光學製品成形裝置的製作方法
2023-04-25 16:07:11 1
專利名稱：光學製品成形裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用上下成對的成形模衝壓製造玻璃透鏡、玻璃基板或光學元件等光學製品的光學製品成形裝置。
背景技術：
近年來，玻璃制精密透鏡的製造，用上模和下模夾住硝材等成形對象，在高溫、非氧化環境中加壓成形的精密玻璃模法日漸盛行，取代了研磨法。作為製造上述光學製品的光學製品成形裝置，例如在專利文獻1(日本專利公開公報特開2001-226128號)中提出了一種裝置，其中包括上下成對的成形模，將該成形模的四周包圍成密封狀態的圓筒狀部件，在該圓筒狀部件的外側進一步包圍該圓筒狀部件的外筒，和安裝在該外筒的內周面上由紅外線燈構成的加熱裝置，在成對的成形模上供給硝材等成形對象的同時，令圓筒狀部件的內部為氮氣環境等非氧化環境，用上述加熱裝置加熱成形模和成形對象至玻璃變形的溫度後，以適當的壓力衝壓，將成形模的內表面形狀複製到成形對象上來製造精密光學製品。
這樣的專利文獻1所述的光學製品成形裝置，由於在衝壓玻璃後，為不使玻璃變形，維持成形模上的負載將成形模的溫度退火至玻璃轉化溫度以下，此後再解除負載，一氣冷卻後開模，成形周期長，且該成形周期是在一處進行的，有生產效率低、光學製品無法大量生產的問題。
因此，還提出了另一種裝置，其中依據加熱、衝壓、冷卻等各處理的數目配置有多個上下成形模，在沿著圓周方向形成處理室的密封箱內，依次移送停止該成形模對成形對象施以各處理，從而連續地生產光學製品(專利文獻2，日本專利公報特公平7-29779號)。具體而言，該專利文獻2所述的裝置，其結構是在密封箱內，以在成形模移動時開放的閘門為間隔，沿圓周方向依次配置加熱室、衝壓室、冷卻室等處理室，同時設置對應各處理室數目的成形模，上述成形模穿過構成上述處理室的箱體的底壁上設置的切口支撐在配設於箱體下方的轉盤上，通過令該轉盤間歇地轉動，在停止狀態下執行各處理，從而連續地生產光學製品。
然而，上述專利文獻2所述的裝置，在各處理室中對成形對象施以特定處理後，移向下一處理時，隔開各處理室的閘門開放，轉動上述轉盤在箱體內移動成形模，將其移送至鄰接處理室，但由於該處理室的移動成形模的環境溫度發生了急劇變化。即，各處理室分別保持特定的溫度，若將成形模從一處理室移送至鄰接處理室，則隨著處理室內環境溫度的變化，作用在成形模和成形對象上的溫度會發生急劇變化。特別是，從衝壓室移送至退火室時，由於是從保持相對高溫環境的衝壓室移送至與該衝壓室相比低溫環境的退火室，上述溫度變化有顯著表現。這樣急劇的溫度變化，有可能對所製造的光學製品帶來不良影響，降低形狀精度等製品精度。
本發明鑑於上述問題，目的在於提供一種既可大量生產，又可良好地保持製品精度的光學製品成形裝置。
發明內容
本發明所涉及的光學製品成形裝置，其特徵在於，在設有具有上下成對的成形模和將該成形模包圍成密封狀態構成處理室的處理室構成容器的成形單元，對支承於上述成形模的成形對象物施以包含加熱、衝壓、冷卻處理的多步處理形成光學製品的光學製品成形裝置中，包括施行上述處理中一至多步處理的處理站沿圓周方向按特定間隔配設其上的處理基臺，和通過沿圓周方向按上述特定間隔支撐並間歇地轉動依據上述處理站的數目設置的多個上述成形單元，將各成形單元搬送至依次鄰接的上述處理站的轉動搬送裝置，上述成形單元中設有分別加熱成形對象的加熱裝置。
根據本發明，上述轉動搬送裝置依次將多個成形單元搬送至上述處理基臺的各處理站，在該處理站對各成形單元內的成形對象分別施以各處理。該處理後，再通過轉動搬送裝置的轉動，將各成形單元搬送至鄰接的下一處理站，分別施以與搬送前的處理不同的處理。通過依次執行上述步驟，成形對象可成形獲得光學製品。即，由於對成形對象所做的各處理，在搬送至各處理站的成形單元中並行進行，同時由轉動搬送裝置一舉搬送多個成形單元依次進行處理，轉動搬送裝置每次間歇地轉動就連續地製造出光學製品，與在單個成形單元內依次施行各處理的情況相比，可提高生產效率。而且，轉動搬送裝置在搬送整個成形單元的同時，由於在各成形單元中設有加熱裝置，可在使處理室內的環境溫度連續變化的同時，抑制急劇的溫度變化，由此製造出製品精度優異的光學製品。
此時，上述處理基臺較為理想的是，其處理站包含將成形對象安置到上述成形模中的安置站和將上述光學製品從成形模中取出的取出站，上述安置站和取出站在上述處理基臺圓周方向的相同位置上配置為安置取出站(技術方案2)。
即，安置站和取出站雖然也可以在圓周方向上鄰接，設置於不同位置處，但採用上述結構，可在狹小的區域內配設各處理站，實現處理基臺結構的小型化。
此外，上述處理室構成容器雖然亦可採用上下任一方為開口的容器主體和封閉該開口部的蓋體的結構，但較為理想的是由上下成對的對分容器構成，上述處理基臺較為理想的是在其安置取出站處令上述上下對分容器上下分離露出上述成形模(技術方案3)。另外，上下各對分容器，不僅可以是等分分割的，也可以是不等分分割的。
採用這樣的結構，通過令上述上下對分容器上下分離露出成形模，可從側面執行成形對象的安置(供給)、取出作業，提高作業性能。
此時，上述處理基臺較為理想的是，在上述安置取出站中具有使上述上下對分容器上下分離的容器開閉裝置，該容器開閉裝置僅令上下對分容器中的上側對分容器升降移動(技術方案4)。
即，光學製品的成形工序大半以在氮氣環境或真空環境等非氧化環境中進行居多，且僅在成形單元位於安置取出站時需要使上下對分容器上下分離為多。因此，採用如上所述的結構，可利用重力使上側對分容器和下側對分容器抵接，維持處理室構成容器的閉狀態，可以較少的工作量進行處理室構成容器的開閉。
上述容器開閉裝置，具體而言較為理想的是，包括向上下方向伸縮的容器用氣缸，和在該容器用氣缸伸長的狀態下可分離地連接該容器用氣缸與上述上側對分容器的容器用連接部(技術方案5)。
採用這樣的結構，可以簡單的結構實現上述容器開閉裝置。
此外，在本發明中較為理想的是，上述處理基臺具有開閉上述成形模的模開閉裝置，該模開閉裝置僅使上下成形模中的下側成形模升降移動(技術方案6)。
即，在光學製品的成形工序中，僅在衝壓處理時需要閉合上下成形模為多。因此，採用如上所述的結構，可利用重力維持成形模的開狀態，可以較少的工作量進行成形模的開閉。
上述模開閉裝置，具體而言較為理想的是，包括向上下方向伸縮的模用氣缸，和在該模用氣缸收縮的狀態下可分離地連接該模用氣缸與上述下側成形模的模用連接部(技術方案7)。
採用這樣的結構，可以簡單的結構實現上述模開閉裝置。
此外，上述模開閉裝置較為理想的是，在特定衝壓期間衝壓上述成形模的同時，在該衝壓期間的後半段增大負載(技術方案8)。
採用這樣的結構，在衝壓期間的後半段增大衝壓力可以有效地去除加壓成形的光學製品的殘留應變。
此處，上述加熱裝置只要為可加熱成形對象的裝置，其具體配置並無特別限制，例如也可以配置在處理室構成容器的內周面上，該加熱裝置較為理想的是配設於上述成形模的內部(技術方案9)。
採用這樣的結構，可提高傳熱效率，相對快速地加熱成形對象。
此外，上述處理基臺較為理想的是，其處理站包含至少施行對通過閉合其成形模支承於該成形模中的成形對象進行衝壓的衝壓處理的衝壓站，在該衝壓站中與上述轉動搬送裝置抵接地設有抑制該轉動搬送裝置伴隨衝壓處理而傾倒的傾倒抑制部(技術方案10)。
