(57)【要約】【課題】多様な形状の成形素材の正確な位置決めおよび搬送時間の短縮を実現する。【解決手段】光学素子材料２０を吸着保持する吸着パッド１３と、光学素子材料２０を把持して位置決めするチャック３を共通の吸着筒１に共通に固定し、吸着筒上下シリンダ１２および吸着筒上下スライドステージ６によって同時に昇降させ、吸着パッド１３は吸着パッド上下機構１３ａによって独立に吸着高さ位置を制御可能にし、光学素子位置決め台８に載置された光学素子材料２０の外周部を一対のチャック３の間に把持して位置決めした後、吸着パッド１３のみを降下させて光学素子材料２０の上面を吸着保持させ、吸着パッド１３およびチャック３によって位置決めされて保持された状態の光学素子材料２０を、脱落させることなく、高速かつ正確に成形下型１１に載置する。【選択図】図１
2010201847.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの成形機と、前記成形機に成形素材を搬送する搬送装置と、を備えた成形装置であって、
前記搬送装置は、
前記成形素材が載置される載置台と、
前記載置台に位置する前記成形素材を把持する把持機構と、
前記載置台に位置する前記成形素材を吸着保持する吸着機構と、
前記把持機構および前記吸着機構を同時に三次元的に変位させる第１移動機構と、
前記把持機構に対して前記吸着機構を独立に変位させる第２移動機構と、
を備えたことを特徴とする成形装置。
【請求項２】
前記把持機構による前記成形素材の把持方向と、前記吸着機構による前記成形素材の吸着方向と、がほぼ直交していることを特徴とする請求項１記載の成形装置。
【請求項３】
前記第１移動機構によって前記把持機構を前記成形素材に位置決めして把持した後、前記第２移動機構によって前記吸着機構を前記成形素材に当接させて吸着保持する動作が行われることを特徴とする請求項１または請求項２記載の成形装置。
【請求項４】
成形素材を成形機へ搬送する搬送装置であって、
前記成形素材が載置される載置台と、
前記載置台に位置する前記成形素材を把持する把持機構と、
前記載置台に位置する前記成形素材を吸着保持する吸着機構と、
前記把持機構および前記吸着機構を同時に三次元的に変位させる第１移動機構と、
前記把持機構に対して前記吸着機構を独立に変位させる第２移動機構と、
を備えたことを特徴とする搬送装置。
【請求項５】
前記把持機構による前記成形素材の把持方向と、前記吸着機構による前記成形素材の吸着方向と、がほぼ直交していることを特徴とする請求項４記載の搬送装置。
【請求項６】
前記第１移動機構によって前記把持機構を前記成形素材に位置決めして把持した後、前記第２移動機構によって前記吸着機構を前記成形素材に当接させて吸着保持する動作が行われることを特徴とする請求項４または請求項５記載の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形装置および搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、光学素子の製造分野では、型成形による量産が行われており、このような量産工程では、成形機に対する成形素材の供給も自動化されている。
この場合、成形機に対する成形素材の供給動作の正確さや、高速化が、不良品の低減、タクトタイム（成形素材の供給から成形完了までの所要時間）の短縮等による生産性の向上を実現する上で重要となる。
【０００３】
従来、このような成形前の光学素材の供給工程における位置決め技術として、特許文献１に開示された技術が知られている。
この従来技術を、図１２、図１３及び図１４を用いて説明する。図１２は、光学素材を把持した状態での上面図、図１３は図１２の断面図をそれぞれ示している。
【０００４】
図１２に示すように、この光学素材中心位置決め装置１０１は基準部材１１１と、移動する３つのチャック１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃと、これらのチャックの各々を駆動する３つの駆動部１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃと、各チャックの先端部に配置されたセンサ１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃを備えて構成されている。
【０００５】
すなわち、基準部材１１１は、円盤状部材の中央に円柱状の凹が形成された形状を有している。中央の凹部の底面は平坦な面である支持部１１１ａを構成し、支持部１１１ａの外周側には円環状の外枠部１１１ｂが設けられている。
【０００６】
円形の支持部１１１ａの中心位置は、その三次元座標等が既知であり、位置決め点に相当している。また、位置決め点を通り支持部１１１ａに垂直な直線は、位置決め軸に相当している。
【０００７】
