(57)【要約】【課題】金型の調芯を行う際に金型調芯装置における調芯部材の対向面を相互に非接触の状態にして移動可能とし、その後、前記対向面を相互に結合して移動不能とし、前記金型の調芯が行われた状態を維持するようにして、両方の金型の同芯度及び金型合わせ面との平行度を正確に調整して厳密に保つことができるようにして、成形品の質を向上させることができ、金型が破損することを防止することができるようにする。【解決手段】一対の金型と、各金型が取り付けられる金型支持装置と、少なくとも一方の金型支持装置に取り付けられた金型調芯装置２１とを有し、該金型調芯装置２１は、複数の調芯部材を備え、該調芯部材の対向面を相互に非接触の状態にして移動可能とし、前記対向面を相互に結合して移動不能とする。【選択図】図１
2005179141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）一対の金型と、
（ｂ）各金型が取り付けられる金型支持装置と、
（ｃ）少なくとも一方の金型支持装置に取り付けられた金型調芯装置とを有し、
（ｄ）該金型調芯装置は、複数の調芯部材を備え、該調芯部材の対向面を相互に非接触の状態にして移動可能とし、前記対向面を相互に結合して移動不能とすることを特徴とするプレス成形装置。
【請求項２】
前記対向面は球面であり、前記対向面が非接触の状態において、前記調芯部材の一方は他方に対して球面運動可能となる請求項１に記載のプレス成形装置。
【請求項３】
前記金型調芯装置は下金型の金型支持装置に取り付けられる請求項１又は２に記載のプレス成形装置。
【請求項４】
前記金型調芯装置は、前記対向面間に圧縮流体を供給する手段、又は、前記対向面に磁力を発生する手段を備える請求項１〜３のいずれか１項に記載のプレス成形装置。
【請求項５】
前記金型調芯装置は、前記金型の調芯を行う際に前記調芯部材の対向面を相互に非接触の状態にし、前記対向面を相互に結合して前記金型の調芯が行われた状態を維持する請求項１〜４のいずれか１項に記載のプレス成形装置。
【請求項６】
前記金型調芯装置は、前記対向面が球面である調芯部材、及び、前記対向面が平面である調芯部材を備える請求項１〜５のいずれか１項に記載のプレス成形装置。
【請求項７】
前記金型調芯装置は冷却手段を備える請求項１〜６のいずれか１項に記載のプレス成形装置。
【請求項８】
少なくとも前記金型の周囲を覆う成形チャンバを有し、該成形チャンバの一部は、前記金型支持装置又は金型の動きに追従して変形可能な部材から成る請求項１〜７のいずれか１項に記載のプレス成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス成形装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガラスや樹脂のような材料から成る成形品は、ガラス素材や樹脂素材をプレス成形装置の成形用の金型に投入して加熱し、軟化させた後、押圧成形することによって成形されている。この場合、上金型と下金型とから成る金型のキャビティの形状通りの形状を有するガラス成形品や樹脂成形品が成形される。そして、該ガラス成形品や樹脂成形品が成形された後、上金型を上昇させたり下金型を下降させたりすることによって型開を行い、下金型上に残留するガラス成形品や樹脂成形品を吸引手段等を備えた搬送部材によって取り出して、後工程へ搬送するようになっている。
【０００３】
このようなプレス成形装置においては、特に、前記成形品が精密部材である場合、上金型と下金型との同芯（しん）度、及び、前記上金型の金型合わせ面と下金型の金型合わせ面との平行度を厳密に保つことが必要である。例えば、前記成形品がレンズ等の光学素子である場合、該光学素子の厚さの精度が光学素子の性能に大きく影響する。そのため、上金型及び下金型だけでなく、上金型及び下金型を支持する金型支持装置等の周辺部材も高い精度で製作する必要がある。
【０００４】
しかし、製作精度を上げると製作コストが上昇してしまうので、すべての部材をキャビティや金型合わせ面の精度と同程度の高精度で製作することは実際上不可能である。そのため、各部材の形状や寸法には不可避的な誤差が含まれ、前記同芯度や平行度を厳密に保つことができなくなってしまう。もっとも、フローティング支持装置を使用して上金型又は下金型を自由に動き得るフローティング状態にして成形を行うことによって、前記同芯度や平行度の誤差を吸収する装置も提案されている（例えば、特許文献１参照。）。しかし、該装置では上金型又は下金型を自由に動き得る状態で成形を行うので、成形品の精度を十分に高くすることができず、レンズ等の光学素子のように高精度を要求される成形品を成形することができない。
【０００５】
そこで、前記上金型又は下金型を支持する金型支持装置にボールジョイント等を備えた調芯機構を配設し、該調芯機構によって前記上金型又は下金型を傾動可能な状態にして前記同芯度及び平行度を調整した後、ロック機構によって調芯装置をロックして前記上金型又は下金型を固定する技術が提案されている。この場合、前記同芯度及び平行度を調整した後、上金型と下金型との位置関係が固定されるので、前記同芯度及び平行度を保つことができ、精度の高い成形品を得ることができる。
【特許文献１】特開平９−１２４３２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来のプレス成形装置における調芯機構は、ボールジョイント等のように一方の調整部材と他方の調整部材とが相互に接触した状態において、調整部材同士の位置及び姿勢を調整するようになっている。そのため、調整部材同士の接触面に摺（しゅう）動摩擦が生じて調整部材同士の相互の動きが阻害され、調整部材同士の位置及び姿勢を微調整することが困難である。また、前記調芯機構は、調整部材同士を固定するためにボルトやナットのようにねじを使用した固定手段を使用している。そのため、前記同芯度及び平行度を調整した後、調整部材同士を固定するためにねじ締めを行うと、ねじ締めのために固定手段に加えられた回転モーメントが調整部材に伝達されるので、調整部材同士の位置や姿勢がずれてしまう。したがって、前記従来のプレス成形装置においては、上金型と下金型との同芯度、及び、前記上金型の金型合わせ面と下金型の金型合わせ面との平行度を厳密に保つことができず、十分に精度の高い成形品を成形することができなかった。
【０００７】
本発明は、前記従来のプレス成形装置の問題点を解決して、金型の調芯を行う際に金型調芯装置における調芯部材の対向面を相互に非接触の状態にして移動可能とし、その後、前記対向面を相互に結合して移動不能とし、前記金型の調芯が行われた状態を維持するようにして、両方の金型の同芯度及び金型合わせ面との平行度を正確に調整して厳密に保つことができるようにして、成形品の質を向上させることができ、金型が破損することを防止することができるプレス成形装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そのために、本発明のプレス成形装置においては、一対の金型と、各金型が取り付けられる金型支持装置と、少なくとも一方の金型支持装置に取り付けられた金型調芯装置とを有し、該金型調芯装置は、複数の調芯部材を備え、該調芯部材の対向面を相互に非接触の状態にして移動可能とし、前記対向面を相互に結合して移動不能とする。
【０００９】
本発明の他のプレス成形装置においては、さらに、前記対向面は球面であり、前記対向面が非接触の状態において、前記調芯部材の一方は他方に対して球面運動可能となる。
【００１０】
本発明の更に他のプレス成形装置においては、さらに、前記金型調芯装置は下金型の金型支持装置に取り付けられる。
【００１１】
