CN114103040A - 树脂成形装置及树脂成形品的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的树脂成形装置及树脂成形品的制造方法高精度地求出槽与柱塞之间的摩擦力,且是利用柱塞(421)将收容于槽(41a)中的树脂材料(J)挤出并注入至模腔(2a)的树脂成形装置(100),且包括运算部(71),所述运算部(71)基于在使柱塞(421)向挤出方向移动时施加至柱塞(421)的第一载荷(P1)及在使柱塞(421)向与挤出方向相反的一侧移动时施加至柱塞(421)的第二载荷(P2),来运算槽(41a)与柱塞(421)之间的摩擦力(F)。
Description
技术领域
本发明涉及一种树脂成形装置及树脂成形品的制造方法。
背景技术
以往,例如如专利文献1所示,考虑在利用柱塞对槽内的树脂进行加压并注入至模具内的模腔来进行树脂成形的半导体树脂密封装置中,在柱塞的下部设置负荷传感器,测定柱塞上升时的滑动阻力,并与预定的滑动阈值进行比较,由此判定装置异常来对装置进行控制。
再者,在专利文献1中,在利用应变仪检测施加至柱塞的力的情况下,测定柱塞的上升时的滑动阻力并与预定的滑动阈值进行比较,及在柱塞的加工时测定滑动阻力并与预定的滑动阈值进行比较,判定装置异常来对装置进行控制。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开平11-260844号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
然而,在所述半导体树脂密封装置中,柱塞的上升时及下降时分别检测出的滑动阻力值中,不仅包含槽与柱塞之间的摩擦力,还包含施加至柱塞的其他载荷。即,在所述半导体树脂密封装置中,无法高精度地求出槽与柱塞之间的摩擦力。
另一方面,本申请发明人考虑了以下结构:在未将树脂材料收容于槽中的状态下,测定停止的柱塞的载荷,并以此为基准测定使柱塞上下移动时的柱塞的载荷,来测定槽与柱塞之间的摩擦力。
但是,在所述结构中,可知根据使柱塞上升时的载荷求出的摩擦力与根据使柱塞下降时的载荷求出的摩擦力产生偏差。可认为所述偏差的原因是,例如在使下降的柱塞停止并作为基准的情况下,柱塞受到来自槽的向上的摩擦力而停止。即,停止状态的柱塞的摩擦力并非零的状态,因此可认为即便作为基准使用也无法准确地求出摩擦力。
因此,本发明是为了解决所述问题点而成,其主要问题在于高精度地求出槽与柱塞之间的摩擦力。
[解决问题的技术手段]
即,本发明树脂成形装置利用柱塞将收容于槽中的树脂材料挤出并注入至模腔,且所述树脂成形装置包括运算部,所述运算部基于在使所述柱塞向挤出方向移动时施加至所述柱塞的第一载荷、及在使所述柱塞向与所述挤出方向相反的一侧移动时施加至所述柱塞的第二载荷,来运算所述槽与所述柱塞之间的摩擦力。
进而,本发明的树脂成形品的制造方法是使用所述树脂成形装置的树脂成形品的制造方法。
[发明的效果]
根据如此构成的本发明,可高精度地求出槽与柱塞之间的摩擦力。
附图说明
图1是表示本发明一实施方式的树脂成形装置的结构的示意图。
图2是表示所述实施方式的成形模块的结构的示意图。
图3是表示用以实现所述实施方式的摩擦力测定功能的结构的示意图。
图4是表示所述实施方式的成形模块的基板载置状态及树脂材料装填状态的示意图。
图5是表示所述实施方式的成形模块的合模状态的示意图。
图6是表示所述实施方式的成形模块的树脂注入状态的示意图。
图7是表示所述实施方式的成形模块的基准位置X的示意图。
图8是表示所述实施方式的成形模块的剥落状态的示意图。
图9是表示所述实施方式的成形模块的开模动作开始时的状态的示意图。
图10是表示所述实施方式的成形模块的开模动作中的浇口断开(gate break)动作的示意图。
图11是表示所述实施方式的成形模块的开模动作中的浇口断开后的状态的示意图。
图12是表示所述实施方式的成形模块的开模状态的示意图。
图13是表示所述实施方式的卸载机的各吸附部与树脂成形品及不需要的树脂接触的状态的示意图。
图14是表示在所述实施方式中不需要的树脂上升而不需要的树脂用吸附部收缩的状态的示意图。
图15是表示所述实施方式的卸载机吸附树脂成形品及不需要的树脂并予以搬出的状态的示意图。
图16是表示所述实施方式的扒出动作中的(a)扒出位置及(b)装载位置的示意图。
