连续压制装置 【技术领域】
本发明涉及对预成型料片体(pre-preg)等薄片状材料进行热压、并将相同截面形状的被加工物连续成形的连续压制装置。
背景技术
层叠有预成型料片体的结构材料、特别是使用碳纤维作为预成型料片体的增强材料的材料，轻量且比刚性、比强度较高，被用于航空宇宙用途(例如增强航空器的尾翼等的横梁)等。特别是，在航空宇宙用途中，使用长度方向的尺寸达到几十米的相同截面形状的材料。为了将这样的部件(被加工物)成形，使用例如日本特开昭61-242816号公报所记载的间歇压制装置。
日本特开昭61-242816号公报所记载的间歇压制装置，具有以周期性开闭的方式进行控制的热压盘对、和搬送被加工物的搬送单元。即，当热压盘对打开时，长条带状的被加工物的未成形的部分被送入规定量热压盘对之间。然后，关闭热压盘对，将长条带状的被加工物中位于热压盘对之间的部分热压。接着，打开热压盘对，被加工物的已成形的部分从热压盘对之间送出，并且继续将未成形的部分送入热压盘对之间。通过持续进行该处理，形成相同截面形状的长条带状的部件。
【发明内容】
在这样的间歇压制装置中，存在以下问题。第一，由于需要通过一对热压盘对进行以下处理：如果是热可塑性树脂，则进行加热、成形、冷却处理；如果是热固化性树脂，则进行加热、成形、热固化的全部处理，因此被加工物从常温、常压被急剧地加热、加压。因此，预成型料片体被局部地加热至玻璃化转变温度等而流动。然后，由于该树脂的流动，在成形后的被加工物上可能产生以下缺陷，即，纤维的紊乱、树脂流动的痕迹、产生空隙而导致的白化、树脂流动而导致的厚度不均等。第二，在热压盘的端部，在被加工物的成形前的部分与成形中的部分物之间产生厚度方向上的台阶，对制品的强度造成影响。即，该台阶也是一种缺陷。
为了防止这样的缺陷的产生，在日本特开昭61-242816号公报所记载的连续压制装置中，在被加工物的送入方向上提供压制面间隔的倾斜或阶段性的变化(即台阶)，使送入侧的压制面的间隔与送出侧相比更大。被加工物，首先在送入侧调整其形状，接着在送出侧进行热压。在送入侧，由于加大热压盘间隔，因此难以产生树脂的流动。
但是，在该方式中，热压盘被加热至与被加工物的玻璃化转变温度相比充分高的温度，因此不能完全防止树脂的流动。此外，在热压盘设置有台阶的情况下，有可能在成形后的被加工物产生台阶。
本发明是鉴于上述问题而完成的。即，本发明的目的在于提供一种成形时在被加工物不产生缺陷而能够制造长条制品的连续压制装置。
为了实现上述目的，本发明的连续压制装置，包括：上部热压盘，其下表面形成得平坦；下部热压盘，其与上部热压盘的下表面相对设置，并且上表面形成得平坦，在上部热压盘和下部热压盘，分别设定有第一区域和从第一区域在热压盘的面方向上远离的第二区域；第一加热单元，其将两热压盘的第一区域加热至第一温度；第二加热单元，其将两热压盘的第二区域加热至比第一温度高的第二温度；按压单元，其驱动上部热压盘和下部热压盘中的至少一方以按压配置在两热压盘之间的被加工物；和被加工物搬送单元，其在从第一区域向第二区域的搬送方向上，搬送利用两热压盘进行过热压的被加工物。
当采用这样的结构时，在第一区域以低温压制来调整被加工物的形状，接着将被加工物搬送至第二区域并以高温压制。从而，能够防止由被加工物的急剧的加热所产生的缺陷。此外，在本发明中，采用由与被加工物抵接的面形成得平坦的一对热压盘调整被加工物的形状、并且进行热压的结构，因此不会产生接缝状的缺陷。
此外，也可以还具有热压盘间隔规定单元，规定按压被加工物时的上部热压盘和上述下部热压盘的间隔，其以在第一区域和第二区域热压盘的间隔不同的方式构成。通过设定成这样的结构，能够在第一区域和第二区域改变被加工物的厚度、负荷。例如，能够在第一区域通过加大热压盘的间隔来减小施加于被加工物的负荷，并且在第二区域通过缩小热压盘的间隔来对被加工物施加较大的负荷。此外，在被加工物使用在热压的过程中进行反应而收缩或膨胀的材料的情况下，通过将各区域的热压盘间隔调整为考虑了收缩或膨胀的程度后的大小，能够最终获得所希望厚度的被加工物。例如，在热压的工序中收缩的材料作为被加工物的情况下，能够进一步缩小第二区域中的热压盘的间隔而以所希望的负荷、厚度进行热压。
此外，热压盘间隔规定单元，是设置在上部热压盘侧和下部热压盘侧的定距杆对，通过上部热压盘侧的定距杆与下部热压盘侧的定距杆抵接，规定上部热压盘和下部热压盘的间隔，定距杆对在第一区域和第二区域分别各设置有至少一对。
此外，也可以构成为按压单元具有按压配置在第一区域的该被加工物的第一按压部、和按压配置在第二区域的被加工物的第二按压部。由此，第一按压部能够以可充分地按压第一区域的被加工物的程度的低负荷驱动热压盘，与以单一的按压部按压第一和第二区域的双方的情况相比，能够抑制动力的损耗。
