JP2010195611A - 成形装置および成形方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】循環して反復使用される成形型の劣化を早めることなく、成形型の保守管理費用を抑制しつつ、成形品の歩留まりを向上させる。
【解決手段】成形用素材134が実装された成形型131が投入され、光学素子135に成形する成形部1と、成形型131に対する成形用素材134と光学素子135の入れ替えを行う型脱着部5との間を出口コンベア2、正面レール3、入口コンベア4でループ状に接続し、複数の成形型131を循環させて成形を行う構成の成形装置101Aにおいて、入れ替え時に光学素子135の良否を判別する検査部8と、不良品と判定された光学素子135の成形に用いられた成形型131を循環経路から排除するための型排出ステージ11を設け、型脱着部5における入れ替え毎に光学素子135の良否を判別して、当該光学素子135の成形に用いられた成形型131の劣化を早期に検知し、保守管理の負担を軽減する。
【選択図】図1
【解決手段】成形用素材134が実装された成形型131が投入され、光学素子135に成形する成形部1と、成形型131に対する成形用素材134と光学素子135の入れ替えを行う型脱着部5との間を出口コンベア2、正面レール3、入口コンベア4でループ状に接続し、複数の成形型131を循環させて成形を行う構成の成形装置101Aにおいて、入れ替え時に光学素子135の良否を判別する検査部8と、不良品と判定された光学素子135の成形に用いられた成形型131を循環経路から排除するための型排出ステージ11を設け、型脱着部5における入れ替え毎に光学素子135の良否を判別して、当該光学素子135の成形に用いられた成形型131の劣化を早期に検知し、保守管理の負担を軽減する。
【選択図】図1
Description
本発明は、成形装置および成形方法に関する。
従来、高精度な成形面を有する金型を用いて、熱可塑性の成形用素材に光学機能面が精密に転写されるように成形し、研磨等の工程を必要とすることなく、高精度な光学素子を量産する成形方法が実用化されている。
このような成形方法は、例えば非球面を有する光学素子を容易に量産できる等の利点を持つため、光学素子の成形方法として、今後も引き続き重要な位置を占めるものと考えられる。
ところで、このような成形技術としては、例えば特許文献1に開示されたガラス成形装置が知られている。
すなわち、回転テーブル上の周方向に加熱ステージ、加圧成形ステージ、徐冷ステージ、冷却ステージ、搬入搬出ステージを配置し、回転テーブルの周囲に配置された型組・型ばらし装置から、搬入搬出ステージに対して、筒状の胴型の上下の両端から上型と下型が対向するように挿入した構成の成形型にガラス素材を実装して投入し、回転テーブルの逐次的な回転動作によって前記各ステージの間を順に移動させた後に、成形型を外部に取り出すことで、成形型に対する一連の成形工程が連続して実行されるようにしたものである。
すなわち、回転テーブル上の周方向に加熱ステージ、加圧成形ステージ、徐冷ステージ、冷却ステージ、搬入搬出ステージを配置し、回転テーブルの周囲に配置された型組・型ばらし装置から、搬入搬出ステージに対して、筒状の胴型の上下の両端から上型と下型が対向するように挿入した構成の成形型にガラス素材を実装して投入し、回転テーブルの逐次的な回転動作によって前記各ステージの間を順に移動させた後に、成形型を外部に取り出すことで、成形型に対する一連の成形工程が連続して実行されるようにしたものである。
上述の従来技術は、成形後の光学素子の精度を向上させながら、胴型に対する上型の嵌入をより低精度で行うことができるようにした素晴らしい発明であるが、次のような技術的課題がある。
一般的に、胴型と嵌合している下型の成形面は鏡面仕上げが施されており、成形後の光学素子の面精度の向上に寄与している。
しかし、従来技術のガラス成形装置では、上型の温度に対し胴型の温度を150〜250℃程度高くし、胴型を熱膨張させることによって上型と胴型のクリアランスを拡大して型組を行うため、胴型および下型は大気雰囲気中で200℃以上まで昇温され、酸化により下型の成形面が劣化する原因の一つとなっている。
しかし、従来技術のガラス成形装置では、上型の温度に対し胴型の温度を150〜250℃程度高くし、胴型を熱膨張させることによって上型と胴型のクリアランスを拡大して型組を行うため、胴型および下型は大気雰囲気中で200℃以上まで昇温され、酸化により下型の成形面が劣化する原因の一つとなっている。
そして、三交代等の24時間操業によって、同一の成形型を用いて繰り返し成形が行われる場合には、成形型の劣化が促進され、劣化が進んだ下型を使用して成形することにより、光学素子に失透(くもり)や割れ等の不良が発生しやすく、光学素子の成形歩留まりが悪くなっていた。
また、成形型の成形面のクリーニングや再研磨等の保守作業は、これまでも定期的に行う必要があったが、劣化が早く進むことで保守作業の実施間隔が短くなるため、クリーニングに使用する研磨剤がより多く必要となり、再研磨に必要な費用も高額となる。さらに成形型をクリーニングするため装置から取り出している間に代わりとして使う交換用の成形型の数も多く必要となるため、成形工程のランニングコストが著しく増大してしまっていた。
さらに、例えば、従来技術の装置を改造し、型組み・型ばらし装置を、回転テーブルと同じチャンバなどの中に入れ、チャンバ内の酸素濃度を下げ窒素雰囲気にしたとしても、成形用素材の供給や光学素子の取り出しのたびに大気開放が必要となり、その都度、窒素雰囲気に戻すためには時間がかかってしまう。また窒素の消費量も多くなるため、経済性および環境保護の観点からも好ましくない。
また、冷却ステージで成形型全体の温度を下げた後、成形型を型組・型ばらし装置に搬送し、胴型のみを再加熱するので熱効率が悪く、消費電力が大きくなる。そして成形型1個あたりの成形時間が長くなるため単位時間当たりの光学素子の生産数量が減少する。
また、再加熱の時間を短縮すべく、型組・型ばらし装置で上型を引き抜く前に胴型と上型が嵌合している状態で胴型を加熱すると、胴型を介して上型にも熱が伝わってしまうため、胴型の熱膨張によって胴型と上型のクリアランスを大きくする効果が得られない。
本発明の目的は、成形型を循環させて反復使用する成形工程において、成形型の劣化を早めることなく、成形型の保守管理費用を抑制しつつ、成形品の歩留まりを向上させることが可能な技術を提供することにある。
本発明の第1の観点は、分解可能な成形型の内部に実装された成形用素材から成形品を成形する成形部と、
前記成形型の分解および組み立てを行う少なくとも一つの型脱着部と、
前記型脱着部で分解された前記成形型に対して前記成形品および前記成形用素材の入れ替えを行う少なくとも一つの取出供給部と、
前記成形部と前記型脱着部との間で複数の前記成形型を循環させるように搬送する搬送部と、
前記成形型から取り出された前記成形品を検査する検査部と、
前記検査部における検査結果が不良と判定された前記成形品が取り出された前記成形型を前記搬送部から排除する排出部と、
を備えた成形装置を提供する。
前記成形型の分解および組み立てを行う少なくとも一つの型脱着部と、
前記型脱着部で分解された前記成形型に対して前記成形品および前記成形用素材の入れ替えを行う少なくとも一つの取出供給部と、
前記成形部と前記型脱着部との間で複数の前記成形型を循環させるように搬送する搬送部と、
前記成形型から取り出された前記成形品を検査する検査部と、
前記検査部における検査結果が不良と判定された前記成形品が取り出された前記成形型を前記搬送部から排除する排出部と、
を備えた成形装置を提供する。
本発明の第2の観点は、分解可能な成形型内に実装された成形用素材から成形品を成形する成形部と、前記成形型の分解および組み立てを行う少なくとも一つの型脱着部との間で複数の前記成形型を循環経路に沿って移動させる成形方法であって、
前記成形型から取り出された前記成形品を検査する第1工程と、
前記第1工程で不良と判定された前記成形品が取り出された前記成形型を前記循環経路から排除する第2工程と、
を含む成形方法を提供する。
前記成形型から取り出された前記成形品を検査する第1工程と、
前記第1工程で不良と判定された前記成形品が取り出された前記成形型を前記循環経路から排除する第2工程と、
を含む成形方法を提供する。
