JP7554865B1 - フィルム成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】効率的なフィルム成形を実現する。
【解決手段】フィルム成形装置であって、対象物を治具に載せた状態で搬送し、当該対象物を清掃する清掃動作と、前記清掃動作の後に当該対象物にフィルムを貼り付ける貼付動作と、前記貼付動作の後に当該対象物に貼り付けられたフィルムの一部を除去する除去動作とを行うための第１の成形ラインと、前記第１の成形ラインにおいて使用された前記治具を前記第１の成形ラインの出口から前記第１の成形ラインの入口に戻すための治具戻しラインとを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、フィルム成形装置に関する。

従来のスプレー塗装では、広い設備や塗料ミストを処理する装置が必須であり、多くのエネルギーが必要となる。カーボンニュートラル実現には技術革新が必要であり、従来塗装に代わる加飾方式として、フィルム真空成形技術を用いたドライ加飾技術が注目されている。特許文献１は、シート状加飾材を樹脂基材に貼り付ける真空成形装置を開示している。

特開２００８－２８４７７１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、樹脂基材を支持する治具を樹脂基材の形状に応じて取り替える必要がある。しかし、治具は重量が大きく、治具の移動・交換に手間がかかることが多い。そのため、種々の形状の樹脂基材に対して効率的にシート状加飾材を貼り付けることができず、効率的なフィルム成形を実現することが難しいという課題がある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、効率的なフィルム成形を実現するための技術を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の一態様によるフィルム成形装置は、
対象物を治具に載せた状態で搬送し、当該対象物を清掃する清掃動作と、前記清掃動作の後に当該対象物にフィルムを貼り付ける貼付動作と、前記貼付動作の後に当該対象物に貼り付けられたフィルムの一部を除去する除去動作とを行うための第１の成形ラインと、
前記第１の成形ラインにおいて使用された前記治具を前記第１の成形ラインの出口から前記第１の成形ラインの入口に戻すための治具戻しラインと、
を備え、前記治具戻しラインにおいて、前記治具を入れ替える治具入れ替え動作を行うことを特徴とする。

本発明によれば、効率的なフィルム成形を実現することが可能となる。

実施形態１に係るフィルム成形装置の全体構成の一例を示す図である。 実施形態１に係る制御装置の構成例を示す図である。 実施形態１に係る生産ラインでのフィルム成形処理の手順を示すフローチャートである。 実施形態２に係るフィルム成形装置の全体構成の一例を示す図である。 実施形態２に係る制御装置の構成例を示す図である。 （ａ）実施形態２に係る真空ポンプの制御例を示す図（交互制御なし）であり、（ｂ）実施形態２に係る真空ポンプの制御例を示す図（交互制御あり）である。 （ａ）実施形態２に係るヒータの制御例を示す図（交互制御なし）であり、（ｂ）実施形態２に係るヒータの制御例を示す図（交互制御あり）である。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴は任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

（実施形態１）
本実施形態では、治具に載せた対象物に対してフィルムを貼り付けることによりフィルム成形を行う生産ラインの構成例を説明する。本実施形態では、フィルムを貼り付ける対象物は、車両（例えば四輪車）のフロントバンパー又はリアバンパーであるものとして説明を行うが、対象物はこれらに限定されるものではなく、様々な物体に本発明を適用することができる。車両カラーに応じてフィルムの色を変更することで容易に加飾を行うことが可能となる。

＜生産ラインの全体構成＞
図１は、本実施形態に係るフィルム成形装置の全体構成の一例を示す図である。図中の矢印は対象物１０単体、対象物１０が載置された治具２０、或いは治具２０単体の搬送方向を示している。台車３０に載置されて運ばれてきた対象物１０が、搬送装置１０１により把持されて、成形ライン１の開始位置（入口）で治具２０の上に載置される。第１の作業者２０１は、対象物１０が治具２０の上に適切に載置されているかどうかを確認するとともに、治具２０の上に載置された対象物１０を手動で拭いて脱脂する。また、適切に載置されていない場合には、位置の調整を行う。

その後、対象物１０は、治具２０の上に載置された状態で成形ライン１に沿って除塵装置１０２が配置されている除塵領域Ａへ搬送される。この搬送は、例えばベルトコンベヤ装置により自動で及び／又は作業者により手動で行うことができる。除塵領域Ａでは、除塵装置１０２が対象物１０に対して清掃動作を行う。除塵装置１０２は、例えばゴミを吸引することにより清掃動作を行う除塵装置である。例えば、モップのような拭き取り部を有する除塵装置で対象物１０の表面を拭きながら併せて吸引を行うことで、ゴミを除塵領域Ａの空間内に排出しないような清掃動作を行う。

