(57)【要約】【課題】熱可塑性材料、積層体、またはその他の軟化状態または溶融状態での扱いが機械的に困難な材料から製品を成形する。【解決手段】システムは、プレス（１１４）と、外部加熱器（１１３）と、滑り具（１１０）と、を備える。該プレスは、開位置と閉位置との間で可動であり、かつ金型（１４４）を有する。該外部加熱器は、該プレスの外側に配置される。該滑り具は、該プレスが開位置にあるときに、該外部加熱器と、該プレスの成形空間（１１５）との間で可動である。該滑り具は、成形される製品の材料を受け取るように構成された表面を有する。該表面は、該製品の成形後の表面に対応する。該滑り具が該外部加熱器の位置にあるときに、該外部加熱器が、該滑り具に受け取られた該材料を加熱するように構成される。該滑り具が該成形空間内にあり、かつ該プレスが閉位置にあるときに、該金型が、該加熱された材料を、該滑り具の該表面に対して押圧して、該製品を成形するように構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス内の成形空間に外側から接近可能な開位置と、該プレス内の該成形空間が閉鎖される閉位置との間で可動なプレスであって、金型を備えるプレスと、
該プレスの外側に配置された外部加熱器と、
該プレスが該開位置にあるときに、該外部加熱器と該成形空間との間で可動な滑り具であって、成形される製品の材料を受け取るように構成され、該製品の成形後の表面に対応する表面を備える滑り具と、
を備え、
該滑り具が該外部加熱器の位置にあるときに、該外部加熱器が、該滑り具に受け取られた該材料を加熱するように構成され、
該滑り具が該成形空間内にあり、該プレスが該閉位置にあるときに、該金型が、該加熱された材料を、該滑り具の該表面に対して押圧して、該製品を成形するように構成された、
製品成形用システム。
【請求項２】
前記プレスおよび前記外部加熱器に接続された制御部をさらに備え、
該制御部は、
前記滑り具が前記外部加熱器の位置にあるときに、前記外部加熱器に、前記滑り具に受け取られた前記材料を、前記滑り具の前記表面に形状一致する状態まで加熱させ、次いで、
前記滑り具の前記表面に形状一致している前記加熱された材料を有する前記滑り具を、前記成形空間へと移送させ、前記プレスを前記閉位置へと移動させて、前記製品を成形するように構成された、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記制御部は、前記滑り具が前記成形空間内にあり、かつ前記プレスが前記閉位置にあるときに、前記滑り具および成形中の前記材料を加熱することなく、前記プレスを冷却させるようにさらに構成された、
請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記外部加熱器が、
前記材料を受け取る前記表面とは反対側の面から、前記滑り具を加熱するように構成された第１の加熱器と、
前記表面の一方の側から、前記材料を直接加熱するように構成された第２の加熱器と、
を備えた、
請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記外部加熱器は、前記滑り具が前記外部加熱器の位置にあって前記外部加熱器により加熱されている間、前記滑り具を収容するように構成されたクレードルをさらに備えた、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記プレスは、複数の金型を備え、
前記システムは、前記プレス内の前記複数の金型のうちの１つに各々対応する複数の滑り具を備えて、前記対応する複数の金型および複数の滑り具によって、複数の製品を同時に成形するようになっている、
請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記滑り具および前記成形された製品を、成形後に前記プレスから受け取るように構成された脱型ステーション、または
さらなる成形する製品の材料を有するさらなる滑り具を加熱するように構成された、さらなる外部加熱器
の少なくとも一方をさらに備えた、
請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記プレスが、上部金型部と、下部金型部と、を備え、
該上部金型部および該下部金型部が、前記開位置と、前記成形空間を閉じるように該上部金型部と該下部金型部とが互いに連結される前記閉位置との間で、互いに対して可動であり、
該上部金型部が、前記金型を備え、
該下部金型部が、前記滑り具を収容するように構成されたクレードルを備えた、
請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記上部金型部または前記下部金型部の少なくとも一方が、前記滑り具および成形中の前記材料を冷却するように構成された冷却装置を備えた、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記滑り具が、成形する前記製品の前記材料を受け取るための前記表面とは反対側にあり、かつ前記表面と形状が整合しているさらなる表面を有し、
前記滑り具が、金属を含み、
前記滑り具が、１ミリメートルから５ミリメートルの範囲内の均一な厚さを有する、
請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
成形する製品の材料を、滑り具の表面上に配置し、該表面が、該製品の成形後の表面に対応する、ステップと、
プレスの外側の外部加熱器の位置において、該滑り具およびその中に収容された該材料を、該材料が軟化または溶融して該滑り具の該表面に形状一致する状態にまで加熱するステップと、次いで、
該加熱された材料が該滑り具の該表面に形状一致した状態で、該滑り具を該プレス内部へと移送し、該プレスを閉じるステップと、
該閉じられたプレス内において、該プレスの金型が、冷却中に、該加熱された材料を、該滑り具の該表面に対して押圧して、該製品を成形する成形工程を実行するステップと、
を含む、製品を成形する方法。
【請求項１２】
前記加熱ステップが、
第１の温度での第１の加熱段階であって、前記材料が少なくとも軟化して前記滑り具の前記表面に形状一致するようになるのに十分な第１の時間にわたり実行される、第１の加熱段階と、
該第１の温度より高温の第２の温度での第２の後続の加熱段階であって、前記材料を溶融状態にするのに十分な第２の時間にわたり実行される、第２の加熱段階と、
を含む、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の温度は、前記材料の溶融温度以下であり、前記第２の温度は、前記材料の該溶融温度以上である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記滑り具に収容された前記材料が、溶融状態にあり、かつ前記材料の溶融温度よりも高い温度を有する間に、前記滑り具が、前記プレス内部へと移送される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記滑り具および前記材料を前記プレス内で加熱することなく、前記成形工程が実行される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記成形工程が、
前記滑り具および前記材料を前記プレス内で加熱して、前記プレス内部へと移送されるときに既に溶融状態であった前記材料を、該溶融材料が前記金型によって前記滑り具の前記表面に対して押圧されている間、所定の時間にわたり、該溶融状態に維持する、第１の段階と、
前記材料が、前記金型によって前記滑り具の前記表面に対して押圧されている間、前記滑り具および前記材料を前記プレス内で冷却する、第２の後続の段階と、
を含む、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記製品の前記成形工程を前記プレス内で実行している間、成形するさらなる製品の材料を搭載するさらなる滑り具を加熱するステップと、
前記成形された製品を有する前記滑り具を、前記プレスから取り出すステップと、
該加熱された材料を有する該さらなる滑り具を、前記プレス内部へと移送し、該さらなる製品を成形するさらなる成形工程を実行するステップと、
