CN112351956B - 透镜成型装置以及过滤器装置 - Google Patents

Abstract

本发明得到一种能够降低异物带来的不良影响从而能够成型高品质的透镜的透镜成型装置以及过滤器装置。透镜成型装置的特征在于，具有：模具，其对预成型件进行冲压而成型透镜；模具收容室，其收容冲压前的模具；过滤器装置，其将收容在所述模具收容室中的所述冲压前的模具的至少一部分覆盖。过滤器装置的特征在于，其为在透镜成型装置中使用的过滤器装置，所述透镜成型装置具有：模具，其对预成型件进行冲压而成型透镜；模具收容室，其收容冲压前的模具，所述过滤器装置将收容在所述模具收容室中的所述冲压前的模具的至少一部分覆盖。

Description

透镜成型装置以及过滤器装置

技术领域

本发明有关一种透镜成型装置以及过滤器装置。

背景技术

在专利文献1中公开了一种通过对配置在模具单元内的玻璃材料进行加热并冲压成型来制造玻璃成型体的玻璃成型体的制造装置。玻璃成型体的制造装置具有：第一旋转台和第二旋转台，其载置有模具单元，同时以旋转轴为中心独立旋转；第一成型部和第二成型部以及更换冷却部，第一成型部和第二成型部在以第一旋转台和第二旋转台的旋转轴为中心的周方向上分开设置；移动机构，其使模具单元在第一旋转台和第二旋转台与第一成型部和第二成型部以及更换冷却部之间移动。通过第一旋转台、第二旋转台以及移动机构，将收容有玻璃材料的模具单元供给至第一成型部、第二成型部而进行冲压成型，将冲压成型后的模具单元供给至更换冷却部进行冷却，将冷却后的模具单元搬出至装置外，同时，将收容有玻璃材料的另一模具单元搬入装置内(进行模具单元的冷却与更换)。

更换冷却部具有通过套筒部划分的收容空间。套筒部上设置有通过开闭器而能够开闭的开口部，通过该开口部，可以将冷却后的模具单元搬出至套筒部的收容空间外，同时将收容有玻璃材料的另一模具单元搬入套筒部的收容空间内(可以更换模具单元)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-062027号公报

发明内容

(发明要解决的技术问题)

但是，有时会在更换冷却部更换模具单元之后，进行将套筒部的收容空间抽成真空然后输入气体(例如氮气)的真空气体置换。这样做的理由在于，排出更换模具单元时进入的外部气体(氧气)，以防止冲压成型时模具单元退化(氧化)。或者，有时会在不进行抽真空的情况下向套筒部的收容空间输入气体。

此时，输入套筒部的收容空间的气体中含有的微小异物(垃圾、污染物)可能会进入模具单元的内部，从而给之后的冲压成型带来不利影响。本发明人认为，即使是几μm至几十μm的异物，在进入模具单元的构成要素(例如上模具与下模具以及筒形模具)的间隙或者气体排出孔的情况下，也可能会导致无法成型高品质的透镜。

本发明是鉴于以上的问题意识而完成的，其目的在于得到一种能够降低异物带来的不利影响从而能够成型高品质的透镜的透镜成型装置以及过滤器装置。

(用于解决技术问题的技术手段)

本实施方式的透镜成型装置，其特征在于，具有：模具，其对预成型件进行冲压而成型透镜；模具收容室，其收容冲压前的模具；过滤器装置，其将收容在所述模具收容室中的所述冲压前的模具的至少一部分覆盖。

本实施方式的透镜成型装置还可以具有气体供给装置，所述气体供给装置对所述模具收容室进行减压并供给气体。

所述过滤器装置可以具有过滤器支撑部和过滤器部，所述过滤器支撑部从所述模具收容室的顶壁朝向所述冲压前的模具向下方延伸，所述过滤器部具有上面部与侧面部，所述上面部支撑于所述过滤器支撑部并位于所述冲压前的模具的上方，所述侧面部从所述上面部的外周缘向下方延伸并位于所述冲压前的模具的侧方。

