(57)【要約】      （修正有）【課題】  ガラスプレス成形機において、ガラス素材の投入および回収受台などの駆動シリンダの前後進時間やステージ間の搬送時間を短縮してサイクル時間を短縮し、投入および回収受台の駆動シリンダの全長を低くして全高の低くしたガラスプレス成形機を提供する。【解決手段】  投入室３５および回収室をより低い位置に配設して受台駆動シリンダ１３ａ，１３ｂのストロークを短縮させることで、ステージ間搬送開始時を受台駆動シリンダ下限到着時ではなく、より早く終了している成形ブロック４０加熱時間終了時に変更でき、さらに、受台駆動シリンダの全長の短縮により、フレームの全高が低くなり成形機全体の高さも低くできる。【選択図】  図１
2009143757.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバ内に成形ブロックの投入ステージ、加熱ステージ、加圧ステージ、冷却ステージおよび回収ステージが配設されるガラスプレス成形機において、前記チャンバは、前記加熱ステージ、加圧ステージおよび冷却ステージのそれぞれの駆動シリンダが配設される第１上面板と、前記投入ステージの投入室が配設される第２上面板と、前記回収ステージの回収室が配設される第３上面板とをもち、前記第２上面板および第３上面板のそれぞれは、前記第１上面板より低い位置にあることを特徴とするガラスプレス成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラスプレス成形機のチャンバ上面板の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガラスプレス成形機は、複数の成形ステージを内包したチャンバ内で、ガラス素材を内包した成形ブロックを挟み込んでいる上下ブロック部の温度や加圧力等を最適に調整しながら、加熱ステージ、加圧ステージおよび冷却ステージと順次ステージ間を定ピッチで搬送しながら高精度のレンズ等の光学素子（以下レンズという）を成形している（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
図２は特許文献１に示されるガラスプレス成形機のタイムチャート比較図、図３は従来の例を示すチャンバ部の概略構成図、図４は同じく成形ブロックの搬送装置の概略構成図、図５は同じく成形ブロックの投入部の概略構成図である。
これらの図を参照して、ガラスプレス成形機のチャンバ部の構成とシーケンスを簡単に説明する。
【０００４】
図３において、チャンバ２１の内部には、投入ステージを構成する投入受台３６、加熱ステージを構成する加熱下ブロック２６と加熱上ブロック２５、加圧ステージを構成する加圧下ブロック２８と加圧上ブロック２７、冷却ステージを構成する冷却下ブロック３０と冷却上ブロック２９および回収ステージを構成する回収受台３８とが横方向（図中左右方向）１列に配設されている。
【０００５】
加熱下ブロック２６は、内部にヒータ２６ａが、同様に加熱上ブロック２５は、内部にヒータ２５ａがそれぞれ組み込まれ、さらに、加熱上ブロック２５は、上部に空圧で駆動される駆動シリンダ３２ａが配設され、前後進自在（図中上下方向）に移動可能となっている。
【０００６】
加圧上ブロック２７は、上部に駆動シリンダ３２ｂが配設され、前後進自在に移動可能となっている。
【０００７】
冷却下ブロック３０は、内部に冷却媒体を流す冷却配管３０ａが、同様に冷却上ブロック２９は、内部に冷却配管２９ａがそれぞれ組み込まれ、さらに、冷却上ブロック２９は、上部に駆動シリンダ３２ｃが配設され、前後進自在に移動可能となっている。
【０００８】
投入受台３６は、下部に駆動シリンダ３３ａが、回収受台３８は、下部に駆動シリンダ３３ｂがそれぞれ配設され、前後進自在（図中上下方向）に移動可能となっている。
【０００９】
投入室３５および回収室３７は、後述するが蓋状の構造で、開閉アクチュエータにより開閉可能となっている。
【００１０】
