(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下一対の加圧定盤と、
前記上側の加圧定盤に装着された第１の熱盤と、
前記下側の加圧定盤に装着された第２の熱盤と、
前記第１の熱盤と前記第２の熱盤との間で移動可能に配置された少なくとも１枚の第３の熱盤と、
前記下側の加圧定盤を前記上側の加圧定盤に向けて移動させる定盤移動手段と、
最上段の前記第３の熱盤であるウェイト熱盤が該ウェイト熱盤の直下の熱盤に載せられた被加工物に押し上げられた時に、前記下側の加圧定盤の移動を停止して該被加工物に該ウェイト熱盤の重量が加わるようにすると共に、該被加工物が軟化する所定時間経過後に再び前記下側の加圧定盤の移動を開始して前記一対の加圧定盤間で熱盤を重ねた状態で圧締し、該熱盤上に置かれた被加工物を圧締加工するよう、前記定盤移動手段を制御する制御部と、
を有する、熱可塑性樹脂をプレス加工する為の多段式プレス装置。
【請求項２】
前記ウェイト熱盤の重量は、前記ウェイト熱盤の直下の熱盤に載せられた被加工物が軟化するのに必要な最低限の圧力が前記被加工物に加わるよう設定されること、を特徴とする請求項１に記載の多段式プレス装置。
【請求項３】
前記ウェイト熱盤の移動を検知するセンサーが設けられていること、を特徴とする請求項１又は２に記載の多段式プレス装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、多段式プレス装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、上下一対の加圧定盤の間に複数の移動可能な熱盤を平行に配置し、加圧定盤間で当該熱盤を積層圧締し、熱盤上に載置された被加工物を加熱しながら圧締する多段式プレス装置が知られている。圧締の動力源としては、主に油圧シリンダが用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この種の多段プレス装置では、ＩＣカードのように比較的壊れやすいチップ等を樹脂と共に積層し、熱圧成形することがある。しかしながら、加圧定盤間で熱盤・被加工物を積層して挟み込んだ瞬間に発生するピーク圧力（油圧プレスで瞬間的に発生する、制御困難な圧力）のため、チップ等が損傷してしまう可能性があった。
【０００４】
上記の如き事情に鑑み、本発明は、多段式プレス装置において、被加工物内のチップ等の損傷を防止することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため、本発明による多段式プレス装置は、（１）上下一対の加圧定盤の間に移動可能な複数段の熱盤を有し、（２）最上段の熱盤を上側の加圧定盤に装着し、（３）最下段の熱盤を下側の加圧定盤に装着し、（４）上から２段目の熱盤を、被加工物を載置しないウェイト熱盤とし、（５）上から３段目の熱盤から最下段の熱盤までの各熱盤を被加工物を載置可能な熱盤とし、（６）下側の加圧定盤を上側の加圧定盤に向けて移動させて、下側の加圧定盤の上に各熱盤を順次積層させ、（７）上から３段目の熱盤に載せられた被加工物がウェイト熱盤に当接した時に、下側の加圧定盤の移動を停止し、（８）被加工物が軟化した後、再び下側の加圧定盤の移動を開始し、一対の加圧定盤間で熱盤を重ねた状態で圧締し、該熱盤上に置かれた被加工物を圧締加工すること、を特徴とするものである。
【０００６】
このように構成すれば、最初、被加工物には、ウェイト熱盤の重量と当該被加工物よりも上に位置する熱盤及び被加工物の重量だけがかかる。そして、被加工物が（熱盤からの熱により）十分軟化してから、加圧定盤間で熱盤・被加工物が積層され、所定のプレス圧で圧締される。そのため、加圧定盤間で熱盤・被加工物を積層して圧締した瞬間に発生するピーク圧は、軟化した被加工物の弾力によって吸収される。従って、チップ等の損傷が防止される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１から図３を参照して説明する。
【０００８】
図１は、本発明の多段式プレス装置の実施の形態を示す正面図である。図１に示すように、多段式プレス装置は、上下一対の加圧定盤１，２の間に移動可能な複数の熱盤８を配置し、下側の加圧定盤２（可動定盤２）を上側の加圧定盤１（固定定盤１）に向けて移動させることにより、固定定盤１と可動定盤２の間に複数の熱盤８を重ねた状態で圧締するよう構成されたものである。
【０００９】
固定定盤１と可動定盤２を支持するプレスフレーム３は、互いに平行な上部フレーム３１と下部フレーム３２、及び上部フレーム３１と下部フレーム３２の間に鉛直に延びる側面フレーム３３からなっている。固定定盤１はプレスフレーム３の上部フレーム３１に固定され、可動定盤２は下部フレーム３２上に設けられたプレスシリンダ３５のプランジャに固定されている。可動定盤２は、プレスシリンダ３の作動によって昇降駆動され、固定定盤１に対して近接及び離間する方向に移動する。プレスフレーム３は、プレスシリンダ３５による圧締力に充分耐え得るだけの強度を持つ素材で構成されている。
【００１０】
固定定盤１と可動定盤２との間には、複数段（図１では７段）の熱盤８（８ａ〜８ｇ）が平行に配置されている。熱盤８は、その内部に図示しない熱媒体通路を有し、図示しない熱媒体回路から供給される熱媒体によって所定の温度まで加熱される。尚、この熱媒体回路については、説明を省略する。
【００１１】
