JP2792614B2 - Glass forming apparatus and method - Google Patents
Glass forming apparatus and methodInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、非球面レンズ
などの高精度な光学素子をプレス成形装置で形成する場
合に、ガラス素材を収納するための型部材を、プレス操
作機構にて成形位置にセットするためのガラス成形装置
およびその方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a mold member for accommodating a glass material by a press operation mechanism when a high precision optical element such as an aspherical lens is formed by a press forming apparatus. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a glass forming apparatus and a method for setting the same at a position.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、研削・研磨による光学素子加工方
法に代わり、加熱軟化させた光学用成形ガラス素材を成
形型内で直接プレス成形する方法が注目されている。2. Description of the Related Art In recent years, attention has been paid to a method of directly press-molding a softened glass material for optical use in a molding die instead of a method of processing an optical element by grinding and polishing.
【0003】通常、この種の成形には、胴型内で、上記
胴型に摺動する成形用型部材を用いて、軟化状態にある
ガラス素材をプレスし、上記型部材の成形面に対応した
光学機能面を上記ガラス素材に形成するようにした光学
素子のプレス成形装置が用いられる。そして、成形型の
摩滅、損傷などの場合、型交換を行うが、この際には、
成形型をプレス操作機構に対応するプレス成形位置にお
いて搬入・設置、あるいは、取外し・搬出することがな
されている。[0003] Usually, in this type of molding, a glass material in a softened state is pressed by using a molding die member that slides in the barrel die in the barrel die, and the molding surface corresponding to the molding surface of the die member is pressed. An optical element press molding apparatus is used in which the optical function surface is formed on the glass material. When the mold is worn or damaged, the mold is replaced.
2. Description of the Related Art A molding die is loaded / installed or removed / exported at a press molding position corresponding to a press operation mechanism.
【0004】しかし、プレス成形を不活性ガスの雰囲気
内で実施する場合には、型交換のために、成形チャンバ
−を開放しなければならないので、ガス置換に多くの時
間を必要とし、稼動率を低下する。However, when press molding is performed in an atmosphere of an inert gas, the molding chamber must be opened for mold replacement, so that much time is required for gas replacement and the operating rate is reduced. Decrease.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとしている課題】そこで、型交換用
のチャンバ−を用意し、ここを予め、ガス置換し、この
チャンバ−から成形チャンバ−へ、また、成形チャンバ
−から型交換チャンバ−へと成形型を移動する方法が提
唱されている。これは、成形型の損傷などで、型交換が
必要になった時、短時間で、簡単に交換作業が行えるよ
うにして、稼動率の低下を回避する上で有効である。Accordingly, a chamber for mold replacement is prepared, gas is replaced in advance in this chamber, and from this chamber to the molding chamber, and from the molding chamber to the mold exchange chamber. A method of moving the mold has been proposed. This is effective in that when the mold needs to be replaced due to damage to the molding die, the replacement operation can be easily performed in a short time, thereby avoiding a decrease in the operation rate.
【0006】[0006]
【発明の目的】本発明は、成形チャンバ−に型交換チャ
ンバ−を連接した場合に、そのチャンバ−間での成形型
の交換作業を効率良く、スム−ズに実現できるプレス成
形装置における成形型交換機構を提供しようとするもの
である。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a molding die in a press molding apparatus capable of efficiently and smoothly exchanging a molding die between the molding chambers when the molding chamber is connected to the molding chamber. It is intended to provide an exchange mechanism.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】このため、本発明では、
光学素子をプレス成形で製造するガラス成形装置におい
て、ガラス素材をプレス成形するために収納する第一の
型手段と、第二の型手段とを具備し、第一の型手段を成
形位置に配置すると共に第二の型手段を待機位置に配置
し、第一の型手段と第二の型手段との入れ替えを行うた
め、これら型手段としての成形型をプレス操作機構に対
応するプレス成形位置に搬入し、あるいは、そこから搬
出するようにした成形型交換機構を備えており、上記プ
レス操作機構が設置される、所定雰囲気の成形チャンバ
−には、ゲ−トバルブを介して、型交換チャンバ−が連
設されており、また、上記型交換チャンバ−には、成形
型を載置・固定するパレットをガイドレ−ルに沿って両
チャンバ−間で入換える入換え手段と、上記型交換チャ
ンバ−内で上記入換え手段によるパレットの入換えの位
置に新・旧の成形型を載置したパレットを置換するパレ
ット置換手段とが装備されている。Therefore, in the present invention,
In a glass forming apparatus for manufacturing an optical element by press forming, a first mold means for accommodating a glass material for press forming, and a second mold means are provided, and the first mold means is arranged at a forming position. At the same time as placing the second mold means in the standby position, and replacing the first mold means with the second mold means .
Therefore, the forming dies as these mold means are
Into or out of the corresponding press forming position
It is equipped with a mold exchange mechanism that
Molding chamber with a predetermined atmosphere in which the operation mechanism is installed
Is connected to a mold change chamber via a gate valve.
The mold exchange chamber is provided with a mold.
Place the pallet for placing and fixing the mold along the guide rails.
Exchanging means for exchanging between chambers;
The position of the pallet exchange by the above exchange means in the member
Pallet that replaces pallets with new and old molds placed
Is provided .