图17是表示所述实施方式的清洁动作中的第一载荷P1及第二载荷P2的测定区间的示意图。
符号的说明
2:第一模(上模)
2a:模腔
2b:凹部
2c:流道部
3:第二模(下模)
4:树脂注入部
5:合模机构
11:成形对象物供给部
12:树脂材料供给部
13:搬送装置(装载机)
14:收纳部
15:搬送机构(搬送装置、卸载机)
15a:成形品用吸附部
15b:不需要的树脂用吸附部
41:槽块
41a:槽
41b:剔料池部
41c:浇口部
42:传递机构
43:弹性构件
61:顶出销
62:顶出板
63:弹性构件
64:回位销
71:运算部
72:调整部
73:判断部
100:树脂成形装置
100A:供给模块
100B:成形模块
100C:收纳模块
101:上模固持器
102:上压板
103:上模基底板
104:下模固持器
105:可动压板
106:下模基底板
151:基底构件
152:保持爪
410:筒状构件
411:伸出部
421:柱塞
422:柱塞驱动部
a、b:区间
COM:控制部
J:树脂材料
K:不需要的树脂
K1:残留部
P1:第一载荷
P1max:最大值
P2:第二载荷
P2min:最小值
PS:力传感器
W1:成形对象物
W2:树脂成形品(成形对象物)
Wx:电子零件
X:基准位置
Y:剥落位置
具体实施方式
接着,列举例子对本发明进行更详细说明。但是,本发明并不受以下的说明限定。
如上所述,本发明的树脂成形装置利用柱塞将收容于槽中的树脂材料挤出并注入至模腔,且所述树脂成形装置包括运算部,所述运算部基于在使所述柱塞向挤出方向移动时施加至所述柱塞的第一载荷、及在使所述柱塞向与所述挤出方向相反的一侧移动时施加至所述柱塞的第二载荷,来运算所述槽与所述柱塞之间的摩擦力。
若为所述树脂成形装置,则基于在使柱塞向挤出方向移动时施加至柱塞的第一载荷、及在使柱塞向与挤出方向相反的一侧移动时施加至柱塞的第二载荷,来运算槽与柱塞之间的摩擦力,且未将停止状态的柱塞的载荷作为基准,因此可高精度地求出槽与柱塞之间的摩擦力。
作为摩擦力的具体的运算方法,考虑所述运算部基于所述第一载荷的最大值及所述第二载荷的最小值来运算所述摩擦力。
作为更详细的摩擦力的运算方法,考虑所述运算部基于所述第一载荷的最大值与所述第二载荷的最小值的差值来运算所述摩擦力。
为了高精度地对树脂材料的注入压力进行控制,理想的是包括调整部,所述调整部使用由所述运算部获得的摩擦力来调整利用所述柱塞挤出所述树脂材料的力。
理想的是包括判断部,所述判断部基于由所述运算部获得的摩擦力与预先设定的基准值的比较结果来判断可否进行装置运转。
若为所述结构,则例如在判断为无法进行装置运转的情况下,可在适当的时机停止运转并进行维护。
树脂成形装置有时在树脂成形后,进行使用所述柱塞将附着于所述槽内的树脂扒出至所述槽的外部的清洁动作。
在此情况下,理想的是所述运算部在所述清洁动作中获取所述第一载荷及所述第二载荷。
若为所述结构,则通过利用树脂成形装置的现有的动作,不需要另外进行用以获取第一载荷及第二载荷的动作。
具体而言,所述清洁动作是通过使所述柱塞在规定的扒出位置与用以收容所述树脂材料的装载位置之间移动来进行。
在所述清洁动作中,所述运算部在使所述柱塞从所述装载位置移动至所述扒出位置时获取所述第一载荷,在使所述柱塞从所述扒出位置移动至所述装载位置时获取所述第二载荷。
本发明的树脂成形装置考虑设为进行边缘浇口型的传递成形。具体而言,本发明的树脂成形装置考虑包括:第一模,形成有模腔;第二模,与所述第一模相向,且设置有包括所述槽及所述柱塞的树脂注入部;以及合模机构,将所述第一模与所述第二模合模,所述树脂注入部包括:槽块,形成有所述槽,设置成能够经由弹性构件相对于所述第二模进退,且包括在所述第二模的模面上伸出的伸出部;以及传递机构,包括所述柱塞,且使所述柱塞移动而从所述槽向所述模腔注入所述树脂材料。
理想的是在所述合模机构将所述第一模与所述第二模开模的开模动作中,所述传递机构使所述柱塞向所述第一模移动,而将所述第二模的模面上的树脂成形品与所述槽块上的不需要的树脂分离。
若为所述结构,则槽块上的不需要的树脂被柱塞向第一模按压,因此可在不会增大使槽块进退的弹性构件的弹力的情况下,可靠地将树脂成形品与不需要的树脂分离。另外,不需要增大弹性构件的弹力,因此防止弹性构件的大型化,进而也不会导致成形模的大型化或不需要的树脂的大型化。
