KR101200449B1

KR101200449B1 - 프레스 성형 몰드 및 프레스 성형체의 제조방법

Info

Publication number: KR101200449B1
Application number: KR1020060018699A
Authority: KR
Inventors: 타다유키 후지모토
Original assignee: 호야 가부시키가이샤
Priority date: 2005-03-02
Filing date: 2006-02-27
Publication date: 2012-11-12
Also published as: JP4718864B2; CN1827542A; JP2006240913A; KR20060096295A

Abstract

광학 소자의 프레스 성형 몰드(1)에서는, 하부 몰드 유지판(6)에 형성된 복수의 각 오목부(8)에 플랜지(5c)가 끼워 넣어진 상태로, 각 하부 몰드(5)가 하부 몰드 유지판(6)에 의해 유지되어 있다. 각 오목부(8)에는 흡인구멍(9)이 형성되어 있다. 흡인구멍(9)을 통해 각 하부 몰드(5)를 진공흡인하면, 각 오목부(8)에 각 하부 몰드(5)의 플랜지(5c)가 흡착고정되어, 각 하부 몰드(5)가 고정된다. 프레스 성형후에, 프레스 성형 몰드(1)로부터 프레스품(W)을 취출(取出)하고, 대신에 새로운 유리소재를 공급하는 성형 몰드 분해?조립공정에서는, 각 하부 몰드(5)를 하부 몰드 유지판(6)에 흡착고정한 상태로, 몰드 바디(2)로부터 동시에 빼낼 수 있으며, 또한 동시에 몰드 바디(2)로 삽입할 수 있어, 이들 작업의 효율화?원활화를 도모할 수 있다.

Description

프레스 성형 몰드 및 프레스 성형체의 제조방법{MOLD FOR PRESS-FORMING AND METHOD FOR MANUFACTURING PRESS-MOLDED PRODUCT}

도 1은 본 발명에 관련하는 참고예로서, 3개 취출용의 프레스 성형 몰드를 나타낸 종단면도이다.

도 2는 도 1의 프레스 성형 몰드의 분해사시도이다.

도 3은 몰드 트랜스퍼방식의 프레스 성형장치의 개략적인 구성을 나타낸 평면도이다.

도 4는 도 3의 프레스 성형장치의 취출?공급부의 개략적인 종단면도이다.

도 5는 도 3의 프레스 성형장치의 성형 몰드 분해?조립부의 개략적인 구성도이다.

도 6은 도 1의 프레스 성형 몰드의 변형예를 나타낸 평면도이다.

도 7은 본 발명을 적용한 프레스 성형 몰드를 나타낸 분해사시도이다.

도 8은 도 7의 프레스 성형 몰드의 유지상태를 나타낸 설명도이다.

본 발명은, 프레스 성형 몰드를 순차적으로 복수의 각 처리실을 경유하여 이동시켜 연속적으로 프레스 성형을 실시하는 몰드 트랜스퍼방식의 프레스 성형방법에 이용되는 프레스 성형 몰드에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 분해 및 조립을 간단하게 실시할 수 있는 다수개 취출용의 프레스 성형 몰드에 관한 것이다.

프레스 성형후, 피성형면의 최종연마를 필요로 하지 않는 유리소자 등의 광학소자의 제조장치로서, 특허문헌 1(일본특허공개공보 H1(1989)-157425호)에 개시된 제조장치가 알려져 있다. 여기에 개시되어 있는 유리 성형체의 제조장치는, 가열실, 프레스실, 서냉실, 급냉부 및 취출/공급부가 원주방향으로 배열되어 있으며, 이들의 하부에 회전 테이블이 설치된 구성으로 되어 있다. 상기 제조장치는 몰드 트랜스퍼방식의 프레스 성형장치로서, 다음과 같이 하여 프레스 성형 동작이 행해진다.

즉, 몰드 바디 및 한 쌍의 성형면을 갖는 상부 몰드, 하부 몰드로 이루어진 성형 몰드에 소재(유리 예비성형물 등)를 넣고, 이것을 회전 테이블 상에 놓인 시료대 위에 놓는다. 가열실 등의 각 처리실의 하부에는, 시료대가 통과할 수 있도록 슬릿이 형성되어 있다. 회전 테이블을 간헐적으로 회전시켜, 성형 몰드를 각 처리실로 순차적으로 이송하여 처리를 실시함으로써, 연속적으로 광학소자가 제조된다.

또한, 각 처리실은 히터와 셔터를 구비하며, 처리실마다 소정 온도로 유지된다. 성형 몰드로부터의 프레스품의 취출은, 취출/공급부에서 시료대로부터 성형 몰드를 로봇에 의해 외부로 취출하여 실시하고 있다. 프레스품의 취출은, 예컨대 특허문헌 2(일본 특허공개공보 H3(1991)-285835호)에 개시된 바와 같이, 하부 몰드를 흡인하여 몰드 바디로부터 빼냄으로써 성형 몰드를 분해하여 실시할 수 있다.

