JPH07157317A - 光学素子成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガラス素材の加熱時間を短縮し、かつ離型を
容易にするとともにガラス素材が型面に焼きつくことを
阻止し、肉厚、外径等にばらつきのない、常に安定した
製品を得る。 【構成】 ガラス素材を加熱軟化させ、上下一対の成形
型間に搬送して押圧成形を行う光学素子成形装置におい
て、ガラス素材を搬送する搬送アーム１にガス用パイプ
１０を内蔵し、ガラス素材を上下型６、７間に搬送する
場合はガス用パイプ１０に加熱した窒素ガスを供給して
搬送アーム１を加熱し、成形時および排出時は冷却した
窒素ガスを供給して搬送アーム１を冷却するように構成
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はガラス素材を加熱軟化さ
せ、上下一対の成形型間に搬送して押圧成形を行う光学
素子成形装置におけるガラス素材の搬送アームに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ガラス素材を搬送して加熱炉にて
加熱軟化させた後、成形型にて押圧成形する光学素子成
形装置における搬送アームに関する技術としては、実開
昭６２−１０１８３１号公報に開示された考案が公知で
ある。そして同公報記載の考案は搬送アームに加熱手段
を備えたものであり、この加熱手段にて搬送アームを予
め加熱しつつ加熱炉中にガラス素材を搬送することによ
り、炉内の急激な温度低下を阻止し炉内の温度をほぼ一
定に保つて、ガラス素材の加熱温度を一定に保つととも
にガラス素材の加熱時間を短縮し、製品の肉厚、外径等
のばらつきをなくして常に安定した製品を得ることがで
きるようにすることを目的としたものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、加熱手
段を備えた従来の搬送アームの場合は、搬送アームを加
熱することにより前記のとおり加熱炉内の温度を一定に
保つことができることによる種々な効果が得られるもの
の、加熱された搬送アームからガラス素材に熱を伝える
のに若干の時間差が生じる。

【０００４】即ち、搬送アームの加熱を停止しても加熱
された搬送アームから押圧成形中のガラス素材に熱が伝
わり続けるため、成形中のガラス素材の温度低下のタイ
ミングを遅らしてしまう。その結果として、成形したガ
ラス素材の離型が困難になり、離型時にガラス素材と型
との間に引張力が発生して型の取り付け位置にずれを生
じたり、型面にガラスが焼きついたりして良好な面をも
つ光学素子を成形することが困難になるという問題があ
る。

【０００５】よって本発明は前記問題点に鑑みてなされ
たものであり、ガラス素材の加熱温度を一定にするとと
もにガラス素材の加熱時間を短縮し、かつガラス素材が
型面に焼きつくことを阻止し、離型を容易にすることに
より肉厚、外径等にばらつきのない、常に安定した光学
素子を得ることができる光学素子成形装置の提供を目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明はガラス素材を加熱軟化させ、上下一対の成
形型間に搬送して押圧成形を行う光学素子成形装置にお
いて、成形前のガラス素材を搬送する搬送アームに加熱
手段を備え、かつ成形後のガラス素材を搬送する搬送ア
ームに冷却手段を備えたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明によれば、成形前のガラス素材を搬送す
る搬送アームに加熱手段を備えて、搬送アームを予め加
熱しつつ加熱炉内に搬送することにより、加熱炉内の温
度を一定に保つこができるのでガラス素材の加熱温度を
一定にするとともにガラス素材の加熱時間を短縮するこ
とができる。また、成形後のガラス素材を搬送する搬送
アームに冷却手段を備えてガラス素材を冷却することに
より、ガラス素材が型面に焼きつくことを阻止するとと
もに離型を容易にすることができる。

【０００８】

【実施例１】以下、本発明の実施例を図面とともに具体
的に説明する。図１及び図２は本発明の実施例１を示
し、図１は本実施例の成形装置を一部断面にした側面
図、図２は成形装置中における搬送アームの加熱手段を
示す平面図である。

