CN103379992A - 各向同性加压装置以及各向同性加压方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种各向同性加压装置以及各向同性加压方法。在将保持工件的筐体（14）从压力容器（12）中拉起时，首先，使筐体（14）以与盖体（16）连结的状态连同盖体（16）一起，从用于将筐体整体收纳于压力容器中的收纳位置上升到筐体上端从压力容器突出的装卸位置。在装卸位置，解除盖体（16）和筐体（14）的连结，盖体（16）移动到水平方向上错开的退避位置。在该状态下，使筐体（14）从压力容器（12）中上升到完全被拉起的拉起位置。将筐体（14）收纳到压力容器（12）中时，按相反的步骤进行。

Description

各向同性加压装置以及各向同性加压方法

技术领域

本发明涉及一种各向同性加压装置，其将用于保持被加工物的保持容器收纳到上端开口由盖体覆盖的压力容器中，借由注入到所述压力容器内的液体对所述被加工物进行各向同性加压。

背景技术

以往，已知有压力容器内收纳有被加压物，在向该压力容器中供给了液体的状态下进行密封，借助液体对被加压物施加压力而进行成形的各向同性加压装置。这种各向同性加压装置例如可用于叠层陶瓷电容器或叠层陶瓷感应器等叠层电子部件的成形等中。叠层电容器是通过对印刷有预定形状的导体的陶瓷生片进行层叠和加压，同时进行加温，使各层生片中的粘合剂软化接合而进行层叠，并进一步对陶瓷进行烧制来制造而成。将预定形状的导体作为电极，烧制好的陶瓷层作为电介质。在实际中，将叠层电容器切成预定形状作为无源元件来使用。在进行各向同性加压时，通过加温来软化生片中的粘合剂，因此，叠层体的平坦性会受到损害。为此，通常将生片的叠层体载置在板状部件上，进而使用树脂薄厚薄膜进行真空密封以使其不直接接触液体，然后进行加温加压。

专利文献1、2中公开了一种如下类型的各向同性加压装置，其利用由分别贯通了压力容器上部和盖体的销来固定的盖体，封闭压力容器的上端开口，由此密封压力容器。通过像这样利用销固定盖体，能形成高耐压。

专利文献1：日本专利申请第3859945号公报

专利文献2：日本特开2000-317690号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，近年来，在电子部件的领域中，强烈要求降低制造成本乃至提高生产效率。为此，为了在各向同性加压装置中也通过增加可一次处理的被加工物数目来提高生产效率，而要求压力容器大容量化。

为了实现压力容器的大容量化，可以考虑采用扩大压力容器直径（截面积）或提高压力容器高度这两种方法。但是，在扩大了压力容器的直径的情况下，随着截面积增加而使施加到压力容器及盖体上的作用力剧增，因此招致这些压力容器等壁厚增加、甚至材料费增加或设置面积增大等问题。另一方面，在增大压力容器高度的情况下，不必增加厚度，不论是在价格上还是在设置面积上，与扩大直径相比均有利。因此，一直以来，人们一直在追求压力容器的高背化。但是，从设置有各向同性加压装置的建筑物的顶棚高度的关系来看，压力容器的高背化是有限的。

因此，在本发明中，目的在于提供一种在谋求生产效率提高的同时能抑制高背化的各向同性加压装置及各向同性加压方法。

用于解决课题的手段

本发明的各向同性加压装置用于将保持被加工物的保持容器收纳到上端开口被盖体封闭的压力容器中，借助注入到所述压力容器内的液体对所述被加工物进行各向同性加压，其特征在于，包括：装卸机构，其在仅仅所述保持容器局部向比所述压力容器更靠上侧处突出的装卸位置，用于对所述保持容器和盖体进行上下连结或解除连结；盖体升降机构，其用于使通过所述装卸机构与所述保持容器相连结的盖体在所述装卸位置与所述保持容器被完全收纳于压力容器中的收纳位置之间进行升降；保持容器升降机构，其用于使通过所述装卸机构解除了与所述盖体间的连结后的保持容器在所述装卸位置与所述保持容器从压力容器中完全被拉起的拉起位置之间进行升降；退避机构，其用于使通过所述装卸机构解除了与所述保持容器间的连结后的盖体在水平方向上与所述装卸位置错开的退避位置与装卸位置之间进行水平移动。

