JP4205235B2

JP4205235B2 - Glass forming machine

Info

Publication number: JP4205235B2
Application number: JP04677499A
Authority: JP
Inventors: 秀樹黒岩; 和敏榊
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1999-02-24
Filing date: 1999-02-24
Publication date: 2009-01-07
Anticipated expiration: 2019-02-24
Also published as: JP2000247655A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス成形機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ガラス製のレンズを成形するためのガラス成形機においては、上型コア、下型コア及び胴型から成る金型装置が配設され、レンズの原型であるプリフォームが、前記上型コアと下型コアとの間にセットされ、加熱され加圧されるようになっている。
【０００３】
この場合、前記ガラス成形機における各ステーションを、プリフォームがセットされた金型装置が移動させられる。そして、金型装置が所定の温度に達すると、前記加圧装置による加圧力が金型装置に加えられ、前記プリフォームが加圧されて変形させられ、レンズが成形される（特開平４−１６４８２６号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のガラス成形機においては、金型装置とガラス成形機の装置本体との接触状態が変化して接触熱コンダクタンスにばらつきが生じ、各成形ショットごとに、加熱工程における金型装置と装置本体との間の伝熱量にばらつきが生じてしまう。その結果、金型装置における昇温時間及び温度分布の再現性が低下してしまう。
【０００５】
そこで、レンズの成形が行われている間、前記胴型に所定の型締力を加えて型締めを行うようにしたガラス成形機が考えられる。
この場合、金型装置と装置本体との間の接触熱コンダクタンスが前記型締力に対応する値で安定するので、各成形ショットごとに、加熱工程における金型装置と装置本体との間の伝熱量にばらつきが生じることはない。その結果、金型装置における昇温時間及び温度分布の再現性を向上させることができる。
【０００６】
ところが、前記構成のガラス成形機においては、型締力を大きくすると金型装置と装置本体との間の伝熱量が多くなり、加熱工程における放熱量が多くなって昇温速度が低下してしまう。また、型締力を小さくすると金型装置と装置本体との間の伝熱量が少なくなり、冷却工程における放熱量が少なくなって冷却速度が低くなってしまう。したがって、成形サイクルが長くなってしまう。
【０００７】
本発明は、前記従来のガラス成形機の問題点を解決して、金型装置における昇温時間及び温度分布の再現性を向上させることができるだけでなく、成形サイクルを短くすることができるガラス成形機を提供することを目的とする。
【０００８】
【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機においては、第１のコア、該第１のコアと対向させて、かつ、移動自在に配設された第２のコア、及び前記第１、第２のコアを包囲する胴型を備えた金型装置と、前記第１、第２のコアを加熱する加熱装置と、前記第２のコアに加圧力を加える加圧装置と、前記胴型に型締力を前記加圧力と同じ向きに加えて型締めを行う型締装置と、前記型締力を、加熱工程において小さくし、冷却工程において大きくする制御装置とを有する。
【０００９】
【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。図２は本発明の実施の形態におけるガラス成形機の概念図、図３は本発明の実施の形態における金型装置の概念図である。
図において、１０はガラス成形機の装置本体としての型台３１上に載置された金型装置であり、該金型装置１０は、第１のコアとしての下型コア１１、該下型コア１１と対向させて、かつ、上下方向に移動自在に配設された第２のコアとしての上型コア１２、及び前記下型コア１１及び上型コア１２を包囲し、かつ、該上型コア１２を案内するスリーブ状の胴型１３を備える。
【００１０】
ところで、前記下型コア１１は、型台３１と当接させて配設された大径のヘッド部１１ａ、及び該ヘッド部１１ａと一体に形成された小径の軸部１１ｂから成り、該軸部１１ｂの上端に成形面Ｓ１が形成される。また、前記上型コア１２は、大径のヘッド部１２ａ、及び該ヘッド部１２ａと一体に形成された小径の軸部１２ｂから成り、該軸部１２ｂの下端に成形面Ｓ２が形成される。なお、前記成形面Ｓ１、Ｓ２はガラス成形品としての図示されないガラス製のレンズの形状に対応させて形成される。したがって、下型コア１１の上に、レンズの原型であるプリフォーム１５をセットし、加熱工程において金型装置１０を所定の温度に加熱し、加圧工程において図３に示される矢印Ａ方向に上型コア１２に加圧力を加えると、プリフォーム１５は成形面Ｓ１、Ｓ２に合わせて変形させられ、レンズが成形される。
【００１１】
