CN101505942B - 光学元件成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光学元件成型装置，具有：固定台板(1)和安装于其上的固定侧模具(5)、可动台板(2)和安装于其上的可动侧模具(6)，通过使固定台板(1)和可动台板(2)相互接近而把固定侧模具(5)与可动侧模具(6)进行合模，在该状态下向两模具之间的成型空间注入成型材料来成型光学元件，其中，固定侧模具5上设置有锥形凹部(11a)，且可动侧模具(6)上设置有与锥形凹部(11a)嵌合的锥形凸部(21a)，可动侧模具(6)具有摩擦机构部(23)，被容许相对于可动台板(2)在与合模方向垂直的面内进行移动。

Description

光学元件成型装置

技术领域

本发明涉及把树脂向已合模的模具内注射而成型光学元件的光学元件成型装置。更详细说就是涉及提高合模再现性而成型的光学元件成型装置。

背景技术

目前，通过利用模具的注射成型装置来制造各种成型品。在注射成型装置中，由于是把固定侧模具和可动侧模具进行合模而形成模腔，所以两模具的定位精度很重要。特别是在进行连续成型时，要求固定侧模具和可动侧模具之间具有高的位置再现性。因此，目前是把模具在成型机的台板上定位并进行固定。但即使在固定侧和可动侧这两个台板上将各自的模具高精度地进行定位并固定，成型品的精度也依赖于成型机的合模再现性。

于是，为了在固定侧和可动侧的分型面进行轴线对准而提出采用锥形体(例如参照专利文献1)的结构。该文献记载的注射成型用模具，由于在分型面中途形成有锥形嵌合面，所以提高了模腔衬套与型芯衬套的同心度精度。

专利文献1：(日本)特开平9-1595号公报

但在分型面中采用锥形体的情况下，在每次合模时锥形嵌合面都相互摩擦。因此，由于锥形体配合的平衡、伴随台板温度变动而产生的膨胀或收缩、成型机的合模偏差等原因，有时会向锥形部施加合模方向以外的力。在连续成型时，这种情况反复出现，锥形配合部分有可能出现偏磨损而变形。在锥形部出现偏磨损而变形的情况下，存在合模时的轴对准精度降低的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述现有的注射成型用模具所具有的问题而开发的。即本发明的课题在于提供一种光学元件成型装置，即使在进行连续成型的情况下也防止合模的轴偏移变动。

以解决该课题为目的的本发明的光学元件成型装置具有：第一台板、安装在第一台板上的第一模具、第二台板、安装在第二台板上的第二模具，通过使第一和第二台板相互接近而把第一和第二模具进行合模，在该状态下向两模具之间的成型空间注入成型材料来成型光学元件，其中，第一模具设置有第一配合面，且第二模具设置有在合模时与第一配合面对模的第二配合面，第一配合面设置有第一锥形体，且第二配合面设置有与第一锥形体嵌合的第二锥形体，在第一台板与第一模具之间具有第一摩擦机构，容许第一模具相对于第一台板在与合模方向垂直的面内移动，第一摩擦机构包含在合模时被压缩的弹性部件。

根据本发明的光学元件成型装置，把第一模具的第一配合面与第二模具的第二配合面进行合模而在其之间形成成型空间。合模时，第一配合面所设置的第一锥形体与第二配合面所设置的第二锥形体被嵌合。由此，能够进行第一模具与第二模具的轴线对准。这时由于具有第一摩擦机构，所以容许第一模具在与合模方向垂直的面内进行移动。因此，第一模具的第一锥形体不会被强行与第二模具的第二锥形体嵌合，所以没有发生偏磨损和变形的危险。由于第一摩擦机构包括弹性部件，所以即使利用第一摩擦机构而使第一模具在与合模方向垂直的面内移动的状态下进行合模，也能够把合模力可靠地向第一和第二模具施加。由此，在进行连续成型时也能够防止合模时的轴偏移变动。

本发明中，合模方向是与重力方向交叉的方向，优选具有防止下落部件来限制由第一模具自重而引起的向下移动。这样，由于由防止下落部件来支撑第一模具的自重，所以第一模具的自重不会被作用在第一摩擦机构上。因此，第一摩擦机构不会被作用过度的力。

