專利名稱：成形品的制造方法、精密沖壓成形用預(yù)成形件的制造方法、以及光學(xué)元件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱成形品的制造方法、精密沖壓成形用預(yù)成形件的制造 方法、以及光學(xué)元件的制造方法。
背景技術(shù)：
作為批量生產(chǎn)玻璃制非球面透鏡等利用磨削、研磨形成光學(xué)功能面 的方法難以批量生產(chǎn)的玻璃制光學(xué)元件的方法公知有精密沖壓法。在該 方法中，對(duì)被稱作預(yù)成形件的、被加工成適合精密沖壓成形的形狀的玻 璃進(jìn)行沖壓成形。作為預(yù)成形件的制作方法，公知有多種方法，其中， 從流出的熔融玻璃分離出適量作為熔融玻璃塊、并在該玻璃塊冷卻固化 之前將其成形為預(yù)成形件的方法具有高生產(chǎn)率。該方法被稱為預(yù)成形件
體，并利用包含研磨的工序?qū)⒃摬ＡС尚误w制成預(yù)成形件的方法的生產(chǎn) 率比上述方法差，但是可以說生產(chǎn)率與其他的方法相比較為優(yōu)異。在熱 成形法中，為了避免在玻璃表面產(chǎn)生褶皺、孔隙或裂紋，在成型模具上 一邊朝玻璃塊噴出氣體對(duì)其施加朝上的風(fēng)壓使其懸浮一邊進(jìn)行成形。
(參照專利文獻(xiàn)1~5)日本特開2004 - 300020號(hào)公寺艮 [專利文獻(xiàn)3日本特開2004 - 2糾847號(hào)公報(bào) [專利文獻(xiàn)4日本特開2005 - 272194號(hào)公報(bào) [專利文獻(xiàn)5日本特開2007 - 119335號(hào)公報(bào)
在熱成形法中，使熔融玻璃連續(xù)地流出，依次分離熔融玻璃塊，利 用多個(gè)成形模具順次成形。在專利文獻(xiàn)1~4所記栽的方法中，以不利
4用成形模具對(duì)熔融玻璃塊進(jìn)行沖壓的方式進(jìn)行成形。此處使用的成形模
具僅是下模。與此相對(duì)，在專利文獻(xiàn)5所記載的方法中，利用成形模具 對(duì)熔融玻璃塊進(jìn)行沖壓成形。此處所使用的成形模具除了下模之外還有 上模。
在上述方法中，將空的成形模具(下模)搬入到接收熔融玻璃塊的 位置并使其停留，在該位置對(duì)其提供熔融玻璃塊。接收了熔融玻璃塊的 成形模具從上述位置被送出，然后其他的空的成形模具被搬入、停留。 熔融玻璃塊在移動(dòng)的成形模具上成形之后被從成形模具取出。但是，在 專利文獻(xiàn)5所記載的方法中，在移動(dòng)的途中會(huì)利用上模進(jìn)行沖壓成形， 然后從成形模具取出。這樣，變空的成形模具(下模)再次被搬入到接 收熔融玻璃塊的位置，重復(fù)上述工序。
為了順暢地進(jìn)行上述工序，例如存在如下的方法將多個(gè)成形模具 (下模)配置在轉(zhuǎn)臺(tái)上并使該轉(zhuǎn)臺(tái)分度旋轉(zhuǎn)，順次將各成形模具輸送至 規(guī)定的停留位置。在該方法中，伴隨著成形模具的移動(dòng)、停止，對(duì)成形 模具上的玻璃塊施加加速度。由于該加速度具有水平方向分量，因此玻 璃塊在成形模具上晃動(dòng)。在以轉(zhuǎn)臺(tái)分度旋轉(zhuǎn)的方式以恒定周期進(jìn)行成形 模具的輸送、停留的方法的情況下，上述加速度以恒定周期施加在玻璃 塊上，玻璃塊的晃動(dòng)變大.并且，如果為了提高生產(chǎn)率而增加成形模具 的輸送速度，則加速度也會(huì)變大，從而更加大了玻璃塊的晃動(dòng)。
