JP3454530B2 - Glass optical element molding apparatus and molding method - Google Patents
Glass optical element molding apparatus and molding methodInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、加熱軟化したガラス素
材を押圧成形する光学素子の成形装置および成形方法に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical element molding apparatus and a molding method for press-molding a glass material softened by heating.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、加熱軟化したガラス素材を押圧成
形する成形装置としては、例えば特開昭64−5633
2号公報記載の発明がある。上記発明は、成形型と胴型
の中にガラス素材を充填して一体となして成形ブロック
とし、成形ブロックの成形型上に重りを配置することに
より、成形方向に力が加わる様に構成されている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a molding apparatus for press-molding a glass material which has been softened by heating, for example, JP-A-64-5633 is used.
There is an invention described in Japanese Patent No. 2 publication. The above-mentioned invention is configured such that a glass material is filled in a mold and a body mold to be integrated into a mold block, and a weight is arranged on the mold of the mold block so that force is applied in the molding direction. ing.
【0003】また、他の成形装置としては、例えば特開
平2−225325号公報記載の発明がある。上記発明
は、金型を固定したプレス軸はハウジングに軸受けを介
して軸方向摺動自在に保持されるとともに、駆動用エア
シリンダーを介して昇降駆動自在に構成されており、駆
動用エアシリンダーによりガラス素材は成形方向に力が
加わる様に構成されている。Another molding apparatus is, for example, the invention described in Japanese Patent Laid-Open No. 2-225325. In the above invention, the press shaft to which the mold is fixed is held in the housing so as to be slidable in the axial direction via a bearing, and can be lifted and lowered via a drive air cylinder. The glass material is configured so that a force is applied in the molding direction.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかるに、前記各従来
技術には以下の様な問題がある。すなわち、特開昭64
−56332号公報記載の発明においては、成形型と胴
型の中にガラスを充填して一体とした成形ブロックを構
成し、成形型の上に重りを配置することにより成形方向
に押圧するものである。従って、成形方向に加える力は
重りを変えることで変更可能である。However, the above-mentioned respective prior arts have the following problems. That is, JP-A-64
In the invention described in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 56332, a molding block is formed by filling glass into a molding die and a body die, and by placing a weight on the molding die, the molding block is pressed in the molding direction. is there. Therefore, the force applied in the molding direction can be changed by changing the weight.
【0005】しかしながら、成形方向に加える力を変更
するためには設定した重さに見合う重りを成形ブロック
ごとに用意しなくてはならない。そのため、少種類のレ
ンズを大量に生産する場合には問題が無いものの、多種
類のレンズを成形する場合、準備する重りの種類や量が
多くなり、その成形準備等により作業性が著しく悪くな
る。However, in order to change the force applied in the molding direction, a weight corresponding to the set weight must be prepared for each molding block. Therefore, although there is no problem when mass-producing a small number of types of lenses, when molding a large number of types of lenses, the types and amounts of weights to be prepared increase, and the workability is significantly deteriorated due to the preparation for molding. .
【0006】また、小径レンズを成形する際には、微小
な加圧力で成形しなくてはなららない。しかしながら、
特開昭64−56332号公報記載の発明においては、
型自体の自重が加わり、微小な加圧力を実現することは
困難である。Further, when molding a small-diameter lens, it must be molded with a minute pressing force. However,
In the invention described in JP-A-64-56332,
It is difficult to realize a minute pressing force due to the weight of the mold itself.
【0007】多種類のレンズを作業性良く成形できる装
置としての特開平2−225325号公報記載の発明に
おいては、成形方向に微小な力を加えることは困難であ
る。また、実施例に示されている様に、軸方向の摺動精
度を保証できるよう、成形方向に力を加えるプレス軸を
支承する軸受けは熱源より離す。そのため、プレス軸は
長くなり、プレス軸そのものの重量が増大する。従っ
て、駆動用エアシリンダーにより上昇するプレス軸は、
重量が増大したために慣性力が生じ、金型がガラス素材
に当接する瞬間の衝撃力は大きい。以上の理由により特
開平2−225325号公報記載の発明に示される装置
構成では、成形方向に微小な力を加えることが難しい。In the invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-225325, which is an apparatus capable of molding various kinds of lenses with good workability, it is difficult to apply a minute force in the molding direction. Further, as shown in the embodiment, the bearing supporting the press shaft for applying a force in the molding direction is separated from the heat source so as to ensure the sliding accuracy in the axial direction. Therefore, the press shaft becomes long and the weight of the press shaft itself increases. Therefore, the press shaft raised by the driving air cylinder is
An inertial force is generated due to the increased weight, and the impact force at the moment when the mold comes into contact with the glass material is large. For the above reasons, it is difficult to apply a minute force in the molding direction with the device configuration disclosed in the invention described in JP-A-2-225325.
