JP5690475B2 - Molding apparatus and method for manufacturing molded product - Google Patents

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  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)

Description

本発明は、成形装置及び成形品の製造方法に係り、特に、ガラス素材等の被成形材を熱軟化させた状態で加圧成形するものに関する。   The present invention relates to a molding apparatus and a method for manufacturing a molded product, and more particularly, to a device for pressure-molding a material to be molded such as a glass material in a heat-softened state.

ガラス素材等を熱軟化させるとともに加圧成形する成形装置において、互いに接離可能な上下の金型を備え、上下の型が互いに離間した状態で、下金型の上にガラス素材を設置し、上金型を下降させ、ガラス素材の加熱・プレス成形・冷却の一連の作業を行う、固定金型式の成形処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。   In a molding device that heat-softens and pressurizes glass materials, etc., it is equipped with upper and lower molds that can contact and separate from each other, with the upper and lower molds spaced apart from each other, the glass material is placed on the lower mold, There is known a fixed mold type molding processing apparatus that lowers an upper mold and performs a series of operations of heating, press molding, and cooling a glass material (for example, see Patent Document 1).

一方、加熱、成形及び冷却を分割して工程を進めることにより成形サイクルを短くするため、上下の金型を、加熱、成形及び冷却処理を行う各ユニットに対して移動させ、上下の型の間に配置された被成形材を加圧成形する移動金型式の装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開平５−１８６２３０号公報 特開２００７−１３１４８９号公報 On the other hand, in order to shorten the molding cycle by dividing the heating, molding and cooling steps, the upper and lower molds are moved relative to the units performing the heating, molding and cooling processes, and the upper and lower molds are moved. 2. Description of the Related Art There is known a moving mold type apparatus that press-molds a material to be molded that is placed on the machine (see, for example, Patent Document 2).
JP-A-5-186230 JP 2007-131489 A

しかしながら、上記の技術では、以下のような問題がある。すなわち上記固定金型式の成形装置では、上下型の間に被成形材が配置された状態で、加熱から冷却まで成形サイクルを実施するため、成形サイクルが遅いという問題がある。   However, the above technique has the following problems. That is, in the above-mentioned fixed mold type molding apparatus, there is a problem that the molding cycle is slow because the molding cycle is performed from heating to cooling in a state where the molding material is arranged between the upper and lower molds.

一方、上記移動金型式の成形装置では、被成形材が金型に保持された状態で各種処理及び搬送を行うため、装置構成やプログラミングが複雑となるという問題がある。すなわち、例えば金型毎に各種処理を行うので真空成形のための装置構成が複雑となる場合があり、また処理毎に時間制約があるためにプログラミングが複雑になる場合がある。   On the other hand, in the above-mentioned moving mold type molding apparatus, there is a problem that the apparatus configuration and programming become complicated because various processing and conveyance are performed while the material to be molded is held in the mold. That is, for example, since various processes are performed for each mold, the apparatus configuration for vacuum forming may be complicated, and programming may be complicated due to time restrictions for each process.

そこで本発明は、装置構成やプログラミングを複雑にすることなく、成形サイクルを高速化できる成形装置及び成形品の製造方法を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a molding apparatus and a method for manufacturing a molded product that can speed up a molding cycle without complicating the apparatus configuration and programming.

本発明の一例にかかる成形装置は、被成形材を加圧して成形処理するプレスユニットと、前記成形処理の前に前記被成形材を加熱処理する予熱ユニットと、前記被成形材を保持する保持部、前記保持部に設けられ、前記被成形材を加熱する加熱部を有し、前記予熱ユニットにて加熱された被成形材を加熱処理しながら前記プレスユニットに搬送する搬送ユニットと、前記成形処理された前記被成形材を冷却処理する冷却ユニットと、を備え、前記保持部は、互いに接離することにより開閉可能な第１及び第２の開閉部材で構成されることを特徴とする。 A molding apparatus according to an example of the present invention includes a press unit that pressurizes a molding material and performs a molding process, a preheating unit that heat-processes the molding material before the molding process, and a holder that holds the molding material. A conveyance unit that is provided in the holding unit and that heats the molding material, and that conveys the molding material heated by the preheating unit to the press unit while being heat-treated, and the molding A cooling unit that cools the processed material to be processed, and the holding portion includes first and second opening / closing members that can be opened and closed by being brought into contact with and separated from each other.

本発明の他の一例にかかる成形装置は、前記予熱ユニット、前記搬送ユニット、前記プレスユニット及び前記冷却ユニットを外部から隔離して収容するとともに、その内部が減圧状態または不活性ガス状態に保持可能に構成された隔離チャンバをさらに備えたことを特徴とする。   The molding apparatus according to another example of the present invention accommodates the preheating unit, the transport unit, the press unit, and the cooling unit separately from the outside, and can maintain the inside in a reduced pressure state or an inert gas state. And further comprising an isolation chamber configured as described above.

本発明の他の一例にかかる成形装置は、前記搬送ユニットは、前記プレスユニット、前記予熱ユニット、及び前記冷却ユニットの間で、前記被成形材または前記成形品を搬送することを特徴とする。   The molding apparatus according to another example of the present invention is characterized in that the transport unit transports the molding material or the molded product between the press unit, the preheating unit, and the cooling unit.

本発明の他の一例にかかる成形装置は、前記搬送ユニットは、さらに、前記成形処理後の成形品を吸着する吸着機構部を備えたことを特徴とする。 Molding apparatus according to another example of the present invention, the transport unit further pre Symbol molded article after molding process characterized by comprising an adsorption mechanism of adsorbing.

本発明の他の一例にかかる成形装置は、前記プレスユニットは、前記被成形材を挟持及び開放可能な金型部と、前記金型部の外周に設けられ、前記隔離チャンバ内の空間に対して開閉可能であって閉状態において少なくとも前記金型部を前記隔離チャンバ内において隔離して収容するとともにその内部が減圧状態または不活性ガス状態に保持可能に構成されたプレスチャンバと、前記プレスチャンバの外周に設けられ、前記金型部を加熱するヒータユニットと、を備えたことを特徴とする。   In a molding apparatus according to another example of the present invention, the press unit is provided on a mold part capable of sandwiching and opening the material to be molded, and on an outer periphery of the mold part, with respect to a space in the isolation chamber. A press chamber configured to be openable and closable so that at least the mold part is isolated and accommodated in the isolation chamber in the closed state, and the inside thereof can be maintained in a reduced pressure state or an inert gas state, and the press chamber And a heater unit that heats the mold part.

本発明の他の一例にかかる成形装置は、前記予熱ユニット及び前記冷却ユニットの少なくともいずれかは、複数の前記被成形材または前記成形後の成形品を保持可能であり、複数の前記被成形材または成形品に対して同時に処理をすることが可能であることを特徴とする。   In the molding apparatus according to another example of the present invention, at least one of the preheating unit and the cooling unit can hold the plurality of molding materials or the molded product after molding, and the plurality of molding materials Alternatively, the molded product can be processed simultaneously.

本発明の他の一例にかかる成形装置は、前記被成形材に対して前記プレス処理、前記予熱処理、前記搬送処理、及び前記冷却処理の少なくともいずれかの処理をしている間に、他の前記被成形材に対して、前記プレス処理、前記予熱処理、前記搬送処理、及び前記冷却処理のうちの別の処理がなされるよう動作することを特徴とする。   While the molding apparatus according to another example of the present invention is performing at least one of the press process, the preheat process, the transport process, and the cooling process on the material to be molded, It operates so that another process of the press process, the pre-heat treatment, the transfer process, and the cooling process may be performed on the material to be molded.

本発明の他の一例にかかる成形装置は、前記予熱ユニット及び冷却ユニットは、複数の前記成形処理後の成形品を保持する保持トレイを備え、前記保持トレイは位置によって異なる温度設定が可能な複数のゾーンを有したことを特徴とする。   In a molding apparatus according to another example of the present invention, the preheating unit and the cooling unit include a plurality of holding trays that hold the molded products after the molding processing, and the holding trays can be set at different temperatures depending on positions. It has the following zones.

本発明の他の一例にかかる成形装置は、前記予熱ユニットの保持トレイにおける前記被成形材を保持する面は段差または傾斜を有することを特徴とする。   The molding apparatus according to another example of the present invention is characterized in that a surface of the holding tray of the preheating unit that holds the molding material has a step or an inclination.

本発明の他の一例にかかる成形装置は、前記段差または前記傾斜は螺旋状に構成されたことを特徴とする。   The forming apparatus according to another example of the present invention is characterized in that the step or the inclination is formed in a spiral shape.

本発明の一例にかかる成形品の製造方法は、上金型と下金型の間で被成形材を加圧して成形処理するプレス工程と、前記プレス工程の前に被成形材を加熱処理する予熱工程と、加熱部が設けられ、前記加熱部で前記被成形材を加熱しつつ保持する、互いに接離することにより開閉可能な第１及び第２の開閉部材で構成された保持部で、前記予熱工程にて加熱された被成形材を加熱処理しながら搬送する搬送工程と、前記成形処理された前記被成形材を冷却処理する冷却工程と、を備え、前記プレス工程の際には、前記第１及び第２の開閉部材を開閉させることで前記被成形材を落下させ、前記下金型に載置し、前記複数の工程のいずれか２つ以上の処理が並行して行われることを特徴とする。 A method for manufacturing a molded product according to an example of the present invention includes a pressing process in which a molding material is pressed between an upper mold and a lower mold to perform a molding process, and the molding material is heat-treated before the pressing process. A preheating step, a heating unit is provided, and the holding unit is configured by first and second opening / closing members that can be opened / closed by contacting / separating each other while holding the molding material while being heated by the heating unit; A conveyance step of conveying the molding material heated in the preheating step while performing a heat treatment, and a cooling step of cooling the molding material that has been molded, and during the pressing step, The molding material is dropped by opening and closing the first and second opening and closing members, placed on the lower mold, and any two or more of the plurality of processes are performed in parallel. It is characterized by.

本発明によれば、装置構成やプログラミングを複雑にすることなく、成形サイクルを高速化することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to speed up the molding cycle without complicating the apparatus configuration and programming.

［第１実施形態］
以下に本発明の第１実施形態について、図１乃至図１１を参照して説明する。なお、各図において適宜構成を拡大、縮小、省略して示している。 [First Embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In each drawing, the configuration is appropriately enlarged, reduced, or omitted.

図１及び図２に示す成形装置１０は、例えばガラス素材１１ａ等の被成形材を、加熱処理により軟化させ、プレス処理により成形することにより、デジタルカメラ等に代表される非球面ガラスレンズ等の高精度光学ガラス素子等のガラス成形品１１ｂ（成形品）を成形するための成形装置である。   A molding apparatus 10 shown in FIGS. 1 and 2 is formed by softening a material to be molded such as a glass material 11a by a heat treatment and molding the material by a press treatment, for example, an aspheric glass lens represented by a digital camera or the like. This is a molding apparatus for molding a glass molded product 11b (molded product) such as a high-precision optical glass element.

成形装置１０は、ガラス素材１１ａを熱処理しながら加圧することにより成形処理するプレスユニット１２と、成形処理の前にガラス素材１１ａを加熱処理する予熱ユニット１３と、プレスユニット１２にて成形処理された後のガラス成形品１１ｂ（成形品）を冷却処理する冷却ユニット１４と、成形前のガラス素材１１ａ又は成形後のガラス成形品１１ｂを搬送する搬送ユニット１６と、これらのユニット１２，１３，１４、１６を外部の大気から隔離して収容する隔離チャンバとしての、予熱冷却チャンバ１５ａ、搬送チャンバ１５ｂ、及び成形チャンバ１５ｃと、各ユニット１２〜１６及びチャンバ１５ａ、１５ｂ、１５ｃの動作を制御する制御部１７と、を備えている。   The molding apparatus 10 was molded by the press unit 12 that performs a molding process by pressurizing the glass material 11 a while being heat-treated, the preheating unit 13 that heat-processes the glass material 11 a before the molding process, and the press unit 12. A cooling unit 14 for cooling the subsequent glass molded product 11b (molded product), a transport unit 16 for transporting the glass material 11a before molding or the glass molded product 11b after molding, and these units 12, 13, 14, A preheating / cooling chamber 15a, a transfer chamber 15b, and a molding chamber 15c as isolation chambers for isolating 16 from the outside atmosphere and controlling the operations of the units 12-16 and the chambers 15a, 15b, 15c 17.

