JP2014001086A - Glass gob molding device, method of manufacturing glass gob and method of manufacturing glass optical element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熔融ガラスから精密プレス成形用のガラス塊(ガラスゴブやプリフォーム)を成形することができるガラス塊成形装置、該装置を用いてガラス塊を製造する製造方法、及び該方法によって製造されたガラス塊を再加熱しプレスしてガラス光学素子を製造する製造方法に関する。 The present invention relates to a glass lump forming apparatus capable of forming a glass lump (glass gob or preform) for precision press molding from molten glass, a production method for producing a glass lump using the apparatus, and the method. The present invention relates to a manufacturing method for manufacturing a glass optical element by reheating and pressing a glass lump.
熔融ガラス供給部より流出される熔融ガラスから精密プレス成形用のガラス塊を成形するガラス塊成形装置が知られている。この種のガラス塊成形装置の具体的構成は、例えば特許文献1に記載されている。
2. Description of the Related Art A glass lump forming apparatus that forms a glass lump for precision press molding from molten glass flowing out from a molten glass supply unit is known. A specific configuration of this type of glass lump forming apparatus is described in
特許文献1に記載のガラス塊成形装置は、熔融ガラス供給部より所定容量の熔融ガラス塊をガラス成形型により受けて、ガラス成形型と上型との間でプレス成形する。プレス成形後に得られたガラス塊は、ガラス塊成形装置の外部へ搬出される。すなわち、ガラス塊成形装置では、ガラス成形型への熔融ガラス塊のキャスト、キャストされた熔融ガラス塊のプレス成形、プレス成形後のガラス塊のテイクアウトが順次行われる。
The glass lump forming apparatus described in
特許文献1に記載のガラス塊成形装置は、熔融ガラス塊のプレス成形中、成形室内の気圧を上昇させることにより熔融ガラスの流出を一時的に停止させて、次のガラス成形型への熔融ガラス塊のキャストを待機させている。そのため、生産効率が低く、単位時間当たりに生産可能なガラス塊の数量が少ないという欠点を抱えている。そこで、プレス成形中に次のガラス成形型へ熔融ガラス塊をキャストすることが考えられる。しかし、特許文献1に例示されるように、この種のガラス塊成形装置ではキャストよりもプレス成形に時間が掛かるため、次のガラス成形型は熔融ガラス塊のキャストが完了しても、前のプレス成形型でプレス成形が完了するまでプレス工程に移行することができず、待機しなければならない。そのため、この場合も結局は生産効率が低く、単位時間当たりに生産可能なガラス塊の数量をあまり増やすことができない。また、キャストされる熔融ガラス塊の容量が大きいほどプレス成形に時間が掛かり、熔融ガラス塊キャスト後の待機時間が長くなるため、生産効率の低下が著しいと推察される。
The glass lump forming apparatus described in
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、プレス成形に掛かる時間に依存した生産効率の低下を避けるのに好適なガラス塊成形装置を提供することである。また、ガラス塊の製造方法及びガラス光学素子の製造方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a glass lump forming apparatus suitable for avoiding a decrease in production efficiency depending on time required for press forming. . Moreover, it is providing the manufacturing method of a glass lump, and the manufacturing method of a glass optical element.
本発明の一形態に係るガラス塊成形装置は、ガラス成形型に対する熔融ガラス塊のキャストよりも、該ガラス成形型にキャストされた熔融ガラス塊のプレス成形に時間の掛かる装置であり、循環路と、ガラス成形型を搭載した複数の移送台と、複数の移送台の各々を循環路上のキャスト位置、プレス位置に順次かつ循環的に移送する移送制御手段と、プレス位置で切替接続される複数の切替接続路と、複数の切替接続路の一つをプレス位置上に選択的に配置すると共に残りの切替接続路を循環路から切断された退避位置上に退避させる位置制御手段と、プレス位置及び退避位置にてガラス成形型上の熔融ガラス塊をプレス成形するプレス手段とを備えており、キャスト位置におけるガラス成形型への熔融ガラス塊のキャストが完了すると同時に、移送制御手段により、プレス位置への当該移送台の移送を開始し、プレス位置への移送が開始された移送台が待機することなく該プレス位置へ送入されるよう、該移送台が該プレス位置へ到達する前に、位置制御手段により、複数の切替接続路の位置を制御することで、プレス手段による熔融ガラス塊のプレス成形が完了する移送台をプレス位置に配置すると共に、移送制御手段により、該プレス位置に配置された移送台を循環路上のテイクアウト位置に向けて送出することを特徴とする。 The glass lump forming apparatus according to one aspect of the present invention is an apparatus that takes time to press-mold the molten glass lump cast to the glass mold, rather than casting the molten glass lump to the glass mold, and the circulation path. A plurality of transfer stands mounted with glass molds, a transfer control means for sequentially and cyclically transferring each of the plurality of transfer stands to a cast position and a press position on the circulation path, and a plurality of switch units connected to be switched at the press position. A switching connection path, a position control means for selectively disposing one of the plurality of switching connection paths on the press position and retreating the remaining switching connection path on a retraction position cut from the circulation path, a press position, and Press means for press-molding the molten glass lump on the glass mold at the retreat position, and simultaneously with the completion of casting of the molten glass lump to the glass mold at the casting position The transfer control means starts the transfer of the transfer table to the press position, and the transfer table is transferred to the press position without waiting so that the transfer table is transferred to the press position. Before reaching the press position, the position control means controls the position of the plurality of switching connection paths, thereby placing the transfer stand at the press position where the press molding of the molten glass gob by the press means is completed, and the transfer control. The means is characterized in that the transfer table arranged at the press position is sent out toward the take-out position on the circulation path.
