(57)【要約】【課題】生産効率が高く、障害による稼働率の低下を抑制でき、多様な形状の成形用素材を用いた多品種少量生産が可能な光学素子の成形技術を提供する。【解決手段】成形部１０２と、左型脱着ステージ１１４および右型脱着ステージ１１５を搬送コンベア１０３、単軸ロボット１１３、排出ステージ１０９、投入レール１１０でループ状に接続して複数の成形型１３１を循環させ、左型脱着ステージ１１４（左取出供給ロボット１０４）および右型脱着ステージ１１５（右取出供給ロボット１０８）の各々で独立に、成形型１３１に対する成形用素材１３４および成形済みの光学素子１３５の入れ替えを並行して実行する構成の成形装置１０１である。【選択図】  図１
2009057255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上型および下型および胴型から構成され成形用素材が封入された成形型を用いる型成形により、前記成形用素材から光学素子を成形する成形部と、
前記成形型の分解および組み立てを行う複数の型脱着部と、
前記型脱着部で分解された前記成形型に対して前記光学素子および前記成形用素材の出し入れを行う複数の取出供給部と、
前記成形部および前記型脱着部の間で複数の前記成形型を循環させるように搬送するための搬送部と、を含み、
複数の前記型脱着部および取出供給部の並行動作によって、前記成形部との間で循環する複数の前記成形型に対する前記光学素子および前記成形用素材の出し入れが行われるようにしたことを特徴とする成形装置。
【請求項２】
請求項１記載の成形装置において、
前記成形部は、前記成形用素材が封入された前記成形型に対する加熱を行う加熱ステージと、前記成形型に対する加圧を行う加圧ステージと、前記成形型の冷却を行う冷却ステージとを備え、
複数の前記成形型を、前記加熱ステージ、前記加圧ステージ、前記冷却ステージを順次通過させることで、複数の前記成形型に対する前記加熱、前記加圧、前記冷却が並行して行われるようにしたことを特徴とする成形装置。
【請求項３】
上型および下型および胴型から構成され成形用素材が封入された成形型を用いる型成形により前記成形用素材から光学素子を成形する成形部と、前記成形型の分解および組み立てを行う複数の型脱着部との間で複数の前記成形型を循環移動させ、複数の前記型脱着部の各々における前記成形型に対する前記光学素子の取り出しおよび前記成形用素材の供給操作を時間差を持たせて並行して行わせることを特徴とする光学素子の成形方法。
【請求項４】
請求項３記載の光学素子の成形方法において、
前記成形部では、複数の前記成形型を、加熱ステージ、加圧ステージ、冷却ステージを順次通過させることで、複数の前記成形型に対する加熱、加圧、冷却を並行して行うことを特徴とする光学素子の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、型成形による光学素子の成形技術に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光学的精度の機能面を有する金型により、ブランク材、即ち成形用素材を精密成形して光学素子を作製し、研磨等の工程を省略する成形方法が実用化されている。この方法は非球面を有する光学素子を容易に形成できるという特徴を持つため、光学素子の成形方法として、今後も引き続き重要な位置を占めるものと考えられる。
【０００３】
このような成形技術としては、たとえば特許文献１に開示された技術が知られている。以下、特許文献１の第１図（ａ）、（ｂ）を参照して、従来例の構成を説明する。
すなわち、あらかじめ成形用素材３をベルト１２に載置し、順次移送する。徐冷部１５は図示している付近が最も高温で、成形部１４の冷却ステージ９と同一の温度に設定されている。そしてこれより左方向に進むに従い順次温度が低くなるように設定されており、左方向から送られてくる成形用素材３はベルト１２の移送に伴い徐々に予熱され、成形品２は反対に徐冷される仕組みになっている。
【０００４】
成形用素材３をベルト１２に移載後、上型１ａおよび下型１ｂからなる空の成形ブロック１（金型）を金型投入口１６より投入し、順次空送りする。金型投入口１６は、レール１１において、金型分解・組立ステージ１０の下流側に設けられている。