【0008】因って、本発明は前記各従来技術における
問題点に鑑みて開発されたもので、多種類の光学素子成
形に対処できるとともに、小径レンズで精密転写を得る
ために必要な微小荷重を加えることのできるガラス光学
素子の成形装置および成形方法の提供を目的とする。Therefore, the present invention has been developed in view of the problems in the above-mentioned respective prior arts, and can deal with various kinds of optical element moldings and can provide a small load necessary for obtaining a precise transfer with a small diameter lens. It is an object of the present invention to provide a glass optical element molding apparatus and a molding method capable of adding a glass.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段および作用】本発明は、対
向配置された一対の成形型により加熱軟化された光学素
材を押圧して所望の光学素子を成形するガラス光学素子
の成形装置において、前記一対の成形型のうちの一方の
型を支持するとともに軸方向に進退自在である主軸部
と、該主軸部に備えられて主軸部の重量をキャンセルす
る重量に成形荷重を付加した重量バランサーと、該重量
バランサーによって摺動する前記主軸部の速度を制御す
る速度コントローラとを有するものである。The present invention provides a glass optical element molding apparatus for molding a desired optical element by pressing an optical material that has been heated and softened by a pair of molding dies opposed to each other. A main shaft portion that supports one of the pair of molding dies and is movable back and forth in the axial direction, and a weight balancer that is provided on the main shaft portion and that adds a molding load to the weight that cancels the weight of the main shaft portion, And a speed controller for controlling the speed of the main shaft portion that slides by the weight balancer.
【0010】また、対向配置された一対の成形型により
加熱軟化された光学素材を押圧して所望の光学素子を成
形するガラス光学素子の成形方法において、前記一対の
成形型のうちの一方の型を支持するとともに軸方向に進
退自在である主軸部に主軸部の重量をキャンセルする重
量に成形荷重を付加した重量バランサーを備え、速度を
制御しつつ主軸部を摺動させて光学素材に接触させた
後、前記重量バランサーにより光学素材を押圧成形する
方法である。Further, in a glass optical element molding method for pressing a heat-softened optical material by a pair of molding dies opposed to each other to mold a desired optical element, one of the pair of molding dies is used. It has a weight balancer that supports the shaft and is movable back and forth in the axial direction, and adds a molding load to the weight that cancels the weight of the main shaft.While controlling the speed, the main shaft slides to contact the optical material. After that, the optical material is pressed by the weight balancer.
【0011】さらに、対向配置された一対の成形型によ
り加熱軟化された光学素材を押圧して所望の光学素子を
成形するガラス光学素子の成形装置において、前記一対
の成形型のうちの一方の型を支持するとともに軸方向に
進退自在である主軸部と、成形装置本体へ固定されると
ともにワイヤを介して前記主軸部に連結された空圧シリ
ンダーと、該空圧シリンダーによって摺動する前記主軸
部の速度を制御する速度コントローラとを有するもので
ある。Further, in a glass optical element molding apparatus for pressing a heat-softened optical material by a pair of molding dies opposed to each other to mold a desired optical element, one of the pair of molding dies is used. A main shaft part that supports the main shaft part and is movable back and forth in the axial direction; a pneumatic cylinder that is fixed to the molding apparatus main body and is connected to the main shaft part through a wire; and the main shaft part that slides by the pneumatic cylinder. And a speed controller for controlling the speed of the.
【0012】また、対向配置された一対の成形型により
加熱軟化された光学素材を押圧して所望の光学素子を成
形するガラス光学素子の成形方法において、前記一対の
成形型のうちの一方の型を支持するとともに軸方向に進
退自在である主軸部に主軸部の重量と成形荷重とに相当
する引張荷重を付与する空圧シリンダーを備え、速度を
制御しつつ主軸部を摺動させて光学素材に接触させた
後、前記空圧シリンダーにより光学素材を押圧成形する
方法である。In the glass optical element molding method of pressing a heat-softened optical material by a pair of molding dies opposed to each other to mold a desired optical element, one of the pair of molding dies is used. It is equipped with a pneumatic cylinder that applies a tensile load equivalent to the weight of the main shaft and the forming load to the main shaft that supports the optical axis and is capable of moving back and forth in the axial direction. And the optical material is pressed by the pneumatic cylinder.
【0013】図1は本発明を示す概念図である。光学素
材1を成形する上型7と下型3とは対向配置されてい
る。下型3は上下動自在な主軸11の上端に載置されて
おり、主軸11の下部には主軸11上昇時の加速度(慣
性力)を抑制する速度コントローラ17と加圧力を決定
するバランサー13とが設けられている。FIG. 1 is a conceptual diagram showing the present invention. The upper mold 7 and the lower mold 3 for molding the optical material 1 are arranged to face each other. The lower die 3 is mounted on the upper end of a vertically movable main spindle 11, and at the lower part of the main spindle 11, a speed controller 17 that suppresses acceleration (inertial force) when the main spindle 11 rises and a balancer 13 that determines the pressure. Is provided.
【0014】上記構成の装置を用いての成形方法は、ま
ず所定の温度に加熱した光学素材1を上型7と下型3と
の間に搬送する。次に、速度コントローラ17によりコ
ントロールされつつ下型3は上昇し、光学素材1は成形
される。その際、速度コントローラ17によって一定速
度で上昇する主軸11に載置された下型3は低衝撃で光
学素材1に当接した後、微小な成形圧が加わる様に重量
設定されたバランサー13によって微小な成形圧が加え
られる。In the molding method using the apparatus having the above structure, first, the optical material 1 heated to a predetermined temperature is conveyed between the upper mold 7 and the lower mold 3. Next, the lower mold 3 is raised while being controlled by the speed controller 17, and the optical material 1 is molded. At that time, the lower mold 3 placed on the main shaft 11 which is raised at a constant speed by the speed controller 17 comes into contact with the optical material 1 with a low impact, and then the weight is set by the balancer 13 so that a minute molding pressure is applied. A minute molding pressure is applied.