【0008】[0008]
【実施例】以下、本発明の、成形型交換機構を、図示の
光学素子のプレス成形装置に適用した場合について具体
的に説明する。図示のプレス成形装置は、図1および図
2に示すように、ガラス素材(ガラスブランク)を成形
型1内に装填し、プレス操作機構2の操作で上記成形型
1の可動部(後述)を働かせることにより、プレス成形
するもので、このプレス成形は、好ましくは、窒素ガス
雰囲気などの不活性ガス雰囲気中で行われる。このため
に、上記成形型1、プレス操作機構2などは、気密構造
の成形チャンバ−3内に装備される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the case where the mold exchanging mechanism of the present invention is applied to a press molding apparatus for an optical element shown in the drawings will be described in detail. As shown in FIGS. 1 and 2, the illustrated press forming apparatus loads a glass material (glass blank) into a forming die 1 and operates a press operation mechanism 2 to move a movable portion (described later) of the forming die 1. The press molding is performed by operating the press molding, and the press molding is preferably performed in an inert gas atmosphere such as a nitrogen gas atmosphere. To this end, the mold 1, the press operation mechanism 2, and the like are provided in a molding chamber 3 having an airtight structure.
【0009】上記成形チャンバ−3は、架台10上に配
置され、ガラス素材の搬入および成形品の搬出のための
出入口301にゲ−トバルブ11を装備していて、これ
を介して外部と連通されている。また、上記架台10に
は、上記成形チャンバ−3に隣接して成形型交換チャン
バ−12が配設してあり、この交換チャンバ−12はゲ
−トバルブ13を介して、上記成形チャンバ−3に連通
している。The molding chamber 3 is disposed on the gantry 10 and is provided with a gate valve 11 at an entrance 301 for carrying in the glass material and carrying out the molded product, and is communicated with the outside via this. ing. Further, a mold exchange chamber 12 is provided on the gantry 10 adjacent to the molding chamber 3, and the exchange chamber 12 is connected to the molding chamber 3 via a gate valve 13. Communicating.
【0010】また、上記成形チャンバ−3内には、上記
成形型1に対するガラス素材の導入(搬入)および成形
品の導出(搬出)を行うための入換え手段として、吸着
フィンガ−4が装備されている。上記吸着フィンガ−4
は、上記成形チャンバ−3の床を貫通して、外部から上
記成形チャンバ−3内へ垂直に導入した回転軸401の
上端に、吸着ハンド402を装着し、上記吸着ハンド4
02の先端に吸着パッド403を設けたもので、上記回
転軸401は、架台10に設けたシリンダ機構14のピ
ストンロッド14Aに回転自在に連結され、上記ピスト
ンロッド14Aの動作で、軸方向に上下動作されるよう
になっているとともに、上記ピストンロッド14Aに設
けた電動モ−タ15によりギヤ列16を介して回転動作
されるようになっている。Further, in the molding chamber-3, a suction finger-4 is provided as a replacement means for introducing (loading) the glass material into and out of the molding tool 1 with respect to the molding die 1. ing. Absorption finger-4
The suction hand 402 is attached to the upper end of the rotating shaft 401 which penetrates the floor of the molding chamber 3 and is vertically introduced into the molding chamber 3 from the outside.
The rotary shaft 401 is rotatably connected to the piston rod 14A of the cylinder mechanism 14 provided on the gantry 10, and is vertically moved in the axial direction by the operation of the piston rod 14A. The piston rod 14A is rotated by an electric motor 15 provided on the piston rod 14A via a gear train 16.
【0011】しかして、上記吸着パッド403にガラス
素材を吸着した状態で、上記シリンダ機構14の制御お
よび上記電動モ−タ15の回転制御に基く上記回転軸4
01の軸方向動作および回動動作で、上記吸着パッド4
03を上記成形型1内に導入し、下型部材101の成形
面の上にガラス素材を置き、また、成形後は、同じ吸着
パッド403で成形型1内に導入し、成形品を吸着した
状態で、上記回転軸401の逆方向の軸方向動作および
回動動作で、上記成形型1内から取出すように機能す
る。When the glass material is sucked on the suction pad 403, the rotation shaft 4 is controlled based on the control of the cylinder mechanism 14 and the rotation control of the electric motor 15.
01, the suction pad 4
03 was introduced into the molding die 1 and a glass material was placed on the molding surface of the lower mold member 101. After molding, the glass material was introduced into the molding die 1 with the same suction pad 403 to suck the molded product. In this state, the rotary shaft 401 functions so as to be taken out of the molding die 1 by an axial operation and a rotating operation in the opposite direction.
【0012】上記出入口301の下方に位置して、上記
架台10の上には、成形チャンバ−3に対する上記ガラ
ス素材および成形品の搬入・搬出手段17が配置してあ
る。上記搬入・搬出手段17は、シリンダ機構18から
上方に延びるピストンロッド18Aに入換えチャンバ−
171を装着するとともに、上記入換えチャンバ−17
1の上端に在る開口171Aから上下に出入りできる置
き台172を装備し、上記置き台172を上記入換えチ
ャンバ−171内に設けた昇降手段(例えば、ピストン
・シリンダ機構)173で昇降できるようにしてある。The glass material and molded product carrying-in / out means 17 for the molding chamber 3 are arranged above the gantry 10 below the entrance / exit 301. The loading / unloading means 17 is replaced with a piston rod 18A extending upward from the cylinder mechanism 18 and is replaced with a chamber.
171 is mounted, and the replacement chamber -17 is mounted.
1 is provided with a table 172 that can move up and down through an opening 171A at the upper end of the table 1, and the table 172 can be moved up and down by elevating means (for example, a piston / cylinder mechanism) 173 provided in the exchange chamber-171. It is.
