CN108840558A - 光学玻璃透镜精密压型方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光学玻璃透镜精密压型方法，包括：根据制作一块光学玻璃元件产品的需求量对玻璃柱原料划分割线；根据玻璃柱原料划分割线进行切割，得到玻璃块；将玻璃块放入光学玻璃元件精密压型软化炉内进行软化；利用光学玻璃转移装置将软化后的玻璃块取出；将软化后的玻璃块放入压型模具内压制成型；将压紧成型后的光学玻璃镜放入精退火炉内降温；最后从精退火炉内取出成品的光学玻璃透镜；本发明是用玻璃柱原料通过热炸裂方式备料，通过精确划线控制备料体积，从而可以精确控制成品厚度，利用自然炸裂面作为成型表面，炸裂表面不会产生任何划痕从而可以保证成型表面的光洁度。

Description

光学玻璃透镜精密压型方法

技术领域

本发明涉及光学玻璃制备领域，具体涉及一种光学玻璃透镜精密压型方法。

背景技术

在光学透镜加工中有二种热压成型光学透镜技术：

一是压铸法：用玻璃块厂生产的大约1.2M～1.5M长的玻璃棒料，一端伸入高温炉软化，然后将软化的一端放在模具上压制，再剪断靠近模具边的玻璃料，将玻璃棒料回放到软化炉准备下一次软化及压制，在模具中的光学坯料，稍作冷却后取出放入退火炉退火；二是浇注法：将玻璃在坩埚中熔成液态，倒入模具再压铸成型；无论是以上哪种技术都存在各自的缺陷：

压铸法加工：只能成型一个面，另一个表面还是需要冷加工完成，同时由于使用棒料，对棒料的表面损伤要求极严，稍有划痕，即会在工件表面有所显现，从而影响工件的光洁度指标，再就是二次加工也会对压制的表面精度有所影响，这种方法也无法完成复杂表面的压制。

浇注法：由于液态玻璃的高温特性，无法精确控制液态玻璃的重量，从而无法控制成品厚度，只能将成品厚度控制在一个大约范围。再就是由于液态玻璃冷却过程中的收缩会比较大，对于精度要求比较高的透镜无法满足。

发明内容

本发明要提供一种光学玻璃透镜精密压型方法，解决现有技术中无法无法精确控制液态玻璃的重量而对于精度要求比较高的透镜无法满足，以及无法完成一些要求复杂表面的光学玻璃透镜的压制成型的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：1、光学玻璃透镜精密压型方法，包括如下步骤：

S1、划线：取玻璃柱原料，根据制作一块光学玻璃元件产品的需求量，在玻璃柱原料上划上分割线；

S2、切料：使用电热切割器对准玻璃柱原料上的分割线切割，得到玻璃块；

S3、将得到的玻璃块放置在位于光学玻璃元件精密压型软化炉内的加热载体上；

S4、启动光学玻璃元件精密压型软化炉的气缸将放在加热载体上的玻璃块送入到软化腔内进行软化，同时使得堵头封闭软化腔；

S5、玻璃块在光学玻璃元件精密压型软化炉的软化腔内进行软化；

S6、待软化完成后，启动光学玻璃元件精密压型软化炉的气缸将软化后的玻璃块输送到化炉内的闲置腔内，保持脱料柱顶面与加热载体顶面在一个平面上；

S7、使用光学玻璃转移装置将位于闲置腔内的软化后的玻璃块取出；

S8、利用光学玻璃转移装置将软化后的玻璃块转移到压型模具的下模内，气压机工作，气压机使得压型模具上模冲击下模内的玻璃块，得到压制成型的光学玻璃镜；

S9、将压紧成型后的光学玻璃镜放入精退火炉内降温；

S10、从精退火炉内取出成品的光学玻璃透镜。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：本发明是用玻璃柱原料通过热炸裂方式备料，通过精确划线控制备料体积，从而可以精确控制成品厚度，利用自然炸裂面作为成型表面，炸裂表面不会产生任何划痕从而可以保证成型表面的光洁度，由于控制了备料重量，可以完成两个光学表面的一次压型完成，产品的厚度也可以得到精确控制，制作相应模具也可以完成复杂表面的压制，解决了现有技术中无法无法精确控制液态玻璃的重量而对于精度要求比较高的透镜无法满足，以及无法完成一些要求复杂表面的光学玻璃透镜的压制成型的问题。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明中光学玻璃元件精密压型软化炉的结构示意图。