除塵装置１０２により清掃動作を行った後、治具２０の上に載置された対象物１０は、真空貼付装置１０３が配置されている貼付領域Ｂへ搬送される。真空貼付装置１０３内部へ搬送された対象物１０の上方を覆うように、フィルム３５を巻き出して引っ張り、真空貼付装置１０３の内部で張るように制御する。真空貼付装置１０３内部へ対象物１０が搬送された後（スライドイン）、フィルム３５を巻き出して所望の位置にセットしたら、真空貼付装置１０３の内部空間を真空状態にして加熱動作を行い、対象物１０に対してフィルム３５を貼り付ける貼り付け動作を行う。なお、真空貼付装置１０３の内部空間を真空状態にする真空動作と、真空貼付装置１０３の内部空間を加熱する加熱動作と、の順番は限定されない。真空動作の後に加熱動作を行ってもよいし、加熱動作の後に真空動作を行ってもよいし、真空動作と加熱動作とを重複するタイミングで行ってもよい。また、真空貼付装置１０３内部へ対象物１０を搬送する方法はスライドインに限定されない。例えば、リフター（不図示）又は把持ロボットにより、対象物１０を治具２０ごと持ち上げて真空貼付装置１０３内部へ搬送してもよい。この場合、治具２０とは別の分割治具（不図示）を予め真空貼付装置１０３内部に固定配置しておき、対象物１０が載置された治具２０を当該分割治具の上に載せるようにしてもよい。

フィルム３５は、ロール紙のように巻かれた状態のロールフィルムを巻き出して使用する。また、ロールフィルムは種々の色に交換可能である。例えば対象物１０が赤い車体用のバンパーである場合には、赤いロールフィルムを使用し、対象物１０が青い車体用のバンパーである場合には、青いロールフィルムに交換して使用することで、所望の色に加飾することができる。また、フィルムの色に限らず、フィルムの模様、立体感等が異なる種々のフィルム、機能性フィルム等への交換も可能である。貼り付け動作が完了したら、真空貼付装置１０３の外部へ対象物１０を搬送する（スライドアウト）。このスライドアウトと同時に、次の対象物１０が真空貼付装置１０３内部へスライドインされるように制御する。また、真空貼付装置１０３外部へ対象物１０を搬送する方法はスライドアウトに限定されない。例えば、リフター（不図示）又は把持ロボットにより、対象物１０を治具２０ごと持ち上げて真空貼付装置１０３外部へ搬送してもよい。この場合、分割治具（不図示）上に存在する、対象物１０が載置された治具２０を、真空貼付装置１０３外部へ搬送してもよい。

真空貼付装置１０３による貼り付け動作により、対象物１０及び治具２０とそれらの周辺領域にフィルム３５が貼り付けられた状態となる。対象物１０及び治具２０は、この状態で除去領域Ｃへ搬送される。なお、真空貼付装置１０３の下流側且つ除去装置１０４の上流側にフィルム硬化装置（ＵＶ装置等）を設けてもよい。フィルム硬化装置によるフィルム硬化処理の後に、対象物１０及び治具２０が除去領域Ｃへ搬送されるように構成してもよい。さらに、フィルム硬化装置に代えてフィルム仕上げ装置を設けてもよい。除去装置１０４は、この状態の対象物１０に対してトリミングを行うことにより、不要なフィルムの除去動作を行う。例えば、ＣＯ_２レーザを用いてフィルム３５をトリミングする。その後、除去装置１０５の位置へ搬送され、除去装置１０５によりフィルム端材（トリミングにより生じたフィルムの切れ端）の回収を行う。ここでは、除去装置１０５は、トリミングされたフィルム端材を剥がし、掴んで廃棄箱に入れる動作を行う。なお、対象物１０以外の治具２０と、対象物１０及び治具２０の周辺面（治具２０の載置面）にはあらかじめ離型剤を塗布しておき、除去装置１０５により剥がしやすい状態とされている。

その後、対象物１０及び治具２０は、第２の作業者２０２の位置へさらに搬送される。第２の作業者２０２は、除去装置１０５により除去しきれなかったフィルム端材を手動で剥がして綺麗にする処理を行うとともに、品質のチェックおよび必要に応じて補修作業等を行う。その後、対象物１０及び治具２０は除去領域Ｃの外部へ搬送され、対象物１０は搬送装置１０６によって把持されて、フィルム３５が貼り付けられた状態の対象物１０が台車４０の上に載置される。

なお、第２の作業者２０２は、除去装置１０４及び除去装置１０５とは別の作業環境空間に位置してもよい。すなわち、除去装置１０４及び除去装置１０５が配置される空間を除去領域Ｃ１とし、第２の作業者２０２が配置される空間を除去領域Ｃ２として区画分けしてもよい。その場合、除去領域Ｃ１及び除去領域Ｃ２は成形ライン１に沿って流体連通させてもよい。その際、除去領域Ｃ１を除去領域Ｃ２よりも低い圧力になるように制御して、除去領域Ｃ１から除去領域Ｃ２へ空気が流れないように構成してもよい。これにより、第２の作業者２０２は、除去装置１０４及び除去装置１０５の動作で発生した粉塵・煙等から隔離されるため、作業環境を改善することができる。

