TWI414413B - 射出成型自動分穴用機械手及射出成型裝置 - Google Patents

Description

射出成型自動分穴用機械手及射出成型裝置

本發明涉及一種射出成型自動分穴用機械手及射出成型裝置。

應用於手機、MP3等可擕式電子裝置中之元件，如微型透鏡、導光板等通常是採用射出成型裝置來製得。射出成型裝置具有速度快、精度高等特點，可參見Yao-Be Wang等人發表於文獻Proceedings of the 2005 IEEE International Conference on Mechatronics July 10-12,2005,Taipei,Taiwan中之Design and Fabrication of an All-Electric Tiebarless Iniection 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之模仁，該模仁是通過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，兩相對之模座以及模仁通過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型腔，注射材料經由注料口注入該型腔。成型後，將公模與母模分離，用頂針將該複數型腔內之射出件頂出以得到所要成型之元件，同時回收由流道及注料口成型所得之料頭。

然而，上述射出成型裝置是將成型所得之複數元件一併回收並放置到一個收容容器中，當其中某一型腔成型之元件不良時，需大量人力將不良品挑出再進行處理，既浪費人力又影響整體生產效率。

有鑒於此，提供一種射出成型自動分穴用機械手及射出成型裝置實為必要。

以下將以實施例說明一種射出成型自動分穴用機械手及射出成型裝置。

一種射出成型自動分穴用機械手，用於夾持射出成型後之料頭及射出件，其包括：一個機械手臂、一個支撐件，一個夾持單元及複數夾爪，該支撐件安裝於該機械手臂，該夾持單元與夾爪均安裝於該支撐件與該機械手臂相對之一側，該夾持單元用於夾持射出成型後之料頭並將該料頭置入一第一收集單元，該複數夾爪之排布方式與射出成型後之射出件之排布方式相對應，該複數夾爪用於夾持該複數射出件並將該複數射出件分別置入一第二收集單元的複數收容穴中，該支撐件包括兩個支撐桿及與夾爪數量相等之氣壓缸，該兩個支撐桿於各自之中心位置交叉固定或一體成型形成該支撐件之中心位置，該氣壓缸包括氣動桿，該氣壓缸安裝於該支撐桿之兩個端部，該氣動桿於該氣壓缸之驅動下可沿著該支撐桿之延伸方向伸縮，該夾爪安裝於該氣動桿之端部。

一種射出成型裝置，其包括相對設置之第一模組與第二模組、機械手及收集裝置，該第一模組包括第一模座及固定在該第一模座上的第一模仁，該第二模組包括第二模座及固定在該第二模座上的第二模仁，該第一模仁與該第二模仁合模後形成型腔，通過向該型腔注入材料以射出成型複數射出件及料頭，該收集裝置包括一第一收集單元及一第二收集單元，該機械手包括一個機械手臂、一個支撐件，一個夾持單元及複數夾爪，該支撐件安裝於該機械手臂，該夾持單元用於夾持射出成型後之料頭並將該料頭置入該第一收集單元，該複數夾爪之排布方式與射出成型後之射出件之排布方式相對應且用於將該射出件置入該第二收集單元。

相對於先前技術，該射出成型自動分穴用機械手及射出成型裝置利用複數夾爪取出射出成型後之由複數型腔形成之複數射出件並將該複數射出件置入相應之收容裝置中，從而可獲得自動分穴之射出件成品，如果某個型腔生產出之射出件成品不良，那麼可對已分穴之該型腔之射出件成品進行處理，使生產射出成型元件之人工成本有所降低，且提高整體之生產效率。

10‧‧‧射出成型裝置

11‧‧‧第一模組

12‧‧‧第二模組

13，23‧‧‧機械手

14‧‧‧射出件收集裝置

15‧‧‧料頭收集裝置

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‧‧‧第二模座

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

130，230‧‧‧機械手臂

131，231‧‧‧支撐件

133，233‧‧‧夾爪

141‧‧‧收容穴

132，232‧‧‧夾持單元

1161‧‧‧底部

1162‧‧‧開口

1310，2310‧‧‧第一支撐桿

1311，2311‧‧‧第二支撐桿

2312‧‧‧氣壓缸

2313‧‧‧氣動桿

圖1係本發明第一實施例之射出成型自動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自動分穴用機械手之立體結構示意圖。

圖3係本發明第三實施例之射出成型裝置之立體分解結構示意圖。

圖4係圖3中沿Ⅳ-Ⅳ之剖視示意圖。

下面將結合附圖和實施例對本發明射出成型自動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自動分穴用機械手13包括一個機械手臂130，一個支撐件131，一個夾持單元132以及四個夾爪133。

該支撐件131由第一支撐桿1310和第二支撐桿1311組成，該第一支撐桿1310和第二支撐桿1311一體成型且具有同一中心。該支撐件131安裝於該機械手臂130上，該夾持單元132安裝於該支撐件131之與該機械手臂130相對之一側，且位於該支撐件131之中心位置。該夾持單元132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132用於夾持射出成型後之料頭。