在此，第一温度与被加工物的玻璃化转变温度大致相等。此外，第二温度与被加工物的成形温度大致相等。在被加工物是热固化性树脂的情况下，成形温度被设定在例如热固化性树脂的固化温度范围。
此外，被加工物搬送单元也可以构成为，当第一和第二按压单元没有按压被加工物时使该被加工物移动。例如，被加工物搬送单元具有：架设在具有一对滑轮的下侧滑轮对，在其上载置被加工物的下侧无接头带；架设在具有一对滑轮的上侧滑轮对，隔着被加工物与下侧无接头带相对设置的上侧无接头带；和驱动上侧无接头带和上述下侧无接头带的带驱动单元，下侧无接头带的上侧部分和上述上侧无接头带的下侧部分配置在上部热压盘和下部热压盘之间，被加工物在被下侧无接头带的上侧部分和上侧无接头带的下侧部分夹持着的状态下被搬送，并且通过上部热压盘和下部热压盘对上述下侧无接头带的上侧部分和上述上侧无接头带的下侧部分的每个进行按压。此外，带驱动单元，具有例如能够利用上侧无接头带和下侧无接头带把持被加工物的夹持器(gripper)、和在搬送方向和作为与搬送方向相反的方向的后退方向上使夹持器往复移动的夹持器驱动单元。此外，夹持器驱动单元，通过例如汽缸机构使夹持器往复移动。此外，夹持器相对例如上部热压盘和下部热压盘配置在搬送方向侧或后退方向侧的任一方。
此外，下侧滑轮对的一个滑轮在相对另一个滑轮分离的方向上施加作用力，上侧滑轮对的一个滑轮在相对另一个滑轮分离的方向上施加作用力。由此，能够向无接头带施加张力。此外，下侧滑轮对的一个滑轮被支承成，相对另一个滑轮能够在搬送方向和后退方向上微量地移动，上侧滑轮对的一个滑轮被支承成，相对另一个滑轮能够在搬送方向和后退方向上微量地移动。在本结构中，无接头带的一部分配置在热压盘间，因此当上部热压盘接近下部热压盘时，带会被拉伸。在该结构中，通过使滑轮对的一个能够微量地移动，缓和在带被热压盘拉伸时所产生的过度的张力，防止带的断裂。
此外，无接头带是例如钢等金属制带，或者由耐热性的树脂(聚酰亚胺)等形成的树脂制带。
此外，也可以构成为还具有带施力单元，使位于上侧无接头带以及下侧无接头带的上部热压盘和下部热压盘之间的部分在相互接近的方向上彼此施加作用力。采用这样的结构，当没有通过热压盘按压被加工物时，能够使无接头带远离热压盘。此外，带施力单元也可以构成为在上部热压盘和下部热压盘对被加工物的按压结束且两热压盘相互分离后，将上侧无接头带和下侧无接头带与被加工物抵接的状态保持规定时间，接着对上侧无接头带和下侧无接头带施加作用力，使得两无接头带的至少一个逐渐远离被加工物。采用这样的结构，当热压盘放开被加工物时，无接头带不会突然跳起以致制品损坏。
此外，例如，带施力单元具有一对上侧施力辊和一对下侧施力辊，该上侧施力辊设置在上部热压盘的上游侧和下游侧、构成为从上面侧对上侧无接头带的下侧部分施力，并且随着上侧无接头带的行进而转动，该下侧施力辊设置在下部热压盘双方的上游侧和下游侧、构成为从下面侧对下侧无接头带的上侧部分施力，并且随着下侧无接头带的行进而转动。
此外，也可以构成为在上部热压盘和下部热压盘，在比第二区域更靠向搬送方向的一侧设定有第三区域，还具有将两热压盘的第三区域加热至第三温度的第三加热单元，被加工物搬送单元将被加工物从第二区域搬送至第三区域。采用这样的结构，能够将热压分成两次进行，能够不增加在第一区域的被加工物的压制时间而延长热压所花费的时间。此外，按压单元也可以构成为具有按压配置在第三区域的被加工物的第三按压部。
此外，例如第三温度与第二温度大致相等，热压盘间隔规定单元将按压被加工物时的第三区域中的上部热压盘和上述下部热压盘之间的间隔规定为与第二区域中的该间隔大致相等的间隔。
如以上所述，根据本发明的实施方式，实现能够在成形时被加工物不产生缺陷而制造长条状的制品的连续压制装置。
【附图说明】
图1是本发明的实施方式的压制装置的侧视图。
图2是本发明的实施方式的压制装置的装置主体的侧视图。
图3是本发明的实施方式的压制装置的上侧带机构的滑轮的侧视图。
图4是本发明的实施方式的压制装置的夹持器的侧视图。
图5是图2的I-I向视图。
图6是本发明的实施方式的夹持器的俯视图。
图7是图5的III-III线图。
图8是用于说明本发明的实施方式中的以夹持器搬送被加工物的顺序的侧视图。
图9是本发明的实施方式的热压机构的侧截面图。
图10是图2的II-II线图。
图11是表示本发明的实施方式的压制装置中的下游侧的压送辊(nip roll)机构的侧视图。
符号说明：
1压制装置
2装置主体
10真空腔室
100搬送单元
120上侧带机构
121、122滑轮
121b、122b轴承
121c汽缸
122c螺钉
123钢带(steel belt)
140下侧带机构
141、142滑轮