本発明の一形態によれば、熔融ガラス塊のキャスト後に移送台をキャスト工程にて待機させることなくプレス工程へ速やかに移送させることができるため、プレス成形に掛かる時間に依存した生産効率の低下が避けられる。また、熔融ガラス塊のキャスト時間に影響されずにプレス成形に必要な時間を充分確保することができるため、プレス成形を行うプレス手段を熔融ガラス塊に長時間接触させておくことができ、熔融ガラス塊から熱を充分に奪う事ができる。そのため、ガラス塊からプレス手段を離した後、ガラス塊が持つ内部熱により成形した面が変形してしまうことを抑止することができ、結果、高い成形精度でもってガラス塊を成形することができる。また、成形すべきガラス塊の容量が大きいほど(プレス成形に時間が掛かるほど)生産効率について高い改善効果が得られるものと考えられる。 According to one aspect of the present invention, after the molten glass lump has been cast, the transfer stage can be quickly transferred to the pressing process without waiting in the casting process, resulting in a decrease in production efficiency depending on the time required for press molding. Can be avoided. In addition, since the time required for press molding can be sufficiently secured without being affected by the casting time of the molten glass lump, the press means for performing press molding can be kept in contact with the molten glass lump for a long time. Heat can be taken away from the glass lump. Therefore, after separating the pressing means from the glass lump, it is possible to suppress deformation of the surface formed by the internal heat of the glass lump, and as a result, the glass lump can be formed with high molding accuracy. . Moreover, it is thought that the higher the production efficiency is obtained, the larger the capacity of the glass block to be formed (the longer the press forming takes).
位置制御手段は、例えば、退避位置に退避された移送台を、プレス手段による熔融ガラス塊のプレス成形が完了するまでのタイミングでプレス位置に戻す。この場合、移送制御手段は、プレス位置に戻された移送台にてプレス成形が完了すると同時に当該移送台を循環路上のテイクアウト位置に向けて送出する。 For example, the position control means returns the transfer table retracted to the retracted position to the press position at a timing until the press molding of the molten glass gob by the pressing means is completed. In this case, the transfer control means sends the transfer table toward the take-out position on the circulation path at the same time as the press molding is completed on the transfer table returned to the press position.
プレス手段は、複数の切替接続路の各々に対して備えられた構成としてもよい。この場合、切替接続路は、プレス位置、退避位置の各位置に、対応するプレス手段と一体に移動される。 The pressing means may be configured to be provided for each of the plurality of switching connection paths. In this case, the switching connection path is moved integrally with the corresponding press means to each position of the press position and the retracted position.
移送台には、一対のガラス成形型が搭載されていてもよい。この場合、キャスト位置にて、一対のガラス成形型に対して熔融ガラス塊が順次キャストされる。移送制御手段は、キャスト位置における一対のガラス成形型への熔融ガラス塊のキャストが完了すると同時にプレス位置への当該移送台の移送を開始する。 A pair of glass molds may be mounted on the transfer table. In this case, the molten glass lump is sequentially cast with respect to the pair of glass molds at the casting position. The transfer control means starts the transfer of the transfer table to the press position at the same time as the casting of the molten glass block to the pair of glass molds at the cast position is completed.
また、本発明の一形態に係るガラス塊の製造方法は、上記のガラス塊成形装置を用いてガラス塊を成形する方法であり、ガラス成形型に対して熔融ガラス塊をキャストする工程と、ガラス成形型にキャストされた熔融ガラス塊をプレス成形する工程とを含み、キャスト位置におけるガラス成形型への熔融ガラス塊のキャストが完了すると同時に、プレス位置への当該移送台の移送を開始し、プレス位置への移送が開始された移送台が待機することなく該プレス位置へ送入されるよう、該移送台が該プレス位置へ到達する前に、複数の切替接続路の位置を制御することでプレス手段による熔融ガラス塊のプレス成形が完了する移送台をプレス位置に配置すると共に、該プレス位置に配置された移送台を循環路上のテイクアウト位置に向けて送出する。 Moreover, the manufacturing method of the glass lump which concerns on one form of this invention is a method of shape | molding a glass lump using said glass lump shaping | molding apparatus, the process of casting a molten glass lump with respect to a glass shaping | molding die, and glass A step of press-molding the molten glass ingot cast into the mold, and at the same time as the casting of the molten glass ingot to the glass mold at the casting position is completed, the transfer of the transfer table to the press position is started, and the press By controlling the positions of a plurality of switching connection paths before the transfer table reaches the press position so that the transfer table that has started transfer to the position can be transferred to the press position without waiting. The transfer stand that completes the press molding of the molten glass gob by the pressing means is arranged at the press position, and the transfer stand arranged at the press position is sent toward the take-out position on the circulation path. That.
また、本発明の一形態に係るガラス光学素子の製造方法は、上記の製造方法を用いて製造されたガラス塊を所定のプレス成形型に導入する工程と、所定のプレス成形型に導入されたガラス塊を軟化した状態で精密プレス成形する工程と、精密プレス成形されたガラス光学素子をプレス成形型より取り出す工程とを含む。 Moreover, the manufacturing method of the glass optical element which concerns on one form of this invention was introduce | transduced into the predetermined press-molding die, the process of introducing the glass lump manufactured using said manufacturing method into a predetermined press-molding die The method includes a step of precision press molding in a state where the glass lump is softened, and a step of taking out the precision press-molded glass optical element from the press mold.
また、本発明の一形態に係るガラス光学素子の製造方法は、上記の製造方法を用いて製造されたガラス塊を所定のプレス成形型に導入する工程と、所定のプレス成形型に導入されたガラス塊を軟化した状態でプレス成形し、所定の最終形状に近似する形状を持つ中間体を形成する工程と、形成された中間体に少なくとも研磨加工を施すことにより最終形状を持つガラス光学素子を得る工程とを含む。 Moreover, the manufacturing method of the glass optical element which concerns on one form of this invention was introduce | transduced into the predetermined press-molding die, the process of introducing the glass lump manufactured using said manufacturing method into a predetermined press-molding die A glass optical element having a final shape is formed by press-molding a glass lump in a softened state to form an intermediate having a shape that approximates a predetermined final shape, and at least polishing the formed intermediate. Obtaining.