特别是在本发明中,可高精度地求出槽与柱塞之间的摩擦力,因此可高精度地对利用柱塞按压不需要的树脂的力进行控制,从而可以可靠地进行使用柱塞将树脂成形品与不需要的树脂分离的动作。
理想的是本发明的树脂成形装置包括在树脂成形后将所述槽块上的不需要的树脂搬出的搬送机构,所述搬送机构包括用以吸附所述不需要的树脂的不需要的树脂用吸附部,在所述搬送机构使所述不需要的树脂用吸附部与所述槽块上的不需要的树脂接触之后,所述传递机构使所述柱塞向所述第一模移动而从所述槽块剥离所述不需要的树脂,其后,所述搬送机构利用所述不需要的树脂用吸附部吸附所述不需要的树脂并将所述不需要的树脂搬出。
若为所述结构,则在使不需要的树脂用吸附部与槽块上的不需要的树脂接触之后,使柱塞向第一模移动而从槽块剥离不需要的树脂,其后,利用不需要的树脂用吸附部吸附不需要的树脂,因此可稳定地回收槽块上的不需要的树脂。
具体而言,在利用不需要的树脂用吸附部吸附不需要的树脂之前,利用柱塞将不需要的树脂从槽块剥离,因此即便增大不需要的树脂与槽块的接触面积,也可从槽块可靠地回收由不需要的树脂用吸附部吸附的不需要树脂。另外,在利用柱塞将不需要的树脂从槽块剥离时,不需要的树脂用吸附部与不需要的树脂接触,因此可防止由于不需要的树脂在槽块上倾斜等而产生的吸附不良。通过以上内容,可稳定地回收槽块上的不需要的树脂。
特别是在本发明中,可高精度地求出槽与柱塞之间的摩擦力,因此可高精度地控制利用柱塞按压不需要的树脂的力,从而可以可靠地进行使用柱塞从槽块剥离不需要的树脂的动作。
另外,使用所述树脂成形装置的树脂成形品的制造方法也为本发明的一方式。
<本发明的一实施方式>
以下,参照附图对本发明的树脂成形装置的一实施方式进行说明。再者,为了容易理解,对以下所示的任一个图均适宜省略或者夸张地示意性地描绘。对同一构成元件标注同一符号并适宜省略说明。
<树脂成形装置的整体结构>
本实施方式的树脂成形装置100是通过使用树脂材料J的传递成形来对连接有电子零件Wx的成形对象物W1进行树脂成形。
此处,作为成形对象物W1,例如为金属制基板、树脂制基板、玻璃制基板、陶瓷制基板、电路基板、半导体制基板、配线基板、引线框架等,且不论有无配线。另外,用以树脂成形的树脂材料J例如是包含热硬化性树脂的复合材料,且树脂材料J的方式为颗粒状、粉末状、液状、片材状或小片状等。进而,作为与成形对象物W1的上表面连接的电子零件Wx,例如为裸芯片或经树脂密封的芯片。
具体而言,如图1所示,树脂成形装置100分别包括以下构件作为构成元件:供给模块100A,供给成形前的成形对象物W1及树脂材料J;成形模块100B,进行树脂成形;以及收纳模块100C,收容成形后的成形对象物W2(以下为树脂成形品W2)。再者,供给模块100A、成形模块100B及收纳模块100C分别相对于其他构成元件可相互装卸,且可更换。另外,还可将成形模块100B设为两个或者三个等,增加各构成元件。
在供给模块100A设置有以下构件:成形对象物供给部11,供给成形对象物W1;树脂材料供给部12,供给树脂材料J;以及搬送装置13(以下为装载机13),从成形对象物供给部11接收成形对象物W1并搬送至成形模块100B,从树脂材料供给部12接收树脂材料J并搬送至成形模块100B。
装载机13在供给模块100A与成形模块100B之间往返,且沿着遍及供给模块100A与成形模块100B而设置的轨道(未图示)移动。
如图2所示,成形模块100B包括:第一模2(以下为上模2),为形成有供树脂材料J注入的模腔2a的成形模的其中一个;第二模3(以下为下模3),为与上模2相向地配置且设置有向模腔2a注入树脂材料J的树脂注入部4的成形模的另一个;以及合模机构5,将上模2与下模3合模。上模2由上模固持器101保持,且所述上模固持器101固定于上压板102。另外,上模2经由上模基底板103安装于上模固持器101。下模3由下模固持器104保持,且所述下模固持器104固定于利用合模机构5升降的可动压板105。另外,下模3经由下模基底板106安装于下模固持器104。
树脂注入部4包括:槽块41,形成有收容树脂材料J的槽41a;以及传递机构42,包括设置于槽41a内的柱塞421。再者,槽41a例如由呈圆筒状的筒状构件410形成。所述筒状构件410嵌入至槽块41上所形成的贯通孔中。
