JP3717793B2

JP3717793B2 - Glass molding product molding apparatus and molding method

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Publication number: JP3717793B2
Application number: JP2001054689A
Authority: JP
Inventors: 正裕池田; 秀樹黒岩
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2005-11-16
Anticipated expiration: 2021-02-28
Also published as: JP2002255573A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス成形品の成形装置及び成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レンズのようなガラス成形品は、ガラス素材を加熱軟化した後、成形型に投入して押圧成形することによって成形されている。この場合、ガラス素材、成形型等は、何百度という高温に曝（さら）されるため、大気中では劣化するおそれがあるので、大気をパージした不活性雰囲気中で、加熱工程や成形工程が実施されることが多い。
【０００３】
例えば、特開平８−１８８４２１号公報に記載される光学素子成形方法および成形装置においては、成形室、加熱炉、徐冷炉及び予備加熱炉が一直線上に配設されている。すなわち、成形室の一側面に開閉するシャッタを介して連結された加熱炉を配設し、前記成形室の他側面に徐冷炉と予備加熱炉を配設し、ガラス素材を搬送する搬送アームを予備加熱炉の開口から挿入することによって、ガラス素材を一番奥に位置する前記加熱炉にまで搬入するようになっている。この場合、加熱炉は大気に開放している予備加熱炉の開口から最も奥まった場所に位置し、かつ、必要な時にだけシャッタを開けるようになっているので、一度、加熱炉内の大気をパージして窒素ガス等の不活性ガスを充満させておけば、ガラス素子を出し入れしても、大気が流入することなく、不活性雰囲気が維持されるように成っている。
【０００４】
したがって、成形型外表面及び光学素子の成形面の劣化が少ないと考えられるので、所定の光学素子の特性表面を得ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の成形装置においては、成形室、加熱炉、徐冷炉及び予備加熱炉が一直線上に配設され、搬送アームが一番手前側の予備加熱炉の開口から奥に向けて進むことによってガラス素材を搬入し、再び手前に戻ってくることによって、成形されたガラス成形品を搬出するようになっている。このため、１つのガラス成形品を成形するための予備加熱、加熱、成形及び徐冷の一連の工程のすべてが終了するまで、次のガラス成形品の成形に取りかかることができないので、成形装置のスループットが低くなってしまう。
【０００６】
このため、スループットを向上させた成形装置として、特開２０００−３２７３４６号公報に記載されているようなものが提案されている。前記成形装置においては、成形工程を行う成形ステージの両側に、加熱工程及び冷却工程を行う加熱冷却ステージが配設され、一方の加熱冷却ステージで加熱されたガラス素材を成形ステージにおいて成形している間に、他方の加熱冷却ステージではガラス素材を加熱又はガラス成形品を冷却するようになっている。この場合、成形ステージのスループットは向上するものの、加熱工程及び冷却工程は、成形工程よりも多くの時間がかかるので、成形装置全体としてのスループットはさほど向上しない。
【０００７】
また、特開平４−１２０３３号公報に記載されているような成形装置も提案されている。この場合、成形装置が配設された大きな成形室の周囲に、加熱炉、加熱用予備室及び冷却用予備室が複数連接されていて、搬送アームによって、前記成形室、加熱炉、加熱用予備室及び冷却用予備室の間でのガラス素材又はガラス成形品の受け渡しを行うようになっている。この場合、スループットの向上はある程度期待できるものの、成形室等の広い空間に高価な窒素ガスを充満させて不活性雰囲気を保つようになっているので、成形装置のランニングコストが高くなってしまう。
【０００８】
本発明は、前記従来の成形装置の問題点を解決して、ガラス素材を予熱することができる予熱室、ガラス成形品を冷却することができる冷却室、及び、ガラス成形品を成形することができる成形室を配設するとももに、内部にガラス素材又はガラス成形品を保持する成形金型の周囲の雰囲気を大気をパージした状態に保つことによって、スループットが高く、かつ、ランニングコストが低いガラス成形品の成形装置及び成形方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明のガラス成形品の成形装置においては、内部にガラス素材を挟み込むキャビティを備える金型の上側を支持する上金型支持手段と下側を支持する下金型支持手段とを備え、前記金型を予熱する予熱室と、前記金型を押圧して前記ガラス素材を前記キャビティの形状に成形する手段を備える成形室と、前記金型を支持する金型支持手段を備え、前記金型を冷却する冷却室と、前記金型を把持する把持手段を備え、前記金型を前記予熱室、成形室及び冷却室の間で移送する搬送手段とを有する。
【００１０】
本発明の他のガラス成形品の成形装置においては、さらに、前記予熱室は、前記金型支持手段を複数備える。
【００１１】
本発明の更に他のガラス成形品の成形装置においては、さらに、前記冷却室は、前記金型支持手段を複数備える。
【００１２】
本発明の更に他のガラス成形品の成形装置においては、さらに、前記成形室は、複数である。
【００１３】
本発明の更に他のガラス成形品の成形装置においては、さらに、前記予熱室、成形室及び冷却室は、内部をパージガス雰囲気とする手段を備える。
【００１４】
本発明の更に他のガラス成形品の成形装置においては、さらに、前記把持手段は前記金型の周囲をパージガス雰囲気とする手段を備える。
【００１５】
本発明の更に他のガラス成形品の成形装置においては、さらに、前記冷却室は、内部を冷媒が通過する冷却板を備える。
【００１６】
本発明のガラス成形品の成形方法においては、内部にガラス素材を挟み込むキャビティを備える金型を、該金型の上側を上金型支持手段で支持し、下側を下金型支持手段で支持した状態で予熱する予熱室と、前記金型を押圧して前記ガラス素材を前記キャビティの形状に成形する成形室と、前記金型を冷却する冷却室との間で前記金型を順次移送して、前記ガラス素材を予熱、成形及び冷却するサイクルを１つ１つの金型毎にずらして行う。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
図１は本発明の実施の形態におけるガラス成形品の成形装置の平断面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視断面の概略図、図３は図１のＢ−Ｂ矢視面の概略図、図４は図１のＣ−Ｃ矢視断面の概略図、図５は搬送マニュピュレータの平面概略図、図６は搬送マニュピュレータの側面概略図である。
【００１９】
図において、１０はガラス成形品の成形装置、１１ａは第１成形室、１１ｂは第２成形室、１２は冷却室、１３は予熱室である。また、前記成形装置１０内には、搬送マニュピュレータ７０を両端に備える搬送アーム１５が、第１搬送アームレール１６及び第２搬送アームレール１７に沿って移動可能に配設され、前記第１成形室１１ａ、第２成形室１１ｂ、冷却室１２及び予熱室１３の間で金型６４を移動させ搬入搬出することができるようになっている。
【００２０】
ここで、ガラス成形品は、レンズ、プリズム、フィルター、ミラー等の光学素子のように、形状、寸法、材質等に高精度が要求されるガラスの成形品である。そして、成形室は、本実施の形態において、説明の都合上、第１成形室１１ａ及び第２成形室１１ｂの２つであるが、いくつであってもよい。前記第１成形室１１ａ及び第２成形室１１ｂはそれぞれ１つの金型６４を収容して、ガラス成形品を成形するようになっている。
【００２１】
なお、前記金型６４は、図６に示されるように、上金型６１と下金型６２とから成る。前記上金型６１及び下金型６２は、図３に示されるように後述される金型組換装置４０によって組み合わせられて一体となり金型６４を構成する。そして、前記上金型６１と下金型６２との間に形成されるキャビティ内にガラス素材、すなわち、硝材を挟み込んで、前記第１成形室１１ａ又は第２成形室１１ｂにおいて、上下から押圧することによって、前記キャビティの形状をしたガラス成形品を成形するようになっている。ここで、前記上金型６１及び下金型６２、すなわち、金型６４の材質は、例えば、タングステン合金、ステンレス合金、超硬合金等であるが、いかなる材質であってもよい。また、少なくとも前記キャビティの面上には、硝材の付着を防止するために、一層又は二層以上の薄膜が形成されていることが望ましい。該薄膜の材質は、例えば、水素化アモルファスカーボン、ダイヤモンド、窒化チタン、窒化タンタル、白金イリジウム、白金シリコン等であるが、いかなる材質であってもよい。
【００２２】
ここで、前記第１成形室１１ａ及び第２成形室１１ｂは同一の構成を有するので、説明の都合上、第２成形室１１ｂの構成について説明し、第１成形室１１ａの構成についての説明は省略する。前記第２成形室１１ｂの下方には、図２に示されるように、複数のガイドロッド８４に沿って上下動する昇降台８３が配設される。なお、該昇降台８３は、図示されない駆動源によって上下動させられる。また、前記昇降台８３の上には金型６４が載置される成形用金型下部支持手段８２が取り付けられる。そして、図２に示されるように、前記搬送アーム１５の搬送マニュピュレータ７０によって金型６４が成形用金型下部支持手段８２の上に載置された後、前記搬送アーム１５が図２において右方へ移動すると、前記昇降台８３が上方へ移動させられ、金型６４が、成形用金型下部支持手段８２とともに、第２成形室１１ｂの中へ挿入されるようになっている。この時、第２成形室１１ｂの下側の開口は、昇降台８３によって閉鎖される。
【００２３】
なお、前記第２成形室１１ｂの上には金型押圧用駆動源８１が取り付けられ、金型６４が、第２成形室１１ｂの中へ挿入された後、上方から金型６４を構成する上金型６１を下方に押し付けて、成形用金型下部支持手段８２と協働して、前記上金型６１と下金型６２との間に形成されるキャビティ内の硝材を上下から押圧することによって、前記キャビティの形状をしたガラス成形品を成形するようになっている。また、第２成形室１１ｂには図示されない加熱手段、冷却手段等が配設され、第２成形室１１ｂの中へ挿入された金型６４を加熱したり冷却することができる。
【００２４】
さらに、金型６４、キャビティ面上の薄膜、硝材等が腐食したり、汚染されたりすることを防止するために、前記第２成形室１１ｂには、吸気管及び排気管が接続され、前記第２成形室１１ｂ内の大気を排出して、パージガスを充填（てん）させることができるようになっていることが望ましい。この場合、前記排気管の一端は真空ポンプ装置３１に接続され、第２成形室１１ｂ内の大気が、前記真空ポンプ３１によって排気され、前記吸気管の一端はガスボンベ等の図示されないパージガス供給源に接続され、該パージガス供給源からのパージガスが第２成形室１１ｂ内に充填される。
【００２５】