外枠部１１１ｂには、円周の３等分位置、すなわち円周角１２０°毎に、上記の位置決め軸に垂直かつ放射状に向かう３つの貫通孔１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃが開設されている。これらの貫通孔には、それぞれ長さの等しい直線棒状のチャック１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃが挿入され、各貫通孔の軸方向に前後に移動可能な構成となっている。
【０００８】
各駆動部１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃは、エアシリンダ、モータ等の駆動源（図示せず）と、減速・電動機構（図示せず）を有している。
センサ１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃは、各チャック１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃの接近方向の先端に設けられている。このセンサ位置は当接端部に相当している。
【０００９】
各センサ１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃは各チャック１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃの先端が物体に当接したことを検知し、当接検出信号を駆動部１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃの内部等に設けられた制御装置（図示せず）に出力する。
【００１０】
次に、このような構成の従来技術の光学素材中心位置決め装置１０１の動作について説明する。
位置決めの対象となる光学素材Ｐは図１２および図１３に示すように、光学ガラス等の光学材料からなる略円盤状の素材であり、凸曲面状の２つの盤面を有し、外周部の側面が円筒状の凸レンズ形状に形成されている。各盤面の投影形状は円形であり、この円の中心がこの光学素材Ｐの素材中心となる。
【００１１】
まず、光学素材Ｐを基準部材１１１の支持部１１１ａに載置する。この場合、光学素材Ｐの載置位置は、支持部１１１ａ上であればよく、位置決め点から偏心していてもかまわない。支持部１１１ａ上に光学素材Ｐが載置されると、光学素材Ｐの盤面のうち支持部１１１ａ側の盤面は、その中心、すなわち素材中心によって支持部１１１ａ上に点接触で支持される。
【００１２】
次に、制御装置（図示せず）を操作することにより、駆動部のＯＮ／ＯＦＦスイッチをＯＮさせ、回転方向スイッチをいずれかに切り換えて、各駆動部１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃの移動を開始させる。これにより、チャック１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃは、同一速度で互いに接近する方向へ同時に直線的に移動する。この場合には、光学素材Ｐの載置位置が位置決め点から偏心していると、少なくとも一つのチャックの先端センサが、最初に光学素材Ｐの外周部に当接する。この場合、当接したセンサからは、当接検出信号が制御装置に出力される。
【００１３】
次に、光学素材Ｐに当接したチャックは、接近方向への移動を継続するので、光学素材Ｐは、このチャックに押されて移動する。他のチャックについても同様である。この結果、最終的には全てのチャック１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃの先端のセンサ１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃから当接検出信号が制御装置へ出力される。この場合には、制御装置は、ＯＮ／ＯＦＦスイッチをＯＦＦさせ、チャック１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃの全てを停止させる。
【００１４】
位置決め点の三次元座標値等は前述の通り、既知であるから、産業用のロボットアーム等に装着された吸着パッド等を移動させ、光学素材Ｐの素材中心が吸着パッドの中心位置と合致するようにして吸着・保持させることができる。
【００１５】
但し、吸着が完了するまでにチャックを緩めると、光学素材Ｐの位置がずれるおそれがあるから、各チャックは、吸着の完了後に離隔方向へ後退させて緩める。その後は、光学素材Ｐを吸着パッドにより保持して持ち上げる等の操作を行い、産業用ロボットのアーム等を駆動して、光学素材Ｐの素材中心位置が吸着パッドの中心位置と一致しているから、中心位置の座標等が既知な凹形状の成形型へ移動させて載置すれば、光学素材Ｐを成形型の凹部上に偏心することなく正確に載置することができる。
【００１６】
上述の従来技術では、光学素材中心位置決め装置で光学素材Ｐを位置決めした後、光学素材Ｐを吸着パッドで吸着しながら、タクトタイム短縮のために位置決め軸方向へ離隔し、搬送方向へ高速移動した場合、上下方向の移動に伴う加速度及び水平方向の移動に伴う加速度により光学素材Ｐの位置が微妙にずれてしまい、最悪の場合、移動中に光学素材Ｐが落下してしまう懸念があった。