一方、搬送装置１０６により対象物１０が把持されて移動した後は、治具２０だけが残る。この治具２０は、治具戻しライン２に沿って戻されて再利用される。治具２０は、治具戻しライン２に沿って、第３の作業者２０３の位置まで搬送される。第３の作業者２０３は、トリミングの際に残ったゴミを清掃する。また、第３の作業者２０３は、治具２０に対して離型剤を塗布する。なお、ゴミの清掃動作及び離型剤の塗布動作は、ロボットによって自動で行うように構成してもよい。その後、治具２０は治具戻しライン２に沿ってさらに搬送装置１０７の位置まで搬送される。搬送装置１０７は、対象物１０の種類に合わせて、治具２０の入れ替え動作を行う。搬送装置１０７は、入れ替え動作が必要である場合、治具２０を把持して治具戻しライン２からライン外へ移動させ、ライン外から別の治具を治具戻しライン２へ移動させる。その後、治具２０は、治具戻しライン２に沿って治具２０の上に対象物１０を載置する成形ライン１の開始位置（入口）まで搬送される。以降、同様の動作が繰り返される。

図１において、ポンプ室３１には真空ポンプ３０１が配置されている。真空ポンプ３０１は、真空貼付装置１０３と接続されており、制御装置３０２の制御下で、真空貼付装置１０３の内部の所定の空間を真空状態にする。コントロール室３２には制御装置３０２が配置されている。作業者（不図示）は、コントロール室３２において制御装置３０２による生産ライン全体の制御を監視している。

また、図１において、給気装置４０１は、除塵領域Ａ及び貼付領域Ｂ内の圧力が大気圧に対して陽圧になるように、除塵領域Ａ及び貼付領域Ｂ内に給気を行う。また、排気装置４０２は、除去領域Ｃ内の圧力が大気圧に対して陰圧になるように排気を行う。なお、第１の作業者２０１がいる空間と除塵領域Ａとは流体連通している。同様に、除塵領域Ａと貼付領域Ｂとは流体連通しており、貼付領域Ｂと除去領域Ｃとは流体連通しており、除去領域Ｃと搬送装置１０６がいる空間とは流体連通している。なお、除塵領域Ａ及び貼付領域Ｂは仕切り５０で区切られているが、空間的には流体連通している。

＜制御装置の構成＞
続いて、図２を参照して、本実施形態に係る制御装置の構成例を説明する。制御装置３０２は、圧力制御部３０２１、貼付動作制御部３０２２、真空制御部３０２３、搬送動作制御部３０２４、除塵動作制御部３０２５、及び除去動作制御部３０２６を備えている。制御装置３０２は、１つ以上のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）によって動作し、当該１つ以上のＣＰＵが不図示の１つ以上のメモリに格納されたコンピュータプログラムを読み出して実行することにより各種動作が実行される。その他、制御装置３０２は、液晶ディスプレイ等の表示部、スピーカ等の報知部、キーボードやスイッチ等の入力部を備えていてもよい。コントロール室３２内の作業者は、これらを介して生産ラインの状態を監視することができ、状況に応じてラインの動作を停止することができるように構成してもよい。

圧力制御部３０２１は、給気装置４０１及び／又は排気装置４０２の動作を制御することにより、除塵領域Ａ及び貼付領域Ｂと、除去領域Ｃとのそれぞれの空間内の圧力を制御する。本実施形態では、圧力制御部３０２１は、給気装置４０１を制御して、外部から除塵領域Ａ及び貼付領域Ｂ内へ、クリーンな空気を給気し、これらの領域が陽圧になるように制御する。クリーンルーム内の空気は、成形ライン１に沿って、除塵領域Ａからライン上流側（第１の作業者２０１の側）へ、対象物１０の搬送のための除塵領域Ａの入口の開口部（不図示）を介して排出される。さらに、クリーンルーム内の空気は、成形ライン１に沿って、貼付領域Ｂからライン下流側（除去領域Ｃの側）へ、対象物１０の搬送のための領域ＢＣ間の開口部（不図示）を介して排出される。これにより、除塵領域Ａ及び貼付領域Ｂの内部をクリーンルームとして形成することができる。

また、圧力制御部３０２１は、排気装置４０２を制御して、除去領域Ｃ内の圧力が大気圧に対して陰圧になるように排気を行う。従って、成形ライン１に沿って、貼付領域Ｂからライン下流側（除去領域Ｃの側）へ、対象物１０の搬送のための領域ＢＣ間の開口部（不図示）を介して空気が流入する。また、成形ライン１に沿って、搬送装置１０６が位置する空間からライン上流側（除去領域Ｃの側）へ、対象物１０の搬送のための領域Ｃの出口側の開口部（不図示）を介して空気が流入する。

貼付動作制御部３０２２は、真空貼付装置１０３を制御して、フィルム３５の貼り付け動作を制御する。具体的には、真空貼付装置１０３の内部にスライドインされた対象物１０に対して、フィルム３５を巻き出して張り出す動作を行う。貼付動作制御部３０２２はさらに、フィルム３５が張り出した状態で、不図示のチャンバを下降する制御を行い、真空制御部３０２３により内部を真空状態にするとともに加熱処理を行う。真空制御部３０２３は、真空ポンプ３０１を制御することにより、真空貼付装置１０３内部の圧力を制御して真空状態にする。なお、前述のように、真空動作と加熱動作との先後は限定されない。これによりフィルム３５の貼り付け動作が行われる。その後、そのチャンバを上昇させ、フィルム３５が貼り付けられた対象物１０を真空貼付装置１０３からスライドアウトする。