槽块41由弹性构件43弹性支撑,以便能够相对于下模3升降。即,槽块41设置成能够经由弹性构件43相对于下模3升降。再者,弹性构件43设置于槽块41的下侧。
另外,在槽块41的上端部,形成有在作为下模3的上表面的模面上伸出的伸出部411。进而,在槽块41的上表面,形成有将从槽41a注入的树脂材料J导入至模腔2a的作为树脂流路的剔料池部41b及浇口部41c。另外,伸出部411在将上模2与下模3合模的状态下,其上表面与上模2接触,并且其下表面在与下模3的模面之间夹着成形对象物W1。
传递机构42在上模2与下模3合模的状态下使柱塞421移动而从槽41a向模腔2a注入树脂材料J。具体而言,传递机构42包括用以压送在槽41a中被加热而熔融的树脂材料J的柱塞421、以及对所述柱塞421进行驱动的柱塞驱动部422。
在上模2形成有模腔2a,所述模腔2a收容成形对象物W1的电子零件Wx并且供熔融的树脂材料J注入。另外,在上模2,在与槽块41相向的部分形成有凹部2b,并且形成有将槽块41的剔料池部41b及浇口部41c与模腔2a连接的流道部2c。再者,虽未图示,但在上模2,在与槽块41相反的一侧形成有排气口。另外,也可省略流道部2c,经由浇口部41c将剔料池部41b与模腔2a直接连接。
另外,在上模2设置有多个顶出销61,所述多个顶出销61用以使树脂成形后的成形对象物W2从上模2脱模。这些顶出销61设置成贯通上模2的所需部位并能够相对于上模2升降,且固定于上模2的上侧所设置的顶出板62。顶出板62经由弹性构件63设置于上压板102等,且包括回位销64。在合模时,回位销64与下模3中的成形对象物W1的载置区域外接触,由此使顶出板62相对于上模2上升。由此,在合模时,顶出销61成为缩进上模2的模面的状态。另一方面,在开模时,随着下模3下降,顶出板62相对于上模2下降,顶出销61利用弹性构件63的弹力将树脂成形品W2从上模2脱模。
而且,当利用合模机构5将上模2与下模3合模时,包括剔料池部41b、浇口部41c、凹部2b及流道部2c的树脂流路将槽41a与模腔2a连通(参照图4)。另外,当将上模2与下模3合模后,成形对象物W1的槽侧端部会夹在槽块41的伸出部411的下表面与下模3的模面之间。当在所述状态下利用柱塞421将熔融的树脂材料J注入至模腔2a时,成形对象物W1的电子零件Wx被树脂密封。
如图1所示,在收纳模块100C设置有收纳树脂成形品W2的收纳部14、以及从成形模块100B接收树脂成形品W2并搬送至收纳部14的搬送装置15(以下为卸载机15)。
卸载机15在成形模块100B与收纳模块100C之间往返,且沿着遍及成形模块100B与收纳模块100C而设置的轨道(未图示)移动。
<槽41a与柱塞421之间的摩擦力测定功能>
而且,本实施方式的树脂成形装置100具有测定槽41a与柱塞421之间产生的摩擦力(滑动阻力值)的功能。再者,所述摩擦力运算测定功能例如由设置于供给模块100A的控制部COM发挥。
具体而言,在树脂成形装置100中,如图3所示,设置有测定施加至柱塞421的载荷的力传感器PS,且使用由所述力传感器PS获得的载荷来运算槽41a与柱塞421之间的摩擦力F。
在本实施方式中,在柱塞421与柱塞驱动部422之间设置有力传感器PS,作为力传感器,例如考虑使用拉伸压缩型负载传感器。除此以外,作为力传感器PS,还可使用重量传感器、载荷传感器等。
另外,控制部COM包括运算部71,所述运算部71在槽41a内未收容有树脂材料J的状态下,运算槽41a与柱塞421之间的摩擦力F。
所述运算部71从力传感器PS获取在使柱塞421向挤出方向移动时(柱塞421的上升时)施加至柱塞421的第一载荷P1、及在使柱塞421向与挤出方向相反的一侧移动时(柱塞421的下降时)施加至柱塞421的第二载荷P2,并基于所获取的第一载荷P1及第二载荷P2来运算槽41a与柱塞421之间的摩擦力F。
具体而言,运算部71基于第一载荷P1的最大值P1max及第二载荷P2的最小值P2min来运算摩擦力F。
此处,第一载荷P1的最大值P1max是根据摩擦力(F)及摩擦力以外的载荷(L)求出(P1max=F+L)。此处,由于使柱塞421上升,因此摩擦力为正值。
另外,第二载荷P2的最小值P2min是根据摩擦力(-F)及摩擦力以外的载荷(L)求出(P2min=-F+L)。此处,由于使柱塞421下降,因此摩擦力为负值。