【0013】しかして、上記成形チャンバ−3に対して
ガラス素材あるいは成形品を搬入・搬出するときには、
置き台172にガラス素材を載せた状態で、上記シリン
ダ機構18の制御により、ピストンロッド18Aを上昇
させ、入換えチャンバ−171を上昇して、その開口1
71Aを上記ゲ−トバルブ11に気密に接触させる。こ
の状態で、上記入換えチャンバ−171内を所定の雰囲
気に置換し、上記ゲ−トバルブ11を開放して、上記成
形チャンバ−3と入換えチャンバ−171とを連通し、
更に、上記昇降手段173で、上記置き台172を上記
成形チャンバ−3内に導入し、吸着フィンガ−4に対し
てガラス素材の受渡しおよび成形品の受取りを行うので
ある。そして、このあと、上記昇降手段173を逆に動
作し、上記置き台172を入換えチャンバ−171に戻
し、ゲ−トバルブ11を閉じ、シリンダ機構の働きで、
上記入換えチャンバ−171を降下し、上記置き台17
2からの成形品の取出し、および、そこへの新たなガラ
ス素材の持込みを行うことができる。When loading or unloading a glass material or a molded product from / to the molding chamber-3,
With the glass material placed on the table 172, the piston rod 18A is raised and the exchange chamber-171 is raised under the control of the cylinder mechanism 18 to open the opening 1 thereof.
71A is brought into airtight contact with the gate valve 11. In this state, the inside of the exchange chamber-171 is replaced with a predetermined atmosphere, the gate valve 11 is opened, and the molding chamber-3 and the exchange chamber-171 communicate with each other.
Further, the placing table 172 is introduced into the molding chamber-3 by the elevating means 173, and the glass material is delivered to the suction finger-4 and the molded product is received. Then, thereafter, the elevating / lowering means 173 is operated in reverse, the placing table 172 is returned to the exchange chamber-171, the gate valve 11 is closed, and the cylinder mechanism works.
The replacement chamber-171 is lowered, and the
2 can be taken out and a new glass material can be brought into it.
【0014】この実施例では、上記置き台172へのガ
ラス素材の持込み、そこからの成形品の取出しには、所
要のロボット19が用いられる。上記ロボット19は、
吸着手段などを用いて、ストッカ−20からガラス素材
を上記置き台172へ置き換えると共に、上記置き台1
72から所要個所へに成形品を持ち出すものである。す
なわち、上記ロボット19は、X軸ア−ム191、Y軸
ア−ム192を有し、上記両ア−ムの働きで、上記Y軸
ア−ム192に設けた吸着ハンド193をX・Y軸方向
に移動操作できるようにしてある。また、上記ストッカ
−20は、フレ−ム20A上に電動モ−タ20Bを設
け、その回転軸にパレット20Cを固定したもので、上
記電動モ−タ20Bの駆動で、パレット20Cを旋回
し、上記ロボット19に対応した個所で、成形品の受取
り、ガラス素材の引き渡しを行うのである。なお、この
実施例では、別に冷却台21が用意されていて、上記吸
着ハンド193で置き台172から取出した成形品を一
時的に上記冷却台21に置き、所望温度まで自然、ある
いは強制冷却する。In this embodiment, a required robot 19 is used to carry the glass material into the placing table 172 and take out the molded product therefrom. The robot 19 is
The glass material is replaced from the stocker 20 with the table 172 by using an adsorption means or the like, and
The molded product is taken out from 72 to a required place. That is, the robot 19 has an X-axis arm 191 and a Y-axis arm 192, and the suction arm 193 provided on the Y-axis arm 192 is moved by the X-Y arm by the action of both arms. It can be moved in the axial direction. The stocker 20 has an electric motor 20B provided on a frame 20A and a pallet 20C fixed to a rotating shaft thereof. The pallet 20C is turned by driving the electric motor 20B. At a location corresponding to the robot 19, a molded product is received and a glass material is delivered. In this embodiment, a cooling stand 21 is separately prepared, and the molded product taken out of the placing stand 172 by the suction hand 193 is temporarily placed on the cooling stand 21 and naturally or forcibly cooled to a desired temperature. .
【0015】上述の成形型1は、成形用の胴型100
に、その中心に対して四方に分散配置された4組の下型
部材101および上型部材102を上下摺動自在に組み
込んだ、4個取りの構造になっており、上述の吸着パッ
ド403によるガラス素材の受け入れ、および、成形品
の取出しのために、上記胴型100の側部に出入り用の
開口100Aを形成している。そして、上記胴型100
は上記成形チャンバ−3内において、パレット5上に配
置・固定されている。The above-mentioned molding die 1 includes a molding die 100.
In addition, a four-piece structure in which four sets of the lower mold member 101 and the upper mold member 102 which are dispersedly arranged in four directions with respect to the center thereof are incorporated so as to be vertically slidable is provided. In order to receive the glass material and take out the molded product, an opening 100A for entering and exiting is formed in a side portion of the body mold 100. And the above-mentioned body mold 100
Are arranged and fixed on the pallet 5 in the molding chamber-3.
【0016】上記パレット5は、上記交換チャンバ−1
2内のガイドレ−ル6Aを介して、上記交換チャンバ−
12から上記ゲ−トバルブ13を通して上記成形チャン
バ−3内に敷設されたガイドレ−ル6Bへと案内され、
上記成形チャンバ−3内のプレス成形位置に設置される
ようになっている。上記プレス成形位置には、図3に示
すように、上記パレット5の先端が突き当たるピン・ガ
イドなどの位置設定部材61、61、および、上記パレ
ット5の一側が突き当たる、同様の位置設定部材62、
62がそれぞれ配設してある。また、上記位置設定部材
62、62に対して上記パレット5の一側を突き当てる
ため、対向する位置に、押圧操作子63、64が装備さ
れている。The pallet 5 is mounted on the exchange chamber-1.
2 through the guide rails 6A inside the exchange chamber.
12 is guided through the gate valve 13 to a guide rail 6B laid in the molding chamber 3;
It is arranged at a press molding position in the molding chamber-3. As shown in FIG. 3, position setting members 61, 61, such as pins and guides, against which the tip of the pallet 5 abuts, and similar position setting members 62, which abut one side of the pallet 5, at the press forming position.
62 are provided respectively. Further, in order to abut one side of the pallet 5 against the position setting members 62, 62, pressing operators 63, 64 are provided at opposing positions.