搬送動作制御部３０２４は、各種の搬送動作を制御する。搬送動作制御部３０２４は、搬送装置１０１の動作を制御して、対象物１０を把持して成形ライン１の開始地点（第１の作業者２０１が作業を行う地点＝成形ライン１の入口）まで対象物１０を移動する動作を行う。また、搬送動作制御部３０２４は、成形ライン１及び治具戻しライン２のうちの少なくとも一部に設けられているベルトコンベヤ装置（不図示）の動作を制御する。また、搬送動作制御部３０２４は、搬送装置１０６、搬送装置１０７の各動作も制御する。除塵動作制御部３０２５は、除塵装置１０２の動作を制御する。除去動作制御部３０２６は、除去装置１０４、除去装置１０５の各動作を制御する。

＜処理＞
続いて、図３のフローチャートを参照して、本実施形態に係る生産ラインでのフィルム成形処理の手順を説明する。なお、除塵領域Ａ、貼付領域Ｂ、除去領域Ｃの各圧力は、図１を参照して説明したように制御されているものとする。

Ｓ３０１において、搬送動作制御部３０２４は、搬送装置１０１を制御して、台車３０に載置されている対象物１０を把持して成形ライン１の開始位置（入口）に移動し、その位置に搬送されてきた治具２０の上に載置する。第１の作業者２０１は、対象物１０が治具２０の上に適切に載置されているかどうかを確認し、ずれが生じている場合には調整する作業を行う。また、第１の作業者２０１は、治具２０の上に載置された対象物１０を手動で拭いて脱脂する。

Ｓ３０２において、搬送動作制御部３０２４は、ベルトコンベヤ装置（不図示）を制御して、除塵領域Ａ内へ、対象物１０が載置された治具２０を搬送する。なお、ここで使用する装置は、ベルトコンベヤ装置に限定されず、ローラコンベヤ、リニアコンベヤ、ローラトップコンベヤ等であってもよい。Ｓ３０３において、除塵動作制御部３０２５は、除塵装置１０２を制御して清掃動作を行う。Ｓ３０４において、搬送動作制御部３０２４は、ベルトコンベヤ装置（不図示）を制御して、対象物１０が載置された治具２０を貼付領域Ｂ内へ搬送し、さらに真空貼付装置１０３内へ搬送する（スライドイン）。

Ｓ３０５において、貼付動作制御部３０２２が真空貼付装置１０３を制御し、真空制御部３０２３が真空ポンプ３０１を制御して、フィルム３５の貼付動作を行う。Ｓ３０６において、搬送動作制御部３０２４は、ベルトコンベヤ装置（不図示）を制御して、対象物１０が載置された治具２０を真空貼付装置１０３外へ搬送する（スライドアウト）。

Ｓ３０７において、搬送動作制御部３０２４は、ベルトコンベヤ装置（不図示）を制御して、対象物１０が載置された治具２０（フィルム３５の貼り付け後）を除去領域Ｃ内へ搬送する。Ｓ３０８において、除去動作制御部３０２６は、除去装置１０４を制御して、治具２０上に載置された対象物１０に貼り付けられたフィルム３５をトリミングすることにより、不要なフィルムの除去動作を行う。

Ｓ３０９において、搬送動作制御部３０２４は、ベルトコンベヤ装置（不図示）を制御して、除去装置１０４によりトリミングされた、対象物１０が載置された治具２０１０を除去装置１０５へ搬送する。Ｓ３１０において、除去動作制御部３０２６は、除去装置１０５を制御して、除去装置１０４によりトリミングされたフィルム端材を剥がし、掴んで廃棄箱に入れる回収動作を行う。

Ｓ３１１において、搬送動作制御部３０２４は、ベルトコンベヤ装置（不図示）を制御して、除去装置１０４及び除去装置１０５により除去動作が行われた、対象物１０が載置された治具２０を、第２の作業者２０２がいる位置へ搬送する。第２の作業者２０２は、除去装置１０５により除去しきれなかったフィルム端材を手動で剥がして綺麗にする処理を行う。また、目視で品質のチェックおよび必要に応じて補修作業等を行う。

Ｓ３１２において、搬送動作制御部３０２４は、ベルトコンベヤ装置（不図示）を制御して、対象物１０が載置された治具２０を除去領域Ｃの外部へ搬送する。Ｓ３１３において、搬送動作制御部３０２４は、搬送装置１０６を制御して、成形ライン１の終了位置（出口）に到達した、フィルム３５が貼り付けられた状態の対象物１０を把持して台車４０の上へ搬送する。

Ｓ３１４において、搬送動作制御部３０２４は、ベルトコンベヤ装置（不図示）を制御して、治具２０を成形ライン１から治具戻しライン２へ移動し、第３の作業者２０３がいる位置まで搬送する。第３の作業者２０３は、除去装置１０４及び除去装置１０５による除去動作の後に残ったゴミを清掃する。また、第３の作業者２０３は、治具２０に対して離型剤を塗布する。なお、ゴミの清掃動作及び離型剤の塗布動作は、ロボットによって自動で行うように構成してもよい。