本発明の一形態に係るガラス塊成形装置によれば、プレス成形に掛かる時間に依存した生産効率の低下を避けるのに好適なガラス塊成形装置が提供される。また、プレス成形に掛かる時間に依存した生産効率の低下を避けることが可能なガラス塊の製造方法、及び該方法により製造されたガラス塊を用いて精度の高いガラス光学素子を製造することができる製造方法が提供される。 According to the glass lump forming apparatus according to one aspect of the present invention, a glass lump forming apparatus suitable for avoiding a decrease in production efficiency depending on the time required for press forming is provided. Further, a glass lump manufacturing method capable of avoiding a decrease in production efficiency depending on the time required for press molding, and a glass optical element with high accuracy can be manufactured using the glass lump manufactured by the method. A manufacturing method is provided.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るガラス塊成形装置について説明する。 Hereinafter, a glass lump forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施形態のガラス塊成形装置1の全体構成を示す図である。図1に示されるように、ガラス塊成形装置1は、環状の循環路102、複数の移送台104(本実施形態では3台)、熔融ガラス供給部106、プレス用上型108、加熱炉110(110a、110b)、コントローラ112、スライドテーブル114、テーブル駆動機構116及びテイクアウト手段118を備えている。
FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of a glass
図2(a)、図2(b)はそれぞれ、循環路102上に配置された移送台104の上面図、断面図である。図2に示されるように、循環路102は、幅の異なる2種類のレールを積み重ねた構成となっており、下段側に主ガイドレール102aを備え、上段側にラックレール102bを備えている。
2A and 2B are a top view and a cross-sectional view of the transfer table 104 disposed on the
移送台104は、一対のガラス成形型120を搭載したキャリッジプレート104aを備えている。キャリッジプレート104aの下面側には、ベアリングを内蔵した二対の車輪104b及び1つのピニオン104cが取り付けられている。キャリッジプレート104aは、二対の車輪104bを介して主ガイドレール102aに走行可能に連接されている。また、ピニオン104cは、ラックレール102bの側面(ラック)に噛合されている。コントローラ112は、移送台104に設置されたピニオン駆動部104dを移送台104毎に独立に駆動制御することができる。
The transfer table 104 includes a
コントローラ112によるピニオン駆動部104dの制御によりピニオン104cが回転すると、その回転力がラックレール102bに沿った運動に変換される。この運動に追従して二対の車輪104bの各々が主ガイドレール102aの側面を転がることにより、キャリッジプレート104a(移送台104)が循環路102上を走行する。車輪104bを用いた循環路102上のキャリッジプレート104aの走行システムについては、例えばASK社の”ASK ローリング ガイド システム”(登録商標)を利用して構築することができる。なお、図面の明瞭化する便宜上、コントローラ112と各移送台104のピニオン駆動部104dとの結線は省略している。
When the
[ガラス塊の製造]
図3(a)及び図3(b)は、ガラス塊成形装置1による精密プレス成形用のガラス塊の製造方法の説明を補助する説明補助図である。図3(a)はキャスト工程の説明補助図であり、図3(b)はプレス工程の説明補助図である。なお、移送台104は、図1の矢印にて示されるように、循環路102を時計回りに循環移送される。
[Manufacture of glass lump]
FIG. 3A and FIG. 3B are explanatory auxiliary diagrams for assisting in the description of the method for producing a glass lump for precision press molding by the glass
〈キャスト工程〉
ガラス塊を製造するにあたり、移送台104が循環路102上のキャスト位置Pcに移送される。より詳細には、移送台104は、一対のガラス成形型のうち下流(右)側のガラス成形型120(符号120A)がキャスト位置Pcで停留するように移送される。キャスト位置Pcに停留したガラス成形型120の直上には、熔融ガラス供給部106先端の流出ノズル106aが配置されている。ここで、熔融ガラス供給部106の上部は、図示省略された攪拌槽、清澄槽、ガラス熔解槽へ連通している。これにより、熔解、清澄、均質化された熔融ガラスが連続して熔融ガラス供給部106に供給される。流出ノズル106aからは、清澄、均質化された熔融ガラスが連続して一定速度で流出される。
<Casting process>
In manufacturing the glass lump, the transfer table 104 is transferred to the cast position Pc on the
キャスト位置Pcに停留するガラス成形型120の下方には、ガラス成形型120を垂直方向に移動させる昇降機122が設置されている。昇降機122は、ガラス成形型120を下面より支持する摺動軸体120aを下方から突き上げる突き上げ軸体122a、及び突き上げ軸体122aを垂直方向に昇降させる昇降用モータ(不図示)を備えている。昇降機122は、ガラス成形型120がキャスト位置Pcに移送されると、突き上げ軸体122aを上昇させて摺動軸体120aを突き上げることにより、ガラス成形型120を流出ノズル106aの近接位置まで上昇させる。
An
昇降機122は、流出ノズル106aの近接位置まで上昇されたガラス形成型120が流出ノズル106aより流出する熔融ガラス流の先端部を受け、その熔融ガラス流が所定容量に達するタイミングで突き上げ軸体122aを急降下させる。これにより、ガラス成形型120(及び摺動軸体120a)が熔融ガラス流の流出速度よりも速い速度で降下して、熔融ガラス流から所定容量の熔融ガラス塊が分離される(降下切断法)。なお、ガラス成形型120への熔融ガラス塊のキャスト方法としては、ここで説明した降下切断法に限らず、例えば流出ノズル106aより熔融ガラス塊を自重で滴下させる方法(滴下切断法)など、別の方法を採用してもよい。
The
次いで、移送台104は、一対のガラス成形型のうち上流(左)側のガラス成形型120(符号120B)がキャスト位置Pcで停留するように所定距離移送される。この所定距離の移送に要する時間は例えば0.4sである。そして、上流側のガラス成形型120Bに対しても同様に、所定容量の熔融ガラス塊がキャストされる。このようにして、所定容量の熔融ガラス塊が、キャスト位置Pcに順次移送されてくる移送台104の各ガラス成形型120に次々とキャストされる。
Next, the transfer table 104 is transferred by a predetermined distance so that the upstream (left) glass mold 120 (reference numeral 120B) of the pair of glass molds stops at the cast position Pc. The time required for this predetermined distance transfer is, for example, 0.4 s. Similarly, a predetermined volume of molten glass ingot is cast to the upstream