そして、前記胴型１３の内周面は、下型コア１１及び上型コア１２を対向させて挿入したときに、各軸部１１ｂ、１２ｂの嵌（はめ）合いによって所定の精度で心合せを行うことができるように加工される。
前記ガラス成形機は、胴型１３を型台３１に対して押し付けることによって金型装置１０と型台３１との接触状態を良好にする型締装置５０、上型コア１２に加圧力を加え、上型コア１２を下方に押し付けて、プリフォーム１５を変形させる加圧装置６０、及び金型装置１０を所定の温度に加熱し、該温度を維持する加熱装置４０を有する。
【００１２】
そして、該加熱装置４０は、環状の上プレート３５、筒状の側部プレート３６、円板状の下プレート３７、及び筒状の透明石英管３２から成る環状のケーシング３９を備え、該ケーシング３９内に加熱要素室４３が形成される。また、該加熱要素室４３内には、ハロゲンランプ４１、及び該ハロゲンランプ４１を包囲する光学反射ミラー４２が配設される。なお、前記透明石英管３２内に金型装置１０が配設される。
【００１３】
そして、前記ハロゲンランプ４１を点灯させると、該ハロゲンランプ４１の光、すなわち、赤外線が、透明石英管３２を介して金型装置１０を照射するとともに、光学反射ミラー４２によって反射させられ、かつ、集光させられた後、透明石英管３２を介して金型装置１０を照射する。ところで、前記光学反射ミラー４２は、ハロゲンランプ４１の赤外線を反射して主として金型装置１０の中央部分を照射させるような形状を有する。その結果、金型装置１０の中央部分が重点的に加熱され、前記プリフォーム１５は効率良く加熱される。
【００１４】
そして、前記透明石英管３２は、成形室２０内の気密性を保持するとともに、ハロゲンランプ４１の波長域の赤外線をほとんど透過させて金型装置１０を有効に加熱する。また、該金型装置１０の所定の箇所、例えば、前記胴型１３に熱電対ｔ_Hが配設され、図示されない制御装置は、前記熱電対ｔ_Hによって検出された温度に基づいて金型装置１０の温度を制御する。
【００１５】
そして、前記型締装置５０は、下端を前記胴型１３と対向させて配設され、上下方向に移動自在に配設された型締ロッド５１、該型締ロッド５１の上端に取り付けられた環状の型締プレート５２、及び前記上プレート３５と型締プレート５２との間に配設された複数の空圧式の型締シリンダ５３を備える。該型締シリンダ５３は、前記上プレート３５に固定されたシリンダ部５３ａ、及び前記型締プレート５２に固定されたロッド部５３ｂから成り、圧縮空気によって駆動される。そのために、前記各シリンダ部５３ａにおいて、ヘッド側空気室５３ｃに空気流路Ｌ１を介して圧縮空気源ＳＵ１が、ロッド側空気室５３ｄに空気流路Ｌ２を介してサーボ弁６４がそれぞれ接続される。そして、該サーボ弁６４は、空気流路Ｌ３を介して圧縮空気源ＳＵ２に接続され、空気流路Ｌ４を介して大気に連通させられる。なお、前記空気流路Ｌ２には、圧縮空気の圧力を検出するための圧力検出器Ｐ_r１が配設される。
【００１６】
そして、前記加圧装置６０は、下端を上型コア１２と対向させて前記型締ロッド５１内に配設され、上下方向に移動自在に配設された加圧ロッド６１、該加圧ロッド６１の上端に取り付けられた加圧プレート６２、及び前記型締プレート５２と加圧プレート６２との間に配設された複数の空圧式の加圧シリンダ６３を備える。該加圧シリンダ６３は、前記型締プレート５２に固定されたシリンダ部６３ａ、及び前記加圧プレート６２に固定されたロッド部６３ｂから成り、圧縮空気によって駆動される。そのために、前記各シリンダ部６３ａにおいて、ヘッド側空気室６３ｃに空気流路Ｌ５を介して圧縮空気源ＳＵ３が、ロッド側空気室６３ｄに空気流路Ｌ６を介してサーボ弁６５がそれぞれ接続される。そして、該サーボ弁６５は、空気流路Ｌ７を介して圧縮空気源ＳＵ４に接続され、空気流路Ｌ８を介して大気に連通させられる。なお、前記空気流路Ｌ６には、圧縮空気の圧力を検出するための圧力検出器Ｐ_r２が配設される。
【００１７】
また、前記上プレート３５と型締プレート５２との間に、前記型締ロッド５１を包囲して第１ベローズ３３が配設され、前記型締プレート５２と加圧プレート６２との間に、前記加圧ロッド６１を包囲して第２ベローズ３４が配設される。したがって、第１ベローズ３３、第２ベローズ３４及び加圧プレート６２によって前記成形室２０を密閉することができる。なお、該成形室２０内外を遮断するために、図示されないシール装置が配設されるとともに、成形室２０内を真空排気したり、成形室２０内に不活性ガスの雰囲気を形成したりするために、図示されない雰囲気形成装置が配設される。
【００１８】
そして、前記型締シリンダ５３を駆動することによって、成形室２０内外を遮断した状態で型締プレート５２を上下方向に移動させることができる。なお、型締ロッド５１は、型締プレート５２に固定されているので、型締シリンダ５３の駆動に伴って型締プレート５２と共に上下方向に移動させられる。また、加圧シリンダ６３を駆動することによって、成形室２０内外を遮断した状態で加圧プレート６２を上下方向に移動させることができる。なお、前記加圧ロッド６１は、加圧プレート６２に固定されているので、加圧シリンダ６３の駆動に伴って加圧プレート６２と共に上下方向に移動させられる。
【００１９】
