JPH0255232A - 光学素子の成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、研削、研磨加工を必要とせずプレス成形のみ
で高い面精度と面粗度を有する光学素子を製造するため
の成形装置に係り、特に光学ガラス素材を載置支持して
加熱炉及び成形室内に搬入搬出するための搬送アームに
関する。

〔従来の技術〕

一般に、光学ガラス素材を成形可能な粘度まで加熱軟化
処理し、この加熱軟化処理された光学ガラス素材を上下
の成形型にてプレス成形する光学素子の成形装置におい
ては、光学ガラス素材を加熱炉及び成形室内に搬出入す
る手段として搬送アームが用いられ、この搬送アームは
、特開昭６２１８２１２２号公報に示されるように、載
置支持した光学ガラス素材を成形室内の成形ボシントで
位置決め、停止されるようになっている。

即ち、特開昭６２−１８２１２２号公報によれば、成形
室側と搬送アームとに互いに係合かつ当接可能な係合当
接部を設け、この係合当接部が互いに係合当接した際に
、搬送アームに載置された光学ガラス素材が成形室内の
成形ポイントまで搬送されて停止されるように構成され
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の搬送アームを備えた。

光学素子の成形装置にあっては次のような問題点があっ
た。

即ち、光学ガラス素材を成形ポイントに位置決めするた
めに成形室側と搬送アームとに互いに保合かつ当接可能
な係合当接部を設ける必要があり、また、プレス成形時
に係合当接部が高温となるため該部分の酸化が速く、摩
耗による精度劣化及びそれに伴うゴミの発生により良好
なる成形が行えないという問題点があった。

さらに、ある成形の温度条件により正確な位置決めが行
われている場合にあっても、光学ガラス素材の材質の変
更等により成形の温度条件が変更された場合、搬送アー
ムに載置支持された光学ガラスの中心位置と成形ポイン
トに位置決めするための係合当接部とが離れているため
、温度変化による搬送アームの膨張あるいは収縮により
位置決め誤差が生じ、成形ポイントに光学ガラス素材を
正確に位置決めを行えない問題点があった。

本発明は、上記従来技術の問題に鑑みてなされたもので
あって、係合当接部を不要とすることで係合当接に伴う
摩耗による精度劣化及びそれに伴うゴミの発生を防止し
、さらに、成形の温度条件が変化しても、常に光学ガラ
ス素材を成形ポイントに正確な位置決めを行えるように
した光学素子の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〕

上記目的を達成するために、本発明の光学素子の成形装
置にあっては、光学ガラス素材を加熱炉及び成形室内の
所定位置に搬送アームにより載置支持して搬入、搬出す
る光学素子の成形装置において、上記搬送アームに、上
記搬送アームの線膨張率と異なる材質の棒材を上記搬送
アームに載置支持された光学ガラス素材の中心に対応す
る位置を一端とし、他端を搬送アームの位置決めストッ
パ位置となるように摺動自在に設け、上記棒材の一端を
上記搬送アームに固定された測長スタイラスに当て付け
て温度変化による上記棒材と搬送アームとの変化量の差
を検出し、上記搬送アームの位置決めストッパ位置をア
クチュエータにより補正し得るように構成しである。

［作用］ 上記のように構成された光学素子の成形装置によれば、
成形温度等の温度変化があった場合、同等の熱的影響を
受けるように設けられた搬送アームと棒材の変化量の差
を測長して搬送アームの光学ガラス素材の中心位置と成
形ポイントとの位置ずれを検知する。そして、上記位置
ずれ量に対応してアクチュエータを介して搬送アームの
ストッパ位置を自動修正することにより常にガラス素材
の中心位置と成形ポイント（上下型の軸心）とが一致し
得るようにしである。

〔実施例〕

以下、図面を用いて本発明の実施例について詳細に説明
する。

（第１実施例） 第１図から第３図は、本発明に係る光学素子の成形装置
の第１実施例を示し、第１図は成形装置の斜視図、第２
図は成形装置の断面図、第３図ａｂは搬送アームの平面
図、正面図である。

第１図及び第２図に示すように、成形装置１は、上下の
成形型２，３を装備した成形本体部４と、成形後のガラ
スレンズを上下の成形型２．３から離型させるための離
型リングぐ動部５と、マガジン６上に載置された光学ガ
ラス素材７を予備加熱炉９１本加熱炉（電気炉）１０及
び成形室１１内の成形ポイント１２に搬送するために搬
送アーム駆動部１３と、装置基台１４等により構成しで
ある。

