TWI393484B - 靜電消除裝置及塑膠產品表面消除靜電之方法 - Google Patents

Description

靜電消除裝置及塑膠產品表面消除靜電之方法

本發明涉及一種靜電消除裝置及塑膠產品表面消除靜電之方法。

近年來，隨著對輕，薄電子產品需求之增加，小型化且低成本之塑膠產品，尤其係附屬於筆記本電腦以及手機等便攜裝置中之光學產品得到越來越廣泛之應用。而為了獲得高品質之塑膠產品，如微型透鏡、鏡筒、鏡座、間隔環等產品，通常採用射出成型方法進行批量生產。參見Yao-Be Wang等人於文獻Proceedings of the 2005 IEEE International Conference on Mechatronics July 10-12,2005,Taipei,Taiwan中之Design and Fabrication of an All-Electric Tiebarless Injection Molding Machine一文。射出成型方法可直接成型塑膠產品，成型週期短，精度高，大大提高塑膠產品生產效率及產量，降低生產成本。

惟，通常射出成型機於成型過程中，模具連續快速開模與合模，會使成品表面由於接觸與摩擦而產生靜電，隨著成品量越來越多，大量積累之靜電會影響塑膠產品之良品率，還會威脅到操作人員之安全。於生產黑色塑膠產品，例如採用聚乙烯(Polyethylene，PE)、熱塑性聚氨酯(Thermoplastic Polyurethane，TPU)等黑色塑膠射出成型鏡筒、鏡座、間隔環等塑膠產品時，產生靜電之現象最為嚴重。目前，一般多採用風扇 消除靜電，然而風扇體積大，移動困難且易損壞，不利於大批量連續生產中應用，影響生產效率。

有鑑於此，有必要提供一種靜電消除裝置及一種塑膠產品消除靜電之方法，用以消除射出機射出產品之表面靜電，防止靜電積累帶來之影響，提高產品之良品率實屬必要。

以下將以實施例說明一種靜電消除裝置及塑膠產品消除靜電之方法。

一種靜電消除裝置，其包括：機械手、控制系統以及設置於機械手之離子化空氣發生裝置。該機械手包括機械手臂及與該機械手臂相連之夾持部。 該離子化空氣發生裝置包括離子化空氣輸出端。該控制系統分別與機械手臂與離子化空氣發生裝置相連，用於分別控制機械手夾持待處理物件，同時使離子化空氣發生裝置向待處理物件噴射離子化空氣，以消除靜電。

一種塑膠產品表面消除靜電之方法，其包括以下步驟：利用成型裝置成型塑膠產品；啟動靜電消除裝置之控制系統控制機械手使其夾持部夾取產品，同時控制系統控制離子化空氣發生裝置，使離子化空氣發生裝置朝向產品表面噴射離子化空氣，以去除產品表面靜電。

相對於先前技術，該靜電消除裝置，用以於射出機射出產品後，方便快捷消除產品表面靜電，以防止靜電積累帶來之影響，從而提高產品良品率並有效防止靜電對操作人員之威脅。特別係於上述輸出靜電消除裝置作業中，可根據不同產品需要，藉由控制系統直接控制離子化空氣發生裝置之位置與其離子化空氣輸出端之噴出方向，操作簡單，有利於提高批量連續生產之效率。

100，200‧‧‧靜電消除裝置

110，210‧‧‧機械手

111，211‧‧‧機械手臂

112，212‧‧‧夾持部

120，220‧‧‧空氣發生裝置

121，221‧‧‧離子化空氣輸出端

130，230‧‧‧連接部

140，240‧‧‧控制系統

150，250‧‧‧料頭

160，260‧‧‧產品

231‧‧‧滑動部

232‧‧‧支撐部

圖1係本技術方案第一實施例提供之靜電消除裝置結構示意圖。

圖2係本技術方案第一實施例提供之靜電消除裝置使用狀態示意圖。

圖3係本技術方案第二實施例提供之靜電消除裝置結構示意圖。

圖4係本技術方案第二實施例提供之靜電消除裝置使用狀態示意圖。

下面將結合附圖及複數實施例，對本技術方案提供之靜電消除裝置作進一步詳細說明。

請參閱圖1，為本技術方案第一實施例提供之靜電消除裝置100。

靜電消除裝置100包括機械手110、離子化空氣發生裝置120、及控制系統140，本實施例中，離子化空氣發生裝置120藉由連接部130與機械手110相連。當然，離子化空氣發生裝置120亦可不藉由連接部130，直接與機械手110相連。