141b、142b轴承
143钢带
150夹持器
151、152把持板
153汽缸
154活塞
200框架部
210上部框架部
212引导框架
230下部框架部
231导轨
300热压机构
300a预热区域
300b第一加热区域
300c第二加热区域
322上部热压盘
324下部热压盘
340压力缸机构
352、354定距杆
361～364压送辊机构
370热压盘移动用汽缸机构
400冷压机构
422上部冷却盘
424下部冷却盘
B基座
M被加工物
【具体实施方式】
以下，参考附图对本发明的实施方式进行说明。图1表示本实施方式的压制装置1的整体图。本实施方式的压制装置1是对层叠有多个在合成纤维片体中浸泡树脂后所形成的预成型料片体的被加工物进行热压，生成规定厚度的板状制品的装置。另外，制品是压制成形后每几米进行切割而成的长条状部件。如图1所示，压制装置1的装置主体2配置在真空腔室10中，这样，装置主体2所进行的一系列压制动作就在真空腔室10中在真空状态下进行。
如图1所示，装置主体2配置在真空腔室10的大致中央，在装置主体的图中右侧配置设置有多个预成型料片体的辊R被配置在其中的片体配置区域16，在图中左侧配置加工后的制品被配置在其中的制品配置区域17。在真空腔室10的侧面，在片体配置区域16和制品配置区域17的附近分别设置有入口门18和出口门19。因此，能够从入口门18补充预成型料片体的辊R，从出口门19取出制品。此外，在制品配置区域17与装置主体2之间配置有切刀(cutter)22，用于将由装置主体2连续成形的制品切割成适当的长度。
接着，对真空腔室10的构造进行说明。在真空腔室10，设置有用于从真空腔室10内抽出空气的真空泵15a、和用于将空气导入真空腔室10的阀15b。在本实施方式中，通过控制真空泵15a的动作和阀15b的开闭，能够使真空腔室10的内部的气压在真空和大气压之间变化。即，在预成型料片体的补充和制品的取出时，使真空腔室10内的气压为大气压，此外，在被加工物的热压时使真空腔室10内的气压为真空。
此外，如图1所示，装置主体2通过主腿部242被刚体支承在基座B上。真空腔室10通过腔室支承脚11被支承在基座B上。此外，在真空腔室10的底面12设置有开口部12a，各个主腿部242以贯通开口部12a的方式配置。此外，从开口部12a的外缘至基座B，装置主体2的主腿部242被波纹管14覆盖。波纹管14的上端14a与开口部12a、以及波纹管14的下端14a与基座B，通过全周焊接进行接合，防止空气经由开口部12a进入真空腔室10内。
在本实施方式中，像这样使装置主体2的主腿部242与真空腔室不接触。此外，真空腔室10的内壁部与装置主体也相互不接触。从而，即使由于真空腔室10的内外的气压差，使真空腔室10产生变形，不与真空腔室10接触的装置主体2也不会产生变形。由此，在真空下，也能够通过装置主体2进行精密的压制加工。
接着，对装置主体2的结构进行说明。图2是装置主体2的侧视图。如图2所示，装置主体2具有：由在上下方向上排列的一对带机构120、140夹持被加工物进行搬送的搬送单元100；配置在搬送单元100中，对被加工物进行热压的热压机构300；和配置在搬送单元100中，吸取热压后的被加工物的热量并且进行压制的冷压机构400。搬送单元100、热压机构300和冷压机构400，通过框架部200被基座B刚体支承。详细而言，在基座B上固定有校盘座241，框架部200的主腿部242通过校平螺钉243安装于校盘座241。
接着，对搬送单元100的结构进行说明。在本发明的实施方式中，如图1所示，从配置在片体配置区域16的预成型料片体的辊R引出预成型料片体S，将其搬送至制品配置区域17。在以下的说明中，相对装置主体2，将片体配置区域16一侧(图中右侧)定义为“上游侧”，将制品配置区域17一侧(图中左侧)定义为“下游侧”。此外，将从上游侧向下游侧的方向定义为“搬送方向”，将从下游侧向上游侧的方向定义为“后退方向”。
搬送单元100的上侧带机构120具有下游侧的滑轮121、上游侧的滑轮122、和架设于两滑轮121、122的作为无接头带的钢带123。滑轮121、122的旋转轴121a、122a分别通过轴承121b、122b可旋转地安装在框架200的上部框架部210。在此，轴承121b和122b，在相互分离的方向上被施力，向钢带123施加规定的张力。因此，当使钢带123的下侧部分123a从上游侧向下游侧移动时，通过在钢带123与滑轮121、122之间起作用的摩擦力，滑轮121、122在图中顺时针地转动。
接着，对用于向钢带123施加张力的机构进行说明。图3是上侧带机构的滑轮121和122的附近的侧视图。如图3所示，轴承122b安装于框架200的上部框架部210的上游侧端，轴承121b安装于下游侧端。