なお、前記パージガスは、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス、クリプトンガス等の不活性ガスであることが望ましいが、前記金型６４、キャビティ面上の薄膜、硝材等が高温においても酸化されないものである場合には、清浄な乾燥空気、すなわち、ドライエアーであってもよい。前記金型６４、キャビティ面上の薄膜、硝材等が高温において酸化されないものであっても、大気中において高温に曝した場合、キャビティ面、該キャビティ面上の薄膜、硝材等の表面に大気中に浮遊する塵埃（じんあい）が付着したり、大気に含まれる水分が水滴となって付着することによって、成形されるガラス成形品の表面が汚染されてしまうが、ドライエアーであれば、塵埃や水分を含まないので、前記ガラス成形品の表面が汚染されることがない。
【００２６】
また、前記予熱室１３内には、図４に示されるように、予熱用金型下部支持手段５７及び該予熱用金型下部支持手段５７に対向する予熱用金型上部支持手段５８がそれぞれ複数、例えば、２つずつ配設され、複数、例えば、２つの金型６４を同時に予熱することができる。前記予熱室１３の側面には開口が配設され、図４に示されるように、該開口を通して、前記搬送アーム１５の搬送マニュピュレータ７０によって金型６４が予熱用金型下部支持手段５７の上に載置されるようになっている。なお、前記開口には、開閉可能な扉を取り付けることが望ましい。また、各予熱室を単独の容器として、それぞれに開閉扉又は昇降カバーを設けるようにしてもよい。前記搬送アーム１５が図４において右方へ移動すると、前記予熱用金型上部支持手段５８は、駆動手段によって下方へ移動させられ、前記予熱用金型下部支持手段５７と協働して、金型６４を上下方向から保持する。これにより、該金型６４は安定した状態で予熱される。
【００２７】
また、予熱室１３には、ガス導入管が接続され、ガス導入管よりパージガスを充填させパージガス雰囲気にする。
【００２８】
さらに、予熱室１３には、排気管が接続され、前記予熱室１３内の大気を排出して、パージガスをガス導入管から充填させパージガス雰囲気とすることができるようになっていることが望ましい。この場合、前記排気管の一端は真空ポンプ装置３１に接続され、予熱室１３内の大気が、前記真空ポンプ３１によって排気され、前記ガス導入管の一端は図示されないパージガス供給源に接続され、該パージガス供給源からのパージガスが予熱室１３内に充填される。なお、予熱室１３には、図示されない加熱手段が配設される。
【００２９】
また、前記冷却室１２内には、図４に示されるように、冷却用金型下部支持手段５５及び該冷却用金型下部支持手段５５に対向する冷却用金型上部支持手段５６がそれぞれ複数、例えば、４つ配設され、複数、例えば、４つの金型６４を同時に冷却することができる。前記冷却室１２の側面には開口が配設され、図４に示されるように、該開口を通して、前記搬送アーム１５の搬送マニュピュレータ７０によって金型６４が冷却用金型下部支持手段５５の上に載置されるようになっている。なお、前記開口には、開閉可能な扉を取り付けることが望ましい。前記搬送アーム１５が図４において左方へ移動すると、冷却用金型上部支持手段５６は、駆動手段によって下方へ移動させられ、冷却用金型下部支持手段５５と協働して、金型６４を上下方向から保持する。これによって、前記金型６４は安定した状態で、冷却される。
【００３０】
また、冷却室１３には、ガス導入管１９ａが接続され、ガス導入管１９ａよりパージガスを充填させパージガス雰囲気にする。
【００３１】
さらに、冷却室１２には、び排気管１９ｂが接続され、前記冷却室１２内の大気を排出して、パージガスをガス導入管１９ａから充填させパージガス雰囲気とすることができるようになっていることが望ましい。この場合、前記排気管１９ｂの一端は真空ポンプ装置３１に接続され、冷却室１２内の大気が、前記真空ポンプ３１によって排気され、前記ガス導入管１９ａの一端は図示されないパージガス供給源に接続され、該パージガス供給源からのパージガスが冷却室１２内に充填される。なお、冷却室１２には、図示されない冷却手段が配設される。該冷却手段は、内部を冷却水が通過する水冷板を有する。そして、該水冷板は、金型６４を効率よく、かつ急速に冷却することができるように、金型６４が直接接触するように配設されることが望ましい。
【００３２】
また、前記第１搬送アームレール１６は、成形装置１０のフレーム２１に取り付けられ、図１において横方向に延在する。また、前記第１搬送アームレール１６上には、該第１搬送アームレール１６と垂直方向に延在する第２搬送アームレール１７が、第１搬送アームレール１６に沿ってスライドするように取り付けられる。さらに、前記第２搬送アームレール１７上には、スライド台１８が前記第２搬送アームレール１７に沿ってスライドするように取り付けられる。なお、前記スライド台１８は、伸縮可能なテレスコピック状の構成を有していてもよい。そして、前記スライド台１８の上に、把持手段としての搬送マニュピュレータ７０を両端に備える搬送アーム１５が、図２における上下方向に延びる軸を回転軸として回転できるように取り付けられる。
【００３３】
そして、前記第２搬送アームレール１７、スライド台１８及び搬送アーム１５を移動させ又は回転させることによって、前記搬送マニュピュレータ７０の先端が、図１に示されるように、前記第１成形室１１ａ及び第２成形室１１ｂの成形用金型下部支持手段８２、予熱室１３内のそれぞれの予熱用金型下部支持手段５７、並びに、冷却室１２内のそれぞれの冷却用金型下部支持手段５５の上に到達して、金型６４を搬入及び搬出することができる。
【００３４】
なお、前記搬送マニュピュレータ７０は、前記搬送アーム１５に一端（図５における右端）が取り付けられた第２アーム部材７６と、該第２アーム部材７６の他端（図５における左端）に取り付けられた第１アーム部材７１とを有する。そして、該第１アーム部材７１の図６における下側には、カバー開閉駆動源７５が取り付けられている。また、該カバー開閉駆動源７５には、図５において左方に延在する第１カバーアーム７２ａ及び第２カバーアーム７２ｂの根本部分が取り付けられ、鋏の一対の刃のように、前記根本部分を共通の回動軸として互いに対向する向きに回動するようになっている。さらに、前記第１カバーアーム７２ａ及び第２カバーアーム７２ｂの先端部分には、ほぼ半円筒状の第１カバー部材７３ａ及び第２カバー部材７３ｂがそれぞれ取り付けられている。
【００３５】
これにより、前記カバー開閉駆動源７５が作動して、第１カバーアーム７２ａ及び第２カバーアーム７２ｂが互いに接近するように回動すると、前記第１カバー部材７３ａ及び第２カバー部材７３ｂが合わさって、図６に示されるように、内部に金型６４を収容する円筒状の閉じたカバーを形成することができる。なお、前記第１カバーアーム７２ａ及び第２カバーアーム７２ｂの上面には、パージガスを前記円筒状の閉じたカバーの内部に充填するための、第１パージガス管７７ａ及び第２パージガス管７７ｂがそれぞれ取り付けられる。そして、前記第１パージガス管７７ａ及び第２パージガス管７７ｂは図示されないパージガス供給源に接続され、該パージガス供給源からのパージガスが供給される。なお、前記第１パージガス管７７ａ又は第２パージガス管７７ｂのいずれか一方が、前記円筒状の閉じたカバーの内部の大気を排出するための排気管であってもよい。
【００３６】
また、前記第２アーム部材７６の下側には、前記第１アーム部材７１と平行にかつ同じ方向に延在する金型把持アーム７４が取り付けられる。そして、該金型把持アーム７４の先端（図６における左端）には、金型６４を把持するための金型把持部７８が取り付けられる。前記金型把持アーム７４は第１アーム部材７１の下方に位置し、金型把持部７８が前記円筒状の閉じたカバーの中心軸の位置付近に到達するようになっている。
【００３７】
ここで、前記金型把持部７８は、図５に示されるように、金型６４の周囲に形成された凹溝の外径とほぼ等しい径の半円状の閉鎖端を有し、他端（図５における左端）が開放された凹部を有する板状の部材であり、静止している金型６４に向かって図５又は６における右方から移動すると、前記凹部に金型６４の凹溝が嵌（は）まり込むことによって、金型６４を保持するようになっている。この場合、前記金型６４は、図６における上下方向への移動が拘束された状態となる。また、前記金型把持部７８は、開閉する２本の腕状の部材から構成され、金型６４を挟んだり開放したりすることができるものであってもよい。
【００３８】
なお、前記第１カバー部材７３ａ及び第２カバー部材７３ｂの側面には、前記金型把持アーム７４及び金型把持部７８が通過することができるような切り欠きが形成されている。
【００３９】
さらに、第１カバー部材７３ａ及び第２カバー部材７３ｂを省略することもできる。この場合、前記第１カバーアーム７２ａ及び第２カバーアーム７２ｂの下面に、パージガスを下方に噴出するための噴出孔を形成し、前記第１パージガス管７７ａ及び第２パージガス管７７ｂから導入されたパージガスが、下方に位置する金型６４の周囲を覆うようにする。前記噴出孔は、前記金型６４の外径と同程度の直径の円周上に複数個形成されることが望ましい。これにより、第１カバー部材７３ａ及び第２カバー部材７３ｂを省略しても、パージガス雰囲気中に保持されるので、前記金型６４、キャビティ面上の薄膜、硝材等は腐食したり、汚染されたりすることがない。
【００４０】
また、前記成形装置１０は、金型組換装置４０及び装填・取出装置５０を有する。そして、前記金型組換装置４０は、前記搬送アーム１５の搬送マニュピュレータ７０によって金型６４が載置される下金型支持手段４２を有する。該下金型支持手段４２は、テーブル４３上に取り付けられており、金型６４が載置されると、図示されない吸着、把持等の保持手段によって金型６４を構成する下金型６２を保持した後、図３に示されるように、上金型支持手段４１ａの真下の位置にまで移動させられるようになっている。なお、前記テーブル４３はフレーム２１に取り付けられる。
【００４１】
そして、該上金型支持手段４１ａは、フレーム２１に取り付けられた上金型ハンドリング手段４１の先端部分に取り付けられ、該上金型ハンドリング手段４１が作動することによって、下方に移動させられて、図示されない吸着、把持等の保持手段によって金型６４を構成する上金型６１を保持した後、上方に移動させられ、図３に示されるような位置に到達する。ここで、金型６４内部で成形されたガラス成形品は、通常、下金型６２内部に残っているが、上金型６１のキャビティ面に付着している場合もある。そこで、テーブル４３上に取り付けられた付着成形品吸着手段４５は、上金型支持手段４１ａの真下の位置にまで移動させられた後、前記上金型支持手段４１ａの下降後、上金型６１のキャビティ面に付着しているガラス成形品を吸着して保持するようになっている。
【００４２】
また、前記装填・取出装置５０は、フレーム２１に取り付けられ、図１において横方向に延在するガイドレールに沿ってスライドするスライド台５２を有する。該スライド台５２は、図１において上下方向に延在するガイド部材を有し、該ガイド部材には、複数の成形品吸着手段５１を有する吸着手段保持枠が、移動可能に取り付けられる。そして前記成形品吸着手段５１は、前記スライド台５２及び吸着手段保持枠によって移動させられ、前記下金型支持手段４２又は付着成形品吸着手段４５の位置にまで到達すると、該付着成形品吸着手段４５が保持している。もしくは金型６２内部に残っているガラス成形品を吸着して保持するようになっている。該ガラス成形品を吸着して保持する成形品吸着手段５１は、前記スライド台５２及び吸着手段保持枠によって移動させられ、前記ガイドレール上に配設された複数のパレット５３の中の１つの上に到達すると、ガラス成形品の吸着を停止して、該ガラス成形品を前記パレット５３上に載置する。
