專利名稱：輸送裝置及成形裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適合于例如一邊加熱光學(xué)用途的玻璃等一邊對(duì)其進(jìn)行輸送的輸送裝置及使用該輸送裝置的成形裝置。
背景技術(shù)：
作為對(duì)成形用原料特別是用于成形透鏡等的光學(xué)元件用原料進(jìn)行輸送的輸送技術(shù)，公知有使用裝備于輸送臂的、由特氟隆(テフロン)或耐熱性橡膠等構(gòu)成的吸附墊，接觸吸附光學(xué)元件用原料，將其輸送到成形模的技術(shù)。該光學(xué)元件用原料，由配置在成形模周圍的紅外線燈等加熱機(jī)構(gòu)進(jìn)行加熱軟化。在成形后，由吸附墊吸引成形了的光學(xué)元件，進(jìn)行回收。
這里，若邊輸送光學(xué)元件用原料邊進(jìn)行加熱軟化的話，雖能夠更加縮短成形時(shí)間，但必須輸送熔融的光學(xué)元件用原料，所以存在通過(guò)上述接觸吸附方式難以進(jìn)行輸送的問(wèn)題。另外，在為將熔融的光學(xué)元件用原料裝置在內(nèi)藏有加熱器的輸送部件上而進(jìn)行輸送的方式的情況下，防止輸送部件與光學(xué)元件用原料的熱粘接是必要的，另外，存在容易產(chǎn)生加熱不均的問(wèn)題。對(duì)此，例如，日本特開2004-51291號(hào)公報(bào)公開了能夠以非接觸的方式對(duì)光學(xué)元件用原料進(jìn)行輸送的技術(shù)。
根據(jù)日本特開2004-51291號(hào)公報(bào)所公開的技術(shù)，能夠通過(guò)從漏斗形的支承裝置的底部高速噴出的空氣以浮游狀態(tài)對(duì)光學(xué)元件用原料進(jìn)行保持。然而，在該輸送裝置中，為加熱空氣而使用電熱加熱器，但是尤其在加熱溫度高達(dá)1000℃的情況下，存在電熱加熱器壽命急速變短、容易發(fā)生斷線的問(wèn)題。另外，考慮到電熱加熱器的鎳鎘電熱線之間的絕緣而使用的氧化鎂粉末，在900℃或更高時(shí)，由于急速地開始發(fā)生絕緣破壞而容易發(fā)生短路，不僅輸送裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)率下降，而且必須進(jìn)行安全方面的特別安排，操作不便。另外，電熱加熱器的殼等的殼體，通常為因科羅伊耐熱耐蝕鎳鉻鐵合金(インコロイ)600等耐熱合金，但700℃或更高時(shí)容易發(fā)生氧化、黑化，發(fā)生表面剝離等現(xiàn)象，容易產(chǎn)生雜質(zhì)。在使用氣體的加熱中，當(dāng)產(chǎn)生雜質(zhì)時(shí)，其恐怕會(huì)由氣體的流動(dòng)而上飄，容易被移送到加熱對(duì)象而發(fā)生附著，由此加熱對(duì)象物受到組成性的污染或外觀性的污染，成為極大的問(wèn)題，所以應(yīng)極力避免該問(wèn)題。特別地，在光傳感裝置用光學(xué)元件等的表面，進(jìn)行的形成超微布置的細(xì)微結(jié)構(gòu)的操作，當(dāng)雜質(zhì)附著在用于將玻璃材料(硝材)或光學(xué)元件成形的金屬模的光學(xué)轉(zhuǎn)印面上時(shí)，恐怕會(huì)使成形的光學(xué)元件的光學(xué)特性劣化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題點(diǎn)而作成的，其目的在于提供確保可靠性且能夠避免雜質(zhì)等的問(wèn)題的輸送裝置及成形裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第1形態(tài)，輸送裝置具有變壓器(トランス)和保持部，所述變壓器備有鐵心、與交流電源連接的初級(jí)線圈、和與輸出線圈連接的次級(jí)線圈，所述保持部備有導(dǎo)電部件，所述導(dǎo)電部件用于通過(guò)基于從所述輸出線圈得到的磁場(chǎng)的高頻感應(yīng)加熱而發(fā)熱、并由此對(duì)流體進(jìn)行加熱，所述保持部供給由所述導(dǎo)電部件加熱的流體、保持加熱對(duì)象物，隨所述保持部的移動(dòng)，可相對(duì)所述鐵心移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)所述次級(jí)線圈。
根據(jù)本發(fā)明的輸送裝置，導(dǎo)電部件可通過(guò)高頻感應(yīng)加熱進(jìn)行發(fā)熱，由此對(duì)流體進(jìn)行加熱，進(jìn)而使用該流體對(duì)加熱對(duì)象物進(jìn)行加熱，所以即使進(jìn)行高溫加熱也不會(huì)發(fā)生斷線等現(xiàn)象，能夠半永久性地進(jìn)行使用。特別地，隨保持加熱對(duì)象物的保持部的移動(dòng)，次級(jí)線圈可移動(dòng)，所以能夠?qū)B結(jié)次級(jí)線圈與輸出線圈的配線進(jìn)行固定，從而能夠避免次級(jí)線圈不移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的配線的反復(fù)彎曲或拖拽等，能夠提高輸送裝置的可靠性。若為了將成形原料輸送到成形裝置而使用這樣的輸送裝置的話，通過(guò)其可靠性的提高，能夠?qū)崿F(xiàn)成形裝置整體的可靠性提高，大幅地提高成形裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)率，而且也可使成形物品的成本降低。
另外，高頻感應(yīng)加熱時(shí)，雜質(zhì)的產(chǎn)生源非常少，能夠大致半永久性地實(shí)現(xiàn)高溫加熱，所以即使將加熱的流體吹響加熱對(duì)象物，雜質(zhì)附著在加熱對(duì)象物上的可能性也較小。因此，在加熱對(duì)象物為高精度光學(xué)元件等的成形所使用的玻璃材料等時(shí)，可以說(shuō)本發(fā)明的輸送裝置是極其適合的?！傲黧w”也可為液體，但最好為操作性優(yōu)異的氣體。
另外，根據(jù)本發(fā)明的輸送裝置，通過(guò)對(duì)導(dǎo)電部件進(jìn)行高頻感應(yīng)加熱，從而例如使流體通過(guò)導(dǎo)電部件而進(jìn)行高效加熱。若通入高頻的接通電力的話，容易對(duì)流體進(jìn)行高溫加熱到通過(guò)有流體的部件的耐熱界限，所以能夠進(jìn)行確實(shí)的加熱。在現(xiàn)有技術(shù)那樣的加熱器的情況下，當(dāng)變成高溫時(shí)，壽命急速地變短，斷線或短路的危險(xiǎn)增加，所以在高溫時(shí)為了抑制加熱器自身的溫度上升而必須使加熱對(duì)象的體積增大，進(jìn)行必要以上的大量放熱，以使其不進(jìn)行空燒(空だき)，因此，也不得不增大加熱器的功率，效率低。
特別地，根據(jù)本發(fā)明，由于通過(guò)高頻感應(yīng)加熱迅速地進(jìn)行所述導(dǎo)電部件的溫度調(diào)整，所以作為結(jié)果能夠?qū)α黧w溫度進(jìn)行高精度的控制。在加熱對(duì)象物的體積較小時(shí)，熱容量較小，因此熱慣性也變得較小，所以溫度調(diào)整的快速響應(yīng)變得必要，但如本發(fā)明那樣通過(guò)使用高頻感應(yīng)加熱的導(dǎo)電部件，溫度控制變得容易，可實(shí)現(xiàn)高精度的溫度調(diào)整及穩(wěn)定化。