機械手110包括機械手臂111及與該機械手臂111相連之夾持部112。機械手臂111另一端可與其他固定支撐裝置(圖未示)相連，以便承載靜電消除裝置100固定使用。

連接部130為可撓之桿狀結構，該連接部130一端設置於機械手臂111上，另一端與離子化空氣發生裝置120相連。本實施例中，連接部130一端直接固定於機械手臂111上，而另一端與離子化空氣發生裝置120直接固定。另外，連接部130可與機械手臂111藉由滑動部件實現滑動配合。例如於機械手臂111上開一滑槽，連接部130具有滑塊結構，經滑塊與機械手臂111之滑槽滑動配合，用以調整離子化空氣發生裝置120相對於機械手110之位置。

該連接部130可採用具有一定撓性與剛性之材料，如鋁、銅或其他材料。連接部130可被任意彎折到不同角度，以調整離子化空氣發生裝置120與機械手110之夾持部112之相對位置與相對角度，使離子化空氣噴出方向最佳，保證靜電消除效果。離子化空氣發生裝置120與控制系統140實現電連接，以傳輸電訊號，從而控制離子化空氣發生裝置120。

離子化空氣發生裝置120包括一離子化空氣輸出端121，該離子化空氣輸出端121包括至少一噴口(圖未示)，用於噴出被電離為大量正負離子之空氣，以中和夾持於夾持部112之產品表面之靜電，達到消除靜電之功效。該離子化空氣發生裝置120可係直流式、交流式、脈衝式及其他離子化空氣發生裝置。本實施例中採用離子化空氣輸出端121有一個噴口之交流式離子化空氣發生裝置120。

可理解，當考慮到產品之形狀、尺寸、數量以及每個產品與料頭之相對位置可能存於之差異，離子化空氣輸出端121之噴出口可為一個或複數個。例如，當對射出機射出之產品消除靜電時，如果成型之產品為由一穴八個之模具射出成型之產品，其每個尺寸均小於2cm×2cm×2cm，所需消除靜電總面積小於10cm×10cm，故離子化空氣輸出端121設計一個噴出口即可，但尺寸較大之產品則需要設計複數噴出口。因此為滿足產品之不同要求，使靜電消除效果達到最佳，可藉由改變靜電消除裝置100之離子化空氣輸出端121之形狀、尺寸、噴口數量及噴口分佈位置等來實現，並不限於本實施例。

控制系統140分別與機械手臂111與離子化空氣發生裝置120相連，用於控制機械手臂111移動，夾持部112打開與閉合，離子化空氣發生裝置120開啟、關閉控制噴射離子化空氣之時間、壓力等。此外，當連接部130與機械手臂111經過滑動部件實現滑動配合時，控制系統140亦可用於控制滑動部 件之移動，以調整離子化空氣發生裝置120相對於機械手110之位置。

請參閱圖2，以對射出機射出成型之產品160之表面進行靜電消除為例說明本技術方案第一實施例提供之靜電消除裝置100之使用過程。首先，彎折連接部130使離子化空氣輸出端121朝向夾持部112，以使離子化空氣發生裝置120噴出之離子化空氣可噴射到夾持部112所夾持之產品區域。然後，根據產品之形狀、尺寸等，藉由控制系統140設置離子化空氣發生裝置120噴出離子化空氣之壓力及持續時間。例如，當對射出機射出成型之鏡筒進行靜電消除時，由於鏡筒尺寸微小，可設置噴出離子化空氣壓力約為7CFM(立方英尺每分鐘)，持續時間約3~5秒。其次，當成型之產品160由射出機射出成型後，由控制系統140控制靜電消除裝置100，使機械手110向產品160方向移動並靠近產品160，打開夾持部112夾取料頭150，取出產品160。與此同時，控制系統140控制離子化空氣發生裝置120開啟，並按照控制系統140已設置之離子化空氣發生裝置120噴出離子化空氣之壓力及持續時間，控制離子化空氣輸出端121朝向產品160，噴出離子化空氣中和產品160表面靜電並冷卻產品160。

可理解，如果連接部130與機械手臂111經滑動部件實現滑動配合，當產品160由夾持部112取出後，控制系統140可進一步藉由控制滑動部件於機械手臂111上移動，從而調整離子化空氣發生裝置120之位置，使離子化空氣發生裝置120噴出之離子化空氣可更準確地噴射到產品160，實現靜電消除最佳效果。