而且,运算部71根据以下的式[1],基于第一载荷P1的最大值P1max与第二载荷P2的最小值P2min的差值(P1max-P2min)来运算摩擦力F。
P1max-P2min=(F+L)-(-F+L)=2F
F=(P1max-P2min)/2[1]
通过以上内容,可求出摩擦力F。再者,关于获取第一载荷P1及第二载荷P2的时机、及求出摩擦力F的时机,将在后面叙述。
而且,控制部COM包括调整部72,所述调整部72使用由运算部71获得的摩擦力F来调整利用柱塞421挤出树脂材料J的力。
所述调整部72使用由运算部71获得的摩擦力F来对柱塞驱动部422进行控制,以使其成为预先设定的注入压力。由此,可无论摩擦力F无如何,均将树脂材料J的注入压力控制为所期望的值。例如,在将注入压力的设定值设为Pset的情况下,受到摩擦力F的影响,而实际的注入压力成为Pset-F。因此,调整部72通过对柱塞驱动部422进行控制,考虑到摩擦力F,而使柱塞421所挤出的力成为Pset+F。
另外,控制部COM包括判断部73,所述判断部73基于由运算部71获得的摩擦力F与预先设定的基准值的比较结果来判断可否进行装置运转。
所述判断部73将由运算部71获得的摩擦力F与预先设定的基准值进行比较,若摩擦力F为基准值以上,则例如发出用以促使维护的警报,或者停止树脂成形装置100。
<树脂成形装置100的动作>
参照图4~图15对所述树脂成形装置100的动作进行简单说明。再者,图4~图15仅示出了槽块41的其中一侧(左侧),省略了另一侧(右侧),但在各图中另一侧的状态与其中一侧的状态相同。另外,在图4~图16中,省略了力传感器PS的图示。以下的动作例如是通过设置于供给模块100A的控制部COM对各部进行控制来进行。
如图4所示,在上模2与下模3开模的状态下,由装载机13搬送成形前的成形对象物W1,交给下模3并载置。此时,上模2及下模3被升温至可使树脂材料J熔融、硬化的温度。其后,由装载机13搬送树脂材料J并收容于槽块41的槽41a内。
在所述状态下,当利用合模机构5使下模3上升时,如图5所示,槽块41碰触上模2且相对于下模3下降,而伸出部411的下表面与成形对象物W1的槽侧端部接触。另外,上模2的下表面接触伸出部411所不接触的成形对象物W1的外周部。由此将上模2与下模3合模。在所述合模后,当传递机构42利用柱塞驱动部422使柱塞421上升时,如图6所示,槽41a内的熔融的树脂材料J穿过树脂通路而注入至模腔2a内。然后,在经过规定的成形时间且树脂材料J在模腔2a内硬化之后,合模机构5将上模2与下模3开模。
此处,本实施方式的树脂成形装置100在合模机构5将上模2与下模3开模的开模动作中,进行将树脂成形品W2与不需要的树脂K分离的动作(浇口断开动作)。再者,不需要的树脂K是残留于槽块41上并硬化的树脂。
例如在即将经过所述成形时间之前(开模动作的开始前),如图7所示,传递机构42使柱塞421按压不需要的树脂K的力降低至规定值的力(例如在柱塞421与不需要的树脂K不剥离的情况下可维持接触状态的程度的比较小的值的力)。此处,利用所述运算部71高精度地求出槽41a与柱塞421之间的摩擦力F,因此可高精度地进行柱塞421按压不需要的树脂K的力的控制。再者,柱塞421所按压的力是通过力传感器PS测定。
然后,控制部COM将成为所述规定值的力时的柱塞421的位置作为基准位置X存储(参照图7)。所述基准位置X是成为后述的浇口断开动作及不需要的树脂K的脱模/回收的基准的位置。再者,基准位置X不限于柱塞421的位置,也可设为与所述柱塞421连接的柱塞驱动部422的驱动轴(传递轴)等其他构件的位置。
然后,在开模动作的开始前,如图8所示,传递机构42使柱塞421向与上模2相反的一侧下降,并下降至规定的剥落位置Y。通过使柱塞421下降至剥落位置Y,柱塞421的上表面与不需要的树脂K的下表面剥离。在所述剥落动作后,传递机构42使柱塞421上升至所述基准位置X。此时,柱塞421的上表面与不需要的树脂K的下表面接触(图7的状态)。
接着,如图9所示,利用合模机构5开始下模3的下降,开始开模动作。在合模机构5开始开模动作且夹紧力降低至规定值(与所述传递机构42中的规定值不同)的时机,如图10所示,传递机构42使柱塞421向上模2上升。由此,槽块41上的不需要的树脂K被柱塞421向上模2按压。再者,夹紧力是通过设置于合模机构5的夹紧轴等的未图示的负荷传感器等力传感器(包括重量传感器、载荷传感器等)测定。
