JP4353954B2 - Heating method and apparatus by rotary heat transfer in press molding - Google Patents
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Description
本発明は、光学素子のプレス成形における回転式熱伝達による加熱方法及び装置に関する。 The present invention relates to a heating method and apparatus by rotary heat transfer in press molding of an optical element.
図6は、従来の光学素子の製造装置6の概略断面図である。図6において、金型60は、架台に固定された下型61、加圧移動される上型62及び下型61と上型62を囲み込んでガイドして滑り移動可能な型枠63からなる。符号64は所定形状に予備加工された光学素子材料、67、68は下型61、上型62をそれぞれ加熱する上、下加熱体、69は成品としての光学素子である。
FIG. 6 is a schematic sectional view of a conventional optical
図示のように、製造装置1内において、ステージIでは、成形された成品の光学素子69を取出し、成形しようとする光学素子材料64を下型61の成形面上にセットする。ステージIIでは、セットされた光学素子材料64へ上型62が降下する。ステージIIIでは、上型62が型枠63内に挿入されると共に、光学素子材料64が封入された金型60を符号で明示しないコンベアで成形室入口へ搬送する。ステージIVでは、成形室65内へ順に搬送されてきた金型60に対して予備加熱する。金型60が移載治具66によって成形室65に移載され、ステージV〜VIIIへ移動定位されながら加熱与圧とさらに加圧成形され、ステージIX〜XIにて徐々に冷却され、移載治具66によって冷却作業を終えた金型を成形室65から取出す。また、コンベアによってステーXIVまで搬送され、上型62が上昇する。このようにして、加熱工程、プレス工程及び冷却工程などの一連の作業を所定時間内に行って光学素子69が製造される。
As shown in the drawing, in the manufacturing apparatus 1, at stage I, the molded product
成形室65内には、光学素子材料64を加熱するとき、下型61及び上型62へ、図6に示す接触加熱素子67、68の熱伝導による加熱、または図7に示す輻射加熱素子77によって熱を伝達させ、光学素子材料64が所定の軟化温度に加熱される。
In the
図7は、他の従来の光学素子の製造装置7の概略断面図である。光学素子材料74が封入された金型70をテーブル上にセットして金型70と間隔をおいて囲まれた輻射タイプの加熱素子77によって加熱して光学素子材料74が軟化される。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of another conventional optical
接触タイプ或いは輻射タイプの加熱素子によって光学素子材料64、74に対して均一に熱を加え光学素子材料64、74を加熱させようとするが、熱源、光学素子材料又は成形金型60、70の構造、材質によって均一に加熱されるまで時間がかかり、所定のプロセス時間内に均一に加熱されないことがある。一方、長く加熱されると、光学素子材料が一部酸化され、光学素子の特性を損い兼ねないため、加熱時間が限られる。したがって、高精度な光学素子を成形すべく所定のプロセス時間内に均一に加熱できる方法及び装置が望ましい。
The
本発明は、上記問題点を考慮してなされたものであり、加熱作業が簡単で、高品質な光学素子を成形することができる加熱方法及び装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above problems, and an object of the present invention is to provide a heating method and apparatus capable of forming a high-quality optical element with a simple heating operation.
上記目的を達成すべく本発明の1の観点によれば、本発明は、光学素子材料が封入された成形金型をテーブル上にセットするセットステップと、加熱手段によって成形金型の外部を取り囲んで加熱する加熱ステップと、加熱手段及び成形金型のいずれかを回転させる相対回転ステップとを有するプレス成形における回転式熱伝達による加熱方法を提供しようとする。 In order to achieve the above object, according to one aspect of the present invention, the present invention surrounds the outside of a molding die by a setting step of setting a molding die encapsulating an optical element material on a table, and heating means. It is intended to provide a heating method by rotary heat transfer in press molding, which includes a heating step for heating in step 1 and a relative rotation step for rotating either the heating means or the molding die.
加熱ステップにおいては、加熱手段を移動手段によってテーブル上にセットされた成形金型に対して近づいたり遠ざかったりするよう移動させる。 In the heating step, the heating unit is moved by the moving unit so as to approach or move away from the molding die set on the table.