여기서, 생산효율을 향상시키기 위해서는, 다수개 취출을 생각할 수 있다. 종래의 몰드 트랜스퍼방식의 프레스 성형장치는, 하나의 처리실에 동시에 복수개의 성형 몰드를 이송하여 처리를 실시함으로써, 생산효율을 향상시키고 있다. 그러나, 이러한 방법으로는 성형 몰드가 많이 필요하며, 성형 몰드가 많아질수록 각 처리실을 크게 할 필요가 있기 때문에, 이들이 둘레방향으로 배열된 구성에서의 챔버의 외경 혹은 둘레길이를 크게 할 필요가 있다. 이렇게 하면 장치가 대형화되어 경제적으로 우위성이 없다.

하나의 몰드 바디에 복수 세트의 상부 몰드, 하부 몰드를 조립한 프레스 성형 몰드를 이용함으로써, 다수개 취출의 프레스 성형을 가능하게 한 프레스 성형 몰드가, 예컨대 특허문헌 3(일본특허공개공보 H5(1993)-24857호), 특허문헌 4(일본특허공개공보 H11(1999)-29333호)에 개시되어 있다. 이들 문헌에 개시되어 있는 다수개 취출용 프레스 성형 몰드는, 하나의 직방체형상의 몰드 바디, 혹은 모형(母型)에 복수 세트의 상부 몰드, 하부 몰드를 삽입한 구성의 프레스 성형 몰드이다. 그러나, 이들 프레스 성형 몰드는, 프레스 성형 몰드를 순차적으로 이송하여 프레스 성형을 실시하는 몰드 트랜스퍼방식의 프레스 성형장치에 적용하는 것을 전제로 한 것은 아니다. 따라서, 이들 문헌에 기재된 프레스 성형 몰드를 상기 몰드 트랜스퍼방식의 프레스 성형장치에 적용하고자 하면, 상술한 챔버 외부에서 프레스 성형 몰드를 분해?조립하는 공정에서 문제가 발생한다.

즉, 분해?조립공정에서, 몰드 바디 혹은 모형으로부터, 복수의 하부 몰드를 한번에 빼낼 수 없다는 결점이 있다. 또한, 몰드 바디 혹은 모형으로부터 하부 몰드를 빼낸 후에는, 하부 몰드가 위치결정되어 있지 않기 때문에 하부 몰드의 위치가 어긋나기 쉽고, 성형소재를 공급한 후에 복수의 하부 몰드를 몰드 바디에 한번에 삽입할 수 없다는 문제점이 있다.

여기서, 특허문헌 5(일본특허공개공보 제2004-359473호)에는, 몰드 트랜스퍼방식의 다수개 취출용의 광학소자 성형 몰드가 개시되어 있다. 여기에 개시된 광학소자 성형 몰드에서는, 프레스 후에 광학소자 성형 몰드를 몰드 분해조립대 위에 위치결정하고, 각 상부 몰드를 몰드 바디로부터 상방으로 빼낸다. 다음으로, 실린더를 구동하여 각 하부 몰드를 밀어 올리고, 각 하부 몰드에 놓여 있는 성형 렌즈를 몰드 바디의 상단면 근방의 취출위치까지 이동시켜, 성형 렌즈를 취출한다.

상기한 바와 같이, 특허문헌 1에 개시된 몰드 트랜스퍼방식의 프레스 성형장치의 생산효율을 향상시키기 위해, 특허문헌 3, 4에 개시된 다수개 취출용의 프레스 성형 몰드를 적용하고자 하면, 프레스 성형 몰드의 분해?조립 공정에서, 몰드 바디 혹은 모형으로부터, 복수의 하부 몰드를 한번에 빼낼 수 없다는 문제가 있다. 또한, 몰드 바디 또는 모형으로부터 하부 몰드를 빼낸 후에는, 하부 몰드가 위치결정되어 있지 않기 때문에 하부 몰드의 위치가 어긋나기 쉽고, 성형소재를 공급한 후에 복수의 하부 몰드를 몰드 바디에 한번에 삽입할 수 없다는 문제점이 있다.

또한, 특허문헌 5에 개시된 광학소자 성형 몰드는, 성형 렌즈를 취출할 때는 각 하부 몰드를 밀어 올려, 하부 몰드 성형면을 몰드 바디의 상단면 근방으로 이동 시킨다. 이때, 하부 몰드의 자세는 하부 몰드와 몰드 바디간의 클리어런스(간극) 내에서 자유롭게 경사질 수 있기 때문에, 몰드 바디 내에서 하부 몰드의 손상이 발생한다. 이것은, 편심 정밀도가 높은(상하 몰드의 동축성이 높은) 프레스 성형을 위해, 하부 몰드의 슬라이딩 클리어런스를 작게 하면 특히 문제가 된다.