をさらに含む、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
プレスと、該プレスの外部にある外部加熱器とを備えたシステムにおいて、製品を成形するための滑り具であって、
成形する該製品の成形後の表面に対応し、成形する該製品の材料を受け取るように構成された、第１の表面と、
該第１の表面とは反対側にあり、該第１の表面と形状が整合している第２の表面と、
を備え、
該滑り具が金属を含み、
前記滑り具が１ミリメートルから５ミリメートルの範囲内の均一な厚さを有する、
滑り具。
【請求項１９】
前記滑り具の材料は、蒸着されたニッケルを含む、請求項１８に記載の滑り具。
【請求項２０】
内部抵抗加熱素子をさらに備えた、請求項１８に記載の滑り具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２０１４年６月２７日付で出願された、米国仮出願番号第６２／０１８，３８４号に基づく優先権を主張し、参照することにより、その全体を本明細書に組み込む。また、本願は、米国特許第８，６５０，７４５号にも関連し、参照することにより、その全体を本明細書に組み込む。
【０００２】
本開示は、滑り具、システム、およびこの滑り具を用いた成形方法に関する。いくつかの局面では、本開示は、熱可塑性材料、積層体、またはその他の軟化状態または溶融状態での扱いが機械的に困難な材料から製品を成形するための滑り具、システム、およびこの滑り具を用いた成形方法に関する。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
以下の詳細な説明を添付の図を参照しつつ読めば、本開示の複数の局面を最良に理解できる。ただし、産業上の通常の慣習にしたがって、様々な特徴が、正確な縮尺率で描画されていない。実際のところ、議論を明確にするために、そのような様々な特徴の寸法を、任意で拡縮していることがある。
【０００４】
【図１】いくつかの実施形態による少なくとも１つの滑り具を用いた成型システムの概略図である。
【図２】いくつかの実施形態による滑り具の斜視図である。
【図３Ａ】いくつかの実施形態による成形システムの斜視図である。
【図３Ｂ】いくつかの実施形態によるこの成形システムの平面図である。
【図４】いくつかの実施形態による成形システムにおけるプレスの概略図である。
【図５】いくつかの実施形態による製品の成形方法のフローチャートである。
【図６】いくつかの実施形態によるコンピュータシステムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
提供する主題の異なる特徴を実施するための、多くの異なる実施形態または実施例を、以下の開示において詳述する。本開示を分かりやすくするために、部品や配置の具体的な例を以下に記述する。これらはもちろん単なる例であり、限定的であることは意図されていない。例えば、以下の説明において、第１の特徴が第２の特徴の上方にある、あるいはこれに接触する形態は、第１の特徴および第２の特徴を直接接触するように形成する実施形態を含んでよく、また第１の特徴および第２の特徴との間に付加的な特徴を形成して、第１の特徴および第２の特徴が直接接触しないようにした実施形態も含んでよい。さらに、本開示は、様々な例における参照番号および／または参照符号を反復して用いていることがある。この反復は、簡潔かつ明確にするためであり、それ自体が、議論の対象である様々な実施形態および／または構成間の関係を定めるものではない。
【０００６】
いくつかの実施形態において、滑り具は、成形する製品の材料を受け取って、プレスの外側で加熱される。加熱された材料が、滑り具の表面の形状に合わせて変形すると、滑り具および加熱された材料が、金型で成形するために、プレスに移送される。その結果、少なくとも１実施形態において、高温、粘着性、あるいはもろい加熱された材料を直接扱う必要がなくなり、かつ／あるいはその必要が低減される。いくつかの実施形態において、滑り具を加熱または冷却するほうが、プレス内の金型（よりかさばる）を加熱または冷却するよりも簡単で早い。したがって、少なくとも１実施形態において、成形時間が短くなる、製品の品質が向上する、かつ／あるいは生産率が向上する、等の１以上の効果が得られる。
【０００７】
図１は、いくつかの実施形態による少なくとも１つの滑り具１１０を用いた成形システム１００の概略図である。この成形システム１００は、外部加熱器１１３およびプレス１１４をさらに備える。このプレス１１４は、１以上の実施形態に関して本明細書に記述するように、プレス１１４内の成形空間１１５に外部から接近できる開位置と、プレス１１４内の成形空間１１５が閉鎖されている閉位置との間で可動である。外部加熱器１１３は、プレス１１４の外部に配置されている。プレス１１４が開位置にあるときに、少なくとも１つの滑り具１１０が、外部加熱器１１３と成形空間１１５との間で可動である。滑り具１１０は、１以上の実施形態に関して本明細書に記述するように、成形する製品の材料を受けるように構成され、かつ製品の成形後の表面に対応する表面を備える。特に、１以上の実施形態において、滑り具１１０が外部加熱器１１３の位置にあるとき、外部加熱器１１３が、滑り具１１０上に受けられた材料を加熱するように構成される。滑り具１１０が成形空間１１５内にあり、プレス１１４が閉位置にあるとき、プレス１１４の金型が、滑り具１１０の該表面に加熱された材料を押し付けて、製品を成形するように構成される。
【０００８】
成形システム１００は、外部加熱器１１３が設けられるワークステーション（１以上の実施形態においては、「レイアップステーション」とも称する）１３０Ａと、プレス１１４が設けられる加工ステーション１４０と、を含む少なくとも２つの主要域を含む。滑り具１１０は、滑り具１１０をワークステーション１３０Ａと加工ステーション１４０との間で移送するための移送構成を概略的に示す矢印１１１によって示すように、ワークステーション１３０Ａと加工ステーション１４０との間で可動である。少なくとも１実施形態では、滑り具１１０をワークステーション１３０Ａと加工ステーション１４０との間を手動で移送させることも除外されないが、いくつかの実施形態による成形システム１００は、滑り具１１０を人間の操作者が手動で扱うことなく滑り具１１０を移送するための装置を備える。このような滑り具１１０を移送するための装置の例は、ロボットハンド、コンベヤベルト、チェーンコンベヤ等であるが、これらに限定されない。
【０００９】
図１の構成例において、成形システム１００は、さらなる外部加熱器が設けられた、さらなるワークステーション１３０Ｂを含む。移送構成を概略的に示す矢印１１２によって示されるように、さらなる滑り具１２０が、このさらなるワークステーション１３０Ｂと加工ステーション１４０との間で可動である。少なくとも１実施形態において、さらなる滑り具１２０、外部加熱器が設けられたワークステーション１３０Ｂ、および移送構成１１２は、滑り具１１０、外部加熱器１１３が設けられたワークステーション１３０Ａ、および移送装置１１１と類似の方法で構成される。少なくとも１実施形態において、ワークステーション１３０Ｂおよび／またはさらなる滑り具１２０を省略する。少なくとも１実施形態において、１３０Ａ，１３０Ｂなどのワークステーションの数、および／または１１０，１２０などの滑り具の数は、図１に関して図示または記述した構成例に限られない。例えば、３以上のワークステーションおよび／または３以上の滑り具が、いくつかの実施形態による成形システムに備えられる。別の例においては、いくつかの実施形態による成形システムにおけるワークステーションの数は、その成形システム内の滑り具の数とは異なる。
【００１０】
成形システム１００は、滑り具１１０の他の構成部分に接続され、かつ本明細書に記述する１以上の動作を制御するように構成される、制御部１５０をさらに含む。
【００１１】