ところで、前記圧縮空気源ＳＵ１によって一定の圧力Ｐ_SU1が発生させられると、ヘッド側空気室５３ｃ内は圧力Ｐ_SU1に保たれ、圧縮空気源ＳＵ３によって一定の圧力Ｐ_SU3が発生させられると、ヘッド側空気室６３ｃ内は圧力Ｐ_SU3に保たれる。これに対して、ロッド側空気室５３ｄ内のシリンダ圧力はサーボ弁６４によって制御されてＰ_Mにされ、ロッド側空気室６３ｄ内のシリンダ圧力はサーボ弁６５によって制御されてＰ_Pにされる。
【００２０】
次に、前記構成のガラス成形機の制御回路について説明する。
図４は本発明の実施の形態におけるガラス成形機の制御回路図である。
図において、７０は制御装置であり、該制御装置７０は型締力制御部７１及び加圧力制御部７２を備える。前記型締力制御部７１は、型締力指令Ｆ_Mrをシリンダ圧力指令Ｐ_Mrに変換する変換部７３、前記シリンダ圧力指令Ｐ_Mrと圧力検出器Ｐ_r１によって検出されたシリンダ圧力検出値Ｐ_MSとの偏差ΔＰ_Mを演算する演算部７４、及び該演算部７４によって演算された偏差ΔＰ_Mを補償して前記型締力指令Ｆ_Mrに対応する制御出力α１を出力する補償部７５から成る。そして、前記制御出力α１はサーボ増幅器７６によって増幅されて型締出力α２になり、該型締出力α２はサーボ弁６４に送られる。その結果、該サーボ弁６４によってシリンダ圧力がＰ_Mにされる。
【００２１】
一方、前記加圧力制御部７２は、加圧力指令Ｆ_Prをシリンダ圧力指令Ｐ_Prに変換する変換部７７、シリンダ圧力指令Ｐ_Prと圧力検出器Ｐ_r２によって検出されたシリンダ圧力検出値Ｐ_PSとの偏差ΔＰ_Pを演算する演算部７８、及び該演算部７８によって演算された偏差ΔＰ_Pを補償して前記加圧力指令Ｆ_Prに対応する制御出力β１を出力する補償部７９から成る。そして、前記制御出力β１はサーボ増幅器８０によって増幅されて加圧出力β２になり、該加圧出力β２はサーボ弁６５に送られる。その結果、該サーボ弁６５によってシリンダ圧力がＰ_Pにされる。
【００２２】
このように、型締力指令Ｆ_Mrに基づいてシリンダ圧力Ｐ_Mを、加圧力指令Ｆ_Prに基づいてシリンダ圧力Ｐ_Pを発生させることができるので、任意に設定された型締力を金型装置１０（図３）、すなわち、胴型１３に加え、該胴型１３を型台３１に押し付けることができるだけでなく、任意に設定された加圧力を前記上型コア１２に加え、プリフォーム１５を変形させることができる。
【００２３】
したがって、金型装置１０と型台３１との接触状態による接触熱コンダクタンスにばらつきが生じるのを防止することができるので、各成形ショットごとに、加熱工程における金型装置１０と型台３１との間の伝熱量にばらつきが生じることはない。その結果、金型装置１０における昇温時間及び温度分布の再現性を向上させることができる。
【００２４】
次に、型締力が冷却速度に与える影響について説明する。
図５は接触圧力と接触熱コンダクタンスとの関係図、図６は接触熱コンダクタンスと冷却速度との関係図である。なお、図５において、横軸に接触圧力を、縦軸に接触熱コンダクタンスを、図６において、横軸に接触熱コンダクタンスを、縦軸に冷却速度を採ってある。
【００２５】
図５に示されるように、金型装置１０（図３）と型台３１との間の接触圧力が大きいほど、接触熱コンダクタンスが大きくなり、伝熱量が多くなる。また、図６に示されるように、接触熱コンダクタンスが大きいほど、冷却速度が高くなる。したがって、伝熱量を多くし、冷却速度を高くしようとする場合には型締力を大きくし、伝熱量を少なくし、冷却速度を低くしようとする場合には型締力を小さくすればよいことが分かる。
【００２６】
そこで、本実施の形態においては、レンズを成形するための、加熱工程、加圧工程、徐冷工程及び冷却工程の各工程において型締力を調整することによって、各工程に最適な伝熱状態を形成するようにしている。
例えば、加熱工程においては、金型装置１０の昇温速度を高くする必要があるので、型締力を小さくし、伝熱量を少なくすることによって放熱量を少なくする。また、冷却工程においては、金型装置１０の冷却速度を高くする必要があるので、型締力を大きくし、伝熱量を多くすることによって放熱量を多くする。したがって、加熱工程及び冷却工程に必要とされる時間を短くすることができるので、成形サイクルを短くすることができる。
【００２７】
次に、前記構成のガラス成形機の動作について説明する。
図１は本発明の実施の形態におけるガラス成形機の動作を示すタイムチャートである。
まず、タイミングｔ１で、プリフォーム１５（図２）がセットされた金型装置１０が成形室２０内に投入される（金型投入）とともに、成形室２０内が真空排気された後、不活性ガスが充填（てん）される（ガス置換）。続いて、タイミングｔ２で、型締シリンダ５３が駆動され、型締ロッド５１が下方に移動させられ、胴型１３に第１の型締力Ｆ１１が加えられ、胴型１３が型台３１に押し付けられて型締めが開始される。また、このとき、加熱工程が開始され、加熱装置４０のハロゲンランプ４１が通電させられて金型装置１０の加熱が開始される。
【００２８】
そして、タイミングｔ３で金型温度がＴ１に達すると、加熱工程が終了するとともに加圧工程が開始され、加圧シリンダ６３が駆動され、加圧ロッド６１が下方に移動させられ、上型コア１２に第１の加圧力Ｆ２１が加えられ、上型コア１２が下方に移動させられてプリフォーム１５が変形させられる。なお、金型装置１０の加熱を開始した後、所定の時間が経過したときに加圧シリンダ６３の駆動を開始することもできる。
【００２９】