【0015】[0015]
【実施例1】図2は本実施例で用いる装置を示す部分断
面側面図である。本実施例では、重量バランサーとして
重りを用いて構成した。成形室18は上ベース10と下
ベース6とカバー15とにより構成されている。板状の
上ベース10はその中央部に孔を有し、該孔に上型支持
体9が嵌合固定されている。[Embodiment 1] FIG. 2 is a partial sectional side view showing an apparatus used in this embodiment. In this embodiment, a weight is used as the weight balancer. The molding chamber 18 includes an upper base 10, a lower base 6, and a cover 15. The plate-shaped upper base 10 has a hole in the center thereof, and the upper die support 9 is fitted and fixed in the hole.
【0016】円柱状の上型支持体9は端部にネジを有
し、上型押え8を介して上型7を固定している。下型3
は上型7と同様に下型押え4を介して下型支持体5に固
定されている。また下型支持体5は主軸11に嵌合固定
されている。下ベース6は、その中央部に孔を有し上記
主軸11を緩嵌できる様に構成されており、架台20上
に設置されている。主軸11の下側端面部には主軸受け
16が固定されており、アーム21はその中央部と上記
主軸受け16にピン24を通して主軸受け16に固定さ
れ、ピン24を中心にアーム21が固定される様に構成
されている。The columnar upper die support 9 has a screw at its end, and fixes the upper die 7 via an upper die retainer 8. Lower mold 3
Like the upper die 7, is fixed to the lower die support 5 via the lower die presser 4. The lower die support 5 is fitted and fixed to the main shaft 11. The lower base 6 has a hole in the center thereof so that the main shaft 11 can be loosely fitted thereto, and is installed on the mount 20. A main bearing 16 is fixed to a lower end surface portion of the main shaft 11, an arm 21 is fixed to the main bearing 16 by passing a pin 24 through the central portion and the main bearing 16, and the arm 21 is fixed around the pin 24. It is configured to
【0017】速度コントローラ17(例えば空圧シリン
ダー)上には支持盤23が固持されており、前記支持盤
23の側面にはL形のアングル12が立設されており、
主軸受け16の段部16aとアングル12の突出部とは
当接可能な位置にある。主軸11は軸受け14にガイド
され、該速度コントローラ17に連動して上・下方向に
移動できる様に構成されている。A support board 23 is fixed on a speed controller 17 (for example, a pneumatic cylinder), and an L-shaped angle 12 is erected on the side surface of the support board 23.
The step portion 16a of the main bearing 16 and the protruding portion of the angle 12 are in a position where they can come into contact with each other. The main shaft 11 is guided by a bearing 14 and is configured to be capable of moving in the up and down directions in conjunction with the speed controller 17.
【0018】バランサー13は重り13a,ワイヤー1
3bおよび滑車13cより構成されており、主軸11を
中心として対称にそれぞれ懸吊されている。ワイヤー1
3bの両端部にはネジ部(図示省略)を有しており、片
端をアーム21に固定し、他端を重り13aに固定し、
滑車13cを介して懸吊されている。なお、滑車13c
は成形機本体の架台20に固定されている。以下、主軸
11,下型3,下型押え4,下型支持体5,主軸受け1
6,アーム21およびピン24をまとめて主軸部とい
う。ここで、重り13aの重量は主軸部の重量+成形加
圧重量の関係になる。The balancer 13 includes a weight 13a and a wire 1
3b and a pulley 13c, each of which is symmetrically suspended around the main shaft 11. Wire 1
3b has screw parts (not shown) at both ends, one end is fixed to the arm 21, and the other end is fixed to the weight 13a.
It is suspended via a pulley 13c. In addition, pulley 13c
Is fixed to the frame 20 of the molding machine body. Hereinafter, the main shaft 11, the lower die 3, the lower die presser 4, the lower die support 5, the main bearing 1
6, the arm 21 and the pin 24 are collectively referred to as a main shaft portion. Here, the weight of the weight 13a has a relationship of the weight of the main shaft portion + the molding pressure weight.
【0019】以上の構成から成る装置を用いての成形方
法は、まず成形室18の近傍に設けられた加熱炉(図示
省略)にて胴型2に載置された光学素材1を軟化点以上
に加熱する。次に、搬送部材(図示省略)により光学素
材1および胴型2を光学素材1の転移点付近に加熱され
た上型7と下型3との間に搬送する。In the molding method using the apparatus having the above-mentioned structure, first, the optical material 1 placed on the barrel mold 2 is heated to the softening point or above in a heating furnace (not shown) provided in the vicinity of the molding chamber 18. Heat to. Next, the optical material 1 and the barrel die 2 are conveyed by a conveying member (not shown) between the upper die 7 and the lower die 3 heated near the transition point of the optical material 1.