圖1為說(shuō)明本發(fā)明輸送裝置的原理的圖。在圖1中，在矩形架狀的鐵心CR的下梁上，卷繞有與未圖示的交流電源連接的初級(jí)線圈1C，在鐵心CR的上梁上，卷繞有次級(jí)線圈2C。次級(jí)線圈2C相對(duì)鐵心CR的上梁保持為非接觸狀態(tài)，另外與卷繞在設(shè)置于保持部H的導(dǎo)電部件E上的輸出線圈OC連接，可與將導(dǎo)電部件E安裝于前端的臂A一體地在上梁的長(zhǎng)度方向上進(jìn)行滑動(dòng)移動(dòng)。由鐵心CR、初級(jí)線圈1C、次級(jí)線圈2C構(gòu)成變壓器T。
通過(guò)變壓器T對(duì)由未圖示的交流電源供給的高電壓·小電流進(jìn)行變換，將低電壓·大電流供給到輸出線圈OC，從而通過(guò)高頻感應(yīng)作用對(duì)導(dǎo)電部件E進(jìn)行加熱，由此對(duì)被保持于保持部H的加熱對(duì)象物P進(jìn)行加熱。
根據(jù)圖1所示的輸送裝置，可與保持加熱對(duì)象物P的保持部H移動(dòng)地直接連動(dòng)而相對(duì)鐵心CR滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)次級(jí)線圈2C。因此，線圈CR及初級(jí)線圈1C能夠保持固定的狀態(tài)，且能夠設(shè)置成為將從次級(jí)線圈2C到保持部H固定的關(guān)系，由此能夠以銅管等對(duì)通過(guò)例如數(shù)kW或更高的高頻電力的配線進(jìn)行固定配線。即，根據(jù)本輸送裝置，通過(guò)電磁感應(yīng)以非接觸的狀態(tài)將電力從鐵心CR供給到保持部H，所以不需要連接兩者的配線，不會(huì)發(fā)生象現(xiàn)有技術(shù)那樣隨保持部H的移動(dòng)、配線被拉拽而彎曲或伸縮的情況。因此，與將配線直接從電源接到保持部H的情況相比，解決了由于配線疲勞而引起的斷線或短路等問(wèn)題，能夠確保半永久性的壽命與安全性。另外，由于保持部H不拉拽配線，所以不需要配線的連接部、或伴隨移動(dòng)體滑動(dòng)動(dòng)作的配線的退避等，能夠設(shè)小移動(dòng)的部件的重量或設(shè)置空間。由此，可實(shí)現(xiàn)高速、可靠性高的加熱對(duì)象物P的輸送驅(qū)動(dòng)。
圖2為說(shuō)明本發(fā)明的輸送裝置的原理的圖。圖2中，在矩形架狀的鐵心CR的左柱上，卷繞有與未圖示的交流電源連接的初級(jí)線圈1C，在鐵心CR的圓筒形的右柱上，卷繞有次級(jí)線圈2C。次級(jí)線圈2C，相對(duì)鐵心CR的右柱保持為非接觸狀態(tài)，另外與卷繞在設(shè)置于保持部H的導(dǎo)電部件E上的輸出線圈OC連接，保持為相對(duì)右柱可與將導(dǎo)電部件E安裝于前端的臂A一體地轉(zhuǎn)動(dòng)，且可在右柱的長(zhǎng)度方向(圖中的上下方向)上滑動(dòng)移動(dòng)。由鐵心CR、初級(jí)線圈1C、次級(jí)線圈2C構(gòu)成變壓器T。
通過(guò)變壓器T對(duì)由未圖示的交流電源供給的高電壓·小電流進(jìn)行變換，將低電壓·大電流供給到輸出線圈OC，從而通過(guò)高頻感應(yīng)作用對(duì)導(dǎo)電部件E進(jìn)行加熱，由此對(duì)被保持于保持部H的加熱對(duì)象物P進(jìn)行加熱。
根據(jù)圖2所示的輸送裝置，可與保持加熱對(duì)象物P的保持部H的移動(dòng)直接連動(dòng)，相對(duì)鐵心CR滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)次級(jí)線圈2C。因此，線圈CR及初級(jí)線圈1C能夠保持固定的狀態(tài)，且能夠設(shè)置成為將從次級(jí)線圈2C到保持部H固定的關(guān)系，所以能夠由此以銅管等對(duì)通過(guò)有例如數(shù)kW或更多的高頻電力的配線進(jìn)行固定配線，得到與圖1所示的輸送裝置同樣的效果。另外，根據(jù)圖2所示的輸送裝置，由于能夠相對(duì)鐵心CR轉(zhuǎn)動(dòng)保持加熱對(duì)象物P的保持部H、次級(jí)線圈2C，所以可與滑動(dòng)移動(dòng)相應(yīng)地將保持部H三維地向任意位置移動(dòng)，由此可提高加熱對(duì)象物P的輸送性能。
根據(jù)本發(fā)明的第2形態(tài)，輸送裝置的特征是，在上述第1形態(tài)所述的發(fā)明基礎(chǔ)上，加熱對(duì)象物為玻璃。
對(duì)于玻璃，為了保持其透明性等的原本的光學(xué)特性，即使是細(xì)微的污染也被要求避免。為保持玻璃的高品質(zhì)且對(duì)其進(jìn)行加熱，使用不會(huì)產(chǎn)生雜質(zhì)的潔凈的本發(fā)明的輸送裝置是極其有效的。
根據(jù)本發(fā)明的第3形態(tài)，輸送裝置的特征是，在第1形態(tài)或第2形態(tài)所述的發(fā)明的基礎(chǔ)上，所述導(dǎo)電部件由導(dǎo)電性陶瓷形成。
一般來(lái)說(shuō)陶瓷為絕緣體，但所謂的導(dǎo)電性陶瓷(例如，碳化硅、二硅化鉬等)，具有能夠進(jìn)行發(fā)電加工的程度的優(yōu)異的導(dǎo)電性。因此，導(dǎo)電性陶瓷與金屬一樣能夠通過(guò)高頻而在其內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以能夠使用于高頻感應(yīng)加熱。而且，由于導(dǎo)電性陶瓷為高溫?zé)Y(jié)制得的材料，所以原本的耐熱性優(yōu)異，即使在高溫下也不會(huì)發(fā)生氧化或劣化，因此最適合于加熱部件。在使用氣體作為流體而進(jìn)行加熱的情況下，對(duì)通過(guò)有氣體的部件進(jìn)行加熱，將熱量從該部件供給到氣體，從而能夠?qū)⑼ㄟ^(guò)的氣體加熱為高溫，作為該加熱媒體的導(dǎo)電性陶瓷能夠由放電加工容易加工成必要的形態(tài)，而且由于在加熱中不產(chǎn)生雜質(zhì)、極其潔凈、能夠半永久性地使用，所以最為適合。
根據(jù)本發(fā)明的第4形態(tài)，輸送裝置的特征是，在第3形態(tài)所述的發(fā)明的基礎(chǔ)上，所述導(dǎo)電性陶瓷為碳化硅。
即使在導(dǎo)電性陶瓷中，也可容易地將碳化硅加熱到1500℃，尤其是其耐熱性高。由于到達(dá)該溫度也完全不發(fā)生劣化，所以具有無(wú)雜質(zhì)產(chǎn)生、壽命為半永久性的優(yōu)點(diǎn)。另外，碳化硅的熱傳導(dǎo)性為170W/mK、非常好，也具有高頻感應(yīng)加熱時(shí)高效地加熱整個(gè)部件的特性。另外，由于碳化硅的線膨脹系數(shù)為3×10-6、較小，所以對(duì)熱沖擊非常強(qiáng)，不會(huì)發(fā)生破裂，可放心地進(jìn)行急速加熱，即使進(jìn)行急速冷卻也不產(chǎn)生破損等。也可使用其他導(dǎo)電性陶瓷，但是例如為氧化鋯時(shí)，熱傳導(dǎo)性為10W/mK、差，而且線膨脹系數(shù)為6×10-6左右、較大，所以對(duì)熱沖擊較弱，有因急加熱或急冷而容易發(fā)生破裂的危險(xiǎn)，因此，操作時(shí)必須注意。
