成型機及其操作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種成型機及其操作方法。成型機包含有一第一機組以及一第二機組。該第一機組包含一本體以及一第一模體。第一模體設置于該本體的一端面。該第二機組包含一活動部、一第一頂出機構、一噴嘴以及一第二頂出機構。該活動部的一第二模體與該第一模體結合而形成一容置空間。該第一頂出機構連接于該活動部，用來移動該活動部，以使該第二模體與第一模體結合。該噴嘴設置于該第二模體，用來將一塑料注射進入該容置空間。該推動件以可活動方式穿設該活動部。該第二頂出機構用來驅動一推動件穿出該活動部，以將一成型塑料推出該容置空間。
【專利說明】成型機及其操作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種成型機，尤其是涉及一種可用來制作結構復雜且無應力殘留工件的成型機及其操作方法。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)的注塑成型技術常用來制作電子產品的機殼。傳統(tǒng)注塑成型技術的主要作動方式是將熔融塑膠施加高壓，使其自噴嘴射出而充滿模具型腔室。熔融塑膠注射結束后，模具型腔室可保持熔融塑膠的定型。接著，通過模具型腔室的公模、母模的拆模設計，再配合頂針等機構以將成型塑膠推出模具型腔室，因此傳統(tǒng)注塑成型技術可用來制作結構復雜的元件。然而，因熔融塑膠的流動性較差，傳統(tǒng)注塑成型技術所制作出的元件尺寸有一定肉厚限制，且熔融塑膠以高壓自噴嘴射出，使得熔融塑膠在模具型腔室內的分布不甚均勻，造成產品有應力殘留的缺陷。
[0003]另一種傳統(tǒng)的塑膠成型方式為射出壓縮成型技術。傳統(tǒng)射出壓縮成型技術一般常用來制作需要高精度的光學產品，例如光學鏡片或導光板。傳統(tǒng)射出壓縮成型技術的油壓缸僅驅使模仁移動，適用于制作外型簡單平整的元件，意即無法制作結構復雜的產品。此夕卜，傳統(tǒng)的注塑成型技術與射出壓縮成型技術只可根據(jù)結構的外型設計制作相應產品，沒有外觀裝飾的功能。因此，如何設計出一種可制作外型結構復雜的薄型產品，并具有外觀裝飾功能的塑料成型技術，即為相關產業(yè)的重點發(fā)展目標。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種可用來制作結構復雜且無應力殘留工件的成型機及其操作方法，以解決上述的問題。
[0005]為達上述目的，本發(fā)明公開一種成型機，其包含有一第一機組以及一第二機組，該第一機組以可活動方式設置在該第二機組。該第一機組包含一本體以及一第一模體，該第一模體設置于該本體的一端面。該第二機組包含一活動部、一第一頂出機構、一噴嘴以及一第二頂出機構。該活動部具有一第二模體，該第二模體與該第一模體結合而形成一容置空間。該第一頂出機構連接于該活動部。該第一頂出機構用來移動該活動部，以使第二模體與第一模體結合。該噴嘴設置于該第二模體，用來將一塑料注射進入該容置空間。該第二頂出機構用來將該塑料推出該容置空間。
[0006]本發(fā)明另公開該第一機組另包含一輸送器、一夾持器以及一抽氣裝置。該輸送器設置于該本體，用來傳輸一薄膜以覆蓋該第一模體。該夾持器設置于該本體，用來夾持該薄膜。該抽氣裝置設置于該本體，用來抽取該第一模體與該薄膜之間的氣體。
[0007]本發(fā)明另公開該第一模體與該第二模體分別為一母模和一公模。