【０００９】図２に示すように先端部１ａに搬送部材を
着脱可能に半円形の窪みで保持部１ｂを形成する搬送ア
ーム１は、図２に示すようにエアーシリンダー２を介し
て搬送ベース３に取り付けられておるとともに、エアー
シリンダー２の駆動によりその先端部１ａが加熱炉５内
に搬送されるように構成している。

【００１０】搬送ベース３はエアーシリンダー４を介し
て固定ベース１８に取り付けられておるとともに、エア
ーシリンダー４の駆動により搬送アーム１の先端部１ａ
が上型６と下型７との間のガラス素材が押圧成形される
べき位置に搬送されるように構成している。

【００１１】さらに、搬送アーム１には加熱または冷却
手段としてのガス用パイプ１０が内蔵されており、図示
しない窒素ガスタンクに貯蔵された窒素ガスが図示しな
い加熱装置または冷却装置を経由してガス用パイプ１０
に供給されることにより、搬送アーム１を加熱または冷
却することができるようになっている。

【００１２】また、加熱炉５の先方には上型６及び下型
７が配設されており、上型６は上ベース８に固定され、
下型７は図示しない加圧装置とガイドにより上下動可能
な主軸９に固定されている。

【００１３】この構成の光学素子成形装置により光学素
子の成形を行う場合は、ガラス素材（転移点５３５°Ｃ
の硝材ＢＡＬ４１）が載置された図示しない搬送部材を
搬送アーム１の先端の保持部１ｂにセットするととも
に、ガス用パイプ１０に対し加熱した窒素ガスを供給す
ることにより搬送アーム１を加熱しつつエアーシリンダ
ー２を駆動させ、搬送アーム１を加熱炉５内に搬送して
ガラス素材を加熱する。この場合、ガラス素材及び搬送
アーム１を７５０°Ｃに加熱するが、硝材の種類により
６００〜８５０°Ｃの範囲内で温度を替えてもよい。

【００１４】加熱炉５内で成形に必要なガラス転移点付
近の温度に加熱されたガラス素材は、エアーシリンダー
４の駆動により上型６と下型７との間に搬送され、下型
７が上昇することにより押圧成形が開始される。この場
合、搬送アーム１に内蔵したガス用パイプ１０に供給さ
れていた加熱した窒素ガスはガラス素材の押圧開始とと
もに供給を停止し、これに替えて冷却した窒素ガスを供
給して搬送アーム１の冷却を開始し、搬送アーム１が３
００°Ｃになるまで冷却する。この搬送アーム１により
ガラス素材を５００°Ｃまで冷却させて成形を終了す
る。

【００１５】なお、搬送アーム１とガラス素材の温度は
前記の温度に限定されず、搬送アーム１はガラス転移点
より５０〜３００°Ｃ低い温度、またガラス素材はガラ
ス転移点より１０〜１００°Ｃ低い温度であればよい。

【００１６】成形が終了した時点で、下型７が下降し、
エアーシリンダー２及び４の駆動が停止することにより
搬送アーム１は自動的に後退してもとの位置にもどり、
搬送部材に載置された成形後のガラス素材が回収され
る。なお、押圧成形時にガラス素材が下型７に押し上げ
られても搬送部材から完全に離脱した状態にならないよ
うに搬送部材の位置を予め決めておく必要がある。

【００１７】本実施例によれば、搬送アーム１を予め加
熱してから加熱炉５内に搬送させるために、搬送アーム
１の搬入により加熱炉５内の温度が急激に低下すること
を防止するとともにガラス素材の加熱温度を一定に保
ち、加熱時間を短縮することができる。

【００１８】また、成形開始とともに搬送アーム１を冷
却することにより、ガラス素材の冷却速度が速くなり、
ガラス素材が型面に焼き付くことを防止するとともに、
成形後の離型をスムースにすることができる。