続いて、所定の時間加圧が行われると、タイミングｔ４で加圧工程が終了するとともに徐冷工程が開始され、上型コア１２に前記第１の加圧力Ｆ２１より小さい第２の加圧力Ｆ２２が加えられる。また、ハロゲンランプ４１の通電が停止させられ、金型装置１０が徐冷される。そして、胴型１３に第１の型締力Ｆ１１より大きい第２の型締力Ｆ１２が加えられ、放熱量が多くされる。なお、前記加圧シリンダ６３の駆動が開始された後、プリフォーム１５が所定量だけ変形したときに、上型コア１２に第２の加圧力Ｆ２２を加えることもできる。
【００３０】
そして、タイミングｔ５で前記金型温度がＴ１より低いＴ２に達すると、徐冷工程が終了するとともに冷却工程が開始され、加圧シリンダ６３が駆動され、加圧ロッド６１が上方限位置まで後退させられて加圧が終了される。また、このとき、前記成形室２０内に冷却用の不活性ガスが注入され、金型装置１０の冷却が開始される。そして、胴型１３に第２の型締力Ｆ１２より大きい第３の型締力Ｆ１３が加えられ、放熱量が一層多くされる。
【００３１】
次に、タイミングｔ６で前記金型温度がＴ３（取出温度）に達すると、冷却工程が終了し、型締シリンダ５３が駆動され、型締ロッド５１が上方限位置まで後退させられて型締めが終了させられる（型締解除）。また、このとき、不活性ガスの注入が停止させられ、金型装置１０が成形室２０から取り出されるとともに、型開きが行われ、下型コア１１の上に成形されたレンズが取り出される（取出）。
【００３２】
このように、胴型１３には、加熱工程及び加圧工程で第１の型締力Ｆ１１が、徐冷工程で第２の型締力Ｆ１２が、冷却工程で第３の型締力Ｆ１３が加えられ、しかも、
Ｆ１１＜Ｆ１２＜Ｆ１３
にされる。
【００３３】
すなわち、加熱工程においては、前記型締力が小さくされるので、伝熱量が少なくなって放熱量が少なくなる。したがって、金型装置の昇温速度を高くすることができる。また、冷却工程においては、前記型締力が大きくされるので、伝熱量が多くなって放熱量が多くなる。したがって、金型装置の冷却速度を高くすることができる。その結果、成形サイクルを短くすることができる。
【００３４】
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。
【００３５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、ガラス成形機においては、第１のコア、該第１のコアと対向させて、かつ、移動自在に配設された第２のコア、及び前記第１、第２のコアを包囲する胴型を備えた金型装置と、前記第１、第２のコアを加熱する加熱装置と、前記第２のコアに加圧力を加える加圧装置と、前記胴型に型締力を前記加圧力と同じ向きに加えて型締めを行う型締装置と、前記型締力を、加熱工程において小さくし、冷却工程において大きくする制御装置とを有する。
【００３６】
この場合、前記第１、第２のコアが加熱されている間、前記胴型に型締力が加えられて型締めが行われるので、金型装置と装置本体との接触状態による接触熱コンダクタンスにばらつきが生じるのを防止することができる。したがって、各成形ショットごとに、加熱工程における金型装置と装置本体との間の伝熱量にばらつきが生じることはない。その結果、金型装置における昇温時間及び温度分布の再現性を向上させることができる。
【００３７】
また、加熱工程においては、前記型締力が小さくされるので、伝熱量が少なくなって放熱量が少なくなる。したがって、金型装置の昇温速度を高くすることができる。また、冷却工程においては、前記型締力が大きくされるので、伝熱量が多くなって放熱量が多くなる。したがって、金型装置の冷却速度を高くすることができる。その結果、成形サイクルを短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるガラス成形機の動作を示すタイムチャートである。
【図２】本発明の実施の形態におけるガラス成形機の概念図である。
【図３】本発明の実施の形態における金型装置の概念図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるガラス成形機の制御回路図である。
【図５】接触圧力と接触熱コンダクタンスとの関係図である。
【図６】接触熱コンダクタンスと冷却速度との関係図である。
【符号の説明】
１１下型コア
１２上型コア
１３胴型
４０加熱装置
５０型締装置
６０加圧装置
７０制御装置
Ｆ１１〜Ｆ１３第１〜第３の型締力
Ｆ２１、Ｆ２２第１、第２の加圧力[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a glass molding machine.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a glass molding machine for molding a glass lens, a mold apparatus including an upper mold core, a lower mold core, and a body mold is disposed, and a preform as a lens prototype is the upper mold core. And the lower mold core are heated and pressurized.
