JP3951805B2

JP3951805B2 - Method and apparatus for removing residual stress and residual strain in case

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Publication number: JP3951805B2
Application number: JP2002153213A
Authority: JP
Inventors: 章井上; 啓二東
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2002-05-28
Filing date: 2002-05-28
Publication date: 2007-08-01
Anticipated expiration: 2022-05-28
Also published as: JP2003340929A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、側枠部と天面部とで構成された結晶性樹脂よりなるケースの残留応力・残留歪の除去方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、成形品の残留応力及び残留歪を低減するに当たって、樹脂成形品の表面の一部又は全体を赤外線ヒータ等により加熱することで成形品の残留応力及び残留歪を低減することが特開平６−１１５２８５号公報などにより提案されている。
【０００３】
上記のような樹脂成形品の表面の一部又は全体を赤外線ヒータ等により加熱することで成形品の残留応力及び残留歪を低減する方法においては、成形品を軟化点温度以上に加熱することで残留応力及び残留歪を開放し、反りや変形を低減することを目的としているため、加熱前の成形品の形状が維持される保証がなく、また、積極的に成形品の形状が付加されることもないという問題がある。
【０００４】
また、成形品の反り、変形モードは形状の収縮量の違いにも起因しており、形状の違いによる収縮差があり、このため、単に樹脂成形品の表面の一部又は全体を赤外線ヒータ等により加熱して成形品の残留応力及び残留歪を低減するという従来の方法においては、形状の違いや加熱部位や加熱後の冷却過程によっては新たな収縮応力及び収縮歪を生じることになるという問題がある。
【０００５】
また、従来は成形品の加熱温度と加熱時間のみで管理されていることが多く、成形品の実温度が管理されることはないため、残留応力及び残留歪の除去量に差が生じ、反り、変形の矯正の度合いにばらつきが生じるおそれがあるという問題ある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、加熱前の成形品形状を維持しながら成形後のケースの残留応力、残留歪みを除去し、また、成形後のケースの残留応力、残留歪みを除去する工程を経ることで新たな収縮応力や収縮歪みの発生が発生するのを防止し、また、反り、変形の矯正の度合いにばらつきがなく、また、残留応力、残留歪みを除去しながら同時に積極的にケースに新たな形状を付加できるケースの残留応力・残留歪の除去方法及びその装置を提供することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係るケースの残留応力・残留歪の除去方法は、側枠部１と天面部２とで構成された結晶性樹脂よりなるケース３を成形後、ケース３と同じ形状及び寸法を有してケース３全体を把持することができる２つ以上の把持器具４よりなる把持装置５でケース３を保持した状態で、２つ以上の把持器具４の少なくとも一方に備えた透過部材６を通してエネルギー線でケース３を加熱し、その後に把持器具４に備えた冷却装置７によりケース３を冷却し、上記エネルギー線照射による加熱量と冷却装置７による冷却量を温度センサー８によりケース３温度を測定して制御することを特徴とするものである。このような方法を採用することで、把持装置５でケース３全体を把持してケース３の外形と寸法を保ちながら軟化させて、ケース３の残留応力・残留歪を除去できるものであり、また、把持装置５でケース３全体を把持した状態で必要な部分を加熱・冷却することが可能となり、形状の違いによる収縮差を規制できるものであり、また、加熱・冷却において成形品の実温度を管理しながら加熱・冷却ができて成形後のケース３の残留応力及び残留歪を除去することができるものである。
【０００８】
また、天面部２を両面より加熱することが好ましい。このように天面部２の両側より加熱することで、加熱効率を高めると共に、より均一に残留応力及び残留歪を除去することができるものである。
【０００９】
また、加熱された天面部２の冷却速度を外周部よりも速くすることが好ましい。このような方法を採用することで、天面部２を加熱し、一度開放した残留応力及び残留歪が再び天面部２に残留することを防止することができるものである。
【００１０】
また、天面部２と側枠部１との両方を加熱することが好ましい。このように、天面部２だけでなく、側枠部１を加熱することで形状に起因する収縮力及び収縮歪を除去できるものである。
【００１１】
また、側枠部１のみを加熱した後に天面部２を照射することが好ましい。このような方法を採用することで、天面部２だけでなく、側枠部１を加熱して形状に起因する収縮力及び収縮歪を除去できるものである。
【００１２】
また、エネルギー線照射を天面部２の中央から外周に向かって一定ピッチで移動させることが好ましい。このような方法を採用することで、中央ほど大きく残留する残留応力及び残留歪を外側に向かって順次除去することが可能となり、また、冷却も中央よりおこるため、冷却においても再度残留応力・残留歪が残留しにくくなるものである。
【００１３】
また、２つのケース３を組み合わせた状態で把持装置５にセットし、両側から両ケース３の天面部２をエネルギー線照射により加熱することが好ましい。このような方法を採用することで、最終組み立て状態で反り、変形の矯正ができて、組み立て状態の調整、例えば２つのケース３の嵌合調整が同時に行えるものである。
【００１４】
また、側枠部１のコーナ部のみをエネルギー線照射により加熱することが好ましい。このような方法を採用することで、形状に起因する残留応力・残留歪が一番大きな側枠部１のコーナ部分を集中して加熱して残留応力・残留歪を除去できるものである。
【００１５】
また、所定寸法より厚めに成形した天面部２に対し、天面部２のみ加圧圧縮して所定の薄肉の平坦な天面部２とすることが好ましい。このような方法を採用することで、天面部２を所定の肉厚とすることが可能となり、天面部２の密度も向上して反り、変形を低減できるものである。
【００１６】
また、ケース３の天面部２及び側枠部１は加圧量ゼロのままでケース３のコーナ部のみを加圧することが好ましい。このような方法を採用することで、ケース３が軟化し、形状を修正された後の冷却過程で収縮が一番大きいコーナ部のみを加圧することで収縮による変形防止ができるものである。
【００１７】
また、複数の温度センサー８を設置して複数箇所の温度の平均値をケース３温度とすると共に温度差の大きい部位を特定することが好ましい。このような方法を採用することで、ケース３の実温度を正確に把持することが可能となると共に、温度差が設定温度差よりも大きい場合には不良品として判定することができるものである。
【００１８】
また、冷却媒体としてＣＯ_２あるいはＮ_２を用いることが好ましい。このような方法を採用することで、加熱・反り、変形矯正後にＣＯ_２あるいはＮ_２により急速冷却できて、冷却時間を大幅に短縮しながら硬化収縮の影響を減少することができ、残留応力・残留歪を除去して加熱時の矯正形状を維持できるものである。
【００１９】
また、成形後のケース３を把持器具４で把持して加熱するに当たり、把持器具４の天面部２を把持する部分に２次加工部１６を形成し、把持器具４で天面部２を加圧しながら２次加工部１６で天面部２に付加形状部９を形成することが好ましい。このような方法を採用することで、所定の肉厚形状を得ることが可能となり、天面部の密度が向上し、反り、変形を低減できると共に、付加形状部９を簡単に形成して最終製品形状とすることができるものである。
【００２０】
また、成形後のケース３を把持器具４で把持して加熱するに当たり、把持器具４に加圧装置を設け、加圧装置で加圧しながら圧縮分の材料を側枠部１方向に流動させて側枠部１側に付加形状部９を形成することが好ましい。このような方法を採用することで、天面部２を所定の肉厚とするとともに平坦にでき、また、側枠部１に付加形状部９を付加することでケース３の剛性を上げて硬化収縮を抑制して反り、変形を低減できるものである。
【００２１】
また、照射用のエネルギー線を用いて照射加熱後に出力を調整してケース３表面にマーキングのような加飾１０を同時に施すことが好ましい。このような方法を採用することで、反り、変形を低減しながら、所定の加飾１０を天面部２に追加できるものである。
【００２２】
また、本発明のケースの残留応力・残留歪の除去装置は、側枠部１と天面部２とで構成された結晶性樹脂よりなるケース３を成形後に加熱して冷却するための装置であって、ケース３と同じ形状及び寸法を有してケース３全体を把持することができる２つ以上の把持器具４よりなる把持装置５と、２つ以上の把持器具４の少なくとも一方に備えた透過部材６と、透過部材６を通して２つ以上の把持器具４で全体を把持したケース３を加熱するエネルギー線放射装置１１と、把持器具４に備えられたケース３温度を測定するための温度センサー８と、把持器具４に備えた冷却装置７と、温度センサー８の温度情報に基づいてエネルギー線放射装置１１と冷却装置７とを制御する制御装置１２とを備えて成ることを特徴とするものである。このような構成とすることで、ケース３の外形と寸法を保ちながら加熱効率を上げて成形後のケース３の残留応力・残留歪を除去することができるものである。
【００２３】
また、ケース３を把持する把持装置５にケース３を加圧するための加圧装置１８を備えることが好ましい。このような構成とすることで、成形後のケース３全体を把持装置５で把持して外形形状、寸法を保ちながら軟化させ、天面部２の平坦且つ薄肉な形状を得ることができるものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００２５】
本発明において残留応力・残留歪を除去する成形品は図２に示すような側枠部１と天面部２とで構成された結晶性樹脂よりなるケース３である。このケース３は天面部２の厚みｔ１が側枠部１の厚みｔ２よりも薄いものであり、ｔ１は厚みが０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ、ｔ２は厚みが０．３ｍｍ程度の薄いものである。このようなケース３は図３のように一対のケース３の側枠部１の天面部２と反対側の端面部同士を合わせて接合して使用したり、あるいは図４のように一方のケース３の側枠部１内にこれよりも少し小さな他方のケース３を嵌め込んで組み合わせることで使用したりするものである。図３（ａ）に示すように、一対のケース３の側枠部１の天面部２と反対側の端面部同士を合わせて接合して使用する場合、図３（ｂ）に示すように、一方のケース３の側枠部１の端面部に嵌合凹部１４を設け、他方のケース３の側枠部１の端面部に嵌合突部１５を設け、嵌合突部１５と嵌合凹部１４とを嵌合して組み合わせて使用する場合と、図３（ｃ）に示すように、両ケース３の側枠部１の端面部を突き合わせて溶着することで使用する場合とがある。
【００２６】
以下、上記の側枠部１と天面部２とで構成され且つ天面部２の厚みが側枠部１の厚みよりも薄い結晶性樹脂よりなるケース３の残留応力・残留歪の除去につき説明する。
【００２７】
まず、側枠部１と天面部２とで構成され且つ天面部２の厚みが側枠部１の厚みよりも薄いケース３を結晶性樹脂により成形する。この成形されたケース３は残留応力及び残留歪が存在しているので、これを除去することで、最終製品としての製造が完了するものであるが、本発明においては成形後のケース３の残留応力及び残留歪を以下のようにして除去するものである。
【００２８】
図１には成形後のケース３の残留応力・残留歪を除去するための残留応力・残留歪除去装置が示してある。この残留応力・残留歪除去装置には、ケース３全体を把持するための２つ以上の把持器具４よりなる把持装置５が設けてある。２つ以上の把持器具４は少なくとも一方が移動自在となっており、把持器具４を移動して２つ以上の把持器具４間にケース３を配置して把持したり、あるいは把持を解除して把持器具４間から取り出したりすることができるようになっている。
【００２９】
ここで、２つ以上の把持器具４を閉じた状態で２つ以上の把持器具４間にはケース３と同じ形状及び寸法の把持用空隙ができるように設定してあり、したがって、２つ以上の把持器具４間にケース３を配置して把持器具４を閉じて把持すると２つ以上の把持器具４によりケース３全体が把持されるようになっている。
【００３０】
２つ以上の把持器具４の少なくとも一方には透過部材６が備えてあり、赤外線のようなエネルギー線をエネルギー線放射装置１１から放射して上記透過部材６を通して２つ以上の把持器具４で全体を把持したケース３を加熱するようになっている。エネルギー線放射装置１１にはエネルギー線放射ランプ１３が設けてある。
【００３１】
図中７は冷却装置であって、冷却装置７の冷却管７ａが把持器具４に埋設してあり、冷却管７ａ内を冷媒が流れて把持器具４を冷却するようになっている。
【００３２】
また、把持器具４には温度センサー８が設けてあり、２つ以上の把持器具４で把持したケース３の実温度を温度センサー８により検出するようになっている。この温度センサー８としては非接触温度センサーが使用される。温度センサー８で検出したケース３の実温度の温度情報が制御装置１２に送られるようになっている。
【００３３】
図中１７は入力部であって、ケース３に対するエネルギー線照射による加熱温度、加熱時間、冷却装置７による冷却温度、冷却時間を入力部１７において入力して設定するようになっている。そして、入力部１７で設定した加熱温度、加熱時間、冷却温度、冷却時間に基づきエネルギー線放射装置１１、冷却装置７を制御装置１２が制御するのである。
【００３４】
以下、上記ケース３の残留応力・残留歪除去装置により成形後のケース３の残留応力・残留歪を除去して最終成形品を製造する方法につき説明する。
【００３５】
まず、側枠部１と天面部２とで構成され且つ天面部２の厚みが側枠部１の厚みよりも薄いケース３を結晶性樹脂により成形する。成形後のケース３を上記残留応力・残留歪除去装置の２つ以上の把持器具４の間にセットして該ケース３の全体を把持する。また、入力部１７において該当するケース３への加熱温度、加熱時間、冷却温度、冷却時間を入力する。これにより制御装置１２によりエネルギー線放射装置１１からエネルギー線を放射し、把持器具４に設けた透過部材６を通して２つ以上の把持器具４で全体を把持したケース３を加熱し（図１の実施形態では天面部２を加熱し）、ケース３を軟化させてケース３に残っている残留応力・残留歪を開放して除去するものであり、この場合、把持器具４でケース３全体を把持してケース３の形状を保ちながら上記のように加熱して残留応力・残留歪を除去することになる。また、エネルギー線の放射によるケース３の加熱が終ると、次に、２つ以上の把持器具４で全体を把持したケース３を冷却装置７により冷却するものである。上記ケース３の加熱による残留応力・残留歪の除去、その後の冷却の工程中、ケース３は２つ以上の把持器具４により全体が把持されているので、ケース３の形状が維持されるものであって、形状の違いによる収縮差を規制することができて、残留応力・残留歪の除去のための加熱、冷却がケース３の新たな変形の原因となることはないものである。
【００３６】
ところで、本発明においては、上記のように入力部１７で設定したケース３の加熱温度、加熱時間、冷却温度、冷却時間に基づきエネルギー線放射装置１１、冷却装置７を制御装置１２が制御するのであるが、上記残留応力・残留歪の除去のためのケース３の加熱、冷却工程において、温度センサー８により加熱、冷却中におけるケース３の実温度を計測し、ケース３の実温度の温度情報を制御装置１２に送り、この温度センサー８の温度情報に基づいて、制御装置１２によりエネルギー線放射装置１１、冷却装置７をフィードバック制御するようになっている。このように、ケース３の実温度を管理しながら加熱、冷却して残留応力・残留歪の除去をするので、同一種類のケース３の残留応力及び残留歪の除去を一様にできて、一様に同一種類のケース３の反り、変形を矯正することが可能となるものである。
【００３７】
次に、図５に基づいて本発明の更に他の実施形態につき説明する。図１に示す実施形態においてはケース３の天面部２の片面側から加熱するようにした例を示しているが、本実施形態においては、ケース３の天面部２を両面より加熱することに特徴がある。
【００３８】
図５においては２つ以上の把持器具４のうちのケース３を上下から把持する一方の把持器具４（図５では下の把持器具４）及び他方の把持器具４（図５では上の把持器具４）にそれぞれ透過部材６が設けてある。下の把持器具４に設けた透過部材６は上端部が側枠部１と天面部２とからなるケース３内部にぴったりと嵌まり込む部分となっており、一方のエネルギー線放射装置１１のエネルギー線放射ランプ１３が上記透過部材６を介して天面部２の下面の下方に配置してあり、透過部材６を介して天面部２の下面の下方に配置したエネルギー線放射ランプ１３から照射された赤外線のようなエネルギー線が透過部材６を通過して天面部２の下面に照射されるようになっている。
【００３９】
また、上の把持器具４には入射部３９、ミラー２２を有する反射部２３、透過部材６が設けてある。入射部３９は上の把持器具４の側部に設けてあり、孔又は透過部材となっており、反射部２３は空間又は透過部材となっており、この空間又は透過部材よりなる反射部２３の上面部が傾斜していてこの傾斜部分にミラー２２を傾斜して配設してある。反射部２３の下方に透過部材６が設けてあり、この透過部材６の下面がケース３の天面部２の上面のほぼ全面に当接してある。上記ミラー２２はケース３の天面部２の上面に対して傾斜している。上の把持器具４の側部の入射部３９の側方には他のエネルギー線放射ランプ１３が配置してあり、この他のエネルギー線放射ランプ１３から放射されたエネルギー線が入射部３９から入射して反射部２３の傾斜したミラー２２で反射して透過部材６を介してケース３の天面部２の上面に対して直角に照射してケース３の天面部２の上面を加熱するようになっている。
【００４０】
このように、ケース３の天面部２を両面より加熱することで、ケース３の加熱効率を高めてより均一に残留応力及び残留歪を除去することができるものである。
【００４１】
ここで、上記のように、上の把持器具４に入射部３９、ミラー２２を有する反射部２３を設けて側方から入射されるエネルギー線をミラー２２で反射して透過部材６を介してケース３の天面部２の上面に対して直角に照射してケース３の天面部２の上面を加熱するようにすることで、エネルギー線を透過する透過部材６を設けたにもかかわらず、上の把持器具４の上面部に後述するように加圧装置１８の加圧シリンダ２０を装着することが可能となるものであり、したがって、この天面部２を両面から加熱する実施形態においてケース３の全体を保持しながら把持器具４を加圧装置１８で加圧してケース３の全部又は一部を加圧して厚みを薄くして高密度にすることが可能となるものである。加圧装置１８で加圧してケース３の全部又は一部を加圧して厚みを薄くして高密度にすることについては後述の図１６以降の説明において詳述する。
【００４２】
ところで、側枠部１と天面部２とで構成された結晶性樹脂よりなるケース３は成形後に前述のように残留応力・残留歪が発生するが、この残留応力・残留歪が発生する原因としては（１）「成形の際の冷却の不均一による結晶化度差に起因する残留応力・残留歪」、（２）「ケース３の形状に基づく硬化収縮差に起因する残留応力・残留歪」の２つの原因がある。そして、前述の各実施形態のように、把持器具４でケース３全体を把持してケース３の形状を保ちながら加熱して残留応力・残留歪を開放し、その後に冷却することで上記の（１）を原因とする残留応力・残留歪を除去できるものである。しかしながら、側枠部１と天面部２とで構成される薄肉のケース３においては（２）を原因とする形状に基づく硬化収縮差に起因する残留応力・残留歪による反り、変形も問題となる。そこで、前述の各実施形態において、ケース３を冷却するに当たって、加熱された天面部２の冷却速度を外周部よりも速くするように制御装置１２により冷却装置７を制御するものである。これにより天面部２の中央部側から冷却が始まって次第に外周部側が冷却され、冷却方向が天面部２の中央部から外周側に向かうことになる。
【００４３】
しかして加熱された天面部２の冷却速度を外周部よりも速くするように制御装置１２により冷却装置７を制御しなかった場合には天面部２の冷却過程での温度分布が図６（ａ）のような平面図となり、この場合の矯正後の反り、変形は図６（ｂ）のような側面図となって加熱して一度開放した残留応力・残留歪が再び天面部２内部に残留するが、本実施形態のように加熱された天面部２の冷却速度を外周部よりも速くするように制御装置１２により冷却装置７を制御することで、天面部２の冷却過程での温度分布が図６（ｃ）のような平面図となり、この場合の矯正後の反り、変形は図６（ｄ）のような側面図となり、天面部２を加熱して一度開放した残留応力・残留歪が再び天面部２に残留することを防止することができるものである。
【００４４】
次に、図７に基づいて本発明の更に他の実施形態を説明する。本実施形態においては、天面部２と側枠部１との両方を加熱するようになっている。図７においては、エネルギー線放射装置１１として、天面部２を加熱するためのエネルギー線を放射するためのエネルギー線放射装置１１ａと、側枠部１を加熱するためのエネルギー線を放射するためのエネルギー線放射装置１１ｂとが設けてあり、また、透過部材６として、エネルギー線放射装置１１ａから放射されたエネルギー線を透過して天面部２に照射させるための透過部材６ａと、エネルギー線放射装置１１ｂから放射されたエネルギー線を透過して側枠部１に照射させるための透過部材６ｂとを設けてある。図７に示す実施形態では上の把持器具４に透過部材６ａを設け、下の把持器具４に透過部材６ｂを設けた例が示してあるが、必ずしもこれにのみ限定されるものではない。また、把持器具４に設けられる温度センサー８として、天面部２の実温度を測定するための温度センサー８ａと、側枠部１の実温度を測定するための温度センサー８ｂが設けてある。また、制御装置１２として、エネルギー線放射装置１１ａと冷却装置７を制御する制御装置１２ａと、エネルギー線放射装置１１ｂを制御する制御装置１２ｂとが設けてあり、更に、入力部１７として制御装置１２ａへの設定温度、時間の入力部１７ａと、制御装置１２ｂへの設定温度、時間の入力部１７ｂとが設けてある。なお、他の構成は前述の実施形態と同様であるので省略する。
【００４５】
上記のような図７に示す残留応力・残留歪除去装置を用いて、成形後のケース３の残留応力・残留歪を除去して最終成形品を製造する方法につき説明する。
【００４６】
まず、側枠部１と天面部２とで構成され且つ天面部２の厚みが側枠部１の厚みよりも薄いケース３を結晶性樹脂により成形する。次に、形成後のケース３を図７の残留応力・残留歪除去装置の２つ以上の把持器具４の間にケース３をセットして該ケース３の全体を把持する。また、入力部１７ａ、１７ｂにおいて該当するケース３の天面部２、側枠部１への加熱温度、加熱時間、冷却温度、冷却時間を入力する。これにより制御装置１２ａ、１２ｂによりエネルギー線放射装置１１ａ、１１ｂからエネルギー線を放射し、各把持器具４に設けた透過部材６ａ、６ｂを通して２つ以上の把持器具４で全体を把持したケース３の天面部２、側枠部１を加熱し、ケース３を軟化させてケース３に残っている残留応力・残留歪を開放して除去するのである。この場合、天面部２、側枠部１の両方を加熱し、それぞれの加熱温度、加熱時間を個別に制御することで、天面部２と側枠部１との冷却速度をコントロールすることができるものである。例えば、図７において、ケース３の天面部２と側枠部１の熱容量に応じて天面部２と側枠部１を加熱する加熱温度に差を設け、更に、側枠部１のエネルギー線の照射時間を天面部２のエネルギー線の照射時間よりも長くすることで、冷却は天面部２の中央部より側枠部１側に向けて進行することになり、これにより、成形後のケース３の残留応力・残留歪を天面部２、側枠部１を加熱して冷却することで開放して除去できるだけでなく、側枠部１と天面部２からなるケース３の形状に起因する収縮応力及び収縮歪みを除去できるものである。ところで、天面部２と側枠部１とよりなるケース３においては成形後に残留応力、残留歪により側枠部１に図８（ａ）（ｂ）の矢印のように変形しようとする変形力が作用し、これにより図８（ａ）（ｂ）の破線の状態から実線に示すように反り、変形をするが、本実施形態においてはこの側枠部１の反り、変形を側枠部１を把持した状態で加熱することで矯正できるものである。
【００４７】
次に、図９、図１０に基づいて本発明の更に他の実施形態につき説明する。本実施形態は、前述のようにケース３の天面部２と側枠部１とを加熱するようにするものにおいて、天面部２と側枠部１との加熱に時間差を設けることに特徴がある。すなわち、本実施形態において先に天面部２のみを加熱した後、側枠部１を照射するように制御するようになっている。図１０のグラフの実線はケース３の天面部２の温度、側枠部１の温度とエネルギー線の照射との関係を示している。なお、図１０のグラフの破線は側枠部１を加熱しない場合の天面部２の温度を示している。図１０から明らかなように、天面部２のみを一定時間加熱した後、側枠部１のみを一定時間加熱することで、側枠部１の反り、変形を矯正すると共に、天面部２の冷却が中央部から側枠部１側に向かって図１０の実線のように緩やかな温度勾配をもって行われることになり、側枠部１と天面部２からなるケース３の形状に起因する収縮応力及び収縮歪みを除去できるものである。
【００４８】
次に、図１１、図１２に基づいて本発明の更に他の実施形態につき説明する。本実施形態は、エネルギー線照射を天面部２の中央から外周に向かって一定ピッチで移動させるようになっている。本実施形態では図１１に示すように照射位置走行制御装置２４を設けてあって、照射位置走行制御装置２４によりエネルギー線放射装置１１のエネルギー線放射ランプ１３による照射位置を変化させることができるようになっている。例えば、図１２はその一例を示しており、図１２の想像線イ、ロ、ハ、ニ、ホ……はそれぞれ天面部２のエネルギー線の照射位置の走査軌跡を示しており、上記イ、ロ、ハ、ニ、ホ……の順にエネルギー線の照射位置を変化させることで、天面部２のみにエネルギー線を照射するものであっても、前述の図１０の実線で示した天面部２の冷却が中央から外周部に向かって緩やかな温度勾配をもって行われるようにできるものである。この場合、エネルギー線の照射量はピッチ毎（つまりイ、ロ、ハ、ニ、ホ……毎）に可変とし、照射位置によって温度条件を変化させることで最適な温度勾配を得ることができ、これにより、天面部２の中央程大きく残留する残留応力・残留歪を外側に向かって順次除去することが可能となり、また、冷却も天面部２の中央より始まるため、冷却においても再度応力・歪が残留しなくなるものである。
【００４９】
次に、図１３に基づいて本発明の更に他の実施形態につき説明する。側枠部１と天面部２とからなるケース３は図３のように最終的には２つのケース３を対向させて組み合わせることで収納ケースとしての機能を果たすものである。したがって、本発明において側枠部１と天面部２とからなるケース３を成形した後に、残留応力・残留歪を除去するために成形後のケース３を残留応力・残留歪除去装置にセットして加熱、冷却することで残留応力・残留歪を除去して反り、変形を矯正するのは、上記２つのケース３を対向させて組み合わせるのをスムーズにすることを一つの目的としている。このため、側枠部１と天面部２とからなるケース３単体で残留応力・残留歪を除去して反り、変形を矯正できても、２つのケース３を対向させて組み合わせる際に正しく組み合わされない場合には（例えば嵌合が悪ければ）、再度各ケース３を熱処理する必要がある。そこで、本実施形態においては、２つのケース３を組み合わせた状態で把持装置５にセットし、両側から両ケース３の天面部２をエネルギー線照射により加熱して、最終組み立て状態で２つのケース３の残留応力・残留歪を除去して反り、変形を矯正し、同時に２つのケース３の組み合わせ（例えば嵌合）調整が行えるものである。本実施形態においては、２つ以上の把持器具４で２つのケース３を組み合わせた状態で２つのケース３の全体を把持して、加熱するのであるが、この場合、図１３に示す実施形態のように、入れ子となる別の把持器具４’を用意し、この入れ子となる別の把持器具４’をケース３内部に収納した状態で２つのケース３の組み立てを行って、２つ以上の把持器具４で組み立てた２つのケース３を把持して、エネルギー線を照射するようになっており、このように入れ子となる別の把持器具４’を用いることで、２つのケース３を対向させて組み合わた状態で組み合わせ調整がより確実に行われるものである。
【００５０】
次に、図１４、図１５に基づいて本発明の更に他の実施形態につき説明する。本実施形態においては、側枠部１のコーナ部のみをエネルギー線照射により加熱することに特徴がある。すなわち、図１４、図１５に示すように、２つ以上の把持器具４でケース３全体を把持した状態で、ケース３の側枠部１のコーナ部分に対向する把持器具４の部位に透過部材６を配置し、エネルギー線放射装置１１から照射したエネルギー線を透過部材６を通過して側枠部１のコーナ部分に照射するようになっている。図１５の矢印はエネルギー線の照射方向を示しており、ケース３の側枠部１の４つのコーナ部分をそれぞれエネルギー線で照射するようになっている。
【００５１】
しかして、側枠部１と天面部２からなる薄肉のケース３の反り、変形は大別して前述の（１）（２）の２つがあることは既に述べた通りであるが、本実施形態においては、まず、ケース３の側枠部１の形状に起因する反り、変形の矯正を目的として側枠部１のうち特に応力及び歪みが残留するコーナ部分を集中的に加熱し、最大の残留応力・残留歪の開放を行うのである。このように側枠部１のコーナ部にエネルギー線を集中して照射してコーナ部分を集中して加熱することで、側枠部１の他の部分及び天面部２がコーナ部からの熱伝導で加熱され、天面部２の反り、変形も同時に矯正されることになる。
【００５２】
次に、図１６、図１７に基づいて本発明の更に他の実施形態につき説明する。図１６には本発明の残留応力・残留歪除去装置の他の実施形態が示してある。本実施形態においては、ケース３を把持する２つ以上の把持器具４よりなる把持装置５にケース３を加圧するための加圧装置１８を備えてある。図１６において、加圧装置１８は加圧ポンプ等を備えた加圧装置本体１９と加圧シリンダ２０と圧力設定部２１を備えており、２以上の把持器具４のうち少なくとも１以上の把持器具４に加圧シリンダ２０が装着してある。図１６において、前述の各実施形態と同じ構成には同じ番号を付しており、重複する説明は省略する。
