JPH04310526A - 光学素子プレス成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はガラスを加熱し軟化させ
た状態でプレス成形する成形装置に係り、特に、多数個
のガラスの連続的な成形を可能にする多数個連続ガラス
プレス成形装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のガラスプレス成形装置では、特開
平１−２９８０３２号公報にある様に、次の様な工程に
よりガラスのプレス成形を行う。まず、プリフォーム供
給室から一個のガラスプリフォームを取り出し、下型上
の空隙に挿入する。その後、加熱装置によりガラスを加
熱、軟化させ、型の移動によりプレス成形を行う。次に
、冷却装置により冷却を行い、型の移動により離型を行
った後に、下型上に載ったプレス成形品を、吸着治具に
より型外に取り出し、最後に成形品取り出し室へ移動す
る。

【０００３】この工程を繰り返すことにより、連続的に
ガラスのプレス成形を行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなガ
ラスのプレス成形では、プリフォーム供給室から下型上
へのプリフォームの搬入、加熱、プレス成形、冷却、及
び下型上から成形品取り出し室への成形品の搬出等を、
一個ずつ行うため、一個の成形サイクルが長く、量産化
、低コスト化の面で問題であった。

【０００５】また、型とガラスの熱膨張係数の差が少な
い場合や、型とガラスの反応が起こる場合、また、成形
品の上下面の形状等により、型とガラスの間に付着力が
発生し、冷却後の離型を行った際に、プレス成形品が下
型上に載らず、上型に付着したままの状態になることも
多い。このような場合には、プレス成形品が吸着治具に
より取り出されず、型内に残されてしまい、この状態で
は成形が続行できなくなり、連続的なガラスプレス成形
が困難になるという問題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、プリフォーム供給室から一度に多数個
のプリフォームを取り出す吸着治具、これにより取り出
した多数個のプリフォームを、同時に搬送するための多
数個の孔を持ったプラテン、多数個のプリフォームを一
度に吸引し、同時に下型上に搬入する吸着治具、一度に
多数個の成形ができるような多数個の空隙を持った上型
、下型、冷却離型後、上型に付着した多数個の成形品を
取り出すための上向きの吸着治具と、下型に載った多数
個の成形品を取り出すための下向きの吸着治具、及び、
搬送機構から一度に多数個の成形品を取り出す吸着治具
を設けた。

【０００７】

【作用】まず、プリフォーム供給室から一度に多数個の
プリフォームを取り出し、これらの多数個のプリフォー
ムを同時に搬送する。次に、吸着治具により一度に多数
個のプリフォームを吸着し、下型上の多数個の空隙に搬
入する。

【０００８】この状態で多数個のプリフォームと金型を
同時に加熱し、プリフォームが軟化したところで下型を
移動し、同時に多数個のプレス成形を行う。

【０００９】次に、全体を冷却後、吸着治具により、上
型に付着した成形品と下型上に載った成形品の両方を、
同時に吸着し型外に取り出す。最後に、吸着治具により
、一度に多数個の成形品を搬送機構から成形品取り出し
室に取り出す。

【００１０】こうすることにより、すべての成形工程を
多数個同時に行うことが可能となり、一個の成形品の成
形サイクルが非常に短くなった。

【００１１】また、冷却後の離型の際に、成形品が上型
に付着してしまっても、上向きの吸着治具により、確実
に型外に取り出すことが可能となり、一度に多数個のプ
レス成形を行っても、すべての成形品を同時に型外に取
り出すことが可能となった。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を実施例によって説明する。

【００１３】図１は、本発明の光学素子プレス成形装置
の平面図、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図、図３
は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図、図４ないし図９
は、図１における金型近くの詳細を示すものであり、図
４は金型の空隙にガラスプリフォームを搬入している状
態を示す断面図、図５は、図４のＶ−Ｖ矢視断面図、図
６は、金型、プリフォームを加熱している状態を示す断
面図、図７は、プリフォームに加圧力を負荷し、プレス
成形している状態を示す断面図、図８は、金型、プレス
成形品を冷却している状態を示す断面図、図９は、上型
と下型の空隙からプレス成形品を搬出している状態を示
す断面図である。

【００１４】この光学素子プレス成形装置は、成形室１
、プリフォーム供給室２、成形品取り出し室３からなる
雰囲気槽と、これを支持する架台４と、プレスフレーム
５とを備えている。

【００１５】成形室１は、金型９と、プレス機構に係る
プレス駆動機構１０、加圧棒１１、受圧棒１２と、加熱
機構に係る加熱ヒータ１４と、冷却機構１３と、搬送機
構に係るプラテン１８、コンベア１９、予熱炉２０と、
プリフォーム搬入兼成形品搬出機構１５とをもっている
。

