TW201350303A - 真空成型方法及其裝置 - Google Patents

Abstract

一種真空成型方法及其裝置，其係提供一工件與一膜給一下模框；一上模壓板係壓掣該下模框，而使該膜被上模壓板所壓掣，並使該膜維持於一平整狀態；該下模框與該上模壓板係上升一高度，該工件係與該下模框相分離，一加熱器於一加熱時間該下模框的底端於一加熱時間對該膜進行加熱；該工件與該下模框再次結合，該上模壓板係提供一正壓給該膜，該下模框係提供一負壓給膜，以使該膜與該工件相結合；故能使該膜維持於一平整性，並增加該膜與該工件之間對位精準度，以避免產品產生有皺摺，而且能夠縮短該膜的成型時間。

Description

真空成型方法及其裝置

本發明係一種真空成型方法及其裝置，其係提供一種利用真空而使膜與工件相互結合之方法及其裝置。

3維覆蓋法(Three Dimension Overlay Method)，其利用真空壓力或大氣壓力，而使一薄膜緊密貼附於一工件表面。

該3維覆蓋法的步驟為：

將一工件設於一下腔的治具處，一薄膜係設於一上腔與下腔之間。

上腔與下腔係相互結合，以使上腔與下腔之間形成一封閉空間。

位於上腔中的加熱器係對薄膜進行加熱，並且上腔與下腔係形成真空狀，即一負壓狀態。

待加熱一預定時間後，治具係朝向薄膜移動，上腔係變為一正壓狀態，下腔仍維持於一負壓狀態，其係使得薄膜與工件相互結合。

待工件與薄膜相結合後，上腔與下腔係相互分離，取出具有薄膜之工件，並對工件進行薄膜修整。

然上述之3維覆蓋法仍有其缺點，因上腔為一中空體，所以薄膜係懸空於上腔與下腔之間，而上腔與下腔之間的壓差會使薄膜呈現漂擺不定狀態，進而影響薄膜與工件之間對位精準度，並且產品易產生有皺摺，另外，現有 的膜之加熱方式，往往需要消耗較長的時間而成型。

有鑑於上述之缺點，本發明之目的在於提供一種真空成型方法及其裝置，其係利用一上模單元，而使膜維持於一平整性，並增加膜與工件之間對位精準度，以避免產品產生有皺摺，而且能夠縮短膜的成型時間。

為了達到上述之目的，本發明之技術手段在於提供一種真空成型裝置，其包含有：一機台；一下模單元，其係設於該機台的一端；一上模單元，其係設於該上模單元的上方；以及一加熱單元，其係設於該機台的另一端。

本發明又提供一種真空成型方法，其包含有：提供一工件與一膜給一下模框；一上模壓板係壓掣該下模框，而使該膜被上模壓板所壓掣，並使該膜維持於一平整狀態；該下模框與該上模壓板係上升一高度，該工件係與該下模框相分離，一加熱器於一加熱時間該下模框的底端於一加熱時間對該膜進行加熱；該工件與該下模框再次結合，該上模壓板係提供一正壓給該膜，該下模框係提供一負壓給膜，以使該膜與該工件相結合。

綜合上述之本發明的真空成型方法及其裝置，上模單元係能夠使一膜維持一平整性，故可增加對位精準度，並 可減少產品產生皺摺，而且能夠藉由熱傳導，以縮短膜的成型時間。

以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，所屬技術領域中具有通常知識者可由本說明書所揭示之內容，輕易地瞭解本發明之其他優點與功效。

請配合參考圖1所示，本發明係一種真空成型裝置，其包含有一機台1、一下模單元2、一上模單元3與一加熱單元4。

下模單元2係設於機台1的一端，下模單元2具有一下加熱器縱向升降裝置20、一下模框橫向移動裝置21、一下加熱器22、一下模框23與一下模框縱向升降裝置24。

下加熱器縱向升降裝置20為一推桿與一驅動裝置之組合，推桿與驅動裝置係設於機台1中，驅動裝置為一油壓缸、一氣壓缸或一可提供推/拉力的裝置，推桿的一端係耦接驅動裝置，推桿的另端係能夠選擇性突伸出機台1的頂端。