本発明の更に他のプレス成形装置においては、さらに、前記金型調芯装置は、前記対向面間に圧縮流体を供給する手段、又は、前記対向面に磁力を発生する手段を備える。
【００１２】
本発明の更に他のプレス成形装置においては、さらに、前記金型調芯装置は、前記金型の調芯を行う際に前記調芯部材の対向面を相互に非接触の状態にし、前記対向面を相互に結合して前記金型の調芯が行われた状態を維持する。
【００１３】
本発明の更に他のプレス成形装置においては、さらに、前記金型調芯装置は、前記対向面が球面である調芯部材、及び、前記対向面が平面である調芯部材を備える。
【００１４】
本発明の更に他のプレス成形装置においては、さらに、前記金型調芯装置は冷却手段を備える。
【００１５】
本発明の更に他のプレス成形装置においては、さらに、少なくとも前記金型の周囲を覆う成形チャンバを有し、該成形チャンバの一部は、前記金型支持装置又は金型の動きに追従して変形可能な部材から成る。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、プレス成形装置においては、一対の金型と、各金型が取り付けられる金型支持装置と、少なくとも一方の金型支持装置に取り付けられた金型調芯装置とを有し、該金型調芯装置は、複数の調芯部材を備え、該調芯部材の対向面を相互に非接触の状態にして移動可能とし、前記対向面を相互に結合して移動不能とする。
【００１７】
この場合、両方の金型の同芯度及び金型合わせ面との平行度を正確に調整して厳密に保つことができるようにして、成形品の質を向上させることができ、金型が破損することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施の形態におけるプレス成形装置は、ガラスや樹脂のような材料から成る成形品を成形するのに適したものであり、主として、ガラス素材や樹脂素材を成形用の金型に投入して加熱し、軟化させた後、押圧成形するために使用されるものであるが、いかなる材料から成る成形品を成形するために使用されてもよい。すなわち、ガラスや樹脂の他に、例えば、金属、セラミック、紙、繊維等の各種材料、又は、これらの材料を適宜混合した材料から成る成形品を成形するのに使用することができる。本実施の形態においては、説明の都合上、ガラスから成る成形品を成形する場合について説明する。
【００１９】
図１は本発明の第１の実施の形態におけるプレス成形装置の構成を示す縦断面図である。
【００２０】
図において、１０はプレス成形装置、１１は該プレス成形装置１０の外側フレームである。該外側フレーム１１は、板状の底部フレーム１１ａ、該底板フレーム１１ａに下端部が取り付けられ上下方に延在する側部フレーム１１ｂ、該側部フレーム１１ｂの上端部に取り付けられた天井部フレーム１１ｃ、及び、前記側部フレーム１１ｂの途中に取り付けられ内方に延在する中間支持フレーム１１ｄを有する。
【００２１】
そして、前記底部フレーム１１ａの上面には成形チャンバ１２の下部フレーム１２ａが取り付けられ、さらに、該下部フレーム１２ａの上面には金型調芯装置２１が取り付けられている。該金型調芯装置２１は、下部フレーム１２ａの上面に固定された調芯部材としての固定ユニット２２、及び、該固定ユニット２２に対して移動可能となる調芯部材としての可動ユニット２３を有する。そして、該可動ユニット２３の上面には下金型クランプ部材２５を備える下金型取り付け部材２４が取り付けられ、該下金型取り付け部材２４の上面に、前記下金型クランプ部材２５によって、固定金型としての下金型１５が取り付けられている。この場合、底部フレーム１１ａ、下部フレーム１２ａ、金型調芯装置２１及び下金型取り付け部材２４が、下金型１５が取り付けられる金型支持装置として機能する。ここで、前記下金型１５の上面には、平面状の金型合わせ面、及び、成形品のほぼ下半分を形成するような形状の面から成るキャビティが形成されている。なお、前述されたように、本実施の形態においては、説明の都合上、ガラスから成る成形品を成形する場合について説明するので、前記成形品の素材はガラス素材としての硝材である。また、成形品は、レンズ、プリズム、フィルタ、ミラー等の光学素子、ディスク等のコンピュータで使用される記憶媒体、光ファイバーの結合部材等である。
【００２２】
また、前記天井部フレーム１１ｃの下面には、駆動装置２９が取り付けられ、該駆動装置２９のコネクティングロッド２９ａが下方に延在し、該コネクティングロッド２９ａの下端部には可動中間部材２８が取り付けられている。該可動中間部材２８は、前記中間支持フレーム１１ｄによって上下方向に移動可能に、かつ、横方向に移動不能に支持されている。この場合、可動中間部材２８と中間支持フレーム１１ｄとの間には、リニアガイドウェイのようにボールやローラを使用した転がり案内装置を配設してもよいし、可動中間部材２８と中間支持フレーム１１ｄとを相互に非接触の状態にして静圧保持するように、静圧軸受を配設することもできる。そして、前記可動中間部材２８の下面には上金型クランプ部材２６を備える上金型取り付け部材２７が取り付けられ、該上金型取り付け部材２７の下面に、前記上金型クランプ部材２６によって、可動金型としての上金型１６が取り付けられている。この場合、天井部フレーム１１ｃ、駆動装置２９、コネクティングロッド２９ａ、可動中間部材２８及び上金型取り付け部材２７が、上金型１６が取り付けられる金型支持装置として機能する。ここで、前記上金型１６の下面には、平面状の金型合わせ面、及び、成形品のほぼ上半分を形成するような形状の面から成るキャビティが形成されている。
【００２３】
なお、前記駆動装置２９は、例えば、高圧の圧縮流体によって駆動されるピストンを備えるシリンダ装置である。この場合、前記ピストンに取り付けられたピストンロッドの下端部が、前記コネクティングロッド２９ａの上端部に連結される。そして、シリンダ装置に供給される圧縮流体の流れを切り替えることによって、前記ピストンが上方又は下方に駆動され、これにより、前記コネクティングロッド２９ａ、可動中間部材２８及び上金型取り付け部材２７が上方又は下方に移動させられる。ここで、前記圧縮流体は、例えば、空気であるが、窒素ガス等の他の気体であってもよいし、油等の液体であってもよい。
【００２４】
また、前記駆動装置２９は、シリンダ装置でなく、電動モータであってもよく、例えば、リニアモータである。この場合、ロータとしての往復動部材（スライダ）の下端部が、前記コネクティングロッド２９ａの上端部に連結される。そして、リニアモータに供給される電流を切り替えることによって、前記スライダがステータとしての固定部材に対して上方又は下方に駆動され、これにより、前記コネクティングロッド２９ａ、可動中間部材２８及び上金型取り付け部材２７が上方又は下方に移動させられる。なお、前記駆動装置２９は、サーボモータ等の回転式の電動モータであってもよく、この場合、回転軸の回転は、ボールねじナット等の運動方向変換装置によって、往復動に変換されて、前記コネクティングロッド２９ａに伝達される。
【００２５】
そして、型開された状態において、下金型１５の上方に位置している上金型１６は、前記可動中間部材２８及び上金型取り付け部材２７が下方に移動させられることによって、下方に移動して下金型１５に接近する。続いて、上金型１６の金型合わせ面が下金型１５の金型合わせ面に接触して型閉が行われ、図１に示されるようになる。さらに、上金型１６が下金型１５に押圧されて型締が行われるようになっている。そして、型閉が行われると、前記上金型１６及び下金型１５は、組み合わせられて一体となり、前記上金型１６と下金型１５との間に形成される図示されないキャビティ内に素材を挟み込んで、上下から押圧することによって、前記キャビティの形状をした成形品を成形するようになっている。なお、前記素材は、硝材である場合、一般的に、３００〜６００〔℃〕程度の高温にまで加熱され、軟化した状態である。