本实施方式的透镜成型装置，还可以具有台座，所述台座载置所述模具的同时在构成所述模具收容室的上升位置与不构成所述模具收容室的下降位置之间移动，在所述台座的上升位置，所述过滤器部的所述侧面部的下端部在所述模具的侧方抵接于所述台座。

在所述过滤器部的所述侧面部的所述下端部可以设置缓冲部，所述缓冲部抵接于所述台座时被压缩。

所述过滤器支撑部可以具有弹性部和导向部，所述弹性部在所述台座的下降位置在上下方向上未被压缩，在所述台座的上升位置在上下方向上被压缩，所述导向部在上下方向上引导所述弹性部。

所述弹性部可以由螺旋弹簧构成，所述导向部可以由插通于所述螺旋弹簧的导向杆构成。

所述螺旋弹簧和所述导向杆可以在周方向上分开地设置至少三组。

所述过滤器部可以具有网眼部，所述网眼部由烧结金属和/或多孔质金属构成。

所述模具收容室可以收容所述冲压前的模具代替冲压后的模具，或者可以在装置内搬送所述冲压前的模具的过程中收容所述冲压前的模具。

本实施方式的过滤器装置，其特征在于，其为在透镜成型装置中使用的过滤器装置，所述透镜成型装置具有：模具，其对预成型件进行冲压而成型透镜；模具收容室，其收容冲压前的模具，所述过滤器装置将收容在所述模具收容室中的所述冲压前的模具的至少一部分覆盖。

(发明的效果)

根据本发明，能够得到一种降低异物带来的不良影响从而能够成型高品质的透镜的透镜成型装置以及过滤器装置。

附图说明

图1为示出根据本实施方式的透镜成型装置的一个示例的概况立体图。

图2A和图2B为示出冲压成型前后的模具单元的一个示例的截面图。

图3为示出模具收容室及其附近的构造的一个示例的截面图。

图4为示出真空气体置换中将模具收容室抽成真空的状态的截面图。

图5为示出真空气体置换中向模具收容室供给气体的状态的截面图。

具体实施方式

参照图1至图5，对根据本实施方式的透镜成型装置1进行说明。另外，此处说明的透镜成型装置1不过是一个示例，可以进行各种设计变更。

如图1所示，透镜成型装置1具有：呈大致圆柱状的搬送室2；在搬送室2的内部以旋转轴3为中心独立旋转的第一旋转台4、第二旋转台5；旋转驱动第一旋转台4、第二旋转台5的旋转驱动机构6。在搬送室2的上方设置有在以旋转轴3为中心的周方向上分开设置的第一成型室7、第二成型室8、与构成后述的模具收容室(模具更换室)100的一部分的套筒部(钟形罩)9。第一成型室7、第二成型室8和套筒部9在以旋转轴3为中心的周方向上以大致等角度间隔(大致120°间隔)配置，这些部件的配置数量和配置角度是自由的，可以进行各种设计变更。

在第一旋转台4、第二旋转台5的上面载置有模具单元30，所述模具单元30具有台座10和模具20。

如图2A、图2B所示，台座10具有位于下方的大径台阶部11和位于上方的小径台阶部12。模具20具有上模具21、下模具22与筒形模具23。上模具21具有适合所期望的透镜形状的成型面21A，下模具22具有适合所期望的透镜形状的成型面22A。筒形模具23规定上模具21与下模具22的径向的相互位置，具有气体排出孔23A，所述气体排出孔23A用于冲压成型时模具20内部的气体排出。

如图2A所示，冲压成型前的模具20被保持在玻璃预成型件(预成型件)GP夹持在上模具21的成型面21A与下模具22的成型面22A之间的状态。如图2B所示，在冲压成型后的模具20中，进行加压以使得上模具21与下模具22在上下方向上接近，从而在上模具21与下模具22之间成型转印有成型面21A和成型面22A的形状的玻璃透镜(透镜)GL。这样，模具20具有对玻璃预成型件(预成型件)GP进行冲压而成形玻璃透镜(透镜)GL的功能。