隔離チャンバ１５としての予熱冷却チャンバ１５ａ、搬送チャンバ１５ｂ、成形チャンバ１５ｃは、例えば略直方体などの箱型状に形成されている。成形チャンバ１５ｃの上部には、図示しない搬入部及び搬出部が設けられている。チャンバ同士の間には、開閉可能なシャッタ２１が設けられている。シャッタ２１は制御部１７の制御に応じて開閉可能に構成されている。   The preheating cooling chamber 15a, the transfer chamber 15b, and the molding chamber 15c as the isolation chamber 15 are formed in a box shape such as a substantially rectangular parallelepiped, for example. A carry-in section and a carry-out section (not shown) are provided on the upper portion of the molding chamber 15c. A shutter 21 that can be opened and closed is provided between the chambers. The shutter 21 is configured to be openable and closable under the control of the control unit 17.

この予熱冷却チャンバ１５ａの内部に予熱ユニット１３、冷却ユニット１４が配置されている。搬送チャンバ１５ｂの内部に搬送ユニット１６が配置されている。成形チャンバ１５ｃの内部にプレスユニット１２、が配置されている。   A preheating unit 13 and a cooling unit 14 are arranged inside the preheating cooling chamber 15a. A transfer unit 16 is disposed inside the transfer chamber 15b. A press unit 12 is disposed inside the molding chamber 15c.

すなわちプレスユニット１２が配された成形ゾーン２２と、予熱ユニット１３が配された予熱ゾーン２３と、冷却ユニット１４が配された冷却ゾーン２４の間でガラス素材１１ａまたは成形後のガラス成形品１１ｂが搬送ユニット１６によって搬送される。   That is, the glass material 11a or the molded glass molded article 11b is formed between the molding zone 22 in which the press unit 12 is arranged, the preheating zone 23 in which the preheating unit 13 is arranged, and the cooling zone 24 in which the cooling unit 14 is arranged. It is transported by the transport unit 16.

予熱ゾーン２３及び冷却ゾーン２４は予熱冷却チャンバ１５ａ内で、Ｘ方向における一方側（図１中右側）においてＹ方向に沿って並列し、これらの間に搬送ユニット１６の一部を成すバケットヒータ４７が配置されている。   The preheating zone 23 and the cooling zone 24 are juxtaposed along the Y direction on one side in the X direction (right side in FIG. 1) in the preheating cooling chamber 15a, and a bucket heater 47 forming a part of the transport unit 16 therebetween. Is arranged.

各チャンバ１５ａ〜１５ｃ及びプレスチャンバ７１に、窒素ガスボンベ１５ｄ窒素ガスボンベ１５ｄと真空ポンプ１５ｅが接続されている。窒素ガスボンベ１５ｄは隔離チャンバ１５内、及び後述するプレスチャンバ７１内に接続され、内部に窒素ガスを供給可能である。真空ポンプ１５ｅはチャンバ１５ａ〜１５ｃ内、及びプレスチャンバ７１内に接続され、内部の気体を排出可能である。これらの動作によりチャンバ１５ａ〜１５ｃ、及びプレスチャンバ７１の内部は、高温にされる金型部６７が酸化することを防止するように、大気に対して隔離された状態の真空雰囲気か、または不活性ガス雰囲気に置換される。   A nitrogen gas cylinder 15d and a nitrogen pump 15d and a vacuum pump 15e are connected to each of the chambers 15a to 15c and the press chamber 71. The nitrogen gas cylinder 15d is connected to the isolation chamber 15 and a press chamber 71 described later, and can supply nitrogen gas therein. The vacuum pump 15e is connected to the chambers 15a to 15c and the press chamber 71, and can discharge the gas inside. By these operations, the interiors of the chambers 15a to 15c and the press chamber 71 are kept in a vacuum atmosphere isolated from the atmosphere or not so as to prevent the mold portion 67 that is heated to be oxidized. Replaced with an active gas atmosphere.

なお、チャンバ１５ａ〜１５ｃ、７１内を常に真空雰囲気にしておく必要はない。例えば成形装置１０を立ち上げたときにチャンバ１５ａ〜１５ｃ、７１を不活性ガスに置換する前に、一度真空に引き、その後、単純にチャンバ１５ａ〜１５ｃ、７１内に不活性ガスを噴出して酸素などを含む空気（気体）を追い出す方式より効果的に不活性ガスに置換することが可能である。すなわちパージで真空状態を不活性ガス（Ｎ２ガス）雰囲気にしたり、酸素を追い出すように不活性ガス（Ｎ２ガス）のみをチャンバ１５ａ〜１５ｃ、７１内に吹き付けるようにしても良く、酸素をチャンバ１５ａ〜１５ｃ、７１内から追い出すことができれば良い。 The chambers 15a to 15c and 71 need not always be in a vacuum atmosphere. For example, before the chambers 15a to 15c and 71 are replaced with the inert gas when the molding apparatus 10 is started up, the vacuum is once drawn, and then the inert gas is simply ejected into the chambers 15a to 15c and 71. It is possible to replace with inert gas more effectively than the method of expelling air (gas) containing oxygen or the like. That is, the vacuum state may be changed to an inert gas (N 2 gas) atmosphere by purging, or only the inert gas (N 2 gas) may be blown into the chambers 15a to 15c and 71 so as to expel oxygen. It is sufficient that the chambers 15a to 15c and 71 can be expelled from the inside.

予熱ユニット１３は、図１及び図３に示されるように、予熱冷却チャンバ１５ａに固定された支持台３１と、ガラス素材１１ａを保持する保持トレイ３２と、支持台３１と保持トレイ３２の間に設けられた複数の断熱スペーサ３３と、保持トレイ３２を加熱するヒータ３４とを備えている。   As shown in FIGS. 1 and 3, the preheating unit 13 includes a support base 31 fixed to the preheating cooling chamber 15 a, a holding tray 32 that holds the glass material 11 a, and a space between the support base 31 and the holding tray 32. A plurality of heat insulating spacers 33 provided and a heater 34 for heating the holding tray 32 are provided.

保持トレイ３２は、平板状に形成され、その上面に複数のガラス素材１１ａを複数列及び複数行に格子状に並列して例えば１２０個程度保持することが可能である。さらに、保持トレイ３２には、ガラス素材１１ａを１つずつ保持バケット３７の収容部に供給する供給機構が設けられている。   The holding tray 32 is formed in a flat plate shape, and can hold, for example, about 120 glass materials 11a on the upper surface thereof in parallel in a plurality of rows and rows in a grid pattern. Further, the holding tray 32 is provided with a supply mechanism that supplies the glass material 11 a one by one to the holding portion of the holding bucket 37.

断熱スペーサ３３は、保持トレイ３２の下方に延びる柱状に形成され、保持容器を支持台３１に対して断熱して支持する。   The heat insulating spacer 33 is formed in a column shape extending below the holding tray 32, and supports and holds the holding container with respect to the support base 31.

ヒータ３４は、例えば保持トレイ３２内に内蔵されたシースヒータ等で構成され、保持トレイを所定の高温に加熱する機能を有する。このため、保持トレイ３２上に載置され保持された複数個のガラス素材１１ａが同時に加熱される。   The heater 34 is constituted by, for example, a sheath heater built in the holding tray 32 and has a function of heating the holding tray to a predetermined high temperature. For this reason, the plurality of glass materials 11a placed and held on the holding tray 32 are heated simultaneously.

搬送ユニット１６は、図１、図２、及び図４に示すように、ガラス素材１１ａを保持する保持バケット３７（保持容器）と、保持バケット３７を加熱するバケット加熱部３８（加熱機構部）と、保持バケット３７を移動させる移動機構部３９（移動部）と、を備える。   As shown in FIGS. 1, 2, and 4, the transport unit 16 includes a holding bucket 37 (holding container) that holds the glass material 11a, and a bucket heating unit 38 (heating mechanism unit) that heats the holding bucket 37. And a moving mechanism unit 39 (moving unit) that moves the holding bucket 37.

図７及び図８に示すように、保持バケット３７は、例えばアルミ青銅からなり、互いに接離することにより開閉可能な半円柱形状の第１及び第２の開閉部材４１，４２で構成されている。第１及び第２の開閉部材４１，４２には、それぞれガラス素材１１ａが配置される半円柱形状の凹部４１ａ，４２ａが形成されている。第１及び第２の開閉部材４１，４２は互いに近接した閉状態において、円柱状を成し、それぞれの凹部４１ａ，４２ａが対向することによりその中央部に保持バケット３７の上端から下方に延びる円柱形状の収容凹部４３が構成される。開閉部材４１，４２における収容凹部４３よりも外周側には、後述する移動機構部３９の爪（係合部）５５ａ，５５ｂがそれぞれ挿入される被係合部としての挿入孔部４１ｂ、４２ｂが形成されている。挿入孔部４１ｂ，４２ｂは、それぞれ開閉部材４１，４２を貫通している。   As shown in FIGS. 7 and 8, the holding bucket 37 is made of, for example, aluminum bronze, and includes first and second opening and closing members 41 and 42 having a semi-cylindrical shape that can be opened and closed by contacting and separating from each other. . The first and second opening / closing members 41 and 42 are respectively formed with semi-cylindrical recesses 41a and 42a in which the glass material 11a is disposed. The first and second opening / closing members 41 and 42 form a columnar shape in a closed state close to each other, and the respective concave portions 41a and 42a face each other so that a column extending downward from the upper end of the holding bucket 37 at the center thereof. A housing recess 43 having a shape is formed. Insertion hole portions 41b and 42b serving as engaged portions into which claws (engaging portions) 55a and 55b of the moving mechanism portion 39 to be described later are respectively inserted on the outer peripheral side of the housing recess 43 in the opening and closing members 41 and 42. Is formed. The insertion holes 41b and 42b penetrate the opening / closing members 41 and 42, respectively.

図６に示すバケット加熱部３８は、予熱冷却チャンバ１５ａに固定された支持台４４と、保持バケット３７を保持するバケットトレイ４５と、支持台４４とバケットトレイ４５との間に設けられた複数の断熱スペーサ４６と、バケットトレイ４５を加熱するバケットヒータ４７とを備えている。   The bucket heating unit 38 illustrated in FIG. 6 includes a support base 44 fixed to the preheating cooling chamber 15a, a bucket tray 45 that holds the holding bucket 37, and a plurality of bases provided between the support base 44 and the bucket tray 45. A heat insulating spacer 46 and a bucket heater 47 for heating the bucket tray 45 are provided.

バケットトレイ４５の上面には保持バケット３７が配置可能な凹部４５ａが形成されている。この凹部４５ａは保持バケット３７の下方部分に対応する円柱状に形成されている。この凹部４５ａに保持バケット３７が配置され、待機している間に、保持バケット３７を、保持トレイ３２よりもさらに高い温度、例えば６００℃程度に加熱する。   A recess 45 a in which the holding bucket 37 can be disposed is formed on the upper surface of the bucket tray 45. The recess 45 a is formed in a columnar shape corresponding to the lower portion of the holding bucket 37. While the holding bucket 37 is disposed in the recess 45a and is waiting, the holding bucket 37 is heated to a temperature higher than that of the holding tray 32, for example, about 600 ° C.

予熱ユニット１３で加熱されたガラス素材１１ａは、加熱された保持バケット３７の収容凹部４３に保持されながら搬送されることにより、搬送中に、さらに高温に加熱される。このため、ガラス素材１１ａの移動中に原料の温度が下がることが防止される。   The glass material 11 a heated by the preheating unit 13 is further heated to a high temperature during conveyance by being conveyed while being held in the accommodation recess 43 of the heated holding bucket 37. For this reason, it is prevented that the temperature of a raw material falls during the movement of the glass raw material 11a.

図１及び図２に示すように、移動機構部３９は、移動アーム５１と、移動アーム５１を駆動する駆動部５２と、移動アーム５１の先端に設けられた保持機構５３と、を備えている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the moving mechanism unit 39 includes a moving arm 51, a driving unit 52 that drives the moving arm 51, and a holding mechanism 53 provided at the tip of the moving arm 51. .