【００４３】
一方、他のパレット５３の上には成形装置１０の外部から搬入された複数の硝材が載置されており、前記成形品吸着手段５１は、前記スライド台５２及び吸着手段保持枠によって移動させられて、前記パレット５３の上にまで到達すると、該パレット５３上の硝材を吸着するようになっている。また、前記ガイドレール上には、前記成形品吸着手段５１に吸着され保持された硝材が載置され、芯出しが行われる硝材芯出装置４４が配設される。該硝材芯出装置４４は複数、例えば４つの硝材の芯出しを同時に行うことも可能である。
【００４４】
なお、前記成形品吸着手段５１は、芯出しの行われた硝材を吸着保持して、前記下金型支持手段４２が保持する下金型６２の上にまで移動させられた後、前記硝材の吸着を停止して、該硝材を前記下金型６２上に載置するようになっている。
【００４５】
また、下金型６２上に硝材が載置されると、上金型支持手段４１ａが下方に移動させられ、上金型６１が前記下金型６２に被せられて金型６４を構成し、前記上金型６１と下金型６２との間に形成されるキャビティ内に硝材が挟み込まれる。なお、前記金型６４は前記搬送アーム１５の搬送マニュピュレータ７０によって把持されて、移動させられ、予熱室１３内に搬入される。
【００４６】
さらに、前記成形装置１０は、フレーム２１、該フレーム２１に取り付けられ前記成形装置１０のほぼ半周を覆う透明カバー部材２２、前記フレーム２１に取り付けられ前記成形装置１０の残りの部分を覆う壁部材２３を有する。ここで、前記透明カバー部材２２は搬送アーム１５等の可動部材の動きを外部から監視することができるようにするためのものであり、前記透明カバー部材２２が覆う範囲は適宜選択することができる。また、周囲の大気中に浮遊する塵埃、汚染物質等の影響を避けるために、成形装置１０の周囲は、天井部分も床部分も含め、すべて前記透明カバー部材２２及び壁部材２３で覆われるようにすることが望ましい。
【００４７】
なお、前記パレット５３の近傍に位置する透明カバー部材２２又は壁部材２３には、硝材を搬入し、ガラス成形品を搬出するための開口が配設される。そして、該開口には、開閉可能な扉を取り付けることが望ましい。さらに、成形装置１０の内部に、例えば、第１成形室１１ａ及び第２成形室１１ｂと他の部分とを仕切るために、中間壁部材２８を配設することもできる。
【００４８】
また、フレーム２１の下面には、成形装置１０を転がして移動させるためのキャスター等の車輪２６が複数取り付けられ、該車輪２６の近傍には、成形装置１０を固定するための伸縮脚２７が複数取り付けられる。さらに、フレーム２１の上面には、成形装置１０をクレーン等によって吊り上げるための、フック部材２５が複数取り付けられる。
【００４９】
そして、成形装置１０の外部には、真空ポンプ装置３１が配設される。該真空ポンプ装置３１は図示されない配管によって接続された前記第１成形室１１ａ、第２成形室１１ｂ等の内部の大気を排出する。なお、前記真空ポンプ装置３１とともに、ガスボンベ等のパージガス供給源が配設されていてもよい。
【００５０】
また、成形装置１０の外部には、制御装置３２が配設される。該制御装置３２は、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算素子、磁気ディスク、半導体メモリ等の記憶手段、入出力インターフェイス等を有し、前記第１成形室１１ａ、第２成形室１１ｂ、予熱室１３、冷却室１２等の内部の温度状態、雰囲気等を統括的に制御し、、前記搬送アーム１５、搬送マニュピュレータ７０、金型組換装置４０、装填・取出装置５０等のすべての装置、手段の動作を統括的に制御する。なお、前記制御装置３２は、独立して存在するものであってもよく、他の制御装置の一部分であってもよい。
【００５１】
さらに、前記制御装置３２の入力操作手段としての操作パネル３３が配設される。該操作パネル３３は、各種ボタン、キー、ジョイスティック、ダイアル等の入力手段、メータ、ＣＲＴ、液晶ディスプレー等の表示手段等を有し、オペレータが表示手段に表示された内容を見ながら、成形装置１０の動作条件等を設定したり変更したりできるようになっている。なお、前記制御装置３２及び操作パネル３３は、成形装置１０と離れた場所に配設されていてもよいし、成形装置１０と一体的に形成されていてもよい。
【００５２】
次に、前記構成のガラス成形品の成形装置の動作を説明する。
【００５３】
まず、成形装置１０の外部から、複数の硝材が載ったパレット５３が、装填・取出装置５０の上に載置される。すると、スライド台５２及び吸着手段保持枠が作動し、前記硝材は成形品吸着手段５１によって吸着保持されて、硝材芯出装置４４上に移載される。そして、芯出しが行われた前記硝材は、再び、成形品吸着手段５１によって吸着保持されて、金型組換装置４０の下金型支持手段４２に支持されている下金型６２上に移載される。
【００５４】
次に、テーブル４３が作動して下金型支持手段４２が上金型支持手段４１ａの真下の位置にまで移動させられる。そして、上金型ハンドリング手段４１の先端部分に取り付けられた上金型支持手段４１ａが、上金型６１を保持した状態で、下方に移動させられ、上金型６１が下金型６２に被せられて金型６４を構成し、前記上金型６１と下金型６２との間に形成されるキャビティ内に硝材が挟み込まれる。
【００５５】
続いて、第２搬送アームレール１７及びスライド台１８が作動して搬送アーム１５が移動させられ、搬送マニュピュレータ７０が前記下金型支持手段４２の金型６４に接近し、金型把持部７８の凹部に金型６４の周囲に形成された凹溝が嵌まり込むことによって、前記金型６４が金型把持部７８に保持される。この時、第１カバーアーム７２ａ及び第２カバーアーム７２ｂが互いに離れた状態となっているので、第１カバー部材７３ａ及び第２カバー部材７３ｂが開放され、金型６４を内部に収容することができるようになっている。
【００５６】
次に、金型把持アーム７４が図１において上方に移動させられる。
【００５７】
続いて、前記搬送アーム１５が時計回り方向に９０度回転させられた後、図１において左方に移動させられると、金型６４を保持した搬送マニュピュレータ７０が、側面の開口を通って予熱室１３内に進入する。そして、前記搬送アーム１５が図１においてさらに左方に移動させられると、金型把持部７８に保持されている金型６４が、予熱用金型下部支持手段５７の上に載置される。すると、予熱用金型上部支持手段５８が下方に移動させられ、前記金型６４を予熱用金型下部支持手段５７と協働して上下から挟むので、前記金型６４が安定する。次に、前記搬送アーム１５が図１において右方に移動させられると、搬送マニュピュレータ７０が、側面の開口を通って予熱室１３の外に退出する。すると、予熱室１３の側面の開口の扉が図示されない駆動装置によって閉鎖される。
【００５８】
ここで、予熱室１３の内部はパージガス雰囲気となっており、３００〜５００℃程度の高温状態となっている。このため、前記予熱用金型下部支持手段５７の上に載置された金型６４内部のキャビティ内に挟み込まれた硝材は、数十秒程度の時間が経過すると、ガラス転移点温度に近づく。なお、前記ガラス転移点温度は、例えば、硝材が硼珪酸ガラスの場合、約５１０℃である。
【００５９】
続いて、前記硝材の温度がガラス転移点温度に近づくまで予熱されると、搬送アーム１５の搬送マニュピュレータ７０が、側面の開口を通って予熱室１３内に進入する。そして、予熱用金型下部支持手段５７上に載置されている金型６４が金型把持部７８に保持された後、搬送マニュピュレータ７０が側面の開口を通って予熱室１３の外に退出すると、前記金型６４は予熱室１３の外に搬出される。
【００６０】
この時、第１カバーアーム７２ａ及び第２カバーアーム７２ｂは互いに接近し、第１カバー部材７３ａ及び第２カバー部材７３ｂが閉じて、円筒状の閉じたカバーを形成する。すると、第１パージガス管７７ａ及び第２パージガス管７７ｂからパージガスが導入され、前記円筒状の閉じたカバー内がパージガス雰囲気となる。なお、前記パージガスは、第１カバー部材７３ａ及び第２カバー部材７３ｂが開放されている時点から導入されるようにすることもできる。
【００６１】
なお、予熱室１３内では、複数、例えば、２つの金型６４が同時に予熱されるので、最も早く予熱室１３内に搬入され、最も長時間予熱された金型６４から順次予熱室１３の外に搬出されるようになっている。したがって、硝材の温度がガラス転移点温度に近づくまで予熱された金型６４を予熱室１３から搬出する時間間隔は、予熱用金型下部支持手段５７上に載置された金型６４内の硝材がガラス転移点温度に近づくまでに必要な時間よりも遙かに短くなる。
【００６２】
次に、前記搬送アーム１５が時計回り方向に９０度回転させられた後、第２搬送アームレール１７を第１搬送アームレール１６に沿って図１において若干右方へスライドさせ、続いて、図１において上方に移動させられると、金型６４を保持した搬送マニュピュレータ７０が、第２成形室１１ｂの下方に進入する。なお、金型６４を保持した搬送マニュピュレータ７０が第１成形室１１ａの下方に進入するようにするためには、第２搬送アームレール１７を第１搬送アームレール１６に沿って図１において大きく右方へスライドさせる。
【００６３】
そして、第１カバーアーム７２ａ及び第２カバーアーム７２ｂが互いに離れ、第１カバー部材７３ａ及び第２カバー部材７３ｂが開放された後、前記搬送アーム１５が図１においてさらに上方に移動させられると、金型把持部７８に保持されている金型６４が、昇降台８３上の成形用金型下部支持手段８２の上に載置される。次に、前記搬送アーム１５は図１において下方に移動させられ、第２成形室１１ｂの外に退出すると、昇降台８３が上方へ移動させられ、金型６４が、成形用金型下部支持手段８２とともに、第２成形室１１ｂの中へ挿入される。この時、第２成形室１１ｂの下側の開口は、昇降台８３によって閉鎖される。
【００６４】
続いて、第２成形室１１ｂの中は、パージガスが導入されて、パージガス雰囲気となる。そして、前記金型６４内の硝材がさらに加熱され、例えば、６００℃程度にまでなると、金型押圧用駆動源８１が作動し、上方から金型６４を構成する上金型６１を下方に押し付けて、成形用金型下部支持手段８２と協働して、前記上金型６１と下金型６２との間に形成されるキャビティ内の硝材を上下から押圧する。これにより、前記キャビティの形状をしたガラス成形品が成形される。
【００６５】
加圧成形終了後、前記硝材の温度がガラス転移点温度以下になるまで冷却する。この間、キャビティ内の硝材を上下から成形力より小さな力で押圧し続ける。
【００６６】
そして、前記硝材の温度がガラス転移点温度以下になると、金型押圧用駆動源８１が作動を停止するので、前記硝材の押圧が終了する。続いて、昇降台８３が下方へ移動させられ、金型６４が、成形用金型下部支持手段８２とともに、第２成形室１１ｂの下方へ退出する。すると、搬送アーム１５の搬送マニュピュレータ７０が、第２成形室１１ｂの下方に進入する。そして、成形用金型下部支持手段８２の上に載置されている金型６４が金型把持部７８に保持された後、搬送マニュピュレータ７０が第２成形室１１ｂの外に退出すると、前記金型６４は第２成形室１１ｂの外に搬出される。この時、第１カバー部材７３ａ及び第２カバー部材７３ｂが閉じて、円筒状の閉じたカバーを形成し、該カバー内はパージガス雰囲気となる。
【００６７】
