TWI393622B - 模仁製造方法、模仁及採用該模仁之模具 - Google Patents

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模仁製造方法、模仁及採用該模仁之模具
本發明涉及一種模仁製造方法、模仁及採用該模仁之模具，尤其涉及一種可以消除光學鏡片成型過程中存在之偏心現象之模仁製造方法、模仁及採用該模仁之模具。
注塑成型係對模仁坯料之形狀及結構進行加工以製成模仁，再將該模仁與模座組裝成一套完整之注塑模具，並藉由將該注塑模具裝設於成型機上，同時控制該注塑模具中之壓力與溫度，使融熔之塑膠注入該注塑模具中，最終經冷卻固化成型出塑膠製品。注塑成型技術具有成型速度快，一次成型，且模具使用壽命較長之特點。模仁之製造方法請參閱Tseng等人於1990年IEEE系統、智慧控制國際會議(1990 IEEE International Symposium on Intelligent Control)上發表之論文Knowledge-based mold design for injection molding processing。
然而，使用上述注塑模具製造光學鏡片時，該光學鏡片經常會由於模仁所包括之模片之間出現偏差量，使得成型之光學鏡片之光軸與其幾何中心線之間不重合，即該光學鏡片成型過程中存在偏心現象。如圖1所示之一種先前之注塑模具10，其包括一第一模座111、一第二模座112及複數模仁，如模仁12、模仁13及模仁14以一次成型複數光學鏡片。該模仁12為一偏心模仁，其包括一裝設於該第一模座111上之第一模片121，以及一裝設於該第 二模座112上之第二模片122。該第一模片121包括一第一成型面121a，該第二模片122包括一第二成型面122a。該第一成型面100a及第二成型面122a於注塑過程中分別用於成型光學鏡片100之第一曲面100a及第二曲面100b，如圖2所示。由於該第一模片121相對於該第二模片122產生一偏差量φ，使得該第一成型面100a與該第二成型面122a之間亦產生一偏差量φ，故當該光學鏡片100射出成型後，其第一曲面100a之中心線m與其第二曲面100b之中心線n之間亦相應地產生一偏差量φ，即該光學鏡片100之光軸s與其幾何中心線t不重合，該光學鏡片100成型過程中存在偏心現象，而該模仁13、14並不存在偏差量，因此模仁12所製造出之鏡片為不合格鏡片，模仁12需要被更換。
有鑒於此，提供一種可以消除光學鏡片成型過程中存在之偏心現象之模仁製造方法、模仁及採用該模仁之模具實為必要。
下面將以實施例說明一種可以消除光學鏡片成型過程中存在之偏心現象之模仁製造方法、模仁及採用該模仁之模具。
一種模仁製造方法，其包括：提供一偏心模仁並測量該偏心模仁之偏差量，該偏心模仁用於成型具有兩相對之第一曲面與第二曲面之光學鏡片；提供一第一坯料，於該第一坯料之一表面形成一與該光學鏡片之第一曲面相一致之第一成型面，以形成第一模片，並且該第一模片之幾何中心線與該第一成型面之中心線之間具有一偏差量，且該偏差量等於該偏心模仁之偏差量；提供一第二坯料，於該第二坯料之一表面形成一與該光學鏡片之第二曲面相一致之第二成型面，以形成第二模片，並且該第二模片之幾何中心線與該第二成型面之中心線重合；將該第一模片與該第二模片依偏心模仁之位置相對設置以使該第一成型面與該第二成型面相對，並使該第一成 型面之中心線與該第二成型面之中心線重合，以形成一模仁。
一種模仁，用於成型具有兩相對之第一曲面與第二曲面之光學鏡片，該模仁包括一第一模片及一與該第一模片相對設置之第二模片，該第一模片具有一用於成型該光學鏡片之第一曲面之第一成型面，該第二模片具有一用於成型該光學鏡片之第二曲面之第二成型面，該第一成型面與該第二成型面相對，該第一成型面之中心線與該第二成型面之中心線重合，該第一模片之幾何中心線與該第二模片之幾何中心線之間具有一預定之偏差量。
一種採用上述模仁之模具，用於成型具有兩相對之第一曲面與第二曲面之光學鏡片，該模具包括：一第一模座、一第二模座及一模仁；該模仁包括一第一模片及一與該第一模片相對設置之第二模片，該第一模片裝設於該第一模座上，該第二模片裝設於該第二模座上；該第一模片具有一用於成型該光學鏡片之第一曲面之第一成型面，該第二模片具有一用於成型該光學鏡片之第二曲面之第二成型面，該第一成型面與該第二成型面相對，該第一成型面之中心線與該第二成型面之中心線重合，該第一模片之幾何中心線與該第二模片之幾何中心線之間具有一預定之偏差量。
