TWI380893B - Optical element forming device - Google Patents

Description

光學元件成形裝置

本發明是關於將樹脂射出到已關模的模具內，將光學元件予以成形之光學元件成形裝置。更詳細上則是關於讓關模重現性提高之進行成形的光學元件成形裝置。

過去以來，利用使用模具的射出成形裝置來製造各種的成形品。射出成形裝置係固定側模具與可動側模具進行關模，藉此來形成模穴，所以兩模具的定位精度就變成很重要。尤其，連續進行成形的情況，要求固定側模具與可動側模具的高度位置重現性。因而，過去以來，在成形機的定模板上將模具予以定位來加以固定。但是，即使是在固定側與可動側之兩方的定模板上，將各個模具予以高精度地定位來加以固定，成形品的精度仍依賴於成形機的關模重現性。

於是，為了要進行固定側與可動側之分模面上的對軸，故採用推拔形狀(例如，參考日本專利文獻1)。該文獻中所述的射出成形用模具，因在分模面的中途形成推拔嵌合面，所以模穴襯套與模芯襯套的同心度之精度提高。

專利文獻1：日本專利特開平9-1595號公報

然而，在分模面採用推拔形狀的情況，每次關模時，推拔嵌合面會相互摩擦。因而，會有因推拔對位的平衡和隨著分模面溫度變動導致的膨脹、收縮、成形機的關模偏差等，而要對推拔部施加關模方向以外的力的事態。這樣事態連因續成形而反覆進行，則會有推拔對位部分既偏向摩損又變形之虞。推拔部既偏向摩損又變形的話，會有關模的軸對位精度降低的問題點。

本發明係為了要解決前述習知的射出成形用模具所存有的問題點而提案。即是該設定課題為提供即使連續進行成形的情況，仍會防止關模的軸偏移變動之光學元件成形裝置。

以解決該課題為目的，本發明的光學元件成形裝置，是一種具有第1定模板、及被安裝在第1定模板之第1模具、及第2定模板、及被安裝在第2定模板之第2模具；令前述第1與第2定模板相互接近，前述第1與第2模具進行關模後，在該狀態下將成形材注入兩模具間的成形空間，將光學元件予以成形之光學元件成形裝置，該光學元件成形裝置係在第1模具設置第1對模面，並且在第2模具設置關模時與第1對模面進行對模之第2對模面，在第1對模面設置第1推拔形狀，並且在第2對模面設置與第1推拔形狀相嵌合之第2推拔形狀，在第1定模板與第1模具之間，具有容許在與關模方向成垂直的面內，第1模 具相對於第1定模板進行移動之第1摩擦機構，前述第1摩擦機構含有關模時會受到壓縮之彈性構件。

依據本發明的光學元件成形裝置，第1模具的第1對模面與第2模具的第2對模面進行關模後，在該之間形成成形空間。關模時，被設置在第1對模面之第1推拔形狀與被設置在第2對模面之第2推拔形狀相嵌合。可以藉由此方式來進行第1模具與第2模具的對軸。這時候因具有第1摩擦機構，所以容許在與關模方向成垂直的面內移動第1模具。因此，第1模具的第1推拔形狀，自然就會與第2模具的第2推拔形狀相嵌合，所以不會有偏向摩損或變形之虞。令外，因第1摩擦機構含有彈性構件，所以即使是在藉由第1摩擦機構來使第1模具在與關模方向成垂直的面內移動的狀態下進行關模，關模力仍會確實地加諸在第1和第2模具。藉由此方式，即使連續進行成形時，仍會防止關模的軸偏移變動。

進而，本發明最好是關模的方向為與重力方向相交叉的方向，具有規範第1模具本身的重量致使往下方的移動之落下防止構件。若為這樣的構成，第1模具本身的重量藉由落下防止構件來支撐，所以不會在第1摩擦機構負荷第1模具本身的重量。因此，不會對第1摩擦機構加諸過度的力。

進而，本發明最好是在第2定模板與前述第2模具之間，具有容許在與關模方向成垂直的面內，第2模具相對於第1定模板進行移動之第2摩擦機構，第2摩擦機構含 有關模時會受到壓縮之彈性構件。若為這樣的構成，因可以找出兩定模板的位置，所以被固定在該兩定模板的第1和第2模具可以準確地對位。因此，與只有設定其中一方位置作比較，很容易就可以進行精度很高的對位。