根據(jù)本發(fā)明的第5形態(tài)，所述的輸送裝置，在第1形態(tài)或第2形態(tài)所述的發(fā)明的基礎(chǔ)上，所述導(dǎo)電部件由Pt、Au、Ir、Rh、Pd其中之一構(gòu)成的貴金屬、或包含它們中的至少一種的合金形成。
由Pt、Au、Ir、Rh、Pd中的一種構(gòu)成的貴金屬、或包含它們中的至少一種的合金具有如下特征因金屬本來(lái)的特性其熱傳導(dǎo)性非常好，能夠均勻地對(duì)整體進(jìn)行加熱，由于高頻的結(jié)合強(qiáng)，所以能夠以小的接通電力加熱到高溫。而且，具有能夠?qū)怏w容易地加熱到1000℃或更高、不象其他金屬那樣發(fā)生氧化、不產(chǎn)生金屬粉的優(yōu)點(diǎn)，也具有可大致半永久性地使用的優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的第6形態(tài)，輸送裝置的特征是，在形態(tài)1～5中任一形態(tài)所述的發(fā)明的基礎(chǔ)上，所述保持部具有可與所述次級(jí)線圈和所述輸出線圈一同移動(dòng)地配置的臂，所述輸出線圈卷繞于所述臂的長(zhǎng)度方向。
輸送加熱對(duì)象物時(shí)最好構(gòu)成為臂在水平方向上延伸。另一方面，使加熱對(duì)象物保持在臂的前端的延長(zhǎng)部分上、將流體供給到該加熱對(duì)象物地構(gòu)成其所需要的部件時(shí)，一般地，這些部件的軸線與臂的軸線交叉、即成為垂直方向(參照日本特開2004-51291號(hào)公報(bào))。這里，在高頻感應(yīng)加熱中，卷繞輸出線圈的導(dǎo)電部件被感應(yīng)加熱，但位于輸出線圈的上下或左右的周邊部件也由其泄露磁通被感應(yīng)加熱而消耗電力，所以加熱對(duì)象物的溫度不大上升，流體的加熱恐怕會(huì)不充分。對(duì)此，若使輸出線圈的匝數(shù)增大的話，則流體的加熱量增大，但在將輸出線圈沿臂的長(zhǎng)度方向與垂直方向(例如導(dǎo)電部件的上下方向)卷繞的情況下，相應(yīng)該匝數(shù)的增加保持部的前端部的垂直方向尺寸變大，將加熱對(duì)象物輸送到狹窄的區(qū)域，不合適。
因此，在優(yōu)選形態(tài)中，將輸出線圈卷繞于臂的長(zhǎng)度方向，由此能夠獲得其匝數(shù)，能夠一邊將接通電力抑制得較小一邊增加流體的加熱量。而且，即使在卷軸方向大量卷繞輸出線圈，輸出線圈的上下方向的高度也不發(fā)生變化，臂的長(zhǎng)度也多為原本為了輸送供給驅(qū)動(dòng)而設(shè)計(jì)得長(zhǎng)的情況，所以沒(méi)有必要為所述輸出線圈而新增設(shè)置空間，能夠使整體小型輕量化。這意味著能夠設(shè)小從臂起的前部的質(zhì)量，所以能夠使滑動(dòng)移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的驅(qū)動(dòng)力降低，其結(jié)果是，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能優(yōu)異、高速且可靠性高的輸送驅(qū)動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的第7形態(tài)，輸送裝置的特征是，在形態(tài)1～6中任一形態(tài)所述的發(fā)明的基礎(chǔ)上，在所述變壓器的次級(jí)回路中僅具有次級(jí)線圈和輸出線圈。
圖6為說(shuō)明本發(fā)明輸送裝置的原理的圖。在圖6中，變壓器T的初級(jí)回路由交流電源PWR、與其并列連接的電容器CP1、與交流電源PWR連接的初級(jí)線圈1C構(gòu)成。另一方面，變壓器T的次級(jí)回路，僅由次級(jí)線圈2C和與其連接的輸出線圈OC構(gòu)成。輸出線圈OC卷繞在導(dǎo)電部件E上。
這樣，若變壓器T的次級(jí)回路僅為次級(jí)線圈2C和輸出線圈OC的話，則可以極其簡(jiǎn)單的固定配線進(jìn)行配置，沒(méi)有必要設(shè)置其他的電氣元件等，所以能夠使次級(jí)回路輕量且小型化，因此，可對(duì)例如在輸送加熱對(duì)象物時(shí)移動(dòng)的保持部H的質(zhì)量進(jìn)行抑制。因此，可實(shí)現(xiàn)以較少能量進(jìn)行的高速輸送，可確保高的可靠性，另外也可實(shí)現(xiàn)低成本化。
根據(jù)本發(fā)明的第8形態(tài)，輸送裝置的特征是，在形態(tài)1～6中任一形態(tài)所述的發(fā)明的基礎(chǔ)上，所述變壓器的次級(jí)回路為電容器輸入型。
圖7為說(shuō)明本發(fā)明的輸送裝置的原理的圖。在圖7中，變壓器T的初級(jí)回路與圖6所示的構(gòu)成相同。另外，變壓器T的次級(jí)回路，相對(duì)圖6所示的構(gòu)成，其不同點(diǎn)僅在于在次級(jí)線圈2C和與其連接的輸出線圈OC之間配置電容器CP2。
由于圖6所示的變壓器T的次級(jí)回路不構(gòu)成共振電路，所以電壓與電流的移相偏移，功率因數(shù)降低，初級(jí)側(cè)的接通電力可能不會(huì)高效地傳遞到輸出線圈OC。例如，即使實(shí)際以400kHz通入約2kW的電源電力，輸出線圈OC的發(fā)熱量也能達(dá)到500W左右。
對(duì)此，在本發(fā)明中，如圖7所示，添加電容器CP，使變壓器T的次級(jí)回路構(gòu)成共振電路，從而通過(guò)與初級(jí)側(cè)的交流電源的發(fā)信頻率共振能夠進(jìn)行非常高效的電力傳遞，抑制變壓器T的鐵心CR或配線的發(fā)熱，降低高頻電源的消耗電力。當(dāng)使電容器CP2的容量的匹配最適化時(shí)，可期待共振電路的Q值為20左右。雖然在次級(jí)回路中增加了作為電氣元件設(shè)置的電容器CP2的重量，但是由于容量的關(guān)系，只不過(guò)增加了大體1kg左右的重量，所以與移動(dòng)的構(gòu)成整體相比并沒(méi)有帶來(lái)大的影響。
作為電容器輸入型，為了提高對(duì)輸出線圈OC的電力傳遞效率，也可如圖8所示，不設(shè)變壓器T，僅以包含電阻R的共振電路構(gòu)成，但導(dǎo)電部件E的形態(tài)改變，當(dāng)輸出線圈OC的負(fù)荷改變時(shí)變得不容易產(chǎn)生共振，為了使其共振而必須加入電容器CP3與電容器CP4的容量，由于匹配的元件數(shù)增加，所以存在為發(fā)揮其能力而花費(fèi)工夫的副作用。對(duì)此，圖7所示的電路，并不是電力傳遞效率顯著變高的電路，但其能夠以簡(jiǎn)單的操作容易地提高效率，可以說(shuō)是較為實(shí)用的電路。
根據(jù)本發(fā)明的第9形態(tài)，輸送裝置的特征是，在形態(tài)1～8中任一形態(tài)所述的發(fā)明的基礎(chǔ)上，所述次級(jí)線圈與所述初級(jí)線圈的軸線同軸地卷繞著。