【0017】なお、この実施例では、上記パレット5が
周囲温度の影響を受けて熱膨張しないように、恒温・断
熱手段60が用意されている。上記恒温・断熱手段60
は、この実施例では、図3および図4に示すように、上
記パレット5側に設けられる断熱部材601と、上記プ
レス成形位置で上記パレット5下に位置する冷却機構6
02とから構成されている。In this embodiment, a constant temperature and heat insulating means 60 is provided so that the pallet 5 does not thermally expand under the influence of the ambient temperature. The constant temperature / insulation means 60
In this embodiment, as shown in FIG. 3 and FIG. 4, a heat insulating member 601 provided on the pallet 5 side and a cooling mechanism 6 located below the pallet 5 at the press forming position.
02.
【0018】上記断熱部材601は、上記パレット5の
上面に形成した扁平な受溝状のステ−ジ51に嵌合され
る板状のセラミック材料で構成され、上下の面には帯状
の多数のフィン601A、601Bが形成されている。
そして、上記パレット1上には成形型1が、上記パレッ
ト5に設けたガイド・ピン52を介して位置決めされた
状態で、上記断熱部材601の上に設置される。The heat insulating member 601 is made of a plate-shaped ceramic material fitted to a flat receiving groove-shaped stage 51 formed on the upper surface of the pallet 5, and has a plurality of strip-shaped upper and lower surfaces. Fins 601A and 601B are formed.
Then, the mold 1 is placed on the heat insulating member 601 while being positioned on the pallet 1 via the guide pins 52 provided on the pallet 5.
【0019】また、上記冷却機構602は、水冷式の循
環冷却システムを採用しており、図には上記パレット5
の底面に接する冷却部のみが示されている。The cooling mechanism 602 employs a water-cooled circulating cooling system.
Only the cooling part in contact with the bottom surface of is shown.
【0020】しかして、ガイドレ−ル6Bを介してプレ
ス成形位置に導入された上記パレット5は、先ず、押圧
操作子63、64の働きで、その側面を上記位置設定部
材62、62に突き当て、その状態で、その先端部を位
置設定部材61、61に突き当てられる。これによっ
て、上記パレット5上の成形型1は、間接的ではある
が、プレス操作機構2のプレス操作の中心に、上下型部
材101、102の中心をマッチングすることができ
る。この場合、上記パレット5は、断熱部材601の働
きで、成形型1側からの熱を遮断しており、また、冷却
機構の働きで、所定の温度に維持されているので、上記
パレット5に対する上記成形型1の相対位置は、熱膨張
の影響を受けないから、正規のプレス位置からのずれを
生じない。The pallet 5 introduced into the press forming position via the guide rail 6B firstly abuts the side surfaces of the pallet 5 against the position setting members 62, 62 by the operation of the pressing operators 63, 64. In this state, the tip is abutted against the position setting members 61, 61. Thus, the center of the upper and lower mold members 101 and 102 can be matched with the center of the pressing operation of the pressing operation mechanism 2 of the molding die 1 on the pallet 5 though it is indirect. In this case, the pallet 5 blocks heat from the mold 1 by the function of the heat insulating member 601 and is maintained at a predetermined temperature by the function of the cooling mechanism. Since the relative position of the mold 1 is not affected by thermal expansion, there is no deviation from the normal press position.
【0021】また、上記実施例において、上記パレット
5の先端側には、成形型1側の加熱用電源コネクタ−5
3、および、熱電対などの温度センサ(図示せず)用な
どのコネクタ−54を具備しており、これに対応して、
成形チャンバ−内側の所定位置には、電源側コネクタ−
53A、および、温度検知装置(図示せず)側のコネク
タ−54Aが設けられている。In the above embodiment, the heating power supply connector -5 of the molding die 1 is provided at the tip of the pallet 5.
3, and a connector 54 for a temperature sensor (not shown) such as a thermocouple, and the like.
A power supply side connector is provided at a predetermined position inside the molding chamber.
53A and a connector -54A on the temperature detecting device (not shown) side are provided.
【0022】上述のプレス操作機構2は、図1に示すよ
うに、上記プレス成形位置において、上記ガイドレ−ル
6Bの下側に押上用の操作部材201を配置してあり、
また、成形型1の上方に、各上型部材102に対応して
4個のプレス用の操作部材202を配置し、これらを共
通ホルダ−ブロック203で保持している。上記操作部
材201は、その上端を、上記成形チャンバ−3の底部
に設けた環状の部材204を介して、上記成形チャンバ
−3の外部から内部に挿入できる構造になっており、ま
た、その下端を、押上用のシリンダ−機構205から上
方に延びるピストンロッド206に連結している。ま
た、上記操作部材201の上端には、上記下型部材10
1に共通する突上げ駒207が取付けてあって、上記胴
型100に対して摺動させながら、上記下型部材101
を共通に押し上げることができるようになっている。As shown in FIG. 1, the press operating mechanism 2 has a push-up operating member 201 disposed below the guide rail 6B at the press forming position.
Further, four operating members 202 for pressing are arranged above the molding die 1 corresponding to each upper die member 102, and these are held by a common holder block 203. The operation member 201 has a structure in which an upper end thereof can be inserted into the inside of the molding chamber 3 from outside through an annular member 204 provided at the bottom of the molding chamber-3. Is connected to a piston rod 206 extending upward from a cylinder mechanism 205 for lifting. Further, the lower mold member 10 is provided at the upper end of the operation member 201.
1 is attached to the lower die member 101 while sliding with respect to the trunk die 100.
Can be pushed up in common.