【0020】その後、速度コントローラ17の駆動によ
って主軸部は上昇するが、重り13aの重量は主軸部の
重量より成形加圧分だけ重く設定されており、アングル
12と主軸受け16の段部16aとは当接した状態にな
りかつ速度コントローラ17の上昇速度を重り13aに
よる主軸部の上昇速度よりも遅くなる様に設定すること
で、主軸部11の上昇速度は速度コントローラ17の上
昇速度と同一になる。After that, although the main shaft portion is raised by the driving of the speed controller 17, the weight of the weight 13a is set to be heavier than the weight of the main shaft portion by the molding pressure, and the angle 12 and the step portion 16a of the main bearing 16 are set. Are in contact with each other, and the ascending speed of the speed controller 17 is set to be slower than the ascending speed of the spindle part by the weight 13a, so that the ascending speed of the spindle part 11 becomes the same as the ascending speed of the speed controller 17. Become.
【0021】次に、主軸部は光学素材1がプレス成形さ
れる位置まで上昇すると停止する。この時、速度コント
ローラ17の上昇は図2に示す如く、アングル12と主
軸受け16の段部16aとが離れ、主軸受け16と支持
盤23とが当接しない位置で停止する(この停止位置は
図示省略したセンサーにより設定する)。Next, the main shaft portion stops when it rises to a position where the optical material 1 is press-molded. At this time, the rise of the speed controller 17 is stopped at a position where the angle 12 and the step portion 16a of the main bearing 16 are separated from each other and the main bearing 16 and the support board 23 are not in contact with each other as shown in FIG. It is set by a sensor (not shown).
【0022】下型3と光学素材1との接触時は、主軸部
の大きな重量が重り13aによってキャンセルされて成
形加圧重量のみが加わっているだけであり、慣性力は小
さく低衝撃で接触する。その後、前記重り13aに加算
された成形加圧力が下型3に加えられ、加熱・軟化され
た光学素材1に光学機能面が精密転写される。When the lower die 3 and the optical material 1 are brought into contact with each other, a large weight of the main shaft portion is canceled by the weight 13a and only the pressurizing weight is added, and the inertia force is small and the contact is made with a low impact. . Then, the molding pressure added to the weight 13a is applied to the lower mold 3, and the optically functional surface is precisely transferred to the heated and softened optical material 1.
【0023】本実施例によれば、重り13aの重量は主
軸部の重量+成形加圧重量に設定されているため、速度
コントローラ17を駆動させて主軸部を一定速度で上昇
させ、光学素材1と当接する際、成形加圧重量のみの慣
性力がかかるだけであり、低衝撃で下型3は光学素材1
に接触する。その後、設定した成形加圧力が下型3に加
わるので、過大な圧力では割れ等が生じる小径や薄肉の
レンズでも低衝撃・低加圧で破壊無くプレスすることが
でき、下型3の光学機能面が光学素材1に精密転写され
る。また、重り13aの重量のみを変化させることで多
様な成形加圧を設定でき、極めて作業性良く多様な光学
素子成形に対応できる。According to the present embodiment, since the weight of the weight 13a is set to the weight of the main shaft portion + the molding pressure weight, the speed controller 17 is driven to raise the main shaft portion at a constant speed, and the optical material 1 When it comes into contact with, the inertia force of only the molding pressure weight is applied, and the lower mold 3 has a low impact and the lower mold 3 is made of the optical material 1.
To contact. After that, since the set molding pressure is applied to the lower mold 3, even a lens with a small diameter or thin wall that may be cracked by excessive pressure can be pressed with low impact and low pressure without breaking, and the optical function of the lower mold 3 The surface is precisely transferred to the optical material 1. Further, by changing only the weight of the weight 13a, various molding pressures can be set, and it is possible to cope with various optical element moldings with extremely high workability.
【0024】尚、重り13aの重量を主軸部の重量+成
形加圧重量に設定したが、実際には光学素材1および胴
型2の重量が成形時に加わるものであり、光学素材1お
よび胴型2の重量を加味し、重り13aの重量を主軸
部,光学素材1および胴型2の重量+成形加圧重量とす
ることで、より精密な成形加圧力を設定することができ
る。Although the weight of the weight 13a is set to the weight of the main shaft portion + the molding pressure weight, the weights of the optical material 1 and the barrel die 2 are actually added at the time of molding. By taking the weight of 2 into consideration and setting the weight of the weight 13a to the weight of the main shaft portion, the optical material 1 and the body mold 2 plus the molding pressure weight, a more precise molding pressure can be set.
【0025】[0025]
【実施例2】図3は本実施例で用いる装置を示す部分断
面側面図である。本実施例では、前記実施例1と同一な
構成部分には同一番号を付してその説明を省略し、異な
る部分のみ説明する。[Embodiment 2] FIG. 3 is a partial sectional side view showing an apparatus used in this embodiment. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment will be designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Only different portions will be described.
【0026】基本構成は前記実施例1と同様であるが、
主軸11の下端部にはセンサー25が設置されている。
さらに主軸11の下端面に固定された主軸受け16はピ
ン24を中心にアーム21が固定されるようになってい
る。該アーム21は架台20に固持された滑車13cに
よって懸吊されている。主軸受け16の下側には、ロー
ドセル27が固定され、当該ロードセル27の下端面に
は段部を有する主軸作動部材26が固定されている。The basic structure is the same as that of the first embodiment,
A sensor 25 is installed at the lower end of the main shaft 11.