附图标记说明：脱料柱1、加热载体2、堵头3、固定座4、软化腔5、送料柱6、气缸7、冷却水套8、冷水箱9、水箱组10、加热炉芯11、保温层12、举升杆13、炉具骨架14、控制面板15、保温筒16、闲置腔17、安装腔18、高温循环水泵19、第一水泵20、推料孔21。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与作用更加清楚及易于了解，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步阐述：

本发明提出了一种光学玻璃透镜精密压型方法，包括如下步骤：

S1、划线：取玻璃柱原料，根据制作一块光学玻璃元件产品的需求量，在玻璃柱原料上划上分割线；

S2、切料：使用电热切割器对准玻璃柱原料上的分割线切割，得到玻璃块，具体操作方法为使用电热切割器上的电热丝对齐在玻璃柱上划的线，然后使电热丝紧贴玻璃柱上的这条线，然后对电热丝进行通电加热，在加热一定时间后取走电热丝，在玻璃柱划线的位置滴一些冷水，使得玻璃沿划好的线裂开，从而得到所需要的玻璃块；

S3、将得到的玻璃块放置在位于光学玻璃元件精密压型软化炉内的加热载体2上；

S4、启动光学玻璃元件精密压型软化炉的气缸7将放在加热载体2上的玻璃块送入到软化腔5内进行软化，同时使得堵头3封闭软化腔5；

S5、玻璃块在光学玻璃元件精密压型软化炉的软化腔5内进行软化；

S6、待软化完成后，启动光学玻璃元件精密压型软化炉的气缸7将软化后的玻璃块输送到化炉内的闲置腔17内，保持脱料柱1顶面与加热载体2顶面在一个平面上，这样做是为了避免因脱料柱1顶面与加热载体2顶面长期不在一个平面上而导致玻璃块变形厉害的问题，进而因变形厉害后导致气压机压制出来的形状达不到要求，以方便等待玻璃块转移；

S7、使用光学玻璃转移装置将位于闲置腔17内的软化后的玻璃块取出；

S8、利用光学玻璃转移装置将软化后的玻璃块转移到压型模具的下模内，气压机工作，气压机使得压型模具的上模冲击下模内的玻璃块，得到压制成型的光学玻璃镜；

S9、将压紧成型后的光学玻璃镜放入精退火炉内降温；

S10、从精退火炉内取出成品的光学玻璃透镜。

本方法是用玻璃柱原料通过热炸裂方式备料，通过精确划线控制备料体积，从而可以精确控制成品厚度，利用自然炸裂面作为成型表面，炸裂表面不会产生任何划痕从而可以保证成型表面的光洁度，由于控制了备料重量，可以完成两个光学表面的一次压型完成，产品的厚度也可以得到精确控制，制作相应模具也可以完成复杂表面的压制。

其中S7包括：

S71、将转移装置升入到光学玻璃元件精密压型软化炉的闲置腔17内；

S72、启动光学玻璃元件精密压型软化炉的气缸7，使得脱料柱1顶面位于加热载体2顶面上方，加热载体2顶面与玻璃块分离，分离后方便插入脱料板在玻璃块与加热载体2之间；

S73、加热载体2顶面与玻璃块分离后1～5s内，将转移装置的脱料板送入至玻璃块与加热载体2顶面之间，是为了防止软化后的玻璃块与加热载体2分离后长时间停留在脱料柱1上，而使得软化后的玻璃块变形或者是从脱料柱1上掉落的问题，

