CN101412227B - 剪切机和剪切方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种剪切机，其用于剪切注射成型的初制品，所述初制品包括料头及与所述料头连接的成型元件，所述剪切机包括：一个机座，一个设置于所述机座的第一驱动装置，及一个与所述第一驱动装置连接的剪切装置，所述第一驱动装置用于驱动所述剪切装置运动，以使得所述剪切装置可靠近所述初制品以对所述初制品进行剪切，所述剪切装置包括一电热切割线，所述电热切割线用于加热熔切所述初制品以将所述料头与成型元件分离，所述剪切装置还包括一超声波发生装置，所述超声波发生装置产生并发射超声波以震动所述电热切割线。本发明还涉及一种采用上述剪切机的剪切方法。

Description

剪切机和剪切方法
技术领域
本发明涉及一种剪切机和剪切方法，尤其涉及一种对注射成型的初制品进行剪切的剪切机和剪切方法。
背景技术
随着多媒体技术的发展，数码相机、摄像机及带有摄像功能的手机等电子产品越来越为广大消费者青睐，在人们对数码相机、摄像机及带有摄像功能的手机等产品的镜头追求小型化的同时，对其拍摄出的物体的影像质量也提出了更高的要求，即希望拍摄物体的影像画面清晰，而物体的成像质量在很大程度上取决于镜头模组内各光学元件的优劣。镜头模组一般包括透镜、光学滤光片及影像感测器等光学元件。光学元件的的模压成型制程，特别是塑胶光学元件，通常采用注射成型。采用注射成型生产产品，有利于提高生产效率及产量，以及降低成本。
光学元件经过注射成型后，还需要经过剪切以去除流道料头，从而得到所需要的光学元件。现有技术中，通常采用加热的剪刀对流道料头与光学元件的相交的浇口位置进行剪切以去除流道料头。
然而，采用加热的剪刀剪切时，由于剪刀的剪切为机械式的压应力剪切，因此难以避免剪切时产生的应力延伸至光学元件，从而造成光学元件产生裂纹，当光学元件的尺寸越来越小时，裂纹延伸至光学元件的光学部，进而影响光学元件的光学性能及镜头的成像品质。Shigekazu Yamagishi等人在1996年IEEE系统、关于偏振分析及其在元件技术上的应用的内部研讨会(International Symposium on Polarization Analysis and Applications to DeviceTechnology)上发表的论文“Dynamic variation of internal stress distribution inthe curing process of epoxy resin using highly sensitive birefringencemeasurement system”中揭示了应力对元件产生的影响。另外，采用加热的剪刀剪切，当剪刀经过多次剪切而不够锋利时，易造成切口产生毛边，而降低光学元件的良率。
发明内容
有鉴于此，提供一种可避免剪切时造成注射成型的光学元件产生裂纹及毛边的剪切机和剪切方法实为必要。
一种剪切机，其用于剪切注射成型的初制品，所述初制品包括料头及与所述料头连接的成型元件，所述剪切机包括：一个机座，一个设置于所述机座的第一驱动装置，及一个与所述第一驱动装置连接的剪切装置，所述第一驱动装置用于驱动所述剪切装置运动，以使得所述剪切装置可靠近所述初制品以对所述初制品进行剪切，所述剪切装置包括一电热切割线，所述电热切割线用于加热熔切所述初制品以将所述料头与成型元件分离，所述剪切装置还包括一超声波发生装置，所述超声波发生装置产生并发射超声波以震动所述电热切割线。
一种采用上述剪切机的剪切方法，其包括以下步骤：提供一初制品，所述初制品包括料头及与所述料头连接的成型元件；将所述料头固定；应用电热切割线加热熔切所述初制品，同时应用超声波发生装置产生并发射超声波以震动所述电热切割线，以将所述料头与成型元件分离。