在优选方式中，所述装卸机构包括：所述退避机构；设置在所述保持容器上的被卡合部；设置在所述盖体上，通过所述退避机构中的盖体的水平移动而与所述被卡合部卡合或解除卡合的卡合部。在其他优选方式中，所述液体为加热过的液体，其在进行加压的同时也被加热。

在其他优选方式中，所述保持容器包括收纳有被加工物的多个内侧容器和以排列在升降方向上的状态保持所述多个内侧容器的外侧容器，所述保持容器升降机构在使保持容器于所述装卸位置与所述拉起位置之间升降的过程中，每当设置在所述外侧容器内的内侧容器的安置（set）位置到达预先规定好的取出/安置位置时，为了将所述内侧容器安置到外侧容器中或者将所述内侧容器从外侧容器中取出，而使该升降临时停止。

本发明的各向同性加压方法，其用于将保持被加工物的保持容器收纳到上端开口被盖体封闭的压力容器中，借助注入到所述压力容器内的液体对所述被加工物进行各向同性加压，其特征在于，包括用于使所述保持容器在所述保持容器被完全收纳在压力容器中的收纳位置与所述保持容器被从压力容器中完全拉起的拉起位置之间进行升降的升降步骤，在所述升降步骤中，在使所述保持容器在设定于所述收纳位置与拉起位置间的中途处的装卸位置与所述收纳位置之间进行升降时，通过使处于与所述保持容器相连结的状态下的盖体升降来使所述保持容器升降，在使所述保持容器在所述拉起位置与所述装卸位置之间升降时，在使解除了与所述保持容器间的连结后的盖体退避到水平方向上与所述保持容器错开的退避位置上的状态下，使所述保持容器升降。

根据本发明，在保持容器被从压力容器中完全拉起时，盖***于与保持容器在水平方向上错开的退避位置上。因此，作为整个装置，能抑制高度。

附图说明：

图1是表示本发明的实施方式的各向同性加压装置的结构的图。

图2是各向同性加压装置的示意俯视图。

图3是表示工件的一个例子的图。

图4是连结部的立体图以及剖视图。

图5是表示筐体的拉起情况的图。

图6是表示内筐体的取出情况的图。

图7是表示内筐体的取出情况的图。

图8是表示现有的各向同性加压装置的图。

具体实施方式

下面，根据附图对本发明的具体实施方式进行说明。图1是本发明的实施方式的各向同性加压装置10的示意结构图。此外，图2是各向同性加压装置10的示意俯视图。

该各向同性加压装置10是利用温水对筐体14所保持的工件100进行各向同性加压及加温，从而进行成形的装置。

图3是表示工件100的一个例子的图。在本实施方式中，将叠层电容器用的叠层体102等作为工件100。该叠层体102层叠了印刷有预定形状的导体的陶瓷生片。层叠体102因加温而软化，因此，以单体的形式不能维持该形状，为此被预先载置在板104上。板104由不锈钢制成，但只要具有充分的刚性和良好的导热性且还具有耐腐蚀性，便可以是其他材料。此外，叠层体102和载有该层叠体102的板104由薄膜106密封。这样形成的工件100被安置在设置于筐体14内的棚架上而受到保持。

各向同性加压装置10包括压力容器12、用于保持工件100（叠层体102）的筐体14、用于封闭压力容器12上端开口的盖体16等。向该压力容器12的内部注入温水，而压力容器12自身则浸在恒温槽20内的温水中。恒温槽20内的温水利用循环泵47，经过配管48、50被送到压力容器12内。从压力容器12中溢出的温水被收到恒温槽20中。温水利用未图示的加热机构被维持到加工叠层体102所需的适当温度。但是，这里说明的温水流是一个例子，只要能在必要的时刻对压力容器12内部施加必要的压力，便可以利用其他的配管结构提供温水。

筐体14在将工件100保持在其内部的状态下被投入到压力容器12内。筐体14由网状材料构成，由于该筐体14被投入到压力容器12内，因此，压力容器12内的温水进入到筐体14内部。

压力容器12的上端开口被盖体16封闭。为了在附图中容易看到，将盖体16和压力容器12之间的间隙画得大，但实际上，该间隙中配置有密封构件等，以将压力容器12内部保持密封状态。该盖体16由贯通了该盖体16和压力容器12的销18进行位置固定。通过采用这样以销固定的方式，能够实现高耐压性。