在專利文獻(xiàn)1~5所記載的任何一種熔融玻璃塊的成形方法中，在 將作為成形品的玻璃塊從成形模具取出時(shí)，都是利用吸附噴嘴的前端吸 引保持玻璃塊并將其從成形模具中取出。為了維持連續(xù)生產(chǎn)，必須可靠 地進(jìn)行利用吸附噴嘴前端吸引保持玻璃塊的作業(yè)，并且必須不能損傷到 玻璃塊，以提高成品率。但是，如上所述，玻璃塊在成形模具上晃動(dòng)， 成形模具的成形面上的玻璃塊的姿態(tài)并不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明在于提供一種通過成形熔融玻璃塊來獲得可用作預(yù)期 形狀的精密沖壓成形用預(yù)成形件的熱成形品(熔融玻璃塊)的方法，且 該方法能夠可靠地、不會(huì)損傷玻璃塊地以噴嘴前端來進(jìn)行對(duì)玻璃塊的吸 附保持。進(jìn)一步，本發(fā)明的目的在于，對(duì)利用上述方法得到的熱成形品進(jìn)行 加工以制造精密沖壓成形用預(yù)成形件的方法，以及對(duì)利用上述各方法得 到的預(yù)成形件進(jìn)行精密沖壓成形以制造光學(xué)元件的方法。
本發(fā)明如下所述。一種熱成形品的制造方法，所述熱成形品的制造方法使用連續(xù)或
斷續(xù)地循環(huán)移動(dòng)的多個(gè)下模，包含以下工序
(1)從連續(xù)流出的熔融玻璃依次分離出熔融玻璃塊，并在規(guī)定位 置以上述多個(gè)下模接收分離出來的熔融玻璃塊，
(2 - 1) 一邊在下模上對(duì)下模所接收的熔融玻璃塊施加風(fēng)壓使其懸 浮， 一邊使其在下模的移動(dòng)中冷卻并調(diào)節(jié)至規(guī)定粘度，
(3) 在規(guī)定位置使用上模對(duì)調(diào)節(jié)至規(guī)定粘度的下模上的玻璃塊進(jìn) 行沖壓成形，然后，進(jìn)一步使沖壓成形品在下模上、在下模的移動(dòng)中冷 卻；或者，
(2 - 2 ) —邊在下模上對(duì)下模所接收的熔融玻璃塊施加風(fēng)壓使其懸 浮， 一邊使其在下模的移動(dòng)中冷卻，并且不進(jìn)行沖壓而是利用由所述風(fēng) 壓引起的懸浮將其成形為規(guī)定的形狀，
(4) 在規(guī)定位置將(3)的沖壓成形品或者(2-2)的成形品從下 模取出，
其特征在于，在從所述下模取出之前，以非接觸的方式將所述成形 品與下模的成形面上的規(guī)定位置進(jìn)行對(duì)位，在對(duì)位之后取出。根據(jù)[1~ [4]中的任一項(xiàng)所述的制造方法，其中，
熱成形品供來加工成是精密沖壓成形用預(yù)成形件或者利用包含研 磨的方法加工成精密沖壓成形用預(yù)成形件的玻璃坯件?！N精密沖壓成形用預(yù)成形件的制造方法，利用至少包含研磨的 工序?qū)⒗肹5所述的方法制作出的玻璃坯件加工成精密沖壓成形用預(yù) 成形件。
以下，利用實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明。
13實(shí)施例
結(jié)合圖3來對(duì)實(shí)施例進(jìn)行說明。使用如下的成形機(jī)，是在以分度旋 轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸為中心的圓周上等間隔地配置有十二個(gè)下模的成形 機(jī)。
圖4以時(shí)序圖表示從熔融玻璃成形預(yù)成形件的成形裝置的動(dòng)作。