【０００５】
この成形ブロック１の送りタクトとベルト１２の送りタクトはマッチングされており、最初の成形ブロック１を金型分解・組立ステージ１０に移送したところで成形ブロック１を分解する。そこへ吸着アーム１３により吸着された成形用素材３を供給し、その後、成形ブロック１を組み立て、レール１１を介して予熱ステージ７へ搬送し、予熱ヘッド４にて予熱する。
【０００６】
予熱が完了した成形ブロック１は成形ステージ８に移送され、直ちに成形ヘッド５にて加圧成形される。
成形完了後、冷却ステージ９の冷却ヘッド６にて成形品２が固化するガラス転移点以下の温度まで成形ブロック１を冷却する。冷却した成形ブロック１を冷却ステージ９と同一温度に保たれた金型分解・組立ステージ１０に移送し、前述のごとく成形ブロック１を分解し、吸着アーム１３により成形品２を吸着して下型１ｂより取り出し、ベルト１２へ移載する。ベルト１２に移載された成形品２は成形タクトに合わせて順次ステップ送りされ、一定時間、冷却ステージ９と同一温度に保持された後に常温まで徐冷される。
【０００７】
一方、吸着アーム１３は成形品２をベルト１２に移載した後、ステップ送りされてきた成形用素材３を吸着し前述の下型１ｂに供給する。以後は以上の動作の繰り返しとなる。
従来例は上述したような手段によって成形ブロック１（金型）の昇降温の温度範囲を大幅に小さくできるため、予熱、冷却のステージ数も少なくでき、成形機構造が簡素化できると同時に金型使用数も大幅に削減できる素晴らしい発明であるが、次のような技術的課題がある。
【０００８】
従来例の成形装置は金型を成形装置内で循環させる成形方式のため、予熱ステージ、成形ステージ、冷却ステージ、分解・組立ステージそれぞれの所要時間は等しく、所要時間を経過するごとに金型は次ステージに搬送される。つまり光学素子が取り出されるのは所要時間ごとになるため、生産効率を上げるためには所要時間を短縮することが望まれる。
【０００９】
例えば、光学素子径が小さい場合、金型も小さくなり熱容量が小さくなるため、予熱時間および冷却時間が短縮され所要時間が短縮できる。また成形用素材の材質にガラス転移点の低いものを選定すれば、成形用素材は短時間で軟化するため、予熱時間および成形時間が短縮でき所要時間が短縮できる。また予熱ステージ、成形ステージで使用するヒータに容量の十分大きいものを使うことでも予熱時間、成形時間を短縮できるため所要時間を短縮できる。
【００１０】
以上のように成形用素材の大きさや材質、金型の大きさ、ヒータ容量などの条件によって予熱ステージ、成形ステージ、冷却ステージでの所要時間は比較的簡単に短縮できる可能性がある。
【００１１】
しかし、分解・組立ステージでは、上型の引き抜き、光学素子の吸着・取り出し、成形用素材の吸着・供給、上型の挿入といった、非常に高精度の位置決めを必要とする複雑で細かい作業が繰り返されるため、簡単に所要時間を短縮することは困難なことが予想される。その結果、生産効率を上げることは難しく、製品の原価率を下げることができないため、市場で優位に立つことは困難となる。
【００１２】
また分解・組立ステージでは、上型を引き抜いている途中で上型に張り付いていた光学素子が落下してしまうことがあり、この場合、下型の外部または下型の中心から外れた位置に落下するため吸着エラーが発生してしまう。この吸着エラーが発生した場合は装置が一時停止し、警告灯の点灯やブザーにより作業者を呼び、人手により落下した光学素子を取り除く必要がある。
【００１３】
特に近年の工場などの場合、人件費を削減するため、作業者が何台もの成形装置を掛け持ちして担当していており、装置でエラーが発生しても気づくまでに時間がかかっていた。そのため成形装置の復旧に時間がかかり、工場の稼働率を下げる原因となっていた。
【００１４】
また、形状の異なる成形用素材を何種類か用いて連続した成形を行いたい場合、一つしかない吸着アームを使って異なる形状の成形用素材を順番に吸着することになるため、吸着できる形状には制限があった。
【００１５】