【００１７】
また、図１４のように、凹状に弯曲した光学素材の位置決めを行おうとした際、支持部１１１ａに対する位置決めチャックの高さが固定されているため、光学素材Ｐの最大径の高さ位置よりも、チャック１１３ａ〜１１３ｃの当接位置が低い場合には、位置決めした際に、光学素材Ｐが上方向に押し上げられてしまい位置決めに失敗するという懸念もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開平１０−２９８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明の目的は、多様な形状の成形素材の正確な位置決めおよび搬送時間の短縮を実現することが可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の第１の観点は、少なくとも一つの成形機と、前記成形機に成形素材を搬送する搬送装置と、を備えた成形装置であって、
前記搬送装置は、
前記成形素材が載置される載置台と、
前記載置台に位置する前記成形素材を把持する把持機構と、
前記載置台に位置する前記成形素材を吸着保持する吸着機構と、
前記把持機構および前記吸着機構を同時に三次元的に変位させる第１移動機構と、
前記把持機構に対して前記吸着機構を独立に変位させる第２移動機構と、
を備えた成形装置を提供する。
【００２１】
本発明の第２の観点は、成形素材を成形機へ搬送する搬送装置であって、
前記成形素材が載置される載置台と、
前記載置台に位置する前記成形素材を把持する把持機構と、
前記載置台に位置する前記成形素材を吸着保持する吸着機構と、
前記把持機構および前記吸着機構を同時に三次元的に変位させる第１移動機構と、
前記把持機構に対して前記吸着機構を独立に変位させる第２移動機構と、
を備えた搬送装置を提供する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、多様な形状の成形素材の正確な位置決めおよび搬送時間の短縮を実現することが可能な技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施の形態である搬送装置を備えた成形装置の構成の一例を示す略側断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態である搬送装置を備えた成形装置の構成の一例を示す略平面図である。
【図３】本発明の一実施の形態である搬送装置の位置決め動作を説明する概念図である。
【図４】本発明の一実施の形態である搬送装置の位置決め動作を説明する概念図である。
【図５】本発明の一実施の形態である成形装置において、光学素子搬送ユニットによる光学素子材料の位置決めおよび供給動作の一例を示す概念図である。
【図６】本発明の一実施の形態である成形装置において、光学素子搬送ユニットによる光学素子材料の位置決めおよび供給動作の一例を示す概念図である。
【図７】本発明の一実施の形態である成形装置において、光学素子搬送ユニットによる光学素子材料の位置決めおよび供給動作の一例を示す概念図である。
【図８】本発明の一実施の形態である成形装置において、光学素子搬送ユニットによる光学素子材料の位置決めおよび供給動作の一例を示す概念図である。
【図９】本発明の一実施の形態である成形装置において、光学素子搬送ユニットによる光学素子材料の位置決めおよび供給動作の一例を示す概念図である。
【図１０】本発明の一実施の形態である成形装置において、光学素子搬送ユニットによる光学素子材料の位置決めおよび供給動作の一例を示す概念図である。
【図１１】本発明の一実施の形態である成形装置において、光学素子搬送ユニットによる光学素子材料の位置決めおよび供給動作の一例を示す概念図である。
【図１２】従来技術を説明する平面図である。
【図１３】従来技術を説明する断面図である。
【図１４】従来技術の技術的課題を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本実施の形態では、一態様として、光学素子等の成形装置における搬送機構において、前後スライドステージ及び上下スライドステージと光学素材の位置決めチャックおよび吸着パッドを備えた吸着筒とを一体化した構成を開示する。
【００２５】
本態様の搬送機構を備えた成形装置においては、光学素材の位置決めチャックは、前後スライドステージ及び、上下スライドステージによる吸着筒の変位と連動して動作する。
すなわち、光学素子を位置決めチャックに把持した状態で吸着筒の吸着パッドにより光学素材を吸着し、前後スライドステージと上下スライドステージを動作させることにより、光学素材を成形型内に高精度に位置決めして載置できる。
【００２６】
