[发明专利]成型设备和用于对输送物体进行输送的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于加压成型光学元件，例如用于光学仪器中的玻璃透镜的成型设备和一种用于对输送物体进行输送的方法。

背景技术

到目前为止，一种成型方法已被广泛地实行，其中将被加热并软化的玻璃原料被加压成型以生产光学元件，光学元件包括玻璃透镜。即，例如，将预先形成为球形形状的玻璃原料放入由上模、下模、桶模组成的模具中，通过在加热步骤中加热到大约500-800℃使玻璃原料软化，然后玻璃原料被挤压并成型成透镜产品，并且该产品被冷却，然后被取出。

关于那些步骤，特别地在高温下进行成型。因此，如果在包含氧气的空气中进行成型，则会发生模具和模具保护膜的氧化，导致短的模具寿命。特别地，在形成透镜的光学表面中使用的模具的成型表面是高精度的镜面并且一般覆有保护膜。然而，当氧化时，这些成型表面变得粗糙并且对待成型的透镜的透射和形状精确性施加影响。此外，存在这样的情况，其中模具表面或玻璃原料的表面与空气中的氧气起化学反应形成氧化物，并且这些氧化物在加压成型的过程中彼此起化学反应并且牢固地粘着，导致成型物品破裂和成型物品粘附于模具并且不能从模具移除的故障。当将粘附于模具的这种成型物品强制移除时，玻璃原料的一部分会留在模具中。为了将其移除而不损坏模具的镜面，必需进行处理，处理例如包括用氧化铝粉末进行仔细的抛光或将玻璃溶解在氢氟酸、氟化铵等的溶液中。如果模具在该处理中意外地损坏，则应该再次对成型表面进行涂覆且这需要大量劳动和成本。此外，如果模具已经氧化，则上模和桶模的滑动部分具有增大的阻力，这导致延长的成型生产节拍和更改成型条件的必然性。因此，稳定的批量生产变得不可能。

为了避免这种问题，必需用非氧化气体如氮气或氩气充满被加热到高温的成型设备并且保持没有氧气的非氧化气氛。

到目前为止，成型设备在整个成型设备的或加热、加压成型和冷却步骤中每一个步骤的入口和出口处配备有遮门，以便当用于光学元件的原料或包含被放在其中的原料的模具被输送到成型设备中时，在这些步骤的每一个步骤中防止氧气进入成型设备。

例如，专利文献1披露了一种成型设备，其中模具被连续地输送通过加热部、成型部和冷却部。在该成型设备中，遮门型遮热板遮门型遮热板设置在步骤之间。这些步骤的零件设置在完全充满非氧化气氛的外壳中并且为了防止热量从每个步骤逸出而设置遮热板。然而，在遮门开闭操作的过程中，空气或气体以较大的量流过遮门的打开部分并且热量也随着其一起逸出。

专利文献2披露了一种成型设备，其中模具设置在成型室中并且用于光学元件的原料被输送。该成型设备在成型室的每侧上都具有遮门。在这种情况下，同样，在遮门开闭操作的过程中，较大量的空气或气体通过遮门的打开部分流入，导致氧浓度的相当大的增加。

图6(A)到(C)是按次序表示输送物体53，例如模具或原料，怎样通过具有遮门52的开口侧50的图；(a)是俯视图，(b)是正视图。

如图6(A)中所示，开口侧50由遮门52阻断。当输送物体53被沿箭头的方向输送并且到达刚好在遮门52之前的位置时，这例如用传感器等检测，遮门52上升并打开，如图6(B)中所示。在遮门52完全打开后，输送物体53通过开口侧50。这时，开口侧50处于对外界完全打开的状态中，如图6(B)(b)中所示。在输送物体53完全进入室51之后，遮门52关闭，如图6(C)中所示。这样，在输送物体53通过开口侧50的整个期间内，开口侧50保持对外界完全打开。在这个期间中，包括空气的氧化气体通过开口侧50流入，增大了室51中的氧浓度。

在专利文献2中，具有最高温度的加热部设置在成型设备的内部部分中。然而，不可避免地是，当输送物体被送进或送出时，大量氧化气体通过开口流入。因此，通过花费许多时间的大量供应氮气以进行气体置换来维持非氧化气氛。然而，该方法需要大量氮气并且气体置换需要许多时间。因此，通过该设备的生产成本高并且具有降低的生产率。

存在这样的情况，其中在成型设备前后设置预备室以便减少在遮门打开/关闭的过程中流入成型设备中的氧气量，如上所述。即，首先打开预备室的入口门以将输送物体输送到预备室中，并且在预备室的入口门关闭之后，用于进行一步骤的区域例如加热室的入口门打开以将输送物体输送到其中。根据该方法，防止了加热室对外界直接打开，因此，流入的氧气量减少。然而，在预备室的入口门打开时氧气流入预备室中并且在加热室的入口门随后打开时该氧气流入加热室中。因此，那个方法不能充分地维持加热室中的非氧化气氛。另外，由于需要用于预备室的空间，所以设备总体上具有增大的尺寸。