即，由於在處理基臺的衝壓站處，衝壓處理產生的負載作用於成形模，在支撐處理室構成容器的同時支撐該成形模的轉動搬送裝置也受到上述負載的作用。基於作用於該轉動搬送裝置的負載，轉動搬送裝置一旦傾倒，勢必對形狀精度等製品精度造成影響。因此，採用如上所述的結構，可用傾斜抑制部有效地抑制轉動搬送裝置伴隨衝壓處理而發生的傾倒，由此可切實地製造出高精度的製品。
而且，處理室構成容器內往往供給冷卻水或用於製造非氧化環境的氮氣等流體。通過管子等流體供給管從轉動搬送裝置的外側供給這樣的流體時，由於成形單元在轉動搬送裝置的作用下轉動，如何配置該流體供給管成為問題。
本裝置中，較為理想的是還包括從上述轉動搬送裝置的外側向處理室構成容器的內部供給流體的流體供給管，該流體供給管中，在上述處理基臺和轉動搬送裝置之間，沿著該轉動搬送裝置的轉動方向設有流體流通的流通路的同時，設有伴隨上述轉動搬送裝置的轉動上述流通路的導入口和導出口的相對位置變化的轉動允許連接部(技術方案11)，具體而言較為理想的是，上述轉動允許連接部，包括固定地安裝於上述處理基臺的內徑部件，和與上述轉動搬送裝置一同轉動、可相對上述內徑部件轉動的外徑部件，在上述內徑部件和外徑部件的抵接面至少其中一側沿著圓周方向設有上述流體流通的流通槽，在由該流通槽與另一側抵接面構成流通路的同時，在上述內徑部件上形成該流通路的導入口，並在上述外徑部件上形成該流通路的導出口(技術方案12)。
採用這樣的結構，雖然由於轉動搬送裝置的轉動，外徑部件相對內徑部件轉動，但由於流通路的導入口沿著沿圓周方向形成的流通路變化其相對位置，不會發生流體供給管的扭曲等，可以適當地配置流體供給管。
此外，在本發明中較為理想的是，上述處理基臺具有排出所搬送的上述成形單元的處理室內的氣體的氣體排出裝置，該氣體排出裝置，在對上述成形對象施以衝壓處理前將處理室內切換為真空或幾近真空的環境(技術方案13)。
即，在本發明中，由於通過轉動搬送裝置將整個成形單元搬送至處理站，可切實保持處理室內的密封性，由氣體排出裝置排出處理室內的氣體，可提高真空度。在這樣的真空或幾近真空的環境下施行衝壓處理，可有效防止成形對象內氣泡的產生。
例如，在本發明中較為理想的是，上述處理基臺中作為其處理站設有，在施行上述處理室構成容器的開閉處理的同時至少在處理室構成容器的閉狀態下施行將成形對象安置於上述成形模的安置處理的第1站，至少施行對支承於上述成形模的成形對象進行加熱的加熱處理的第2站，至少施行閉合上述成形模對支承於該成形模的成形對象進行衝壓的衝壓處理的第3站，和至少施行對該衝壓後的成形對象進行冷卻的冷卻處理的第4站，在第1站中配設開閉上述處理室構成容器的容器開閉裝置的同時，在第3站中配設開閉上述成形模的模開閉裝置(技術方案14)。
採用這樣的結構，由轉動搬送裝置依次搬送成形單元通過第1～第4各站，再次返回第1站時即可獲得經衝壓的成形對象，即光學製品。而且，可根據各站分散配置施行各種處理的裝置，還可提高在處理基臺上配置的自由度。
採用本發明所涉及的光學製品成形裝置，由轉動搬送裝置將整個成形單元搬送至處理站，可在各處理站同時進行對各成形單元的各處理，可隨轉動搬送裝置的每次轉動連續地生產出光學製品，與在單個成形單元內依次施行各處理的情況相比，有可提高生產效率的優點。而且，可在使處理室構成容器內的環境溫度連續變化的同時，抑制急劇的溫度變化，由此即可製造製品精度優異的光學製品。
圖1是概略表示本發明所涉及的光學製品成形裝置的一個實施例的剖視圖。
圖2是圖1的II-II線剖視圖。
圖3是放大表示成形單元的剖視圖。
圖4是放大表示成形模(上側成形模)的剖視圖。
圖5(a)是放大表示衝壓裝置的剖視圖，圖5(b)是連接機構的俯視圖。
圖6(a)是放大表示容器開閉裝置的剖視圖，圖6(b)是放大表示連接機構的連接狀態的立體圖。
圖7是放大表示轉盤傾倒防止裝置的側視圖。
圖8是放大表示流體分配裝置的剖視圖。
圖9是表示處理基臺第1站中的處理的示意圖。
圖10是表示處理基臺第2站中的處理的示意圖。
圖11是表示處理基臺第3站中的處理的示意圖。
圖12是表示處理基臺第4站中的處理的示意圖。
圖13是表示該裝置的光學製品成形工序的時序圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖對本發明的光學製品成形裝置的一個實施例予以說明。圖1是表示本實施例所涉及的光學製品成形裝置的全體概略圖的剖視圖，圖2是圖1的II-II線剖視圖。該成形裝置雖是玻璃制複眼透鏡等玻璃精密透鏡的成形裝置，但本發明的成形裝置亦適用於該玻璃精密透鏡以外的其他光學製品的成形。
光學製品成形裝置3，是在成形模8上支承硝材等成形對象，對該成形對象，在氮氣環境或真空環境(非氧化環境的一個例子)下，依次施行預熱、加熱、衝壓、退火、冷卻處理的各處理，由成形對象形成玻璃精密透鏡等光學製品的裝置。即，該光學製品成形裝置3，包括處理基臺4，可自由轉動地支撐於該處理基臺4的轉盤5，和沿特定的圓周C等間隔(在本實施例中成90度)地支撐在該轉盤5上，並包含上下成對的成形模8及收容該成形模8的真空鐘罩9的多個成形單元6，通過間歇地轉動轉盤5將成形單元6依次搬送至處理基臺4上設置的多個站4a～4d，在該站4a～4d中對成形對象施以各種處理形成光學製品。因此，在該成形裝置3中，成形對象於特定的站4a中支撐在成形模8上，轉盤5轉動一周上述成形對象就在各站4a～4d中被施以各種處理，返回原先的站4a時光學製品成形。
另外，在本實施例中，第1～第4的四個站4a～4d沿圓周C與成形單元6的支撐間隔同樣間隔地、即等間隔(在本實施例中成90度)地配置在處理基臺4上。在第1站4a(安置取出站4a)，開閉真空鐘罩，將成形對象支承於成形模8的同時經轉盤5的一周轉動也可從成形模8中取出已成形的光學製品，在第2站4b(預熱站4a)，用各成形單元6內置的後述加熱器83a、83b對成形對象進行預熱。此外，在第3站4c(加熱·衝壓·退火站4c)，在氮氣環境下進一步用加熱器83a、83b將經預熱站4b加熱的成形對象加熱至轉化點溫度以上，其後，用上下成形模8加壓成形，一邊保持壓力一邊退火至成形對象可穩定保持形狀的轉化點溫度以下。進而，在第4站4d(冷卻站4d)，構成將冷卻至轉化點溫度以下的成形對象進一步冷卻的冷卻站。處理基臺4上裝載著用於施行各站4a～4d的各種處理的種種裝置。
該處理基臺4，如圖1及圖2所示，包括大致矩形狀的底壁臺41，在該底壁臺41的上方分離設置的大致矩形狀的天井壁42，豎立設置在底壁臺41的四角支撐天井壁42的支柱43，和設置於上述圓周C的中心即底壁臺41的大致中央部位支撐支柱43及天井壁42的主柱44，在以該主柱44為中心裝載包含轉盤5在內的各種裝置等的同時，設有控制上述各裝置的動作等的控制部100。
具體而言，是在處理基臺4的底壁臺41和天井壁42之間配設有轉盤5。該轉盤5在配設於底壁臺41中央部位的轉動驅動裝置11的作用下，間歇地繞主柱44轉動，由此將支撐於該轉盤5的成形單元6搬送至依次鄰接的站4a～4d，在該站4a～4d處停止特定時間。該轉盤5，如圖2所示，包括以主柱44為中心成圓盤狀的上下轉盤主體51、52，和連接該上下轉盤主體51、52的多根軸53。
