CN109093925A - 用于制造整体标志的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于制造整体标志的装置和方法，所述装置可以包括：模具，所述模具包括第一模具和第二模具并且形成为具有当模具关闭时其内形成的腔体；模内装饰(IMD)膜供应机，所述模内装饰(IMD)膜供应机设置于第一模具并且被构造成供应IMD膜；位置检测器，所述位置检测器设置在模具中并且被构造成检测IMD膜的位置；以及注塑材料注入器，所述注塑材料注入器设置在第二模具的后方并且当模具关闭时与第二模具中的流体路径组合。

Description

用于制造整体标志的装置和方法

技术领域

本发明涉及用于制造整体标志的装置和方法，更具体地涉及通过注塑机注塑整体车辆标志的装置和方法，所述注塑机设置有膜供应机从而连续供应模内装饰(IMD)膜。

背景技术

通常，标志是公司或组织的形象代表，其由图形、字母、符号或其组合形成。产品制造公司的标志附接在由该公司制造的产品的表面并且为制造公司或产品做广告。车辆标志附接在车辆的外部和/或内部(包括气囊、发动机罩顶、轮盖、侧面装饰件、换档杆把手等)从而代表生产公司。

图1显示了具有标志的常规轮盖的立体图和放大横截面图。

参考图1，将薄铝板2-1’压制成一定形状(例如圆形)，清洗，干燥，然后通过掩模夹具局部涂上标志或徽标2-2’。之后，为徽标2-2’施加透明涂层30’对其进行保护并且为干燥漆膜赋予光泽，从而保证耐候性和耐崩裂性。

除此之外，对于附接在车辆内部和/或外部的标志或徽标，注塑制品10’需要单独制造。其上标记有标志或徽标2-2’的薄铝板2-1’和注塑制品10’通过双面胶或粘合剂组合形成完整产品。

该制造方法具有许多工序，使得制造复杂并且增加工序中出现品质问题的风险。特别地，薄铝板和注塑制品包含不同材料，因此当粘合力较弱时，它们可能剥落或分离并且薄铝板的背面具有由腐蚀造成的白色锈斑。

公开于本发明的背景部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面提供一种制造装置和方法，根据所述制造装置和方法，通过将模内装饰(IMD)膜供应机附接至注塑机从而模制待附接至车辆构件的整体标志。

根据本发明的各个示例性实施方案的用于制造整体标志的装置可以包括：模具，所述模具具有第一模具和第二模具并且具有当关闭时其内形成的腔体；IMD膜供应机，所述IMD膜供应机设置于第一模具并且供应IMD膜；位置检测器，所述位置检测器设置在模具中并且被构造成检测IMD膜的位置；以及注塑材料注入器，所述注塑材料注入器设置在第二模具的后表面上并且当模具关闭时与第二模具中的流体路径组合。

此外，根据本发明的示例性实施方案，模具可以包括多个腔体。

此外，根据本发明的示例性实施方案，IMD膜可以具有至少三个或更多个可被位置检测器检测的参考点。

此外，根据本发明的示例性实施方案，位置检测器可以包括设置在第一模具上的摄像检测器。

此外，根据本发明的示例性实施方案，腔体可以具有形成为浮凸或镌刻的第一内表面。

此外，根据本发明的示例性实施方案，所述装置还可以包括冷却器，所述冷却器被构造成使注入的注塑材料硬化。

根据本发明的各个示例性实施方案的用于制造整体标志的方法可以包括：制备标记有参考点的IMD膜；将IMD膜供应至模具的腔体；通过位置检测器检测参考点；将熔化的注塑材料注入腔体；并且使注塑材料硬化。

此外，根据本发明的示例性实施方案，在IMD膜的拐角处可以标记至少三个或更多个参考点。

此外，根据本发明的示例性实施方案，通过位置检测器检测参考点可以包括：通过摄像检测器检测参考点；以及进行精确调节从而将IMD膜置入腔体。

此外，根据本发明的示例性实施方案，注塑材料可以包括选自如下的一种或多种：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(PC/ABS)、改性聚苯醚(mPPO)、聚(甲基丙烯酸甲脂)(PMMA)、聚酰胺(PA)和聚苯醚(PPE)。

此外，根据本发明的示例性实施方案，在使注塑材料硬化之后，所述方法还可以包括对IMD膜的表面进行透明涂布。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体描述，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。