移動アーム５１は、駆動部５２により、Ｚ方向に延びる回転軸５１ａを中心に水平面内において回動可能、軸方向において伸縮可能、かつ、Ｚ方向に昇降可能に構成されている。駆動部５２及び保持機構５３は、制御部１７に電気的に接続され、制御部１７によりその動作が制御される。   The moving arm 51 is configured to be rotatable in a horizontal plane around a rotation shaft 51a extending in the Z direction by the drive unit 52, expandable and contractable in the axial direction, and movable up and down in the Z direction. The drive unit 52 and the holding mechanism 53 are electrically connected to the control unit 17, and the operation is controlled by the control unit 17.

搬送ユニット１６は、移動機構部３９の移動アーム５１の回転動作及び直線移動に伴って先端部の保持機構５３を移動範囲内の所望の位置へ移動することにより、この移動範囲内に位置する各ユニット１２，１３，１４の間においてガラス素材１１ａまたはガラス成形品１１ｂを搬送する。   The transport unit 16 moves the holding mechanism 53 at the distal end to a desired position within the moving range in accordance with the rotational operation and linear movement of the moving arm 51 of the moving mechanism unit 39, thereby each of the moving units 51 positioned within the moving range. The glass material 11a or the glass molded product 11b is conveyed between the units 12, 13, and 14.

保持機構５３は、ガラス成形品１１ｂを吸着して保持する吸着機構部５４と、保持バケット３７に係合して把持する開閉可能な係合機構５５と、を備えている。   The holding mechanism 53 includes an adsorption mechanism portion 54 that adsorbs and holds the glass molded product 11 b and an openable and closable engagement mechanism 55 that engages and holds the holding bucket 37.

係合機構５５は、接離（開閉）可能な複数の爪５５ａ、５５ｂを有し、保持トレイ３２からプレスユニット１２へガラス素材１１ａを搬送する際に用いられる。まず、移動アーム５１により爪５５ａ、５５ｂを挿入孔部４１ｂ，４２ｂに挿入し、保持バケット３７を閉状態にして把持する。把持した状態でさらに移動アーム５１を移動させることにより収容凹部４３に配されたガラス素材１１ａを搬送する。ついで上下の金型間の所定位置に保持バケット３７が配置された状態で爪５５ａ、５５ｂを開閉することにより保持バケット３７の２つの開閉部材４１，４２を開き、収容凹部４３に配置されていたガラス素材１１ａを落下させ、下金型６７ｂ上に供給する。   The engagement mechanism 55 has a plurality of claws 55 a and 55 b that can be contacted and separated (opened and closed), and is used when the glass material 11 a is conveyed from the holding tray 32 to the press unit 12. First, the claws 55a and 55b are inserted into the insertion holes 41b and 42b by the moving arm 51, and the holding bucket 37 is closed and gripped. By moving the moving arm 51 further in the gripped state, the glass material 11a disposed in the housing recess 43 is conveyed. Next, the two opening and closing members 41 and 42 of the holding bucket 37 are opened by opening and closing the claws 55a and 55b in a state where the holding bucket 37 is arranged at a predetermined position between the upper and lower molds, and the holding concave portion 43 is arranged. The glass material 11a is dropped and supplied onto the lower mold 67b.

吸着機構部５４は、上向きの吸着ノズル５４ａ及び下向きの吸着ノズル５４ｂを備えている。吸着機構部５４は例えば、ガラス素材１１ａを予熱ユニット１３から保持バケット３７に搬送する際、プレス工程の後にガラス素材１１ａを冷却ユニット１４に搬送する際、及び冷却後に外部に搬送する際等に用いられ、吸着ノズル５４ａ，５４ｂのいずれかによってガラス成形品１１ｂを吸着することにより保持し、移動アーム５１の移動に応じて保持したガラス素材１１ａ又は成形品１１ｂを搬送する。   The suction mechanism unit 54 includes an upward suction nozzle 54a and a downward suction nozzle 54b. The suction mechanism unit 54 is used, for example, when the glass material 11a is transported from the preheating unit 13 to the holding bucket 37, when the glass material 11a is transported to the cooling unit 14 after the pressing process, and when transported to the outside after cooling. The glass molded product 11b is held by being sucked by either of the suction nozzles 54a and 54b, and the held glass material 11a or molded product 11b is conveyed according to the movement of the moving arm 51.

なお、通常は下向きの吸着ノズル５４ｂを用い、成形後にガラス成形品１１ｂが上金型についている場合に上向き吸着ノズル５４ａを用いる。例えば下向き吸着ノズル５４ｂを用いて吸着しようとしたときに圧力が上がらない場合には上金型にガラス成形品１１ｂが付着していると判断し、上向きの吸着ノズル５４ａを用いて搬送する。   Normally, the downward suction nozzle 54b is used, and the upward suction nozzle 54a is used when the glass molded product 11b is on the upper mold after molding. For example, when the pressure does not increase when the suction is performed using the downward suction nozzle 54b, it is determined that the glass molded product 11b is attached to the upper mold, and the transport is performed using the upward suction nozzle 54a.

すなわち搬送ユニット１６は、ガラス素材１１ａを予熱ユニット１３から保持バケット３７へ、保持バケット３７に保持されたガラス素材１１ａをプレスユニット１２の金型部６７の間へ、プレスユニット１２にあるガラス成形品１１ｂを冷却ユニット１４へ、それぞれ搬送する機能を有する。   In other words, the transport unit 16 transfers the glass material 11 a from the preheating unit 13 to the holding bucket 37, the glass material 11 a held in the holding bucket 37 between the mold parts 67 of the press unit 12, and the glass molded product in the press unit 12. 11b is transported to the cooling unit 14 respectively.

成形ゾーン２２に配されたプレスユニット１２は、図９に示すように、上軸６１、下軸６２、支持プレート６３、金型受台６４、上下の断熱軸６５ａ，６５ｂ、上下のダイプレート６６ａ，６６ｂ、上下の金型６７ａ，６７ｂからなる金型部６７、金型部６７を収容するプレスチャンバ７１、プレスチャンバ７１の外周に配置されたヒータユニット７２を備えている。   As shown in FIG. 9, the press unit 12 disposed in the molding zone 22 includes an upper shaft 61, a lower shaft 62, a support plate 63, a mold receiving base 64, upper and lower heat insulating shafts 65a and 65b, and upper and lower die plates 66a. 66b, a mold part 67 composed of upper and lower molds 67a, 67b, a press chamber 71 for accommodating the mold part 67, and a heater unit 72 disposed on the outer periphery of the press chamber 71.

上軸６１は、図示しないＣ形状のフレームに保持され、下方に向かって延びる円柱状に構成されている。支持プレート６３は、昇降可能に構成されている。支持プレート６３には開口部６３ｂが形成されている。この開口部６３ｂは上軸６１に保持されている。この上軸６１と支持プレート６３との間をシールするＯリング７３が配設されている。上軸６１の先端（下端）には断熱軸６５ａを介してダイプレート６６ａが取り付けられている。   The upper shaft 61 is held in a C-shaped frame (not shown) and is configured in a columnar shape extending downward. The support plate 63 is configured to be movable up and down. An opening 63 b is formed in the support plate 63. The opening 63b is held by the upper shaft 61. An O-ring 73 that seals between the upper shaft 61 and the support plate 63 is disposed. A die plate 66a is attached to the tip (lower end) of the upper shaft 61 via a heat insulating shaft 65a.

金型受台６４は、成形チャンバ１５ｃの下フレームに支持されている。この金型受台６４の中央に形成された開口部６４ａに下軸６２が上下方向に移動可能に保持されている。下軸６２は成形チャンバ１５ｃの下方に固定されたフレーム部材を気密に貫通している。   The mold cradle 64 is supported by the lower frame of the molding chamber 15c. A lower shaft 62 is held in an opening 64a formed at the center of the mold receiving base 64 so as to be movable in the vertical direction. The lower shaft 62 passes through the frame member fixed below the molding chamber 15c in an airtight manner.

下軸６２の上端には例えば窒化珪素などで形成された筒状の断熱軸６５ｂが配置されている。この下側の断熱軸６５ｂは、金型受台６４に対して立設されている。上端部のフランジ部上には金型部６７を載置するダイプレート６６ｂが設置されている。   At the upper end of the lower shaft 62, a cylindrical heat insulating shaft 65b made of, for example, silicon nitride is disposed. The lower heat insulating shaft 65 b is erected with respect to the mold cradle 64. A die plate 66b on which the mold part 67 is placed is installed on the flange part at the upper end part.

上下の断熱軸６５ａ，６５ｂはそれぞれ例えば窒化珪素などで筒状に形成され、上下端部にフランジ部が形成されている。この断熱軸６５ａ，６５ｂのフランジ部にダイプレート６６ａ，６６ｂがそれぞれ設置されている。ダイプレート６６ａ，６６ｂは、例えばセラミックス材（例えばＳｉＣやＴｉＣなど）で構成されている。   The upper and lower heat insulating shafts 65a and 65b are each formed in a cylindrical shape with, for example, silicon nitride, and flange portions are formed on the upper and lower ends. Die plates 66a and 66b are respectively installed on the flange portions of the heat insulating shafts 65a and 65b. The die plates 66a and 66b are made of, for example, a ceramic material (for example, SiC or TiC).

下軸６２は、サーボモータ６８より駆動されるスクリュージャッキ等の減速機６９により昇降する。サーボモータ６８は制御部１７に電気的に接続されている。   The lower shaft 62 is moved up and down by a speed reducer 69 such as a screw jack driven by a servo motor 68. The servo motor 68 is electrically connected to the control unit 17.

金型受台６４の上方には、赤外線から紫外線等の広範囲の電磁波透過性を有しかつ耐熱性を有する筒状のプレスチャンバ７１と、その周囲を囲むヒータユニット７２とが設けられている。ヒータユニット７２は赤外線ランプヒータ等で構成され、制御部１７に電気的に接続されて制御される。なお、金型受台６４および支持プレート６３には、プレスチャンバ７１の内外の連通を防止するＯリング７４がそれぞれ配設されている。   Above the mold cradle 64, a cylindrical press chamber 71 having a wide range of electromagnetic wave transmission properties such as infrared rays to ultraviolet rays and having heat resistance, and a heater unit 72 surrounding the periphery thereof are provided. The heater unit 72 includes an infrared lamp heater or the like, and is electrically connected to the control unit 17 and controlled. Note that an O-ring 74 that prevents communication between the inside and outside of the press chamber 71 is provided on each of the mold base 64 and the support plate 63.

このプレスチャンバ７１及びヒータユニット７２は支持プレート６３に支持されている。したがって、この支持プレート６３の昇降に伴ってプレスチャンバ７１とヒータユニット７２とが昇降可能に構成されている。   The press chamber 71 and the heater unit 72 are supported by a support plate 63. Therefore, the press chamber 71 and the heater unit 72 are configured to be movable up and down as the support plate 63 moves up and down.

プレスチャンバ７１は、下降位置にあるとき、金型部６７の周囲に成形チャンバ１５ｃ内から隔離された加熱空間７１ａを形成する。プレスチャンバ７１は、ガラス素材１１ａの搬送時には上方へ退避し、加熱空間７１ａは成形チャンバ１５ｃ内で開放される。   When the press chamber 71 is in the lowered position, a heating space 71 a isolated from the molding chamber 15 c is formed around the mold portion 67. The press chamber 71 is retracted upward during the conveyance of the glass material 11a, and the heating space 71a is opened in the molding chamber 15c.

