TWI387515B - 射出成型分穴用機械手及射出成型裝置 - Google Patents

Description

射出成型分穴用機械手及射出成型裝置

本發明涉及一種射出成型分穴用機械手及射出成型裝置。

應用於手機、MP3等可攜式電子裝置中之光學元件，如微型透鏡、導光板等通常係採用射出成型裝置來制得。射出成型裝置具有速度快、精度高等特點，可參見Yao-Be Wang等人於文獻Proceedings of the 2005 IEEE International Conference on Mechatronics July 10-12,2005,Taipei,Taiwan中Design and Fabrication of an All-Electric Tiebarless Injection Molding Machine一文。

先前之射出成型裝置通常包括相配合之公模及母模，該公模及母模分別包括模座及裝設於該模座上之模仁，該模仁係藉由楔形塊或定位塊等固定元件固定於相應之模座上。該公模與母模合模時，兩相對之模座、模仁藉由導柱或定位銷等定位元件定位，兩相對之模仁之間形成複數模腔，注射材料經由注料口注入該模腔。成型後，將公模與母模分離，用頂針將該複數模腔內之射出件頂出以得到所要成型之光學元件，同時回收由流道及注料口成型所得之料頭。

然而，上述射出成型裝置係將成型所得之複數光學元件和料頭一併回收再進行分穴或一一進行分穴，這使得光學元件之生產週期較長，人工成本較高。

有鑑於此，提供一種可自動分穴之射出成型分穴用機械手及射出成型裝置實為必要。

一種射出成型分穴用機械手，其包括：一支撐件，一夾持單元及複數吸嘴，該夾持單元與吸嘴均安裝於該支撐件上，該夾持單元用於夾持射出成型後之料頭，該複數吸嘴之排佈方式與射出成型後之射出件之排佈方式相對應，其分別包括一收容孔，該收容孔具有一供射出件通過並吸入收容孔內之吸口，該吸口大於該收容孔之遠離吸口一側之開口，且該複數吸嘴傾斜安裝於該支撐件上。

一種射出成型裝置，其包括：可相配合形成流道及與該流道相連通之複數模腔之第一模組與第二模組，機械手及收集器。該機械手包括一支撐件，一夾持單元及複數吸嘴，該夾持單元與吸嘴均安裝於該支撐件上，該夾持單元用於夾持分模後之由流道形成之料頭，該複數吸嘴之排佈方式與該複數模腔之排佈方式相對應，其分別包括一收容孔，該收容孔具有一供分模後之由一對應之模腔形成之射出件通過並吸入收容孔內之吸口，該吸口大於該收容孔之遠離吸口一側之開口，且該複數吸嘴傾斜安裝於該支撐件上。該收集器包括一用於收容該料頭之第一收集單元及用於收容射出件之第二收集單元，該第二收集單元具有複數與該複數模腔之排佈方式相對應之收容穴。

相對於先前技術，該射出成型分穴用機械手及射出成型 裝置利用複數吸嘴同步取出射出成型後之由複數模腔形成之射出件並將該射出件置入相應之收容穴中，從而可獲得自動分穴之光學元件成品，其縮短了射出成型光學元件之生產週期，並使生產射出成型光學元件之人工成本有所降低。

下面將結合附圖和實施例對本發明射出成型分穴用機械手及射出成型裝置作進一步之詳細說明。

請參閱圖1，本發明第一實施例之射出成型分穴用機械手13包括一支撐件130，一夾持單元131以及四個吸嘴132。

該夾持單元131安裝於該支撐件130上該夾持單元131具有夾持與張開兩種狀態，這兩種狀態由一控制器(圖未示)來控制。該夾持單元131與射出成型模具之形成料頭之流道對應以用於夾持射出成型後之料頭。

該四個吸嘴132安裝於支撐件130上，其排佈方式與射出成型後之射出件之排佈方式相對應。該四個吸嘴132分別包括一收容孔1321，該收容孔1321具有一供射出件通過並吸入收容孔1321內之吸口1322。該四個吸嘴132均與一真空產生器(圖未示)相連通，經由該真空產生器來控制該四個吸嘴132之吸附與鬆開兩種狀態。

該四個吸嘴132之吸口1322大於該收容孔1321之遠離吸口1322一側之開口1323。於此，該四個吸嘴132均為錐形且吸口1322靠近射出成型後之模腔以利於將射出件吸 入該吸嘴132內。可理解的是，該吸嘴132之形狀也可為其它利於將射出件吸入之形狀，如半球形等。於本實施例中，該四個吸嘴132均被傾斜之安裝於支撐件130上，以利於克服射出件之重力將射出件吸入該吸嘴132中。