본 발명의 과제는, 몰드 트랜스퍼방식의 프레스 성형방법에 이용되는 다수개 취출용의 프레스 성형 몰드에 있어서, 그 공통의 몰드 바디로부터 하부 몰드를 빼내는 작업, 몰드 바디에 하부 몰드를 다시 삽입하는 작업을 효율적이고 원활히 실시할 수 있도록 하는 데 있다.

삭제

본 발명에 따른 프레스 성형 몰드는, 복수 세트의 상부 몰드 및 하부 몰드와, 각 세트의 상부 몰드 및 하부 몰드가 서로 접근 및 이격 가능한 상태로 삽입되는 복수의 관통구멍을 구비하고 있는 공통의 몰드 바디를 갖는다. 각 하부 몰드는, 상단에 성형면이 형성되어 있는 원기둥형상의 하부 몰드 본체와, 상기 하부 몰드 본체의 하단에 일체로 형성되어 있는 플랜지를 구비하고 있다. 상기 플랜지는, 일정한 두께의 원판을, 그 중심 둘레에 등각도 간격으로, 상기 상부 몰드 및 하부 몰드의 세트수에 대응하는 개수로 분할함으로써 얻어지는 부채형상을 하고 있음으로써, 각 하부 몰드의 플랜지가 서로 맞닿아 원판을 구성한 상태로, 각 하부 몰드의 하부 몰드 본체가 상기 몰드 바디의 관통구멍에 삽입되도록 되어 있다.

이러한 구성의 프레스 성형 몰드에서는, 각 하부 몰드의 플랜지에 의해 구성되는 원판을 외주측으로부터 단단히 파지(把持)하면, 각 하부 몰드가 일체화된 상태로 유지된다. 따라서, 이러한 상태로 몰드 바디로부터 각 하부 몰드를 빼내는 작업, 몰드 바디에 대해 각 하부 몰드를 삽입하는 작업을 행하면, 이들 작업시에 각 하부 몰드에 위치 어긋남이 발생하지 않으므로, 효율적이고, 게다가 원활히 이들 작업을 실시할 수 있다. 또, 여기서 말하는 원판의 형상은, 진원(眞圓)이 아니어도 되고, 원의 일부가 직선적으로 절제된 형상이나 타원형상도 포함된다.

여기서, 각 하부 몰드의 삽입작업을 원활히 행하기 위해서는, 상기 몰드 바디의 상기 관통구멍에서의, 상기 하부 몰드가 삽입되는 하측 개구엣지에 연속되는 내주면 부분을, 테이퍼면으로 해 두는 것이 바람직하다.

또한, 이러한 구성의 프레스 성형 몰드는, 프레스 성형 몰드에 성형소재를 공급한 후에, 상기 프레스 성형 몰드를 소정의 이송경로를 따라 이송하여, 상기 성형소재를 프레스 성형하는 몰드 트랜스퍼방식의 프레스 성형방법에 적용할 수 있다.

이 경우, 프레스 성형 몰드의 이송중에 각 하부 몰드의 위치 어긋남을 방지하기 위해, 적어도 이송중에는, 각 하부 몰드의 플랜지를 맞닿게 함으로써 구성되는 상기 원판을, 외주측으로부터 파지(把持)하는 것이 바람직하다.

또한, 프레스 성형후에, 상기 프레스 성형 몰드로부터 프레스품을 취출하고, 대신에 새로운 성형소재를 공급하는 성형 몰드 분해조립공정에서는, 각 하부 몰드의 플랜지를 맞닿게 함으로써 구성되는 상기 원판을 외주측으로부터 파지하고, 상기 몰드 바디를 유지한 상태로, 상기 하부 몰드를 상기 몰드 바디로부터 동시에 빼 내어, 각 하부 몰드의 성형면에 놓여 있는 프레스품을 취출하고, 대신에 새로운 성형소재를 상기 성형면에 올려놓고, 각 하부 몰드를 동시에 상기 몰드 바디에 다시 삽입하는 것이 바람직하다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명을 적용한 프레스 성형 몰드 및 몰드 트랜스퍼방식에 따른 프레스 성형장치의 실시형태에 대해 설명한다.

(프레스 성형 몰드의 참고예)

도 1은 본 발명에 관련하는 참고예로서, 광학소자의 프레스 성형 몰드를 나타낸 종단면도이며, 도 2는 그 분해사시도이다. 본 프레스 성형 몰드(1)는 3개 취출용이며, 공통 몰드 바디(2)와, 3세트의 상부 몰드(4) 및 하부 몰드(5)와, 하부 몰드(5)를 유지하고 있는 하부 몰드 유지판(6 ; 베이스 홀더)을 가지고 있다.

공통 몰드 바디(2)는 원기둥형상이며, 여기에는 등각도 간격으로 동일 원주 상에 위치하도록, 몰드 바디 축선(2a)의 방향으로 연장되어 있는 3개의 원형 단면의 관통구멍(7)이 형성되어 있다. 각 관통구멍(7)은 상단 개구엣지(7a)에 연속되는 부분이 직경이 큰 구멍부분(7b)으로 되어 있다. 또한, 각 관통구멍(7)의 하단 개구엣지(7c)에 연속되는 내주면 부분은, 하단 개구엣지(7c)를 향해 약간 넓어지는 테이퍼면(7d)으로 되어 있다.