なお、成形装置１０は複数、例えば、２つの成形室を有するので、最も早く成形室内に搬入され、成形の終了した金型６４から順次成形室の外に搬出されるようになっている。したがって、キャビティの形状をしたガラス成形品が成形された金型６４を成形室から搬出する時間間隔は、成形室における成形に必要な時間よりも遙かに短くなる。
【００６８】
次に、前記搬送アーム１５が時計回り方向に９０度回転させられた後、図１において下方に移動させられ、続いて右方に移動させられると、金型６４を保持した搬送マニュピュレータ７０が、側面の開口を通して、冷却室１２内に進入する。そして、第１カバーアーム７２ａ及び第２カバーアーム７２ｂが互いに離れ、第１カバー部材７３ａ及び第２カバー部材７３ｂが開放された後、前記搬送アーム１５が図１においてさらに右方に移動させられると、金型把持部７８に保持されている金型６４が、冷却用金型下部支持手段５５の上に載置される。すると、冷却用金型上部支持手段５６が下方に移動させられ、前記金型６４を冷却用金型下部支持手段５５と協働して上下から挟むので、前記金型６４が安定する。次に、前記搬送アーム１５が図１において左方に移動させられると、搬送マニュピュレータ７０が、側面の開口を通って冷却室１２の外に退出する。そして、該冷却室１２の側面の開口の扉が図示されない駆動装置によって閉鎖される。
【００６９】
ここで、冷却室１２の内部はパージガス雰囲気となっている。ここで、冷却室１２の内部は水冷板によって冷却される。また、該水冷板が、冷却用金型下部支持手段５５上の金型６４に接触するように配設されている場合、前記金型６４は急速に冷却される。そして、前記冷却用金型下部支持手段５５の上に載置された金型６４内部のキャビティ内に挟み込まれたガラス成形品は、数十秒〜百秒程度の時間が経過すると、２００℃以下にまで低下する。すると、搬送アーム１５の搬送マニュピュレータ７０が、側面の開口を通って冷却室１２内に進入する。そして、冷却用金型下部支持手段５５の上に載置されている金型６４が金型把持部７８に保持された後、搬送マニュピュレータ７０が側面の開口を通って冷却室１２の外に退出すると、前記金型６４は冷却室１２の外に搬出される。この時、金型６４の温度は十分下降しているので、カバー部材７３ａ、７３ｂを開放したままでもよい。
【００７０】
なお、冷却室１２内では、複数、例えば、４つの金型６４が同時に冷却されるので、最も早く冷却室１２内に搬入され、最も長時間冷却された金型６４から順次冷却室１２の外に搬出されるようになっている。したがって、ガラス成形品の温度が低下した金型６４を冷却室１２から搬出する時間間隔は、冷却用金型下部支持手段５５の上に載置された金型６４内のガラス成形品が所定の温度に冷却されるまでに必要な時間よりも遙かに短くなる。
【００７１】
次に、前記搬送アーム１５が時計回り方向に９０度回転させられた後、第２搬送アームレール１７を第１搬送アームレール１６に沿って図１において左方へスライドさせ、続いて、図１において下方に移動させられると、金型６４を保持した搬送マニュピュレータ７０が、金型組換装置４０の下金型支持手段４２に接近する。前記金型把持アーム７４が図１においてさらに下方に移動させられると、金型把持部７８に保持されている金型６４が、下金型支持手段４２の上に載置される。次に、前記搬送アーム１５が図１において上方に移動させられると、搬送マニュピュレータ７０が下金型支持手段４２から離間する。
【００７２】
続いて、上金型ハンドリング手段４１の先端部分に取り付けられた上金型支持手段４１ａが、下方に移動させられ、保持手段によって、金型６４の上金型６１を保持する。この時、下金型６２は前記下金型支持手段４２の保持手段によって保持されている。そして、前記上金型支持手段４１ａが上方に移動させられると、上金型６１が上方に引き上げられ、下金型６２から離間する。この時、ガラス成形品は、通常下金型６２の上に残るが、上金型６１の下向きのキャビティ面に付着して、上金型６１とともに上方に引き上げられる場合もある。
【００７３】
ガラス成形品が上金型６１に付着した場合は、テーブル４３が作動し、該テーブル４３上に取り付けられた付着成形品吸着手段４５が、上金型支持手段４１ａの真下の位置にまで移動させられる。続いて、付着成形品吸着手段４５は、図示されない駆動源によって、上方へ移動させられ、上金型６１のキャビティ面に付着しているガラス成形品を吸着する。そして、ガラス成形品を吸着し保持した状態で、下方に移動させられる。これによって、成形されたガラス成形品は、金型６４から取り出される。
【００７４】
続いて、テーブル４３が作動し、下金型６２の上にガラス成形品が載っている状態、もしくは、付着成形品吸着手段４５が、上面にガラス成形品を保持した状態で、図３において左方へ移動させられて停止すると、スライド台５２及び吸着手段保持枠が作動し、成形品吸着手段５１が前記ガラス成形品を吸着する。そして、前記成形品吸着手段５１は、前記ガラス成形品を吸着し保持した状態で、図３において左方へ移動させられて、パレット５３の上に到達する。ここで、吸着を解除することによって、ガラス成形品は前記パレット５３上に載置される。
【００７５】
最後に、前記パレット５３上に所定数のガラス成形品が載置されると、前記ガラス成形品は、成形装置１０の外部に搬出される。
【００７６】
そして、前述の動作を繰り返して行うことによって、多数のガラス成形品を成形することができる。
【００７７】
なお、本実施の形態において、冷却に要する時間が成形及び予熱に要する時間と比較して長くなっているため、同時に予熱される硝材の数は２つであるのに対して、同時に成形及び冷却される硝材の数は４つとなっているが、これらの数は適宜変更することができる。
【００７８】
このように、本実施の形態においては、成形装置１０は、複数の硝材を同時に予熱することができる予熱室１３、硝材を成形する複数の成形室、すなわち、第１成形室１１ａ及び第２成形室１１ｂ、及び、複数の硝材を同時に冷却することができる冷却室１２を有するので、硝材を予熱、成形及び冷却するサイクルを１つ１つの硝材毎にずらして行うことができるので、スループットが向上する。また、１本の搬送アーム１５によって次々に搬送することができるので、搬送アーム１５の作業効率が高く、また、製造コストを低くすることができる。
【００７９】
さらに、予熱室１３、冷却室１２、第１成形室１１ａ、第２成形室１１ｂ及び円筒状の閉じたカバーの内部だけをパージガス雰囲気とすればよく、成形装置１０の内部全体をパージガス雰囲気とする必要がないので、高価なパージガスの消費量を少なくすることができ、ランニングコストを低くすることができる。
【００８０】
また、冷却室１２の内部や金型６４の冷却を内部に冷却水が通過する水冷板によって行うので、高価なパージガスを冷却に使用する必要がなく、冷却効率が高く、かつ、ランニングコストを低くすることができる。
【００８１】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００８２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、ガラス成形品の成形装置においては、内部にガラス素材を挟み込むキャビティを備える金型の上側を支持する上金型支持手段と下側を支持する下金型支持手段とを備え、前記金型を予熱する予熱室と、前記金型を押圧して前記ガラス素材を前記キャビティの形状に成形する手段を備える成形室と、前記金型を支持する金型支持手段を備え、前記金型を冷却する冷却室と、前記金型を把持する把持手段を備え、前記金型を前記予熱室、成形室及び冷却室の間で移送する搬送手段とを有する。
【００８３】
この場合、成形装置のスループットが向上し、搬送手段の作業効率が高く、また、製造コストを低くすることができる。
【００８４】
他のガラス成形品の成形装置においては、さらに、前記予熱室、成形室及び冷却室は、内部をパージガス雰囲気とする手段を備える。
【００８５】
この場合、予熱室、成形室及び冷却室の内部をパージガス雰囲気とすればよく、成形装置全体の内部をパージガス雰囲気とする必要がないので、高価なパージガスの消費量を少なくすることができ、ランニングコストを低くすることができる。
【００８６】
更に他のガラス成形品の成形装置においては、さらに、前記把持手段は前記金型の周囲をパージガス雰囲気とする手段を備える。
【００８７】
この場合、搬送中であっても、金型や該金型内のガラス素材の表面が腐食したり、汚染されたりすることなく、清浄に保たれる。
【００８８】
更に他のガラス成形品の成形装置においては、さらに、前記冷却室は、内部を冷媒が通過する冷却板を備える。
【００８９】
この場合、高価なパージガスを冷却に使用する必要がなく、冷却効率が高く、かつ、ランニングコストを低くすることができる。
【００９０】
本発明によれば、ガラス成形品の成形方法においては、内部にガラス素材を挟み込むキャビティを備える金型を、該金型の上側を上金型支持手段で支持し、下側を下金型支持手段で支持した状態で予熱する予熱室と、前記金型を押圧して前記ガラス素材を前記キャビティの形状に成形する成形室と、前記金型を冷却する冷却室との間で前記金型を順次移送して、前記ガラス素材を予熱、成形及び冷却するサイクルを１つ１つの金型毎にずらして行う。
【００９１】
この場合、ガラス素材を予熱、成形及び冷却するサイクルを１つ１つのガラス素材毎にずらして行うことができるので、スループットが向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるガラス成形品の成形装置の平断面図である。である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面の概略図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ矢視面の概略図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ矢視断面の概略図である。
【図５】搬送マニュピュレータの平面概略図である。
【図６】搬送マニュピュレータの側面概略図である。
【符号の説明】
１０成形装置
１２冷却室
１３予熱室
６４金型[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a glass molding product molding apparatus and molding method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a glass molded product such as a lens is molded by heating and softening a glass material and then putting it into a mold and press molding it. In this case, glass materials, molds, etc. are exposed to high temperatures of hundreds of degrees, and therefore may deteriorate in the atmosphere. Therefore, the heating process and the molding process are performed in an inert atmosphere purged of the atmosphere. Often implemented.
