(57)【特許請求の範囲】
【請求項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、
を有し、
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、前記圧力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、予熱槽の液体に浸漬されて予熱される、
等方加圧成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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。
【０００２】
【従来の技術】
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、例えば特許文献１に記載されている。
【０００３】
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。
【０００４】
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。特許文献２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。
【０００５】
【特許文献１】
実公平４−４４３５８号公報
【特許文献２】
特開２００２−３５９９５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献２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、次に加工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。
【０００７】
本発明は、生産性が向上される等方加圧成形装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
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、
を有している。
【０００９】
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。
【００１０】
【発明の実施の形態】
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１０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１２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トが載置される旋回テーブル１４が支持されている。図に示す右下の旋回テーブル１４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１６である。また、図に示す左のテーブルの位置が、被加工物を予熱する予熱ステーション１８である。旋回テーブル１４の下方には、予熱用の液体が蓄えられた予熱槽２０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２０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１４の位置は、加圧成形が行われる加圧成形ステーション２２である。この旋回テーブル１４の下方には、圧力容器２４が配置され、圧力容器２４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２４は恒温槽２６内の液体に浸かっている。
【００１１】
図２は、等方加圧成形装置１０の右側面図、特に搬入・搬出ステーション１６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１４の下方には、昇降テーブル２８が配置されている。被加工物が載置されたバスケット３０は、図示する昇降テーブル２８の位置、すなわち旋回テーブル１４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、熱伝導が良く、耐蝕性にも優れたステンレス等の金属プレート上に載置されている。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３０に載置されている。被加工物を搬入・搬出ステーション１６に搬入するとき、旋回テーブル１４は、実際には昇降テーブル２８上方の位置から退避した位置にある。バスケット３０が載置されると、昇降テーブル２８は、油圧シリンダで構成される昇降シリンダ３２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３４が、油圧シリンダで構成される吊下げシリンダ３６により下降し、バスケット３０上部のフックと係合する。その後、吊下げシリンダ３６によりバスケット３０が、旋回テーブル１４より高い位置まで上昇される。そして、旋回テーブル１４がバスケット３０の直下の位置まで旋回して移動し、その上に、バスケット３０が載置される。
【００１２】
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３４により旋回テーブル１４上のバスケット３０が吊下げられて上昇され、旋回テーブル１４が旋回して退避した後、下降される。これを昇降テーブル２８が迎える。バスケット３０が載置された状態で、昇降テーブル２８は、油圧シリンダで構成される傾けシリンダ３８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。
【００１３】
図３は、等方加圧成型装置１０の正面図、特に、予熱ステーション１８および加圧成形ステーション２２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３０は、搬入・搬出ステーション１６から旋回テーブル１４の旋回によって予熱ステーション１８に送られる。旋回テーブル１４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４０の往復運動が、ラックアンドピニオン機構４２により回動運動に変換され、これが旋回コラム４４、旋回アーム１２、旋回テーブル１４を旋回させる。バスケット３０が予熱ステーション１８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４６により下降される吊下げフック４８に係合して、さらに吊下げシリンダ４６により吊り上げられる。旋回テーブル１４は旋回されてバスケット３０の直下より退避する。吊下げフック４８は、バスケット３０を吊下げたまま下降し、昇降テーブル５０上にバスケット３０を載置する。昇降テーブル５０は、油圧シリンダで構成される昇降シリンダ５２により下降し、これによりバスケット３０は、予熱槽２０内に投入される。予熱槽２０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３０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５０は上昇し、さらにバスケット３０は吊下げフック４８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１４が送られ、吊下げフック４８の下降によって、この上にバスケット３０が載置される。そして、旋回テーブル１４が旋回することによって、被加工物を保持したバスケット３０が加圧成形ステーション２２に送られる。
【００１４】
加熱成形ステーション２２では、バスケット３０は、圧力容器の上蓋５４の底部に固定された吊下げフック５６に係合される。上蓋５４は、チェーン５０により吊り下げられており、上蓋支持コラム５８内の昇降モータにより昇降される。上蓋５４は、バスケット３０をわずかに上昇させ、そして旋回テーブル１４が旋回してバスケット３０の直下より退避する。旋回テーブル１４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３０を圧力容器２４内に投入する。
【００１５】
図４は、加圧成形ステーション２２、特に圧力容器２４およびこれの周囲の構成の概略を示す図である。上蓋５４に吊り下げられたバスケット３０は、上蓋５４と共に下降して圧力容器２４内に投入され、上蓋５４が容器の開口部をふさぐと、ピン６２が上蓋５４を貫通して、図５に示すように、圧力容器２４を密閉する。一方、恒温槽２６内の液体は、圧力容器２４が開放している際には、循環ポンプ６４により配管６６，６８を通って圧力容器２４内に送られている。
【００１６】
投入された被加工物、金属プレートおよびバスケット３０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漬された後、早期に加圧を開始することができる。弁７０を閉じ、昇圧ポンプ７２を駆動し、配管６６，６８により恒温槽２６内の液体を圧力容器２４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７０，７４が開放され、圧力容器２４内の圧力を開放し、余剰の液体を配管７６を介して恒温槽２６へ戻す。
【００１７】
圧力解放後、ピン６２が抜かれて、上蓋５４と共にバスケット３０を上昇させ、旋回テーブル１４を旋回させて、この上に載置する。そして、旋回テーブル１４を旋回させて、被加工物を保持したバスケット３０を搬入・搬出ステーション１６に送る。このステーション１６にて、前述のように、バスケット３０を傾け、液体を流して捨てた後、搬出する。
【００１８】
図６は、予熱槽２０と恒温槽２６の関係を示す図である。予熱槽２０に蓄えられる液体は、恒温槽２６より予熱槽送液ポンプ７８にて送られ、あふれた液体は、予熱槽２０の連通開口８０より流出して恒温槽２６に戻る。
【００１９】
本実施形態において、旋回テーブル１４は、１２０°の範囲で旋回可能となっており、バスケット３０を次のステーションに送ると、前のステーションに戻って、次のバスケット３０を受け取る。また、旋回テーブル１４が図１中の位置から６０°回転した位置が退避位置である。加圧成形ステーション２２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１８にて予熱が行われ、また搬入・搬出ステーション１６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１４が旋回するとき、３個の旋回テーブル１４は、それぞれ次のステーションにバスケット３０を搬送する。また、一つのバスケット３０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。
【００２０】
以上、本実施形態の等方加圧成形装置１０は、約１２０°の範囲で正逆両方向に回動する旋回テーブル１４でバスケット３０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。
【００２１】
また、特許文献２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１４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、バスケットの移動は１方向なので、バスケット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。
【図面の簡単な説明】
【図１】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】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】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】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】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】予熱槽と恒温槽の関係を示す図である。
【符号の説明】
１０  等方加圧成形装置、１２  旋回アーム、１４  旋回テーブル、１６  搬入・搬出ステーション、１８  予熱ステーション、２０  予熱槽、２２  加圧成形ステーション、２４  圧力容器、２６  恒温槽、３０  バスケット。
【図１】
0003626955.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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