TWI392574B - 校正模具之偏心模仁之方法及模具 - Google Patents

Description

校正模具之偏心模仁之方法及模具

本發明涉及一種校正模具之偏心模仁之方法及模具，尤其涉及一種可消除光學鏡片成型過程中存在之偏心誤差之校正模具之偏心模仁之方法及模具。

隨著多媒體技術之發展，數位相機、攝像機及帶有攝像功能之手機等電子產品越來越為廣大消費者青睞。人們對數位相機、攝像機及帶有攝像功能之手機等產品之鏡頭追求小型化之同時，對其拍攝出之物體之影像品質亦提出了更高之要求，即希望拍攝物體之影像畫面清晰，而物體之成像品質於很大程度上取決於鏡頭模組內各光學元件之優劣。鏡頭模組一般包括透鏡、光學濾光片及影像感測器等光學元件。光學元件通常採用注射成型製程製造。

注射成型係對模仁坯料之形狀及結構進行加工以製成模仁，再將該模仁與模板組裝成一套完整之模具，並將該模具裝設於成型機上，同時控制該模具中之壓力及溫度，使融熔之塑膠注入該模具中，最終經冷卻固化成型出塑膠製品，其以低成本、高效率、高精度等優點而被廣泛應用，可參見Leslie J.Bowen等人於文獻Applications of Ferroelectrics,1992.ISAF ’92., Proceedings of the Eighth IEEE International Symposium on中之Fabrication of Piezoelectric Ceramic/Polymer Composites by Injection Molding一文。

使用上述模具製造光學鏡片時，由於模仁之加工誤差以及模仁與模板之安裝誤差，而使得該模仁於成型過程中存在偏心現象，從而使得所成型之光學鏡片產生偏心誤差。

先前技術中，當模仁於成型過程中存在偏心現象時，一般採用更換該偏心模仁或對該偏心模仁進行再加工之方法，以校正該偏心模仁。然而，上述方法成本較高。

有鑒於此，提供一種可改善光學鏡片成型過程中存在之偏心誤差且低成本之校正模具之偏心模仁之方法及模具實為必要。

一種校正模具之偏心模仁之方法，其包括以下步驟：提供一用於成型光學鏡片之模具，所述模具包括一第一模板，一與所述第一模板相對設置之第二模板，一設置於所述第一模板之第一模仁，一設置於所述第二模板且與所述第一模仁相對設置之第二模仁，一套設於所述第二模仁之滾珠套筒，及複數設置於所述滾珠套筒之第一滾珠，所述第二模板設有一安裝所述第一模仁及所述滾珠套筒之安裝孔，所述第一模仁設有一用於成型所述光學鏡片之第一曲面之第一成型面，所述第二模仁設有一用於成型所述光學鏡片之第二曲面之第二成型面，所述第二成型面之中心線與第一成型面之中心線之間具有一偏差量，所述每一個第一滾珠之兩側分別抵靠於所述第二模板之安裝孔之內壁及所述第二模仁之外壁，所述複數 第一滾珠之直徑相同；測量所述第二模仁之第二成型面之中心線與所述第一模仁之第一成型面之中心線之間之偏差量，並計算校正所述偏差量所需之所述第二模仁之調整量，以及調整所述第二模仁所需之複數第二滾珠之直徑，所述複數第二滾珠具有至少兩種大小相異之直徑；將所述複數第一滾珠從所述滾珠套筒中取出；將所述複數第二滾珠置入所述滾珠套筒，並使得所述複數第二滾珠之兩側分別抵靠於所述第二模板之安裝孔之內壁及所述第二模仁之外壁，以調整所述第二模仁與所述第一模仁之間之相對位置，從而校正所述第二模仁之第二成型面之中心線與所述第一模仁之第一成型面之中心線之間之偏差量。

