JP2004250274A - プレス成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】抜け落ち防止ピンによって胴型と下型とを連結しなくても、胴型と下型とを一体に、かつ、容易に搬送可能なプレス成形装置を提案すること。
【解決手段】プレス成形装置に用いられる金型２において、下型７は、胴型８を載せたときに胴型８の外部に位置する下型本体部分７０と、この下型本体部分７０から上方に突出して胴型８の成形穴８２内に差し込まれる円柱状の下型側突起７３とを備えている。下型本体部分７０には、上面７２１で胴型８の下面を支持する円盤状のフランジ状大径部７２と、このフランジ状大径部７２より細い径をもってフランジ状大径部７２の中央部分から下方に突き出た円柱状の小径部７１とを備え、小径部７１の周りに位置するフランジ状大径部７２の環状の下面７２２によって、フォーク状の搬送具５の爪５１が係合する係合部が構成されている。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラスモールドプレスなどに用いられるプレス成形装置に関するものである。さらに詳しくは、当該プレス成形装置の金型の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ヘッド装置に用いられるガラス製の対物レンズは、レンズ面が非球面になっているなどの理由で、研磨などの機械加工では高い精度のものを得ることができない。そのため、近年はガラスモールドプレスによる成形が注目されている。
【０００３】
このガラスモールドプレスに使用されるプレス成形装置において、金型は、従来、図６に示すように、胴型１０４と、胴型１０４の上側から差し込まれる上型１０２と、胴型１０４の下側から差し込まれる下型１０３とを有しており、金型１０１内に配置したガラス素材１０５を金型１０１とともに所定の温度まで加熱した後、上型１０２を下方に加圧することにより金型１０１内のガラス素材１０５にプレス成形を施す。そして、ガラス素材１０５への成形を終えた後は、胴型１０４から上型１０２および下型１０３を抜いて成形品を取り出す。
【０００４】
ここで、胴型１０４の外周壁上端には、フランジ部１０４ａが形成されており、このフランジ部１０４ａの下面（搬送具との係合部）にフォーク状の搬送具５１を係合させ、金型１０１を持ち上げて搬送を行う。この際、胴型１０４に差し込んだ下型１０３が抜け落ちないように、胴型１０４の側面から抜け落ち防止ピン１０６を嵌めて胴型１０４と下型１０３とを連結している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の金型１０１では、抜け落ち防止ピン１０６により胴型１０４と下型１０３とを連結しているので、成形を行うたびに抜け落ち防止ピン１０６を差し込んで胴型１０４と下型１０３とを連結した状態で金型１０１を搬送し、成形が終わるたびに抜け落ち防止ピン１０６を抜いて胴型１０４と下型１０３の連結を解除して成形品を取り出す必要がある。このため、従来の金型１０１の構造では、抜け落ち防止ピン１０６の着脱に要する時間分だけ、生産性が低いという問題点がある。
【０００６】
以上の問題を鑑みて、本発明の課題は、抜け落ち防止ピンによって胴型と下型とを連結しなくても、胴型と下型とを一体に、かつ、容易に搬送可能なプレス成形装置を提案することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、少なくとも胴型および下型を備えた金型と、加熱手段と、プレスユニットと、前記金型を搬送するための搬送具とを有し、前記金型および該金型内の成形素材を前記加熱手段により所定の温度に加熱した状態で前記プレスユニットによって前記金型内の成形素材を所定形状にプレス成形するプレス成形装置において、前記下型は、該下型の上に前記胴型を載せたときに前記胴型の外部に位置する下型本体部分と、前記下型本体部分から上方に突出して前記胴型内に差し込まれる下型側突起とを備え、前記下型本体部分には、前記胴型を載せた状態で前記下型を前記搬送具が持ち上げるときに当該搬送具が係合する係合部が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明では、下型の上に胴型を載せたときに下型本体部分は胴型の外部に位置し、この下型本体部分には、下型を持ち上げるときに搬送具が係合する係合部が形成されている。このため、係合部に搬送具を係合させるだけで、胴型を載せた状態で下型を持ち上げて搬送することができ、このとき、下型側突起は胴型内に差し込まれた状態にあるので、胴型が下型から落ちるおそれがない。それ故、抜け落ち防止ピンによって胴型と下型とを連結しなくても、胴型と下型とを一体に、かつ、容易に搬送することができる。
【０００９】