【００１９】

【実施例２】図３から図５は本発明の実施例２を示し、
図３はは本実施例の成形装置を一部断面にした側面図、
図４は成形装置に設けた搬送アームの加熱手段を示す平
面図、図５は成形装置に設けた搬送アームの冷却手段を
示す平面図である。

【００２０】本実施例においては、図３の向かって左側
に位置するガラス素材供給側の搬送アーム１１に加熱手
段のみを設け、上型３１と下型３２を中心にして右側に
位置するガラス素材排出側の搬送アーム２１に冷却手段
のみを設けたことが前記実施例１と異なるものである。

【００２１】素材供給側における搬送アーム１１は、そ
の先端部１１ａに搬送部材を着脱可能に半円形の窪みで
保持部１１ｂを形成し、エアーシリンダー１２を介して
搬送ベース１３に取り付けられておるとともに、エアー
シリンダー１２の駆動によりその先端部１１ａが加熱炉
１５内に搬送されるように構成している。

【００２２】搬送ベース１３はエアーシリンダー１４を
介して固定ベース１８ａに取り付けられておるととも
に、エアーシリンダー１４の駆動により搬送アーム１１
の先端部１１ａが上型３１と下型３２との間のガラス素
材が押圧成形されるべき位置に搬送されるように構成し
ている。

【００２３】素材排出側における搬送アーム２１も、エ
アーシリンダー２２、ベース２３、エアーシリンダー２
４、固定ベース１８ｂ、搬送アーム２１の先端部２１ａ
に形成した保持部２１ｂが、ガラス素材供給側と同様に
構成しているのでその説明を省略する。

【００２４】また、図４に示すようにガラス素材供給側
の搬送アーム１１には加熱手段としてヒーター１６が内
蔵されており、図示しない温度コントローラーによりそ
の出力を調節することにより搬送アーム１１を加熱する
ように構成している。

【００２５】一方、図５に示すようにガラス素材排出側
の搬送アーム２１には冷却手段としてガス用パイプ２６
が内蔵されており、図示しない窒素ガスタンクから図示
しない冷却装置を経由して冷却されたガスがガス用パイ
プ２６に供給されることにより搬送アーム２１を冷却す
るように構成している。

【００２６】ガラス素材供給側の搬送アーム１１とガラ
ス素材排出側の搬送アーム２１との間には、上型３１と
下型３２が配設されており、上型３１が上ベース３３に
固定され、下型３２は図示しない加圧装置とガイドによ
り上下動可能な主軸３４に固定されている。

【００２７】この構成の光学素子成形装置により光学素
子の成形を行う場合は、まずガラス素材（転移点５３５
°Ｃの硝材ＢＡＬ４１）が載置された図示しない搬送部
材を供給側搬送アーム１１の先端１１ａにおける保持部
１１ｂに保持させるとともに、搬送アーム１１をヒータ
ー１６にて加熱しつつエアーシリンダー１２の駆動によ
り加熱炉１５内に搬送してガラス素材及び搬送アーム１
１を７５０°Ｃに加熱する。なお、加熱温度は硝材の種
類により６００〜８５０°Ｃの範囲内にて選択してもよ
い。

【００２８】加熱炉１５内にて成形するに必要な硝子転
移点付近の温度に加熱されたガラス素材は、エアーシリ
ンダー１４にて駆動される搬送アーム１１にて上型３１
及び下型３２の間に搬送される。同時に、搬送アーム１
１に対向して排出側搬送アーム２１がエアーシリンダー
２４の駆動により上型３１及び下型３２の間に搬送され
て、搬送部材が排出側搬送アーム２１の保持部２１ｂに
て保持されることにより、搬送部材が供給側搬送アーム
１１から排出側搬送アーム２１に受け渡される。

【００２９】搬送部材が排出側搬送アーム２１に受け渡
されると同時に上下の成形型３１，３２間にて押圧成形
が開始し、搬送アーム１１はエアーシリンダー１２，１
４の駆動停止により自動的に元の位置に後退する。