【００２６】
また、前記上金型１６及び下金型１５の材質は、例えば、タングステン合金、ステンレス合金、超硬合金等であるが、いかなる材質であってもよい。また、前記素材が硝材である場合、少なくとも前記キャビティの面上には、硝材の付着を防止するために、一層又は二層以上の薄膜が形成されていることが望ましい。該薄膜の材質は、例えば、水素化アモルファスカーボン、ダイヤモンド、窒化チタン、窒化タンタル、白金イリジウム、白金シリコン等であるが、いかなる材質であってもよい。
【００２７】
なお、成形品の成形は、該成形品表面の酸化、異物の付着等を防止するために、不活性ガス雰囲気、清浄ガス雰囲気、乾燥ガス雰囲気等の所定の雰囲気内において行われることが望ましい。そこで、本実施の形態においては、上金型１６及び下金型１５が成形チャンバ１２内において、成形品の成形を行うようになっている。すなわち、少なくとも金型の周囲を覆う成形チャンバ１２が配設される。そのため、前記下部フレーム１２ａの上面には、支持フレーム１２ｂを介して、チャンバ側壁１２ｅが取り付けられている。該チャンバ側壁１２ｅの上端には上面板１２ｃが取り付けられ、下端には下面板１２ｄが取り付けられている。そして、前記チャンバ側壁１２ｅ、上面板１２ｃ及び下面板１２ｄによって、円筒体、又は、四角筒、六角筒等の角筒体を構成する。なお、前記上面板１２ｃの中心には上金型取り付け部材２７の通過を許容する開口が形成され、前記下面板１２ｄの中心には下金型取り付け部材２４の通過を許容する開口が形成されている。
【００２８】
さらに、前記上面板１２ｃと可動中間部材２８との間には、金型支持装置又は金型の動きに追従して変形可能な部材、例えば、蛇腹状のベローズ等から成る上部フレキシブル筒状体１８が配設され、該上部フレキシブル筒状体１８の下端は上面板１２ｃの上面に、望ましくは気密に取り付けられ、上端は可動中間部材２８の下面に、望ましくは気密に取り付けられている。なお、前記上部フレキシブル筒状体１８は、どこに取り付けられてもよく、例えば、一端が上面板１２ｃの下面に取り付けられ、他端が上金型取り付け部材２７の下端周辺に取り付けられていてもよい。また、前記下面板１２ｄと可動ユニット２３との間には、金型支持装置又は金型の動きに追従して変形可能な部材、例えば、蛇腹状のベローズ等から成る下部フレキシブル筒状体１７が配設され、該下部フレキシブル筒状体１７の上端は下面板１２ｄの下面に、望ましくは気密に取り付けられ、下端は可動ユニット２３の上面に、望ましくは気密に取り付けられている。
【００２９】
なお、前記下部フレキシブル筒状体１７は、どこに取り付けられてもよく、例えば、一端が下面板１２ｄの上面に取り付けられ、他端が下金型取り付け部材２４の上端周辺に取り付けられていてもよい。また、前記上部フレキシブル筒状体１８及び下部フレキシブル筒状体１７は、耐熱性材料から成るものであることが望ましい。これにより、チャンバ側壁１２ｅ、上面板１２ｃ、下面板１２ｄ、可動中間部材２８、可動ユニット２３、上部フレキシブル筒状体１８及び下部フレキシブル筒状体１７によって取り囲まれた成形チャンバ１２が構成される。
【００３０】
そして、該成形チャンバ１２内には、図示されないガス供給管を接続して、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス、クリプトンガス等の不活性ガスや、塵埃（じんあい）や水分を含まない清浄化された乾燥空気、すなわち、ドライエアを供給することができる。また、図示されない吸引管を接続して内部の空気等のガスを排出し、成形チャンバ１２内を真空にすることもできる。これにより、所定の雰囲気内において成形品の成形を行うことができる。なお、前記チャンバ側壁１２ｅには、素材の搬入、成形品の搬出等の作業を行うために図示されない作業用開口が形成される。該作業用開口には開閉可能な扉が取り付けられることが望ましいが、該扉を省略することもできる。さらに、所定の雰囲気内において成形品の成形を行う必要がない場合には、前記成形チャンバ１２を省略することもできる。
【００３１】
本実施の形態において、前記金型調芯装置２１は、可動ユニット２３を固定ユニット２２に対して移動可能とするときには、可動ユニット２３と固定ユニット２２とを相互に非接触とし、可動ユニット２３を固定ユニット２２に対して固定とするときには、可動ユニット２３と固定ユニット２２とを相互に吸着させるようになっている。そして、可動ユニット２３と固定ユニット２２とを相互に非接触とするために、可動ユニット２３と固定ユニット２２との間に圧縮流体を供給し、可動ユニット２３と固定ユニット２２とを静圧保持するようになっている。
【００３２】
そのため、圧縮流体供給源３１からの圧縮流体が、供給管路３１ａを介して固定ユニット２２に供給される。なお、該固定ユニット２２に供給される圧縮流体の圧力は、供給管路３１ａに配設された図示されない圧力制御弁によって調整されるようになっている。そして、前記圧縮流体は、例えば、空気であるが、この場合、清浄化された乾燥空気としてのドライエアであることが望ましい。前記圧縮流体がドライエアであれば、塵埃や水分を含まないので、成形品の表面が汚染されることがない。なお、前記圧縮流体は他の気体であってもよいが、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス、クリプトンガス等の不活性ガスであることが望ましい。なお、前記圧縮流体供給源３１は、例えば、ガスボンベ、圧力タンク、コンプレッサ等、又は、これらを組み合わせたものであるが、いかなるものであってもよい。
【００３３】
また、可動ユニット２３と固定ユニット２２とを相互に吸着させるために、吸引装置３２によって、吸引管路３２ａを介して固定ユニット２２から前記圧縮流体や空気等の雰囲気ガスを吸引するようになっている。前記吸引装置３２は、例えば、真空ポンプであるが、いかなる装置であってもよい。
【００３４】
次に、前記金型調芯装置２１の構成について詳細に説明する。
【００３５】
図２は本発明の第１の実施の形態における金型調芯装置の構成を示すプレス成形装置の第１の要部拡大縦断面図である。
【００３６】
本実施の形態において、上金型１６と下金型１５との同芯度、及び、前記上金型１６の金型合わせ面と下金型１５の金型合わせ面との平行度を調整する場合、すなわち、金型の調芯を行う場合、金型調芯装置２１は、図２に示されるように、可動ユニット２３の対向面と固定ユニット２２の対向面とを相互に非接触として、前記可動ユニット２３を固定ユニット２２に対して移動可能とするようになっている。そのために、前記固定ユニット２２における可動ユニット２３との対向面である固定側対向面２２ａには、供給管路３１ａを介して圧縮流体供給源３１から供給された圧縮流体を噴出する噴出部３４が配設されている。該噴出部３４は、例えば、多孔（こう）質セラミクス等の多孔体から成り、前記圧縮流体が、前記噴出部３４の内部に形成された相互に連通する空隙（げき）を通過して、前記固定側対向面２２ａにおける噴出部３４の多数の開口から噴出するようになっている。
【００３７】