【００５３】
図１６の残留応力・残留歪除去装置を用いて成形品であるケースの残留応力・残留歪を除去するには以下のようにして行うものである。
【００５４】
まず、側枠部１と天面部２とで構成され且つ天面部２の厚みが側枠部１の厚みよりも薄いケース３を結晶性樹脂により成形する。次に、形成後のケース３を図１６の残留応力・残留歪除去装置の２つ以上の把持器具４の間にケース３をセットして該ケース３の全体を把持する。また、入力部１７において該当するケース３への加熱温度、加熱時間、冷却温度、冷却時間を入力する。これにより制御装置１２によりエネルギー線放射装置１１からエネルギー線を放射し、把持器具４に設けた透過部材６を通して２つ以上の把持器具４で全体を把持したケース３を加熱し、ケース３を軟化させてケース３に残っている残留応力・残留歪を開放して除去するのであるが、ケース３が軟化すると同時に把持器具４を加圧装置１８により加圧してケース３の全部又は一部を圧縮して薄くし、圧縮した部分を高密度として剛性を向上させることができるものである。例えばケース３の外形と寸法と天面部２の平坦性を維持しながら上記のように残留応力・残留歪を開放しつつ天面部２の肉厚のみ０．１ｍｍ程度まで薄くすることが可能となるものである。ここで、成形の段階ではケースの天面部２の厚みを最終製品の厚みである所定寸法よりも厚めに形成し、次に、所定寸法より厚めに形成した天面部２を有するケース３を図１６の装置にセットして加熱すると共に加熱により軟化した天面部２を上記のように加圧圧縮して所定の厚みにするものである。つまり、図１７においてｔ３が天面部２の加圧圧縮における圧縮量、ｔ４が目的とする最終製品における天面部２の所定寸法であり、ケース３を図１６の装置にセットして加熱すると共にｔ３だけ加圧圧縮して天面部２をｔ４の厚みにするものである。
【００５５】
このように本実施形態においては、加熱により軟化した天面部２を加圧圧縮することで天面部２の密度を増して剛性を上げることができ、また、結晶の再配置によって反り、変形の矯正を行うと同時に平滑度を向上させることが可能となるものであり、また、成形の際に肉厚をあらかじめ圧縮分だけ厚く形成しておくことで、加圧圧縮により所定の肉厚を得ることができるものである。
【００５６】
図１６においては天面部２の全面を加圧して圧縮することで天面部２を薄くしている例を示しているが、天面部２の一部を加圧して圧縮することで天面部２の一部を薄くしたり、あるいは、側枠部１の全部又は一部を加圧して側枠部１の全部又は一部を薄くしたり、あるいは、天面部２及び側枠部１の全部又は一部を加圧して圧縮することで天面部２及び側枠部１の全部又は一部を薄くしたりすることも可能である。
【００５７】
次に、本発明の他の実施形態につき説明する。本実施形態において、前述した図１６の実施形態のようにケース３を加熱すると共に加圧装置１８によりケース３を加圧して圧縮するものにおいて、加圧により天面部２に成形の段階では存在しなかった付加形状部９を形成するようにしている。このため、図１６の残留応力・残留歪除去装置において、把持器具４の天面部２を把持する部分に目的とする天面部２の最終形状に対応した２次加工部を形成する。例えば、把持器具４の天面部２を把持する部分に天面部２の最終形状に凸部が形成される場合には２次加工部となる凹を、天面部２の最終形状に凹部が形成される場合にはを２次加工部となる凸を形成しておく。そして、成形後のケース３を把持器具４で把持して加熱して軟化させて残留応力・残留歪を開放する際に、前述の実施形態のように、加圧装置１８により把持器具４で天面部２を加圧しながら図１８（ａ）のように天面部２を圧縮して目的とする厚みとすると共に、天面部２の図１８（ａ）のＡ部分に凹部３０又は凸部３１等の付加形状部９を形成するものである。これにより、天面部２の密度を増して剛性を上げることができるだけでなく、同時にケース３にケース３内に入れる内容物を避けるための凹部３０や天面部２の剛性を向上させるためのリブとなる凸部３１を形成加工ができるものである。
【００５８】
図１９、２０はケース３を加熱すると共に加圧装置１８によりケース３を加圧して圧縮するものにおいて、加圧により天面部２に成形の段階では存在しなかった付加形状部９を形成する他の例が示してある。本実施形態においては、図１９に示すように、把持器具４の側枠部１を把持する部分に側枠部１の最終形状に凸部３１が形成するための２次加工部１６となる凹を形成してある。そして、成形後のケース３を把持器具４で把持して加熱して軟化させて残留応力・残留歪を開放する際に、前述の実施形態のように、加圧装置１８により把持器具４で天面部２を加圧しながら図２０（ａ）のように天面部２を圧縮して目的とする厚みとすると共に、圧縮分の材料を側枠部１方向に流動させて把持器具４の側枠部１を把持する部分に形成した２次加工部１６となる凹内を充填し図２０（ａ）のＢ部分に凸部３１よりなる付加形状部９を形成するものである。これにより、側枠部１に付加形状部９を形成してケース３の剛性を上げ、硬化収縮を抑制して反り、変形を防止することができるものである。本実施形態における方法によれば、成形後のケース３を把持器具４で把持して加熱して軟化させて残留応力・残留歪を開放する際に、同時にケース３の側枠部１の端部に他のケース３の側枠部１の端部を嵌合するための嵌合形状部を形成することも可能となるものである。
【００５９】
図２１、図２２には残留応力・残留歪除去装置の２つ以上の把持器具４の間にケース３をセットして該ケース３の全体を把持した状態でケース３を加熱して軟化すると同時に側枠部１のコーナ部のみを加圧する例が示してある。
【００６０】
図２１に示す残留応力・残留歪除去装置においては、２以上の把持器具４のうち一方の把持器具４に加圧シリンダ２０が装着してあり、この加圧シリンダ２０のロッドの先端部は加圧部２５が設けてあり、加圧部２５の先端部の四隅にはテーパ部２６が設けてあり、このテーパ部２６に、ケース３内部の四隅に位置するように把持器具４に設けられたコーナ加圧部２７のテーパ部２８がスライド自在に当接してあり、加圧シリンダ２０により加圧部２５を図２１の矢印のように移動することで、各コーナ加圧部２７を矢印のように移動して各コーナ加圧部２７によりケース３の内部の各コーナ部を加圧圧縮するようになっている。図２１において、前述の各実施形態と同じ構成には同じ番号を付しており、重複する説明は省略する。
【００６１】
しかして、側枠部１と天面部２とで構成され且つ天面部２の厚みが側枠部１の厚みよりも薄いケース３を結晶性樹脂により成形した後、この成形後のケース３を図２１の残留応力・残留歪除去装置の２つ以上の把持器具４の間にケース３をセットして該ケース３のほぼ全体を把持する。また、入力部１７において該当するケース３への加熱温度、加熱時間、冷却温度、冷却時間を入力する。これにより制御装置１２によりエネルギー線放射装置１１からエネルギー線を放射し、把持器具４に設けた透過部材６を通して２つ以上の把持器具４で全体を把持したケース３を加熱し、ケース３を軟化させてケース３に残っている残留応力・残留歪を開放して除去するのであるが、ケース３が軟化すると同時に把持器具４に備えたコーナ加圧部２７を図２２の矢印のように移動してケース３の側枠部１のコーナ部のみを加圧圧縮するものである。この場合、ケース３の天面部２及び側枠部１のコーナ部以外の部位は加圧量ゼロのまま側枠部１のコーナ部のみを加圧するものである。ところで、側枠部１と天面部２からなる薄肉のケース３の反り、変形は大別して前述の（１）（２）の２つがあることは既に述べた通りであるが、本実施形態においては、残留応力・残留歪が特に残留する側枠部１のコーナ部のみを軟化時に加圧圧縮し、密度を増して剛性を上げるものであり、これにより側枠部１の硬化収縮による反り、変形を軽減できるものである。
【００６２】
次に、図２３、図２４に基づいて本発明の更に他の実施形態につき説明する。本実施形態においては、図２３に示すように、把持器具４にケース３の複数箇所の実温度を検出することができるように複数の温度センサー８を設置すると共に温度演算器４０を設け、上記複数の温度センサー８により加熱時、冷却時におけるケース３の複数箇所の実温度を検出し、この複数箇所の検出温度の平均値及び異常値を温度演算器４０により求めてケース３温度とすると共に温度差の大きい部位を特定するようになっている。
【００６３】
すなわち、本発明においては、温度センサー８によりケース３の実温度の温度情報に基づいて制御装置１２により照射を図２４のようにオン、オフしてエネルギー線の照射量をフィードバック制御しているのであるが、このためにはケース３の各部の実温度をより正しく認識する必要がある。例えば、ケース３の加熱部位による温度差が±５℃を越えると、反り、変形の矯正を十分に達成できないものであり、このため、ケース３の複数の異なる部位の実温度を複数の温度センサー８により計測してこの複数箇所の温度の平均値をケース３温度とし、照射面内の温度分布が許容範囲（例えば温度差が±５℃を許容範囲とする）内であれば、各部位がむらなく正しく反り、変形の矯正が行われている良品であると判定し、温度差が許容範囲を越えた場合には異常値として例えば照射を停止して許容範囲内になるようにしたり、あるいは反り、変形の矯正が正しく行われない不良品として判定したりするものである。
【００６４】
ここで、複数の温度センサー８で実温度を測定するケース３の複数の部位ごとに独立してエネルギー線を照射できるようにし、照射面内の温度分布が許容範囲（例えば温度差が±５℃を許容範囲とする）を越えた場合には、各部位ごとのエネルギー線照射を個別に調整することで、許容範囲内となるように制御するようにしてもよいものである。
【００６５】
次に、図２５に基づいて本発明の更に他の実施形態につき説明する。本実施形態においては、ケース３を加熱した後に冷却する際の冷却媒体としてＣＯ_２あるいはＮ_２を用いることに特徴がある。図２５は冷却管７ａ内を流れる冷媒がＣＯ_２あるいはＮ_２である例を示してあり、加熱・反り、変形矯正後にＣＯ_２あるいはＮ_２を冷媒として冷却することで、急速冷却するようになっている。すなわち、２つ以上の把持器具４でケース３全体を把持した状態でエネルギー線を照射してケース３を加熱することで残留応力・残留歪を開放し、その後、軟化した樹脂が再結晶化するのであるが、冷媒としてＣＯ_２あるいはＮ_２を用いて冷却速度を速めることで、残留応力・残留歪を除去した後の再結晶化に必要な最速の速度となるような速度で冷却を行って冷却時間を短縮化するようにしている。このように、エネルギー線照射による加熱後軟化したケース３の表層樹脂の結晶が再配置される際に、再結晶化に必要な最速の速度となるような速度で冷却することで、冷却時間を大幅に短縮しながら硬化収縮の影響を減少することができ、残留応力・残留歪を除去して加熱時の矯正形状を維持できるものである。
【００６６】
図２６にはケース３を加熱した後に冷却する際の冷却媒体としてＣＯ_２あるいはＮ_２を用いて急速冷却する他の例が示してある。本実施形態においては、図２６（ａ）に示すように、２つ以上の把持器具４でケース３全体を把持した状態でエネルギー線を照射してケース３を加熱することで残留応力・残留歪を開放し、次に、図２６（ｂ）のように一方の把持器具４を他方の把持器具４から少し離し、他方の把持器具４に保持しているケース３にＣＯ_２あるいはＮ_２を直接噴霧することで、前述の実施形態と同様に冷却速度を速めることで、残留応力・残留歪を除去した後の再結晶化に必要な最速の速度となるような速度で冷却を行って冷却時間を短縮化するようにしている。このように、エネルギー線照射による加熱後軟化したケース３の表層樹脂の結晶が再配置される際に、再結晶化に必要な最速の速度となるような速度で冷却することで、冷却時間を大幅に短縮しながら硬化収縮の影響を最小にすることができ、残留応力・残留歪を除去して加熱時の矯正形状を維持できるものである。
【００６７】
次に、図２７、図２８に基づいて、本発明の更に他の実施形態につき説明する。本実施形態においては、照射用のエネルギー線を用いて照射加熱後に出力を調整してケース３表面にマーキングのような加飾１０を同時に施すことに特徴がある。すなわち、本実施形態においては図２７に示すように加飾制御装置３５、加飾デザイン入力部３６、位置制御装置３７が設けてある。他の構成は前述の各実施形態と同様であるので説明は省略する。加飾デザイン入力部３６ではケース３表面に施す加飾１０のデザイン情報を加飾制御装置３５入力するようになっており、加飾制御装置３５からの情報に基づいて位置制御装置３７を制御してエネルギー線放射装置１１のエネルギー線放射ランプ１３の位置を制御してエネルギー線によりケース３表面に加飾デザイン入力部３６で入力したデザイン情報に対応した加飾１０を図２８に示すように施すようになっている。そして、上記加飾１０の形成には例えば、前述の各実施形態のようにして残留応力・残留歪除去装置に成形後のケース３をセットして該ケース３全体を把持した状態でエネルギー線を照射して加熱して残留応力・残留歪を開放し、この加熱が終わった時点で位置制御装置３７によりエネルギー線放射ランプ１３の位置を制御してエネルギー線を絞ったり、照射位置を設定してケース３表面にマーキングのような加飾１０を施し、その後冷却装置７で冷却する方法がある。また、他の方法としては、前述の各実施形態のようにして残留応力・残留歪除去装置に成形後のケース３をセットして該ケース３全体を把持した状態でエネルギー線を照射して加熱して残留応力・残留歪を開放し、次に、冷却装置７で冷却し、その後、位置制御装置３７によりエネルギー線放射ランプ１３の位置を制御してエネルギー線を絞ったり、照射位置を設定してケース３表面にマーキングのような加飾１０を施す方法がある。
【００６８】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１記載の発明にあっては、側枠部と天面部とで構成された結晶性樹脂よりなるケースを成形後、ケースと同じ形状及び寸法を有してケース全体を把持することができる２つ以上の把持器具よりなる把持装置でケースを保持した状態で、２つ以上の把持器具の少なくとも一方に備えた透過部材を通してエネルギー線でケースを加熱し、その後に把持器具に備えた冷却装置によりケースを冷却し、上記エネルギー線照射による加熱量と冷却装置による冷却量を温度センサーによりケース温度を測定して制御するので、把持装置でケース全体を把持してケースの外形と寸法を保ちながら残留応力・残留歪の除去ができるものであって、残留応力・残留歪を除去する際に新たな変形が生じるのを防止できるものであり、また、把持装置でケース全体を把持した状態で必要な部分を加熱・冷却するので、形状の違いによる収縮差を規制できるものであり、また、加熱・冷却において成形品の実温度を管理しながら加熱・冷却ができるので、一様に成形後のケースの残留応力及び残留歪を除去してケースの反り、変形を矯正することが可能となるものである。
【００６９】
また、請求項２記載の発明にあっては、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、天面部を両面より加熱するので、加熱効率を高めると共に、より均一に残留応力及び残留歪を除去することができるものである。
【００７０】
また、請求項３記載の発明にあっては、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、加熱された天面部の冷却速度を外周部よりも速くするので、天面部を加熱して一度開放した残留応力及び残留歪が再び天面部に残留することを防止することができるものである。
【００７１】
また、請求項４記載の発明にあっては、上記請求項３記載の発明の効果に加えて、天面部と側枠部との両方を加熱するので、天面部だけでなく、側枠部を加熱することで側枠部と天面部とからなるケースの形状に起因する収縮力及び収縮歪を除去できるものである。
【００７２】
また、請求項５記載の発明にあっては、上記請求項３記載の発明の効果に加えて、側枠部のみを加熱した後に天面部を照射するので、天面部だけでなく、側枠部を加熱して側枠部と天面部とからなるケースの形状に起因する収縮力及び収縮歪を除去できるものである。
【００７３】
また、請求項６記載の発明にあっては、上記請求項３記載の発明の効果に加えて、エネルギー線照射を天面部の中央から外周に向かって一定ピッチで移動させるので、天面部の中央ほど大きく残留する残留応力及び残留歪を外側に向かって順次除去することが可能となり、また、冷却も中央よりおこるため、冷却においても再度残留応力・残留歪が残留しにくくなるものである。
【００７４】
また、請求項７記載の発明にあっては、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、２つのケースを組み合わせた状態で把持装置にセットし、両側から両ケースの天面部をエネルギー線照射により加熱するので、最終組み立て状態で反り、変形の矯正ができて、組み立て状態の調整、例えば２つのケースの嵌合調整が同時に行うことが可能となるものである。
【００７５】
また、請求項８記載の発明にあっては、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、側枠部のコーナ部のみをエネルギー線照射により加熱するので、形状に起因する残留応力・残留歪が一番大きな側枠部のコーナ部分を集中して加熱して残留応力・残留歪を除去できて、残留応力・残留歪の除去効果が高くなるものである。
【００７６】
また、請求項９記載の発明にあっては、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、所定寸法より厚めに成形した天面部に対し、天面部のみ加圧圧縮して所定の薄肉の平坦な天面部とするので、天面部を所定の肉厚とすることが可能となり、天面部の密度も向上して剛性が高くなり、反り、変形を低減できるものである。
【００７７】
また、請求項１０記載の発明にあっては、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、ケースの天面部及び側枠部は加圧量ゼロのままでケースのコーナ部のみを加圧するので、ケースが軟化し、形状を修正された後の冷却過程で収縮が一番大きいコーナ部のみを加圧することで収縮による変形防止ができるものである。
【００７８】
また、請求項１１記載の発明にあっては、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、複数の温度センサーを設置して複数箇所の温度の平均値をケース温度とすると共に温度差の大きい部位を特定するので、ケースの実温度を正確に把持することが可能となって、より正確に残留応力・残留歪の除去ができ、また、温度差が設定温度差よりも大きい部位がある場合には不良品として判定することも可能となるものである。
【００７９】
また、請求項１２記載の発明にあっては、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、冷却媒体としてＣＯ_２あるいはＮ_２を用いるので、加熱・反り、変形矯正後にＣＯ_２あるいはＮ_２により急速冷却できて、冷却時間を大幅に短縮しながら硬化収縮の影響を減少することができ、残留応力・残留歪を除去して加熱時の矯正形状を維持できるものである。
【００８０】
また、請求項１３記載の発明にあっては、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、成形後のケースを把持器具で把持して加熱するに当たり、把持器具の天面部を把持する部分に２次加工部を形成し、把持器具で天面部を加圧しながら２次加工部で天面部に付加形状部を形成するので、所定の肉厚形状を得ることが可能となり、天面部の密度が向上し、反り、変形を低減できると共に、付加形状部を簡単に形成して最終製品形状とすることができるものである。
【００８１】
また、請求項１４記載の発明にあっては、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、成形後のケースを把持器具で把持して加熱するに当たり、把持器具に加圧装置を設け、加圧装置で加圧しながら圧縮分の材料を側枠部方向に流動させて側枠部側に付加形状部を形成するので、天面部を所定の肉厚とするとともに平坦にでき、また、側枠部に付加形状部を付加することでケースの剛性を上げて硬化収縮を抑制して反り、変形を低減できるものであり、また、付加形状部を簡単に形成して最終製品形状とすることができるものである。
【００８２】
また、請求項１５記載の発明にあっては、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、照射用のエネルギー線を用いて照射加熱後に出力を調整してケース表面にマーキングのような加飾を同時に施すので、反り、変形を低減しながら、残留応力・残留歪除去のために用いるエネルギー線を用いて簡単に所定の加飾を天面部に追加できるものである。
【００８３】
また、請求項１６記載の発明にあっては、側枠部と天面部とで構成された結晶性樹脂よりなるケースを成形後に加熱して冷却するための装置であって、ケースと同じ形状及び寸法を有してケース全体を把持することができる２つ以上の把持器具よりなる把持装置と、２つ以上の把持器具の少なくとも一方に備えた透過部材と、透過部材を通して２つ以上の把持器具で全体を把持したケースを加熱するエネルギー線放射装置と、把持器具に備えられたケース温度を測定するための温度センサーと、把持器具に備えた冷却装置と、温度センサーの温度情報に基づいてエネルギー線放射装置と冷却装置とを制御する制御装置とを備えているので、簡単な構成で、ケースの外形と寸法を保ちながら加熱効率を上げて成形後のケースの残留応力・残留歪を除去する装置を提供できるものである。
【００８４】
また、請求項１７記載の発明にあっては、上記請求項１６記載の発明の効果に加えて、ケースを把持する把持装置にケースを加圧するための加圧装置を備えてあるので、成形後のケース全体を把持装置で把持して外形形状、寸法を保ちながら軟化させ、天面部の平坦且つ薄肉な形状を得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の概略構成図である。
【図２】同上に使用するケースを示し、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は断面図であり、（ｃ）は下面図である。
【図３】同上のケースを２つ組み合わせた例を示し、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は組み合わせ部分の要部断面図であり、（ｃ）は他の例の組み合わせ部分の要部断面図である。
【図４】同上のケースを２つ組み合わせた他例を示し、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は組み合わせ部分の要部断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態の概略構成図である。
【図６】（ａ）は天面部の冷却過程において温度制御をしなかった場合における天面部温度分布を示す図面であり、（ｂ）は（ａ）の場合における矯正後のケースの反り、変形を示す側面図であり、（ｃ）は加熱された天面部の冷却速度を外周部よりも速くするように制御した場合における天面部の温度分布を示す図面であり、（ｄ）は（ｃ）の場合における矯正後の反り、変形を示す側面図である。
【図７】本発明の更に他の実施形態の概略構成図である。
【図８】ケースの側枠部の反り、変形を示す図面で、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図９】本発明の更に他の実施形態の概略構成図である。
【図１０】同上の天面部のみを加熱した後に側枠部を加熱する場合における天面部及び側枠部の温度の変化を示すグラフである。
【図１１】本発明の更に他の実施形態の概略構成図である。
【図１２】同上の一定ピッチで内から外に照射加熱する例を示す説明図である。
【図１３】本発明の更に他の実施形態の概略構成図である。
【図１４】本発明の更に他の実施形態の概略構成図である。
【図１５】同上の側枠部のコーナ部のみを照射加熱する例の説明図である。
【図１６】本発明の更に他の実施形態の概略構成図である。
【図１７】同上のケースの天面部を加圧して圧縮する例の説明図である。
【図１８】（ａ）（ｂ）はケースに付加形状部を形成する各例を示す説明のための断面図である。
【図１９】本発明の更に他の実施形態の概略構成図である。
【図２０】（ａ）は同上のケースの天面部を加圧して圧縮する他例の説明図であり、（ｂ）はケースに付加形状部を形成する例を示す説明のための断面図である。
【図２１】本発明の更に他の実施形態の概略構成図である。
【図２２】同上のケースの側枠部のコーナ部を加圧して圧縮する例の説明図である。
【図２３】本発明の更に他の実施形態の概略構成図である。
【図２４】同上のエネルギー線の出力と時間との関係を示すタイムチャートである。
【図２５】本発明の更に他の実施形態の概略構成図である。
【図２６】本発明の更に他の実施形態を示し、（ａ）は加熱中を示す説明図であり、（ｂ）は冷却中を示す説明図である。
【図２７】本発明の更に他の実施形態の概略構成図である。
【図２８】同上により加飾が施されたケースを示す平面図である。
【符号の説明】
１側枠部
２天面部
３ケース
４把持器具
５把持装置
６透過部材
７冷却装置
８温度センサー
９付加形状部
１０加飾
１１エネルギー線放射装置
１２制御装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and apparatus for removing residual stress / residual strain of a case made of a crystalline resin composed of a side frame portion and a top surface portion.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in reducing the residual stress and residual strain of a molded product, it has been proposed to reduce the residual stress and residual strain of a molded product by heating a part or the entire surface of the resin molded product with an infrared heater or the like. 6-115285 and the like.
[0003]
In the method of reducing the residual stress and residual strain of the molded product by heating a part or the whole of the surface of the resin molded product as described above with an infrared heater or the like, the molded product is heated to a temperature higher than the softening point temperature. The purpose is to release residual stress and residual strain and reduce warpage and deformation, so there is no guarantee that the shape of the molded product before heating will be maintained, and the shape of the molded product is positively added. There is no problem.
[0004]
In addition, the warpage and deformation mode of the molded product are also caused by the difference in the amount of shrinkage of the shape, and there is a difference in shrinkage due to the difference in shape. In the conventional method of reducing the residual stress and residual strain of the molded product by heating with a material, there is a problem that new shrinkage stress and shrinkage strain are generated depending on the difference in shape, the heating part and the cooling process after heating. There is.
[0005]