S74、使用一辅助卸料杆从推料孔21插入将玻璃块推到转移装置的脱料板上；

S76、使用转移装置将玻璃块与光学玻璃元件精密压型软化炉脱离。

如图1所示，光学玻璃元件精密压型软化炉，包括：炉具骨架14、加热器推送组件以及堵头3，所述炉具骨架14内开设有软化腔5，在炉具骨架14上安装有用于增加软化炉内温度的加热器，软化腔5底部有开口，在软化腔5下方安装有推送组件，推送组件用于向软化腔5内推送光学玻璃元件，推送组件连接有用于开闭软化腔5的堵头3。通过将待软化的玻璃块放在推送组件上，推送组件将玻璃块输送到软化腔5内进行软化，当推送组件将玻璃块送到软化腔5内后与推送组件连接的堵头3刚好能封闭软化腔5底部的开口，在完成软化后，推送组件将玻璃块输送出软化腔5，同时堵头3也打开软化腔5底部的开口，实现了开闭软化腔5的动力和将玻璃块推送至软化腔5或推出软化腔5的动力共用，解决了浪费资源的问题。

推送组件包括：升降机构以及辅助卸料机构，所述炉具骨架14内开设有空腔，空腔从上到下依次分为软化腔5、闲置腔17和安装腔18，所述软化腔5和闲置腔17是连通的，闲置腔17和安装腔18通过炉具骨架14壁隔开，所述闲置腔17与外界连通的方便加料和取料，所述加热器安装在软化腔5内。升降机构包括：气缸7、举升杆13以及加热载体2，所述气缸7安装在安装腔18的底部，举升杆13连接到气缸7的输出端，举升杆13穿过炉具骨架14壁插入到闲置腔17内，位于闲置腔17内的举升杆13端部上安装有一堵头3，所述堵头3位于闲置腔17内，所述送料柱6从安装腔18穿过炉具骨架14壁插入到闲置腔17内，送料柱6穿过堵头3，送料柱6与堵头3相对固定，送料柱6位于闲置腔17的一端安装有一加热载体2，加热载体2位于堵头3的正上方。要多光学玻璃进行软化时，首先将玻璃块放在加热载体2上，然后控制气缸7使得举升杆13向上运动，从而达到举升堵头3的作用，由于加热载体2安装在送料柱6上，而送料柱6与堵头3是相对固定的，即通过控制气缸7能将玻璃块输送到软化腔5内进行软化，当玻璃块被输送到软化腔后，堵头3能完全封闭软化腔5下端的开口，形成一个密封的环境，起到了防尘的作用。当软化完毕后，控制气缸7将软化后的玻璃块输送出软化腔5，在将玻璃块输送出软化腔5的同时通过堵头3也能实现对软化腔5下端开口的打开，实现了输送光学原料的动力与开闭软化腔的动力为同一个动力，在封闭的软化腔5内进行软化减少了热量的散失，这样提高了能量的利用率，节约了资源。

所述辅助卸料机构包括：固定座4与脱料柱1，所述固定座4位于安装腔18内，固定座4固定在闲置腔17和安装腔18之间的炉具骨架14壁，所述脱料柱1从加热载体2和堵头3的正中间穿过，加热载体2和堵头3能相对脱料柱1在竖直方向上运动，脱料柱1位于举升杆13内，举升杆13能相对脱料柱1和固定座4运动，脱料柱1插入到安装腔18内，脱料柱1与固定座4固定连接。在玻璃块软化完成后，气缸7将玻璃块输送出软化腔，当脱料柱1能刚好将玻璃块顶起时，气缸7停止工作，通过设置有脱料柱1能防止软化后的玻璃块粘粘在加热载体2上。

所述安装腔18的侧壁上安装有一保温筒16，所述送料柱6插入到保温筒16内，送料柱6能相对与保温筒16运动，保温筒16内开设有第一水腔，所述保温筒16第一水腔的出水口通过输送导管连接到一水箱组10，所述水箱组10内安装有高温循环水泵19，高温循环水泵19输入端连通水箱组10，高温循环水泵19输出端将水箱组10内的液体输送到连通至保温筒16内第一水腔的进水口。高温循环水泵19能将水箱组10内的高温液体输送到保温筒16内，从而保持加热载体2的温度，防止加热载体2的温度过低，而使得软化后的玻璃块与加热载体2粘粘在一起。