相對於先前技術，該模仁製造方法、模仁及採用該模仁之模具，其藉由設置一具有一第一模片及一第二模片之模仁，並藉由將該第一模片之第一成型面之中心線與該第二模片之第二成型面之中心線設置為重合，可以修正由於該第一模片與第二模片之間具有之偏差量所導致之光學鏡片成型過程中存在之偏心現象，使成型所得之光學鏡片之光軸與其幾何中心線重合，從而可以提高光學鏡片之製造品質。
10‧‧‧注塑模具
90‧‧‧模具
100、800、900‧‧‧光學鏡片
100a、800a、900a‧‧‧第一曲面
100b、800b、900b‧‧‧第二曲面
12、13、14、1000‧‧‧模仁
121、200‧‧‧第一模片
122、500‧‧‧第二模片
121a、200a‧‧‧第一成型面
121b、500a‧‧‧第二成型面
20‧‧‧第一坯料
50‧‧‧第二坯料
20a、50a‧‧‧基座
20b、50b‧‧‧主體
20c、50c‧‧‧表面
30‧‧‧固定座
40‧‧‧刀具
111，911‧‧‧第一模座
112，912‧‧‧第二模座
φ‧‧‧偏差量
m、n、h‧‧‧中心線
k‧‧‧基准準線
s‧‧‧光軸
t、g、r‧‧‧幾何中心線
圖1係先前之具有偏心模仁之注塑模具之結構示意圖。
圖2係圖1中之具有偏心模仁之注塑模具成型所得之光學鏡片之示意圖。
圖3係本發明第一實施例提供之裝設於模座中並成型有一光學鏡片之模仁之結構示意圖。
圖4(a)係本發明第一實施例提供之模仁製造方法中調整第一坯料與刀具之相對位置之剖面示意圖。
圖4(b)係本發明第一實施例提供之模仁製造方法中調整第一坯料與刀具之相對位置之俯視示意圖。
圖5(a)係採用本發明第一實施例提供之模仁製造方法製造出之第一模片之剖面示意圖。
圖5(b)係採用本發明第一實施例提供之模仁製造方法製造出之第一模片之俯視示意圖。
圖6(a)係本發明第一實施例提供之模仁製造方法中調整第二坯料與刀具之相對位置之剖面示意圖。
圖6(b)係本發明第一實施例提供之模仁製造方法中調整第二坯料與刀具之相對位置之剖面示意圖。
圖7(a)係採用本發明第一實施例提供之模仁製造方法製造出之第二模片之剖面示意圖。
圖7(b)係採用本發明第一實施例提供之模仁製造方法製造出之第二模片之俯視示意圖。
圖8係本發明第一實施例提供之模仁之結構示意圖。
圖9係本發明第二實施例提供之成型有一光學鏡片之模仁之結構示意圖。
圖10係本發明第三實施例提供之成型有一光學鏡片之模具之結構示意圖。
下面將結合圖式對本發明實施例作進一步之詳細說明。
請參閱圖2及圖3，本發明第一實施例提供之模仁製造方法，其包括以下步驟：
(1)提供一偏心模仁並測量該偏心模仁之偏差量，該偏心模仁用於成型具有兩相對之第一曲面與第二曲面之光學鏡片。
該偏心模仁12包括一第一偏心模片121及一第二偏心模片122，該第一偏心模片121裝設於該第一模座111上，該第二偏心模片122裝設於該第二模座112上。該第二偏心模片122與該第一偏心模片121相對設置，該第一偏心模片121包括一用於成型光學鏡片100之第一曲面100a之第一成型面121a，該第二偏心模片122包括一用於成型光學鏡片100之第二曲面100b之第二成型面122a，該第一偏心模片121與該第二偏心模片122之間具有一偏差量φ，該第一成型面121a之中心線m與第二成型面122a之中心線n之間之偏差量φ等於該第一偏心模片121與該第二偏心模片122之間之偏差量φ。
(2)提供一第一坯料，於該第一坯料之一表面形成一與光學鏡片之第一曲面相一致之第一成型面，以形成第一模片，並且該第一模片之幾何中心線與該第一成型面之中心線之間具有一偏差量，且該偏差量等於該偏心模仁之偏差量。
請參閱圖4及圖5，該第一坯料20包括一基座20a及一主體20b，該主體20b設置於該基座20a上，且該基座20a及該主體20b均為圓柱形結構，該基座20a及該主體20b具有共同之幾何中心線g。
在對該第一坯料20進行加工前，可以設置一固定座30及一刀具40，並將該 第一坯料20之基座20a固定於該固定座30上，從而可以藉由調節該固定座30與該刀具40之間之相對位置，並藉由該刀具40對該第一坯料20之表面20c進行加工而得到所需之第一成型面200a。具體地，該刀具40可以沿平行於該第一坯料20之幾何中心線g之方向做進給運動，將該刀具40之進給運動方向定義為基準線k，調整該基座20a或該刀具40之相對位置，使該第一坯料20之幾何中心線g與該基準線k之間之偏差量等於該第一偏心模片121與該第二偏心模片122之間之偏差量φ。
