專利名稱：碳纖維樹脂薄板的輸送裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種例如用作汽車用零件、飛機用零件等的碳纖維樹脂薄板的輸送裝置。
背景技術(shù)：
近年來，根據(jù)汽車或飛機的輕型化要求，進行著用樹脂制零件代替金屬零件的研究。尤其是在最近，隨著碳纖維對樹脂產(chǎn)品的強化技術(shù)的發(fā)展，嘗試著將摻入碳纖維的樹脂薄板用于汽車的車用地板或車柱等。將這種碳纖維樹脂薄板預先在加熱爐中進行加熱軟化，之后在沖壓裝置中沖壓成型成所希望的形狀。然而，由于該加熱溫度是高于碳纖維樹脂薄板發(fā)生垂伸(draw down)的溫度，因此碳纖維樹脂薄板在由加熱爐輸送至沖壓裝置的途中容易產(chǎn)生變形。如果產(chǎn)生這種變形，則對沖壓裝置供給的位置容易產(chǎn)生偏移，有可能導致成形品產(chǎn)生尺寸誤差。作為現(xiàn)有軟質(zhì)薄板的輸送裝置，已知如專利文獻I所示那樣采用了具備多個刺針的薄板保持框架的結(jié)構(gòu)。然而，在該情況下，在薄板的整個邊緣部分針孔都變得很明顯，因此最終還得切除邊緣部分，從而存在降低材料利用率的問題。尤其是碳纖維樹脂薄板的價格非常高，因此不能忽略該問題。另外，在碳纖維樹脂薄板上層疊聚酰亞胺薄膜等保護膜以防止在輸送中產(chǎn)生變形的技術(shù)也被開發(fā)。然而，在該情況下，在沖壓成型后必須從產(chǎn)品中除去聚酰亞胺薄膜，因此產(chǎn)生多余的工序。而且，由于該聚酰亞胺薄膜只使用一次，因此存在產(chǎn)生額外成本的問題?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1:特開平11-292362號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題由此，本發(fā)明的目的在于，解決上述現(xiàn)有問題，并提供一種碳纖維樹脂薄板的輸送裝置，該裝置能夠?qū)⒃诩訜釥t中加熱軟化的碳纖維樹脂薄板以較高的定位精度輸送至沖壓裝置，而且具有優(yōu)異的經(jīng)濟效益。解決課題的方法為解決上述課題而做出的本發(fā)明是，一種碳纖維樹脂薄板的輸送裝置，其將在加熱爐中已加熱的碳纖維樹脂薄板輸送至沖壓裝置，其特征在于，該輸送裝置具備滑塊，其在加熱爐和沖壓裝置之間進行移動；薄板保持單元，其裝載在該滑塊上，夾緊碳纖維樹脂薄板的兩端部并對其施加張力。此外，若根據(jù)本發(fā)明方案2，則能夠采用如下結(jié)構(gòu)薄板保持單元具備夾緊卡爪，其直接夾緊碳纖維樹脂薄板的兩端部；張力賦予單元，其使這些夾緊卡爪向外側(cè)位移。另外，若根據(jù)本發(fā)明方案3，則能夠采用如下結(jié)構(gòu)薄板保持單元具備帶彈簧的保持件，其配置于保持框架的內(nèi)側(cè)；夾緊卡爪，其夾緊該保持框架。并且，若根據(jù)本發(fā)明方案4所示，則當碳纖維樹脂薄板為四角形時，優(yōu)選薄板保持單元為夾緊其四角并對其施加張力的結(jié)構(gòu)而且，若根據(jù)本發(fā)明方案5，則能夠采用如下結(jié)構(gòu)在所述滑塊上設有多個薄板保持單元，并使這些多個薄板保持單元具有在加熱爐內(nèi)層疊碳纖維樹脂薄板的功能。