TWI540035B - 模具裝置 - Google Patents
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Description
本發明關於一種模具裝置。
在光學鏡頭產業中，一般採用射出成型模具生產光學鏡片，而模具的精度、結構和水路，也是光學鏡片好壞的主要關鍵之一。模具水路通常只開在一模塊中，因材料加工限制，水路只能加工成方正形式，通常為“井”字設計，但無法確保靠近模仁室位置附近的區域能夠同時保持要求的溫度，還有因為環境、模具部件等等太多變數影響到溫度變化。而目前光學產業都往高階鏡頭發展，計較的是幾微米的差異，各區域的模溫差距僅幾度，將會大大影響到各模仁室射出鏡片的品質，解決此問題將是刻不容緩。
有鑒於此，有必要提供一種可快速並即時控制模具溫度之模具裝置。
一種模具裝置，包括模塊，所述模塊上具有模仁室和圍繞所述模仁室的管道，所述管道內容納有磁性流體，所述磁性流體中具有磁性顆粒，所述模具裝置進一步包括熱電偶、電磁鐵以及連接所述熱電偶和電磁鐵的控制器，所述控制器內預存有一標準溫度值，所述熱電偶用於感測所述模仁室的溫度並將感測到的溫度值傳輸給所述控制器，所述電磁鐵位於所述管道內且對應所述熱電偶
，所述控制器將所述熱電偶傳輸的溫度值和標準溫度值比較，並根據比較結果控制流入所述電磁鐵的電流以使所述電磁鐵產生不同的磁場以吸引所述磁性流體中的磁性顆粒以降低或提高所述模仁室的溫度。
相較於先前技術，本發明實施例的模具裝置通過熱電偶實時監測模仁室的溫度，並通過電磁鐵產生的磁場和熱量使得磁性流體中的顆粒聚集到電磁鐵附件以改變熱電偶所在位置的溫度，可快速並即時控制模具裝置的溫度。
10‧‧‧模具裝置
11‧‧‧模塊
110‧‧‧模仁室
12‧‧‧管道
121‧‧‧進口
122‧‧‧出口
13‧‧‧磁性流體
14‧‧‧熱電偶
15‧‧‧電磁鐵
16‧‧‧控制器
17‧‧‧電源供應器
圖1是本發明實施例模具裝置的示意圖。
下面將結合附圖對本發明實施例作進一步詳細說明。
請參閱圖1，本發明實施例提供的模具裝置10用來製造光學鏡片。模具裝置10包括模塊11、模塊11上具有管道12、管道12內流動有磁性流體13、熱電偶14、電磁鐵15、控制器16和電源供應器17。
模塊11上具有八個模仁室110，模仁室110用來容納模仁以製造光學鏡片。模仁室110為圓形，八個模仁室110的中心位於同一個圓周上。
當然，模仁室110的個數不予限定，可以為任意個，例如，一個、兩個、三個等。
模塊11的材料選自導熱性能良好的金屬材料，例如，銅、鋁、鐵、鎳、鈦、鋼、碳鋼或不銹鋼等。
管道12圍繞模仁室110設置，管道12具有進口121和出口122，磁性流體13在管道12中經過一個方形的回路在管道12中迴圈流動，換言之，管道12呈方形結構圍繞模仁室110。
磁性流體13由進口121進入管道12並流經整個管道12後由出口122流出，流出的磁性流體13再次經進口121進入管道12，磁性流體13在管道12中如此往復迴圈以降低模仁室110以及模仁室110中模仁的溫度。
磁性流體13為在油、水、氨水、甲醇、丙酮或庚烷等載液中加入磁性顆粒(例如，磁鐵礦、赤鐵礦或其他含鐵的混合物)而成，因磁性流體13的導熱率比水和油高，故，磁性流體13的導熱性能優於水和油。
可以理解的是，管道12也可以為圓形結構，以及進口121和出口122的數量及位置可以根據實際需要進行設計。
十六個熱電偶14均勻設置在模仁室110的周圍，熱電偶14的設置在保證不影響模仁室110容納模仁入子的情況下，無限貼近模仁室110。一個模仁室110的周圍具有三個熱電偶14，電磁鐵15位於管道12上靠近熱電偶14的地方且與熱電偶14一一對應設置，換言之，電磁鐵15和熱電偶14的個數相同。熱電偶14和電磁鐵15均通過電源供應器與控制器16相連，電源供應器17提供電能給熱電偶14和電磁鐵15以使熱電偶14正常工作和電磁鐵15產生磁場。