プレスチャンバ７１は窒素ガスボンベ１５ｄ及び真空ポンプ１５ｅに接続されており、プレス成形の工程中に、成形チャンバ１５ｃとは別の雰囲気（真空雰囲気または不活性ガス雰囲気）に置換可能である。例えば、プレス成形時は真空状態として、加熱及び冷却工程中は不活性ガスとする。この窒素ガスボンベ１５ｄは徐冷装置として機能する。すなわち、徐冷の際は不活性ガスをプレスチャンバ７１内に注入することにより、金型部６７およびガラス成形品１１ｂが空冷される。不活性ガスとしては、例えば窒素ガスを使用する。酸素濃度としては約１０ｐｐｍ程度とする。なお、不活性ガス雰囲気の方が真空雰囲気よりもチャンバの要求強度を低く設定できる。   The press chamber 71 is connected to the nitrogen gas cylinder 15d and the vacuum pump 15e, and can be replaced with another atmosphere (vacuum atmosphere or inert gas atmosphere) different from the molding chamber 15c during the press molding process. For example, a vacuum state is used during press molding, and an inert gas is used during the heating and cooling steps. This nitrogen gas cylinder 15d functions as a slow cooling device. That is, in the slow cooling, an inert gas is injected into the press chamber 71, whereby the mold part 67 and the glass molded product 11b are air-cooled. For example, nitrogen gas is used as the inert gas. The oxygen concentration is about 10 ppm. Note that the required strength of the chamber can be set lower in the inert gas atmosphere than in the vacuum atmosphere.

冷却ユニット１４は、図３に示されるように、支持台３１と、保持トレイ３２と、複数の断熱スペーサ３３と、ヒータ３４とを備え、予熱ユニット１３と同様に構成されている。   As shown in FIG. 3, the cooling unit 14 includes a support base 31, a holding tray 32, a plurality of heat insulating spacers 33, and a heater 34, and is configured in the same manner as the preheating unit 13.

保持トレイ３２は、板状を成し、上面に複数のガラス成形品１１ｂを複数列及び複数行に格子状に保持する。断熱スペーサ３３は、保持トレイ３２の下方に延び柱状に形成され、保持トレイ３２を支持台３１上に断熱して支持する機能を有する。ヒータ３４は保持トレイ内に内蔵されたシースヒータ等で構成され、保持トレイ３２を所定の温度に加熱及び冷却の熱処理する機能を有する。ヒータ３４の温度は例えば４００℃程度から５０℃程度まで、時間に応じて下降するように設定され、保持トレイ３２上に載置された複数個のガラス成形品１１ｂが同時に冷却される。すなわち、冷却ユニット１４は予熱ユニット１３の保持トレイ３２の温度の設定のみを変更したものである。   The holding tray 32 has a plate shape, and holds a plurality of glass molded products 11b on the upper surface thereof in a plurality of columns and rows in a lattice shape. The heat insulating spacer 33 extends below the holding tray 32 and is formed in a columnar shape, and has a function of insulating and supporting the holding tray 32 on the support base 31. The heater 34 is configured by a sheath heater or the like built in the holding tray, and has a function of heating and cooling the holding tray 32 to a predetermined temperature. The temperature of the heater 34 is set so as to decrease according to time, for example, from about 400 ° C. to about 50 ° C., and the plurality of glass molded articles 11b placed on the holding tray 32 are cooled at the same time. That is, the cooling unit 14 is obtained by changing only the temperature setting of the holding tray 32 of the preheating unit 13.

以下、本実施の形態に係る成形装置１０を用いてガラス成形品１１ｂを製造する手順について図１０を参照して説明する。   Hereinafter, the procedure for manufacturing the glass molded product 11b using the molding apparatus 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

本実施形態にかかる成形品の製造手順は、搬入工程、第１の加熱工程（予熱工程）、第１の搬送工程、第２の加熱工程、第２の搬送工程、第３の加熱工程、プレス工程、徐冷工程、第３の搬送工程、冷却工程、及び搬出工程、を有する。成形ゾーン２２で行われる第３の加熱工程、プレス工程、及び徐冷工程を、成形工程とする。   The manufacturing procedure of the molded product according to this embodiment includes a carry-in process, a first heating process (preheating process), a first transport process, a second heating process, a second transport process, a third heating process, and a press. It has a process, a slow cooling process, a 3rd conveyance process, a cooling process, and a carrying-out process. Let the 3rd heating process, press process, and slow cooling process performed in the shaping | molding zone 22 be a shaping | molding process.

まず、成形チャンバ１５ｃ及び搬送チャンバ１５ｂを非酸化雰囲気にしておく。すなわち、成形チャンバ１５ｃ内及び搬送チャンバ１５ｂ内を真空引きした後、不活性ガス（Ｎ２ガス）に置換する。 First, the molding chamber 15c and the transfer chamber 15b are set in a non-oxidizing atmosphere. That is, after the molding chamber 15c and the transfer chamber 15b are evacuated, they are replaced with an inert gas (N 2 gas).

この状態で、予熱冷却チャンバ１５ａを開き、ガラス素材１１ａを複数個並べ、搬入し、（搬入工程）予熱冷却チャンバ１５ａを閉じる。この後、予熱冷却チャンバ１５ａを非酸化雰囲気とし、チャンバ間のシャッタ２１を開け、予熱冷却チャンバ１５ａ、搬送チャンバ１５ｂ、及び成形チャンバ１５ｃを一体化する。   In this state, the preheating cooling chamber 15a is opened, a plurality of glass materials 11a are arranged and carried in (loading step), and the preheating cooling chamber 15a is closed. Thereafter, the preheating cooling chamber 15a is set to a non-oxidizing atmosphere, the shutter 21 between the chambers is opened, and the preheating cooling chamber 15a, the transfer chamber 15b, and the molding chamber 15c are integrated.

同時に、予熱ユニット１３において、ガラス素材１１ａを、実際にプレス成形されるガラス成形温度またはこれより０℃〜１００℃程度高い温度まで加熱する。保持トレイ３２上には複数のガラス素材１１ａが縦横それぞれ複数列に並べられ、ヒータ３４により加熱される。本実施形態ではガラス成形温度は５００℃とする。複数個のガラス素材１１ａを一度に加熱しており、予め設定された温度に保持する（第１の加熱工程）。   At the same time, in the preheating unit 13, the glass material 11 a is heated to the glass forming temperature at which it is actually press-formed, or to a temperature higher by about 0 ° C. to 100 ° C. A plurality of glass materials 11 a are arranged in a plurality of rows in the vertical and horizontal directions on the holding tray 32 and heated by the heater 34. In this embodiment, the glass forming temperature is 500 ° C. A plurality of glass materials 11a are heated at a time and maintained at a preset temperature (first heating step).

一方、この第１の加熱工程と並行して、第２の加熱工程である保持バケット３７の加熱処理が行われる。この時のバケット加熱部３８の温度は、実際にプレス成形されるガラス成形温度より少し高め、本実施形態では例えば６００℃程度の状態となっている。   On the other hand, in parallel with the first heating step, the holding bucket 37 is heated as the second heating step. The temperature of the bucket heating unit 38 at this time is slightly higher than the glass forming temperature that is actually press-molded, and is, for example, about 600 ° C. in this embodiment.

予熱ユニット１３のガラス素材１１ａを、吸着機構部５４によって吸着し、予熱ユニット１３から保持バケット３７に搬送する（第１の搬送工程）。   The glass material 11a of the preheating unit 13 is adsorbed by the adsorption mechanism unit 54 and conveyed from the preheating unit 13 to the holding bucket 37 (first conveying step).

ついで、加熱されたガラス素材１１ａを搬送ユニット１６により成形ゾーン２２に搬送
する（第２の搬送工程）。この時のガラス素材１１ａの温度は、実際にプレス成形されるガラス成形温度より少し低め、本実施形態では例えば３５０〜４００℃程度の状態となっている。 Next, the heated glass material 11a is transported to the forming zone 22 by the transport unit 16 (second transport process). At this time, the temperature of the glass material 11a is slightly lower than the glass forming temperature at which the glass material is actually press-formed. In the present embodiment, the temperature is, for example, about 350 to 400 ° C.

なお成形ゾーン２２にガラス素材１１ａが搬送されるときは、搬送の際にはプレスユニット１２のプレスチャンバ７１およびヒータユニット７２が上方に退避するとともにプレスユニット１２の下軸６２が下方に退避している。このため、金型部６７は隔離チャンバ１５内と同じ雰囲気（不活性ガス雰囲気又は真空雰囲気）内にある。   When the glass material 11a is transported to the forming zone 22, the press chamber 71 and the heater unit 72 of the press unit 12 are retracted upward and the lower shaft 62 of the press unit 12 is retracted downward during the transport. Yes. Therefore, the mold part 67 is in the same atmosphere (inert gas atmosphere or vacuum atmosphere) as that in the isolation chamber 15.

この第１の搬送工程において、駆動部５２を駆動させ、移動アーム５１を移動することにより爪５５ａ，５５ｂを、第２の加熱工程により加熱された保持バケットの挿入孔部４１ｂ、４２ｂにＸ方向に向かって夫々挿通して係合させて保持バケット３７を把持する。   In this first transporting process, the driving unit 52 is driven and the moving arm 51 is moved so that the claws 55a and 55b are inserted into the insertion holes 41b and 42b of the holding bucket heated by the second heating process in the X direction. The holding bucket 37 is gripped by being inserted and engaged respectively.

ついで、移動アーム５１の先端に設けられた保持バケット３７を、持ち上げ、保持トレイ３２に向かって移動させる。保持トレイ３２の端部で、かつ、保持トレイ３２の上面よりも低い位置に保持容器の収容凹部４３の入口が配置されるように位置合わせする。この状態で、供給機構により、ガラス素材１１ａを１つ保持バケット３７の収容部に落下させ、供給する。以上により、加熱された保持バケット３７にガラス素材１１ａが１つ保持される。   Next, the holding bucket 37 provided at the tip of the moving arm 51 is lifted and moved toward the holding tray 32. Positioning is performed so that the inlet of the holding recess 43 of the holding container is disposed at the end of the holding tray 32 and at a position lower than the upper surface of the holding tray 32. In this state, one glass material 11a is dropped into the holding portion of the holding bucket 37 and supplied by the supply mechanism. Thus, one glass material 11 a is held in the heated holding bucket 37.

さらに、駆動部５２の駆動により移動アームを移動し、保持バケット３７を上下の金型６７ａ，６７ｂの間に配置する。さらに駆動部５２により爪５５ａ，５５ｂを互いに離間させることにより開閉部材４１，４２を開き、収容凹部４３に保持されていたガラス素材１１ａを落下させて下金型６７ｂ上に載置する。以上により第１の搬送工程が完了する。   Further, the moving arm is moved by driving the drive unit 52, and the holding bucket 37 is disposed between the upper and lower molds 67a and 67b. Further, the opening and closing members 41 and 42 are opened by separating the claws 55a and 55b from each other by the driving unit 52, and the glass material 11a held in the housing recess 43 is dropped and placed on the lower mold 67b. Thus, the first transport process is completed.

ついで、移動機構をプレスチャンバ７１の外側に退避させた状態で、エアシリンダを駆動させる等により、プレスチャンバ７１およびヒータユニット７２を下方に下げ、金型部６７及びガラス素材１１ａをプレスチャンバ７１内に収納する。このとき、プレスチャンバ７１はＯリング７４などでシールされるので、成形チャンバ１５ｃ内においてプレスチャンバ７１内が隔離される。   Next, with the moving mechanism retracted to the outside of the press chamber 71, the press chamber 71 and the heater unit 72 are lowered downward by driving the air cylinder or the like, and the mold part 67 and the glass material 11a are moved into the press chamber 71. Store in. At this time, since the press chamber 71 is sealed by the O-ring 74 or the like, the inside of the press chamber 71 is isolated in the molding chamber 15c.

なお、プレスチャンバ７１内、成形チャンバ１５ｃ内の雰囲気とは別の雰囲気に保持可能に制御される。例えば成形ゾーン２２における加熱及びソークタイム工程は窒素ガス雰囲気とし、プレス工程中は真空雰囲気とし、徐冷工程中は窒素ガス雰囲気とする。   It is controlled so that it can be maintained in an atmosphere different from the atmosphere in the press chamber 71 and the molding chamber 15c. For example, the heating and soak time processes in the molding zone 22 are a nitrogen gas atmosphere, a vacuum atmosphere is used during the pressing process, and a nitrogen gas atmosphere is used during the slow cooling process.