在上部框架部210的上游侧端部(图中右侧)，形成有“コ”字状的引导框架212，该引导框架212包括连接在搬送方向上延伸的一对导轨部212a、212b、和在下游侧连结导轨部212a和212b的连结部212c。轴承122b被夹持在引导框架212的导轨部212a、212b之间，仅能在搬送方向和后退方向上移动。此外，在连结部212c安装有沿搬送/后退方向延伸的螺钉122c。螺钉122c的上游侧前端与轴承122b卡合，通过使螺钉122c旋转，能够在搬送方向上调整轴承122b的位置。在进行定位后，通过螺母将螺钉122c固定于连结部212c和轴承122b。由此，轴承122b被固定。
此外，在上边框架210的下游侧端部，形成有具备沿搬送方向延伸的一对导轨部211a、211b的引导框架211。上侧带机构120的下游侧的轴承121b，被夹持在引导框架211的导轨部211a、211b之间，仅能在搬送/后退方向上移动。此外，在上边框架210安装有汽缸121c。汽缸121c的下游侧前端与轴承121b卡合，通过汽缸121c，轴承121b向下游侧施力。由此，向钢带123施加张力。另外，下游侧的轴承121b构成为能够在搬送/后退方向上微量地移动。通过热压机构300和冷压机构400，钢带123的下侧部分123a被向下方拉伸。在这样的情况下，在本发明的实施方式中，跟随钢带123的动作，轴承121b和滑轮121在后退方向上微量地移动，因此，不会向钢带123施加过度的张力。因此，在本实施方式中，钢带123即使被热压机构300和冷压机构400拉伸也不会断裂。
此外，如图2所示，搬送单元100的下侧带机构140具有下游侧的滑轮141、上游侧的滑轮142、和架设于两滑轮141、142的作为无接头带的钢带143。滑轮141、142的旋转轴141a、142a分别通过轴承141b、142b可旋转地安装于框架200的下部框架部230。在此，轴承141b、142b，在相互分离的方向上被施力，向钢带143施加规定的张力。因此，当使钢带143的上侧部分143a从上游侧向下游侧移动时，通过在钢带143与滑轮141、142之间起作用的摩擦力，滑轮141、142在图中逆时针地转动。
用于对支承下侧带机构140的滑轮141、142的轴承141b、142b施力的机构，与上侧带机构120的相同。即，上游侧的轴承142b，通过螺钉调整并确定搬送方向的位置，通过引导框架固定于下部框架部230。此外，下游侧的轴承141b，能够在搬送/后退方向上微量地移动，通过汽缸机构在搬送方向上被施力。
上侧带机构120的钢带123的下部部分123a、下侧带机构140的钢带143的上部部分143a、和夹持在两钢带之间的被加工物，通过夹持器150在搬送方向上搬送。接着，对该夹持器150的构造进行说明。
如图2所示，夹持器150具有一对把持板151、152、和支承该把持板151、152的一对支承体155(后述)。上侧把持板151，配置在上侧带机构120的钢带123的上侧部分123b与下侧部分123a之间。此外，下侧把持板152，配置在下侧带机构140的钢带143的上侧部分143a与下侧部分143b之间。当进行驱动使该把持板151、152相互接近时，钢带123、143和配置在钢带142、143之间的被加工物M被夹入两把持板151、152之间。
接着，对夹持器150的构造进行说明。图4是本发明的实施方式的夹持器150的侧视图。图5是在后退方向上观看夹持器150的正面图(图2的I-I方向上的向视图)。此外，图6是夹持器150的俯视图，图7是从下方观看夹持器150的下侧把持板152时的图(图5的III-III方向上的向视图)。此外，图8是表示通过夹持器150搬送被加工物M的顺序的侧视图。
如图4、图5所示，把持板151、152是在钢带143的宽度方向上延伸的板状部件，分别构成为相对夹持器150的支承体155在铅垂方向上可滑动。具体而言，在支承体155的搬送方向侧(下游侧)的侧面，设置有把持板支承导轨155b，该把持板支承导轨155b与设置于把持板151、152的卡合部151a、152a(图6、图7)卡合，由此把持板151、152的移动方向被限制为仅在铅垂方向上。把持板151、152，通过分别具有油压或空压驱动的汽缸156a、157a和活塞杆156b、157b的一对第一汽缸驱动机构156和两对第二汽缸驱动机构157，以相互接近/分离的方式被驱动。汽缸驱动机构156的汽缸156a固定于支承体155，活塞杆156b的前端固定于下侧把持板152。从而，通过驱动汽缸驱动机构156，能够使下侧把持板152相对支承体155上下运动。此外，汽缸驱动机构157的汽缸157a固定于下侧把持板152的下面，活塞杆157b的前端固定于上侧把持板151。从而，通过驱动汽缸驱动机构157，能够使上侧把持板151相对下侧把持板152接近/分离。另外，如图4和图5所示，第一汽缸驱动机构156的汽缸156a，分别在一对支承体155各设置一个(即在下侧把持板152的宽度方向两端)，此外，第二汽缸驱动机构157的汽缸157a，在下侧把持板152的四角各配置一个。