本发明优选在第二台板与第二模具之间具有第二摩擦机构，容许第二模具相对于第二台板在与合模方向垂直的面内移动，第二摩擦机构包括在合模时被压缩的弹性部件。由于这样能够确定两台板的位置，所以能够准确地进行固定在其上的第一模具和第二模具的位置对准。因此，与仅确定一个位置的情况相比，能够容易进行高精度的位置对准。

本发明优选第一台板是可动台板，第二台板是固定台板。由于一般在固定侧的模具和固定台板设置用于使被注入的成型材料通过的孔，若在其中途有台阶和弯曲部等则有可能成为成型材料通过的障碍。由于这样能够把固定侧模具变成可靠地固定在固定台板上的状态，所以不会成为成型材料通过的障碍。

根据本发明的光学元件成型装置，即使在进行连续成型的情况下也能够防止合模的轴偏移变动。

附图说明

图1是表示本实施方式的注射成型装置主要部分的概略结构图；

图2是表示开模状态的模具的说明图；

图3是表示合模中途状态的模具的说明图；

图4是表示合模完成状态的模具的说明图；

图5是表示关于摩擦机构部配置方式的其他例的说明图；

图6是表示关于摩擦机构部配置方式的其他例的说明图；

图7是表示关于摩擦机构部配置方式的其他例的说明图。

附图标记说明

1固定台板      2可动台板      5固定侧模具     6可动侧模具

11a锥形凹部    21a锥形凸部    23摩擦机构部    23a摩擦部

23b模板落下防止部

具体实施方式

以下参照附图详细说明具体体现本发明的实施例。本实施例把本发明应用在成型光学零件等的注射成型装置。

如图1所示，本实施例的注射成型装置的主要部分包括：固定在台座上的固定台板1、相对于固定台板1而能够在大致水平方向进退的可动台板2。贯通可动台板2设置有相互平行的多个连接杆3，各连接杆3的一端固定在固定台板1上。并且，在可动台板2的图中左侧设置有使可动台板2在图中左右方向进退的驱动部4。而且，分别在固定台板1上安装有固定侧模具5、在可动台板2上安装有可动侧模具6。

如图1所示，固定侧模具5具有：固定侧模板11和固定侧安装板12。如图1所示，可动侧模具6具有：可动侧模板21、可动侧座板22、摩擦机构部23、隔板块24、可动侧安装板25。当利用驱动部4使可动台板2向图中右方向移动而进行合模时，则固定侧模板11与可动侧模板21抵接。于是在这两块模板之间形成成型空间。以下把可动台板2的行进方向即图中的左右方向称为轴向。

如图1所示，本实施例的模具中，在固定侧模板11的图中的左侧面上至少两处形成有锥形凹部11a，在可动侧模板21的图中的右侧面上形成有同样数量的锥形凸部21a。该锥形凹部11a的内表面与锥形凸部21a的外表面是大致同一形状，且分别被配置在对应的位置。通过该锥形凹部11a与锥形凸部21a的嵌合而使固定侧模板11和可动侧模板21进行位置对准。

由于该锥形凹部11a和锥形凸部21a是相互摩擦的部件，所以优选实施硬化处理(淬火、回火、涂覆等)、低摩擦处理(涂覆)等。或者也可以在锥形凹部11a或锥形凸部21a的斜面上设置能够旋转的机构(球、滚柱等)。锥形体的形状优选圆锥或圆锥台，也可以是适合成型空间形状的其他锥形体形状，例如棱锥或棱锥台或楔子状(仅单侧是斜面的棱锥)等。

如图2所示，摩擦机构部23具有一个或多个从其内部向图中右侧突出的摩擦部23a。摩擦部23a能够在轴向伸缩。并且与轴向垂直的面内，容许摩擦部23a的轴向两端部的些许移动。本实施例中，各摩擦部23a的图中左端部的位置相对于隔板块24的图中右侧面而被固定。各摩擦部23a的图中的右端部在与轴向垂直的面内以能够进行些许移动的方式被卡止在可动侧座板22的图中左侧面上或从左侧面稍微进入到内部的部位。作为该摩擦部23a，例如能够利用弹簧或球塞(ボ一ルプランジヤ)等。