最上段の熱盤８ａは固定定盤１に固定され、最下段の熱盤８ｇは可動定盤２に固定されている。熱盤８ａ，８ｇの熱が固定定盤１と可動定盤２に直接伝達されないよう、固定定盤１と熱盤８ａの間、及び可動定盤２と熱盤８ｇの間には断熱材９が設けられている。
【００１２】
最上段と最下段を除く熱盤８ｂ〜８ｆの側端には、係合片８１が水平に突出して設けられており、この係合片８１は、上段の熱盤８ほど大きく突出するように形成されている。また、側面フレーム３２に沿って、階段状に形成された保持部材６が設けられており、保持部材６の各段６ｂ〜６ｆに熱盤８ｂ〜８ｆの各係合部８１が載るよう構成されている。
【００１３】
即ち、熱盤８ｂ〜８ｆは、可動定盤２が上昇していない時（図１）には、保持部材６の各段６ｂ〜６ｆによって保持されており、可動定盤２によって下から押し上げられると、（各熱盤８の係合部８１が保持部材６から離れて）上昇するよう構成されている。従って、可動定盤２が上昇すると、最下段の熱盤８ｇの上に、それよりも上の熱盤８ｂ〜８ｆが順次積層される。そして、最下段の熱盤８ｇと最上段の熱盤８ａの間で各熱盤８（及びその上に載置された被加工物４）が圧締される。
【００１４】
本実施形態では、上から２段目の熱盤８ｂは、被加工物４を載置しないウェイト熱盤となっている。そして、被加工物４は、上から３段目の熱盤８ｃから最下段の熱盤８ｇまでの各熱盤上に載せられる。
【００１５】
図２は、実施形態の多段式プレス装置の駆動システムを示す概略図である。プレスシリンダ３５は、モータＭでポンプＰを駆動して油圧駆動力を得る油圧シリンダである。
【００１６】
また、上述のウェイト定盤３ｂの移動を検知するため、ウェイト熱板３ｂの端部には接触子１１が吊り下げられており、側面フレーム３２（図１）にはリミットスイッチＬＳが設けられている。そして、ウェイト熱盤３ｂが保持部材６ｂ（図１）から離れて僅かでも上方に移動すると、接触子１１がリミットスイッチＬＳに当接し、これをＯＮするよう構成されている。
【００１７】
図３は、実施形態の多段式プレス装置の動作を示すフローチャートである。まず、制御部１０は、プレスシリンダ３５を駆動し、可動定盤２を上昇させる（Ｓ１０）。そして、リミットスイッチＬＳがオンした時点、即ち、ウェイト熱盤８ｂが熱盤８ｃの上に置かれた被加工物４に押し上げられた時点で、プレスシリンダ３５のモータＭを停止し、可動定盤２の上昇を停止する（Ｓ１２，Ｓ１４）。尚、モータＭは停止してもプレスシリンダ３５内の油圧は開放しないため、この時点で可動定盤２が下降することは無い。
【００１８】
この状態で、熱盤８ｃの上に置かれた被加工物４に加わる圧締力は、ウェイト熱盤８ｂの重量のみである。尚、４段目の熱盤８ｄの上に置かれた被加工物４に加わる圧締力は、ウェイト熱盤８ｂの重量と、３段目の熱盤８ｃの重量、及び３段目の熱盤８ｃの上に置かれた被加工物４の重量の合計になる。下の熱盤８ほど大きな化圧力が加わる。
【００１９】
熱可塑性樹脂である被加工物４は、このように比較的軽い加圧力で加圧されている間に、各熱盤８からの加熱によって軟化する。制御部１０は、可動定盤２の上昇を停止後、被加工物４が軟化するに十分な時間Ｔ１が経過すると、再びプレスシリンダ３５を駆動し、可動定盤２を上昇させる（Ｓ１６，Ｓ１８，Ｓ２０）。これにより、各熱盤８及び被加工物４は固定定盤１と可動定盤２の間で積層され、所定の圧締力で圧締される。
【００２０】
制御部１０は、圧締を所定時間（Ｔ２）続けたのち、可動定盤２を下降させる（Ｓ２２，Ｓ２４，Ｓ２６）。図示しない近接線差で可動定盤２が元の位置に戻ったことが検知されると、可動定盤２の下降が停止する（Ｓ２８，Ｓ３０）。この状態で熱盤８ｂ〜８ｆは保持部材６の段６ｂ〜６ｆ上で再び保持される。かくして、被加工物４のプレス加工が完了する。
【００２１】
このように、本実施形態の多段式プレス装置では、被加工物４は軟化するまでは比較的軽い加圧力で加圧され、軟化したのち十分大きな圧力で圧締される。そのため、加圧定盤１，２間で熱盤３・被加工物４を積層して挟み込んだ瞬間に発生するピーク圧は、軟化した被加工物４の弾力によって吸収される。従って、チップ等の損傷が防止される。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る多段式プレス装置によると、最初、被加工物には、ウェイト熱盤の重量と当該被加工物よりも上に位置する熱盤及び被加工物の重量だけがかかる。そして、被加工物が（熱盤からの熱により）十分軟化してから、加圧定盤間で熱盤・被加工物が積層され、所定のプレス圧で圧締される。そのため、加圧定盤間で熱盤・被加工物を積層して圧締した瞬間に発生するピーク圧は、軟化した被加工物の弾力によって吸収される。従って、チップ等の損傷が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の多段式プレス装置を示す正面図である。
【図２】図１の多段式プレス装置を示す概略図である。
【図３】実施形態の多段式プレス装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１                固定定盤
２                可動定盤
３                プレスフレーム
４                被加工物
６                保持部材
８                熱盤
１０              制御部
３５              プレスシリンダ
【図１】
0004316031.tif 000002
【図２】
0004316031.tif 000003
【図３】
0004316031.tif 000004