각 관통구멍(7)의 상단 개구엣지(7a)측으로부터는 상부 몰드(4)가 슬라이딩 가능한 상태로 끼워 넣어지며, 하단 개구엣지(7c)측으로부터는 하부 몰드(5)가 슬라이딩 가능한 상태로 끼워 넣어진다. 각 상부 몰드(4)는, 하단면에 성형면(4a)이 형성되어 있는 원기둥형상의 상부 몰드 본체(4b)와, 상기 상부 몰드 본체(4b)의 상 단에 동축상태로 일체로 형성되어 있는 직경이 큰 플랜지(4c)를 구비하고 있다. 상기 플랜지(4c)는 관통구멍(7)의 직경이 큰 구멍부분(7b)에 끼워 넣을 수 있는 크기로 되어 있다. 또한, 공통 몰드 바디(2)의 축선방향의 중간위치에는, 관통구멍(7) 내부와 외부공간을 연통(連通)하는 가스배출구멍(2c ; 도 2에서는 도시생략)이 반경방향으로 뚫려 형성되어 있다.

각 하부 몰드(5)는, 상단면에 성형면(5a)이 형성되어 있는 원기둥형상의 하부 몰드 본체(5b)와, 상기 하부 몰드 본체(5b)의 하단에 동축상태로 일체 형성되어 있는 직경이 큰 플랜지(5c)를 구비하고 있다.

하부 몰드(5)를 유지하고 있는 하부 몰드 유지판(6)은 원판형상이며, 등각도 간격으로 동일원 상에 위치하도록, 그 상면에는 일정한 깊이를 가진 3개의 원형 오목부(8)가 형성되어 있다. 원형 오목부(8)의 깊이는, 하부 몰드 플랜지(5c)를 끼워 넣을 수 있는 치수로 되어 있다. 따라서, 하부 몰드 유지판(6)의 상면(6a)이 공통 몰드 바디(2)의 바닥면(2b)에 맞닿음으로써, 공통 몰드 바디(2)와 하부 몰드(5)의 상대적인 자세의 경사를 방지하는 구조가 된다. 또한, 각 몰드의 프레스 두께의 미세 조정용으로서, 원형 오목부(8)의 바닥면과 플랜지(5c)의 사이에, 스페이서를 넣을 수도 있다.

여기서, 각 원형 오목부(8)의 바닥면 중심에는, 하부 몰드 유지판(6)을 두께방향으로 관통하고 있는 흡인구멍(9)이 형성되어 있다. 하부 몰드 유지판(6)의 하측으로부터 각 흡인구멍(9)을 진공흡인하면, 각 하부 몰드(5)의 플랜지(5c)를 하부 몰드 유지판(6)의 원형 오목부(8)에 흡착고정할 수 있다. 이 때, 플랜지(5c)와 원 형 오목부(8)가 맞닿는 면적에 따라, 각 하부 몰드(5)가 정밀도 좋게 원형 오목부(8) 상에 직립, 밀착된다.

상기한 바와 같이 하부 몰드 유지판(6)의 각 원형 오목부(8)에 각 하부 몰드(5)를 흡착고정하고, 각 하부 몰드(5)의 성형면(5a)에 유리소재(W)를 올려 놓고, 각 하부 몰드(5)를 공통 몰드 바디(2)로 각 관통구멍(7)의 하단 개구엣지(7c)측으로부터 삽입함으로써, 프레스 성형 몰드(1)가 조립된다. 각 하부 몰드(5)를 공통 몰드 바디(2)에 삽입할 때, 관통구멍(7) 내의 가스는 가스배출구멍(2c)을 통해 공통 몰드 바디(2)의 외부로 배출된다. 또, 하부 몰드 유지판(6)을 상하 2장의 원판으로 이루어진 적층판으로 하여, 상측의 원판에는 원형 오목부(8) 형성용의 관통구멍을 형성하고, 하측의 원판에는 흡인구멍(9)을 형성해도 된다. 이와 같이 하면 가공이 용이해진다.

(몰드 트랜스퍼방식의 프레스 성형장치)

도 3은, 몰드 트랜스퍼방식의 프레스 성형장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다. 이 프레스 성형장치는, 본 발명에 따른 프레스 성형 몰드 및 도 1에 나타내는 프레스 성형 몰드에 적용 가능하다. 도 4는, 그 취출?공급부를 나타낸 부분 단면도이며, 프레스품을 취출하기 전의 상태를 나타낸다. 이하에서는, 편의상, 도 1, 도 2를 인용하여 본 프레스 성형장치에 대해 설명한다.