また、光学素材は、位置決めチャックによる把持と吸着パッドによる吸着によって、互いに直交する２方向から確実に保持されるため、成形型内への搬入速度を高速化しても、光学素材の位置ずれ等が発生せず、光学素材の搬送速度の高速化を実現できる。
【００２７】
これにより、成形型に対する光学素材の位置決めミスを無くしつつ、光学素材の搬送時間の短縮を実現できる。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２８】
図１は、本発明の一実施の形態である搬送装置を備えた成形装置の構成の一例を示す略側断面図である。
図２は、本発明の一実施の形態である搬送装置を備えた成形装置の構成の一例を示す略平面図である。
【００２９】
図３および図４は、本実施の形態の搬送装置の位置決め動作を説明する概念図である。
なお、本実施の形態では、図１において、左右方向をＸ方向、上下方向をＺ方向、紙面に垂直な方向をＹ方向として説明する。また、一例として、Ｚ方向は鉛直方向、Ｘ−Ｙ平面は水平面とする。
【００３０】
（構成）
図１および図２に例示されるように、本実施の形態の成形装置Ｍは、所定の方向（この場合、Ｙ方向）に一列に配列された複数の光学素子成形機１６（成形機）、光学素子成形機１７（成形機）、光学素子成形機１８（成形機）、光学素子成形機１９（成形機）と、これらに共通に設けられた光学素子パレット１５と、光学素子パレット１５と、光学素子成形機１６〜１９の各々との間における光学素子材料２０（成形素材）や成形後の光学素子２０ａの搬送動作を行う光学素子搬送ユニットＨ（搬送装置）を備えている。
【００３１】
成形装置Ｍおよび光学素子搬送ユニットＨの動作および、光学素子成形機１６〜１９と連携した動作は、制御装置３０によって制御される。
光学素子成形機１６〜１９の各々には、鉛直方向（この場合、Ｚ方向）に対向して配置された成形上型１０および成形下型１１が設けられ、成形上型１０の成形面１０ａと成形下型１１の成形面１１ａとの間に供給された光学素子材料２０を挟圧して、成形面１０ａと成形面１１ａの形状が転写された光学素子２０ａを成形する動作を行う。
【００３２】
本実施の形態の成形装置Ｍに備えられた光学素子搬送ユニットＨは、図１に示すように、ベース板９の上に吸着筒上下スライドステージ固定板７が固定されており、この吸着筒上下スライドステージ固定板７の上面には、吸着筒上下スライドステージ６（第１移動機構）が固定されている。
【００３３】
この吸着筒上下スライドステージ６の側面には吸着筒前後スライドステージ５（第１移動機構）が支持されており、この吸着筒前後スライドステージ５は、吸着筒上下スライドステージ６に沿って、鉛直方向（Ｚ方向）に昇降する構成となっている。
【００３４】
この吸着筒前後スライドステージ５は、光学素子成形機１６〜１９の配列領域に臨むＸ方向に伸縮するように変位する。
さらに、吸着筒前後スライドステージ５の、光学素子成形機１６〜１９に近い側の端部の下面には、吸着筒上下シリンダ１２（第１移動機構）の上端が固定されている。
【００３５】
この吸着筒上下シリンダ１２の下端には吸着筒１が固定されている。そして、吸着筒上下シリンダ１２の伸縮により、吸着筒１の鉛直方向（Ｚ方向に）における昇降動作が行われる。
【００３６】
吸着筒１の下方には、ベース板９と光学素子成形機１６〜１９の配列領域との間に位置するように光学素子位置決め台８（載置台）が、ベース板９の側面に固定されて配置されている。
【００３７】
この光学素子位置決め台８には、光学素子材料２０が載置される。光学素子位置決め台８の上面である光学素子材料２０の載置面８ａのＺ方向の高さは、制御装置３０に予め入力されて記憶されている。
【００３８】
さらに、吸着筒１には、吸着筒１を抱き込むようにチャック固定板取り付け治具２が水平に固定されている。
また、チャック固定板取り付け治具２の、吸着筒１と反対側の端部にはチャック駆動板４の上端部が固定されており、このチャック駆動板４の下端部には図１の紙面に垂直なＹ方向に対向する一対のチャック３（把持機構）が設けられている。
【００３９】
この一対のチャック３の各々の対向側面には、図３に例示されるように、Ｖ字形の把持溝３ａが設けられているとともに、一対のチャック３の各々は、チャック駆動板４に設けられた図示しない移動機構により、対向方向（Ｙ方向）に相互に接近および離間するように変位する。
【００４０】
これにより、図３および図４に例示されるように、吸着筒１に支持された一対のチャック３の把持溝３ａの間に、光学素子位置決め台８に載置された光学素子材料２０の外周部を把持するとともに、水平面（Ｘ−Ｙ平面）内における光学素子材料２０の光軸中心２０ｃの位置決め動作が行われる。
【００４１】
なお、図４のような、一対のチャック３による把持および位置決め後の、水平面（Ｘ−Ｙ平面）内での光学素子材料２０の光軸中心２０ｃの、光学素子搬送ユニットＨにおけるＸ−Ｙ平面内の位置決め中心位置座標Ｇは、制御装置３０に予め記憶されている。
【００４２】
すなわち、制御装置３０は、一対のチャック３の把持により、光学素子材料２０の光軸中心２０ｃを、既定の位置決め中心位置座標Ｇに一致させるように位置決め動作を行う。