さらに、ヒータユニット７２をＯＮにして所定の加熱温度まで金型部６７の温度を上昇させる。成形ゾーン２２の赤外線ランプにより、金型部６７をガラス成形温度（ここでは５００℃程度）まで加熱し（第３の加熱工程）、金型部６７の温度とガラス素材１１ａの温度を均一化する。   Further, the heater unit 72 is turned on to raise the temperature of the mold part 67 to a predetermined heating temperature. The mold part 67 is heated to the glass molding temperature (here, about 500 ° C.) by the infrared lamp in the molding zone 22 (third heating step), and the temperature of the mold part 67 and the temperature of the glass material 11a are made uniform. .

金型部６７が所定の温度に到達したら、成形ゾーン２２において、所定の温度に加熱した後、一定時間経過させ、下軸を動作させることによりプレス成形を行う。   When the mold part 67 reaches a predetermined temperature, after heating to a predetermined temperature in the molding zone 22, press molding is performed by operating a lower shaft for a certain period of time.

例えば、サーボモータ６８を駆動させて減速機（スクリュージャッキ）６９によって下軸６２を上昇させる。そして、断熱軸６５ｂおよびダイプレート６６ｂを介して上金型６７ａに対して下金型６７ｂを押圧することにより金型部６７内のガラス素材１１ａをプレス成形する（プレス工程）。   For example, the servomotor 68 is driven and the lower shaft 62 is raised by the speed reducer (screw jack) 69. And the glass raw material 11a in the metal mold | die part 67 is press-molded by pressing the lower metal mold | die 67b with respect to the upper metal mold | die 67a via the heat insulation axis | shaft 65b and the die plate 66b (press process).

ここでは、プレス成形はプレス力をフィードバックして制御している。例えば、サーボモータ６８で駆動させ、かつロードセルにてプレス力をモニタしながらプレス力をフィードバック制御する。ここでは、プログラムされた任意のプレス力プロファイルの通りにプレス成形を行う。このため、正確にプレス位置およびプレス力を制御可能である。   Here, the press molding is controlled by feeding back the pressing force. For example, the pressing force is feedback-controlled while being driven by a servo motor 68 and monitoring the pressing force with a load cell. Here, press molding is performed according to an arbitrary programmed press force profile. For this reason, it is possible to accurately control the press position and the press force.

なお、プレス量やプレス力は、金型部６７ごとに制御部１７にセットすることが可能である。すなわち、プレス量やプレス力は、所望のガラス成形品１１ｂごとにプログラム設定される。このため、プレス位置やプレス力を高精度に制御することができ、かつ、任意なプレス工程をプログラミングすることが出来る。   The pressing amount and pressing force can be set in the control unit 17 for each mold unit 67. That is, the press amount and the press force are set for each desired glass molded product 11b. For this reason, a press position and a press force can be controlled with high precision, and an arbitrary press process can be programmed.

プレス工程によりある程度の形状に成形が完了した時点で、金型部６７の温度を所定の勾配でゆっくりと降温させる。この金型温度を高温させる工程を徐冷工程とする。徐冷工程は、例えば金型に不活性ガスを流すことにより行う。他に、ヒータユニット７２の出力を下げることにより金型部６７の温度を徐冷させてもよい。このとき、温度低下に伴うガラス成形品１１ｂのヒケを抑制するためにプレス駆動部としてのサーボモータ６８にてプレス力を負荷させながら温度を下げる。本実施形態では例えば５００℃から４００℃まで下げる際に１ｍｉｎ程度をかけて徐冷する。徐冷終了温度は、例えばガラス転移点付近とする。   When the molding to a certain shape is completed by the pressing process, the temperature of the mold part 67 is slowly lowered with a predetermined gradient. The step of increasing the mold temperature is referred to as a slow cooling step. The slow cooling step is performed, for example, by flowing an inert gas through the mold. In addition, the temperature of the mold part 67 may be gradually cooled by lowering the output of the heater unit 72. At this time, in order to suppress the sink of the glass molded product 11b accompanying the temperature drop, the temperature is lowered while applying a pressing force by the servo motor 68 as the press driving unit. In this embodiment, for example, when the temperature is lowered from 500 ° C. to 400 ° C., it is gradually cooled over about 1 min. The annealing end temperature is, for example, near the glass transition point.

金型部６７の温度が所定の温度まで降温したら、エアシリンダを駆動させてプレスユニット１２のヒータユニット７２およびプレスチャンバ７１を上方に上げ、金型部６７からガラス素材１１ａを取り出し、冷却ゾーン２４へ搬送する（第３の搬送工程）。   When the temperature of the mold part 67 drops to a predetermined temperature, the air cylinder is driven to raise the heater unit 72 and the press chamber 71 of the press unit 12, take out the glass material 11 a from the mold part 67, and cool the cooling zone 24. (Third transfer step).

この第３の搬送工程では、吸着機構部５４の吸着ノズル５４ａまたは５４ｂによってガラス成形品１１ｂを吸着した状態で、駆動部５２の動作により移動アーム５１を金型部６７から冷却ユニット１４の保持トレイ３２へ移動させることにより搬送を行う。   In the third conveying step, the moving arm 51 is moved from the mold 67 to the holding tray of the cooling unit 14 by the operation of the driving unit 52 in a state where the glass molded product 11b is adsorbed by the adsorption nozzle 54a or 54b of the adsorption mechanism unit 54. Transport to 32.

冷却ゾーン２４に搬送されるガラス成形品１１ｂは冷却ユニット１４の保持トレイ３２上に配置され、保持トレイ３２上において冷却される。   The glass molded product 11 b conveyed to the cooling zone 24 is disposed on the holding tray 32 of the cooling unit 14 and is cooled on the holding tray 32.

以上の第１の搬送工程から第３の搬送工程までの工程を、複数回繰り返し行う。ガラス成形品１１ｂが冷却ユニット１４に一杯に並び、あるいは予熱ユニット１３のガラス素材１１ａが全てなくなった場合に、成形を停止して、予熱冷却チャンバ１５ａのシャッタ２１を閉めてから、他の搬送チャンバ１５ｂ、成形チャンバ１５ｃと隔離する。隔離後、十分に温度が下がっていることを確認し、予熱冷却チャンバ１５ａを開いてガラス成形品１１ｂを取り出す（搬出工程）。   The steps from the first transfer step to the third transfer step are repeated a plurality of times. When the glass molded product 11b is fully aligned in the cooling unit 14 or when all of the glass material 11a in the preheating unit 13 is exhausted, the molding is stopped, the shutter 21 of the preheating cooling chamber 15a is closed, and then another transfer chamber. 15b is isolated from the molding chamber 15c. After the isolation, it is confirmed that the temperature is sufficiently lowered, the preheating cooling chamber 15a is opened, and the glass molded product 11b is taken out (unloading step).

続いて、別のガラス素材１１ａを予熱ユニット１３に配置し、再び予熱冷却チャンバ１５ａを開いて非酸化雰囲気にするが、予熱冷却チャンバ１５ａの容積は他の部分に比べて少ないため、非酸化雰囲気にする時間は短くてすむ。   Subsequently, another glass material 11a is placed in the preheating unit 13, and the preheating cooling chamber 15a is opened again to make a non-oxidizing atmosphere. However, since the volume of the preheating cooling chamber 15a is smaller than other parts, the non-oxidizing atmosphere The time to do is short.

予熱ユニット１３へのガラス素材１１ａの供給（搬入工程）及び冷却ユニット１４からのガラス成形品１１ｂの回収（搬出工程）は、手動で行なっても良く、図示しないロボット（自給装置）を使ってもよい。あるいは、保持トレイ３２として、上部が着脱できるようなパレットで構成し、このパレットごと交換するような方法を用いることも可能である。   Supply of the glass material 11a to the preheating unit 13 (carrying-in process) and recovery of the glass molded product 11b from the cooling unit 14 (carrying-out process) may be performed manually or using a robot (self-feeding device) (not shown). Good. Alternatively, it is also possible to use a method in which the holding tray 32 is constituted by a pallet whose upper part can be attached and detached, and the entire pallet is replaced.

以上搬入から搬出までの処理工程を順に説明したが、本実施形態においては、別々のユニットで行われるそれぞれの処理工程は並行して行われる。   The processing steps from carry-in to carry-out have been described in order, but in the present embodiment, the respective processing steps performed in separate units are performed in parallel.

すなわち、上記説明した搬入工程、第１乃至第３の加熱工程、第１及び第２の搬送工程、搬出工程、の最中に、別のガラス素材１１ａまたはガラス成形品１１ｂに対して別の工程を並行して進める。あるガラス素材１１ａに対していずれかの処理をしている間に、他のガラス素材１１ａに対して別の処理がなされるよう動作する。例えば、金型部６７からガラス成形品１１ｂを移送した後すぐに別のガラス素材１１ａを金型部６７に供給し、次の成形処理をすぐに行うことが出来る。   That is, during the carry-in process, the first to third heating processes, the first and second transport processes, and the carry-out process described above, another process for another glass material 11a or glass molded product 11b. Proceed in parallel. While any processing is performed on a certain glass material 11a, another glass material 11a operates so that another processing is performed. For example, another glass material 11a can be supplied to the mold part 67 immediately after the glass molded product 11b is transferred from the mold part 67, and the next molding process can be performed immediately.

さらに、予熱工程と冷却工程とは複数のガラス素材１１ａ又はガラス成形品１１ｂに対して同時に処理可能である。このため、搬入工程及び搬出工程においては複数個のガラス素材１１ａまたはガラス成形品１１ｂをまとめて搬入または搬出することが可能である。   Furthermore, the preheating step and the cooling step can be simultaneously performed on the plurality of glass materials 11a or the glass molded product 11b. For this reason, in the carrying-in process and the carrying-out process, it is possible to carry in or carry out the several glass raw material 11a or the glass molded product 11b collectively.

以上の処理工程でガラス素材１１ａを所望の形状に成形した場合の成形温度プロファイルと成形プレス力プロファイルとを表したグラフを図１１に示す。縦軸に、成形温度プロファイルと成形プレス力プロファイルとを表し、横軸に時間を示す。温度、プレス位置、プレス力等のプロファイルは、制御部１７の設定により任意に変更することが可能である。また、ガラス素材１１ａ毎に、温度、プレス位置、プレス力を個別に設定することも可能である。この場合、それぞれ異なるガラス成形品１１ｂが形成される。   FIG. 11 shows a graph showing a forming temperature profile and a forming press force profile when the glass material 11a is formed into a desired shape by the above processing steps. The vertical axis represents the molding temperature profile and the molding press force profile, and the horizontal axis represents time. Profiles such as temperature, press position, and press force can be arbitrarily changed by setting of the control unit 17. Moreover, it is also possible to set temperature, a press position, and a press force separately for every glass raw material 11a. In this case, different glass molded articles 11b are formed.

このときの工程別成形時間としては、プレス工程（徐冷工程も含む）が各工程の中で最長である。したがって、成形タクトとして決める要素は、プレスユニット１２での成形時間に依存する。   As the molding time for each process at this time, the press process (including the slow cooling process) is the longest in each process. Therefore, the element determined as the molding tact depends on the molding time in the press unit 12.

本実施形態にかかる成形装置１０は以下に掲げる効果を奏する。すなわち、複数の工程を異なるユニットに別々に構成し、この間でガラス素材１１ａまたはガラス成形品１１ｂを搬送することとしたため、１つの成形装置１０で複数のガラス素材１１ａ及びガラス成形品１１ｂに対して同時に処理を行うことができる。このため、成形サイクルを短縮し生産効率を上げることが出来る。   The molding apparatus 10 according to the present embodiment has the following effects. That is, since a plurality of steps are configured separately in different units and the glass material 11a or the glass molded product 11b is conveyed between them, the single molding apparatus 10 can perform the process on the plurality of glass materials 11a and the glass molded product 11b. Processing can be performed simultaneously. For this reason, a molding cycle can be shortened and production efficiency can be raised.