Conventionally, the temperature is often controlled only by the heating temperature and heating time of the molded product, and the actual temperature of the molded product is not controlled. Therefore, there is a difference in the removal amount of residual stress and residual strain, and warping occurs. There is a problem that the degree of deformation correction may vary.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above points, and removes the residual stress and residual strain of the case after molding while maintaining the shape of the molded product before heating, and also removes the residual stress and residual of the case after molding. Through the process of removing distortion, the generation of new shrinkage stress and shrinkage distortion is prevented, there is no variation in the degree of correction of warpage and deformation, and residual stress and residual distortion are removed. However, it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for removing residual stress / residual strain in a case that can actively add a new shape to the case simultaneously.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the method for removing residual stress and residual strain of the case according to the present invention is to form the case 3 made of a crystalline resin composed of the side frame portion 1 and the top surface portion 2, Provided in at least one of the two or more gripping devices 4 with the case 3 held by the gripping device 5 including two or more gripping devices 4 having the same shape and dimensions and capable of gripping the entire case 3 The case 3 is heated with energy rays through the transmissive member 6, and then the case 3 is cooled with the cooling device 7 provided in the gripping device 4, and the amount of heating by the energy ray irradiation and the amount of cooling by the cooling device 7 are measured by the temperature sensor 8. Thus, the temperature of the case 3 is measured and controlled. By adopting such a method, it is possible to remove the residual stress and residual strain of the case 3 by gripping the entire case 3 with the gripping device 5 and softening it while maintaining the outer shape and dimensions of the case 3. The necessary part can be heated and cooled while the entire case 3 is gripped by the gripping device 5, and the shrinkage difference due to the difference in shape can be regulated. It can be heated and cooled while controlling the residual stress and residual strain of the case 3 after molding.
[0008]
Moreover, it is preferable to heat the top surface part 2 from both surfaces. By heating from both sides of the top surface portion 2 in this way, the heating efficiency can be improved and the residual stress and residual strain can be more uniformly removed.
[0009]
Moreover, it is preferable to make the cooling rate of the heated top | upper surface part 2 faster than an outer peripheral part. By adopting such a method, it is possible to prevent the residual stress and residual strain once released by heating the top surface portion 2 from remaining on the top surface portion 2 again.
[0010]
Moreover, it is preferable to heat both the top | upper surface part 2 and the side frame part 1. FIG. In this way, not only the top surface portion 2 but also the side frame portion 1 can be heated to remove the shrinkage force and shrinkage strain caused by the shape.
[0011]
Moreover, it is preferable to irradiate the top surface part 2 after heating only the side frame part 1. By adopting such a method, not only the top surface portion 2 but also the side frame portion 1 can be heated to remove the contraction force and the contraction strain caused by the shape.
[0012]
Further, it is preferable to move the energy beam irradiation at a constant pitch from the center of the top surface portion 2 toward the outer periphery. By adopting such a method, it becomes possible to sequentially remove the residual stress and residual strain that are largely left toward the center, and to remove the residual stress and residual strain from the center. It is difficult for distortion to remain.
[0013]
Moreover, it is preferable to set to the holding | gripping apparatus 5 in the state which combined the two cases 3, and to heat the top | upper surface part 2 of both cases 3 by energy ray irradiation from both sides. By adopting such a method, warping and deformation can be corrected in the final assembled state, and adjustment of the assembled state, for example, fitting adjustment of the two cases 3 can be performed simultaneously.
[0014]
Moreover, it is preferable to heat only the corner part of the side frame part 1 by energy ray irradiation. By adopting such a method, the residual stress / residual strain can be removed by concentrating and heating the corner portion of the side frame portion 1 having the largest residual stress / residual strain due to the shape.
[0015]
In addition, it is preferable to compress and compress only the top surface portion 2 with respect to the top surface portion 2 formed to be thicker than a predetermined dimension, thereby obtaining a predetermined thin-walled flat top surface portion 2. By adopting such a method, it becomes possible to make the top surface portion 2 have a predetermined thickness, and the density of the top surface portion 2 is improved and warped, and deformation can be reduced.
[0016]
Moreover, it is preferable to pressurize only the corner portion of the case 3 while the top surface portion 2 and the side frame portion 1 of the case 3 remain at a pressurization amount of zero. By adopting such a method, it is possible to prevent deformation due to shrinkage by pressurizing only the corner portion having the largest shrinkage in the cooling process after the case 3 is softened and the shape is corrected.
[0017]
In addition, it is preferable to install a plurality of temperature sensors 8 and specify the average value of the temperatures at a plurality of locations as the case 3 temperature and to identify a portion having a large temperature difference. By adopting such a method, the actual temperature of the case 3 can be accurately grasped, and when the temperature difference is larger than the set temperature difference, it can be determined as a defective product. .
[0018]
CO as a cooling medium ₂ Or N ₂ Is preferably used. By adopting such a method, after heating / warping and deformation correction, CO ₂ Or N ₂ Therefore, the effect of curing shrinkage can be reduced while greatly shortening the cooling time, and the straightened shape during heating can be maintained by removing residual stress and residual strain.
[0019]
Further, when the molded case 3 is gripped and heated by the gripping device 4, the secondary processing portion 16 is formed in the portion of the gripping device 4 that grips the top surface portion 2, and the top surface portion 2 is pressurized by the gripping device 4. However, it is preferable to form the additional shape portion 9 on the top surface portion 2 by the secondary processing portion 16. By adopting such a method, it becomes possible to obtain a predetermined thickness shape, the density of the top surface portion is improved, warpage and deformation can be reduced, and the additional shape portion 9 can be easily formed to produce a final product. It can be made into a shape.
[0020]
Further, when the molded case 3 is gripped by the gripping device 4 and heated, the gripping device 4 is provided with a pressure device, and the compressed material is caused to flow in the direction of the side frame 1 while being pressed by the pressure device. The additional shape portion 9 is preferably formed on the side frame portion 1 side. By adopting such a method, the top surface portion 2 can be flattened and flattened, and the additional shape portion 9 is added to the side frame portion 1 to increase the rigidity of the case 3 and cure shrinkage. Warping and suppressing deformation.
[0021]
Moreover, it is preferable to apply the decoration 10 like marking on the surface of the case 3 at the same time by adjusting the output after irradiation and heating using an energy beam for irradiation. By adopting such a method, it is possible to add a predetermined decoration 10 to the top surface 2 while reducing warpage and deformation.
[0022]
The apparatus for removing residual stress / residual strain of the case of the present invention is an apparatus for heating and cooling the case 3 made of a crystalline resin composed of the side frame portion 1 and the top surface portion 2 after molding. The gripping device 5 including two or more gripping devices 4 having the same shape and size as the case 3 and capable of gripping the entire case 3 and at least one of the two or more gripping devices 4 are provided. An energy beam radiation device 11 that heats the member 6, the case 3 that is gripped entirely by two or more gripping devices 4 through the transmission member 6, and a temperature sensor 8 that measures the temperature of the case 3 provided in the gripping device 4. And a cooling device 7 provided in the gripping instrument 4 and a control device 12 for controlling the energy beam radiation device 11 and the cooling device 7 based on temperature information of the temperature sensor 8. is there. By adopting such a configuration, it is possible to increase the heating efficiency while maintaining the outer shape and dimensions of the case 3 and to remove the residual stress / residual strain of the case 3 after molding.
[0023]
In addition, it is preferable that the gripping device 5 that grips the case 3 includes a pressurizing device 18 for pressurizing the case 3. With such a configuration, the entire case 3 after molding is gripped by the gripping device 5 and softened while maintaining the outer shape and dimensions, and the flat and thin shape of the top surface portion 2 can be obtained. .
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the accompanying drawings.
[0025]
In the present invention, the molded product for removing residual stress and residual strain is a case 3 made of a crystalline resin composed of a side frame portion 1 and a top surface portion 2 as shown in FIG. In this case 3, the thickness t1 of the top surface portion 2 is thinner than the thickness t2 of the side frame portion 1, t1 has a thickness of 0.1 mm to 0.2 mm, and t2 has a thickness of about 0.3 mm. . Such a case 3 is used by joining the end surface portions opposite to the top surface portion 2 of the side frame portion 1 of the pair of cases 3 together as shown in FIG. 3, or one case as shown in FIG. The other case 3 that is slightly smaller than this is inserted into the side frame portion 3 of the third side frame 1 and used in combination. As shown in FIG. 3 (a), when the end face parts opposite to the top face part 2 of the side frame part 1 of the pair of cases 3 are used together and joined, as shown in FIG. 3 (b), The fitting recess 14 is provided on the end surface of the side frame 1 of one case 3, the fitting protrusion 15 is provided on the end surface of the side frame 1 of the other case 3, and the fitting protrusion 15 and the fitting recess are provided. 14 may be used in combination with each other, and as shown in FIG. 3C, it may be used by abutting and welding the end face portions of the side frame portions 1 of both cases 3.
[0026]
Hereinafter, the removal of the residual stress / residual strain of the case 3 made of a crystalline resin composed of the side frame portion 1 and the top surface portion 2 and having the thickness of the top surface portion 2 thinner than the thickness of the side frame portion 1 will be described. .
[0027]
First, a case 3 composed of the side frame portion 1 and the top surface portion 2 and having the thickness of the top surface portion 2 thinner than the thickness of the side frame portion 1 is molded from a crystalline resin. Since the molded case 3 has residual stress and residual strain, the removal of the residual case completes the manufacture of the final product. In the present invention, however, the residual case 3 after molding is retained. The stress and residual strain are removed as follows.
[0028]
FIG. 1 shows a residual stress / residual strain removing device for removing residual stress / residual strain of the case 3 after molding. The residual stress / residual strain removing device is provided with a gripping device 5 including two or more gripping devices 4 for gripping the entire case 3. At least one of the two or more gripping devices 4 is movable, and the gripping device 4 is moved so that the case 3 is disposed between the two or more gripping devices 4 and gripped, or the gripping is released. It can be taken out from between the gripping devices 4.
[0029]
Here, the two or more gripping devices 4 are closed so that a gripping gap having the same shape and size as the case 3 is formed between the two or more gripping devices 4. When the case 3 is arranged between the gripping devices 4 and the gripping device 4 is closed and gripped, the entire case 3 is gripped by the two or more gripping devices 4.
[0030]
At least one of the two or more gripping devices 4 is provided with a transmissive member 6, and energy rays such as infrared rays are radiated from the energy beam radiating device 11 and the two or more gripping devices 4 pass through the transmissive member 6. The case 3 holding the handle is heated. The energy beam radiation device 11 is provided with an energy beam radiation lamp 13.
[0031]
In the figure, reference numeral 7 denotes a cooling device, in which a cooling pipe 7a of the cooling device 7 is embedded in the gripping instrument 4, and the coolant flows through the cooling pipe 7a to cool the gripping instrument 4.
[0032]
Further, the gripping device 4 is provided with a temperature sensor 8, and the temperature sensor 8 detects the actual temperature of the case 3 gripped by two or more gripping devices 4. A non-contact temperature sensor is used as the temperature sensor 8. The temperature information of the actual temperature of the case 3 detected by the temperature sensor 8 is sent to the control device 12.
