CN217651107U - 用于生产高精度小口径的玻璃非球面镜片的多轴模压设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于生产高精度小口径的玻璃非球面镜片的多轴模压设备，包括机架；机架中设有密封成型腔体以及依次设置在密封成型腔体中的多个成型工位；密封成型腔体中设有用于移送模具的后背运输组件；还包括成型组件、可从底部进模与出模的进出模组件、以及与进出模组件连接的真空组件；成型组件包括多个与成型工位对应设置的驱动器、以及设置在密封成型腔体中的小尺寸加热器；小尺寸加热器与驱动器连接。通过将传统的大尺寸加热器设计成专用于小口径镜片的小尺寸加热器，可以降低生产小口径镜片时所消耗的功率，降低小口径玻璃非球面镜片的生产成本，模压设备专用于小口径镜片的生产，生产效率可以大幅提高。

Description

用于生产高精度小口径的玻璃非球面镜片的多轴模压设备

技术领域

本实用新型涉及镜片生产技术领域，更具体地说，涉及一种用于生产高精度小口径的玻璃非球面镜片的多轴模压设备。

背景技术

一般光学产品都具有精密的光学镜片，光学镜片大致分为球面镜片、非球面镜片、衍射镜片、自由曲面镜片，其中，非球面镜片、衍射镜片、自由曲面镜片多以模造成型的技术来制造。

在车载镜头、手机镜头、小型监控器镜头、运动DV镜头、激光准直器等领域中，主要采用高精度小口径的玻璃非球面镜片(外径在15mm以下)进行使用。随着科技的发展，这些领域对小口径的玻璃非球面镜片的需求也是日益增长。在高精度小口径的玻璃非球面镜片的需求量增大后，如何提高生产效率、降低玻璃非球面镜片的生产成本也是加工厂急需解决的问题。

在模造生产过程中，设定在模压设备中的模造加工工艺参数是预先设定好切固定不变的，模压设备只能使用一套模造加工工艺参数同时用多个模具进行镜片的模造生产。现有的用于生产高精度的玻璃非球面镜片的模压设备虽然也具有七轴、八轴、九轴、十轴、十一轴等多轴结构，但这些设备为同时适用于生产大口径的玻璃非球面镜片，通常采用大尺寸加热单元，其中，上加热结构的整体尺寸为长100±3mm*宽70±3mm，下加热结构的整体尺寸为长100±3mm*宽78±3mm，所需加热棒的使用数量和总功率也比较大，生产周期也较长，而小口径的玻璃非球面镜片生产时无需大尺寸的加热单元，且生产周期较短，若将这些设备应用于生产小口径的玻璃非球面镜片，不仅会导致镜片的生产效率大幅降低，还会导致镜片的生产成本大幅提高，使得小口径的玻璃非球面镜片的生产受限。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种用于生产高精度小口径的玻璃非球面镜片的多轴模压设备，该多轴模压设备可以高效率、低能耗地生产高精度小口径的玻璃非球面镜片。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种用于生产高精度小口径的玻璃非球面镜片的多轴模压设备，包括机架；所述机架中设有密封成型腔体以及依次设置在所述密封成型腔体中的多个成型工位；所述密封成型腔体中设有用于移送模具的后背运输组件；还包括成型组件、可从底部进模与出模的进出模组件、以及与所述进出模组件连接的真空组件；所述成型组件包括多个与所述成型工位对应设置的驱动器、以及设置在所述密封成型腔体中的小尺寸加热器；所述小尺寸加热器与所述驱动器连接。

进一步地，所述小尺寸加热器包括设置在所述密封成型腔体中的上加热结构、以及与所述上加热结构对应设置的下加热结构构成；所述上加热结构与所述驱动器连接；所述下加热结构设置在所述成型工位上；所述上加热结构的整体尺寸为长70±3mm*宽45±3mm；所述下加热结构的整体尺寸为长70±3mm*宽48±3mm。

进一步地，所述上加热结构由依次连接的上冷却块、第一上断热块、第二上断热块、上加热器盒子与上均热板构成；所述下加热结构由依次连接的下均热板、下加热器盒子、第一下断热块、第二下断热块与下冷却块构成；所述上加热器盒子与所述下加热器盒子中均设有加热棒。