なお、前記固定ユニット２２の内部には供給管路３１ａに接続される供給流路３３及び環状流路３３ａが形成され、供給管路３１ａを介して圧縮流体供給源３１から供給された圧縮流体は、前記供給流路３３及び環状流路３３ａを通って前記噴出部３４に流入する。また、前記固定ユニット２２の内部には吸引管路３２ａに接続される排出流路３５、中央排出開口３５ａ及び周辺排出開口３５ｂが形成され、可動ユニット２３と固定ユニット２２との間の空気やガスが前記排出流路３５、中央排出開口３５ａ及び周辺排出開口３５ｂを通り、吸引管路３２ａを介して吸引装置３２によって吸引されて排出される。ここで、前記固定側対向面２２ａは所定の曲率の凹状球面であり、また、前記可動ユニット２３における固定ユニット２２との対向面である可動側対向面２３ａは所定の曲率の凸状球面である。そして、前記固定側対向面２２ａの曲率と、前記可動側対向面２３ａの曲率は、実質的に同一である。これにより、前記固定側対向面２２ａと可動側対向面２３ａとが非接触の状態において、可動ユニット２３が固定ユニット２２に対して球面運動可能となる。
【００３８】
ここで、図２は、金型の調芯を行う場合において、可動ユニット２３と固定ユニット２２とを相互に非接触とした状態を示しており、圧縮流体供給源３１から供給された圧縮流体は、矢印で示されるように供給流路３３に流入し、噴出部３４の多数の開口から噴出する。これにより、前記金型調芯装置２１は静圧軸受と同様に機能し、前記固定側対向面２２ａと可動側対向面２３ａとの間に静圧フィルムが形成され、前記固定側対向面２２ａと可動側対向面２３ａとの間に、例えば、２〜３〔μｍ〕程度の隙（すき）間が生じる。そのため、可動ユニット２３、下金型取り付け部材２４、上金型１６、下金型１５等の重量によって下方向に押し付ける力が可動ユニット２３に作用しても、前記固定側対向面２２ａと可動側対向面２３ａとの間の隙間が維持される。すなわち、静圧保持の効果を得ることができる。これにより、前記可動ユニット２３は、固定ユニット２２に対し、自由に移動することができる。
【００３９】
もっとも、可動ユニット２３に作用する下方向に押し付ける力をできる限り低減することが望ましい。そのため、前記可動ユニット２３、下金型取り付け部材２４等をアルミニウム等の軽い材料で製作したり、内部に空洞部を形成したりして、重量を軽減するようにしてもよい。
【００４０】
なお、前記隙間の寸法は、圧縮流体の圧力等を調整することによって変更することができ、例えば、０．１〜１００〔μｍ〕程度であれば、静圧保持の効果を得ることができる。また、前記噴出部３４の構成は、適宜変更することができ、例えば、多孔体でなく、環状流路３３ａと固定側対向面２２ａとを連通する複数の連通孔を形成した部材に代えることもできる。さらに、中央排出開口３５ａ及び周辺排出開口３５ｂの構成も、適宜変更することができ、例えば、中央排出開口３５ａを省略したり、該中央排出開口３５ａの径を小さくしたりすることもできる。なお、図２において、固定側対向面２２ａと可動側対向面２３ａとの間隔は、説明の都合上、誇張され、実際よりも大きく示されている。
【００４１】
また、前記下金型取り付け部材２４の上面には、上金型１６及び下金型１５が取り付けられている。この場合、前記上金型１６及び下金型１５は、相互の金型合わせ面同士が密着し、かつ、相互の軸芯が一致するように組み合わされ、相互の金型合わせ面同士が密着し、かつ、相互の軸芯が一致した状態を維持するための結合部材１３によって相互に結合されている。すなわち、上金型１６及び下金型１５は、それ自体が調芯が行われた状態で相互に結合されている。なお、前記結合部材１３は、取り外し可能な構造を有し、後述されるように、上金型１６が上金型取り付け部材２７に取り付けられた後に、取り外されるようになっている。そして、前記上金型１６及び下金型１５は金型合わせ面と反対側の端部にフランジ部１６ａ及び１５ａをそれぞれ備え、前記下金型１５は、フランジ部１５ａが下金型クランプ部材２５によってクランプされることにより、下金型取り付け部材２４の上面に取り付けられる。
【００４２】
図２に示される例においては、下金型取り付け部材２４の形状や寸法に含まれる誤差によって、前記下金型取り付け部材２４の上面が下面に対して傾斜している、すなわち、下金型取り付け部材２４は上面と下面とが平行でない。そのため、下金型１５及び上金型１６の軸芯が上金型取り付け部材２７の軸芯Ａに対して傾斜していることが分かる。この場合、仮に、上金型１６と下金型１５とを、それぞれ別個に、上金型取り付け部材２７と下金型取り付け部材２４とに取り付けたとすると、上金型１６の軸芯と下金型１５の軸芯とがずれてしまい、かつ、上金型１６の金型合わせ面と下金型１５の金型合わせ面とが平行にならない、すなわち、上金型１６と下金型１５とは同芯度及び平行度を保つことができなくなることが分かる。なお、下金型取り付け部材２４の上面が下面に対して傾斜している度合いは、説明の都合上、誇張されて図示されているが、下金型取り付け部材２４の形状や寸法に含まれる誤差によるものであるため、実際には、目視によって把握することができない程度に微小であると考えられる。
【００４３】
また、本実施の形態においては、説明の都合上、下金型取り付け部材２４の形状や寸法に含まれる誤差によって上金型１６及び下金型１５の同芯度及び平行度を保つことができなくなる場合についてのみ説明するが、前記金型調芯装置２１は、他の部材の形状や寸法に含まれる誤差による場合にも同様に適用することができる。例えば、上金型取り付け部材２７の上面と下面とが平行でない場合、上金型１６の金型合わせ面と上面とが平行でない場合、下金型１５の金型合わせ面と下面とが平行でない場合等にも適用することができるし、複数の部材の形状や寸法に含まれる誤差による場合にも適用することができる。
【００４４】
さらに、図２に示されるように、上部フレキシブル筒状体１８は、下端及び上端にシール部としての取り付け板１８ａ及び１８ｂをそれぞれ備え、前記取り付け板１８ａが成形チャンバ１２の上面板１２ｃの上面に、望ましくは気密に取り付けられ、前記取り付け板１８ｂが可動中間部材２８の下面に、望ましくは気密に取り付けられている。また、下部フレキシブル筒状体１７は、下端及び上端にシール部としての取り付け板１７ａ及び１７ｂをそれぞれ備え、前記取り付け板１７ａが可動ユニット２３の上面に、望ましくは気密に取り付けられ、前記取り付け板１７ｂが成形チャンバ１２の下面板１２ｄの下面に、望ましくは気密に取り付けられている。
【００４５】
また、前記可動ユニット２３と固定ユニット２２とを相互に非接触とするために、可動ユニット２３と固定ユニット２２との間に圧縮流体を供給すると、下面板１２ｄ、支持フレーム１２ｂ、下部フレーム１２ａ、下部フレキシブル筒状体１７、可動ユニット２３及び固定ユニット２２によって形成される空間が密閉されていると該空間内に前記圧縮流体が充満してしまう。そこで、前記支持フレーム１２ｂ等に図示されない連通開口が形成され、前記圧縮流体が前記空間内から外部に流出するようになっている。
【００４６】
次に、前記構成のプレス成形装置１０において金型の調芯を行うための動作について説明する。
【００４７】
図３は本発明の第１の実施の形態における金型調芯装置の構成を示すプレス成形装置の第２の要部拡大縦断面図、図４は本発明の第１の実施の形態における金型調芯装置の構成を示すプレス成形装置の第３の要部拡大縦断面図である。
【００４８】
まず、上金型１６及び下金型１５を、相互の金型合わせ面同士が密着し、かつ、相互の軸芯が一致するように組み合わせる。すなわち、上金型１６及び下金型１５を、それ自体が調芯が行われた状態となるように組み合わせる。そして、結合部材１３を前記上金型１６及び下金型１５に取り付け、上金型１６及び下金型１５を、それ自体の調芯が行われた状態が維持されるように相互に結合させる。
【００４９】
