壓力,也可以設(shè)置其他的閥而進行控制。而且,在加壓用液壓缸14的檢測壓力(第二壓力傳感器3 下降至預(yù)定的值,且控制裝置30的定時器經(jīng)過了預(yù)定的時間(作為一例為60分鐘)之后,其次進行使可動盤 17及熱板18a、18c下降的下降控制工序(未圖示)。可動盤17等的下降控制工序如下,從圖1的狀態(tài)對電磁轉(zhuǎn)換閥進行勵磁而關(guān)閉管路31,并且對電磁轉(zhuǎn)換閥36進行去磁而打開帶流量調(diào)整閥的液壓控制單向閥35。于是,加壓用液壓缸14的壓頭15因可動盤17等的自重而下降并且加壓用油室Ha的工作油向油箱23返回。然后,若由限位開關(guān)19a檢測出可動盤17下降至下限的事實,則對電磁轉(zhuǎn)換閥37進行勵磁而關(guān)閉管路34。而且,對于向真空室 16內(nèi)導(dǎo)入大氣的真空破壞,在本實施方式中,就在加壓用液壓缸14的壓力及熱板溫度完全下降之前開始進行,所以若可動盤17下降,則打開真空室16的門,并取出結(jié)束加壓的成形材料P。
      本發(fā)明不限于上述控制,可以考慮各種應(yīng)用。例如,升壓控制工序C、E、降壓控制工序G均不限于圖3所示的圖形,既可以用一個階段甚至多個階段進行升壓或降壓,也可以以曲線狀進行升壓或降壓。另外,限位開關(guān)1%的位置也可以設(shè)置在熱板封閉之前的位置, 檢測封閉之前的可動盤17的位置并使泵21的轉(zhuǎn)速或設(shè)定液壓pi減少。若這樣設(shè)置,則能夠以更低的速度進行熱板封閉,因此抵接時對成形材料P的影響減小。而且,也可以由伺服馬達20的轉(zhuǎn)速的合計值計算出可動盤17的當前位置,并從此向低速上升(將偏轉(zhuǎn)角從大偏轉(zhuǎn)角向小偏轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換及/或轉(zhuǎn)速的變更)轉(zhuǎn)移。另外,也可以在可動盤17與上盤13之間設(shè)置位置傳感器,通過速度控制使可動盤17移動。另外,由第一壓力傳感器觀及第二壓力傳感器33檢測的檢測值也可以用上述實施方式以外的形式用于控制。例如,可以利用第一壓力傳感器觀的檢測值進行所有的控制,也可以將兩者的檢測壓力組合而使用。從而,在將可動盤17等抵接后的低壓控制工序 B、D中的設(shè)定壓為2. OMPa以下或設(shè)定液壓為1. 5MPa以下的情況下所使用的壓力傳感器 28,33可以是任意的壓力傳感器。所使用的泵21以軸向式活塞泵21為例進行了說明,但只要是能夠?qū)ο喈斢谛D(zhuǎn)一圈的排出量進行控制和變更的泵21,則作為一例也可以是葉片泵。另外,用于泵21的馬達適合使用伺服馬達20,但只要是能夠在轉(zhuǎn)速的控制及一個成形循環(huán)中反復(fù)進行停止及驅(qū)動的馬達,則作為一例也可以是變頻控制馬達。另外,泵21可以是雙向排出型、單向排出型的任意的泵21。而且,在本實施方式中,對一臺沖壓裝置11的加壓用液壓缸14供給工作油的泵21為一臺,但是泵21不限于一臺。例如,在900mmX 1800mm之類的大型的太陽能電池的沖壓裝置11的情況下,設(shè)想加壓用液壓缸14也是2個 6個,泵21也是多個。此時,既可以與每個加壓用液壓缸14相對應(yīng)而設(shè)置泵單元22,也可以利用伺服閥等流量控制閥等將泵單元22的工作油向各液壓缸14分配。另外加壓用液壓缸14也可以是單作用液壓缸以外的雙作用液壓缸。另外,也可以配置比較廉價且排出量大的未使用伺服馬達的齒輪泵或活塞泵和利用伺服馬達等能夠變更排出量的泵這兩者,在可動盤17等上升時主要使用上述未使用伺服馬達的齒輪泵等,在上升結(jié)束之前或確認到上升結(jié)束之后停止上述未使用伺服馬達的泵,利用使用伺服馬達等的泵來進行控制。另外,就沖壓裝置11而言,從成形效率方面考慮優(yōu)選是在多層熱板之間放置成形材料P進行加壓的結(jié)構(gòu),但也可以是在兩張熱板18的沖壓面之間對成形材料P進行加壓的結(jié)構(gòu)。