專利名稱：模具對芯偵測器、偵測方法及具有該對芯偵測器的模具組合的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種模具對芯偵測器，尤其涉及一種用于偵測模具開合模位置偏移量的模具對芯偵測器以及一種具有該模具對芯偵測器的模具組合和模具對芯的偵測方法。
背景技術(shù)：
隨著光電產(chǎn)業(yè)近年的蓬勃發(fā)展，在光電通訊、數(shù)碼相機(jī)鏡頭、LED照明系統(tǒng)等許多領(lǐng)域，光學(xué)透鏡因具有重量輕、成本低，以及耐沖擊性能好等優(yōu)點(diǎn)而得到了廣泛的應(yīng)用。
目前，光學(xué)透鏡成型技術(shù)主要包括注射成型、鑄造成型和壓制成型等技術(shù)。所有這些光學(xué)透鏡成型技術(shù)都是使經(jīng)過加熱成為流體的定量的光學(xué)樹脂/塑膠料在模具中在加熱加壓條件下成型，然后經(jīng)冷卻固化后，打開模具便可獲得所需要的光學(xué)透鏡的加工技術(shù)。由于模具在開合模的機(jī)械運(yùn)動過程中，會造成凸模模芯與凹模模腔的對位出現(xiàn)偏差，因此，在設(shè)計(jì)光學(xué)透鏡的模具時(shí)，多采用精密的分型面技術(shù)，在方便光學(xué)透鏡產(chǎn)品脫模的同時(shí)，也在一定程度上有效避免了開合模過程凸模模芯與凹模模腔的對位出現(xiàn)偏差問題。
但是，即便如此，在光學(xué)透鏡的模造過程中，開合模過程第一模件模芯與第二模件模腔的對位偏差問題仍然存在，從而會造成開合模位置偏移。對于模造光學(xué)塑料透鏡如此精密的產(chǎn)品，很小的偏差也會對光學(xué)透鏡的品質(zhì)造成重大影響。開合模過程凸模模芯與凹模模腔的對位偏差的產(chǎn)生會造成所成型的光學(xué)透鏡存在光軸偏差(Decenter)的現(xiàn)象。尤其是在模造兩面都是非球面的透鏡時(shí)，這種微小的偏差將使透鏡的光學(xué)品質(zhì)大大下降，嚴(yán)重影響使用該透鏡的光學(xué)系統(tǒng)的組裝良率。
因此，有必要提供一種用于偵測模具開合模位置偏移量的模具對芯偵測器、偵測方法以及具有該模具對芯偵測器的模具組合。

發(fā)明內(nèi)容以下以實(shí)施例說明一種用于偵測模具開合模位置偏移量的模具對芯偵測器、偵測方法以及具有該模具對芯偵測器的模具組合。
一種模具對芯偵測器，其包括一發(fā)光模組、一光接收模組及一信號處理裝置，該發(fā)光模組包括一發(fā)光裝置及一第一固定底座，該發(fā)光裝置位于該第一固定底座上，用于產(chǎn)生一平行投射光束，該光接收模組包括一光接收裝置、一光學(xué)調(diào)整架及一第二固定底座，該光接收裝置位于該光學(xué)調(diào)整架上，用于接收處理來自發(fā)光模組的平行投射光束并產(chǎn)生一信號，該光學(xué)調(diào)整架位于該第二固定底座上，該信號處理裝置與該光接收裝置相連，用于處理來自光接收模組的信號。
一種具有模具對芯偵測器的模具組合，其包括模具、發(fā)光模組、光接收模組及信號處理裝置；該模具包括第一模件和第二模件；該發(fā)光模組包括發(fā)光裝置及第一固定底座，該發(fā)光裝置位于該第一固定底座上，用于產(chǎn)生一平行投射光束，該第一固定底座固定于第二模件表面；該光接收模組包括光接收裝置、光學(xué)調(diào)整架及第二固定底座，該光接收裝置位于該光學(xué)調(diào)整架上，用于接收處理來自發(fā)光模組的平行投射光束并產(chǎn)生一信號，該光學(xué)調(diào)整架位于該第二固定底座上，用于調(diào)整光接收裝置相對于發(fā)光裝置的位移，該信號處理裝置與該光接收裝置相連，用于處理來自光接收模組的信號，該第二固定底座固定于第一模件表面。