通过第一旋转台4、第二旋转台5的旋转，可以使载置于第一旋转台4、第二旋转台5的模具单元30位于第一成型室7、第二成型室8与套筒部9的下方。虽然省略了图示，但是在搬送室2上设置有移动机构，所述移动机构使模具单元30在位于第一成型室7及其下方的第一旋转台4、第二旋转台5之间移动，使模具单元30在位于第二成型室8及其下方的第一旋转台4、第二旋转台5之间移动，并且使模具单元30在位于套筒部9及其下方的第一旋转台4、第二旋转台5之间移动。更具体而言，在第一旋转台4、第二旋转台5上形成有比模具单元30的载置区域小的贯通孔，并设置有经由该贯通孔将模具单元30向上顶起的顶杆R(图3至图5)。通过该顶杆R的升降，模具单元30也升降。另外，在搬送室2的顶壁2A上形成有开口部2B、开口部2C与开口部2D，所述开口部2B使搬送室2与第一成型室7连通，并可以使模具单元30移动，所述开口部2C使搬送室2与第二成型室8连通，并可以使模具单元30移动，所述开口部2D使搬送室2与套筒部9连通，并可以使模具单元30移动。

通过第一旋转台4、第二旋转台5与上述的移动机构，可以使冲压成型前的模具20(图2A)与冲压成型后的模具20(图2B)在第一成型室7、第二成型室8与套筒部9之间移动而进行各个工序。特别地，由于第一旋转台4、第二旋转台5能够独立旋转，因此，例如，在使第一旋转台4在第一成型室7处停止而进行模具单元30的冲压成型期间，可以进行使第二旋转台5旋转从而使模具单元30在第二成型室8与套筒部9之间移动的灵活控制。

第一成型室7、第二成型室8具有通过套筒部划分的大致圆筒状的空间。虽然省略了图示，但是在第一成型室7、第二成型室8的内部具有加热机构(例如加热器)和冲压机构，所述加热机构(例如加热器)用于将冲压成型前的模具20中包含的玻璃预成型件GP加热至比玻璃屈服点温度高大约10℃至30℃的温度，所述冲压机构通过加压使得上模具21与下模具22在上下方向上接近而对玻璃预成型件GP进行冲压从而成型玻璃透镜GL。

如图3所示，套筒部9具有大致圆筒状的空间。也就是说，套筒部9具有顶壁9A与从顶壁9A的外周缘向下方延伸的侧面壁9B。套筒部9通过省略图示的驱动机构升降自如地被支撑。在套筒部9的下降状态下，侧面壁9B的下端部经由O形环9C抵接于搬送室2的顶壁2A的开口部2D的周围的上面。由此，搬送室2与套筒部9被密封，从而与外部空气遮断开。

通过第一旋转台4、第二旋转台5与上述的移动机构，冲压成型后的模具20(图2B)与台座10一起上升时，台座10的大径台阶部11的上面经由O形环11A抵接于搬送室2的顶壁2A的开口部2D的周围的下面。由此，搬送室2与套筒部9被划分并遮断，除了后述的进行“真空气体置换处理”的情况以外，可以防止搬送室2与套筒部9之间的气体等流体的进出。

如图3至图5所示，当套筒部9为下降状态且台座10为上升状态时，形成由搬送室2的顶壁2A与套筒部9以及台座10包围的空间。在本实施方式中，将该空间称为模具收容室(模具更换室)100。