下加熱器22係設於係設於下加熱器縱向升降裝置20的一端，該端係為推桿突伸出機台1的頂端的一端，下加熱器22能夠為一電熱管。

下模框橫向移動裝置21係設於下加熱器22中，下模框橫向移動裝置21為一滑塊與軌道之組合或一驅動裝置、推桿與軌道之組合。

下模框23係設於下模框橫向移動裝置21的一面，下 模框橫向移動裝置21之軌道係能夠使下模框23遵循一方向，下模框23具有一置料孔230與至少一負壓孔231，負壓孔231係與置料孔230相通，負壓孔231係進一步耦接一抽氣裝置(圖中未示)，以使置料孔230形成一負壓環境。

下模框縱向升降裝置24係設於下加熱器縱向升降裝置20的兩側，下模框縱向升降裝置24具有至少二驅動裝置240與至少一推架241，驅動裝置240能夠為一氣壓缸或一油壓缸，推架241為一近似ㄇ形架，推架241的兩端係分別耦接驅動裝置240，以使推架241能夠縱向上升與下降，推架241具有二固定塊242，固定塊242係能夠選擇性卡掣下模框23的邊緣。

上模單元3具有一上加熱器30、一上模壓板31、一上模壓板縱向升降裝置32與一抽送氣裝置33。

上加熱器30係設於下模單元2的上方，上加熱器30能夠為一電熱管。

上模壓板31係設於上加熱器30的下方，請配合參考圖5與圖6所示，上模壓板31的一面具有呈放射狀分佈的溝槽310，於溝槽310的中央與邊緣處分別具有一孔311，上模壓板31的另一面具有一壓花圖案312。

上模壓板縱向升降裝置32具有至少二驅動裝置，驅動裝置為一油壓缸、一氣壓缸或一可提供推/拉力的裝置，驅動裝置係分別與上模壓板31耦接，以使上模壓板31得以於上升或下降。

抽送氣裝置33係能夠選擇性與溝槽310及孔311相通，當抽送氣裝置33提供一負壓時，該負壓係透過溝槽 310，而分佈於各孔311，以使上模壓板31具有一負壓吸力，同理，抽送氣裝置33提供一正壓時，上模壓板31具有一正壓推力。

加熱單元4係設於機台1的另一端，即相對於下模單元2的一側，加熱單元4具有一滑軌組40、一加熱器支撐架橫向移動裝置41、一加熱器支撐架42與一加熱器43。

滑軌組40係設於機台1的一端。

加熱器支撐架橫向移動裝置41係可移動地設於滑軌組40，加熱器支撐架橫向移動裝置41能夠為一驅動裝置，該驅動裝置能夠為一滑塊、一驅動馬達、一油壓缸、一氣壓缸、一螺桿與一馬達之組合或任何能夠提供移動能力的裝置。

加熱器支撐架42係耦接加熱器支撐架橫向移動裝置41，以使加熱器支撐架42得以朝向機台1方向移動，或者遠離機台1方向移動。

加熱器43係設於加熱器支撐架42，加熱器43能夠為一紅外線加熱器。

請配合參考圖7所示，本發明係一種真空成型，其步驟包含有：

S1：置料，請配合參考圖2所示，下加熱器縱向升降裝置20係使下加熱器22上升一高度，下模框橫向移動裝置21係使下模框23橫向移動一距離，下模框縱向升降裝置24亦上升一高度，一工件50係置於下模框23的置料孔230中，一膜51係設於下模框23的頂端，膜51的尺寸係大於置料孔230的尺寸。

S2：壓膜，請配合參考圖3所示，下模框橫向移動裝置21再次動作，以使下模框23回復至最初位置，下模框縱向升降裝置24係上升一高度，上模壓板縱向升降裝置32配合下模框縱向升降裝置24係上升，而使上模壓板縱向升降裝置32上升一高度。

上模壓板縱向升降裝置32係下降一高度，以使上模壓板31與下膜框23相結合，並使上模壓板31得以壓掣膜51，而使膜51為一平整狀態。

S3：加熱，請再配合參考圖3所示，下模框23的邊緣係卡掣於固定塊242，而使下模框23隨著下模框縱向升降裝置24上升，下加熱器縱向升降裝置20下降至最初位置，而使下模框23與下加熱器22相分離，而工件50亦與下模框23相分離。