一種模具對芯的偵測方法，其包括以下步驟提供一模具對芯偵測器，其包括發(fā)光模組、光接收模組及信號處理裝置；將該發(fā)光模組固定于模具的第二模件表面并將光接收模組固定于模具的第一模件表面；由發(fā)光模組發(fā)射一平行投射光束，由光接收模組接收該平行投射光束后產(chǎn)生一信號，該信號由信號處理裝置處理并輸出數(shù)值；對信號處理裝置的輸出數(shù)值進(jìn)行調(diào)零；對模造過程中模具開合模位置偏移進(jìn)行即時(shí)偵測。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，所述模具對芯偵測器、偵測方法以及具有模具對芯偵測器的模具組合的優(yōu)點(diǎn)在于首先，采用該模具對芯偵測器使用簡單方便，可以對模具開合模位置偏移量進(jìn)行即時(shí)偵測；其次，利用模具對芯偵測器即時(shí)偵測的數(shù)據(jù)，可以即時(shí)得知模具在開合模過程凸模與第凹模的對位偏移量的變化，便于在光學(xué)透鏡的模造制作過程中進(jìn)行有效的質(zhì)量參數(shù)控制，提高光學(xué)透鏡產(chǎn)品品質(zhì)和良率，延長模具的使用壽命。

圖1是實(shí)施例一的模具對芯偵測器示意圖。
圖2A、2B是四象限光偵測裝置原理示意圖。
圖3是實(shí)施例二的模具對芯偵測器示意圖。
圖4A是具有模具對芯偵測器的模具組合示意圖。
圖4B是模具合模過程模具對芯偵測器偵測示意圖。
圖4C是模具合模后無位置偏移時(shí)模具對芯偵測器偵測示意圖。
圖4D是模具合模后有位置偏移時(shí)模具對芯偵測器偵測示意圖。
具體實(shí)施方式以下將以實(shí)施例說明一種用于偵測模具開合模位置偏移量的模具對芯偵測器、具有該模具對芯偵測器的模具組合和模具對芯的偵測方法。
請參閱圖1，是實(shí)施例一提供的模具對芯偵測器100，其包括一發(fā)光模組10、一光接收模組20及一信號處理裝置30。
該發(fā)光模組10包括一發(fā)光裝置12及一第一固定底座14，該發(fā)光裝置12位于該第一固定底座14上，用于產(chǎn)生一平行投射光束。在本實(shí)施例中，該發(fā)光裝置12包括一光發(fā)射腔111、一發(fā)光源121及一準(zhǔn)直透鏡131，該光發(fā)射腔111具有一第一透光區(qū)域112，該發(fā)光源121及準(zhǔn)直透鏡131設(shè)置于該光發(fā)射腔111內(nèi)，由發(fā)光源121發(fā)出的光經(jīng)過準(zhǔn)直透鏡131后，形成平行投射光束，由第一透光區(qū)域112射出。發(fā)光光源121可選自激光二極管(LD)或發(fā)光二極管(LED)。
該光接收模組20包括一光接收裝置22、一光學(xué)調(diào)整架24及一第二固定底座26，該光接收裝置22位于該光學(xué)調(diào)整架24上，用于接收和處理來自發(fā)光模組的平行投射光束并產(chǎn)生一信號。該光接收裝置22包括一光接收腔211、一聚焦透鏡221及一四象限光偵測裝置231，該光接收腔211具有一第二透光區(qū)域212，該聚焦透鏡221及該四象限光偵測裝置231設(shè)置于該光接收腔211內(nèi)，該四象限光偵測裝置231位于該聚焦透鏡221焦點(diǎn)處，由發(fā)光模組10射出的平行投射光束可透過該第二透光區(qū)域212，經(jīng)過聚焦透鏡221聚焦后，由四象限光偵測裝置231接收并產(chǎn)生一信號。該光學(xué)調(diào)整架24位于該第二固定底座26上，用于調(diào)整光接收裝置22相對于發(fā)光裝置12的位移。