そして、本実施の形態の場合、光学素子位置決め台８に載置された光学素子材料２０の素材最大径Ｄ０の高さ位置（Ｚ方向の位置）で一対のチャック３による光学素子材料２０の把持および位置決め動作が行われる。
【００４３】
光学素子材料２０の種類に応じて、素材最大径Ｄ０（Ｙ方向の直径）の部分の載置面８ａからの高さ（以下、把持高さｈ０と記す）は、異なる。
すなわち、複数の光学素子成形機１６〜光学素子成形機１９の各々において異なる種類の光学素子材料２０を成形する場合、個々の成形機において光学素子材料２０における把持高さｈ０は異なる。
【００４４】
このため、本実施の形態の場合、制御装置３０に対してティーチング等の方法で、複数の光学素子成形機１６〜光学素子成形機１９の各々における把持高さｈ０を予め記憶させている。
【００４５】
そして、制御装置３０は、各種類の光学素子材料２０の各々毎に、Ｚ方向において素材最大径Ｄ０に対応した把持高さｈ０にチャック３を位置決めする。
なお、図３は光学素子材料２０が光学素子位置決め台８に置かれた直後の位置決め（把持）前の状態を示し、図４は図３の状態から一対のチャック３の把持溝３ａにより、光学素子材料２０の位置決めを行っている状態を示している。
【００４６】
上述のように、本実施の形態では、吸着筒１、および当該吸着筒１にチャック固定板取り付け治具２、チャック駆動板４を介して支持されている一対のチャック３は、吸着筒上下シリンダ１２を介して、吸着筒前後スライドステージ５および吸着筒上下スライドステージ６に共通に支持されている。
【００４７】
これにより、吸着筒１とチャック３は、吸着筒前後スライドステージ５、吸着筒上下スライドステージ６、吸着筒上下シリンダ１２によって同時に同一方向に変位する。
また、吸着筒１の下端には吸着パッド１３（吸着機構）が内蔵されている。この吸着パッド１３は、吸着筒１の内部に設けられたシリンダ等の吸着パッド上下機構１３ａ（第２移動機構）によって、吸着筒上下シリンダ１２による吸着筒１およびチャック３の昇降動作とは独立に、上下方向（Ｚ方向）に移動可能になっている。
【００４８】
図２に例示されるように、光学素子搬送ユニットＨのベース板９は、複数の光学素子成形機１６〜１９と光学素子パレット１５の配列方向に沿う方向（Ｙ方向）に配置された左右スライドステージ１４（第１移動機構）上に載置されており、光学素子搬送ユニットＨの全体が左右スライドステージ１４に沿ってＹ方向に移動することにより、光学素子パレット１５または、光学素子成形機１６〜１９の任意の一つにＸ方向に正対するように光学素子搬送ユニットＨを位置決めすることが可能になっている。
【００４９】
ここで、本実施の形態の場合、光学素子搬送ユニットＨを、複数の光学素子成形機１６〜光学素子成形機１９の任意の一つに正対させる、とは、光学素子搬送ユニットＨの光学素子位置決め台８の位置決め中心位置座標Ｇが、目的の光学素子成形機の成形下型１１のＺ方向の中心軸を含むＺ−Ｘ平面内に含まれる（一致する）ように、Ｙ方向に光学素子搬送ユニットＨを位置決めすることをいう。
【００５０】
光学素子パレット１５には複数の素材収納凹部１５ａが設けられ、個々の素材収納凹部１５ａには、成形前の光学素子材料２０、または成形後の光学素子２０ａが収納される構成となっている。
【００５１】
上述のように、本実施の形態の成形装置Ｍおよび光学素子搬送ユニットＨの動作は、制御装置３０によって制御される。
この制御装置３０は、たとえば、コンピュータで構成され、制御装置３０に実装された制御プログラム３１を実行することによって、成形装置Ｍおよび光学素子搬送ユニットＨの制御動作が行われる構成となっている。
【００５２】
また、本実施の形態の成形装置Ｍの場合、制御装置３０には、制御テーブル３２が設けられている。
この制御テーブル３２には、一例として、個々の成形機番号３２ａに対応して、把持高さデータ３２ｂ、素材最大径データ３２ｃが対応付けられて格納される。
【００５３】
すなわち、成形機番号３２ａには、複数の光学素子成形機１６〜光学素子成形機１９の各々にユニークに付与された番号が格納されている。
制御装置３０は、この成形機番号３２ａによって個々の光学素子成形機１６〜光学素子成形機１９を認識する。制御装置３０には、成形機番号３２ａと、個々の光学素子成形機１６〜光学素子成形機１９のＹ方向における配列位置（光学素子搬送ユニットＨに対する正対位置）との対応関係が予め設定されている。
【００５４】
そして、ティーチング等の方法で制御装置３０に入力された、個々の成形機（光学素子材料２０の種類）毎の把持高さｈ０、素材最大径Ｄ０等のデータが、成形機番号３２ａに対応して記憶される。
【００５５】
制御装置３０は、光学素子成形機１６〜光学素子成形機１９の各々に対する光学素子材料２０の位置決めおよび供給動作に際して、制御テーブル３２から対応する把持高さｈ０、素材最大径Ｄ０等のデータを読み出して光学素子搬送ユニットＨや成形装置Ｍの動作を制御する。
（作用）