[0003]
For example, in the optical element molding method and molding apparatus described in JP-A-8-188421, a molding chamber, a heating furnace, a slow cooling furnace, and a preheating furnace are arranged in a straight line. That is, a heating furnace connected via a shutter that opens and closes on one side of the molding chamber is disposed, and a slow cooling furnace and a preheating furnace are disposed on the other side of the molding chamber, and a transport arm that transports the glass material is reserved. By inserting from the opening of the heating furnace, the glass material is carried into the heating furnace located at the innermost position. In this case, the heating furnace is located at the farthest position from the opening of the preheating furnace that is open to the atmosphere, and the shutter is opened only when necessary. By purging and filling with an inert gas such as nitrogen gas, an inert atmosphere is maintained without flowing in air even when a glass element is taken in and out.
[0004]
Accordingly, since it is considered that there is little deterioration of the outer surface of the mold and the molding surface of the optical element, a characteristic surface of a predetermined optical element can be obtained.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional molding apparatus, the molding chamber, the heating furnace, the slow cooling furnace, and the preheating furnace are arranged in a straight line, and the transfer arm advances from the opening of the preheating furnace on the front side toward the back, so that the glass is formed. By carrying in the raw material and returning to the front again, the molded glass molded product is carried out. For this reason, the molding of the next glass molded product cannot be started until all of the series of steps of preheating, heating, molding and slow cooling for molding one glass molded product are completed. Throughput will be low.
[0006]
For this reason, as a molding apparatus with improved throughput, one as described in JP 2000-327346 A has been proposed. In the molding apparatus, a heating / cooling stage for performing a heating process and a cooling process is disposed on both sides of a molding stage for performing a molding process, and a glass material heated in one heating / cooling stage is molded in the molding stage. In the meantime, in the other heating / cooling stage, the glass material is heated or the glass molded product is cooled. In this case, although the throughput of the molding stage is improved, the heating process and the cooling process take more time than the molding process, so that the throughput of the entire molding apparatus is not significantly improved.
[0007]
Further, a molding apparatus as described in JP-A-4-12033 has been proposed. In this case, a plurality of heating furnaces, heating preparatory chambers, and cooling preparatory chambers are connected around a large molding chamber in which the molding apparatus is disposed, and the molding chamber, the heating furnace, and the heating preparatory chamber are connected by a transfer arm. The glass material or the glass molded product is transferred between the chamber and the cooling spare chamber. In this case, although an improvement in throughput can be expected to some extent, the running cost of the molding apparatus becomes high because a large space such as a molding chamber is filled with expensive nitrogen gas to maintain an inert atmosphere.
[0008]
The present invention solves the problems of the conventional molding apparatus, and can form a preheating chamber capable of preheating a glass material, a cooling chamber capable of cooling a glass molded product, and a glass molded product. A high-throughput and low running cost is maintained by keeping the atmosphere around the molding die that holds the glass material or glass molded product inside in a purged atmosphere while providing a molding chamber that can be used. It aims at providing the shaping | molding apparatus and shaping | molding method of a glass molded product.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in the glass molded product molding apparatus of the present invention, a mold having a cavity for sandwiching a glass material therein Upper mold support means for supporting the upper side of the lower mold, and lower mold support means for supporting the lower side of the upper mold A preheating chamber for preheating the mold, a molding chamber for pressing the mold and molding the glass material into the shape of the cavity, and a mold support means for supporting the mold. And a cooling chamber for cooling the mold, and a conveying means for transferring the mold between the preheating chamber, the molding chamber, and the cooling chamber.
[0010]
In another glass molded product molding apparatus of the present invention, the preheating chamber further includes a plurality of the mold support means.
[0011]
In still another glass molding product molding apparatus of the present invention, the cooling chamber further includes a plurality of mold support means.
[0012]
In still another glass molding product molding apparatus of the present invention, the molding chamber is provided in plural.
[0013]
In still another glass molding product molding apparatus of the present invention, the preheating chamber, the molding chamber, and the cooling chamber further include means for setting a purge gas atmosphere therein.
[0014]
In still another glass molding product molding apparatus according to the present invention, the gripping means further includes means for setting the periphery of the mold to a purge gas atmosphere.
[0015]
In still another glass molding product molding apparatus of the present invention, the cooling chamber further includes a cooling plate through which a refrigerant passes.
[0016]
In the method for molding a glass molded product of the present invention, a mold having a cavity for sandwiching a glass material inside is used. The upper side of the mold is supported by the upper mold support means, and the lower side is supported by the lower mold support means. The mold is sequentially transferred between a preheating chamber for preheating, a molding chamber for pressing the mold to mold the glass material into the shape of the cavity, and a cooling chamber for cooling the mold, The cycle of preheating, forming and cooling the glass material is shifted for each mold.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0018]
1 is a plan sectional view of a molding apparatus for a glass molded product according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram of a section taken along the line AA in FIG. 1, and FIG. 4 is a schematic diagram of a cross section taken along the line CC of FIG. 1, FIG. 5 is a schematic plan view of the transport manipulator, and FIG. 6 is a schematic side view of the transport manipulator.
[0019]
In the figure, 10 is a molding device for a glass molded product, 11a is a first molding chamber, 11b is a second molding chamber, 12 is a cooling chamber, and 13 is a preheating chamber. In the molding apparatus 10, a transport arm 15 having transport manipulators 70 at both ends is disposed so as to be movable along the first transport arm rail 16 and the second transport arm rail 17, and the first molding is performed. The mold 64 can be moved between the chamber 11a, the second molding chamber 11b, the cooling chamber 12 and the preheating chamber 13 and can be carried in and out.
[0020]
Here, the glass molded product is a glass molded product that requires high accuracy in shape, size, material, and the like, such as an optical element such as a lens, a prism, a filter, and a mirror. In the present embodiment, there are two molding chambers, the first molding chamber 11a and the second molding chamber 11b, for convenience of explanation. Each of the first molding chamber 11a and the second molding chamber 11b accommodates one mold 64 and molds a glass molded product.
[0021]
The mold 64 includes an upper mold 61 and a lower mold 62, as shown in FIG. As shown in FIG. 3, the upper mold 61 and the lower mold 62 are combined to form a mold 64 by being combined by a mold changing device 40 described later. Then, a glass material, that is, a glass material is sandwiched in a cavity formed between the upper mold 61 and the lower mold 62 and pressed from above and below in the first molding chamber 11a or the second molding chamber 11b. Thus, a glass molded product having the shape of the cavity is formed. Here, the material of the upper mold 61 and the lower mold 62, that is, the mold 64 is, for example, tungsten alloy, stainless alloy, cemented carbide or the like, but any material may be used. In addition, it is desirable that a thin film of one layer or two or more layers is formed on at least the surface of the cavity in order to prevent adhesion of the glass material. The material of the thin film is, for example, hydrogenated amorphous carbon, diamond, titanium nitride, tantalum nitride, platinum iridium, platinum silicon or the like, but any material may be used.
[0022]
Here, since the first molding chamber 11a and the second molding chamber 11b have the same configuration, for convenience of explanation, the configuration of the second molding chamber 11b will be described, and the configuration of the first molding chamber 11a will be described. Omitted. Below the second molding chamber 11b, as shown in FIG. 2, an elevating table 83 that moves up and down along a plurality of guide rods 84 is disposed. The elevator 83 is moved up and down by a drive source (not shown). Further, a mold lower support means 82 for molding on which the mold 64 is placed is mounted on the lift table 83. 2, after the mold 64 is placed on the molding die lower support means 82 by the transport manipulator 70 of the transport arm 15, the transport arm 15 is moved to the right in FIG. When moving in the direction, the lifting / lowering base 83 is moved upward, and the mold 64 is inserted into the second molding chamber 11b together with the mold lower support means 82 for molding. At this time, the lower opening of the second molding chamber 11 b is closed by the lift 83.
[0023]
A mold pressing drive source 81 is mounted on the second molding chamber 11b. After the mold 64 is inserted into the second molding chamber 11b, the mold 64 is configured from above. Pressing the mold 61 downward and cooperating with the molding mold lower support means 82 to press the glass material in the cavity formed between the upper mold 61 and the lower mold 62 from above and below. Thus, a glass molded product having the shape of the cavity is formed. The second molding chamber 11b is provided with heating means, cooling means, etc. (not shown), and the mold 64 inserted into the second molding chamber 11b can be heated or cooled.
[0024]
Further, in order to prevent the mold 64, the thin film on the cavity surface, the glass material and the like from being corroded or contaminated, an intake pipe and an exhaust pipe are connected to the second molding chamber 11b. 2 It is desirable that the atmosphere in the molding chamber 11b can be exhausted and purge gas can be filled. In this case, one end of the exhaust pipe is connected to a vacuum pump device 31, the atmosphere in the second molding chamber 11b is exhausted by the vacuum pump 31, and one end of the intake pipe is connected to a purge gas supply source (not shown) such as a gas cylinder. The purge gas from the purge gas supply source is connected and filled in the second molding chamber 11b.
[0025]
The purge gas is preferably an inert gas such as nitrogen gas, argon gas, helium gas, or krypton gas. However, the mold 64, the thin film on the cavity surface, the glass material, and the like are not oxidized even at a high temperature. In some cases, it may be clean dry air, ie dry air. Even if the mold 64, the thin film on the cavity surface, the glass material, etc. are not oxidized at a high temperature, the surface of the cavity surface, the thin film on the cavity surface, the glass material, etc. The surface of the molded glass product is contaminated when dust floating on the surface adheres to it or water contained in the atmosphere adheres as water droplets. In addition, since it does not contain water, the surface of the glass molded product is not contaminated.