例えば、原料のガラス素材１１ａを加熱してプレスチャンバ７１に搬送し、光学部品を成形し、十分に冷却させないままガラス成形品１１ｂをプレスチャンバ７１から冷却ゾーン２４へ搬送できるので、固定金型式の成形装置に比べ、成形サイクルを短縮し清算効率を上げることが出来る。比較対象として、金型上にガラスを積載した状態で加熱、成形、及び冷却を行う固定金型式の技術の成形プロファイルを図１７に示す。   For example, since the raw glass material 11a is heated and transported to the press chamber 71, optical components are molded, and the glass molded product 11b can be transported from the press chamber 71 to the cooling zone 24 without being sufficiently cooled, Compared to the molding equipment, the molding cycle can be shortened and the settlement efficiency can be increased. As a comparison object, FIG. 17 shows a molding profile of a fixed mold technique in which heating, molding, and cooling are performed in a state where glass is loaded on a mold.

予め別のゾーンで加熱された高温のガラス素材１１ａを金型に搬送するため、ガラス材料と金型が接触している時間を短くすることができるので、金型の受ける熱力も小さくなり、金型の劣化を防ぐことができる。このため、金型の寿命を長くできる。   Since the high-temperature glass material 11a heated in advance in another zone is conveyed to the mold, the time during which the glass material and the mold are in contact with each other can be shortened. Deterioration of the mold can be prevented. For this reason, the lifetime of a metal mold | die can be lengthened.

固定金型式の装置の場合には金型が大気（酸素）に触れても酸化されない温度まで冷却する必要があり、成形サイクルが遅くなる要因となっていたが、上記本実施形態によれば、隔離チャンバ１５内を窒素ガスで置換しているため、早いタイミングでプレスチャンバ７１を開くことが可能となる。あり、特に温度が低い４００〜２００℃程度の降温は非常に遅いので、本実施形態の構成が有効となる。   In the case of a fixed mold type device, it is necessary to cool the mold to a temperature that does not oxidize even when it comes into contact with the atmosphere (oxygen), which is a factor that slows down the molding cycle. Since the inside of the isolation chamber 15 is replaced with nitrogen gas, the press chamber 71 can be opened at an early timing. There is a particularly low temperature drop of about 400 to 200 ° C., so the configuration of the present embodiment is effective.

一般的に、ガラスモールドレンズの成形では、金型の温度とガラスの温度を可能な限り同一にしてプレス成形及び冷却を行うが、ヒータにより金型自体及び周辺不活性ガスを加熱することによりガラス素材１１ａが加熱される構成では、金型自体が加熱されてからガラス素材１１ａが加熱されるまでには一定の時間（ソークタイム（ＳＴ））が必要であり、成形サイクルが長くなる要因となっていた（ＩＲ加熱やＲＦ加熱ではガラス素材１１ａを直接加熱することは不可能であるため）のに対し、本実施形態では、予め成形温度付近にガラス素材１１ａを加熱することにより、上記のソークタイムの時間を短縮することが可能となる。   In general, in the molding of a glass mold lens, the mold temperature and the glass temperature are set as much as possible to perform press molding and cooling, but the glass itself is heated by heating the mold itself and the surrounding inert gas. In the configuration in which the material 11a is heated, a certain period of time (soak time (ST)) is required until the glass material 11a is heated after the mold itself is heated, which becomes a factor of increasing the molding cycle. Whereas the glass material 11a cannot be directly heated by IR heating or RF heating, in the present embodiment, the glass material 11a is heated in the vicinity of the molding temperature in advance, so It becomes possible to shorten the time.

また、移動金型式の場合、成形ゾーン２２から徐冷ゾーンに金型を移動する必要があり、一度プレス力を抜かなければならないが、本実施形態では金型を移動する必要がないためこの不都合を解消できる。   Further, in the case of the moving mold type, it is necessary to move the mold from the molding zone 22 to the slow cooling zone, and it is necessary to remove the pressing force once. However, in this embodiment, it is not necessary to move the mold, and this inconvenience is caused. Can be eliminated.

移動金型式の装置では、各工程の間での時間的制約や真空成形が出来ない等の問題があったが、本発明によれば、真空成形及び柔軟なプログラミング性を確保しつつ、成形サイクルを高速化できる。   In the moving mold type apparatus, there were problems such as time constraints between each process and vacuum forming being impossible, but according to the present invention, the molding cycle was ensured while ensuring vacuum forming and flexible programming. Can be speeded up.

予熱ユニット１３及び冷却ユニット１４の保持トレイ３２は、複数のガラス素材１１ａを同時に加熱する構成であるため、成形サイクルにおける時間的バッファがあり、ヒータ３４の要求性能を緩和することができる。   Since the holding tray 32 of the preheating unit 13 and the cooling unit 14 is configured to heat the plurality of glass materials 11a at the same time, there is a temporal buffer in the molding cycle, and the required performance of the heater 34 can be relaxed.

さらに、成形ゾーン２２にて徐冷を行うことによりガラスのヒケによる精度不良を防止することができるとともに、アニーリング効果も得られる。   Furthermore, by performing slow cooling in the forming zone 22, it is possible to prevent a poor accuracy due to glass sink marks and to obtain an annealing effect.

［第２実施形態］
次に本発明の第２実施形態に係る成形装置について図１２及び図１３を参照して説明する。図１２は、本実施形態の予熱ユニット１３の保持トレイ１３２を概略的に示す平面図であり、図１３は同断面図である。 [Second Embodiment]
Next, the shaping | molding apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention is demonstrated with reference to FIG.12 and FIG.13. FIG. 12 is a plan view schematically showing the holding tray 132 of the preheating unit 13 of this embodiment, and FIG. 13 is a cross-sectional view thereof.

なお、保持トレイ１３２が傾斜している点及び保持トレイ１３２の位置以外の構成は上記第１実施形態の成形装置１０と同様であるため説明を省略する。   Since the configuration other than the point where the holding tray 132 is inclined and the position of the holding tray 132 is the same as that of the molding apparatus 10 of the first embodiment, description thereof is omitted.

本実施形態の冷却ユニット１４の保持トレイ１３２は予熱冷却チャンバ１５ａの搬入部のシャッタ２１から連続し、下方に配置されている。すなわち、予熱冷却チャンバ１５ａを開く動作に伴って、下方に球体状のガラス素材１１ａが転がることにより、ガラス素材１１ａが保持トレイ１３２に供給される。   The holding tray 132 of the cooling unit 14 of this embodiment is continuous from the shutter 21 of the carry-in part of the preheating cooling chamber 15a and is disposed below. That is, the glass material 11a is supplied to the holding tray 132 by rolling the spherical glass material 11a downward along with the operation of opening the preheating cooling chamber 15a.

ガラス素材１１ａが載置される保持トレイ１３２は、所定の角度を有して傾斜する傾斜面１３２ａを備えている。なお、この傾斜面１３２ａは、予熱冷却チャンバ１５ａの外部においてガラス素材１１ａが保持される傾斜面と連続している。本実施形態の保持トレイ１３２はその傾斜面１３２ａにおいて一列に複数のガラス素材１１ａを保持する場合を示すが、多列の構成であってもよい。   The holding tray 132 on which the glass material 11a is placed includes an inclined surface 132a that is inclined at a predetermined angle. The inclined surface 132a is continuous with the inclined surface on which the glass material 11a is held outside the preheating cooling chamber 15a. Although the holding tray 132 of this embodiment shows the case where the glass raw material 11a is hold | maintained in 1 row in the inclined surface 132a, the structure of multiple rows may be sufficient.

保持トレイ１３２は、第１乃至第３のゾーン１４１〜１４３を有し、これらのゾーン同士の間には断熱材１４４が夫々配置されている。   The holding tray 132 includes first to third zones 141 to 143, and a heat insulating material 144 is disposed between these zones.

第１乃至第３のゾーン１４１〜１４３には、ヒータ３４が内蔵されている。すなわち、第１ゾーン乃至第３ゾーン１４１〜１４３はそれぞれ異なる温度に設定可能である。例えば第１ゾーンを低温に、第２ゾーンを第１ゾーンよりも高く第３ゾーンよりも低い中温に、第３ゾーンを第２ゾーンよりも高い高温に、それぞれ設定する。このような設定により、高温に加熱するのを短時間にすることができる。このため、品質の低下を防止できる。   A heater 34 is incorporated in each of the first to third zones 141 to 143. That is, the first to third zones 141 to 143 can be set to different temperatures. For example, the first zone is set to a low temperature, the second zone is set to a medium temperature higher than the first zone and lower than the third zone, and the third zone is set to a high temperature higher than the second zone. By such setting, heating to a high temperature can be performed in a short time. For this reason, deterioration of quality can be prevented.

保持トレイ１３２の傾斜の上方側の端部であって外部からガラス素材１１ａを取り込む部分には、ロードロック機構が設けられている。第１ゾーン１４１及び第２ゾーン１４２のガラス素材１１ａがなくなった場合に、シャッタ２１が開き、第１ゾーン１４１及び第２ゾーン１４２が一杯になるくらいの複数個のガラス素材１１ａを保持トレイ１３２に取り込む。   A load lock mechanism is provided at an upper end of the inclination of the holding tray 132 and a portion for taking in the glass material 11a from the outside. When the glass material 11a in the first zone 141 and the second zone 142 is exhausted, the shutter 21 is opened, and a plurality of glass materials 11a enough to fill the first zone 141 and the second zone 142 are filled in the holding tray 132. take in.

保持トレイ１３２上であって、傾斜の下方側の端部には、供給機構として、２つの開閉可能なシャッタ部１３５ａ、１３５ｂが並列して設けられている。この２つのシャッタ部１３５ａ、１３５ｂの間に１つのガラス素材１１ａが設けられ、シャッタ部１３５ｂよりも他方側に複数のガラス素材１１ａが並列配置されている。   Two openable and closable shutter portions 135a and 135b are provided in parallel as a supply mechanism on the lower end of the inclination on the holding tray 132. One glass material 11a is provided between the two shutter portions 135a and 135b, and a plurality of glass materials 11a are arranged in parallel on the other side of the shutter portion 135b.

保持トレイ３２の上面における下方側の端部よりもさらに下方に保持バケット３７が配置される。この状態でシャッタ部１３５ａを図中破線で示すように上昇させて開くことにより、傾斜を利用して球体状のガラス素材１１ａが下方へ転がり、保持バケット３７の収容凹部４３に供給される。なお、１つのガラス素材１１ａが供給されたらシャッタ部１３５ｂを開放して次のガラス素材１１ａを、シャッタ部１３５ａ、１３５ｂの間に供給する。   A holding bucket 37 is disposed further below the lower end of the upper surface of the holding tray 32. In this state, the shutter portion 135a is lifted and opened as indicated by a broken line in the drawing, whereby the spherical glass material 11a rolls downward using the inclination and is supplied to the receiving recess 43 of the holding bucket 37. When one glass material 11a is supplied, the shutter part 135b is opened and the next glass material 11a is supplied between the shutter parts 135a and 135b.

本実施形態によれば上記第１実施形態と同様の効果に加え、ガラス素材１１ａを単純な構成で自動的に供給することが可能となる。   According to this embodiment, in addition to the same effects as those of the first embodiment, the glass material 11a can be automatically supplied with a simple configuration.

［第３実施形態］
次に本発明の第３実施形態に係る成形装置について図１４及び図１５を参照して説明する。なお、保持トレイ２３２以外の構成は上記第１実施形態の成形装置１０と同様であるため説明を省略する。 [Third Embodiment]
Next, the shaping | molding apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention is demonstrated with reference to FIG.14 and FIG.15. Since the configuration other than the holding tray 232 is the same as that of the molding apparatus 10 of the first embodiment, description thereof is omitted.

保持トレイ２３２は、第１ないし第３のゾーン２４１〜２４３を有し、これらのゾーン同士の間には断熱材２４４が夫々配置されている。   The holding tray 232 has first to third zones 241 to 243, and a heat insulating material 244 is disposed between these zones.

第１ゾーン２４１及び第２ゾーン２４２には、ヒータが内蔵されている。あるいは、冷却装置を内蔵してもよい。第１ゾーン乃至第３ゾーン２４１〜２４３はそれぞれ異なる温度に設定される。   A heater is built in the first zone 241 and the second zone 242. Or you may incorporate a cooling device. The first to third zones 241 to 243 are set to different temperatures.