[0008]本發(fā)明另公開該第二頂出機構包含一推動件以及一驅動單元。該推動件以可活動方式穿設于該活動部，用來將該塑料推出該容置空間。該驅動單元連接于該推動件，用來推動該推動件穿出該活動部。[0009]本發(fā)明另公開該第一頂出機構與該驅動單元分別為一壓縮缸。
[0010]本發(fā)明另公開該第一機組另包含一導槽，設置于該本體上。該第二機組另包含一導桿，以可活動方式插入該導槽，且該活動部是沿著該導桿相對移動。
[0011]本發(fā)明另公開該第一機組于該塑料注入該容置空間后推動該活動部相對該導桿移動，以壓縮該容置空間產生該塑料。
[0012]本發(fā)明另公開該推動件為一頂針或一斜銷。
[0013]本發(fā)明另公開該第二機組另包含一橋接座。該第一頂出機構與該導桿設置于該橋接座，該第一頂出機構驅動該活動部相對該橋接座移動。
[0014]本發(fā)明另公開該第二機組另包含一壓縮塊，設置于該橋接座與該活動部之間。該噴嘴與該推動件穿設該壓縮塊。
[0015]本發(fā)明另公開該第一頂出機構于壓力增加時，驅動該活動部相對該壓縮塊移動以遠離該橋接座。該第一頂出機構的壓力泄除時，該活動部被該本體推擠而相對該壓縮塊移動，以接近該橋接座。
[0016]本發(fā)明另公開該第二機組另包含一基座，該驅動單元與該推動件設置于該基座。該驅動單元驅動該推動件相對該橋接座與該壓縮塊移動。
[0017]本發(fā)明另公開該第二機組另包含一限位槽以及一限位桿。該限位槽設置于該橋接座。該限位桿設置于該基座，該限位桿以可活動方式插入該限位槽。
[0018]本發(fā)明另公開該第二機組另包含一量測裝置設置于該橋接座。該量測裝置測量該活動部相對該橋接座的一移動距離。
[0019]本發(fā)明另公開該薄膜具有裝飾油墨，該裝飾油墨于該塑料注入該容置空間時轉印到該塑料上。
[0020]本發(fā)明另公開一種成型機的操作方法，其包含有下列步驟:驅動一第一機組移近一第二機組，結合一第一模體與一第二模體來形成一容置空間，注射一塑料進入該容置空間，作動該第一頂出機構以壓縮該容置空間，以及利用一第二頂出機構將該塑料推出該容置空間。
[0021]本發(fā)明另公開該操作方法另包含有驅動一活動部相對一導桿移動，以結合該第一模體與該第二模體。
[0022]本發(fā)明另公開泄除該第一頂出機構的該壓力為壓縮該容置空間以轉化該塑料。
[0023]本發(fā)明另公開該操作方法另包含有傳輸一薄膜，夾持該薄膜以固定于該第一模體，以及抽取該第一模體內部的氣體。
[0024]本發(fā)明另公開該第一頂出機構為一壓縮缸，通過該壓縮缸的壓力泄除，以使該第一模體與該第二模體共同壓縮該容置空間。
[0025]本發(fā)明另公開結合該第一模體與該第二模體來形成該容置空間包含有作動該第一頂出機構進行增壓，以結合該第一模體與該第二模體來形成該容置空間。
[0026]本發(fā)明較佳地可應用于制作高精度尺寸、具光學性質且多樣化復雜結構的光學工件。本發(fā)明的噴嘴不需以高壓注射塑料，因此減少塑料射出壓力可有效降低第一機組對第二機組的鎖模力，在壓縮容置空間過程中達到良好的排氣，以避免在成型塑料上發(fā)生應力殘留的現(xiàn)象。因為本發(fā)明所制作的工件具有不易殘留應力的優(yōu)點，因此成型機可用來生產低公差的工件(無結構變形的工件)，還可使用模內裝飾技術將薄膜的裝飾油墨均勻地轉印到工件。此外，塑料被注入容置空間后，通過容置空間的壓縮而快速地充填在容置空間，故本發(fā)明的成型機可應用于制作薄型的復雜結構，例如薄型電腦的殼體。即使塑料具有流動性不佳的特征，仍可快速填滿容置空間，綜合來說，本發(fā)明有效解決高強度塑料成型不易的困難，并可大幅縮短元件的成型時間，提高工件生產效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明實施例的成型機的操作方法的流程圖；