[0033]
In the figure, reference numeral 17 denotes an input unit, which is configured to input and set the heating temperature and heating time by energy beam irradiation for the case 3 and the cooling temperature and cooling time by the cooling device 7 at the input unit 17. Then, the control device 12 controls the energy beam radiation device 11 and the cooling device 7 based on the heating temperature, heating time, cooling temperature, and cooling time set by the input unit 17.
[0034]
Hereinafter, a method of manufacturing the final molded product by removing the residual stress / residual strain of the case 3 after molding by the residual stress / residual strain removing device of the case 3 will be described.
[0035]
First, a case 3 composed of the side frame portion 1 and the top surface portion 2 and having the thickness of the top surface portion 2 thinner than the thickness of the side frame portion 1 is molded from a crystalline resin. The case 3 after molding is set between two or more gripping devices 4 of the residual stress / residual strain removing device, and the entire case 3 is gripped. In addition, the input unit 17 inputs the heating temperature, the heating time, the cooling temperature, and the cooling time for the corresponding case 3. Thereby, the energy beam is radiated from the energy beam radiation device 11 by the control device 12, and the case 3 gripped by the two or more gripping devices 4 is heated through the transmission member 6 provided in the gripping device 4 (see FIG. 1). In the embodiment, the top surface portion 2 is heated), and the case 3 is softened to release and remove residual stress and residual strain remaining in the case 3. In this case, the entire case 3 is gripped by the gripping device 4 Thus, the residual stress and residual strain are removed by heating as described above while maintaining the shape of the case 3. When the heating of the case 3 by the radiation of energy rays is finished, the case 3 gripped by the two or more gripping devices 4 is then cooled by the cooling device 7. During the process of removing residual stress / residual strain by heating the case 3 and subsequent cooling, the case 3 is held by the two or more gripping devices 4 so that the shape of the case 3 is maintained. Therefore, the shrinkage difference due to the difference in shape can be regulated, and heating and cooling for removing residual stress and residual strain do not cause new deformation of the case 3.
[0036]
By the way, in the present invention, since the control device 12 controls the energy beam radiation device 11 and the cooling device 7 based on the heating temperature, heating time, cooling temperature, and cooling time of the case 3 set by the input unit 17 as described above. However, in the heating and cooling process of the case 3 for removing the residual stress and residual strain, the actual temperature of the case 3 during the heating and cooling is measured by the temperature sensor 8 and the temperature information of the actual temperature of the case 3 is obtained. Based on the temperature information of the temperature sensor 8, the energy beam radiation device 11 and the cooling device 7 are feedback-controlled by the control device 12 based on the temperature information of the temperature sensor 8. In this way, since the residual stress and residual strain are removed by heating and cooling while controlling the actual temperature of the case 3, the residual stress and residual strain of the same type of case 3 can be uniformly removed. In this way, it is possible to correct the warping and deformation of the case 3 of the same type.
[0037]
Next, still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the embodiment shown in FIG. 1, an example is shown in which heating is performed from one side of the top surface portion 2 of the case 3, but in this embodiment, the top surface portion 2 of the case 3 is heated from both sides. There is.
[0038]
In FIG. 5, one gripping device 4 (the lower gripping device 4 in FIG. 5) and the other gripping device 4 (the upper gripping device in FIG. 5) that grip the case 3 of the two or more gripping devices 4 from above and below. In 4), a transmissive member 6 is provided. The transmissive member 6 provided in the lower gripping instrument 4 is a portion whose upper end fits snugly inside the case 3 including the side frame portion 1 and the top surface portion 2, and the energy of one energy beam radiation device 11 The line radiation lamp 13 is disposed below the lower surface of the top surface portion 2 through the transmission member 6 and is irradiated from the energy beam radiation lamp 13 disposed below the bottom surface of the top surface portion 2 through the transmission member 6. Energy rays such as infrared rays pass through the transmission member 6 and are irradiated on the lower surface of the top surface portion 2.
[0039]
Further, the upper gripping instrument 4 is provided with an incident portion 39, a reflecting portion 23 having a mirror 22, and a transmitting member 6. The incident part 39 is provided on the side part of the gripping device 4 above, and is a hole or a transmission member, and the reflection part 23 is a space or a transmission member. The upper surface portion is inclined, and the mirror 22 is inclined and disposed on the inclined portion. A transmissive member 6 is provided below the reflecting portion 23, and the lower surface of the transmissive member 6 is in contact with almost the entire upper surface of the top surface portion 2 of the case 3. The mirror 22 is inclined with respect to the upper surface of the top surface portion 2 of the case 3. Another energy ray radiation lamp 13 is disposed on the side of the incident portion 39 on the side of the upper gripping instrument 4, and energy rays emitted from the other energy ray radiation lamp 13 are incident from the incidence portion 39. Then, the light is reflected by the inclined mirror 22 of the reflecting portion 23 and irradiated through the transmitting member 6 at a right angle to the upper surface of the top surface portion 2 of the case 3 to heat the upper surface of the top surface portion 2 of the case 3. ing.
[0040]
In this way, by heating the top surface portion 2 of the case 3 from both sides, the heating efficiency of the case 3 can be increased and the residual stress and residual strain can be removed more uniformly.
[0041]
Here, as described above, the upper gripping instrument 4 is provided with the incident portion 39 and the reflection portion 23 having the mirror 22, and the energy rays incident from the side are reflected by the mirror 22 and are passed through the transmission member 6. Although the upper surface of the top surface portion 2 of the case 3 is heated by irradiating at a right angle to the upper surface of the top surface portion 2 of the case 3, the transmission member 6 that transmits energy rays is provided. As will be described later, the pressurizing cylinder 20 of the pressurizing device 18 can be attached to the upper surface portion of the gripping device 4. Therefore, in the embodiment in which the top surface portion 2 is heated from both sides, the entire case 3 is mounted. It is possible to press the gripping device 4 with the pressurizing device 18 and press all or part of the case 3 to reduce the thickness and increase the density. The pressurization by the pressurization device 18 to press all or a part of the case 3 to reduce the thickness to a high density will be described in detail in the description of FIG. 16 and later.
[0042]
By the way, the case 3 made of crystalline resin composed of the side frame portion 1 and the top surface portion 2 generates residual stress / residual strain after molding as described above. (1) “Residual stress / residual strain due to difference in crystallinity due to non-uniform cooling during molding”, (2) “Residual stress / residual strain due to difference in curing shrinkage based on shape of case 3” There are two causes. And like each above-mentioned embodiment, it hold | grips the case 3 whole with the holding | gripping instrument 4, heats up maintaining the shape of the case 3, releases residual stress and a residual distortion, and cools after that, (( Residual stress and residual strain caused by 1) can be removed. However, in the thin case 3 composed of the side frame portion 1 and the top surface portion 2, warpage and deformation due to residual stress / residual strain due to the difference in curing shrinkage based on the shape caused by (2) becomes a problem. . Therefore, in each of the above-described embodiments, the cooling device 7 is controlled by the control device 12 so that the cooling rate of the heated top surface portion 2 is faster than that of the outer peripheral portion when the case 3 is cooled. Thereby, cooling starts from the central portion side of the top surface portion 2 and the outer peripheral portion side is gradually cooled, and the cooling direction is directed from the central portion of the top surface portion 2 to the outer peripheral side.
[0043]
When the cooling device 7 is not controlled by the control device 12 so that the cooling speed of the heated top surface portion 2 is faster than that of the outer peripheral portion, the temperature distribution in the cooling process of the top surface portion 2 is shown in FIG. In this case, the warping and deformation after correction become a side view as shown in FIG. 6B, and the residual stress and residual strain once released by heating remain in the top surface portion 2 again. However, the temperature distribution in the cooling process of the top surface portion 2 is controlled by controlling the cooling device 7 by the control device 12 so that the cooling speed of the heated top surface portion 2 is faster than the outer peripheral portion as in the present embodiment. 6 (c) becomes a plan view, and in this case, the warp and deformation after correction become a side view as shown in FIG. 6 (d). Residual stress / residual strain once released by heating the top surface portion 2 Can be prevented from remaining on the top surface portion 2 again.
[0044]
Next, still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, both the top surface portion 2 and the side frame portion 1 are heated. In FIG. 7, as the energy ray radiating device 11, an energy ray radiating device 11 a for radiating energy rays for heating the top surface portion 2 and an energy ray for radiating the side frame portion 1 are radiated. An energy beam radiation device 11b is provided, and as the transmission member 6, a transmission member 6a for transmitting the energy beam radiated from the energy beam radiation device 11a to irradiate the top surface portion 2 and the energy beam radiation device A transmission member 6b for transmitting the energy rays radiated from 11b to irradiate the side frame portion 1 is provided. In the embodiment shown in FIG. 7, an example in which the upper gripping device 4 is provided with the transmission member 6a and the lower gripping device 4 is provided with the transmission member 6b is shown, but the embodiment is not necessarily limited thereto. Further, as the temperature sensor 8 provided in the grasping instrument 4, a temperature sensor 8 a for measuring the actual temperature of the top surface portion 2 and a temperature sensor 8 b for measuring the actual temperature of the side frame portion 1 are provided. Further, as the control device 12, a control device 12a for controlling the energy beam radiation device 11a and the cooling device 7 and a control device 12b for controlling the energy beam radiation device 11b are provided, and further, the control device 12a as the input unit 17 is provided. A set temperature / time input unit 17a and a set temperature / time input unit 17b to the control device 12b are provided. Other configurations are the same as those in the above-described embodiment, and are omitted.
[0045]
A method of manufacturing the final molded product by removing the residual stress / residual strain of the case 3 after molding using the residual stress / residual strain removing apparatus shown in FIG. 7 will be described.
[0046]