【００１６】金型９は、図４に示すように、胴型６と、
この胴型６内に、径方向のギャップがほとんどゼロの状
態で、相対移動可能に嵌入された上型７、下型８とから
なっている。胴型６は、軸直角断面の形状が正六角形で
、その側面に、矩形状のプリフォーム搬入口兼成形品搬
出口６ａと、これに対向して金型清掃治具出入口６ｂと
が穿設されている。そして、この胴型６は、取付穴へ挿
入されたボルト３０により型受台２９に固定されている
。

【００１７】上型７、下型８は、型締めしたとき（すな
わち、下型８へ連結した加圧棒１１が上死点まで上昇し
たとき）、所望レンズ形状と同一のキャビテイを、胴型
中心軸に関して対称位置に四個形成することができる空
隙７ａ，８ａを造形してなるものである。そして、上型
７は、装置本体側の受圧棒１２に固定され、下型８は、
加圧棒１１へ連結されている。この加圧棒は、装置本体
側のプレス駆動機構１０に取付けられ、このプレス駆動
機構１０の駆動により、加圧棒１１を介して下型８を上
昇させ、型締めすることができるようになっている。

【００１８】加熱ヒータ１４は、それ自体で温度調節可
能であり、胴型６の周囲から、上型７、下型８およびそ
の空隙８ａへ搬入されたプリフォーム１６を均一に加熱
することができるように、上下方向に三分割され、それ
ぞれ独立に制御可能である。そして、装置本体から、上
下動可能に垂架され、加熱工程時のみ下降して、胴型６
の外周へ位置するようになっている。

【００１９】冷却機構１３は、胴型６の周囲から、上型
７、下型８およびその空隙７ａ，８ａにある成形品３１
を均一に冷却することができるように、二個一組の半割
れで、それぞれがさらに三分割され、胴型６と面接触す
るように形成されている。そして、その半割れが、互い
に水平方向に分かれて移動することができ、冷却工程時
のみ前進して、加熱ヒータ１４と干渉することなく、胴
型６の外周へ位置するようになっている。

【００２０】コンベア１９は、そのプラテン１８上にプ
リフォーム１６（もしくは、成形品３１）を載置し、こ
れを、プリフォーム供給室側から成形品取り出し室側へ
搬送することができ、その途中で、四個のプリフォーム
１６を、予熱炉２０により、同時に所定温度まで予熱す
ることができるものである。

【００２１】プリフォーム搬入兼成形品搬出機構１５は
、水平方向（ただし、冷却機構１３の移動方向と直交す
る方向）へ往復動可能に配設され、また、水平方向を軸
として、その周りに回転が可能である。吸引部には、上
向き、下向き各四個の吸引チャック１５ａがあり、上向
きの吸引チャックと下向きの吸引チャックは、別々の二
本のパイプにより真空ポンプ（図示せず）に接続されて
いる。このパイプと真空ポンプの間の電磁弁の開閉によ
り、上向きと下向きの吸引チャックは独立に真空吸引す
ることが可能である。そして下向きの吸引チャック１５
ａによって、予熱炉２０で予熱された四個のプリフォー
ム１６をプラテン１８から吸引し、これを、胴型６のプ
リフォーム搬入口兼成形品搬出口６ａから下型８の四個
の空隙８ａへ搬入することができる。また、上向きと下
向きの吸引チャック１５ａは、空隙７ａ、８ａにある成
形品３１を同時に吸引し、これを、プリフォーム搬入口
兼成形品搬出口６ａからプラテン１８上へ戻すことがで
きる。

【００２２】２１は、プリフォーム搬入兼成形品搬出機
構１５と対向して設けられた金型清掃機構であり、これ
から金型９内へ非酸化性ガスを吹き出して、金型９を清
掃することができる。

【００２３】２２ａは、大気開放扉である。

【００２４】プリフォーム供給室２は、その上にプリフ
ォーム１６を複数個載置することができる円盤状のスト
ッカ２３ａと、このストッカ２３ａから四個のプリフォ
ーム１６を取り、これを前記成形室１のプラテン１８上
へ載置することができるプリフォーム供給機構２４とを
もつものであり、ストッカ２３ａは、その円盤中心のま
わりに回転することができ、プリフォーム供給機構２４
は、その支点のまわりに揺動することができるようにな
っている。２５ａは、このプリフォーム供給室２と成形
室１との間に設けられたシャッタ、２２ｂは、大気開放
扉である。

【００２５】成形品取り出し室３は、その上に成形品３
１を複数個貯えることができる円盤状のストッカ２３ｂ
と、成形室１のプラテン１８上から最大四個の成形品３
１を取り出し、これをストッカ２３ｂ上へ載置すること
ができる成形品取り出し機構２６とをもつものであり、
ストッカ２３ｂは、その円盤中心のまわりに回転するこ
とができ、成形品取り出し機構２６は、その支点のまわ
りに揺動することができるようになっている。２５ｂは
、この成形品取り出し室３と成形室１との間に設けられ
たシャッタ、２２ｃは、大気開放扉である。