圖10為說(shuō)明本發(fā)明的輸送裝置的原理的圖。在圖10中，在矩形架狀的鐵心CR的上梁上，卷繞有與未圖示的交流電源連接的初級(jí)線圈1C，另外，在初級(jí)線圈1C的周圍，同軸地卷繞有次級(jí)線圈2C。次級(jí)線圈2C，相對(duì)初級(jí)線圈1C保持為非接觸狀態(tài)，另外與卷繞在設(shè)置于保持部H的導(dǎo)電部件E上的輸出線圈OC連接，保持為可與將導(dǎo)電部件E安裝于前端的臂A一體地相對(duì)次級(jí)線圈進(jìn)行滑動(dòng)移動(dòng)。由鐵心CR、初級(jí)線圈1C、次級(jí)線圈2C構(gòu)成變壓器T。
通過(guò)變壓器T對(duì)由未圖示的交流電源供給的高電壓·小電流進(jìn)行變換，將低電壓·大電流供給到輸出線圈OC，從而通過(guò)高頻感應(yīng)作用對(duì)導(dǎo)電部件E進(jìn)行加熱，由此對(duì)被保持于保持部H的加熱對(duì)象物P進(jìn)行加熱。
在如圖1、2所示的變壓器T的類型中，由初級(jí)線圈1C產(chǎn)生的磁通通過(guò)鐵心CR內(nèi)，使卷繞在相反側(cè)的次級(jí)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以由鐵心CR的磁場(chǎng)損失容易引起發(fā)熱。對(duì)此，通過(guò)在初級(jí)線圈1C的周圍卷繞次級(jí)線圈2C，從而使次級(jí)線圈2C在初級(jí)線圈1C的附近產(chǎn)生電流，所以能夠抑制鐵心CR的材料的磁場(chǎng)損失，抑制發(fā)熱，同時(shí)，能夠以低接通電力高效地向次級(jí)線圈2C傳遞高頻電力。當(dāng)將鐵心CR的梁斷面形成為圓形、而非矩形時(shí)，能夠容易地將初級(jí)線圈和次級(jí)線圈都卷繞成圓筒形，所以如圖2所示的例子那樣，也可使臂A繞次級(jí)線圈2C的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。
若相對(duì)初級(jí)線圈1C的軸線同軸地進(jìn)行卷繞的話，則不一定將次級(jí)線圈2C卷繞在初級(jí)線圈1C的周圍。例如，準(zhǔn)備梁長(zhǎng)的鐵心，將初級(jí)線圈1C卷繞在該梁的一部分的區(qū)域上，若將次級(jí)線圈2C卷繞在其它區(qū)域的話，從初級(jí)線圈1C到次級(jí)線圈2C的距離變短，由此能夠抑制鐵心CR的磁場(chǎng)損失。這時(shí)，能夠?qū)⒋渭?jí)線圈的卷繞直徑抑制得較小。
根據(jù)本發(fā)明的第10形態(tài)，輸送裝置的特征是，在形態(tài)1～9中任一形態(tài)所述的發(fā)明的基礎(chǔ)上，所述保持部通過(guò)由所述導(dǎo)電部件加熱的流體而對(duì)加熱對(duì)象物進(jìn)行上浮(浮上)保持。這樣的話，在加熱時(shí)，由于加熱對(duì)象物不與周圍的部件接觸，所以不發(fā)生粘著、污染，能夠保持高品質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明的第11形態(tài)，輸送裝置的特征是，在形態(tài)10所述的發(fā)明的基礎(chǔ)上，所述保持部具有在重力方向上貫通的孔，形成所述孔的內(nèi)面的上部形成為隨著朝向開放端而直徑擴(kuò)大的錐形狀，通過(guò)所述孔的下部地供給由所述導(dǎo)電性部件加熱的流體。
由導(dǎo)電部件加熱的流體，通過(guò)孔向加熱對(duì)象物供給，所以加熱的流體的流動(dòng)穩(wěn)定，能夠以流體的力反抗重力對(duì)加熱對(duì)象物進(jìn)行保持，因此能夠使其以非接觸的狀態(tài)上浮，從而避免了加熱對(duì)象物的粘著或污染，并可一邊保持高品質(zhì)一邊進(jìn)行加熱。另外，在輸送加熱對(duì)象物時(shí)，通過(guò)錐形狀而被吹出的流體，可環(huán)繞加熱對(duì)象物的周圍地、被穩(wěn)定地保持，所以可進(jìn)行確實(shí)的輸送。
根據(jù)本發(fā)明的第12形態(tài)，輸送裝置的特征是，在形態(tài)11所述的發(fā)明的基礎(chǔ)上，形成所述保持部的至少所述孔的部件，由Pt、Au、Ir、Rh、Pd其中之一構(gòu)成的貴金屬、或包含它們中的至少一種的合金形成。
作為形成保持部的至少孔的部件的原料，即由Pt、Au、Ir、Rh、Pd中的一種構(gòu)成的貴金屬、或包含它們中的至少一種的合金，具有不易被高溫的加熱對(duì)象物浸濕的特性，即使在高溫的加熱對(duì)象物與孔(包含所述的錐部)接觸的情況下，也能夠抑制加熱對(duì)象物發(fā)生粘著，能夠進(jìn)行確實(shí)的輸送。特別是，在加熱對(duì)象物為玻璃的情況下，當(dāng)以白金或白金與金的合金制作形成孔的部件時(shí)，具有非常不易浸濕的特性，所以能夠不發(fā)生粘著地加熱玻璃到1000℃或更高的高溫。在加熱對(duì)象物為玻璃的情況下，即使在白金與金的合金中、尤其是金為5～7重量％時(shí)，與玻璃的可濕性也非常差，作為形成孔的部件的材料特別不易發(fā)生粘著，另外由此也可進(jìn)行更高溫的加熱。
根據(jù)本發(fā)明的第13形態(tài)，輸送裝置的特征是，在形態(tài)11或形態(tài)12所述的發(fā)明的基礎(chǔ)上，具有冷卻裝置，所述冷卻裝置使用冷卻劑進(jìn)行冷卻，以使所述孔的內(nèi)面的溫度比所述加熱對(duì)象物的溫度低。
例如在加熱對(duì)象物使用玻璃時(shí)，由于玻璃具有不易浸濕比自身溫度低的物體的性質(zhì)，所以若對(duì)具有由加熱上浮過(guò)程中產(chǎn)生的振動(dòng)等而發(fā)生接觸的可能性的孔(包含所述的錐部)的內(nèi)周面進(jìn)行冷卻的話，即使在被加熱軟化的玻璃發(fā)生接觸時(shí)，也可獲得較不易發(fā)生粘著的效果。
根據(jù)本發(fā)明的第14形態(tài)，輸送裝置的特征是，在形態(tài)13所述的發(fā)明的基礎(chǔ)上，所述冷卻劑為液體或氣體。
例如使用氣體的冷卻，能夠以簡(jiǎn)單的機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，可通過(guò)改變其流量而簡(jiǎn)單地對(duì)冷卻的程度進(jìn)行調(diào)節(jié)，所以能夠容易防止發(fā)生粘著，且不會(huì)發(fā)生加熱對(duì)象物的溫度下降，能夠以最合適的狀態(tài)對(duì)加熱對(duì)象物進(jìn)行上浮保持。不管玻璃為何種類，應(yīng)使用空氣或氮?dú)獾葍r(jià)格便宜且容易獲得的氣體，但優(yōu)選成本或操作方面好的氣體。
另一方面，使用液體的冷卻，比使用氣體的冷卻的效率高，可有效地降低形成孔的內(nèi)面的溫度。冷卻用的液體的種類，應(yīng)為比熱大且冷卻效率高、液體泄漏時(shí)不易燃，故優(yōu)選使用水。
根據(jù)本發(fā)明的第15形態(tài)，輸送裝置的特征是，在形態(tài)11～14中任一形態(tài)所述的發(fā)明的基礎(chǔ)上，所述孔具有加熱對(duì)象物可通過(guò)的內(nèi)徑，在所述孔的下部設(shè)置開閉自如的閘門(シャツタ)。
