一种光学精密非球面玻璃模压成型设备制造技术

本发明专利技术适用于玻璃模压成型技术领域，公开了一种光学精密非球面玻璃模压成型设备，包括机架、固定在所述机架内的上模具组件、连接在所述上模具组件下方的下模具组件、设置在所述上模具组件与下模具组件之间的加热装置，以及一端连接在所述下模具组件的下方、另一端固定在所述机架的底部且用于驱动所述下模具组件上下运动以实现合模和开模的驱动组件。本发明专利技术的模压成型设备制造出来的玻璃光学元件具有高精度，设备的稳定性和可靠性都比较高，可以根据模具和元件的大小做到一模多出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于玻璃模压成型
，尤其涉及一种光学精密非球面玻璃模压成型设备。
技术介绍
投影仪、数码相机、手机等等使用精密玻璃透镜的设备在我们的生活中随处可见。而随着近年来制造技术的不断发展以及市场对各类产品更轻薄短小的需求带动下，更轻薄的非球面镜相比球面镜而言受到了更广泛的青睐。为了便于大量加工并减少成本，很多玻璃透镜都采用聚合物材料加工而成。与聚合物材料镜片相比，玻璃镜片在很多方面更具优势：第一，玻璃镜片具有更高的折射率和更宽的光穿透频谱范围，适用于制作更薄的成像质量高的透镜；第二，玻璃镜片硬度高，抗变形性和高温表现好，能够适应各种使用环境；第三，玻璃的热胀系数比聚合物小，具有更好的热稳定性，不用像聚合物透镜那样在不同温度下使用时需要反复校准焦距。传统的玻璃透镜加工工艺采用去除材料法，包含一系列冷加工工序，如粗磨、精磨、抛光、磨边等十几道繁杂的工序。使用这种方法加工透镜不仅工艺耗时长而且不环保。尤其在加工非球面镜时，工艺复杂、难度高，且精度难以保证，致使成本高昂。对比传统的玻璃透镜加工工艺，玻璃热压成型技术拥有一次模压成型、材料利用率高、容易批量生产以及能够模压透镜阵列等优势。但是，现有技术中的模压成型设备精度低，进而导致模压质量不高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术中模压成型设备精度低的缺陷，提供了一种光学精密非球面玻璃模压成型设备，其制成的光学元件的精度高。本专利技术的技术方案是：提供了一种光学精密非球面玻璃模压成型设备，包括机架、固定在所述机架内的上模具组件、连接在所述上模具组件下方的下模具组件、设置在所述上模具组件与下模具组件之间的加热装置，以及一端连接在所述下模具组件的下方、另一端固定在所述机架的底部且用于驱动所述下模具组件上下运动以实现合模和开模的驱动组件。实施本专利技术的一种光学精密非球面玻璃模压成型设备，具有以下有益效果：使用该设备制造出来的玻璃光学元件具有高精度，设备的稳定性和可靠性都比较高，可以根据模具和元件的大小做到一模多出。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的光学精密非球面玻璃模压成型设备的结构示意图(一)；图2是本专利技术实施例提供的光学精密非球面玻璃模压成型设备的结构示意图(二)；图3是本专利技术实施例提供的加热装置的结构示意图；图4是本专利技术实施例提供的上模具组件和下模具组件的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接或间接在另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接或间接连接到另一个元件。还需要说明的是，本专利技术实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。如图1和图2所示，本专利技术实施例提供的光学精密非球面玻璃模压成型设备，其包括机架1、上模具组件2、下模具组件3、加热装置4和驱动组件5。其中，机架1可以用铸造或焊接加工成型，上模具组件2固定在机架1内且位于机架1的一端，下模具组件3连接在上模具组件2的下方，且可相对上模具组件2上下运动，进而实现上模具组件2和下模具组件3的合模与开模。加热装置4设置在上模具组件2与下模具组件3之间，且用于对模具和模压坯料进行加热。驱动组件5设置在下模具组件2的下方，且一端与下模具组件3连接，另一端固定在机架1的底部，即机架1远离上模具组件2的一端，该驱动组件5用于驱动下模具组件3上下运动以实现合模和开模。本专利技术实施例提供的一种光学精密非球面玻璃模压成型设备，能一次成型出超精密光学玻璃元件，对比传统的玻璃透镜加工工艺，玻璃热压成型技术拥有一次模压成型、材料利用率高、环境友好、能精确控制模压成型，光学元件的精度高、容易实现批量生产。另外，使用该设备制造出来的玻璃光学元件具有高精度，设备的稳定性和可靠性都比较高，可以根据模具和元件的大小做到一模多出。进一步地，驱动组件5包括传动柱51、传动块52、滚珠丝杆53和电机54。