本発明によれば、成形型を循環させて反復使用する成形工程において、成形型の劣化を早めることなく、成形型の保守管理費用を抑制しつつ、成形品の歩留まりを向上させることが可能な技術を提供することができる。
本実施の形態では、一態様として、上型、下型、胴型で構成された成形型に対する成形用素材および成形後の光学素子の入れ替えを行う取出供給部と、成形用素材を加熱軟化させるための加熱軟化ステージ、加圧成形ステージ、冷却ステージが設けられた成形部との間で成形型を循環させる構成の成形装置において、成形された光学素子の検査を行うための検査部と、その検査結果に応じて、当該光学素子の成形に使われた成形型を成形部に投入しないように排除するための排出部と、を備えた構成を例示する。
本態様によれば、取出供給部で成形型に成形用素材を実装し、成形部の加熱軟化ステージ、加圧成形ステージ、冷却ステージによって光学素子を成形し、取出供給部で取り出した光学素子を検査部で検査し、光学素子の検査結果が良品だった場合には当該光学素子の成形に用いられた成形型をそのまま循環させ、光学素子の検査結果が不良だった場合には、当該成形型を循環経路からメンテナンス用のステージに排除することで成形型の劣化を早期に検出して反復使用を中止させる。
これにより、成形型を循環させて反復使用する成形工程において、成形型の劣化を早めることなく、成形型の保守管理費用を抑制しつつ、成形品の歩留まりを向上させることが可能となる。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
(実施の形態1)
(構成)
図1は、本発明の一実施の形態である成形方法を実施する成形装置の構成の一例を示す平面図である。
(実施の形態1)
(構成)
図1は、本発明の一実施の形態である成形方法を実施する成形装置の構成の一例を示す平面図である。
図2は、本発明の一実施の形態である成形方法を実施する成形装置を構成する型脱着部の側断面図である。
図3は、本発明の一実施の形態である成形方法を実施する成形装置を構成する検査部の側面図である。
図3は、本発明の一実施の形態である成形方法を実施する成形装置を構成する検査部の側面図である。
図4は、本実施の形態の成形装置にて用いられる成形型の構成例を示す断面図である。
図5Aは、本実施の形態の成形装置の成形用素材パレットに配置された成形用素材を示す断面図である。
図5Aは、本実施の形態の成形装置の成形用素材パレットに配置された成形用素材を示す断面図である。
図5Bは、本実施の形態の成形装置の光学素子パレットに配置された光学素子を示す断面図である。
なお、図1において、左右方向をX方向、上下方向をY方向、紙面に垂直な方向をZ方向として説明する。また、一例として、Z方向は鉛直方向、X−Y平面は水平面とする。なお、他の各図においても、対応方向は図示の通りである。
なお、図1において、左右方向をX方向、上下方向をY方向、紙面に垂直な方向をZ方向として説明する。また、一例として、Z方向は鉛直方向、X−Y平面は水平面とする。なお、他の各図においても、対応方向は図示の通りである。
まず、図4に示すように、本実施の形態の成形装置101Aで用いられる成形型131は、上型131aと下型131bおよび胴型131cで構成されている。
上型131aおよび下型131bは、筒状の胴型131cに着脱可能に嵌合することによって上下(Z方向)方向に対向し、各々の対向面には、所望の光学機能面を転写形成するための高精度の成形面132aおよび成形面132bが設けられている。
上型131aおよび下型131bは、筒状の胴型131cに着脱可能に嵌合することによって上下(Z方向)方向に対向し、各々の対向面には、所望の光学機能面を転写形成するための高精度の成形面132aおよび成形面132bが設けられている。
なお、図4の成形型131の状態は、胴型131cに対して上型131aおよび下型131bが最も押し込まれた位置にある空の状態であり、後述の成形用素材134が下型131bと上型131aの間に実装されることにより、上型131aは、胴型131cから所定の高さに突出した状態となる。
そして、成形部1において、胴型131cから所定の高さに突出した上型131aを、所望の高さまで当該胴型131cの内部に押し込むように、成形型131を挟圧することで、成形用素材134を塑性変形させて成形面132aおよび成形面132bを転写して成形することで、後述の光学素子135(成形品)が得られる。
図1に例示されるように、本実施の形態の成形装置101Aは、成形部1と、型脱着部5と、成形装置101Aの全体を制御する制御部20を備えている。
この成形部1と型脱着部5は、両者の間に成形型131の時計回りの循環経路を構成する出口コンベア2(搬送部)、正面レール3(搬送部)、入口コンベア4(搬送部)で接続されている。
この成形部1と型脱着部5は、両者の間に成形型131の時計回りの循環経路を構成する出口コンベア2(搬送部)、正面レール3(搬送部)、入口コンベア4(搬送部)で接続されている。
成形部1の内部には成形型131に実装された成形用素材134を予熱して軟化させる加熱ステージ102a、成形型131を加熱しつつ上下方向(Z方向)に挟圧する加圧成形ステージ102b、冷却ステージ102cが、成形型131の移動方向に沿って順に配列されている。
成形部1の内部には、加熱ステージ102a〜冷却ステージ102cの間で、成形型131を順番に移動させる図示しない搬送機構が設けられている。
成形部1の外には、成形前の成形型131の投入側に入口コンベア4の一端が配置され、成形後の成形型131の排出側に出口コンベア2の一端が配置されている。
成形部1の外には、成形前の成形型131の投入側に入口コンベア4の一端が配置され、成形後の成形型131の排出側に出口コンベア2の一端が配置されている。
出口コンベア2および入口コンベア4の各々の他端部は、正面レール3によって接続され、成形部1と合わせて、成形型131が時計回り方向に循環して搬送されるリング状の循環経路を構成している。
そして、本実施の形態の場合、正面レール3に沿って、成形用素材134と光学素子135の入れ替えを行うために成形型131の型組みおよび型分解を行う型脱着部5が設けられている。
図2に例示されるように、本実施の形態の型脱着部5には、成形型131の上型131aを吸着して胴型131cから上方に引き抜くための吸着ユニット5bが昇降可能に配置されている。
また、型脱着部5には、吸着ユニット5bによって上型131aを引き抜く際に胴型131cを挟持して位置決めおよび固定するための一対の把持爪からなるチャック5aが設けられている。
このチャック5aは、図示しないシリンダ等の駆動機構により、Y方向に伸長変位および縮退変位が可能になっており、成形型131が正面レール3上を移動する時には、型脱着部5の内部にY方向に引き込まれて待避できるようになっている。
また、本実施の形態の場合、正面レール3を挟んでY方向に型脱着部5と対向する位置には、型排出ステージ11(排出部)が設けられている。
そして、型脱着部5のチャック5aの伸長方向のストロークは、正面レール3に位置する成形型131を把持した状態で型排出ステージ11に移動させることができる長さを持っており、後述のように、型脱着部5にY方向に正対する正面レール3上の位置にある成形型131を、必要に応じて型排出ステージ11に移動させることが可能になっている。
そして、型脱着部5のチャック5aの伸長方向のストロークは、正面レール3に位置する成形型131を把持した状態で型排出ステージ11に移動させることができる長さを持っており、後述のように、型脱着部5にY方向に正対する正面レール3上の位置にある成形型131を、必要に応じて型排出ステージ11に移動させることが可能になっている。
上述の循環経路の内側において、型脱着部5に隣り合う位置には、供給ロボット9(取出供給部)が設けられ、さらにこの供給ロボット9に隣り合う位置には成形用素材パレット10が配置されている。
図5Aに例示されるように、成形用素材パレット10には、複数の成形用素材134が取り出し可能に配列されている。
この供給ロボット9は、吸着パッド9a、旋回軸9b、関節9c、アーム9d、アーム9eを備えた関節型のロボットである。
この供給ロボット9は、吸着パッド9a、旋回軸9b、関節9c、アーム9d、アーム9eを備えた関節型のロボットである。