可理解的是，該四個吸嘴132也可分別與一真空產生器相連通，經由各自之真空產生器來控制其吸附與鬆開兩種狀態，其可進一步提高吸嘴132之吸附力。

該射出成型分穴用機械手13可利用吸嘴132同步取出射出成型後之由複數模腔形成之射出件以利於將該射出件分別置入對應之收容穴，從而獲得自動分穴之光學元件成品，其可縮短射出成型光學元件之生產週期，並使生產射出成型光學元件之人工成本有所降低。

請參閱圖2，本發明第二實施例之射出成型裝置10包括一第一模組11，一第二模組12，一射出件收集器14，一料頭收集器15及一上述第一實施例提供之機械手13。於本實施例中，該第一模組11為動模組，該第二模組12為定模組。

請一併參閱圖3，該第一模組11包括一第一模座110，一藉由固定元件(圖未示)固定於該第一模座110上之第一模仁111。該第一模仁111具有一第一分模面112，該第一分模面112上開設有四個第一凹槽113及一第一連通槽114，該四個第一凹槽113藉由該第一連通槽114相互連通，該四個第一凹槽113之底部均設有一用於頂出成型件之頂針115。該第一分模面112上之第一連通槽114中設 置有至少一第二凹槽116，該第二凹槽116之遠離該第一分模面112一側之開口1161大於靠近該第一分模面112一側之開口1162以利於將成型所得料頭固持於該第一模組11上，該第二凹槽116與該第一連通槽114相連通。

該第二模組12包括一第二模座120，一藉由固定元件(圖未示)固定於該第一模座120上之第二模仁121。該第二模仁121具有一可於合模時與上述第一分模面112相接觸之第二分模面122，該第二分模面122上開設有四個與該第一凹槽113相配合之第三凹槽123及一與上述第一連通槽114相配合之第二連通槽124，該四個第三凹槽123藉由該第二連通槽124相互連通。該第二模組12還包括一貫穿該第二模座120及該第二模仁121並與該第二連通槽124相連通之注入口125，於該第一模組11與該第二模組12合模後藉由該注入口125將注射材料注入該第一模仁111與該第二模仁121之間所形成之模腔中。

該機械手13之夾持單元131用於夾持射出成型分模後位於該第一連通槽114中且與該第二模組12分離之料頭。該四個吸嘴132與第一模組11之第一分模面112之四個第一凹槽113分別對應，也即該四個吸嘴132之排佈方式與該第一模組11與第二模組12合模時形成之複數模腔之排佈方式相對應。該射出件收集器14具有四個收容穴141，該四個收容穴141用於收容由該第一模組11與該第二模組12成型所得之射出件，該四個收容穴141與該四個吸嘴132分別對應即該四個收容穴141之排佈方式與該四個吸嘴132排佈方式相對應，以便於該機械手13將成型所得之射出 件分別置入該四個收容穴141內。

該料頭收集器15於本實施例中與該射出件收集器14相鄰設置，其用於收容該料頭。

以下將簡要說明該射出成型裝置10之工作過程：將該第一模組11與該第二模組12合模時，該第一模仁111之第一分模面112上之四個第一凹槽113與該第二模仁121之第二分模面122上之四個第三凹槽123正對以形成四個模腔，該第一連通槽114與第二連通槽124正對以形成一流道。

使用上述射出成型裝置10進行成型時，注射材料經由該注入口125注入該流道、第二凹槽116及四個模腔；將該第一模組11與該第二模組12進行分模時，先對該流道、第二凹槽116及四個模腔內之注射材料進行冷卻凝固，然後再使第一模組11和第二模組12相互分離；進行脫模時，驅動該機械手13移動至該第一模組11和第二模組12之間且該機械手13上之四個吸嘴132分別與該四個第一凹槽113中之射出件相對，並使該機械手13上之處於張開狀態之夾持單元131與該注入口125處形成之料頭相對；啟動與四個吸嘴132相連通之真空產生器使該四個吸嘴132處於吸附狀態，然後由該頂針115將該四個第一凹槽113中之射出件頂出，被頂出之四個成型件隨後分別通過吸口1322被吸入該四個吸嘴132之收容孔1321內。於此 ，由於可對合模後形成之模腔與流道連接處之澆口進行特殊設計，例如將澆口設計之很小、澆口之形狀與所要形成射出件之邊緣之一部分相一致等，以利於由頂針115頂出之成型件不需後續之加工製程即可為所需之射出件；將該夾持單元131調整為夾持狀態以將該注入口125處形成之料頭夾住，驅動該機械手13將被該夾持單元131夾持住之料頭從該第一模組11中拉出；驅動該機械手13將被該夾持單元131夾持之料頭置於該料頭收集器15之上方，然後將該夾持單元131調整為張開狀態以使料頭落入該料頭收集器15；驅動該機械手13將該四個吸嘴132移動到與該射出件收集器14正對之位置，並使該四個吸嘴132分別與該四個收容穴141相對應；將該四個吸嘴132調整為鬆開狀態，由於該四個吸嘴132係被傾斜安裝於支撐件130上，所以射出件會自動落入相應之收容穴141中。