另外,当传递机构42使柱塞421向上模2上升时,如图10所示,槽块41受到压缩的弹性构件43的复原力即弹力而从下模3向上模2上升。即,在开模动作中,在槽块41受到弹性构件43的弹力而从下模3向上模2上升的同时,传递机构42使柱塞421从下模3向上模2上升。
再者,在开模动作中,槽块41受到弹性构件43的弹力而从下模3向上模2开始上升的时机、与利用传递机构42使柱塞421从下模3向上模2开始上升的时机可一致,也可不同。
通过利用所述传递机构42的柱塞421的上升及利用弹性构件43的弹力的槽块41的上升,如图11所示,下模3的模面上的树脂成形品W2与槽块41上的不需要的树脂K分离(浇口断开)。
此时,下模3上的树脂成形品W2被设置于上模2的顶出销61向下模3的模面按压,树脂成形品W2的下表面为与下模3的模面密接的状态(参照图10)。所述顶出销61作为在将树脂成形品W2与不需要的树脂K分离时将树脂成形品W2按压于下模3的模面的按压构件发挥功能。由于如上所述那样利用按压构件将树脂成形品W2按压于下模3的模面,因此容易对树脂成形品W2与不需要的树脂K之间施加剪切应力,容易浇口断开。
此处,作为按压构件的顶出销61至少在树脂成形品W2与不需要的树脂K分离之前的期间,将树脂成形品W2向下模3的模面按压。换言之,在开模动作中,在顶出销61按压树脂成形品W2的期间,通过所述槽块41的上升及柱塞421的上升,树脂成形品W2与不需要的树脂K的分离完成。
在所述浇口断开中,不需要的树脂K为夹在通过弹性构件43的弹力被向上侧按压的槽块41的上表面与上模2的下表面之间的状态(参照图10及图11)。即,槽块41在从开模动作的开始起规定期间中,成为利用弹性构件43的弹力而在与上模2之间夹着不需要的树脂K的状态。再者,所谓规定期间,是至少包含直至浇口断开完成的期间,且是直至下模3下降以成为弹性构件43复原的初始状态(被上模2按压而压缩之前的状态)的期间。
然后,在经过规定期间后、即利用合模机构5进一步使下模3下降,如图12所示,槽块41在保持不需要的树脂K的同时使不需要的树脂K从上模2剥离。此处,在槽块41形成有剔料池部41b及浇口部41c,且槽块41与不需要的树脂K的接触面积比上模2与不需要的树脂K的接触面积大,因此不需要的树脂K不从槽块41剥离,而是从上模2剥离。由此,可不需要用以与不需要的树脂K接触并将所述不需要的树脂K从上模2剥离的顶出销。
另外,随着传递机构42使柱塞421向上模2上升,槽块41的伸出部411从在与下模3的模面之间夹着树脂成形品W2的状态变为与树脂成形品W2不接触的状态。
再者,除所述浇口断开以外,传递机构42使柱塞421向上模2上升,直至成为槽块41的下侧的弹性构件43复原的合模前的初始状态(参照图12)。由此,在下一次树脂成形中,在将成形对象物W1载置于伸出部411的下侧时,伸出部411不会成为障碍。
在进行以上那样的开模动作并将树脂成形品W2与不需要的树脂K分离之后,利用卸载机15将树脂成形品W2与不需要的树脂K搬出。
如图13所示,卸载机15包括成形品用吸附部15a及不需要的树脂用吸附部15b。成形品用吸附部15a及不需要的树脂用吸附部15b均包括树脂制的吸附垫,特别是不需要的树脂用吸附部15b例如为波纹管型,且伸缩性比成形品用吸附部15a优异。另外,成形品用吸附部15a及不需要的树脂用吸附部15b设置于基底构件151,且连接于未图示的抽吸源。进而,至少成形品用吸附部15a构成为能够相对于基底构件151在左右方向及上下方向上移动。而且,在卸载机15设置有保持爪152,所述保持爪152用以保持由成形品用吸附部15a吸附的树脂成形品W2。
在所述开模动作结束后,使卸载机15进入至上模2与下模3之间。然后,如图13所示,使成形品用吸附部15a与树脂成形品W2的上表面接触,并且使不需要的树脂用吸附部15b与不需要的树脂K的上表面接触。
在所述状态下,如图14所示,传递机构42使柱塞421上升而将不需要的树脂K从槽块41抬起。此处,在包括不需要的树脂K残留于槽41a内的残留部K1的情况下,所述残留部K1上升至不会妨碍不需要的树脂K的回收的程度。由此,不需要的树脂K从槽块41脱模,并且与不需要的树脂用吸附部15b密接。此时,不需要的树脂用吸附部15b为弹性变形而收缩的状态。此处,利用所述运算部71高精度地求出槽41a与柱塞421之间的摩擦力F,因此可高精度地对利用柱塞421按压不需要的树脂K的力进行控制。