对叠层体102加压、加温时，关闭阀54，驱动升压泵56，利用配管48、50进一步将恒温槽20内的温水送到压力容器12内，升高压力容器12内的压力。当达到预定的压力时，便在预定时间内维持该压力。这期间，通过利用温水的加温和加压，陶瓷生片被加压成形，从而硬化。另外，在此期间，温水也经过循环泵47、60进行循环，保持恒温槽20的温度一定。经过预定时间，打开阀54，放开压力容器12内的压力。加压结束后，取下销18，将盖体16和筐体14拉起到比压力容器12更靠上侧处。

这里，在现有的各向同性加压装置10中，如图8所示，盖体16和筐体14以上下相连的状态被拉起到比压力容器12更靠上侧处。这种情况下，作为整个装置，需要压力容器12高度加上筐体14和盖体16的高度而成的总高度。这种情况下，有可能背离压力容器12的高背化或整个装置的低背化要求。

即，近年来，人们强烈希望提高电子部件的生产效率。在各向同性加压装置10中，为了通过增加一次能加工的工件100的数量而提高生产效率，也正在推进压力容器12的大容量化。在为实现大容量化而对压力容器12实施大直径化时，出现了设置面积增加、容器或盖体厚壁化等其他问题，与此相对，在使压力容器12高背化时，不会出现这种问题，因此，近年来，正在积极地推进压力容器12的高背化。

当然，从设置有各向同性加压装置10的建筑物的顶棚高度的关系来看，整个装置的高度有限。因此，优选在尽可能地提高压力容器12的同时，另一方面又极力抑制整个装置的高度。但是，在构成为将筐体14和盖体16以保持着相互连结的状态拉起的情况下，装置高度是压力容器12的高度再加上筐体14和盖体16两者的高度。其结果，出现了装置高度容易变高，不能使压力容器12充分高背化、大容量化的问题。

在本实施方式中，为了在抑制整个装置高背化的同时能够使压力容器12高背化，而将筐体14和盖体16设计为装卸自由，且将筐体14和盖体14设计成能够个别拉起。

具体而言，在本实施方式中，用于使盖体16移动的盖侧驱动机构30不仅使盖体16在上下方向上移动，也能够如图2所示使其在水平方向上移动。也便是说，该盖侧驱动机构30在作为用于使盖体16升降的盖体升降机构来发挥作用的同时，还作为用于使盖体16水平移动的退避机构来发挥作用。另外，在本实施方式中，使盖体16在水平面内旋转移动，但只要是使其在水平方向移动，当然能够使盖体16乃至盖升降装置31整体旋转，此外，也可以不是旋转移动，而是直线移动。

另外，在筐体14的上端和盖体16的下端分别设置有用于连结两者的连结部40。该连结部40随着盖体16的水平移动，能够连结盖体16与筐体14或解除两者的连结，作为装卸机构发挥作用。图4是表示连结部40的结构的立体图和剖视图。在设置于盖体16下端的盖侧连结部41上设置有近L型的钩42。在设置于筐体14上端的筐侧连结部43的侧面上形成有供该钩42滑动***的槽44。这样，随着盖体16的水平移动，而钩42滑动***到槽44中或者从其中滑动脱离开，由此使盖体16与筐体14之间相互连结或解除连结。也就是说，在本实施方式中，槽44作为被卡合部，钩42作为卡合部通过盖体16的水平移动而与所述被卡合部相卡合或解除与其结合来发挥作用。

此外，这里说明的连结部40的结构只是一个例子，也可适当变更。例如，在本实施方式中，在盖体16侧形成钩42，在筐体14侧形成槽44，当然也可在筐体14侧形成钩，在盖侧形成槽。此外，也可在盖体16的底面和筐体14的上表面中的任一面上形成燕尾槽或T型槽，在另一面上形成能滑动***到这些槽中的燕尾销或T型销，由此形成连结部40。此外，也可不将盖体16和筐体14通过卡合进行装卸，而是通过螺合进行装卸。即，也可在盖侧驱动机构30上设置使盖体16自转的功能的同时，在盖侧连结部41和筐侧连结部43任一者的外周上形成外螺纹，在另一者上形成与该外螺纹螺合的内螺纹，通过螺合使筐体14与盖体16自由装卸。此外，也可以不通过机械机构进行装卸，而是通过电磁力进行装卸。例如，也可以用磁性材料构成盖侧连结部41和筐侧连结部43中的任一者，在另一者上设置电磁石。筐侧驱动机构34是用于使解除了与盖体16间的连结后的筐体14进行升降的机构。筐侧驱动机构34能够水平和垂直移动，筐体14上具有装卸自由的支承臂32。本实施方式的支承臂32是可滑动***到设置于筐侧连结部43两侧侧面上的卡合槽46（参见图4）中的分支形状。在盖体16与筐体14相互连结时，该支承臂32在离开筐体14的位置待机，若盖体16与筐体14的连结解除，则通过滑动***到筐体14的卡合槽46中而与该筐体14相连结。这样，通过在保持连结状态下支承臂32进行升降来实现筐体14的升降。另外，该支承臂32的所述构成也只是一个例子，只要能装卸自由地保持筐体，也可以是其他构成，例如，也可以代替支承臂32，而采用开口量能够可变调整的一对把持臂来夹持和保持筐体14。