一種模具，其包括：一第一模板，一與所述第一模板相對設置之第二模板，一設置於所述第一模板之第一模仁，一設置於所述第二模板且與所述第一模仁相對設置之第二模仁，一套設於所述第二模仁之滾珠套筒，及複數設置於所述滾珠套筒之滾珠，所述第二模板設有一安裝所述第一模仁及所述滾珠套筒之安裝孔，所述每一個滾珠之兩側分別抵靠於所述第二模板之安裝孔之內壁及所述第二模仁之外壁，其中，所述複數滾珠具有至少兩種大小相異之直徑，且所述複數滾珠被用來調整所述第二模仁與所述第一模仁之間之相對位置，從而校正所述第二模仁之第二成型面之中心線與所述第一模仁之第一成型面之中心線之間之偏差量。

相對於先前技術，所述校正模具之偏心模仁之方法及模 具，藉由調整抵靠於所述第二模板之安裝孔之內壁及所述第二模仁之外壁之滾珠之直徑大小，以調整所述第二模仁與所述第一模仁之間之相對位置，從而校正所述第二模仁之第二成型面之中心線與所述第一模仁之第一成型面之中心線之間之偏差量，而無需更換模仁或對模仁進行再加工，進而降低了生產成本。

下面將結合圖式對本發明作進一步之詳細說明。

請參閱圖1，為本發明提供之一種校正模具之偏心模仁之方法之流程圖。所述校正模具之偏心模仁之方法包括以下步驟：

步驟1，請參閱圖2，圖2為本發明第一實施例提供之一種具有偏心模仁之模具10，所述模具10用於成型光學鏡片30(如圖3所示)，所述模具10包括一第一模板100，一與所述第一模板100相對設置之第二模板110，一設置於所述第一模板100之第一模仁120，一設置於所述第二模板110且與所述第一模仁120相對設置之第二模仁130，一套設於所述第二模仁130之滾珠套筒140，複數設置於所述滾珠套筒140之第一滾珠150，及至少一與所述第二模仁130連接之頂桿160。

所述第二模板110設有一安裝所述第一模仁120及所述滾珠套筒140之安裝孔112。

所述第一模仁120設有一第一成型面122，所述第一成型面122用於成型所述光學鏡片30之第一曲面32。

所述第二模仁130與所述第二模板110之間之配合方式為間隙配合，所述第二模仁130與所述第二模板110之間之間隙小於0.01毫米。所述第二模仁130設有一第二成型面132，所述第二成型面132用於成型所述光學鏡片30之第二曲面34。所述第二模仁130之中心線A6與所述第一模仁120之中心線A5之間具有偏心誤差。

所述滾珠套筒140為一中空之筒狀結構，其設有複數安裝孔142(如圖4所示)，所述安裝孔142用於安裝所述第一滾珠150。所述滾珠套筒140之材料為軟性金屬或塑膠。本實施例中，所述滾珠套筒140之材料為鋁。可以理解，所述滾珠套筒140之材料亦可以為其他軟性金屬，例如鋁合金。

所述每一個第一滾珠150之兩側分別抵靠於所述第二模板110之安裝孔112之內壁1122及所述第二模仁130之外壁134。所述複數第一滾珠150之直徑相同。所述第一滾珠150之材料為硬質金屬或陶瓷。本實施例中，所述第一滾珠150之材料為不銹鋼。可以理解，所述第一滾珠150之材料亦可以為其他硬質金屬，例如碳素鋼。

所述頂桿160用於脫模時推頂所述第二模仁130，使得所述第二模仁130相對於所述第二模板110垂直向上移動，從而使得所述光學鏡片30脫離所述第二模板110。所述第二模仁130相對於所述第二模板110垂直向上移動過程中，可相對於所述複數第一滾珠150滑動。

步驟2，請參閱圖3，圖3為模具10所成型之光學鏡片30。 應用一三座標測量儀(圖未示)，以所述光學鏡片30之第一曲面32為基準，測量所述光學鏡片30之第二曲面34與所述第一曲面32之偏差量。