進而，本發明最好是第1定模板為可動定模板，第2定模板為固定定模板。在固定側的模具或固定定模板，設置用來通過被注入的成形材之孔，在該中途有階差或彎曲部等的話，就會有阻礙成形材的通過之虞。若為這樣的構成，固定側的模具因可以成為確實地固定在固定定模板的狀態，所以不會阻礙成形材的通過。

依據本發明的光學元件成形裝置，即使連續進行成形的情況，仍會防止關模的軸偏移變動。

以下，參考附圖來詳細說明本發明具體化的最佳形態。本實施形態係將本發明應用在光學零件等進行成形之射出成形裝置。

本實施形態之射出成形裝置的主要部分，如第1圖所示，具有被固定在台座之固定定模板1、及可在對於固定定模板1成大致水平方向上進行進退之可動定模板2。貫穿可動定模板2來設置相互間平行的複數支繫桿(tie bar)3，各繫桿3的其中一端固定在固定定模板1。進而， 在可動定模板2的圖中左方，設置讓可動定模板2在圖中左右方向上進行進退之驅動部4。進而，在固定定模板1安裝固定側模具5，在可動定模板2安裝可動側模具6。

固定側模具5係如第1圖所示，具有固定側模板11及固定側安裝板12。可動側模具6則是如第1圖所示，具有可動側模板21、可動側承板22、摩擦機構部23、間隔塊24、可動側安裝板25。可動定模板2藉由驅動部4來向圖中的右方移動以進行關模，則固定側模板11與可動側模板21相抵接。然後，在該兩模板之間形成空間。以下，將可動定模板2的行進方向也就是圖中左右方向稱為軸方向。

本實施形態的模具則是如第1圖所示，在固定側模板11之圖中左面的至少2個部位形成推拔凹部11a，在可動側模板21的圖中右面形成同數個推拔凸部21a。該推拔凹部11a的內面為與推拔凸部21a的外面大致相同的形狀，配置在分別對應的位置。然後，該推拔凹部11a與推拔凸部21a相嵌合，則有固定側模板11與可動側模板21予以對位。

因該兩推拔凹部11a與推拔凸部21a為相互摩擦的構件，所以最好是施予硬化處理(淬火/回火、塗佈處理等)或低摩擦處理(塗佈處理等)。或者也可以在推拔凹部11a或推拔凸部21a的斜面，設置可回轉的機構(球、滾輪等)。此外，推拔的形狀最好是圓錐或者圓錐梯形狀，不過也可以配合成形空間的形狀來設定成其他的推拔形狀， 例如角錐或角錐梯形狀楔形狀(只有單一側變成斜面的角錐)等。

另外。摩擦機構部23係如第2圖所示，具有1個或複數個從該內部向圖中右方突出之摩擦部23a。摩擦部23a可在軸方向上進行伸縮。進而，摩擦部23a之軸方向的兩端部，容許在與軸方向成垂直的面內進行一定程度的移動。本實施形態則是各摩擦部23a的圖中左端部面對間隔塊24的圖中右面來使位置固定。另外，各摩擦部23a的圖中右端部，可在與軸方向成垂直的面內進行一定程度的移動地卡止在可動側承板22的圖中左面或者從左面稍微***內部的部位。該摩擦部23a可以利用例如彈簧或者滾珠柱塞等。

即是本實施形態的可動側模具6，因具有摩擦機構部23，所以在間隔塊24與可動側承板22之間，容許在與軸方向成垂直的面內之特定範圍內的偏移。可動側模具6的可動側安裝板25和間隔塊24係固定在可動定模板2，可動側承板22與可動側模板21則是相互固定。因而，本實施形態中，可動側承板22與可動側模板21容許在與軸方向成垂直的面內進行一定程度的移動。

進而，摩擦機構部23的該下端部具有模板落下防止部23b。上述的構成若是沒有模板落下防止部23b的話，可動側承板22和可動側模板21本身的重量就要藉由摩擦部23a來支撐。該兩板具有相當的重量。因而，持續利用摩擦部23a的例如彈簧等的構件來支撐會有困難，會有摩 擦部23a變形之虞。於是，設置承受該兩構件本身的重量之模板落下防止部23b。