また、形状の異なる上型と下型を持つ何種類かの金型を使用し連続した成形を行う場合も、同様な理由から吸着できる光学素子の形状には制限があった。そのため多品種少量生産を行いたい場合でも、何回かに分けて成形を行う必要があった。
【特許文献１】特開平３−４５５２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の目的は、生産効率が高く、障害による稼働率の低下を抑制でき、多様な形状の成形用素材を用いた多品種少量生産が可能な光学素子の成形技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の第１の観点は、上型および下型および胴型から構成され成形用素材が封入された成形型を用いる型成形により、前記成形用素材から光学素子を成形する成形部と、
前記成形型の分解および組み立てを行う複数の型脱着部と、
前記型脱着部で分解された前記成形型に対して前記光学素子および前記成形用素材の出し入れを行う複数の取出供給部と、
前記成形部および前記型脱着部の間で複数の前記成形型を循環させるように搬送するための搬送部と、を含み、
複数の前記型脱着部および取出供給部の並行動作によって、前記成形部との間で循環する複数の前記成形型に対する前記光学素子および前記成形用素材の出し入れが行われるようにした成形装置を提供する。
【００１８】
本発明の第２の観点は、上型および下型および胴型から構成され成形用素材が封入された成形型を用いる型成形により前記成形用素材から光学素子を成形する成形部と、前記成形型の分解および組み立てを行う複数の型脱着部との間で複数の前記成形型を循環移動させ、複数の前記型脱着部の各々における前記成形型に対する前記光学素子の取り出しおよび前記成形用素材の供給操作を時間差を持たせて並行して行わせる光学素子の成形方法を提供する。
【００１９】
上記した本発明の成形技術によれば、たとえば、連続して成形された光学素子の封入されている複数の成形型を、それぞれ交互に別々の型脱着部に移載し、複数の取出供給部を使って時間差を持たせながら複数の成形型から並行して光学素子を取り出し、成形用素材を供給することができ、また一つの型脱着部が使えなくなった場合でも残りの型脱着部で光学素子を取り出し、成形用素材を供給することができ、また、連続して成形する場合の混在可能な成形用素材の形状および光学素子の形状に制限が小さくなり、多品種少量生産が可能になる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、生産効率が高く、障害による稼働率の低下を抑制でき、多様な形状の成形用素材を用いた多品種少量生産が可能な光学素子の成形技術を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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。
図１は、本発明の一実施の形態である光学素子の成形方法を実施する成形装置の構成例を示す平面図である。
【００２２】
図２Ａおよび図２Ｂは、本実施の形態の成形装置に備えられた型脱着部の構成および作用の一例を示す側面図である。
図３は、本実施の形態の成形装置にて用いられる成形型の構成例を示す断面図である。
【００２３】
図４Ａは、本実施の形態の成形装置の光学素子パレットに配置された光学素子を示す断面図である。
図４Ｂは、本実施の形態の成形装置の成形用素材パレットに配置された成形用素材を示す断面図である。
【００２４】
なお、図２Ａおよび図２Ｂは、図１における成形装置１０１の左型脱着ロボット１０６を矢印Ａ−Ａ方向から見た側面図である。
まず、図３に示すように、本実施の形態で用いられる成形型１３１は、上型１３１ａと下型１３１ｂおよび胴型１３１ｃで構成されている。
【００２５】
上型１３１ａおよび下型１３１ｂは、胴型１３１ｃに着脱可能に嵌合することによって対向し、各々の対向面には、所望の光学機能面を転写形成するための成形面１３２ａおよび成形面１３２ｂが設けられている。
【００２６】