滑り具１１０は、熱伝導材を含み、１工程（例えば、ワークステーション１３０Ａ）から後続の工程（例えば、加工ステーション１４０）へと材料を移送する搬送具として用いられる。滑り具１１０の形状、寸法、および／または表面形成（図１において概して１１７として示す）は、成形される製品の最終的な成形後の表面のデザインである。プレス１１４における例えば１４４等の金型の形状、寸法、および／または表面形成（図１において概して１４７として示す）は、成形される製品の成形後の表面とは反対のデザインである。少なくとも１実施形態において、滑り具１１０の湾曲は、金型１４４に関して正または負である。少なくとも１実施形態において、成形される材料は、金型１４４の負または雌の側（例えば、凹部）が接触する滑り具１１０の正の湾曲（例えば、凸部）をゆるやかに覆う。あるいは、少なくとも１実施形態において、図１に関して図示および記述するように、材料は、金型１４４の正または雄の側（例えば、凸部）が接触する滑り具１１０の負の湾曲（例えば、凹部）にゆるやかに注入される。少なくとも１実施形態において、最終的な用途により、移送および成形のための形状の向きが定められる。
【００１２】
滑り具１１０は、１以上の実施形態において、成形される材料、ならびに／または、最終的な成形後の製品において現れる幾何学的詳細および／もしくは識別マークを、整列および／または配置させるために構成された形体を包含する。形体は、例えば、穴、ピン、せん断壁、型押し、およびレーザーエッチングされた文字などであるが、これらに限定されない。また、滑り具１１０は、１以上の実施形態において、製造の全工程において滑り具１１０の移送を容易にする１以上の搬送用形体を包含する。搬送用形体は、例えば、把持用タブ、ハンドル、チェーンコンベヤのアタッチメントポイントなどであるが、これらに限定されない。少なくとも１実施形態においては、滑り具１１０は、抵抗加熱器等の内部加熱器をさらに含む。少なくとも１実施形態においては、滑り具１１０には、能動的な加熱および／または冷却素子が設けられない。
【００１３】
ワークステーション１３０Ａにおいて、成形される製品の材料１３２（本明細書においては「原料」とも称する）を、滑り具１１０の内部に集積し、外部加熱器１１３によって加熱する。材料１３２は、例えば、熱可塑性ポリマー、熱可塑性ポリマー・マトリックス・コンポジット、熱可塑性ポリマー樹脂、熱硬化性ポリマー、熱硬化性ポリマー・マトリックス・コンポジット、熱硬化性ポリマー樹脂、またはその他の未硬化の軟化および／または溶融状態において機械的に取り扱いが困難な材料などであるが、これらに限定されない。少なくとも１実施形態においては、外部加熱器１１３は、下部加熱器１３４および上部加熱器１３４Ａなどの１以上の加熱器を含む。上部加熱器１３４Ａは、材料１３２を直接加熱する。下部加熱器１３４は、材料１３２を、滑り具１１０を介して加熱する。いくつかの実施形態において、加熱器１３４，１３４Ａのいずれか、または両方が、１以上の空気加熱機、ガス加熱器、電気加熱器、および赤外線加熱器のうちの１以上を含む。その他の加熱構成も、様々な実施形態の範囲内である。外部加熱器１１３について説明した数、構成、および／または配置は、例にすぎない。他の配置も、様々な実施形態の範囲内である。例えば、いくつかの実施形態において、加熱器１３４，１３４Ａのうちの１つを省略する。別の例において、加熱器１３４，１３４Ａのうちの少なくとも一方が、図１に関して記述した上下方向以外の方向において、滑り具１１０に対して配置される。
【００１４】
少なくとも１実施形態において、ワークステーション１３０Ａは、本明細書において説明するように、硬化／成形サイクル（本明細書においては「成形工程」とも称する）の完了時に硬化／成形後の製品の目視検査および／または滑り具１１０からの取り出しを行うための検査または製品取り出しステーション（本明細書においては「脱型ステーション」とも称する）として構成される。少なくとも１実施形態において、別体の検査または製品取り出しステーション（不図示）を、成形システム１００内に設ける。少なくとも１実施形態において、成形システム１００は、製品がプレス１１４内の滑り具１１０によって成形されている間に、さらなる製品の原料を集積して（本明細書においては「レイアップ」とも称する）加熱するための１以上の付加的なステーションを備える。図１に示す構成例においては、成形システム１００は、対応する滑り具１１０および加熱器１３４，１３４Ａと同様に動作するように構成された、対応する滑り具１２０および１以上の加熱器１３５，１３５Ａを持つ別のワークステーション１３０Ｂを備える。対応する加熱器１３５，１３５Ａを持つワークステーション１３０Ｂは、滑り具１１０を有するプレス１１４において製品が成形されている間に、さらなる滑り具１２０において、成形するさらなる製品の原料をレイアップして加熱するために構成される。滑り具１１０内での製品の成形工程が完了し、検査および／または取り出しのために、滑り具１１０がプレス１１４からワークステーション１３０Ａ（または、別体の検査または製品取り出しステーション）へと取り出されると、加熱された原料を有するさらなる滑り具１２０が、後続の成形工程のために、プレス１１４内部へと移送される。いくつかの実施形態において、ワークステーション１３０Ｂは、滑り具１１０を用いて成形された製品のための検査または製品取り出しステーションとして構成される。
【００１５】
加工ステーション１４０は、プレス１１４を備え、プレス１１４はさらに、下部金型部１４２および上部金型部１４４を備える。下部金型部１４２は、現在プレス１１４内にある滑り具１１０（または１２０）を介して、成形中の製品を下から冷却するための１以上のダクト１４３などの冷却構成を備える。上部金型部１４４は、成形中の製品を上から冷却するための１以上のダクト１４５などのさらなる冷却構成を備える。少なくとも１以上の実施形態においては、プレス１１４内を冷却するために用いられる冷却剤は、例えば水である。少なくとも１以上の実施形態において、冷却剤として用いられる水の温度は、常温以下である。ここに記述したプレス１１４用の冷却構成および／または冷却剤は、例にすぎない。他の構成も、様々な実施形態の範囲内である。いくつかの実施形態においては、下部金型部１４２および上部金型部１４４の一方または両方が、所定の温度で成形されている製品の温度を維持するための加熱器を備える。少なくとも１実施形態においては、プレス１１４は、通常の温度（例えば、常温）から本明細書で説明するような成形温度にまで原料を加熱することができる加熱器を備えない。少なくとも１実施形態においては、プレス１１４は、通常の温度からこの成形温度にまで原料を加熱することができる加熱器を備えるが、そのような加熱器は、原料を通常の温度から成形温度にまで加熱するにあたり、例えば制御部１５０の制御を受けない。その代わり、そのような加熱器は、外部加熱器によって達成される成形温度を維持する、かつ／あるいは成形温度よりもわずかに低い温度（例えば、滑り具を外部加熱器からプレス内部へと移送する間の温度低下による）から、原料を再びに成形温度まで再加熱するために、制御部１５０によって制御される。
【００１６】
下部金型部１４２および上部金型部１４４は、プレス１１４の成形空間１１５を開閉するように、矢印１４６により示すように、互いに対して可動である。プレス１１４を開閉するための装置は、例えば、油圧シリンダや電気モータなどであるが、これらに限定されない。少なくとも１実施形態において、閉位置における下部金型部１４２および上部金型部１４４を密閉するために、密閉機構（本明細書においては、例示的に図４に関して記述する）が設けられる。図１に図示する例示的な構成において、上部金型部１４４は、滑り具１１０の凹形状１１７に整合する凸形状１４７を有する金型を画定する。滑り具１１０と上部金型部１４４との整合する形状１１７，１４７は、成形後の製品の反対側の表面および／または形状を画定する。１以上の実施形態において、滑り具１１０の下面１１８と、下部金型部１４２の上面１４８とは、滑り具１１０と下部金型部１４２との間の熱伝導を促進するための、整合する構成を有する。例えば、下部金型部１４２の上面１４８は、滑り具１１０が成形空間１１５内部へと移送される際、滑り具１１０を収容して保持するためのクレードルを画定する。１以上の実施形態において、滑り具１１０の下面１１８および／または下部金型部１４２の上面１４８は、滑り具１１０の形状１１７および上部金型部１４４の形状１４７に対して相補的な構成を有する。したがって、１以上の実施形態における滑り具１１０を、対応する成形表面１４７，１４８を有する既存のプレス１１４に、プレス１１４を変更したり再設計したりすることなく、追加の構成として設けることが可能である。１以上の実施形態においては、滑り具１１０の下面１１８および／または下部金型部１４２の上面１４８は、滑り具１１０の形状１１７および上部金型部１４４の形状１４７に対して相補的な構成を有しない。