例えば、ある時間において、第３ゾーン２４３は第２ゾーン２４２よりも低い低温に、第２ゾーン２４２は第１ゾーン２４１よりも低くかつ第３ゾーン２４３よりも高い中温に、第１ゾーンは第２ゾーン２４２よりも高い高温に、それぞれ温度設定されている。   For example, at a certain time, the third zone 243 is at a lower temperature than the second zone 242, the second zone 242 is at a medium temperature lower than the first zone 241 and higher than the third zone 243, and the first zone is the second The temperature is set to a higher temperature than that of the zone 242.

図１６に示すように、第１ゾーン乃至第３ゾーン２４１〜２４３の設定温度は、変更パターンはすべて同じであって、変更する時間がシフトしている。   As shown in FIG. 16, the set temperatures of the first zone to the third zones 241 to 243 have the same change pattern, and the time for changing is shifted.

以上にように構成された保持トレイ２３２において、第１乃至第３ゾーンに分けて加熱する。成形を開始しガラス成形品１１ｂが冷却ユニット１４に置かれる直前までに第１ゾーン２４１を高温状態にしておく。この第１ゾーン２４１にガラス成形品１１ｂを並べる。この第１ゾーン２４１がガラス成形品１１ｂで一杯になる直前までに第２ゾーンを高温状態にしておく。第１ゾーン２４１のスペースがなくなったら、第２ゾーン２４２にガラス成形品１１ｂを並べていく。これと同時に第１ゾーン２４１は徐々に設定温度を下げていく。第２ゾーン２４２がガラス成形品１１ｂで一杯になる直前までに第３ゾーン２４３を高温状態にしておく。第２ゾーン２４２のスペースがなくなったら、第３ゾーン２４３にガラス成形品１１ｂを並べていく。これと同時に第２ゾーン２４２は徐々に設定温度を下げていく。第３ゾーン２４３がガラス成形品１１ｂで一杯になったら第３ゾーン２４３も徐々に設定温度を下げていき、ある程度の温度まで下がったら、ガラス成形品１１ｂを予熱冷却チャンバ１５ａの外に搬出する。   In the holding tray 232 configured as described above, heating is performed in the first to third zones. The first zone 241 is kept in a high temperature state immediately before the molding is started and immediately before the glass molded product 11b is placed on the cooling unit 14. The glass molded product 11b is arranged in the first zone 241. The second zone is kept in a high temperature state immediately before the first zone 241 is filled with the glass molded product 11b. When there is no space in the first zone 241, the glass molded products 11 b are arranged in the second zone 242. At the same time, the first zone 241 gradually lowers the set temperature. The third zone 243 is kept in a high temperature state immediately before the second zone 242 is filled with the glass molded product 11b. When there is no more space in the second zone 242, the glass molded articles 11b are arranged in the third zone 243. At the same time, the second zone 242 gradually lowers the set temperature. When the third zone 243 is filled with the glass molded product 11b, the third zone 243 also gradually lowers the set temperature. When the third zone 243 is lowered to a certain temperature, the glass molded product 11b is carried out of the preheating cooling chamber 15a.

本実施形態によれば上記第１実施形態と同様の効果が得られる。さらに、保持トレイ２３２を異なる温度設定の複数ゾーンに分けたことにより、徐冷が長すぎてガラス成形品１１ｂの品質が低下するのを防止するとともに、急冷により破損するのを防止することができる。このため、成形ゾーンから、比較的温度の高いままガラス成形品１１ｂを取り出して成形サイクルを短縮することを可能としている。また、冷却ユニット１４にガラス成形品１１ｂを置くときの温度を一定にしておき成形品の品質を安定する効果も得られる。   According to this embodiment, the same effect as the first embodiment can be obtained. Furthermore, by dividing the holding tray 232 into a plurality of zones having different temperature settings, it is possible to prevent the slow cooling from being too long and thereby reducing the quality of the glass molded product 11b and to prevent breakage due to rapid cooling. . For this reason, it is possible to shorten the molding cycle by taking out the glass molded article 11b from the molding zone while the temperature is relatively high. Moreover, the temperature at the time of putting the glass molded product 11b in the cooling unit 14 is made constant, and the effect of stabilizing the quality of the molded product is also obtained.

なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではない。例えば成形ゾーン２２の加熱方式は、赤外線ランプ加熱によるものを例示したが、これに限らず、例えば高周波誘導加熱等の他の加熱方式を用いることも可能である。   The present invention is not limited to the above embodiments. For example, the heating method of the molding zone 22 is exemplified by infrared lamp heating, but is not limited to this, and other heating methods such as high-frequency induction heating can also be used.

さらに、各ユニットの配置は上記実施形態に限られるものではない。たとえば、搬入部及び搬出部にロードロック室を設けることも可能である。   Furthermore, the arrangement of each unit is not limited to the above embodiment. For example, it is possible to provide load lock chambers in the carry-in part and the carry-out part.

また、被成形材や成形品も、上記実施形態に限られるものではなく、温度設定も適宜変更可能である。例えば徐冷終了温度は、ガラス転移点付近を例示したが、材料等に応じて適宜変更可能である。   Further, the material to be molded and the molded product are not limited to the above embodiment, and the temperature setting can be changed as appropriate. For example, although the annealing end temperature is exemplified near the glass transition point, it can be appropriately changed depending on the material and the like.

なお、本実施の形態では、金型部６７の加熱手段としてヒータユニット７２を用いたが、高周波誘導加熱（ＲＦ）を使用してもよい。また、金型部６７のプレス駆動手段として、本実施の形態ではサーボモータ６８を駆動源として説明したが、油圧シリンダや空気圧シリンダを用いても良い。   In the present embodiment, the heater unit 72 is used as the heating means of the mold part 67, but high frequency induction heating (RF) may be used. In the present embodiment, the servo motor 68 has been described as the drive source for the press driving means of the mold part 67, but a hydraulic cylinder or a pneumatic cylinder may be used.

また、冷却ユニット１４において、ヒータ３４の温度設定で冷却する場合について説明したが、自然放冷により冷却されてもよいし、冷却と冷内部に冷却水を循環させて間接的に水冷を行っても良い。   In the cooling unit 14, the case of cooling by setting the temperature of the heater 34 has been described. However, the cooling unit 14 may be cooled by natural cooling, or indirectly cooled by circulating cooling water through the cooling and cooling inside. Also good.

さらに第２及び第３実施形態においては傾斜面１３２ａを例示したが、上下の段差を適用することも可能である。さらに、これらの傾斜面または段差部を螺旋状としてもよい。   Furthermore, although the inclined surface 132a is illustrated in the second and third embodiments, it is possible to apply upper and lower steps. Furthermore, these inclined surfaces or stepped portions may be spiral.

さらに、係合機構５５として細長い爪５５ａ，５５ｂを設け、被係合部としての挿入孔部２ａ，４２ｂに挿通させて保持する場合について説明したが、爪の挿入によって弾性的に開閉可能な部材を被係合部として保持バケット３７に設けてもよい。   Further, the case where the long and narrow claws 55a and 55b are provided as the engaging mechanism 55 and the insertion holes 2a and 42b as the engaged portions are inserted and held has been described. May be provided in the holding bucket 37 as an engaged portion.

また複数の実施形態の特徴を組み合わせて実施することも可能である。   It is also possible to combine the features of a plurality of embodiments.

この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］被成形材を加圧して成形処理するプレスユニットと、
前記成形処理の前に前記被成形材を加熱処理する予熱ユニットと、
前記予熱ユニットにて加熱された被成形材を加熱処理しながら前記プレスユニットに搬送する搬送ユニットと、
前記成形処理された前記被成形材を冷却処理する冷却ユニットと、
を備えたことを特徴とする成形装置。
［２］前記予熱ユニット、前記搬送ユニット、前記プレスユニット及び前記冷却ユニットを外部から隔離して収容するとともに、その内部が減圧状態または不活性ガス状態に保持可能に構成された隔離チャンバをさらに備えたことを特徴とする［１］記載の成形装置。
［３］
前記搬送ユニットは、前記プレスユニット、前記予熱ユニット、及び前記冷却ユニットの間で、前記被成形材または前記成形品を搬送することを特徴とする［１］記載の成形装置。
［４］前記搬送ユニットは、被成形材を収容して保持する保持容器と、前記保持容器を加熱する加熱機構部と、加熱された前記保持容器を移動させる移動機構部と、を備えることを特徴とする［１］乃至［３］のいずれか記載の成形装置。
［５］前記搬送ユニットは、さらに、前記移動機構部によって移動されるとともに前記成形処理後の成形品を吸着する吸着機構部を備えたことを特徴とする［４］記載の成形装置。
［６］前記プレスユニットは、前記被成形材を挟持及び開放可能な金型部と、
前記金型部の外周に設けられ、前記隔離チャンバ内の空間に対して開閉可能であって閉状態において少なくとも前記金型部を前記隔離チャンバ内において隔離して収容するとともにその内部が減圧状態または不活性ガス状態に保持可能に構成されたプレスチャンバと、
前記プレスチャンバの外周に設けられ、前記金型部を加熱するヒータユニットと、
を備えたことを特徴とする［２］記載の成形装置。
［７］前記予熱ユニット及び前記冷却ユニットの少なくともいずれかは、複数の前記被成形材または前記成形後の成形品を保持可能であり、複数の前記被成形材または成形品に対して同時に処理をすることが可能であることを特徴とする［１］記載の成形装置。
［８］前記被成形材に対して前記プレス処理、前記予熱処理、前記搬送処理、及び前記冷却処理の少なくともいずれかの処理をしている間に、他の前記被成形材に対して、前記プレス処理、前記予熱処理、前記搬送処理、及び前記冷却処理のうちの別の処理がなされるよう動作することを特徴とする［１］乃至［７］記載の成形装置。
［９］前記予熱ユニット及び前記冷却ユニットは、複数の前記成形後の成形品を保持する保持トレイを備え、
前記保持トレイは位置によって異なる温度設定が可能な複数のゾーンを有したことを特徴とする［１］記載の成形装置。
［１０］前記予熱ユニットの保持トレイにおける前記被成形材を保持する面は段差または傾斜を有することを特徴とする［９］記載の成形装置。
［１１］前記段差または前記傾斜は螺旋状に構成されたことを特徴とする［１０］記載の成形装置。
［１２］前記被成形材を加圧して成形処理するプレス工程と、前記プレス工程の前に被成形材を加熱処理する予熱工程と、前記予熱ユニットにて加熱された被成形材を加熱処理しながら搬送する搬送工程と、前記成形処理された前記被成形材を冷却処理する冷却工程と、を備え、
前記複数の工程のいずれか２つ以上の処理が並行して行われることを特徴とする成形品の製造方法。 Of course, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
Hereinafter, the invention described in the scope of claims of the present application will be appended.
[1] a press unit that pressurizes a material to be molded and performs a molding process;
A preheating unit for heat-treating the molding material before the molding process;
A transport unit for transporting the molding material heated by the preheating unit to the press unit while performing heat treatment;
A cooling unit that cools the molded material to be molded;
A molding apparatus comprising:
[2] The separation unit further includes an isolation chamber configured to store the preheating unit, the transfer unit, the press unit, and the cooling unit separately from the outside, and to maintain the inside in a reduced pressure state or an inert gas state. [1] The molding apparatus according to [1].
[3]
The molding apparatus according to [1], wherein the transport unit transports the molding material or the molded product between the press unit, the preheating unit, and the cooling unit.
[4] The transport unit includes a holding container that holds and holds the material to be molded, a heating mechanism that heats the holding container, and a moving mechanism that moves the heated holding container. The molding apparatus according to any one of [1] to [3], which is characterized.
[5] The molding apparatus according to [4], wherein the transport unit further includes an adsorption mechanism unit that is moved by the moving mechanism unit and that adsorbs the molded product after the molding process.
[6] The press unit includes a mold part capable of sandwiching and opening the molding material;
It is provided on the outer periphery of the mold part, can be opened and closed with respect to the space in the isolation chamber, and in the closed state, at least the mold part is isolated and accommodated in the isolation chamber and the inside thereof is in a reduced pressure state or A press chamber configured to be maintained in an inert gas state;
A heater unit provided on an outer periphery of the press chamber for heating the mold part;
The molding apparatus according to [2], comprising:
[7] At least one of the preheating unit and the cooling unit can hold a plurality of the molding materials or the molded product after molding, and simultaneously process the plurality of the molding materials or the molding products. The molding apparatus according to [1], wherein the molding apparatus is capable of performing.
[8] While performing at least one of the press process, the pre-heat treatment, the transport process, and the cooling process on the molding material, The molding apparatus according to any one of [1] to [7], wherein the molding apparatus operates to perform another process among the press process, the preheat process, the transfer process, and the cooling process.
[9] The preheating unit and the cooling unit include a holding tray that holds a plurality of the molded products after molding,
The molding apparatus according to [1], wherein the holding tray has a plurality of zones in which different temperature settings are possible depending on positions.
[10] The molding apparatus according to [9], wherein a surface of the holding tray of the preheating unit that holds the molding material has a step or an inclination.
[11] The forming apparatus according to [10], wherein the step or the inclination is formed in a spiral shape.
[12] A press process in which the molding material is pressurized and molded, a preheating process in which the molding material is heat-treated before the pressing process, and the molding material heated in the preheating unit is heat-treated. A transporting process for transporting while cooling, and a cooling process for cooling the molded material that has been molded,
A method for producing a molded product, wherein any two or more of the plurality of steps are performed in parallel.