なお、ガラス成形型120からは、図示省略されたガス供給部より供給されるガス(例えば空気や窒素)が噴出している。そのため、熔融ガラス塊は、製造工程中、ガスの噴出圧によってガラス成形型120から浮上しており、ガラス成形型120との接触による成形不良の発生が抑えられている。
Note that gas (for example, air or nitrogen) supplied from a gas supply unit (not shown) is ejected from the
〈プレス工程〉
移送台104は、一対のガラス成形型120に対する熔融ガラス塊のキャストが完了すると同時に、循環路102上のプレス位置Ppに移送される。移送台104がキャスト位置Pcからプレス位置Ppに移送されるまでに掛かる時間は、例えば1.2s(キャスト位置Pcのガラス成形型を次のガラス成形型に入れ替えるのに掛かる時間=0.4s、ガラス成形型の入れ替わりに伴ってキャスト位置Pcより送出された移送台104がプレス位置Ppに到達するまでに掛かる時間=0.8s)である。プレス位置Ppに移送された移送台104の各ガラス成形型120の直上には、プレス用上型108がそれぞれ設置されている。各ガラス成形型120内の熔融ガラス塊は、ガラス成形型120とプレス用上型108との間で所定の形状にプレス成形される。このとき、各熔融ガラス塊は、ガラス成形型120内にキャストされてからの経過時間が異なるため、キャストされてからの経過時間が等しくなるように、最初に下流側となるガラス成形型120A内の熔融ガラス塊に対して一方のプレス用上型108によるプレス成形が開始され、次いで、キャスト後の経過時間が下流側のガラス成形型120A内の熔融ガラス塊と等しくなるようにして上流側のガラス成形型120B内の熔融ガラス塊に対して他方のプレス用上型108によるプレス成形が行われる。このようにプレス成形するタイミングを異ならせることにより、2つのガラス成形型内にキャストされた熔融ガラス塊を同じ精度に成形することが可能となる。
<Pressing process>
The transfer table 104 is transferred to the press position Pp on the
〈テイクアウト工程〉
移送台104は、一対のガラス成形型120内の熔融ガラス塊のプレス成形が完了すると、プレス位置Ppより送出される。プレス位置Ppより送出された移送台104は、循環路102の一部を覆うようにして設置されたトンネル状の加熱炉110a内を移送される。移送台104の各ガラス成形型120内のガラス塊は、所定の温度プロファイルで管理された加熱炉110a内で徐々に冷却される。次いで、ガラス塊は加熱炉110a内で充分に冷却された状態で循環路102上のテイクアウト位置Ptに移送される。テイクアウト位置Ptにおいて、各ガラス成形型120内のガラス塊は、テイクアウト手段118による吹出ガスにより、図示省略されたガラス塊回収部に2つ同時に吹き飛ばされる。吹き飛ばされたガラス塊は、互いに接触することによる傷などが生じないようにしてガラス塊回収部により回収される。移送台104は、ガラス塊のテイクアウト後、加熱炉110bに移送される。加熱炉110b内では、ガラス成形型120がガラス塊の成形に適した温度になるように調温される。このように、各ガラス成形型120では、熔融ガラス塊のキャスト、熔融ガラス塊のプレス成形、ガラス塊の冷却、ガラス塊のテイクアウトが順次行われる。各ガラス成形型120は、加熱炉110bによる調温後、再びキャスト工程へと戻されて、循環して使用される。なお、成形するガラス塊の容量が大きくテイクアウト位置Ptに移送されたガラス塊が充分に冷却されていない場合には、下流側のガラス成形型120A内で成形されたガラス塊を先にテイクアウトし、次いで、上流側のガラス成形型120B内で成形されたガラス塊をテイクアウトするようにしてもよい。また、2つのガラス塊を冷却するための時間を充分に確保するために、テイクアウト位置Ptを図1中の左側(より下流側)にずらすなどしてもよい。また、成形するガラス塊の容量(重量)が大きいほど吹出ガスによる吹き飛ばしが難しくなるため、吹出ガスに替えて吸引パッドによりガラス塊を各ガラス成形型から取出してもよい。
<Takeout process>
The transfer table 104 is sent out from the press position Pp when the press molding of the molten glass ingots in the pair of glass forming dies 120 is completed. The transfer table 104 sent out from the press position Pp is transferred through a tunnel-shaped
[ガラス光学素子の製造]
ガラス塊成形装置1により成形されたガラス塊は、成形面を有するプレス成形型(不図示)内に導入されてプレス成形型と共に加熱・軟化され、軟化した状態で精密プレス成形されてプレス成形型の成形面の面形状が軟化したガラス塊に転写される。次いで、プレス成形型内に導入されたガラス塊はプレス成形型内で加圧された状態、あるいは、成形面がガラス塊に接触した状態で冷却され、所定温度(例えば、ガラス転移温度)以下になった後、プレス成形型より取り出される。これにより、成形面形状が転写されたガラス光学素子(例えば非球面レンズ)が得られる。このようにして製造された非球面レンズには、例えば、必要に応じて、芯取り加工や面取り加工等の各種研削・研磨加工や、染色加工、反射防止膜、紫外線カット等の各種コーティングが施されて、ガラス光学素子が得られる。なお、ガラス塊を成形型内に導入し、プレス成形型と共に加熱・軟化する上述の態様の他に、予めガラス塊を加熱し、軟化した状態で成形型内に導入し、精密プレス成形することもできる。
[Manufacture of glass optical elements]
The glass block formed by the glass
[ガラス塊の製造の具体的タイミングチャート]
ところで、従来の技術常識によれば、熔融ガラス塊のプレス成形はキャストよりも時間が掛かる工程であるため、本実施形態においても、ガラス成形型120に対する熔融ガラス塊のキャスト完了後、移送台104を直ぐさまプレス工程へ移送できないものと思われる。しかし、本実施形態のガラス塊成形装置1は、以下に説明するように動作することにより、移送台104を、ガラス成形型120に対する熔融ガラス塊のキャストが完了すると同時にプレス位置Ppへ移送することができる。すなわち、本実施形態においては、プレス成形に掛かる時間に拘わらず、熔融ガラス塊キャスト後の移送台104の待機時間を実質無くすことができ、プレス成形に掛かる時間に依存した生産効率の低下が避けられる。また、熔融ガラス塊のキャスト時間に影響されずにプレス成形に必要な時間を充分確保することができるため、プレス用上型108を熔融ガラス塊に長時間接触させておくことができ、熔融ガラス塊から熱を充分に奪う事ができる。そのため、ガラス塊からプレス用上型108を離型した後、ガラス塊が持つ内部熱により成形した面が変形してしまうことを抑止することができ、結果、高い成形精度でもってガラス塊を成形することができる。また、成形すべきガラス塊の容量が大きいほど(プレス成形に時間が掛かるほど)生産効率について高い改善効果が得られるものと考えられる。
[Specific timing chart of glass lump production]
By the way, according to the conventional technical common sense, since the press molding of the molten glass lump is a process that takes more time than casting, also in this embodiment, after the casting of the molten glass lump to the
図4は、各移送台104におけるガラス塊の製造のタイミングチャートを示す図である。また、図5は、キャスト工程及びプレス工程における各移送台104の配置を説明する模式図である。図4、図5の各図中、3台の移送台104の各々について、説明の便宜上、符号104A、104B、104Cを付す。また、移送台104Aの下流側、上流側のガラス成形型にそれぞれ、符号120Aa、120Baを付し、移送台104Bの下流側、上流側のガラス成形型にそれぞれ、符号120Ab、120Bbを付し、移送台104Cの下流側、上流側のガラス成形型にそれぞれ、符号120Ac、120Bcを付す。