控制器16內預存有一個標準溫度值(不影響光學元件性能之前提下，模仁的溫度)，其可以為微型處理器或者計算器。
熱電偶14感測模仁室110的溫度值，並將溫度值回饋給控制器16
，控制器16將接收到的溫度值與預存的標準溫度值相比較，然後根據比較結果調整通入電磁鐵15的電流，以實現調整模仁室110中模仁的溫度，具體過程如下：
過程一：當控制器16比較發現，某一個或幾個熱電偶14感測到的溫度值高於標準溫度值時，控制器16控制電源供應器17提供較小的電流給熱電偶14對應的電磁鐵15使其產生磁場而不會給其他電磁鐵15通電，磁性流體13中的磁性顆粒被電磁鐵15的磁場吸引從而聚集到磁場中，由傅立葉第一定律Q=-kA(dT/dx)(Q為熱傳導率，k是熱導率，A傳熱面積，dT/dx為溫度梯度)可知熱傳導率與熱通量成正比，所以密度較高的磁性顆粒區域必定比密度低的磁性顆粒區域傳熱快、散熱快，故，磁性顆粒聚集處(即熱電偶14所在區域)的熱量被散發，進而降低了模仁室110中模仁的溫度，從而使整個模仁室110區域的溫度趨於一致。
過程二：當控制器16比較發現，某一個或幾個熱電偶14感測到的溫度值低於標準溫度值時，控制器16控制電源供應器17提供較大並且持續時間較短的電流給熱電偶14對應的電磁鐵15而不會給其他電磁鐵15通電，使得電磁鐵15能夠產生較大的熱量使得電磁鐵15處磁性流體13的溫度提高進而提高模仁室110中模仁的溫度，由於只是短時間通以較大電流給電磁鐵15，磁性流體13的溫度不會太高，並且由於磁性顆粒的散熱效果，足可以保證模具裝置10達到所需的標準溫度。
過程三：當控制器16比較發現，某一個或幾個熱電偶14感測到的溫度值低於標準溫度值、而其他中的一個或機構熱電偶14感測的溫度值高於標準溫度值，則提供溫度值較低的熱電偶14對應的電
磁鐵15較大的電流，而提供溫度值較高的熱電偶14對應的電磁鐵15較小的電流，以使模仁室110區域的溫度保持一致。
模具裝置10通過熱電偶14即時監測模仁室110的溫度，並通過電磁鐵15產生的磁場和熱量使得磁性流體中的顆粒聚集到電磁鐵15附件以改變熱電偶14所在位置的溫度，可快速並即時控制模具裝置10的溫度。
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‧‧‧模具裝置
11‧‧‧模塊
110‧‧‧模仁室
12‧‧‧管道
121‧‧‧進口
122‧‧‧出口
13‧‧‧磁性流體
14‧‧‧熱電偶
15‧‧‧電磁鐵
16‧‧‧控制器
17‧‧‧電源供應器
Claims (5)
- 一種模具裝置，包括模塊，所述模塊上具有模仁室和圍繞所述模仁室的管道，其改良在於，所述管道內容納有磁性流體，所述磁性流體中具有磁性顆粒，所述模具裝置進一步包括熱電偶、電磁鐵以及連接所述熱電偶和電磁鐵的控制器，所述控制器內預存有一標準溫度值，所述熱電偶用於感測所述模仁室的溫度並將感測到的溫度值傳輸給所述控制器，所述電磁鐵位於所述管道內且對應所述熱電偶，所述控制器將所述熱電偶傳輸的溫度值和標準溫度值比較，並根據比較結果控制流入所述電磁鐵的電流以使所述電磁鐵產生不同的磁場以吸引所述磁性流體中的磁性顆粒以降低或提高所述模仁室的溫度。
- 如申請專利範圍第1項所述之模具裝置，其中，所述磁性流體包括分散所述磁性顆粒的載液。
- 如申請專利範圍第2項所述之模具裝置，其中，所述磁性顆粒為磁鐵礦或赤鐵礦。
- 如申請專利範圍第2項所述之模具裝置，其中，所述載液為油、水、氨水、甲醇、丙酮或庚烷。
- 如申請專利範圍第1項所述之模具裝置，其中，所述熱電偶和電磁鐵通過一電源供應器連接所述控制器。
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