[0028]圖2至圖7分別為本發(fā)明實施例的成型機在不同操作階段的示意圖。
[0029]主要元件符號說明
[0030]10 成型機12第一機組
[0031]14 第二機組16本體
[0032]18 第一模體20導槽
[0033]22 輸送器24夾持器
[0034]26 抽氣裝置28薄膜
[0035]30 活動部32第一頂出機構
[0036]34 導桿36噴嘴
[0037]38 推動件40驅動單元
[0038]41 第二頂出機構42橋接座
[0039]44 壓縮塊46基座
[0040]48 限位槽50限位桿
[0041]52 量測裝置54活動空間
[0042]56 滑槽58第二模體
[0043]60 容置空間62塑料
[0044]64 成型塑料D間距
[0045]步驟100、102、104、106、108、110、112、114、116、118、120
【具體實施方式】
[0046]請參閱圖1至圖7，圖1為本發(fā)明實施例的成型機10的操作方法的流程圖，圖2至圖7分別為本發(fā)明實施例的成型機10在不同操作階段的示意圖。成型機10包含一第一機組12與一第二機組14。第一機組12以可活動方式設置于第二機組14上，進行合模以制作塑料產品。第一機組12包含有一本體16、一第一模體18以及一導槽20。第一模體18為一凹陷空間，形成于本體16面對第二機組14的一端面。導槽20則設置于本體16的內部或旁側。第一機組12另可包含有一輸送器22、一夾持器24以及一抽氣裝置26。輸送裝置22設置于本體16,用來傳輸一薄膜28使其覆蓋在第一模體18上。
[0047]成型機10可具有數(shù)個夾持器24，分設在第一模體18的旁側。當薄膜覆蓋第一模體18后，夾持器24用來固定薄膜28的兩端使其定位。抽氣裝置26則位于第一模體18，用來于薄膜28定位后抽取第一模體18的內部空氣。由于薄膜28已覆蓋第一模體18，使其凹陷空間為一密閉狀態(tài)，因此抽氣裝置26抽取凹陷空間內部的氣體后，第一模體18的內部可為一真空狀態(tài)，并使得薄膜28平整地吸覆在第一模體18的內表面。[0048]第二機組14包含有一活動部30、一第一頂出機構32、一導桿34、一噴嘴36、至少一推動件38、一驅動單兀40、一橋接座42、一壓縮塊44、一基座46、一限位槽48、一限位桿50以及一量測裝置52。驅動單元40與限位桿50設置于基座46上。限位槽48設置于橋接座42，且限位桿50以可活動方式插入限位槽48，以使橋接座42可利用限位槽48與限位桿50的組合安裝到基座46。橋接座42與基座46之間可具有一活動空間54。推動件38設置于基座46上，但可于活動空間54自由移動，且推動件38的部分結構另以可活動方式穿設橋接座42、壓縮塊44及活動部30。其中推動件38與驅動單元40的組合為一第二頂出機構41，驅動單元40用以驅動推動件38的部分結構穿出活動部30。
[0049]第一頂出機構32與導桿34設置于橋接座42上?；顒硬?0可通過一滑槽56套設導桿34的組合以相對橋接座42移動。壓縮塊44位于活動部30及橋接座42之間，活動部30另可沿著壓縮塊44相對橋接座42產生位移。因此，第一頂出機構32用來移動活動部30，驅動活動部30遠離橋接座42以貼附到第一機組12的本體16。此外，活動部30具有一第二模體58。第一機組12可利用導桿34插入導槽20的組合相對第二機組14移動。第一模體18與第二模體58可選擇性分別為母模和公模,例如當?shù)谝荒ｓw18為母模(或公模)時，第二模體58為相應的公模(或母模)。第二模體58可與第一模體18結合而形成一容置空間60，用來壓制塑料以形成工件。第一頂出機構32與驅動單元40可為一壓縮缸，如汽缸或油壓缸。