【００３０】成形が完了したガラス素材は、搬送部材に
載置されるとともに搬送アーム２１の保持部２１ｂにて
保持され、搬送アーム２１がエアーシリンダー２１，２
４の駆動停止によりが自動的に元の位置に後退するとに
より排出側に搬送されて回収される。

【００３１】前記の排出側搬送アーム２１は、予め３０
０°Ｃに制御された窒素ガスを内蔵するガス用パイプ２
６に供給することにより３００°Ｃにたもっているの
で、この低温の搬送アーム２１の保持部２１ｂにてガラ
ス素材を保持することにより、押圧開始時点からガラス
素材の冷却が始まりガラス素材を５００°Ｃまで冷却さ
せて成形を終了する。

【００３２】なお、搬送アーム２１及びガラス素材の温
度は前記の温度に限定されず、搬送アーム２１はガラス
転移点より５０〜３００°Ｃ低い温度、ガラス素材はガ
ラス転移点より１０〜１００°Ｃ低い温度であればよ
い。

【００３３】なお、押圧成形時において、ガラス素材が
下型３２により押し上げられてもガラス素材と搬送部材
と搬送アーム１１とが常に係合した状態を保つようにし
ているのでガラス素材の保持状態が不安定になる等の不
都合を生じることがない。

【００３４】本実施例によれば、加熱手段を設けた供給
側搬送アーム１１と冷却手段を設けた排出側搬送アーム
２１とがそれぞれ独立して配設されているので、搬送ア
ーム１１及び搬送アーム２１の温度が安定し、温度効果
が確実に得られるとともに実施例１の作用効果を併せて
発揮しうる。

【００３５】

【実施例３】本実施例においては、前記実施例２におけ
る供給側搬送アーム１１の加熱手段としてヒーター１６
を用いたことに替えて、図６に示すように本実施例の供
給側搬送アーム４１には加熱手段として高周波加熱装置
１７を用いた点を異にするものであり、その他の構成に
ついては前記実施例と同様であるのでその説明を省略す
る。

【００３６】図６に示す高周波加熱装置１７は、図示し
ない温度コントローラーにより出力調整することが可能
に構成している。

【００３７】本実施例によれば供給側搬送アーム３１を
高周波加熱装置１７にて加熱することにより熱が大気中
に逃げる量も少なくなり、加熱速度も速く、より効果的
に加熱することができる他は前記実施例１と同様に奏す
るのでその説明を省略する。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、ガラス素材の加熱温度
を一定にするとともにガラス素材の加熱時間を短縮し、
さらに、ガラス素材が型面に焼きつくことを阻止すると
ともに離型を容易にして、肉厚、外径等にばらつきのな
い安定した製品を大量生産することを可能にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１を示す光学素子成形装置の一
部を断面にした側面図。

【図２】搬送アームの加熱手段を示す平面図。

【図３】本発明の実施例２を示す光学素子成形装置の一
部を断面にした側面図。

【図４】搬送アームの加熱手段を示す平面図。

【図５】搬送アームの冷却手段を示す平面図。

【図６】本発明の実施例３における搬送アームの加熱手
段を示す平面図。

【符号の説明】

１ 搬送アーム ２，４，１２，１４，２２，２４ エアーシリンダー ３，１３，２３ 搬送ベース ５，１５，加熱炉 ６，３１ 上型 ７，３２ 下型 ８，３３ 上ベース ９，３４ 主軸 １０，２６ ガス用パイプ １１，４１ 供給側搬送アーム １６ ヒーター １７ 高周波加熱装置 １８ 固定ベース ２１ 排出側搬送アーム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラス素材を加熱軟化させ、上下一対の
   成形型間に搬送して押圧成形を行う光学素子成形装置に
   おいて、成形前のガラス素材を搬送する搬送アームに加
   熱手段を備え、かつ成形後のガラス素材を搬送する搬送
   アームに冷却手段を備えたことを特徴とする光学素子成
   形装置。