下側轉盤主體52，如圖1所示，向下方突出形成中心與其轉動軸相同的輪轂54，通過使該輪轂54的下端與轉動驅動裝置11的輸出齒輪(無詳細圖示)相連，將轉動驅動裝置11的驅動力傳達給轉盤5。另一方面，上側轉盤主體51，受到通過軸53傳達的下側轉盤主體52的轉動驅動力，與下側轉盤主體52一同轉動。在該上側轉盤主體51的上表面中央部位，以主柱44為中心在圓周上按適當間隔豎立設置的多根小支柱55支撐著設置臺56。在該設置臺56上配設著將冷卻水、氮氣等分配給各成形單元6的流體分配裝置12。該流體分配裝置12，在本實施例中，向各成形單元6分配冷卻真空鐘罩9的冷卻水、用於製造成形單元6的後述處理室90內的氮氣環境的氮氣，同時兼具將上述各流體從處理基臺4側導向轉動的轉盤5側的轉動允許部的作用。有關該流體分配裝置12的具體結構稍後再述。
軸53如圖2所示，俯視沿圓周C以90度間隔配設有4根。在該圓周C上軸53之間，圓筒狀的成形單元6配設為其中心軸位於圓周C上的形式。因此，該轉盤5連成形單元6一起轉動搬送成形對象。
成形單元6從與圖1不同方向放大觀測時的剖視圖如圖3所示。成形單元6，如上所述，包括支承成形對象的上下成對的成形模8和將該上下成形模8包圍成密封狀態構成處理室90的真空鐘罩9，在包含處理基臺4上配設的各種裝置在內的多個裝置作用下依次在各處理室90內進行處理。
成形模8由對向配置的上側成形模8a和下側成形模8b構成，閉合上述模8a和8b即在內部形成對應光學製品形狀的腔空間。即，成形對象支承於該成形模8，經衝壓處理形成光學製品的形狀。
該上側成形模8a和下側成形模8b，分別在相對面側依次設有模主體81a、81b、支座82a、82b、加熱器83a、83b(相當於加熱裝置的一個例子)及連接部84a、84b。模主體81a、81b是形成上述腔空間的部分，可自由裝卸地安裝在支座82a、82b上。因此，可通過將該模主體81a、81b替換為不同的模主體，形成不同形狀的光學製品。另外，此處，該模主體81a、81b中雖形成兩個腔空間，但該腔空間的個數並不特別受限制，單一亦可，3個以上亦可。
加熱器83a、83b是用於加熱模主體81a、81b所支承的成形對象的裝置，經由支座82a、82b和模主體81a、81b對該成形對象進行加熱。即，加熱成形對象的加熱裝置(加熱器83a、83b)配設於每個成形單元6的成形模8內部。
該加熱器83a、83b是在不鏽鋼等金屬制的塊體內埋設加熱線形成的，可將上述模主體81a、81b大致均勻地加熱至成形對象的轉化點以上。該加熱器83a、83b中內置溫度傳感器(無圖示)，可向處理基臺4的控制部100輸出該加熱器83a、83b的溫度。加熱線的性能和在塊體內的配置路徑，根據成形對象的轉化點等成形條件加以適當選擇。此處雖無圖示，多條加熱線在塊體內大致中心處相交，俯視大致呈放射狀配置。
另外，處理基臺4側對加熱器83a、83b的電源供給，從加熱器83a、83b的溫度傳感器向處理基臺4的控制部100的信號傳達，雖省略了圖示，但都通過由與轉盤5一同轉動的刷型接觸端子和對應該刷型接觸端子設於處理基臺4的主柱44上的滑環(slip ring)構成的轉動允許電氣連接部(無圖示)進行。由於該滑環裝置是眾所周知的裝置，此處省略其詳細說明。
連接部84a、84b相對轉盤5支撐由上述模主體81a、81b等構成的成形模8的頂端部位。上側成形模8a的連接部84a，貫通真空鐘罩9的頂壁部，經其上端的凸緣部841固定地安裝於上側轉盤主體51的下表面。另一方面，下側成形模8b的連接部84b，貫通下側轉盤主體52向該轉盤主體52的下側伸出，可相對該下側轉盤主體52上下升降移動。
即，該成形模8，令其上側成形模8a為固定模，另一方面，下側成形模8b為移動模，以使下側成形模8b可相對上側成形模8a在接離方向上移動，從而實現開閉。另外，各連接部84a、84b的周面和真空鐘罩9的頂壁部及下側轉盤主體52之間，配設一至多個O型密封圈等進行密封，以此確保處理室90內的密封性。
上述連接部84a、84b，如圖3所示，形成為中空狀的同時，從其上端部或下端部向其內部空間導入有1至多根(本實施例中為3根)氮氣供給管121。由上述氮氣供給管121a～121c導入的氮氣，經成形模8上形成的各個高度不同的3種連通孔85～87供向處理室90內(參照圖4)。
即，如圖4所示，由第1氮氣供給管121a導入的氮氣，經在各連接部84a、84b的周面上以與處理室90連通的狀態設置的第1連通孔85供給，同時由第2氮氣供給管121b導入的氮氣，經設於加熱器83a、83b與連接部84a、84b之間的第2連通孔86供給。此外，由第3氮氣供給管121c導入的氮氣，經設於支座部82a、82b與加熱器83a、83b之間的第3連通孔87供給。因此，上述連通孔85～87的位置關係是，處理室90其上下方向外側配設第1連通孔85，上下方向內側依次配置第2、第3連通孔86、87。
各供給管121a～121c供給的氮氣量可用控制閥等進行個別調整，在本實施例中，第1氮氣供給管121a供給的氣體量V1設定為第2和第3氮氣供給管121b、121c供給的氣體量V2、V3(V2＝V3)的1.5倍左右。該氮氣供給管121的配置路徑等，稍後與流體分配裝置12一起進行具體說明。
此外，下側成形模8b中連接部84b的下部，設有下端部向下張開的圓錐臺狀扣合突出部88。該扣合突出部88，在與使下側成形模8b上下升降移動的衝壓裝置13的升降板132的上表面抵接的同時，與衝壓裝置13的後述連接機構134的扣合片134b相扣合。
在搬送至第3站4c的成形單元6的下側成形模8b的下方，處理基臺4的底壁臺41的上表面，配設使該下側成形模8b上下升降移動的衝壓裝置13。圖5(a)是放大表示衝壓裝置的局部剖視圖。
即，衝壓裝置13(相當於模開閉裝置的一個例子)，如圖2所示，配置於處理基臺4的第3站4c處。該衝壓裝置13，如圖5所示，包括大致矩形狀的基臺130，豎立設置於該基臺130的大致中央部位向上下方向伸縮的模用氣缸131，安裝於該模用氣缸131頂端部位在該氣缸131的作用下上下升降移動的升降板132，豎立設置在上述基臺130的四角引導該板132升降移動的引導部件133，和配設於升降板132上在模用氣缸131處於特定的收縮狀態時可分離地連接下側成形模8b的扣合突出部88和模用氣缸131的連接機構134(相當於模用連接部的一個例子)，模用氣缸131上下伸縮，使搬送至第3站4c的成形單元6的下側成形模8b上下升降移動以開閉成形模8。該衝壓裝置13受處理基臺4的控制部100的控制，其衝壓力可在2段間切換。即，在閉合成形模8衝壓成形對象的衝壓期間的末期，可增大衝壓力減少成形對象產生的變形。
另外，圖5(a)中，表示為135的部件是位置傳感器，該位置傳感器135的信號輸出給處理基臺4的控制部100，進行對衝壓裝置13的衝壓力等的各種控制。
模用氣缸131是由活塞131a、活塞杆131b、氣缸主體131c等構成的液壓氣缸。該模用氣缸131，在由泵等構成的驅動部(無圖示)及由液壓電路和控制閥等構成的液壓控制部(無圖示)的驅動下伸縮。
升降板132為大致矩形狀，中央部位對應上述下側成形模8b的扣合突出部88形成有該扣合突出部88可插入的插入部132a。引導部件133是引導升降板132，防止升降板132傾倒使其可平穩地升降移動的裝置，此處由豎立設置在基臺130上的導筒和插入該導筒的同時上端安裝在升降板132上的導軸構成。另外，本引導部件133的具體結構並不限定於此，例如亦可由滑軌部件和該滑軌部件中引導的扣合銷等構成。