[0050]噴嘴36的兩端分置于第二機組14外以及第二模體58上，意即噴嘴36穿設于基座46、橋接座42與壓縮塊44之間。噴嘴36位于第二模體58的噴口指向容置空間60，使用者可將一塑料62自第二機組14外裝入噴嘴36，使得噴嘴36可進而注射塑料62進入容置空間60。塑料62可留置在容置空間60內，并通過后續(xù)的壓縮成型技術以轉化為一成型塑料64 (制作完成的工件)。塑料62為具流動性的熔融體，成型塑料64為壓縮硬化后的固體。由于本發(fā)明可制作結構復雜的成型塑料64，因此成型機10的驅動單元40另可驅動推動件38穿出活動部30，以將成型塑料64推出容置空間60。
[0051]再者，量測裝置52設置于橋接座42，用以測量活動部30相對橋接座42的一移動距離。量測裝置52可為一磁柵尺(Magnescale)，磁柵尺是感測活動部30的一磁性元件，通過磁通量變化得知活動部30與橋接座42的相對移動距離。另外，本發(fā)明的成型機10利用第一機組12與第二機組14之間的夾持力壓縮容置空間60，以使塑料62可轉化為成型塑料64。因此量測裝置52可用來測量容置空間60的壓縮量，意即活動部30被第一機組12擠壓而造成的位移量，確保塑料62可完整充填于容置空間60內，并轉化出無應力殘留的成型塑料64。其中，量測裝置52的實施態(tài)樣可不限于前述的磁柵尺，另可應用其它技術執(zhí)行位移量測，其應用方式端視設計需求而定，故此不再詳加敘明。
[0052]請再參閱圖1，圖1中的操作方法適用于圖2至圖7所示的成型機10。首先，如圖2所示，執(zhí)行步驟100，使用輸送器22傳送薄膜28，使得薄膜28可跨越第一模體18。接著，如圖3所示，執(zhí)行步驟102與步驟204。步驟102利用夾持器24進行壓框，以將薄膜28定位在第一模體18上。然后，步驟104使用抽氣裝置26排出第一模體18內部的氣體，使第一模體18與薄膜28之間呈現(xiàn)真空狀態(tài)，薄膜28便會因真空吸力而緊密吸附在第一模體18的內表面。其中薄膜28的表面可預置裝飾油墨。
[0053]再來，如圖4所示，執(zhí)行步驟106至步驟110。步驟106是移動第一機組12，導槽20套接到導桿34，使得第一機組12可由此移近第二機組14。然后，步驟108是對第一頂出機構32加壓。值得一提的是，第一頂出機構32可于第一機組12接近第二機組14時同步加壓以推出活動部30，或于第一機組12移近第二機組14并停止在一預設位置后才進行加壓來推出活動部30。第一頂出機構32可推動活動部30相對壓縮塊44移動以遠離橋接座42，且活動部30移離橋接座42的一間距D對應于成型塑料64 (制作完成的工件)的制作工藝壓縮量?；顒硬?0的第二模體58可結合第一模體18形成容置空間60。接著，步驟110再通過噴嘴36將塑料62注入容置空間60，便可準備進行工件的壓縮成型制作。
[0054]如圖5所示，第一機組12于塑料62注入容置空間60后，經由本體16推動活動部30沿著導桿34滑行以壓縮容置空間60，施加高壓于塑料62以轉化為成型塑料64。接著執(zhí)行步驟112，泄除第一頂出機構32的壓力，使得活動部30被第一機組12推擠而相對壓縮塊44反向移動，意即推動活動部30反向位移了間距D的移動量，使得活動部30退回到如圖5所示接觸橋接座42的初始位置。第一機組12通過導槽20與導桿34的組合施壓在活動部30以縮減容置空間60，意即利用壓縮成型方式將塑料62轉化為成型塑料64。其中，成型機10移動本體16以操控容置空間60的制作工藝壓縮量(如圖4至圖5所示的成型塑料64的體積縮小量的差值)正比于活動部30相對橋接座42移動的間距D。