[0003]
In this case, the mold apparatus in which the preform is set is moved through each station in the glass molding machine. When the mold apparatus reaches a predetermined temperature, the pressure applied by the pressurizing apparatus is applied to the mold apparatus, the preform is pressurized and deformed, and a lens is molded (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 4-). No. 164826).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional glass molding machine, the contact state between the mold apparatus and the apparatus main body of the glass molding machine changes, resulting in variations in contact thermal conductance, and for each molding shot, Variations in the amount of heat transfer between the main body of the apparatus will occur. As a result, the reproducibility of the temperature raising time and temperature distribution in the mold apparatus is lowered.
[0005]
Thus, a glass molding machine is conceivable in which a predetermined clamping force is applied to the barrel mold while the lens is being molded.
In this case, since the contact thermal conductance between the mold apparatus and the apparatus main body is stabilized at a value corresponding to the mold clamping force, the transfer between the mold apparatus and the apparatus main body in the heating process is performed for each molding shot. There is no variation in the amount of heat. As a result, the reproducibility of the temperature rising time and temperature distribution in the mold apparatus can be improved.
[0006]
However, in the glass molding machine having the above-described configuration, when the mold clamping force is increased, the amount of heat transfer between the mold apparatus and the apparatus main body increases, and the amount of heat release in the heating process increases, resulting in a decrease in the rate of temperature rise. . Further, if the mold clamping force is reduced, the amount of heat transfer between the mold apparatus and the apparatus main body is reduced, and the amount of heat released in the cooling process is reduced, resulting in a lower cooling rate. Accordingly, the molding cycle becomes long.
[0007]
The present invention solves the problems of the conventional glass molding machine and can not only improve the reproducibility of the temperature rise time and temperature distribution in the mold apparatus, but also can shorten the molding cycle. The purpose is to provide a machine.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in the glass molding machine of the present invention, the first core, the second core facing the first core and movably disposed, and the first and second cores A mold apparatus having a body mold surrounding the first core, a heating apparatus for heating the first and second cores, a pressurizing apparatus for applying pressure to the second core, and a mold clamping force on the body mold Is applied in the same direction as the pressurizing force, and a mold clamping device, and a control device that reduces the mold clamping force in the heating process and increases it in the cooling process.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 is a conceptual diagram of a glass molding machine in the embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a conceptual diagram of a mold apparatus in the embodiment of the present invention.
In the figure, reference numeral 10 denotes a mold apparatus placed on a mold base 31 as an apparatus main body of a glass molding machine. The mold apparatus 10 includes a lower mold core 11 as a first core, and the lower mold core. 11 and the upper mold core 12 as a second core disposed so as to be movable in the vertical direction, and surround the lower mold core 11 and the upper mold core 12, and the upper mold core. A sleeve-shaped body mold 13 that guides 12 is provided.
[0010]
The lower mold core 11 is composed of a large-diameter head portion 11a disposed in contact with the mold base 31, and a small-diameter shaft portion 11b formed integrally with the head portion 11a. A molding surface S1 is formed at the upper end of 11b. The upper mold core 12 includes a large-diameter head portion 12a and a small-diameter shaft portion 12b formed integrally with the head portion 12a, and a molding surface S2 is formed at the lower end of the shaft portion 12b. The molding surfaces S1 and S2 are formed corresponding to the shape of a glass lens (not shown) as a glass molded product. Therefore, a preform 15 as a lens prototype is set on the lower mold core 11, the mold apparatus 10 is heated to a predetermined temperature in the heating process, and in the direction of arrow A shown in FIG. 3 in the pressurizing process. When a pressure is applied to the upper mold core 12, the preform 15 is deformed according to the molding surfaces S1 and S2, and a lens is molded.
[0011]
When the lower mold core 11 and the upper mold core 12 are inserted so that the lower mold core 11 and the upper mold core 12 face each other, the inner peripheral surface of the body mold 13 is aligned with a predetermined accuracy by fitting (fitting) the shaft portions 11b and 12b. Processed so that it can be done.
The glass molding machine applies pressure to the mold clamping device 50 and the upper mold core 12 to improve the contact state between the mold apparatus 10 and the mold table 31 by pressing the body mold 13 against the mold table 31. A pressing device 60 that presses the upper mold core 12 downward to deform the preform 15 and a heating device 40 that heats the mold device 10 to a predetermined temperature and maintains the temperature.