投入室３５、駆動シリンダ３２ａ、３２ｂ、３２ｃおよび回収室３７は、チャンバ２１の上面板２１ａにそれぞれ配設されている。
【００１１】
また、酸化防止のためチャンバ２１内には不活性ガスが注入され（図示せず）、制御機構（図示せず）によりチャンバ２１内の雰囲気をコントロールしている。
【００１２】
加熱下ブロック２６、加圧下ブロック２８、冷却下ブロック３０および回収受台３８上には成形ブロック４０がそれぞれ載置されている。
【００１３】
成形ブロック４０は、円筒状の胴型と、胴型の上方より挿入された上型と、胴型の下方より挿入された下型とからなる金型と、その金型内に内包されたガラス素材とから構成されている。
【００１４】
また、チャンバ２１内には後述するが搬送装置４５が配設され、この搬送装置４５は、各ステージ上に載置された成形ブロック４０をそのステージでの成形工程終了後次のステージへと搬送している。なお、白抜きの矢印は工程の流れを示している。
【００１５】
図４において、搬送装置４５は、チャンバ２１内に配設され、投入受台３６、各下ブロック２６、２８、３０、および回収受台３８上に載置された成形ブロック４０を各ステージ間に搬送している。
【００１６】
搬送装置４５は、投入ステージから加熱ステージへ搬送する搬送ユニット４６、加熱ステージから加圧ステージへ搬送する搬送ユニット４７、加圧ステージから冷却ステージへ搬送する搬送ユニット４８および冷却ステージから回収ステージへ搬送する搬送ユニット４９とから構成されている。
【００１７】
図５において、投入受台３６は、下降限にあり、投入受台３６の上面には成形ブロック４０が載置されている。
【００１８】
チャンバ２１の下面には駆動シリンダ３３ａが配設され、駆動シリンダ３３ａのピストン３３ｃの先端部は、投入受台３６の下面に締結されている。
【００１９】
ピストン３３ｃとチャンバ２１の下面板の間にはＯリング２２が装着され、チャンバ２１内の気密を保持している。
【００２０】
チャンバの上面板２１ａには成形ブロック４０は通過させるが投入受台３６は通過させない開口部があり、その開口部を覆うように蓋構造の投入室３５が配設されている。
【００２１】
Ｏリング３５ａをもつ投入室３５は、開閉アクチュエータ５５により開閉され、投入室３５が閉のときにはチャンバ２１内の気密を保持している。
【００２２】
投入室３５内には成形ブロック押さえ５６が取り付けられ、投入受台３６が上昇限にあるとき、投入受台３６と成形ブロック押さえ５６間で成形ブロック４０を押さえ込んでいる。
なお、回収ステージは投入ステージと同様の構造なので詳細説明は省略する。
【００２３】
次ぎに、図２、図３、図４、図５により従来のガラスプレス成形機のシーケンスについて説明する。
図２において、上方の図の波形ｇ１は駆動シリンダ３２ａを示し、縦軸は駆動シリンダ３２ａの移動ストローク、横軸は時間であり、下方の図の波形ｇ２は駆動シリンダ３３ａを示し、縦軸は駆動シリンダ３３ａの移動ストローク、横軸は時間である。
【００２４】
なお、加熱ステージ、加圧ステージおよび冷却ステージでのそれぞれの必要成形時間を比較すると現状のガラス成形においては加熱ステージでの加熱成形時間が最長となり、加圧ステージおよび冷却ステージは加熱ステージでの成形時間終了を待っている状態になっている。
【００２５】
また、投入ステージの駆動シリンダ３３ａおよび回収ステージの駆動シリンダ３３ｂの必要駆動サイクル時間は、略同様となっている。
【００２６】
したがって、図２（波形ｇ１、波形ｇ２）では成形サイクルを決定する加熱ステージの駆動シリンダ３２ａと投入ステージの駆動シリンダ３３ａとにより成形機のシーケンスを説明する。
【００２７】
Ｓ２は駆動シリンダ３３ａの移動ストローク、Ｓ３は駆動シリンダ３２ａの移動ストローク、Ａ２は駆動シリンダ３３ａの上昇時間、Ｂは成形ブロック４０の投入時間、Ｃ２は駆動シリンダ３３ａの下降時間、Ｄは成形ブロック４０のステージ間搬送時間、Ｅは成形ブロック４０の加熱時間、Ｔ２はサイクル時間である。
【００２８】