接着，参照图5对该构成的各向同性加压装置10中的筐体14的提拉情况进行说明。在对叠层体102的加压·加温完成后的阶段，筐体14在与盖体16连结的状态下被完全收纳到压力容器12中。此外，盖体16通过销18被固定在压力容器12上（图5（a））。提拉筐体14时，首先，从盖体16上取下销18，利用盖侧驱动机构30使盖体16上升（图5（b））。此时，由于筐体14连结在盖体16上，因此，筐体14与盖体16一起上升。这样，如果筐侧连结部43上升至到达比压力容器12的上端开口更靠上侧处的装卸位置，则盖体16的上升暂时停止。

如果筐体14到达装卸位置，则设置于筐侧驱动机构34上的支承臂323向筐体14侧水平移动，而卡合保持筐体14（图5（c））。接着，盖体16利用盖侧驱动机构30而向水平方向上与装卸位置错开的退避位置移动（图5（d））。随着该盖体16的水平移动，解除了盖体16和筐体14的卡合关系，而解除了两者的连结。如果盖体16退避到退避位置，则筐侧驱动装置34通过使支承臂32上升而将筐体14从压力容器12中完全拉起（图5（e））。重新将安置有工件100的筐体14投入到压力容器12中时，按与上述流程相反的流程进行。

这里，由图5（e）可知，根据本实施方式，在完全提起筐体14时，盖体16与筐体14在水平方向上排列。因此，与用于将筐体14与盖体16保持上下连接状态提拉的现有技术（参见图8）相比，能够将整个装置高度降低盖体16高度。其结果，根据本实施方式，与现有技术相比，即使压力容器12的高度相同，也能降低整个装置的高度，或者即使整个装置的高度相同，也能增大压力容器12的高度（大容量化）。

另外，在之前的说明中，为了使说明更为简单，示例了以单个筐体14保持工件100的情况。但是，实际中，大多以收纳于筐体14内部的多个内筐体15细分地保持工件100。图6是表示以内筐体15细分地保持工件100的情况。

如图6所示，这种情况下，筐体14的内部是被上下并列的间隔部件分成多个空间的多段结构。各空间中收纳有作为保持多个工件100的内侧容器而发挥作用的内筐体15。这种情况下，筐体14作为用于将多个内筐体15（内侧容器）以排列于升降方向上的状态保持着的外侧容器来发挥作用。操作者将工件100按每个所述内筐体15从筐体14中取出。此外，在将工件100安置在筐体14内时，在预先将工件100安置在内筐体15内的基础上，将该内筐体15安置在筐体14内。

这样，在筐体14内部收纳有多个内筐体15而构成多段结构的情况下，优选使筐体14的升降按各段临时停止。

例如，如图6所示，考虑了在完成对工件100的加工后从压力容器12中提拉3段结构的筐体14的情况。这种情况下，如果最上端的内筐体15到达加工容器上侧的取出/安置高度，便临时停止筐体14的上升，取出最上段的内筐体15。如果最上段的内筐体15被取出，便再次进行筐体14的上升。接着，如果中段的内筐体15到达取出/安置高度，便再次临时停止筐体14的上升，取出中段的内筐体15。接着，如果中段的内筐体15被取出，便将筐体14拉起至最上侧，取出最下段的内筐体15。

这样，在筐体14的升降过程中，依次取出内筐体15，或者通过安置，在完全拉起筐体14后取出内筐体15，或者与进行安置的情况相比，能够减少取出/安置作业的待机时间，从而能使作业更高效。