為了便于說明上述裝置的動(dòng)作分為以下機(jī)構(gòu)使上模、下模上下動(dòng) 作以分離熔融玻璃的機(jī)構(gòu)(裝置名稱"熔融玻璃分離")；使輸送下模的 轉(zhuǎn)臺(tái)分度旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)(裝置名稱"成形機(jī)分度")；利用負(fù)壓吸附固化的 玻璃塊的機(jī)構(gòu)(裝置名稱"吸附噴嘴")；具有將固化的玻璃塊從成形模 具取出、并輸送至退火工序的帶有負(fù)壓機(jī)構(gòu)的吸附噴嘴的機(jī)構(gòu)(裝置名 稱"輸送裝置")；從多孔體中噴出氣體的機(jī)構(gòu)，從而非接觸地將固化的 玻璃塊與下模的成形面上的規(guī)定位置對(duì)位(裝置名稱"位置矯正部件")； 使上模從下模停留位置的正上退避的機(jī)構(gòu)(裝置名稱"位置矯正裝置卯 度回轉(zhuǎn)臂")；以及使上述多孔體在上下方向移動(dòng)的機(jī)構(gòu)(裝置名稱"位 置矯正裝置下降用汽缸")。
時(shí)序圖最上欄的裝置名稱"成形機(jī)啟動(dòng)"表示成形裝置整體的主開 關(guān)的開啟與關(guān)閉。最初是裝置名稱"成形機(jī)啟動(dòng)"從關(guān)閉變成開啟來啟 動(dòng)成形裝置。
使圖5所示的轉(zhuǎn)臺(tái)分度旋轉(zhuǎn)并將轉(zhuǎn)臺(tái)停止的時(shí)刻作為起點(diǎn)，將所述 轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行下一個(gè)分度旋轉(zhuǎn)、直到轉(zhuǎn)臺(tái)停止為止的時(shí)間定義為一個(gè)生產(chǎn)節(jié) 拍、以h表示。即， 一個(gè)生產(chǎn)節(jié)拍相當(dāng)于從下模停止在停留位置開始到 移動(dòng)至下一個(gè)停留位置并停止為止的時(shí)間。在本實(shí)施例中，將一個(gè)生產(chǎn) 節(jié)拍i更定為6920亳秒。
當(dāng)下模停止在流出的熔融玻璃下方、即停留位置1 (規(guī)定位置)之 后，使裝置名稱"熔融玻璃分離"從關(guān)閉變成開啟，使下模上升并保持 在上升位置，來接收熔融玻璃的下端。連續(xù)地流出的熔融玻璃貯存在下 模上，在熔融玻璃的玻璃流出口和下模之間由于表面張力產(chǎn)生縮頸。
在從上述轉(zhuǎn)臺(tái)停止開始經(jīng)過了 6120亳秒之際，使"熔融玻璃分離" 從開啟變成關(guān)閉，使下模迅速下降，下方的熔融玻璃從上述縮頸部分分
14離而能夠在下模上得到熔融玻璃塊。接下來，使"成形機(jī)分度"從關(guān)閉
變成開啟，使轉(zhuǎn)臺(tái)圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)30。并停止。
在本實(shí)施例中，在從接收熔融玻璃塊的位置開始第9個(gè)停留位置10(取出位置)進(jìn)行玻璃塊的對(duì)位。在啟動(dòng)成形機(jī)之后，進(jìn)行9次熔融玻璃分離動(dòng)作，分度推算的成形模具在停留位置10停止。在30m秒(毫秒)的時(shí)間之后使"位置矯正裝置下降用汽缸"下降480 m秒(亳秒)。在30+480=510 m秒(毫秒)之后，關(guān)閉"位置矯正裝置下降用汽缸，，從而使位置矯正部件上升至原來的高度，在下模停止在取出位置530 m秒之后開啟"位置矯正裝置卯度回轉(zhuǎn)臂"，使保持位置矯正部件的臂10回轉(zhuǎn)卯。，使位置矯正部件從取出位置上方朝水平方向移動(dòng)、退避。這樣，使得位置矯正部件及其保持、移動(dòng)機(jī)構(gòu)不會(huì)妨礙預(yù)成形件的取出，在570 m秒之后使輸送裝置的吸附噴嘴移動(dòng)至成形模具上方并產(chǎn)生負(fù)壓來吸附預(yù)成形件并將其輸送至退火工序。
