成型装置及成型方法
【专利说明】成型装置及成型方法
[0001]本申请是申请日为2011年11月22日(PCT申请进入国家阶段日为2012年7月31日)的国家申请号为201180007800.0的名称为“成型装置及成型方法”的母案申请的分案申请，其中，母案申请的国际申请号为PCT/JP2011/076877。
技术领域
[0002]本发明涉及用于对薄片进行热成型并使其粘接到基材上的成型装置及成型方法。
[0003]本申请根据2011年10月4日在日本国提出的专利申请2011 — 220292号公报及专利申请2011 - 220296号并主张优先权，将其内容引用在这里。
【背景技术】
[0004]当前，作为对薄片(表层薄片)进行成型并将其粘接到基材外表面的装置，已知真空压力层合成型装置(例如，参照专利文献I)。但是，在这种真空压力成型装置中存在下述课题。
[0005]因为加热方式是腔室内辐射加热，由于该加热使薄片软化而产生伸长，所以必须抑制由该伸长引起的下垂。因此，进行上下腔室内的真空压力调整，维持薄片的水平状态，但是，因为很难确认该薄片的准确伸长量，所以会使薄片整个表面的温度分布不均匀，而无法实现可靠的成型及粘接，从而无法获得稳定的品质。此外，印刷薄片会相对于基材形状产生位置偏尚。
[0006]另外，在薄片加热后使成为基材侧的下侧腔室内减压的情况下，因为薄片随着减压速度而向基材移动，与基材粘接，所以薄片相对于基材的按压力可能不充分。因此，在基材外形具有复杂凹凸形状的情况下，如果薄片相对于基材的按压力不足，则会在其凹凸部与薄片之间残留空气，从而导致品质降低。
[0007]此外，在现有的由上下腔室进行的热成型中，因为腔室的容积很大，所以减压耗费时间，循环时间长，成型效率低。
[0008]因此，为了解决上述真空压力层合成型装置的课题，提供一种使用热板加热的热成型装置(参照专利文献2)。
[0009]这种热成型装置具有:下框，其具有可以收容基材的空间；以及热板，其可以使加热面相对于该下框的框体上缘部紧贴，在上述下框与热板之间配置薄片，进行热板加热，以使该薄片热成型而进行金属模具成型或使其与上述基材粘接，在上述下框上设置减压单元，其可以在上述框体上边缘部固定上述薄片，而且使上述薄片下侧的上述空间减压，在上述热板上设置:减压单元，其吸引上述加热面侧；加热单元，其对上述加热面进行加热；以及使上述加热面侧向大气开放或对其进行加压的单元，该热成型装置具有:吸附.加热控制单元，其以使上述下框与热板隔着上述薄片而紧贴的状态，进行由上述热板进行的吸附.加热动作；减压控制单元，其进行上述薄片下侧的上述空间内的减压动作；以及成型动作控制单元，其使由上述吸附.加热控制单元进行的吸附.加热动作与由上述减压控制单元进行的减压动作同时进行，从上述动作开始经过规定时间后，停止上述吸附.加热动作，使上述热板与上述薄片之间向大气开放或对其进行加压。
[0010]并且，根据该热成型装置，无论基材形状如何都可以实现高品质的成型，另外，可以良好地进行相对于基材形状的印刷薄片的位置对齐，此外，还可以缩短成型所需的循环时间，从而实现成型高效化。
[0011]专利文献1:日本专利第3102916号公报
[0012]专利文献2:日本专利第4491049号公报
【发明内容】
[0013]对基材进行包覆并与之粘接的薄片与基材相比，通常具有充分的尺寸。因此，在向基材粘接后，必须进行薄片修剪，去除从基材延伸出的多余部位。但是，通常在上述薄片上设有粘接层，薄片通过该粘接层而粘接在基材上。
[0014]因此，如果为了进行修剪而将粘接有薄片的基材向修剪装置输送，则因为在输送过程中，从基材延伸出的多余部位的薄片的粘接层会与手部或其他夹具、装置等粘接，所以操作性非常差，从而会大大地损害生产性。即，如果粘接层与手部或其他夹具、装置等粘接，则将其剥离需要时间。另外，也可能由于剥离时施加过大的力，而将薄片从基材剥离或使薄片破损。
[0015]但是，在上述专利文献I的真空压力层合成型装置或上述专利文献2的由热板加热进行的热成型装置中，并未针对进行上述修剪时的问题进行特别考虑。
[0016]对基材进行包覆并与之粘接的薄片通常设有粘接层，薄片通过该粘接层粘接到基材上。为了使获得的成型品美观，另外，进一步提高相对于基材的粘接力等，该薄片与基材相比，通常形成为充分的尺寸，其一部分卷入基材的底面而被粘接。并且，在与该底面粘接的部位的外侧进行薄片的修剪，去除从基材延伸出的多余部位。
[0017]这时，例如在上述专利文献2的由热板加热进行的热成型装置中，通过对位于基材底面的薄片喷射压缩空气，进行将薄片向基材底面卷入并粘接的处理。
[0018]但是，在上述压缩空气喷射中，无法使薄片充分压接在基材底面上，因此，薄片向基材底面的粘接不充分，可能会在局部产生剥离。例如，在获得的成型品作为家电产品或汽车部件等使用的情况下，有时进行一 30°C至+80°C左右的热冲击试验，检查薄片有无剥离，但如果进行这种过激试验，则存在与基材底面的边缘部(周缘部)粘接的薄片发生剥离的情况。