旋回軸9bは、軸方向がZ方向となるように成形装置101Aの図示しない筐体に支持され、アーム9dを、水平面(X−Y平面)内で旋回させる動作と、上下方向(Z方向)に昇降させる動作を行わせる機構を備えている。
アーム9dには、関節9cを介してアーム9eが接続され、このアーム9eは、関節9cに内蔵されたモータ等により、水平面(X−Y平面)内で屈曲するように旋回される。
アーム9eの先端部には、Z方向の下向きに吸着パッド9aが配置されている。
アーム9eの先端部には、Z方向の下向きに吸着パッド9aが配置されている。
供給ロボット9の吸着パッド9aの可動範囲は、成形用素材パレット10と、型脱着部5におけるチャック5aによる成形型131の位置決め位置を包含するように設定されており、成形用素材パレット10から一つの成形用素材134を吸着パッド9aに吸着して採取し、型脱着部5の成形型131に搬送する動作が可能になっている。
上述の循環経路の外側において、型脱着部5に隣り合う位置には、取り出しロボット6(取出供給部)が設けられ、さらにこの取り出しロボット6に隣り合う位置には光学素子パレット7が配置されている。
図5Bに例示されるように、光学素子パレット7には、成形後に成形型131から取り出しロボット6によって取り出された光学素子135が収納される。
さらに、本実施の形態の場合、取り出しロボット6および光学素子パレット7に隣り合う位置には、検査部8が配置されている。
さらに、本実施の形態の場合、取り出しロボット6および光学素子パレット7に隣り合う位置には、検査部8が配置されている。
この取り出しロボット6は、吸着パッド6a、旋回軸6b、関節6c、アーム6d、アーム6eを備えた関節型のロボットである。
旋回軸6bは、軸方向がZ方向となるように成形装置101Aの図示しない筐体に支持され、アーム6dを水平面(X−Y平面)内で旋回させる動作と上下方向(Z方向)に移動させる動作を行う機構を備えている。
旋回軸6bは、軸方向がZ方向となるように成形装置101Aの図示しない筐体に支持され、アーム6dを水平面(X−Y平面)内で旋回させる動作と上下方向(Z方向)に移動させる動作を行う機構を備えている。
アーム6dには、関節6cを介してアーム6eが接続され、このアーム6eは、関節6cに内蔵されたモータ等により、水平面(X−Y平面)内で屈曲するように旋回される。
アーム6eの先端部には、Z方向の下向きに吸着パッド6aが配置されている。
アーム6eの先端部には、Z方向の下向きに吸着パッド6aが配置されている。
吸着パッド6aの可動範囲は、光学素子パレット7と、型脱着部5におけるチャック5aによる成形型131の位置決め位置、さらには、検査部8を包含するように設定されている。
そして、取り出しロボット6は、型脱着部5に位置決めされた成形型131から、吸着パッド6aに光学素子135を吸着して取り出し、検査部8に搬送する動作と、検査部8から検査済みの光学素子135を、光学素子パレット7または図示しない不良品置き場に搬送する動作が可能になっている。
図3に例示されるように、本実施の形態の成形装置101Aに備えられた検査部8は、水平面(X−Y平面)内で回転可能に設けられた検査台8aと、検査台8aに載置された光学素子135の外観を検査する外観観察機能8bを備えている。
外観観察機能8bは、例えば、光学素子135の外観画像を撮影するカメラと画像処理機構で構成されている。
そして、外観観察機能8bは、必要に応じて光学素子135を回転させながら、光学素子135の外観画像を取得し、例えば、光学素子135における割れや失透等の欠陥の有無に基づいて、当該光学素子135が良品か否かを判別し、制御部20に入力する。
そして、外観観察機能8bは、必要に応じて光学素子135を回転させながら、光学素子135の外観画像を取得し、例えば、光学素子135における割れや失透等の欠陥の有無に基づいて、当該光学素子135が良品か否かを判別し、制御部20に入力する。
なお、外観観察機能8bは、レーザビームの照射等によって光学素子135の寸法を測定する形状測定機能を兼備してもよい。
本実施の形態の場合、制御部20は、取り出しロボット6、供給ロボット9、型脱着部5等を制御し、検査部8から入力された光学素子135の検査結果が良品の場合には、検査部8から光学素子パレット7に光学素子135を搬送させるとともに、当該光学素子135が取り出された型脱着部5の成形型131に成形用素材134を実装して、再度、成形部1に投入する動作を行わせる。
本実施の形態の場合、制御部20は、取り出しロボット6、供給ロボット9、型脱着部5等を制御し、検査部8から入力された光学素子135の検査結果が良品の場合には、検査部8から光学素子パレット7に光学素子135を搬送させるとともに、当該光学素子135が取り出された型脱着部5の成形型131に成形用素材134を実装して、再度、成形部1に投入する動作を行わせる。
一方、制御部20は、取り出しロボット6、供給ロボット9、型脱着部5等を制御し、検査部8から入力された光学素子135の検査結果が不良品の場合には、検査部8から、図示しない不良品置き場に光学素子135を搬送させるとともに、当該光学素子135が取り出された型脱着部5の劣化した成形型131xを、チャック5aによって正面レール3から、型排出ステージ11に押し出して循環経路から排除する動作を行わせる。
制御部20のこのような制御動作は、制御部20に実装された図示しない制御プログラムを実行することによって実現される。
(作用)
以下、本実施の形態1の作用について説明する。
(作用)
以下、本実施の形態1の作用について説明する。
なお、以下の作用の説明では、特に断らない限り、制御部20の制御によって成形装置101Aの各部の動作が行われるものとする。
まず、作業者によって、成形用素材134が実装済みの、所定の個数の成形型131が入口コンベア4に順次投入される。
まず、作業者によって、成形用素材134が実装済みの、所定の個数の成形型131が入口コンベア4に順次投入される。
この成形型131の投入個数は、成形部1の処理能力と、型脱着部5の処理能力とがバランスし、成形型131が循環経路を円滑に循環する値に設定される。
そして、成形用素材134が実装された状態の成形型131は、入口コンベア4を経て成形部1に搬入される。
そして、成形用素材134が実装された状態の成形型131は、入口コンベア4を経て成形部1に搬入される。
成形部1の中に投入された成形型131は、まず、加熱ステージ102aで成形用素材134の加熱軟化が行われ、次に、加圧成形ステージ102bに移動して成形型131の加熱および挟圧による加圧成形が行われ、次に冷却ステージ102cに移動して光学素子135の冷却が行われることにより、成形型131の内部で光学素子135が成形される。
成形部1(冷却ステージ102c)から外部に払い出された成形型131は、出口コンベア2によって正面レール3に搬送され、図示しないプッシャにより正面レール3の上をX方向に移動して出口コンベア2から型脱着部5に搬送される。
型脱着部5に至った成形型131は、チャック5aで胴型131cが把持されることにより吸着ユニット5bの直下に位置決めおよび固定された後、吸着ユニット5bが下降し、上型131aが吸着された状態で吸着ユニット5bが上昇することにより上型131aが胴型131cから取り外される。
そして、取り出しロボット6が成形型131内の光学素子135を吸着パッド6aに吸着して取り出し、検査部8の検査台8aに搬送する。
検査部8では、外観観察機能8bによって、検査台8aに載置された光学素子135の外観の検査が行われ良否判定が行われ、判定結果は、検査部8から制御部20に入力される(第1工程)。
検査部8では、外観観察機能8bによって、検査台8aに載置された光学素子135の外観の検査が行われ良否判定が行われ、判定結果は、検査部8から制御部20に入力される(第1工程)。
検査部8における検査終了後、光学素子135は取り出しロボット6により検査部8から取り出され、当該光学素子135が合格(良品)だった場合、光学素子パレット7上に載置される。
また、本実施の形態の場合、当該光学素子135が合格だった場合、当該光学素子135の成形に用いられた成形型131(型脱着部5に位置する)が再度成形に使われるので、型脱着部5に位置する当該成形型131に供給ロボット9により成形用素材パレット10から成形用素材134を供給した後、吸着ユニット5bが下降することにより上型131aを胴型131cに挿入し、チャック5aを退避させた後、図示しないプッシャにより、正面レール3から入口コンベア4に送られる。