【0023】上記操作部材202は、上記ホルダ−ブロ
ック203の下端に設けた摺動部で案内されて上下に動
作できる状態になっており、上記ホルダ−ブロック20
3内に設けた弾持機構208で、上記ホルダ−ブロック
203に対して所定位置まで相対移動できるように、下
向きに弾持されている。なお、この実施例では、上記弾
持機構208には、皿ばねを重ねた構造を採用している
が、他の適当な機構、構成のものを採用しても良い。The operating member 202 is guided by a sliding portion provided at the lower end of the holder block 203 so that it can move up and down.
3, is held downward so as to be able to move relative to the holder block 203 to a predetermined position. In this embodiment, a structure in which disc springs are stacked is adopted as the elastic mechanism 208, but other suitable mechanisms and structures may be employed.
【0024】上記ホルダ−ブロック203の上端には共
通ロッド209が連結してあり、上記共通ロッド209
は、上記成形チャンバ−3の天井部を貫通して、その内
部から外部に延びていて、上記成形チャンバ−3の上部
に配置したプレス用のシリンダ−機構210から下方に
延びるピストンロッド211に連結されている。A common rod 209 is connected to the upper end of the holder block 203.
Is connected to a piston rod 211 extending through a ceiling portion of the molding chamber 3 and extending from the inside to the outside, and extending downward from a cylinder mechanism 210 for pressing arranged at an upper portion of the molding chamber 3. Have been.
【0025】しかして、上記プレス操作機構2を用い
て、ガラス素材をプレス成形する時には、先ず、上記シ
リンダ機構210の働きで、上記ホルダ−ブロック20
3を上昇させ、上記上型部材102を引き上げ、所謂、
型開きをなす。そして、先述の吸着ハンド402によ
り、ガラス素材を成形型1内に導入し、再び、上記ホル
ダ−ブロック203を下降すると、上記上型部材102
は上記ガラス素材上に降下する。その後、更に、上記シ
リンダ機構210を稼動し、上記ホルダ−ブロック20
3を降下すると、上記操作部材202が上記上型部材1
02にプレス圧を加える(その後、シリンダ機構205
は操作部材201を押上げ、突上げ駒207を介して下
型部材101を上向きに押圧する)。また、成形後、上
記シリンダ機構210を稼動し、上記ホルダ−ブロック
203を上昇すると、上型部材102が上昇し、型開き
がなされる。When the glass material is press-formed using the press operation mechanism 2, first, the cylinder mechanism 210 works to allow the holder block 20 to be pressed.
3 is raised, and the upper die member 102 is raised, so-called,
Open the mold. Then, the glass material is introduced into the molding die 1 by the suction hand 402 described above, and the holder block 203 is lowered again.
Falls on the glass material. Thereafter, the cylinder mechanism 210 is further operated, and the holder block 20 is moved.
3, the operation member 202 is moved to the upper mold member 1
02 (the cylinder mechanism 205
Pushes up the operation member 201 and presses the lower mold member 101 upward through the push-up piece 207). After the molding, when the cylinder mechanism 210 is operated and the holder block 203 is raised, the upper die member 102 is raised and the mold is opened.
【0026】上述の成形型交換チャンバ−12には、本
発明に係る成形型交換機構7が装備してある。上記成形
型交換機構7は、入換え手段701を備えていて、これ
によって、上記ガイドレ−ル6Aに沿って、成形型1を
載置・固定したパレット5を、上記ゲ−トバルブ13を
介して、成形チャンバ−3内のガイドレ−ル6Bに移送
するようになっている。The above-described mold exchange chamber 12 is equipped with a mold exchange mechanism 7 according to the present invention. The molding die exchange mechanism 7 includes an exchanging means 701, whereby the pallet 5 on which the molding die 1 is mounted and fixed is moved along the guide rail 6A through the gate valve 13. Are transferred to a guide rail 6B in the molding chamber-3.
【0027】上記入換え手段701は、上記成形型交換
チャンバ−12内に延びるロッド702の先端に、結合
ハンド703を取付けるとともに、その基端部にスラス
トベアリング704を介してアクチュエ−タ705を装
着しており、また、上記アクチュエ−タ705に装備し
たモ−タ706によって、L字クランク707を介して
上記ロッド702を回動操作できる構成になっており、
また、上記アクチュエ−タ705を駆動する時、上記ロ
ッド702と平行に配置したガイドレ−ル708に沿っ
て上記アクチュエ−タ705を移動することで、上記ロ
ッド702をその長手方向に移動できるように構成され
ている。The exchanging means 701 has a coupling hand 703 attached to the tip of a rod 702 extending into the mold exchange chamber 12, and an actuator 705 attached to a base end thereof via a thrust bearing 704. The motor 706 mounted on the actuator 705 allows the rod 702 to be rotated via an L-shaped crank 707.
When the actuator 705 is driven, the rod 702 can be moved in the longitudinal direction by moving the actuator 705 along a guide rail 708 arranged in parallel with the rod 702. It is configured.
【0028】しかして、上記モ−タ706の動作で、ロ
ッド702を回動し、この動作で、上記パレット5に対
する上記結合ハンド703の係脱操作をなし、また、上
記アクチュエ−タ705の働きで、上記パレット5を、
上記ガイドレ−ル6Aに沿って移動することができる。
なお、この実施例では、上記結合ハンド703に対応し
て、上記パレット5側には、図3および図4に示すよう
に、その後端に位置して、フック部材56が装備されて
いて、上記結合ハンド703に係脱できるようになって
いる。これによって、上記入換え手段701の制御によ
り、上記パレット5を、上記ゲ−トバルブ13を介して
成形チャンバ−3のガイドレ−ル6Bにもたらし、プレ
ス操作機構2のプレス位置にセットし、あるいは、逆
に、そこから成形型交換チャンバ−12へと引戻すこと
ができる。Then, the rod 702 is rotated by the operation of the motor 706, and the operation of engaging and disengaging the coupling hand 703 with respect to the pallet 5 is performed by this operation, and the operation of the actuator 705 is performed. Then, the above pallet 5
It can move along the guide rail 6A.