發(fā)明效果若根據(jù)本發(fā)明碳纖維樹脂薄板的輸送裝置，則在通過薄板保持單元夾緊碳纖維樹脂薄板的兩端部對其施加張力的同時移動滑塊，由此將碳纖維樹脂薄板從加熱爐輸送至沖壓裝置。因此，如果適當?shù)卣{(diào)整張力，則可以使碳纖維樹脂薄板不發(fā)生變形而進行輸送，從而使向沖壓裝置的供給定位精度良好。而且只需夾緊碳纖維樹脂薄板兩端部的四個點左右，因此幾乎不產(chǎn)生如現(xiàn)有技術(shù)一樣的需要切除的部分，從而提高材料利用率。進而，與在碳纖維樹脂薄板層疊聚酰亞胺薄膜的方法相比，無需多余的工藝或輔助材料，很經(jīng)濟。此夕卜，若根據(jù)方案5所記載的碳纖維樹脂薄板的輸送裝置，則能夠通過層疊多張?zhí)祭w維樹脂薄板，得到厚度大的沖壓成型品。


圖1是本發(fā)明的實施方案的整體側(cè)視圖，表示薄板保持單元處于供給位置的狀態(tài)。圖2是本發(fā)明的實施方案的整體側(cè)視圖，表示薄板保持單元處于加熱位置的狀態(tài)。圖3是本發(fā)明的實施方案的整體側(cè)視圖，表示薄板保持單元處于沖壓位置的狀態(tài)。圖4是薄板保持單元的放大主視圖。圖5是薄板保持單元的放大俯視圖。圖6是其他薄板保持單元的放大主視圖。圖7是其他薄板保持單元的放大俯視圖。圖8是加熱爐的主視圖。圖9是其他加熱爐的主視圖。圖10是第二實施方案的工藝說明圖，㈧是主要部分的俯視圖，⑶是主視圖。圖11是第二實施方案的工藝說明圖，㈧是主要部分的俯視圖，⑶是主視圖。圖12是第二實施方案的工藝說明圖，㈧是主要部分的俯視圖，⑶是主視圖。圖13是第二實施方案的工藝說明圖，㈧是主要部分的俯視圖，⑶是主視圖。圖14是第二實施方案的流程圖。圖15是第二實施方案的其他流程圖。附圖標記說明I固定基座2滑動基座3 氣缸4 滑塊
5 鏈輪6無接頭環(huán)形帶7連結(jié)件8升降裝置10薄板保持單元11直線導軌12夾緊基座13下側(cè)夾緊卡爪14 銷15開閉連桿16上側(cè)夾緊卡爪17開閉用氣缸18 銷19張力賦予單元20保持框架21 彈簧22保持件30加熱爐31 框架32 框架33紅外加熱器34紅外加熱器35薄板保持器36 氣缸40沖壓裝置
具體實施例方式以下，對本發(fā)明的實施方案進行說明。圖1是實施例的輸送裝置的整體圖，I是固定基座，2是滑動基座，其在該固定基座I的上方，以沿著水平方向滑動自如的方式被支撐?；瑒踊?由省略圖示的直線導軌等支撐單元支撐，并具有如下結(jié)構(gòu)能夠由氣缸3從圖1所示的位置至圖2所示的位置移動相當于用A表示的沖程。此外，在固定基座I和滑動基座2之間設有氣缸等升降裝置8，能夠?qū)瑒踊?進行升降。在該滑動基座2的上面，滑塊4被后述的直線導軌等支撐單元支撐?；瑒踊?具備緊繃地設置于其兩端的鏈輪5、5之間的無接頭環(huán)形帶6，滑塊4通過連結(jié)件7與該無接頭環(huán)形帶6連結(jié)。因此，通過用省略圖示的馬達移動該無接頭環(huán)形帶6，能夠使滑塊4在滑動基座2上移動。其可移動距離在圖1中表示為B?？