JP2003342026A - Glass molding apparatus - Google Patents
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- Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
- Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば光学レンズ
などのガラス製の成形品の成形装置に係り、特に、型の
周囲に雰囲気調整が可能な空間を形成するための成形室
の構造に係る。
【０００２】
【従来の技術】光学レンズなどのガラス製の光学素子
は、研削及び研磨の他に、プレス成形によっても製造さ
れている。ガラス用の成形装置では、一対の型の間にガ
ラスの成形素材をセットし、型及び成形素材の周囲を雰
囲気調整が可能な成形室内に収容し、次いで、成形素材
をガラス転移点以上の所定の温度に加熱した後、型を用
いてプレス荷重を加えることにより、型面の形状を成形
素材に転写して成形品を製造している。
【０００３】ガラス用の成形装置では、成形素材のセッ
ト−成形室の閉鎖−成形室内の雰囲気調整−型及び成形
素材の加熱−プレス成形−型及び成形品の冷却−型開き
−成形室の開放−成形品の回収と、サイクルタイムが比
較的長い。特に、型の酸化防止のため、型の温度が１０
０〜２００℃程度以下に低下するまで成形室の開放がで
きないので、成形品及び型の冷却に時間が掛かる。ま
た、これに伴い、次の成形素材をセットする時点での型
の温度がかなり低くなるので、型及び成形素材の加熱に
も時間が掛かる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な従来のガラス用成形装置の問題点に鑑み成されたもの
で、本発明の目的は、成形のサイクルタイムを短縮する
ことができるガラス用成形装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のガラス用成形装
置は、上型を背面から保持する上軸と、下型を背面から
保持する下軸と、前記下軸の周囲に取り付けられた下部
プレートと、下端部が開放された筒状部材によって構成
され、前記上軸の周囲に取り付けられ、前記上軸に沿っ
て昇降可能であり、下降位置にあるとき下端部が前記下
部プレートに突き当てられることにより上型と下型の周
囲に雰囲気調整が可能な空間を形成する成形室と、上
型、下型及びこれらの型の間に置かれたガラスの成形素
材を加熱する加熱装置とを備え、上型と下型の間にガラ
スの成形素材をセットし、上型、下型及び成形素材を加
熱した後、プレス成形を行うガラス用成形装置におい
て、前記成形室は、その下端部近傍に不活性ガスを噴出
するリング状のノズルを備え、前記成形室を前記上軸に
沿って上方に引き上げた状態において、このノズルから
不活性ガスを噴出することによって、前記成形室の下側
に不活性ガスのカーテンで外気から遮断された空間を形
成するように構成されていることを特徴とする。
【０００６】本発明のガラス用成形装置によれば、ガラ
スのプレス成形の後、型及び成形品を所定の型開き温度
まで冷却し、次いで、成形室を上方に引き上げて成形室
を開放する際、上記のノズルから不活性ガスを噴出する
ことによって、上型と下型の周囲を外気から遮断するこ
とができる。このため、成形室を開放して成形品を回収
する際の上型と下型の温度を、従来と比べて高めに設定
することができる。また、これに伴い、次の成形素材を
セットする時点での型の温度も高くなる。その結果、一
回の成形に要するサイクルタイムが短縮され、装置の生
産性が高まる。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１に、本発明に基づくガラス用
プレス成形装置の概要を示す。図中、１は成形素材、２
は上軸、９は下軸、４は上型、１１は下型、１９は下部
プレート、２０は成形室、４１はノズルを表す。
【０００８】上軸２は、フレーム１７の天井部の上部プ
レート１８から下方に向かって伸びている。上軸２の下
端面には、セラミック製の断熱筒３を介して、上型４が
取り付けられている。上型４は、金属製のダイプレート
５、セラミック製のコア６、及びこのコア６をダイプレ
ート５に固定するとともに型の一部を成すセラミック製
のキャビティダイ７から構成されている。
【０００９】フレーム１の下部には駆動装置８が収容さ
れている。駆動装置８の駆動軸の先端には、荷重検出器
３５を介して下軸９が取り付けられている。下軸９は、
上軸２と対向するように上方に向かって伸びている。下
軸９は、制御装置３０に入力されたプログラムにより速
度、位置及び軸荷重が制御され、上下方向に移動するこ
とができる。下軸９の上端面には、セラミック製の断熱
筒１０を介して、下型１１が取り付けられている。下型
１１は、金属製のダイプレート１２、セラミック製のコ
ア１３、及びこのコア１３をダイプレート１２に固定す
るとともに型の一部を成すセラミック製のキャビティダ
イ１４から構成されている。
【００１０】下軸９は、下部プレート１９の中心部に設
けられた開口部を貫通している。下部プレート１９はフ
レーム１７に固定されている。上記の開口部にはＯリン
グが装着され、下軸９は、下部プレート１９との接触部
を気密状態に保った状態で上下方向に摺動することがで
きる。
【００１１】上型４及び下型１１の周囲に雰囲気調整が
可能な空間を形成するため、筒状の成形室２０が設けら
れている。成形室２０は、天井部分を構成する上フラン
ジ２１、内壁部分を構成する透明石英管２２、外筒２３
及び赤外線ヒータユニット２４などから構成されてい
る。
【００１２】透明石英管２２の上端部は、Ｏリングを介
して上フランジ２１の下面に固定され、両者の接触面の
気密性が確保されている。透明石英管２２の外側には外
筒２３が設けられている。外筒２３の上端部は上フラン
ジ２１の外周に固定されている。外筒２３の中段部に
は、透明石英管２２の外周を取り囲むように赤外線ヒー
タユニット２４が取り付けられている。上軸２は、上フ
ランジ２１の中心部に設けられた開口部を貫通し、この
開口部にもＯリングが装着されている。成形室２０は、
駆動装置（図示せず）によって駆動され、上フランジ２
１と上軸２の接触部を気密状態に保った状態で上軸２に
沿って上下方向に摺動することができる。
【００１３】成形室２０が下降位置にあるとき、透明石
英管２２の下端面はＯリングを介して下部プレート１９
の上面に突き当てられる。これによって、透明石英管２
２の内側に外部に対して気密性を有する空間が形成され
る。
【００１４】上軸２、下軸９及び上フランジ２１には、
それぞれ、ガス供給口３１、３２及び３３が設けられて
いる。下部プレート１９にはガス排出口３４が設けられ