所述举升杆13位于安装腔18部分的两侧安装穿过有一冷却水套8，所述冷却水套8内开设有第二水腔，第二水腔的出水口通过一循环导流管连接到一冷水箱9，在冷水箱9内安装有第一水泵20，第一水泵20输入端连通至冷水箱9，第一水泵20的输出端通过循环导流管将冷水箱9内的液体输送到冷却水套8内连通至第二水腔的进水口。通过设置冷水箱9和第一水泵20，第一水泵能将冷水箱9内的液体输送到位于举升杆13两侧的冷却水套8上的第二水腔内，通过循环导流管实现第二水腔内的液体是流通的，由于举升杆13和堵头3接触的，堵头3会将软化腔5内的一部分热量传递给举升杆13，这里冷却水套8的作用是对举升杆13降温，防止因举升杆13的温度过高而损坏与举升杆13接触的气缸7。

所述加热器包括加热炉芯11和保温层12，加热炉芯11外包裹有保温层12，保温层12安装在软化腔5侧壁上。炉具骨架14侧壁上安装有控制面板15，所述控制面板15用于控制加热器以及气缸7的工作。控制面板通过合理的控制玻璃块的软化时间，达到资源的最大化利用，以及控制气缸7能准确的将玻璃块输送到软化腔5内，以及控制气缸7将软化后的玻璃块输送到闲置腔17内，所述位于闲置腔17一侧的侧壁上开设有一推料孔21，推料孔21的作用是用于辅助卸料时用，就是当需要将软化后的玻璃块从脱料柱1上取下时，可以用一辅助卸料杆从推料孔21插入到闲置腔17内将位于脱料柱1上的玻璃块推到转移装置上。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.光学玻璃透镜精密压型方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、划线：取玻璃柱原料，根据制作一块光学玻璃元件产品的需求量，在玻璃柱原料上划上分割线；

S2、切料：使用电热切割器对准玻璃柱原料上的分割线切割，得到玻璃块；

S3、将得到的玻璃块放置在位于光学玻璃元件精密压型软化炉内的加热载体上；

S4、启动光学玻璃元件精密压型软化炉的气缸将放在加热载体上的玻璃块送入到软化腔内进行软化，同时使得堵头封闭软化腔；

S5、玻璃块在光学玻璃元件精密压型软化炉的软化腔内进行软化；

S6、待软化完成后，启动光学玻璃元件精密压型软化炉的气缸将软化后的玻璃块输送到化炉内的闲置腔内，保持脱料柱顶面与加热载体顶面在一个平面上；

S7、使用光学玻璃转移装置将位于闲置腔内的软化后的玻璃块取出；

S8、利用光学玻璃转移装置将软化后的玻璃块转移到压型模具的下模内，气压机工作，气压机使得压型模具的上模冲击下模内的玻璃块，得到压制成型的光学玻璃镜；

S9、将压紧成型后的光学玻璃镜放入精退火炉内降温；

S10、从精退火炉内取出成品的光学玻璃透镜。

2.根据权利要求1所述的光学玻璃透镜精密压型方法，其特征在于，S7包括：

S71、将转移装置升入到光学玻璃元件精密压型软化炉的闲置腔内；

S72、启动光学玻璃元件精密压型软化炉的气缸，使得脱料柱顶面位于加热载体顶面上方，加热载体顶面与玻璃块分离；

S73、加热载体顶面与玻璃块分离后1～5s内，将转移装置的脱料板送入至玻璃块与加热载体顶面之间；

S74、使用一辅助卸料杆从推料孔插入将玻璃块推到转移装置的脱料板上；

S76、使用转移装置将玻璃块与光学玻璃元件精密压型软化炉脱离。