上下の成形型２．３は、装置基台１４上のテーブル１５
に固定された下板１６上に立設された４本の支柱１７と
この周辺を閉塞するカバー１８及び上板１９とにより形
成された成形室１１内に配備しである。上型２は、上板
１９の内面に固定されたホルダー２０に取付リング２１
を介して固定されており、下型３は、テーブル１５に装
備された軸受２２を介して上下動自在に支承された可動
軸２３に取付リング２４を介して固定されている。

２５．２６で示すのはヒータである。

上下の成形型２．３には、成形後のガラスレンズを冬型
２．３から離型させるための離型リング２７．２８が遊
嵌してあり、各離型リング２７゜２８は、駆動部５を介
して上下動される上下のアーム２９．３０を介して離型
機能が発揮されるように構成しである。下型３を固定装
備した可動軸２３は、エンコーダ３１を介して回転駆動
される偏心カム３２により上下駆動されるように設定し
である。

搬送アーム駆動部１３は、搬送アーム３３を進退駆動す
るためのもので、３段に配置された３個のシリンダ１３
ａ、１３ｂ、１３ｃを介して、搬送アーム３３を予備加
熱炉９１本加熱炉１０及び成形ポイント１２の各位置に
て停止制御しつるように設定構成しである。３４ａ、３
４ｂ、３４ｃで示すのは、各シリンダ１３ａ、１３ｂ、
１３ｃの作動量規制用のストッパである。

光学ガラス素材７は、ゴブ皿３５を介してマガジン６上
に載置支持されており、マガジン６上のゴブ皿３５は、
第３図ａ、ｂにて示すごとき搬送アーム３３の先端部に
形設されたゴブ皿支持部（光学ガラス素材載置部）３６
上に移し替えられて支持されるようになっている。第４
図ａ、　　ｂＣはマガジン６上のゴブ皿３５を搬送アー
ム３３のゴブ皿支持部３６上に移し替える構成を示すも
ので、第２図及び第４図ａにて示すごとく、マガジン６
下方位置にはゴブ皿３５突き上げ用のシリンダ３７が配
設してあり、第４図すにて示すごとく、このシリンダ３
７のピストンロッド（可動杆）３７ａ先端の突き上げ部
３８にてゴブ皿３５を一時的にマガジン６上から突き上
げ操作しうるように設定しである。搬送アーム３３は、
マガジン６の側方上部に配置してあり、駆動部１３を介
して第４図すの矢印３９方向に移動せしめられ、第４図
Ｃにて示すごとく、溝４０を介してピストンロッド３７
ａの軸心がゴブ皿支持部３６の軸心と同軸となる位置ま
で進入操作されるように設定しである。そして、第４図
Ｃにて示す状態にてピストンロッド３７ａを下動操作さ
せることにより、第４図ｄにて示すごとく、ゴブ皿３５
を搬送アーム３３のゴブ皿支持部３６上に移し替えるこ
とができるように設定構成しである。

複数のゴブ皿３５を載置したマガジン６は、供給室４１
内から順次搬送されるようになっており、成形完了後の
ガラスレンズを載せたゴブ皿３５を支持するマガジン６
は、収納室４２内に収納されるように設定構成しである
。供給室４１内から順次搬送されるマガジン６上の各ゴ
ブ皿３５は、まず、予備加熱炉９内にて停止制御される
ようになっている。予備加熱炉９は、マガジン６上の光
学ガラス素材７をゴブ皿３５とともに約４００°Ｃ程度
の温度に予備加熱するためのものである。

予備加熱炉９にて予備加熱された光学ガラス素材７は、
第４図ａ、　　ｂ、　　ｃ、　　ｄにて示したゴブ皿移
し替え機構部にて搬送アーム３３上に移し替えられ、搬
送アーム３３を介して本加熱炉（電気炉）１０内に搬送
されて停止制御されるように設定しである。本加熱炉１
０は、予備加熱された光学ガラス素材７を転移点以上の
温度、例えば６００　’Ｃ以上の温度にて加熱し、光学
ガラス素材７を成形可能状態に軟化処理するためのもの
で、電気炉にて構成しである。本加熱炉にて構成するの
は、光学ガラス素材７を加熱軟化させうるだけの高温雰
囲気かえられるからである。

搬送アーム３３は、シリンダ１３ａにより移動可能な搬
送台４３を介して搬送レール４４に取付けられて光学ガ
ラス素材７の搬送方向に可動可能に構成しである。搬送
アーム３３は、第３図ａ。