その後、成形型131は入口コンベア4から成形部1に搬送され、再度、上述のような一連の成形動作が行われる。
一方、検査部8で当該光学素子135が不合格(不良品)だった場合には、光学素子135は光学素子パレット7に隣接した図示しない不良品置き場に収納される。
一方、検査部8で当該光学素子135が不合格(不良品)だった場合には、光学素子135は光学素子パレット7に隣接した図示しない不良品置き場に収納される。
また、不合格と判定された光学素子135が取り出された成形型131xは、クリーニング作業等の保守作業が必要と判断され、新たな成形用素材134を供給することなく、型脱着部5で吸着ユニット5bにより胴型131cに上型131aが挿入され、チャック5aの伸長動作により、型脱着部5の正面の正面レール3からY方向に型排出ステージ11に押し出される(第2工程)。
そして、制御部20は、適当な警告手段で、作業者に保守管理の必要な成形型131が型排出ステージ11に存在することを知らせる。
作業者は、型排出ステージ11に押し出されて循環経路から排除された成形型131xの代わりに、既に用意してあった成形用素材134が実装済みの別の成形型131’を入口コンベア4に投入する。
作業者は、型排出ステージ11に押し出されて循環経路から排除された成形型131xの代わりに、既に用意してあった成形用素材134が実装済みの別の成形型131’を入口コンベア4に投入する。
これにより、成形装置101A内を循環する成形型131の総数が所定の個数に維持され、成形型131の排除による単位時間あたりの成形個数等の性能低下を生じることもない。
(効果)
このように、本実施の形態の成形装置101Aによれば、装置内を循環して使用される個々の成形型131について、1回の成形が完了して型脱着部5において光学素子135を取り出す都度、当該光学素子135の良否を検査部8で検査することにより、当該光学素子135の成形に用いられた成形型131の劣化の進行の程度を制御部20が早期に検知することができる。
このように、本実施の形態の成形装置101Aによれば、装置内を循環して使用される個々の成形型131について、1回の成形が完了して型脱着部5において光学素子135を取り出す都度、当該光学素子135の良否を検査部8で検査することにより、当該光学素子135の成形に用いられた成形型131の劣化の進行の程度を制御部20が早期に検知することができる。
この結果、光学素子135が不良品と判定された場合には、当該光学素子135の成形に用いられた成形型131を成形装置101Aの循環経路から排除することにより、劣化が進行する前の軽度の劣化の段階でクリーニング等の保守管理を実施することが可能となり、保守管理の費用や所要時間を削減できる。
すなわち、成形型131のクリーニングを行う際に、軽度の劣化の状態で行うことができるため、短時間でクリーニングが完了し、作業者を拘束する時間が短い。
また、成形型131をクリーニングしている間の交換用の成形型131を数多く用意しておく必要がないため、成形装置101Aの運用に要する費用が削減できる。
また、成形型131をクリーニングしている間の交換用の成形型131を数多く用意しておく必要がないため、成形装置101Aの運用に要する費用が削減できる。
すなわち、反復使用される成形型131の劣化を加速させることがないため、メンテナンス費用を増加させることがなく経済的である。
また、成形される光学素子135を全数検査するため、早い段階で成形型131の劣化を検知して、劣化していない成形型131と交換することができるため光学素子135等の製品の歩留まりが向上する。
また、成形される光学素子135を全数検査するため、早い段階で成形型131の劣化を検知して、劣化していない成形型131と交換することができるため光学素子135等の製品の歩留まりが向上する。
また、不良品の光学素子135が光学素子パレット7の光学素子135に混入することを確実に防止できる。
(実施の形態2)
図6は、本発明の他の実施の形態である成形方法を実施する成形装置の構成例を示す平面図である。
(実施の形態2)
図6は、本発明の他の実施の形態である成形方法を実施する成形装置の構成例を示す平面図である。
図7Aおよび図7Bは、本実施の形態の成形装置に備えられた型脱着部の構成および作用の一例を示す側面図である。
なお、図7Aおよび図7Bは、図6における成形装置101Bの左型脱着ロボット106(型脱着部)を矢印A−A方向から見た側面図である。
なお、図7Aおよび図7Bは、図6における成形装置101Bの左型脱着ロボット106(型脱着部)を矢印A−A方向から見た側面図である。
なお、上述の実施の形態1と共通する構成要素については、同一の符号を付し、重複した説明は割愛する。
図6に例示されるように、本実施の形態の成形装置101Bにおいては、成形部102、搬送コンベア103(搬送部)、単軸ロボット113(搬送部)、投入準備ステージ109(搬送部)、投入レール110(搬送部)によって、反時計回りの成形型131の循環経路が構成されている。
図6に例示されるように、本実施の形態の成形装置101Bにおいては、成形部102、搬送コンベア103(搬送部)、単軸ロボット113(搬送部)、投入準備ステージ109(搬送部)、投入レール110(搬送部)によって、反時計回りの成形型131の循環経路が構成されている。
循環経路の内側において、単軸ロボット113による搬送ステージ105の移動経路に臨む位置には、左型脱着ロボット106、左型脱着ステージ114、および右型脱着ロボット107(型脱着部)、右型脱着ステージ115が隣り合うように配置されている。
図7Aに例示されるように、本実施の形態の場合、搬送ステージ105のX方向の移動経路(単軸ロボット113)を挟んで左型脱着ロボット106とY方向に対向する位置には、型排出ステージ11が設けられている。
同様に、搬送ステージ105のX方向の移動経路を挟んで右型脱着ロボット107と対向する位置には、型排出ステージ11が設けられている。
さらに、単軸ロボット113を挟んで左型脱着ロボット106とY方向の反対側には、左型脱着ロボット106に対応して用いられる左光学素子パレット111および左成形用素材パレット112が設けられている。
さらに、単軸ロボット113を挟んで左型脱着ロボット106とY方向の反対側には、左型脱着ロボット106に対応して用いられる左光学素子パレット111および左成形用素材パレット112が設けられている。
同様に、単軸ロボット113を挟んで右型脱着ロボット107とY方向の反対側には、右型脱着ロボット107に対応して用いられる右光学素子パレット116および右成形用素材パレット117が設けられている。
左光学素子パレット111(右光学素子パレット116)および左成形用素材パレット112(右成形用素材パレット117)のそれぞれのパレット表面には、上述の図5B、図5Aで示したように、光学素子135または成形用素材134の形状に合った複数の凹部が設けられ、光学素子135または成形用素材134を並べて載置できるようになっている。
本実施の形態の場合、左光学素子パレット111および左成形用素材パレット112に隣り合う位置には、左型脱着ロボット106に対応した検査部8が設けられている。
同様に、右光学素子パレット116および右成形用素材パレット117に隣り合う位置には、右型脱着ロボット107に対応した検査部8が設けられている。
同様に、右光学素子パレット116および右成形用素材パレット117に隣り合う位置には、右型脱着ロボット107に対応した検査部8が設けられている。
左型脱着ロボット106の側には、後述のように、左光学素子パレット111、左成形用素材パレット112、左型脱着移載位置105−2、検査部8を可動範囲に含む左取出供給ロボット104(取出供給部)が設けられている。
同様に、右型脱着ロボット107の側には、後述のように、右光学素子パレット116、右成形用素材パレット117、右型脱着移載位置105−3、検査部8を可動範囲に含む右取出供給ロボット108(取出供給部)が設けられている。
成形部102は、加熱ステージ102a、加圧成形ステージ102b、冷却ステージ102cからなり、加熱ステージ102aに投入された成形型131を一定時間後に加圧成形ステージ102bに搬送し、その一定時間後、冷却ステージ102cに搬送し、その一定時間後に成形部102から排出することができる図示しない搬送機構を備えている。