进一步地，所述驱动器包括设置在所述机架上的单倍力气缸、以及与所述单倍力气缸连接的驱动主轴；所述驱动主轴与所述上冷却块连接。

进一步地，所述驱动器包括设置在所述机架上的双倍力气缸、以及与所述双倍力气缸连接的驱动主轴；所述驱动主轴与所述上冷却块连接。

进一步地，所述进出模组件包括进模单元；所述进模单元包括：与所述密封成型腔体的一端连接的入口室、以及活动设置在所述入口室中的第一真空罩；所述入口室的一侧设有可打开或关闭的第一活动门，所述入口室另一侧设有用于将模具推入所述密封成型腔体中的模具投入结构；所述入口室底部设有可升降的入口移动平台。

进一步地，所述进出模组件还包括出模单元；所述出模单元包括：与所述密封成型腔体的另一端连接的出口室、活动设置在所述出口室中的第二真空罩、以及活动设置在所述出口室中的急速冷却单元；所述出口室的一侧设有可打开或关闭的第二活动门，所述出口室的另一侧设有用于将模具移出所述密封成型腔体的模具移出结构；所述出口室底部设有可升降的出口移动平台。

进一步地，所述急速冷却单元由活动设置在所述出口室中的第一急速冷却块与第二急速冷却块构成；所述第一急速冷却块、所述第二急速冷却块与所述第二真空罩依次并列设置。

进一步地，所述真空组件包括抽气单元与氮气补充单元；所述抽气单元分别与所述第一真空罩和所述第二真空罩连接；所述氮气补充单元分别与所述第一真空罩、所述第二真空罩与所述密封成型腔体连接。

进一步地，所述后背运输组件包括模具搬送爪、用于推动所述模具搬送爪的前后移动的前后驱动气缸、以及用于将模具移动至前一个所述成型工位的左右驱动气缸；所述前后驱动气缸与所述模具搬送爪连接，所述左右移动气缸与所述前后移动气缸连接。

本实用新型的有益效果在于：通过将传统的大尺寸加热器设计成专用于小口径镜片的小尺寸加热器，可以降低生产小口径镜片时所消耗的功率，降低小口径玻璃非球面镜片的生产成本，模压设备专用于小口径镜片的生产，生产效率可以大幅提高。利用真空组件以及下进下出的方式进行模具的进模与出模，可以有效地把环境中的空气和密封成型腔体中的低氧状态隔离开，避免模具在进入或离开模压设备时环境中的空气进入到密封成型腔体中，防止模具被高温氧化。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图：

图1为本实用新型实施例的一种用于生产高精度小口径的玻璃非球面镜片的多轴模压设备；

图2为本实用新型实施例的图1中A-A的剖视示意图；

图3为本实用新型实施例的进模单元的结构示意图；

图4为本实用新型实施例的图3中B-B的剖视示意图；

图5为本实用新型实施例的出模单元的结构示意图；

图6为本实用新型实施例的图5中C-C的剖视示意图；

图7为本实用新型实施例的图5中D-D的剖视示意图；

图8为本实用新型实施例的上加热结构的结构示意图；

图9为本实用新型实施例的图8的右视示意图；

图10为本实用新型实施例的下加热结构的结构示意图；

图11为本实用新型实施例的图10的右视示意图；

图12为本实用新型实施例的后背运输组件的结构示意图；

图13为本实用新型实施例的图12的俯视示意图。

图中，1、机架；3、进模单元；4、出模单元；5、后背运输组件；11、密封成型腔体；21、上加热结构；22、下加热结构；23、加热棒；24、倍力气缸；25、驱动主轴；31、入口室；32、第一真空罩；33、第一活动门；34、入口移动平台；35、模具投入结构；41、出口室；42、第二真空罩；44、第二活动门；45、模具移出结构；51、前后驱动气缸；52、左右驱动气缸；53、模具搬送爪；211、上冷却块；212、第一上断热块；213、第二上断热块；214、上加热器盒子；215、上均热板；221、下均热板；222、下加热器盒子；223、第一下断热块；224、第二下断热块；225、下冷却块；431、第一急速冷却块；432、第二急速冷却块。

具体实施方式

为了使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

本实用新型实施例如图1至图13所示，提供一种用于生产高精度小口径的玻璃非球面镜片的多轴模压设备，包括机架1；机架1中设有密封成型腔体11以及依次设置在密封成型腔体11中的多个成型工位；密封成型腔体11中设有用于移送模具的后背运输组件5；还包括成型组件、可从底部进模与出模的进出模组件、以及与进出模组件连接的真空组件；成型组件包括多个与成型工位对应设置的驱动器、以及设置在密封成型腔体11中的小尺寸加热器；小尺寸加热器与驱动器连接。