以下、本実施の形態の成形装置Ｍおよび光学素子搬送ユニットＨの作用の一例を説明する。
【００５６】
図５、図６、図７、図８、図９、図１０、図１１は、本実施の形態の成形装置Ｍにおいて、光学素子搬送ユニットＨによって光学素子材料２０がどのように搬送されるかを工程順に示す略側断面図である。
【００５７】
まず、制御装置３０は、光学素子搬送ユニットＨを、左右スライドステージ１４上を光学素子パレット１５の位置まで移動させる。
次に、制御装置３０は、吸着パッド１３が光学素子パレット１５に載置されている目的の光学素子材料２０の直上に位置するまで、吸着筒前後スライドステージ５をＸ方向に光学素子パレット１５に向かって伸長移動させる。
【００５８】
次に、制御装置３０は、吸着筒上下シリンダ１２を下降（伸長）させ、さらに吸着パッド１３を吸着パッド上下機構１３ａにより下降させる。吸着パッド１３が光学素子材料２０の上側の表面と接触した後、図示しない真空発生装置による負圧を吸着パッド１３内に導くことにより、光学素子材料２０を吸着パッド１３に吸着保持させる。
【００５９】
この状態で、制御装置３０は、光学素子搬送ユニットＨの吸着筒上下シリンダ１２を上昇（縮退）させ、光学素子材料２０を光学素子パレット１５から浮上させるとともに、吸着筒前後スライドステージ５をＸ方向に光学素子搬送ユニットＨの側に引き込むように後退させる。
【００６０】
このとき、制御装置３０は、必要に応じて、光学素子材料２０の素材最大径Ｄ０の外周位置を一対のチャック３で把持する動作を行わせることができる。
さらに、制御装置３０は、左右スライドステージ１４上で、光学素子材料２０を保持した光学素子搬送ユニットＨを、Ｙ方向に、光学素子成形機１６〜１９の中の目的の成形機（すなわち、現在成形作業を行っていない成形機）に正対する位置まで移動させる。
【００６１】
次に、制御装置３０は、吸着筒前後スライドステージ５を、Ｘ方向に、光学素子位置決め台８の上方まで前進（伸長）させ、吸着筒上下スライドステージ６の降下移動によって吸着筒前後スライドステージ５の全体を下降させた後、吸着筒上下シリンダ１２を下降（伸長）させ、さらに吸着パッド１３を吸着パッド上下機構１３ａにより下降させる。
【００６２】
そして、制御装置３０は、光学素子材料２０の下面と光学素子位置決め台８の載置面８ａとの接触を検知した後、図示しない真空装置により吸着パッド１３内に作用している負圧を遮断する。
【００６３】
また、チャック３による光学素子材料２０の把持を併用している場合には、チャック３を開いて光学素子材料２０の把持状態を解除する。
なお、制御装置３０は、吸着筒上下シリンダ１２や吸着筒上下スライドステージ６に作用するＺ方向の荷重の変化等の情報に基づいて、光学素子材料２０が載置面８ａに接触した（載置された）ことを検知できる。
【００６４】
この状態で、制御装置３０は光学素子搬送ユニットＨの吸着筒上下シリンダ１２を上昇（縮退）させる。この際、光学素子材料２０は光学素子位置決め台８のおおよその位置に置かれればよい。
【００６５】
これにより、図５のように、光学素子材料２０は、吸着パッド１３による吸着保持状態から解放され、光学素子位置決め台８の載置面８ａに載置される。
次に、制御装置３０は、図６のように、一対のチャック３が、光学素子材料２０の素材最大径Ｄ０よりも開いた状態で、チャック３が把持高さｈ０の位置になるように、吸着筒上下シリンダ１２を下降させる。
【００６６】
そして、制御装置３０は、チャック駆動板４によって、チャック３を、上述の図３のように開いた状態から、図４のように閉じる。
すなわち、本実施の形態の場合、制御装置３０は、吸着筒上下シリンダ１２のＺ方向の下降位置を、光学素子材料２０の形状に応じて変化させ、チャック３による位置決めの際に光学素子材料２０が上方に押し上げられたりしないよう、光学素子材料２０の素材最大径Ｄ０の部分、つまり光学素子材料２０をチャック３が確実に把持および位置決めできる高さ位置（把持高さｈ０）に制御する。
【００６７】
これにより、図４のように一対のチャック３を閉じることにより、素材最大径Ｄ０の位置を把持溝３ａによって把持し、光学素子材料２０の光軸中心２０ｃを、光学素子位置決め台８の位置決め中心位置座標Ｇに一致させる位置決めがなされる。
【００６８】
次に、制御装置３０は、図７のように吸着パッド上下機構１３ａにより吸着パッド１３のみを降下させ、光学素子材料２０の表面と吸着パッド１３との接触を検知した後、図示しない真空発生装置による負圧を吸着パッド１３内に作用させることにより、光学素子材料２０を吸着パッド１３に吸着保持する。
【００６９】
なお、制御装置３０は、吸着パッド１３を支持する吸着パッド上下機構１３ａのＺ方向の荷重の変化等に基づいて、吸着パッド１３が光学素子材料２０の上面に接触したことを検知できる。
【００７０】
このように、本実施の形態の場合には、チャック３による水平面（Ｘ−Ｙ平面）内における把持（固定）と、この水平面に直交する鉛直方向（Ｚ方向）における吸着パッド１３による吸着保持により、光学素子材料２０は、チャック３および吸着パッド１３によって互いに直交する方向から固定されるため、光学素子材料２０の確実な位置決めおよび固定が可能となる。