在设为不需要的树脂用吸附部15b收缩的状态之后,开始不需要的树脂用吸附部15b的吸附,而使不需要的树脂用吸附部15b吸附不需要的树脂K。另外,开始成形品用吸附部15a的吸附,而使成形品用吸附部15a吸附树脂成形品W2。
然后,如图15所示,使吸附有树脂成形品W2的成形品用吸附部15a向从槽块41离开的方向移动,而使树脂成形品W2移动至伸出部411之外。其后,在使卸载机15上升之后,从上模2及下模3退出。由此,利用卸载机15进行树脂成形品W2及不需要的树脂K的搬出。
此处,有时在卸载机15包括用以清洁上模2及下模3的清扫机构(未图示)。再者,作为清扫机构,考虑包括旋转刷及抽吸尘埃并排出的抽吸部。
在此情况下,吸附有树脂成形品W2及不需要的树脂K的卸载机15停留于上模2与下模3之间,并进行清洁动作。另外,在所述清洁动作中,控制部COM发挥摩擦力运算功能。
此处,首先,传递机构42进行将附着于槽41a内的树脂扒出的动作。即,如图16所示,传递机构42使柱塞421上升至规定的扒出位置。此处,规定的扒出位置例如是柱塞421的上表面成为比槽41a的开口位置更靠上侧处的位置。
然后,传递机构42从规定的扒出位置下降至用以收容树脂材料J的装载位置。如图17所示,在使所述柱塞421从扒出位置下降至装载位置的下降动作(区间a)中,运算部71从负载传感器等力传感器PS获取第二载荷P2。
其后,传递机构42再次使柱塞421上升至规定的扒出位置。由此,将附着于槽内的树脂扒出至槽41a外。如图17所示,在使所述柱塞421从装载位置上升至扒出位置的上升动作(区间b)中,运算部71从负载传感器等力传感器PS获取第一载荷P1。
其后,利用设置于卸载机15的清扫机构来清洁上模2、下模3、槽块41及柱塞421。另外,运算部71使用在区间a获取的第二载荷P2的最小值P2min及在区间b获取的第一载荷的最大值P1max,通过所述式[1]运算摩擦力F。
再者,在清洁动作中,从所述扒出位置下降至装载位置的下降动作及从装载位置上升至扒出位置的上升动作也可分别进行多次。
另外,也可在分别进行多次柱塞421的下降动作及上升动作的情况下,在下降动作中(区间a)分别获取第二载荷P2,在上升动作中(区间b)分别获取第一载荷P1。在此情况下,考虑对所获取的多个第二载荷P2的最小值P2min进行平均化,对所获取的多个第一载荷P1的最大值P1max进行平均化,并根据所述式[1]来运算摩擦力F。另外,也可使用一个第二载荷P2的最小值P2min及一个第一载荷P1的最大值P1max,根据所述式[1]来运算摩擦力F,并对由此获得的多个摩擦力F进行平均化。除此以外,也可构成为在通过一次上下移动获得的摩擦力F为规定值以上的情况下,判断是否使柱塞421进一步上下移动。
在所述清洁动作结束之后,卸载机15从上模2及下模3退出,而进行树脂成形品W2及不需要的树脂K的搬出。
另外,在清洁动作中运算部71所运算出的摩擦力F被发送至调整部72。然后,调整部72在下一次的树脂成形中使用所运算出的摩擦力F来对柱塞驱动部422进行控制,以使树脂材料J的注入压力成为预定的设定值。
进而,在清洁动作中运算部71所运算出的摩擦力F被发送至判断部73。然后,判断部73将所运算出的摩擦力F与预先设定的基准值进行比较,若摩擦力为基准值以上,则例如发出用以促使维护的警报,或者停止树脂成形装置100。
<本实施方式的效果>
根据本实施方式的树脂成形装置100,基于在柱塞421的上升时施加至柱塞421的第一载荷P1、及在柱塞421的下降时施加至柱塞421的第二载荷P2,来运算槽41a与柱塞412之间的摩擦力F,且未将停止状态的柱塞的载荷作为基准,因此可高精度地求出槽41a与柱塞421之间的摩擦力。
另外,在树脂成形后的清洁动作中获取第一载荷P1及第二载荷P2,因此可利用树脂成形装置100的现有的动作,从而不需要另外进行用以获取第一载荷P1及第二载荷P2的动作。
<其他变形实施方式>
再者,本发明并不限于所述实施方式。
在所述实施方式中,为在清洁动作中获取第一载荷P1及第二载荷P2来运算摩擦力F的结构,但也可设为以下结构:在清洁动作以外的时机获取第一载荷P1及第二载荷P2来运算摩擦力F。例如,也可在树脂材料J收容于槽41a中之前,使柱塞421升降并获取第一载荷P1及第二载荷P2来运算摩擦力F。