[0012]
The heating device 40 includes an annular casing 39 including an annular upper plate 35, a cylindrical side plate 36, a disk-shaped lower plate 37, and a cylindrical transparent quartz tube 32. A heating element chamber 43 is formed therein. In the heating element chamber 43, a halogen lamp 41 and an optical reflecting mirror 42 surrounding the halogen lamp 41 are disposed. The mold apparatus 10 is disposed in the transparent quartz tube 32.
[0013]
When the halogen lamp 41 is turned on, the light of the halogen lamp 41, that is, infrared light irradiates the mold apparatus 10 through the transparent quartz tube 32, and is reflected by the optical reflecting mirror 42, and After being condensed, the mold apparatus 10 is irradiated through the transparent quartz tube 32. By the way, the optical reflection mirror 42 has a shape that reflects the infrared rays of the halogen lamp 41 and mainly irradiates the central portion of the mold apparatus 10. As a result, the central portion of the mold apparatus 10 is heated preferentially, and the preform 15 is heated efficiently.
[0014]
The transparent quartz tube 32 maintains the hermeticity in the molding chamber 20 and effectively transmits the infrared rays in the wavelength region of the halogen lamp 41 to effectively heat the mold apparatus 10. In addition, a thermocouple t _H is disposed in a predetermined portion of the mold apparatus 10, for example, the body mold 13, and a control device (not shown) is configured based on the temperature detected by the thermocouple t _H. 10 temperature is controlled.
[0015]
The mold clamping device 50 has a lower end disposed opposite to the body mold 13, a mold clamping rod 51 disposed so as to be movable in the vertical direction, and a ring attached to the upper end of the mold clamping rod 51. The mold clamping plate 52 and a plurality of pneumatic mold clamping cylinders 53 disposed between the upper plate 35 and the mold clamping plate 52 are provided. The mold clamping cylinder 53 includes a cylinder part 53a fixed to the upper plate 35 and a rod part 53b fixed to the mold clamping plate 52, and is driven by compressed air. Therefore, in each cylinder part 53a, the compressed air source SU1 is connected to the head side air chamber 53c via the air flow path L1, and the servo valve 64 is connected to the rod side air chamber 53d via the air flow path L2. . The servo valve 64 is connected to the compressed air source SU2 via the air flow path L3 and communicated with the atmosphere via the air flow path L4. In the air flow path L2, a pressure detector P _r1 for detecting the pressure of the compressed air is disposed.
[0016]
The pressure device 60 is disposed in the mold clamping rod 51 with the lower end facing the upper mold core 12 and is disposed so as to be movable in the vertical direction, the pressure rod 61. And a plurality of pneumatic pressure cylinders 63 disposed between the mold clamping plate 52 and the pressure plate 62. The pressure cylinder 63 includes a cylinder portion 63a fixed to the mold clamping plate 52 and a rod portion 63b fixed to the pressure plate 62, and is driven by compressed air. Therefore, in each cylinder 63a, the compressed air source SU3 is connected to the head side air chamber 63c via the air flow path L5, and the servo valve 65 is connected to the rod side air chamber 63d via the air flow path L6. . The servo valve 65 is connected to the compressed air source SU4 via the air flow path L7, and communicated with the atmosphere via the air flow path L8. The air flow path L6 is provided with a pressure detector P _r2 for detecting the pressure of the compressed air.
[0017]
Further, a first bellows 33 is disposed between the upper plate 35 and the mold clamping plate 52 so as to surround the mold clamping rod 51, and between the mold clamping plate 52 and the pressure plate 62, the first bellows 33 is disposed. A second bellows 34 is disposed surrounding the pressure rod 61. Therefore, the molding chamber 20 can be sealed by the first bellows 33, the second bellows 34, and the pressure plate 62. In order to shut off the inside and outside of the molding chamber 20, a sealing device (not shown) is provided, and the inside of the molding chamber 20 is evacuated or an inert gas atmosphere is formed in the molding chamber 20. Further, an atmosphere forming device (not shown) is provided.
[0018]
By driving the mold clamping cylinder 53, the mold clamping plate 52 can be moved in the vertical direction with the inside and outside of the molding chamber 20 blocked. Since the mold clamping rod 51 is fixed to the mold clamping plate 52, the mold clamping rod 51 is moved in the vertical direction together with the mold clamping plate 52 as the mold clamping cylinder 53 is driven. Further, by driving the pressure cylinder 63, the pressure plate 62 can be moved in the vertical direction while the inside and outside of the molding chamber 20 are shut off. Since the pressure rod 61 is fixed to the pressure plate 62, the pressure rod 61 is moved in the vertical direction together with the pressure plate 62 as the pressure cylinder 63 is driven.
[0019]
By the way, when the constant pressure P _SU1 is generated by the compressed air source SU1, the inside of the head side air chamber 53c is maintained at the pressure P _SU1 , and when the constant pressure P _SU3 is generated by the compressed air source SU3, The inside of the side air chamber 63c is kept at the pressure P _SU3 . On the other hand, the cylinder pressure in the rod side air chamber 53d is controlled by the servo valve 64 to P _M , and the cylinder pressure in the rod side air chamber 63d is controlled by the servo valve 65 to P _P.