ｂにて示すように、ゴブ皿支持部３６近傍に、搬送アー
ム３３の搬送方向に対して、ゴブ皿支持部３６に載置し
た光学ガラス素子の中心軸と一致する位置に測長光は部
４５が突設されている。さらに、搬送アーム３３には、
搬送アーム３３と異なる線膨張率を有する材質（例えば
ガラス）からなる測長線４６が搬送アーム３３に設けた
保持部４７によって摺動可能に保持されている。測長線
４６は、その一端が測長光は部４５と当接され、他端が
搬送アーム３３に固定したセンサー保持部４８に保持さ
れた測長センサー４９のスタイラス部５０に当接した状
態で保持されている。そして、測長棒４６の両端は、ス
タイラス部５０の当て付は力により常に測長光は部４５
とスタイラス部５０に当接され、搬送アーム３３に温度
変化が生じた場合、この温度変化による搬送アーム３３
と測長棒４６の伸び（縮み）Ｉの差を検知し得るように
構成されている。

搬送台４３には、ストッパ受は部５１が固定され、スト
ッパ受は部５１の受は面５１ａは、測長スタイラス５０
と測長棒４６との当て付は位置５２と搬送アーム３３の
搬送方向において同一位置に設けられている。また、ス
トッパ受は部５１と対応する位置には、ストッパ支持台
５３に固定されたストッパ部３４ａが設けられている。

ストッパ部３４ａのストッパ先端５４はカンプリング５
５を介してパルスモータ５６により進退自在に構成され
るとともに、ストッパ受は部５Ｉの受は面５１ａと当接
し得るように対応した位置に設けられ、ストッパ先端５
４の突き出し量に応じて搬送アーム３３の搬送量を規制
ｊ７得るように構成されている。

次に、上記構成に基づく作用を説明する。

供給室４１内から排出されてくるマガジンＧ上のゴブ皿
３５のうち、成形しようとする光学ガラス素材７を載置
したゴブ皿３５が予備加熱炉９内に達すると、マガジン
６を停止してゴブ皿３５とともに光学ガラス素材７を４
００°Ｃ程度に予備加熱する。

次に、突き上げシリンダ３７のピストンロンド３７ａを
上昇させて搬送アーム３３上のゴブ皿３５を突き上げ、
次いで第１シリンダ１３ａを作動させて第４図ａ、ｂ、
ｃ、ｄにて示す動作順序にてゴブ皿３５を搬送アーム３
３上に移し替える。

次に、第２シリンダ１３ｂを作動させ”ζ搬送アーム３
３を前進させ、本加熱炉１０内で停止させて光学ガラス
素材７を転移点以上の温度、例えば６００℃以上の温度
に加熱する。これにより、光学ガラス素材７は、成形可
能な粘度に加熱軟化される。

次に、第３シリンダ１３ｃを作動させて影送アーム３３
を成形室１１内に搬送する。搬送アーム３３は、ストッ
パ受は部５１の受は面５１ａとストッパ部３４ａのスト
ッパ先端５４と当接した位置で停止する。このとき、搬
送アーム３３と測長捧４６との伸び両の差を測長センサ
ー４９により検知し、図示を省略したコントローラによ
りストッパ部３３ａのパルスモータ５６を作動させるこ
とによりストッパ先端５４の突き出し量を調整し、搬送
アーム３３のゴブ皿支持部３６と成形室ｌｌ内の成形ポ
イント１２との位置調整を行い、ガラス素子の中心軸が
上型２．下型３の軸と一致するようにコントロールを行
う。かかる位置調整の原理を次に説明する。

第５図に示すように、連続的に温度変化する搬送アーム
３３と測長棒４６について、理解しやすくするために段
階的に温度変化、例えば３段階にした場合を例にとり説
明すると、搬送アーム３３と測長棒４６を長さａ、ｂ、
ｃの３つの部分に分け、それぞれの温度を６００°Ｃ，
４００°Ｃｌ２Ｏ゛Ｃとする。ここで、搬送アーム３３
の線膨張率をα、測長棒の線膨張率をβとすると、搬送
アーム３３と測長棒の長さは、２０°Ｃの時を基準にと
ると、 搬送アーム３３の伸び１１は、 １　、＝ａα（６００−２０）＋ｂｃｒ（４００−２０
）＋ｃａＣ２０−２０）＝α（５８０ａ　＋　３８０ｂ
） 測長棒４６の伸びＰ２は、 ２□＝β（５８０ａ　＋　３８０ｂ） となり、 測長センサー４９で検知する伸びＫは に＝１．−１．□ ＝（α−β）　（５８０ａ　＋　３８０ｂ）となる。