[0055]前述制作工藝結束后，接著如圖6所示，執(zhí)行步驟114，分離第一機組12與第二機組14。此時成型塑料64已通過壓縮成型技術而完成，且薄膜28的裝飾油墨已轉印到成型塑料64上，因此本發(fā)明的成型機10可通過模內裝飾技術，不需二次加工即可達到多樣的外觀表現(xiàn)。最后，如圖7所示，執(zhí)行步驟116至步驟120。步驟116使用驅動單元40驅動推動件38突出第二模體58以頂出成型塑料64。其中，本發(fā)明可根據(jù)工件的結構設計而應用頂針或斜銷作為推動件38，凡具有相通功能的元件皆屬于本發(fā)明的推動件38的應用范疇，故此不再一一敘明。步驟118是松開夾持器24，若使用者要使用成型機10再次制作工件，則可驅動輸送器22將使用過的薄膜28移除，且同步利用輸送器22將新的薄膜28送入第一模體18 ;若使用者不再使用成型機10，便可僅驅動輸送器22移除使用過的薄膜28，并關閉成型機10以完成工件的制作程序。
[0056]綜上所述，本發(fā)明的成型機是將第一機組的第一模體與第二機組的第二模體以低鎖模力相互結合而形成容置空間，接著噴嘴將塑料注入容置空間，再通過泄除第一頂出機構的壓力以及第一機組對第二機組的推擠力，使得容置空間進行壓縮，讓塑料可根據(jù)容置空間的內部結構保持定型，進而轉化為成型塑料(工件)。塑料在定型過程中，固定在第一模體的薄膜的裝飾油墨可因塑料的溫度及壓力拓印到成型塑料上，達到以模內裝飾技術轉寫圖案的目的。此外，由于成型塑料的結構復雜，本發(fā)明的成型機還可利用推動件施壓成型塑料，以將成型塑料順利地頂出容置空間。
[0057]相比較于現(xiàn)有技術，本發(fā)明較佳地可應用于制作高精度尺寸、具光學性質且多樣化復雜結構的光學工件。本發(fā)明的噴嘴不需以高壓注射塑料，因此減少塑料射出壓力可有效降低第一機組對第二機組的鎖模力，在壓縮容置空間過程中達到良好的排氣，以避免在成型塑料上發(fā)生應力殘留的現(xiàn)象。因為本發(fā)明所制作的工件具有不易殘留應力的優(yōu)點，因此成型機可用來生產低公差的工件(無結構變形的工件)，還可使用模內裝飾技術將薄膜的裝飾油墨均勻地轉印到工件。此外，塑料被注入容置空間后，是通過容置空間的壓縮而快速地充填在容置空間，故本發(fā)明的成型機可應用于制作薄型的復雜結構，例如薄型電腦的殼體。即使塑料具有流動性不佳的特征，仍可快速填滿容置空間，綜合來說，本發(fā)明有效解決高強度塑料成型不易的困難，并可大幅縮短元件的成型時間，提高工件生產效率。
[0058]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明權利要求所做的均等變化與修飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【權利要求】
1.一種成型機，其包含有: 第一機組，該第一機組包含: 本體；以及 第一模體，設置于該本體的一端面；以及 第二機組，該第一機組以可活動方式設置在該第二機組，該第二機組包含: 活動部，該活動部具有第二模體，該第二模體與該第一模體結合而形成一容置空間；第一頂出機構，連接于該活動部，該第一頂出機構用來移動該活動部，以使第二模體與第一模體結合； 噴嘴，設置于該第二模體，該噴嘴用來將一塑料注射進入該容置空間；以及 第二頂出機構，用來將該塑料推出該容置空間。