相对于现有技术，所述剪切机采用所述电热切割线加热熔切所述初制品以将所述料头与成型元件分离，而没有采用剪刀的机械式的压应力剪切，从而避免剪切时造成光学元件产生裂纹及毛边，进而确保光学元件的光学性能及镜头的成像品质，以及光学元件的良率。另外，所述剪切机采用应用超声波发生装置产生并发射超声波以震动所述电热切割线，能够提升剪切速率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种剪切机的立体图。
图2为经过注射成型的初制品的立体图。
图3为将料头固定于载台上的示意图。
图4为应用电热切割线剪切初制品的示意图。
图5为应用超声波发生装置发射超声波以震动电热切割线来剪切初制品的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步的详细说明。
请参阅图1，为本发明实施例提供的一种剪切机10，用于剪切注射成型的初制品20，本实施例中，所述初制品20包括具有四个分支242的料头24及四个与所述分支242末端连接的透镜22，所述剪切机10包括：一个机座110，一个设置于所述机座110的第一驱动装置120，一个与所述第一驱动装置120连接的剪切装置130。
所述剪切机10还包括一个载台140及一个工作台150。所述载台140设有四个用于容置所述料头24的凹槽142，所述料头24固定于所述凹槽142中。所述工作台150设有四个用于收容所述透镜22的收容部152。
所述第一驱动装置120包括一个气缸122，一个在所述气缸122中运动的活塞(图未示)，一个与所述活塞连接的活塞杆124，及一个供气装置(图未示)。所述气缸122固定于所述机座110。所述供气装置提供气体以驱动所述活塞于所述气缸122中上升或下降，所述活塞带动所述活塞杆124相对于所述工作台150做垂直上升或下降运动。可以理解，所述第一驱动装置120也可以为其他驱动装置，例如电机。
所述剪切装置130包括一电热切割线132及一支架134。所述支架134设有一与所述活塞杆124连接的连接部1342，及一用于安装所述电热切割线132的安装部1344。所述电热切割线132的两端分别连接电源的正极与负极，以通以电流进而被加热，所述第一驱动装置120驱动所述活塞带动所述活塞杆124及支架134由初始位置相对于所述工作台150做垂直下降运动，以使所述电热切割线132加热熔切所述透镜22与料头24的分支242的连接处，进而将所述透镜22及与所述透镜22连接的料头24分离。所述电热切割线132完成剪切后，所述第一驱动装置120驱动所述活塞带动所述活塞杆124及支架134相对于所述工作台150做垂直上升运动至初始位置。本实施例中，所述电热切割线132的材料为钢。可以理解，所述电热切割线132的材料也可以为其它金属，例如铜或钨。
优选地，所述剪切装置130进一步包括一超声波发生装置136。所述超声波发生装置136固定于所述安装部1344。所述电热切割线132剪切所述初制品20时，所述超声波发生装置136发射超声波以震动所述电热切割线132，来加快所述电热切割线132剪切所述初制品20的速度以及提高切口的平整性。所述超声波发生装置136为一压电材料，所述压电材料设有两个电极，所述两个电极分别连接电源的正极与负极，以使所述压电材料产生并发射超声波。本实施例中，所述压电材料为压电陶瓷材料钛酸钡。可以理解，所述压电材料也可以为其他压电陶瓷材料，例如锆钛酸铅。另外，所述压电材料还可以为压电单晶材料，例如水晶、铌酸锂或锗酸锂；及压电薄膜或压电高分子材料。
所述剪切机10还包括一线性滑轨160，一与所述工作台150连接的第二驱动装置170，及一与所述载台140连接的第三驱动装置180。所述第二驱动装置170用于驱动所述工作台150于所述滑轨160上沿如图1箭头所示方向往复移动，同时所述第三驱动装置180用于驱动所述载台140沿逆时针方向转动，以辅助所述剪切装置130于多个工位处完成对所述初制品20的剪切，通过剪切得到的所述透镜22收容于所述工作台150的收容部112中。可以理解，根据实际生产情况，所述工作台150的收容部112的数量可以为一个、两个、三个或多于四个。本实施例中，所述第二驱动装置170及第三驱动装置180均为电机。所述电机170的输出轴172设有外螺纹1721，所述工作台150设有一与所述输出轴172旋合的螺纹孔154，所述电机170的输出轴172转动来驱动所述工作台150于所述滑轨160上移动。所述电机180的输出轴(图未示)与所述载台140连接，以带动所述载台140转动。