本発明において、前記成形素材は、例えば、ガラス製の光学部品を製造するためのガラス素材である。
【００１０】
本発明において、前記下型本体部分は、上面で前記胴型の下面を支持するフランジ状大径部と、該フランジ状大径部より細い径をもって当該フランジ状大径部の中央部分から下方に突き出た小径部とを備え、前記係合部は、前記小径部の周りに位置する前記フランジ状大径部の下面によって構成されていることが好ましい。このように構成すると、フォーク状の搬送具をフランジ状大径部の下面に引っ掛けた状態で、搬送具は小径部を両側から挟み込んだ状態となる。従って、下型が横方向にずれて搬送具から脱落することはない。
【００１１】
本発明において、前記下型本体部分には、当該下型本体部分の外周面で開口する周溝が形成され、当該周溝内の上面壁によって、前記係合部が構成されていることが好ましい。このように構成すると、フォーク状の搬送具を周溝内に差し込んだ状態で、搬送具は周溝内で下型を挟み込んだ状態となる。従って、下型が横方向にずれて搬送具から脱落することはない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、図面に参照して、本発明を適用したプレス成形装置を説明する。
【００１３】
［実施の形態１］
（全体構成）
図１は、本発明の実施の形態１に係るプレス成形装置の全体構成を示す説明図である。図２（ａ）および（ｂ）はそれぞれ、図１に示すプレス成形装置の金型の概略斜視図、および金型の概略断面図である。
【００１４】
図１に示すように、本形態のプレス成形装置１は、所定の温度に加熱されたガラス素材（成形素材）を金型２内でプレス成形してガラス素材に金型形状を転写させるものであり、金型２と、金型２をプレスするためのプレスユニット３と、金型２を加熱するための加熱装置４と、プレスユニット３内に金型２を着脱するためのフォーク状の搬送具５とを有している。
【００１５】
金型２は、上型６と、下型７、上型６と下型７との間に挟まれた円筒状の胴型８とを有している。
【００１６】
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、上型６は、円盤状の上型側フランジ部６１と、上型側フランジ部６１の中央部分から下方に向けて垂直に突出されている円柱状の上型側突起６２とを備えている。
【００１７】
胴型８は、中空円筒に形成された円筒状胴部８１を備え、この円筒状胴部８１には、上面から下面まで当該円筒状胴部８１を貫通する軸方向の成形穴８２が形成されている。また、胴型８の側壁の中央付近では、空気抜き孔８３が横方向から貫通している。
【００１８】
下型７は、下型７の上に胴型８を載せたときに胴型８の外部に位置する下型本体部分７０と、この下型本体部分７０から上方に突出して胴型８の成形穴８２内に差し込まれる円柱状の下型側突起７３とを備えている。
【００１９】
また、下型本体部分７０には、上面７２１で胴型８の下面を支持する円盤状のフランジ状大径部７２と、このフランジ状大径部７２より細い径をもってフランジ状大径部７２の中央部分から下方に突き出た円柱状の小径部７１とを備えており、小径部７１の周りに位置するフランジ状大径部７２の環状の下面７２２によって、後述する搬送具５が係合する係合部が構成されている。本形態では、フランジ状大径部７２は、胴型８の外径よりも大きな径を有している。
【００２０】
このように構成した金型２において、上型６および下型７の突起６２、７３を胴型８の成形穴８２に差し込んだ時に、これらの突起６２、７３の先端部分６２０、７３０、および胴型８の円筒状胴部８１の内周壁部によりキャビティ（空洞部分）９が形成され、このキャビティ９は、プレス成形加工を行う光学部品の外形と同形とされている。
【００２１】
図１および図２（ａ）、（ｂ）において、金型２をプレスするためのプレスユニット３は、上部プレスロッド３２と、下部プレスロッド３１を有しており、下部プレスロッド３１の上面が金型２の載置部になっている。
【００２２】
プレスユニット３の外周側に配置されている加熱装置４は、光加熱集光式の赤外線ランプユニット４１を有し、７００℃まで金型２および金型２内に配置されたガラス素材を加熱可能である。金型２の温度測定は、下型７を下面７ｃから下型側突起７３の先端７３０付近まで届くように形成された熱電対挿入穴７４に熱電対（図示せず）を挿入することにより行われる。
【００２３】
搬送具５は、金型２の下型７のフランジ状大径部７２と係合可能な２本の爪５１を備えたフォーク形状を有している。従って、上に胴型８を載せた状態の下型７を持ち上げるときには、小径部７１を挟むようにフォーク状の搬送具５の２本の爪５１をフランジ状大径部７２の下に差し込んだ後、搬送具５をわずか上に移動させるだけで、搬送具５の各爪５１は、フランジ状大径部７２の下面７２２に係合する。
【００２４】