ている。不活性ガスを、ガス供給口３１、３２及び３３
を介して成形室２０内へ供給し、ガス排出口３４を介し
て排出することによって、成形室２０内を不活性ガス雰
囲気に保ち、あるいは、上型４、下型１１及び成形品の
冷却を行う。透明石英管２２の内側にある上型４、下型
１１及び成形素材１は、赤外線ランプユニット２４から
の放射熱によって加熱される。ダイプレート１２の背面
には熱電対３６が取り付けられている。この熱電対３６
によって下型１１の温度が検出される。
【００１５】成形室２０の下端部には、不活性ガスを噴
出するためのノズル４１が取り付けられている。このノ
ズル４１は外筒２３の内周に沿うリング状をしている。
ノズル４１の上流側にはバッファ４２が設けられてい
る。不活性ガスは、ガス供給管４３を通ってバッファ４
２に入り、バッファ４２内で円周方向に分配された後、
リング状のノズル４１に供給される。成形室２０を上軸
２に沿って上方に引き上げた状態において、このノズル
４１から下方向に不活性ガスを噴出することによって、
成形室２０の下側に不活性ガスの環状のカーテンが形成
される。これによって、上型４及び下型１１の周囲を外
気から遮断することができる。
【００１６】次に、このガラス用成形装置におけるガラ
スの成形工程の概要について説明する。
【００１７】下型１１の中に成形素材１をセットした
後、成形室２０を下降位置にし、透明石英管２２の下端
面を下部プレート１９の上面に突き当てた状態で、ガス
供給口３１、３２、３３から成形室２０内に不活性ガス
を供給する。赤外線ランプユニット２４を用いて、上型
４、下型１１及び成形素材１を加熱する。成形素材１が
所定の成形温度で安定したところで、下軸９を前進さ
せ、上型４と下型１１の間にプレス荷重を加えて成形素
材１を成形する。次いで、型を閉じたままの状態で、上
型４、下型１１及び成形品を冷却する。成形品の温度が
所定の型開き温度まで到達した後、下軸９を後退させて
型開きを行う。
【００１８】次いで、成形室２０を上方に引き上げて成
形室２０を開放する。このとき、成形室２０の下端部に
配置されたノズル４１から不活性ガスを噴出することに
よって、上型４と下型１１の周囲を外気から遮断する。
この状態で、搬送ロボット（４５、４６）を用いて成形
品を回収し、次いで、次の成形素材１を下型１１の中に
セットする。なお、搬送ロボットは、アーム４５及びそ
の先端に取り付けられたチャック４６を備え、チャック
４６の下に成形素材または成形品を吸着して搬送する。
【００１９】次の成形素材１を下型１１の中にセットし
た後、成形室２０を下降させて成形室２０を閉じるとと
もに、ノズル４１からの不活性ガスの噴出を停止し、代
わって、ガス供給口３１、３２、３３から成形室２０内
に不活性ガスを供給する。その後、成形素材１の加熱を
開始する。
【００２０】本発明のガラス用成形装置によれば、成形
室２０を開放して成形品を回収する際の上型４と下型１
１の温度を、３００〜４００℃程度と、従来の装置と比
べて高めに設定することができる。
【００２１】
【発明の効果】本発明のガラス用成形装置によれば、成
形室を開放して成形品を回収する際の上型と下型の温度
を、従来の装置と比べて高めに設定することができる。
また、これに伴い、次の成形素材をセットする時点での
上型と下型の温度も高くなる。この結果、一回の成形に
要するサイクルタイムが短縮され、装置の生産性が高ま
る。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION [0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a molding apparatus for molding a glass molded article such as an optical lens, and more particularly, to an apparatus for adjusting an atmosphere around a mold. The present invention relates to the structure of a forming chamber for forming. 2. Description of the Related Art Glass optical elements such as optical lenses are manufactured by press molding in addition to grinding and polishing. In a molding apparatus for glass, a molding material for glass is set between a pair of molds, and the surroundings of the mold and the molding material are accommodated in a molding chamber in which the atmosphere can be adjusted. After heating to a temperature of, a press load is applied using a mold to transfer the shape of the mold surface to a molding material to produce a molded product. In a molding apparatus for glass, a molding material is set; a molding chamber is closed; an atmosphere in the molding chamber is adjusted; a mold and a molding material are heated; a press molding; a mold and molded articles are cooled; a mold is opened; -Recovering of molded articles and relatively long cycle time. Particularly, in order to prevent oxidation of the mold, the temperature of the mold is set at 10
