TWI396665B - 模造裝置及模壓成型方法 - Google Patents

Description

模造裝置及模壓成型方法

本發明涉及一種模造裝置及使用該模造裝置之模壓成型方法，尤其涉及一種製造玻璃鏡片之模造裝置及使用該模造裝置成型玻璃鏡片之模壓成型方法。

模造方法被廣泛應用於製造光學玻璃製品，如非球面玻璃透鏡、球透鏡、棱鏡等。其主要採用直接模壓成型(Direct Press－molding)生產光學玻璃產品，無需打磨、拋光等後續加工步驟，可大大提高生產效率及產量，且產品品質好。

一般模造使用之模具包括一上模仁及一下模仁，而該模仁分別包括一底材及位於該模仁成型面之一保護層。該底材可選用具有耐熱性與足夠強度之金屬或者金屬合金，如碳化矽、碳化鎢等。該保護層一般為強耐熱性、抗氧化性、抗衝擊性及良好離型性之碳化矽。為了提高保護層與底材之間結合性，有些模仁之底材與保護層之間還具有一中間層，通常為Ni金屬，可提高模仁之耐用性。具體請參閱Transducers,Solid－State Sensors,Actuators and Microsystems,12th International Conference on 2003上發表之文章Silicon carbide micro－fabrication by silicon lost molding for glass press molds。

模造非球面玻璃鏡片之過程為，先將玻璃原料製成合適大小之玻璃預製件，將其置於模腔中，進行加熱使其熔融，另對其施壓以成形，最後對成型之玻璃鏡片退火處理、調芯、清洗、鍍膜等步驟可得到該非球面玻璃鏡片。

如圖1模具10，上模仁11及下模仁12之成型面與襯套13構成模腔111，所述玻璃預製件14於模壓前放置於該模腔111中。該上模仁11及下模仁12均具有底材101、中間層102與保護層103。

一般先固定上模仁11，採用機械手臂移動下模仁12使其上模仁11對準，再將玻璃預製件14放置於開放之模腔111內，然後採用一油壓機15對上模仁11施壓以使該上模仁11朝該下模仁12移動進行合模，另對玻璃預製件14加熱使其熔融，以模壓成型該玻璃預製件14，從而可直接得到成型之光學鏡片。模壓成型完成之後，開模取出成型之光學鏡片。該模具一次合模、模壓成型及開模之過程僅能成型一光學鏡片，是故，於大量生產模造之玻璃鏡片時，需要多次地使用機械手臂移動上、下模仁進行精密合模以成型多個光學鏡片，從而極大浪費製造時間。

有鑒於此，有必要提供一種解決上述缺點之模造裝置。

本發明提供一種模造裝置，其包括一上模仁，複數個下模仁，一可旋轉之工作臺與一施壓裝置，該複數個下模仁分別設置於該工作臺上，旋轉該工作臺使得該上模仁與該複數個下模仁中之一下模仁對準，所述施壓裝置使該上模仁與相對準之下模仁合模以模壓成型。

本發明還提供一種模壓成型方法，其包括以下步驟：(1)將該複數個下模仁設置於該可旋轉之工作臺上；(2)選擇性地將其中一所述多個下模仁與該上模仁對準合模進行模壓成型；(3)旋轉該工作臺，以使下一所述下模仁與該上模仁對準合模以模壓成型。

本發明提供之模造裝置及其模壓成型方法，利用一可旋轉之工作臺將多個下模仁依次送至與該上模仁對準，不需要機械手臂多次移動該下模仁以進行精密合模，是故極大地降低了製造時間。

下面將結合圖式對本發明作進一步之詳細說明。

請一併參閱圖2與圖3，本發明實施例提供之一種模造裝置20，其包括一上模仁21，複數個下模仁22，一可旋轉之工作臺23與一施壓裝置24。

該複數個下模仁22分別設置於該工作臺23上，該複數個下模仁22之中心點位於同一圓周上，旋轉該工作臺23可使得該上模仁21與該複數個下模仁22中之一下模仁22對準。所述施壓裝置24施壓給下模仁22使該上模仁21與相對準之下模仁22合膜以構成一模腔(圖未示)，所述模腔內放置有一玻璃預製件27以成型玻璃製品，所述施壓裝置24施壓以模壓成型所述玻璃製品。

優選地，該工作臺23上具有一伺服馬達(圖未示)，該伺服馬達控制該工作臺23繞其旋轉中心軸231旋轉，依次將該複數個下模仁22定位於該上模仁21正下方且與其對準。

優選地，該施壓裝置24位於所述工作臺23下方，其具有一推杆241。所述工作臺23具有複數個收容部232，其底部具有一通孔233。該複數個下模仁22收容於該複數個收容部232，該推杆241穿過該通孔233向上施壓給與所述上模仁21對準之下模仁22，使其與該上模仁21合模以模壓成型。

優選地，所述複數個收容部232位於以所述工作臺23旋轉中心為圓心之圓周上。

優選地，所述上模仁21及下模仁22成型面上均具有一中間層202及保護層203，該保護層203可為碳化矽，中間層(interface layer)202為一層Ni金屬。