此外，每当各段达到预定的取出/安置高度，便临时停止筐体14的升降，由此，通常能在相同的高度位置上取出/安置内筐体15。其结果，与进行取出/安置的内筐体15的段数无关，通常，操作员能在相同高度位置上操作，因此，能使作业效率化。此外，还可以考虑通过机械使内筐体15的取出/安置自动化。即使在这种情况下，如图6所示，通常，如果使该装置具有在相同高度位置进行取出/安置的结构，则仅仅在一个高度位置上设置一个取出/安置机构即可，能够利用简单的结构使内筐体15的取出/安置自动化。

此外，作为其他方式，如图7所示，也可在将筐体14完全拉起到上侧后，再将每个筐体14搬运到操作者容易作业的高度位置上。这种情况下，可以不必为搬运该筐体14而设置专用的搬运机构，而是如图7所示，能够利用用于将筐体14收纳到压力容器12中或从压力容器12中拉出的筐侧驱动机构34作为搬运机构。

此外，在之前的说明中，仅仅示例了利用温水的各向同性加压装置10，但本发明也可以应用于利用冷水的各向同性加压装置中。

10各向同性加压装置，12压力容器，14筐体，15内筐体，16盖体，18销，20恒温槽，30盖侧驱动机构，31盖升降装置，32支承臂，34筐体侧驱动机构，40连结部，41盖侧连结部，42钩，43筐侧连结部，44槽，46卡合槽，47循环泵，48、50配管，54阀，56升压泵，100工件，102叠层体，104板，106薄膜。

Claims (5)

1.一种各向同性加压装置，其用于将保持被加工物的保持容器收纳到上端开口被盖体封闭的压力容器中，借助注入到所述压力容器内的液体对所述被加工物进行各向同性加压，其特征在于，包括：

装卸机构，其在仅仅所述保持容器局部向比较所述压力容器更靠上侧处突出的装卸位置上，将所述保持容器与盖体上下连结起来或解除两者间的相互连结；

盖体升降机构，其用于使利用所述装卸机构而与所述保持容器相连结的盖体在所述装卸位置与所述保持容器被完全收纳于压力容器中的收纳位置之间进行升降；

保持容器升降机构，其用于使通过所述装卸机构解除了与所述盖体间的连结后的保持容器在所述装卸位置与所述保持容器从压力容器中完全被拉起的拉起位置之间进行升降；以及

退避机构，其用于使通过所述装卸机构解除了与所述盖体间的连结后的盖体在水平方向上与所述装卸位置错开的退避位置与装卸位置之间进行水平移动。

2.根据权利要求1所述的各向同性加压装置，其特征在于，所述装卸机构包括：

所述退避机构；

设置于所述保持容器上的被卡合部；以及

卡合部，其设置于所述盖体上，通过所述退避机构中的盖体的水平移动来与所述被卡合部相卡合或解除所述卡合。

3.根据权利要求1所述的各向同性加压装置，其特征在于，所述液体是被加热过的液体，在其进行加压的同时也被加温。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的各向同性加压装置，其特征在于，

所述保持容器包括收纳有被加工物的多个内侧容器和以排列于升降方向上的状态保持着所述多个内侧容器的外侧容器，

所述保持容器升降机构在使保持容器于所述装卸位置与所述拉起位置之间进行升降的过程中，每当设置于所述外侧容器内的内侧容器的安置位置到达预先规定的取出/安置位置时，为了将所述内侧容器安置到外侧容器中或者将所述内侧容器从外侧容器中取出，便使该升降临时停止。

5.一种各向同性加压方法，其用于将保持被加工物的保持容器收纳到上端开口被盖体封闭的压力容器中，借助注入到所述压力容器内的液体对所述被加工物进行各向同性加压，其特征在于，包括：

使所述保持容器在所述保持容器被完全收纳在压力容器中的收纳位置与所述保持容器被从压力容器中完全拉起的拉起位置之间进行升降的升降步骤，

在所述升降步骤中，

在使所述保持容器在设定于所述收纳位置与拉起位置间的中途处的装卸位置与所述收纳位置之间进行升降时，通过使处于与所述保持容器相连结的状态下的盖体进行升降来使所述保持容器升降，

在使所述保持容器在所述拉起位置与所述装卸位置之间进行升降时，在使解除了与所述保持容器间的连结后的盖体退避到水平方向上与所述保持容器错开的退避位置上的状态下，使所述保持容器升降。

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