First, a case 3 composed of the side frame portion 1 and the top surface portion 2 and having the thickness of the top surface portion 2 thinner than the thickness of the side frame portion 1 is molded from a crystalline resin. Next, the formed case 3 is set between two or more gripping devices 4 of the residual stress / residual strain removing apparatus shown in FIG. 7, and the entire case 3 is gripped. Moreover, the heating temperature, the heating time, the cooling temperature, and the cooling time for the top surface portion 2 and the side frame portion 1 of the corresponding case 3 are input in the input portions 17a and 17b. Thereby, energy beams are radiated from the energy beam radiation devices 11a and 11b by the control devices 12a and 12b, and the entire case 3 is gripped by the two or more gripping devices 4 through the transmission members 6a and 6b provided in the gripping devices 4. The top surface part 2 and the side frame part 1 are heated to soften the case 3 to release and remove the residual stress / residual strain remaining in the case 3. In this case, the cooling rate of the top surface portion 2 and the side frame portion 1 can be controlled by heating both the top surface portion 2 and the side frame portion 1 and individually controlling the heating temperature and heating time. Is. For example, in FIG. 7, a difference is provided in the heating temperature for heating the top surface 2 and the side frame 1 according to the heat capacity of the top surface 2 and the side frame 1 of the case 3. By making the irradiation time longer than the irradiation time of the energy rays on the top surface portion 2, the cooling proceeds from the center portion of the top surface portion 2 toward the side frame portion 1 side. Residual stress and residual strain can be removed not only by opening and removing the top surface portion 2 and the side frame portion 1 by heating and cooling, but also by the shape of the case 3 comprising the side frame portion 1 and the top surface portion 2. And shrinkage distortion can be removed. By the way, in the case 3 composed of the top surface portion 2 and the side frame portion 1, there is a deformation force that tends to deform the side frame portion 1 as shown by arrows in FIGS. 8A and 8B due to residual stress and residual strain after molding. In this embodiment, the side frame portion 1 is warped and deformed as shown by the solid line in FIG. 8 (a) and FIG. 8 (b). It can be corrected by heating in the gripped state.
[0047]
Next, still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment is characterized in that the top surface 2 and the side frame 1 of the case 3 are heated as described above, and a time difference is provided in the heating between the top surface 2 and the side frame 1. . That is, in this embodiment, after controlling only the top surface part 2 first, it controls so that the side frame part 1 may be irradiated. The solid line in the graph of FIG. 10 shows the relationship between the temperature of the top surface portion 2 of the case 3, the temperature of the side frame portion 1, and the irradiation of energy rays. In addition, the broken line of the graph of FIG. 10 has shown the temperature of the top | upper surface part 2 when the side frame part 1 is not heated. As apparent from FIG. 10, after heating only the top surface portion 2 for a certain period of time, only the side frame portion 1 is heated for a certain time, thereby correcting the warp and deformation of the side frame portion 1 and cooling the top surface portion 2. Is performed with a gradual temperature gradient from the center toward the side frame 1 as shown by the solid line in FIG. 10, and the shrinkage stress caused by the shape of the case 3 including the side frame 1 and the top surface 2 and It can remove shrinkage distortion.
[0048]
Next, still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the energy beam irradiation is moved from the center of the top surface portion 2 toward the outer periphery at a constant pitch. In the present embodiment, as shown in FIG. 11, an irradiation position travel control device 24 is provided, and the irradiation position travel control device 24 can change the irradiation position by the energy beam radiation lamp 13 of the energy beam radiation device 11. It has become. For example, FIG. 12 shows an example, and the imaginary lines i, b, c, d, e... In FIG. By changing the irradiation position of the energy rays in the order of B, C, D, E..., The top surface portion 2 indicated by the solid line in FIG. The cooling can be performed with a gentle temperature gradient from the center toward the outer periphery. In this case, the irradiation amount of energy rays can be varied for each pitch (that is, for each of a, b, c, d, e...), And an optimum temperature gradient can be obtained by changing the temperature condition depending on the irradiation position. This makes it possible to sequentially remove the residual stress and residual strain that are largely left toward the center of the top surface portion 2 toward the outside, and since the cooling starts from the center of the top surface portion 2, the stress and strain are again applied in the cooling. Will not remain.
[0049]
Next, still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, the case 3 including the side frame portion 1 and the top surface portion 2 finally functions as a storage case by combining the two cases 3 so as to face each other. Therefore, after forming the case 3 composed of the side frame portion 1 and the top surface portion 2 in the present invention, the molded case 3 is set in the residual stress / residual strain removing device in order to remove the residual stress / residual strain. One of the purposes of correcting the deformation by removing the residual stress / residual strain by heating and cooling is to make the two cases 3 facing each other smoothly. For this reason, even if the case 3 consisting of the side frame portion 1 and the top surface portion 2 is warped by removing the residual stress / residual strain and can correct the deformation, it is not correctly combined when the two cases 3 are combined facing each other. In some cases (for example, if the fitting is bad), it is necessary to heat treat each case 3 again. Therefore, in the present embodiment, the two cases 3 are set in the holding device 5 in a combined state, the top surface portions 2 of both cases 3 are heated by energy ray irradiation from both sides, and the two cases 3 are finally assembled. The residual stress and residual strain are removed to warp and correct the deformation, and at the same time, the combination (for example, fitting) of the two cases 3 can be adjusted. In the present embodiment, the two cases 3 are gripped and heated in a state where the two cases 3 are combined with two or more gripping devices 4, but in this case, the embodiment shown in FIG. As described above, another gripping device 4 ′ to be nested is prepared, and the two case 3 are assembled in a state in which the other gripping device 4 ′ to be nested is housed inside the case 3, thereby holding two or more grips. The two cases 3 assembled by the instrument 4 are gripped and irradiated with energy rays. By using another gripping instrument 4 'that is nested in this manner, the two cases 3 are opposed to each other. Combination adjustment is performed more reliably in the combined state.
[0050]
Next, still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment is characterized in that only the corner portion of the side frame portion 1 is heated by energy ray irradiation. That is, as shown in FIG. 14 and FIG. 15, a transparent member is provided at a portion of the gripping instrument 4 facing the corner portion of the side frame 1 of the case 3 in a state where the entire case 3 is gripped by two or more gripping instruments 4. 6 is arranged so that the energy beam irradiated from the energy beam radiation device 11 passes through the transmission member 6 and is irradiated to the corner portion of the side frame portion 1. The arrows in FIG. 15 indicate the irradiation direction of the energy rays, and each of the four corner portions of the side frame portion 1 of the case 3 is irradiated with the energy rays.
[0051]
Thus, as described above, the thin case 3 composed of the side frame portion 1 and the top surface portion 2 can be roughly divided into two types (1) and (2) as described above. First, in order to correct warping caused by the shape of the side frame portion 1 of the case 3 and deformation, the corner portion of the side frame portion 1 where particularly stress and strain remain is intensively heated to obtain the maximum residual stress.・ Release residual strain. In this way, by concentrating and irradiating energy rays to the corner portion of the side frame portion 1 to heat the corner portion in a concentrated manner, the other portion of the side frame portion 1 and the top surface portion 2 are thermally conducted from the corner portion. The top surface 2 is warped and deformed at the same time.
[0052]
Next, still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 16 shows another embodiment of the residual stress / residual strain removing apparatus of the present invention. In the present embodiment, a pressurizing device 18 for pressurizing the case 3 is provided to a gripping device 5 including two or more gripping devices 4 that grip the case 3. In FIG. 16, the pressurizing device 18 includes a pressurizing device main body 19 having a pressurizing pump and the like, a pressurizing cylinder 20, and a pressure setting unit 21, and at least one gripping device among the two or more gripping devices 4. 4, a pressure cylinder 20 is mounted. In FIG. 16, the same components as those in the above-described embodiments are given the same numbers, and redundant descriptions are omitted.
[0053]
The residual stress / residual strain of the case, which is a molded product, is removed using the residual stress / residual strain removing apparatus shown in FIG. 16 as follows.
[0054]
First, a case 3 composed of the side frame portion 1 and the top surface portion 2 and having the thickness of the top surface portion 2 thinner than the thickness of the side frame portion 1 is molded from a crystalline resin. Next, the formed case 3 is set between two or more gripping devices 4 of the residual stress / residual strain removing apparatus shown in FIG. 16, and the entire case 3 is gripped. In addition, the input unit 17 inputs the heating temperature, the heating time, the cooling temperature, and the cooling time for the corresponding case 3. As a result, the control device 12 radiates energy rays from the energy beam radiating device 11, heats the case 3 gripped by the two or more gripping devices 4 through the transmission member 6 provided on the gripping device 4, and softens the case 3. The residual stress / strain remaining in the case 3 is released and removed. At the same time as the case 3 is softened, the gripping device 4 is pressurized by the pressurizing device 18 to compress all or part of the case 3. Thus, the rigidity can be improved by reducing the thickness and compressing the compressed portion. For example, while maintaining the outer shape and dimensions of the case 3 and the flatness of the top surface portion 2, only the thickness of the top surface portion 2 can be reduced to about 0.1 mm while releasing the residual stress and residual strain as described above. Is. Here, at the molding stage, the thickness of the top surface portion 2 of the case is formed to be thicker than a predetermined dimension which is the thickness of the final product, and then the case 3 having the top surface portion 2 formed to be thicker than the predetermined dimension is shown in FIG. The top surface portion 2 which is set and heated in the apparatus and softened by heating is compressed and compressed to a predetermined thickness as described above. That is, in FIG. 17, t3 is the compression amount of the top surface portion 2 under pressure compression, and t4 is a predetermined dimension of the top surface portion 2 of the target final product. The case 3 is set in the apparatus of FIG. Only the pressure compression is performed to make the top surface portion 2 have a thickness of t4.
[0055]
As described above, in the present embodiment, the top surface 2 softened by heating can be compressed and compressed to increase the density of the top surface 2 and increase the rigidity. Also, the crystal is rearranged to correct the deformation. It is possible to improve the smoothness at the same time as performing the process, and to obtain a predetermined thickness by pressure compression by forming the thickness thicker in advance by the compression at the time of molding It is something that can be done.
[0056]
FIG. 16 shows an example in which the top surface portion 2 is thinned by pressurizing and compressing the entire surface of the top surface portion 2, but by pressing and compressing a part of the top surface portion 2, A part of the side frame part 1 is thinned, or all or part of the side frame part 1 is pressed to make all or part of the side frame part 1 thin, or all or one of the top surface part 2 and the side frame part 1 is made. It is also possible to make all or part of the top surface portion 2 and the side frame portion 1 thin by pressurizing and compressing the portion.
[0057]
Next, another embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, as in the above-described embodiment of FIG. 16, the case 3 is heated and the case 3 is pressurized and compressed by the pressurizing device 18. The additional shape portion 9 that was not present is formed. For this reason, in the residual stress / residual strain removing apparatus of FIG. 16, a secondary processing portion corresponding to the final shape of the target top surface portion 2 is formed in a portion of the gripping device 4 that grips the top surface portion 2. For example, when a convex part is formed in the final shape of the top surface part 2 in a part that grips the top surface part 2 of the gripping device 4, a concave part is formed as a secondary processing part, and a concave part is formed in the final shape of the top surface part 2. In this case, a convex to be a secondary processed part is formed. Then, when the molded case 3 is gripped by the gripping device 4 and heated to soften and release the residual stress / residual strain, the pressing device 18 uses the gripping device 4 to remove the residual stress and residual strain. While pressing the surface portion 2, the top surface portion 2 is compressed to a target thickness as shown in FIG. 18 (a), and a concave portion 30 or a convex portion 31 or the like is formed on the A portion of FIG. 18 (a) of the top surface portion 2. The additional shape portion 9 is formed. Thereby, not only can the density of the top surface portion 2 be increased to increase the rigidity, but also the recess 30 for avoiding the contents to be put in the case 3 in the case 3 and the rib for improving the rigidity of the top surface portion 2 and The convex part 31 to be formed can be processed.