所述剪切机10采用所述电热切割线132加热熔切所述初制品20以将所述透镜22与料头24分离，而没有采用剪刀的机械式的压应力剪切，从而避免剪切时造成透镜产生裂纹及毛边，进而确保透镜的光学性能及镜头的成像品质，以及透镜的良率。
请参阅图2至图4，本发明实施例还提供一种采用所述剪切机10的剪切方法，所述剪切方法包括以下步骤：
步骤1提供一初制品，所述初制品包括料头及与所述料头连接的成型元件。
请参阅图2，图2显示经过注射成型的初制品20，所述初制品包括具有四个分支242的料头24及四个与所述分支242末端连接的透镜22，所述初制品20需要经过剪切以将所述料头24及与所述料头24连接的透镜22分离，从而得到所需要的透镜22。
步骤2将所述料头固定。
请参阅图3，将所述料头24放置于载台140的凹槽142中并将其固定。
步骤3应用电热切割线加热熔切所述初制品以将所述料头与成型元件分离。
请参阅图4，第一驱动装置120驱动活塞带动活塞杆124及支架134由初始位置相对于工作台150做垂直下降运动，以使所述电热切割线132加热熔切所述透镜22与料头24的分支242的连接处，进而将所述料头24及与所述料头24连接的透镜22分离。通过剪切得到的所述透镜22收容于所述工作台150的收容部152中。
所述剪切方法进一步包括以下步骤：应用超声波发生装置产生并发射超声波以震动所述电热切割线。
请参阅图5，在所述支架134上设有一超声波发生装置136，在应用所述电热切割线132加热熔切所述初制品20以将所述料头24及与所述料头24连接的透镜22分离时，应用所述超声波发生装置136产生并发射超声波以震动所述电热切割线132，来加快所述电热切割线132剪切所述初制品20的速度以及提高切口的平整性。
另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种剪切机，其用于剪切注射成型的初制品，所述初制品包括料头及与所述料头连接的成型元件，所述剪切机包括：一个机座，一个设置于所述机座的第一驱动装置，及一个与所述第一驱动装置连接的剪切装置，所述第一驱动装置用于驱动所述剪切装置运动，以使得所述剪切装置可靠近所述初制品以对所述初制品进行剪切，所述剪切装置包括一电热切割线，所述电热切割线用于加热熔切所述初制品以将所述料头与成型元件分离，其特征在于，所述剪切装置还包括一超声波发生装置，所述超声波发生装置产生并发射超声波以震动所述电热切割线。
2.如权利要求1所述的剪切机，其特征在于，所述电热切割线的材料为钢、铜或钨。
3.如权利要求1所述的剪切机，其特征在于，所述超声波发生装置为压电材料，所述压电材料被施加电压以产生并发射超声波。
4.如权利要求3所述的剪切机，其特征在于，所述压电材料为压电单晶材料、压电陶瓷材料、压电薄膜或压电高分子材料。
5.如权利要求4所述的剪切机，其特征在于，所述压电单晶材料为水晶、铌酸锂或锗酸锂。
6.如权利要求4所述的剪切机，其特征在于，所述压电陶瓷材料为钛酸钡或锆钛酸铅。
7.如权利要求1所述的剪切机，其特征在于，所述剪切装置还包括一支架，所述支架设有一用于连接所述第一驱动装置的连接部，以及一用于安装所述电热切割线的安装部。
8.一种采用如权利要求1所述的剪切机的剪切方法，其包括以下步骤：
提供一初制品，所述初制品包括料头及与所述料头连接的成型元件；
将所述料头固定；
应用电热切割线加热熔切所述初制品，同时应用超声波发生装置产生并发射超声波以震动所述电热切割线，以将所述料头与成型元件分离。
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