Ｓ３１５において、搬送動作制御部３０２４は、ベルトコンベヤ装置（不図示）を制御して、治具２０を治具戻しライン２に沿って搬送装置１０７の位置へ搬送する。

Ｓ３１６において、搬送動作制御部３０２４は、搬送装置１０７を制御して、対象物１０の種類に合わせて、治具２０の入れ替え動作を行う。例えば、対象物１０をフロントバンパーからリアバンパーへ変更する場合に、フロントバンパー用の治具からリアバンパー用の治具へ入れ替える。なお、治具２０の入れ替えが不要である場合、本ステップはスキップする。

Ｓ３１７において、搬送動作制御部３０２４は、ベルトコンベヤ装置（不図示）を制御して、治具２０を成形ライン１の開始位置（入口）へ搬送する。

Ｓ３１８において、搬送動作制御部３０２４は、一連の処理を終了するか否かを判定する。例えば、規定数の対象物１０に対するフィルム成形処理が完了した場合に、処理を終了すると判定することができる。本ステップがＹｅｓである場合、処理を終了する。一方、本ステップがＮｏである場合、Ｓ３０１に戻って、処理を繰り返す。以上が図３の一連の処理である。

以上説明したように、本実施形態によれば、対象物を治具に載せた状態で搬送し、対象物を清掃する清掃動作と、清掃動作の後に対象物にフィルムを貼り付ける貼付動作と、貼付動作の後に対象物に貼り付けられたフィルムの一部を除去する除去動作とを行うための成形ラインと、この成形ラインにおいて使用された治具を成形ラインの出口から入口に戻すための治具戻しラインとを備えるフィルム成形装置が提供される。

これにより、対象物を効率的に加飾することが可能となり、効率的なフィルム成形を実現することが可能となる。

[実施形態１の変形例]
上述の実施形態１では、除塵装置１０２は、ゴミを吸引することにより清掃動作を行う除塵装置であるものとして説明を行った。しかし、除塵装置１０２は、ゴミを吹き飛ばすことにより清掃動作を行う除塵装置（例えば除電エアーブロー）であってもよい。その場合、仕切り５０によって除塵領域Ａ及び貼付領域Ｂを区分し、貼付領域Ｂの内部がクリーンルームになるように形成する。除塵領域Ａ及び貼付領域Ｂの間には成形ライン１に沿って開口部があり、成形ライン１に沿って流体連通している。貼付領域Ｂ内の給気装置４０１の動作により、貼付領域Ｂ内の圧力が大気圧に対して陽圧になるように制御するとともに、除塵領域Ａ内に別途排気装置（不図示）を設け、除塵領域Ａ内の圧力が大気圧に対して陰圧になるように制御する。これにより、除塵領域Ａが陰圧、貼付領域Ｂが陽圧、除去領域Ｃが陰圧になるため、貼付領域Ｂの内部をクリーンルームとして形成することができる。あるいは、図１の除塵領域Ａ及び貼付領域Ｂを含む領域全体が１つのクリーンルーム（１つの貼付領域）となるように構成し、除塵装置１０２をこれらの領域外（例えば、図１の除塵領域Ａよりもさらにライン上流側の位置）に設けてもよい。

（実施形態２）
実施形態１では、１つの成形ラインと、１つの治具戻しラインとを含むフィルム成形装置について説明を行った。これに対して、本実施形態では、２つの成形ラインと、１つの治具戻しラインとを含むフィルム成形装置について説明する。治具戻しラインを共用することにより、省スペース化及びコスト削減を実現することができる。本実施形態でも、フィルムを貼り付ける対象物は、車両（例えば四輪車）のフロントバンパー又はリアバンパーであるものとして説明を行うが、同様に対象物はこれらに限定されるものではなく、様々な物体に本発明を適用することができる。

＜生産ラインの全体構成＞
図４は、本実施形態に係るフィルム成形装置の全体構成の一例を示す図である。本実施形態では、２つの成形ラインが１つの治具戻しラインを共用する。基本的な構成は実施形態１において図１を参照して説明した構成と同様である。ただし、本実施形態では、ポンプ室６１及び真空ポンプ６０１が第１の成形ライン１と第２の成形ライン３との間に配置されており、コントロール室６２及び制御装置６０２が第１の成形ライン１と第２の成形ライン３との間に配置されている。

そして、本実施形態に係る治具戻しライン４は、成形ライン１と成形ライン３との間において、ポンプ室６１及びコントロール室６２よりも高い位置を通るように設けられている。すなわち、治具戻しライン４は、成形ライン１と成形ライン３との間において、成形ライン１及び成形ライン３が配されている高さよりも上方に配されている。そのため、治具２０を成形ライン１の終了位置（出口）５０１から位置５０３へ移動する際に、昇降装置（不図示）により治具２０を上昇させる。また、治具２０を成形ライン３の終了位置（出口）５０２から位置５０３へ移動する際に、昇降装置（不図示）により治具２０を上昇させる。１つの昇降装置を用いて、成形ライン１から搬送されてきた治具２０又は成形ライン３から搬送されてきた治具２０を上昇させる。

また、治具戻しライン４に沿って位置５０４へ搬送された治具２０は、成形ライン１の開始位置（入口）５０５又は成形ライン３の開始位置（入口）５０６へ移動される。その際、昇降装置（不図示）により治具２０を下降させる。１つの昇降装置を用いて、成形ライン１へ搬送されるべき治具２０又は成形ライン３へ搬送されるべき治具２０を下降させる。