FIG. 4 is a diagram showing a timing chart for manufacturing a glass lump on each transfer table 104. FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the arrangement of the transfer tables 104 in the casting process and the pressing process. 4 and 5, the three transfer tables 104 are denoted by
図4に示されるように、移送台104Aは、循環路102上の所定位置より移送されて、ガラス成形型120Aaが流出ノズル106aの直下にくる位置(キャスト位置Pc)で停留する(図5(a)参照)。次いで、キャスト位置Pcへ移送されたガラス成形型120Aaに対して熔融ガラス塊のキャストが行われる。移送台104Aは、ガラス成形型120Aaへのキャスト後、ガラス成形型120Abが流出ノズル106aの直下にくる位置(キャスト位置Pc)に移送され停留する。ガラス成形型120Abに対してもガラス成形型120Aaと同様に、熔融ガラス塊のキャストが行われる。本実施形態において、各ガラス成形型120への熔融ガラス塊のキャストに掛かる時間は8.0sとし、キャスト位置Pcのガラス成形型を入れ替えるのに掛かる時間(キャスト位置Pcに挿置されるガラス成形型が同じ移送台のガラス成形型120Aから120Bに入れ替わるのに掛かる時間、及び該ガラス成形型120Bから次の移送台の120Aに入れ替わるのに掛かる時間)は0.4sとする。
As shown in FIG. 4, the transfer table 104A is transferred from a predetermined position on the
キャスト位置Pcの次段位置には、スライドテーブル114が設置されている。スライドテーブル114には、平行に並ぶ複数本(本実施形態では2本)の切替接続路132、134が敷設されている。スライドテーブル114は、コントローラ112によるテーブル駆動機構116の駆動制御に従い、矢印X1方向又は矢印X2方向にスライド可能である。スライドテーブル114が矢印X1方向又は矢印X2方向にスライドすることにより、切替接続路132と134の一方が循環路102上のプレス位置Ppに挿置されると共に他方が循環路102から切断された退避位置Peに退避される。図1中、退避位置Peは、循環路102の内側であり、切替接続路134の退避位置を示す。切替接続路132の退避位置Peは、循環路102の外側になるが、ここでは図示を省略する。
A slide table 114 is installed at a position subsequent to the cast position Pc. A plurality of (two in the present embodiment) switching
初期的には、切替接続路132がプレス位置Ppに挿置されており、切替接続路132、134の何れの切替接続路上にも移送台104が配置されていない。そのため、移送台104Aは、ガラス成形型120Baに対する熔融ガラス塊のキャストが完了すると同時にプレス位置Ppへの移送が開始され、上述したように、例えば1.2s後にプレス位置Pp(切替接続路132)に到達して停留する。また、移送台104Bは、移送台104Aがプレス位置Ppへ移送開始されると同時に循環路102上の所定位置より移送されて、ガラス成形型120Abが流出ノズル106aの直下にくる位置(キャスト位置Pc)で停留する(図5(b)参照)。この時に掛かる時間は、上述のように、キャスト位置Pcのガラス成形型を入れ替えるのに掛かる時間0.4sとなる。
Initially, the
切替接続路132の上方には、切替接続路132と一体となって移動する一対のプレス用上型108が設置されている。移送台104Aがプレス位置Pp(切替接続路132)に停留すると、切替接続路132の上方に設置された一対のプレス用上型108の一方が降下して、ガラス成形型120Aa内の熔融ガラス塊をプレスする。また、所定の時間差で他方のプレス用上型108が降下して、ガラス成形型120Ba内の熔融ガラス塊をプレスする。本実施形態において、ガラス成形型120とプレス用上型108とによるプレス成形に掛かる時間は10.0sとすると、本実施形態における上述の所定の時間差は、ガラス成形型120Aa内の熔融ガラス塊へのプレスが開始されてから8.4s後となる。
Above the
一方、移送台104Bでは、キャスト位置Pcへ移送されたガラス成形型120Abに対して熔融ガラス塊のキャストが行われる。移送台104Bは、ガラス成形型120Abへのキャスト後、ガラス成形型120Bbが流出ノズル106aの直下にくる位置(キャスト位置Pc)に移送され停留する。ガラス成形型120Bbに対してもガラス成形型120Abと同様に、熔融ガラス塊のキャストが行われる。移送台104Bは、ガラス成形型120Bbに対する熔融ガラス塊のキャストが完了すると同時にプレス位置Ppへの移送が開始される。
On the other hand, in the transfer table 104B, the molten glass lump is cast on the glass forming mold 120Ab transferred to the cast position Pc. After the casting table 104B is cast to the glass mold 120Ab, the
しかし、このタイミングでは、移送台104Aにおいて、ガラス成形型120Ba内の熔融ガラス塊に対するプレス成形処理が未だ完了していない(ガラス成形型120Aaでのプレス成形は完了している)。そこで、スライドテーブル114は、移送台104Aがプレス位置Pp(切替接続路132)に停留してから移送台104Bにてガラス成形型120Ab及びBbに対する熔融ガラス塊のキャストが完了するまでの間に、矢印X1方向にスライドされる。これにより、移送台104Aが配置されている切替接続路132が退避位置Peに退避されると共に、何れの移送台104も配置されていない切替接続路134がプレス位置Ppに挿置される(図5(c)参照)。そのため、移送台104Bは、熔融ガラス塊のキャスト後に実質待機することなく、プレス位置Pp(切替接続路134)に移送され停留される(図5(d)参照)。なお、スライドテーブル114のスライド速度は低速であるため、プレス成形処理中あるいは熔融ガラス塊を浮上成形中にガラス成形型120を移動・停止させたとしても、熔融ガラス塊に作用する慣性力や振動等の影響でガラス塊の精度が低下する虞はない。
However, at this timing, the press molding process for the molten glass in the glass mold 120Ba is not yet completed in the transfer table 104A (the press molding with the glass mold 120Aa has been completed). Therefore, the slide table 114 is between the time when the transfer table 104A is stopped at the press position Pp (switching connection path 132) and the time when the casting of the molten glass block with respect to the glass molds 120Ab and Bb is completed at the transfer table 104B. Slide in the direction of arrow X1. As a result, the
切替接続路132の上方に設けられた一対のプレス用上型108の他に、切替接続路134の上方にも、切替接続路134と一体となって移動する一対のプレス用上型108が設置されている。移送台104Bがプレス位置Pp(切替接続路134)に停留すると、切替接続路134の上方に設置された一対のプレス用上型108の一方が降下して、ガラス成形型120Ab内の熔融ガラス塊をプレスする。また、所定の時間差で他方のプレス用上型108が降下して、ガラス成形型120Bb内の熔融ガラス塊をプレスする。なお、この所定の時間差とは、上述したように、ガラス成形型120Ab内の熔融ガラス塊へのプレスが開始されてから8.4s後である。
In addition to the pair of