請參閱圖3，為本技術方案第二實施例之靜電消除裝置200，其結構與第一實施例之靜電消除裝置100之結構基本相同，區別在於連接部230。該連接部230包括滑動部231及與滑動部231相連之支撐部232。該支撐部232用於設置離子化空氣發生裝置220，以使離子化空氣發生裝置220藉由連接部 230設置於機械手210。

支撐部232為桿狀結構，離子化空氣發生裝置220可滑動之設置於支撐部232，即離子化空氣發生裝置220可沿支撐部232長度方向於支撐部232上滑動。於本實施例中，支撐部232上開有滑動槽(圖未示)，用於設置離子化空氣發生裝置220，使離子化空氣發生裝置220可於支撐部232上滑動。當然，離子化空氣發生裝置220還可由其他方式實現與連接部230之支撐部232之滑動配合，並不限於本實施例。

滑動部231設置於機械手臂211，其與機械手臂211滑動配合，例如當滑動部231為滑塊時，即與機械手臂211上之滑槽相配合。藉由滑動部231使連接部230可於機械手臂211上滑動，用以調整離子化空氣發生裝置220位置。進一步地，滑動部231可與控制系統240相連，以使控制系統240控制其滑動。

請參閱圖4，以對射出機射出成型之產品260進行靜電消除為例說明本技術方案第二實施例提供之靜電消除裝置200之使用過程。當產品260由射出機射出成型後，由控制系統240控制靜電消除裝置200，使機械手210向產品260移動並靠近產品260，打開夾持部212夾取料頭250，取出產品260。同時控制系統240控制滑動部231，使連接部230沿機械手臂211向夾持部212移動，離子化空氣發生裝置220沿支撐部232移動至與產品260之相對位置，並開啟離子化空氣發生裝置220，同時控制離子化空氣輸出端221朝向產品260噴出離子化空氣，消除產品260表面靜電並冷卻產品260。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士爰依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

200‧‧‧靜電消除裝置

210‧‧‧機械手

211‧‧‧機械手臂

212‧‧‧夾持部

220‧‧‧空氣發生裝置

221‧‧‧離子化空氣輸出端

230‧‧‧連接部

240‧‧‧控制系統

250‧‧‧料頭

260‧‧‧產品

231‧‧‧滑動部

232‧‧‧支撐部

Claims (10)

1. 一種靜電消除裝置，其改進在於，其包括：機械手，其包括機械手臂及與該機械手臂相連之夾持部；離子化空氣發生裝置，其設置於機械手，該離子化空氣發生裝置包括離子化空氣輸出端；控制系統，其分別與機械手臂與離子化空氣發生裝置相連，用於控制機械手夾持待處理物件，同時控制離子化空氣發生裝置向待處理物件噴射離子化空氣，以消除靜電。
2. 如申請專利範圍第1項所述之靜電消除裝置，其中，其進一步包括連接部，該離子化空氣發生裝置藉由該連接部與機械手臂相連。
3. 如申請專利範圍第2項所述之靜電消除裝置，其中，該連接部為可撓桿狀結構。
4. 如申請專利範圍第3項所述之靜電消除裝置，其中，該連接部之材料選自鋁或銅。
5. 如申請專利範圍第2項所述之靜電消除裝置，其中，該連接部包括滑動部及與滑動部相連之支撐部，該滑動部可滑動地設置於機械手臂，該支撐部用於設置離子化空氣發生裝置。
6. 如申請專利範圍第5項所述之靜電消除裝置，其中，該支撐部為桿狀結構且開有滑槽，該離子化空氣發生裝置可滑動地設置於該滑槽。
7. 如申請專利範圍第1項所述之靜電消除裝置，其中，該離子化空氣輸出端包括至少一噴口。
8. 如申請專利範圍第1項所述之靜電消除裝置，其中，該離子化空氣發生裝置係直流式、交流式或脈衝式離子化空氣發生裝置。
9. 一種塑膠產品表面消除靜電之方法，其包括以下步驟：利用成型裝置成型塑膠產品；利用控制系統控制機械手使其夾持部夾取產品，同時控制系統控制離子化空氣發生裝置，使離子化空氣發生裝置朝向產品表面噴射離子化空氣，以去除產品表面靜電。
10. 如申請專利範圍第9項所述之塑膠產品表面消除靜電之方法，其中，該控制系統中預設有該離子化空氣發生裝置噴出離子化空氣之壓力與持續時間之參數。