In this embodiment, a hook member 56 is provided at the rear end of the pallet 5 corresponding to the coupling hand 703, as shown in FIGS. The coupling hand 703 can be engaged and disengaged. Thus, under the control of the exchanging means 701, the pallet 5 is brought to the guide rail 6B of the molding chamber 3 via the gate valve 13 and set at the pressing position of the press operating mechanism 2, or Conversely, it can be withdrawn back to the mold change chamber-12.
【0029】また、上記成形型交換機構7は、パレット
5を移動するパレット置換手段711を備えている。上
記パレット置換手段711は、上記ガイドレ−ル6Aの
長手方向と直交する方向に進退するピストンロッド71
2Aを備えたシリンダ機構712を、上記成形型交換チ
ャンバ−12の一側に装備し、また、上記ピストンロッ
ド712Aの先端に、2つのステ−ジ713A、713
Bを有する送り台713を装着したものである。そし
て、上記各ステ−ジ713A、713Bには、それぞれ
上述のガイドレ−ル6Aが装備してある。なお、上記成
形型交換チャンバ−12の他側には、成形型1の出し入
れのための開口があり、そこに扉12Aが装備してあ
る。The mold exchange mechanism 7 has a pallet replacing means 711 for moving the pallet 5. The pallet replacement means 711 includes a piston rod 71 which advances and retreats in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the guide rail 6A.
A cylinder mechanism 712 having 2A is provided on one side of the mold exchange chamber 12, and two stages 713A, 713 are provided at the tip of the piston rod 712A.
A feeder 713 having B is mounted. Each of the stages 713A and 713B is provided with the above-described guide rail 6A. The other side of the mold exchange chamber 12 has an opening for taking in and out the mold 1, and a door 12A is provided therein.
【0030】しかして、ゲートバルブ13が閉じた状態
で、予め、扉12Aをあけて、上記シリンダ機構712
を働かせ、送り台713を上記成形型交換チャンバ−1
2の開口から外にせりださせて、例えば、上記ステ−ジ
713Aのガイドレ−ル6A上に、新たな成形型1を搭
載したパレット5を載せ、そして、上記シリンダ機構7
12を逆に働かせ、上記送り台713を戻して、図2に
示すように、シリンダ機構712のある側に片寄せ、扉
12Aを閉じて、上記成形型交換チャンバ−12内のガ
ス置換を行っておくと、この状態では、上記ステ−ジ7
13Bのガイドレ−ル6Aが、上記成形型交換チャンバ
−12の中央(パレット入換え位置)に位置している。Thus, the state in which the gate valve 13 is closed
Then, the door 12A is opened in advance, and the cylinder mechanism 712 is opened.
To move the feed bar 713 to the above-mentioned mold exchange chamber-1.
For example, the pallet 5 on which the new mold 1 is mounted is placed on the guide rail 6A of the stage 713A by protruding out of the opening of the cylinder mechanism 7, and the cylinder mechanism 7 is mounted.
12, the feed base 713 is returned, and as shown in FIG. 2, the side of the cylinder mechanism 712 is biased, the door 12A is closed, and the gas in the mold exchange chamber 12 is replaced. In this state, the above stage 7
A guide rail 13A of 13B is located at the center (pallet replacement position) of the mold exchange chamber-12.
【0031】従って、型交換が必要となった時に、成形
動作を中止し、ゲートバルブ13を開け、上記入換え手
段701の働きで、成形チャンバ−3から、使用済みの
成形型1を、これを載せたパレット5とともに、空のス
テ−ジ713B上に取出すことができる。また、その
後、上記シリンダ機構712を働かせて、上記成形型交
換チャンバ−12の中央に上記ステ−ジ713Aを位置
させ、再び、上記入換え手段701を働かせることで、
ガイドレ−ル6A上から成形チャンバ−3のガイドレ−
ル6Bへと新たな成形型1をパレット5とともに、移送
でき、プレス操作機構2のプレス位置にセットすること
ができ、セット後直ちに型を加熱し、成形動作を再開す
ることができる。なお、型のセット後は、ゲートバルブ
13を閉じることにより、使用済みの成形型1は、成形
チャンバ−3に対する新たな成形型1の入換え後、所望
温度まで冷却し、次に扉12Aを開放して、パレット5
上より取出すことができる。Therefore, when it is necessary to change the mold,
The operation is stopped, the gate valve 13 is opened, and the used mold 1 is put on the empty stage 713B together with the pallet 5 on which the used mold 1 is placed from the molding chamber 3 by the operation of the exchange means 701. Can be taken out. After that, by operating the cylinder mechanism 712, the stage 713A is positioned at the center of the mold exchange chamber 12, and the exchanging means 701 is operated again.
Guide rail of molding chamber-3 from above guide rail 6A
The new molding die 1 can be transferred together with the pallet 5 to the tool 6B, can be set at the press position of the press operation mechanism 2, and immediately after setting, the mold is heated and the molding operation is restarted.
Rukoto is Ru can. After setting the mold, the gate valve
By closing 13, the used mold 1 is cooled to a desired temperature after the replacement of the new mold 1 with the molding chamber 3, and then the door 12 </ b> A is opened and the pallet 5 is opened.
Can be taken out from above.
【0032】次に、上記プレス成形装置を用いて、具体
的に光学素子成形品を成形する工程を、ガラス素材を中
心に、その搬入・成形・搬出の順序で説明する。なお、
ここで成形される光学素子は、カメラ、ビデオカメラな
どに用いられる非球面レンズである。Next, the process of molding an optical element molded article using the above-described press molding apparatus will be described in the order of loading, molding, and unloading, centering on the glass material. In addition,
The optical element molded here is an aspheric lens used for a camera, a video camera, and the like.