附图说明

图1A显示了根据相关技术的具有标志的轮盖的立体图；

图1B显示了根据相关技术的具有标志的轮盖的放大的横截面图；

图2为根据本发明的示例性实施方案的模内装饰(IMD)膜的横截面图；

图3为根据本发明的示例性实施方案的用于制造整体标志的装置的横截面图；

图4A显示了根据本发明的示例性实施方案的整体标志的立体图；

图4B显示了根据本发明的示例性实施方案的整体标志的放大的横截面图；并且

图5为示意性显示根据本发明的示例性实施方案的用于制造整体标志的方法的流程图。

应当了解，所附附图并非按比例地绘制，显示了说明本发明的基本原理的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在这些图中，贯穿多幅附图，附图标记涉及本发明的相同或等同的部分。

具体实施方式

下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。

并不描述本发明的示例性实施方案的所有元件，并且将省略本领域已知的或者在示例性实施方案中彼此重复的描述。

除非另有声明，术语“包括”或“包含”是包括性或开放性的，并且不排除其它未提及的元件或方法步骤。

应理解的是，尽管术语第一、第二、第三等可以用于描述各个元件、组件、区域、层和/或部段，这些元件、组件、区域、层和/或部段不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件、组件、区域、层或部段和其它区域、层或部段。

应理解的是，除非上下文清楚地另有声明，单数形式“一”、“一个”和“所述”包括复数形式。

用于方法步骤的附图标记仅为了便于解释而不限制步骤的顺序。因此，除非上下文清楚地另有声明，所写的顺序可能以其它顺序进行。

本发明的各个方面提供用于制造整体标志的装置和方法。标志是公司或组织的形象代表，其由图形、字母、符号或其组合形成，并且包括徽标。根据本发明的各个示例性实施方案的整体标志表示设置到车辆的内部和/或外部的标志，将以任意类型的车辆的四个车轮设置的轮盖之一为例进行描述。然而，本发明的范围不限于附接至轮盖的标志，而是包括附接至车辆的任何内部和/或外部的任何标志。

图2为根据本发明的示例性实施方案的制造装置100中使用的模内装饰(IMD)膜的横截面图。首先，参考图2，现在将描述根据本发明的各个示例性实施方案的制造装置和方法中使用的IMD膜20。

IMD是这样的技术：在塑料产品或陶瓷产品的注塑过程中，通过将层压有印刷图案的膜插入模具中从而在注塑的同时将印刷图案转印到例如模具中的塑料产品或陶瓷产品的表面上，并且IMD膜是用于IMD方法的膜。IMD膜广泛用于装饰和保护智能电话、笔记本个人电脑(PC)和/或数字摄像机的外壳，各种家用电器的外壳，化妆品容器和/或车辆构件的表面。

IMD膜20可以包括粘合层1、印刷层2和覆盖层3。

在下文描述的用于制造整体标志的装置和方法中，粘合层1可以增加注塑材料和印刷层2之间的粘合力，并且当将熔化的注塑材料注入关闭的模具40时IMD膜20位于第一模具41中。

印刷层2在粘合层1上形成，并且可以包括对应于薄铝膜2-1’的银色印刷层2-1和对应于局部漆2-2’的黑色印刷层2-2。银色印刷层2-1可以包含银色油墨和稀释剂，银色油墨包含例如铬(Cr)。黑色印刷层2-2可以包含黑色油墨和稀释剂。

覆盖层3可以在印刷层2上形成，并且可以为弹性和柔性的树脂膜。例如，覆盖层3可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂。

图3为根据本发明的示例性实施方案的用于制造整体标志的装置的横截面图。

参考图3，根据本发明的各个示例性实施方案的用于制造整体标志的装置100包括：模具40，所述模具40具有第一模具41和第二模具45并且具有当关闭时其内形成的腔体50；IMD膜供应机60，所述IMD膜供应机60设置于第一模具41从而供应IMD膜20；位置检测器70，所述位置检测器70设置在模具40中并且被构造成检测IMD膜20的位置；以及注塑材料注入器80，所述注塑材料注入器80设置在第二模具45的后表面上并且当模具40关闭时与第二模具45的流体路径组合。