図４に示すように、成形ライン１には、搬送装置１０１ａ、除塵装置１０２ａ、真空貼付装置１０３ａ、除去装置１０４ａ、除去装置１０５ａ、搬送装置１０６ａ等が設けられている。そして、実施形態１と同様にして除塵領域Ａ、貼付領域Ｂ、除去領域Ｃが設けられている。さらに、治具戻しライン４について対称になるように、成形ライン３には、搬送装置１０１ｂ、除塵装置１０２ｂ、真空貼付装置１０３ｂ、除去装置１０４ｂ、除去装置１０５ｂ、搬送装置１０６ｂ等が設けられている。そして、実施形態１と同様にして除塵領域Ｄ、貼付領域Ｅ、除去領域Ｆが設けられている。図４では、成形ライン１と成形ライン３とが、治具戻しライン４について対称の配置関係になるように構成されており、搬送装置１０７は２つの成形ライン間で共用される。各作業者も同様に配置されている。なお、もちろん完全に対称な配置にする必要はなく、一部が対称的な配置になっていなくてもよい。

このように、２つの成形ライン間で、ポンプ室６１、コントロール室６２、昇降装置（不図示）、搬送装置１０７を共用することで、生産ライン全体の製造コストを低減することができる。また、省スペース化を実現できる。

＜制御装置の構成＞
続いて、図５を参照して、本実施形態に係る制御装置６０２の構成例を説明する。実施形態１と同様に、制御装置６０２は、圧力制御部６０２１、貼付動作制御部６０２２、真空制御部６０２３、搬送動作制御部６０２４、除塵動作制御部６０２５、及び除去動作制御部６０２６を備えている。

圧力制御部６０２１は、給気装置４０１ａ及び／又は排気装置４０２ａの動作を制御することにより、除塵領域Ａ及び貼付領域Ｂと、除去領域Ｃとのそれぞれの空間内の圧力を制御する。制御内容の詳細は実施形態１と同様である。また、圧力制御部６０２１は、給気装置４０１ｂ及び／又は排気装置４０２ｂの動作を制御することにより、除塵領域Ｄ及び貼付領域Ｅと、除去領域Ｆとのそれぞれの空間内の圧力を制御する。除塵領域Ｄ、貼付領域Ｅ、除去領域Ｆの圧力はそれぞれ、除塵領域Ａ、貼付領域Ｂ、除去領域Ｃの圧力と同様に制御する。

貼付動作制御部６０２２は、真空貼付装置１０３ａ及び真空貼付装置１０３ｂを制御して、各成形ライン１及び成形ライン３でのフィルム３５の貼付動作を制御する。制御内容の詳細は実施形態１と同様である。真空制御部６０２３は、成形ライン１の貼付動作又は成形ライン３の貼付動作が真空状態で行われるように、真空ポンプ６０１を制御して、真空貼付装置１０３ａ又は真空貼付装置１０３ｂ内部の圧力を真空状態にする。制御内容の詳細は実施形態１と同様である。

搬送動作制御部６０２４は、各種の搬送動作を制御する。搬送動作制御部６０２４は、搬送装置１０１ａの動作を制御して、対象物１０を把持して成形ライン１の開始地点（入口）まで対象物１０を移動する動作を行う。また、搬送動作制御部６０２４は、搬送装置１０１ｂの動作を制御して、対象物１０を把持して成形ライン３の開始地点（入口）まで対象物１０を移動する動作を行う。また、搬送動作制御部６０２４は、成形ライン１、成形ライン３及び治具戻しライン４の少なくとも一部に設けられているベルトコンベヤ装置（不図示）の動作を制御する。また、搬送動作制御部６０２４は、搬送装置１０６ａ、搬送装置１０６ｂ、搬送装置１０７の各動作も制御する。制御内容の詳細は実施形態１と同様である。

除塵動作制御部６０２５は、除塵装置１０２ａ、除塵装置１０２ｂの各動作を制御する。制御内容の詳細は実施形態１と同様である。除去動作制御部６０２６は、除去装置１０４ａ、除去装置１０４ｂ、除去装置１０５ａ、除去装置１０５ｂの各動作を制御する。制御内容の詳細は実施形態１と同様である。

＜生産ラインの制御＞
本実施形態では、２つの成形ライン（成形ライン１及び成形ライン３）が１つの真空ポンプ３０１を共用する構成である。すなわち、成形ライン１の貼付動作で使用される真空ポンプ６０１が、成形ライン３の貼付動作でも使用される。そこで、本実施形態に係る真空制御部６０２３は、成形ライン１の貼付動作が行われるタイミングと、成形ライン３の貼付動作が行われるタイミングとを異ならせるように、真空ポンプ６０１を制御する。このように、真空貼付装置１０３ａ及び真空貼付装置１０３ｂを、例えば交互に動作させる構成とすることで、１つの真空ポンプを用いて効率的な貼付動作を実現できる。また、貼付動作のタイミングを成形ライン間で異ならせることによって、各成形ラインから位置５０３へ治具２０が搬送されてくるタイミングを異ならせることができる。よって、タクトタイムを短縮することが可能となる。従って、生産効率を向上させることが可能となる。

