JP4150214B2

JP4150214B2 - ガラス用成形装置

Info

Publication number: JP4150214B2
Application number: JP2002152941A
Authority: JP
Inventors: 利尚鎌野; 功松月
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 2002-05-27
Filing date: 2002-05-27
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2022-05-27
Also published as: JP2003342022A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学素子などのガラス製の成形品を製造する際に使用されるガラス用成形装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
レンズやプリズムなどのガラス製の光学素子は、研削及び研磨によって製造される他、熱間のプレス成形によっても製造される。プレス成形によって光学素子を製造する際の工程は、概略、次の通りである。先ず、原料となるガラスで粗形状のプリフォームを製造する。次いで、そのプリフォームを上下の型の間にセットして加熱する。上下の型及びプリフォームがガラス転移点近傍の所定の温度まで到達したところで、上下の型の背後からプレス荷重を加えてプリフォームを成形する。成形の後、成形品を上下の型とともに冷却し、所定の温度まで低下したところで上下の型を開いて、成形品を回収する。
【０００３】
ところで、従来のガラス用成形装置では、プレス装置内における成形前のプリフォーム及び上下の型の加熱、及び成形後の成形品及び上下の型の冷却に時間が掛かり、一回の成形サイクルにかなりの時間を要していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上のような従来のガラス用成形装置の問題点に鑑み成されたもので、本発明の目的は、成形サイクルの短縮が可能で、従って高い生産性を備えたガラス用成形装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のガラス用成形装置は、
上型をその背面から支持する上軸及び下型をその背面から支持する下軸を備え、上型と下型の間でガラスを熱間で成形するプレス装置と、
成形素材及び下型を、下型の上に成形素材を載せた状態で収容し、成形素材及び下型の予熱を行う予熱用ストッカと、
成形が終った成形品及び下型を、下型の上に成形品を載せた状態で収容し、成形品及び下型の冷却を行う冷却用ストッカと、
成形素材及び下型を予熱用ストッカからプレス装置へ運ぶとともに、成形品及び下型をプレス装置から冷却用ストッカへ運ぶ移載装置と、
を備えたことを特徴とする。
【０００６】
本発明のガラス用成形装置によれば、成形素材は、先ず予熱用ストッカに運ばれ、そこで下型の上に置かれる。成形素材は、予熱用ストッカ内で下型とともに成形温度近傍の所定の温度まで加熱された後、移載装置によって下型とともにプレス装置に運ばれる。プレス装置内で、成形素材及び上下の型の温度が所定の成形温度で安定したところで、プレス成形が行われる。その後、成形品の温度が所定の温度まで低下したところで、型開きが行われ、次いで、下型が成形品とともにプレス装置から取り外される。このようにして成形が終った成形品は、移載装置によって下型とともに冷却用ストッカに運ばれ、そこで所定の温度まで更に冷却される。
【０００７】
本発明のガラス用成形装置によれば、成形に先立つ成形素材の予熱、及び、成形が終った成形品の冷却を、それぞれ、予熱用ストッカ内及び冷却用ストッカ内で行うことができる。このため、一つ成形サイクルの中で成形素材または成形品がプレス装置内に滞在している時間が短くなるので、一回の成形に要するサイクルタイムが短縮され、高い生産性が得られる。
【０００８】
好ましくは、前記プレス装置、前記予熱用ストッカ、前記冷却用ストッカ及び前記移載装置を、内部の雰囲気調整が可能な成形室内に収容する。
【０００９】
好ましくは、内部の雰囲気調整が可能な予備室を、前記成形室にゲートバルブを介して接続し、成形素材を載せた下型、及び成形が終った成形品を載せた下型を一時的に収容する。
【００１０】
このように構成すれば、成形室内への成形素材の搬入の際、及び成形室内からの成形品の搬出の際、成形室内の雰囲気を一定の状態のまま維持することができるので、装置の生産性を高めることができる。
【００１１】
なお、予備室に、成形素材及び成形が終った成形品を下型とともに収容する代わりに、下型を成形室内に残し、成形素材及び成形が終った成形品のみを予備室に収容しても良い。
【００１２】
また、上記のガラス用成形装置の変形として、成形素材または成形品とともに上型及び下型の双方を、プレス装置に対して着脱するように構成することもできる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明に基づくガラス用成形装置の概要を示す。図中、１はプレス装置、２は予熱用ストッカ、３は冷却用ストッカ、４は搬送ロボット（移載装置）５は成形室、６は予備室、７はゲートバルブ、９は成形素材、１０は成形品を表す。
【００１４】