Further, the main bearing 16 fixed to the lower end surface of the main shaft 11 has an arm 21 fixed around a pin 24. The arm 21 is suspended by a pulley 13c fixed to the frame 20. A load cell 27 is fixed to the lower side of the main bearing 16, and a main shaft actuating member 26 having a step is fixed to the lower end surface of the load cell 27.
【0027】速度コントローラ17に支持された支持盤
23の側面にはL形のアングル12が立設されており、
アングル12の突出部は上記主軸作動部材26の段部と
当接可能な形態を有し、主軸11はその状態下では速度
コントローラ17により支持されている。さらに、上記
アーム21にはローラー35が、そのローラー35の対
称位置にはストッパー28がそれぞれ設置されている。An L-shaped angle 12 is erected on the side surface of a support board 23 supported by the speed controller 17,
The protruding portion of the angle 12 has a form capable of contacting the stepped portion of the main shaft operating member 26, and the main shaft 11 is supported by the speed controller 17 in this state. Further, a roller 35 is installed on the arm 21 and a stopper 28 is installed at a symmetrical position of the roller 35.
【0028】軸受け14により主軸11の上下動を案内
しているハウジング19の上端は下ベース6に固設され
ており、下端は固定盤33に固定されている。前記固定
盤33には中央に主軸11の通孔が開口されている。固
定盤33の下面にはガイド36が設けられ、ガイド36
にはストッパー29が水平方向へ摺動可能に係合されて
いる。ストッパー29にはアーム21のローラ35と当
接するテーパー面29aが形成されている。また、固定
盤33の下面には空圧シリンダー等の駆動装置30が固
設されており、駆動装置30の支持軸はストッパー29
に接続され、ストッパー29を移動できる様に構成され
ている。さらに、固定盤33の下面にはストッパー29
の位置を規制するストッパー調整台31が設置されてい
る。The upper end of the housing 19 which guides the vertical movement of the main shaft 11 by the bearing 14 is fixed to the lower base 6, and the lower end is fixed to the stationary platen 33. A through hole for the main shaft 11 is opened in the center of the fixed plate 33. A guide 36 is provided on the lower surface of the fixed plate 33, and the guide 36
A stopper 29 is engaged with this so as to be slidable in the horizontal direction. The stopper 29 is formed with a tapered surface 29 a that comes into contact with the roller 35 of the arm 21. Further, a driving device 30 such as a pneumatic cylinder is fixedly installed on the lower surface of the stationary platen 33, and the support shaft of the driving device 30 is a stopper 29.
And is configured to be able to move the stopper 29. Further, a stopper 29 is provided on the lower surface of the fixed plate 33.
A stopper adjusting table 31 for controlling the position of is installed.
【0029】固定盤33下面のストッパー29の対称位
置には、アーム21に設けられたストッパー28の衝撃
を受けても変形しないような硬い材質(例えば超硬材)
のストッパー受け32が設置されている。さらに、上記
主軸受け16の側面に設置したセンサー25の信号を受
け、駆動装置30を駆動させるタイミングをコントロー
ルするコントローラー34が装備されている。以下、主
軸11,下型3,下型押え4,下型支持体5,主軸受け
16,アーム21,ピン24,ローラ35およびストッ
パー28をまとめて主軸部という。ここで、重り13a
の重量は主軸部の重量+成形加圧重量の関係になる。At the symmetrical position of the stopper 29 on the lower surface of the fixed plate 33, a hard material (for example, a super hard material) which is not deformed even when the stopper 28 provided on the arm 21 receives an impact.
The stopper receiver 32 is installed. Further, a controller 34 for controlling the timing of driving the driving device 30 by receiving a signal from the sensor 25 installed on the side surface of the main bearing 16 is provided. Hereinafter, the main shaft 11, the lower mold 3, the lower mold retainer 4, the lower mold support 5, the main bearing 16, the arm 21, the pin 24, the roller 35 and the stopper 28 are collectively referred to as a main shaft portion. Where the weight 13a
Is related to the weight of the main shaft portion + the weight of the molding pressure.
【0030】以上の構成から成る装置を用いての成形方
法は、まず成形室18の近傍に設けられた加熱炉(図示
省略)にて胴型2に載置された光学素材1を軟化点以上
に加熱する。次に、搬送部材(図示省略)により光学素
材1および胴型2を光学素材1の転移点付近に加熱され
た上型7と下型3との間に搬送する。In the molding method using the apparatus having the above construction, first, the optical material 1 placed on the barrel mold 2 is heated to a softening point or higher in a heating furnace (not shown) provided in the vicinity of the molding chamber 18. Heat to. Next, the optical material 1 and the barrel die 2 are conveyed by a conveying member (not shown) between the upper die 7 and the lower die 3 heated near the transition point of the optical material 1.