虽然省略了图示，但模具收容室(模具更换室)100具有用于冷却冲压成型后的模具20(图2B)的冷却机构。当冲压成型后的模具20与台座10一起上升而被收容于套筒部9的内部时，通过上述冷却机构冷却冲压成型后的模具20。然后，当套筒部9上升时，冷却后的模具20暴露出来，可以取出冷却后的模具20，将冲压成型前的模具20(图2A)配置在台座10的小径台阶部12的上面。然后，当通过套筒部9的下降而形成模具收容室100的收容空间时，在该模具收容室100的收容空间内配置冲压成型前的模具20。这样，模具收容室100具有收容冲压前的模具20代替冲压后的模具20的功能(搬出冲压后的模具20，搬入冲压前的模具20的功能)。

图3示出模具收容室100内收容有冲压成型前的模具20(图2A)的状态。在本实施方式中，将模具收容室100抽成真空，然后进行输入气体(例如氮气)的“真空气体置换”。这样做的理由在于，排出更换模具单元20时进入模具收容室100的外部气体(氧气)以防止冲压成型时模具单元20退化(氧化)。也就是说，如果外部气体(氧气)进入模具收容室100的话，则之后与搬送室2和第一成型室7、第二成型室8连通时该气体(氧气)可能会流入，从而给冲压成型带来不利影响，因此，这是为了防患于未然。此外，也可以为在不进行“真空气体置换”的情况下向模具收容室100输入气体的方式。

对用于执行“真空气体置换”的构成要素进行说明。在搬送室2上形成有将顶壁2A沿着左右方向(水平方向)横切形成的第一气体通路2E。第一气体通路2E的左端部朝向台座10的小径台阶部12的侧面附近开口，第一气体通路2E的右端部与连接于搬送室2的外部的第一气体配管41连通。第一气体通路2E使与搬送室2划分(遮断)状态的模具收容室100与第一气体配管41连通。在搬送室2上形成有第二气体通路2G，所述第二气体通路2G形成于比顶壁2A低的侧面壁2F。第二气体通路2G使与模具收容室100划分(遮断)的状态的搬送室2与第二气体配管42连通。在第二气体配管42上设置有电磁阀V2。第一气体配管41与第二气体配管42在配管合流部40处合流。经由电磁阀V1而连接于真空泵VP的第三气体配管43与设置有电磁阀V3的第四气体配管44在配管合流部40合流。

通过省略图示的电磁阀控制装置对电磁阀V1至V3进行开闭控制，以使得当任意一个电磁阀打开时，其他两个电磁阀关闭。

首先，如图4所示，打开电磁阀V1而关闭电磁阀V2、V3，然后再使真空泵VP动作，由此，能够吸引模具收容室100的内部的空气，使其经由第一气体通路2E、第一气体配管41、配管合流部40以及第三气体配管43而排出至外部。由此，模具收容室100被抽成真空。

接着，如图5所示，通过打开电磁阀V2而关闭电磁阀V1、V3，能够从第二气体通路2G将搬送室2的内部的气体经由第二气体通路2G、第二气体配管42、配管合流部40、第一气体配管41以及第一气体通路2E而供给至模具收容室100。

此外，在为了取出冲压成型后的模具20而使套筒部9上升之前，打开电磁阀V3并关闭电磁阀V1、V2，由此，能够使模具收容室100的内压接近于大气压。

如上所述，第一气体通路2E、第二气体通路2G、配管合流部40、第一气体配管41、第二气体配管42、第三气体配管43、第四气体配管44、电磁阀V1至V3以及真空泵VP作为对模具收容室100减压(抽成真空)然后供给气体的“气体供给装置”发挥作用。

在此，搬送室2为惰性气体气氛。作为惰性气体，使用氮气或者氩气等，氧气浓度优选为5ppm以下。这样，通过使搬送室2为惰性气体气氛，可以防止模具单元30的氧化或者玻璃材料的表面变质。

在“真空气体置换”中，供给至模具收容室100的气体为存在于搬送室2内的惰性气体。因此，与外部气体相比，可以说是异物“垃圾、污染物”少的环境状态。但是，本发明人认为，即使是这样的惰性气体中包含的几μm至几十μm的异物，在进入模具20的构成要素(例如上模具21与下模具22以及筒形模具23)的间隙或者气体排出孔23A的情况下，也有可能导致无法成型高品质的透镜GL。