[0058]
FIGS. 19 and 20 show that the case 3 is heated and the case 3 is pressurized and compressed by the pressurizing device 18, and the additional shape portion 9 that does not exist at the molding stage is formed on the top surface portion 2 by pressurization. An example is shown. In the present embodiment, as shown in FIG. 19, the concave portion that becomes the secondary processing portion 16 for forming the convex portion 31 in the final shape of the side frame portion 1 at the portion that grips the side frame portion 1 of the gripping device 4. Is formed. Then, when the molded case 3 is gripped by the gripping tool 4 and heated to soften and release the residual stress / residual strain, the pressing tool 18 is used to press the gripping tool 4 as described above. While pressing the surface portion 2, the top surface portion 2 is compressed to a desired thickness as shown in FIG. 20A, and the compressed material is caused to flow in the direction of the side frame portion 1 so that the side frame portion of the grasping device 4 is compressed. The concave portion that becomes the secondary processing portion 16 formed in the portion that holds 1 is filled, and the additional shape portion 9 including the convex portion 31 is formed in the B portion of FIG. Thereby, the additional shape part 9 is formed in the side frame part 1, the rigidity of the case 3 is raised, curling shrinkage | contraction can be suppressed, and a deformation | transformation can be prevented. According to the method in the present embodiment, when the molded case 3 is gripped by the gripping device 4 and heated and softened to release the residual stress / residual strain, the end portion of the side frame portion 1 of the case 3 is simultaneously used. In addition, it is possible to form a fitting shape portion for fitting the end portion of the side frame portion 1 of the other case 3.
[0059]
21 and 22, the case 3 is set between two or more gripping devices 4 of the residual stress / residual strain removing device 4 and the case 3 is heated and softened while the entire case 3 is gripped. The example which pressurizes only the corner part of the side frame part 1 is shown.
[0060]
In the residual stress / residual strain removing apparatus shown in FIG. 21, a pressure cylinder 20 is attached to one gripping instrument 4 out of two or more gripping instruments 4, and the tip of the rod of the pressure cylinder 20 is added. Pressure parts 25 are provided, and taper parts 26 are provided at the four corners of the tip part of the pressure part 25, and the gripping device 4 is provided at the taper parts 26 so as to be positioned at the four corners inside the case 3. The taper portion 28 of the corner pressurizing portion 27 is slidably contacted, and the pressurizing portion 25 is moved by the pressurizing cylinder 20 as indicated by the arrows in FIG. The corner pressurization unit 27 pressurizes and compresses each corner portion inside the case 3. In FIG. 21, the same components as those in the above-described embodiments are given the same numbers, and redundant descriptions are omitted.
[0061]
Thus, after forming the case 3 composed of the side frame portion 1 and the top surface portion 2 and having the thickness of the top surface portion 2 thinner than the thickness of the side frame portion 1 with a crystalline resin, the case 3 after the molding is illustrated in FIG. The case 3 is set between two or more gripping devices 4 of the residual stress / residual strain removing device 21 to grip almost the entire case 3. In addition, the input unit 17 inputs the heating temperature, the heating time, the cooling temperature, and the cooling time for the corresponding case 3. As a result, the control device 12 radiates energy rays from the energy beam radiating device 11, heats the case 3 gripped by the two or more gripping devices 4 through the transmission member 6 provided on the gripping device 4, and softens the case 3. The residual stress and residual strain remaining in the case 3 are released and removed. At the same time as the case 3 is softened, the corner pressurizing portion 27 provided in the gripping device 4 is moved as indicated by the arrow in FIG. Only the corner portion of the side frame portion 1 of the case 3 is pressurized and compressed. In this case, the portions other than the top surface portion 2 of the case 3 and the corner portion of the side frame portion 1 pressurize only the corner portion of the side frame portion 1 while the pressurization amount is zero. By the way, the warp and deformation of the thin case 3 composed of the side frame portion 1 and the top surface portion 2 are roughly divided into the above two (1) and (2) as described above. In addition, only the corner portion of the side frame portion 1 where residual stress / residual strain is particularly left is compressed and compressed during softening, and the density is increased and the rigidity is increased. Can be reduced.
[0062]
Next, still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, as shown in FIG. 23, a plurality of temperature sensors 8 are installed in the grasping instrument 4 so as to detect actual temperatures at a plurality of locations of the case 3, and a temperature calculator 40 is provided. A plurality of temperature sensors 8 detect actual temperatures at a plurality of locations in the case 3 during heating and cooling, and obtain an average value and an abnormal value of the detected temperatures at the plurality of locations by the temperature calculator 40 to obtain a case 3 temperature. A part with a large temperature difference is specified.
[0063]
That is, in the present invention, the irradiation amount of the energy rays is feedback controlled by the temperature sensor 8 based on the temperature information of the actual temperature of the case 3 and the control device 12 turning on and off the irradiation as shown in FIG. However, for this purpose, it is necessary to recognize the actual temperature of each part of the case 3 more correctly. For example, if the temperature difference due to the heated part of the case 3 exceeds ± 5 ° C., the warp and the deformation cannot be sufficiently corrected. For this reason, the actual temperature at a plurality of different parts of the case 3 is obtained by a plurality of temperature sensors. If the average value of the temperature at the plurality of locations measured as 8 is the case 3 temperature and the temperature distribution in the irradiation surface is within an allowable range (for example, the temperature difference is within ± 5 ° C.), If it is determined that the product is properly warped and the deformation is corrected, and the temperature difference exceeds the allowable range, for example, the irradiation is stopped as an abnormal value so that it is within the allowable range, or In other words, it is determined as a defective product in which correction of warpage or deformation is not performed correctly.
[0064]
Here, the energy rays can be irradiated independently for each of the plurality of portions of the case 3 where the actual temperature is measured by the plurality of temperature sensors 8, and the temperature distribution in the irradiation surface is within an allowable range (for example, the temperature difference is ± 5 ° C. May be controlled so as to be within the allowable range by individually adjusting the energy beam irradiation for each part.
[0065]
Next, still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, CO 3 is used as a cooling medium when the case 3 is heated and then cooled. ₂ Or N ₂ There is a feature in using. FIG. 25 shows that the refrigerant flowing in the cooling pipe 7a is CO. ₂ Or N ₂ An example is shown, CO after heating / warping and deformation correction ₂ Or N ₂ By cooling as a refrigerant, rapid cooling is achieved. In other words, the residual stress and residual strain are released by heating the case 3 by irradiating energy rays while holding the entire case 3 with two or more gripping devices 4, and then the softened resin is recrystallized. As a refrigerant, CO ₂ Or N ₂ The cooling time is shortened by shortening the cooling time by speeding up the cooling rate by using such that the cooling rate becomes the fastest speed necessary for recrystallization after removing the residual stress and residual strain. Thus, when the surface resin crystals softened after heating by energy ray irradiation are rearranged, the cooling time is reduced by cooling at the fastest speed necessary for recrystallization. The effect of curing shrinkage can be reduced while greatly shortening, and the straightened shape during heating can be maintained by removing residual stress and residual strain.
[0066]
FIG. 26 shows CO 2 as a cooling medium when the case 3 is heated and then cooled. ₂ Or N ₂ Another example of rapid cooling using is shown. In this embodiment, as shown in FIG. 26 (a), residual stress / residual strain is obtained by heating the case 3 by irradiating the energy beam in a state where the entire case 3 is gripped by two or more gripping devices 4. Next, as shown in FIG. 26 (b), one gripping device 4 is slightly separated from the other gripping device 4, and the case 3 held by the other gripping device 4 is placed in the CO 3. ₂ Or N ₂ By spraying directly, the cooling rate is increased in the same manner as in the above-described embodiment, so that cooling is performed at a speed that is the fastest speed necessary for recrystallization after removing residual stress and residual strain. The cooling time is shortened. Thus, when the surface resin crystals softened after heating by energy ray irradiation are rearranged, the cooling time is reduced by cooling at the fastest speed necessary for recrystallization. The effect of curing shrinkage can be minimized while being greatly shortened, and the straightened shape during heating can be maintained by removing residual stress and residual strain.
[0067]
Next, still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment is characterized in that a decoration 10 such as a marking is simultaneously applied to the surface of the case 3 by adjusting the output after irradiation and heating using an energy beam for irradiation. That is, in this embodiment, as shown in FIG. 27, the decoration control apparatus 35, the decoration design input part 36, and the position control apparatus 37 are provided. Since other configurations are the same as those of the above-described embodiments, description thereof will be omitted. The decoration design input unit 36 inputs design information of the decoration 10 to be applied to the surface of the case 3 to the decoration control device 35, and controls the position control device 37 based on the information from the decoration control device 35. The position of the energy beam radiation lamp 13 of the energy beam radiation device 11 is controlled, and the decoration 10 corresponding to the design information input by the decoration design input unit 36 is applied to the surface of the case 3 by the energy beam as shown in FIG. It is like that. The decoration 10 is formed by, for example, setting the case 3 after being formed in the residual stress / residual strain removing device as in the above-described embodiments and holding the entire case 3 with the energy rays. Residual stress / residual strain is released by irradiation and heating, and when this heating is completed, the position control device 37 controls the position of the energy beam radiation lamp 13 to narrow the energy beam or set the irradiation position. There is a method of decorating the surface of the case 3 with a decoration 10 such as marking and then cooling it with the cooling device 7. As another method, the case 3 after molding is set in the residual stress / residual strain removing apparatus as in each of the above-described embodiments, and the entire case 3 is held and irradiated with energy rays and heated. Then, the residual stress and residual strain are released, then cooled by the cooling device 7, and then the position control device 37 controls the position of the energy beam radiation lamp 13 to narrow the energy beam or set the irradiation position. There is a method of applying a decoration 10 such as marking on the surface of the case 3.
[0068]
【The invention's effect】
As described above, in the first aspect of the present invention, after forming a case made of crystalline resin composed of the side frame portion and the top surface portion, the case has the same shape and dimensions as the case. The case is heated with energy rays through a transmission member provided in at least one of the two or more gripping devices in a state where the case is held by a gripping device including two or more gripping devices that can grip the whole, and thereafter The case is cooled by the cooling device provided in the gripping tool, and the amount of heating by the energy beam irradiation and the amount of cooling by the cooling device are controlled by measuring the case temperature with a temperature sensor. It is possible to remove residual stress and residual strain while maintaining the external shape and dimensions of the product, and to prevent new deformation from occurring when removing residual stress and residual strain. Because the necessary part is heated and cooled while the entire case is gripped by the gripping device, the difference in shrinkage due to the difference in shape can be regulated, and heating is performed while controlling the actual temperature of the molded product. -Since it can be cooled, it is possible to remove the residual stress and residual strain of the case after molding uniformly and to correct the warp and deformation of the case.