[0020]
Next, a control circuit of the glass molding machine having the above configuration will be described.
FIG. 4 is a control circuit diagram of the glass molding machine in the embodiment of the present invention.
In the figure, reference numeral 70 denotes a control device, and the control device 70 includes a mold clamping force control unit 71 and a pressure control unit 72. The mold clamping force control unit 71 includes a conversion unit 73 that converts a mold clamping force command F _Mr into a cylinder pressure command P _Mr , and a cylinder pressure detection value P detected by the cylinder pressure command P _Mr and the pressure detector P _r 1. calculating section 74 calculates a deviation [Delta] P _M of the _MS, and to compensate for the deviation calculated [Delta] P _M by the arithmetic unit 74 composed of a compensator 75 which outputs a control output α1 corresponding to the mold clamping force command F _Mr . The control output α1 is amplified by a servo amplifier 76 to become a mold clamping output α2, and the mold clamping output α2 is sent to the servo valve 64. As a result, the cylinder pressure by the servo valve 64 is in the P _M.
[0021]
On the other hand, the pressure control unit 72 converts the pressure command F _Pr into a cylinder pressure command P _Pr , a cylinder pressure command value P _PS detected by the cylinder pressure command P _Pr and the pressure detector P _r 2. consisting calculation unit 78 and the compensator 79 which outputs a control output β1 which compensates for the deviation calculated [Delta] P _P by the arithmetic unit 78 corresponding to the pressure-force command F _Pr, calculates a deviation [Delta] P _P with. The control output β1 is amplified by the servo amplifier 80 to become the pressurization output β2, and the pressurization output β2 is sent to the servo valve 65. As a result, the cylinder pressure is set to P _P by the servo valve 65.
[0022]
In this way, the cylinder pressure P _M can be generated based on the mold clamping force command F _Mr and the cylinder pressure P _P can be generated based on the pressure command F _Pr , so that an arbitrarily set mold clamping force can be applied to the mold. In addition to the apparatus 10 (FIG. 3), that is, the body mold 13, not only can the body mold 13 be pressed against the mold base 31, but also an arbitrarily set pressure is applied to the upper mold core 12, and the preform 15 Can be deformed.
[0023]
Therefore, since it is possible to prevent variation in contact thermal conductance due to the contact state between the mold apparatus 10 and the mold base 31, the mold apparatus 10 and the mold base 31 between the mold apparatus 10 and the mold base 31 in the heating step can be prevented. There is no variation in the amount of heat transferred between. As a result, reproducibility of the temperature raising time and temperature distribution in the mold apparatus 10 can be improved.
[0024]
Next, the influence of the mold clamping force on the cooling rate will be described.
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between contact pressure and contact thermal conductance, and FIG. 6 is a diagram showing the relationship between contact thermal conductance and cooling rate. In FIG. 5, the horizontal axis represents the contact pressure, the vertical axis represents the contact thermal conductance, the horizontal axis represents the contact thermal conductance, and the vertical axis represents the cooling rate.
[0025]
As shown in FIG. 5, as the contact pressure between the mold apparatus 10 (FIG. 3) and the mold table 31 increases, the contact thermal conductance increases and the amount of heat transfer increases. Also, as shown in FIG. 6, the larger the contact thermal conductance, the higher the cooling rate. Therefore, if you want to increase the heat transfer amount and increase the cooling rate, increase the clamping force. If you want to decrease the heat transfer amount and decrease the cooling rate, decrease the clamping force. I understand.
[0026]
Therefore, in the present embodiment, by adjusting the mold clamping force in each of the heating process, the pressurizing process, the slow cooling process, and the cooling process for molding the lens, the optimum heat transfer state for each process To form.
For example, in the heating process, it is necessary to increase the rate of temperature rise of the mold apparatus 10, so the heat release amount is reduced by reducing the mold clamping force and reducing the heat transfer amount. Further, in the cooling process, since it is necessary to increase the cooling rate of the mold apparatus 10, the amount of heat radiation is increased by increasing the mold clamping force and increasing the amount of heat transfer. Therefore, since the time required for the heating process and the cooling process can be shortened, the molding cycle can be shortened.
[0027]
Next, the operation of the glass molding machine having the above configuration will be described.
FIG. 1 is a time chart showing the operation of the glass molding machine in the embodiment of the present invention.
First, at timing t1, the mold apparatus 10 on which the preform 15 (FIG. 2) is set is charged into the molding chamber 20 (mold charging), and the molding chamber 20 is evacuated and then inactivated. Gas is filled (gas replacement). Subsequently, at timing t <b> 2, the mold clamping cylinder 53 is driven, the mold clamping rod 51 is moved downward, the first mold clamping force F <b> 11 is applied to the body mold 13, and the body mold 13 is pressed against the mold base 31. The mold clamping is started. At this time, the heating process is started, the halogen lamp 41 of the heating device 40 is energized, and heating of the mold device 10 is started.