該信號處理裝置30與該光接收裝置22相連，用于處理來自光接收模組20由四象限光偵測裝置231接收并產(chǎn)生的信號。四象限光偵測裝置231是把四個(gè)性能完全相同的光電二極管按照直角坐標(biāo)要求排列而成的光偵測器件，四個(gè)光電二極管，例如四象限硅光電管或四象限光電二極管，依次排列在直角坐標(biāo)系的水平X、垂直Y、水平-X、垂直-Y四個(gè)象限方向。經(jīng)過聚焦透鏡221聚焦后的光源投射到四象限光偵測裝置231上，光源在四個(gè)象限上會引起輸出信號幅度的不同，通過此差異來判斷偏移的狀況。圖2A、圖2B所示為四象限光偵測裝置原理。如圖2A，當(dāng)光源束斑60中心位于四象限中心時(shí)，四象限光偵測裝置231四個(gè)象限上接收到的光信號強(qiáng)度相等，經(jīng)信號處理裝置30計(jì)算處理后得到的誤差信號為零，此時(shí)在水平位移X和垂直位移Y方向上的輸出值也為零；如圖2B，當(dāng)光源束斑60中心偏離四象限中心時(shí)，四象限光偵測裝置231四個(gè)象限上接收到的光信號強(qiáng)度不相等，經(jīng)信號處理裝置30計(jì)算處理后在水平位移X和垂直位移Y方向上有輸出值。
優(yōu)選地，請參閱圖3，是實(shí)施例二提供的模具對芯偵測器200，其包括一發(fā)光模組10、一光接收模組20及一信號處理裝置30。該發(fā)光模組10包括一發(fā)光裝置12、一隔熱層40及一第一固定底座14，該隔熱層40位于發(fā)光裝置12與第一固定底座14之間。該光接收模組20包括一光接收裝置22、一光學(xué)調(diào)整架24、一隔熱層40及一第二固定底座26，該隔熱層40位于光接收裝置22與第二固定底座26之間。該隔熱層40用于阻隔模具在模造過程中散發(fā)的熱量，以確保位置偏移偵測的精度。該隔熱層40材料可選自聚苯乙烯泡沫塑料、聚乙烯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、酚醛樹脂泡沫塑料或軟木等。
請參閱圖4A，模具對芯偵測器100或200的第一固定底座14和第二固定底座26可固定于模具50表面，形成具有模具對芯偵測功能的模具組合300。模具50由第一模件501和第二模件502組成，其中第一模件501是凸模，第二模件502是凹模，也可以為第一模件501是凹模，第二模件502是凸模。發(fā)光模組10通過第一固定底座14固定于第二模件502的表面，光接收模組20通過第二固定底座26固定于第一模件501的表面。第一固定底座14和第二固定底座26與模具表面的固定方式可以為磁力吸附式固定、螺栓-螺母機(jī)械式固定或膠貼式固定等。在本實(shí)施例中，第一模件501是凸模，第二模件502是凹模，該第一固定底座14為一磁性底座，其通過磁力吸附固定于第二模件502表面，該第二固定底座26也為一磁性底座，其通過磁力吸附固定于第一模件501表面。
請參閱圖4A、圖4B、圖4C和圖4D，是使用實(shí)施例一所提供的模具對芯偵測器100來偵測模具50開合模位置偏移情況的示意圖。偵測方法包括以下步驟第一步，提供一模具對芯偵測器100；該模具對芯偵測器100包括一發(fā)光模組10、一光接收模組20及一信號處理裝置30。