該基座20a或該刀具40之相對位置確定後，可以驅動該刀具40沿該基準線k之方向做進給運動，以於該表面20c車出第一成型面200a以形成第一模片200，該第一模片200之幾何中心線g與該第一坯料20之幾何中心線g重合。
(3)提供一第二坯料，於該第二坯料之一表面形成一與該光學鏡片之第二曲面相一致之第二成型面，以形成第二模片，並且該第二模片之幾何中心線與該第二成型面之中心線重合。
請參閱圖6及圖7，該第二坯料50包括一基座50a及一主體50b，該基座50a及該主體50b分別為一圓柱形結構，且該主體50b設置於該基座50a上。
在對該第二坯料50進行加工前，可以利用上述製作第一坯料20時所使用之固定座30及一刀具40，將該第二坯料50之基座50a固定於該固定座30上，從而可以驅動該刀具40沿該第二坯料50之幾何中心線r之方向做進給運動，以於該表面50c車出第二成型面500a以形成第二模片500，該第二模片500之幾何中心線r、該第二成型面500a之中心線r、分別與該第二坯料50之幾何中心線r重合。
(4)將該第一模片與該第二模片依偏心模仁之位置相對設置以使該第一成型面與該第二成型面相對，並使該第一成型面之中心線與該第二成型面之 中心線重合，以形成一模仁。
請一併參閱圖8，當該第一模片200及該第二模片500製作完成後，將該第一模片200與該第二模片500相對設置，以使該第一成型面200a與該第二成型面500a相對，並使該第一成型面200a之中心線h與該第二成型面500a之中心線r重合，此時，該第一模片200之幾何中心線g與該第二模片500之幾何中心線r之間之偏差量φ，其等於該第一偏心模片121與該第二偏心模片122之間之偏差量φ，從而形成一模仁1000。
請一併參閱圖9，本發明第二實施例提供之模仁1000，用於成型光學鏡片800，成型所得之光學鏡片800具有兩相對之第一曲面100a與第二曲面100b，該模仁1000包括一第一模片200及一第二模片500，該第二模片500與該第一模片200相對設置。該第一模片200具有一用於成型該光學鏡片800之第一曲面800a之第一成型面200a，該第二模片500具有一用於成型該光學鏡片800之第二曲面800b之第二成型面500a，該第一成型面200a與該第二成型面500a相對。該第一成型面200a之中心線h與該第二成型面500a之中心線r重合，該第一模片200之幾何中心線g與該第二模片500之幾何中心線r之間具有一偏差量φ。
請參閱圖10，本發明第三實施例提供之模具90，其包括一第一模座911與一第二模座912，以及一模仁1000。該模仁1000包括一裝設於該第一模座911上之第一模片200，以及一裝設於該第二模座912上之第二模片500。
該第一模片200包括一第一成型面200a，該第二模片500包括一第二成型面500a，該第一成型面200a及第二成型面500a於注塑過程中分別用於成型該光學鏡片900之第一曲面900a及第二曲面900b。
該第一模片200與該第二模片500之間具有偏差量φ，即該第一模片200之 幾何中心線g與該第二模片500之幾何中心線r之間具有偏差量φ。該第二模片500之幾何中心線r與該第二成型面500a之中心線r重合，該第一模片200之幾何中心線g與該第一成型面200a之中心線h之間具有偏差量φ。
由於該第一模片200之幾何中心線g與該第一成型面500a之中心線h之間之偏差量φ與該第一模片200與該第二模片500之間之偏差量φ相等，故當該第一模片200與該第二模片500分別裝設於該第一模座911及第二模座912，並形成該模仁1000時，該第一模片200之幾何中心線g與該第一成型面500a之中心線h之間之偏差量φ可以以修正該第一模片200與該第二模片500之間之偏差量φ，使得該第一成型面200a之中心線h與該第二成型面500a之幾何中心線r重合，從而可以使製作出來之光學鏡片900之光軸s與其幾何中心線t重合，即使用該模具10可以消除使用先前之注塑模具10成型該光學鏡片100之過程中出現之偏心現象。
本發明實施例提供之模仁1000製造方法、模仁1000及使用該模仁1000之模具90，其藉由設置一具有一第一模片200及一第二模片500之模仁1000，並藉由將該第一模片200之第一成型面200a之中心線h與該第二模片500之第二成型面500a之中心線r設置為重合，可以消除由於該第一模片200與該第二模片500之間具有之偏差量φ所導致之光學鏡片900成型過程中存在之偏心現象，使成型所得之光學鏡片900之光軸s與其幾何中心線t重合，從而提高光學鏡片900之製造品質。