因此，在本实施方式中，通过设置将收容(搬入)于模具收容室100的冲压成型前的模具20的至少一部分覆盖的过滤器装置50，能够防止异物进入模具20的构成要素(例如上模具21与下模具22以及筒形模具23)的间隙或者气体排出孔23A，从而成功成型高品质的玻璃透镜GL。以下，对于过滤器装置50的具体的构成进行详细说明。

过滤器装置50为吊钟式过滤器装置，其具有从套筒部9(模具收容室100)的顶壁9A朝向冲压成型前的模具20向下方延伸的过滤器支撑部60和支撑于过滤器支撑部60的过滤器部70。

过滤器部70具有位于冲压成型前的模具20的上方的上面部71与从上面部71的外周缘向下方延伸并位于冲压成型前的模具20的侧方的侧面部72。在侧面部72的下端部例如设置有由硅材料等构成的缓冲部73。过滤器部70(上面部71与侧面部72)例如具有由烧结金属和/或多孔质金属(例如SUS材料等)构成的网眼部。该网眼部的粗细例如可以为10μm左右，以防止30μm以上的异物混入。

过滤器支撑部60具有螺旋弹簧(弹性部)61和导向杆(导向部)62，所述螺旋弹簧(弹性部)61沿着上下方向架设在套筒部9(模具收容室100)的顶壁9A与过滤器部70的上面部71之间，所述导向杆(导向部)62从套筒部9(模具收容室100)的顶壁9A朝向过滤器部70的上面部71向下方延伸。导向杆62的下端部与过滤器部70的上面部71不接触。导向杆62插通螺旋弹簧61，螺旋弹簧61受到导向杆62的上下方向的引导，可以在上下方向上伸缩。过滤器支撑部60的螺旋弹簧61和导向杆62例如在周方向上分开地设置至少三组(例如，以120°间隔设置三组、以90°间隔设置四组、以60°间隔设置六组等)。在图3至图5中，描绘了至少三组中的两组螺旋弹簧61和导向杆62。

在模具单元30中，台座10载置模具20的同时在构成模具收容室100的上升位置与不构成模具收容室100的下降位置之间移动(升降)。

在模具单元30的台座10下降和/或套筒部9上升的情况下，过滤器支撑部60的螺旋弹簧61为自由状态或者为通过过滤器部70的自身重量而少许伸长的状态(在上下方向上未被压缩)。

在模具单元30的台座10上升并且套筒部9下降的情况下，设置于过滤器部70的侧面部72的下端部的缓冲部73在模具20的侧方抵接于台座10的小径台阶部12的上面而被压缩。同时，过滤器支撑部60的螺旋弹簧61受到导向杆62的上下方向的引导而在上下方向上被压缩，由此，过滤器部70的缓冲部73被按压于台座10。

在此状态下，冲压前的模具20的外围被过滤器部70(上面部71和侧面部72)完全覆盖。从而，如图5所示，在“真空气体置换”中，即使从搬送室2向模具收容室100供给惰性气体，且该惰性气体中含有几μm至几十μm的异物的情况下，也能够可靠地防止该异物进入模具20的构成要素(例如上模具21和下模具22以及筒形模具23)的间隙或者气体排出孔23A。其结果是能够成型高品质的玻璃透镜GL。

如果连续使用过滤器装置50的话，则可以想到异物会堆积在过滤器部70(上面部71和侧面部72)的网眼部上。在这种情况下，可以清洗或者更换过滤器部70。另外，过滤器部70(上面部71和侧面部72)的网眼部不仅可以阻挡异物，也可以具有主动吸附异物的功能。