図１に例示されるように、本実施の形態の成形装置１０１において、成形部１０２は、加熱ステージ１０２ａ、成形ステージ１０２ｂ、冷却ステージ１０２ｃからなり、加熱ステージ１０２ａに投入された成形型１３１を一定時間後に成形ステージ１０２ｂに搬送し、その一定時間後、冷却ステージ１０２ｃに搬送し、その一定時間後に成形部１０２から排出することができる図示しない搬送機構を備えている。
【００２７】
搬送コンベア１０３（搬送部）は、成形部１０２から払い出された成形型１３１を、搬送ステージ１０５に移載するように設置されている。コンベアストッパ１０３ａは、搬送コンベア１０３を流れてきた成形型１３１を当て付けて止めるためのもので、コンベアストッパ１０３ａの位置まで成形型１３１が到達したかどうかは透過センサ１０３ｂで検知できる。
【００２８】
成形型引込ロボット１２０は、先端に開閉可能な引込爪１２０ａを備えており、コンベアストッパ１０３ａで止められた成形型１３１を引込爪１２０ａで把持し、搬送ステージ１０５の上に移動させることができる。
【００２９】
そして搬送ステージ１０５の上の成形型１３１を移動させた後、成形型引込ロボット１２０と引込爪１２０ａは、搬送ステージ１０５の移動の邪魔にならない位置に退避することができる。
【００３０】
左取出供給ロボット１０４（取出供給部）は、左Ｘ軸１０４ｘ、左Ｙ軸１０４ｙ、左Ｚ軸１０４ｚから構成される直交三軸ロボットであり、左Ｚ軸１０４ｚには左光学素子ヘッド１０４ａおよび左成形用素材ヘッド１０４ｂが取り付けられている。
【００３１】
左光学素子ヘッド１０４ａは、左型脱着ステージ１１４の上で上型１３１ａが取り外された成形型１３１の中から光学素子１３５を吸着し、左光学素子パレット１１１に載置することができる。
【００３２】
左成形用素材ヘッド１０４ｂは、左成形用素材パレット１１２から成形用素材１３４を吸着し、左型脱着ステージ１１４上で上型１３１ａが取り外された成形型１３１の中に成形用素材１３４を供給することができる。
【００３３】
左光学素子パレット１１１および左成形用素材パレット１１２のそれぞれのパレット表面には、図４Ａ、図４Ｂで示したように、光学素子１３５または成形用素材１３４の形状に合った複数の凹部が設けられ、光学素子１３５または成形用素材１３４を並べて載置できるようになっている。
【００３４】
単軸ロボット１１３（搬送部）は搬送ステージ１０５を移動させるためのもので、成形型１３１を搬送コンベア１０３から搬送ステージ１０５に移載する位置である受取位置１０５−１、成形型１３１を搬送ステージ１０５から左型脱着ステージ１１４に移載する位置である左型脱着移載位置１０５−２、成形型１３１を搬送ステージ１０５から右型脱着ステージ１１５に移載する位置である右型脱着移載位置１０５−３、成形型１３１を搬送ステージ１０５から排出ステージ１０９（搬送部）に移載する位置である排出位置１０５−４、の４つの位置の間を自由に移動できるようになっている。
【００３５】
搬送ステージ１０５の中央には成形型１３１を載置した際、成形型１３１を下から吸着保持できるような吸着穴１０５ａが設けられている。
左型脱着移載位置１０５−２では、搬送ステージ１０５と同じ高さで左型脱着ステージ１１４が設けられ、搬送ステージ１０５から左型脱着ステージ１１４に成形型１３１を滑らせて移載した場合も、左型脱着ステージ１１４から搬送ステージ１０５に滑らせて移載した場合も、途中でひっかかることがない。
【００３６】
左型脱着ステージ１１４を挟んで搬送ステージ１０５の反対側の位置には左型チャック１０６ａが設けられている。
左型チャック１０６ａは、前進してチャックを閉じたとき搬送ステージ１０５上で下から吸着されている成形型１３１の胴型１３１ｃを把持し、そのまま左型チャック１０６ａを元の位置に戻すことで、成形型１３１を左型脱着移載位置１０５−２の搬送ステージ１０５から左型脱着ステージ１１４に移載することができる。
【００３７】
左型脱着ステージ１１４には左型脱着ロボット１０６（型脱着部）が隣接して設けられ、この左型脱着ロボット１０６には、左型脱着ステージ１１４に移載された成形型１３１の上型１３１ａを吸着可能な左型吸着ユニット１０６ｂが取り付けられ、上型１３１ａを吸着した状態で上下移動が可能になっている。
【００３８】
右型脱着移載位置１０５−３の周辺には、上述の左型脱着移載位置１０５−２と同様な構成の右型脱着ステージ１１５、右型チャック１０７ａ、右型脱着ロボット１０７（型脱着部）、右型吸着ユニット１０７ｂが設けられている。