【００７１】
次に、制御装置３０は、図８のように、吸着筒上下シリンダ１２を上昇（収縮方向に作動）させることにより、チャック３による位置決めと吸着パッド１３による吸着保持がなされた状態のまま光学素子材料２０を、成形機の成形下型１１の高さに応じた所定の搬入高さに上昇させる。
【００７２】
次に、制御装置３０は、図９のように成形上型１０と成形下型１１との間に光学素子材料２０が位置するように、すなわち、光学素子材料２０の光軸中心２０ｃが、成形下型１１のＺ方向の中心軸に一致するように、吸着筒前後スライドステージ５を成形下型１１の方向に前進させる。
【００７３】
次に、制御装置３０は、図１０のように、吸着筒１等を支持した吸着筒前後スライドステージ５の全体を、吸着筒上下スライドステージ６によりＺ方向の下方に移動させ、成形下型１１の凹面（成形面１１ａ）に光学素子材料２０の下面が接触したところで下降を停止する。
【００７４】
なお、制御装置３０は、たとえば、吸着筒上下スライドステージ６における支持荷重の変化により、光学素子材料２０の下面が成形下型１１に接触したことを検知できる。
次に、制御装置３０は、図示しない真空発生装置から吸着パッド１３に導かれていた負圧を遮断することにより、吸着パッド１３による光学素子材料２０の吸着解除を行う。
【００７５】
そして制御装置３０は、吸着パッド上下機構１３ａにより吸着パッド１３を上昇させて光学素子材料２０から離間させた後、上述の図３のように一対のチャック３を開き、光学素子材料２０の把持状態を解除する。
【００７６】
これにより、光学素子搬送ユニットＨによって、光学素子材料２０を成形下型１１に位置決めして載置する動作が完了し、制御装置３０は、吸着筒上下スライドステージ６をＺ方向に上昇移動させ、吸着筒１やチャック３等が支持されている吸着筒前後スライドステージ５を上昇させ、さらに吸着筒前後スライドステージ５をＸ方向に成形下型１１から離間する方向に後退させる。
【００７７】
このように、本実施の形態の場合には、チャック３と吸着パッド１３の２つの機構により光学素子材料２０を位置決めおよび保持しながら光学素子成形機１６〜光学素子成形機１９の成形下型１１および成形上型１０に供給するため、光学素子材料２０の位置ずれ及び落下を確実に防止することができる。
【００７８】
制御装置３０は、吸着筒前後スライドステージ５が光学素子搬送ユニットＨの内部に後退したこと（すなわち、成形下型１１と成形上型１０の間から退避したこと）を図示しない位置検出機によって確認し、光学素子材料２０を供給した光学素子成形機（たとえば光学素子成形機１６）に対して成形開始の指令を出す。
【００７９】
この指令を受けた光学素子成形機１６では、成形上型１０をＺ方向に下方向へ下降させ、図１１のように、成形下型１１の成形面１１ａと成形上型１０の成形面１０ａとの間で光学素子材料２０を挟圧し、成形面１１ａおよび成形面１０ａの形状を光学素子材料２０に転写して光学素子２０ａに成形する成形動作を行う。
【００８０】
この成形動作の後、光学素子成形機１６では、成形上型１０をＺ方向に上昇させ、重力により、成形後の光学素子２０ａは、成形下型１１の成形面１１ａに位置する状態となる。
【００８１】
このタイミングで、光学素子成形機１６は、制御装置３０に対して成形完了を通知する。
この通知を受けた制御装置３０は、上述の図５〜図１１の一連の供給動作とは逆に光学素子搬送ユニットＨを作動させ、成形下型１１の光学素子２０ａを吸着パッド１３に吸着保持して、光学素子パレット１５の素材収納凹部１５ａもしくは図示しない成形後専用の収納パレットに搬送処理する。
【００８２】
なお、この成形下型１１（光学素子成形機１６）から光学素子パレット１５の素材収納凹部１５ａへの光学素子２０ａの搬送（回収）においては、光学素子パレット１５の目的の素材収納凹部１５ａに成形後の光学素子２０ａが収納されればよく、制御装置３０は、当該回収時における一対のチャック３による光学素子２０ａの把持および位置決めを必要に応じて行う。
【００８３】
たとえば、光学素子成形機１６から光学素子パレット１５への光学素子２０ａの搬送速度を大きくする場合には、吸着パッド１３による光学素子２０ａの吸着保持と、チャック３による光学素子２０ａの外周部の把持とを組み合わせることで、より確実に光学素子２０ａを光学素子搬送ユニットＨに保持することができ、搬送中の光学素子２０ａの脱落を確実に防止できる。
【００８４】
これにより、光学素子２０ａの光学素子パレット１５への高速な回収搬送が可能になり、成形工程全体の時間を短縮できる。