这样，本实施方式的透镜成型装置1具有模具20、模具收容室100和过滤器装置50，所述模具20对玻璃预成型件(预成型件)GP进行冲压而成型玻璃透镜(透镜)GL，所述模具收容室100收容冲压前的模具20，所述过滤器装置50覆盖收容在模具收容室100内的冲压前的模具20的至少一部分。由此，能够防止(阻挡)异物进入模具20的构成要素(例如上模具21和下模具22以及筒形模具23)的间隙或者气体排出孔23A，从而能够成型高品质的玻璃透镜(透镜)GL。

在以上的实施方式中，例示说明了模具收容室100作为收容冲压前的模具20代替冲压后的模具20的“模具更换室”而发挥作用的情况。但也可以为如下方式：在不同于模具收容室100的其他室内进行冲压前后的模具20的更换，这样模具收容室100作为在装置内搬送冲压前的模具20的过程中收容冲压前的模具20的“模具搬送室”发挥作用。

本申请要求2018年7月4日申请的特愿2018-127306的优先权。其内容全部包含于本文中。

Claims (10)

1.一种透镜成型装置，其特征在于，具有：

模具，其对预成型件进行冲压而成型透镜；

模具收容室，其收容冲压前的模具；

过滤器装置，其将收容在所述模具收容室中的所述冲压前的模具的至少一部分覆盖，

所述过滤器装置具有：

过滤器支撑部，其从所述模具收容室的顶壁朝向所述冲压前的模具向下方延伸；

过滤器部，其具有上面部和侧面部，所述上面部支撑于所述过滤器支撑部并位于所述冲压前的模具的上方，所述侧面部从所述上面部的外周缘向下方延伸并位于所述冲压前的模具的侧方。

2.根据权利要求1所述的透镜成型装置，其特征在于，

还具有气体供给装置，所述气体供给装置对所述模具收容室进行减压并供给气体。

3.根据权利要求1或2所述的透镜成型装置，其特征在于，

还具有台座，所述台座载置所述模具的同时在构成所述模具收容室的上升位置与不构成所述模具收容室的下降位置之间移动，

在所述台座的上升位置，所述过滤器部的所述侧面部的下端部在所述模具的侧方抵接于所述台座。

4.根据权利要求3所述的透镜成型装置，其特征在于，

在所述过滤器部的所述侧面部的所述下端部设置有缓冲部，所述缓冲部抵接于所述台座时被压缩。

5.根据权利要求3所述的透镜成型装置，其特征在于，

所述过滤器支撑部具有：

弹性部，其在所述台座的下降位置在上下方向上未被压缩，在所述台座的上升位置在上下方向上被压缩；

导向部，其在上下方向上引导所述弹性部。

6.根据权利要求5所述的透镜成型装置，其特征在于，

所述弹性部由螺旋弹簧构成，

所述导向部由插通于所述螺旋弹簧的导向杆构成。

7.根据权利要求6所述的透镜成型装置，其特征在于，

所述螺旋弹簧和所述导向杆在周方向上分开地设置至少三组。

8.根据权利要求1或2所述的透镜成型装置，其特征在于，

所述过滤器部具有网眼部，所述网眼部由烧结金属和/或多孔质金属构成。

9.根据权利要求1或2所述的透镜成型装置，其特征在于，

所述模具收容室收容所述冲压前的模具代替冲压后的模具，或者在装置内搬送所述冲压前的模具的过程中收容所述冲压前的模具。

10.一种过滤器装置，其特征在于，

其为在透镜成型装置中使用的过滤器装置，

所述透镜成型装置具有：

模具，其对预成型件进行冲压而成型透镜；

模具收容室，其收容冲压前的模具，

所述过滤器装置将收容在所述模具收容室中的所述冲压前的模具的至少一部分覆盖，

所述过滤器装置具有：

过滤器支撑部，其从所述模具收容室的顶壁朝向所述冲压前的模具向下方延伸；

过滤器部，其具有上面部和侧面部，所述上面部支撑于所述过滤器支撑部并位于所述冲压前的模具的上方，所述侧面部从所述上面部的外周缘向下方延伸并位于所述冲压前的模具的侧方。

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