【0033】ガラス素材Gは、予め球形に成形されたガ
ラスブランクで、先ず、ストッカ−20のパレット20
C上に置かれる。そして、電動モ−タ20Bの駆動で、
その回転軸が180度回転されると、ロボット19が稼
動されて、その位置に吸着バンド193をもたらし、上
記パレット20Cからガラス素材を吸着・保持する。次
に、上記ロボット19の動作で、吸着バンド193は置
き台172上に上記ガラス素材Gを置く。上記置き台1
72上のガラス素材は、適当な温度に予め加温されてお
り、先述のように、搬入・搬出手段17の働きで、成形
チャンバ−3内に搬入され、例えば、400℃程度に加
温された、入換え手段4の吸着パッド403で吸着・保
持され、成形型1内に導入される。ここでは、予め、上
記上下型部材101、102が、例えば、ガラス粘度で
1016ポアズ程度の温度に加温されている。そして、先
述のように、シリンダ機構210の働きで、上型部材1
02が降下し、ガラス素材Gを上下型部材101、10
2の間では挟持した状態で、電熱ヒ−タ−(図示せず)
などの働きで、ガラス粘度で1010.5ポアズ程度に加温
し(下型部材101の温度をガラス粘度で約109.5 、
上型部材102の温度をガラス粘度で約1010.0とす
る)、そこで、例えば、上型部材102に400kgの
荷重を掛けて、プレス成形する。次に、上下型部材10
1、102の冷却媒体導入部101B、102Dに冷却
媒体を導入し、ガラス粘度で1010.5から1013ポアズ
程度まで、温度を下げる。この間、必要に応じシリンダ
機構205を作動させ、下型部材101を下から加圧す
る。その後、冷却を継続し、成形品の温度が、ガラス粘
度で1014.5ポアズになったら、電熱ヒ−タ−および冷
却媒体のオン・オフ制御などで、上下型部材101、1
02に温度差を与え(上型部材をより低い温度にす
る)、成形品の温度を、ガラス粘度で1016ポアズ程度
まで下げ、上記上型部材102を上昇し、型開きをし
て、先の吸着パッド403で成形品を下型部材101と
上型部材102の間から取り出す。The glass material G is a glass blank previously formed into a spherical shape.
Placed on C. Then, by driving the electric motor 20B,
When the rotation axis is rotated by 180 degrees, the robot 19 is operated to bring the suction band 193 to the position, and suck and hold the glass material from the pallet 20C. Next, by the operation of the robot 19, the suction band 193 places the glass material G on the placing table 172. The above table 1
The glass material on 72 is preliminarily heated to an appropriate temperature. As described above, the glass material is carried into the molding chamber 3 by the operation of the carrying in / out means 17, and is heated to, for example, about 400 ° C. In addition, it is sucked and held by the suction pad 403 of the exchange means 4 and is introduced into the molding die 1. Here, the upper and lower mold members 101 and 102 are preliminarily heated to a temperature of, for example, about 10 16 poise in terms of glass viscosity. Then, as described above, the upper die member 1 is operated by the cylinder mechanism 210.
02 descends, and the glass material G is moved to the upper and lower mold members 101, 10
An electric heater (not shown) is sandwiched between the two.
By the action of, for example, the glass viscosity is heated to about 10 10.5 poise (the temperature of the lower mold member 101 is about 10 9.5 in terms of glass viscosity,
The temperature of the upper mold member 102 is set to approximately 10 10.0 in terms of glass viscosity. Therefore, for example, a load of 400 kg is applied to the upper mold member 102 to perform press molding. Next, the upper and lower mold members 10
A cooling medium is introduced into the cooling medium introduction sections 101B and 102D of the first and second 102, and the temperature is lowered from about 10 10.5 to about 10 13 poise in terms of glass viscosity. During this time, the cylinder mechanism 205 is actuated as necessary to press the lower mold member 101 from below. Thereafter, cooling is continued, and when the temperature of the molded product reaches 10 14.5 poise in terms of glass viscosity, the upper and lower mold members 101, 1 are controlled by turning on / off the electric heating heater and the cooling medium.
02 (to lower the temperature of the upper mold member), lower the temperature of the molded product to about 10 16 poise in terms of glass viscosity, raise the upper mold member 102, open the mold, The molded product is taken out from between the lower die member 101 and the upper die member 102 by the suction pad 403.
【0034】この後は、成形品は、上記入換え手段4の
逆の働きで、置き台172へ戻され、上記搬入・搬出手
段17で、成形チャンバ−3から取出され、更に、ロボ
ット19の働きで、一時的に冷却台21に置かれ、適当
な温度に冷却後、外部に取出される。Thereafter, the molded article is returned to the placing table 172 by the reverse operation of the exchange means 4, taken out of the molding chamber 3 by the carry-in / out means 17, and further removed by the robot 19. By operation, it is temporarily placed on the cooling stand 21, cooled to an appropriate temperature, and taken out.
【0035】[0035]
【発明の効果】本発明は、以上説明したように、光学素
子をプレス成形で製造するガラス成形装置において、ガ
ラス素材をプレス成形するために収納する第一の型手段
と、第二の型手段とを具備し、第一の型手段を成形位置
に配置すると共に第二の型手段を待機位置に配置し、第
一の型手段と第二の型手段との入れ替えを行うため、こ
れら型手段としての成形型をプレス操作機構に対応する
プレス成形位置に搬入し、あるいは、そこから搬出する
ようにした成形型交換機構を備えており、上記プレス操
作機構が設置される、所定雰囲気の成形チャンバ−に
は、ゲ−トバルブを介して、型交換チャンバ−が連設さ
れており、また、上記型交換チャンバ−には、成形型を
載置・固定するパレットをガイドレ−ルに沿って両チャ
ンバ−間で入換える入換え手段と、上記型交換チャンバ
−内で上記入換え手段によるパレットの入換えの位置に
新・旧の成形型を載置したパレットを置換するパレット
置換手段とが装備されている。従って、所定のガス雰囲
気内での両チャンバー間における成形型の交換作業を効
率よく、スムーズに実現できる。According to the present invention, as described above, a first mold means for accommodating a glass material for press molding and a second mold means in a glass molding apparatus for producing an optical element by press molding. comprising the door, the second mold section together with the first mold means disposed in the molding position and placed in the standby position, for performing the replacement of the first mold section and second mold section, this
The mold as these mold means corresponds to the press operation mechanism
Carry in or out of the press forming location
The above-mentioned press operation is provided.