連接機構134，是在模用氣缸131上升，下側成形模8b的扣合突出部88插入升降板132的插入部132a時，與該處於插入狀態的扣合突出部88扣合，對模用氣缸131和下側成形模8b可分離地予以連接的機構。具體而言，連接機構134如圖5(b)所示，包括頂端部位有半圓狀凹口134a的左右成對的扣合片134b，在相互接離的方向上驅動該扣合片134b的驅動氣缸134c，和引導扣合片134b的導軌134d，驅動氣缸134向相互靠近的方向驅動扣合片134b，將扣合突出部88夾入各頂端的凹口134a中，由此連接模用氣缸131和下側成形模8b。插入部132a中插入的扣合突出部88，夾入扣合片134b中，以使其下部呈圓錐狀向下張開的部分扣合在該扣合片134b的凹口134a的緣部上。
另外，該衝壓裝置13的連接機構134，是通過扣合模用氣缸131和下側成形模8b使封閉狀態的成形模8切實打開的機構，在下側成形模8b因其重力作用切實地與上側成形模分開時，可以省略。此外，在本實施例中，扣合片134b沿著設於升降板132上表面的導槽受引導。
該連接機構134也由處理基臺4的控制部100控制其驅動。該控制部100進行專門由液壓氣缸構成的驅動氣缸134c的液壓控制。該控制部100控制下的連接機構134的動作稍後再作總結說明。
下面，回到圖3，對成形單元6的真空鐘罩9進行說明。真空鐘罩9如上所述，是將成形模8包圍成密封狀態構成處理室90的裝置，在本實施例中剖面大致為圓形(參照圖2)。該真空鐘罩9由對向配置的上側對分容器9a和下側對分容器9b構成，上述對分容器9a、9b通過O型密封圈等密封材料相抵接，在內部構成處理室90。
下側對分容器9b成圓筒狀，通過其下端部向圓周方向外方突出設置的接合凸緣99固定地安裝在下側轉盤主體52的上表面。由此，下側對分容器9b與下側轉盤52的上表面一起構成向上方開口的容器。該下側對分容器9b的高度，設計為其上端處於比開狀態下的下側成形模8b的上端更低的位置。通過這樣根據下側成形模8b的高度來設計下側對分容器9b的高度，可使成形對象易於支承在下側成形模8b上。
另一方面，上側對分容器9a成下方開口的容器狀，吊掛在可上下升降移動地支撐於上側轉盤主體51的吊架9c上。因此，該上側對分容器9a經吊架9c可上下升降移動地支撐在上側轉盤主體51上，伴隨該升降移動開閉真空鐘罩9。
該吊架9c大致成門形狀，具有向上下方向延伸的成對的吊臂91和使該吊臂91的上端相互連接的板狀吊臂連接部92。各吊臂91的下端部接合在上述上側對分容器9a的天井壁上。該吊臂91分別貫通上側轉盤主體51向上方伸出，上端為吊臂連接部92所連接。
並在該吊臂91的周面和上側轉盤主體51的貫通孔之間配設豎立設置於該轉盤主體51的導筒57，使吊臂91可以平穩地滑動。在本實施例中，該吊臂91衝程的上限設計為使上側對分容器9a的下端處於比上側成形模8a的加熱器83a更高一些的位置，使真空鐘罩9處於開放狀態時成形模8可以向側面露出。
吊臂連接部92在其連接方向的大致中央部位設有向上方突出的扣合突出部93。該扣合突出部93是通過與後述容器開閉裝置14的扣合叉144a扣合，經該吊架9c使上側對分容器9a與容器開閉裝置14相連的部分。具體而言，扣合突出部93的上端部向圓周方向外方突出形成頂端膨出部93a，使上述扣合叉144a扣合在該頂端膨出部93a的下表面上(參照圖6(a))，以此連接上側對分容器9a和容器開閉裝置14。
圖6(a)是放大表示容器開閉裝置的局部剖視圖。在該圖6中，上側對分容器處於閉狀態時的吊架位置用實線表示，上側對分容器處於開狀態時的吊架位置用雙點劃線表示。
容器開閉裝置14如圖1所示，在配設於處理基臺4的第1站4a的同時，本實施例中亦配設於第3站4c處。像這樣在第3站4c處亦設置容器開閉裝置14，是為了在衝壓產生問題時，可以開放真空鐘罩9露出成形模8加以確認，該第3站4c的裝置14可以適當省略。
具體而言，該容器開閉裝置14如圖6(a)所示，包括容器用氣缸141、升降板142、引導部件143和連接機構144(相當於容器用連接部的一個例子)，搬送至第1站4a的成形單元6的上側對分容器9a通過吊架9c上下升降移動以開閉真空鐘罩9。
容器用氣缸141通過向上下方向伸縮，使升降板142上下升降移動。即，該容器用氣缸141位於上述吊架9c的扣合突出部93的上方，以軸線沿著處理基臺4的天井壁42的上表面垂直方向的狀態配設，貫通該天井壁42向上下方向伸縮。即，該容器用氣缸141按活塞杆的頂端朝向下方的姿勢配設。具體而言，容器用氣缸141雖無圖示，但與模用氣缸131同樣，是由活塞、活塞杆、氣缸主體等構成的液壓氣缸，在驅動部、液壓控制部的驅動下伸縮。
升降板142與容器用氣缸141的下表面接合，伴隨該氣缸141的伸縮上下升降移動。該升降板142成細長的矩形狀，其長度方向兩端部分的上表面與引導部件143的下端接合。該引導部件143是使升降板142的升降移動平穩進行的部件，由豎立設置於天井壁42的導筒143a和沿著該導筒143a上下滑動的滑杆143b構成。該滑杆143b分別配置於升降板142上表面的對角位置，以穩定升降板142的姿勢。
在該升降板142的下表面上安裝著連接該容器開閉裝置14與上側對分容器9a的連接機構144。該連接機構144，是在容器用氣缸下降，升降板142的下表面與吊架9c的扣合突出部93的上表面抵接時，與該抵接狀態下的扣合突出部93相扣合限制吊架9c向下方移動，對容器用氣缸141和上側對分容器9a可分離地予以連接的機構。具體而言，連接機構144如圖6(a)及圖6(b)所示，包括頂端部位分成二股的扣合叉144a，使該扣合叉144a在扣合突出部93側進退的驅動氣缸144b，和引導扣合叉144a的導軌(無圖示)，扣合叉144a受驅動氣缸144b驅動向扣合突出部93側推進，頂端的二股部分從下方扣住扣合突出部93的頂端膨出部93a，限制扣合突出部93向下方的相對移動。
包含該連接機構144的容器開閉裝置14，由處理基臺4的控制部100進行其驅動控制。該控制部100控制下的裝置的動作稍後再作總結說明。
回到圖3，真空鐘罩9的上側對分容器9a中形成有包圍其周面的水套(water jacket)94，可有效地冷卻處理室90內的環境溫度。在本實施例中，該水套94形成於從上側對分容器9a的下端部到高度方向中央部位略靠近上方處。另外，當然該水套亦可設置於下側對分容器9b處。
具體而言，水套94是在突出設置於上側對分容器9a的下端部及中間部特定位置徑向外方的凸緣部95、96之間，由容器內壁部97和容器外壁部98在徑向設置特定間隙而成的。該水套94，在其上部連接冷卻水供給管123將冷卻水導入內部的同時，內部的冷卻水可經容器外壁部98的下部設置的排出孔(無圖示)排出。該冷卻水供給管123的配置路徑等，稍後與流體分配裝置12一起進行具體說明。
由上述上下對分容器9a、9b構成的真空鐘罩9的處理室90，處理基臺4上設置的氣體排出裝置15與其接離，由該氣體排出裝置15排出處理室90內的氣體使處理室90內成為真空環境或幾近真空的環境。
即，如圖1所示，下側轉盤主體52的內部配設真空鐘罩9的部分，沿下側對分容器9b的周面形成有大致圓形狀的氣體排出通路151。該氣體排出通路151，在通過沿下側對分容器9b的周面形成的多個連通孔152與處理室90連通的同時，在該轉盤主體52中通過下方開口型裝置連接部153與外部連通。
裝置連接部153可與氣體排出裝置15的連接管部154接離，氣體排出裝置15通過與該裝置連接部153相接，經連通孔152和氣體排出通路151排出處理室90內的氣體。
該氣體排出裝置15，如圖2所示，配設於處理基臺4的第1站4a和第3站4c處。具體而言，是在各站4a、4c的兩側配設的支柱43的下部之間架設橫梁部件45，在該橫梁部件45長度方向的大致中央部位配設氣體排出裝置15。