[0069]
In addition, in the invention described in claim 2, in addition to the effect of the invention described in claim 1, since the top surface portion is heated from both sides, the heating efficiency is increased and the residual stress and the residual strain are more evenly distributed. It can be removed.
[0070]
Further, in the invention described in claim 3, in addition to the effect of the invention described in claim 1 above, the cooling rate of the heated top surface portion is made faster than the outer peripheral portion. It is possible to prevent the released residual stress and residual strain from remaining on the top surface portion again.
[0071]
Further, in the invention according to claim 4, in addition to the effect of the invention according to claim 3, since both the top surface portion and the side frame portion are heated, not only the top surface portion but also the side frame portion is provided. By heating, the contraction force and the contraction strain due to the shape of the case composed of the side frame part and the top surface part can be removed.
[0072]
Further, in the invention according to claim 5, in addition to the effect of the invention according to claim 3, since the top surface is irradiated after heating only the side frame, not only the top surface but also the side frame The shrinkage force and shrinkage strain resulting from the shape of the case made up of the side frame portion and the top surface portion can be removed by heating.
[0073]
In addition, in the invention described in claim 6, in addition to the effect of the invention described in claim 3, the energy beam irradiation is moved from the center of the top surface portion to the outer periphery at a constant pitch. Residual stresses and residual strains that remain as large as possible can be removed sequentially toward the outside, and since cooling also occurs from the center, residual stresses and residual strains are unlikely to remain again even during cooling.
[0074]
In addition, in the invention according to claim 7, in addition to the effect of the invention according to claim 1, the two cases are set in the holding device in a combined state, and the top surface portions of both cases are connected to the energy beam from both sides. Since it is heated by irradiation, it can be warped in the final assembly state, deformation can be corrected, and adjustment of the assembly state, for example, fitting adjustment of two cases can be performed simultaneously.
[0075]
Further, in the invention according to claim 8, in addition to the effect of the invention according to claim 1, only the corner portion of the side frame portion is heated by energy beam irradiation, so that the residual stress / residue caused by the shape The residual stress / residual strain can be removed by concentrating and heating the corner portion of the side frame portion having the largest strain, and the effect of removing the residual stress / residual strain is enhanced.
[0076]
Further, in the invention according to claim 9, in addition to the effect of the invention according to claim 1, only the top surface portion is compressed and compressed with respect to the top surface portion formed thicker than the predetermined dimension. Since the top surface portion is flat, the top surface portion can have a predetermined thickness, the density of the top surface portion is improved, the rigidity is increased, and warpage and deformation can be reduced.
[0077]
Further, in the invention described in claim 10, in addition to the effect of the invention described in claim 1, the top surface portion and the side frame portion of the case pressurize only the corner portion of the case while the pressurization amount is zero. Therefore, it is possible to prevent deformation due to shrinkage by pressurizing only the corner portion having the largest shrinkage in the cooling process after the case is softened and the shape is corrected.
[0078]
In addition, in the invention described in claim 11, in addition to the effect of the invention described in claim 1, a plurality of temperature sensors are installed to set the average value of the temperatures at a plurality of locations as the case temperature and Since the large part is specified, the actual temperature of the case can be accurately grasped, the residual stress and residual strain can be removed more accurately, and there is a part where the temperature difference is larger than the set temperature difference. In this case, it can be determined as a defective product.
[0079]
Further, in the invention described in claim 12, in addition to the effect of the invention described in claim 1, CO 2 is used as the cooling medium. ₂ Or N ₂ CO after heating, warping, and deformation correction ₂ Or N ₂ Therefore, the effect of curing shrinkage can be reduced while greatly shortening the cooling time, and the straightened shape during heating can be maintained by removing residual stress and residual strain.
[0080]
Further, in the invention described in claim 13, in addition to the effect of the invention described in claim 1, a portion for gripping the top surface portion of the gripping instrument when the molded case is gripped and heated by the gripping instrument. The secondary processed part is formed on the top surface part, and the top surface part is formed on the top surface part while pressing the top surface part with the gripping tool, so that it becomes possible to obtain a predetermined thickness shape and the density of the top surface part. As a result, the warpage and deformation can be reduced, and the additional shape portion can be easily formed into the final product shape.
[0081]
Further, in the invention according to claim 14, in addition to the effect of the invention according to claim 1, in order to hold and heat the molded case with the gripping tool, the gripping tool is provided with a pressure device, Since the additional material is formed on the side frame by flowing the compressed material in the direction of the side frame while applying pressure with the pressure device, the top surface can be flattened and flattened. By adding an additional shape part to the frame part, the rigidity of the case can be raised, curling shrinkage can be suppressed and warpage can be reduced, and deformation can be reduced, and the additional shape part can be easily formed into the final product shape It is something that can be done.
[0082]
Further, in the invention described in claim 15, in addition to the effect of the invention described in claim 1, the output is adjusted after the irradiation heating using the energy beam for irradiation, and the case surface is added like marking. Since the decoration is applied at the same time, it is possible to easily add a predetermined decoration to the top surface portion using an energy beam used for removing residual stress and residual strain while reducing warpage and deformation.
[0083]
The invention of claim 16 is an apparatus for heating and cooling a case made of a crystalline resin composed of a side frame portion and a top surface portion after molding, wherein the case has the same shape and A gripping device comprising two or more gripping tools having dimensions and capable of gripping the entire case, a transmission member provided in at least one of the two or more gripping tools, and two or more gripping tools through the transmission member The energy beam radiation device that heats the case that grips the entire case, a temperature sensor that measures the case temperature provided in the gripping tool, a cooling device that is provided in the gripping tool, and energy based on temperature information of the temperature sensor Since it has a control device that controls the line radiation device and the cooling device, the residual stress and residual strain of the case after molding by increasing the heating efficiency while maintaining the outer shape and dimensions of the case with a simple configuration Those that can provide an apparatus for removing.
[0084]
In addition, in the invention described in claim 17, in addition to the effect of the invention described in claim 16, since the gripping device for gripping the case is provided with a pressurizing device for pressurizing the case, The entire case is gripped by a gripping device and softened while maintaining the outer shape and dimensions, and a flat and thin shape of the top surface portion can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of the present invention.
2A and 2B show a case used in the above, in which FIG. 2A is a perspective view, FIG. 2B is a cross-sectional view, and FIG. 2C is a bottom view.
FIGS. 3A and 3B show an example in which two cases are combined, wherein FIG. 3A is a perspective view, FIG. 3B is a cross-sectional view of the main part of the combination part, and FIG. 3C is a combination part of another example; It is principal part sectional drawing.
4A and 4B show another example in which two cases are combined, wherein FIG. 4A is a perspective view, and FIG. 4B is a cross-sectional view of a main part of the combined portion.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of another embodiment of the present invention.
6A is a drawing showing the temperature distribution of the top surface when temperature control is not performed during the cooling process of the top surface, and FIG. 6B is a diagram illustrating warping and deformation of the case after correction in the case of FIG. (C) is a drawing showing the temperature distribution of the top surface when the cooling rate of the heated top surface is controlled to be faster than the outer periphery, and (d) is (c) It is a side view which shows the curvature after correction | amendment in a case, and a deformation | transformation.
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of still another embodiment of the present invention.
8A and 8B are diagrams showing warpage and deformation of the side frame portion of the case, in which FIG. 8A is a plan view and FIG. 8B is a side view.
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of still another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a graph showing changes in the temperature of the top surface portion and the side frame portion when the side frame portion is heated after only the top surface portion is heated.
FIG. 11 is a schematic configuration diagram of still another embodiment of the present invention.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example of irradiation heating from inside to outside at a constant pitch.
FIG. 13 is a schematic configuration diagram of still another embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a schematic configuration diagram of still another embodiment of the present invention.
FIG. 15 is an explanatory diagram of an example in which only the corner portion of the side frame portion is irradiated and heated.
FIG. 16 is a schematic configuration diagram of still another embodiment of the present invention.
FIG. 17 is an explanatory diagram of an example in which the top surface portion of the case is compressed by pressing.
FIGS. 18A and 18B are cross-sectional views for explaining each example in which an additional shape portion is formed in the case. FIGS.
FIG. 19 is a schematic configuration diagram of still another embodiment of the present invention.
FIG. 20A is an explanatory view of another example in which the top surface portion of the case is pressurized and compressed, and FIG. 20B is a cross-sectional view for explaining an example in which an additional shape portion is formed in the case. is there.
FIG. 21 is a schematic configuration diagram of still another embodiment of the present invention.
FIG. 22 is an explanatory view of an example in which the corner portion of the side frame portion of the case is pressurized and compressed.
FIG. 23 is a schematic configuration diagram of still another embodiment of the present invention.
FIG. 24 is a time chart showing the relationship between the output of the energy beam and the time.
FIG. 25 is a schematic configuration diagram of still another embodiment of the present invention.
26A and 26B show still another embodiment of the present invention, in which FIG. 26A is an explanatory view showing that heating is in progress, and FIG. 26B is an explanatory view showing that cooling is in progress.
FIG. 27 is a schematic configuration diagram of still another embodiment of the present invention.
FIG. 28 is a plan view showing a case decorated as above.
[Explanation of symbols]
1 side frame
2 Top part
3 cases
4 gripping instruments
5 Gripping device
6 Transmission member
7 Cooling device
8 Temperature sensor
9 Additional shapes
10 Decoration
11 Energy beam radiation device
12 Control device