由此，通過(guò)所謂的閘門開閉動(dòng)作的簡(jiǎn)單動(dòng)作，能夠?qū)⒓訜釋?duì)象物從孔的下方確實(shí)地排出，所以能夠確保排出機(jī)構(gòu)的高可靠性。另外，由于只要使孔位于投入加熱對(duì)象物的位置的垂直線上方即可，所以輸送時(shí)的定位容易，也可確實(shí)地進(jìn)行高精度的加熱對(duì)象物的投入。
根據(jù)本發(fā)明的第16形態(tài)，輸送裝置的特征是，在形態(tài)1～15中任一形態(tài)所述的發(fā)明的基礎(chǔ)上，所述保持部，可在將加熱對(duì)象物排出后在2秒以內(nèi)從排出位置退避。
作為使用加熱對(duì)象物進(jìn)行成形的玻璃材料，在為了一邊在成形裝置的成形模進(jìn)行加熱一邊進(jìn)行輸送而使用本發(fā)明的輸送裝置時(shí)，可防止在壓制成形前玻璃由成形模冷卻、固化，所以可期待成形再現(xiàn)性與成形轉(zhuǎn)印性的提高。在本發(fā)明的輸送裝置中，由于能夠使保持加熱對(duì)象物并使其移動(dòng)的構(gòu)成極其輕量且小型化，所以能夠以少的能量容易實(shí)現(xiàn)保持部的高速退避動(dòng)作。因此，能夠使從將玻璃投入于成形模到壓制成形的時(shí)間為最短，所以可在玻璃基本不被冷卻的期間開始進(jìn)行壓制成形，可實(shí)現(xiàn)可靠性高的成形。由此，能夠高速穩(wěn)定地以高收獲率成形高精度的玻璃制的光學(xué)元件。
根據(jù)本發(fā)明的第17形態(tài)，輸送裝置的特征是，在形態(tài)1～16中任一形態(tài)所述的發(fā)明的基礎(chǔ)上，將所述輸送裝置用于具有用來(lái)成形光學(xué)元件的成形模的成形裝置。
根據(jù)本發(fā)明的輸送裝置，能夠高速穩(wěn)定地以高收獲率成形高精度的玻璃制的光學(xué)元件，所以這樣的光學(xué)元件的性能高、偏差小，若為通常的性能的話，則能夠以更低的成本進(jìn)行生產(chǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的第18形態(tài)，輸送裝置的特征是，在形態(tài)17所述的發(fā)明的基礎(chǔ)上，將被保持于所述保持部的加熱對(duì)象物一邊進(jìn)行加熱一邊輸送到所述成形模。
根據(jù)本發(fā)明的第19形態(tài)，成形裝置的特征是，具有本發(fā)明第1～18形態(tài)中任一形態(tài)所述的輸送裝置，使用由所述輸送裝置一邊加熱一邊輸送的加熱對(duì)象物將光學(xué)元件成形。
作為在本說(shuō)明說(shuō)中所使用的光學(xué)元件，例如有透鏡、棱鏡、衍射柵光學(xué)部件(衍射透鏡、衍射棱鏡、衍射板)、光學(xué)濾光器(空間低通濾光器、波長(zhǎng)帶通濾光器、波長(zhǎng)低通濾光器、波長(zhǎng)旁通濾光器等)、偏光濾光器(檢偏鏡、旋光鏡、偏光分離棱鏡等)、位相濾光器(位相板、全息照相元件)等，但并不限于上述元件。
根據(jù)本發(fā)明，可提供能夠確?？煽啃郧铱杀苊怆s質(zhì)等問(wèn)題的輸送裝置及成形裝置。


圖1為說(shuō)明本發(fā)明的輸送裝置的原理的圖；圖2為說(shuō)明本發(fā)明的輸送裝置的原理的圖；圖3(a)為表示第一實(shí)施方式的輸送裝置的一部分的斷面圖；圖3(b)為本實(shí)施方式所采用的導(dǎo)電性圓筒部件EC的立體圖；圖4(a)為第二實(shí)施方式的與圖3(a)相同的斷面圖；圖4(b)為本實(shí)施方式所采用的導(dǎo)電性圓筒部件EC的立體圖；圖5為第三實(shí)施方式的與圖4(a)相同的斷面圖；圖6為表示本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)高頻感應(yīng)加熱的電路的例子的圖；圖7為表示本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)高頻感應(yīng)加熱的電路的例子的圖；圖8為表示實(shí)現(xiàn)高頻感應(yīng)加熱的其他電路的參考例的圖；圖9為表示將圖3(b)所示出的輸送裝置固定于工作臺(tái)、對(duì)通過(guò)有交流電源的接通電力和氣體的加熱部件的溫度進(jìn)行測(cè)定的結(jié)果的圖表；圖10為說(shuō)明本發(fā)明的輸送裝置的原理的圖；圖11為將成形裝置的成形模周邊與輸送裝置的一部分一同表示的放大斷面圖；圖12為表示裝載了圖5(a)所示的臂且設(shè)置了圖10所示類型的變壓器T的輸送裝置的側(cè)面圖；圖13為表示裝載了圖5(a)所示的臂且設(shè)置了圖10所示類型的變壓器T的輸送裝置的俯視圖。
具體實(shí)施例方式
下面，根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖3(a)為將第一實(shí)施方式的輸送裝置的一部分與玻璃的盤料P的盤料供給部200一同表示的斷面圖，示出了圖1或圖2所表示的臂A起的前部的構(gòu)成。圖3(b)為本實(shí)施方式所采用的導(dǎo)電性圓筒部件EC(相當(dāng)于本發(fā)明的導(dǎo)電部件)的立體圖。與下面的實(shí)施方式共通地參照?qǐng)D12、13對(duì)臂A的支承形態(tài)及驅(qū)動(dòng)形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。
在圖3(a)中，在延伸于水平方向的臂A的內(nèi)部，形成有通路Ap，在該通路Ap內(nèi)配置溫度測(cè)定用的熱電偶TC。臂A的前端形成為圓筒形，在其內(nèi)側(cè)配置有導(dǎo)電性陶瓷制的導(dǎo)電性圓筒部件EC。導(dǎo)電性圓筒部件EC為整體材料((バルク材)也可為多孔質(zhì))且中空，其內(nèi)周面形成孔(中央孔ECo)。熱電偶TC的檢測(cè)部安裝于導(dǎo)電性圓筒部件EC。
如圖3(b)所示，導(dǎo)電性圓筒部件EC，在中央孔ECo的周圍等間隔地形成六處用于將氣體整體普及的通路ECp，使其沿上下方向延伸。
當(dāng)由整體材料形成導(dǎo)電性圓筒部件EC時(shí)，通路ECp為貫通孔，氣體在通路Ecp之中通過(guò)的期間被加熱、向下通出，之后，從該周圍與臂A的圓筒部的間隙向中央孔ECo內(nèi)流入，使盤料P上浮。對(duì)此，在以多孔質(zhì)材料形成導(dǎo)電性圓筒部件EC時(shí)，圖中的ECp通路不是貫通的，而是到中途為止的通路，氣體必然通過(guò)導(dǎo)電性圓筒部件EC的壁而出來(lái)，所以不會(huì)向其下方通氣泄露，加熱效率優(yōu)異。