搬送コンベア103は、成形部102から払い出された成形型131を、単軸ロボット113で移動する搬送ステージ105に移載するように設置されている。
コンベアストッパ103aは、成形部102から搬送コンベア103を流れてきた成形型131を当て付けて止めるためのもので、コンベアストッパ103aの位置まで成形型131が到達したかどうかは通過センサ103bで検知される。
コンベアストッパ103aは、成形部102から搬送コンベア103を流れてきた成形型131を当て付けて止めるためのもので、コンベアストッパ103aの位置まで成形型131が到達したかどうかは通過センサ103bで検知される。
成形型引込ロボット120は、先端に開閉可能な引込爪120aを備えており、コンベアストッパ103aで止められた成形型131を引込爪120aで把持し、搬送ステージ105の上に移動させることができる。
そして搬送ステージ105の上の成形型131を移動させた後、成形型引込ロボット120と引込爪120aは、搬送ステージ105の移動の邪魔にならない位置に退避することができる。
左取出供給ロボット104は、左X軸104x、左Y軸104y、左Z軸104zから構成される直交三軸ロボットであり、左Z軸104zには左光学素子ヘッド104aおよび左成形用素材ヘッド104bが取り付けられている。
左光学素子ヘッド104aは、左型脱着ステージ114の上で上型131aが取り外された成形型131の中から光学素子135を吸着し、検査部8に搬送する動作、および検査済みの光学素子135を検査部8から左光学素子パレット111、または当該左光学素子パレット111に隣接した図示しない不良品置き場に搬送する動作を行う。
左成形用素材ヘッド104bは、左成形用素材パレット112から成形用素材134を吸着し、左型脱着ステージ114上で上型131aが取り外された成形型131の中に成形用素材134を供給する動作を行う。
単軸ロボット113は成形型131が搭載された搬送ステージ105をX方向に移動させるためのもので、成形型131を搬送コンベア103から搬送ステージ105に移載する位置である受取位置105−1、成形型131を搬送ステージ105から左型脱着ステージ114に移載する位置である左型脱着移載位置105−2、成形型131を搬送ステージ105から右型脱着ステージ115に移載する位置である右型脱着移載位置105−3、成形型131を搬送ステージ105から投入準備ステージ109に移載する位置である投入準備位置105−4、の4つの位置の間で搬送ステージ105を自由に移動させることが可能になっている。
搬送ステージ105の中央には成形型131を載置した際、成形型131を下から吸着保持できるような吸着穴105aが設けられている。
左型脱着移載位置105−2では、搬送ステージ105と同じ高さで左型脱着ステージ114が設けられ、搬送ステージ105から左型脱着ステージ114に成形型131を滑らせて移載した場合も、左型脱着ステージ114から搬送ステージ105に滑らせて移載した場合も、途中でひっかかることがない。
左型脱着移載位置105−2では、搬送ステージ105と同じ高さで左型脱着ステージ114が設けられ、搬送ステージ105から左型脱着ステージ114に成形型131を滑らせて移載した場合も、左型脱着ステージ114から搬送ステージ105に滑らせて移載した場合も、途中でひっかかることがない。
左型脱着ロボット106には、左型脱着ステージ114を挟んで搬送ステージ105と反対側の位置に左型チャック106aが設けられている。
左型チャック106aは、前進してチャックを閉じたとき搬送ステージ105上で下から吸着されている成形型131の胴型131cを把持し、そのまま左型チャック106aを元の位置に戻すことで、成形型131を左型脱着移載位置105−2の搬送ステージ105から左型脱着ステージ114に移載することができる。
左型チャック106aは、前進してチャックを閉じたとき搬送ステージ105上で下から吸着されている成形型131の胴型131cを把持し、そのまま左型チャック106aを元の位置に戻すことで、成形型131を左型脱着移載位置105−2の搬送ステージ105から左型脱着ステージ114に移載することができる。
また、左型チャック106aは、左型脱着ステージ114から型排出ステージ11に成形型131をY方向に水平移動させる動作も可能なように、Y方向の伸縮/縮退のストローク範囲が設定されている。
左型脱着ステージ114には左型脱着ロボット106が隣接して設けられ、この左型脱着ロボット106には、左型脱着ステージ114に移載された成形型131の上型131aを吸着可能な左型吸着ユニット106bが取り付けられ、上型131aを吸着した状態で上下移動が可能になっている。
右型脱着移載位置105−3の周辺には、上述の左型脱着移載位置105−2と同様な構成の右型脱着ステージ115、右型チャック107a、右型脱着ロボット107、右型吸着ユニット107bが位置している。
また、右型チャック107aは、右型脱着ロボット107に正対した右型脱着ステージ115から型排出ステージ11に成形型131をY方向に移動させる動作も可能なように、Y方向の伸縮/縮退のストローク範囲が設定されている。
投入準備位置105−4では、搬送ステージ105から成形型131を滑らせて移載可能なように投入準備ステージ109が設けられ、その末端左側に設けられている投入レール110は成形部102の入口に接続されている。
右取出供給ロボット108は、右X軸108x、右Y軸108y、右Z軸108zから構成される直交三軸ロボットで構成され、右Z軸108zには右光学素子ヘッド108aおよび右成形用素材ヘッド108bが取り付けられている。
右光学素子ヘッド108aは右型脱着ステージ115上で上型131aが取り外された成形型131の中から光学素子135を吸着して取り出し、検査部8に搬送する動作、および検査部8から右光学素子パレット116、または当該右光学素子パレット116に隣接した図示しない不良品置き場に光学素子135を搬送する動作を行う。
右成形用素材ヘッド108bは、右成形用素材パレット117から成形用素材134を吸着し、右型脱着ステージ115上で上型131aが取り外された成形型131の中に供給することが可能になっている。
投入準備位置105−4の手前には投入プッシャ109aが設けられ、投入準備位置105−4の搬送ステージ105上にある成形型131を投入準備ステージ109に押し出すことが可能になっている。
投入準備ステージ109のY方向の末端の右側には投入サブプッシャ109bが設けられ、投入プッシャ109aにより投入準備ステージ109上に移載された成形型131を投入レール110上に押し出すことが可能になっている。
また投入プッシャ110aは投入レール110の成形部102の入り口とは逆側に設けられ、投入サブプッシャ109bにより投入レール110上に押し出された成形型131を成形部102に投入することが可能になっている。
(作用)
以下、本実施の形態の成形装置101Bの作用について、図面を参照しながら説明する。
以下、本実施の形態の成形装置101Bの作用について、図面を参照しながら説明する。
なお、以下の作用の説明では、特に断らない限り、制御部20の制御によって成形装置101Bの各部の動作が行われるものとする。
成形用素材134が実装された所定の個数の成形型131は、投入レール110の側から成形部102に順次投入される。
成形用素材134が実装された所定の個数の成形型131は、投入レール110の側から成形部102に順次投入される。
成形型131は、成形部102の内部に設けられた加熱ステージ102a、加圧成形ステージ102b、冷却ステージ102cを順に通過し、加熱、加圧、冷却の各プロセスが実行されることにより、成形用素材134に成形型131の成形面132aおよび成形面132bが転写された光学素子135が成形された後、成形部102から搬送コンベア103に排出される。
成形型131は搬送コンベア103上を搬送され、コンベアストッパ103aに到達して停止する。すると通過センサ103bが遮光され、これを契機に搬送コンベア103が搬送動作を停止し、その後、コンベアストッパ103aが開く。
この時、搬送ステージ105は受取位置105−1で停止している。