スライドテーブル114は、退避位置Peに退避している移送台104Aにてガラス成形型120Ba内の熔融ガラス塊に対するプレス成形処理が完了するタイミングで移送台104Aを環状の循環路102に移送出来るように、ガラス成形型120Ba内の熔融ガラス塊に対するプレス成形処理が完了するまでに矢印X2方向にスライドされ、プレス位置Ppに停留する。すなわち、プレス位置Ppには、切替接続路132上でプレス成形処理が完了する前(プレス成形処理中)に移送台104Aが挿置され、退避位置Peにも、切替接続路134上でプレス成形処理中の移送台104Bが挿置される(図5(e)参照)。なお、このとき、移送台104Bのガラス成形型120Bb内にある熔融ガラス塊はプレス成形前の状態である。
The slide table 114 can transfer the transfer table 104A to the
切替接続路132上の移送台104Aは、プレス位置Ppに戻された後、ガラス成形型120Ba内の熔融ガラス塊に対するプレス成形処理が完了すると同時にプレス位置Pp(切替接続路132)より送出される。プレス位置Ppより送出された移送台104Aは、加熱炉110a、テイクアウト位置Pt、加熱炉110bを順に移送され、循環使用のため、キャスト位置Pc前段の所定位置に戻される(図5(f)参照)。なお、図4においては、便宜上、所定位置に戻された後の移送台104Aについて(移送台104B及び104Cについても)のタイミングチャートを省略する。
After returning to the press position Pp, the
また、移送台104Cは、移送台104Bがプレス位置Pp(切替接続路134)へ移送開始されると同時に循環路102上の所定位置より移送されて、ガラス成形型120Acが流出ノズル106aの直下にくる位置(キャスト位置Pc)で停留する(図5(d)参照)。次いで、キャスト位置Pcへ移送されたガラス成形型120Acに対して熔融ガラス塊のキャストが行われる。移送台104Cは、ガラス成形型120Acへの熔融ガラス塊のキャスト後、ガラス成形型120Bcが流出ノズル106aの直下にくる位置(キャスト位置Pc)に移送され停留する。ガラス成形型120Bcに対してもガラス成形型120Acと同様に、熔融ガラス塊のキャストが行われる。移送台104Cは、ガラス成形型120Bcに対する熔融ガラス塊のキャストが完了すると同時にプレス位置Ppへの移送が開始される。このとき、プレス位置Pp(切替接続路132)では、移送台104Aが既に送出されている(図5(f)参照)。そのため、移送台104Cは、プレス位置Pp(切替接続路132)に移送されて停留する(図5(g)参照)。移送台104Cがプレス位置Pp(切替接続路132)に停留すると、切替接続路132の上方に設置された一対のプレス用上型108の一方が降下して、ガラス成形型120Ac内の熔融ガラス塊をプレスする。また、上述した所定の時間差で他方のプレス用上型108が降下して、ガラス成形型120Bc内の熔融ガラス塊をプレスする。
Further, the transfer table 104C is transferred from a predetermined position on the
スライドテーブル114は、退避位置Peに退避されている移送台104Bにてガラス成形型120Bb内の熔融ガラス塊に対するプレス成形処理が完了するタイミングで移送台104Bを環状の循環路102に移送出来るように、ガラス成形型120Bb内の熔融ガラス塊に対するプレス成形処理が完了するまでに、矢印X1方向にスライドされ、プレス位置Ppに停留する。すなわち、プレス位置Ppには、切替接続路134上でプレス成形処理が完了する前(プレス成形処理中)に移送台104Bが挿置され、退避位置Peにも、切替接続路132上でプレス成形処理中の移送台104Cが挿置される(図5(h)参照)。なお、このとき、移送台104Cのガラス成形型120Bc内にある熔融ガラス塊はプレス成形前の状態である。
The slide table 114 can transfer the transfer table 104B to the
切替接続路134上の移送台104Bは、プレス位置Ppに戻された後、ガラス成形型120Bb内の熔融ガラス塊に対するプレス成形処理が完了すると同時にプレス位置Pp(切替接続路134)より送出され、環状の循環路102上を移送される。プレス位置Ppより送出された移送台104Bは、加熱炉110a、テイクアウト位置Pt、加熱炉110bを順に移送され、循環使用のため、キャスト位置Pc前段の所定位置に戻される(図5(i)参照)。
After the transfer table 104B on the
切替接続路132上の移送台104Cについても、ガラス成形型120Bc内の熔融ガラス塊に対するプレス成形処理が完了するタイミングで移送台104Cを環状の循環路102に移送出来るように、ガラス成形型120Bc内の熔融ガラス塊に対するプレス成形処理が完了するまでにプレス位置Ppに戻されて(図4及び図5では省略しているが、このとき、切替接続路134にはプレス成形処理中の移送台104Aが配置)、ガラス成形型120Bc内の熔融ガラス塊に対するプレス成形処理が完了すると同時に移送台104Cがプレス位置Ppより送出されて、加熱炉110a、テイクアウト位置Pt、加熱炉110bを順に移送され、循環使用のため、キャスト位置Pc前段の所定位置に戻される。
The transfer table 104C on the
以上説明したように、本実施形態のガラス塊成形装置1を用いてガラス塊を製造する場合、熔融ガラス塊のキャスト後に移送台104を待機させることなくプレス工程へ速やかに移送させることができるため、プレス成形に掛かる時間に依存した生産効率の低下が避けられる。また、熔融ガラス塊のキャスト時間に影響されずにプレス成形に必要な時間を充分確保することができるため、プレス用上型108を熔融ガラス塊に長時間接触させておくことができ、熔融ガラス塊から熱を充分に奪う事ができる。そのため、ガラス塊からプレス用上型108を離型した後、ガラス塊が持つ内部熱により成形した面が変形してしまうことを抑止することができ、結果、高い成形精度でもってガラス塊を成形することができる。また、成形すべきガラス塊の容量が大きいほど(プレス成形に時間が掛かるほど)生産効率について高い改善効果が得られるものと考えられる。
As described above, when a glass lump is manufactured using the glass
以上が本発明の例示的な実施形態の説明である。本発明の実施形態は、上記に説明したものに限定されず、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。例えば明細書中に例示的に明示される実施形態等又は自明な実施形態等を適宜組み合わせた内容も本願の実施形態に含まれる。 The above is the description of the exemplary embodiments of the present invention. Embodiments of the present invention are not limited to those described above, and various modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention. For example, the embodiment of the present application also includes an embodiment that is exemplarily specified in the specification or a combination of obvious embodiments and the like as appropriate.