另一方面，當(dāng)以多孔質(zhì)材料形成后述圖4(b)所示形狀的導(dǎo)電性圓筒部件EC時(shí)，其結(jié)構(gòu)為氣體從周槽ECg通過(guò)多孔質(zhì)材料內(nèi)而向中央孔ECo滲出。對(duì)此，當(dāng)以整體材料形成后述圖4(b)所示形狀的導(dǎo)電性圓筒部件EC時(shí)，由于氣體從周槽ECg通過(guò)其周圍與臂A的圓筒部的間隙而向中央孔ECo內(nèi)流入，所以與暴露在室溫中的臂A的圓筒部接觸的一部分的氣體被冷卻，加熱效率降低了相當(dāng)于這部分的程度。因此，在導(dǎo)電性圓筒部件EC的內(nèi)側(cè)的壁上開設(shè)多個(gè)微小的孔(由于為導(dǎo)電性材料而能夠進(jìn)行放電加工，所以也可簡(jiǎn)單地開設(shè)直徑0.2mm左右的孔)，在外觀上，也可設(shè)為使氣體從周槽ECg滲出地流到中央孔ECo內(nèi)。特別地，當(dāng)以貴金屬材料形成導(dǎo)電性圓筒部件EC時(shí)，為整體材料，如后所述具有能夠大幅地削減電力的優(yōu)點(diǎn)。
即，本實(shí)施方式的導(dǎo)電性圓筒部件EC，可由多孔質(zhì)材料或整體材料中的任一種形成。多孔質(zhì)材料的情況下，氣體等媒體直接通過(guò)被加熱的導(dǎo)電性圓筒部件EC之中，流入到用于使盤料P上浮的中央孔ECo中，所以加熱效率非常好，在通過(guò)的過(guò)程中由于發(fā)生壓力損失故非常緩和、均等，沒(méi)有不均現(xiàn)象出現(xiàn)，被加熱的氣體向中央孔ECo流出，盤料P的上浮穩(wěn)定。另一方面，當(dāng)以整體材料制作導(dǎo)電性圓筒部件EC時(shí)，能夠一邊使氣體透過(guò)設(shè)在該材料上的小孔或間隙地進(jìn)行加熱，一邊使其流出到中央孔ECo中，所以，不依賴于材料的加工情況地以機(jī)械加工進(jìn)行的偏差小且穩(wěn)定的加熱性能或流量性能的部件的制作變得容易。
圖3(a)中，在導(dǎo)電性圓筒部件EC的上部，將內(nèi)周面具有錐形部的中空套管SL安裝在臂A上。由Pt、Au、Ir、Rh、Pd其中之一構(gòu)成的貴金屬、或包含這些中的至少一種的合金形成的套管SL的中央孔ECo，與導(dǎo)電性圓筒部件EC的中央孔連通，將它們接合成為上下貫通的貫通孔。在套管SL的下部，配置開閉自如的閘門SH。閘門SH，當(dāng)其關(guān)閉時(shí)，閉塞導(dǎo)電性圓筒部件EC的中央孔ECo的下端，當(dāng)其打開時(shí)，開放中央孔ECo的下端。
導(dǎo)電性圓筒部件EC的周圍由輸出線圈OC卷繞。該卷軸線為垂直方向(上下方向)。輸出線圈OC連接于次級(jí)線圈2C(參照?qǐng)D12、13)。以變壓器T(參照?qǐng)D12、13)、輸出線圈OC、導(dǎo)電性圓筒部件(導(dǎo)電部件)EC構(gòu)成加熱機(jī)構(gòu)，中央孔ECo構(gòu)成供給部，在本實(shí)施方式中，以導(dǎo)電性圓筒部件EC、中央孔ECo、套管SL、臂A構(gòu)成保持部。也可使保持部為二分割構(gòu)成(例如，對(duì)導(dǎo)電性圓筒部件EC與套管SL進(jìn)行分割，使分離配置的它們分別移動(dòng))。
如圖3(a)所示，盤料供給部200，具有保持多個(gè)玻璃球、即盤料P的儲(chǔ)料器202，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)將盤料P一個(gè)一個(gè)地送至供給口201的鏈輪203，和供給口204。
接著，在具有本實(shí)施方式的輸送裝置與成形模的成形裝置中，對(duì)使用該輸送裝置將盤料輸送到成形模的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。如圖3(a)所示，使臂A移向盤料供給部200的下方的套管SL相對(duì)供給口204大致同軸的供給位置移動(dòng)。然后，當(dāng)使鏈輪203轉(zhuǎn)動(dòng)一齒時(shí)，儲(chǔ)料器202內(nèi)的盤料(也稱為加熱對(duì)象物)P被送出，從供給口204下落。
這時(shí)，在閘門SH關(guān)閉的位置、或靠外部的通路Ap內(nèi)，加壓輸送干燥氮?dú)?氮濃度為60mol％或更多)，從而通過(guò)導(dǎo)電性圓筒部件EC的通路ECp，從中央孔ECo的下方向上方大致均勻地吹出干燥氮?dú)猓栽谔坠躍L內(nèi)接住下落的試料P，進(jìn)而能夠以非接觸狀態(tài)進(jìn)行上浮保持。這種情況下，由于套管SL的內(nèi)周面成為錐形部，所以盤料P被穩(wěn)定地保持于氣壓急變的垂直部與錐形部的交界處。
這時(shí)，若向輸出線圈OC供給電力的話，則由高頻感應(yīng)加熱對(duì)導(dǎo)電性圓筒部件EC進(jìn)行高頻感應(yīng)加熱，所以通過(guò)通路ECp的干燥氮?dú)獗患訜?，由此能夠?qū)ΡP料P的外周面進(jìn)行適當(dāng)?shù)募訜?。而且，由于通過(guò)干燥氮?dú)馐贡P料P轉(zhuǎn)動(dòng)、擺動(dòng)、振動(dòng)，所以能夠?qū)ζ湔麄€(gè)周面進(jìn)行均勻的加熱。
在保持盤料P上浮的狀態(tài)下，使臂A移動(dòng)，如圖11所示，設(shè)置成使套管SL位于整體未圖示的成形裝置的下模1與上模2(總稱它們?yōu)槌尚湍?之間(稱為排出位置)。之后，當(dāng)通過(guò)未圖示的驅(qū)動(dòng)器使閘門SH向開放位置位移時(shí)，保持盤料P的干燥氮?dú)獾膲毫档?，變得不能保持盤料P，所以盤料P下落，通過(guò)套管SL的垂直部，從中央孔ECo的下端脫離。由于由與熔融的玻璃的可濕性差的原料形成套管SL與導(dǎo)電性圓筒部件EC，所以盤料P不會(huì)附著在任一方上，可被確實(shí)地投入在下模1的內(nèi)腔上。
在排出位置的排出進(jìn)行之后、2秒以內(nèi)使臂A退避，之后開始成形動(dòng)作，下模1上升到上模2的附近。另外，從外部向作為遮蔽部件的金屬風(fēng)箱13A、13B之間的空間壓力輸送氮?dú)?也可為空氣)，使金屬風(fēng)箱13A、13B擴(kuò)展。擴(kuò)展的金屬風(fēng)箱13A、13B，使與其下端一起位移的抵接部件19的錐形面19b與對(duì)置的固定部件5的錐形面5b抵接，并使它們相互貼緊。由此，放置盤料P的成形位置周圍的空間由周圍的氣體介質(zhì)遮蔽。在此狀態(tài)下，相對(duì)該遮蔽的空間，通過(guò)作為真空吸引機(jī)構(gòu)的泵，去除殘留于空間內(nèi)部的氮?dú)?，由此成形模周圍的空間減壓到真空度1kPa或更少。作為泵，當(dāng)使用渦旋式真空泵時(shí)，排氣效率好且小型，而且由于不使用油，使得維修性優(yōu)異，同時(shí)噪音低且有益于環(huán)境方面。另外，減壓所需的時(shí)間大約為一秒。
另外，作為成形的原料的盤料P，在輸送中，預(yù)先進(jìn)行足夠的加熱軟化到能夠進(jìn)行壓制的溫度，所以能夠在使成形模密閉而開始進(jìn)行真空吸引的同時(shí)使下模1上升而開始進(jìn)行壓制。在下模1的周圍配合有圓筒形的筒模3，當(dāng)下模1上升時(shí)，筒模3的上側(cè)端面抵接并貼緊于上模2的基準(zhǔn)面2c，保持成形模2、1的基準(zhǔn)面2c、1c的平行度。在該狀態(tài)下保持?jǐn)?shù)秒后，將氮?dú)鈱?dǎo)入到成減壓狀態(tài)的成形模2、1周圍的空間中，同時(shí)，對(duì)模內(nèi)部加熱器的溫度進(jìn)行控制，對(duì)成形模2、1進(jìn)行慢冷卻直到溫度變到轉(zhuǎn)變點(diǎn)或更低。