본 실시예의 프레스 성형장치(100)는 앞서 인용한 특허문헌 1에 개시된 것과 동일한 구성으로 되어 있으며, 제 1 가열실(101), 제 2 가열실(102), 제 3 가열실(103), 프레스실(104), 제 1 서냉실(105), 제 2 서냉실(106), 급냉부(107) 및 취출/공급부(108)가 원주방향으로 배열된 구성의 챔버(110)를 가지고 있다. 이하에서는, 101 ~ 106은 처리실이라 할 수 있고, 107, 108은 처리부라 할 수 있다. 이들 처리실(101 ~ 106) 및 처리부(107, 108)의 하측에는 회전 테이블(111)이 설치되어 있다.

프레스 성형 몰드(1)는, 그 3세트의 상부 몰드(4) 및 하부 몰드(5)의 사이에 유리소재(W)가 넣어진 상태로(도 1 참조), 회전 테이블(111) 상에서 등각도 간격으로 놓인 시료대(112) 위에 놓인다. 본 실시예에서는 도 3에 나타낸 바와 같이, 각 처리실 및 처리부에 2대의 시료대(112)가 위치하도록, 이들 시료대(112)가 배치되어 있다. 가열실(101) 등의 각 처리실의 하부에는, 시료대(112)가 통과할 수 있도록 슬릿(도시생략)이 형성되어 있다.

각 처리실(101 ~ 106)에는 히터(도시생략)가 구비되어 있으며, 처리실(101)의 입구, 각 처리실의 사이 및 처리실(106)의 출구가 셔터(113 ~ 119)로 구획되어, 처리실마다 소정 온도로 유지된다. 회전 테이블(111)을 간헐적으로 회전시켜, 프레스 성형 몰드(1)를 각 처리실(101 ~ 106) 및 각 처리부(107, 108)에 순차적으로 이송하는 원형의 이송경로를 따라 반송하여, 각 처리를 실시함으로써 연속적으로 광학소자가 제조된다.

프레스 성형 몰드(1)로부터의 프레스품의 취출은, 취출/공급부(108)에서 시료대(112)로부터 프레스 성형 몰드(1)를 로봇에 의해 챔버(110)의 외부로 취출함으로써 행하고 있다. 도 4를 참조하여 설명하면, 취출시에는, 승강기(121)에 의해 회전 테이블(111) 상의 시료대(112)를 상승시켜, 시료대 플랜지(112a)를 챔버(110)의 천정면(110a)에 눌러 붙임으로써, 챔버(110)를 봉쇄한다. 챔버(110)의 천정에는 시료대(112)를 챔버(110)의 외부로 돌출시키기 위한 개구가 형성되어 있는데, 상기 개구는 시료대 플랜지(112a)에 의해 내측으로부터 막힌다. 또한, 시료대(112)가 상승하기 전에, 승강기(124)에 의해 벨자(bell jar)(122)가 하강위치에 있어 개구를 외측으로부터 막고 있다. 이에 따라, 시료대 플랜지(112a)와 챔버(110)의 일부와 벨자(122)에 의해 밀폐된 취출?공급실(123)이 형성된다. 시료대 플랜지(112a)에 의한 챔버(110)의 봉쇄 직후에, 벨자(122)를 상방으로 끌어올려, 상기 취출?공급실(123)을 개방한다. 다음으로, 시료대(112)에 놓여 있는 프레스 성형 몰드(1)의 하부 몰드 유지판(6)을 파지하여, 상기 프레스 성형 몰드(1)를 취출?공급실(123)로부터 취출한다. 동시에, 유리소재(W)가 들어 있는 새로운 프레스 성형 몰드(1)를 시료대(112)에 올려 놓는다. 벨자(122)를 내려, 취출?공급실(123)을 밀폐하고, 분위기를 치환시킨 후에, 시료대(112)를 하강시켜 회전 테이블(111)로 되돌린다. 이로써, 취출?공급동작이 종료된다.

간헐적으로 회전 테이블(111)을 회전시킴으로써, 각 처리실(101 ~ 106) 및 각 처리부(107, 108)의 각 존에 프레스 성형 몰드(1)가 순차적으로 이송된다. 또, 프레스실(104)에서 각 상부 몰드(4)로의 가압은, 개별적으로 실시해도 되고, 하부 몰드 유지판(6)과 유사한 1장의 판을 복수의 상부 몰드(4) 상에 올려 놓음으로써 일괄적으로 가압할 수도 있다. 전자의 방법으로는, 다른 형상의 프레스품을 다른 하중으로 동시에 프레스할 수 있게 된다.

여기서, 취출?공급부(108)에서 취출된 프레스 성형 몰드(1)는, 인접배치되어 있는 성형 몰드 분해?조립부(130 ; 도 3)로 로봇핸드에 의해 이송되고, 여기서 분해되어 프레스품이 취출되며, 그 대신에 새롭게 유리소재가 공급되고, 그리고 나 서 조립된다.

도 5는 성형 몰드 분해?조립부(130)를 나타낸 단면 구성도이다. 성형 몰드 분해?조립부(130)는, 승강기구(131)에 의해 지지되어 있는 승강대(132)와, 몰드 바디 고정지그(133)와, 진공흡인기구(134)를 구비하고 있다.