加熱器支撐架橫向移動裝置41係使加熱器支撐架42沿著滑軌組40朝向下模框23方向移動，並使加熱器支撐架42延伸至下模框23的底端，加熱器43於一加熱時間內對膜51進行加熱，加熱時間為15秒，而後加熱器支撐架橫向移動裝置41係使加熱器支撐架42朝向遠離下模框23的方向移動，以使加熱器43離開下模框23的底端。

S4：成型，請配合參考圖4所示，下加熱器縱向升降裝置20係朝向上模單元3持續上升一高度，以使下模框23與下加熱器22相結合，並使工件50再度進入置料孔230中，下模框縱向升降裝置24則下降至最初位置，而使下模框縱向升降裝置24與下模框23相分離。

上模壓板縱向升降裝置32配合下加熱器縱向升降裝 置20上升，並回復至最初位置，而上模壓板31與下模框23仍維持於結合狀態。

當上模壓板31回到最初位置時，抽送氣裝置33係提供一負壓給上模壓板31，負壓係使孔具有一負壓吸力，以使上模壓板31得以吸附膜51，同時，抽氣裝置係透過負壓孔231提供一負壓給置料孔230，而使置料孔230形成一負壓環境，提供負壓的時間約為6秒，而提供負壓的目的係使膜51更為平整。

上模壓板31的壓花圖案312係能夠使膜51具有圖樣，除了膜51本身的所設計的圖樣，壓花圖案312藝能於膜51具有不同的圖樣，故能增加產品的美觀感。

下加熱器22與上加熱器30係分別提供一熱能，其係使膜51與工件50能夠維持於一工作溫度，而上加熱器30所產生的熱能係可透過上模壓板31傳導給膜51，藉由此一熱傳導的模式，以增加膜51的加熱效率，並降低成型時間。

抽送氣裝置33係提供一正壓給上模壓板31，而使上膜壓板31產生一正壓推力，抽氣裝置仍提供負壓孔231一負壓給置料孔230，以使置料孔230維持於一負壓環境，藉由正壓與負壓的壓差，而使膜51與工件50二者能夠相互結合，待膜51與工件50結合後，抽送氣裝置33停止提供正壓，抽氣裝置停止提供負壓。

下模框縱向升降裝置24下降至最初位置，以取出具有膜51的工件50。

綜合上述之本發明之真空成型方法及其裝置，因上模 壓板31為一平整的板體，故當上模壓板31提供負壓吸力給膜51時，膜51受到上模壓板31的限制，而使膜51呈現一平整狀態，故可增加對位精準度，並可減少產品產生皺摺。

另外，上加熱器30可透過上模壓板31，將其所產生的熱能傳導給膜51，以增加膜51的加熱效率，並可降低成型時間。

惟以上所述之具體實施例，僅係用於例釋本發明之特點及功效，而非用於限定本發明之可實施範疇，於未脫離本發明上揭之精神與技術範疇下，任何運用本發明所揭示內容而完成之等效改變及修飾，均仍應為下述之申請專利範圍所涵蓋。

1‧‧‧機台

2‧‧‧下模單元

20‧‧‧下加熱器縱向升降裝置

21‧‧‧下模框橫向移動裝置

22‧‧‧下加熱器

23‧‧‧下模框

230‧‧‧置料孔

231‧‧‧負壓孔

24‧‧‧下模框縱向升降裝置

240‧‧‧驅動裝置

241‧‧‧推架

242‧‧‧固定塊

3‧‧‧上模單元

30‧‧‧上加熱器

31‧‧‧上模壓板

310‧‧‧溝槽

311‧‧‧孔

312‧‧‧壓花圖案

32‧‧‧上模壓板縱向升降裝置

33‧‧‧抽送氣裝置

4‧‧‧加熱單元

40‧‧‧滑軌組

41‧‧‧加熱器支撐架橫向移動裝置

42‧‧‧加熱器支撐架

43‧‧‧加熱器

50‧‧‧工件

51‧‧‧膜

圖1為一種真空成型裝置之示意圖。

圖2為真空成型裝置之動作示意圖。

圖3為真空成型裝置之另一動作示意圖。

圖4為真空成型裝置之又一動作示意圖。

圖5為一上模壓板之立體示意圖。

圖6為上模壓板之另一立體示意圖。

圖7為一種真空成型方法之流程示意圖。

1‧‧‧機台

2‧‧‧下模單元

20‧‧‧下加熱器縱向升降裝置

21‧‧‧下模框橫向移動裝置

22‧‧‧下加熱器

23‧‧‧下模框

230‧‧‧置料孔

231‧‧‧負壓孔

24‧‧‧下模框縱向升降裝置

240‧‧‧驅動裝置

241‧‧‧推架

242‧‧‧固定塊

3‧‧‧上模單元

30‧‧‧上加熱器

31‧‧‧上模壓板

32‧‧‧上模壓板縱向升降裝置

33‧‧‧抽送氣裝置

4‧‧‧加熱單元

40‧‧‧滑軌組

41‧‧‧加熱器支撐架橫向移動裝置

42‧‧‧加熱器支撐架

43‧‧‧加熱器

Claims (12)