之后，將成為雙重結(jié)構(gòu)的金屬風(fēng)箱13A、13B內(nèi)部的氮?dú)庖詨毫φ{(diào)整機(jī)構(gòu)(未圖示)排出，使金屬風(fēng)箱13A、13B收縮，由此使抵接部件19離開固定部件5。在上述工序中，能夠?qū)⒈P料P成形為光學(xué)元件。
圖4(a)為第二實(shí)施方式的與圖3(a)相同的斷面圖，省略盤料供給部。圖4(b)為本實(shí)施方式所使用的導(dǎo)電性圓筒部件EC的立體圖。本實(shí)施方式與第一實(shí)施方式的主要不同點(diǎn)為輸出線圈OC的卷軸方向。即，輸出線圈OC沿臂A的長(zhǎng)度方向進(jìn)行卷繞。隨之，如圖4(b)所示，導(dǎo)電性圓筒部件EC在垂直方向上變薄，另外，一部分成為在臂A的長(zhǎng)度方向上延伸的矩形板部ECr。在導(dǎo)電性圓筒部件EC中，在中央孔ECo的周圍形成有上部成為底面的周槽ECg，從外部連通到周槽ECg地在矩形板部ECr內(nèi)形成通路ECp。其他構(gòu)成及動(dòng)作與上述實(shí)施方式一樣，故給予其相同的符號(hào)而省略說(shuō)明。
根據(jù)本實(shí)施方式，由于在臂A的長(zhǎng)度方向上卷繞輸出線圈OC，所以能夠獲得該匝數(shù)，能夠一邊將接通電力抑制得較小一邊增大流體的加熱量。而且，即使在卷軸方向上大量卷繞輸出線圈OC，輸出線圈OC的上下方向的高度也不發(fā)生變化，臂A的長(zhǎng)度也多為原本為了輸送供給驅(qū)動(dòng)而設(shè)計(jì)得長(zhǎng)的情況，所以，沒(méi)有必要新增設(shè)置用于輸出線圈OC的空間，能夠使整體小型輕量化。這意味著能夠設(shè)小臂A起的前端的質(zhì)量，所以能夠使滑動(dòng)移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的驅(qū)動(dòng)力降低，其結(jié)果是，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能優(yōu)異且高速的輸送驅(qū)動(dòng)。
圖5為第三實(shí)施方式的與圖4(a)相同的斷面圖。本實(shí)施方式與第二實(shí)施方式的主要不同點(diǎn)在于設(shè)置用于冷卻套管SL的冷卻機(jī)構(gòu)這點(diǎn)。更具體地，在圖5(a)所示的例子中，包圍套管SL的外周地(在圖中也可直接使臂A的一部分介于其中地)形成作為水冷式冷卻裝置的水套J，通過(guò)配管PC將冷卻水供給到該水套J。通過(guò)從外側(cè)對(duì)套管SL進(jìn)行冷卻，即使在加熱軟化的盤料P以某種拍子接觸其內(nèi)周面的情況下，也能夠較難發(fā)生粘著。由于其他構(gòu)成及動(dòng)作與上述實(shí)施方式一樣，故給予相同的符號(hào)而省略說(shuō)明。
另外，在如圖5(b)所示的實(shí)施方式中，在卷繞套管SL的外周的臂A的一部分上，設(shè)置作為空氣冷卻式冷卻裝置的散熱片CF，通過(guò)配管PC將冷卻氣體供給到該散熱片CF。使用冷卻氣體的空氣冷卻，由于能夠以簡(jiǎn)便的機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，并能夠通過(guò)變化其流量而對(duì)冷卻的程度簡(jiǎn)單地進(jìn)行調(diào)節(jié)，所以，能夠容易防止發(fā)生粘著，且給盤料P的溫度調(diào)整帶來(lái)影響的可能性也小，能夠以最合適的狀態(tài)對(duì)其進(jìn)行上浮保持。由于其他構(gòu)成及動(dòng)作與上述實(shí)施方式一樣，故給予相同的符號(hào)而省略說(shuō)明。
圖12為裝載圖5(a)所示的臂且設(shè)置了圖10所示類型的變壓器T的輸送裝置的側(cè)面圖，圖13為其俯視圖。在圖12中，在設(shè)置于未圖示的平臺(tái)的基座B上配置有鐵心CR，另外，在基座B上配置有直線導(dǎo)軌LG。
在矩形架狀的鐵心CR的上梁上，卷繞有與未圖示的交流電源連接的初級(jí)線圈1C，另外，在初級(jí)線圈1C的周圍卷繞有次級(jí)線圈2C。次級(jí)線圈2C相對(duì)初級(jí)線圈1C保持為非接觸狀態(tài)。次級(jí)線圈2C與設(shè)置在臂A前端的輸出線圈OC，通過(guò)彼此絕緣的一對(duì)銅板CU電連接著。
在變壓器T上配置有薄的框體BX?？蝮wBX一體地具有可沿直線導(dǎo)軌LG移動(dòng)的支承部BXs，且將臂A安裝成單臂狀。在直線導(dǎo)軌LG中內(nèi)藏有未圖示的汽缸，所以通過(guò)該汽缸的驅(qū)動(dòng)，框體BX沿直線導(dǎo)軌LG在圖12、13的左右方向上與臂A一起一體地進(jìn)行移動(dòng)。在框體BX內(nèi)，內(nèi)藏有形成變壓器T用電路的電容器CP。另外，安裝于框體BX的接頭T1為套管SL冷卻用的冷卻水的入口，接頭T2為套管SL冷卻用的冷卻水的出口。另外，接頭T3為次級(jí)線圈2C與電容器CP冷卻用的冷卻水的入口，接頭T4為次級(jí)線圈2C與電容器CP冷卻用的冷卻水的出口。
通過(guò)設(shè)置電容器輸入型電路，與僅具有線圈的輸出電路相比，雖可提高電力的傳遞效率，更加降低接通電力，但增加了相當(dāng)于電容器部分的程度的框體BX的重量。但是，圖12、13所示的輸送裝置所使用的電容器CP的重量，例如為一個(gè)300g左右，三個(gè)電容器CP的總重量為900g，若為該程度的重量增加的話，則直線導(dǎo)軌LG的負(fù)擔(dān)并沒(méi)有變得相當(dāng)大，通過(guò)內(nèi)藏于直線導(dǎo)軌LG的汽缸，例如能夠以0.5秒驅(qū)動(dòng)全行程150mm。
在本實(shí)施方式中，例如以輸出線圈OC獲得相當(dāng)于500W的電力，而接通電力為650W左右，損失極少，由于能夠?qū)崿F(xiàn)高效的電力傳遞，所以泄露磁通也少，因此具有也能夠基本防止輸送部分所使用的金屬部件被感應(yīng)加熱的優(yōu)點(diǎn)，例如在以SUS304形成臂A時(shí)，能夠?qū)Ⅱ?qū)動(dòng)時(shí)的溫度上升抑制為10℃或更少。
圖9為表示將圖3(b)所示的輸送裝置固定于工作臺(tái)、對(duì)通過(guò)有交流電源的接通電力與氣體的加熱部件的溫度進(jìn)行測(cè)定的結(jié)果的圖表。變壓器的次級(jí)回路采用如圖1或圖6所示的電路。
在輸出線圈的匝數(shù)為兩匝的情況下，雖然輸出線圈空間小、能夠小型化，但是加熱效率非常低，在被高頻感應(yīng)加熱的導(dǎo)電性圓筒部件為碳化硅的情況下，作為一個(gè)例子，加熱到1000℃需要1.7kW左右的電力，1300℃時(shí)則需要3kW的電力。因此，輸出線圈流過(guò)大的電流，向?qū)щ娦詧A筒部件以外泄露的線圈磁通也變大，直到該輸送裝置周邊的部件也被感應(yīng)加熱，電力損失逐漸變大，所以在向成形裝置等進(jìn)行安裝時(shí)，必須投入更大的電力。