【0031】しかる後、速度コントローラ17の駆動に
よって主軸部は上昇し、光学素材1は上型7と下型3と
の成形面によりプレス成形される。その時、重り13a
の重量は主軸部の重量合計より成形加圧分だけ重く設定
しているのでアングル12と主軸受け16の段部16a
とは当接した状態になり、かつ速度コントローラ17の
上昇速度を重り13aの上昇速度より遅くなるように設
定るすることで、主軸11の上昇は速度コントローラ1
7の上昇速度と同一で上昇する。その際、プレスする圧
力はロードセル27によりモニタされる。Thereafter, the main shaft portion is raised by driving the speed controller 17, and the optical material 1 is press-molded by the molding surfaces of the upper mold 7 and the lower mold 3. At that time, the weight 13a
Is set to be heavier by the molding pressure than the total weight of the main shaft portion. Therefore, the angle 12 and the step portion 16a of the main bearing 16 are set.
Are in contact with each other, and the ascending speed of the speed controller 17 is set to be slower than the ascending speed of the weight 13a.
It rises at the same speed as 7. At this time, the pressing pressure is monitored by the load cell 27.
【0032】しかして、予め光学素材1の中肉が所望の
ものとなるように上型7と下型3との間隔はローラ35
およびストッパー28により調整されており、下型3お
よび主軸部が上昇した際、ローラー35がストッパー2
9に、ストッパー28がストッパー受け32に当接する
ことにより、主軸部の上昇が停止される。また、アーム
21はピン24を中心に回転が可能になっているため、
主軸部の上昇を停止する際に生じる力は、ローラー35
とストッパー28に同時に生じ、しかも主軸11の中心
に対して対称な位置に設置されているため、主軸11に
はモーメントが生じないように成っている。Therefore, the distance between the upper mold 7 and the lower mold 3 is set so that the inner wall of the optical material 1 is desired in advance by the roller 35.
And the stopper 28 so that when the lower die 3 and the main shaft portion are lifted, the roller 35 causes the stopper 2 to move.
9, the stopper 28 comes into contact with the stopper receiver 32, so that the lifting of the main shaft portion is stopped. Further, since the arm 21 can rotate around the pin 24,
The force generated when stopping the rise of the main shaft is the roller 35
And the stopper 28 are generated at the same time, and are installed symmetrically with respect to the center of the main shaft 11, so that no moment is generated on the main shaft 11.
【0033】さらに、センサー25はローラー35およ
びストッパー28により主軸部の上昇が停止する瞬間を
感知し、その信号をコントローラ34が受け、所定のタ
イミングで駆動装置30を作動する。センサー25は、
例えば接近スイッチを使用しており、ローラー35がス
トッパー29に、ストッパー28がストッパー受け32
に当接する位置で、センサー25からの信号が出力され
るように、上記センサー25の高さ等の配設位置を調整
している。Further, the sensor 25 senses the moment when the raising of the main shaft portion is stopped by the roller 35 and the stopper 28, and the controller 34 receives the signal and operates the drive device 30 at a predetermined timing. The sensor 25
For example, an approach switch is used, the roller 35 is the stopper 29, and the stopper 28 is the stopper receiver 32.
The position of the sensor 25 such as the height is adjusted so that the signal from the sensor 25 is output at the position where the sensor 25 comes into contact with.
【0034】ストッパー29およびローラー35はボー
ルベアリング等で支持されており、主軸部の上昇で停止
する際に生ずる力を受けても比較的小さい力でストッパ
ー29は水平方向に移動が可能になっている。そのた
め、駆動装置30の動きに連動してストッパー29は容
易に時間的遅れもなく、水平方向に移動することが可能
になっている。そして、プレスされた光学素材1は冷却
固化するとともに収縮する過程で、センサー25が感知
した時から早すぎず、また遅すぎないタイミングでスト
ッパー29を取り除けるように、コントローラ34で制
御された駆動装置30によりストッパー29は水平方向
に移動して取り除かれる。これにより光学素材1は加圧
され、収縮時の加圧が行われる。Since the stopper 29 and the roller 35 are supported by a ball bearing or the like, the stopper 29 can be moved in the horizontal direction with a comparatively small force even if the stopper 29 and the roller 35 receive a force generated at the time of stopping due to the rising of the main shaft portion. There is. Therefore, the stopper 29 can easily move in the horizontal direction in synchronization with the movement of the driving device 30 without any time delay. Then, in the process in which the pressed optical material 1 is cooled and solidified and contracts, the drive device controlled by the controller 34 so that the stopper 29 can be removed not too early or too late from the time when the sensor 25 detects it. The stopper 29 is horizontally moved by 30 and is removed. As a result, the optical material 1 is pressed, and pressure is applied during contraction.