模具40包括第一模具41和第二模具45。第一和第二模具41和45可以在关闭位置和打开位置之间移动，在所述关闭位置下第一和第二模具41和45紧密地彼此接触，在所述打开位置下第一和第二模具41和45彼此分离。通常，第二模具45通过移动靠近第一模具41或远离第一模具41在关闭位置和打开位置之间移动而第一模具41保持固定，但是相反情况也是可能的。

根据本发明的各个方面，当第一和第二模具41和45关闭时，它们可以形成腔体50，所述腔体50是对应于整体标志注塑制品的封闭区域。腔体50可以具有限定的形状，其中腔体50的第一内表面43对应于整体标志注塑制品的顶表面并且第二内表面47对应于整体标志注塑制品的底表面。

尽管显示了模具40具有其中形成的单个腔体50，制造装置100的模具40可以被形成为具有多个腔体50。例如，可以存在两个或多个腔体50从而增加生产率。在该情况下，将在下文描述的IMD膜供应机60可以供应印刷有标志的IMD膜20从而对应于多个腔体50。

可以通过IMD膜供应机60接连供应IMD膜20到腔体50设置在模具40的位置。

IMD膜供应机60可以设置于第一模具41并且可以将围绕IMD膜供应机60缠绕的IMD膜20的卷材或片材供应至模具40。就此而言，为IMD膜20的覆盖层3供应IMD膜20从而面对腔体50的第一内表面43。IMD膜供应机60可以根据模具40的打开或关闭自动供应IMD膜20。例如，当模具40在注塑之后打开时，IMD膜供应机60可以自动供应IMD膜20。

在本发明的示例性实施方案中，腔体50的第一内表面43可以浮凸或镌刻。由于标志或徽标的形状在腔体50的第一内表面43上浮凸或镌刻，制造的注塑产品的标志或徽标可以表现为凹雕或浮雕。换言之，在标志在腔体50的第一内表面43上浮凸的情况下，标志表现为凹雕，凹雕具有从注塑产品的顶表面向内凹陷的形状，并且在标志在腔体50的第一内表面43上镌刻的情况下，标志表现为浮雕，浮雕具有由于注入压力而从注塑产品的顶表面浮出的形状。

相比于薄铝膜2-1’的常规方法，根据IMD膜20上印刷的标志的形状制备腔体50的浮凸或镌刻的第一内表面43可以有助于标志或徽标的三维体现。

待供应至模具40的IMD膜20需要被供应至标志或徽标的位置从而正确地对应于腔体50。当IMD膜20的标志例如未被正确供应至圆形腔体50的中心时，整体标志(制造的注塑产品)可能一侧朝向上方、下方、左方或右方的任一方。

用于制造整体标志的装置100包括位置检测器70，所述位置检测器70设置在模具40中并且被构造成检测IMD膜20的位置。位置检测器70可以检测IMD膜20的位置是否对应于腔体50中的希望位置。当IMD膜20的位置不对应于腔体50中的希望位置时，IMD膜供应机60可以包括膜位置调节器从而精确调节IMD膜20的位置。

位置检测器70可以设置在第一模具41或第二模具45上。在位置检测器70设置在第一模具41或第二模具45上的情况下，位置检测器70可以设置在模具40的内表面上(当模具40打开时显示)从而检测接连供应的IMD膜20的位置。替代性地，位置检测器70可以设置在第一模具41或第二模具45的侧面上。

为了进行精确调节，IMD膜20可以包括参考点71，所述参考点71可以被位置检测器70检测。参考点71可以在IMD膜20上印刷的标志或徽标的外部形成，并且可以存在至少三个或更多个参考点。当存在两个或更少个参考点71时，只能检测IMD膜20的二维倾斜，因此希望标出三个或更多个参考点71。例如，在模具40具有矩形形状的情况下，可以标出四个参考点。

检测参考点71的位置检测器70可以包括摄像检测器。摄像检测器可以设置在第一模具41或第二模具45上从而检测供应的IMD膜20上标记的参考点71。当由摄像检测器检测的参考点71不位于正确位置时，在精确调节位置之后模具40关闭。

通过位置检测器70调节IMD膜20的位置，借助根据本发明的各个方面的制造装置100注塑的整体标志可以在中心或希望位置处正确地形成。

注塑材料注入器80可以设置在第二模具45的后方，并且当模具40关闭时与设置在第二模具45中的注塑材料流体路径组合。注塑材料注入器80通过注塑材料流体路径将注塑材料注入腔体50从而填充腔体50。一旦供应了IMD膜20并且通过位置检测器70完成了精确调节，模具关闭40，并且当模具关闭40时注塑材料注入器80可以移动从而与第二模具45后方的组合件组合，且可以通过注塑材料流体路径将注塑材料排入腔体50。