このガラス用成形装置は、プレス装置１に加えて、予熱用ストッカ２、冷却用ストッカ３、及び搬送ロボット４を備えている。プレス装置１の左右に隣接して、それぞれ、予熱用ストッカ２及び冷却用ストッカ３が配置され、プレス装置１の前方に隣接して、搬送ロボット４が配置されている。これらの、プレス装置１、予熱用ストッカ２、冷却用ストッカ３及び搬送ロボット４は、雰囲気調整が可能な成形室５の中に収容されている。成形室５の正面には、成形素材及び成形が終った成形品の搬入及び搬出のための予備室６が接続されている。成形室５と予備室６の接続部には、ゲートバルブ７が設けられている。
【００１５】
図２に、プレス装置１の主要部の構造を示す。上軸１１の下端部にはフランジ１３が形成され、下軸１２の上端部にはフランジ１４が形成されている。上型２１はフランジ１３の下面に保持され、下型３１はフランジ１４の上面に保持される。上型２１は、モールドダイ２２及びこれを背面から支持するダイプレート２３により構成される。同様に、下型３１は、モールドダイ３２及びこれを背面から支持するダイプレート３３により構成される。
【００１６】
上型２１側のモールドダイ２２の下面周縁部には、位置決めのために、複数のガイドピン２４が取り付けられている。これらのガイドピン２４に対応して、下型３１側のモールドダイ３２の上面周縁部には、複数のガイド穴３４が設けられている。更に、下型３１側のダイプレート３３の下面には、位置決めのために、複数のガイドピン３５が取り付けられている。これらのガイドピン３５に対応して、下軸１２のフランジ１４の上面には、複数のガイド穴１５が設けられている。これらのガイドピン３５及びガイド穴１５によって、下型３１は、フランジ１４に対して容易に着脱することができる。
【００１７】
フランジ１４には、駆動部３６により開閉される複数のクランプ片３７が取り付けられ、クランプ片３７の先端をダイプレート３３の外周に設けた複数の溝３８に係合させることにより、下型３１をフランジ１４に固定するクランプ手段が設けられている。
【００１８】
次に、このガラス用成形装置において、ガラス製の成形品を製造する工程について説明する。
【００１９】
成形室５内には、不活性ガス（例えば窒素）が供給され、常時、不活性雰囲気で保たれている。予め、予備室６内には空の下型３１が準備されている。成形素材９は、先ず予備室６内に搬入され、下型３１の上に置かれる。次いで、予備室６の外扉８が閉じられ、予備室６内が不活性ガスで置換された後、ゲートバルブ７が開かれる。成形素材９は、下型３１の上に置かれた状態で、搬送ロボット４で成形室５内に運び込まれ、予熱用ストッカ２上に収容される。次いで、ゲートバルブ７が閉じられる。
【００２０】
成形素材９は、予熱用ストッカ２上で下型３１とともに加熱される。成形素材９の温度が成形温度近傍の所定の予熱温度まで到達した後、成形素材９は、下型３１とともに搬送ロボット４でプレス装置１に運ばれ、下型３１をクランプ片３７により下軸１２に固定する。なお、例えば、通常の光学ガラス（Ｌ-ＢＡＬ４２：商品名、オハラ社製）の場合には、成形温度は、５７０〜５８０℃程度であり、予熱温度は、成形温度よりも５０〜１００℃程度低い温度に設定される。
【００２１】
プレス装置１内で、成形素材９及び上下の型２１、３１の温度が上記成形温度で安定したところで、プレス成形が行われる。その後、成形品１０の温度が所定の温度まで低下したところで、型開きが行われる。なお、上記の光学ガラス（Ｌ-ＢＡＬ４２）の場合には、型開きの際の温度は、４８０〜４９０℃程度である。
【００２２】
次いで、下型３１が成形品１０とともにプレス装置１から取り外される。成形品１０は、下型３１とともに搬送ロボット４で冷却用ストッカ３に運ばれる。成形品１０及び下型３１は、冷却用ストッカ３上で更に冷却される。成形品１０及び下型３１の温度が所定の温度（例えば、２２０℃以下）まで低下した後、ゲートバルブ７が開かれ、成形品１０及び下型３１は、予備室６に運びこまれる。ゲートバルブ７が閉じられた後、外扉８が開かれ、成形品１０が装置外に搬出される。次いで、空になった下型３１の上に、新しい成形素材９が置かれる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明のガラス用成形装置によれば、プレス成形に先立つ成形素材の予熱、及び、プレス成形が終った成形品の冷却を、それぞれ、予熱用ストッカ上及び冷却用ストッカ上で行うことができる。このため、一回の成形に要するプレス装置のサイクルタイムが短縮され、高い生産性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガラス用成形装置の概略構成を示す図。
【図２】本発明のガラス用成形装置に組み込まれるプレス装置の主要部を示す図。
【符号の説明】
１・・・プレス装置、
２・・・予熱用ストッカ、
３・・・冷却用ストッカ、
４・・・搬送ロボット（移載装置）、
５・・・成形室、
６・・・予備室、
７・・・ゲートバルブ、
８・・・外扉、
９・・・成形素材、
１０・・・成形品、
１１・・・上軸、
１２・・・下軸、
１３、１４・・・フランジ、
１５、３４・・・・・・ガイド穴
２１・・・上型、
３１・・・下型、
２２、３２・・・モールドダイ、
２３、３３・・・ダイプレート、
２４、３５・・・ガイドピン、
３６・・・駆動部、
３７・・・クランプ片、
３８・・・溝。

