CN113226701B - 层叠工件成型装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够抑制制造成本的层叠工件成型装置。层叠工件成型装置(1)具备：第一模具(20)，其吸附保持工件主体(42)；以及第二模具(30)，其在内表面具有能够转印到层叠至工件主体(42)上的片材(44)的表面的图案，且将片材(44)按压于工件主体(42)。在第二模具(30)的内表面，以位于工件主体(42)的周缘部的方式设有槽部(31)，在第二模具(30)设有以在槽部(31)开口的方式贯通的贯通孔(32)，在贯通孔(32)连接有吸引片材(44)的第一吸引装置(51)，在第一模具(20)设有用于吸附工件主体(42)的吸引孔(22)，在吸引孔(22)连接有第二吸引装置(52)。

Description

层叠工件成型装置
技术领域
本发明涉及层叠工件成型装置。
背景技术
以往，已知有使用吸附保持工件主体的第一模具对由工件主体和层叠至工件主体的片材构成的层叠工件进行成型的层叠工件成型装置(例如，参照日本特开平7-24909号公报)。
在专利文献1的结构中，利用遮挡件来封闭形成于工件主体的中央部的避让凹部以避免片材被拉入避让凹部而破损。
另外，还已知有如下装置：若设置覆盖避让凹部的遮挡件，则工件主体的布局自由度受到限制，因此，设置了位于形成于工件主体的中央部的避让凹部来将片材向离开工件主体的方向吸引的吸引装置(例如，参照日本特开2000-218688号公报)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平7-24909号公报
专利文献2：日本特开2000-218688号公报
发明内容
发明所要解决的课题
专利文献1的层叠工件成型装置在使用在内表面具有能够转印到片材的表面上的图案的第二模具的情况下，在利用第二模具吸附片材并转印了图案之后，使吸附工件主体的第一模具与第二模具重叠，在将片材贴附于工件主体时，为了使片材容易从第二模具剥离，考虑从第二模具喷出空气等流体。
在该情况下，无法如专利文献1那样以位于工件主体的中央部的避让凹部的方式设置将片材向离开工件主体的方向吸引的吸引装置。因此，为了提高工件主体的布局自由度，考虑在避让凹部配置型芯。
另外，考虑在不会对工件主体的布局自由度造成影响的工件主体的周缘设置遮挡装置，防止片材在工件主体的周缘贴附于不贴附片材的部位。
然而，若在工件主体的周缘设置遮挡装置，则片材由配置于遮挡装置的外侧的夹具把持，因此需要准备与遮挡装置相应的较大的片材，另外，存在遮挡装置的设置费用以及遮挡装置的维护费用等增加、无法抑制成本这样的问题。
鉴于以上问题，本发明的目的在于提供一种能够抑制成本的层叠工件成型装置。
用于解决课题的手段
[1]为了实现上述目的，本发明提供一种层叠工件成型装置，其具备：
第一模具，其吸附保持工件主体；以及
第二模具，其在内表面具有能够转印到层叠至所述工件主体的片材的表面上的图案，且该第二模具将所述片材按压至所述工件主体，
所述层叠工件成型装置的特征在于，
在所述第二模具的内表面设置有位于所述工件主体的周缘部的槽部，
在所述第二模具上设有以在所述槽部开口的方式贯通的贯通孔，
在所述贯通孔连接有吸引所述片材的第一吸引装置，
在所述第一模具上设置有用于吸附工件主体的吸引孔，
在所述吸引孔连接有第二吸引装置。
根据本发明，由于工件主体的周缘的片材由第一吸引装置吸引，因此不需要在工件主体的周缘配置遮挡装置。因此，能够提供一种层叠工件成型装置，该层叠工件成型装置能够以可省略遮挡装置而相应较小的片材来成型出层叠工件，能够抑制层叠工件的制造成本，并且也能够抑制成型装置自身的成本。
另外，贯通孔在设置于第二模具的内表面上的槽部开口，因此能够通过经由1个贯通孔的第一吸引装置的吸引来对设置有槽部的较大范围进行吸引，能够减少每单位面积的贯通孔的数量。
[2]另外，在本发明中，优选的是，所述槽部被设置成网状。根据该结构，与以直线状形成槽部的情况相比，能够利用1个贯通孔进一步吸引较大范围，能够减少每单位面积的贯通孔的数量。
[3、4]另外，在本发明中，优选为，
所述层叠工件成型装置具备设定所述第一吸引装置和所述第二吸引装置的吸引力的控制部，
所述控制部在使所述片材粘接于所述工件主体的粘接工序中将所述第一吸引装置的吸引力设定成比所述第二吸引装置的吸引力强。
根据本发明，能够将非粘接部分的片材适当地吸引向第二模具侧。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的层叠工件成型装置的实施方式的说明图。
图2是示出本实施方式的第一模具和工件主体的说明图。
图3是放大表示本实施方式的贯通孔的说明图。
图4是表示本实施方式的粘接工序的吸引力的说明图。