2.如權利要求1所述的成型機，其中該第一機組另包含: 輸送器，設置于該本體，用來傳輸一薄膜以覆蓋該第一模體； 夾持器，設置于該本體，用來夾持該薄膜；以及 抽氣裝置，設置于該本體，用來抽取該第一模體與該薄膜之間的氣體。
3.如權利要求1所述的成型機，其中該第一模體與該第二模體分別為一母模和一公模?！?br> 4.如權利要求1所述的成型機，其中該第二頂出機構包含: 推動件，以可活動方式穿設于該活動部，該推動件用來將該塑料推出該容置空間；以及 驅動單元，連接于該推動件，該驅動單元用來推動該推動件穿出該活動部。
5.如權利要求4所述的成型機，其中該第一頂出機構與該驅動單元分別為一壓縮缸。
6.如權利要求1所述的成型機，其中該第一機組另包含導槽，設置于該本體上，該第二機組另包含導桿，以可活動方式插入該導槽，且該活動部沿著該導桿相對移動。
7.如權利要求1所述的成型機，其中該第一機組于該塑料注入該容置空間后推動該活動部相對該導桿移動，以壓縮該容置空間產生該塑料。
8.如權利要求1所述的成型機，其中該推動件為一頂針或一斜銷。
9.如權利要求1所述的成型機，其中該第二機組另包含: 橋接座，該第一頂出機構與該導桿設置于該橋接座，該第一頂出機構驅動該活動部相對該橋接座移動。
10.如權利要求9所述的成型機，其中該第二機組另包含: 壓縮塊，設置于該橋接座與該活動部之間，該噴嘴與該推動件穿設該壓縮塊。
11.如權利要求10所述的成型機，其中該第一頂出機構于壓力增加時，驅動該活動部相對該壓縮塊移動以遠離該橋接座，該第一頂出機構的壓力泄除時，該活動部被該本體推擠而相對該壓縮塊移動，以接近該橋接座。
12.如權利要求10所述的成型機，其中該第二機組另包含: 基座，該驅動單元與該推動件設置于該基座，該驅動單元驅動該推動件相對該橋接座與該壓縮塊移動。
13.如權利要求12所述的成型機，其中該第二機組另包含: 限位槽，設置于該橋接座；以及 限位桿，設置于該基座，該限位桿以可活動方式插入該限位槽。
14.如權利要求9所述的成型機，其中該第二機組另包含: 量測裝置，設置于該橋接座，該量測裝置測量該活動部相對該橋接座的一移動距離。
15.如權利要求2所述的成型機，其中該薄膜具有裝飾油墨，該裝飾油墨于該塑料注入該容置空間時轉印到該塑料上。
16.—種成型機的操作方法，其包含有下列步驟: 驅動一第一機組移近一第二機組； 結合一第一模體與一第二模體來形成一容置空間； 注射一塑料進入該容置空間； 作動一第一頂出機構以壓縮該容置空間；以及 利用一第二頂出機構將該塑料推出該容置空間。
17.如權利要求16所述的操作方法，其另包含有: 驅動一活動部相對一導桿移動，以結合該第一模體與該第二模體。
18.如權利要求16所述的操作方法，其中泄除該第一頂出機構的該壓力為壓縮該容置空間以轉化該塑料。
19.如權利要求16所述的操作方法，其另包含有: 傳輸一薄膜； 夾持該薄膜以固定于該第一模體；以及 抽取該第一模體內部的氣體。
20.如權利要求16所述的操作方法，其中該第一頂出機構為一壓縮缸，通過該壓縮缸的壓力泄除，以使該第一模體與該第二模體共同壓縮該容置空間。
21.如權利要求16所述的操作方法，其中結合該第一模體與該第二模體來形成該容置空間包含有: 作動該第一頂出機構進行增壓，以結合該第一模體與該第二模體來形成該容置空間。
【文檔編號】B29C45/03GK103847060SQ201210557067
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年12月20日 優(yōu)先權日:2012年12月4日
【發(fā)明者】蕭雅琪, 洪俊彥 申請人:緯創(chuàng)資通股份有限公司