专利名称：注模机的制作方法
技术领域：
本申请涉及用模子模制光学元件的注模机。更具体地，它涉及避免固定台板的弯曲或倾斜以致提供模制精度的注模机。
背景技术：
传统上通过注射模制、制造各种模制物品。例如，JP待审查的专利公开号10-323872揭示了关于用作为信息记录介质的模制盘的注模机。图4示出了涉及公开号10-323872的注模机的示意结构。该注模机包括固定台板101和气缸103。在固定台板101和气缸103之间装有四根连接杆104，用于连接它们。连接杆104支持可滑动的可动台板105。由气缸103驱动可动台板105。固定模107和可动模108分别连接于固定台板101和可动台板105。气缸103将可动模108夹紧于固定模107。以该状态，从注射单元111供应树脂材料，以致模制一盘。
当由注模机执行注射模制时，用预定力将注射单元111压靠于固定台板101。因此，传统上将注射单元111设计为具有驱动装置，用于使它在图4的左右方向来回运动。例如，JP待审查的专利公开号8-11175揭示了一注射单元，该单元装备有用作为驱动装置的气缸。作为用于注射单元的其它驱动装置，可应用球螺杆。代替往复运动注射单元，还可将固定台板设计成连接于带有气缸的注射单元，以使它们相互接触。对于任一种传统技术，在夹紧力为150kN或更小的微米数量级的注模机上要求模制精度的改进和紧凑设计的提高。
在由注模机执行连续模制操作的情况下，通常使注射单元111保持压靠于固定台板101，以便连续地模制操作。也就是说，为了夹持驱动可动台板105，以及在那里注入树脂用于模制。在邻却之后，通过打开模子取出模制成的物品。反复地驱动可动台板105，用于夹持。也就是说，相对于固定模子107打开和闭合可动模子108，同时保持施加于注射单元111的喷嘴接触压力，以便保持与固定台板101的接触。
但是，上述传统的注模机具有下列问题当打开模子时造成固定台板的弯曲或倾斜。例如，在使注射单元111通过球螺杆或类似物推动固定台板101的情况下，当打开模子时，固定台板101的上部可能朝可动台板105弯曲或倾斜，如图5的虚线所示。在带有这弯曲或倾斜的固定台板101的夹紧的紧接的时刻，在可动台板105和可动模108之间产生模子偏移，如图6所示，这是有问题的。勿用说，图5和6带有某些夸大地示出了该弯曲和模子偏移。
或者，在固定台板101的气缸或类似物朝注射单元111牵引固定台板101的情况下，气缸周围的一部分可能朝注射单元111的一侧弯曲或倾斜，如图7所示。在带有这弯曲或倾斜的固定台板101的夹紧的紧接的时刻，在可动台板105和可动模108之间产生模子偏移，如图8所示，这是有问题的。图7和图8示出了从它的上侧观察的图4的情况。勿用说，这些图带有某些夸大地示出了弯曲和模子偏移。
在用如上所述的弯曲或倾斜的固定板101执行紧接的模制加工的情况下，可能在闭合模子、夹紧等时期在固定台板101和可动台板105之间产生模子偏移，以及可能缩短模子的使用寿命，这是有问题的。作为上述问题的应对措施，将固定板101加厚或将固定板101的支撑设置在它的中心周围，以便提高机械刚度。但是，对于该应对措施，不可避免地显著地增加了机器的尺寸，这是有问题的。尤其对于微米注模机，要求注模机能够在两面之间实现精确的防止偏心的精度、缩小尺寸、同时保证机械刚度、以及以高精度连续模制光学元件。
发明内容
本发明意图解决在传统注模机中所包含的上述问题。从而，本发明的一目的是提供能够避免由于固定台板的弯曲或倾斜所产生的固定模的偏移的和制造带有两表面的极佳的防偏心的和高精度的光学元件的注模机。
按照本发明的一第一方面，提供了包括下列部分的注模机固定模；可动模；当对固定模的非模制表面加压时将融化的树脂供应到在固定模和可动模之间形成的一空间的注射单元；使可动模与固定模接触和在那里夹紧的夹紧机构；使注射单元压向固定模的非模制表面的加压机构；以及控制器，该控制器控制夹紧机构和加压机构，以致仅仅在夹紧固定模和可动模时将注射单元压向固定模，在该状态下反复打开和闭合固定模和可动模，用于连续模制。
按照本发明的一第二方面，提供包括以下部分的注模机固定模；可动模；当对固定模的非模制表面加压时将融化的树脂供应到在固定模和可动模之间形成的空间的注射单元；使可动模与固定模接触和在那里夹紧的夹紧机构；使注射单元压向固定模的非模制表面的加压机构；以及控制器，控制器控制夹紧机构和加压机构，以致首先夹紧固定模和可动模，然后，将注射单元的加压表面施加于固定模的非模制表面，在此情况下，反复打开和闭合固定模和可动模以用于连续模制。
按照本发明的一第三方面，提供包括下列部分的注模机固定模；可动模；当对固定模的非模制表面加压时将融化的树脂供应到在固定模和可动模之间形成的一空间的注射单元；使可动模与固定模接触和在那里夹紧的夹紧机构；使注射单元压向固定模的非模制表面的加压机构；以及控制器，该控制器控制夹紧机构和加压机构，以致，首先释放注射单元对固定模的加压，然后，释放夹紧固定模和可动模的夹紧力，在此情况下，反复打开和闭合固定模和可动模以用于连续模制。