しかるに、搬送アーム３３と測長ｔｔｉ４６の線膨張率
α、βは機知なので、 搬送アーム３３の温度変化による伸びＰｌは、ｌ　ｌ＝
　ａ　（５８０ａ　＋　３８０ｂ）と求めることができ
、この量１１だけストッパ先端５４の突き出し量を調整
することにより、ガラス素子の中心軸と上下成形型２，
３の軸心とを確実に一致させることができる。なお、搬
送アーム３３の搬送方向と直角方向の位置ずれは、搬送
アーム３３の搬送方向と直角方向に対する熱影響が、対
称でバランスしているため非常に小さく、−度調整して
おけば、成形温度条件が変化しても、はとんど変化しな
いことが確認されている。

（第２実施例） 第６図は、本発明の第２実施例を示すもので、第６図ａ
、ｂは搬送アームの平面図、正面図である。

本実施例の搬送アーム６０は、搬送アーム６０のゴブ皿
支持部３６の両側近傍に、搬送アーム６０の搬送方向に
対して、光学ガラス素子の中心軸と一致する位置に測長
受は部６１ａ、６１．ｂが突設され、測長受は部６１ａ
、６１ｂと端部６２ａ６２ｂが当接可能にゴブ皿支持部
３６の近傍で二叉に分岐した測長環６２を搬送アーム６
０の中心線Ｘに対して対称となるように配置して構成さ
れている。その他の構成は上記第１実施例と同様である
ので図示を省略するとともに同一部分には同一番号を付
して、その説明を省略し、さらに、動作についても同様
であるので、その説明を省略する。

本実施例によれば、測長環６２を搬送アーム６０の中心
線に対し対称に設けたので、測長環６２の熱的影響の測
定精度を向上させることができる。

（第３実施例） 第７図は、本発明の第３実施例を示し、図にあっては搬
送アーム７０の平面図のみを示しである。

本実施例の搬送アーム７０は、その両側にそれぞれ測長
環７１．’７１と測長センサー７２−．７２を対称に取
り付けて構成されている。ぞの他の構成は上記第１実施
例と同様であるので図示及び説明を省略するとともに、
動作についても同様であるので、その説明を省略する。

本実施例によれば、搬送アーｌ、７０の搬送方向及び直
角方向に熱的不均衡が生じた場合にあっても、測長環７
１．７１の伸びの差により検知できるものである。なお
、熱的不均衡が生じている場合には、搬送アーム７０が
対称に影響を受けるように、搬送アーム、加熱炉を調整
する必要がある。

（発明の効果） 以上のように、本発明によれば、搬送アームが熱変形を
する場合にあっても、光学ガラスの中心位置と上下型の
軸心とを常に一致させつつ光学素子をプレス成形できる
のので、良好な成形を行うことができ、高品質な光学素
子を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図は本発明に係る光学素子の成形装置の
第１実施例を示し、第１図は成形装置の斜視図、第２図
は成形装置の断面図、第３図ａ及び第３図すは搬送アー
ム部の平面図及び正面図、第４図ａ、ｂ、ｃ、ｄは搬送
アームにゴブ皿を移し替える工程を示す説明図、第５図
は、搬送アームと測長環の温度変化を段階的に示した説
明図、第６図は本発明に係る光学素子の成形装置の要部
の第２実施例を示し、第６図ａは搬送アームの平面図、
第６図すは同正面図、第７図は本発明に係る光学素子の
成形装置の第３実施例で搬送アームの平面図である。 １・・・成形装置 ７・・・光学ガラス素材 ９．１０−・・加熱炉 ３３・・・搬送アーム ４６・・・測長環 ５０・・・測長スタイラス ５１・・・ストッパ受は部 ５６・・・パルスモータ 特許出願人　　オリンパス光学工業株式会社第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）光学ガラス素材を加熱炉及び成形室内の所定位置
   に搬送アームにより載置支持して搬入、搬出する光学素
   子の成形装置において、上記搬送アームに、上記搬送ア
   ームの線膨張率と異なる材質の棒材を上記搬送アームに
   載置支持された光学ガラス素材の中心に対応する位置を
   一端とし、他端を搬送アームの位置決めストッパ位置と
   なるように摺動自在に設け、上記棒材の一端を上記搬送
   アームに固定された測長スタイラスに当て付けて温度変
   化による上記棒材と搬送アームとの変化量の差を検出し
   、上記搬送アームの位置決めストッパ位置をアクチュエ
   ータにより補正し得るように構成したことを特徴とする
   光学素子の成形装置。