进出模组件分别设置在密封成型腔体11的两侧，进出模组件的进模与出模采用下进下出的方式，模具从进出模组件的侧面进入与离开密封成型腔体11。在模具进入进出模组件后，利用真空组件降低模具中的氧气含量，随后推入密封成型腔体11的第一个成型工位中，利用驱动器控制小尺寸加热单元对模具进行加热与模压成型，后背运输组件5用于将模具依次移动至前一个成型工位进行加热与模压成型过程，模具依次经过多个成型工位的小尺寸加热器加工后，离开密封成型腔体11并进入进出模组件中进行冷却，随后从底部推出。

采用该方案，利用小尺寸加热器，能够使用更少的加热棒23，消耗更小的功率，总耗电比传统的模压设备降低了40％。将模压设备设计成生产小口径玻璃非球面镜片的专用设备，相比传统的设备70秒生产一片镜片，该专用的模压设备的生产效率可以提高到40秒生产一片镜片，生产效率大幅提高。

在进一步的实施例中，小尺寸加热器包括设置在密封成型腔体11中的上加热结构21、以及与上加热结构21对应设置的下加热结构22构成；上加热结构21与驱动器连接；下加热结构22设置在成型工位上。

其中，上加热结构21的整体尺寸由原来的长100±3mm*宽70±3mm改为长70±3mm*宽45±3mm，下加热结构22的整体尺寸由原来的长100±3mm*宽78±3mm改为长70±3mm*宽48±3mm，上加热结构21与下加热结构22的整体尺寸大幅减小，所需使用的加热棒23数量更少，进而消耗的总功率比原来减少40％。

在进一步的实施例中，上加热结构21由依次连接的上冷却块211、第一上断热块212、第二上断热块213、上加热器盒子214与上均热板215构成；下加热结构22由依次连接的下均热板221、下加热器盒子222、第一下断热块223、第二下断热块224与下冷却块225构成；上加热器盒子214与下加热器盒子222中均设有加热棒23。

在上述实施例中，上冷却块211与下冷却块225上均设有冷却管道。上加热器盒子214与下加热器盒子222中的加热棒23数量为至少2根，加热棒23与温度控制器连接，温度控制器的型号采用欧姆龙公司生产的CJ1W-TC001温度控制模块或其它同等功能的温控模块。

在其中一个实施例中，驱动器包括设置在机架1上的单倍力气缸24、以及与单倍力气缸24连接的驱动主轴25；驱动主轴25与上冷却块211连接。

采用一个倍力气缸24，机架1上设置有安装架，倍力气缸24安装在安装架上，驱动主轴25通过直线导轨与滑块的配合进行直线运动，驱动上加热结构21向下移动，用于对在成型工位中的模具进行加热与模压成型。

在其中一个实施例中，驱动器包括设置在机架1上的双倍力气缸24、以及与双倍力气缸24连接的驱动主轴25；驱动主轴25与上冷却块211连接。

当两个驱动主轴25之间的间距较小时，若采用单倍力气缸24，会无法满足输出压力的要求，增大倍力气缸24的缸径，则无法满足间距要求。因此采用两个倍力气缸24并排设置在安装架上，驱动主轴25与安装架之间通过直线导轨与滑块的配合进行直线运动，能够同时满足压力输出的要求和驱动主轴25并排安装的间距要求，从而实现了提高生产效率和降低生产成本的方式来生产小口径的玻璃非球面镜片。

在上述实施例中，单倍力气缸24或双倍力气缸24上的气缸数由工艺决定，每一个气缸上可以是一个气缸、两个互相堆叠的气缸和/或三个互相堆叠的气缸。

在进一步的实施例中，进出模组件包括进模单元3；进模单元3包括：与密封成型腔体11的一端连接的入口室31、以及活动设置在入口室31中的第一真空罩32；入口室31的一侧设有可打开或关闭的第一活动门33，入口室31另一侧设有用于将模具推入密封成型腔体11中的模具投入结构35；入口室31底部设有可升降的入口移动平台34。

在进一步的实施例中，进出模组件还包括出模单元4；出模单元4包括：与密封成型腔体11的另一端连接的出口室41、活动设置在出口室41中的第二真空罩42、以及活动设置在出口室41中的急速冷却单元；出口室41的一侧设有可打开或关闭的第二活动门44，出口室41的另一侧设有用于将模具移出密封成型腔体11的模具移出结构45；出口室41底部设有可升降的出口移动平台。