即由于本实施例的可动侧模具6具有摩擦机构部23，所以在隔板块24与可动侧座板22之间，在与轴向垂直的面内规定范围内的偏移被容许。可动侧模具6的可动侧安装板25和隔板块24被固定在可动台板2上，可动侧座板22和可动侧模板21被相互固定。因此，本实施例中，可动侧座板22和可动侧模板21在与轴向垂直的面内的些许移动是被容许的。

并且，在摩擦机构部23的下端部具有模板落下防止部23b。若上述结构不具有模板落下防止部23b，则可动侧座板22和可动侧模板21的自重就由摩擦部23a来支撑。这两者具有相当的重量。因此由摩擦部23a的例如弹簧等部件进行持续支撑是困难的，有可能导致摩擦部23a变形。于是设置了承受这两个部件自重的模板落下防止部23b。

模板落下防止部23b的图中左端部被固定在摩擦机构部23的下表面，图中右端部的上表面以轴承那样滑动性好的部件与可动侧座板22的下表面抵接。该模板落下防止部23b由具有一定程度柔软性的材质形成，以不妨碍由摩擦部23a进行的可动侧座板22在图中上下方向的移动。并且，只要模板落下防止部23b附加有位置调整机构，就能够把可动侧座板22和可动侧模板21在与轴向垂直的面内以预先移动的状态进行保持。这样就能够在锥形凹部11a与锥形凸部21a嵌合时减小向它们之间所施加的力。

因此，即使可动侧座板22和可动侧模板21利用摩擦部23a而在与轴向垂直的面内移动，也能够承受它们的自重。该模板落下防止部23b可以形成为向图中纵深方向的摩擦机构部23的下表面整体延伸的长尺寸形状，也可以是在摩擦机构部23的下表面设置一个或多个短尺寸结构，而以整体来承重。

下面说明本实施例的注射成型装置的模开闭。图1和图2表示的是开模状态。在开模状态下固定侧模具5和可动侧模具6被完全分离。这时，固定侧模具5的各部件被相互固定且固定在固定台板1上。

另一方面，可动侧模具6中可动侧模板21和可动侧座板22相互固定，并经由摩擦机构部23将它们与隔板块24相互连接。如图2所示，由于摩擦机构部23的弹性而使摩擦机构部23与可动侧座板22之间稍微有些间隙。该图夸张地表示了该间隙。这时，由于可动侧座板22相对于摩擦机构部23被模板落下防止部23b的前端部所支撑，所以可动侧模板21和可动侧座板22不会由于自重而向图中的下方下落。

然后当开始闭模，则驱动部4使可动台板2向图1中的右方向移动。当接近到一定程度，则可动侧模板21的锥形凸部21a前端部进入到固定侧模板11的锥形凹部11a内。若可动侧模板21与固定侧模板11之间完全没有偏移，则保持该状态笔直地闭模。摩擦机构部23被压缩，摩擦机构部23与可动侧座板22之间的间隙消失。进而，可动侧模板21与固定侧模板11被贴紧，以规定的合模力进行合模。由此，在两模板之间形成成型空间。

但如图3所示，若可动侧模板21与固定侧模板11稍微有些偏移，则锥形凸部21a和锥形凹部11a的位置就处于稍微偏移的状态。该图夸张地表示了可动侧比固定侧稍微向图中上方偏移的情况。当从该位置进一步进行闭模，则锥形凸部21a沿着锥形凹部11a，在使可动侧模板21稍微向图中下方位移的同时进行闭模。

本实施中，由于具有摩擦机构部23，因此如图4所示那样，可动侧座板22和可动侧模板21能够向下移动。由此，锥形凸部21a与锥形凹部11a不会被强行嵌合。进而以规定的合模力进行合模，在两模板之间形成没有轴偏移的成型空间。另外，由于模板落下防止部23b具有稍许的柔软性，所以如图4所示那样，即使可动侧座板22相对于摩擦机构部23有位移，也不必担心会有破损。该图4中模板落下防止部23b的变形被相当夸张地描绘。