승강대(132)는 평탄한 올림면(135)을 가지며, 상기 올림면(135)에는, 각 하부 몰드(5)의 플랜지(5c)에 대응하는 위치에 등각도 간격으로 동일 원 상에 위치하는 3개의 흡인구멍(136)이 형성되어 있다. 올림면(135)에 대해 프레스 성형 몰드(1)를 위치결정하여 올려 놓으면, 각 흡인구멍(136)이 프레스 성형 몰드(1)의 하부 몰드 유지판(6)에 형성되어 있는 3개의 흡인구멍(9)에 동축상태로 연통하도록 되어 있다. 또한, 본 실시예에서는, 각 흡인구멍(136)은 흡인구멍(9)보다 개구면적이 크게 설정되어 있다. 각 흡인구멍(136)은 승강대(132) 내부에 형성되어 있는 흡인로(137)를 통해, 진공흡인기구(134)의 흡인구에 연통되어 있다.

이러한 구성의 성형 몰드 분해?조립부(130)에서의 동작에 대해 설명한다. 도시하지 않은 로봇 핸드에 의해 프레스 성형 몰드(1)가 승강대(132)의 올림면(135)에 놓여, 몰드 바디 고정지그(133)에 의해 공통 몰드 바디(2)가 양측으로부터 파지(把持)됨으로써 위치결정된다. 그 후에는 진공흡인기구(134)에 의해 흡인구멍(136)이 진공흡인된다. 그 결과, 프레스 성형 몰드(1)에서의 하부 몰드 유지판(6)의 각 오목부 바닥면에, 각 하부 몰드(5)의 플랜지(5c)가 흡착고정된다. 또한, 하부 몰드 유지판(6)도 올림면(135)에 흡착고정된다.

그 후에는, 승강기구(131)를 구동시켜 승강대(132)를 하강시킨다. 승강대(132)를 하강시키면, 상기 올림면(135)에 위치결정된 상태로 흡착고정되어 있는 하부 몰드 유지판(6) 및 3개의 하부 몰드(5)가 일체가 되어 하강하고, 정해진 위치에 파지되어 있는 공통 몰드 바디(2)로부터, 각 하부 몰드(5)가 동시에 빠지게 된다.

이렇게 하여, 공통 몰드 바디(2)로부터 3개의 하부 몰드(5)를, 그 성형면(5a)에 올려 놓여 있는 프레스품(Wa)과 함께 일괄적으로 빼낼 수 있다. 하부 몰드(5) 상의 프레스품(Wa)을 취출한 후에는, 유리소재(W)를 하부 몰드(5) 상에 올려 놓는다. 프레스품(Wa)의 취출 및 유리소재(W)의 공급은, 도시하지 않은 흡착패드가 부착된 로봇 아암에 의해 행해진다. 그리고, 승강대(132)를 상승시킨다. 하부 몰드(5)는, 빼낼 때와 동일한 자세 및 위치로 고정된 채 상승한다.

몰드 바디(2)의 바닥면에 하부 몰드(5)가 접근한 후에는, 승강대(132)를 완만히 상승시켜, 하부 몰드의 일부(선단부)가, 몰드 바디(2)의 관통구멍(7)의 테이퍼면(7d)이 형성된 개구엣지부에 들어갔을 때에 진공흡인기구(134)에 의한 흡인을 정지시킨다. 몰드 바디(2)의 관통구멍(7)의 개구엣지부(7c)에는 테이퍼면(7d)이 형성되어 있기 때문에, 그 면으로 안내되어, 하부 몰드(5)가 원활히 몰드 바디(2)의 관통구멍(7) 내에 삽입된다. 이에 따라, 프레스 성형 몰드(1)가 조립된 상태가 된다. 그 후, 프레스 성형 몰드(1)는 소정의 위치에서 챔버(110)의 취출?공급부(108)에 공급되는 것을 기다린다.

이상 설명한 바와 같이, 도 1의 프레스 성형 몰드(1)를 이용하는 경우에는, 그 하부 몰드 유지판(6)의 각 오목부(8)에 각 하부 몰드(5)의 플랜지(5c)를 수납함으로써, 상기 흡인고정시의 맞닿는 면적이 확보되어, 안정된 자세로 하부 몰드의 이동 동작을 행할 수 있다. 또한, 오목부에 의해 하부 몰드 이동시의 쓰러짐이 방지되어, 상기 흡인 고정의 안정성이 확보된다.

또한, 승강대(132)에 의한 상승시에, 하부 몰드 상단과 몰드 바디(2)와의 접촉시의 충격을 완화하는 동시에 하부 몰드(5)의 몰드 바디(2)로의 삽입을 원활히 행하기 위해, 몰드 바디(2)의 관통구멍(7)에 테이퍼면(7d)이 형성되어 있으므로, 위치가 약간 어긋났을 때의 충격을 완화할 수 있다. 또, 몰드 바디(2)의 바로 옆, 혹은 하부 몰드(5)의 일부가 몰드 바디(2)의 관통구멍(7)의 테이퍼면(7d)이 형성된 개구엣지부(7c)에 들어갔을 때에 흡착고정을 해제하고, 테이퍼에 가이드시켜, 완만히 삽입해도 된다.