梢詮膱D1中知道，在該實施方案中，供給位置和加熱位置之間的距離為A，從加熱位置到?jīng)_壓位置的距離為B。在滑塊4的上部裝載有薄板保持單元10。以下，對其具體結(jié)構(gòu)進行說明。圖4和圖5表示薄板保持單元10的第一實施方案，滑塊4在左右一對滑動基座2上由直線導軌11支撐。該滑塊4是通過上述無接頭環(huán)形帶6在垂直于圖4紙面的方向、在圖5的上下方向上進行移動的滑塊。不過，在圖4、圖5中省略了無接頭環(huán)形帶6。在滑塊4上設有在左右方向延伸的短直線導軌11，在其上設有盒型夾緊基座12。在夾緊基座12的頂端設有下側(cè)夾緊卡爪13。另外，在稍微比其頂端更靠近內(nèi)側(cè)的位置通過銷14以旋轉(zhuǎn)自如的方式安裝有開閉連桿15，在該開閉連桿15的頂端設有上側(cè)夾緊卡爪16。另外，在夾緊基座12的內(nèi)部以可進行擺動的方式配置有開閉用氣缸17，其桿的頂端通過銷18連結(jié)于開閉連桿15的中間位置。因此，通過開閉用氣缸17使開閉連桿15以銷14為中心擺動，由此能夠使上側(cè)夾緊卡爪16對下側(cè)夾緊卡爪13進行開閉。如圖5所示，上述結(jié)構(gòu)的薄板保持單元10在左右各有兩個、共設有四個，如圖4、圖5所示，其能夠夾緊碳纖維樹脂薄板W的兩端部。另外，在這些夾緊基座12的外側(cè)配置有作為張力賦予單元19的小型氣缸，能夠使夾緊基座12在直線導軌11上只移動小距離。因此，如圖4、圖5所示，在夾緊碳纖維樹脂薄板W的兩端部的狀態(tài)下，使張力賦予單元19工作從而使夾緊基座12向外側(cè)稍微進行移動，由此可以對碳纖維樹脂薄板W施加張力。如圖所示，由于碳纖維樹脂薄板W在大多情況下是四角形，因此優(yōu)選使薄板保持單元10的夾緊卡爪13、16夾緊其四角并對其施加張力。根據(jù)碳纖維樹脂薄板W的性能或加熱溫度適當?shù)卦O定該張力，使該張力為能夠消除由垂伸(draw down)引起的下垂,但不會產(chǎn)生拉伸現(xiàn)象的程度。此外，由于碳纖維的加強效果，碳纖維樹脂薄板W由張力引起的拉伸較小。由此，能夠在對碳纖維樹脂薄板W施加張力的狀態(tài)下通過移動滑塊4來進行輸送。在上述圖4和圖5的第一實施方案中，通過薄板保持單元10的夾緊卡爪13、16來直接夾緊碳纖維樹脂薄板W的端部，但在圖6、圖7所示的第二實施方案中，薄板保持單元10的夾緊卡爪13、16夾緊保持框架20。該保持框架20由扁平的金屬板構(gòu)成，在其四個角部安裝有帶彈簧21的保持件22。如圖7所示，如果通過這些保持件22夾緊碳纖維樹脂薄板W的端部，則可以通過彈簧21對碳纖維樹脂薄板W賦予規(guī)定的張力。因此，在該第二實施方案中，彈簧21發(fā)揮與張力賦予單元19相同的效果。在任一的實施方案中，由于只夾緊碳纖維樹脂薄板W的端部的四處左右，因此不像現(xiàn)有技術(shù)一樣形成多個針孔，從而能夠提高材料利用率。另外，如果在夾緊卡爪13、16或保持件22中裝入加熱單元，則也可以對被夾緊的部分提供與其他部分相同的熱過程。其次，參照圖1-圖3對實施方案的裝置整體的工作進行說明。首先，如圖1所示，當薄板保持單元10處于供給位置時，由薄板保持單元10保持碳纖維樹脂薄板W。在圖1的狀態(tài)下，升降裝置8沒有工作，滑動基座2處于低位置。