【0035】本実施例によれば、光学素材1の中肉が所
望の肉厚となるように、上型7と下型3との間隔を調整
し、微小な慣性力からなる主軸部により、低衝撃にてプ
レスされた光学素材1が冷却固化するとともに収縮する
過程で、主軸部の上昇が停止する瞬間をセンサー25に
より検知し、速すぎず、また遅すぎないタイミングでス
トッパー29を取り除けるようにコントローラ34およ
び駆動装置30を設けたことにより、成形された光学素
子は中肉精度が確保され、表面のひけも防止することが
できる。特に、光学素材1が平面・球面からなる材料を
用いた場合など、所望のレンズ形状を得るためのガラス
変形量が大きな成形において極めて中肉精度および転写
性の良好な成形が行える。According to this embodiment, the space between the upper die 7 and the lower die 3 is adjusted so that the inner wall of the optical material 1 has a desired thickness, and the main shaft portion having a small inertial force In the process of the optical material 1 pressed by a low impact cooling and solidifying as well as shrinking, the sensor 25 detects the moment when the rising of the main shaft part stops, so that the stopper 29 can be removed at neither too fast nor too late timing. By providing the controller 34 and the drive device 30 in the above, the molded optical element can secure the accuracy of the inside thickness and prevent the sink of the surface. In particular, in the case where the optical material 1 is a material having a flat surface or a spherical surface, it is possible to perform molding with extremely good medium precision and transferability in molding with a large glass deformation amount for obtaining a desired lens shape.
【0036】[0036]
【実施例3】図4は本実施例で用いる装置を示す部分断
面側面図である。本実施例では、前記実施例1における
重量バランサーとして重り13aおよび滑車13cを廃
止し、代わりに空圧シリンダーにて構成した点が異な
り、他の構成は同一な構成部分から成るもので、同一構
成部分には同一番号を付してその説明を省略する。[Embodiment 3] FIG. 4 is a partial sectional side view showing an apparatus used in this embodiment. The present embodiment is different in that the weight 13a and the pulley 13c are eliminated as the weight balancer in the first embodiment, and a pneumatic cylinder is used instead, and the other configuration is made up of the same component parts. The same numbers are given to the parts and the description thereof is omitted.
【0037】本実施例は、ワイヤー13bの片端を主軸
11に設置されたアーム21に固定し、他端を空圧シリ
ンダー13dに固定する。空圧シリンダー13dは架台
20と結合保持された補強盤等の部材(図示省略)に主
軸11を中心として対称に固定されている。以下、主軸
11,下型3,下型押え4,下型支持体5,主軸受け1
6,アーム21およびピン24をまとめて主軸部とい
う。In this embodiment, one end of the wire 13b is fixed to the arm 21 installed on the main shaft 11, and the other end is fixed to the pneumatic cylinder 13d. The pneumatic cylinder 13d is fixed symmetrically around the main shaft 11 to a member (not shown) such as a reinforcing plate that is coupled and held to the gantry 20. Hereinafter, the main shaft 11, the lower die 3, the lower die presser 4, the lower die support 5, the main bearing 1
6, the arm 21 and the pin 24 are collectively referred to as a main shaft portion.
【0038】以上の構成から成る装置を用いての成形方
法は、空圧シリンダー13dの空気圧を、主軸部の重量
をキャンセルするとともに成形荷重を付加した引張荷重
を主軸に対して付与することのできる空気圧に設定して
行う。以下、前記実施例1と同様な作用であり、作用の
説明を省略する。In the molding method using the apparatus having the above-described structure, the pneumatic pressure of the pneumatic cylinder 13d can cancel the weight of the main shaft portion and apply the tensile load to which the molding load is added to the main shaft. Perform with air pressure set. Hereinafter, the operation is similar to that of the first embodiment, and the description of the operation is omitted.
【0039】前記各実施例の様に重り13aを使用した
場合、主軸11を高速で上昇させて当接した際、バウン
ドが生じて瞬間的に主軸11がその重量により加圧され
る危険性がある。本実施例によれば、空圧シリンダー1
3dを使用したことにより、その衝撃やバウンド現象を
防止でき、主軸11が高精度で上昇し、かつ低成形加圧
力の場合でも下型3と光学素材1との接触および加圧加
工がスムースに行える。さらに、空圧シリンダー13d
を用いることにより、重量設定も容易に行え作業性が著
しく向上する。When the weight 13a is used as in each of the above-mentioned embodiments, there is a risk that when the spindle 11 is raised at a high speed and brought into contact with it, a bouncing occurs and the spindle 11 is momentarily pressurized by its weight. is there. According to this embodiment, the pneumatic cylinder 1
By using 3d, the impact and the bounce phenomenon can be prevented, the spindle 11 can be raised with high accuracy, and the contact between the lower die 3 and the optical material 1 and the pressure processing can be performed smoothly even when the molding pressure is low. You can do it. Furthermore, pneumatic cylinder 13d
By using, the weight can be easily set and the workability is significantly improved.
【0040】尚、本実施例では前記各実施例と同様に主
軸部の速度を速度コントローラにて制御したが、本実施
例にて用いた空圧シリンダーの空気圧を制御することに
よって主軸部の速度を制御することも可能である。In this embodiment, the speed of the main spindle is controlled by the speed controller as in each of the above embodiments. However, the speed of the main spindle is controlled by controlling the air pressure of the pneumatic cylinder used in this embodiment. It is also possible to control
【0041】[0041]
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るガラ
ス光学素子の成形装置および成形方法によれば、主軸部
の重量をキャンセルして成形荷重のみを主軸部に付与
し、主軸を制御しつつ摺動させることにより、主軸上昇
時における慣性力を極めて小さくすることができ、下型
が加熱軟化された光学素材に接触してプレス押圧する瞬
間の衝撃力を極めて小さくすることができる。従って、
小径および薄肉のレンズ成形において、ワレや破壊等が
生じず、転写性の良好な成形が行える。また、レンズ形
状に対応した成形加圧力の設定は極めて容易であり、多
品種の生産を極めて能率良く行うことができる。As described above, according to the molding apparatus and the molding method for a glass optical element of the present invention, the weight of the main shaft portion is canceled and only the molding load is applied to the main shaft portion to control the main shaft. By sliding while sliding, the inertial force when the spindle is raised can be made extremely small, and the impact force at the moment when the lower die comes into contact with the heat-softened optical material and presses it can be made extremely small. Therefore,
In molding a lens having a small diameter and a thin wall, cracking or breakage does not occur, and molding with good transferability can be performed. Further, it is extremely easy to set the molding pressure corresponding to the lens shape, and it is possible to extremely efficiently perform the production of various products.