なお、ステージ間搬送が開始するためには、各ステージでの成形工程が終了していることと、投入ステージでの投入受台３６が下限位置まで下降完了していることとが必要条件となる。
【００２９】
投入室３５が閉の状態で、投入受台３６が上昇を開始すると同時に駆動シリンダ３２ａは下降を開始して、加熱下ブロック２６上に載置された成形ブロク４０の加熱工程が開始する。
【００３０】
投入受台３６が上昇限に達して（Ａ２）投入室３５の底辺を形成したとき、投入室３５は、開閉アクチュエータ５５により開となり、投入受台３６上に成形ブロック４０が載置され、その後投入室３５は閉となる（Ａ２＋Ｂ）。なお、表示されている時間は、サイクル開始時からその動作終了までの累計を示している。
【００３１】
投入受台３６が下降を開始して下降限に達する（Ａ２＋Ｂ＋Ｃ２）間に成形ブロック４０の加熱時間（Ｅ）は終了する。
【００３２】
加熱時間（Ｅ）はすでに終了しているので、搬送ユニット４５は、投入受台４０が下降限に達する（Ａ２＋Ｂ＋Ｃ２）のを待って作動を開始し、成形ブロック４０を投入受台３６から加熱下ブロック２６上に搬送する。
【００３３】
ステージ間搬送が終了し搬送装置４５が原点位置に復帰終了（Ａ２+Ｂ＋Ｃ２＋Ｄ）すると１サイクルが終了し、その後、次サイクルが開始し投入受台３６は上昇を開始する。
以後順次この動作を繰り返して、ガラス成形を連続的に行う。
【００３４】
【特許文献１】特開２００６−１９９５３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３５】
複数の成形ブロックを同時に加熱、加圧および冷却するガラスプレス成形機において、成形の１サイクル時間は、投入受台の上昇下降時間、成形ブロックの投入受台への投入時間および成形ブロックのステージ間搬送時間との合計により決まっていた。
【００３６】
したがって、生産性向上のためのサイクル時間短縮の要求があった場合、成形ブロックの慣性による位置ズレを防止できる範囲内で駆動シリンダの速度を速くするなどの方策しかなくサイクル時間短縮には限度があった。
【００３７】
また、成形機のメンテナンス性の向上や、据付工場容積低減よる空調効率のアップのためには、成形機全高を低くすることが要求されるが、成形機の全高を決めている機械フレームの高さは、機械フレームに内包されている投入および回収受台の駆動シリンダの全長により決定されていたので全高の短縮にも限度があった。
【００３８】
そこで、本発明は、これら従来のガラスプレス成形機の問題点を解決して生産性の向上が可能で成形機全高の低いガラスプレス成形機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３９】
そのため、チャンバ内に成形ブロックの投入ステージ、加熱ステージ、加圧ステージ、冷却ステージおよび回収ステージが配設されるガラスプレス成形機において、チャンバは、加熱ステージ、加圧ステージおよび冷却ステージのそれぞれの駆動シリンダが配設される第１上面板と、投入ステージの投入室が配設される第２上面板と、回収ステージの回収室が配設される第３上面板とをもち、第２上面板および第３上面板のそれぞれは、第１上面板より低い位置にあるものとした。
【発明の効果】
【００４０】
チャンバは、加熱ステージ、加圧ステージおよび冷却ステージのそれぞれの駆動シリンダが配設される第１上面板と、それより低い位置に、投入室が配設される第２上面板および回収室が配設される第３上面板とを持つため、投入および回収受台の駆動シリンダのストロークが短縮できる。
【００４１】
そのため、成形ブロックの加熱時間終了前に投入受台が下限位置に到達できるので、成形ブロックのステージ間搬送は、投入受台下限到達時ではなく、より以前に終了している加熱時間終了時に開始できるので、その差分サイクル時間が短縮できる。
【００４２】
また、投入および回収受台の駆動シリンダストロークの短縮により、駆動シリンダの全長が短くできるので、それを内包している成形機フレームの高さも低くでき、結果として、成形機の全高も低くできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