続いて、図２に示されるように、結合部材１３によって上金型１６と結合された下金型１５を下金型取り付け部材２４の上面に取り付ける。この場合、可動中間部材２８に取り付けられた上金型取り付け部材２７は上方に移動した状態にあり、該上金型取り付け部材２７の下面と下金型取り付け部材２４の上面との間は、相互に結合された上金型１６及び下金型１５の軸方向の寸法以上に開いている。そして、フランジ部１５ａが下金型クランプ部材２５によってクランプされることによって、下金型１５が下金型取り付け部材２４の上面に取り付けられる。この場合、図２に示されるように、下金型取り付け部材２４の上面が下面に対して加工誤差等の誤差によって傾斜しているので、下金型１５及び上金型１６の軸芯が上金型取り付け部材２７の軸芯Ａに対して傾斜している。そのため、上金型１６の上面と上金型取り付け部材２７の下面とは平行でなく、かつ、上金型１６の軸芯と上金型取り付け部材２７の軸芯Ａとはずれている。
【００５０】
続いて、圧縮流体供給源３１からの圧縮流体を固定ユニット２２に供給すると、前記圧縮流体が噴出部３４の多数の開口から噴出し、固定ユニット２２の固定側対向面２２ａと可動ユニット２３の可動側対向面２３ａとの間に静圧フィルムが形成される。これにより、前記固定側対向面２２ａと可動側対向面２３ａとの間の隙間が維持されるので、前記可動ユニット２３は、固定ユニット２２に対し、自由に移動することができる。
【００５１】
続いて、駆動装置２９を作動させて上金型取り付け部材２７を下方に移動させる。そして、該上金型取り付け部材２７が、成形動作において型閉が行われる位置にまで到達すると、前記上金型取り付け部材２７の下面が上金型１６の上面に押し付けられる。この場合、可動ユニット２３が固定ユニット２２に対して自由に移動することができるので、上金型１６も自由に移動することができる状態となっている。そのため、上金型１６の上面を上金型取り付け部材２７の下面と平行にすることができ、かつ、上金型１６の軸芯と上金型取り付け部材２７の軸芯Ａとを一致させることができる。そして、上金型１６の上面と上金型取り付け部材２７の下面とが平行で、かつ、上金型１６の軸芯と上金型取り付け部材２７の軸芯Ａとが一致した状態で、フランジ部１６ａを上金型クランプ部材２６によってクランプすることにより、上金型１６を上金型取り付け部材２７の下面に取り付ける。
【００５２】
これにより、金型の調芯が行われ、上金型１６と下金型１５との同芯度、及び、前記上金型１６の金型合わせ面と下金型１５の金型合わせ面との平行度が厳密に保たれた状態で、前記上金型１６及び下金型１５が上金型取り付け部材２７及び下金型取り付け部材２４にそれぞれ取り付けられる。なお、図３に示されるように、下金型取り付け部材２４及び可動ユニット２３の軸芯Ｂは、上金型取り付け部材２７の軸芯Ａとずれて傾斜した状態となる。
【００５３】
続いて、圧縮流体供給源３１からの圧縮流体の供給を停止し、吸引装置３２によって固定ユニット２２から前記圧縮流体や空気等の雰囲気ガスを吸引する。これにより、前記固定側対向面２２ａと可動側対向面２３ａとの間から、前記圧縮流体や雰囲気ガスが矢印で示されるように、中央排出開口３５ａ、周辺排出開口３５ｂ及び排出流路３５を通って吸引される。そのため、前記固定側対向面２２ａと可動側対向面２３ａとは、図３に示されるように、相互に密着する。この場合、前記固定側対向面２２ａは凹状球面であり、可動側対向面２３ａは凸状球面であり、さらに、前記固定側対向面２２ａの曲率と可動側対向面２３ａの曲率とが同一なので、可動ユニット２３の軸芯Ｂが傾斜していても、可動側対向面２３ａは固定側対向面２２ａと密着することができる。そして、前記固定側対向面２２ａと可動側対向面２３ａとの間が吸引によって負圧となるので、前記固定側対向面２２ａと可動側対向面２３ａとは強固に結合された状態になる。
【００５４】
これにより、金型の調芯が行われた状態を維持することができる。すなわち、前記可動ユニット２３が固定ユニット２２に対して固定されるので、上金型１６と下金型１５との同芯度、及び、前記上金型１６の金型合わせ面と下金型１５の金型合わせ面との平行度が厳密に保たれた状態が維持される。
【００５５】
なお、前記下金型取り付け部材２４及び可動ユニット２３が傾斜することによって、成形チャンバ１２の下面板１２ｄの下面と可動ユニット２３の上面との間隔が一様でなくなるが、下部フレキシブル筒状体１７が変形可能なので、前記成形チャンバ１２の内側と外側とは遮断された状態を維持することができる。また、上金型取り付け部材２７を下方に移動させたことによって、成形チャンバ１２の上面板１２ｃの上面と可動中間部材２８の下面との間隔が縮まるが、上部フレキシブル筒状体１８が変形可能なので、前記成形チャンバ１２の内側と外側とを遮断された状態に維持することができる。
【００５６】
続いて、前記結合部材１３を取り外すと、上金型１６と下金型１５とは分離可能な状態になる。そして、駆動装置２９を作動させて上金型取り付け部材２７を上方に移動させると、該上金型取り付け部材２７に取り付けられた上金型１６も上方に移動し、図４に示されるように、上金型１６の金型合わせ面が下金型１５の金型合わせ面から離れた状態となる。
【００５７】
これにより、前記下金型１５の金型合わせ面に形成された図示されないキャビティに素材を載置して、成形を開始することができる。この場合、上金型１６及び下金型１５は、調芯が行われた状態を維持し、相互の金型合わせ面同士が平行で、かつ、相互の軸芯が一致している。また、前記固定側対向面２２ａと可動側対向面２３ａとの間が吸引によって負圧となり、前記固定側対向面２２ａと可動側対向面２３ａとが強固に結合された状態になっているので、前記調芯が行われた状態が崩れることがない。そのため、成形動作中も、上金型１６と下金型１５との同芯度、及び、前記上金型１６の金型合わせ面と下金型１５の金型合わせ面との平行度を厳密に保つことができ、十分に精度の高い成形品を成形することができる。
【００５８】
このように、本実施の形態において、金型調芯装置２１は、下部フレーム１２ａを介してプレス成形装置１０の外側フレーム１１に固定された固定ユニット２２と、下金型取り付け部材２４が取り付けられた可動ユニット２３とを有する。そして、金型の調芯を行う際には、可動ユニット２３と固定ユニット２２とを相互に非接触として前記可動ユニット２３を固定ユニット２２に対して移動可能とする。そのため、下金型取り付け部材２４が調芯が行われた状態に組み合わされた上金型１６及び下金型１５に追随して移動することができ、同芯度及び金型合わせ面の平行度が厳密に保たれた状態で、前記上金型１６及び下金型１５が、上金型取り付け部材２７及び下金型取り付け部材２４にそれぞれ取り付けられる。そして、可動ユニット２３を固定ユニット２２に対して固定するときには、可動ユニット２３と固定ユニット２２とを相互に吸着させるようになっている。そのため、前記同芯度及び金型合わせ面の平行度が厳密に保たれた状態がそのまま維持される。しかも、可動ユニット２３を固定ユニット２２に対して固定するときに、可動ユニット２３が固定ユニット２２に対して動いてしまうこともない。
【００５９】
また、可動ユニット２３の可動側対向面２３ａと固定ユニット２２の固定側対向面２２ａとの間に圧縮流体を供給して静圧フィルムを形成するので、可動ユニット２３、下金型取り付け部材２４、上金型１６、下金型１５等の重量によって下方向に押し付ける力が可動ユニット２３に作用しても、可動側対向面２３ａと固定側対向面２２ａとの間の隙間を維持することができる。さらに、前記固定側対向面２２ａは凹状球面であり、可動側対向面２３ａは凸状球面であり、かつ、前記固定側対向面２２ａの曲率と可動側対向面２３ａの曲率とが同一である。そのため、金型の調芯を行う際に、前記可動ユニット２３をスムーズに移動させることができ、微調整が可能になる。
【００６０】
さらに、可動ユニット２３を固定ユニット２２に対して固定する場合、前記可動側対向面２３ａと固定側対向面２２ａとの間が吸引によって負圧となるので、可動ユニット２３と固定ユニット２２とが強固に結合される。この場合、前記固定側対向面２２ａは凹状球面であり、可動側対向面２３ａは凸状球面であり、かつ、前記固定側対向面２２ａの曲率と可動側対向面２３ａの曲率とが同一なので、可動ユニット２３の軸芯Ｂが傾斜していても、可動側対向面２３ａは固定側対向面２２ａと密着することができる。