The working mechanism is installed in a molding chamber of a predetermined atmosphere.
Is connected to a mold exchange chamber via a gate valve.
The mold exchange chamber is provided with a mold.
Place the pallet to be mounted and fixed along the guide rails on both channels.
Exchange means for exchanging between members, and the mold exchange chamber
Within the pallet change position by the change means
Pallets that replace pallets on which new and old molds are placed
Replacement means are provided . Therefore, it is possible to efficiently and smoothly exchange the mold between the two chambers in a predetermined gas atmosphere.
【図1】本発明の一実施例を示すプレス成形装置の概略
正面図である。FIG. 1 is a schematic front view of a press forming apparatus showing one embodiment of the present invention.
【図2】上記プレス成形装置の概略平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view of the press forming apparatus.
【図3】プレス操作機構の位置に成形型をセットするパ
レットの平面図である。FIG. 3 is a plan view of a pallet for setting a molding die at a position of a press operation mechanism.
【図4】同じく側面図である。FIG. 4 is a side view of the same.
1 成形型 100 胴型 101 下型部材 102 上型部材 2 プレス操作機構 3 成形チャンバ− 4 吸着フィンガ− 5 パレット 7 成形型交換機構 701 入換え手段 702 ロッド 703 結合ハンド 704 スラストベアリング 705 アクチュエ−タ 706 モ−タ 707 L字クランク 708 ガイドレ−ル 711 パレット置換手段 712 シリンダ機構 713A、713B ステ−ジ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mold 100 Mold 101 Lower mold member 102 Upper mold member 2 Press operation mechanism 3 Molding chamber 4 Suction finger 5 Pallet 7 Mold exchange mechanism 701 Replacement means 702 Rod 703 Coupling hand 704 Thrust bearing 705 Actuator 706 Motor 707 L-shaped crank 708 Guide rail 711 Pallet replacement means 712 Cylinder mechanism 713A, 713B Stage
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−50125(JP,A) 特開 平3−197328(JP,A) 特開 平4−12033(JP,A) 実開 昭57−16182(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C03B 11/06──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-4-50125 (JP, A) JP-A-3-197328 (JP, A) JP-A-4-12033 (JP, A) 16182 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) C03B 11/06
Claims (2)
成形装置において、ガラス素材をプレス成形するために
収納する第一の型手段と、第二の型手段とを具備し、第
一の型手段を成形位置に配置すると共に第二の型手段を
待機位置に配置し、第一の型手段と第二の型手段との入
れ替えを行うため、これら型手段としての成形型をプレ
ス操作機構に対応するプレス成形位置に搬入し、あるい
は、そこから搬出するようにした成形型交換機構を備え
ており、上記プレス操作機構が設置される、所定雰囲気
の成形チャンバ−には、ゲ−トバルブを介して、型交換
チャンバ−が連設されており、また、上記型交換チャン
バ−には、成形型を載置・固定するパレットをガイドレ
−ルに沿って両チャンバ−間で入換える入換え手段と、
上記型交換チャンバ−内で上記入換え手段によるパレッ
トの入換えの位置に新・旧の成形型を載置したパレット
を置換するパレット置換手段とが装備されていることを
特徴とするガラス成形装置。1. A glass forming apparatus for producing an optical element by press molding, comprising a first mold means for accommodating a glass material for press molding, and a second mold means, wherein the first mold means is provided. for the second mold section together to place the molding position placed in the standby position, performs replacement of the first mold section and second mold means, the pre-molds as these type means
Into the press forming position corresponding to the
Is equipped with a mold exchange mechanism that can be carried out from there.
And a predetermined atmosphere in which the press operation mechanism is installed
The mold chamber is exchanged via a gate valve.
A chamber is provided in series, and
A pallet on which the mold is placed and fixed is a guide rail.
Exchange means for exchanging between the two chambers along the
The palette by the exchange means in the mold exchange chamber.
Pallet with new and old molds placed at the replacement position
And a pallet replacement means for replacing the pallet .
て、光学機能面を成形するための成形面を有した第一の
型手段を成形位置に配置し、前記第一の型手段と交換可
能な第二の型手段を待機位置に配置し、前記第一の型手
段により所定数の成形後、前記第一の型手段と第二の型
手段との入れ替えを行い、引き続き、第二の型手段によ
り成形操作を行うことを特徴とするガラス成形方法。 2. The glass forming apparatus according to claim 1, wherein
The first having a molding surface for molding the optical function surface
Placing the mold means in the molding position and replaceable with the first mold means
Operative second mold means in the standby position,
After a predetermined number of molding steps, the first mold means and the second mold
Replaced by means of
A glass forming method characterized by performing a forming operation.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3184167A JP2792614B2 (en) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | Glass forming apparatus and method |
US08/195,840 US5417730A (en) | 1991-06-25 | 1994-02-14 | Apparatus for molding an optical element |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3184167A JP2792614B2 (en) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | Glass forming apparatus and method |
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1991
- 1991-06-28 JP JP3184167A patent/JP2792614B2/en not_active Expired - Fee Related
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