또, 프레스 성형 몰드(1)에서의 상부 몰드, 하부 몰드의 세트수에 한정은 없다. 세트수가 많아져 몰드 바디 지름이 커졌을 경우에는, 상부 몰드, 하부 몰드를 외주 부근에 배치시키고, 몰드 바디 중심부에는 상하방향으로 관통되는 구멍을 형성할 수 있다. 이와 같이 하면, 몰드 바디의 열용량이 작아져 가열이나 균열(均熱)에 유리해진다.

또한, 몰드 바디는 원기둥에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 다각기둥으로 할 수 있다.

도 6은, 몰드 바디가 사각기둥형상인 4개 취출의 프레스 성형 몰드를 나타낸 평면도이다. 일반적으로, 프레스 성형장치의 각각의 처리실(10)은 거의 직사각형이므로, 도 6에 나타낸 바와 같이, 몰드 바디(12)의 양측면(12a)을 히터(13)와 평 행이 되도록 배치하면, 4세트의 상하 몰드(14, 15)의 균열성이 향상된다.

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또한, 상기 실시예에서는, 회전이송하는 몰드 트랜스퍼방식의 프레스 성형장치의 예를 나타내었는데, 직선이송방식의 프레스 성형장치에도 적용할 수 있다.

또한, 이송수단으로서도 회전 테이블에 시료대를 배치하고, 상기 시료대 상에 프레스 성형 몰드를 올려 놓고, 각 처리실을 순차적으로 이송하는 예를 나타내었는데, 이송수단에 프레스 성형 몰드를 직접 유지시키거나 또는 배치시켜 이송하도록 해도 된다.

(본 발명에 따른 프레스 성형 몰드)

도 7은, 본 발명을 적용한 프레스 성형 몰드의 실시형태를 나타낸 분해사시도이다. 도시한 프레스 성형 몰드(20)는, 원기둥형상의 공통 몰드 바디(22)와, 3세트의 상부 몰드(24) 및 하부 몰드(25)를 갖는다.

공통 몰드 바디(22)에는, 동일 원주 상에 등각도 간격으로 3개의 축선방향으로 연장되는 관통구멍(27)이 형성되어 있다. 각 관통구멍(27)의 상단 개구로부터 상부 몰드(24)가 슬라이딩 가능한 상태로 끼워 넣어지고, 이들의 하단 개구로부터 하부 몰드(25)의 하부 몰드 본체(28)가 슬라이딩 가능한 상태로 끼워 넣어진다. 각 상부 몰드(24) 및 각 관통구멍(27)은, 도 1, 2에 나타낸 프레스 성형 몰드(1)에서의 상부 몰드(4) 및 관통구멍(7)과 동일한 구조로 되어 있다.

그런데, 하부 몰드(25)는 원기둥형상의 하부 몰드 본체(28)와, 상기 하부 몰드 본체(28)의 하단에 일체로 형성되어 있는 부채형상의 플랜지(29)를 구비하고 있다. 하부 몰드 본체(28)의 상단면에는 성형면(28a)이 형성되어 있다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 부채형상의 플랜지(29)는, 1장의 원판(30)을 그 중심둘레에 등각도 간격으로 3등분하여 얻어지는 형상이다. 따라서, 3개의 하부 몰드(25)의 플랜지(29)를, 이들 좌우의 단면을 맞닿게 한 상태로 연결하면, 1장의 원판(30)이 구성된다. 이와 같이, 하부 몰드(25)를 연결한 상태에서, 각 하부 몰드(25)의 하부 몰드 본체(28)가 몰드 바디(22)의 각 관통구멍(27)에 삽입가능한 위치가 되도록 설정되어 있다.

따라서, 도 8에 나타낸 바와 같이, 한 세트의 로봇 핸드(31, 32)에 의해 원판(30)을 그 외주면(30a)으로 파지하면, 3개의 하부 몰드(25)를 일체화된 상태로 유지할 수 있다. 따라서, 이와 같이 일체화하여 유지한 상태로, 성형 몰드로부터의 프레스품의 취출, 성형소재의 공급을 실시할 수 있다.