以上説明したように、本実施の形態の成形装置Ｍおよび光学素子搬送ユニットＨによれば、成形前の光学素子材料２０の光学素子成形機１６〜光学素子成形機１９の各々に対する供給に際して、一対のチャック３の把持溝３ａによって光学素子２０ａを把持することで、光学素子材料２０を水平面（Ｘ−Ｙ平面）内で位置決めした後、吸着パッド１３によって光学素子材料２０を吸着保持するので、光学素子成形機１６〜光学素子成形機１９の一つの成形下型１１に対して、光学素子材料２０を正確に位置決めして載置することが可能となり、光学素子の搬送により発生する位置ズレや落下を防ぐことができる。
【００８５】
さらに、光学素子材料２０や光学素子２０ａを、吸着パッド１３およびチャック３によって保持する場合には、光学素子材料２０および光学素子２０ａの脱落等を懸念することなく、光学素子パレット１５と光学素子成形機１６〜光学素子成形機１９との間における光学素子材料２０および光学素子２０ａの搬送速度を大きくして、搬送所要時間を短縮することが可能となる。
【００８６】
この結果、タクトタイムタイム（光学素子パレット１５と光学素子成形機１６〜光学素子成形機１９との間における一つの光学素子材料２０の供給から、成形、成形された光学素子２０ａの回収までの所要時間）の大幅な短縮が可能となる。
【００８７】
また、光学素子搬送ユニットＨによる光学素子材料２０の成形下型１１への正確な供給により、光学素子成形機１６〜光学素子成形機１９における光学素子２０ａの成形不良も減少する。
【００８８】
この結果、本実施の形態の成形装置Ｍの生産性が大幅に向上する。
また、素材最大径Ｄ０の高さ位置、すなわち把持高さｈ０の異なる多様な形状の光学素子材料２０を成形する場合でも、個々の光学素子材料２０の把持高さｈ０に合わせてチャック３の把持動作における高さ位置が設定されるので、多様な形状の光学素子材料２０をチャック３によって位置決めする場合においても位置決め動作の失敗が発生せず、正確な光学素子材料２０の位置決めを行うことができる。
【００８９】
すなわち、本実施の形態の成形装置Ｍおよび光学素子搬送ユニットＨによれば、多様な形状の成形素材の正確な位置決めおよび搬送時間の短縮を実現することが可能となる。
なお、本発明は、上述の実施の形態に例示した構成に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【００９０】
成形素材としては、光学素子材料２０に限らず、一般の物品の成形工程に広く適用できる。
［付記１］
光学素子材料を成形装置へ搬送する光学素子搬送装置であって、
前記光学素子材料を位置決めする位置決め台と、
前記位置決め台により位置決めされた光学素子材料を把持する把持機構と、
前記位置決め台により位置決めされた光学素子材料を吸着する吸着機構と、
前記光学素子材料を前記成形装置へ移動させる移動機構と、を備え、
前記移動機構により光学素子材料を移動する際、前記把持機構と吸着機構とを用いて、前記光学素子材料を成形装置へ移動させることを特徴とする光学素子搬送装置。
【００９１】
［付記２］
前記光学素子材料は、前記把持機構による把持方向と、当該把持方向と略直行する方向を前記吸着機構により吸着されることを特徴とする付記１記載の光学素子搬送装置。
【００９２】
［付記３］
搬送の機構について、横方向に可動可能な光学素子位置決め機構と光学素子位置決め機構と連動する機構を有することを特徴とする光学素子搬送装置。
【符号の説明】
【００９３】
１  吸着筒
２  チャック固定板取り付け治具
３  チャック
３ａ  把持溝
４  チャック駆動板
５  吸着筒前後スライドステージ
６  吸着筒上下スライドステージ
７  吸着筒上下スライドステージ固定板
８  光学素子位置決め台
８ａ  載置面
９  ベース板
１０  成形上型
１０ａ  成形面
１１  成形下型
１１ａ  成形面
１２  吸着筒上下シリンダ
１３  吸着パッド
１３ａ  吸着パッド上下機構
１４  左右スライドステージ
１５  光学素子パレット
１５ａ  素材収納凹部
１６〜１９  光学素子成形機
２０  光学素子材料
２０ａ  光学素子
２０ｃ  光軸中心
３０  制御装置
３１  制御プログラム
３２  制御テーブル
３２ａ  成形機番号
３２ｂ  把持高さデータ
３２ｃ  素材最大径データ
Ｄ０  素材最大径
ｈ０  把持高さ
Ｇ  位置決め中心位置座標
Ｈ  光学素子搬送ユニット
Ｍ  成形装置
【図１】
2010201847.tif 000003
【図２】
2010201847.tif 000004
【図３】
2010201847.tif 000005
【図４】
2010201847.tif 000006
【図５】
2010201847.tif 000007
【図６】
2010201847.tif 000008
【図７】
2010201847.tif 000009
【図８】
2010201847.tif 000010
【図９】
2010201847.tif 000011
【図１０】
2010201847.tif 000012
【図１１】
2010201847.tif 000013
【図１４】
2010201847.tif 000014
【図１２】
2010201847.tif 000015
【図１３】
2010201847.tif 000016