次に、成形型引込ロボット120は、引込爪120aが開いた状態で、搬送コンベア103上で停止している成形型131を把持できる位置まで前進する。
次に、成形型引込ロボット120は、引込爪120aが開いた状態で、搬送コンベア103上で停止している成形型131を把持できる位置まで前進する。
そして、引込爪120aで成形型131を把持した後、成形型引込ロボット120が後退し、成形型131を受取位置105−1にある搬送ステージ105上に移載する。
その後、引込爪120aを開いた後、吸着穴105aによって成形型131を下から搬送ステージ105に吸着保持する。
その後、引込爪120aを開いた後、吸着穴105aによって成形型131を下から搬送ステージ105に吸着保持する。
その後、成形型引込ロボット120は、搬送ステージ105が移動しても成形型131と引込爪120aとが干渉しない位置まで退避する。
成形型131を吸着穴105aからの吸着により吸着保持した搬送ステージ105は、単軸ロボット113によって受取位置105−1から左型脱着移載位置105−2に移動する。
成形型131を吸着穴105aからの吸着により吸着保持した搬送ステージ105は、単軸ロボット113によって受取位置105−1から左型脱着移載位置105−2に移動する。
搬送ステージ105が左型脱着移載位置105−2に到着した後、成形型131の吸着保持が解除される。
その後、図7Aの破線ように、Y方向に左型チャック106aが前進し、搬送ステージ105上の成形型131を把持して、そしてそのまま後退することで成形型131を左型脱着ステージ114上に移載する。
その後、図7Aの破線ように、Y方向に左型チャック106aが前進し、搬送ステージ105上の成形型131を把持して、そしてそのまま後退することで成形型131を左型脱着ステージ114上に移載する。
その後、図7Bのように、左型脱着ロボット106の左型吸着ユニット106bがZ方向に下降して上型131aを吸着し、そのまま上昇することにより上型131aを引き抜き、そのまま左型脱着ロボット106は待機する。
左取出供給ロボット104は、搬送コンベア103上で成形型131が通過センサ103bを遮った時点で動作を開始し、左成形用素材ヘッド104bにより左成形用素材パレット112から成形用素材134を吸着した状態で、左型脱着ロボット106と干渉しない位置で待機する。
左型脱着ロボット106の左型吸着ユニット106bが上型131aを吸着して上方で待機したことを確認した後、左取出供給ロボット104は動作を再開し、左光学素子ヘッド104aで下型131b上の光学素子135を吸着して取り出し、左側の検査部8に搬送して検査させる(第1工程)。
そして、当該光学素子135の検査結果が合格(良品)であった場合には、代わりにすでに左成形用素材ヘッド104bで吸着していた成形用素材134を下型131b上に供給する。
その後、左型脱着ロボット106が下降することによって上型131aを胴型131cに挿入し、成形用素材134を成形型131の内部に実装する。
また、左取出供給ロボット104は、検査部8から取り出した光学素子135を左光学素子パレット111上に載置する。
また、左取出供給ロボット104は、検査部8から取り出した光学素子135を左光学素子パレット111上に載置する。
一方、当該光学素子135が不合格(不良品)と判定された場合には、左光学素子ヘッド104aによって、光学素子135は検査部8から図示しない不良品置き場に搬送される。
同時に、左型脱着ロボット106においては、成形用素材134を実装することなく、左型吸着ユニット106bが降下し、胴型131cに上型131aを嵌合させた後、左型チャック106aによって成形型131を正面の型排出ステージ11に押し出して搬送ステージ105から排除する(第2工程)。
作業者は、型排出ステージ11に押し出されて循環経路から排除された成形型131の代わりに、既に用意してあった成形用素材134が実装済みの別の成形型131を投入準備ステージ109に投入する。
なお、左成形用素材ヘッド104bに保持されている成形用素材134は、次のサイクルで左型脱着ロボット106において成形型131に実装される。
搬送ステージ105は、成形型131が左型脱着ステージ114に移載された後も、しばらくはそのまま左型脱着移載位置105−2で待機する。
搬送ステージ105は、成形型131が左型脱着ステージ114に移載された後も、しばらくはそのまま左型脱着移載位置105−2で待機する。
通常、本実施の形態の場合、成形部102内の加熱ステージ102a、加圧成形ステージ102b、冷却ステージ102cそれぞれでの成形型131の1個当たりの成形所要時間T0が、左型脱着ステージ114での一つの成形型131に対する成形用素材134および光学素子135の入れ替え所要時間T1よりも短くなっているため、左型脱着ステージ114で光学素子135が取り出され、検査部8で検査を行い、成形用素材134が供給された後、左型脱着移載位置105−2にある搬送ステージ105に再び成形型131が移載される前に、次に成形部102から出てきた成形型131がコンベアストッパ103aで停止し、通過センサ103bで検知される方が早い。
従って装置の生産効率を上げるために、搬送ステージ105は、成形型131が左型脱着ステージ114に移載され、次に成形部102から出てきた成形型131が通過センサ103bで検知されると、左型脱着移載位置105−2から受取位置105−1に移動する。
ただし、成形部102内でエラーなどが発生した場合や、加熱ステージ102a、加圧成形ステージ102b、冷却ステージ102cでの成形型131の1個当たりの成形所要時間T0が、左型脱着ステージ114での入れ替え所要時間T1と同等かそれ以上の場合、成形型131のコンベアストッパ103aへの到着は遅れるため、搬送ステージ105は左型脱着移載位置105−2で待機を続け、後述のように成形用素材134が実装された成形型131が左型脱着ステージ114から移載された後、投入準備位置105−4に移動する。
搬送ステージ105が受取位置105−1に移動した場合は、上述の動作と同様に搬送コンベア103から搬送ステージ105に成形型131を移載し、搬送ステージ105が右型脱着移載位置105−3へ移動する。
搬送ステージ105の右型脱着移載位置105−3への移動後、成形型131の吸着保持を解除し、右型チャック107aにより成形型131を搬送ステージ105から右型脱着ステージ115に移載し、右型吸着ユニット107bにより上型131aを吸着して引き抜いた状態で右型脱着ロボット107は待機する。
右取出供給ロボット108は、搬送コンベア103上で成形型131が通過センサ103bを遮った時点で動作を開始しており、右成形用素材ヘッド108bにより、右成形用素材パレット117から成形用素材134を吸着した状態で、右型脱着ロボット107と干渉しない位置で待機する。
右型脱着ロボット107が上型131aを吸着して上方で待機したことを確認した後、右取出供給ロボット108は動作を再開し、右光学素子ヘッド108aで下型131b上の光学素子135を吸着して取り出し、右側の検査部8に搬送して検査させる。
そして、検査部8における光学素子135の検査結果に応じて、右型脱着ロボット107および右取出供給ロボット108は、上述の左型脱着ロボット106の左取出供給ロボット104の場合と同様の動作を行う。
搬送ステージ105は、成形型131が右型脱着ステージ115に移載された後も、しばらくはそのまま右型脱着移載位置105−3で待機する。
通常、本実施の形態の場合、左型脱着ステージ114での入れ替え所要時間T1と右型脱着ステージ115での入れ替え所要時間T2はほぼ同じのため、左型脱着ステージ114で先に入れ替え動作を開始している分、右型脱着ステージ115よりも左型脱着ステージ114での入れ替え動作が先に完了する。
通常、本実施の形態の場合、左型脱着ステージ114での入れ替え所要時間T1と右型脱着ステージ115での入れ替え所要時間T2はほぼ同じのため、左型脱着ステージ114で先に入れ替え動作を開始している分、右型脱着ステージ115よりも左型脱着ステージ114での入れ替え動作が先に完了する。
従って搬送ステージ105は、生産効率を上げるために通常、右型脱着移載位置105−3から左型脱着移載位置105−2に移動する。