在本发明的示例性实施方案中，用于制造整体标志的装置100还可以包括冷却器从而使注入的注塑材料硬化。冷却器可以通过冷却关闭的模具40使得注入腔体50的注塑材料硬化。

图4显示了根据本发明的示例性实施方案的整体标志的立体图和放大的横截面图。

参考图4，通过用IMD膜20代替常规的薄铝膜2-1’和局部漆2-2’，借助本发明的示例性实施方案中的制造装置100制造的整体标志整体地形成有注塑制品10’。借助由注塑材料注入器80排出的注塑材料的注入压力，具有高温的熔化的注塑材料不仅在化学层面而且在物理层面与IMD膜20的后表面上的粘合层1组合，解决了剥落或分离的问题。

此外，整体标志还可以包括位于IMD膜20的顶表面上的透明涂层30从而改进耐候性和耐崩裂性。

下文将描述根据本发明的各个示例性实施方案的用于制造整体标志的方法。

图5为示意性显示根据本发明的示例性实施方案的用于制造整体标志的方法的流程图。

所述方法可以包括：制备标记有参考点的IMD膜(S10)；将IMD膜供应至模具的腔体(S20)；通过位置检测器检测参考点(S30)；将熔化的注塑材料注入腔体(S40)；以及使注塑材料硬化(S50)。

制备标记有参考点的IMD膜(S10)的操作包括制备IMD膜，例如印有标志的IMD膜20(参考图2)。如上所述，IMD膜20可以具有印有标志的印刷层2，并且可以在围绕标志的拐角处标记可被位置检测器70检测的参考点71。

标记参考点71的拐角表示除了对应于IMD膜20的最终注塑产品的顶表面的区域以外的区域。可以存在至少三个或更多个标记的参考点71从而检测IMD膜20的正确位置，优选可以存在四个或更多个标记的参考点71。

将IMD膜供应至模具的腔体(S20)的操作包括通过IMD膜供应机60供应IMD膜20，其中打开的第一模具41的腔体50所形成表面与IMD膜20的覆盖层3彼此面对。IMD膜供应机60可以接连供应IMD膜20，并且一旦模具40在注塑之后打开，可以自动供应IMD膜20。

通过位置检测器检测参考点(S30)的操作包括通过位置检测器70检测参考点71从而将供应的IMD膜20上印刷的标志正确地定位在腔体50的中心。位置检测器70可以是摄像检测器，并且当摄像检测器检测到参考点71未正确定位时，可以进行精确调节。当参考点71处于正确位置或被精确调节时，模具40关闭。

将熔化的注塑材料注入腔体(S40)的操作包括通过注塑材料注入器80将注塑材料注入关闭模具40中形成的腔体50。注塑材料注入器80移动从而与设置在第二模具45的后表面上的用于注塑材料注入器的组合件组合，并且在注塑材料注入器80与组合件组合之后，通过第二模具45中形成的注塑材料流体路径将注塑材料排入腔体50。注塑材料流体路径的入口连接至用于注塑材料注入器的组合件，并且注塑材料流体路径的出口连接至位于腔体50的第二内表面47的中心的点。

注塑材料可以包括热塑性树脂，并且包括选自如下的一种或多种：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(PC/ABS)、改性聚苯醚(mPPO)、聚(甲基丙烯酸甲脂)(PMMA)、聚酰胺(PA)和聚苯醚(PPE)。基于ABS的注塑材料具有良好的粘合性质，特别是对于IMD膜20。

使注塑材料硬化(S50)的操作包括通过冷却关闭的模具40使得注入腔体50的熔化的注塑材料硬化，从而形成最终注塑产品(即整体标志)。可以通过IMD膜20的粘合层1和注塑材料之间的物理和化学组合从而形成固体整体标志。为了冷却关闭的模具40，可以使用前述冷却器进行迅速冷却。一旦硬化完成，可以通过打开第一和第二模具41和45从而移除最终注塑产品(即整体标志)。