第二步，將該發(fā)光模組10固定于模具50的第二模件502表面并將光接收模組20固定于模具50的第一模件501表面；。
圖4A是具有模具對芯偵測功能的模具組合300的示意圖，此時(shí)，模具50呈開模狀態(tài)，模具對芯偵測器100已經(jīng)固定于模具50上，發(fā)光模組10固定于第二模件502表面并將光接收模組20固定于第一模件501表面，其中第一模件501是凸模，第二模件502是凹模，也可以為第一模件501是凹模，第二模件502是凸模。在本實(shí)施例中，第一模件501是凸模，第二模件502是凹模。
第三步，由發(fā)光模組10發(fā)射一平行投射光束，由光接收模組20接收該平行投射光束后產(chǎn)生一信號，該信號由信號處理裝置30處理并輸出數(shù)值；第四步，對信號處理裝置30的輸出數(shù)值進(jìn)行調(diào)零；將模具50的第一模件501和第二模件502準(zhǔn)確合模后，由信號處理裝置30記錄輸出的位置偏移量在水平位移X和垂直位移Y方向上應(yīng)該都為零。調(diào)零也可以通過調(diào)整光接收模組20的光學(xué)調(diào)整架24進(jìn)行，該光學(xué)調(diào)整架24是通過一球形點(diǎn)固定，同時(shí)通過一彈簧來調(diào)整光接收裝置22相對于發(fā)光裝置12的位移。對光接收模組20的光接收裝置22相對于發(fā)光裝置12的位置進(jìn)行微調(diào)，直至由信號處理裝置30記錄輸出的位置偏移量在水平位移X和垂直位移Y方向上都為零。
第五步，對模造過程中第一模件501和第二模件502開合模的位置偏移量進(jìn)行即時(shí)偵測。
圖4B是模具50合模過程模具對芯偵測器100的偵測示意圖，合模過程中第一模件501與第二模件502的對位偏移量由信號處理裝置30記錄輸出。通過由信號處理裝置30及時(shí)記錄輸出的位置偏移量，可以對模造產(chǎn)品尤其是光學(xué)透鏡產(chǎn)品進(jìn)行制作過程參數(shù)的控制，以提高光學(xué)透鏡產(chǎn)品品質(zhì)和良率。圖4C是模具50合模后無位置偏移時(shí)模具對芯偵測器100的偵測示意圖，此時(shí)由信號處理裝置30記錄輸出的在水平位移X和垂直位移Y方向上輸出值均為零，說明合模時(shí)沒有發(fā)生位置偏移。圖4D是模具50合模后有位置偏移時(shí)模具對芯偵測器100的偵測示意圖，此時(shí)由信號處理裝置30記錄輸出的在水平位移X和垂直位移Y方向上都會輸出一定數(shù)值，說明合模時(shí)第一模件501與第二模件502出現(xiàn)了對位誤差，發(fā)生了位置偏移現(xiàn)象，按照該數(shù)值就可以對模造產(chǎn)品進(jìn)行制作過程的控制，例如在模具上增加墊片以使開合模位置偏移獲得適當(dāng)?shù)恼{(diào)整等。
上述所述模具對芯偵測器、模具對芯偵測方法以及具有模具對芯偵測器的模具組合的優(yōu)點(diǎn)在于首先，該模具對芯偵測器使用簡單方便，可以對模具開合模位置偏移量進(jìn)行即時(shí)偵測；其次，利用模具對芯偵測器即時(shí)偵測的數(shù)據(jù)，可以即時(shí)得知模具在開合模過程凸模與凹模的對位偏移量的變化，便于在光學(xué)透鏡的模造制作過程中進(jìn)行有效的質(zhì)量參數(shù)控制，提高光學(xué)透鏡產(chǎn)品品質(zhì)和良率，延長模具的使用壽命。
權(quán)利要求