[0026]
Further, in the preheating chamber 13, as shown in FIG. 4, there are a plurality of preheating mold lower support means 57 and a plurality of preheating mold upper support means 58 facing the preheating mold lower support means 57. For example, two, for example, two molds 64 can be preheated simultaneously. An opening is provided in the side surface of the preheating chamber 13, and as shown in FIG. 4, the mold 64 is placed on the preheating mold lower support means 57 through the opening by the transfer manipulator 70 of the transfer arm 15. It is supposed to be placed on. In addition, it is desirable to attach an openable / closable door to the opening. In addition, each preheating chamber may be a single container, and an opening / closing door or an elevating cover may be provided for each container. When the transfer arm 15 moves to the right in FIG. 4, the preheating mold upper support means 58 is moved downward by the driving means, and in cooperation with the preheating mold lower support means 57, The mold 64 is held from above and below. Thereby, the mold 64 is preheated in a stable state.
[0027]
Further, a gas introduction pipe is connected to the preheating chamber 13, and a purge gas is filled from the gas introduction pipe to create a purge gas atmosphere.
[0028]
Further, it is desirable that an exhaust pipe is connected to the preheating chamber 13 so that the atmosphere in the preheating chamber 13 is discharged so that the purge gas can be filled from the gas introduction pipe to form a purge gas atmosphere. In this case, one end of the exhaust pipe is connected to a vacuum pump device 31, the atmosphere in the preheating chamber 13 is exhausted by the vacuum pump 31, and one end of the gas introduction pipe is connected to a purge gas supply source (not shown), The preheating chamber 13 is filled with the purge gas from the purge gas supply source. The preheating chamber 13 is provided with heating means (not shown).
[0029]
Further, as shown in FIG. 4, a plurality of cooling mold lower support means 55 and a plurality of cooling mold upper support means 56 facing the cooling mold lower support means 55 are provided in the cooling chamber 12. For example, four, for example, four, for example, four molds 64 can be cooled simultaneously. An opening is provided in the side surface of the cooling chamber 12, and as shown in FIG. 4, the mold 64 is placed on the cooling mold lower support means 55 through the opening by the transfer manipulator 70 of the transfer arm 15. It is supposed to be placed on. In addition, it is desirable to attach an openable / closable door to the opening. When the transfer arm 15 moves to the left in FIG. 4, the cooling mold upper support means 56 is moved downward by the driving means, and in cooperation with the cooling mold lower support means 55, the mold 64 is moved. From above and below. As a result, the mold 64 is cooled in a stable state.
[0030]
Further, a gas introduction pipe 19a is connected to the cooling chamber 13, and a purge gas is filled from the gas introduction pipe 19a to create a purge gas atmosphere.
[0031]
Further, the cooling chamber 12 is connected with a discharge pipe 19b so that the atmosphere in the cooling chamber 12 can be discharged and the purge gas can be filled from the gas introduction pipe 19a to create a purge gas atmosphere. Is desirable. In this case, one end of the exhaust pipe 19b is connected to a vacuum pump device 31, the atmosphere in the cooling chamber 12 is exhausted by the vacuum pump 31, and one end of the gas introduction pipe 19a is connected to a purge gas supply source (not shown). The purge chamber 12 is filled with purge gas from the purge gas supply source. The cooling chamber 12 is provided with a cooling means (not shown). The cooling means has a water cooling plate through which cooling water passes. The water cooling plate is preferably disposed so that the mold 64 is in direct contact so that the mold 64 can be efficiently and rapidly cooled.
[0032]
The first transport arm rail 16 is attached to the frame 21 of the molding apparatus 10 and extends in the lateral direction in FIG. A second transfer arm rail 17 that extends in a direction perpendicular to the first transfer arm rail 16 is mounted on the first transfer arm rail 16 so as to slide along the first transfer arm rail 16. . Further, a slide base 18 is mounted on the second transfer arm rail 17 so as to slide along the second transfer arm rail 17. The slide table 18 may have a telescopic configuration that can be expanded and contracted. On the slide table 18, a transfer arm 15 provided with transfer manipulators 70 as gripping means at both ends is attached so as to be able to rotate about a shaft extending in the vertical direction in FIG.
[0033]
Then, by moving or rotating the second transfer arm rail 17, the slide base 18 and the transfer arm 15, the tip of the transfer manipulator 70 is moved into the first molding chamber 11a and the first molding chamber 11a as shown in FIG. Above the molding die lower support means 82 in the second molding chamber 11b, each preheating mold lower support means 57 in the preheating chamber 13, and each cooling mold lower support means 55 in the cooling chamber 12 Thus, the mold 64 can be carried in and out.
[0034]
The transfer manipulator 70 is attached to a second arm member 76 having one end (right end in FIG. 5) attached to the transfer arm 15 and the other end (left end in FIG. 5) of the second arm member 76. And a first arm member 71. A cover opening / closing drive source 75 is attached to the lower side of the first arm member 71 in FIG. Further, the cover opening / closing drive source 75 is attached with the root portions of the first cover arm 72a and the second cover arm 72b extending to the left in FIG. Are rotated in directions facing each other with a common rotation axis. Furthermore, a substantially semi-cylindrical first cover member 73a and second cover member 73b are attached to the tip portions of the first cover arm 72a and the second cover arm 72b, respectively.
[0035]
Accordingly, when the cover opening / closing drive source 75 is operated and the first cover arm 72a and the second cover arm 72b are rotated so as to approach each other, the first cover member 73a and the second cover member 73b are combined. As shown in FIG. 6, a cylindrical closed cover that accommodates the mold 64 can be formed inside. A first purge gas pipe 77a and a second purge gas pipe 77b are installed on the upper surfaces of the first cover arm 72a and the second cover arm 72b, respectively, for filling purge gas into the cylindrical closed cover. It is done. The first purge gas pipe 77a and the second purge gas pipe 77b are connected to a purge gas supply source (not shown), and purge gas is supplied from the purge gas supply source. Note that either the first purge gas pipe 77a or the second purge gas pipe 77b may be an exhaust pipe for discharging the atmosphere inside the cylindrical closed cover.
[0036]
A mold gripping arm 74 extending in the same direction as the first arm member 71 is attached to the lower side of the second arm member 76. A mold gripping portion 78 for gripping the mold 64 is attached to the tip of the mold gripping arm 74 (the left end in FIG. 6). The mold gripping arm 74 is positioned below the first arm member 71 so that the mold gripping portion 78 reaches near the position of the central axis of the cylindrical closed cover.
[0037]
Here, as shown in FIG. 5, the mold gripping portion 78 has a semicircular closed end having a diameter substantially equal to the outer diameter of the concave groove formed around the mold 64, and the other end. (Left end in FIG. 5) is a plate-like member having an open recess, and when moved from the right in FIG. 5 or 6 toward the stationary mold 64, the recess of the mold 64 is inserted into the recess. The metal mold 64 is held by the fitting. In this case, the mold 64 is in a state where movement in the vertical direction in FIG. 6 is restricted. In addition, the mold gripping portion 78 may be configured by two arm-shaped members that open and close, and can sandwich and open the mold 64.
[0038]
A cutout is formed on the side surfaces of the first cover member 73a and the second cover member 73b so that the mold gripping arm 74 and the mold gripping portion 78 can pass through.
[0039]
Further, the first cover member 73a and the second cover member 73b can be omitted. In this case, the purge gas introduced from the first purge gas pipe 77a and the second purge gas pipe 77b is formed with jet holes for jetting the purge gas downward on the lower surfaces of the first cover arm 72a and the second cover arm 72b. However, it covers the periphery of the mold 64 located below. It is desirable that a plurality of the ejection holes are formed on the circumference having the same diameter as the outer diameter of the mold 64. Accordingly, even if the first cover member 73a and the second cover member 73b are omitted, the mold 64, the thin film on the cavity surface, the glass material, and the like are corroded or contaminated because they are maintained in the purge gas atmosphere. There is nothing to do.
[0040]
The molding apparatus 10 includes a mold recombination apparatus 40 and a loading / unloading apparatus 50. The mold recombination device 40 includes a lower mold support means 42 on which a mold 64 is placed by the transfer manipulator 70 of the transfer arm 15. The lower mold support means 42 is mounted on the table 43, and when the mold 64 is placed, the lower mold 62 constituting the mold 64 is held by holding means (not shown) such as suction and gripping. After that, as shown in FIG. 3, it is moved to a position directly below the upper mold support means 41a. The table 43 is attached to the frame 21.
[0041]
The upper mold support means 41a is attached to the tip portion of the upper mold handling means 41 attached to the frame 21, and is moved downward by operating the upper mold handling means 41. After holding the upper mold 61 constituting the mold 64 by holding means such as suction and gripping (not shown), the upper mold 61 is moved upward and reaches a position as shown in FIG. Here, the glass molded product molded inside the mold 64 usually remains inside the lower mold 62, but may adhere to the cavity surface of the upper mold 61. Therefore, after the adhering molded product suction means 45 mounted on the table 43 is moved to a position directly below the upper mold support means 41a, the upper mold 61 is moved down after the upper mold support means 41a is lowered. The glass molded product adhering to the cavity surface is adsorbed and held.
[0042]
The loading / unloading device 50 includes a slide base 52 that is attached to the frame 21 and slides along a guide rail that extends in the lateral direction in FIG. The slide table 52 has a guide member extending in the vertical direction in FIG. 1, and a suction means holding frame having a plurality of molded product suction means 51 is movably attached to the guide member. When the molded product suction means 51 is moved by the slide table 52 and the suction means holding frame and reaches the position of the lower mold support means 42 or the attached molded product suction means 45, the attached molded product suction means 51 45 holds. Alternatively, the glass molded product remaining inside the mold 62 is sucked and held. A molded product suction means 51 for sucking and holding the glass molded product is moved by the slide table 52 and the suction means holding frame, and is placed on one of a plurality of pallets 53 arranged on the guide rail. Is reached, the adsorption of the glass molded product is stopped, and the glass molded product is placed on the pallet 53.
[0043]
On the other hand, a plurality of glass materials carried from the outside of the molding apparatus 10 are placed on the other pallet 53, and the molded product suction means 51 is moved by the slide table 52 and the suction means holding frame. When the pallet 53 is reached, the glass material on the pallet 53 is adsorbed. Further, on the guide rail, a glass material centering device 44 on which the glass material sucked and held by the molded product suction means 51 is placed and centering is performed is disposed. The glass material centering device 44 can simultaneously center a plurality of, for example, four glass materials.