回転ステップにおいては、駆動手段によってテーブルを回転させることが好ましい。 In the rotation step, the table is preferably rotated by the driving means.
また、本発明の他の観点によれば、本発明は、光学素子材料がセットされた成形金型を加熱させるプレス成形における回転式熱伝達による加熱装置であって、その表面に成形金型を載置するテーブルと、テーブルの上部に設けられ、移動可能に成形金型の外周部を取り囲む発熱素子を有する加熱手段と、テーブルに接続され、テーブルを回転駆動させる駆動手段と、を含んでなることを特徴とするプレス成形における回転式熱伝達による加熱装置をも提供しようとする。 According to another aspect of the present invention, the present invention provides a heating device by rotary heat transfer in press molding for heating a molding die in which an optical element material is set, and the molding die is provided on the surface thereof. A table to be placed; heating means provided at an upper part of the table and having a heating element surrounding the outer periphery of the molding die so as to be movable; and drive means connected to the table and rotating the table. Another object of the present invention is to provide a heating device by rotary heat transfer in press molding.
加熱手段では、移動可能に成形金型の上部を遮蔽して、成形金型の外部を取り囲む発熱素子と共に、テーブル側に向う開口を有する空間を画成する第2の発熱素子を有することが好ましい。 The heating means preferably has a second heat generating element that shields the upper part of the molding die so as to be movable and surrounds the outside of the molding die and defines a space having an opening toward the table side. .
第2の発熱素子はさらに、成形金型をプレスするための加圧素子を貫通させる通孔が設けられることが好ましい。 It is preferable that the second heat generating element is further provided with a through hole through which the pressurizing element for pressing the molding die is passed.
加熱装置では、加熱手段をテーブルに近づいたり遠ざかったりするよう移動させる移動素子を設けることが好ましい。 In the heating apparatus, it is preferable to provide a moving element that moves the heating means so as to approach or move away from the table.
本発明によれば、光学素子材料を封入した金型が発熱素子によって囲まれた空間内に加熱されるとき、テーブルを回転させて、空間における発熱素子の配置によらずテーブル上にセットされた成形金型の周りに対して加熱することができ、所定時間内に早く均一加熱させ、製造時間を短縮することができる。 According to the present invention, when the mold enclosing the optical element material is heated in the space surrounded by the heating elements, the table is rotated and set on the table regardless of the arrangement of the heating elements in the space. The periphery of the molding die can be heated, and uniform heating can be performed quickly within a predetermined time, thereby reducing the manufacturing time.
以下、この発明の好適な実施例を図面を参照して説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施例のプレス成形における回転式熱伝達による加熱方法を概略示す。図2は、本発明のプレス成形における回転式熱伝達による加熱方法を用いる装置1を概略示す縦断面図である。図3は、本発明方法を用いた装置1の加熱状態を概略して示す縦断面図である。図中、符号2は成形金型12をセットするためのテーブル、3は成形金型12を加熱させる加熱手段、4は回転軸13を介してテーブル2を回転させるための駆動手段である。