該四個夾爪133分別安裝於第一支撐桿1310之兩個端部和第二支撐桿1311之兩個端部，四個夾爪之排布方式與射出成型後之射出件之排布方式相對 應。該夾爪133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。

請參閱圖2，本發明第二實施例之射出成型自動分穴用機械手23包括一個機械手臂230，一個支撐件231，一個夾持單元232以及四個夾爪233。

該支撐件231包括第一支撐桿2310和第二支撐桿2311以及四個氣壓缸2312。該四個氣壓缸2312分別包括一氣動桿2313，該第一支撐桿2310和第二支撐桿2311一體成型且具有同一中心。該支撐件231安裝於該機械手臂230上，該夾持單元232安裝於該支撐件231之與該機械手臂230相對之一側，且位於該支撐件231之中心位置。該夾持單元232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。

該四個氣壓缸2312分別安裝於該第一支撐桿2310之兩個端部和第二支撐桿2311之兩個端部，該氣動桿2313分別於該四個氣壓缸2312之驅動下可沿著該第一支撐桿2310和第二支撐桿2311延伸之方向伸縮。該四個夾爪233分別安裝於該氣動桿2313之端部。該夾爪233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。該氣動桿2313於該氣壓缸2312之驅動下可伸縮，以調整該四個夾爪233之排布方式與射出成型後之射出件之排布方式相對應。

可理解，本發明第一實施例和第二實施例之射出成型自動分穴用機械手之支撐桿數量不限於兩個，也可為一個或複數個，支撐桿之數量根據射出成型後射出件之數量來進行設置。

該射出成型自動分穴用機械手可利用夾爪取出射出成型後之由複數型腔形成之複數射出件以利於將該複數射出件分別置入對應之收容穴，從而達到射出件成品自動分穴之目的，如果某個型腔生產出之射出件成品不良，那 麼可對已分穴之該型腔之射出件成品進行處理，使生產射出成型元件之人工成本有所降低，且提高整體之生產效率。

請參閱圖3，本發明第三實施例之射出成型裝置10包括一個第一模組11，一個第二模組12，一個射出件收集裝置14，一個料頭收集裝置15及一個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4，該第一模組11包括一個第一模座110，一固定於該第一模座110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及一個第一連通槽114，該四個第一凹槽113通過該第一連通槽114相互連通，該四個第一凹槽113之底部均設有一個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中設置有至少一個第二凹槽116，該第二凹槽116與該第一連通槽114相連通，該第二凹槽116之底部1161寬度大於靠近該第一分模面112一側之開口1162寬度，以利於將成型所得料頭固持於該第一模組11。

該第二模組12包括一個第二模座120，一個固定於該第二模座120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及一個與上述第一連通槽114相配合之第二連通槽124，該四個第三凹槽123通過該第二連通槽124相互連通。於該第一模組11與該第二模組12合模後，四個第一凹槽113與四個第三凹槽正對形成四個型腔，第一連通槽114與第二連通槽124正對形成流道。該第二模組12還包括一個貫穿該第二模座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，通過該注入口125將注射材料注入該第一模仁111與該第二模仁121合模後形成之型腔中。

該機械手13之夾持單元132用於夾持射出成型分模後由注入口125形成之料頭。該四個夾爪133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，即該四個夾爪133之排布方式與該第一模組11與第二模組12合模時形成之複數型腔之排布方式相對應。該射出件收集裝置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與該四個夾爪133分別對應，即該四個收容穴141之排布方式與該四個夾爪133排布方式相對應，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。

該料頭收集裝置15於本實施例中與該射出件收集裝置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，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正對以形成四個型腔，該第一連通槽114與第二連通槽124正對以形成一流道。

射入注射材料，該注射材料經由該注入口125注入該流道、第二凹槽116及四個型腔。

對該流道、第二凹槽116及四個型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，驅動該機械手13移動至該第一模組11之一側，且與該第一模仁111相對。該機械手13上之四個夾爪133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132與該注入口125處形成之料頭相對。

將四個夾爪133調整為張開狀態，然後由該頂針115將該四個第一凹槽113中之射出件頂出，移動四個夾爪133將被頂出之四個成型件收容於該夾爪133中，調整該夾爪133為夾持狀態，該四個成型件分別被該四個夾爪133夾持。於此，由於可對合模後形成之型腔與流道之連接處之澆口進行特殊設計，例如將澆口設計得很小、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132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132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132夾持之料頭置於該料頭收集裝置15之上方，然後將該夾持單元132調整為張開狀態以使料頭落入該料頭收集裝置15。