[0019]另外，例如也考虑将基材从基材夹具取下，利用与成型装置独立的装置进行在基材底面粘接薄片的处理。但是，在这种情况下，因为在输送中从基材延伸出的多余部位的薄片的粘接层会与手部或其他夹具、装置等粘接，所以操作性非常差，从而会大大地损害生产性。即，如果粘接层与手部或其他夹具、装置等粘接，则要将其剥离需要时间。另外，因在剥离时施加过大的力，也可能将薄片从基材剥离或使薄片破损。此外，如果为了防止粘接层与手部或其他夹具、装置等粘接，而在粘接层充分硬化后向其他装置输送，则无法进行向基材底面粘接薄片的处理。
[0020]本发明是鉴于上述情况提出的，其目的在于提供一种成型装置及成型方法，其可以解决进行修剪时的问题，并且提高生产性。
[0021]本发明的成型装置具有:基座；下框，其设置在上述基座上；热板，其具有加热面和通气孔，并以在上述加热面和上述下框之间设置通过加热而软化的薄片的状态，与上述下框一起形成收容空间；基台，其构成上述收容空间的底部；基材夹具，其能够升降地设置在上述基台上；以及刀刃部，其以包围上述基材夹具的方式朝向上方设置在上述基台上，上述基材夹具以被上述薄片按压而向下方移动的方式被保持，其中，上述薄片通过上述热板加热而软化且受到通过上述热板的上述通气孔供给的空气的压力而变形。
[0022]另外，在上述成型装置中，上述基材夹具由使上述基材夹具从上述基台远离的方向预紧的预紧单元支撑。
[0023]本发明的成型方法具有下述工序:准备具有下述部件的成型装置:基座；下框，其设置在上述基座上；热板，其具有加热面和通气孔，并与上述下框一起形成收容空间；基台，其构成上述收容空间的底部；基材夹具，其能够升降地设置在上述基台上；以及刀刃部，其以包围上述基材夹具的方式朝向上方设置在上述基台上；使上述基材夹具保持基材，在上述热板的上述加热面和上述下框之间设置通过加热而软化的薄片；将上述薄片通过上述热板加热而软化；通过上述热板的上述通气孔向上述薄片供给空气，使上述薄片变形而由上述薄片包覆上述基材；通过上述热板的上述通气孔向上述薄片再次供给空气，通过上述薄片按压上述基材夹具而使其向下方移动；将包覆上述基材的上述薄片向上述刀刃部碰撞，进行上述薄片的修剪。
[0024]发明的效果
[0025]根据本发明的成型装置及成型方法，基材夹具由薄片按压而向下方移动，其中，上述薄片通过热板加热而软化且受到通过热板的上述通气孔供给的空气的压力而变形。即，作为与用于包覆的薄片的加热变形实质上是一系列的工序，利用空气压实现基材夹具的移动。并且，具有以包围上述基材夹具的方式朝向上方设置在上述基台上的刀刃部，通过将保持基材的基材夹具向下方移动，从而将粘接在底面上方的薄片切断。即，粘接在基材上的薄片被修剪。
【附图说明】
[0026]图1是示意地表示本发明的第I方式涉及的成型装置的概略结构的图。
[0027]图2是表示本发明的第I方式涉及的成型装置的第I实施方式的概略结构的侧剖视图。
[0028]图3A是表示图2所示的成型装置的动作顺序的局部剖视图。
[0029]图3B是表示图2所示的成型装置的动作顺序的局部剖视图。
[0030]图3C是表示图2所示的成型装置的动作顺序的局部剖视图。
[0031]图4是表示图2所示的成型装置的图2之后的成型方法的动作顺序的侧剖视图。
[0032]图5A是表示本发明的第I方式涉及的成型装置的第2实施方式的概略结构及动作顺序的局部剖视图。
[0033]图5B是表示本发明的第I方式涉及的成型装置的第2实施方式的概略结构及动作顺序的局部剖视图。
[0034]图6是用于说明本发明的第I方式涉及的成型装置的第3实施方式的局部剖视图。
[0035]图7是用于说明本发明的第I方式涉及的成型装置的第4实施方式的局部剖视图。
[0036]图8是示意地表示本发明的第2方式涉及的成型装置的概略结构的图。
[0037]图9是表示本发明的第2方式涉及的成型装置的第I实施方式的概略结构的侧剖视图。
[0038]图1OA是表示图9所示的成型装置的动作顺序的局部剖视图。
[0039]图1OB是表示图9所示的成型装置的动作顺序的局部剖视图。
[0040]图1OC是表示图9所示的成型装置的动作顺序的局部剖视图。
[0041]图11是表示图9所示的成型装置的图9之后的成型方法的动作顺序的侧剖视图。
[0042]图12A是表示本发明的第2方式涉及的成型装置的第2实施方式的概略结构及动作顺序的局部剖视图。
[0043]图12B是表示本发明的第2方式涉及的成型装置的第2实施方式的概略结构及动作顺序的局部剖视图。
[0044]图13A是表示本发明的第2方式涉及的成型装置的第3实施方式的概略结构及动作顺序的局部剖视图。
[0045]图13B是表示本发明的第2方式涉及的成型装置的第3实施方式的概略结构及动作顺序的局部剖视图。
[0046]图14A是表示本发明的第2方式涉及的成型装置的第4实施方式的概略结构及动作顺序的局部剖视图。
[0047]图14B是表示本发明