Claims

上型をその背面から支持する上軸及び下型をその背面から支持する下軸を備え、上型と下型の間でガラスを熱間で成形するプレス装置と、
成形素材及び下型を、下型の上に成形素材を載せた状態で収容し、成形素材及び下型の予熱を行う予熱用ストッカと、
成形が終った成形品及び下型を、下型の上に成形品を載せた状態で収容し、成形品及び下型の冷却を行う冷却用ストッカと、
成形素材及び下型を予熱用ストッカからプレス装置へ運ぶとともに、成形品及び下型をプレス装置から冷却用ストッカへ運ぶ移載装置と、
前記プレス装置、前記予熱用ストッカ、前記冷却用ストッカ及び前記移載装置を収容し、内部の雰囲気調整が可能な成形室と、
ゲートバルブを介して前記成形室に接続され、成形素材を載せた下型、及び成形が終った成形品を載せた下型を一時的に収容し、内部の雰囲気調整が可能な予備室と、
を備えたことを特徴とするガラス用成形装置。
上型をその背面から支持する上軸及び下型をその背面から支持する下軸を備え、上型と下型の間でガラスを熱間で成形するプレス装置と、
成形素材、上型及び下型を、上型及び下型の間に成形素材が保持された状態で収容し、成形素材、上型及び下型の予熱を行う予熱用ストッカと、
成形が終った成形品、上型及び下型を、上型及び下型の間に成形品が保持された状態で収容し、成形品、上型及び下型の冷却を行う冷却用ストッカと、
成形素材、上型及び下型を予熱用ストッカからプレス装置へ運ぶとともに、成形品、上型及び下型をプレス装置から冷却用ストッカへ運ぶ移載装置と、
前記プレス装置、前記予熱用ストッカ、前記冷却用ストッカ及び前記移載装置を収容し、内部の雰囲気調整が可能な成形室と、
ゲートバルブを介して前記成形室に接続され、間に成形素材が保持された上型及び下型、及び間に成形が終った成形品が保持された上型及び下型を一時的に収容し、内部の雰囲気調整が可能な予備室と、
を備えたことを特徴とするガラス用成形装置。