其次，通過升降裝置8使滑動基座2上升并且使氣缸3工作，由此將滑動基座2從圖1所示的位置至圖2所示的位置移動距離A。由此，如圖2所示，碳纖維樹脂薄板W在由薄板保持單元10保持的狀態(tài)下輸送至加熱爐30的內(nèi)部。如圖8所示，加熱爐30是在上下框架31、32安裝紅外加熱器33、34的結(jié)構(gòu)，是能夠?qū)⑻祭w維樹脂薄板W在由薄板保持單元10保持的狀態(tài)下保持于這些紅外加熱器33、34之間并對其進行加熱的結(jié)構(gòu)。在加熱規(guī)定時間后，通過升降裝置8使滑動基座2下降，并且通過無接頭環(huán)形帶6使滑動基座2上面的滑塊4移動距離B使其移至圖3所示的位置。由此，薄板保持單元10在保持碳纖維樹脂薄板W的狀態(tài)下移至沖壓裝置40的正上方位置，并在該位置打開夾頭來將碳纖維樹脂薄板W供給至沖壓裝置40。由于在從加熱爐30輸送至沖壓裝置40的期間對碳纖維樹脂薄板W施加有張力，因此不會發(fā)生垂伸的現(xiàn)象，從而可以以高定位精度供給至沖壓裝置40。因此，可以進行成形精度較高的沖壓成型。其后，無接頭環(huán)形帶6將會反轉(zhuǎn)，并且氣缸3也會反向工作，由此使滑塊4和薄板保持單元10返回至圖1的位置。如上所述，可以在由薄板保持單元10保持的狀態(tài)下加熱碳纖維樹脂薄板W，但由于加熱前的碳纖維樹脂薄板W不會發(fā)生垂伸，因此無需非要施加張力對其進行保持。因此，如圖9所示，將薄板保持器35以可通過氣缸36進行升降的方式設置于加熱爐30的內(nèi)部，可以通過如機械手等通常的輸送單元來進行從供給位置至該薄板保持器35的輸送。不過，由于在加熱后可能會發(fā)生垂伸，因此通過具備本發(fā)明張力賦予單元的薄板保持單元10進行從薄板保持器35至沖壓裝置40的輸送。接著，參照圖10以下的附圖對與方案5相對應的第二實施方案進行說明。在第二實施方案中，通過在層疊兩張?zhí)祭w維樹脂薄板W的基礎上進行沖壓，能夠得到厚度大的沖壓成型品。如圖10所示，在滑塊4上設有一對薄板保持單元10。在以下的說明中，將各薄板保持單元10標記為夾頭A和夾頭B。另外，將對應于夾頭A和夾頭B的碳纖維樹脂薄板W表示為工件A、工件B。夾頭A和夾頭B具有夾緊碳纖維樹脂薄板W的兩端部并對其施加張力的功能。首先，如圖10所示，由夾頭A和夾頭B分別夾緊作為碳纖維樹脂薄板W的工件A和工件B。在該狀態(tài)下，移動滑動基座2，如圖11所示，使工件A和工件B移動至加熱爐30的內(nèi)部并放置在薄板保持器35上。將薄板保持器35表示為工件托架A、工件托架B。在將工件A和工件B放置在工件托架A、工件托架B上之后，夾頭A和夾頭B在加熱爐30的爐內(nèi)進行等待。在進行一定時間的加熱之后，打開夾頭B并使工件托架B上升，然后夾緊工件B。并且，使夾頭B在爐內(nèi)進行移動，如圖12所示在工件A之上重疊工件B。其次，通過夾頭A夾緊兩張重疊的工件A和工件B，然后移動滑塊4并如圖13所示對沖壓裝置40進行供給。沖壓裝置40對兩張重疊的工件A和工件B進行沖壓，由此成形兩倍厚的沖壓成型品。以上說明的工藝是將工件A和工件B同時投入加熱爐30的模式，其流程用圖14表示。