图5是表示本实施方式的工件侧突部的说明图。
图6是表示本实施方式的网状的槽部和贯通孔的说明图。
图7是放大表示本实施方式的槽部和贯通孔的说明图。
图8是放大表示本实施方式的槽部和片材的说明图。
图9是示意性地示出作为比较例的遮挡装置的说明图。
具体实施方式
参照附图，对本发明的层叠工件成型装置的实施方式进行说明。参照图1，本实施方式的层叠工件成型装置1具备第一模具20和第二模具30。利用层叠工件成型装置1而成型的仪表板等层叠工件40具备工件主体42和层叠于工件主体42的片材44。
层叠工件成型装置1具备把持片材44的周缘的多个夹具2。
图2表示工件主体42载置于第一模具20的状态。
如图3所示，在第一模具20设置有在载置工件主体42的载置面上开口的多个吸引孔22。在第二模具30的内表面形成有由用于转印到片材44的表面上的褶皱、梨皮纹等凹凸构成的图案。
在第二模具30上设置有多个网状(参照图6)的槽部31，在使第二模具30隔着工件主体42和片材44与第一模具20重叠时，该槽部31位于工件主体42的周缘部。另外，在第二模具30中，针对各个槽部31各设置有1个以在槽部31开口的方式贯通的贯通孔32。
另外，在第二模具30设有多个喷出孔34，该喷出孔34以在工件主体42的除了周缘以外的部分即工件主体42的中央部的位置开口的方式贯通第二模具30。
在贯通孔32经由第一连接配管51a连接有用于吸引片材44的第一吸引装置51。在吸引孔22经由第二连接配管52a连接有用于吸引工件主体42的第二吸引装置52。在喷出孔34经由第三连接配管53a连接有供给空气等气体的气体供给装置53。
在第一连接配管51a和第三连接配管53a上连接有旁通路53b。在第三连接配管53a与旁通路53b相连接的连接部分设置有流路切换阀54。流路切换阀54构成为可以在“可喷出状态”和“可吸引状态”这2个状态之间切换，在所述“可喷出状态”下，经由第三连接配管53a将气体供给装置53连接于喷出孔34，切断经由旁通路53b的喷出孔34与第一吸引装置51之间的连接，在所述“可吸引状态”下，经由第三连接配管53a、旁通路53b以及第一连接配管51a将第一吸引装置51连接于喷出孔34，并切断喷出孔34与气体供给装置53之间的连接。
另外，参照图2，在第一模具20和工件主体42上，分别以包围多个贯通孔32的方式设置有沿着片材44的粘接区域的外缘延伸的、朝向第二模具30突出的模具侧突部20a和工件侧突部42a。
假设未设置模具侧突部20a和工件侧突部42a，则在将片材44粘接于工件主体42的粘接工序中，在经由喷出孔34从气体供给装置53向片材44的表面供给气体而从第二模具30剥离片材44的情况下，若供给至片材44的表面的气体直接流向贯通孔32而从第一吸引装置51进行吸引，则第一吸引装置51对片材44的吸引性能会降低。
因此，如上所述，在本实施方式中，通过以包围贯通孔32的方式设置模具侧突部20a及工件侧突部42a，能够抑制或防止从气体供给装置53向片材44的表面供给的气体向贯通孔32流动，能够抑制或防止第一吸引装置51对片材44的吸引性能的降低。另外，也可以代替模具侧突部20a及工件侧突部42a而在第二模具30设置模具侧突部。
如图3所示，层叠工件成型装置1具备对第一吸引装置51、第二吸引装置52、气体供给装置53和流路切换阀54进行控制的控制部61。控制部61是由CPU、存储器等构成的电子控制单元，通过由CPU执行保持于存储器等存储部中的控制程序并发送指示信号，来控制第一吸引装置51、第二吸引装置52、气体供给装置53和流路切换阀54。
接着，对使用了层叠工件成型装置1的层叠工件成型方法进行说明。
首先，使第一模具20和第二模具30成为打开的状态，将工件主体42载置于第一模具20。然后，将由夹具2把持的片材44配置在工件主体42与第二模具30之间。然后，使第一模具20和第二模具30相互接近而成为闭合的状态。
接着，控制部61将流路切换阀54切换为“可吸引状态”(经由第三连接配管53a、旁通路53b以及第一连接配管51a将第一吸引装置51与喷出孔34连接，切断喷出孔34与气体供给装置53之间的连接的状态)，经由槽部31、贯通孔32以及喷出孔34利用第一吸引装置51吸引片材44使其贴附于第二模具30的内表面。由此，能够将形成于第二模具30的内表面的图案转印到片材44的表面(转印工序)。
接着，在对工件主体42或片材44涂敷了粘接剂的状态下，以将片材44按压于工件主体42的方式利用第二吸引装置52的吸引力进行粘接(粘接工序)。
在此，片材44并不是粘接于工件主体42的整个表面，而是仅粘接于在汽车等的组装时露出的部分，对于在组装时隐藏于其他部件的周缘等部分，为了防止组装不良，不进行粘接而形成非粘接，仅留下粘接部分地进行切断，非粘接的部分被废弃。