氣體排出裝置15如圖1所示，具有配設於處理基臺4外側的真空泵(無圖示)、經波紋管等可撓管156與該真空泵相連的連接管部154和將該連接管部154可上下升降移動地支撐在橫梁部件45上的管接離機構155，該管接離機構155令連接管部154上下升降移動以使連接管部154與裝置連接部153相接離。從而，該連接管部154和上述裝置連接部153，在成形單元6搬送停止於第1及第3站4a、4c的狀態下，調整位置使兩者上下相對。
另外，連接管部154在與其裝置連接部153相連側的開口周圍設有彈性部件，以保持與裝置連接部153相連的密封狀態。
管接離機構155在液壓氣缸等眾所周知的升降機構的作用下可升降移動地支撐著連接管部154，其具體說明省略。包含該管接離機構155的氣體排出裝置15，由處理基臺4的控制部100根據該裝置15中內置的位置傳感器的輸出等加以控制。
此處，如圖1所示，在處理基臺4的第3站4c中，與轉盤5抵接地設有抑制轉盤5伴隨衝壓裝置13的衝壓處理而傾倒的轉盤傾倒抑制部16(相當於傾倒抑制部的一個例子)。即，在第3站4c中成形模8受到衝壓裝置13施加的壓力，則支撐該成形模8的轉盤5對應於該第3站4c的部分有向上方升起呈現傾倒姿勢的危險。由於轉盤5這樣傾倒可能會給要求形狀精密的光學製品的形狀帶來不良影響，為抑制該轉盤5的傾倒在處理基臺4上設有轉盤傾倒抑制裝置16。圖7是表示該傾倒抑制裝置16的側視圖。
轉盤傾倒抑制裝置16與接合於處理基臺4的天井壁42下表面的剖面I字狀的安裝部165的下表面接合，以與上側轉盤主體51的上表面對應的高度配設在向該轉盤主體51俯視的徑向外側偏離出一些的位置上。該轉盤傾倒抑制裝置16，在成形單元6搬送停止在第3站4c的狀態下，抵壓在上側轉盤主體51的上表面上，支撐著來自下方的負載。
具體而言，轉盤傾倒抑制裝置16，包括與安裝部165接合的基臺160，經設於基臺160外端部(與轉盤5側相反的一側端部)的設置突出部160a設置的進退氣缸161，設於進退氣缸161頂端部位的楔狀塊162，和突出設於基臺160內端部(轉盤5側的端部)的引導部163，在進退氣缸161的作用下推進楔狀塊162，用其下表面對上側轉盤主體51的上表面施壓，以支撐來自下方的負載。
基臺160的設置突出部160a，其下表面形成轉盤5側較低的向下傾斜面，以軸線相對水平線傾斜一些的狀態配置進退氣缸161。這樣以傾斜姿勢支撐進退氣缸161，推進進退氣缸161的後述活塞杆161b，可使楔狀塊162與上側轉盤主體51的上表面相接離，既可抑制轉盤5的傾倒，又可在轉盤5轉動時使楔狀塊162與上側轉盤主體51分開，讓轉盤5平穩地轉動。
進退氣缸161是由氣缸主體161a、活塞(無圖示)、活塞杆161b等構成的眾所周知的氣缸，是液壓氣缸。該進退氣缸161，配置為活塞杆161b在大致與衝壓裝置13的衝壓方向垂直的方向上伸縮，具體而言，該進退氣缸161經彎成L字狀的支架164安裝在設置突出部160a的傾斜面上。這樣將進退氣缸161配置為活塞杆161b在大致與衝壓方向垂直的方向上伸縮，可以減輕伴隨衝壓處理作用在進退氣缸161伸縮方向上的負載。
此外，該進退氣缸161，在其活塞杆161b的後端部設有調整活塞杆161b的衝程以調節相對於氣缸主體161a的推進量的推進調節部161c。調節該活塞杆161b的推進量，在可變更楔狀塊162對上側轉盤主體51所施壓力的同時，即使隨著使用，楔狀塊162的下表面磨損摩擦減小時，也可通過增大活塞杆161b的推進量，確保對上側轉盤主體51的抵接狀態。另外，上側轉盤主體51的抵接面上，如圖7所示，配設有接觸板58。
楔狀塊162，下表面相對其上表面傾斜，其下表面與上側轉盤主體51的上表面大致平行。通過這樣形成楔狀塊162的下表面，如圖7中實線所示，伴隨活塞杆161b的推進，楔狀塊162的下表面與上側轉盤主體51的上表面兩面接觸，可切實地抑制轉盤5的傾倒。
此外，在楔狀塊162的兩側面上，沿著進退氣缸161的軸線方向刻有塊體導槽162a。該塊體導槽162a中插入引導部163的後述導銷(guide pin)163b。從而，通過導銷163b伴隨進退氣缸161的伸縮在塊體導槽162a內的相對移動，來引導楔狀塊162。該塊體導槽162a根據進退氣缸161的衝程設定，初始設定時設計為可在比該衝程更廣的範圍內移動。
引導部163，包括豎立設置於基臺160的內端部下表面的左右成對的導臂163a和突出設置於該導臂163a相對面的導銷163b，導銷163b插入楔狀塊162的塊體導槽162a中引導該楔狀塊162。
此處，該光學製品成形裝置3中，在導入供給填充處理室90內的氮氣的氮氣供給管121的同時，導入有供給冷卻真空鐘罩9的冷卻水的冷卻水供給管123。
氮氣供給管121設有數根(本實施例中為3根)，上述氮氣供給管121a～121c如圖1～圖3所示，自處理基臺4的天井壁42的上方貫通該天井壁42與流體分配裝置12相連，在該流體分配裝置12處分支為各成形單元6的供給通路。各氮氣供給管121a～121c，在流體分配裝置12的下遊側設有調整氣體供給量的流量調整閥(無圖示)。上述氮氣供給管121a～121c，在流體分配裝置12的下遊側，如上所述導入成形模8的連接部84a、84b內，與該成形模8上設置的連通孔85～87相連。該氮氣供給管121供給的氮氣經連通孔85～87導入處理室90內。
另一方面，冷卻水供給管123一端與圖外的冷卻水供給裝置相連，向成形單元6供給冷卻水。即，冷卻水供給管123在處理基臺4上，自其天井壁42的上方貫通該天井壁42與流體分配裝置12相連，經該流體分配裝置12與一成形單元6的水套94相連。此外，冷卻水供給管123和與該一成形單元6的水套94依次鄰接的水套94相連通，可依次向各水套94供給冷卻水。由該冷卻水供給管123供給的冷卻水，依次通過各成形單元6的水套94，此後從特定的排出口排出。因此，停止成形模8的加熱器83a、83b的作用後，可在比自然冷卻更短的時間內使處理室90內的環境溫度下降。
下面，對流體分配裝置12進行說明。圖8是放大表示流體分配裝置12的剖視圖。流體分配裝置12，如上所述，以主柱44為中心配設在上側轉盤主體51上方裝備的設置臺56上。
流體分配裝置12如圖8所示，包括與主柱44具有相同中心軸的內外成對的徑部件120、122，與轉盤5一同轉動的外徑部件122的內周面，在固定地設置於主柱44上的內徑部件120的外周面上滑動。
內徑部件120，呈圓柱形狀，固定地安裝在主柱44上。因此，內徑部件120，由於設置臺56與轉盤5一同轉動，在設置臺56的上表面相對滑動。該內徑部件120的上表面，以各自在圓周方向錯開的狀態連有各氮氣供給管121及冷卻水供給管123。該內徑部件120中為各供給管121、123形成有與該各供給管121、123相連的連通路120a，該連通路120a面向外徑部件122的後述流通槽122a開口。因此，該連通路120a的流通槽122a側的開口，即為向後述流通路125導入流體的導入孔125a。
外徑部件122，呈內徑部件120外嵌的圓筒形狀，固定地安裝在設置臺56上隨轉盤5的轉動而轉動。外徑部件122的內周面，沿圓周方向形成向徑向內方開放的流通槽122a。該流通槽122a與外徑部件120的外周面(外徑部件122的抵接面)一同構成冷卻水或氮氣的流通路125。因此，該流通路125在內徑部件120和外徑部件122之間成圓環狀。