在进一步的实施例中，急速冷却单元由活动设置在出口室41中的第一急速冷却块431与第二急速冷却块432构成；第一急速冷却块431、第二急速冷却块432与第二真空罩42依次并列设置。

在进一步的实施例中，真空组件包括抽气单元与氮气补充单元；抽气单元分别与第一真空罩32和第二真空罩42连接；氮气补充单元分别与第一真空罩32、第二真空罩42与密封成型腔体11连接。

在上述实施例中，入口移动平台34上设有传感器，入口移动平台34底部上设有用于将入口移动平台34推送至入口室31正下方的驱动执行器，该驱动执行器可以是气缸或丝杆电机等。位于入口室31正下方的移动平台在入口顶起气缸的作用下，被盯到入口室31中，此时第一真空罩32与入口移动平台34接触，将模具罩住，利用抽气单元与氮气补充单元通过入口室31与出口室41的抽真空排气管道把第一真空罩32中的空气抽走，使得模具中的氧气含量也被降低。随后第一真空罩32被升起，第一活动门33被气缸升起，模具被模具投入结构35推入密封成型腔体11的第一个成型工位中。其中，模具投入结构35由动力件与推送爪构成，动力件可以是气缸或丝杆电机等。

在上述实施例中，模具进入密封成型腔体11后，所有的驱动主轴25同时下降，对模具进行加热模压成型，随后同时上升，模具在模具搬送爪53的带动下向前移动一个成型工位，此时第二个模具被模具投入结构35推入密封成型模腔中，此时所有的驱动主轴25再次同时下降，对两个模具进行加热模压成型，以此类推。在第一个模具经过所有的成型工位后，第二活动门44被气缸提起，模具移出结构45将模具从密封成型腔体11移入出口室41中。模具此时正好位于第一急速冷却块431的正下方，第一急速冷却块431在气缸的作用下下降，压住模具，对模具进行降温后上升，模具在模具移出结构45的推动下移到第二急速冷却块432的正下方，第二急速冷却块432在气缸的作用下下降压住模具，对模具进行降温后上升，模具在模具移出结构45的推动下移到第二真空罩42的正下方，第二真空罩42上的气缸推动第二真空罩42下降，罩住模具，并通过抽气单元与氮气补充单元把第二真空罩42中的空气抽走，使得模具中的氧气含量也被降低，进而使密封成型腔体11中的氧气含量降低，提供一个稳定的低氧气5PPMd腔体环境，同时也减少了充进去腔体里面的氮气用量。出口移动平台在其底部的气缸驱动下，带动模具共同下降，随后由出口排料气缸将模具推出，单套模具被模压完成，模具中的玻璃预制件也被模压成高精度的小口径玻璃非球面镜片。

在上述实施例中，第一真空罩32与第二真空罩42均通过导向轴进行导向，使得第一真空罩32与第二真空罩42保持直线移动。

在进一步的实施例中，后背运输组件5包括模具搬送爪53、用于推动模具搬送爪53的前后移动的前后驱动气缸51、以及用于将模具移动至前一个成型工位的左右驱动气缸52；前后驱动气缸51与模具搬送爪53连接，左右移动气缸与前后移动气缸连接。其中，左右驱动气缸52通过连接块与前后驱动气缸51连接。

具体地，例如在16轴的模压设备中，共有16个成型工位以及对应设置的16组驱动器和小尺寸加热器。其中，从右向左的第一到第六驱动主轴25均由单倍力气缸24驱动，第七至第十一驱动主轴25均由双倍力气缸24驱动，第十二至第十六驱动主轴25均由单倍力气缸24驱动。模具在入口室31真空处理后被推入到第一驱动主轴25下方，16个驱动主轴25同时下降，对模具进行加热与模压成型，设定加热周期为40秒，40秒后，16个驱动主轴25同时上升，模具在模具搬送爪53的作用下向左侧前进一个成型工位，而新放入的模具被推到第一驱动主轴25的正下方，随后16个驱动主轴25再次同时下降，40秒加热周期后，16个驱动主轴25再次同时上升，模具在模具搬送爪53的作用下向左侧前进一个成型工位，而新放入的模具被推到第一驱动主轴25的正下方，此时密封成型模腔中具有3个模具，以此类推，当一个模具经过16个驱动主轴25的加热与模压后，被模具移出结构45从密封成型腔体11中移出到出口室41中，并经过第一急速冷却块431、第二急速冷却块432按加热周期进行冷却，冷却后的模具经过上述出口室41流程后被推出，完成加工。