此外，在使注塑材料硬化(S50)之后，本发明的示例性实施方案还可以包括对IMD膜的表面进行透明涂布(S60)。

移除的整体标志具有由IMD膜20形成的顶表面，待附接至车辆和用在车辆中的标志需要增加的耐候性和耐崩裂性，就此而言，可以进行透明涂布。透明涂布漆可以是包含紫外线(UV)稳定剂的基于聚氨酯的漆。

同时，如上所述，腔体50的第一内表面43可以浮凸或镌刻。由于标志或徽标的形状在腔体50的第一内表面43上浮凸或镌刻，制造的注塑产品的标志或徽标可以表现为凹雕或浮雕。换言之，在标志在腔体50的第一内表面43上浮凸的情况下，标志可以表现为凹雕，凹雕具有从注塑产品的顶表面向内凹陷的形状，并且在标志在腔体50的第一内表面43上镌刻的情况下，标志表现为浮雕，浮雕具有由于注入压力而从注塑产品的顶表面浮出的形状。

能够通过仅使用IMD方法实现三维标志，并且还能够通过与INS方法组合或与金属涂布的注塑制品组合以实现各种表现。INS方法指的是这样的方法：提前对膜进行压制成型使膜变形从而浮凸或镌刻，并且在变形的所得物上进行注塑。通过组合得自INS方法的三维注塑制品和得自本发明的IMD方法的注塑制品，能够制备具有各种颜色和各种三维图形的标志的组合。

预期用于制造整体标志的装置和方法的示例性实施方案具有如下优点：

相比于单独制造并将薄铝板和注塑制品彼此附接的现有方法，减少了工序数目因此保证了成本竞争性，通过使用IMD膜的印刷图案体现标志或徽标改进了设计自由度，容易表现标志或徽标的颜色和三维效果(这在现有的薄铝膜上是难以加工的)，并且解决了薄铝膜上可能出现的后表面腐蚀的问题和与注塑制品剥落的问题。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上方”、“下方”、“上”、“下”、“向上”、“向下”、“内”、“外”、“内侧”、“外侧”、“向内”、“向外”、“内部”、“外部”、“前”、“后”、“背”、“向前”和“向后”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (11)

1.一种用于制造整体标志的装置，所述装置包括：

模具，所述模具包括第一模具和第二模具并且形成为具有当模具关闭时在模具内形成的腔体；

模内装饰膜供应机，所述模内装饰膜供应机设置于第一模具并且被构造成供应模内装饰膜；

位置检测器，所述位置检测器设置在模具中并且被构造成检测所述模内装饰膜的位置；以及

注塑材料注入器，所述注塑材料注入器设置在第二模具的后方并且当模具关闭时与第二模具中的流体路径组合。

2.根据权利要求1所述的用于制造整体标志的装置，其中所述模具包括多个腔体。

3.根据权利要求1所述的用于制造整体标志的装置，其中所述模内装饰膜具有至少三个或更多个能够被所述位置检测器检测的参考点。

4.根据权利要求1所述的用于制造整体标志的装置，其中所述位置检测器包括设置在第一模具上的摄像检测器。

5.根据权利要求1所述的用于制造整体标志的装置，其中所述腔体具有形成为浮凸或镌刻的第一内表面。

6.根据权利要求1所述的用于制造整体标志的装置，所述装置还包括冷却器，所述冷却器被构造成使注入的注塑材料硬化。

7.一种用于制造整体标志的方法，所述方法包括：

制备标记有参考点的模内装饰膜；

将模内装饰膜供应至模具的腔体；

通过位置检测器检测参考点；

将熔化的注塑材料注入腔体；以及

使注塑材料硬化。

8.根据权利要求7所述的用于制造整体标志的方法，其中在所述模内装饰膜的拐角处标记至少三个或更多个参考点。

9.根据权利要求7所述的用于制造整体标志的方法，其中通过所述位置检测器检测参考点包括：

通过摄像检测器检测参考点；以及

进行精确调节从而将模内装饰膜置入腔体。

10.根据权利要求7所述的用于制造整体标志的方法，其中所述注塑材料包括选自如下的一种或多种：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、改性聚苯醚、聚(甲基丙烯酸甲脂)、聚酰胺以及聚苯醚。

11.根据权利要求7所述的用于制造整体标志的方法，在使所述注塑材料硬化之后还包括：对模内装饰膜的表面进行透明涂布。