流通路125經設於流通槽122a底面的導出孔125b，與流體分配裝置12的下遊側連接的各供給管121、123連通，通過依據成形單元6的數目設置上述導出孔125b，流體得以從流通路125向各成形單元6分配。
該流通路125，依據相連的供給管121、123的數目在高度方向上跨越多段設置，在本實施例中跨越5段設置。另外，自上而下第2段流通路125是備用的流通路，本實施例中不予使用。
如此形成流體分配裝置12，即使外徑部件122相對內徑部件120轉動，隨著外徑部件122的轉動導入孔125a和導出孔125b的相對位置發生變化，也總是可以形成由該內外徑部件120、122構成的流通路125。即，由各供給管121、123向流體分配裝置12供給的冷卻水或氮氣，經設於內徑部件120的導入孔125a導入流通路125，並在其後，經轉動的外徑部件122的導出孔125b導出至與特定的成形單元6相連的供給管121、123。因此，即使轉盤5相對處理基臺4轉動，也不會有供給管121、123扭曲等問題，能夠妥善地向轉盤5支撐的成形單元6供給流體。
以如上方式構成的光學製品成形裝置3的光學製品成形方法，與該裝置3的動作及作用一起，用圖9～圖13所示的說明圖及圖13所示的時序圖予以說明。另外，上述動作控制由專以CPU及存儲器等構成的處理基臺4的控制部100執行。另外，在圖13中，棒所示的部分表示，氣體排出裝置15工作排出空氣的期間，或第1～第3氮氣供給管121a～121c供給氮氣的期間。
該光學製品成形裝置3，在初始狀態下，轉盤5支撐的各成形單元6位於處理基臺4的各站4a～4d處。以該初始狀態下位於第1站4a處的成形單元6為例，對光學製品的成形工序進行說明。
接通該裝置3的電源，則如圖9所示，配置在第1站中的成形單元6，受容器開閉裝置14作用僅上側對分容器9a被拉向上方，打開真空鐘罩9。
即，參照圖6，首先容器用氣缸141驅動，其活塞杆從氣缸主體向下方推進，使升降板142與吊架9c的扣合突出部93的上表面成抵接狀態。接著，在該抵接狀態下，連接機構144的驅動氣缸144b驅動，活塞杆自氣缸主體推出，使扣合叉144a向上述扣合突出部93側推進。隨著該扣合叉144a的推進，扣合叉144a頂端的兩股部分之間插入扣合突出部93的中間部(頂端膨出部93a的下方部分)，由此扣合突出部93以向下方的相對移動被限制的狀態扣合在扣合叉144a上。即，上側對分容器9a經吊架9c與容器開閉裝置14相連。
驅動氣缸144b自該狀態收縮，即其活塞杆退入氣缸主體內，則上下對分容器9a、9b中，僅上側對分容器9a被拉向上方，真空鐘罩9向該側開放。在該真空鐘罩9的開放狀態下，如圖9所示，可從側面辨識出上下成形模8a、8b的模主體81a、81b。另外，該成形模8在第1站4a處，其下側成形模8b的下端為自由狀態，從而該下側成形模8b在重力作用下位於下降位置，處於打開狀態。
此外，接通電源，則與上述動作的執行並行地，成形模8中內置的加熱器83a、83b也通電，由該加熱器83a、83b將模本體81a、81b加熱至特定的初始溫度T0(例如200度)。
氣體排出裝置15的管接離機構155亦與上述動作並行運作，令連接管部154自初始位置即下降位置上升，移動至與形成於下側轉盤主體52的裝置連接部153內嵌相連的排出位置。
執行上述初始動作後，裝置3處於待機狀態，由處理基臺4上設置的特定輸入單元(無圖示)的輸入，開始光學製品的成形。
具體而言，首先向成形模8的下側模主體81b的腔空間供給由硝材等構成的成形對象，將成形對象支承在該下側成形模8b上。另外，轉盤5轉動一周，成形單元6再次被送至第1站4a處時，由於已成形的光學製品支承於該下側成形模8b中，從該下側成形模8b中取出光學製品，其後再進行成形對象的上述供給作業(安置作業)。該取出、安置作業，可由特定裝置自動執行，亦可手工操作。
如圖13所示，在成形開始經過特定時間後的時刻t1，如圖9中雙點劃線所示令上側對分容器9a下降封閉真空鐘罩9的同時，使加熱器83a、83b的輸出上升，進一步加熱模主體81a、81b。
該真空鐘罩9的封閉，是在上述容器開閉裝置14的容器用氣缸141伸長使上側對分容器9a下降後，通過令連接機構144的驅動氣缸144b的活塞杆退入，解除扣合叉144a和扣合突出部93的扣合來實現的。另外，容器用氣缸141，設定為在解除與扣合突出部93的扣合後，收縮返回位於該扣合位置上方的初始位置，上側對分容器9a在其重力作用下與下側對分容器9b抵接，真空鐘罩9保持閉狀態。
然後，在真空鐘罩9完成封閉後的時刻t2，氣體排出裝置15開始排出處理室90內的氣體，處理室90內減壓。即，氣體排出裝置15的真空泵作用後，處理室90內的空氣經連通孔152、氣體排出通路151、裝置連接部153吸出到連接管部154，處理室90內的壓力下降。
接著，在時刻t3，如圖9所示，從圖外的氮氣供給部經第2及第3氮氣供給管121b、121c向處理室90供給氮氣。由此，處理室90向氮氣環境即非氧化環境轉變。然後，在時刻t4氣體排出裝置15結束對處理室90內氣體的排出，同時停止上述第2及第3氮氣供給管121b、121c中第2氮氣供給管121b的氮氣供應，僅繼續第3氮氣供給管121c的氮氣供應。即，第3氮氣供給管121c與第3連通孔87連通，該第3連通孔87在靠近模主體81a、81b的位置上向處理室90內開口，可切實地在模主體81a、81b周圍形成非氧化環境，防止成形模8的氧化。此外，由於僅由第3氮氣供給管121c供給氮氣，可抑制伴隨該氮氣供給發生的處理室90環境溫度的降低，從而有效地用加熱器83a、83b加熱模主體81a、81b。
該氣體排出裝置15結束氣體排出工序後，驅動該氣體排出裝置15的管接離機構155使連接管部154下降，由此使連接管部154返回向下方側與下側轉盤主體52分離的初始位置。這樣使連接管部154返回初始位置，可以解除氣體排出裝置15和轉盤5的扣合狀態，使轉盤5得以平穩地轉動。
其後，在時刻t5前，驅動轉動驅動裝置11，以主柱44為中心轉動轉盤5，將成形單元6從處理基臺4的第1站4a搬送至第2站4b處。此時，將轉盤5支撐的其他成形單元6也同時搬送至鄰接站4a～4d。
在越過該時刻t5，轉盤5轉動90度後的時刻停止其轉動。由此，在位於處理基臺4第1站4a處的成形單元6搬送至第2站4b的同時，其他成形單元6也搬送至鄰接站4a、4c、4d處。上述成形單元6，由於其成形模8內置加熱器83a、83b，即使隨轉盤5轉動時，也可加熱成形對象，因此成形模8可以進行連續的溫度調整。
在該第2站4b，如圖10所示，上側對分容器9a受重力作用維持在下降位置上，真空鐘罩9維持封閉狀態，同時下側成形模8b受重力作用維持在下降位置上，成形模8維持開放狀態。
在成形單元6於第2站4b處停留期間，由成形模8內置的加熱器83a、83b對成形對象進行加熱，至少將其加熱至特定的預熱溫度T3(例如500度)以上。成形對象的溫度，通過以加熱器83a、83b內置的溫度傳感器檢測出成形模8的溫度來間接地檢測，控制部100控制加熱器83a、83b將該檢測溫度維持在比硝材的軟化點溫度724度還低一定溫度的衝壓設定溫度T1(例如700度)上。圖13中，由於成形對象的溫度T在時刻t6達到衝壓設定溫度T1，該時刻t6以後，控制加熱器83a、83b將成形對象的溫度T維持在衝壓設定溫度T1。