それ故、胴型８および上型６を載せたそのままの状態で下型７を持ち上げて金型２全体を搬送することができ、このとき、下型側突起７３は胴型８内に差し込まれた状態にあるので、胴型８が下型７から落ちるおそれがない。それ故、抜け落ち防止ピンによって胴型８と下型７とを連結しなくても、胴型８と下型７とを一体に、かつ、容易に搬送することができる。
【００２５】
また、本形態において、フォーク状の搬送具５の爪５１をフランジ状大径部７２の下面７２２に引っ掛けた状態で、搬送具５の爪５１は小径部７１を両側から挟み込んだ状態となる。従って、下型７が横方向にずれて搬送具５から脱落することはない。
【００２６】
（光学部品の成形動作）
図３（ａ）ないし（ｇ）は、プレス成形装置を用いてガラス素材を光学部品に成形する動作を示す説明図である。
【００２７】
図３（ａ）〜（ｇ）を参照して、上記構成のプレス成形装置を用いてガラス素材を光学部品に成形する動作を説明する。まず、図３（ａ）に示すように、下型７の下型側突起７３を金型２の胴型８に差し込むようにしてフランジ状大径部７２の上面７２１に胴型８を載置し、ガラス球またはガラスプリフォームなどのガラス素材１０を成形穴８２内の下型側突起７３の先端部分７３０に載せる。
【００２８】
次に、図３（ｂ）に示すように、胴型８の上側から金型２の上型６の上型側突起６２を差し込んだ後、下型７のフランジ状大径部７２の下面７２２にフォーク状の搬送具５の爪５１を係合させて、図３（ｃ）に示すように、搬送具５によって金型２をプレス成形装置１内まで搬送し、金型２をプレスユニット３の下部プレスロッド３１の上面に配置する。
【００２９】
次に、加熱装置４の赤外線ランプユニット４１により金型２、および金型２内のガラス素材１０を加熱する。そして、ガラス素材１０が所定の温度に達すると、プレスユニット３の上部プレスロッド３２が下降し、あるいは下部プレスロッド３１が上昇して金型２内のガラス素材１０に対するプレス成形を行う（図３（ｄ）の状態）。その結果、ガラス素材１０は、その上下方向に配置された金型２の上型６および下型７によりプレスされ、金型形状が転写される。
【００３０】
金型形状が転写されたガラス素材１０については、金型２と共にプレス成形装置１内部で冷却した後、図３（ｅ）に示すように、再び、下型７のフランジ状大径部７２の下面７２２にフォーク状搬送具５の爪５１を係合させて、搬送具５によって金型２をプレス成形装置１外まで搬送する（図３（ｆ）の状態）。
【００３１】
そして、図３（ｇ）に示すように、金型２の解体を行い、成形品１０′（レンズ）を取り出す。そして、金型２については、図３（ａ）を参照して説明した工程に戻し、次の光学部品の成形を行う。
【００３２】
［実施の形態２］
図４は、本発明の実施の形態２に係るプレス成形装置に用いた金型の概略断面図である。なお、以下に説明する実施の形態２、３に係るプレス成形装置は、基本的な構成が実施の形態１と同様であるため、共通する部分には、同一の符号を付して図示することにして、それらの説明を省略する。
【００３３】
図４に示すように、本形態のプレス成形装置に用いた金型２も、実施の形態１と同様、上型６と、下型７、上型６と下型７との間に挟まれた円筒状の胴型８とを有している。また、下型７は、下型７の上に胴型８を載せたときに胴型８の外部に位置する下型本体部分７０と、この下型本体部分７０から上方に突出して胴型８の成形穴８２内に差し込まれる円柱状の下型側突起７３とを備えている。下型本体部分７０は、上面７２１で胴型８の下面を支持する円盤状のフランジ状大径部７２と、このフランジ状大径部７２より細い径をもってフランジ状大径部７２の中央部分から下方に突き出た円柱状の小径部７１とを備えており、本形態において、フランジ状大径部７２は、胴型８の外径と略同サイズの径を有している。従って、本形態の金型２は、実施の形態１の金型２と比較して小型化されている。
【００３４】
このように構成した金型２においても、小径部７１の周りに位置するフランジ状大径部７２の環状の下面７２２によって、搬送具５が係合する係合部が構成されている。このため、実施の形態１と同様、小径部７１を挟むようにフォーク状の搬送具５の爪５１をフランジ状大径部７２の下に差し込んだ後、搬送具５をわずか上に移動させるだけで、搬送具５の各爪５１は、フランジ状大径部７２の下面７２２に係合する。それ故、胴型８および上型６を載せたそのままの状態で下型７を持ち上げて金型２を搬送することができるなど、実施の形態１と同様な効果を奏する。
【００３５】
［実施の形態３］
図５は、本発明の実施の形態３に係るプレス成形装置に用いた金型の概略断面図である。
【００３６】
図５に示すように、本形態のプレス成形装置に用いた金型２も、実施の形態１と同様、上型６と、下型７、上型６と下型７との間に挟まれた円筒状の胴型８とを有している。
【００３７】
また、実施の形態１と同様、下型７は、下型７の上に胴型８を載せたときに胴型８の外部に位置する下型本体部分７０と、この下型本体部分７０から上方に突出して胴型８の成形穴８２内に差し込まれる円柱状の下型側突起７３とを備えている。