例えば、上記においては、3台の移送台104を例示しているが、別の実施形態では2台又は4台以上であってもよい。また、上記においては、2本の切替接続路を例示しているが、別の実施形態では3本以上であってもよい。移送台104の台数や切替接続路の本数、各移送台104に設置されるガラス成形型の数は、製造すべきガラス塊の容量や単位時間当たりの生産数量等に応じて適宜設定される。例えば、各移送台104は1つのガラス成形型を備える構成としてもよい。この場合、1つのガラス成形型に対して熔融ガラス塊をキャストした後、移送台104をプレス工程へ時間を空けることなく移送することができるため、キャストされた状態の熔融ガラス塊を直ぐさまプレス成形するのに有利である。 For example, in the above, the three transfer stands 104 are illustrated, but in another embodiment, two or four or more may be used. In the above, two switching connection paths are illustrated, but in another embodiment, three or more may be used. The number of transfer tables 104, the number of switching connection paths, and the number of glass molds installed on each transfer table 104 are appropriately set according to the capacity of the glass block to be manufactured, the production quantity per unit time, and the like. For example, each transfer table 104 may be configured to include one glass mold. In this case, after casting the molten glass lump to one glass mold, the transfer table 104 can be transferred to the pressing process without taking time, so the molten glass lump in the cast state is immediately pressed. It is advantageous for molding.
また、上記においては、ガラス塊成形装置1による精密プレス成形用のプリフォームの製造方法及びその製造方法によって成形されたプリフォームを使用した精密プレス成形について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ガラス塊としてガラス素球を成形することもできる。ガラス素球は、バレル研磨等の各種公知の研磨方法により表面を粗面化し、リヒートプレス成形によりガラス光学素子を成形する場合や、スムーズング加工・CG(カーブジェネレーター)加工等の各種公知の粗研磨・精研磨加工を施すことにより球面レンズ等の光学素子に加工することができる。また、ガラスゴブやプリフォームをバレル研磨等の後に(又は硝材によってはバレル研磨等を施すことなく)リヒートプレス成形し、リヒートプレス成形によって得られた、最終形状に近似する形状の中間体にCG研磨加工等の研磨加工を施して、最終形状たるガラス光学素子を得る方法も本発明の範疇に含まれる。
Moreover, in the above, although the manufacturing method of the preform for precision press molding by the glass
1 ガラス塊成形装置
102 循環路
102a 主ガイドレール
102b ラックレール
104(104A、104B、104C) 移送台
104a キャリッジプレート
104b 車輪
104c ピニオン
104d ピニオン駆動部
106 熔融ガラス供給部
106a 流出ノズル
108 プレス用上型
110(110a、110b) 加熱炉
112 コントローラ
114 スライドテーブル
116 テーブル駆動機構
118 テイクアウト手段
120(120A、120B) ガラス成形型
120a 摺動軸体
122 昇降機
122a 突き上げ軸体
132、134 切替接続路
DESCRIPTION OF
Claims (7)
循環路と、
前記ガラス成形型を搭載した複数の移送台と、
前記複数の移送台の各々を前記循環路上のキャスト位置、プレス位置に順次かつ循環的に移送する移送制御手段と、
前記プレス位置で切替接続される複数の切替接続路と、
前記複数の切替接続路の一つを前記プレス位置上に選択的に配置すると共に残りの切替接続路を前記循環路から切断された退避位置上に退避させる位置制御手段と、
前記プレス位置及び前記退避位置にて前記ガラス成形型上の熔融ガラス塊をプレス成形するプレス手段と、
を備え、
前記キャスト位置における前記ガラス成形型への熔融ガラス塊のキャストが完了すると同時に、前記移送制御手段により、前記プレス位置への当該移送台の移送を開始し、
前記プレス位置への移送が開始された移送台が待機することなく該プレス位置へ送入されるよう、該移送台が該プレス位置へ到達する前に、
前記位置制御手段により、前記複数の切替接続路の位置を制御することで、前記プレス手段による前記熔融ガラス塊のプレス成形が完了する移送台を前記プレス位置に配置すると共に、前記移送制御手段により、該プレス位置に配置された移送台を前記循環路上のテイクアウト位置に向けて送出する
ことを特徴とする、ガラス塊成形装置。 It is a glass lump molding apparatus for molding a glass lump that takes time to press-mold a molten glass lump cast on the glass mold, rather than casting a molten glass lump against a glass mold,
The circuit,
A plurality of transfer stands equipped with the glass mold,
Transfer control means for transferring each of the plurality of transfer tables sequentially and cyclically to a cast position and a press position on the circulation path;
A plurality of switching connection paths switched and connected at the press position;
Position control means for selectively disposing one of the plurality of switching connection paths on the press position and retracting the remaining switching connection paths on a retracted position cut from the circulation path;
Press means for press-molding a molten glass lump on the glass mold at the press position and the retracted position;
With
At the same time as the casting of the molten glass block to the glass mold at the casting position is completed, the transfer control means starts transferring the transfer table to the press position,
Before the transfer table reaches the press position so that the transfer table that has been transferred to the press position is fed to the press position without waiting,
By controlling the positions of the plurality of switching connection paths by the position control means, a transfer stand for completing the press molding of the molten glass gob by the press means is disposed at the press position, and the transfer control means The glass lump forming apparatus is characterized in that a transfer table arranged at the press position is sent out toward a take-out position on the circulation path.