而且,沖壓裝置11也可以是上側(cè)的熱板18下降而進行加壓的結(jié)構(gòu)。另外,沖壓裝置 11不限于沖壓面為平坦的結(jié)構(gòu),也可以由曲面或凹凸面等形成,從而成形具有曲面或凹凸面等的成形品。而且,沖壓裝置11也可以是在水平方向上使可動盤17、模具、熱板等移動而進行加壓的結(jié)構(gòu)。另外,由本發(fā)明成形的成形材料P設(shè)想是太陽能電池,但除此之外也可以是需要進行包含設(shè)定液壓2MPa以下的低壓區(qū)域的加壓工序且至少3分鐘以上的加壓工序,并且包含由作為脆性材料的生片等形成的層的電路板。而且,也可以是包含其他的作為脆性材料的通過強壓而變形或折彎的金屬部的電路板或電路板以外的成形材料P。在這些成形材料P中,由于因熱引起的成形材料P翹曲的問題、熱板18的平面度的問題、上盤13與可動盤17的平行度的問題等而在施加強壓時產(chǎn)生破裂或裂紋等的不良,因此本發(fā)明很有效。另外,由本發(fā)明成形的成形材料也可以是多層基板的二次沖壓裝置等包含加熱到軟化點以上的溫度的樹脂材料的成形材料。在對這些軟化點(無論是熱塑性樹脂、熱固性樹脂、或它們的混合物,通過施加壓力而能夠變形的溫度點)以上的樹脂進行加壓的情況下,有時若在加壓最初施加強壓,則變得比所需的厚度更薄,或者必要部分的樹脂向周圍流動而成為不合格品。因此,重要的是在剛抵接之后防止產(chǎn)生峰值壓力。而且,若是需要進行包含設(shè)定液壓以下的低壓區(qū)域的加壓工序且至少3分鐘以上的加壓工序的成形材料,則也可以是其他成形材料。
      權(quán)利要求
      1.一種沖壓裝置,從泵向加壓用液壓缸供給工作油并通過3分鐘以上的加壓工序而對成形材料進行加壓,其特征在于,設(shè)有通過伺服馬達或變頻控制馬達能夠控制轉(zhuǎn)速且能夠變更排出量的泵, 控制上述泵并通過包含設(shè)定液壓2MPa以下的低壓區(qū)域的加壓工序的加壓工序而對成形材料進行加壓。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖壓裝置,其特征在于,未在上述泵與上述液壓缸之間配置壓力控制閥或流量控制閥,通過上述泵的伺服馬達或變頻控制馬達的轉(zhuǎn)速的控制和排出量的控制,對加壓用液壓缸的工作油進行控制。
      3.—種沖壓方法,從泵向加壓用液壓缸供給工作油并通過3分鐘以上的加壓工序而對成形材料進行加壓,其特征在于,設(shè)有通過伺服馬達或變頻控制馬達能夠控制轉(zhuǎn)速且能夠變更排出量的泵, 控制上述泵并通過包含設(shè)定液壓2MPa以下的低壓區(qū)域的加壓工序的加壓工序而對成形材料進行加壓。
      4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的沖壓方法,其特征在于,上述成形材料是包含脆性材料或加熱到軟化點以上的溫度的樹脂材料的成形材料。
      全文摘要
      本發(fā)明提供在從泵向加壓用液壓缸供給工作油并通過3分鐘以上的加壓工序?qū)Τ尚尾牧线M行加壓的沖壓裝置及沖壓方法中,不使液壓回路變得復(fù)雜而能實現(xiàn)加壓時的節(jié)能化,并且還能夠良好地進行低壓區(qū)域的加壓控制的沖壓裝置或沖壓方法。在從泵(21)向加壓用液壓缸(14)供給工作油并通過3分鐘以上的加壓工序(H)而對成形材料(P)進行加壓的沖壓裝置(11)中,設(shè)有通過伺服馬達(20)或變頻控制馬達能夠控制轉(zhuǎn)速且能夠變更排出量的泵(21),控制上述泵(21)并通過包含設(shè)定液壓2MPa以下的低壓區(qū)域的加壓工序(B、D)的加壓工序(H)對成形材料(P)進行加壓。
      文檔編號B30B15/22GK102371703SQ20111022991
      公開日2012年3月14日 申請日期2011年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月11日
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