ここで、図６（ａ）及び図６（ｂ）を参照して、本実施形態に係る真空ポンプの制御例を説明する。図６（ａ）が交互制御なしの制御例を示し、図６（ｂ）が交互制御ありの制御例を示している。成形動作のサイクルタイムが２分である場合について説明を行う。また、真空ポンプ１台の消費電力は、０．７５ｋＷであるものとする。図６（ａ）に示すように、交互の真空制御なしの場合、真空貼付装置１０３ａ及び真空貼付装置１０３ｂのそれぞれに対応する真空ポンプを設ける必要がある。この場合、真空ポンプの消費電力は２台分となり、消費電力は合計で１．５ｋＷとなる。一方、図６（ｂ）に示すように、本実施形態のように交互の真空制御ありの場合、真空貼付装置１０３ａ及び真空貼付装置１０３ｂに対して１台の真空ポンプ６０１を交互に動作させる。例えば、真空制御部６０２３は、真空ポンプ６０１を制御して、基準となる時刻に対して０分～１分の間に真空貼付装置１０３ａ内部を真空状態にし、１分～２分の間に真空貼付装置１０３ｂ内部を真空状態にし、２分～３分の間に再び真空貼付装置１０３ａ内部を真空状態に制御する。これにより、真空ポンプの消費電力を低減しつつ、真空ポンプの稼働率を上げることができる。また、ポンプ台数を減らすことができるため、コスト削減を図ることができる。

以上説明したように、本実施形態では、２つの成形ライン間で、ポンプ室６１（真空ポンプ６０１）、コントロール室６２（制御装置６０２）、昇降装置（不図示）、搬送装置１０７を共用することで、生産ライン全体の製造コストを低減することができる。また、各成形ラインにおける真空貼付装置の動作タイミングを異ならせることで、効率的な貼付動作を実現でき、タクトタイムを短縮して生産効率を向上させることが可能となる。従って、対象物を効率的に加飾することが可能となり、効率的なフィルム成形を実現することが可能となる。

さらに、治具戻しライン４をポンプ室６１及びコントロール室６２の上方に配することで、生産ライン全体の必要面積（スペース）を削減することができる。従って、限られた敷地面積においてコンパクトな生産ラインを提供することが可能となる。

[実施形態２の変形例]
実施形態２では、治具戻しライン４の高さが、成形ライン１及び成形ライン３の高さよりも上方に位置する例を説明したが、この例に限定されない。実施形態１と同様に、治具戻しライン４の高さが、成形ライン１及び成形ライン３の高さと同じであってもよい。その場合、例えば、成形ライン１と、ポンプ室６１及びコントロール室６２との間に治具戻しライン４を設けてもよい。あるいは、成形ライン３と、ポンプ室６１及びコントロール室６２との間に治具戻しライン４を設けてもよい。

また、実施形態２では、２つの成形ライン間で真空ポンプを共用する例を説明したが、共用する対象は真空ポンプに限定されない。真空貼付装置の内部では加熱動作も実行されるが、各真空貼付装置の内部のヒータ（不図示）を加熱するための電源を、２つの成形ライン間で共用してもよい。

ここで、図７（ａ）及び図７（ｂ）を参照して、本実施形態に係るヒータの制御例を説明する。図７（ａ）が交互制御なしの制御例を示し、図７（ｂ）が交互制御ありの制御例を示している。成形動作のサイクルタイムが２分である場合について説明を行う。また、ヒータ１台の消費電力は、０．５ｋＷであるものとする。図７（ａ）に示すように、交互制御なしの場合、真空貼付装置１０３ａのヒータ及び真空貼付装置１０３ｂのヒータの両方に電源を供給する必要がある。この場合、電源の消費電力は２台分となり、消費電力は合計で１．０ｋＷとなる。一方、図７（ｂ）に示すように、交互制御ありの場合、真空貼付装置１０３ａのヒータ及び真空貼付装置１０３ｂのヒータに対して電源を交互に供給する。例えば、貼付動作制御部６０２２は、制御装置６０２が備える電源（不図示）を制御して、基準となる時刻に対して０分～１分の間に真空貼付装置１０３ａ内部を加熱し、１分～２分の間に真空貼付装置１０３ｂ内部を加熱し、２分～３分の間に再び真空貼付装置１０３ａ内部を加熱する。この場合、電源の消費電力は０．５ｋＷとなる。これにより、電源の消費電力を低減しつつ、電源の稼働率を上げることができる。また、高出力の電源が不要となるため、コストを削減することができる。

発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

１，３：成形ライン、２，４：治具戻しライン、１０：対象物、２０：治具、３０，４０：台車、３５：フィルム、５０：仕切り、１０１：搬送装置、１０２：除塵装置、１０３：真空貼付装置、１０４，１０５：除去装置、１０６：搬送装置、１０７：搬送装置、３０１：真空ポンプ、３０２：制御装置、３０２１：圧力制御部、３０２２：貼付動作制御部、３０２３：真空制御部、３０２４：搬送動作制御部、３０２５：除塵動作制御部、３０２６：除去動作制御部