【００６１】
さらに、成形チャンバ１２の上面板１２ｃと可動中間部材２８との間に蛇腹状のベローズ等から成る上部フレキシブル筒状体１８が取り付けられ、成形チャンバ１２の下面板１２ｄの下面と可動ユニット２３の上面との間に蛇腹状のベローズ等から成る下部フレキシブル筒状体１７が取り付けられている。そのため、金型の調芯を行って可動ユニット２３の軸芯Ｂが傾斜しても、下部フレキシブル筒状体１７が可動ユニット２３の動きに追従して変形するので、前記成形チャンバ１２の内側と外側とを遮断された状態に維持することができる。
【００６２】
なお、本実施の形態においては、可動ユニット２３と固定ユニット２２とを相互に非接触にするための手段として、可動側対向面２３ａと固定側対向面２２ａとの間に圧縮流体を供給する手段を採用しているが、他の手段を採用することもできる。例えば、可動側対向面２３ａ及び固定側対向面２２ａに電磁石等の磁力を発生する手段を配設して、磁力によって可動ユニット２３と固定ユニット２２とを相互に非接触にすることもできる。さらに、圧縮流体を供給する手段と磁力を発生する手段とを併用することもできる。
【００６３】
また、本実施の形態においては、可動ユニット２３と固定ユニット２２とを相互に吸着させるための手段として、可動側対向面２３ａと固定側対向面２２ａとの間を負圧にする手段を採用しているが、他の手段を採用することもできる。例えば、可動側対向面２３ａ及び固定側対向面２２ａに電磁石等の磁力を発生する手段を配設して、磁力によって可動ユニット２３と固定ユニット２２とを相互に吸着させることもできる。さらに、負圧にする手段と磁力を発生する手段とを併用することもできる。
【００６４】
また、前記可動ユニット２３又は下金型取り付け部材２４に図示されない冷却手段を配設することもできる。ガラスから成る成形品を成形する場合、前述されたように、素材である硝材を３００〜６００〔℃〕程度の高温にまで加熱する必要があるので、金型調芯装置２１も高温に曝（さら）されることがある。この場合、前記圧縮流体を供給する手段、磁力を発生する手段、取り付け板１７ａ等が熱の影響を受けて変質したり、誤動作が発生したりする可能性がある。そこで、前記冷却手段を配設することによって前記圧縮流体を供給する手段、磁力を発生する手段、取り付け板１７ａ等を熱の影響から保護することができる。なお、前記冷却手段は、例えば、冷却水等の冷媒を流通させるパイプ、放熱ファン、ヒートパイプ等を配設することであるが、いかなる種類のものであってもよい。
【００６５】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構成を有するものについては、同じ符号を付与することにより、その説明を省略する。また、前記第１の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
【００６６】
図５は本発明の第２の実施の形態における金型調芯装置の構成を示すプレス成形装置の第１の要部拡大縦断面図、図６は本発明の第２の実施の形態における金型調芯装置の構成を示すプレス成形装置の第２の要部拡大縦断面図である。
【００６７】
本実施の形態における金型調芯装置２１は、図５及び６に示されるように、前記第１の実施の形態における固定ユニット２２に代えて、下部フレーム１２ａの上面に固定された調芯部材としての基礎ユニット２２−２、及び、該基礎ユニット２２−２に対して水平方向に移動可能となる調芯部材としての水平ユニット２２−１を有する。そして、可動ユニット２３は、水平ユニット２２−１に対して移動可能となるように、該水平ユニット２２−１の上方に配設される。なお、図５及び６において、プレス成形装置１０の外側フレーム１１や成形チャンバ１２を構成する部材は、図示を省略されている。
【００６８】
この場合、可動ユニット２３の可動側対向面２３ａ及び水平ユニット２２−１の固定側対向面２２ａの構成は、前記第１の実施の形態と同様であり、前記可動側対向面２３ａと固定側対向面２２ａとの間に圧縮流体を供給して静圧フィルムを形成して、可動側対向面２３ａと固定側対向面２２ａとの間の隙間を維持するようになっている。また、前記可動側対向面２３ａと固定側対向面２２ａとの間を吸引によって負圧として、可動ユニット２３を水平ユニット２２−１に対して固定する。
【００６９】
さらに、該水平ユニット２２−１の水平側対向面２２ｂ及び基礎ユニット２２−２の基礎側対向面２２ｃの構成は、平面であることを除いて、前記可動側対向面２３ａ及び固定側対向面２２ａの構成と同様である。そのため、前記水平側対向面２２ｂと基礎側対向面２２ｃとの間に圧縮流体を供給して静圧フィルムを形成して、水平側対向面２２ｂと基礎側対向面２２ｃとの間の隙間を維持するようになっている。これにより、水平ユニット２２−１は、基礎ユニット２２−２に対して水平方向に移動可能となる。また、前記水平側対向面２２ｂと基礎側対向面２２ｃとの間を吸引によって負圧として、可動ユニット２３を水平ユニット２２−１に対して固定する。
【００７０】
本実施の形態において金型の調芯を行う場合、結合部材１３によって上金型１６と結合された下金型１５を下金型取り付け部材２４の上面に取り付けて、前記可動側対向面２３ａと固定側対向面２２ａとの間、及び、水平側対向面２２ｂと基礎側対向面２２ｃとの間に圧縮流体を供給する。これにより、図５に示されるように、前記可動側対向面２３ａと固定側対向面２２ａとの間、及び、水平側対向面２２ｂと基礎側対向面２２ｃとの間に隙間が形成されるので、前記可動ユニット２３は水平ユニット２２−１に対して自由に移動することができ、水平ユニット２２−１は基礎ユニット２２−２に対して水平方向に自由に移動することができる。
【００７１】
そして、上金型１６を上金型取り付け部材２７の下面に取り付けて金型の調芯を行い、前記可動側対向面２３ａと固定側対向面２２ａとの間、及び、水平側対向面２２ｂと基礎側対向面２２ｃとの間を負圧にする。これにより、図６に示されるように、前記可動側対向面２３ａと固定側対向面２２ａ、及び、水平側対向面２２ｂと基礎側対向面２２ｃとが強固に結合された状態になり、金型の調芯が行われた状態を維持することができる。
【００７２】
このように、本実施の形態において、金型調芯装置２１は、下部フレーム１２ａを介してプレス成形装置１０の外側フレーム１１に固定された基礎ユニット２２−２、水平ユニット２２−１及び下金型取り付け部材２４が取り付けられた可動ユニット２３を有する。そして、金型の調芯を行う際には、水平ユニット２２−１と基礎ユニット２２−２とを相互に非接触として、前記水平ユニット２２−１を基礎ユニット２２−２に対して水平方向に移動可能とし、かつ、可動ユニット２３と水平ユニット２２−１とを相互に非接触として、前記可動ユニット２３を水平ユニット２２−１に対して移動可能にする。そのため、下金型取り付け部材２４は、前記第１の実施の形態と比較して、より広い範囲で移動することができ、調芯が行われた状態に組み合わされた上金型１６及び下金型１５によって適切に追随することができる。
【００７３】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１及び第２の実施の形態と同じ構成を有するものについては、同じ符号を付与することにより、その説明を省略する。また、前記第１及び第２の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
【００７４】