1. 一種真空成型裝置，其包含有：一機台；一下模單元，其係設於該機台的一端；一上模單元，其係設於該上模單元的上方；以及一加熱單元，其係設於該機台的另一端。
2. 如申請專利範圍第1項所述之真空成型裝置，其中該下模單元具有一下加熱器縱向升降裝置、一下模框橫向移動裝置、一下加熱器、一下模框與一下模框縱向升降裝置，該下加熱器係設於該下加熱器縱向升降裝置的一端，該下模框橫向移動裝置係設於該下加熱器中，該下模框係設於該下模框橫向移動裝置的一面，該下模框縱向升降裝置係設於下加熱器縱向升降裝置的兩側。
3. 如申請專利範圍第2項所述之真空成型裝置，其中該下模框具有一置料孔與至少一負壓孔，該負壓孔係與該置料孔相通，該負壓孔係進一步耦接一抽氣裝置；該下模框縱向升降裝置具有至少二驅動裝置與至少一推架，該推架的兩端係分別耦接該驅動裝置，該推架具有二固定塊，該固定塊係能夠選擇性卡掣該下模框的邊緣。
4. 如申請專利範圍第2項所述之真空成型裝置，其中該下模框橫向移動裝置為一滑塊與軌道之組合或一驅動裝置、推桿與軌道之組合；該下加熱器縱向升降裝置為一推桿與一驅動裝置之組合。
5. 如申請專利範圍第1項所述之真空成型裝置，其中該上模單元具有一上加熱器、一上模壓板、一上模壓板縱向 升降裝置與一抽送氣裝置，該上加熱器係設於該下模單元的上方，該上模壓板係設於上加熱器的下方，該上模壓板具有複數個孔，該上模壓板縱向升降裝置係耦接該上模壓板，該抽送氣裝置係能夠選擇性與該孔相通。
6. 如申請專利範圍第5項所述之真空成型裝置，其中該上模壓板的一面具有呈放射狀分佈的溝槽，該孔位於該溝槽的中央與邊緣，該溝槽係能夠選擇性相通該抽送氣裝置；該上模壓板縱向升降裝置具有至少二驅動裝置，該驅動裝置係分別與該上模壓板耦接。
7. 如申請專利範圍第5項所述之真空成型裝置，其中該上模壓板的另一面具有一壓花圖案。
8. 如申請專利範圍第1項所述之真空成型裝置，其中該加熱單元具有一滑軌組、一加熱器支撐架橫向移動裝置、一加熱器支撐架與一加熱器，該滑軌組係設於該機台的一端，該加熱器支撐架橫向移動裝置係可移動地設於該滑軌組，該加熱器支撐架係耦接該加熱器支撐架橫向移動裝置，該加熱器係設於該加熱器支撐架。
9. 如申請專利範圍第8項所述之真空成型裝置，其中該加熱器能夠為一紅外線加熱器。
10. 一種真空成型方法，其包含有：提供一工件與一膜給一下模框；一上模壓板係壓掣該下模框，而使該膜被上模壓板所壓掣，並使該膜維持於一平整狀態；該下模框與該上模壓板係上升一高度，該工件係與該下模框相分離，一加熱器於一加熱時間該下模框的底 端於一加熱時間對該膜進行加熱；該工件與該下模框再次結合，該上模壓板係提供一正壓給該膜，該下模框係提供一負壓給膜，以使該膜與該工件相結合。
11. 如申請專利範圍第10項所述之真空成型方法，其中當該工件與該下模框再次結合時，該上模壓板與該下模框於一負壓時間對該膜提供一負壓。
12. 如申請專利範圍第11項所述之真空成型方法，其中該負壓時間為6秒，該加熱時間為15秒。