接著，通過在時刻t7之前時刻t6前後驅動轉動驅動裝置11，轉盤5再次以主柱44為中心開始轉動，將成形單元6從處理基臺4的第2站4b搬送至第3站4c。另外，一成形單元6在各站4a～4b處的停留時間設定為相等的。
在越過該時刻t7，轉盤5轉動90度後的時刻停止其轉動。由此，位於處理基臺4的第2站4b處的成形單元6被搬送至第3站4b，在該第3站4c處接受加熱、衝壓、退火的各處理。此外，在從該第2站4b搬送至第3站4c期間，也用成形模8的加熱器83a、83b調整成形對象的溫度，由此可精密地控制成形對象的溫度。
此外，在轉盤5轉動的時刻t7停止第3氮氣供給管121c的氮氣供給，同時在該轉盤5停住後(時刻t8)，由氣體排出裝置15排出處理室90內的氮氣製造作為非氧化環境的真空環境或幾近真空的環境(時刻t8～時刻t11之間)。這樣，由於處理室90獨立形成，在切換至該真空環境時可提高真空度，有效地防止光學製品中氣泡的產生。
該氣體排出裝置15對氣體的排出，與第1站4a處氣體排出裝置15對氣體的排出相同，通過管接離機構155使連接管部154上升，使該連接管部154與下側轉盤主體52的裝置連接部153連接進行。此外，在結束氮氣排出的時刻t11，再次驅動管接離機構155使連接管部154下降，令該連接管部154與下側轉盤主體52的裝置連接部153分離，解除氣體排出裝置15與轉盤5的扣合狀態，由此使轉盤5做好準備進行下一次轉動驅動。
此處，在進行上述氮氣排出時(時刻t8～時刻t11之間)的特定時刻t9，由設置於處理基臺4上部的轉盤傾倒抑制裝置16穩定轉盤5的姿勢後，衝壓裝置13封閉開放狀態的成形模8，使成形對象衝壓成形。
即，參照圖7，首先驅動轉盤傾倒抑制裝置16的進退氣缸161，活塞杆161b從其氣缸主體161a中推出，由此使楔狀塊162向上側轉盤主體51側推進。由於進退氣缸161配置為其軸線略微偏離水平線的傾斜狀態，伴隨活塞杆161b的推進楔狀塊162的下表面向靠近上側轉盤主體51(具體而言是接觸板58)上表面的方向移動，與該上表面抵接。這樣，使楔狀塊162的下表面與上側轉盤主體51的上表面抵接，可由該轉盤傾倒抑制裝置16支撐來自下方的負載，即使在衝壓裝置13衝壓期間也可抑制轉盤5的傾倒穩定其姿勢。
穩定轉盤5的姿勢後，由衝壓裝置13施行衝壓處理。即，參照圖5，搬送至第3站4c的成形單元6的下側成形模8，成與衝壓裝置13的模用氣缸131上下相對的狀態。由該狀態出發，模用氣缸131伸長，即活塞杆131b從氣缸主體131c向上方推進，使下側成形模8b的扣合突出部88插入升降板132的插入部132a內。在該插入狀態下，令連接機構134的一對驅動氣缸134c伸長，使各扣合片134b向靠近方向移動，將扣合突出部88夾入頂端的凹口134a內，連接模用氣缸131和下側成形模8b。
然後，由該連接狀態出發，進一步推出模用氣缸131，將下側成形模8b押向上方，如圖11所示，通過將該下側成形模8b押向上側成形模8a，在特定期間(時刻t9～時刻t13)內對下側成形模8b所支承的成形對象進行衝壓處理。在本實施例中，該衝壓裝置13的衝壓力可在衝壓期間內階段性地切換，在時刻t10加熱器83a、83b停止作用後，檢測溫度到達屈服點溫度T2後的時刻t12，衝壓力P切換為相對初始衝壓力P1增大的衝壓力P2。由於像這樣以更高的衝壓力P2對因低於屈服點溫度T2而收縮的成形對象進行衝壓處理，可防止殘留應變的產生，形成高精度的光學製品。
接著，在檢測溫度到達轉化點溫度T3(例如530度)以下的時刻t13前，打開成形模8。該成形模8的打開，通過模用氣缸131的收縮和升降板132的下降來進行。此時，由於連接機構134扣合在下側成形模8b的扣合突出部88上，可使下側成形模8b切實地與上側成形模8a分開。下側成形模8b與上側成形模8a分開後，下側成形模8b支承在下降的升降板132上受重力作用下降。
在該下側成形模8b的下降過程中，驅動該衝壓裝置13的連接機構134，收縮驅動氣缸134c，使扣合片134b相互分離，由此解除該扣合片134b和下側成形模8的扣合突出部88的扣合狀態。因此，下側成形模8b隨其下降到達最低下降位置時，下側成形模8b停止，保持在模用氣缸131上的升降板132繼續下降。該模用氣缸131也在返回收縮的初始位置後停止，由此解除衝壓裝置13和轉盤5的扣合狀態。
此外，與該成形模8的開動作並行地，轉盤傾倒抑制裝置16的楔狀塊162也由其進退氣缸161的收縮而後退，在楔狀塊162的下表面和上側轉盤主體51的上表面之間產生間隙。從而，解除轉盤5和轉盤傾倒抑制裝置16的扣合狀態，使轉盤5可以平穩地轉動。
另一方面，在衝壓期間開始的特定時刻t10，如上所述，停止加熱器83a、83b作用的同時，由第1及第3氮氣供給管121a、121c向處理室90內供給氮氣，從而冷卻成形模8，為成形對象退火。
衝壓裝置13的模用氣缸131返回初始位置，則轉動驅動裝置11再次驅動，轉盤5以主柱44為中心轉動90度，將成形單元6從處理基臺4的第3站4c搬送至第4站4d。
在該轉盤5轉動動作中的時刻t13，除第1及第3氮氣供給管121a、121c的氮氣供給之外，再由第2氮氣供給管121b向處理室90內供給氮氣，由此冷卻成形模8乃至成形對象(光學製品)。該第1～第3氮氣供給管121a～121c的氮氣供給，至少在成形單元6位於第4站4d期間繼續進行，在本實施例中，持續至成形單元6從第4站4d向第1站4a搬送的中間時刻t14。
接著，在時刻t14前的特定時刻，轉動驅動裝置11再次驅動，轉盤5以主柱44為中心轉動90度，將成形單元6從處理基臺4的第4站4d搬送至第1站4a。
成形單元6在該第1站4a處使加熱器83a、83b工作保持初始溫度T0的同時，由容器開閉裝置14開放真空鐘罩9。然後，從下側成形模8b中取出光學製品(成形對象的成形品)，在該下側成形模8b中安置硝材等成形對象，再次在處理基臺4的第1～第4站4a～4d間依次間歇地轉動搬送成形單元6，從而連續地製造光學製品。
因此，採用該光學製品成形裝置3，成形單元6依次從處理基臺4的第1站4a轉動搬送到第4站4a並再次返回第1站4a，由此製造光學製品。該光學製品的成形工序，在按特定間隔支撐在轉盤5上的多個成形單元6分別搬送至第1站4a時依次開始。由於配置於各站4a～4d的成形單元6，同時被施以各站4a～4d的處理，並在各站4a～4d施行特定的處理後，由轉盤5同時搬送至鄰接站4a～4d施行下一處理，成形單元6每次返回處理基臺4的第1站4a，均可獲得成形的光學製品，由此可連續地製造光學製品提高其製造效率。
而且，由於在光學製品的成形工序中，轉盤5連成形單元6一起搬送成形對象，並為各成形單元6的成形模8分別設置加熱器83a、83b，可在穩定處理室90內的環境溫度使其連續變化的同時，以收容於該溫度穩定的處理室90內的狀態在各站4a～4d間搬送成形對象，由此抑制環境溫度的急劇變化，形成製品精度優異的光學製品。
此外，本實施例中處理基臺4上設有使真空鐘罩9的上下對分容器9a、9b上下分離從而開閉的容器開閉裝置14，由於該容器開閉裝置14僅使上下對分容器9a、9b中的上側對分容器9a升降移動，可利用上側對分容器9a的重力維持真空鐘罩9的封閉狀態，而且，本實施例中真空鐘罩9僅在第1站4a的特定期間開放，與使下側對分容器9b上下升降移動的情況相比，可以較少的工作量進行真空鐘罩9的開閉動作。