Since the molding chamber cannot be opened until the temperature drops to about 0 to 200 ° C. or less, it takes time to cool the molded product and the mold. In addition, since the temperature of the mold at the time of setting the next molding material is considerably reduced, it takes time to heat the mold and the molding material. SUMMARY OF THE INVENTION [0004] The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the conventional glass forming apparatus, and an object of the present invention is to reduce the cycle time of forming. It is an object of the present invention to provide a molding apparatus for glass that can be used. A glass forming apparatus according to the present invention comprises an upper shaft for holding an upper mold from the back, a lower shaft for holding the lower mold from the back, and a periphery of the lower shaft. The lower plate is formed by a cylindrical member whose lower end is open, and is attached to the periphery of the upper shaft, can move up and down along the upper shaft, and the lower end has the lower plate when in the lowered position. A molding chamber that forms a space where the atmosphere can be adjusted around the upper mold and the lower mold by being abutted against the mold, and heating that heats the upper mold, the lower mold, and the glass molding material placed between these molds With a device, the molding material of glass is set between the upper mold and the lower mold, and after heating the upper mold, the lower mold and the molding material, in a molding apparatus for glass performing press molding, the molding chamber is Phosphorus that blows out inert gas near the lower end In a state where the molding chamber is lifted up along the upper axis, an inert gas is blown from the nozzle in a state where the molding chamber is lifted up along the upper axis. It is characterized in that it is configured to form a space that is shielded from the air. According to the glass molding apparatus of the present invention, after press molding of glass, the mold and the molded product are cooled to a predetermined mold opening temperature, and then the molding chamber is pulled up to open the molding chamber. By ejecting the inert gas from the nozzle, the periphery of the upper mold and the lower mold can be shielded from the outside air. For this reason, the temperature of the upper mold and the lower mold at the time of opening the molding chamber and collecting the molded product can be set higher than in the past. Accordingly, the temperature of the mold at the time of setting the next molding material also increases. As a result, the cycle time required for one molding is reduced, and the productivity of the device is increased. FIG. 1 shows an outline of a glass press forming apparatus according to the present invention. In the figure, 1 is a molding material, 2