另外,使柱塞421升降的范围不限于如所述实施方式那样在扒出位置与装载位置之间,例如能够在树脂材料J的注入完成的注入完成位置与装载位置之间等适宜设定。
进而,所述实施方式的运算部71使用第一载荷P1的最大值P1max及第二载荷P2的最小值P2min来求出摩擦力F,但也可使用第一载荷P1中的最大值P1max以外的值及第二载荷P2中的最小值P2min以外的值来求出摩擦力F。另外,也可使用第一载荷P1的区间a的平均值及第二载荷P2的区间b的平均值来求出摩擦力F。
所述实施方式的树脂成形装置通过槽块41包括伸出部411来进行边缘浇口型的传递成形,但也可进行侧缘浇口型的传递成形。
本发明的树脂成形装置不限于通常的传递成形,只要为包括传递机构的结构即可。
除此以外,本发明不限于所述实施方式,当然能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变形。
Claims (11)
1.一种树脂成形装置,利用柱塞将收容于槽中的树脂材料挤出并注入至模腔,且所述树脂成形装置中,包括运算部,
所述运算部基于在使所述柱塞向挤出方向移动时施加至所述柱塞的第一载荷、及在使所述柱塞向与所述挤出方向相反的一侧移动时施加至所述柱塞的第二载荷,来运算所述槽与所述柱塞之间的摩擦力。
2.根据权利要求1所述的树脂成形装置,其中,所述运算部基于所述第一载荷的最大值及所述第二载荷的最小值来运算所述摩擦力。
3.根据权利要求1或2所述的树脂成形装置,其中,所述运算部基于所述第一载荷的最大值与所述第二载荷的最小值的差值来运算所述摩擦力。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的树脂成形装置,包括调整部,所述调整部使用由所述运算部获得的摩擦力来调整利用所述柱塞挤出所述树脂材料的力。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的树脂成形装置,包括判断部,所述判断部基于由所述运算部获得的摩擦力与预先设定的基准值的比较结果来判断可否进行装置运转。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的树脂成形装置,其中,进行使用所述柱塞将附着于所述槽内的树脂扒出至所述槽的外部的清洁动作,
所述运算部在所述清洁动作中获取所述第一载荷及所述第二载荷。
7.根据权利要求6所述的树脂成形装置,其中,所述清洁动作是通过使所述柱塞在规定的扒出位置与用以收容所述树脂材料的装载位置之间移动来进行,
所述运算部在使所述柱塞从所述装载位置移动至所述扒出位置时获取所述第一载荷,在使所述柱塞从所述扒出位置移动至所述装载位置时获取所述第二载荷。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的树脂成形装置,包括:
第一模,形成有所述模腔;
第二模,与所述第一模相向,且设置有包括所述槽及所述柱塞的树脂注入部;以及
合模机构,将所述第一模与所述第二模合模,
所述树脂注入部包括:
槽块,形成有所述槽,设置成能够经由弹性构件相对于所述第二模进退,且包括在所述第二模的模面上伸出的伸出部;以及
传递机构,包括所述柱塞,且使所述柱塞移动而从所述槽向所述模腔注入所述树脂材料。
9.根据权利要求8所述的树脂成形装置,其中,在所述合模机构将所述第一模与所述第二模开模的开模动作中,所述传递机构使所述柱塞向所述第一模移动,而将所述第二模的模面上的树脂成形品与所述槽块上的不需要的树脂分离。
10.根据权利要求8或9所述的树脂成形装置,包括在树脂成形后将所述槽块上的不需要的树脂搬出的搬送机构,
所述搬送机构包括用以吸附所述不需要的树脂的不需要的树脂用吸附部,
在所述搬送机构使所述不需要的树脂用吸附部与所述槽块上的不需要的树脂接触之后,所述传递机构使所述柱塞向所述第一模移动而从所述槽块剥离所述不需要的树脂,其后,所述搬送机构利用所述不需要的树脂用吸附部吸附所述不需要的树脂并将所述不需要的树脂搬出。
11.一种树脂成形品的制造方法,使用如权利要求1至10中任一项所述的树脂成形装置。
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