并且，在粘接工序中，控制部61将流路切换阀54切换为“可喷出状态”(经由第三连接配管53a将气体供给装置53连接于喷出孔34，切断经由旁通路53b的喷出孔34与第一吸引装置51之间的连接的状态)，经由喷出孔34利用气体供给装置53向片材44与第二模具30之间供给气体，使片材44从第二模具30剥离。
另外，如图7放大所示，控制部61利用第一吸引装置51经由槽部31和贯通孔32将片材44向第二模具30侧吸引，使片材44的没有粘接于工件主体42的部分吸附于第二模具30。此时，如图8中放大槽部31所示，即使片材44贴附于第二模具30的内表面，槽部31也能够在与片材44之间确保间隙，能够适当地保持槽部31的整体的吸引力。
此时，如图4的非粘接区域X所示，控制部61以使从贯通孔32吸引片材44的吸引力比从吸引孔22吸引工件主体42的吸引力强的方式设定第一吸引装置51和第二吸引装置52的吸引力。通过这样设定吸引力，能够将非粘接部分的片材44适当地吸引向第二模具30。
这样，位于工件主体42的周缘的非粘接的部分经由贯通孔32而被第一吸引装置51吸引，因此，如图9中作为比较例所示，不需要在工件主体42的周缘设置防止片材44的粘接的遮挡装置100’。因此，无需以避开遮挡装置100’的方式在遮挡装置100’的外侧配置夹具而准备较大的片材44，能够减少片材44的废弃部分的量，能够抑制层叠工件40的制造成本。另外，也不会产生遮挡装置100’的设置费用及遮挡装置100’的维护费用，能够抑制层叠工件成型装置1的成本。
另外，若假设未设置模具侧突部20a和工件侧突部42a，则在将片材44粘接于工件主体42的粘接工序中，在经由喷出孔34从气体供给装置53向片材44的表面供给气体而从第二模具30剥离片材44的情况下，若供给至片材44的表面的气体直接流向贯通孔32而从第一吸引装置51进行吸引，则第一吸引装置51对片材44的吸引性能会降低。
因此，如上所述，在本实施方式中，通过以包围贯通孔32的方式设置模具侧突部20a及工件侧突部42a，能够抑制或防止从气体供给装置53向片材44的表面供给的气体向贯通孔32流动，能够抑制或防止第一吸引装置51对片材44的吸引性能的降低。另外，也可以代替模具侧突部20a及工件侧突部42a而在第二模具30设置模具侧突部。
另外，贯通孔32在设置于第二模具30的内表面上的网状的槽部31处开口，因此能够通过经由1个贯通孔32的由第一吸引装置51实现的吸引来吸引设置有槽部31的较大范围，能够减少第二模具30的内表面的每单位面积的贯通孔32的数量。此外，在本实施方式中，对网状的槽部31进行了说明，但本发明的槽部的形状不限于网状。例如，也可以将槽部形成为直线状、H字状、C字状、X字状、螺旋状等其他形状。
标号说明
1：层叠工件成型装置；
2：夹具；
20：第一模具；
20a：模具侧突部；
22：吸引孔；
30：第二模具；
31：槽部；
32：贯通孔；
34：喷出孔；
36：凹部；
40：层叠工件；
42：工件主体；
42a：工件侧突部；
44：片材；
51：第一吸引装置；
51a：第一连接配管；
52：第二吸引装置；
52a：第二连接配管；
53：气体供给装置；
53a：第三连接配管；
53b：旁通路；
54：流路切换阀；
61：控制部；
100’：遮挡装置；
X：非粘接区域；
Y：粘接区域。

Claims (4)

1.一种层叠工件成型装置，其具备：
第一模具，其吸附保持工件主体；以及
第二模具，其在内表面具有能够转印到层叠至所述工件主体的片材的表面上的图案，且该第二模具将所述片材按压至所述工件主体，
所述层叠工件成型装置的特征在于，
在所述第二模具的内表面设置有彼此连通的多个槽部，该多个槽部位于所述工件主体的与所述片材不粘接的部分，
在所述第二模具上设置有以在所述槽部中的一个槽部开口的方式贯通的贯通孔，
在所述贯通孔连接有吸引所述片材的第一吸引装置，
在所述第一模具上设置有用于吸附工件主体的吸引孔，
在所述吸引孔连接有第二吸引装置。
2.根据权利要求1所述的层叠工件成型装置，其特征在于，
所述多个槽部设置成网状。
3.根据权利要求1所述的层叠工件成型装置，其特征在于，
所述层叠工件成型装置具备设定所述第一吸引装置和所述第二吸引装置的吸引力的控制部，
所述控制部在使所述片材粘接于所述工件主体的粘接工序中，将所述第一吸引装置的吸引力设定得比所述第二吸引装置的吸引力强。
4.根据权利要求2所述的层叠工件成型装置，其特征在于，
所述层叠工件成型装置具备设定所述第一吸引装置和所述第二吸引装置的吸引力的控制部，
所述控制部在使所述片材粘接于所述工件主体的粘接工序中将所述第一吸引装置的吸引力设定得比所述第二吸引装置的吸引力强。
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