該射出成型裝置10利用吸嘴132取出射出成型後之於該四個第一凹槽113中之射出件並將其分別置入相應之收容穴141中，即可獲得自動分穴之光學元件成品，從而縮短了射出成型光學元件之生產週期，並使生產射出成型光學元件之人工成本有所降低。

可理解的是，該第一凹槽113及與其相對應之第三凹槽123之數量不限於四個，可為兩個、三個或四個以上，只 要該機械手13上之吸嘴132及該射出件收集器14上之收容穴141之數量均與該第一凹槽113之數量相同且該吸嘴132及收容穴141之排佈方式與該第一凹槽113之排佈方式相對應即可。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

10‧‧‧射出成型裝置

11‧‧‧第一模組

12‧‧‧第二模組

13‧‧‧機械手

14‧‧‧射出件收集器

15‧‧‧料頭收集器

110‧‧‧第一模座

111‧‧‧第一模仁

112‧‧‧第一分模面

113‧‧‧第一凹槽

114‧‧‧第一連通槽

115‧‧‧頂針

116‧‧‧第二凹槽

120‧‧‧模座

121‧‧‧第二模仁

122‧‧‧第二分模面

123‧‧‧第三凹槽

124‧‧‧第二連通槽

125‧‧‧注入口

130‧‧‧支撐件

131‧‧‧夾持單元

132‧‧‧吸嘴

141‧‧‧收容穴

1161，1162，1323‧‧‧開口

1321‧‧‧收容孔

1322‧‧‧吸口

圖1係本發明第一實施例之射出成型分穴用機械手之立體結構示意圖。

圖2係本發明第二實施例之射出成型裝置之立體分解結構示意圖。

圖3係沿圖2中劃綫III-III之剖面示意圖。

13‧‧‧機械手

130‧‧‧支撐件

131‧‧‧夾持單元

132‧‧‧吸嘴

1321‧‧‧收容孔

1322‧‧‧吸口

1323‧‧‧開口

Claims (7)

1. 一種射出成型分穴用機械手，其包括：一支撐件，一夾持單元及複數吸嘴，該夾持單元與吸嘴均安裝於該支撐件上，該夾持單元用於夾持射出成型後之料頭，該複數吸嘴之排佈方式與射出成型後之射出件之排佈方式相對應，該複數吸嘴分別包括一收容孔，該收容孔具有一供射出件通過並吸入收容孔內之吸口，該吸口大於該收容孔之遠離吸口一側之開口，且該複數吸嘴傾斜安裝於該支撐件上。
2. 如申請專利範圍第1項所述之射出成型分穴用機械手，其中，該複數吸嘴分別為錐形或半球形。
3. 一種射出成型裝置，其包括可相配合形成流道及與項所述之流道相連通之複數模腔之第一模組與第二模組，機械手及收集器，該機械手包括一支撐件，一夾持單元及複數吸嘴，該夾持單元與吸嘴均安裝於該支撐件上，該夾持單元用於夾持分模後之由流道形成之料頭，該複數吸嘴之排佈方式與該複數模腔之排佈方式相對應，該複數吸嘴分別包括一收容孔，該收容孔具有一供分模後之由一對應之模腔形成之射出件通過並吸入收容孔內之吸口，該吸口大於該收容孔之遠離吸口一側之開口，且該複數吸嘴傾斜安裝於該支撐件上，該收集器包括一用於收容該料頭之第一收集單元及用於收容射出件之第二收集單元，該第二收集單元具有複數與該複數模腔之排佈方式相對應之收容穴。
4. 如申請專利範圍第3項所述之射出成型裝置，其中，該第一模組包括一第一模座及一設置於該第一模座上之第一模仁，該第二模組包括一第二模座及一設置於該第二模座上 之第二模仁，該第一模仁之分模面上開設有一第一連通槽及與其相互連通之複數第一凹槽，該第二模仁之分模面上開設有一與該第一連通槽相對應之第二連通槽及與該第一凹槽相對應之複數第二凹槽，該第二連通槽與該複數第二凹槽相互連通，該第二模組還具有一貫穿該第二模座及該第二模仁並與該第二連通槽相連通之注入口，該第一模組與該第二模組合模後，該第一凹槽與該第二凹槽組合形成該複數模腔，該第一連通槽與該第二連通槽組合形成該流道。
5. 如申請專利範圍第4項所述之射出成型裝置，其中，該第一模仁上還設置有至少一第三凹槽，該至少一第三凹槽設置於該第一連通槽內且與其相連通，該至少一第三凹槽之遠離該第一模組之分模面一側之開口大於靠近該合模面一側之開口。
6. 如申請專利範圍第4項所述之射出成型裝置，其中，該至少一第一凹槽之底部設置有一用於頂出射出件之頂針。
7. 如申請專利範圍第3項所述之射出成型裝置，其中，該複數吸嘴分別為錐形或半球形。