[0044]
The molded product adsorbing means 51 adsorbs and holds the centered glass material and moves it onto the lower mold 62 held by the lower mold supporting means 42, and then the glass material. The suction is stopped and the glass material is placed on the lower mold 62.
[0045]
When the glass material is placed on the lower mold 62, the upper mold support means 41a is moved downward, and the upper mold 61 is placed on the lower mold 62 to form the mold 64. A glass material is sandwiched in a cavity formed between the upper mold 61 and the lower mold 62. The mold 64 is held and moved by the transfer manipulator 70 of the transfer arm 15 and is carried into the preheating chamber 13.
[0046]
Further, the molding apparatus 10 includes a frame 21, a transparent cover member 22 that is attached to the frame 21 and covers substantially a half circumference of the molding apparatus 10, and a wall member 23 that is attached to the frame 21 and covers the remaining part of the molding apparatus 10. Have Here, the transparent cover member 22 is provided so that the movement of the movable member such as the transfer arm 15 can be monitored from the outside, and the range covered by the transparent cover member 22 can be appropriately selected. . Further, in order to avoid the influence of dust, contaminants, etc. floating in the surrounding atmosphere, the periphery of the molding apparatus 10 is covered with the transparent cover member 22 and the wall member 23 including the ceiling portion and the floor portion. It is desirable to make it.
[0047]
The transparent cover member 22 or the wall member 23 located in the vicinity of the pallet 53 is provided with an opening for carrying in the glass material and carrying out the glass molded product. And it is desirable to attach the door which can be opened and closed to this opening. Further, an intermediate wall member 28 can be disposed in the molding apparatus 10 to partition the first molding chamber 11a and the second molding chamber 11b from other parts, for example.
[0048]
A plurality of wheels 26 such as casters for rolling and moving the molding apparatus 10 are attached to the lower surface of the frame 21, and a plurality of telescopic legs 27 for fixing the molding apparatus 10 are installed near the wheels 26. It is attached. Furthermore, a plurality of hook members 25 for lifting the molding apparatus 10 with a crane or the like are attached to the upper surface of the frame 21.
[0049]
A vacuum pump device 31 is disposed outside the molding apparatus 10. The vacuum pump device 31 discharges the air inside the first molding chamber 11a, the second molding chamber 11b and the like connected by a pipe (not shown). A purge gas supply source such as a gas cylinder may be provided together with the vacuum pump device 31.
[0050]
A control device 32 is disposed outside the molding apparatus 10. The control device 32 includes arithmetic elements such as a CPU and MPU, storage means such as a magnetic disk and a semiconductor memory, an input / output interface, and the like. The first molding chamber 11a, the second molding chamber 11b, the preheating chamber 13, the cooling Operation of all devices and means such as the transfer arm 15, transfer manipulator 70, mold changing device 40, loading / unloading device 50, etc. by comprehensively controlling the temperature state and atmosphere inside the chamber 12 Overall control. In addition, the said control apparatus 32 may exist independently, and may be a part of other control apparatus.
[0051]
Further, an operation panel 33 is provided as an input operation means of the control device 32. The operation panel 33 includes input means such as various buttons, keys, joysticks and dials, display means such as a meter, a CRT, and a liquid crystal display. The operator views the contents displayed on the display means while viewing the contents displayed on the display means. It is possible to set or change the operating conditions. The control device 32 and the operation panel 33 may be disposed at a location away from the molding device 10 or may be formed integrally with the molding device 10.
[0052]
Next, the operation of the glass molded product molding apparatus having the above-described configuration will be described.
[0053]
First, a pallet 53 on which a plurality of glass materials are placed is placed on the loading / unloading device 50 from the outside of the molding apparatus 10. Then, the slide base 52 and the suction means holding frame are operated, and the glass material is sucked and held by the molded product suction means 51 and transferred onto the glass material centering device 44. Then, the glass material that has been centered is again sucked and held by the molded product suction means 51 and transferred onto the lower mold 62 supported by the lower mold support means 42 of the mold changing device 40. It will be posted.
[0054]
Next, the table 43 is actuated to move the lower mold support means 42 to a position directly below the upper mold support means 41a. Then, the upper mold support means 41 a attached to the tip of the upper mold handling means 41 is moved downward while holding the upper mold 61, and the upper mold 61 is put on the lower mold 62. Thus, a mold 64 is formed, and a glass material is sandwiched in a cavity formed between the upper mold 61 and the lower mold 62.
[0055]
Subsequently, the second transfer arm rail 17 and the slide base 18 are operated to move the transfer arm 15, the transfer manipulator 70 approaches the mold 64 of the lower mold support means 42, and the mold holding part 78. When the concave groove formed around the mold 64 is fitted into the concave portion, the mold 64 is held by the mold gripping portion 78. At this time, since the first cover arm 72a and the second cover arm 72b are separated from each other, the first cover member 73a and the second cover member 73b are opened, and the mold 64 can be accommodated therein. It can be done.
[0056]
Next, the mold gripping arm 74 is moved upward in FIG.
[0057]
Subsequently, after the transfer arm 15 is rotated 90 degrees in the clockwise direction and then moved to the left in FIG. 1, the transfer manipulator 70 holding the mold 64 is preheated through the side opening. Enter the chamber 13. When the transfer arm 15 is further moved to the left in FIG. 1, the mold 64 held by the mold gripping portion 78 is placed on the preheating mold lower support means 57. Then, the preheating mold upper support means 58 is moved downward, and the mold 64 is sandwiched from above and below in cooperation with the preheating mold lower support means 57, so that the mold 64 is stabilized. Next, when the transfer arm 15 is moved to the right in FIG. 1, the transfer manipulator 70 moves out of the preheating chamber 13 through the opening on the side surface. Then, the door of the opening of the side surface of the preheating chamber 13 is closed by a driving device (not shown).
[0058]
Here, the inside of the preheating chamber 13 is a purge gas atmosphere and is in a high temperature state of about 300 to 500 ° C. For this reason, the glass material sandwiched in the cavity inside the mold 64 mounted on the preheating mold lower support means 57 approaches the glass transition temperature when a time of about several tens of seconds elapses. The glass transition temperature is, for example, about 510 ° C. when the glass material is borosilicate glass.
[0059]
Subsequently, when the temperature of the glass material is preheated until it approaches the glass transition temperature, the transfer manipulator 70 of the transfer arm 15 enters the preheating chamber 13 through the opening on the side surface. After the mold 64 placed on the preheating mold lower support means 57 is held by the mold gripping portion 78, the transfer manipulator 70 moves out of the preheating chamber 13 through the opening on the side surface. Then, the mold 64 is carried out of the preheating chamber 13.
[0060]
At this time, the first cover arm 72a and the second cover arm 72b approach each other, and the first cover member 73a and the second cover member 73b are closed to form a cylindrical closed cover. Then, purge gas is introduced from the first purge gas pipe 77a and the second purge gas pipe 77b, and the inside of the cylindrical closed cover becomes a purge gas atmosphere. The purge gas may be introduced when the first cover member 73a and the second cover member 73b are opened.
[0061]
In the preheating chamber 13, a plurality of, for example, two molds 64 are preheated at the same time. To be carried out. Therefore, the time interval for unloading the preheated mold 64 from the preheating chamber 13 until the temperature of the glass material approaches the glass transition temperature is the glass material in the mold 64 placed on the preheating mold lower support means 57. Is much shorter than the time required to approach the glass transition temperature.
[0062]
Next, after the transfer arm 15 is rotated 90 degrees in the clockwise direction, the second transfer arm rail 17 is slightly slid rightward in FIG. 1 along the first transfer arm rail 16, 1, the transfer manipulator 70 holding the mold 64 enters the lower side of the second molding chamber 11b. In order to allow the transfer manipulator 70 holding the mold 64 to enter the lower side of the first molding chamber 11a, the second transfer arm rail 17 is made larger along the first transfer arm rail 16 in FIG. Slide to the right.
[0063]
Then, after the first cover arm 72a and the second cover arm 72b are separated from each other and the first cover member 73a and the second cover member 73b are opened, the transfer arm 15 is moved further upward in FIG. The mold 64 held by the mold gripping portion 78 is placed on the molding mold lower support means 82 on the lift table 83. Next, when the transfer arm 15 is moved downward in FIG. 1 and is moved out of the second molding chamber 11b, the lifting / lowering base 83 is moved upward, and the mold 64 is supported by the molding die lower support means. Together with 82, it is inserted into the second molding chamber 11b. At this time, the lower opening of the second molding chamber 11 b is closed by the lift 83.
[0064]
Subsequently, a purge gas is introduced into the second molding chamber 11b to create a purge gas atmosphere. Then, when the glass material in the mold 64 is further heated to, for example, about 600 ° C., the mold pressing drive source 81 is operated, and the upper mold 61 constituting the mold 64 is pressed downward from above. In cooperation with the molding die lower support means 82, the glass material in the cavity formed between the upper mold 61 and the lower mold 62 is pressed from above and below. Thereby, a glass molded product having the shape of the cavity is formed.
[0065]
After completion of the pressure molding, the glass material is cooled until the temperature of the glass material becomes equal to or lower than the glass transition temperature. During this time, the glass material in the cavity is continuously pressed from above and below with a force smaller than the molding force.
[0066]
When the temperature of the glass material becomes equal to or lower than the glass transition temperature, the mold pressing drive source 81 stops operating, and thus the pressing of the glass material is finished. Subsequently, the lifting / lowering base 83 is moved downward, and the mold 64 withdraws downward from the second molding chamber 11b together with the mold lower support means 82 for molding. Then, the transfer manipulator 70 of the transfer arm 15 enters below the second molding chamber 11b. Then, after the mold 64 placed on the molding mold lower support means 82 is held by the mold gripping portion 78, when the transfer manipulator 70 moves out of the second molding chamber 11b, The mold 64 is carried out of the second molding chamber 11b. At this time, the first cover member 73a and the second cover member 73b are closed to form a cylindrical closed cover, and the inside of the cover is in a purge gas atmosphere.
[0067]
Since the molding apparatus 10 has a plurality of molding chambers, for example, two molding chambers, the molding device 10 is carried into the molding chamber earliest and is sequentially transferred out of the molding chamber 64 after molding. Therefore, the time interval for carrying out the mold 64 in which the glass molded product having the shape of the cavity is carried out from the molding chamber is much shorter than the time required for molding in the molding chamber.