模板落下防止部23b係圖中左端部固定在摩擦機構部23的下面，圖中右端部則是該上面利用如同軸承般有良好滑動性的構件，抵接於可動側承板22的下面。另外，該模板落下防止部23b係由具有對於摩擦部23a致使往可動側承板22的圖中下方向的移動不會造成障礙程度的柔軟性之材質所形成。進而，若是在模板落下防止部23b附加位置調整機構的話，可以使可動側承板22和可動側模板21在與軸方向成垂直的面內會預先進行移動的狀態下予以保持。若是這樣的話，可以在推拔凹部11a與推拔凸部21a相嵌合時，減小加諸在該兩部位之間的力。

因此，即使藉由摩擦部23a來使可動側承板22及可動側模板21在與軸方向成垂直的面內進行移動，仍可以承受該兩板本身的重量。該模板落下防止部23b也可以是向圖中往深處方向之摩擦機構部23的下面全體延伸之長條形狀，還可以是形成為在摩擦機構部23的下面設置1個或複數個短條的形狀而以全體來承受。

其次，針對本實施形態的射出成形裝置之開關模進行說明。第1圖及第2圖為表示開模狀態。開模狀態下，固定側模具5與可動側模具6完全分離。此時，固定側模具5為各構件相互固定，並且固定在固定定模板1。

一方面，可動側模具6則為可動側模板21與可動側承板22相互固定，不過這兩板與間隔塊24經由摩擦機構 部23來相連接。利用摩擦機構部23的彈性，如第2圖所示，摩擦機構部23與可動側承板22之間存有若干的間隙。此外，本圖中則是很誇張地表示該間隙。此時，可動側承板22藉由摩擦機構部23之模板落下防止部23b的前端部來支撐，所以可動側模板21及可動側承板22不會因本身重量而往圖中下方落下。

其次，閉模開始則藉由驅動部4來使可動定模板2向第1圖中右方移動。接近到一定程度，可動側模板21之推拔凸部21a的前端部就會進入有固定側模板11的推拔凹部11a內。然後，若是在可動側模板21與有固定側模板11之間完全沒有偏移的話，就直接進行閉模。然後，摩擦機構部23擠壓壓縮，使摩擦機構部23與可動側承板22之間變成沒有間隙。進而，可動側模板21與有固定側模板11密合，利用特定的關模力來進行關模。藉由此方式，在兩模板之間形成成形空間。

但是，可動側模板21與有固定側模板11之間有若干偏移的話，則如第3圖所示，變成推拔凸部21a與推拔凹部11a的位置若干偏移的狀態。該圖則是很誇張地表示可動側比固定側還要更稍微往圖中上方偏移的樣子。從該位置再繼續進行關模的話，推拔凸部21a仿照推拔凹部11a，使可動側模板21往圖中稍微下方移位並進行關模。

本實施形態中，因具有摩擦機構部23，所以如第4圖所示，可以使可動側承板22和可動側模板21向下移動。藉由此方式，自然就會使推拔凸部21a與可動側模板 21相嵌合。再利用特定的關模力來進行關模，在兩模板之間形成沒有軸偏移的成形空間。另外，因模板落下防止部23b具有若干的柔軟性，所以如第4圖所示，即使可動側承板22對於摩擦機構部23有所移位，仍不會有損壞之虞。此外，該第4圖中，模板落下防止部23b的變形被畫成相當誇張。

在此狀態下，將成形材注入成形空間，製造光學零件等。此處，成形所使用的樹脂種類，最好是聚烯烴系、聚碳酸酯、聚酯、丙烯、冰片烯(norbornene)系、矽系等。

如同以上所詳細說明過，依據本實施形態的射出成形裝置，固定側模具5與可動側模具6藉由推拔凸部21a及推拔凹部11a來精密地對位並進行關模。此時，因具有摩擦機構部23，所以即使兩模有若干的位置偏移，仍不會對各推拔凸部21a或推拔凹部11a加諸過大的力。因此，不會有推拔凸部21a或推拔凹部11a其中一個受到摩耗之虞。進而，不會對繫桿(tie bar)施加多餘的力。因此，形成為即使連續成形也不會有關模的軸偏移變形之射出成形用模具。

此外，本實施形態只不過是例子而已，並不是要對本發明作任何的限定。因此，本發明當然能夠在不脫離該要旨下進行各種的改良、變形。

例如，摩擦機構部23的配置並不侷限於上述的形態。例如。也可以與上述實施形態相反方向來安裝摩擦部23a。這樣的話，如第5圖所示，可以利用摩擦機構部23 與間隔塊24之間來吸收偏移。