【００１７】
制御部１５０は、１以上の滑り具１１０，１２０、加熱器１３４，１３４Ａ，１３５，１３５Ａ、下部金型部１４２、伝導セグメント１４４、滑り具１１０，１２０をプレス１１４へ／から移送するための移送装置１１１，１１２、プレス１１４を開閉するための装置等に接続される。制御部１５０はさらに、１以上の加熱器１３４，１３４Ａ，１３５，１３５Ａにより、かつ／あるいは滑り具１１０，１２０の内部加熱器により、ワークステーション１３０Ａ，１３０Ｂにおいて、滑り具１１０，１２０内で材料１３２を加熱すること、ワークステーション１３０Ａ，１３０Ｂと加工ステーション１４０との間で滑り具１１０，１２０を移送するために移送装置１１１，１１２を移動させること、下部金型部１４２および／または上部金型部１４４を冷却および／または加熱すること、対応する開閉装置１４６によりプレス１１４を開閉移動させること、等の成形システム１００内の様々な動作を制御するように構成されるが、これらの動作に限定されない。少なくとも１実施形態において、制御部１５０は、１以上のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、マイクロコンピュータ、中央処理装置、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ、プログラマブル論理素子、ステートマシン、論理回路、アナログ回路、デジタル回路、および／または１以上のメモリ装置に格納された動作命令に基づいて信号（アナログおよび／またはデジタル）を操作するあらゆる装置を含む。そのようなメモリ装置は、例えば、読み取り専用メモリ、ランダム・アクセス・メモリ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、スタティックメモリ、ダイナミックメモリ、フラッシュメモリ、および／または情報を記憶する任意の装置などであるが、これらに限定されない。
【００１８】
いくつかの実施形態による成形システム１００の動作は、次のとおりである。
【００１９】
まず、材料１３２が滑り具１１０の内部に集積され、第１の加熱段階において、第１の温度Ｔ１で、加熱器１３４／１３４Ａが材料１３２を加熱し始める。材料１３２は最初、必ずしも滑り具１１０の形状１１７に一致しない形状１３２Ａを有する。加熱が続くにつれて、材料１３２が軟化（あるいはいくつかの実施形態においては溶融）し、滑り具１１０の形状１１７に合致するようになる。軟化（または溶融）材料１３２が滑り具１１０の形状１１７に合致する状態を、図１において１３２Ｂとして図示する。少なくとも１実施形態において、材料１３２は、加熱器１３４／１３４Ａにより生成される熱によってだけでなく、機械的手段によっても、滑り具１１０の形状１１７に合致する。機械的手段は、例えば、硬質金属もしくは半硬質金属の、可塑性もしくは他の材料または接触装置、ブラシ，剛毛，ウィスカ，またはその他の可撓性で指のような接触装置、空気，液体，またはその他が充填されたもしくは充填されていない嚢状もしくは膜状接触装置、送風，不活性ガス，またはその他の室温において能動的または受動的に加熱または冷却または導入が可能な気体もしくは流体の媒体による圧力などであるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、これらの記述した機械的手段のいずれかが、手動または自動で、あるいはその組み合わせにより、実施可能である。少なくとも１実施形態において、材料１３２は、滑り具１１０の内部加熱器により生成される熱によって、さらに加熱される。例えば、滑り具１１０が外部加熱器１１３のクレードルに収容されると、滑り具１１０の内部加熱器が、制御部１５０の制御により、滑り具１１０を加熱するための電力をもたらす対応の電源端子と、自動的に接触させられる。
【００２０】
材料１３２が確実に軟化して滑り具１１０の形状１１７に合致するようにする第１の温度Ｔ１による第１の加熱段階において、滑り具１１０が所定の時間加熱された後、加熱器１３４／１３４Ａが、第１の温度Ｔ１よりも高温の第２の温度Ｔ２による第２の加熱段階に切り替えられる。この第１の加熱段階から第２の加熱段階への変化を、矢印１３６（なお、矢印１３６は、加熱器１３４，１３４Ａおよび滑り具１１０の物理的移動を示すものではない）により図示している。第２の加熱段階により、材料１３２が、材料１３２の溶融温度以上である成形温度によって溶融状態となり、成形工程に適した状態となる。少なくとも１実施形態において、第１の温度Ｔ１は、材料１３２の溶融温度以下であり、第２の温度Ｔ２は、材料１３２の溶融温度以上である。
【００２１】
内部で材料１３２が溶融して滑り具１１０の形状１１７に合致している状態の滑り具１１０は、移送装置１１１によって、解放されたプレス１１４内部へと移送され、プレス１１４が閉じられる。少なくとも１実施形態において、滑り具１１０に収容された材料１３２が、溶融状態であり、材料１３２の溶融温度よりも高温である間に、滑り具１１０が、プレス１１４内部へと移送される。プレス１１４の閉位置において、下部金型部１４２および上部金型部１４４は、例えば冷水を用いて冷却される。材料１３２は、滑り具１１０を介して、下部金型部１４２により下から冷却され、上部金型部１４４と直接接触することにより、上から冷却される。材料１３２は、ガラス転移温度（またはその他の適切な硬化温度）を下回るまで冷却され、プレス１１４内の上部金型部（または金型）１４４および滑り具１１０との間における押圧および冷却作用によって、成形後の製品の形状を帯びる。少なくとも１実施形態において、プレス１１４における成形工程は、材料１３２を加熱することなく行われる。
【００２２】
少なくとも１実施形態において、外部加熱器１１３からプレス１１４内部へと滑り具１１０を移送することに起因する、かつ／あるいはプレス１１４の閉動作に起因する温度低下を補うように、材料１３２を、成形工程の開始時の第１の段階においてプレス１１４内で加熱して、材料１３２を成形温度に維持するか、あるいは材料１３２の温度を成形温度に戻す。この第１の段階において、プレス１１４内部へと移送されたときには既に溶融状態にあった材料１３２は、溶融材料１３２が金型１４４によって滑り具１１０の表面１１７に対して押し付けられている間、所定の時間にわたり溶融状態にある。成形工程の第２の後続の段階において、滑り具１１０および材料１３２は、材料１３２が金型１４４によって滑り具１１０の表面１１７に対して押し付けられている間、プレス１１４内で冷却される。
【００２３】
いくつかの実施形態において、製品がプレス１１４内で成形されている間、ワークステーション１３０Ｂにおいて、滑り具１１０に関して本明細書に記述したのと同様の方法で、別の滑り具１２０上で別の１まとまりの材料を作製し、加熱する。プレス１１４における成形工程が終了すると、滑り具１１０が、検査および／または製品取り出しのために、プレス１１４内からワークステーション１３０Ａ（または別体の検査および／または取り出しステーション）へと出力され、滑り具１２０に形状一致している加熱溶融材料１３２を有する滑り具１２０が、後続の成形工程のために、プレス１１４内部へと移送される。そして、この説明した動作が繰り返される。
【００２４】
１以上の実施形態において、プレス１１４は、２以上の滑り具とともに、２以上の製品を成形するための２以上の金型を同時に備える。例示的構成を、図４に関して記述する。
【００２５】
図２は、いくつかの実施形態による滑り具２１０の斜視図である。少なくとも１実施形態において、滑り具２１０は、図１に関して記述した滑り具１１０または１２０に相当する。滑り具２１０は、図１に関して記述した滑り具１１０の下面に相当する面２１１を有する。滑り具２１０の反対側の面は、図１に関して記述した滑り具１１０の形状１１７に相当する形状２１７を有する。滑り具２１０の面２１１の形状は、材料１３２を受け取る側の形状２１７と合致する。少なくとも１実施形態において、この構成により、本明細書において説明するプレスを大幅に変更したり再設計したりすることなく、滑り具２１０を既存のプレスに追加することが可能となる。