図７は本発明の第３の実施の形態における上金型取り付け装置を示す要部拡大図、図８は本発明の第３の実施の形態における上金型取り付け装置の構造を示す第１の部分断面図、図９は本発明の第３の実施の形態における上金型取り付け装置の構造を示す第２の部分断面図、図１０は本発明の第３の実施の形態における上金型取り付け装置の構造を示す第３の部分断面図、図１１は本発明の第３の実施の形態における上金型取り付け装置の構造を示す第４の部分断面図、図１２は本発明の第３の実施の形態における上金型取り付け装置の構造を示す第５の部分断面図である。
【００７５】
本実施の形態においては、上金型１６及び下金型１５を上金型取り付け部材２７及び下金型取り付け部材２４に取り付けるための上金型取り付け装置及び下金型取り付け装置について説明する。なお、上金型取り付け装置及び下金型取り付け装置は、実質的に同一の構成を有するので、ここでは、上金型取り付け装置についてのみ説明し、下金型取り付け装置についての説明は省略する。
【００７６】
図７に示されるように、上金型１６のフランジ部１６ａの周囲にはテーパ面が形成され、上金型クランプ部材２６にも前記テーパ面に対応する傾斜面が形成されている。なお、前記上金型クランプ部材２６の数は、複数であればいくつであってもよいが、三つ以上であることが望ましい。そして、前記傾斜面をテーパ面に当接させた状態で、上金型クランプ部材２６を図７において上方に引っ張り上げてフランジ部１６ａをクランプすることによって、該フランジ部１６ａに上向きの垂直方向の力とともに、軸芯の方を向いた水平方向の力を与えるようになっている。そのため、上金型１６は上金型取り付け部材２７に強固に取り付けられ、成形動作中に上金型１６と上金型取り付け部材２７とがずれてしまうようなことがない。
【００７７】
ここで、前記上金型クランプ部材２６は、図８に示されるように、上金型取り付け部材２７に取り付けられたアクチュエータ４１によって、タイロッド４２を介して、矢印Ｃで示されるように、上方に引っ張り上げられるようになっている。なお、前記アクチュエータ４１は、例えば、空圧シリンダ等のシリンダ装置であるが、電動モータを使用したものであってもよいし、いかなる種類のものであってもよい。また、前記上金型クランプ部材２６は、タイロッド４２を中心にして、矢印Ｄで示されるように回転させることができ、傾斜面がフランジ部１６ａのテーパ面に適切に当接するように調整することができるようになっている。
【００７８】
なお、図８に示される例においては、各上金型クランプ部材２６に対応する複数のアクチュエータ４１を使用するようになっているが、図９に示されるように、単一のアクチュエータ４１によって複数の上金型クランプ部材２６を、矢印Ｃで示されるように、上方に引っ張り上げることもできる。この場合、各タイロッド４２の上端が連結部材４２ａによって連結され、該連結部材４２ａにアクチュエータ４１の作動軸４１ａが接続される。なお、図９に示される例においては、クランプ回転モータ４３によって、すべての上金型クランプ部材２６が、矢印Ｄで示されるように回転させられる。前記クランプ回転モータ４３は、連結部材４２ａに取り付けられ、クランプ回転モータ４３の回転軸に取り付けられた駆動プーリ４３ａの回転をベルト４３ｂによって、タイロッド４２に取り付けられた従動プーリ４２ｂに伝達するようになっている。
【００７９】
また、前記上金型クランプ部材２６を使用することなく、上金型１６を上金型取り付け部材２７に取り付けることもできる。この場合、図１０に示されるように、フランジ部１６ａの中心に下端が固定された線状体４４の上端を、ボールジョイント４４ｂを介して、アクチュエータ４１の作動軸４１ａに接続し、矢印で示されるように、上金型１６を上方に引っ張り上げるようになっている。なお、前記線状体４４は、ロッドであってもよいし、ワイヤであってもよい。
【００８０】
さらに、負圧によって上金型１６を上金型取り付け部材２７に取り付けることもできる。この場合、図１１に示されるように、上金型取り付け部材２７内に排出流路４５を形成し、前記吸引装置３２等によって上金型取り付け部材２７の下面とフランジ部１６ａの上面との間から空気等の雰囲気ガスを吸引する。これにより、上金型取り付け部材２７の下面とフランジ部１６ａの上面との間が吸引によって負圧となるので、前記上金型取り付け部材２７の下面とフランジ部１６ａの上面とは強固に結合された状態になる。
【００８１】
さらに、磁力によって上金型１６を上金型取り付け部材２７に取り付けることもできる。この場合、図１２に示されるように、上金型取り付け部材２７内に形成された空洞部４６内に電磁石４７を配設し、該電磁石４７の発生する磁力によってフランジ部１６ａを吸着する。これにより、前記上金型取り付け部材２７の下面とフランジ部１６ａの上面とは、磁力によって強固に結合された状態になる。
【００８２】
このように、本実施の形態においては、上金型取り付け装置及び下金型取り付け装置によって、上金型１６及び下金型１５が上金型取り付け部材２７及び下金型取り付け部材２４に強固に取り付けられるので、成形動作中に上金型１６と上金型取り付け部材２７とが、又は、下金型１５と下金型取り付け部材２４とがずれてしまうようなことがない。
【００８３】
なお、上金型取り付け装置及び下金型取り付け装置は、必要に応じて、複数の種類のものを併用することができる。例えば、図８に示されるような上金型取り付け装置と図１１又は１２に示されるような上金型取り付け装置とを併用することができる。これにより、上金型１６及び下金型１５を上金型取り付け部材２７及び下金型取り付け部材２４によって強固に取り付けることができる。
【００８４】
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、第１〜第３の実施の形態と同じ構成を有するものについては、同じ符号を付与することにより、その説明を省略する。また、前記第１〜第３の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
【００８５】
図１３は本発明の第４の実施の形態における金型を示す第１の図、図１４は本発明の第４の実施の形態における金型を示す第２の図である。
【００８６】
本実施の形態においては、上金型１６及び下金型１５をあらかじめ上金型取り付け部材２７及び下金型取り付け部材２４にそれぞれ取り付けた状態で、金型の調芯を行う場合について説明する。この場合、金型調芯装置２１は、図５及び６に示されるような構成を有するものとする。また、金型は、図１３及び１４に示されるように、上金型１６と下金型１５とが相互に係合するための係合手段を備え、上金型１６と下金型１５とが相互に係合した状態で、金型の調芯が行われた状態、すなわち、上金型１６と下金型１５との同芯度、及び、前記上金型１６の金型合わせ面と下金型１５の金型合わせ面との平行度が保たれた状態となる。
【００８７】
図１３に示される例においては、上金型１６の金型合わせ面には係合手段としての係合突起１６ｂが形成され、下金型１５の金型合わせ面には係合手段としての係合凹部１５ｂが形成されている。前記係合突起１６ｂは先端が細くなるようなテーパ形状を有し、前記係合凹部１５ｂも前記係合突起１６ｂに対応するようにテーパ形状を有している。そして、前記上金型１６と下金型１５とを相互に結合させると、前記係合突起１６ｂが係合凹部１５ｂに嵌（かん）入して係合し、金型の調芯が行われた状態となる。また、図１４に示される例においては、上金型１６の下端部周囲に係合手段としての環状の係合ガイド部材１６ｃが形成されている。そして、前記上金型１６と下金型１５とを相互に結合させると、前記係合ガイド部材１６ｃ内に下金型１５の上端部が嵌入して係合し、金型の調芯が行われた状態となる。
【００８８】
