[发明专利]一种全电机驱动精密模压成形机及操作方法

说明书

本发明公开了一种全电机驱动精密模压成形机及操作方法，其模压成形机包括控制台和入料组件、模压成形机主体、出料组件和机架组件；入料组件用于将模具和预制件的装配体送入模压成形机主体；模压成形机主体用于对预制件进行加工；模压成形机主体包括模压机构，拨叉机构，成形舱室和氮气输送口；在模压成形机主体外侧则有着多个氮气输送口，通过将氮气输入到成形舱室内部，用于保证在一定时间后氮气浓度超过临界点从而形成保护氛围，进而防止预制件和模具在高温下被氧化；出料组件用于将装配体送出模压成形机主体；上述驱动方式控制精度高，操作方便；使用电机驱动可以保证模具合模速度、位置和成形力的控制精度满足技术要求，进而提升产品质量。

技术领域

本发明涉及机床装备技术领域，尤其涉及一种全电机驱动精密模压成形机。

背景技术

众所周知，球面、非球面、自由曲面等光学透镜，微棱镜阵列、微透镜阵列、微沟槽阵列等光学微结构，以及菲涅尔透镜等复杂曲面光学器件等市场需求巨大，绝大多数光学器件由光学玻璃、红外玻璃等光学材料加工而成。目前光学器件加工可分为以下三大类：

第一类为采用机械加工的方式主要有单点金刚石车削、超精密磨削以及各种抛光工艺等。机械加工方式能加工大多数光学元件，且能够达到极高的加工精度。

第二类为采用光刻加工技术、三束加工技术、LIGA技术等微纳加工技术加工光学微结构阵列。该类加工技术能够达到很高的精度，能够对大深宽比槽/大深径比孔等特殊光学结构进行加工。

第三类为热成形技术，即先将玻璃预形体放置于高精度的模具中，然后在高温和无氧的环境中施加压力，直接压制成形出达到使用要求的光学器件。通过改变模芯上的形状结构，可以实现多种类的光学器件加工。

但是研究发现：

利用机械加工方式加工光学材料，生产周期长、对环境敏感，导致产品均一性差、加工质量不稳定；同时超精密车床/磨床等加工设备昂贵、操作复杂且需要使用昂贵的刀具/砂轮等消耗品，加工成本极高，不适合市场化的批量生产。

光刻等微纳加工技术也存在着自身的局限性，光刻加工技术仅能加工简单的三维结构，对具有复杂形貌的结构加工困难；三束加工技术的均一性较差，不适合进行大批量生产；LIGA技术则不适合加工斜面和自由曲面等复杂形状。

尤其是热成形技术；热成形技术相比上述两项技术有着工艺流程简单，生产效率高，且成本低、可批量生产的优势。利用热成形技术开发出的光学材料模压机床，目前已经有商业化的产品；但是市面上的模压机构多数使用的是气缸，存在对模具合模速度、位置和成形力的控制精度不高等问题，直接影响模压成形品的表面精度和粗糙度等技术指标的提高；同时气动驱动需要配备独立的压缩空气的供给系统，需要附加空气压缩机、稳压与干燥过滤设备，提高了系统设备成本；此外当前的模压机主要由PLC控制，虽然其稳定性较为出色，但是在运算能力上远逊于插入运动控制板卡的工业用PC，响应速度和可控自由度不高。

综上，如何克服热成形技术的模压成形机的上述技术缺陷是本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全电机驱动精密模压成形机及操作方法，以解决上述问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明还提供了一种全电机驱动精密模压成形机，包括控制台100和入料组件200、模压成形机主体300、出料组件400和机架组件500；

所述控制台100分别与所述入料组件200、所述模压成形机主体300、所述出料组件400、所述机架组件500电连接；