【００３９】
排出位置１０５−４では、搬送ステージ１０５から成形型１３１を滑らせて移載可能なように排出ステージ１０９が設けられ、その末端左側に設けられている投入レール１１０（搬送部）は成形部１０２の入口（加熱ステージ１０２ａ）に接続されている。
【００４０】
右取出供給ロボット１０８（取出供給部）は、右Ｘ軸１０８ｘ、右Ｙ軸１０８ｙ、右Ｚ軸１０８ｚから構成される直交三軸ロボットで構成され、右Ｚ軸１０８ｚには右光学素子ヘッド１０８ａおよび右成形用素材ヘッド１０８ｂが取り付けられている。
【００４１】
右光学素子ヘッド１０８ａは右型脱着ステージ１１５上で上型１３１ａが取り外された成形型１３１の中から光学素子１３５を吸着して取り出し、右光学素子パレット１１６に載置することができる。
【００４２】
右成形用素材ヘッド１０８ｂは、右成形用素材パレット１１７から成形用素材１３４を吸着し、右型脱着ステージ１１５上で上型１３１ａが取り外された成形型１３１の中に成形用素材１３４を供給することができる。右光学素子パレット１１６および右成形用素材パレット１１７のそれぞれの表面には、左側と同様に光学素子１３５または成形用素材１３４の形状に合った複数の凹部が設けられ、光学素子１３５および成形用素材１３４を並べて載置できるようになっている。
【００４３】
排出位置１０５−４の手前には排出プッシャ１０９ａが設けられ、排出位置１０５−４の搬送ステージ１０５上にある成形型１３１を排出ステージ１０９に押し出すことができる。排出ステージ１０９の末端右側には排出サブプッシャ１０９ｂが設けられ、排出プッシャ１０９ａにより排出ステージ１０９上に移載された成形型１３１を投入レール１１０上に押し出すことができる。
【００４４】
また投入プッシャ１１０ａは投入レール１１０の成形部１０２の入り口とは逆側に設けられ、排出サブプッシャ１０９ｂにより投入レール１１０上に押し出された成形型１３１を成形部１０２に投入することができる。
【００４５】
以下、本実施の形態の成形装置１０１の作用について、図面を参照しながら説明する。
成形用素材１３４が封入された複数の成形型１３１は、投入レール１１０の側から成形部１０２に連続して投入される。成形型１３１は、成形部１０２の内部に設けられた加熱ステージ１０２ａ、成形ステージ１０２ｂ、冷却ステージ１０２ｃを順に通過し、加熱、加圧、冷却の各プロセスが実行されることにより、成形用素材１３４に成形型１３１の成形面１３２ａおよび成形面１３２ｂが転写された光学素子１３５が成形された後、成形部１０２から搬送コンベア１０３に排出される。
【００４６】
成形型１３１は搬送コンベア１０３上を搬送され、コンベアストッパ１０３ａに到達して停止する。すると透過センサ１０３ｂが遮光され、これを契機に搬送コンベア１０３が搬送動作を停止し、その後、コンベアストッパ１０３ａが開く。
【００４７】
この時、搬送ステージ１０５は受取位置１０５−１で停止している。
次に、成形型引込ロボット１２０は、引込爪１２０ａが開いた状態で、搬送コンベア１０３上で停止している成形型１３１を把持できる位置まで前進する。そして、引込爪１２０ａで成形型１３１を把持した後、成形型引込ロボット１２０が後退し、成形型１３１を受取位置１０５−１にある搬送ステージ１０５上に移載する。その後、引込爪１２０ａを開いた後、吸着穴１０５ａによって成形型１３１を下から搬送ステージ１０５に吸着保持する。その後、成形型引込ロボット１２０は、搬送ステージ１０５が移動しても成形型１３１と引込爪１２０ａとが干渉しない位置まで退避する。
【００４８】
成形型１３１を吸着穴１０５ａからの吸着により吸着保持した搬送ステージ１０５は、受取位置１０５−１から左型脱着移載位置１０５−２に移動する。搬送ステージ１０５が左型脱着移載位置１０５−２に到着した後、成形型１３１の吸着保持が解除される。
【００４９】
その後、左型チャック１０６ａが前進し、搬送ステージ１０５上の成形型１３１を把持して、そしてそのまま後退することで成形型１３１を左型脱着ステージ１１４上に移載する。その後、左型脱着ロボット１０６が下降して、左型吸着ユニット１０６ｂにより上型１３１ａを吸着し、そのまま上昇することにより上型１３１ａを引き抜き、そのまま左型脱着ロボット１０６は待機する。