在该状态下，通过向成型空间注入成型材料来制造光学零件。在此，作为成型所使用的树脂种类，合适的有：聚烯烃类、聚碳酸酯、聚酯类、丙烯酸类、降冰片烯类、硅树脂类等。

如以上所详细说明的那样，根据本实施例的注射成型装置，通过锥形凸部21a和锥形凹部11a能够使固定侧模具5和可动侧模具6精密地进行位置对准，同时进行合模。这时，由于具有摩擦机构部23，所以即使两模具稍微有些位置偏移，也不会向锥形凸部21a和锥形凹部11a施加过度的力。所以不必担心锥形凸部21a和锥形凹部11a出现单边磨损，即使反复进行开模闭模，也不必担心偏移变大。并且连接杆3等也不被作用有多余的力。因此，成为即使进行连续成型也不会出现合模的轴偏移变动的注射成型用模具。

本实施例不过单单是例示，不对本发明有任何限定。因此，在不脱离其要旨的范围内本发明当然能够有各种改良和变形。

例如摩擦机构部23的配置就并不限定于上述实施例。例如也可以把摩擦部23a安装成与上述实施例反向。这样则如图5所示那样，能够吸收摩擦机构部23与隔板块24之间的偏移。

或者也可以是图6和图7所示的配置。即也可以把摩擦机构部23配置在隔板块24与可动侧安装板25之间(图6)或配置在可动侧安装板25与可动台板2之间(图7)等。这其中也可以把摩擦部23a的方向设定成反向。只要配置在图7的位置就不需要改造现有的可动侧模具6。在图5～图7中省略了模板落下防止部23b。并且在固定侧模具5的例如固定侧安装板12与固定侧模板11之间也可以再设置一个摩擦机构部。

模板落下防止部23b的配置也并不限定于上述实施例。只要是夹持摩擦机构部23并支撑两侧的部分便可。也可以使前端部支撑可动侧模板21，也可以不是设置在摩擦机构部23上而是设置在隔板块24和可动侧安装板25上。在图5～图7的例中，只要分别是恰当的配置便可。

本实施例是在可动侧模板21上形成锥形凸部21a、在固定侧模板11上形成锥形凹部11a，但也可以使它们相反。也可以在各单侧混合配置锥形凸部和锥形凹部。

Claims (4)

1.一种光学元件成型装置，具有：第一台板、安装在所述第一台板上的第一模具、第二台板、安装在所述第二台板上的第二模具，通过使所述第一台板和第二台板相互接近而把所述第一模具和第二模具进行合模，在该状态下向这两个模具之间的成型空间注入成型材料来成型光学元件，

该光学元件成型装置的特征在于，

所述第一模具设置有第一配合面，并且所述第二模具设置有在合模时与所述第一配合面配合的第二配合面，

所述第一配合面设置有第一锥形体，并且所述第二配合面设置有与所述第一锥形体嵌合的第二锥形体，

在所述第一台板与所述第一模具之间具有第一摩擦机构，容许所述第一模具相对于所述第一台板在与合模方向垂直的面内进行移动，

所述第一摩擦机构包括在合模时被压缩的弹性部件，所述弹性部件的压缩方向与合模的方向相同。

2.如权利要求1所述的光学元件成型装置，其特征在于，

所述合模方向是与重力方向交叉的方向，

所述第一台板具有防止下落部件来限制由所述第一模具的自重而引起的向下移动。

3.如权利要求1或2所述的光学元件成型装置，其特征在于，

在所述第二台板与所述第二模具之间具有第二摩擦机构，容许所述第二模具相对于所述第二台板在与合模方向垂直的面内进行移动，

所述第二摩擦机构包括在合模时被压缩的弹性部件。

4.如权利要求1或2所述的光学元件成型装置，其特征在于，

所述第一台板是可动台板，所述第二台板是固定台板。

Images