次に、本実施の形態において金型の調芯を行うための動作について説明する。
【００８９】
まず、上金型１６を上金型クランプ部材２６によって上金型取り付け部材２７に取り付け、下金型１５を下金型クランプ部材２５によって下金型取り付け部材２４に取り付ける。なお、前記第３の実施の形態において説明した上金型取り付け装置及び下金型取り付け装置を使用することもできる。
【００９０】
続いて、圧縮流体供給源３１からの圧縮流体を供給すると、前記第２の実施の形態において説明したように、前記圧縮流体が可動側対向面２３ａと固定側対向面２２ａとの間、及び、水平側対向面２２ｂと基礎側対向面２２ｃとの間に供給される。これにより、図５に示されるように、前記可動側対向面２３ａと固定側対向面２２ａとの間、及び、水平側対向面２２ｂと基礎側対向面２２ｃとの間に隙間が形成されるので、前記可動ユニット２３は水平ユニット２２−１に対して自由に移動することができ、水平ユニット２２−１は基礎ユニット２２−２に対して水平方向に自由に移動することができる。
【００９１】
続いて、駆動装置２９を作動させて上金型取り付け部材２７を下方に移動させる。そして、該上金型取り付け部材２７が、成形動作において型閉が行われる位置にまで到達すると、上金型１６と下金型１５とが相互に係合する。この場合、前記可動ユニット２３は水平ユニット２２−１に対して自由に移動することができ、水平ユニット２２−１は基礎ユニット２２−２に対して水平方向に自由に移動することができるので、下金型１５も自由に移動することができる状態となっている。そのため、下金型１５の金型合わせ面を上金型１６の金型合わせ面と平行にすることができ、下金型１５の軸芯を上金型１６の軸芯と一致させることができる。すなわち、金型の調芯が行われた状態になる。
【００９２】
続いて、圧縮流体供給源３１からの圧縮流体の供給を停止し、吸引装置３２によって前記圧縮流体や空気等の雰囲気ガスを吸引する。これにより、前記可動側対向面２３ａと固定側対向面２２ａとの間、及び、水平側対向面２２ｂと基礎側対向面２２ｃとの間を負圧にする。そして、図６に示されるように、前記可動側対向面２３ａと固定側対向面２２ａ、及び、水平側対向面２２ｂと基礎側対向面２２ｃとが強固に結合された状態になり、金型の調芯が行われた状態を維持することができる。
【００９３】
このように、本実施の形態においては、上金型１６と下金型１５とが相互に係合するための係合手段を備えているので、上金型１６及び下金型１５をあらかじめ上金型取り付け部材２７及び下金型取り付け部材２４にそれぞれ取り付けた状態で、金型の調芯を行うことができる。
【００９４】
なお、前記第１〜第４の実施の形態においては、プレス成形装置１０が上金型１６を上下方向に移動させるものである場合について説明したが、下金型１５を上下方向に移動させるようにすることもできる。また、前記第１〜第３の実施の形態においては、上金型１６が上下方向（垂直方向）に移動する縦置型のプレス成形装置１０について説明したが、上金型１６又は下金型１５が横方向（水平方向）に移動する横置型のプレス成形装置にも適用することができる。さらに、上金型１６又は下金型１５の片方のみが移動するプレス成形装置だけでなく、上金型１６及び下金型１５の両方が移動するプレス成形装置にも適用することができる。
【００９５】
また、前記第１〜第４の実施の形態においては、金型調芯装置２１を下金型取り付け部材２４に取り付けた場合について説明したが、金型調芯装置２１を上金型取り付け部材２７に取り付けることもできるし、下金型取り付け部材２４及び上金型取り付け部材２７の両方に取り付けることもできる。
【００９６】
さらに、本実施の形態においては、ガラスから成る成形品を成形する場合について説明したが、ガラスや樹脂のような材料から成る成形品の成形においては、成形直前に素材を加熱したり、所定の雰囲気、例えば、不活性ガス雰囲気内においたり、また、成形直後に成形品を冷却したりする場合がある。このような場合、前記プレス成形装置１０の周辺に加熱装置、冷却装置、不活性ガス供給装置等を配設することができる。これにより、前記素材や成形品を不活性ガス雰囲気内で直接加熱したり冷却したり、また、下金型１５上に載置されたり、上金型１６と下金型１５との間に形成されるキャビティ空間内に挟み込まれた素材や成形品を加熱したり冷却したりすることが可能となる。
【００９７】
また、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるプレス成形装置の構成を示す縦断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における金型調芯装置の構成を示すプレス成形装置の第１の要部拡大縦断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における金型調芯装置の構成を示すプレス成形装置の第２の要部拡大縦断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における金型調芯装置の構成を示すプレス成形装置の第３の要部拡大縦断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態における金型調芯装置の構成を示すプレス成形装置の第１の要部拡大縦断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態における金型調芯装置の構成を示すプレス成形装置の第２の要部拡大縦断面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態における上金型取り付け装置を示す要部拡大図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態における上金型取り付け装置の構造を示す第１の部分断面図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態における上金型取り付け装置の構造を示す第２の部分断面図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態における上金型取り付け装置の構造を示す第３の部分断面図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態における上金型取り付け装置の構造を示す第４の部分断面図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態における上金型取り付け装置の構造を示す第５の部分断面図である。
【図１３】本発明の第４の実施の形態における金型を示す第１の図である。
【図１４】本発明の第４の実施の形態における金型を示す第２の図である。
【符号の説明】
【００９９】
１０    プレス成形装置
１１ａ    底部フレーム
１１ｃ    天井部フレーム
１２    成形チャンバ
１２ａ    下部フレーム
１５    下金型
１６    上金型
２１    金型調芯装置
２２    固定ユニット
２２−１    水平ユニット
２２−２    基礎ユニット
２２ａ    固定側対向面
２２ｂ    水平側対向面
２２ｃ    基礎側対向面
２３    可動ユニット
２３ａ    可動側対向面
２４    下金型取り付け部材
２７    上金型取り付け部材
２８    可動中間部材
２９    駆動装置
２９ａ    コネクティングロッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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