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。
90‧‧‧模具
900‧‧‧光學鏡片
900a‧‧‧第一曲面
900b‧‧‧第二曲面
1000‧‧‧模仁
200‧‧‧第一模片
500‧‧‧第二模片
200a‧‧‧第一成型面
500a‧‧‧第二成型面
911‧‧‧第一模座
912‧‧‧第二模座
φ‧‧‧偏差量
h‧‧‧中心線
s‧‧‧光軸
t、g、r‧‧‧幾何中心線

Claims (9)

  1. 一種模仁製造方法，其包括：提供一偏心模仁並測量該偏心模仁之偏差量，該偏心模仁用於成型具有兩相對之第一曲面與第二曲面之光學鏡片；提供一第一坯料，於所述第一坯料之一表面形成一與該光學鏡片之第一曲面相一致之第一成型面，以形成第一模片，並且該第一模片之幾何中心線與該第一成型面之中心線之間具有一偏差量，且該偏差量等於該偏心模仁之偏差量；提供一第二坯料，於所述第二坯料之一表面形成一與該光學鏡片之第二曲面相一致之第二成型面，以形成第二模片，並且該第二模片之幾何中心線與該第二成型面之中心線重合；將所述第一模片與該第二模片依偏心模仁之位置相對設置以使該第一成型面與該第二成型面相對，並使該第一成型面之中心線與該第二成型面之中心線重合，以形成一模仁。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之模仁製造方法，其中，該第一坯料及第二坯料分別包括一基座及一設置於該基座上之主體，該第一成型面及第二成型面分別形成於相應主體之一表面上。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之模仁製造方法，其中，該基座及該主體分別為一圓柱形結構。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之模仁製造方法，其中，於該第一坯料上形成第一成型面之前，還包括步驟：提供一固定座及一刀具，將所述第一坯料之基座固定於該固定座上，該刀具沿平行於該第一坯料之中心線之方向做進給運動； 調整所述刀具與該固定座之間之相對位置使該第一坯料之幾何中心線與該刀具之進給運動方向之間之偏差量等於該偏心模仁之偏差量。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之模仁製造方法，其中，於該第二坯料上形成第二成型面之前，還包括步驟：提供一固定座及一刀具；將所述第二坯料之基座固定於該固定座上，調整該刀具與該固定座之間之相對位置使該刀具之進給運動方向與該第二坯料之幾何中心線之方向重合。
  6. 一種模仁，用於成型具有兩相對之第一曲面與第二曲面之光學鏡片，所述模仁包括一第一模片及一與該第一模片相對設置之第二模片，該第一模片具有一用於成型該光學鏡片之第一曲面之第一成型面，該第二模片具有一用於成型該光學鏡片之第二曲面之第二成型面，其中，該第一成型面與該第二成型面相對，該第一成型面之中心線與該第二成型面之中心線重合，該第一模片之幾何中心線與該第二模片之幾何中心線之間具有一預定之偏差量。
  7. 一種模具，用於成型具有兩相對之第一曲面與第二曲面之光學鏡片，所述模具包括：一第一模座、一第二模座及一模仁；所述模仁包括一第一模片及一與該第一模片相對設置之第二模片，該第一模片裝設於該第一模座上，該第二模片裝設於該第二模座上；所述第一模片具有一用於成型該光學鏡片之第一曲面之第一成型面，該第二模片具有一用於成型該光學鏡片之第二曲面之第二成型面；所述第一成型面與該第二成型面相對，該第一成型面之中心線與該第二成型面之中心線重合，該第一模片之幾何中心線與該第二模片之幾何中心線之間具有一預定之偏差量。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之模具，其中，該第一模片及第二模片分別包括一基座及一設置於該基座上之主體，該第一成型面及第二成型面分別形成於相應主體之一表面上。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之模具，其中，該基座及該主體分別為一圓柱形結構。
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