光学素子135が良品であった場合には、搬送ステージ105が左型脱着移載位置105−2に移動していることを確認してから左型チャック106aが前進し、光学素子135の実装された成形型131を左型脱着ステージ114から搬送ステージ105に移載する。
光学素子135が良品であった場合には、搬送ステージ105が左型脱着移載位置105−2に移動していることを確認してから左型チャック106aが前進し、光学素子135の実装された成形型131を左型脱着ステージ114から搬送ステージ105に移載する。
左型チャック106aが開いた後、搬送ステージ105上で成形型131は吸着保持され、左型チャック106aが後退した後、搬送ステージ105は左型脱着移載位置105−2から投入準備位置105−4に移動する。
この投入準備位置105−4への移動後、成形型131の吸着保持は解除され、投入プッシャ109aが前進し、搬送ステージ105上の成形型131をY方向に投入準備ステージ109の末端まで移動させる。
その後、投入サブプッシャ109bにより成形型131を投入レール110に押し出す。そして投入プッシャ110aにより成形型131を成形部102に投入する。
搬送ステージ105は、成形型131が投入準備ステージ109に移載された後は移動可能であり、右型脱着ステージ115上で成形型131への成形用素材134の実装が完了している場合には、右型脱着移載位置105−3に移動する。
搬送ステージ105は、成形型131が投入準備ステージ109に移載された後は移動可能であり、右型脱着ステージ115上で成形型131への成形用素材134の実装が完了している場合には、右型脱着移載位置105−3に移動する。
あるいは先にコンベアストッパ103aで成形型131が停止している場合には、受取位置105−1に移動し、成形型引込ロボット120により成形型131を移載し、左型脱着移載位置105−2に移動する。
(効果)
このように、本実施の形態2の成形装置101Bによれば、上述の成形装置101Aと同様に、成形装置101Bを循環する複数の成形型131の劣化を早期に検出して、成形型131の保守管理コストの削減および光学素子135の歩留りの向上を実現できる。
このように、本実施の形態2の成形装置101Bによれば、上述の成形装置101Aと同様に、成形装置101Bを循環する複数の成形型131の劣化を早期に検出して、成形型131の保守管理コストの削減および光学素子135の歩留りの向上を実現できる。
さらに、本実施の形態の成形装置101Bの場合、成形装置101Bに、個々の成形型131に対する成形用素材134および光学素子135の入れ替え動作を互いに並行して独立に実行することが可能な左型脱着ロボット106および左取出供給ロボット104、右型脱着ロボット107および右取出供給ロボット108がそれぞれ設けられていることにより、成形部102を循環する複数の成形型131に対して、時間差を保ちながら、光学素子135の取り出し動作と成形用素材134の供給動作を並行して行うことができ、生産性が向上する。
また、左右の左型脱着ステージ114および右型脱着ステージ115で同一品種の光学素子135を成形する際に、いずれか一方の型脱着ステージで成形用素材134と光学素子135の入れ替えを行っている途中でエラー(この場合、検査部8における光学素子135の不良品の検出)が発生した場合、エラーが発生した側の型脱着ステージでは入れ替え動作が一時停止してしまうが、空いている他方の型脱着ステージに、後から流れてきた成形型131を搬送して成形用素材134および光学素子135の入れ替えを行い、エラーになっている型脱着ステージ上の成形型131よりも、後から成形用素材134と光学素子135の入れ換えを開始した成形型131を先に投入準備ステージ109に排出することで、左型脱着ステージ114または右型脱着ステージ115のいずれかのエラーによる生産の遅れを小さくすることができる。
また、例えば、形状の異なる成形用素材134を何種類か用いて連続して成形実験を行う場合、左型脱着ステージ114および右型脱着ステージ115の各々の側に設けられた左取出供給ロボット104および右取出供給ロボット108の各々において、それぞれ別々に、左光学素子ヘッド104a、左成形用素材ヘッド104bおよび右光学素子ヘッド108a、右成形用素材ヘッド108bを備えているため、左取出供給ロボット104および右取出供給ロボット108の各々で、使用する成形用素材134に合わせたヘッド形状にすることができる。
この結果、本実施の形態の成形装置101Bにおける連続した成形工程中に混在させることができる成形用素材134の形状の自由度を大きくすることができる。
そしてまた、同様の理由により、得られる光学素子135の形状の自由度も大きくすることができる。
そしてまた、同様の理由により、得られる光学素子135の形状の自由度も大きくすることができる。
従って、本実施の形態によれば、光学素子135の1個あたりの生産所要時間である生産タクトタイムを短縮でき、生産効率が向上することで原価を下げることができる。
特に少人数の作業者で成形装置101Bを稼働させている場合、片側のステージ(左型脱着ステージ114または右型脱着ステージ115)でエラーが発生したとしても成形装置101Bは生産を継続できるので成形装置101Bの稼働率を上げることができる。
特に少人数の作業者で成形装置101Bを稼働させている場合、片側のステージ(左型脱着ステージ114または右型脱着ステージ115)でエラーが発生したとしても成形装置101Bは生産を継続できるので成形装置101Bの稼働率を上げることができる。
また、成形用素材134の形状を順番にひとつひとつ変えながら連続した成形ができるので、成形用素材134の形状ごとに光学素子135の性能やコストを短時間で比較検討することができる。
また、成形型131の上型131aおよび下型131bの成形面132aおよび成形面132bの形状を変えた複数の成形型131を交互に連続して成形することができるため、左型脱着ステージ114および右型脱着ステージ115で異なった形状の光学素子135を同時に成形することができるようになり、多品種少量生産にも対応できる。
以上説明したように、本発明の各実施の形態によれば、成形型131の劣化を加速させることがないため、成形型131のメンテナンス費用を増加させることがなく経済的である。
また、光学素子135を全数検査するため、早い段階で成形型131の劣化を検知し、劣化していない成形型131と交換することができるため製品の歩留まりの低下を防止できる。
また、成形型131のクリーニング等の保守作業を、軽度の劣化の段階で早期に行うことができるので、簡易な保守作業で済むため、短時間で保守作業が完了し、作業者を拘束する時間が短縮される。
また、成形型をクリーニングしている間の交換用の成形型131を数多く用意しておく必要がないため、成形工程の運用コストを削減できる。
なお、本発明は、上述の実施の形態に例示した構成に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
なお、本発明は、上述の実施の形態に例示した構成に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、成形品としては、光学素子に限らず、一般の精密部品の成形等に広く適用できる。
[付記]
上型、下型、胴型で構成された成形型と、前記成形型に成形用素材を実装するための型組みステージと、前記成形用素材を加熱軟化させるための加熱軟化ステージと、加圧成形ステージと、冷却ステージと、前記成形型から光学素子を取り出すための型ばらしステージとを備えた光学素子の成形装置において、成形された光学素子の検査を行うための検査部と、成形に使われた金型を検査結果により成形機に投入しないようにするための排出部とを持つことを特徴とする光学素子の成形装置。
[付記]
上型、下型、胴型で構成された成形型と、前記成形型に成形用素材を実装するための型組みステージと、前記成形用素材を加熱軟化させるための加熱軟化ステージと、加圧成形ステージと、冷却ステージと、前記成形型から光学素子を取り出すための型ばらしステージとを備えた光学素子の成形装置において、成形された光学素子の検査を行うための検査部と、成形に使われた金型を検査結果により成形機に投入しないようにするための排出部とを持つことを特徴とする光学素子の成形装置。
1 成形部
2 出口コンベア
3 正面レール