【００２６】
滑り具２１０の厚さ２１８は、１以上の実施形態において、１ミリメートルから５ミリメートルである。少なくとも１実施形態において、この厚さ２１８は、滑り具２１０全体において均一である。滑り具２１０の厚みが大きいほど、滑り具２１０内の熱が保持されて、ワークステーション１３０Ａからプレス１１４内部へ移送される間、かつ／あるいはプレス１１４がこのような移送の後閉じられている間、材料１３２が、溶融状態および／または形状２１７に形状一致した状態を確実に保持できるようになる。一方で、滑り具２１０内で熱が保持されるほど、プレス１１４内において、滑り具２１０およびその内部の材料１３２を冷却するのに、より長い時間（および／またはより強力な冷却作用）がかかる。少なくとも１実施形態において、滑り具２１０の厚さおよび／または（熱伝導性を持つ）材料は、材料１３２の特徴、成形後の製品の構成等の様々な要因によって選択されるが、選択要因はこれらに限定されない。少なくとも１実施形態において、滑り具２１０の材料は、繰り返し行われる加熱・冷却サイクルにかかわりなく滑り具２１０の形状を維持するように、熱膨張および／または収縮に基づいて選択される。滑り具２１０の材料の例としては、熱膨張係数、サイクリックレート、熱伝達、およびその他の具体的な成形材料に応じた工程パラメータを満足する、ニッケル、鋼鉄、様々な金属合金、複合材、またはその他の適切な材料などであるが、これらに限定されない。熱膨張係数および／または熱伝導（熱伝達）係数は、滑り具が、どれだけ早く後続の成形工程に備えられるか、あるいは再使用可能な状態になるかの目安である。サイクリックレートは、滑り具が摩耗する前に何回再使用できるかの目安である。いくつかの実施形態において、滑り具のサイクリックレートは、滑り具の材料強度によって決まる。少なくとも１実施形態において、滑り具２１０は、ニッケルの蒸着によって形成される。少なくともさらなる実施形態において、滑り具２１０は、インバーなどの金属合金から形成される。
【００２７】
少なくとも１実施形態において、滑り具２１０は、複合材料から形成される。複合材料の例は、ＣＦ／ＢＭＩ（カーボンファイバ／ビスマレイミド）である。他の複合材料も、様々な実施形態の範囲内である。１以上の実施形態においては、複合材料として、断熱材が考えられる。１以上の実施形態において、滑り具が断熱材から形成された場合、滑り具に収容された原料は、滑り具を通して間接的にではなく、例えば、図１に関して記述した上部加熱器１３４Ａ等の外部加熱器によって、直接加熱される。同様に、加熱され、滑り具の内部において、またはこれに接触して形状一致した原料は、滑り具を介して間接的にではなく、プレス内において直接、例えば金型１４４によって冷却される。いくつかの実施形態において、滑り具の熱伝導率の範囲は、例えばＣＦ／ＢＭＩなどの断熱材について１．０Ｗ／ｍ℃以下であり、ニッケルなどの熱伝導体について７０Ｗ／ｍ℃までである。いくつかの実施形態において、滑り具の熱膨張係数（ＣＴＥ）は、ニッケルなどの金属材料について１３．３×１０−６ｍ／ｍ℃から、ＣＦ／ＢＭＩなどの複合材料に対する１．０×１０−６ｍ／ｍ℃以下の範囲である。
【００２８】
図３Ａは、いくつかの実施形態による成形システム３００の斜視図である。成形システム３００は、少なくとも１つの滑り具３１０と、少なくとも１つの外部加熱器３１３と、プレス３１４と、を備える。いくつかの実施形態において、滑り具３１０、外部加熱器３１３、およびプレス３１４は、図１に関して記述した滑り具１１０、外部加熱器１１３、およびプレス１１４に相当する。
【００２９】
外部加熱器３１３は、下部加熱器３３４と、上部加熱器３３４Ａと、を備える。いくつかの実施形態において、下部加熱器３３４および上部加熱器３３４Ａは、図１に関して記述した下部加熱器１３４および上部加熱器１３４Ａに相当する。下部加熱器３３４は、滑り具３１０とその内部の原料とが、外部加熱器３１３によって加熱されているときに、滑り具３１０を収容するクレードル３３５を備える。
【００３０】
プレス３１４は、下部金型部３４２と、上部金型部３４４と、を備える。下部金型部３４２は、滑り具３１０およびその内部の原料がプレス３１４内に収容される際に、滑り具３１０を収容するクレードル３４５を備える。プレス３１４は、プレス３１４の開閉のための開閉装置３４６をさらに備える。いくつかの実施形態において、下部金型部３４２、上部金型部３４４、および開閉装置３４６は、図１に関して記述した下部金型部１４２、上部金型部１４４、および開閉装置１４６に相当する。
【００３１】
図３Ａの例示的な構成において、成形システム３００は、加熱された回転ベルトプレス３７０をさらに備える。ベルトコンベヤ３７２は、原料３３２が滑り具３１０に載置される前に原料３３２を押圧および／または予熱する加熱された回転ベルトプレス３７０を介して、原料３３２を移送する。少なくとも１実施形態において、予熱された原料３３２は、固体の状態のままであり、予熱された原料３３２を滑り具３１０へ移送することが容易である。少なくとも１実施形態においては、加熱された回転ベルトプレス３７０および／またはベルトコンベヤ３７２を省略する。
【００３２】
図３Ｂは、いくつかの実施形態による成形システム３００の平面図である。図３Ｂに示すように、成形システム３００は、原料３３２をベルトコンベヤ３７２から外部加熱器３１３の滑り具３１０へと移送する経路３８３に沿って基体３８２を中心として回転可能な第１のロボットハンド３８１をさらに備える。成形システム３００は、加熱され、かつ形状一致した材料３３２を有する滑り具３１０を、外部加熱器３１３からプレス３１４の下部金型部３４２のクレードル３４５へと移送する経路３８６に沿って基体３８５を中心として回転可能な第２のロボットハンド３８４をさらに備える。さらなるロボットハンドまたはロボットハンド３８４が、滑り具３１０および成形後の製品を、成形工程の完了時に、プレス３１４から検査または製品取り出しステーションへと移送するように構成される。いくつかの実施形態において、ロボットハンド３８４は、図１に関して記述した移送装置１１１，１１２に相当する。滑り具をプレス３１４および／または外部加熱器３１３へ／から移送するための他の装置も、様々な実施形態の範囲内である。
【００３３】
図４は、いくつかの実施形態による成形システムにおけるプレス４１４の概略図である。プレス４１４は、プレス４００を開閉するように、相互に対して可動な第１の部分４０２および第２の部分４０４を備える。プレス４１４は、プレス４１４の閉位置において第１の部分４０２および第２の部分４０４を密閉するための、例えば密閉リングや圧力シールなどの密閉部４０３を備える。図１に関して記述したプレス１１４と比べて、プレス４１４は、第１の部分４０２に配置された複数の下部金型部１４２，４４２と、第２の部分４０４により担持される、対応する複数の上部金型部または金型１４４，４４４と、を備える。金型１４４，４４４は、対応する下部金型部１４２，４４２に収容された対応する滑り具１１０，４１０によって、同時に複数の製品を成形するように構成されている。少なくとも１実施形態において、類似あるいは同一の製品が、プレス４１４内で同時に成形される。例えば、金型１４４，４４４、滑り具１１０，４１０、および対応する原料１３２，４３２は、類似または同一の構成の製品を成形するように、類似または同一に構成／選択される。少なくとも１実施形態においては、異なる製品がプレス４１４内で同時に形成される。例えば、金型１４４，４４４、滑り具１１０，４１０、または対応する原料１３２，４３２は、異なる構成の製品を成形するように、異なって構成／選択される。
【００３４】
図５は、いくつかの実施形態による、製品の成形方法５００のフローチャートである。
【００３５】
動作５１０において、原料が滑り具の表面に載置される。滑り具の表面は、成形される製品の最終的な成形後の表面に対応する。例えば、図１から図４のうちの１以上の図面に関して本明細書で説明したように、１３２，３３２，４３２などの原料は、１１０，２１０，３１０，４１０などの滑り具の１１７，２１７などの表面に載置される。