1.一種模具對芯偵測器，其特征在于，包括發(fā)光模組、光接收模組及信號處理裝置；該發(fā)光模組包括發(fā)光裝置及第一固定底座，該發(fā)光裝置位于該第一固定底座上，用于產(chǎn)生一平行投射光束；該光接收模組包括光接收裝置、光學(xué)調(diào)整架及第二固定底座，該光接收裝置位于該光學(xué)調(diào)整架上，用于接收處理來自發(fā)光模組的平行投射光束并產(chǎn)生一信號，該光學(xué)調(diào)整架位于該第二固定底座上，用于調(diào)整光接收裝置相對于發(fā)光裝置的位移，該信號處理裝置與該光接收裝置相連，用于處理來自光接收模組的信號。
2.如權(quán)利要求1所述的模具對芯偵測器，其特征在于，所述發(fā)光裝置包括光發(fā)射腔、發(fā)光源及準(zhǔn)直透鏡，該光發(fā)射腔具有第一透光區(qū)域，該發(fā)光源及準(zhǔn)直透鏡設(shè)置于該光發(fā)射腔內(nèi)，由發(fā)光源發(fā)出的光經(jīng)準(zhǔn)直透鏡后形成平行投射光束，由該第一透光區(qū)域射出。
3.如權(quán)利要求2所述的模具對芯偵測器，其特征在于，所述發(fā)光源為激光二極管或發(fā)光二極管。
4.如權(quán)利要求1所述的模具對芯偵測器，其特征在于，所述光接收裝置包括包括光接收腔、聚焦透鏡及四象限光偵測裝置，該光接收腔具有第二透光區(qū)域，該聚焦透鏡及四象限光偵測裝置設(shè)置于該光接收腔內(nèi)，由發(fā)光模組射出的平行投射光束可透過該第二透光區(qū)域，經(jīng)聚焦透鏡聚焦后由四象限光偵測裝置接收。
5.如權(quán)利要求4所述的模具對芯偵測器，其特征在于，所述四象限光偵測裝置與信號處理裝置相連，以處理經(jīng)四象限光偵測裝置接收并產(chǎn)生的信號。
6.如權(quán)利要求4所述的模具對芯偵測器，其特征在于，所述四象限光偵測裝置為四象限硅光電管或四象限光電二極管。
7.如權(quán)利要求1所述的模具對芯偵測器，其特征在于，所述發(fā)光模組和光接收模組還分別包括一隔熱層，該隔熱層分別位于發(fā)光裝置與第一固定底座之間和光接收裝置與第二固定底座之間，用于阻隔模具散發(fā)的熱量。
8.如權(quán)利要求7所述的模具對芯偵測器，其特征在于，所述隔熱材料選自聚苯乙烯泡沫塑料、聚乙烯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、酚醛樹脂泡沫塑料或軟木。
9.一種具有模具對芯偵測器的模具組合，其特征在于，包括模具、發(fā)光模組、光接收模組及信號處理裝置；該模具包括第一模件和第二模件；該發(fā)光模組包括發(fā)光裝置及第一固定底座，該發(fā)光裝置位于該第一固定底座上，用于產(chǎn)生一平行投射光束，該第一固定底座固定于第二模件表面；該光接收模組包括光接收裝置、光學(xué)調(diào)整架及第二固定底座，該光接收裝置位于該光學(xué)調(diào)整架上，用于接收處理來自發(fā)光模組的平行投射光束并產(chǎn)生一信號，該光學(xué)調(diào)整架位于該第二固定底座上，用于調(diào)整光接收裝置相對于發(fā)光裝置的位移，該信號處理裝置與該光接收裝置相連，用于處理來自光接收模組的信號，該第二固定底座固定于第一模件表面。
10.如權(quán)利要求9所述的具有模具對芯偵測器的模具組合，所述第一模件是凸模，第二模件是凹模。
11.如權(quán)利要求9所述的具有模具對芯偵測器的模具組合，所述第一模件是凹模，第二模件是凸模。