[0028]
When the mold temperature reaches T1 at timing t3, the heating process is completed and the pressurizing process is started, the pressurizing cylinder 63 is driven, the pressurizing rod 61 is moved downward, and the upper mold core 12 is moved. The first pressurizing force F21 is applied to the upper mold core 12, and the upper mold core 12 is moved downward to deform the preform 15. In addition, after the heating of the mold apparatus 10 is started, the driving of the pressure cylinder 63 can be started when a predetermined time has elapsed.
[0029]
Subsequently, when pressurization is performed for a predetermined time, the pressurization process is completed at the timing t4 and the slow cooling process is started, and the second pressurizing force F22 smaller than the first pressurizing force F21 is applied to the upper mold core 12. Is added. Further, the energization of the halogen lamp 41 is stopped, and the mold apparatus 10 is gradually cooled. Then, a second mold clamping force F12 larger than the first mold clamping force F11 is applied to the body mold 13, and the heat radiation amount is increased. Note that the second pressurizing force F22 can be applied to the upper mold core 12 when the preform 15 is deformed by a predetermined amount after the driving of the pressure cylinder 63 is started.
[0030]
When the mold temperature reaches T2 lower than T1 at timing t5, the slow cooling process is completed and the cooling process is started, the pressurizing cylinder 63 is driven, and the pressurizing rod 61 is retracted to the upper limit position. And pressurization is terminated. At this time, an inert gas for cooling is injected into the molding chamber 20, and cooling of the mold apparatus 10 is started. Then, a third mold clamping force F13 larger than the second mold clamping force F12 is applied to the body mold 13, and the amount of heat radiation is further increased.
[0031]
Next, when the mold temperature reaches T3 (extraction temperature) at timing t6, the cooling process ends, the mold clamping cylinder 53 is driven, the mold clamping rod 51 is retracted to the upper limit position, and the mold clamping is performed. Finished (clamp release). At this time, the injection of the inert gas is stopped, the mold apparatus 10 is taken out of the molding chamber 20, the mold is opened, and the lens molded on the lower mold core 11 is taken out (removal). ).
[0032]
As described above, the body mold 13 has the first mold clamping force F11 in the heating process and the pressurizing process, the second mold clamping force F12 in the slow cooling process, and the third mold clamping force F13 in the cooling process. Added,
F11 <F12 <F13
To be.
[0033]
That is, in the heating process, the mold clamping force is reduced, so that the amount of heat transfer is reduced and the amount of heat released is reduced. Therefore, the temperature increase rate of the mold apparatus can be increased. In the cooling step, the mold clamping force is increased, so that the amount of heat transfer increases and the amount of heat released increases. Therefore, the cooling rate of the mold apparatus can be increased. As a result, the molding cycle can be shortened.
[0034]
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.
[0035]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, in the glass molding machine, the first core, the second core that faces the first core and is movably disposed, and A mold apparatus having a barrel mold surrounding the first and second cores, a heating apparatus for heating the first and second cores, and a pressurizing apparatus for applying pressure to the second core; And a mold clamping device that performs mold clamping by applying a mold clamping force to the body mold in the same direction as the applied pressure, and a control device that reduces the mold clamping force in the heating process and increases it in the cooling process.
[0036]
In this case, while the first and second cores are heated, a clamping force is applied to the barrel mold to perform the mold clamping, so that the contact thermal conductance due to the contact state between the mold apparatus and the apparatus main body is performed. It is possible to prevent variations in the thickness. Therefore, there is no variation in the amount of heat transfer between the mold apparatus and the apparatus main body in the heating process for each molding shot. As a result, the reproducibility of the temperature rising time and temperature distribution in the mold apparatus can be improved.
[0037]
In the heating process, the mold clamping force is reduced, so that the amount of heat transfer is reduced and the amount of heat released is reduced. Therefore, the temperature increase rate of the mold apparatus can be increased. In the cooling step, the mold clamping force is increased, so that the amount of heat transfer increases and the amount of heat released increases. Therefore, the cooling rate of the mold apparatus can be increased. As a result, the molding cycle can be shortened.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a time chart showing the operation of a glass molding machine in an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a conceptual diagram of a glass molding machine in an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a conceptual diagram of a mold apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a control circuit diagram of the glass molding machine in the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a relationship diagram between contact pressure and contact thermal conductance.
FIG. 6 is a relationship diagram between contact thermal conductance and cooling rate.
[Explanation of symbols]
11 Lower mold core 12 Upper mold core 13 Body mold 40 Heating device 50 Clamping device 60 Pressure device 70 Control devices F11 to F13 First to third mold clamping forces F21 and F22 First and second pressures

Claims

(A) a first core, by the core facing the first, and comprises a second core which is movably disposed, and a body mold surrounding the first, second core Mold equipment ,
(B) a heating device for heating the first and second cores;
(C) a pressurizing device for applying pressure to the second core;
(D) a mold clamping device that performs mold clamping by applying a clamping force to the body mold in the same direction as the applied pressure ;
(E) A glass molding machine comprising a control device that reduces the clamping force in the heating step and increases it in the cooling step.