当驱动汽缸驱动机构156将下侧把持板152提升第一距离、同时驱动汽缸驱动机构157使上侧把持板151向下侧把持板接近大于第一距离的第二距离时，下侧把持板152上升、并且上侧把持板151下降，两板151、152相互接近。另一方面，当驱动汽缸驱动机构156使下侧把持板152下降第一距离、同时驱动汽缸驱动机构157使上侧把持板151远离下侧把持板大于第一距离的第二距离时，下侧把持板152下降、并且上侧把持板151上升，两板151、152相互远离。
如图2、4、5所示，在下部框架部230沿着搬送/后退方向设置有导轨231。在夹持器150的一对支承体155的底面，分别设置有与该导轨231卡合的脚部155a。通过该卡合，夹持器150能够沿着导轨231从上游侧向下游侧，或者从下游侧向上游侧移动。另外，如图5所示那样，导轨231在宽度方向上并列设置有两根。
接着，参考图8(a)～(d)，对由夹持器150搬送被加工物M的顺序进行说明。首先，从夹持器150后退至上游侧的初始状态(图8(a))起，驱动汽缸156、157，使把持板151、152相互接近。于是，形成如图8(b)所示的、夹持器150的把持板151、152把持钢带123、143和被加工物M的状态。
从该状态起，当在搬送方向上移动夹持器150时，钢带123、143、和滑轮121、122、141、142随着夹持器150的移动而旋转，如图8(c)所示那样将夹持于钢带的被加工物向搬送方向搬送。
在夹持器150转移至热压机构300的跟前(图4中点划线所示的位置)后，以使把持板151、152相互远离的方式进行驱动，放开钢带123、143、和被加工物M(图8(d))。接着，夹持器150向后退方向移动。此时，由于把持板151、152没有把持钢带123、143，所以即使夹持器150后退，钢带123、143和位于其间的被加工物M也不移动。其结果是，返回图8(a)的初始状态。然后，再次在把持板151、152之间夹入钢带123、143、和被加工物M，向搬送方向移动。这样，一边使把持板151、152开闭一边使夹持器150往复移动，能够间歇地使钢带向搬送方向移动，由此搬送被加工物。
夹持器150的前进/后退，通过汽缸机构进行。如图2所示那样，构成汽缸机构的汽缸153固定于下部框架230。而且，一端插置在汽缸153中的活塞154，通过联杆机构154a安装于夹持器150的支承体155。而且，通过驱动汽缸153使活塞154进退，夹持器150前进/后退。另外，如图5和图6所示那样，汽缸153和活塞154、联杆机构154a分别设置有两个。
接着，对热压机构300的构造进行说明。图9是热压机构300的侧截面图。此外，图10是从下游侧观看热压机构的正面图(图2的II-II方向的向视图)。如图9所示，热压机构300是在沿上下方向可移动地构成的上部热压盘322和相对下部框架230固定的下部热压盘324之间对被加工物进行热压的装置。上部热压盘支承框架312在搬送方向两侧被固定支承于上部框架部210。上部热压盘322，从上部热压盘支承框架312的下面通过热压盘移动用汽缸机构370和可动盘座336悬挂。此外，下部热压盘324固定在工作台盘座314上，其中，该工作台盘座通过支柱244固定支承于下部框架部230之上。
在本发明的实施方式中，如图9和图10所示，上部热压盘322，通过3对(6个)热压盘移动用汽缸机构370从上部热压盘支承框架312悬挂。如图10所示那样，汽缸机构370具有汽缸371、从该汽缸371向下方延伸的杆372、和设置在该杆372的前端的联杆机构373。汽缸371固定在上部热压盘支承框架312的侧面。此外，杆372与可动盘座336通过联杆机构373连结。因而，通过驱动杆372，能够使可动盘座336上下移动。另外，热压盘移动用汽缸机构370通过空压或油压机构使杆372进退。
此外，在本发明的实施方式中，6个压力缸机构340设置于上部热压盘支承框架312。在通过热压盘移动用汽缸机构370使上部热压盘322下降以形成被加工物夹持在热压盘间的状态后，将上部热压盘322向下方按压，进行压制。各压力缸机构340，具有活塞342、活塞342所插置的套筒344、和用于将套筒344固定在上部热压盘支承框架312的下面的固定用板346。固定用板346，通过例如焊接等方法与套筒344一体化，通过用螺钉348(图10)将固定框架346固定于上部热压盘支承框架312，将套筒344安装于上部热压盘支承框架312。此外，可动盘座336固定在活塞342的下端。从而，通过未图示的油压泵来控制套筒344内的油压，能够以所希望的负荷压制被加工物。