如圖15的流程圖所示，也可以將工件A和工件B具有時間間隔而投入加熱爐30。此時，當進行具有時間間隔的兩張工件的加熱時，如圖15⑴所示，先用夾頭A將工件A輸送至加熱爐30進行一定時間的加熱，之后用夾頭B將工件B輸送至加熱爐30進行加熱。其后，在爐內(nèi)用夾頭B輸送工件B從而使其重疊在工件A上，并如同上述供給至沖壓裝置40后對其進行沖壓，從而成形兩倍厚的沖壓成形品。另外，如圖15(2)所示，當然也可以只加熱一張。如以上說明，根據(jù)本發(fā)明碳纖維樹脂薄板的輸送裝置，在加熱爐30中能夠?qū)⒓訜彳浕奶祭w維樹脂薄板W以高定位精度輸送至沖壓裝置40。另外，由于只要夾緊碳纖維樹脂薄板W的四角便可，因此材料利用率較高，并且不需要輔助材料，從而具有經(jīng)濟效益良好的一大優(yōu)點。由于沖壓成型的碳纖維樹脂薄板W為輕型且具有高強度，因此能用作汽車用零件或飛機用零件。
權(quán)利要求
1.一種碳纖維樹脂薄板的輸送裝置，將在加熱爐中已加熱的碳纖維樹脂薄板輸送至沖壓裝置，其特征在于，該輸送裝置具備 滑塊，其在加熱爐和沖壓裝置之間進行移動； 薄板保持單元，其裝載在該滑塊上，夾緊碳纖維樹脂薄板的兩端部并對其施加張力。
2.權(quán)利要求1所述的碳纖維樹脂薄板的輸送裝置，其特征在于，薄板保持單元具備 夾緊卡爪，其直接夾緊碳纖維樹脂薄板的兩端部； 張力賦予單元，其使這些夾緊卡爪向外側(cè)位移。
3.權(quán)利要求1所述的碳纖維樹脂薄板的輸送裝置，其特征在于，薄板保持單元具備 帶彈簧的保持件，其配置于保持框架的內(nèi)側(cè)； 夾緊卡爪，其夾緊該保持框架。
4.權(quán)利要求1所述的碳纖維樹脂薄板的輸送裝置，其特征在于，碳纖維樹脂薄板為四角形，薄板保持單元夾緊其四角并對其施加張力。
5.權(quán)利要求1所述的碳纖維樹脂薄板的輸送裝置，其特征在于，在所述滑塊上設有多個薄板保持單元，并使這些多個薄板保持單元具有在加熱爐內(nèi)層疊碳纖維樹脂薄板的功倉泛。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠?qū)⒓訜彳浕奶祭w維樹脂薄板以高定位精度輸送至沖壓裝置的經(jīng)濟效益優(yōu)良的輸送裝置。本發(fā)明的碳纖維樹脂薄板(W)的輸送裝置，將已在加熱爐中加熱的碳纖維樹脂薄板(W)輸送至沖壓裝置，該裝置具備滑塊(4)，其在加熱爐和沖壓裝置之間進行移動；薄板保持單元(10)，其裝載在該滑塊(4)上，夾緊碳纖維樹脂薄板W的兩端部并對其施加張力。能夠使薄板保持單元(10)成為具備夾緊卡爪(13)、(16)和使這些夾緊卡爪向外側(cè)位移的張力賦予單元(19)的結(jié)構(gòu)。另外，薄板保持單元(10)可以是具備配置于保持框架內(nèi)側(cè)的帶彈簧的保持件和夾緊該保持框架的夾緊卡爪的結(jié)構(gòu)。
文檔編號B29C43/34GK103057029SQ20121039538
公開日2013年4月24日 申請日期2012年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月21日
發(fā)明者波多野惣介, 山田浩治 申請人:日本礙子株式會社, Ngk凱倫泰克株式會社