在輸出線圈的匝數(shù)為四匝的情況下，電力損失大幅地得到改善，對(duì)完全一樣的導(dǎo)電性碳化硅的導(dǎo)電性圓筒部件進(jìn)行加熱，1000℃加熱時(shí)為1.3kW左右，1300℃時(shí)為2.2kW左右，能夠使接通電力削減25％左右。因此，要實(shí)現(xiàn)接通電力小且高效的加熱，在該例子中輸出線圈匝數(shù)必須為四匝。
另外，以與使用了上述作為導(dǎo)電性陶瓷的碳化硅的情況完全相同的形狀由白金制作導(dǎo)電性圓筒部件的材料，進(jìn)行相同的實(shí)驗(yàn)時(shí)，1000℃加熱時(shí)為0.4kW，1300℃加熱時(shí)為0.7kW左右，能夠使接通電力大幅削減為約1/3。在進(jìn)行1300℃加熱后，觀察白金制導(dǎo)電性圓筒部件，與加熱前相比看不到任何變化，雖考慮為進(jìn)行了組成性的結(jié)晶化，但在高頻感應(yīng)加熱中基本沒(méi)有受到影響。因此，通過(guò)使用白金等貴金屬，例如使用僅不足1kW的高頻電源，在四匝的單純線圈輸出電路中也容易實(shí)現(xiàn)到達(dá)1300℃的氣體加熱，可實(shí)現(xiàn)加熱器等其他方法不可比擬的、壽命長(zhǎng)、可靠性高且不產(chǎn)生雜質(zhì)的潔凈的氣體加熱。
如上所述，作為用于通過(guò)氣體進(jìn)行加熱的導(dǎo)電部件，在使用碳化硅等導(dǎo)電性陶瓷的情況下，雖接通電力變大但可加熱到1500℃，在使用白金等貴金屬的情況下，雖加熱溫度被限制到其軟化溫度(1200℃～1300℃)但接通電力非常小且能夠高效地進(jìn)行加熱，所以例如重視加熱效率時(shí)使用貴金屬，重視耐熱性時(shí)使用導(dǎo)電性陶瓷，根據(jù)各自的使用目的來(lái)選擇導(dǎo)電性圓筒部件(導(dǎo)電部件)的材料是有效的。
權(quán)利要求
1.一種輸送裝置，其特征在于，具有變壓器和保持部；所述變壓器備有鐵心、與交流電源連接的初級(jí)線圈、和與輸出線圈連接的次級(jí)線圈；所述保持部備有導(dǎo)電部件，所述導(dǎo)電部件用于通過(guò)基于從所述輸出線圈得到的磁場(chǎng)的高頻感應(yīng)加熱而發(fā)熱、并由此對(duì)流體進(jìn)行加熱，所述保持部供給由所述導(dǎo)電部件加熱的流體、并對(duì)加熱對(duì)象物進(jìn)行保持；隨所述保持部的移動(dòng)，可相對(duì)所述鐵心移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)所述次級(jí)線圈。
2.如權(quán)利要求1所述的輸送裝置，其特征在于，加熱對(duì)象物為玻璃。
3.如權(quán)利要求1或2所述的輸送裝置，其特征在于，所述導(dǎo)電部件由導(dǎo)電性陶瓷形成。
4.如權(quán)利要求3所述的輸送裝置，其特征在于，所述導(dǎo)電性陶瓷為碳化硅。
5.如權(quán)利要求1或2所述的輸送裝置，其特征在于，所述導(dǎo)電部件由Pt、Au、Ir、Rh、Pd其中之一構(gòu)成的貴金屬、或包含它們中的至少一種的合金形成。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的輸送裝置，其特征在于，所述保持部具有可與所述次級(jí)線圈及所述輸出線圈一同移動(dòng)地配置的臂，所述輸出線圈卷繞于所述臂的長(zhǎng)度方向。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的輸送裝置，其特征在于，所述變壓器的次級(jí)回路中僅具有所述次級(jí)線圈和所述輸出線圈。
8.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的輸送裝置，其特征在于，所述變壓器的次級(jí)回路是電容器輸入型的。
9.如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的輸送裝置，其特征在于，所述次級(jí)線圈與所述初級(jí)線圈的軸線同軸地卷繞著。
10.如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的輸送裝置，其特征在于，所述保持部通過(guò)由所述導(dǎo)電部件加熱的流體對(duì)加熱對(duì)象物進(jìn)行上浮保持。
11.如權(quán)利要求10所述的輸送裝置，其特征在于，所述保持部具有在重力方向上貫通的孔，形成所述孔的內(nèi)面的上部，形成為隨著朝向開放端而直徑擴(kuò)大的錐形狀，通過(guò)所述孔的下部地供給由所述導(dǎo)電性部件加熱的流體。
12.如權(quán)利要求11所述的輸送裝置，其特征在于，形成所述保持部的至少所述孔的部件，由Pt、Au、Ir、Rh、Pd其中之一構(gòu)成的貴金屬、或包含它們中的至少一種的合金形成。
13.如權(quán)利要求11或12所述的輸送裝置，其特征在于，具有使用冷卻劑對(duì)形成所述孔的內(nèi)面進(jìn)行冷卻的冷卻裝置。
14.如權(quán)利要求13所述的輸送裝置，其特征在于，所述冷卻劑為液體或氣體。
15.如權(quán)利要求11至14中任一項(xiàng)所述的輸送裝置，其特征在于，所述孔具有加熱對(duì)象物可通過(guò)的內(nèi)徑，在所述孔的下部設(shè)置有開閉自如的閘門。
16.如權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的輸送裝置，其特征在于，所述保持部可在排出加熱對(duì)象物后在2秒以內(nèi)從排出位置退避。
17.如權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的輸送裝置，其特征在于，所述輸送裝置被用于具有用將光學(xué)元件成形的成形模的成形裝置。
18.如權(quán)利要求17所述的輸送裝置，其特征在于，將被保持在所述保持部的加熱對(duì)象物一邊進(jìn)行加熱一邊輸送到所述成形模。
19.一種成形裝置，其特征在于，具有權(quán)利要求1至18中的任一項(xiàng)所述的輸送裝置，使用由所述輸送裝置一邊加熱一邊輸送的加熱對(duì)象物將光學(xué)元件成形。
全文摘要
本發(fā)明提供一種輸送裝置，所述輸送裝置具有變壓器和保持部，所述變壓器備有鐵心、與交流電源連接的初級(jí)線圈、和與輸出線圈連接的次級(jí)線圈，所述保持部備有導(dǎo)電部件，所述導(dǎo)電部件用于通過(guò)基于從所述輸出線圈得到的磁場(chǎng)的高頻感應(yīng)加熱而進(jìn)行發(fā)熱、并由此對(duì)流體進(jìn)行加熱，所述保持部用于供給由所述導(dǎo)電部件加熱的流體、保持加熱對(duì)象物，隨所述保持部的移動(dòng)，可相對(duì)所述鐵心移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)所述次級(jí)線圈。
文檔編號(hào)B65G49/05GK1699125SQ20051007289
公開日2005年11月23日 申請(qǐng)日期2005年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月21日
發(fā)明者細(xì)江秀, 宮崎岳美 申請(qǐng)人:柯尼卡美能達(dá)精密光學(xué)株式會(huì)社