4 入口コンベア
5 型脱着部
5a チャック
5b 吸着ユニット
6 取り出しロボット
6a 吸着パッド
6b 旋回軸
6c 関節
6d アーム
6e アーム
7 光学素子パレット
8 検査部
8a 検査台
8b 外観観察機能
9 供給ロボット
9a 吸着パッド
9b 旋回軸
9c 関節
9d アーム
9e アーム
10 成形用素材パレット
11 型排出ステージ
20 制御部
101A 成形装置
101B 成形装置
102 成形部
102a 加熱ステージ
102b 加圧成形ステージ
102c 冷却ステージ
103 搬送コンベア
103a コンベアストッパ
103b 通過センサ
104 左取出供給ロボット
104a 左光学素子ヘッド
104b 左成形用素材ヘッド
104x 左X軸
104y 左Y軸
104z 左Z軸
105 搬送ステージ
105−1 受取位置
105−2 左型脱着移載位置
105−3 右型脱着移載位置
105−4 投入準備位置
105a 吸着穴
106 左型脱着ロボット
106a 左型チャック
106b 左型吸着ユニット
107 右型脱着ロボット
107a 右型チャック
107b 右型吸着ユニット
108 右取出供給ロボット
108a 右光学素子ヘッド
108b 右成形用素材ヘッド
108x 右X軸
108y 右Y軸
108z 右Z軸
109 投入準備ステージ
109a 投入プッシャ
109b 投入サブプッシャ
110 投入レール
110a 投入プッシャ
111 左光学素子パレット
112 左成形用素材パレット
113 単軸ロボット
114 左型脱着ステージ
115 右型脱着ステージ
116 右光学素子パレット
117 右成形用素材パレット
120 成形型引込ロボット
120a 引込爪
131 成形型
131' 成形型
131a 上型
131b 下型
131c 胴型
132a 成形面
132b 成形面
134 成形用素材
135 光学素子
2 出口コンベア
3 正面レール
4 入口コンベア
5 型脱着部
5a チャック
5b 吸着ユニット
6 取り出しロボット
6a 吸着パッド
6b 旋回軸
6c 関節
6d アーム
6e アーム
7 光学素子パレット
8 検査部
8a 検査台
8b 外観観察機能
9 供給ロボット
9a 吸着パッド
9b 旋回軸
9c 関節
9d アーム
9e アーム
10 成形用素材パレット
11 型排出ステージ
20 制御部
101A 成形装置
101B 成形装置
102 成形部
102a 加熱ステージ
102b 加圧成形ステージ
102c 冷却ステージ
103 搬送コンベア
103a コンベアストッパ
103b 通過センサ
104 左取出供給ロボット
104a 左光学素子ヘッド
104b 左成形用素材ヘッド
104x 左X軸
104y 左Y軸
104z 左Z軸
105 搬送ステージ
105−1 受取位置
105−2 左型脱着移載位置
105−3 右型脱着移載位置
105−4 投入準備位置
105a 吸着穴
106 左型脱着ロボット
106a 左型チャック
106b 左型吸着ユニット
107 右型脱着ロボット
107a 右型チャック
107b 右型吸着ユニット
108 右取出供給ロボット
108a 右光学素子ヘッド
108b 右成形用素材ヘッド
108x 右X軸
108y 右Y軸
108z 右Z軸
109 投入準備ステージ
109a 投入プッシャ
109b 投入サブプッシャ
110 投入レール
110a 投入プッシャ
111 左光学素子パレット
112 左成形用素材パレット
113 単軸ロボット
114 左型脱着ステージ
115 右型脱着ステージ
116 右光学素子パレット
117 右成形用素材パレット
120 成形型引込ロボット
120a 引込爪
131 成形型
131' 成形型
131a 上型
131b 下型
131c 胴型
132a 成形面
132b 成形面
134 成形用素材
135 光学素子
Claims (5)
- 分解可能な成形型の内部に実装された成形用素材から成形品を成形する成形部と、
前記成形型の分解および組み立てを行う少なくとも一つの型脱着部と、
前記型脱着部で分解された前記成形型に対して前記成形品および前記成形用素材の入れ替えを行う少なくとも一つの取出供給部と、
前記成形部と前記型脱着部との間で複数の前記成形型を循環させるように搬送する搬送部と、
前記成形型から取り出された前記成形品を検査する検査部と、
前記検査部における検査結果が不良と判定された前記成形品が取り出された前記成形型を前記搬送部から排除する排出部と、
を備えたことを特徴とする成形装置。 - 請求項1記載の成形装置において、
前記成形部は、前記成形用素材が実装された前記成形型に対する加熱を行う加熱ステージと、前記成形型に対する加圧を行う加圧ステージと、前記成形型の冷却を行う冷却ステージとを備え、
複数の前記成形型を、前記加熱ステージ、前記加圧ステージ、前記冷却ステージを順次通過させることで、複数の前記成形型に対する前記加熱、前記加圧、前記冷却が並行して行われるようにしたことを特徴とする成形装置。 - 分解可能な成形型内に実装された成形用素材から成形品を成形する成形部と、前記成形型の分解および組み立てを行う少なくとも一つの型脱着部との間で複数の前記成形型を循環経路に沿って移動させる成形方法であって、
前記成形型から取り出された前記成形品を検査する第1工程と、
前記第1工程で不良と判定された前記成形品が取り出された前記成形型を前記循環経路から排除する第2工程と、
を含むことを特徴とする成形方法。 - 請求項3記載の成形方法において、
さらに、前記循環経路から排除された前記成形型の代わりに、別の前記成形型を前記循環経路に投入する第3工程を含むことを特徴とする成形方法。 - 請求項3または請求項4記載の成形方法において、
前記成形部では、複数の前記成形型を、加熱ステージ、加圧ステージ、冷却ステージを順次通過させることで、複数の前記成形型に対する加熱、加圧、冷却を並行して行うことを特徴とする成形方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009039591A JP2010195611A (ja) | 2009-02-23 | 2009-02-23 | 成形装置および成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009039591A JP2010195611A (ja) | 2009-02-23 | 2009-02-23 | 成形装置および成形方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010195611A true JP2010195611A (ja) | 2010-09-09 |
Family
ID=42820747
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2009039591A Withdrawn JP2010195611A (ja) | 2009-02-23 | 2009-02-23 | 成形装置および成形方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2010195611A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20150002054A (ko) * | 2013-06-28 | 2015-01-07 | 삼성디스플레이 주식회사 | 입체 유리 제조 장치 및 입체 유리 제조 방법 |
-
2009
- 2009-02-23 JP JP2009039591A patent/JP2010195611A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20150002054A (ko) * | 2013-06-28 | 2015-01-07 | 삼성디스플레이 주식회사 | 입체 유리 제조 장치 및 입체 유리 제조 방법 |
KR102111692B1 (ko) * | 2013-06-28 | 2020-05-18 | 삼성디스플레이 주식회사 | 입체 유리 제조 장치 및 입체 유리 제조 방법 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20120501 |