驅動該機械手13將該四個夾爪133移動到與該射出件收集裝置14正對之位置，並使該四個夾爪132分別與該四個收容穴141相對應。

將該四個夾爪133調整為鬆開狀態，射出件會自動落入相應之收容穴141中。

另外，該射出成型裝置10之機械手13不限於本實施例，也可使用本發明第二實施例之機械手23。

於進行脫模時，驅動該機械手23移動至該第一模組11之一側，且與該第一模仁111相對。控制氣壓缸2312帶動氣動桿2313伸縮使該四個夾爪233分別與該四個第一凹槽113中之射出件相對，並使該機械手23上之處於張開狀態之夾持單元232與由該注入口125形成之料頭相對。

於將該四個夾爪233夾持之射出件放置到收容穴141時，可調整控制氣壓缸 2312帶動氣動桿2313伸縮使該四個夾爪233分別與該四個收容穴141相對應，然後將該四個夾爪233調整為張開狀態，射出件會自動落入相應之收容穴141中。

該射出成型裝置10利用夾爪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射出件成品，如果某個型腔生產出之射出件成品不良，那麼可對已分穴之該型腔之射出件成品進行處理，使生產射出成型元件之人工成本有所降低，且提高了整體之生產效率。

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，只要該機械手上之夾爪及該射出件收集裝置14上之收容穴141之數量均與該第一凹槽113之數量相同且該夾爪及收容穴141之排布方式與該第一凹槽113之排布方式相對應即可。

另外，本發明之射出成型裝置中之第一模組11可為定模組，同時該第二模組12為動模組；該射出成型裝置還可根據具體需要，僅於該第一模組11或第二模組12一方設有凹槽以於二者合模後形成型腔，而並不局限於本實施例。

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。

13‧‧‧機械手

130‧‧‧機械手臂

131‧‧‧支撐件

132‧‧‧夾持單元

133‧‧‧夾爪

1310‧‧‧第一支撐桿

1311‧‧‧第二支撐桿

Claims (6)

1. 一種射出成型自動分穴用機械手，用於夾持射出成型後之料頭及射出件，其包括：一個機械手臂、一個支撐件，一個夾持單元及複數夾爪，該支撐件安裝於該機械手臂，該夾持單元與該複數夾爪均安裝於該支撐件之與該機械手臂相對之一側，該夾持單元用於夾持射出成型後之料頭並將該料頭置入一第一收集單元，該複數夾爪之排布方式與射出成型後之射出件之排布方式相對應，該複數夾爪用於夾持該複數射出件並將該複數射出件分別置入一第二收集單元的複數收容穴中，該支撐件包括兩個支撐桿及與夾爪數量相等之氣壓缸，該兩個支撐桿於各自之中心位置交叉固定或一體成型形成該支撐件之中心位置，該氣壓缸包括氣動桿，該氣壓缸安裝於該支撐桿之兩個端部，該氣動桿於該氣壓缸之驅動下可沿著該支撐桿之延伸方向伸縮，該夾爪安裝於該氣動桿之端部。
2. 一種射出成型裝置，其包括相對設置之第一模組與第二模組、機械手及收集裝置，該第一模組包括第一模座及固定在該第一模座上的第一模仁，該第二模組包括第二模座及固定在該第二模座上的第二模仁，該第一模仁與該第二模仁合模後形成型腔，通過向該型腔注入材料以射出成型複數射出件及料頭，該收集裝置包括一第一收集單元及一第二收集單元，該機械手包括一個機械手臂、一個支撐件，一個夾持單元及複數夾爪，該支撐件安裝於該機械手臂，該夾持單元與夾爪均安裝於該支撐件之與該機械手臂相對之一側，該夾持單元用於夾持射出成型後之料頭並將該料頭置入該第一收集單元，該複數夾爪之排布方式與射出成型後之射出件之排布方式相對應且用於將該射出件置入該第二收集單元。
3. 如申請專利範圍第2項所述之射出成型裝置，其中，該支撐件包括至少一 個支撐桿，該複數夾爪分別安裝於該支撐桿之兩個端部。
4. 如申請專利範圍第3項所述之射出成型裝置，其中，該至少一個支撐桿包括兩個支撐桿，該兩個支撐桿於各自之中心位置交叉固定或一體成型形成該支撐件之中心位置，該夾持單元安裝於該支撐件之與該機械手臂相對之一側，且位於該支撐件之中心位置，該複數夾爪分別安裝於該支撐桿之兩個端部。
5. 如申請專利範圍第2項所述之射出成型裝置，其中，該支撐件包括兩個支撐桿及與夾爪數量相等之氣壓缸，該兩個支撐桿於各自之中心位置交叉固定或一體成型形成該支撐件之中心位置，該氣壓缸包括氣動桿，該氣壓缸安裝於該支撐桿之兩個端部，該氣動桿於該氣壓缸之驅動下可沿著該支撐桿之延伸方向伸縮，該夾爪安裝於該氣動桿之端部。
6. 如申請專利範圍第2項所述之射出成型裝置，其中，該第二收集單元具有複數與該複數夾爪之排布方式相對應之收容穴，每個夾爪用於將其夾持的射出件置入對應的一個收容穴中。