【００２６】このように構成した多数個連続ガラスプレ
ス成形装置により、プレスレンズ３１をプレス成形する
動作を説明する。

【００２７】まず、プリフォーム供給室２内に、プリフ
ォーム１６を所定個数載せた脱着可能なストッカ２３ａ
を設置し、また、成形品取り出し室３内に、成形品受取
用の空のストッカ２３ｂを設置する。つぎに、成形室１
、プリフォーム供給室２、成形品取り出し室３の大気開
放扉２２ａ，２２ｂ，２２ｃを閉め、雰囲気槽内を０．
１Ｔｏｒｒ以下の真空にした後、非酸化性ガス（例えば
、Ｎ２１００％）を余圧程度（０．１５ＭＰａ程度）に
充満させる。なお、各室には、真空排気、大気及び非酸
化性ガス充満用の配管が設置してあり、各室独立して真
空排気、大気及び非酸化性ガス充満ができる機能をもっ
ている。

【００２８】雰囲気槽内のガス圧が所定圧に達したら、
上下移動と回転の自由度をもち、先端に四個の真空吸引
チャック２４ａをもつプリフォーム供給機構２４により
、四個のプリフォーム１６を同時にストッカ２３ａから
吸着し持ち上げた後、回転して成形室１のコンベヤ１９
上のプラテン１８上に移動し、所定距離降下した後、真
空吸引を解除して四個のプリフォーム１６をプラテン１
８上の所定孔に設置する。プリフォーム供給機構２４は
、その後上昇して回転し、プリフォーム供給室２へ戻り
、次のプリフォーム１６の吸着動作に入る。同時にスト
ッカ２３ａも所定の角度（本実施例では６０°）回転し
、次のプリフォーム供給位置で待機する。

【００２９】プラテン１８上の四個のプリフォーム１６
は、コンベヤ１９上のａ位置に送られ、予熱炉２０で所
定温度に予熱される。次にこれらのプリフォーム１６は
、プリフォーム搬入待機位置ｂに送られ、そこで、四本
のリフタ２８の上昇によりプラテン１８から離れて、プ
リフォーム搬入兼成形品搬出機構１５の下側の四個の真
空吸引チャック１５ａに吸着される。この時、上向きの
四個の真空吸引チャック１５ａと真空ポンプとの間の電
磁弁は、閉じた状態である。次に、リフタ２８は、元の
待機位置に下がり、プリフォーム１６は、プリフォーム
搬入兼成形品搬出機構１５により、胴型６のプリフォー
ム搬入口兼成形品搬出口６ａを通って、下型８の四つの
空隙８ａ上に送られる。下型８が、プリフォーム１６と
当接する少し前まで上昇すると、これと同時に真空吸引
が解除され、四個のプリフォーム１６が下型８の空隙８
ａに搬入される。下型８は、元の位置まで下降し、プリ
フォーム搬入兼成形品搬出機構１５の吸引チャック１５
ａは、元の待機位置に戻る。次に、下型８はプリフォー
ム１６を加圧しないプレス直前の位置まで上昇する。 加熱ヒータ１４が所定の位置まで降下し、金型９及びプ
リフォーム１６を所定の成形温度まで加熱する。

【００３０】所定温度にプリフォーム１６の温度が上昇
したら、加圧棒１１が上昇し、四個のプリフォーム１６
を同時にプレス成形する。プレス成形が終了すると、加
熱ヒータ１４がオフになり、加熱ヒータ１４は元の位置
に戻る。次に、冷却装置１３が左右から前進して金型９
と接触し、所定温度に金型９を冷却する。成形品３１が
冷却固化するまでの間、加圧棒はプレス終了位置にとど
まっており、その加圧力が保持されている。

【００３１】金型９が所定温度に冷却し、成形品３１が
固化した後、加圧棒１１が下降して、型開きする。その
後、プリフォーム搬入兼成形品搬出機構１５の八個の真
空吸引チャック１５ａが、プリフォーム搬入口兼成形品
搬出口６ａを通って上型７と下型８の間に前進する。そ
して、八個の真空吸引チャック１５ａに真空吸引が働き
、四個の成形品３１が吸引される。下型８は下降し元の
位置に戻り、真空吸引チャック１５ａは、プリフォーム
１６が載っていたプラテン１８上に戻って停止し、所定
高さまで四本のリフター２８を上昇させる。真空吸引チ
ャック１５ａのうち下向きの真空吸引のみを解除して成
形品３１を落す。リフター２８は、元の位置まで降下し
、その途中で成形品３１をプラテン１８上に置く。成形
品３１はコンベア１９によりプラテン１８で移動し、同
時に、プリフォーム搬入兼成形品搬出機構１５が半回転
し、上型７の空隙７ａから搬出した成形品３１が下向き
に真空吸着された状態となる。その後、上記と同様の動
作により、真空吸着された成形品３１をプラテン１８上
に載せる。