Denotes an upper shaft, 9 denotes a lower shaft, 4 denotes an upper die, 11 denotes a lower die, 19 denotes a lower plate, 20 denotes a molding chamber, and 41 denotes a nozzle. The upper shaft 2 extends downward from the upper plate 18 at the ceiling of the frame 17. An upper die 4 is attached to a lower end surface of the upper shaft 2 via a heat insulating cylinder 3 made of ceramic. The upper die 4 includes a metal die plate 5, a ceramic core 6, and a ceramic cavity die 7 that fixes the core 6 to the die plate 5 and forms a part of the die. A driving device 8 is accommodated in a lower portion of the frame 1. The lower shaft 9 is attached to the tip of the drive shaft of the drive device 8 via a load detector 35. The lower shaft 9 is
It extends upward so as to face the upper shaft 2. The speed, position, and shaft load of the lower shaft 9 are controlled by a program input to the control device 30, and the lower shaft 9 can move in the vertical direction. A lower mold 11 is attached to an upper end surface of the lower shaft 9 via a heat insulating cylinder 10 made of ceramic. The lower mold 11 includes a metal die plate 12, a ceramic core 13, and a ceramic cavity die 14 that fixes the core 13 to the die plate 12 and forms a part of the mold. The lower shaft 9 passes through an opening provided at the center of the lower plate 19. The lower plate 19 is fixed to the frame 17. An O-ring is attached to the opening, and the lower shaft 9 can slide up and down while keeping the contact portion with the lower plate 19 airtight. A cylindrical molding chamber 20 is provided around the upper mold 4 and the lower mold 11 to form a space in which the atmosphere can be adjusted. The molding chamber 20 includes an upper flange 21 forming a ceiling portion, a transparent quartz tube 22 forming an inner wall portion, and an outer cylinder 23.
And an infrared heater unit 24. The upper end of the transparent quartz tube 22 is fixed to the lower surface of the upper flange 21 via an O-ring, and the airtightness of the contact surface between the two is ensured. An outer cylinder 23 is provided outside the transparent quartz tube 22. The upper end of the outer cylinder 23 is fixed to the outer periphery of the upper flange 21. An infrared heater unit 24 is attached to the middle part of the outer cylinder 23 so as to surround the outer periphery of the transparent quartz tube 22. The upper shaft 2 passes through an opening provided at the center of the upper flange 21, and an O-ring is also mounted on this opening. The molding chamber 20
The upper flange 2 is driven by a driving device (not shown).
It is possible to slide up and down along the upper shaft 2 while keeping the contact portion between 1 and the upper shaft 2 in an airtight state. When the molding chamber 20 is in the lowered position, the lower end surface of the transparent quartz tube 22 is connected to the lower plate 19 via an O-ring.
Butted against the upper surface of the Thereby, the transparent quartz tube 2
A space that is airtight to the outside is formed inside 2. The upper shaft 2, the lower shaft 9 and the upper flange 21
Gas supply ports 31, 32 and 33 are provided respectively. The lower plate 19 is provided with a gas outlet 34. The inert gas is supplied to the gas supply ports 31, 32 and 33.