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。
図１は本発明を実施したガラスプレス成形機のチャンバ部の概略構造図、図２はガラスプレス成形機のタイムチャート比較図である。
【００４４】
なお、本発明は、従来例で示したガラスプレス成形機のチャンバ部と、投入ステージおよび回収ステージが異なるのみで他は基本構成が同一のため、図１においては、加圧ステージ部は記載を省略している。
【００４５】
図１において、Ｏリング２２、加熱上ブロック２５、ヒータ２５ａ、加熱下ブロック２６、ヒータ２６ａ、冷却上ブロック２９、冷却配管２９ａ、冷却下ブロック３０、冷却配管３０ａ、駆動シリンダ３２ａ、３２ｃ、投入室３５、Ｏリング３５ａ、投入受台３６、回収室３７、回収受台３８、成形ブロック４０および成形ブロック４０のステージ間搬送装置４５、成形ブロック押さえ５６は従来例と同一であるので同一番号をつけ詳細説明は省略する。
【００４６】
チャンバ１の内部には、従来例と同様に投入ステージ、加熱ステージ、加圧ステージ（図示せず）、冷却ステージおよび回収ステージが横方向（図中左右方向）１列に配設されている。
【００４７】
投入受台３６は、下部に駆動シリンダ１３ａが、回収受台３８は、下部に駆動シリンダ１３ｂがそれぞれ配設され、前後進自在（図中上下方向）に移動可能となっている。
【００４８】
投入受台３６は、隣り合う加熱下ブロック２６と同一の高さまで駆動シリンダ１３ａにより下降され、同様に、回収受台３８は、冷却下ブロック３０と同一の高さまで駆動シリンダ１３ｂにより下降される。
【００４９】
投入室３５は、チャンバ１の第２上面板１ｂに、駆動シリンダ３２ａ、３２ｃは、第１上面板１ａに、回収室３７は、第３上面板１ｃにそれぞれ配設されている。
【００５０】
第２上面板１ｂおよび第３上面板１ｃは、第１上面板１ａより低い位置にある。具体的には、第２上面板１ｂは、加熱下ブロック２６上に成形ブロック４０を載置したときの成形ブロック４０の全高に対応した高さである。
【００５１】
ここでは、第２上面板１ｂは、成形ブロック４０の全高プラス若干の余裕高さに対応する位置に設けられ、第３上面板１ｃは、第２上面板１ｂと同様の位置に設けられる。
【００５２】
次ぎに、図１、図２（波形ｇ１、波形ｇ３）により本発明のガラスプレス成形機のシーケンスについて説明する。
【００５３】
図２において、上方の図の波形ｇ１は駆動シリンダ３２ａを示し、縦軸は駆動シリンダ３２ａの移動ストローク、横軸は時間であり、下方の図の波形ｇ３は駆動シリンダ１３ａを示し、縦軸は駆動シリンダ１３ａの移動ストローク、横軸は時間である。
【００５４】
なお、従来例と同様に加熱ステージ、加圧ステージおよび冷却ステージのそれぞれの必要成形時間を比較すると加熱ステージでの成形時間が最長となり、加圧ステージおよび冷却ステージは加熱ステージでの成形時間終了を待っている状態になる。
【００５５】
したがって、図２では成形サイクルを決定する加熱ステージの駆動シリンダ３２ａと投入ステージの駆動シリンダ１３ａにより成形機のシーケンスを説明する。
【００５６】
Ｓ１は駆動シリンダ１３ａの移動ストローク、Ｓ３は駆動シリンダ３２ａの移動ストローク、Ａ１は駆動シリンダ１３ａの上昇時間、Ｂは成形ブロック４０の投入時間、Ｃ１は駆動シリンダ１３ａの下降時間、Ｄは成形ブロック４０のステージ間搬送時間、Ｅは成形ブロック４０の加熱時間、Ｔ１はサイクル時間、Ｇは待ち時間、Ｗはサイクル短縮時間である。
【００５７】
投入室３５が閉の状態で、投入受台３６が上昇を開始すると同時に駆動シリンダ３２ａは下降を開始して、加熱下ブロック２６上に載置された成形ブロク４０の加熱工程が開始する。
【００５８】
投入受台３６が上昇限に達して（Ａ１）投入室３５の底辺を形成したとき、投入室３５は開となり、投入受台３６上に成形ブロック４０が載置され、その後投入室３５は閉となる（Ａ１＋Ｂ）。なお、表示されている時間は、サイクル開始時点からその動作終了までの累計を示している。