【００５０】
左取出供給ロボット１０４は、搬送コンベア１０３上で成形型１３１が透過センサ１０３ｂを遮った時点で動作を開始し、左成形用素材ヘッド１０４ｂにより左成形用素材パレット１１２から成形用素材１３４を吸着した状態で、左型脱着ロボット１０６と干渉しない位置で待機する。
【００５１】
左型脱着ロボット１０６が上型１３１ａを吸着して上空で待機したことを確認した後、左取出供給ロボット１０４は動作を再開し、左光学素子ヘッド１０４ａで下型１３１ｂ上の光学素子１３５を吸着して取り出し、代わりにすでに左成形用素材ヘッド１０４ｂで吸着していた成形用素材１３４を下型１３１ｂ上に供給する。
【００５２】
左取出供給ロボット１０４は、成形型１３１から取り出した光学素子１３５を左光学素子パレット１１１上に載置する。
その後、左型脱着ロボット１０６が下降することによって上型１３１ａを胴型１３１ｃに挿入し、成形用素材１３４を成形型１３１の内部に封入する。
【００５３】
搬送ステージ１０５は、成形型１３１が左型脱着ステージ１１４に移載された後も、しばらくはそのまま左型脱着移載位置１０５−２で待機する。
通常本実施の形態の場合、成形部１０２内の加熱ステージ１０２ａ、成形ステージ１０２ｂ、冷却ステージ１０２ｃでの成形型１３１の１個当たりの成形所要時間Ｔ０が、左型脱着ステージ１１４での一つの成形型１３１に対する成形用素材１３４および光学素子１３５の入れ替え所要時間Ｔ１よりも短くなっているため、左型脱着ステージ１１４で光学素子１３５が取り出された後、成形用素材１３４が供給され、左型脱着移載位置１０５−２にある搬送ステージ１０５に再び成形型１３１が移載される前に、次に成形部１０２から出てきた成形型１３１がコンベアストッパ１０３ａで停止し、透過センサ１０３ｂで検知される方が早い。
【００５４】
従って装置の生産効率を上げるために、搬送ステージ１０５は、成形型１３１が左型脱着ステージ１１４に移載され、次に成形部１０２から出てきた成形型１３１が透過センサ１０３ｂで検知されると、左型脱着移載位置１０５−２から受取位置１０５−１に移動する。
【００５５】
ただし、成形部１０２内でエラーなどが発生した場合や、加熱ステージ１０２ａ、成形ステージ１０２ｂ、冷却ステージ１０２ｃでの成形型１３１の１個当たりの所要時間Ｔ０が左型脱着ステージ１１４での入れ替え所要時間Ｔ１と同等かそれ以上の場合、成形型１３１のコンベアストッパ１０３ａへの到着は遅れるため、搬送ステージ１０５は左型脱着移載位置１０５−２で待機を続け、後述のように成形用素材１３４が封入された成形型１３１が左型脱着ステージ１１４から移載された後、排出位置１０５−４に移動する。
【００５６】
搬送ステージ１０５が受取位置１０５−１に移動した場合は、上述の動作と同様に搬送コンベア１０３から搬送ステージ１０５に成形型１３１を移載し、搬送ステージ１０５が右型脱着移載位置１０５−３へ移動する。
【００５７】
右型脱着移載位置１０５−３への移動後、成形型１３１の吸着保持を解除し、右型チャック１０７ａにより成形型１３１を右型脱着ステージ１１５に移載し、右型吸着ユニット１０７ｂにより上型１３１ａを吸着して引き抜いた状態で右型脱着ロボット１０７は待機する。
【００５８】
右取出供給ロボット１０８は、搬送コンベア１０３上で成形型１３１が透過センサ１０３ｂを遮った時点で動作を開始しており、右成形用素材ヘッド１０８ｂにより、右成形用素材パレット１１７から成形用素材１３４を吸着した状態で、右型脱着ロボット１０７と干渉しない位置で待機する。
【００５９】
右型脱着ロボット１０７が上型１３１ａを吸着して上空で待機したことを確認した後、右取出供給ロボット１０８は動作を再開し、右光学素子ヘッド１０８ａで下型１３１ｂ上の光学素子１３５を吸着して取り出し、代わりに既に右成形用素材ヘッド１０８ｂで吸着していた成形用素材１３４を下型１３１ｂ上に供給する。このとき取り出した光学素子１３５は右光学素子パレット１１６上に載置する。その後、右型脱着ロボット１０７が下降することによって上型１３１ａを胴型１３１ｃに挿入し、成形型１３１の内部に成形用素材１３４を封入する。