此外，如图9和图10所示，从可动盘座336的下面，在上部热压盘的宽度方向两侧设置有多个铅垂向下地延伸的上部定距杆352。同样地，从工作台盘座314的上面，在下部热压盘的宽度方向两侧设置有多个铅垂向上地延伸的下部定距杆354。上部定距杆352的每个，与下部定距杆354的每个相对地配置，当通过压力缸机构340以使上部热压盘322接近下部热压盘324的方式进行驱动时，上部定距杆352的下表面与下部定距杆354的上表面抵接，上部热压盘322不能再进一步下降。即，通过定距杆352、354，能够控制热压时的上部热压盘322与下部热压盘324的间隔即被加工物的厚度。
上部热压盘322与下部热压盘324均内置加热器(未图示)，能够使各热压盘升温至所希望的温度。此外，在可动盘座336与上部热压盘322之间设置有绝热件334，使得上部热压盘322的热不会逃逸至活塞侧。同样地，在工作台盘座314与下部热压盘324之间设置有绝热件338，使得下部热压盘324的热不会逃逸至工作台盘座314侧。
如图9所示那样，在本发明的实施方式中，在热压机构300中，设定有位于上游侧的预热区域300a、位于搬送/后退方向的大致中央部的第一加热区域300b、和位于下游侧的第二加热区域300c。各区域的搬送方向的尺寸大致相同，在各区域中配置有两个压力缸机构340。此外，各区域的搬送方向的尺寸、和基于夹持器150(图2)的一个循环的动作而产生的被加工物的进给量大致相等。从而，在本实施方式中，被加工物依次在预热区域300a、第一加热区域300b、第二加热区域300c中进行压制。
此外，上部热压盘和下部热压盘322、324的温度、定距杆352、354的长度(即热压盘间隔)能够设定为对于区域300a、300b、300c的每个不同的值。即，被加工物的厚度，根据被加工物的构造、特性、尺寸等，通过调节对应的定距杆352、354的长度，能够对每个区域单独地进行控制。
此外，压力缸机构340对区域300a、300b、300c的每个单独地驱动。在本实施方式中，各区域的施加于被加工物的负荷，由定距杆352、354的长度、被加工物的尺寸和特性所决定。即，在定距杆352和354抵接后，即使使滑轮344内的油压上升而使施加于可动盘座336的负荷增大，该负荷增大的部分，也不通过被加工物M、而是通过定距杆352、354由工作台盘座314承受，热压盘322、324对施加于被加工物M的负荷不产生影响。换言之，各压力缸机构340对可动盘座336施加能够充分地压制被加工物M的负荷即可，即使施加超过于此的负荷，也仅成为动力的损耗。而且，在本实施方式中，由于能够将被加工物的反应的程度、定距杆352、354的长度设定为对于每个不同的值，因此一般而言，应当施加于被加工物的负荷的大小，对于每个区域不同。从而，通过对于每个区域单独地控制施加于压力缸机构340的活塞342的负荷，能够仅以为了压制配置于区域300a、300b、300c的各个的被加工物M所需的负荷驱动上部热压盘322，能够将动力的损耗抑制为必要最低限度。
由热压机构300热压后的被加工物，接着由夹持器150搬送至冷压机构400。如图2所示那样，冷压机构400具有通过压力缸机构440从上部框架部210悬挂的上部冷却盘422、和通过支承杆248固定于下部框架部230之上的下部冷却盘424。在上部冷却盘422、下部冷却盘424均设置有用于使制冷剂(水、空气、油等)在内部循环的管路。通过使制冷剂在管路内循环，冷却盘422、424的温度保持低于热压盘322、324的温度。此外，压力缸机构440能够以使上部冷却盘422相对下部冷却盘424分离/接近的方式进行驱动。
在本实施方式中，通过驱动压力缸机构440使上部冷却盘422下降，能够使被加工物与上部冷却盘422、下部冷却盘424紧贴。此时，由于被加工物的温度比两冷却盘422、424高，所以从被加工物向冷却盘422、424产生热的转移，被加工物的温度下降。从而，能够通过冷压机构400冷却由热压机构300热压后的被加工物。另外，上部冷却盘422和下部冷却盘424的搬送方向尺寸，稍微大于基于夹持器150产生的1次的进给量，因此从热压机构300依次排出的热压后的被加工物无遗漏地通过冷压机构400冷却。
此外，如图9所示那样，在热压机构300的搬送方向两端，设置有用于支承钢带123、143的压送辊机构361、362、363、364。压送辊机构361在热压机构300的下游侧、362在上游侧分别支承钢带123，363在下游侧、364在上游侧分别支承钢带143。