【００３２】この時、同時にカメラ（図示せず）により
、上型７及び下型８の表面を撮り、画像処理装置により
、成形品３１がないことを確認する。もし成形品３１が
残っていた場合には、金型清掃機構２１またはプリフォ
ーム搬入兼成形品搬出機構１５により成形品を取り去る
。

【００３３】コンベヤ１９上のＣ位置まで成形品３１が
来たら、成形品取り出し機構２６に設けてある四個の真
空吸引チャック２６ａにより取り出され、その成形品３
１はストッカ２３ｂ上に落下して保管される。

【００３４】所定個数の成形品３１がストッカ２３ｂに
溜ったら、シャッタ２５ｂが閉じ、成形品取り出し室３
の余圧が大気開放され、室内外の圧力が同じになったと
き、大気開放扉２２ｃが開いて、ストッカ２３ｂが室外
へ取り出され、所望の成形品３１が得られる。

【００３５】

【発明の効果】本発明の多数個連続ガラスプレス成形装
置によれば、プリフォーム供給室から下型上へのプリフ
ォームの搬入、下型上から成形品取り出し室への成形品
の搬出、及び、プレス成形を、多数個同時に行うことが
可能なので、成形品一個の成形サイクルが短くなり、量
産化、低コスト化が可能になった。

【００３６】また、プレス成形後、上型または下型に付
いた成形品すべてを、同時に確実に型外に取り出すこと
が可能なので、成形工程を中断することなく連続的にプ
レス成形が行うことが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る光学素子プレス成形装
置の平面図、

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図、

【図３】図１の
ＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図、

【図４】金型の空隙へプリ
フォームを搬入している状態を示す断面図、

【図５】図４のＶ−Ｖ矢視断面図、

【図６】金型、プリフォームを加熱している状態を示す
断面図、

【図７】プリフォームに加圧力を負荷し、プレス成形し
ている状態を示す断面図、

【図８】金型、成形品を冷却している状態を示す断面図
、

【図９】金型の空隙から成形品を搬出している状態を示
す断面図。

【符号の説明】

１…成形室、 ２…プリフォーム供給室、 ３…成形品取り出し室、 ９…金型、 １３…冷却機構、 １５…プリフォーム搬入兼成形品搬出機構、１８…プラ
テン、 １９…コンベア、 ２０…予熱炉、 ３１…プレス成形品。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プリフォーム供給室と、成形室と、成形品
   取り出し室とを設け、前記プリフォーム供給室から前記
   成形室へ、ガラスのプリフォームを供給し、前記成形室
   で、前記プリフォームを所定形状の光学素子にプレス成
   形し、この成形品を前記成形品取り出し室へ取り出すよ
   うにした連続ガラスプレス成形装置において、多数個の
   前記プリフォームを、同時に前記プリフォーム供給室か
   ら取り出し、前記成形室に移動させるプリフォーム供給
   機構と、多数個の前記成形品を、同時に前記成形室から
   取り出し、前記成形品取り出し室に移動させる成形品取
   り出し機構と、多数個の前記プリフォームを、前記プリ
   フォーム供給室側から前記成形品取り出し室側へ搬送す
   ることができる搬送機構と、多数個の前記プリフォーム
   を前記搬送機構から受け取り、これらを同時にプリフォ
   ーム搬入口兼成形品搬出口から下型上の空隙へ搬入する
   ことができ、且つ、上型及び下型の空隙にある多数個の
   前記成形品を同時にプリフォーム搬入口兼成形品搬出口
   から搬出しこれらを前記搬送機構に渡すことができる、
   上向きと下向きに吸着治具を備えたプリフォーム搬入兼
   成形品搬出機構と、下型上の多数個の空隙にある多数個
   の前記プリフォームを、型締めすることにより同時にプ
   レス成形することができるプレス機構を備えたことを特
   徴とする光学素子プレス成形装置。
2. 【請求項２】ガラスプリフォームを所望の空隙形状を持
   った金型内に入れ、加熱、軟化させプレス成形し、冷却
   後、型内から成形品を取り出すガラスプレス成形装置に
   おいて、前記成形品の取り出し時に、上向きの真空吸着
   治具と下向きの真空吸着治具の両方を持った成形品搬出
   機構により、上型または下型に付着した前記成形品を取
   り出すことを特徴とする光学素子プレス成形装置。
3. 【請求項３】請求項１または２の前記光学素子プレス成
   形装置によりプレス成形して得られた光学素子。