所述光學鏡片30之第二曲面34之中心線A2與所述第一曲面32之中心線A1之間具有偏心誤差δ。根據所述光學鏡片30之第二曲面34之中心線A2與所述第一曲面32之中心線A1之間之偏心誤差δ，故可以得知所述第二模仁130之中心線A6與所述第一模仁120之中心線A5之間具有偏心誤差δ。因此，需要將所述第二模仁130向右側調整δ位移，以校正所述第二模仁130之中心線A6與所述第一模仁120之中心線A5之間之偏心誤差δ。根據所述第二模仁130向右側調整之位移δ，可以計算出所需要之所述第二模仁130左側及右側之複數第二滾珠170、180之直徑。

步驟3，請參閱圖4，圖4為所述模具10之複數第一滾珠150從滾珠套筒140中取出後之示意圖。藉由施加外力使得所述滾珠套筒140之安裝孔142之孔徑變大，以將安裝於所述滾珠套筒140中之複數第一滾珠150取出。

步驟4，請參閱圖5，為校正圖3所示之所述光學鏡片30之第二曲面34之中心線A2與所述第一曲面32之中心線A1之間之偏心誤差δ，需要將所述第二模仁130向右側調整δ位移。因此，需要將所述複數第二滾珠170、180置入所述滾珠套筒150，並使得所述複數第二滾珠170、180之兩側分別抵靠於所述第二模板110之安裝孔112之內壁1122及所述第二模仁130之外壁134，以將所述第二模仁130相對於所述第一模仁100向右側調整δ位移，使得所 述第二模仁130之第二成型面132之中心線A6與所述第一模仁120之第一成型面122之中心線A5重合。校正後之模具10之第二模仁130之左側設有之複數滾珠170之直徑相同，所述第二模仁130之右側設有之複數滾珠180之直徑亦相同，所述複數滾珠170之直徑大於所述複數滾珠180之直徑。

由於所述校正模具之偏心模仁之方法藉由調整抵靠於所述第二模板110之安裝孔112之內壁1122及所述第二模仁130之外壁134之滾珠之直徑大小，以調整所述第二模仁130與所述第一模仁120之間之相對位置，從而校正所述第二模仁130之第二成型面132之中心線A6與所述第一模仁120之第一成型面122之中心線A5之間之偏差量，而無需更換模仁或對模仁進行再加工，進而降低了生產成本。

請參閱圖6，圖6為本發明第二實施例提供之一種具有偏心模仁之模具20，所述模具20與所述第一實施例提供之模具10之區別在於：所述模具20之第二模仁230之第二成型面232之中心線A8與第一模仁220之第一成型面222之中心線A7之間具有傾斜誤差。

請參閱圖7，圖7為模具20所成型之光學鏡片50。應用一三座標測量儀(圖未示)，以所述光學鏡片50之第一曲面52為基準，測量所述光學鏡片50之第二曲面54與所述第一曲面52之偏差量。

所述模具20所成型之光學鏡片50之第二曲面54之中心線 A4與第一曲面52之中心線A3之間具有傾斜誤差θ。根據所述光學鏡片50之第二曲面54之中心線A4與所述第一曲面52之中心線A3之間之傾斜誤差θ，可以得知所述第二模仁230之第二成型面232之中心線A8與所述第一模仁220之第一成型面222之中心線A7之間具有傾斜誤差θ。因此，需要將所述第二模仁230，圍繞所述第一模仁220之第一成型面222之中心線A7與所述第二模仁230之第二成型面232之中心線A8之交點，沿逆時針方向旋轉θ角度，以校正所述第二模仁230之第二成型面232之中心線A8與所述第一模仁220之第一成型面222之中心線A7之間之傾斜誤差θ。將所述第二模仁230旋轉θ角度，需要將所述第二模仁230左側及右側之複數第一滾珠250，更換為直徑不同之複數第二滾珠270(如圖8所示)。根據所述第二模仁230沿逆時針方向旋轉之角度θ，可以計算出所需要之所述第二模仁230左側及右側之複數第二滾珠270之直徑。