接着，对各压送辊机构361～364的构造进行说明。如图9所示那样，压送辊机构361～364具有压送辊361a～364a、和在两端可旋转地支承该压送辊的轴承部361b～364b。在此，对压送辊机构的施力单元进行说明。图11是表示下游侧的压送辊机构361和363的侧视图。如图所示，压送辊361a、363a的各个，通过汽缸机构361c、363c弹性地向钢带侧施力。即，支承上侧带机构120的钢带123的压送辊361a向下方施力。另一方面，支承下侧带机构140的钢带143的压送辊363a向上方施力。另外，上游侧的压送辊机构362和364也分别设置有与压送辊机构361和363大致相同的汽缸机构。
当上部热压盘322与下部热压盘324分离即没有进行热压时，压送辊机构361～364对钢带123、143施力，使得钢带123、143与上部热压盘和下部热压盘322、324稍微分离。此外，当从该状态使上部热压盘322下降时，上侧带机构120的钢带123与上部热压盘322抵接，接着钢带123与上部热压盘322成为一体向下方移动。此时，控制压送辊机构361、362的汽缸机构，使得压送辊361a、362a也在与钢带123抵接的状态下再向下方移动。接着，上侧带机构120的钢带123通过被加工物与下侧带机构140的钢带143抵接，进而当上部热压盘322下降时，随着上部热压盘322的移动下侧带机构140的钢带143也再下降而与下部热压盘324抵接。此时，压送辊363a、364a也在与钢带143抵接的状态下再向下方移动。通过如以上所述的处理，被加工物在热压盘间被压制。这样，在本实施方式中，以钢带123、143不会强力地碰撞热压盘322和324的角的方式对压送辊机构361～364施加作用力，因此带不易损坏。
此外，在压制结束后，上部热压盘322上升，从下部热压盘324急速地分离。此时，压送辊机构361～364的汽缸机构进行控制，使得在短暂的期间(例如1秒钟)上部钢带123、143与被加工物M抵接，接着，使钢带123、143逐渐向上部热压盘和下部热压盘322、324移动。从而，通过急速的钢带的上下移动，不会损伤被加工物。
此外，当夹持器150(图4)把持被加工物时，随着钢带123、143的移动，上游侧的压送辊362a和364a以相互接近的方式移动，并且对钢带123、143施力，使得钢带123的下部部分123a和钢带143的上部部分143a成为大致水平。从而，夹持器的把持板151、152的边缘不会损害钢带。
在本实施方式中，如图2所示那样，在钢带123的上部部分123b和钢带143的下部部分143b设置有去除器(remover)125和145。去除器125、145具备例如刮刀等，将由于压制处理而附着在钢带123、143的外周面的树脂片除去。
接着，对基于上述说明的本发明的实施方式的压制装置1的被加工物的压制顺序进行说明。另外，在以下的说明中，将包含热固化树脂的预成型料片体作为被加工物M进行成形。此外，将从被加工物M的下游侧前端起基于夹持器150的进给量部分的长度部分定义为第一部分，将相对第一部分与上游侧相邻的进给量部分的长度部分定义为第二部分，将相对第二部分与上游侧相邻的进给量部分的长度部分定义为第三部分，将相对第三部分与上游侧相邻的进给量部分的长度部分定义为第四部分。
首先，通过夹持器150(图4)，将第一部分搬送至热压机构300的预热区域300a(图9)。接着，驱动热压盘移动用汽缸机构370(图10)，使被加工物M的第一部分夹持在热压盘322、324之间。进而，驱动压力缸机构340，压制被加工物M的第一部分。在此，预热区域300a中的热压盘322、324的温度低于被加工物的树脂成分的固化温度，被控制为接近玻璃化转变温度的温度。因此，第一部分的树脂部分软化，但由于温度低所以被加工物的热固化几乎不进行，第一部分被调整为所希望的厚度。
接着，使压力缸机构340的油压降低并且通过热压盘移动用汽缸机构370使热压盘322、324相互分离以放开被加工物M。进而，通过夹持器150在搬送方向上搬送被加工物M。其结果是，被加工物M的第一部分向第一加热区域300b移动，此外，第二部分向预热区域300a移动。接着，驱动热压盘移动用汽缸机构370，使得热压盘322、324相互接近，并且驱动压力缸机构340对上部热压盘322施加负荷。由此，被加工物M的第一部分在第一加热区域300b，此外，第二部分在预热区域300a分别被压制。在此，第一加热区域300b中的热压盘322、324的温度高于预热区域300a中的热压盘温度，因此在被加工物M的第一部分热固化反应以某程度进行。此外，在预热区域300a，调整第二部分的形状。另外，被加工物M由于热固化反应而稍微收缩，因此设定定距杆352、354(图10)的间隔，使得在第一加热区域300b压制被加工物时的热压盘的间隔与预热区域300a中的热压盘间隔相比稍微变窄。