前記退避位置に退避された移送台を、前記プレス手段による前記熔融ガラス塊のプレス成形が完了するまでのタイミングで前記プレス位置に戻し、
前記移送制御手段は、
前記プレス位置に戻された移送台にて前記プレス成形が完了すると同時に当該移送台を前記循環路上のテイクアウト位置に向けて送出する
ことを特徴とする、請求項1に記載のガラス塊成形装置。 The position control means includes
The transfer table retracted to the retracted position is returned to the press position at the timing until the press molding of the molten glass gob by the pressing means is completed,
The transfer control means includes
The glass lump forming apparatus according to claim 1, wherein simultaneously with completion of the press molding by the transfer table returned to the press position, the transfer table is sent toward a take-out position on the circulation path.
前記切替接続路は、
前記プレス位置、前記退避位置の各位置に、対応する前記プレス手段と一体に移動される
ことを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載のガラス塊成形装置。 The pressing means is provided for each of the plurality of switching connection paths;
The switching connection path is
The glass lump forming apparatus according to claim 1 or 2, wherein the glass lump forming apparatus is moved integrally with the corresponding pressing means at each of the pressing position and the retracted position.
前記キャスト位置にて、前記一対のガラス成形型に対して熔融ガラス塊が順次キャストされ、
前記移送制御手段は、
前記キャスト位置における前記一対のガラス成形型への熔融ガラス塊のキャストが完了すると同時に前記プレス位置への当該移送台の移送を開始する
ことを特徴とする、請求項1から請求項3の何れか一項に記載のガラス塊成形装置。 The transfer table is mounted with a pair of glass molds,
At the casting position, a molten glass lump is sequentially cast with respect to the pair of glass molds,
The transfer control means includes
4. The transfer of the transfer table to the press position is started simultaneously with the completion of casting of the molten glass gob to the pair of glass molds at the cast position. The glass lump forming device according to one item.
前記ガラス成形型に対して熔融ガラス塊をキャストする工程と、
前記ガラス成形型にキャストされた熔融ガラス塊をプレス成形する工程と、
を含み、
前記キャスト位置における前記ガラス成形型への熔融ガラス塊のキャストが完了すると同時に、前記プレス位置への当該移送台の移送を開始し、
前記プレス位置への移送が開始された移送台が待機することなく該プレス位置へ送入されるよう、該移送台が該プレス位置へ到達する前に、
前記複数の切替接続路の位置を制御することで前記プレス手段による前記熔融ガラス塊のプレス成形が完了する移送台を前記プレス位置に配置すると共に、該プレス位置に配置された移送台を前記循環路上のテイクアウト位置に向けて送出する、ガラス塊の製造方法。 A glass lump manufacturing method for forming a glass lump using the glass lump forming apparatus according to any one of claims 1 to 4,
A step of casting a molten glass lump to the glass mold,
A step of press-molding a molten glass lump cast in the glass mold,
Including
At the same time as the casting of the molten glass lump to the glass mold at the casting position is completed, the transfer of the transfer table to the press position is started,
Before the transfer table reaches the press position so that the transfer table that has been transferred to the press position is fed to the press position without waiting,
A transfer stand that completes press forming of the molten glass gob by the press means is arranged at the press position by controlling the positions of the plurality of switching connection paths, and the transfer stand arranged at the press position is circulated in the circulation. A method for producing a glass lump that is sent out toward a take-out position on the road.
前記所定のプレス成形型に導入されたガラス塊を軟化した状態で精密プレス成形する工程と、
前記精密プレス成形されたガラス光学素子を前記プレス成形型より取り出す工程と、
を含む、ガラス光学素子の製造方法。 Introducing a glass lump produced using the production method according to claim 5 into a predetermined press mold;
A step of precision press molding in a softened state of the glass lump introduced into the predetermined press mold,
Taking out the precision press-molded glass optical element from the press mold; and
The manufacturing method of the glass optical element containing this.
前記所定のプレス成形型に導入されたガラス塊を軟化した状態でプレス成形し、所定の最終形状に近似する形状を持つ中間体を形成する工程と、
前記形成された中間体に少なくとも研磨加工を施すことにより前記最終形状を持つガラス光学素子を得る工程と、
を含む、ガラス光学素子の製造方法。 Introducing a glass lump produced using the production method according to claim 5 into a predetermined press mold;
Press-molding the glass lump introduced into the predetermined press-molding mold in a softened state, and forming an intermediate body having a shape approximating a predetermined final shape;
Obtaining a glass optical element having the final shape by at least polishing the formed intermediate; and
The manufacturing method of the glass optical element containing this.
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