然后關(guān)閉"位置矯正裝置卯度回轉(zhuǎn)臂"，使位置矯正部件返回取出位置上方。然后，使"成形機(jī)分度"開啟，使轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)過30。，使各下模移動(dòng)至下一個(gè)停留位置。
反復(fù)進(jìn)行這種動(dòng)作，對(duì)預(yù)成形件進(jìn)行位置矯正并依次吸附固化了的玻璃塊將其輸送至退火工序。
裝置名稱"位置矯正裝置90度回轉(zhuǎn)臂"是

圖1中10所示的旋轉(zhuǎn)臂。在該臂為關(guān)閉的狀態(tài)下，位置矯正部件(多孔體)11位于取出位置上方。即圖2(A)所示的狀態(tài)。如果在該狀態(tài)下開啟"位置矯正裝置下降用汽缸"使其下降，則噴出氣體的位置矯正部件下降，接近下模上的玻璃塊對(duì)成形品非接觸地進(jìn)行對(duì)位。即圖2 (B)所示的狀態(tài)。開啟"位置矯正裝置下降用汽缸"的時(shí)刻為從下模停止在取出位置起30 m秒(亳秒)之后。在下模停止在取出位置30+480=510 m秒(毫秒)之后，關(guān)閉"位置矯正裝置下降用汽缸，，以使位置矯正部件上升至原來的高度，在下模停止在取出位置530 m秒后，開啟"位置矯正裝置90度回轉(zhuǎn)臂"，使保持位置矯正部件的臂10轉(zhuǎn)過90° ，使位置矯正部件從取出位置上方沿水平方向移動(dòng)、退避出來。這樣使位置矯正部件及其保持、移動(dòng)機(jī)構(gòu)不妨礙取出，并且吸附成形品上表面將其朝上方提起。即圖2(C)所示的狀態(tài)。取出之后，使其移動(dòng)至退火(徐冷)工序并使其徐冷。再次對(duì)取出成形品而變空的下模提供熔融玻璃塊進(jìn)行成形。
這樣就成形出上表面扁平、下表面為凸面的旋轉(zhuǎn)體形狀的預(yù)成形
件。在圖2(C)的狀態(tài)中，通過預(yù)先將成形品的輸送裝置30的吸附噴嘴31的中心指示在成形模具的中心，可實(shí)現(xiàn)在數(shù)百次的動(dòng)作中都能夠吸附利用位置矯正裝置將位置矯正至成形模具的中心的預(yù)成形件而不會(huì)發(fā)生取出不良等。
如此獲得的預(yù)成形件通過公知的方法進(jìn)行精密沖壓成形而制作出厚度均勻的凸透鏡形狀的非球面透鏡。
(比較例)
使"位置矯正裝置卯度回轉(zhuǎn)臂，，始終開啟，除了使位置矯正部件從沖壓位置上方退避的狀態(tài)以外，利用與上述實(shí)施例相同的條件成形上表面扁平、下表面為凸面的預(yù)成形件。在預(yù)成形件相對(duì)于成形模具進(jìn)行圖3的位置矯正之前的狀態(tài)下，輸送裝置30的吸附噴嘴31下降，會(huì)以相當(dāng)多的頻率出現(xiàn)吸附噴嘴的一側(cè)的邊緣按壓預(yù)成形件的狀態(tài)下的取出不良的情況。在實(shí)施的玻璃材料中則未在預(yù)成形件上表面上出現(xiàn)損傷，但是根據(jù)玻璃材料的種類不同有可能因該按壓動(dòng)作而產(chǎn)生損傷。
在玻璃透鏡等光學(xué)元件的制造領(lǐng)域中是有用的。
權(quán)利要求
1. 一種熱成形品的制造方法，所述熱成形品的制造方法使用連續(xù)或斷續(xù)地循環(huán)移動(dòng)的多個(gè)下模，包含以下工序(1)從連續(xù)流出的熔融玻璃依次分離出熔融玻璃塊，并在規(guī)定位置以上述多個(gè)下模接收分離出來的熔融玻璃塊，(2-1)一邊在下模上對(duì)下模所接收的熔融玻璃塊施加風(fēng)壓使其懸浮，一邊使其在下模的移動(dòng)中冷卻并調(diào)節(jié)至規(guī)定粘度，(3)在規(guī)定位置使用上模對(duì)調(