請參閱圖8，為校正圖7所示之所述光學鏡片50之第二曲面54之中心線A4與所述第一曲面52之中心線A3之間之傾斜誤差θ，需要將所述第二模仁230，圍繞所述第一模仁220之第一成型面222之中心線A7與所述第二模仁230之第二成型面232之中心線A8之交點，沿逆時針方向旋轉θ角度。因此，需要將所述第二模仁230左側及右側之複數第一滾珠250，更換為直徑不同之複數第二滾珠270，並使得所述複數第二滾珠270之兩側分別抵靠於所述第二模板210之安裝孔212之內壁2122及所述第二模仁230之外 壁234，以將所述第二模仁230，圍繞所述第一模仁220之第一成型面222之中心線A7與所述第二模仁230之第二成型面232之中心線A8之交點，沿逆時針方向旋轉θ角度，從而使得所述第二模仁230之第二成型面232之中心線A8與所述第一模仁220之第一成型面222之中心線A7重合。校正後之模具20之第二模仁230之左側設有之複數滾珠270之直徑不同，且沿遠離所述第一模板200之方向逐漸變大，所述第二模仁230之右側設有之複數滾珠270之直徑不同，且沿遠離所述第一模板200之方向逐漸變小。

可以理解，光學鏡片之兩個曲面之中心線之間之偏差一般為偏心誤差與傾斜誤差之組合，對於此種情況亦可以採用本方法以校正光學鏡片之兩個曲面之中心線之間之偏差。

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。

10，20‧‧‧模具

110，210‧‧‧第二模板

1122，2122‧‧‧內壁

122，222‧‧‧第一成型面

132，232‧‧‧第二成型面

140‧‧‧滾珠套筒

160‧‧‧頂桿

30，50‧‧‧光學鏡片

34，54‧‧‧第二曲面

100，200‧‧‧第一模板

112，142，212‧‧‧安裝孔

120，220‧‧‧第一模仁

130，230‧‧‧第二模仁

134，234‧‧‧外壁

150，250‧‧‧第一滾珠

170，180，270‧‧‧第二滾珠

32，52‧‧‧第一曲面

圖1係本發明提供之一種校正模具之偏心模仁之方法之流程圖。

圖2係本發明第一實施例提供之一種具有偏心模仁之模具之剖視圖。

圖3係圖2所示之模具所成型之光學鏡片之示意圖。

圖4係圖2所示之模具之複數第一滾珠從滾珠套筒中取出後之示意圖。

圖5係圖2所示之模具之模仁被校正偏差後之示意圖。

圖6係本發明第二實施例提供之一種具有偏心模仁之模具之剖視圖。

圖7係圖6所示之模具所成型之光學鏡片之示意圖。

圖8係圖6所示之模具之模仁被校正偏差後之示意圖。

Claims (10)