接着，使压力缸机构340的油压降低并且通过热压盘移动用汽缸机构370使热压盘322、324相互分离以放开被加工物M。进而，通过夹持器150在搬送方向上搬送被加工物M。其结果是，被加工物M的第一部分向第二加热区域300c移动，第二部分向第一加热区域300b移动，并且第三部分向预热区域300a移动。接着，驱动热压盘移动用汽缸机构370，使得热压盘322、324相互接近，并且驱动压力缸机构340对上部热压盘322施加负荷。由此，被加工物M的第一部分在第二加热区域300c，第二部分在第一加热区域300b，第三部分在预热区域300a分别被压制。在此，第二加热区域300c中的热压盘322、324的温度与第一加热区域300b大致相同。被加工物M，通过在第一加热区域300b和第二加热区域300c依次被加热，使热固化反应进行至最后。从而，被加工物M的第一部分成形为所希望的截面形状。此外，在第一加热区域，第二部分的热固化反应以某程度进行。此外，在预热区域300a，调整第三部分的形状。另外，在第二加热区域被加工物M的热固化反应进一步进行而被加工物收缩，因此设定定距杆352、354的间隔，使得在第二加热区域300c压制被加工物时的热压盘的间隔与第一加热区域300b中的热压盘间隔相比稍微变窄。
接着，使压力缸机构340的油压降低并且通过热压盘移动用汽缸机构370使热压盘322、324相互分离以放开被加工物M。进而，通过夹持器150在搬送方向上搬送被加工物M。其结果是，被加工物M的第一部分从热压机构300排出、被搬送至冷压机构400的冷却盘422、424之间。此外，第二部分向第二加热区域300c移动，第三部分向第一加热区域300b移动，并且第四部分向预热区域300a移动。接着，驱动热压盘移动用汽缸机构370和压力缸440(图2)，使得热压盘322和324、以及冷却盘422和424相互接近，并且驱动压力缸机构340对上部热压盘322施加负荷。由此，被加工物M的第一部分与冷却盘422、424抵接，第一部分被冷却。此外，第二部分在第二加热区域300c，第三部分在第一加热区域300b，第四部分在预热区域300a分别被压制。
这样，在本实施方式的压制装置1中，被加工物的搬送与压制交替进行，能够形成与热压盘、冷却盘相比搬送方向尺寸更大，长条的被加工物M。此外，被加工物M首先在预热区域300a调整形状，接着在第一加热区域300b和第二加热区域300c通过热固化反应成形，然后通过冷压机构400冷却。这样，构成为首先进行预热调整形状后进行热压，因此不会在未调整形状的状态下产生由于进行热固化反应所导致的被加工物M的缺陷(预成型料片体的纤维的紊乱、树脂的流动、被加工物的白化、厚度不均等)。此外，在本实施方式中，预热和热压双方通过一对无接缝的大型热压盘322、324进行。因此，即使在对搬送方向尺寸大于热压盘的被加工物进行成形的情况下，也不会产生接缝这样的缺陷。
此外，在本实施方式中，在第一加热区域300b和第二加热区域300c这两个区域进行被加工物M的加热。即，进行热压的时间是预热时间的两倍。即使在以低温进行压制的预热区域300a，被加工物M的热固化也稍微进行。在本实施方式中，能够像这样使热压的时间变得比预热时间长，因此能够几乎不进行热固化而在预热区域300a调整被加工物M的形状、且在加热区域完成热固化。另外，在本实施方式中，相对1个预热区域准备两个加热区域，但是本发明并不限定于上述结构，各区域的数量能够根据形成被加工物的树脂材料而适当变更。
此外，在本实施方式中，对包含热固化性树脂的材料进行热压，但是本发明并不限定于该结构，也能够适用于包含热可塑性树脂的被加工物。即，在对包含热可塑性树脂的被加工物进行热压的情况下，首先在预热区域以低温调整被加工物的形状。此时，被加工物由于不太被加热因而粘度较高，防止树脂的流动。接着，在第一加热区域和第二加热区域以高温进行被加工物的成形，在冷却盘固定形状。
此外，在本实施方式中，夹持器150相对热压机构300配置在后退方向侧。然而，本发明并不限定于该结构，夹持器150也可以相对热压机构300配置在搬送方向侧即在热压机构300与冷压机构400之间、或相对冷压机构400配置在搬送方向侧。
此外，在本实施方式中，通过使钢制的钢带123、143旋转来搬送被加工物M，但是本发明并不限定于该结构。即，也可以不使用钢带123、143，而使用其他金属制的无接头带、由聚酰亚胺等耐热性树脂形成的无接头带。
此外，在本实施方式中，上部热压盘322和下部热压盘324内置有加热器，由此加热两热压盘。然而，本发明并不限定于该结构，也可以构成为通过例如使热介质在热压盘中循环来进行加热。