本発明の第１実施形態に係る成形装置の平面図。The top view of the shaping | molding apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 同成形装置の側面図。The side view of the molding apparatus. 同成形装置の予熱ユニット及び冷却ユニットの斜視図。The perspective view of the pre-heating unit and cooling unit of the shaping | molding apparatus. 同成形装置の搬送ユニットを示す側面図。The side view which shows the conveyance unit of the shaping | molding apparatus. 同搬送ユニットの加熱部を示す側面図。The side view which shows the heating part of the conveyance unit. 同搬送ユニットの加熱部を示す斜視図。The perspective view which shows the heating part of the conveyance unit. 同搬送ユニットの搬送部の開閉状態を示す側面図Side view showing the open / closed state of the transport section of the transport unit 同搬送ユニットの搬送部の開閉状態を示す平面図The top view which shows the open / close state of the conveyance part of the conveyance unit 同実施形態に係る成形装置を示す説明図。Explanatory drawing which shows the shaping | molding apparatus which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る成形装置の成形品の製造工程を示す説明図。Explanatory drawing which shows the manufacturing process of the molded article of the shaping | molding apparatus which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る成形装置の成形特性を示すグラフ。The graph which shows the shaping | molding characteristic of the shaping | molding apparatus which concerns on the same embodiment. 本発明の第２実施形態に係る成形装置の予熱ユニットの平面図。The top view of the preheating unit of the shaping | molding apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 同予熱ユニットの側面図。The side view of the preheating unit. 本発明の第３実施形態に係る成形装置の冷却ユニットの保持トレイの平面図。The top view of the holding tray of the cooling unit of the shaping | molding apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 同冷却ユニットの保持トレイの温度設定の説明図。Explanatory drawing of the temperature setting of the holding tray of the cooling unit. 成形装置の一例における成形特性を示すグラフ。The graph which shows the shaping | molding characteristic in an example of a shaping | molding apparatus.

１０…成形装置、１１ａ…ガラス素材、１１ｂ…ガラス成形品、１２…プレスユニット、１３…予熱ユニット、１４…冷却ユニット、１５ａ…予熱冷却チャンバ、１５ｂ…搬送チャンバ、１５ｃ…成形チャンバ、１５ｄ…窒素ガスボンベ、１５ｅ…真空ポンプ、
１６…搬送ユニット、１７…制御部、２２…成形ゾーン、２３…予熱ゾーン、
２４…冷却ゾーン、３２…保持トレイ、３４…ヒータ、３７…保持バケット、
３８…バケット加熱部、３９…移動機構部、４１．４２…開閉部材、４１ａ．４２ａ…凹部、４１ｂ．４２ｂ…挿入孔部、４３…収容凹部、４５…バケットトレイ、４５ａ…凹部、４７…バケットヒータ、５１…移動アーム、５３…保持機構、５４…吸着機構部、
５５ａ．５５ｂ…爪（被係合部）、５５…係合機構、６７…金型部、６７ｂ…下金型、
６７ａ…上金型、７１…プレスチャンバ、７２…ヒータユニット、
１３２、２３２…保持トレイ、１３２ａ…傾斜面、２４１…第１ゾーン、
２４２…第２ゾーン、２４３…第３ゾーン、２４４…断熱材。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Molding apparatus, 11a ... Glass material, 11b ... Glass molded article, 12 ... Press unit, 13 ... Preheating unit, 14 ... Cooling unit, 15a ... Preheating cooling chamber, 15b ... Conveying chamber, 15c ... Molding chamber, 15d ... Nitrogen Gas cylinder, 15e ... vacuum pump,
16 ... Conveying unit, 17 ... Control unit, 22 ... Molding zone, 23 ... Preheating zone,
24 ... Cooling zone, 32 ... Holding tray, 34 ... Heater, 37 ... Holding bucket,
38 ... Bucket heating unit, 39 ... Movement mechanism unit, 41.42 ... Opening / closing member, 41a. 42a ... recess, 41b. 42b ... insertion hole, 43 ... accommodation recess, 45 ... bucket tray, 45a ... recess, 47 ... bucket heater, 51 ... moving arm, 53 ... holding mechanism, 54 ... suction mechanism,
55a. 55b ... claw (engaged part), 55 ... engagement mechanism, 67 ... mold part, 67b ... lower mold,
67a ... Upper mold, 71 ... Press chamber, 72 ... Heater unit,
132, 232 ... holding tray, 132a ... inclined surface, 241 ... first zone,
242 ... 2nd zone, 243 ... 3rd zone, 244 ... Thermal insulation.

Claims (11)

被成形材を加圧して成形処理するプレスユニットと、
前記成形処理の前に前記被成形材を加熱処理する予熱ユニットと、
前記被成形材を保持する保持部、前記保持部に設けられ、前記被成形材を加熱する加熱部を有し、前記予熱ユニットにて加熱された被成形材を加熱処理しながら前記プレスユニットに搬送する搬送ユニットと、
前記成形処理された前記被成形材を冷却処理する冷却ユニットと、
を備え、
前記保持部は、互いに接離することにより開閉可能な第１及び第２の開閉部材で構成されることを特徴とする成形装置。 A press unit that pressurizes the material to be molded and performs a molding process;
A preheating unit for heat-treating the molding material before the molding process;
A holding unit that holds the molding material, a heating unit that is provided in the holding unit and that heats the molding material, and heat-treats the molding material heated by the preheating unit. A transport unit for transport;
A cooling unit that cools the molded material to be molded;
With
The molding device according to claim 1, wherein the holding portion includes first and second opening / closing members that can be opened and closed by contacting and separating from each other . 前記予熱ユニット、前記搬送ユニット、前記プレスユニット及び前記冷却ユニットを外部から隔離して収容するとともに、その内部が減圧状態または不活性ガス状態に保持可能に構成された隔離チャンバをさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の成形装置。   The preheating unit, the transport unit, the press unit, and the cooling unit are isolated from the outside and housed, and further provided with an isolation chamber configured to be able to hold the inside in a reduced pressure state or an inert gas state. The molding apparatus according to claim 1, characterized in that: 前記搬送ユニットは、前記プレスユニット、前記予熱ユニット、及び前記冷却ユニットの間で、前記被成形材または前記成形品を搬送することを特徴とする請求項１記載の成形装置。   The molding apparatus according to claim 1, wherein the transport unit transports the molding material or the molded product between the press unit, the preheating unit, and the cooling unit. 前記搬送ユニットは、さらに、前記成形処理後の成形品を吸着する吸着機構部を備えたことを特徴とする請求項１記載の成形装置。   The molding apparatus according to claim 1, wherein the transport unit further includes an adsorption mechanism unit that adsorbs the molded product after the molding process. 前記プレスユニットは、前記被成形材を挟持及び開放可能な金型部と、
前記金型部の外周に設けられ、前記隔離チャンバ内の空間に対して開閉可能であって閉状態において少なくとも前記金型部を前記隔離チャンバ内において隔離して収容するとともにその内部が減圧状態または不活性ガス状態に保持可能に構成されたプレスチャンバと、
前記プレスチャンバの外周に設けられ、前記金型部を加熱するヒータユニットと、
を備えたことを特徴とする請求項２記載の成形装置。 The press unit includes a mold part capable of sandwiching and opening the material to be molded, and
It is provided on the outer periphery of the mold part, can be opened and closed with respect to the space in the isolation chamber, and in the closed state, at least the mold part is isolated and accommodated in the isolation chamber and the inside thereof is in a reduced pressure state or A press chamber configured to be maintained in an inert gas state;
A heater unit provided on an outer periphery of the press chamber for heating the mold part;
The molding apparatus according to claim 2, further comprising: 前記予熱ユニット及び前記冷却ユニットの少なくともいずれかは、複数の前記被成形材または前記成形後の成形品を保持可能であり、複数の前記被成形材または成形品に対して同時に処理をすることが可能であることを特徴とする請求項１記載の成形装置。   At least one of the preheating unit and the cooling unit can hold a plurality of the molding materials or the molded product after the molding, and simultaneously process the plurality of the molding materials or the molding product. The molding apparatus according to claim 1, which is possible. 前記被成形材に対して前記プレス処理、前記予熱処理、前記搬送処理、及び前記冷却処理の少なくともいずれかの処理をしている間に、他の前記被成形材に対して、前記プレス処理、前記予熱処理、前記搬送処理、及び前記冷却処理のうちの別の処理がなされるよう動作することを特徴とする請求項１乃至６記載の成形装置。   While performing at least one of the press process, the pre-heat treatment, the transport process, and the cooling process on the material to be molded, the press process on the other material to be molded, The molding apparatus according to claim 1, wherein the molding apparatus operates to perform another process among the pre-heat treatment, the transfer process, and the cooling process. 前記予熱ユニット及び前記冷却ユニットは、複数の前記成形後の成形品を保持する保持トレイを備え、
前記保持トレイは位置によって異なる温度設定が可能な複数のゾーンを有したことを特徴とする請求項１記載の成形装置。 The preheating unit and the cooling unit include a plurality of holding trays for holding the molded products after the molding,
The molding apparatus according to claim 1, wherein the holding tray has a plurality of zones in which different temperatures can be set depending on positions. 前記予熱ユニットの保持トレイにおける前記被成形材を保持する面は段差または傾斜を有することを特徴とする請求項８記載の成形装置。 The molding apparatus according to claim 8, wherein a surface of the holding tray of the preheating unit that holds the molding material has a step or an inclination. 前記段差または前記傾斜は螺旋状に構成されたことを特徴とする請求項９記載の成形装置。   The molding apparatus according to claim 9, wherein the step or the inclination is formed in a spiral shape. 上金型と下金型の間で被成形材を加圧して成形処理するプレス工程と、前記プレス工程の前に被成形材を加熱処理する予熱工程と、加熱部が設けられ、前記加熱部で前記被成形材を加熱しつつ保持する、互いに接離することにより開閉可能な第１及び第２の開閉部材で構成された保持部で、前記予熱工程にて加熱された被成形材を加熱処理しながら搬送する搬送工程と、前記成形処理された前記被成形材を冷却処理する冷却工程と、を備え、
前記プレス工程の際には、前記第１及び第２の開閉部材を開閉させることで前記被成形材を落下させ、前記下金型に載置し、
前記複数の工程のいずれか２つ以上の処理が並行して行われることを特徴とする成形品の製造方法。 A pressing step for press-molding the molding material between the upper die and the lower die, a preheating step for heat-treating the molding material before the pressing step, and a heating unit are provided, and the heating unit In the holding part constituted by the first and second opening and closing members that can be opened and closed by contacting and separating from each other, the molding material heated in the preheating step is heated. A conveying step of conveying while processing, and a cooling step of cooling the molded material that has been molded,
During the pressing step, the molding material is dropped by opening and closing the first and second opening and closing members, and placed on the lower mold,
A method for producing a molded product, wherein any two or more of the plurality of steps are performed in parallel.
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