而且，在本實施例中，處理基臺4上設有開閉成形模8的衝壓裝置13，由於該衝壓裝置13僅使上下成形模8a、8b中的下側成形模8b升降移動，在成形工序除衝壓工序外的工序中，可利用下側成形模8b的重力維持成形模8的開狀態，而且，本實施例中真空鐘罩9僅在第1站4a的特定期間開放，與使上側成形模8a上下升降移動的情況相比，可以較少的工作量進行成形模8的開閉動作。
另外，以上說明的光學製品成形裝置3是本發明涉及的裝置的一個實施例，裝置的具體結構等，可在不偏離本發明意旨的範圍內做適當變化，以下說明變形實施例。
(1)雖然在上述實施例中，處理基臺4設置第1～第4站4a～4d，亦可增加站的數目。此外，雖然在上述實施例中，在第1站4a處，從成形模8中取出光學製品，並向成形模8供給成形對象，亦可增加站的數目，在不同站中進行從成形模8中取出光學製品和向成形模8供給成形對象的操作。
但採用上述實施例，可在狹小的區域內配設各處理站，在實現處理基臺結構的小型化這點上較為有利。
(2)雖然在上述實施例中，成形單元6支撐於包含圓盤狀的上下轉盤主體51、52的轉盤5，轉動傳送單元的具體結構並不特別限定於此，例如，成形單元6亦可支撐在以主柱44為中心呈放射狀延伸的上下成對的支臂上。
(3)雖然在上述實施例中，真空鐘罩9由上下對分容器9a、9b構成，通過分離上下對分容器9a、9b開放真空鐘罩9使成形模8露出，但該真空鐘罩9的分割模式並不特別限定於此，例如，真空鐘罩亦可由容器部和封閉該容器部之開口部的板狀蓋體構成。但採用上述實施例的結構，可令上下對分容器9a、9b上下分離露出成形模，由此，可從真空鐘罩9的側面供給成形對象、取出光學製品，提高作業性能。
此外，雖然在上述實施例中，該上下對分容器9a、9b中的下側對分容器9b固定地安裝在轉盤5上，只有上側對分容器9a可上下升降移動地安裝在轉盤5上，亦可安裝為只有下側對分容器9b可升降移動或上下對分容器9a、9b均可。
(4)雖然在上述實施例中，成形模8的上下成形模8a、8b中，上側成形模8a固定地安裝在轉盤5上，只有下側成形模8b可上下升降移動地安裝在轉盤5上，亦可安裝為只有上側成形模8a可升降移動或上下成形模8a、8b均可。
(5)雖然在上述實施例中，加熱成形對象的加熱裝置作為加熱器83a、83b內置於成形模8中，該加熱裝置亦可為與成形模分開設置的部件，例如，亦可為由配設在真空鐘罩9內表面上的紅外線燈等構成的加熱裝置。像這樣將加熱裝置(加熱器83a、83b)內置於成形模8中，可提高對模主體81a、81b的傳熱效率，在相對快速地加熱成形對象這點上較為有利。
權利要求
1.一種光學製品成形裝置，其特徵在於在設有具有上下成對的成形模和將該成形模包圍成密封狀態構成處理室的處理室構成容器的成形單元，對支承於上述成形模的成形對象物施以包含加熱、衝壓、冷卻處理的多步處理形成光學製品的光學製品成形裝置中，包括施行上述處理中一至多步處理的處理站沿圓周方向按特定間隔配設其上的處理基臺，和通過沿圓周方向按上述特定間隔支撐並間歇地轉動依據上述處理站的數目設置的多個上述成形單元，將各成形單元搬送至依次鄰接的上述處理站的轉動搬送裝置，上述成形單元中設有分別加熱成形對象的加熱裝置。
2.根據權利要求1所述的光學製品成形裝置，其特徵在於上述處理基臺，其處理站包含將成形對象安置到上述成形模中的安置站和將上述光學製品從成形模中取出的取出站，上述安置站和取出站在上述處理基臺圓周方向的相同位置上配置為安置取出站。
3.根據權利要求2所述的光學製品成形裝置，其特徵在於上述處理室構成容器由上下成對的對分容器構成，上述處理基臺可在其安置取出站處令上述上下對分容器上下分離露出上述成形模。
4.根據權利要求3所述的光學製品成形裝置，其特徵在於上述處理基臺在上述安置取出站中具有使上述上下對分容器上下分離的容器開閉裝置，該容器開閉裝置僅令上下對分容器中的上側對分容器升降移動。
5.根據權利要求4所述的光學製品成形裝置，其特徵在於上述容器開閉裝置包括，向上下方向伸縮的容器用氣缸，和在該容器用氣缸伸長的狀態下可分離地連接該容器用氣缸與上述上側對分容器的容器用連接部。
6.根據權利要求3所述的光學製品成形裝置，其特徵在於上述處理基臺具有開閉上述成形模的模開閉裝置，該模開閉裝置僅使上下成形模中的下側成形模升降移動。
7.根據權利要求6所述的光學製品成形裝置，其特徵在於上述模開閉裝置包括，向上下方向伸縮的模用氣缸，和在該模用氣缸收縮的狀態下可分離地連接該模用氣缸與上述下側成形模的模用連接部。
8.根據權利要求6或7所述的光學製品成形裝置，其特徵在於上述模開閉裝置在特定衝壓期間衝壓上述成形模的同時，在該衝壓期間的後半段增大負載。
9.根據權利要求1所述的光學製品成形裝置，其特徵在於上述加熱裝置配設於上述成形模的內部。
10.根據權利要求1所述的光學製品成形裝置，其特徵在於上述處理基臺，其處理站包含至少施行對通過閉合其成形模支承於該成形模中的成形對象進行衝壓的衝壓處理的衝壓站，在該衝壓站中與上述轉動搬送裝置抵接地設有抑制該轉動搬送裝置伴隨衝壓處理而傾倒的傾倒抑制部。
11.根據權利要求1所述的光學製品成形裝置，其特徵在於還包括從上述轉動搬送裝置的外側向處理室構成容器的內部供給流體的流體供給管，該流體供給管中，在上述處理基臺和轉動搬送裝置之間，沿著該轉動搬送裝置的轉動方向設有流體流通的流通路的同時，設有伴隨上述轉動搬送裝置的轉動上述流通路的導入口和導出口的相對位置變化的轉動允許連接部。
12.根據權利要求11所述的光學製品成形裝置，其特徵在於上述轉動允許連接部，包括固定地安裝於上述處理基臺的內徑部件，和與上述轉動搬送裝置一同轉動、可相對上述內徑部件轉動的外徑部件，在上述內徑部件和外徑部件的抵接面至少其中一側沿著圓周方向設有上述流體流通的流通槽，在由該流通槽與另一側抵接面構成流通路的同時，在上述內徑部件上形成該流通路的導入口，並在上述外徑部件上形成該流通路的導出口。
13.根據權利要求1所述的光學製品成形裝置，其特徵在於上述處理基臺具有排出所搬送的上述成形單元的處理室內的氣體的氣體排出裝置，該氣體排出裝置，在對上述成形對象施以衝壓處理前將處理室內切換為真空或幾近真空的環境。
14.根據權利要求2所述的光學製品成形裝置，其特徵在於上述處理基臺中作為其處理站設有，在施行上述處理室構成容器的開閉處理的同時至少在處理室構成容器的閉狀態下施行將成形對象安置於上述成形模的安置處理的第1站，至少施行對支承於上述成形模的成形對象進行加熱的加熱處理的第2站，至少施行閉合上述成形模對支承於該成形模的成形對象進行衝壓的衝壓處理的第3站，和至少施行對該衝壓後的成形對象進行冷卻的冷卻處理的第4站，在第1站中配設開閉上述處理室構成容器的容器開閉裝置的同時，在第3站中配設開閉上述成形模的模開閉裝置。
全文摘要
本發明提供一種既可大量生產，又可良好地保持製品精度的光學製品成形裝置。其設有具有上下成對的成形模(8)和將該成形模(8)包圍成密封狀態構成處理室(90)的真空鐘罩(9)的成形單元(6)。對支承於成形模(8)的成形對象物施以包含加熱、衝壓、冷卻處理的多步處理，以形成光學製品。包括施行處理中一至多步處理的處理站(4a、4c)沿圓周方向按特定間隔配設其上的處理基臺(4)，和通過沿圓周方向按特定間隔支撐並間歇地轉動依據處理站的數目設置的多個成形單元(6)，將各成形單元(6)搬送至依次鄰接的處理站的轉盤(5)。成形單元(6)分別內置加熱成形對象的加熱器。
文檔編號C03B11/12GK1887754SQ20051013708
公開日2007年1月3日 申請日期2005年12月22日 優先權日2005年6月28日
發明者武內保憲 申請人:株式會社武內製作所