diào)節(jié)至規(guī)定粘度的下模上的玻璃塊進(jìn)行沖壓成形，然后，進(jìn)一步使沖壓成形品在下模上、在下模的移動(dòng)中冷卻；或者，(2-2)一邊在下模上對(duì)下模所接收的熔融玻璃塊施加風(fēng)壓使其懸浮，一邊使其在下模的移動(dòng)中冷卻，并且不進(jìn)行沖壓而是利用由所述風(fēng)壓引起的懸浮將其成形為規(guī)定的形狀，(4)在規(guī)定位置將(3)的沖壓成形品或者(2-2)的成形品從下模取出，該熱成形品的制造方法的特征在于，在從所述下模取出之前，使所述成形品與下模的成形面上的規(guī)定位置非接觸地進(jìn)行對(duì)位，在對(duì)位之后取出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的制造方法，其中，所述非接觸地對(duì)位是通過從上模對(duì)所述成形品施加風(fēng)壓來進(jìn)行的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制造方法，其中，在(3)中的沖壓成形之前，在沖壓成形用的規(guī)定位置，使調(diào)節(jié)至 規(guī)定粘度的熔融玻璃塊與下模的成形面上的規(guī)定位置非接觸地進(jìn)行對(duì) 位，在對(duì)位之后使用上模進(jìn)行沖壓成形，
4. 根據(jù)權(quán)利要求1~3中的任一項(xiàng)所述的制造方法，其中， (2-1 )中的熔融玻璃塊的所述規(guī)定粘度為103泊至1044泊的范圍。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1~4中的任一項(xiàng)所述的制造方法，其中，熱成形品是供來加工成精密沖壓成形用預(yù)成形件或者利用包含研 磨的方法加工成精密沖壓成形用預(yù)成形件的玻璃坯件。
6. —種精密沖壓成形用預(yù)成形件的制造方法，利用至少包含研磨 的工序?qū)⒗脵?quán)利要求5所述的方法制作出的玻璃坯件加工成精密沖壓 成形用預(yù)成形件。
7. —種光學(xué)元件的制造方法，對(duì)利用權(quán)利要求1~6中的任一項(xiàng)所 述的方法制作出來的預(yù)成形件進(jìn)行精密沖壓成形。
全文摘要
一種制造熱成形品(熔融玻璃塊)的方法，對(duì)利用該方法得到的熱成形品進(jìn)行加工以制造精密沖壓成形用預(yù)成形件的方法，以及對(duì)利用所述方法得到的預(yù)成形件進(jìn)行精密沖壓成形以制造光學(xué)元件的方法。所述熱成形品的制造方法為一邊在下模上對(duì)下模接收到的熔融玻璃塊施加風(fēng)壓使其懸浮、一邊使其在下模的移動(dòng)中冷卻并調(diào)節(jié)至規(guī)定粘度，在規(guī)定位置使用上模對(duì)調(diào)節(jié)至規(guī)定粘度的下模上的玻璃塊進(jìn)行沖壓成形，然后，使沖壓成形品在下模上在下模的移動(dòng)中冷卻，并在規(guī)定位置將沖壓成形品從下模取出。在從下模取出之前，使成形品與下模的成形面上的規(guī)定位置非接觸地進(jìn)行對(duì)位，在對(duì)位之后取出。對(duì)利用該方法制作的預(yù)成形件進(jìn)行精密沖壓成形的光學(xué)元件的制造方法。
文檔編號(hào)C03B11/00GK101497491SQ20091000844
公開日2009年8月5日 申請(qǐng)日期2009年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月29日
發(fā)明者宇津木克己 申請(qǐng)人:Hoya株式會(huì)社