【００６０】
搬送ステージ１０５は、成形型１３１が右型脱着ステージ１１５に移載された後も、しばらくはそのまま右型脱着移載位置１０５−３で待機する。
通常本実施の形態の場合、左型脱着ステージ１１４での入れ替え所要時間Ｔ１と右型脱着ステージ１１５での入れ替え所要時間Ｔ２はほぼ同じのため、左型脱着ステージ１１４で先に入れ替え動作を開始している分、右型脱着ステージ１１５よりも左型脱着ステージ１１４での入れ替え動作が先に完了する。従って搬送ステージ１０５は、生産効率を上げるために通常右型脱着移載位置１０５−３から左型脱着移載位置１０５−２に移動する。
【００６１】
搬送ステージ１０５が左型脱着移載位置１０５−２に移動していることを確認してから左型チャック１０６ａが前進し、光学素子１３５の封入された成形型１３１を左型脱着ステージ１１４から搬送ステージ１０５に移載する。
【００６２】
左型チャック１０６ａが開いた後、搬送ステージ１０５上で成形型１３１は吸着保持され、左型チャック１０６ａが後退した後、搬送ステージ１０５は左型脱着移載位置１０５−２から排出位置１０５−４に移動する。
【００６３】
この排出位置１０５−４への移動後、成形型１３１の吸着保持は解除され、排出プッシャ１０９ａが前進し、搬送ステージ１０５上の成形型１３１を排出ステージ１０９の末端まで移動させる。その後、排出サブプッシャ１０９ｂにより成形型１３１を投入レール１１０に押し出す。そして投入プッシャ１１０ａにより成形型１３１を成形部１０２に投入する。
【００６４】
搬送ステージ１０５は、成形型１３１が排出ステージ１０９に移載された後は移動可能であり、右型脱着ステージ１１５上で成形型１３１への成形用素材１３４の封入が完了している場合には、右型脱着移載位置１０５−３に移動する。あるいは先にコンベアストッパ１０３ａで成形型１３１が停止している場合には、受取位置１０５−１に移動し、成形型引込ロボット１２０により成形型１３１を移載し、左型脱着移載位置１０５−２に移動する。
【００６５】
このように、本実施の形態によれば、成形装置１０１に、個々の成形型１３１に対する成形用素材１３４および光学素子１３５の入れ替え動作を互いに並行して独立に実行することが可能な左型脱着ロボット１０６および左取出供給ロボット１０４、右型脱着ロボット１０７および右取出供給ロボット１０８がそれぞれ設けられていることにより、成形部１０２を循環する複数の成形型１３１に対して、時間差を保ちながら、光学素子１３５の取り出し動作と成形用素材１３４の供給動作を並行して行うことができる。
【００６６】
また、左右の左型脱着ステージ１１４および右型脱着ステージ１１５で同一品種の光学素子１３５を成形する際に、いずれか一方の型脱着ステージで成形用素材１３４と光学素子１３５の入れ替えを行っている途中でエラーが発生した場合、エラーが発生した側の型脱着ステージでは入れ替え動作が一時停止してしまうが、空いている他方の型脱着ステージに後から流れてきた成形型１３１を搬送して成形用素材１３４および光学素子１３５の入れ替えを行い、エラーになっている型脱着ステージ上の成形型１３１よりも、後から成形用素材１３４と光学素子１３５の入れ換えを開始した成形型１３１を先に排出ステージ１０９に排出することで、左型脱着ステージ１１４または右型脱着ステージ１１５のいずれかのエラーによる生産の遅れを小さくすることができる。
【００６７】
また、たとえば、形状の異なる成形用素材１３４を何種類か用いて連続して成形実験を行う場合、左型脱着ステージ１１４および右型脱着ステージ１１５の各々の側に設けられた左取出供給ロボット１０４および右取出供給ロボット１０８の各々において、それぞれ別々に、左光学素子ヘッド１０４ａ、左成形用素材ヘッド１０４ｂおよび右光学素子ヘッド１０８ａ、右成形用素材ヘッド１０８ｂを備えているため、左取出供給ロボット１０４および右取出供給ロボット１０８のそれぞれで、使用する成形用素材１３４に合わせたヘッド形状にすることができ、連続した成形中に混在できる成形用素材１３４の形状の自由度を大きくすることができる。そしてまた、同様の理由により、光学素子１３５の形状の自由度も大きくすることができる。