其中，传动柱51的一端与下模具组件3固定连接，传动柱51的另一端与传动块52固定连接；传动块52远离传动柱的一端与滚珠丝杆53转动连接；滚珠丝杆53远离传动块52的一端与电机54驱动连接，该电机54固定在机架1的底部，且用于驱动滚珠丝杆53转动进而驱动传动块52和传动柱51带动下模具组件3上下运动。进一步地，驱动组件5还包括滚珠丝杆座55和丝杆螺母56。其中，该滚珠丝杆座55设置在传动块52内，且固定在滚珠丝杆53一端的端部，以限制传动块52的行程；该丝杆螺母56套设在滚珠丝杆53上且与传动块52连接，当电机54驱动滚珠丝杆53转动时，该丝杆螺母56沿着滚珠丝杆53的长度方向上下运动，进而带动传动块52上下运动。另外，驱动组件5还包括设置在电机54的外部且用来承受压力的电机箱57。进一步地，如图2所示，驱动组件5还包括导轨座58和导轨59。其中，导轨座58竖直固定在机架1内侧，导轨59安装在导轨座58上，传动块52滑动连接在导轨59上，在电机54的驱动下，传动块52沿着导轨59上下运动，该导轨59主要保证成型过程的精度。进一步地，本专利技术实施例的模压成型设备还包括设置在下模具组件3与传动块52之间的压力传感器7和位移传感器6。该压力传感器7用于检测下模具组件3所承受的压力，而位移传感器6用于检测下模具组件3移动的位置。进一步地，上述加热装置4里的主要发热部分是近红外灯管，且该加热装置4内设置有温度传感器，以便实时监测加热装置4的温度。另外，本专利技术实施例的模压成型设备还包括控制系统，该控制系统能够根据的温度传感器、位移传感器6和压力传感器7输出的信号来控制电机54使得模具的压力随着玻璃成型室的温度变化而改变；电机54优选为伺服减速电机，上述控制系统主要包括电控比例阀、三菱PLC控制器、AD数字处理器、触摸屏和电源模块。具体地，如图3所示，加热装置4包括石英罩41、辐射屏42、多层发热管43、隔热层44和炉壁45。其中，石英罩41呈中空状，且模具装置的模芯套设在石英罩41的空腔中，辐射屏42套设在石英罩41外，多层发热管43环绕设置在石英罩41的外侧且固定在辐射屏42上，隔热层44套设在辐射屏42的外侧，可以有效降低界面之间的热交换，炉壁45套设在隔热层44外，且用于固定隔热层44。优选地，辐射屏42呈弧形状，可以有效地把发热管43发出的热量聚焦在一起。进一步地，发热管43为红外发热管，其发热光线为短波红外光(即近红外)，具有1-3秒钟升温冷却时间，使加热过程控制更灵活，由于波长较短，可以穿透一定厚度进行加热，使加热更加均匀，与远红外光加热管相比，近红外光加热管的电热转化效率更高，可达90％以上。例如，发热管43为石英红外加热管，其采用了经特殊工艺加工的石英玻璃管、配用电阻材料作为发热电丝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学精密非球面玻璃模压成型设备，其特征在于，包括机架、固定在所述机架内的上模具组件、连接在所述上模具组件下方的下模具组件、设置在所述上模具组件与下模具组件之间的加热装置，以及一端连接在所述下模具组件的下方、另一端固定在所述机架的底部且用于驱动所述下模具组件上下运动以实现合模和开模的驱动组件。

【技术特征摘要】
1.一种光学精密非球面玻璃模压成型设备，其特征在于，包括机架、固定在所述机架内的上模具组件、连接在所述上模具组件下方的下模具组件、设置在所述上模具组件与下模具组件之间的加热装置，以及一端连接在所述下模具组件的下方、另一端固定在所述机架的底部且用于驱动所述下模具组件上下运动以实现合模和开模的驱动组件。2.如权利要求1所述的光学精密非球面玻璃模压成型设备，其特征在于，所述驱动组件包括传动柱、传动块、滚珠丝杆和电机，其中，所述传动柱的一端与所述下模具组件固定连接，另一端与所述传动块固定连接；所述传动块远离所述传动柱的一端与所述滚珠丝杆转动连接；所述滚珠丝杆远离所述传动块的一端与所述电机驱动连接，所述电机用于驱动所述滚珠丝杆转动进而驱动所述传动块和传动柱带动所述下模具组件上下运动。3.如权利要求2所述的光学精密非球面玻璃模压成型设备，其特征在于，所述驱动组件还包括设置在所述传动块内且固定在所述滚珠丝杆端部的滚珠丝杆座，以及套设在所述滚珠丝杆上且与所述传动块连接的丝杆螺母。4.如权利要求2所述的光学精密非球面玻璃模压成型设备，其特征在于，所述驱动组件还包括竖直固定在所述机架内侧的导轨座，以及安装在所述导轨座上的导轨，所述传动块滑动连接在所述导轨上。5.如权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚峰，王小权，李积彬，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东;44