在上述实施例中，机架上设有人机交互触摸屏与PLC控制系统，模压设备的电子元件通过PLC控制系统进行电控执行。

应当理解的是，对于本领域普通技术人员，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于生产高精度小口径的玻璃非球面镜片的多轴模压设备，包括机架；所述机架中设有密封成型腔体以及依次设置在所述密封成型腔体中的多个成型工位；所述密封成型腔体中设有用于移送模具的后背运输组件；其特征在于：还包括成型组件、可从底部进模与出模的进出模组件、以及与所述进出模组件连接的真空组件；所述成型组件包括多个与所述成型工位对应设置的驱动器、以及设置在所述密封成型腔体中的小尺寸加热器；所述小尺寸加热器与所述驱动器连接。

2.根据权利要求1所述的用于生产高精度小口径的玻璃非球面镜片的多轴模压设备，其特征在于，所述小尺寸加热器包括设置在所述密封成型腔体中的上加热结构、以及与所述上加热结构对应设置的下加热结构构成；所述上加热结构与所述驱动器连接；所述下加热结构设置在所述成型工位上；所述上加热结构的整体尺寸为长70±3mm*宽45±3mm；所述下加热结构的整体尺寸为长70±3mm*宽48±3mm。

3.根据权利要求2所述的用于生产高精度小口径的玻璃非球面镜片的多轴模压设备，其特征在于，所述上加热结构由依次连接的上冷却块、第一上断热块、第二上断热块、上加热器盒子与上均热板构成；所述下加热结构由依次连接的下均热板、下加热器盒子、第一下断热块、第二下断热块与下冷却块构成；所述上加热器盒子与所述下加热器盒子中均设有加热棒。

4.根据权利要求3所述的用于生产高精度小口径的玻璃非球面镜片的多轴模压设备，其特征在于，所述驱动器包括设置在所述机架上的单倍力气缸、以及与所述单倍力气缸连接的驱动主轴；所述驱动主轴与所述上冷却块连接。

5.根据权利要求3所述的用于生产高精度小口径的玻璃非球面镜片的多轴模压设备，其特征在于，所述驱动器包括设置在所述机架上的双倍力气缸、以及与所述双倍力气缸连接的驱动主轴；所述驱动主轴与所述上冷却块连接。

6.根据权利要求1所述的用于生产高精度小口径的玻璃非球面镜片的多轴模压设备，其特征在于，所述进出模组件包括进模单元；所述进模单元包括：与所述密封成型腔体的一端连接的入口室、以及活动设置在所述入口室中的第一真空罩；所述入口室的一侧设有可打开或关闭的第一活动门，所述入口室另一侧设有用于将模具推入所述密封成型腔体中的模具投入结构；所述入口室底部设有可升降的入口移动平台。

7.根据权利要求6所述的用于生产高精度小口径的玻璃非球面镜片的多轴模压设备，其特征在于，所述进出模组件还包括出模单元；所述出模单元包括：与所述密封成型腔体的另一端连接的出口室、活动设置在所述出口室中的第二真空罩、以及活动设置在所述出口室中的急速冷却单元；所述出口室的一侧设有可打开或关闭的第二活动门，所述出口室的另一侧设有用于将模具移出所述密封成型腔体的模具移出结构；所述出口室底部设有可升降的出口移动平台。

8.根据权利要求7所述的用于生产高精度小口径的玻璃非球面镜片的多轴模压设备，其特征在于，所述急速冷却单元由活动设置在所述出口室中的第一急速冷却块与第二急速冷却块构成；所述第一急速冷却块、所述第二急速冷却块与所述第二真空罩依次并列设置。

9.根据权利要求7所述的用于生产高精度小口径的玻璃非球面镜片的多轴模压设备，其特征在于，所述真空组件包括抽气单元与氮气补充单元；所述抽气单元分别与所述第一真空罩和所述第二真空罩连接；所述氮气补充单元分别与所述第一真空罩、所述第二真空罩与所述密封成型腔体连接。

10.根据权利要求1所述的用于生产高精度小口径的玻璃非球面镜片的多轴模压设备，其特征在于，所述后背运输组件包括模具搬送爪、用于推动所述模具搬送爪的前后移动的前后驱动气缸、以及用于将模具移动至前一个所述成型工位的左右驱动气缸；所述前后驱动气缸与所述模具搬送爪连接，所述左右移动气缸与所述前后移动气缸连接。

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