FIG. 1 schematically shows a heating method by rotary heat transfer in press molding according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a longitudinal sectional view schematically showing an apparatus 1 using a heating method by rotary heat transfer in press molding of the present invention. FIG. 3 is a longitudinal sectional view schematically showing a heating state of the apparatus 1 using the method of the present invention. In the figure,
本発明のプレス成形における回転式熱伝達による加熱方法は、図1に示されるよう、ステップS10では、光学素子材料11が封入された成形金型12をテーブル2上にセットする。ステップS12では、加熱手段3によって成形金型12の外部を取り囲んで加熱する。なお、加熱手段3が移動素子15によって、テーブル2上にセットされた成形金型12に対して近づいたり遠ざかったり昇降する。そして、ステップS14では、加熱手段3及び成形金型12のいずれかの一方を回転させ、他方に対して相対回転させる。図2に示すように、駆動手段としてモータ4が設けられ、回転軸13を介してテーブル2を回転させる。
As shown in FIG. 1, the heating method by rotary heat transfer in press molding of the present invention sets a
本発明方法を用いる装置1は、図2に示されているように、光学素子材料11が封入された成形金型12を加熱させるプレス成形における回転式熱伝達によるものとして、テーブル2と、加熱手段3と、駆動手段4を含む。
As shown in FIG. 2, the apparatus 1 using the method of the present invention includes a table 2, a heating device, and a heating device that are based on rotary heat transfer in press molding that heats a molding die 12 enclosing an
テーブル2は、断面方形をする枠体10に囲まれたチャンバー内に設けられており、その表面21に成形金型12をセットする。
The table 2 is provided in a chamber surrounded by a
加熱手段3は、テーブル2の上部に設けられており、移動可能に成形金型12の外周部121を取り囲む第1の発熱素子31と、成形金型12の上部を遮蔽して、第1の発熱素子31と共に、テーブル2側に向う開口を有する空間30を画成する第2の発熱素子32を有する。この例においては、第2の発熱素子32にはさらに、通孔322が設けられて、成形金型12をプレスするための加圧素子14としてシリンダ管142に設けられた可動ロッド141を貫通させる。また、加熱手段3の第1の発熱素子31に接続される移動素子15を設け、第1の発熱素子31が第1テーブル側に近づいたり遠ざかったりするよう移動される。なお、移動素子15は、この例においてはシリンダ装置が用いられ、可動ロッドによって枠体10を介して加熱手段3を昇降させる。また、第2の発熱素子32は、成形金型12に対して加熱するときに第1の発熱素子31と共に密閉空間を画成できればよく、その本体は発熱をしなくてもよい。
The heating means 3 is provided on the upper portion of the table 2 and shields the first
駆動手段4として、例えばモータを用いるとよく、枠体10の外部に回転軸13を介してテーブル2に接続されており、テーブル2を回転駆動させる。
For example, a motor may be used as the
本発明方法を用いた装置においては、ステップS10では、光学素子材料11が封入された成形金型12をテーブル2上にセットする(図2)。ステップS12では、移動素子15によって加熱手段3を下降させ、テーブル2上にセットされた成形金型2を囲む。ステップS14では、駆動手段4によって回転軸13を介してテーブル2を回転させ、成形金型12を加熱手段3に対して回転させ、空間30内に成形金型12が加熱される。
In the apparatus using the method of the present invention, in step S10, the
そして、成形金型12が所定温度に加熱されると、駆動手段4によってテーブル2の回転を停止させ、可動ロッド141が通孔322を通して成形金型12側に下降して光学素子のプレス成形作業を始める。そして、冷却作業を経て、所定形状を有する光学素子が得られる。
When the
以上により、光学素子材料11を封入した金型12が加熱手段3によって囲まれた空間30内に加熱されるとき、テーブル2を回転させて、テーブル2上にセットされた成形金型12に対して加熱することができ、成形金型12を早く均一に加熱させ、製造時間を短縮可能な上、光学素子の品質も保つことができる。
As described above, when the
図4、図5は、本発明の方法を用いる他の装置を概略して示す縦断面図である。 4 and 5 are longitudinal sectional views schematically showing another apparatus using the method of the present invention.