【００３６】
動作５２０において、滑り具およびその内部に収容された材料が、プレスの外部の外部加熱器で加熱される。材料は、その材料が軟化または溶融して滑り具の表面の形状に合わせて変形するまで加熱される。例えば、図１から図４のうちの１以上の図面に関して本明細書で説明したように、１１０，２１０，３１０，４１０などの滑り具、および１３２，３３２，４３２などの材料が、１１４，３１４，４１４などのプレスの外部で、１１３，３１３などの外部加熱器において加熱される。いくつかの実施形態において、外部加熱器における加熱は、少なくとも２段階で行われ、後続の段階では、第１の段階よりも高温の加熱温度を用いる。
【００３７】
動作５３０において、滑り具に形状一致している加熱された材料を有する滑り具は、プレス内部へと移送され、プレスが閉じられる。例えば、図１から図４のうちの１以上の図面に関して本明細書で説明したように、１１０，２１０，３１０，４１０などの滑り具、および例えば１３２Ｂに示す滑り具に形状一致している１３２，３３２，４３２などの加熱された材料が、１１４，３１４，４１４などのプレス内部へと移送され、プレスが閉じられる。
【００３８】
動作５４０において、閉じられたプレス内で、材料を冷却している間、成形工程が行われる。成形工程において、プレスの金型は、滑り具の表面に対して材料を押圧して、製品を成形する。例えば、図１から図４のうちの１以上の図面に関して本明細書で説明したように、滑り具に形状一致している１３２，３３２，４３２などの材料を、冷却中に、金型１４４，３４４，４４４によって、１１０，２１０，３１０，４１０などの対応する滑り具の表面に対して押圧することにより、製品が成形される。成形工程の完了時に、内部に成形後の製品を有する滑り具が、プレスから、検査または製品取り出しステーションへと取り出される。
【００３９】
上記の方法は、例示的な動作を含むが、必ずしも示されている順番において行う必要はない。動作を、本開示の実施形態の精神および範囲にしたがって、適宜追加、差し替え、順番変更、かつ／あるいは削除してよい。異なる特徴を組み合わせた実施形態、および／または異なる実施形態が、本開示の範囲内であり、この開示内容を検討すれば、そのような実施形態は、当業者にとって明らかとなるであろう。
【００４０】
以下の利点のうちの１以上を、１以上の実施形態において達成できる。
【００４１】
生産製造においての懸案事項はしばしば、物質を変換する工程の様々な段階において、原料を扱うことができないか、あるいは扱いが困難であるということである。多くの先端複合材料は、成形工程やそれ以外の最終的な形成工程に呈される直前に、柔らかかったり、粘着性があったり、もろかったり、高温であったり、あるいはこれらの特徴の１以上が組み合わさっていたりする。状況によっては、機械的なグリッパは、システムに適合しないか、使用不可能であり、かつ／あるいは真空カップは、高温の加工温度や複雑な形状について不向きであることがある。他の手法によって成形される溶融材料を移送するには、高い頻度で人間の操作者が関与し、高温や、おそらくは化学薬品からの相応の保護を要する。許容移送時間が秒単位で計測されるとすると、状況によっては、しばしば不揃いな部品品質、生産率、および／または健康リスクという結果になる。
【００４２】
いくつかの実施形態による滑り具により、高温、粘着性、かつ／あるいはもろい材料を直接扱う必要がなくなる。また、典型的な金型全体の質量と比べて滑り具の壁が薄いことで、高速に加熱冷却を行うことが可能となるため、いくつかの実施形態による滑り具により、成形される材料が、より低温において金型に呈される場合、より大きな質量をもつ金型を加熱する必要がなくなる。
【００４３】
いくつかの実施形態においては、成形される材料が載置される前に、滑り具を加熱する。少なくとも１実施形態において、材料の扱いがまだなお可能なより高い温度において、例えば図３Ａおよび図３Ｂに関して記述したように、ロボットハンド３８１および／またはベルトコンベヤ３７２によって、成形される材料が呈される。材料は、加熱された滑り具に載置されたときに形を成し始め、１以上の実施形態において、上方から、かつ／あるいは下方から、材料表面にさらに熱エネルギーが加えられる。滑り具は、滑り具および材料が最終的な成形に向けて自動的に金型内部へと移送される間、不安定な状態の成形材料を支持する。滑り具および最終成型部品は、金型から自動的に取り出され、後続の工程へと移送される。その結果、少なくとも１実施形態において、迅速な移送および／または成形時間、製品品質向上および／または生産率向上、低減された健康リスクなどの１以上の効果が得られる。
【００４４】
少なくとも１実施形態において、滑り具は、プレスの変更や再設計を伴うことなく、既存のプレスに対する追加物として構成される。
【００４５】
少なくとも１実施形態において、追加の能動的な冷却機構を用いることなく、プレスの外部で成形後の製品がさらなる冷却のために滑り具内に所定の時間残される。少なくとも１実施形態において、成形後の製品および滑り具が、下部金型部１４２に類似する冷却用収容部にプレスの外側において載置され、さらにこの冷却用収容部によって能動的に冷却される。
【００４６】
少なくとも１実施形態において、滑り具および原料１３２をプレスの外部で加熱するための第１の加熱段階における温度Ｔ１および第２の加熱段階における温度Ｔ２は、材料１３２の特徴に依存して選択される。少なくとも１実施形態において、温度Ｔ１は、材料１３２の溶融温度であるか、わずかにそれを下回り、温度Ｔ２は、材料１３２の溶融温度以上である。例えば、１以上の実施形態においては、温度Ｔ１は、華氏４００度から４９０度の範囲内であり、温度Ｔ２は、華氏４９０度を上回る。
【００４７】
一例において、材料１３２は、ポリマーマトリックスがＰＡ６と識別される連続繊維補強ポリマー（ＣＦＲＰ）ガラス材料などである。金属金型対は、１ミリメートルから５ミリメートルの厚さの脱着可能な滑り具を収納するように構成される。少なくとも１実施形態において、金型またはプレスには、滑り具が異なる厚さを持つことができるように、シムが用いられる。滑り具の材料は、蒸着法および研磨により形成されるニッケルである。ニッケル滑り具の熱伝達係数は、約７０Ｗ／ｍ℃であり、いくつかの実施形態において、成形される製品の材料の加熱および／または冷却が滑り具を介して起きる場合には特に、迅速な加熱および／または冷却が可能である。しかし、本明細書において説明するように、成形される製品の材料の直接加熱および／または冷却が主であり、滑り具の加熱および／または冷却が副次的である１以上の実施形態において、複合材などの断熱材製の滑り具が用いられる。ＰＡ６／ガラス材料が、金型またはプレスの外側において、滑り具内に配置される。材料および滑り具は、炉（例えば、外部加熱器）に入り、約華氏５２０度で加熱される。材料は軟化し、滑り具の形状に形成される。材料および滑り具は、約華氏５２０度に達する。形成後の材料および／または滑り具は自動的に、材料を押圧して冷却するプレスの雄／雌ダイの組（例えば、下部金型部および上部金型部または金型）に移送される。冷やされた金型がプレス内にある状態の冷却サイクルにおいて、材料および／または滑り具が華氏２００度に達した後、成形後の部品および滑り具は、自動的にプレスから取り出される。少なくとも１実施形態において、冷やされた金型は、成形工程において、約華氏４０度の温度を有する。自動取り出しの後、成形後の部品は、自動的に滑り具から取り出されて積載される。滑り具はレイアップステーションにレイアップと再加熱のために返却される。
【００４８】
さらなる例においては、約４秒間、頂部からの空気加熱を用いて、厚さ約０．１２５インチ（３．１７５ミリメートル）の滑り具を華氏２００度から華氏５００度にまで加熱する。空気加熱は、原料を滑り具上または内部に設置した状態で実施しても、設置していない状態で実施してもよい。あるいは、空気加熱を、漸増的に導入してもよい。すなわち、まず滑り具を直接加熱し、次いで、原料が工程サイクルに導入される際に、原料の加熱を行ってもよい。代替的な加熱源は、滑り具の形状に適合するようにかたどった、滑り具の底面からのガス炎などである。空気熱の温度は、いくつかの実施形態において、約華氏１５００度であり、ガス熱の温度は、いくつかの実施形態において、約華氏３５００度である。したがって、少なくとも１実施形態においては、時間に関してガス熱のほうがすぐれている。