이와 같이 구성한 프레스 성형 몰드(20)에서는, 복수의 하부 몰드(25)를 승강대 위 등에 배열했을 때, 이들 플랜지(29)의 외주면이 하나의 원을 형성하기 때문에, 그 상태로 상부 몰드와 함께 공통 몰드 바디에 끼움결합되고 시료대(112) 상에 배치되어, 프레스 성형 몰드(20)를 이송할 수 있다. 또한, 프레스 성형 몰드(20)를 분해할 때에는, 각 하부 몰드(25)를 흡착할 수 있는 복수의 흡인구멍(136)을 갖는 승강대(132 ; 도 5)에 올려 놓고, 각 하부 몰드(25)를 흡착고정한 상태로, 일괄적으로 몰드 바디(22)로부터 하부 몰드(25)를 빼낼 수 있다. 또, 이러한 프레스 성형 몰드(20)에는, 상기 프레스 성형 몰드(1)에서의 흡인구멍(9)은 필요하지 않으며, 로봇 핸드 등으로 3개의 하부 몰드(25)를 일체적으로 파지함으로써, 몰드 바디(22)에 일괄적으로 삽입하거나 빼낼 수 있다.

또, 이러한 구성의 프레스 성형 몰드(20)도, 도 3, 도 4에 나타낸 몰드 트랜스퍼방식의 프레스 성형장치(100)에 이용할 수 있다. 또한, 프레스 성형 몰드(20)에서의 플랜지(29)의 형상으로서, 중심에 관통구멍이 있는 원판을 분할하여 얻어지는 부채형상이어도 된다.

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이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 광학소자의 프레스 성형 몰드에서는, 각 하부 몰드의 플랜지를 서로 맞닿게 함으로써 원판이 구성되도록 되어 있다. 따라서, 원판의 주위를 외주로부터 파지함으로써, 각 하부 몰드가 위치 결정되어 고정된다.

따라서, 본 발명에 따르면, 프레스 성형 몰드를 이송함으로써, 복수의 각 처리실에서, 동시에 복수개의 성형소재에 대한 처리를 실시하고, 프레스 성형후에, 몰드 바디로부터 각 하부 몰드를 빼내는 작업 및 몰드 바디에 각 하부 몰드를 삽입 하는 작업에 의해, 동시에 복수개의 성형소재/프레스품을 교체할 수 있다. 이 때, 상하의 몰드와 몰드 바디와의 클리어런스를 작게 함으로써 편심 정밀도 좋게 프레스 성형을 행할 수 있다. 또한, 이러한 타이트한 클리어런스임에 불구하고, 몰드 바디로부터 하부 몰드를 빼내는 작업 및 몰드 바디에 하부 몰드를 삽입하는 작업을 효율적이고, 게다가 원활히 행할 수 있게 된다.

따라서, 몰드 트랜스퍼방식의 프레스 성형방법에 본 발명의 프레스 성형 몰드를 이용하면, 생산효율을 개선할 수 있는 동시에, 프레스 성형 정밀도도 개선할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.

Claims

3세트의 상부 몰드 및 하부 몰드와,

각 세트의 상부 몰드 및 하부 몰드가 서로 접근 및 이격 가능한 상태로 삽입되는 3개의 관통구멍을 구비하고 있는 공통의 몰드 바디를 가지며,

각 하부 몰드는, 상단에 성형면이 형성되어 있는 원기둥형상의 하부 몰드 본체와, 상기 하부 몰드 본체의 하단에 일체로 형성되어 있는 플랜지를 구비하고 있고,

상기 플랜지는, 일정한 두께의 원판을, 그 중심둘레에 등각도 간격으로, 3개로 분할함으로써 얻어지는 부채형상으로 되어 있으며,

각 하부 몰드의 플랜지가 서로 맞닿아 원판을 구성한 상태로, 각 하부 몰드의 하부 몰드 본체가 상기 몰드 바디의 각 관통구멍에 삽입되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 프레스 성형 몰드.
제 1 항에 있어서,

상기 몰드 바디의 상기 관통구멍에서의, 상기 하부 몰드가 삽입되는 하측 개구엣지에 연속되는 내주면 부분은, 테이퍼면으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 프레스 성형 몰드.
프레스 성형 몰드에 성형소재를 공급한 후에, 상기 프레스 성형 몰드를 소정의 이송경로를 따라 이송하여, 상기 성형소재를 프레스 성형하는 몰드 트랜스퍼방식의 프레스 성형방법으로서,

상기 프레스 성형 몰드로서 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 프레스 성형 몰드를 이용하는 것을 특징으로 하는 프레스 성형체의 제조방법.
제 3 항에 있어서,

프레스 성형후에, 상기 프레스 성형 몰드로부터 프레스품을 취출하고, 대신에 새로운 성형소재를 공급하는 성형 몰드 분해조립공정을 가지고 있으며,

상기 성형 몰드 분해조립공정에서는,

각 하부 몰드의 플랜지를 맞닿게 함으로써 구성되는 상기 원판을 그 외주측으로부터 파지(把持)하고,

상기 몰드 바디를 유지한 상태로, 상기 복수의 하부 몰드를 상기 몰드 바디로부터 동시에 빼내고,

각 하부 몰드의 성형면에 올려 놓여 있는 프레스품을 취출하고, 대신에 새로운 성형소재를 상기 성형면에 올려 놓고,

각 하부 몰드를 동시에 상기 몰드 바디의 각 관통구멍에 다시 삽입하는 것을 특징으로 하는 프레스 성형체의 제조방법.
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