【００５９】
投入受台３６が下降を開始して下降限に達して（Ａ１＋Ｂ＋Ｃ１）のち成形ブロック４０の加熱時間は終了（Ｅ）する。
【００６０】
投入受台４０が下降限に達して（Ａ１＋Ｂ＋Ｃ１）から、加熱時間終了時（Ｅ）までが待ち時間（Ｇ）である。
【００６１】
投入受台４０はすでに下降限に達して（Ａ１＋Ｂ＋Ｃ１）いるので、搬送装置４５は、加熱時間終了時（Ｅ）を待って作動を開始し、成形ブロック４０を投入受台３６から加熱下ブロック２６上に搬送する。
【００６２】
ステージ間搬送が終了し、搬送装置４５が原点位置に復帰（Ａ１+Ｂ＋Ｃ１＋Ｇ＋Ｄ、すなわち、Ｅ＋Ｄ）終了すると１サイクルが終了し、次サイクルがスタートし投入受台３６は上昇を開始する。
以後順次この動作を繰り返して、ガラス成形を連続的に行う。
【００６３】
本発明の例では、成形ブロック４０を載置された投入受台３６が加熱時間終了（Ｅ）以前に下降限（Ａ１＋Ｂ＋Ｃ１）に達しているので、加熱時間終了時（Ｅ）でただちに成形ブロック４０のステージ間搬送が開始でき、サイクルタイムＴ１はＥ＋Ｄにより決定されることになる。
【００６４】
そのため、Ｔ２とＴ１の差であるＷがサイクル短縮時間となるが、待ち時間（Ｇ）の範囲内とはなるがレンズ品質を保った上での成形ブロック４０の加熱効率のアップによる加熱時間（Ｅ）の短縮や、更に駆動シリンダ１３ａのストロークＳ１の短縮により、より以上のサイクル時間短縮が可能となる。
【００６５】
本発明の構成は以上の通りであって、ガラスプレス成形機においてチャンバ上面部に配設される投入室と回収室とを、加熱ステージ、加圧ステージおよび冷却ステージの各駆動シリンダ取り付け上面板より低い位置の上面板に取り付けることにより、投入および回収受台の駆動シリンダのストロークが短縮できる。
【００６６】
このため、成形サイクル時間を決定する成形ブロックのステージ間搬送開始は、従来例の投入受台下限到達時ではなく、より早く終了している加熱時間終了時にできる。
【００６７】
さらに、投入および回収ステージの駆動シリンダの全長が短縮できるので、この駆動シリンダを内包しているフレームの全高が低くなり成形機全体の高さも低くできる。
【００６８】
なお、本実施の形態では全体のサイクル時間は加熱時間終了時（Ｅ）に依存しているが、加熱時間を短縮してガラス素材を十分軟化させない場合には加圧時間を長くして必要なガラス品質を保持する場合がある。この場合には、図示しない加圧時間終了時が、全体のサイクル時間を決定する。
【００６９】
また、本発明の駆動シリンダにおいては空圧で作動するシリンダで説明したが、電動で作動するシリンダであってもよいことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明を実施したガラスプレス成形機のチャンバ部の概略構成図
【図２】ガラスプレス成形機のタイムチャート比較図
【図３】従来のガラスプレス成形機のチャンバ部の概略構成図
【図４】同じく成形ブロックの搬送装置の概略構成図
【図５】同じく成形ブロックの投入部の概略構成図
【符号の説明】
【００７１】
１      チャンバ
１ａ      第１上面板
１ｂ      第２上面板
１ｃ      第３上面板
１３ａ      駆動シリンダ
１３ｂ      駆動シリンダ
２５      加熱上ブロック
２６      加熱下ブロック
２９      冷却上ブロック
３０      冷却下ブロック
３２ａ      駆動シリンダ
３２ｃ      駆動シリンダ
３５      投入室
３６      投入受台
３７      回収
３８      回収受台
４０      成形ブロック
【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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