図示の如く、断面方形の枠体によって画成されたチャンバー100内には、加熱、プレス、冷却の加工に対応する複数のステージ130H1、130H2、130P、130C1、130C2、130C3が設けられており、各ステージ130H1、130H2、130P、130C1、130C2、130C3の間に移載素子150、150、・・・が設けられ、各移載素子150によって特定のステージ130H1、130H2、130P、130C1、130C2、130C3へ搬送されてくる成形金型180に対してそれぞれ加熱処理、プレス処理、冷却処理を行う。各ステージの加熱手段又は冷却手段は、成形金型180に向う開口を有するコ字形本体があり、それぞれが第1の連結素子114によって連結される。各加熱手段や冷却手段を昇降させる移動素子110、110はそれぞれ、チャンバー100の上枠の外面部に固設され、シリンダー管111及び可動ロッド112を有し、第2の連結素子115によって連結され、縦材113、113を介して第1の連結素子114に連結される。
As shown in the drawing, a plurality of
プレス処理を行うステージ130Pでは、第1の連結素子114及び加熱手段133の上部に互いに対応する通孔が設けられ、上枠の外面に設けられたプレス装置120の可動ロッド122が貫通し、成形金型180に対してプレスすることができる。各ステージに対応する載置テーブル140、140、・・・は、対応する回転軸170、170、・・・を介してモータの動力装置190によって駆動される歯車装置160に接続される。
In the
図4、図5に示されているように、光学素子材料が封入された各成形金型180、180、・・・がそれぞれ各ステージのテーブル140、140、・・・に定位される。移動素子110を駆動してコ字形の加熱素子や冷却素子を下降させ、各金型180を密封する。次いでモータ190によって歯車装置160を駆動して回転軸170を介してテーブル140を回転させ、金型180を早く均一に加熱または降温させる。したがって、成形する光学素子の特性を損うことも大幅に低減される。このように、本発明の回転式加熱方法は、一連の製造プロセスにも対応することが可能である。
As shown in FIGS. 4 and 5, the molding dies 180, 180,... Encapsulating the optical element material are localized on the tables 140, 140,. The moving
以上により、本発明の方法及び装置は、成形装置における金型を加熱して早めに均一加熱させることができ、製造時間を短縮することができ、高品質な光学素子が得られる。 As described above, the method and apparatus of the present invention can heat the mold in the molding apparatus and uniformly heat it early, reduce the manufacturing time, and obtain a high-quality optical element.
10 枠体
11 光学素子材料
12 成形金型
13 回転軸
14 加圧素子
141 可動ロッド
142 シリンダ管
15 移動素子
2 テーブル
21 表面
3 加熱手段
30 空間
31 第1の発熱素子
32 第2の発熱素子
322 通孔
4 モータ(駆動手段)
100 チャンバー
110 移動素子
111 シリンダー管
112 可動ロッド
113 縦材
114 第1の連結素子
115 第2の連結素子
120 プレス装置
121 外周部
122 可動ロッド
130H1、130H2、130P、130C1、130C2、130C3 ステージ
133 加熱手段
140 載置テーブル
150 移載素子
160 歯車装置
170 回転軸
180 成形金型
190 動力装置
DESCRIPTION OF
Claims (5)
加熱手段によって前記成形金型の外部を取り囲んで加熱する加熱ステップと、
前記加熱手段及び前記成形金型のいずれかを回転させる相対回転ステップと、を有し、
前記加熱ステップにおいては、前記加熱手段を、移動手段によって前記テーブル上にセットされた前記成形金型に対して近づいたり遠ざかったりするよう移動させる、
プレス成形における回転式熱伝達による加熱方法。 A set step of setting a molding die enclosing the optical element material on a table;
A heating step of surrounding and heating the outside of the molding die by a heating means;
A relative rotation step of rotating any of the heating means and the molding die,
In the heating step, the heating means is moved so as to approach or move away from the molding die set on the table by a moving means.
Heating method by rotary heat transfer in press molding.
その表面に前記成形金型を載置するテーブルと、
前記テーブルの上部に設けられ、移動可能に前記成形金型の外周部を取り囲む発熱素子を有する加熱手段と、
前記加熱手段を前記テーブルに近づいたり遠ざかったりするよう移動させる移動素子と、
前記テーブルに接続され、前記テーブルを回転駆動させる駆動手段と、
を含んでなることを特徴とするプレス成形における回転式熱伝達による加熱装置。 A heating device by rotary heat transfer in press molding for heating a molding die in which an optical element material is set,
A table on which the molding die is placed;
A heating means provided on an upper part of the table and having a heating element movably surrounding an outer periphery of the molding die;
A moving element that moves the heating means to approach or move away from the table;
Drive means connected to the table for rotating the table;
A heating device by rotary heat transfer in press molding, characterized by comprising:
The apparatus according to claim 4, wherein the second heating element is further provided with a through hole through which a pressurizing element for pressing the molding die is passed.
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