【図1】本発明を示す概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram showing the present invention.
【図2】実施例1を示す部分断面側面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional side view showing the first embodiment.
【図3】実施例2を示す部分断面側面図である。FIG. 3 is a partial cross-sectional side view showing a second embodiment.
【図4】実施例3を示す部分断面側面図である。FIG. 4 is a partial cross-sectional side view showing a third embodiment.
1 光学素材 3 下型 7 上型 11 主軸 13 バランサー 17 速度コントローラ 1 Optical material 3 Lower mold 7 Upper mold 11 spindle 13 Balancer 17 Speed controller
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C03B 11/00 - 11/16 Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) C03B 11/00-11/16
Claims (4)
軟化された光学素材を押圧して所望の光学素子を成形す
るガラス光学素子の成形装置において、前記一対の成形
型のうちの一方の型を支持するとともに軸方向に進退自
在である主軸部と、該主軸部に備えられて主軸部の重量
をキャンセルする重量に成形荷重を付加した重量バラン
サーと、該重量バランサーによって摺動する前記主軸部
の速度を制御する速度コントローラとを有することを特
徴とするガラス光学素子の成形装置。1. A glass optical element molding apparatus for pressing a heat-softened optical material by a pair of molding dies opposed to each other to mold a desired optical element, wherein one of the pair of molding dies is used. A main shaft part that supports the main shaft part and is movable back and forth in the axial direction; a weight balancer that is provided on the main shaft part and adds a molding load to the weight that cancels the weight of the main shaft part; and the main shaft part that slides by the weight balancer. And a speed controller that controls the speed of the glass optical element.
軟化された光学素材を押圧して所望の光学素子を成形す
るガラス光学素子の成形方法において、前記一対の成形
型のうちの一方の型を支持するとともに軸方向に進退自
在である主軸部に主軸部の重量をキャンセルする重量に
成形荷重を付加した重量バランサーを備え、速度を制御
しつつ主軸部を摺動させて光学素材に接触させた後、前
記重量バランサーにより光学素材を押圧成形することを
特徴とするガラス光学素子の成形方法。2. A glass optical element molding method for molding a desired optical element by pressing an optical material that has been heated and softened by a pair of molding dies arranged opposite to each other, wherein one of the pair of molding dies is used. It has a weight balancer that supports the shaft and is movable back and forth in the axial direction, and adds a molding load to the weight that cancels the weight of the main shaft.While controlling the speed, the main shaft slides to contact the optical material. After that, the optical material is pressed by the weight balancer, and a glass optical element molding method.
軟化された光学素材を押圧して所望の光学素子を成形す
るガラス光学素子の成形装置において、前記一対の成形
型のうちの一方の型を支持するとともに軸方向に進退自
在である主軸部と、成形装置本体へ固定されるとともに
ワイヤを介して前記主軸部に連結された空圧シリンダー
と、該空圧シリンダーによって摺動する前記主軸部の速
度を制御する速度コントローラとを有することを特徴と
するガラス光学素子の成形装置。3. A glass optical element molding apparatus for pressing a heat-softened optical material by a pair of molding dies opposed to each other to mold a desired optical element, wherein one of the pair of molding dies is used. A main shaft part that supports the main shaft part and is movable back and forth in the axial direction; a pneumatic cylinder that is fixed to the molding apparatus main body and is connected to the main shaft part through a wire; and the main shaft part that slides by the pneumatic cylinder. And a speed controller that controls the speed of the glass optical element.
軟化された光学素材を押圧して所望の光学素子を成形す
るガラス光学素子の成形方法において、前記一対の成形
型のうちの一方の型を支持するとともに軸方向に進退自
在である主軸部に主軸部の重量と成形荷重とに相当する
引張荷重を付与する空圧シリンダーを備え、速度を制御
しつつ主軸部を摺動させて光学素材に接触させた後、前
記空圧シリンダーにより光学素材を押圧成形することを
特徴とするガラス光学素子の成形方法。4. A glass optical element molding method for molding a desired optical element by pressing a heat-softened optical material by a pair of molding dies opposed to each other, wherein one of the pair of molding dies is used. It is equipped with a pneumatic cylinder that applies a tensile load equivalent to the weight of the main shaft and the forming load to the main shaft that supports the optical axis and is capable of moving back and forth in the axial direction. A method for molding a glass optical element, which comprises press-molding an optical material with the pneumatic cylinder after bringing the optical material into contact with the glass material.
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