Claims

A gripping device comprising two or more gripping tools that can grip the entire case with the same shape and dimensions as the case after molding a case made of a crystalline resin composed of a side frame portion and a top surface portion While holding the case, the case is heated with an energy ray through a transmission member provided in at least one of the two or more gripping devices, and then the case is cooled by a cooling device provided in the gripping device. A method for removing residual stress and residual strain of a case, wherein the amount of heating and the amount of cooling by the cooling device are controlled by measuring the case temperature with a temperature sensor.

The method for removing residual stress / residual strain of a case according to claim 1, wherein the top surface portion is heated from both sides.

The method for removing residual stress / residual strain of a case according to claim 1, wherein a cooling rate of the heated top surface portion is made faster than that of the outer peripheral portion.

4. The method for removing residual stress and residual strain of a case according to claim 3, wherein both the top surface portion and the side frame portion are heated.

4. The method of removing residual stress / residual strain of a case according to claim 3, wherein the top surface is irradiated after heating only the side frame.

4. The method for removing residual stress and residual strain in a case according to claim 3, wherein the energy beam irradiation is moved from the center of the top surface portion toward the outer periphery at a constant pitch.

2. The method for removing residual stress / residual strain of a case according to claim 1 , wherein the case is set in a gripping device in a combined state, and the top surface of both cases is heated from both sides by energy beam irradiation.

2. The method for removing residual stress and residual strain in a case according to claim 1, wherein only the corner portion of the side frame portion is heated by energy beam irradiation.

2. The method for removing residual stress / residual strain of a case according to claim 1, wherein only the top surface portion is compressed and compressed to form a flat top surface portion having a predetermined thin thickness with respect to the top surface portion formed thicker than a predetermined dimension. .

2. The method for removing residual stress / residual strain of a case according to claim 1, wherein only the corner portion of the case is pressurized while the top surface portion and the side frame portion of the case remain at a pressurization amount of zero.

2. The method for removing residual stress / residual strain in a case according to claim 1, wherein a plurality of temperature sensors are installed, and an average value of temperatures at a plurality of locations is used as the case temperature and a portion having a large temperature difference is specified.

_{2. The} method for removing residual stress and residual strain in a case according to claim 1, wherein CO ₂ or N ₂ is used as the cooling medium.

When the molded case is gripped with a gripping tool and heated, a secondary processing part is formed in the part that grips the top surface part of the gripping tool, and the top surface part is applied to the top surface part while pressing the top surface part with the gripping tool. 2. The method for removing residual stress / residual strain of a case according to claim 1, wherein the additional shape portion is formed.

When the molded case is gripped and heated with a gripping tool, a pressure device is provided on the gripping tool, and the compressed material flows in the direction of the side frame while applying pressure with the pressure device, and is added to the side frame. 2. A method for removing residual stress and residual strain in a case according to claim 1, wherein the shape portion is formed.

2. The method for removing residual stress and residual strain in a case according to claim 1, wherein the output is adjusted after irradiation and heating using irradiation energy rays to simultaneously decorate the case surface like marking.

An apparatus for heating and cooling a case made of a crystalline resin composed of a side frame portion and a top surface portion after molding, and having the same shape and dimensions as the case, and can hold the entire case A gripping device comprising two or more gripping tools, a transmission member provided in at least one of the two or more gripping tools, and an energy beam radiation device for heating a case gripped entirely by two or more gripping tools through the transmission member A temperature sensor for measuring a case temperature provided in the gripping tool, a cooling device provided in the gripping tool, and a control device that controls the energy beam radiation device and the cooling device based on temperature information of the temperature sensor; A device for removing residual stress and residual strain of a case, comprising:

17. The apparatus for removing residual stress and residual strain of a case according to claim 16, further comprising a pressurizing device for pressurizing the case to a gripping device for gripping the case.