12.如權(quán)利要求9所述的具有模具對芯偵測器的模具組合，所述第一固定底座和第二固定底座與模具表面的固定方式為磁力吸附式固定、螺母-螺桿機(jī)械式固定或膠貼式固定。
13.如權(quán)利要求9所述的具有模具對芯偵測器的模具組合，其特征在于，所述發(fā)光裝置包括光發(fā)射腔、發(fā)光源及準(zhǔn)直透鏡，該光發(fā)射腔具有第一透光區(qū)域，該發(fā)光源及準(zhǔn)直透鏡設(shè)置于該光發(fā)射腔內(nèi)，由發(fā)光源發(fā)出的光經(jīng)準(zhǔn)直透鏡后形成平行投射光束，由該第一透光區(qū)域射出。
14.如權(quán)利要求9所述的具有模具對芯偵測器的模具組合，其特征在于，所述光接收裝置包括包括光接收腔、聚焦透鏡及四象限光偵測裝置，該光接收腔具有第二透光區(qū)域，該聚焦透鏡及四象限光偵測裝置設(shè)置于該光接收腔內(nèi)，由發(fā)光模組射出的平行投射光束可透過該第二透光區(qū)域，經(jīng)聚焦透鏡聚焦后由四象限光偵測裝置接收。
15.如權(quán)利要求14所述的具有模具對芯偵測器的模具組合，其特征在于，所述四象限光偵測裝置與信號處理裝置相連，以處理經(jīng)四象限光偵測裝置接收并產(chǎn)生的信號。
16.如權(quán)利要求9所述的具有模具對芯偵測器的模具組合，其特征在于，所述發(fā)光模組和光接收模組還分別包括一隔熱層，該隔熱層分別位于發(fā)光裝置和光接收裝置與其各自的固定底座之間，用于阻隔模具散發(fā)的熱量。
17.一種模具對芯的偵測方法，其包括以下步驟提供一模具對芯偵測器，其包括發(fā)光模組、光接收模組及信號處理裝置；將該發(fā)光模組固定于模具的第二模件表面并將光接收模組固定于模具的第一模件表面；由發(fā)光模組發(fā)射一平行投射光束，由光接收模組接收該平行投射光束后產(chǎn)生一信號，該信號由信號處理裝置處理并輸出數(shù)值；對信號處理裝置的輸出數(shù)值進(jìn)行調(diào)零；對模具模造過程開合模位置偏移進(jìn)行即時(shí)偵測。
18.如權(quán)利要求17所述的模具對芯偵測的方法，其特征在于，所述對信號處理裝置的輸出數(shù)值調(diào)零是通過調(diào)節(jié)光學(xué)調(diào)整架進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種模具對芯偵測器，其包括一發(fā)光模組、一光接收模組及一信號處理裝置，該發(fā)光模組用于產(chǎn)生一平行投射光束，該光接收模組用于接收處理來自發(fā)光模組的平行投射光束并產(chǎn)生一信號，該信號處理裝置與該光接收裝置相連，用于處理來自光接收模組的信號。本發(fā)明還提供一種模具對芯的偵測方法以及具有該模具對芯偵測器的模具組合。通過使用模具對芯偵測器可以對模具開合模位置偏移量進(jìn)行即時(shí)偵測，利用即時(shí)偵測的數(shù)據(jù)，可即時(shí)得知模具在開合模過程凸模與凹模的對位偏移量的變化，便于在光學(xué)透鏡的模造制作過程中進(jìn)行有效的質(zhì)量參數(shù)控制，提高光學(xué)透鏡產(chǎn)品品質(zhì)和良率，延長模具的使用壽命。
文檔編號B29C33/30GK101049720SQ20061006018
公開日2007年10月10日 申請日期2006年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月5日
發(fā)明者張仁淙 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司