[0068]
Next, after the transfer arm 15 is rotated 90 degrees in the clockwise direction, then it is moved downward in FIG. 1 and then moved rightward, the transfer manipulator 70 holding the mold 64 is moved. , It enters the cooling chamber 12 through the side opening. Then, after the first cover arm 72a and the second cover arm 72b are separated from each other and the first cover member 73a and the second cover member 73b are opened, the transfer arm 15 is moved further to the right in FIG. The mold 64 held by the mold gripping portion 78 is placed on the cooling mold lower support means 55. Then, the cooling mold upper support means 56 is moved downward, and the mold 64 is sandwiched from above and below in cooperation with the cooling mold lower support means 55, so that the mold 64 is stabilized. Next, when the transfer arm 15 is moved to the left in FIG. 1, the transfer manipulator 70 moves out of the cooling chamber 12 through the side opening. And the door of the opening of the side surface of this cooling chamber 12 is closed by the drive device which is not shown in figure.
[0069]
Here, the inside of the cooling chamber 12 is a purge gas atmosphere. Here, the inside of the cooling chamber 12 is cooled by a water cooling plate. When the water cooling plate is disposed so as to contact the mold 64 on the cooling mold lower support means 55, the mold 64 is rapidly cooled. Then, the glass molded product sandwiched in the cavity inside the mold 64 placed on the cooling mold lower support means 55 is 200 ° C. or less when a time of several tens of seconds to one hundred seconds elapses. Drop to. Then, the transfer manipulator 70 of the transfer arm 15 enters the cooling chamber 12 through the opening on the side surface. Then, after the mold 64 placed on the cooling mold lower support means 55 is held by the mold gripping portion 78, the transfer manipulator 70 passes through the opening on the side surface and goes out of the cooling chamber 12. When it is withdrawn, the mold 64 is carried out of the cooling chamber 12. At this time, since the temperature of the mold 64 is sufficiently lowered, the cover members 73a and 73b may be left open.
[0070]
In the cooling chamber 12, a plurality of, for example, four molds 64 are cooled at the same time. Therefore, the mold 64 that is carried into the cooling chamber 12 first and cooled for the longest time is sequentially removed from the cooling chamber 12. To be carried out. Therefore, the time interval for unloading the mold 64 whose temperature of the glass molded product has been lowered from the cooling chamber 12 is such that the glass molded product in the mold 64 placed on the cooling mold lower support means 55 is predetermined This is much shorter than the time required to cool to temperature.
[0071]
Next, after the transfer arm 15 is rotated 90 degrees in the clockwise direction, the second transfer arm rail 17 is slid to the left in FIG. 1 along the first transfer arm rail 16, and then FIG. In FIG. 2, the transfer manipulator 70 holding the mold 64 approaches the lower mold support means 42 of the mold changing device 40. When the mold gripping arm 74 is further moved downward in FIG. 1, the mold 64 held by the mold gripping portion 78 is placed on the lower mold support means 42. Next, when the transfer arm 15 is moved upward in FIG. 1, the transfer manipulator 70 is separated from the lower mold support means 42.
[0072]
Subsequently, the upper mold support means 41a attached to the tip portion of the upper mold handling means 41 is moved downward, and the upper mold 61 of the mold 64 is held by the holding means. At this time, the lower mold 62 is held by the holding means of the lower mold support means 42. When the upper mold support means 41 a is moved upward, the upper mold 61 is pulled up and separated from the lower mold 62. At this time, the glass molded product usually remains on the lower mold 62, but may adhere to the downward cavity surface of the upper mold 61 and be pulled upward together with the upper mold 61.
[0073]
When the glass molded product adheres to the upper mold 61, the table 43 operates, and the adhered molded product suction means 45 attached on the table 43 moves to a position directly below the upper mold support means 41a. It is done. Subsequently, the attached molded product suction means 45 is moved upward by a drive source (not shown) and sucks the glass molded product attached to the cavity surface of the upper mold 61. Then, the glass molded product is moved downward in a state where the glass molded product is adsorbed and held. Thereby, the molded glass molded product is taken out from the mold 64.
[0074]
Subsequently, the table 43 is activated and the glass molded product is placed on the lower mold 62, or the adhesion molded product suction means 45 holds the glass molded product on the upper surface, and the left side in FIG. When it is moved to stop, the slide table 52 and the suction means holding frame are operated, and the molded product suction means 51 sucks the glass molded product. Then, the molded product suction means 51 is moved leftward in FIG. 3 in a state where the molded product is sucked and held and reaches the pallet 53. Here, the glass molded product is placed on the pallet 53 by releasing the suction.
[0075]
Finally, when a predetermined number of glass molded articles are placed on the pallet 53, the glass molded articles are carried out of the molding apparatus 10.
[0076]
And many glass molded products can be shape | molded by repeating the above-mentioned operation | movement.
[0077]
In this embodiment, since the time required for cooling is longer than the time required for molding and preheating, the number of glass materials to be preheated at the same time is two, whereas simultaneously forming and cooling are performed. The number of glass materials to be used is four, but these numbers can be changed as appropriate.
[0078]
Thus, in the present embodiment, the molding apparatus 10 includes a preheating chamber 13 that can preheat a plurality of glass materials simultaneously, and a plurality of molding chambers that mold the glass materials, that is, the first molding chamber 11a and the second molding chamber. Since the chamber 11b and the cooling chamber 12 that can cool a plurality of glass materials at the same time are provided, the cycle of preheating, forming and cooling the glass materials can be shifted for each glass material, thereby improving the throughput. To do. Moreover, since it can convey one by one with the one conveyance arm 15, the working efficiency of the conveyance arm 15 is high, and a manufacturing cost can be made low.
[0079]
Furthermore, only the inside of the preheating chamber 13, the cooling chamber 12, the first molding chamber 11a, the second molding chamber 11b, and the cylindrical closed cover may be a purge gas atmosphere, and the entire interior of the molding apparatus 10 is a purge gas atmosphere. Since there is no need, consumption of expensive purge gas can be reduced and running cost can be reduced.
[0080]
Further, since the cooling chamber 12 and the mold 64 are cooled by a water cooling plate through which cooling water passes, there is no need to use expensive purge gas for cooling, the cooling efficiency is high, and the running cost is low. can do.
[0081]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change variously based on the meaning of this invention, and does not exclude them from the scope of the present invention.
[0082]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, in a molding apparatus for a glass molded product, a mold having a cavity for sandwiching a glass material therein Upper mold support means for supporting the upper side of the lower mold, and lower mold support means for supporting the lower side of the upper mold A preheating chamber for preheating the mold, a molding chamber for pressing the mold and molding the glass material into the shape of the cavity, and a mold support means for supporting the mold. And a cooling chamber for cooling the mold, and a conveying means for transferring the mold between the preheating chamber, the molding chamber, and the cooling chamber.
[0083]
In this case, the throughput of the molding apparatus is improved, the working efficiency of the conveying means is high, and the manufacturing cost can be reduced.
[0084]
In another glass molded product molding apparatus, the preheating chamber, the molding chamber, and the cooling chamber further include means for setting a purge gas atmosphere therein.
[0085]
In this case, the inside of the preheating chamber, the molding chamber, and the cooling chamber only needs to be a purge gas atmosphere, and the interior of the entire molding apparatus does not need to be a purge gas atmosphere, so that consumption of expensive purge gas can be reduced, and running Cost can be lowered.
[0086]
In still another apparatus for molding a glass molded product, the gripping means further includes means for bringing the periphery of the mold into a purge gas atmosphere.
[0087]
In this case, even during conveyance, the mold and the surface of the glass material in the mold are kept clean without being corroded or contaminated.
[0088]
In still another glass molded product molding apparatus, the cooling chamber further includes a cooling plate through which a refrigerant passes.
[0089]
In this case, it is not necessary to use an expensive purge gas for cooling, the cooling efficiency is high, and the running cost can be reduced.
[0090]
According to the present invention, in a method for molding a glass molded product, a mold having a cavity for sandwiching a glass material therein is provided. The upper side of the mold is supported by the upper mold support means, and the lower side is supported by the lower mold support means. The mold is sequentially transferred between a preheating chamber for preheating, a molding chamber for pressing the mold to mold the glass material into the shape of the cavity, and a cooling chamber for cooling the mold, The cycle of preheating, forming and cooling the glass material is shifted for each mold.
[0091]
In this case, the cycle of preheating, forming and cooling the glass material can be shifted for each glass material, thereby improving the throughput.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional plan view of a glass molded product forming apparatus according to an embodiment of the present invention. It is.
FIG. 2 is a schematic view of a cross section taken along the line AA in FIG. 1;
FIG. 3 is a schematic view taken along the line BB in FIG. 1;
4 is a schematic view of a cross section taken along the line CC in FIG. 1;
FIG. 5 is a schematic plan view of a transport manipulator.
FIG. 6 is a schematic side view of a transport manipulator.
[Explanation of symbols]
10 Molding equipment
12 Cooling room
13 Preheating room
64 mold

Claims

(A) a preheating chamber for preheating the mold, comprising an upper mold support means for supporting the upper side of the mold including a cavity for sandwiching a glass material therein and a lower mold support means for supporting the lower side ;
(B) a molding chamber provided with means for pressing the mold to mold the glass material into the shape of the cavity;
(C) a mold support means for supporting the mold, and a cooling chamber for cooling the mold;
(D) An apparatus for molding a glass molded article, characterized by comprising a gripping means for gripping the mold, and a transport means for transferring the mold between the preheating chamber, the molding chamber, and the cooling chamber.

The said preheating chamber is a shaping | molding apparatus of the glass molded product of Claim 1 provided with two or more said metal mold | die support means.

The said cooling chamber is a shaping | molding apparatus of the glass molded product of Claim 1 provided with two or more said metal mold | die support means.

The apparatus for molding a glass molded product according to claim 1, wherein there are a plurality of molding chambers.

The said preheating chamber, a shaping | molding chamber, and a cooling chamber are the shaping | molding apparatuses of the glass molded product of any one of Claims 1-4 provided with the means which makes a purge gas atmosphere inside.

The molding apparatus for a glass molded product according to any one of claims 1 to 5, wherein the gripping means includes a means for setting a purge gas atmosphere around the mold.

The said cooling chamber is a shaping | molding apparatus of the glass molded product of any one of Claims 1-6 provided with the cooling plate through which a refrigerant | coolant passes inside.

(A) a preheating chamber that preheats a mold including a cavity sandwiching a glass material therein, with the upper side of the mold supported by an upper mold support means and the lower side supported by a lower mold support means ; The mold is sequentially transferred between a molding chamber for pressing the mold to mold the glass material into the shape of the cavity, and a cooling chamber for cooling the mold,
(B) A method for molding a glass molded product, wherein the cycle of preheating, molding and cooling the glass material is shifted for each mold.