Claims (20)

1. 対象物を治具に載せた状態で搬送し、当該対象物を清掃する清掃動作と、前記清掃動作の後に当該対象物にフィルムを貼り付ける貼付動作と、前記貼付動作の後に当該対象物に貼り付けられたフィルムの一部を除去する除去動作とを行うための第１の成形ラインと、
   前記第１の成形ラインにおいて使用された前記治具を前記第１の成形ラインの出口から前記第１の成形ラインの入口に戻すための治具戻しラインと、
   を備え、前記治具戻しラインにおいて、前記治具を入れ替える治具入れ替え動作を行うことを特徴とするフィルム成形装置。
2. 前記第１の成形ラインは、前記清掃動作が行われる第１領域と、前記貼付動作が行われる第２領域と、前記除去動作が行われる第３領域とを含むことを特徴とする請求項１に記載のフィルム成形装置。
3. 前記第２領域を大気圧に対して陽圧になるように制御し、前記第３領域を大気圧に対して陰圧になるように制御する圧力制御手段をさらに備え、
   前記第２領域と前記第３領域とが流体連通していることを特徴とする請求項２に記載のフィルム成形装置。
4. 前記第２領域を大気圧に対して陽圧になるように制御する圧力制御手段をさらに備え、
   前記第２領域がクリーンルームを形成することを特徴とする請求項２に記載のフィルム成形装置。
5. ゴミを吹き飛ばすことにより前記清掃動作を行う除塵装置をさらに備え、
   前記除塵装置は、前記第１領域に配置されることを特徴とする請求項４に記載のフィルム成形装置。
6. 前記第１領域及び前記第２領域を大気圧に対して陽圧になるように制御する圧力制御手段をさらに備え、
   前記第１領域及び前記第２領域が１つのクリーンルームを形成することを特徴とする請求項２に記載のフィルム成形装置。
7. ゴミを吸引することにより前記清掃動作を行う除塵装置をさらに備え、
   前記除塵装置は、前記第１領域に配置されることを特徴とする請求項６に記載のフィルム成形装置。
8. 前記第１の成形ラインの前記貼付動作が真空状態で行われるように制御する真空制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のフィルム成形装置。
9. 前記貼付動作を行う真空貼付装置をさらに備え、
   前記真空制御手段は、前記真空貼付装置が真空状態になるように制御することを特徴とする請求項８に記載のフィルム成形装置。
10. 対象物を治具に載せた状態で搬送し、当該対象物を清掃する清掃動作と、前記清掃動作の後に当該対象物にフィルムを貼り付ける貼付動作と、前記貼付動作の後に当該対象物に貼り付けられたフィルムの一部を除去する除去動作とを行うための、前記第１の成形ラインに沿って配された第２の成形ラインをさらに備え、
    前記治具戻しラインを用いて、前記第１の成形ラインにおいて使用された治具および前記第２の成形ラインにおいて使用された治具を前記第１の成形ラインの出口または前記第２の成形ラインの出口から前記第１の成形ラインの入口または前記第２の成形ラインの入口に戻すことが可能であることを特徴とする請求項１に記載のフィルム成形装置。
11. 前記治具戻しラインは、前記第１の成形ラインと前記第２の成形ラインとの間に配されていることを特徴とする請求項１０に記載のフィルム成形装置。
12. 前記第１の成形ラインの前記貼付動作又は前記第２の成形ラインの前記貼付動作が真空状態で行われるように制御する真空制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載のフィルム成形装置。
13. 前記第１の成形ラインの前記貼付動作を行う第１の真空貼付装置と、
    前記第２の成形ラインの前記貼付動作を行う第２の真空貼付装置と、をさらに備え、
    前記真空制御手段は、前記第１の真空貼付装置又は前記第２の真空貼付装置の一方が真空状態になるように制御することを特徴とする請求項１２に記載のフィルム成形装置。
14. 前記第１の成形ラインの前記貼付動作で使用される真空ポンプが、第２の成形ラインの貼付動作で使用されることを特徴とする請求項１０に記載のフィルム成形装置。
15. 前記第１の成形ラインの前記貼付動作が行われるタイミングと、前記第２の成形ラインの前記貼付動作が行われるタイミングとが異なることを特徴とする請求項１０に記載のフィルム成形装置。
16. 前記第１の成形ラインと、前記第２の成形ラインとが前記治具戻しラインに対して対称に配されていることを特徴とする請求項１０に記載のフィルム成形装置。
17. 前記治具戻しラインは、前記第１の成形ライン及び前記第２の成形ラインが配されている高さよりも上方に配されていることを特徴とする請求項１０に記載のフィルム成形装置。
18. 前記第１の成形ラインの前記貼付動作においてフィルムを加熱する動作が行われるタイミングと、前記第２の成形ラインの前記貼付動作においてフィルムを加熱する動作が行われるタイミングとが異なることを特徴とする請求項１０に記載のフィルム成形装置。
19. 前記治具戻しラインにおいて、前記治具を清掃する治具清掃動作を行うことを特徴とする請求項１に記載のフィルム成形装置。
20. 前記治具戻しラインは、前記第１の成形ラインと同じ高さに配されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルム成形装置。

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