1. 一種校正模具之偏心模仁之方法，其包括以下步驟：提供一用於成型光學鏡片之模具，所述模具包括一第一模板，一與所述第一模板相對設置之第二模板，一設置於所述第一模板之第一模仁，一設置於所述第二模板且與所述第一模仁相對設置之第二模仁，一套設於所述第二模仁之滾珠套筒，及複數設置於所述滾珠套筒之第一滾珠，所述第二模板設有一安裝所述第一模仁及所述滾珠套筒之安裝孔，所述第一模仁設有一用於成型所述光學鏡片之第一曲面之第一成型面，所述第二模仁設有一用於成型所述光學鏡片之第二曲面之第二成型面，所述第二成型面之中心線與第一成型面之中心線之間具有一偏差量，所述每一個第一滾珠之兩側分別抵靠於所述第二模板之安裝孔之內壁及所述第二模仁之外壁，所述複數第一滾珠之直徑相同；測量所述第二模仁之第二成型面之中心線與所述第一模仁之第一成型面之中心線之間之偏差量，並計算校正所述偏差量所需之所述第二模仁之調整量，以及調整所述第二模仁所需之複數第二滾珠之直徑，所述複數第二滾珠具有至少兩種大小相異之直徑；將所述複數第一滾珠從所述滾珠套筒中取出；將所述複數第二滾珠置入所述滾珠套筒，並使得所述複數第二滾珠之兩側分別抵靠於所述第二模板之安裝孔之內壁及所述第二模仁之外壁，以調整所述第二模仁與所述第一模仁之間之相對位置，從而校正所述第二模仁之第二成型面之中心線與所述第一模仁之第一成型面之中心線之間之 偏差量。
2. 如申請專利範圍第1項所述之校正模具之偏心模仁之方法，其中，所述第二模仁之第二成型面之中心線與所述第一模仁之第一成型面之中心線之間之偏差量，藉由以下方式測量：以所述光學鏡片之第一曲面為基準，測量所述光學鏡片之第二曲面之中心線與第一曲面之中心線之間之偏差量，藉由所述光學鏡片之第二曲面之中心線與第一曲面之中心線之間之偏差量，計算所述第二模仁之第二成型面之中心線與所述第一模仁之第一成型面之中心線之間之偏差量。
3. 如申請專利範圍第1項所述之校正模具之偏心模仁之方法，其中，所述第二模仁之第二成型面之中心線與所述第一模仁之第一成型面之中心線之間之偏差量包括偏心誤差及傾斜誤差。
4. 如申請專利範圍第3項所述之校正模具之偏心模仁之方法，其中，當所述第二模仁之第二成型面之中心線與所述第一模仁之第一成型面之中心線之間存在偏心誤差時，於所述滾珠套筒內，所述第二模仁之第一側置入具有第一直徑之複數第二滾珠，所述第二模仁之與所述第一側相對之第二側置入具有第二直徑之複數第二滾珠，所述第一直徑大於所述第二直徑，以將所述第二模仁相對於所述第一模仁平移，使得所述第二模仁之第二成型面之中心線與所述第一模仁之第一成型面之中心線重合。
5. 如申請專利範圍第3項所述之校正模具之偏心模仁之方法，其中，當所述第二模仁之第二成型面之中心線與所述第一模仁之第一成型面之中心線之間存在傾斜誤差時，於所 述滾珠套筒內，所述第二模仁之第一側及與所述第一側相對之第二側分別置入複數直徑不同之第二滾珠，所述第二模仁之第一側之複數第二滾珠之直徑沿遠離所述第一模板之方向逐漸變大，所述第二模仁之第二側之複數第二滾珠之直徑沿遠離所述第一模板之方向逐漸變大小，以將所述第二模仁，圍繞所述第一模仁之第一成型面之中心線與所述第二模仁之第二成型面之中心線之交點旋轉，使得所述第二模仁之第二成型面之中心線與所述第一模仁之第一成型面之中心線重合。
6. 如申請專利範圍第1項所述之校正模具之偏心模仁之方法，其中，所述第二模仁與所述第二模板之間之配合方式為間隙配合。
7. 如申請專利範圍第6項所述之校正模具之偏心模仁之方法，其中，所述第二模仁與所述第二模板之間之間隙小於0.01毫米。
8. 一種模具，其包括：一第一模板，一與所述第一模板相對設置之第二模板，一設置於所述第一模板之第一模仁，一設置於所述第二模板且與所述第一模仁相對設置之第二模仁，一套設於所述第二模仁之滾珠套筒，及複數設置於所述滾珠套筒之滾珠，所述第二模板設有一安裝所述第一模仁及所述滾珠套筒之安裝孔，所述每一個滾珠之兩側分別抵靠於所述第二模板之安裝孔之內壁及所述第二模仁之外壁，其改進在於：所述複數滾珠具有至少兩種大小相異之直徑，且所述複數滾珠被用來調整所述第二模仁與所述第一模仁之間之相對位置，從而校正所述第二模仁之第二成型面之中心線與所述第一模仁之第一成型面之中心線之間 之偏差量。
9. 如申請專利範圍第8項所述之模具，其中，所述第二模仁之第一側設有之複數滾珠具有第一直徑，所述第二模仁之與所述第一側相對之第二側設有之複數滾珠具有第二直徑，所述第一直徑大於所述第二直徑。
10. 如申請專利範圍第8項所述之模具，其中，所述第二模仁之第一側設有之複數滾珠之直徑不同，且沿遠離所述第一模板之方向逐漸變大，所述第二模仁之與所述第一側相對之第二側設有之複數滾珠之直徑不同，且沿遠離所述第一模板之方向逐漸變小。