To the inside of the molding chamber 20 via the gas discharge port 34, thereby keeping the interior of the molding chamber 20 in an inert gas atmosphere or cooling the upper mold 4, the lower mold 11 and the molded article. Do. The upper mold 4, the lower mold 11, and the molding material 1 inside the transparent quartz tube 22 are heated by radiant heat from the infrared lamp unit 24. A thermocouple 36 is attached to the back of the die plate 12. This thermocouple 36
Thereby, the temperature of the lower mold 11 is detected. At the lower end of the molding chamber 20, a nozzle 41 for ejecting an inert gas is attached. The nozzle 41 has a ring shape along the inner circumference of the outer cylinder 23.
A buffer 42 is provided upstream of the nozzle 41. The inert gas passes through the gas supply pipe 43 and passes through the buffer 4.
2 and is distributed circumferentially in the buffer 42,
The liquid is supplied to a ring-shaped nozzle 41. In a state where the molding chamber 20 is pulled up along the upper shaft 2, by injecting an inert gas downward from the nozzle 41,
An annular curtain of inert gas is formed below the molding chamber 20. Thereby, the periphery of the upper mold 4 and the lower mold 11 can be shielded from the outside air. Next, an outline of a glass forming process in the glass forming apparatus will be described. After the molding material 1 is set in the lower mold 11, the molding chamber 20 is moved to the lower position, and the lower end surface of the transparent quartz tube 22 is brought into contact with the upper surface of the lower plate 19. An inert gas is supplied into the molding chamber 20 from 32 and 33. Using the infrared lamp unit 24, the upper mold 4, the lower mold 11, and the molding material 1 are heated. When the molding material 1 is stabilized at a predetermined molding temperature, the lower shaft 9 is advanced, and a pressing load is applied between the upper mold 4 and the lower mold 11 to mold the molding material 1. Next, with the mold closed, the upper mold 4, the lower mold 11, and the molded product are cooled. After the temperature of the molded article reaches a predetermined mold opening temperature, the lower shaft 9 is retracted to open the mold. Next, the molding chamber 20 is lifted upward to open the molding chamber 20. At this time, the periphery of the upper mold 4 and the lower mold 11 is shut off from outside air by ejecting an inert gas from a nozzle 41 arranged at the lower end of the molding chamber 20.
In this state, the molded products are collected using the transfer robots (45, 46), and then the next molding material 1 is set in the lower mold 11. The transfer robot includes an arm 45 and a chuck 46 attached to the tip of the arm 45, and sucks and transfers a molding material or a molded product under the chuck 46. After the next molding material 1 is set in the lower mold 11, the molding chamber 20 is lowered to close the molding chamber 20, and the injection of the inert gas from the nozzle 41 is stopped. An inert gas is supplied into the molding chamber 20 from the supply ports 31, 32, and 33. Thereafter, the heating of the molding material 1 is started. According to the glass molding apparatus of the present invention, the upper mold 4 and the lower mold 1 are used when the molding chamber 20 is opened to collect molded products.
1 can be set to about 300 to 400 ° C., which is higher than that of the conventional apparatus. According to the glass forming apparatus of the present invention, the temperatures of the upper mold and the lower mold when the molding chamber is opened and the molded product is collected are set to be higher than those of the conventional apparatus. can do.
Accordingly, the temperatures of the upper mold and the lower mold at the time of setting the next molding material also increase. As a result, the cycle time required for one molding is reduced, and the productivity of the apparatus is increased.