優選地，該施壓裝置24為一油壓機(oil compressor)。

採用所述模造裝置20進行模壓成型之具體步驟為：(1)將玻璃預製件27放置於該下模仁12中，旋轉該工作臺13，使該上模仁11與該複數個下模仁12中之一下模仁12對準，該工作臺13此時定位；(2)操作所述施壓裝置24，所述推移杆241施壓給所述對準之下模仁22使其與所述上模仁21合模以模壓成型；(3)模壓成型之後，施壓裝置24將該對準之下模仁移回至其所在之收容部232，旋轉該工作臺23至下一次定位，使得下一下模仁22與該上模仁21對準，重複上述操作使得該下模仁22與上模仁21合模以模壓成型。

重複進行如上操作，可連續進行多次模壓成型。

優選地，該模造裝置還可連接一送料裝置25，該送料裝置25具有一送料頭251，位於該工作臺23之上方，連續送料至待與所述上模仁21對準之下模仁22上，從而實現自動化連續送料及連續模壓成型。可理解之係，所述送料即係將所述玻璃預製件27送至待與所述上模仁21對準以模壓成型之下模仁22上。

可理解，該施壓裝置24還可設置於該上模仁21上方且與該上模仁21連接，該施壓裝置24施壓給該上模仁21使其向下移動，使其與相對準之下模仁22合模。當然，該施壓裝置24還可設置於該工作臺23下方，該施壓裝置24施壓給該工作臺23使其向上移動以推動該下模仁22與相對準之上模仁21合模。

本發明實施例提供之模造裝置，只需控制該工作臺23旋轉定位，實現連續多次模壓成型，不需要機械手臂進行一一移動多個上下模仁，而且還連接一送料裝置25，則實現自動化連續進行將玻璃預製件27送至下模仁22上以待模壓成型，且上模仁21連續多次使用，使用率提高。

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。

模造裝置．．．20

中間層．．．102，202

上模仁．．．21，11

保護層．．．103，203

下模仁．．．22，12

玻璃預制件．．．14，27

工作臺．．．23

送料裝置．．．25

中心軸．．．231

送料頭．．．251

收容部．．．232

施壓裝置．．．24

通孔．．．233

推杆．．．241

模具．．．10

模腔．．．111

底材．．．101

襯套．．．13

圖1係習知模造技術之模具示意圖。

圖2係本發明第一實施例提供之一種模造玻璃裝置之示意圖。

圖3係圖2所示工作臺之示意圖。

模造裝置．．．20

中間層．．．202

上模仁．．．21

保護層．．．203

下模仁．．．22

玻璃預制件．．．27

工作臺．．．23

送料裝置．．．25

中心軸．．．231

送料頭．．．251

收容部．．．232

施壓裝置．．．24

通孔．．．233

推杆．．．241

Claims (9)

1. 一種模造裝置，其包括：一上模仁；複數個下模仁；一可旋轉之工作臺，該複數個下模仁分別設置於該工作臺上，旋轉該工作臺使得該上模仁選擇性地與該複數個下模仁中之一下模仁對準；以及一施壓裝置，所述施壓裝置使該上模仁與相對準之下模仁合模以模壓成型。
2. 如申請專利範圍第1項所述之模造裝置，該上模仁與該下模仁之成型面表面分別依次塗有一層中間膜與一層保護膜。
3. 如申請專利範圍第1項所述之模造裝置，該工作臺具有複數個收容部，該複數個下模仁分別對應地收容於該複數收容部內，該複數個收容部位於以該工作臺之旋轉中心為圓心之一圓周上。
4. 如申請專利範圍第3項所述之模造裝置，該收容部底部具有一通孔，該施壓裝置具有一推移杆，該推移杆穿過該通孔推移與該上模仁相對準之下模仁使其朝該上模仁移動至與該上模仁合模。
5. 如申請專利範圍第1項所述之模造裝置，該工作臺與該施壓裝置相連接，該施壓裝置推移該工作臺使該上模仁與相對準之下模仁合模。
6. 如申請專利範圍第1項所述之模造裝置，該上模仁設置于該施壓裝置上，該施壓裝置推移該上模仁使該上模仁與相對準之下模仁合模。
7. 如申請專利範圍第1項所述之模造裝置，其進一步包括一送料裝置，該送料裝置連續送料至待旋轉至與該上模仁對準位置之下模仁上以待模壓成型。
8. 一種模壓成型方法，其包括以下步驟：(1)提供一上模仁，複數個下模仁與一可旋轉之工作臺，該複數個下模仁分別設置於該可旋轉之工作臺上；(2)選擇性地將其中一所述多個下模仁與一上模仁對準合模以模壓成型；(3)旋轉所述工作臺，以使下一下模仁與所述上模仁對準以模壓成型。
9. 如申請專利範圍第8項所述之模壓成型方法，其中，所述模壓成型為採用一施壓裝置向所述下模仁施壓以使其與所述上模仁壓合以模壓成型。