【００４９】
少なくとも１実施形態において、滑り具を予熱すること（原料が滑り具の中にも上にも無い）は、原料が厚い（例えば、数層を備える）場合、かつ／あるいは滑り具を介した原料の加熱のための加熱器が設けられない、あるいは用いられない場合に、利点がある。例えば、図３Ａの例示的な構成において、滑り具３１０は、断熱クレードル３３５に載置され、上部加熱器３３４Ａによって予熱される。それから、原料３３２は、予熱された滑り具３１０を覆って、あるいはその内部に配置され、上部加熱器３３４Ａが、原料３３２の上面を直接加熱する一方、原料３３２の下面は、少なくとも幾分は予熱された滑り具３１０内に保持された熱によって、加熱される。別の例においては、滑り具３１０は、下部加熱器３３４および上部加熱器３３４Ａの一方または両方によって予熱され、原料３３２が滑り具３１０を覆って、あるいはその内部に入れられた後、原料３３２の迅速で均等な変形のために、下部加熱器３３４および上部加熱器３３４Ａの両方を用いて原料３３２および滑り具３１０が加熱される。
【００５０】
図６は、いくつかの実施形態によるコンピュータシステム６００のブロック図である。図１から図５に関して記述した１以上の機能および／または動作（例えば、図１において制御部１５０に関して記述したもの）が、いくつかの実施形態において、図６の１以上のコンピュータシステム６００によって実現される。システム６００は、バス６０４を介して、あるいはその他の相互接続通信機構を介して通信接続された、少なくとも１つのプロセッサ６０１、メモリ６０２、ネットワークインターフェース（Ｉ／Ｆ）６０６、記憶部６１０、および入出力（Ｉ／Ｏ）装置６０８を備える。
【００５１】
メモリ６０２は、いくつかの実施形態において、データおよび／またはプロセッサ６０１によって実行される命令を記憶するためにバス６０４に接続される、カーネル６１４，ユーザ空間６１６，カーネルおよび／もしくはユーザ空間の一部，ならびにそのコンポーネント等の、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）および／もしくは他の動的記憶装置ならびに／または読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）および／もしくは他の静的記憶装置を備える。また、メモリ６０２は、いくつかの実施形態において、プロセッサ６０１によって実行される命令の実行中に、変数やその他の中間情報を一時的に記憶するためにも用いられる。
【００５２】
いくつかの実施形態において、磁気ディスクや光学ディスクなどの記憶装置６１０が、カーネル６１４、ユーザ空間６１６等のデータおよび／または命令を格納するために、バス６０４に接続される。Ｉ／Ｏ装置６０８は、ユーザとシステム６００との情報交換を可能にするために、入力装置、出力装置、および／または入出力装置の組み合わせを備える。入力装置は、例えば、プロセッサ６０１に情報およびコマンドを伝達するためのキーボード、キーパッド、マウス、トラックボール、トラックパッド、および／またはカーソル方向指示キーなどを含む。出力装置は、例えば、ユーザに情報を伝達するためのディスプレイ、プリンタ、音声合成器などを含む。
【００５３】
いくつかの実施形態において、図１から図５に関して記述した１以上の機能および／または動作（例えば、図１の制御部１５０に関して記述したもの）は、そのような動作および／または機能を実行するためにプログラムされたプロセッサ６０１によって実現される。いくつかの実施形態において、プロセッサ６０１は、専用ハードウェア（例えば、１以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ））として構成される。１以上のメモリ６０２、Ｉ／Ｆ６０６、記憶部６１０、Ｉ／Ｏ装置６０８、ハードウェア部品６１８、およびバス６０４は、プロセッサ６０１による処理のために、命令、データ、および／または他のパラメータを受信するように動作できる。１以上の実施形態において、Ｉ／Ｆ６０６は、図１に関して記述したプレス、（複数の）加熱器、および（複数の）滑り具などの成形システムの１以上の部品への接続、および／またはこれらの部品との通信のために、１以上のポート、コネクタ、ケーブル、無線通信等用のハードウェアモジュール等を備える。
【００５４】
いくつかの実施形態において、これらの動作および／または機能は、非一過性コンピュータ読み取り可能記録媒体に格納されたプログラムの機能として実現される。少なくとも１実施形態において、これらの動作および／または機能は、メモリ６０２に格納された、例えば１組の実行可能な命令などのプログラムの機能として実現される。非一過性コンピュータ読み取り可能記録媒体は、例えば、ＤＶＤなどの光学ディスク、ハードディスクなどの磁気ディスク、ＲＯＭ，ＲＡＭ，メモリカードなどの半導体メモリ、等のうちの１以上の、外部の／外付けの、かつ／あるいは内部の／内蔵の記憶部またはメモリユニットなどであるが、これらに限定されない。
【００５５】
いくつかの実施形態において、製品を成形するためのシステムは、プレスと、外部加熱器と、滑り具と、を備える。該プレスは、該プレス内の成形空間に外側から接近可能な開位置と、該プレス内の該成形空間が閉鎖される閉位置との間で可動である。該プレスは、金型を備える。該外部加熱器は、該プレスの外側に配置される。該滑り具は、該プレスが該開位置にあるときに、該外部加熱器と該成形空間との間で可動である。該滑り具は、成形される製品の材料を受け取るように構成された表面を備える。該表面は、該製品の成形後の表面に対応する。該滑り具が該外部加熱器の位置にあるときに、該外部加熱器が、該滑り具に受け取られた該材料を加熱するように構成される。該滑り具が該成形空間内にあり、かつ該プレスが該閉位置にあるときに、該金型が、該加熱された材料を、該滑り具の該表面に対して押圧して、該製品を成形するように構成される。
【００５６】
いくつかの実施形態において、製品を成形する方法は、成形する製品の材料を、滑り具の表面上に配置し、該表面が、該製品の成形後の表面に対応するステップを含む。該方法は、プレスの外側の外部加熱器の位置において、該滑り具およびその中に収容された該材料を、該材料が軟化または溶融して該滑り具の該表面に形状一致する状態にまで加熱するステップをさらに含む。該方法は、次いで、該加熱された材料が該滑り具の該表面に形状一致した状態で、該滑り具を該プレス内部へと移送し、該プレスを閉じるステップを含む。該方法は、該閉じられたプレス内において、該プレスの金型が、冷却中に、該加熱された材料を、該滑り具の該表面に対して押圧して、該製品を成形する成形工程を実行するステップをさらに含む。
【００５７】
いくつかの実施形態において、システムにおいて、製品を成形するための滑り具が提供される。該システムは、プレスと、該プレスの外部にある外部加熱器と、を備える。該滑り具は、第１の表面と、第２の表面と、を備える。該第１の表面は、成形する該製品の成形後の表面に対応し、かつ成形する該製品の材料を受け取るように構成される。該第２の表面は、該第１の表面とは反対側にあり、該第１の表面と形状が整合している。該滑り具は、金属を含み、かつ１ミリメートルから５ミリメートルの範囲内の均一な厚さを有する。
【００５８】
上記において、当業者が本開示の局面をより良く理解できるように、数実施形態の特徴を概説した。当業者は、本明細書において紹介した実施形態と同じ目的を実施し、かつ／あるいは同じ効果を達成するための他の工程および構造を設計または修正するためのよりどころとして、本開示をすぐに用いることができると理解すべきである。また当業者は、そのような均等の構造が、本開示の精神および範囲から逸脱するものではないこと、さらに、本開示の精神および範囲を逸脱することなく、それらが本明細書における様々な変更、置換、改造をもたらし得ることを認識すべきである。
【図１】
2020001407.tif 000003