【００３８】
本形態において、下型本体部分７０には、この下型本体部分７０の外周面で開口する周溝７５が形成されており、この周溝７５内の上面壁７５１によって、下型７をフォーク状の搬送具５が持ち上げるときに搬送具５の爪５１が係合する係合部が形成されている。従って、フォーク状の搬送具５の爪５１を周溝７５に差し込んだ後、搬送具５をわずか上に移動させるだけで、搬送具５の各爪５１は、周溝７５の上面壁７５１に係合する。それ故、胴型８および上型６を載せたそのままの状態で下型７を持ち上げて金型２を搬送することができる。
【００３９】
また、フォーク状の搬送具５の爪５１を周溝７５内に差し込んだ状態で、爪５１は周溝７５内で下型７を挟み込んだ状態となる。従って、下型７が横方向にずれて搬送具５から脱落することはない。また、下型７に振動が加わっても下型７が浮き上がることがないという利点がある。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のプレス成形装置の金型は、下型の上に胴型を載せたときに下型本体部分は胴型の外部に位置し、この下型本体部分には、下型を持ち上げるときに搬送具が係合する係合部が形成されている。このため、係合部に搬送具を係合させるだけで、胴型を載せた状態で下型を持ち上げて搬送することができ、このとき、下型側突起は胴型内に差し込まれた状態にあるので、胴型が下型から落ちるおそれがない。それ故、抜け落ち防止ピンによって胴型と下型とを連結しなくても、胴型と下型とを一体に、かつ、容易に搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るプレス成形装置の概略断面図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）は、図１のプレス成形装置の金型の概略斜視図、および金型の概略断面図である。
【図３】（ａ）ないし（ｇ）は、プレス成形装置を用いてガラス素材を光学部品に成形する動作を示す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係るプレス成形装置に用いた金型の概略断面図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係るプレス成形装置に用いた金型の概略断面図である。
【図６】従来のプレス成形装置の金型の概略断面図である。
【符号の説明】
１ プレス成形装置
２ 金型
３ プレスユニット
３１ 上部プレスロッド
３２ 下部プレスロッド
４ 加熱装置
４１ 赤外線ランプユニット
５ フォーク状の搬送具
５１ 搬送具の爪
６ 上型
６１ 上型側フランジ部
６２ 上型側突起
７ 下型
７０ 下型本体部分
７１ 下型の小径部
７２ 下型側フランジ状大径部
７２１ 下型側フランジ状大径部の上面
７２２ 下型側フランジ状大径部の下面（係合部）
７３ 下型側突起
７５ 周溝
７５１ 周溝の上面部（係合部）
８ 胴型
８１ 円筒状胴部
８２ 成形穴
８３ 空気抜き孔
９ キャビティ（空洞部分）
１０ ガラス素材
１０′ 成形品（レンズ）

Claims (4)

1. 少なくとも胴型および下型を備えた金型と、加熱手段と、プレスユニットと、前記金型を搬送するための搬送具とを有し、前記金型および該金型内に配置した成形素材を前記加熱手段により所定の温度に加熱した状態で前記プレスユニットにより前記金型内の成形素材を所定形状にプレス成形するプレス成形装置において、
   前記下型は、該下型の上に前記胴型を載せたときに前記胴型の外部に位置する下型本体部分と、該下型本体部分から上方に突出して前記胴型内に差し込まれる下型側突起とを備え、
   前記下型本体部分には、上に前記胴型を載せた状態で前記下型を前記搬送具が持ち上げるときに当該搬送具が係合する係合部が形成されていることを特徴とするプレス成形装置。
2. 請求項１において、前記成形素材は、ガラス製の光学部品を製造するためのガラス素材であることを特徴とするプレス成形装置。
3. 請求項１または２において、前記下型本体部分は、上面で前記胴型の下面を支持するフランジ状大径部と、該フランジ状大径部より細い径をもって当該フランジ状大径部の中央部分から下方に突き出た小径部とを備え、
   前記係合部は、前記小径部の周りに位置する前記フランジ状大径部の下面によって構成されていることを特徴とするプレス成形装置。
4. 請求項１または２において、前記下型本体部分には、当該下型本体部分の外周面で開口する周溝が形成され、
   前記係合部は、当該周溝内の上面壁によって構成されていることを特徴とするプレス成形装置。

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