或者，也能夠是如同第6圖及第7圖的配置。即是也可以將摩擦機構部23，配置在間隔塊24與可動側安裝板25之間(第6圖)、或可動側安裝板25與可動定模板2之間(第7圖)等。至於這2種配置，也可以將摩擦部23a的方向改成相反方向。另外，若是配置在第7圖的位置的話，不必更改習知的可動側模具6。此外，第5圖~第7圖中省略了模板落下防止部23b。進而，也可以在固定側模具5之例如固定側安裝板12與固定側模板11之間，設置另外1個摩擦機構部。

另外，模板落下防止部23b的配置上並不侷限於上述的實施形態。隔著摩擦機構部23來支撐兩側的部分即可。也可以是前端部支撐可動側模板21，還可以不設置在摩擦機構部23，而設置在間隔塊24或可動側安裝板25。第5圖~第7圖的例子也是分別適當地配置即可。

另外，本實施形態則是在可動側模板21形成推拔凸部21a，在固定側模板11形成推拔凹部11a，但該兩者也可以反過來。另外，也可以分別將推拔凸部及推拔凹部予以混合來配置在其中一方。

1‧‧‧固定定模板

2‧‧‧可動定模板

5‧‧‧固定側模具

6‧‧‧可動側模具

11a‧‧‧推拔凹部

21a‧‧‧推拔凸部

23‧‧‧摩擦機構部

23a‧‧‧摩擦部

23b‧‧‧模板落下防止構件

第1圖為表示本實施形態之射出成形裝置的主要部分之概略構成圖。

第2圖為表示在開模狀態下的模具之說明圖。

第3圖為表示在關模的中途狀態下的模具之說明圖。

第4圖為表示在關模結束的狀態下的模具之說明圖。

第5圖為表示配置第1摩擦機構部的另外一個例子之說明圖。

第6圖為表示配置第1摩擦機構部的另外一個例子之說明圖。

第7圖為表示配置第1摩擦機構部的另外一個例子之說明圖。

1‧‧‧固定定模板

2‧‧‧可動定模板

3‧‧‧繫桿

4‧‧‧驅動部

5‧‧‧固定側模具

6‧‧‧可動側模具

11‧‧‧固定側模板

11a‧‧‧推拔凹部

12‧‧‧固定側安裝板

21‧‧‧可動側模板

21a‧‧‧推拔凸部

22‧‧‧可動側承板

23‧‧‧摩擦機構部

24‧‧‧間隔塊

25‧‧‧可動側安裝板

Claims (5)

1. 一種光學元件成形裝置，是具有第1定模板、及被安裝在前述第1定模板之第1模具、及第2定模板、及被安裝在前述第2定模板之第2模具；令前述第1與第2定模板相互接近，使前述第1與第2模具進行關模後，在該狀態下將成形材注入兩模具間的成形空間，將光學元件予以成形之光學元件成形裝置，其特徵為：在前述第1模具設置第1對模面，並且在前述第2模具設置：關模時與前述第1對模面進行對模之第2對模面，在前述第1對模面設置第1推拔形狀，並且在前述第2對模面設置與前述第1推拔形狀相嵌合之第2推拔形狀，在前述第1定模板與前述第1模具之間，具有容許前述第1模具在與對前述第1定模板進行關模的方向呈垂直的面內移動之第1摩擦機構，前述第1摩擦機構含有：關模時在關模方向會受到壓縮之彈性構件。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光學元件成形裝置，其中，前述關模的方向為與重力方向相交叉的方向，前述第1定模板具有：規範前述第1模具本身的重量致使往下方的移動之落下防止構件。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之光學元件成形 裝置，其中，在前述第2定模板與前述第2模具之間，具有：容許前述第2模具在與對前述第2定模板進行關模的方向呈垂直的面內移動之第2摩擦機構，前述第2摩擦機構含有關模時會受到壓縮之彈性構件。
4. 如申請專利範圍第1或2項所述之光學元件成形裝置，其中，前述第1定模板為可動定模板，前述第2定模板為固定定模板。
5. 如申請專利範圍第1或2項所述之光學元件成形裝置，其中，前述第1摩擦機構，在將前述第1定模板側的構件與前述第1模具側的構件進行關模之前，成為在之間具有間隙的狀態，並且在關模之後，為無間隙地緊貼。