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年10月9日(2019.10.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス内の成形空間に外側から接近可能な開位置と、該プレス内の該成形空間が閉鎖される閉位置との間で可動なプレスであって、金型を備えるプレスと、
該プレスの外側に配置された外部加熱器と、
該プレスが該開位置にあるときに、該外部加熱器と該成形空間との間で可動な滑り具であって、成形される製品の材料を受け取るように構成され、該製品の成形後の表面に対応する表面を備える滑り具と、
該プレスおよび該外部加熱器に接続された制御部と、
を備え、
該滑り具が該外部加熱器の位置にあるときに、該制御部が、該外部加熱器に、該滑り具に受け取られた該材料を加熱させ、
該滑り具が該成形空間内にあり、該プレスが該閉位置にあるときに、該制御部が、該金型に、該加熱された材料を、該滑り具の該表面に対して押圧させて、該製品を成形する、
製品成形用システム。
【請求項２】
前記制御部は、
前記滑り具が前記外部加熱器の位置にあるときに、前記外部加熱器に、前記滑り具に受け取られた前記材料を、前記滑り具の前記表面に形状一致する状態まで加熱させ、次いで、
前記滑り具の前記表面に形状一致している前記加熱された材料を有する前記滑り具を、前記成形空間へと移送させ、次いで、前記プレスを前記閉位置へと移動させて、前記製品を成形するように構成された、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記制御部は、前記滑り具が前記成形空間内にあり、かつ前記プレスが前記閉位置にあるときに、前記滑り具および成形中の前記材料を加熱することなく、前記プレスを冷却させるようにさらに構成された、
請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記外部加熱器が、
前記材料を受け取る前記表面とは反対側の面から、前記滑り具を加熱するように構成された第１の加熱器と、
前記表面の一方の側から、前記材料を直接加熱するように構成された第２の加熱器と、
を備えた、
請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記外部加熱器は、前記滑り具が前記外部加熱器の位置にあって前記外部加熱器により加熱されている間、前記滑り具を収容するように構成されたクレードルをさらに備えた、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記プレスは、複数の金型を備え、
前記システムは、前記プレス内の前記複数の金型のうちの１つに各々対応する複数の滑り具を備えて、前記対応する複数の金型および複数の滑り具によって、複数の製品を同時に成形するようになっている、
請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記滑り具および前記成形された製品を、成形後に前記プレスから受け取るように構成された脱型ステーション、または
成形するさらなる製品の材料を有するさらなる滑り具を加熱するように構成された、さらなる外部加熱器
の少なくとも一方をさらに備えた、
請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記プレスが、上部金型部と、下部金型部と、を備え、
該上部金型部および該下部金型部が、前記開位置と、前記成形空間を閉じるように該上部金型部と該下部金型部とが互いに連結される前記閉位置との間で、互いに対して可動であり、
該上部金型部が、前記金型を備え、
該下部金型部が、前記滑り具を収容するように構成されたクレードルを備えた、
請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記上部金型部または前記下部金型部の少なくとも一方が、前記滑り具および成形中の前記材料を冷却するように構成された冷却装置を備えた、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記滑り具が、成形する前記製品の前記材料を受け取るための前記表面とは反対側にあり、かつ前記表面と形状が整合しているさらなる表面を有し、
前記滑り具が、金属を含み、
前記滑り具が、１ミリメートルから５ミリメートルの範囲内の均一な厚さを有する、
請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
成形する製品の材料を、滑り具の表面上に配置し、該表面が、該製品の成形後の表面に対応する、ステップと、
プレスの外側の外部加熱器の位置において、該滑り具およびその中に収容された該材料を加熱するステップと、次いで、
該加熱された材料が該滑り具の該表面に形状一致した状態で、該滑り具を該プレス内部へと移送し、該プレスを閉じるステップと、
該閉じられたプレス内において、該プレスの金型が、冷却中に、該加熱された材料を、該滑り具の該表面に対して押圧して、該製品を成形する成形工程を実行するステップと、
を含む、製品を成形する方法。
【請求項１２】
前記加熱ステップが、
第１の温度での第１の加熱段階であって、前記材料が少なくとも軟化して前記滑り具の前記表面に形状一致するようになるのに十分な第１の時間にわたり実行される、第１の加熱段階と、
該第１の温度より高温の第２の温度での第２の後続の加熱段階であって、前記材料を溶融状態にするのに十分な第２の時間にわたり実行される、第２の加熱段階と、
を含む、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の温度は、前記材料の溶融温度以下であり、
前記第２の温度は、前記材料の該溶融温度以上である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記滑り具に収容された前記材料が、溶融状態にあり、かつ前記材料の溶融温度よりも高い温度を有する間に、前記滑り具が、前記プレス内部へと移送される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記滑り具および前記材料を前記プレス内で加熱することなく、前記成形工程が実行される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記成形工程が、
前記滑り具および前記材料を前記プレス内で加熱して、前記プレス内部へと移送されるときに既に溶融状態であった前記材料を、該溶融材料が前記金型によって前記滑り具の前記表面に対して押圧されている間、所定の時間にわたり、該溶融状態に維持する、第１の段階と、
前記材料が、前記金型によって前記滑り具の前記表面に対して押圧されている間、前記滑り具および前記材料を前記プレス内で冷却する、第２の後続の段階と、
を含む、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記製品の前記成形工程を前記プレス内で実行している間、成形するさらなる製品の材料を有するさらなる滑り具を加熱するステップと、
前記成形された製品を有する前記滑り具を、前記プレスから取り出すステップと、
該加熱された材料を有する該さらなる滑り具を、前記プレス内部へと移送し、該さらなる製品を成形するさらなる成形工程を実行するステップと、
をさらに含む、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
上部金型部および下部金型部を備えるプレスと、該プレスの外部にある外部加熱器とを備えたシステムにおいて、製品を成形するための滑り具であって、
成形する該製品の成形後の表面に対応し、成形する該製品の材料を受け取るように構成された、第１の表面と、
該第１の表面とは反対側にあり、該第１の表面と形状が整合している第２の表面と、
を備え、
該滑り具が、該プレスの該上部金型部と該下部金型部の間に挟まれるように構成された水平に延在する端部を有し、
該滑り具が、金属を含み、
該滑り具が、１ミリメートルから５ミリメートルの範囲内の均一な厚さを有する、
滑り具。
【請求項１９】
前記滑り具の材料は、蒸着されたニッケルを含む、請求項１８に記載の滑り具。
【請求項２０】
内部抵抗加熱素子をさらに備えた、請求項１８に記載の滑り具。
【外国語明細書】
2020001407000001.pdf