【００６８】
従って、本発明の実施の形態によれば、光学素子１３５の１個あたりの生産所要時間である生産タクトタイムを短縮でき、生産効率が上がることで原価を下げることができる。特に少人数で成形装置１０１を稼働させている場合、片側のステージ（左型脱着ステージ１１４または右型脱着ステージ１１５）でエラーが発生したとしても成形装置１０１は生産し続けるので成形装置１０１の稼働率を上げることができる。
【００６９】
また、成形用素材１３４の形状を順番にひとつひとつ変えながら連続した成形ができるので、成形用素材１３４の形状ごとに光学素子１３５の性能やコストを短時間で比較検討することができる。
【００７０】
また、成形型１３１の上型１３１ａおよび下型１３１ｂの成形面１３２ａおよび成形面１３２ｂの形状を変えた複数の成形型１３１を交互に連続して成形することができるため、左型脱着ステージ１１４および右型脱着ステージ１１５で異なった形状の光学素子１３５を同時に成形することができるようになり、多品種少量生産にも対応できる。
【００７１】
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。
たとえば、光学素子に限らず、一般の精密部品の成形等に広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の一実施の形態である光学素子の成形方法を実施する成形装置の構成例を示す平面図である。
【図２Ａ】本発明の一実施の形態である成形装置に備えられた型脱着部の構成例を示す側面図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施の形態である成形装置に備えられた型脱着部の構成例を示す側面図である。
【図３】本発明の一実施の形態である成形装置にて用いられる成形型の構成例を示す断面図である。
【図４Ａ】本発明の一実施の形態である成形装置の光学素子パレットに配置された光学素子を示す断面図である。
【図４Ｂ】本発明の一実施の形態である成形装置の光学素子パレットに配置された成形用素材を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７３】
１０１  成形装置
１０２  成形部
１０２ａ  加熱ステージ
１０２ｂ  成形ステージ
１０２ｃ  冷却ステージ
１０３  搬送コンベア
１０３ａ  コンベアストッパ
１０３ｂ  透過センサ
１０４  左取出供給ロボット
１０４ａ  左光学素子ヘッド
１０４ｂ  左成形用素材ヘッド
１０４ｘ  左Ｘ軸
１０４ｙ  左Ｙ軸
１０４ｚ  左Ｚ軸
１０５  搬送ステージ
１０５−１  受取位置
１０５−２  左型脱着移載位置
１０５−３  右型脱着移載位置
１０５−４  排出位置
１０５ａ  吸着穴
１０６  左型脱着ロボット
１０６ａ  左型チャック
１０６ｂ  左型吸着ユニット
１０７  右型脱着ロボット
１０７ａ  右型チャック
１０７ｂ  右型吸着ユニット
１０８  右取出供給ロボット
１０８ａ  右光学素子ヘッド
１０８ｂ  右成形用素材ヘッド
１０８ｘ  右Ｘ軸
１０８ｙ  右Ｙ軸
１０８ｚ  右Ｚ軸
１０９  排出ステージ
１０９ａ  排出プッシャ
１０９ｂ  排出サブプッシャ
１１０  投入レール
１１０ａ  投入プッシャ
１１１  左光学素子パレット
１１２  左成形用素材パレット
１１３  単軸ロボット
１１４  左型脱着ステージ
１１５  右型脱着ステージ
１１６  右光学素子パレット
１１７  右成形用素材パレット
１２０  成形型引込ロボット
１２０ａ  引込爪
１３１  成形型
１３１ａ  上型
１３１ｂ  下型
１３１ｃ  胴型
１３２ａ  成形面
１３２ｂ  成形面
１３４  成形用素材
１３５  光学素子
【図１】
2009057255.tif 000003
【図２Ａ】
2009057255.tif 000004
【図２Ｂ】
2009057255.tif 000005
【図３】
2009057255.tif 000006
【図４Ａ】
2009057255.tif 000007
【図４Ｂ】
2009057255.tif 000008