[发明专利]一种电气复合驱动精密玻璃模压成形机及操作方法

说明书

本发明公开了一种电气复合驱动精密玻璃模压成形机及操作方法，其模压成形机包括控制台、入料组件、模压成形机主体、出料组件、机架组件；入料组件驱动装配体要先后经过两道进料门，且在同一时间下只有一道进料门打开，同时在打开的进料门附近增量喷射氮气用以阻止空气进入成形舱室，防止破坏模压成形机主体腔内部的氮气保护氛围；模压成形机主体对预制件进行多工位传输与加工；出料组件驱动装配体要先后经过这两道出料门且在同一时间下只有一道出料门打开，同时在打开的出料门口增量喷射氮气，用以防止空气进入成形舱室从而使模压成形机主体内部的氮气保护氛围遭到破坏。本发明具有控制精度高、性能稳定、模压成形质量高等诸多方面的技术优势。

技术领域

本发明涉及机床装备技术领域，尤其涉及一种电气复合驱动精密玻璃模压成形机。

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。目前热成形技术是加工光学元件的一种新型工艺，展现出了巨大的潜力。

热成形技术加工光学元件，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，实现多种形状类型的光学器件加工。

目前基于热成形技术开发出的光学材料模压设备主要分为两大类，即单工位模压机床和多工位模压机床，单工位模压成形机床就是模压成形的全部工艺流程在同一个工位上完成，多用于大尺寸、小批量生产光学元件的模压成形；多工位模压成形机床则是在多个不同的工位上来分别实现模压成形的工艺流程，通过移动组合模具使其在不同的工位上来分别完成加热、模压、退火、冷却等工艺流程，每个工位的处理时间相同，其提高生产效率，更适合高效批量生产小尺寸的光学元件。

但是研究发现：

相比于多工位模压机床，单工位模压机床最大的缺点在于完成一个工作周期所经历的加热、模压、退火、冷却等步骤全部都在成形室的同一个位置进行，造成成形周期长，生产效率低，极大地提高了生产成本。同时，将所有工艺步骤放在同一个位置进行也使得需要对模具进行反复的急剧加热和冷却，会减小模具及其镀层的使用寿命。

然而多工位模压机床的生产周期则从一个完整的工作周期缩减为一个单独的工位周期，因此生产效率大幅提高，生产成本随之降低，同时每个工位的温度大致固定，因此也减少了温度变化造成的热应力对模具寿命带来的影响。

但是，很显然现有技术中的多工位模压机床本身也存在一些问题。

例如：气缸作为目前工业领域主流的驱动元件，有着结构紧凑，价格低廉，维护保养简单等一系列优点，因此在光学元件模压机床中被广泛使用。但是，受到气源品质的限制，大多数气缸的输出力的精确度和稳定性都较差，即输出力难以达到预定的数值且数值本身存在较大波动。

例如：氮气保护作为一种防止氧化的手段，有着成本低，且对加工室密封性要求不高等优点，但目前多数模压机床仅仅将氮气源与加工室直接相连，缺少对氮气的压强和流速的控制手段，在工艺发生变化以及成形室出入口开闭的过程中柔性与适应性不足。

例如：红外加热法是一种较为成熟的模压加热方法，在模压机床中得以广泛使用，但红外加热装置体积较大且固定，在结构紧凑的多工位模压机床中不但会占用过多空间也使得对不同规格的模具的适应力下降，且红外加热灯结构复杂、易损坏，且能量利用率低，也不利于降低生产成本。

综上，如何克服传统技术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电气复合驱动精密玻璃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：