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるガラス用成形装置の一例を示す
図。
【符号の説明】
１・・・成形素材、
２・・・上軸、
３、１０・・・断熱筒、
４・・・上型、
５、１２・・・ダイプレート、
６、１３・・・コア、
７、１４・・・キャビティダイ、
８・・・駆動装置、
９・・・下軸、
１１・・・下型、
１７・・・フレーム、
１８・・・上部プレート、
１９・・・下部プレート、
２０・・・成形室、
２１・・・上フランジ、
２２・・・透明石英管、
２３・・・外筒、
２４・・・赤外線ランプユニット、
３０・・・制御装置、
３１、３２、３３・・・ガス供給口、
３４・・・ガス排出口、
３５・・・荷重検出器、
３６・・・熱電対、
４１・・・ノズル、
４２・・・バッファ、
４３・・・ガス供給管、
４５・・・アーム、
４６・・・チャック。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing an example of a glass forming apparatus according to the present invention. [Explanation of reference numerals] 1 ... molding material, 2 ... upper shaft, 3, 10 ... heat insulating cylinder, 4 ... upper mold, 5, 12 ... die plate, 6, 13 ... Core 7, 7, 14 Cavity die, 8 Drive, 9 Lower shaft, 11 Lower mold, 17 Frame, 18 Upper plate, 19 Lower Plate, 20 molding chamber, 21 upper flange, 22 transparent quartz tube, 23 outer cylinder, 24 infrared lamp unit, 30 controller, 31, 32, 33 ... gas supply port, 34 ... gas outlet, 35 ... load detector, 36 ... thermocouple, 41 ... nozzle, 42 ... buffer, 43 ... gas supply pipe , 45 ... arm, 46 ... chuck.
Claims (1)
軸の周囲に取り付けられ、前記上軸に沿って昇降可能で
あり、下降位置にあるとき下端部が前記下部プレートに
突き当てられることにより上型と下型の周囲に雰囲気調
整が可能な空間を形成する成形室と、 上型、下型及びこれらの型の間に置かれたガラスの成形
素材を加熱する加熱装置とを備え、 上型と下型の間にガラスの成形素材をセットし、上型、
下型及び成形素材を加熱した後、プレス成形を行うガラ
ス用成形装置において、 前記成形室は、その下端部近傍に不活性ガスを噴出する
リング状のノズルを備え、前記成形室を前記上軸に沿っ
て上方に引き上げた状態において、このノズルから不活
性ガスを噴出することによって、前記成形室の下側に不
活性ガスのカーテンで外気から遮断された空間を形成す
るように構成されていることを特徴とするガラス用成形
装置。Claims: 1. An upper shaft for holding an upper die from a back surface, a lower shaft for holding a lower die from a back surface, a lower plate mounted around the lower shaft, and a lower end portion opened. The upper die and the lower die are configured by being attached to the periphery of the upper shaft, being movable up and down along the upper shaft, and having a lower end abutting against the lower plate when in the lowered position. A molding chamber that forms a space in which atmosphere can be adjusted around the mold; and a heating device that heats the upper mold, the lower mold, and a glass molding material placed between these molds, the upper mold and the lower mold. Set the glass molding material between the upper mold,
In a glass forming apparatus that performs press forming after heating a lower mold and a forming material, the forming chamber includes a ring-shaped nozzle that ejects an inert gas near a lower end thereof, and the forming chamber is connected to the upper shaft. In a state in which the inert gas is ejected from the nozzle in a state where the inert gas is pulled upward along the line, a space which is shielded from the outside air by a curtain of the inert gas is formed below the molding chamber. A molding apparatus for glass, comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002149235A JP2003342026A (en) | 2002-05-23 | 2002-05-23 | Glass molding apparatus |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002149235A JP2003342026A (en) | 2002-05-23 | 2002-05-23 | Glass molding apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=29767468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002149235A Pending JP2003342026A (en) | 2002-05-23 | 2002-05-23 | Glass molding apparatus |
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| Country | Link |
|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007131489A (en) * | 2005-11-10 | 2007-05-31 | Toshiba Mach Co Ltd | Apparatus for molding glass |
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-
2002
- 2002-05-23 JP JP2002149235A patent/JP2003342026A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007131489A (en) * | 2005-11-10 | 2007-05-31 | Toshiba Mach Co Ltd | Apparatus for molding glass |
| WO2007083719A1 (en) * | 2006-01-19 | 2007-07-26 | Asahi Glass Co., Ltd. | Press-molding apparatus |
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