按照涉及第一至第三方面的本发明的注模机，由加压机构将注射单位压向固定模的非模制表面。由于在该阶段控制器已经使固定模与可动模接触，并在那里夹紧，因此固定模和可动模被牢固地被保持在一起。而且，在控制器释放注射单元对固定模的非模制表面的加压之后释放夹紧模子的夹紧力。因此，将注射单元制成为仅仅在对模子施加夹紧力时对固定模加压。从而，提供了能够避免由于固定台板的弯曲或倾斜产生的固定模的偏移的和制造带有在相应表面处的极佳的防偏心的和带有高精度的镜片的注模制。
按照本发明的一第四方面，提供包括下列部分的注模机固定模；能够与固定模接触和分离的可动模；注射单元，对固定模的非模制表面提供该注射单元，该单元将融化的树脂供应到固定模和可动模之间形成的空间内；以及压力转换部分，该部分在打开和闭合固定模和可动模的操作之前转换注射单元对固定模的压力。
按照第四方面，由于本发明的注模机具有压力转换部分，因此在打开和闭合固定模和可动模的操作之前转换加压固定模的注射单元的压力。因此，将注射单元制成为仅仅在对模子施加夹紧力时对固定模加压。从而，提供了能够避免由于固定台板的弯曲或倾斜所产生的固定模偏斜的和制造带有在相应表面处的防偏心的和带有高精度的光学元件的注模机。
从而本发明的注模机能够避免由于固定台板的下降或偏转所产生的固定模的偏移和能够制造带有在相应表面处极佳的防偏心的和带有高精度的镜片。
从以下结合附图的详细叙述本发明的这些和其它目的和优点将变得更加明显，在附图中图1是示出涉及一实施例的透镜模制装置的示意结构的剖示图；图2是用于示出当施加喷嘴接触力时涉及该实施例的固定台板位移的示意图；图3是用于示出当施加喷嘴接触力时涉及比较例子的固定台板位移的示意图；图4是传统注模机的示意图；图5是传统注模机的前视图；图6是传统注模机的前视图；图7是传统注模机的平面图；以及图8是传统注模机的平面图。
具体实施例方式
以下将参照附图详细叙述本发明的较佳实施例。在该实施例中，本发明应用于一透镜模制装置，该装置用于制造马上安装在便携式终端内的照相机的多个透镜。该实施例的透镜模制装置是用于模制它的外径为12mm或更小的小型光学元件，以及要求模制的光学元件保持例如Ra 20nm的精度或它的光学表面的较小的表面糙粗度。该实施例应用于它的夹紧力为150kN或更小的微米注模装置。
该实施例的透镜模制装置被构造成如图1所示。也就是说，在机架2上固定地设置固定台板1和后台板3。当从图1的左或右侧观察时，这些台板1和3大体上为方形。在固定台板1和后台板3之间安装四根连接杆4，用于连接它们。连接杆4固定地设置在固定台板1和后台板3的相应的四个角落处。它们相互平行设置。
在固定台板1和后台板3之间提供可动台板5。当从图1的左或右侧观察时可动台板5大体上为方形。每根连接杆4贯穿可动台板5的四个角的每一个角。可动台板5位于机架2上，以及可相对于四根连接杆4滑动。固定模7附连于固定台板1的面向可动台板5的表面。可动模8附连于可动台板5的面向固定台板1的表面。
在图1的右侧、在固定台板1的右侧设置注射单元11。注射单元11由树脂接纳部分13、注模机构14、喷嘴接触机构15和喷嘴部分25组成。模子控制和夹紧机构16设置在台后板3上。
还设置液压伺服装置24，该装置驱动注模机构14和使该机构将融化的树脂注入在固定模子7和可动模子8之间的空间内。喷嘴接触机构15具有喷嘴接触电动机26，该电动机使喷嘴部分25压向固定台板1和在注射树脂时保持适当的喷嘴接触压力。模子控制和夹紧机构16具有用于驱动可动模子8的模子驱动螺杆27和用于控制模子驱动螺杆27的模子控制电动机28。
在该实施例中，设置控制器41，用于控制模子控制电动机28、喷嘴接触电动机26和液压伺服装置24。从而，能够一体地控制喷嘴接触机构15和模子控制和夹紧机构16。
在注射单元11中，树脂被接纳在树脂接纳部分13内。树脂的类型例如可以是在JP待审查的专利公开号2004-144951、2005-144953和2004-144954中所揭示的类型。所接纳的和融化的树脂按预定量计量和被收集在喷嘴部分25和它的基部内。在注射模制时，喷嘴接触机构15以预定的喷嘴压力将喷嘴部分25压到固定台板1。例如，喷嘴接触压力约为5.1kN。收集在喷嘴部分25内的融化的树脂注入在固定模子7和可动模子8之间形成的空腔内。
并且，由模子控制和夹紧机构16打开和闭合固定模7和可动模8。也就是说，由模子控制电动机28驱动模子驱动螺杆27，以及使可动台板5在图1的左右方向运动。对于固定模7和可动模8相互接触的闭合状态，由模子控制和夹紧机构16用预定的夹紧力夹紧这些模子。例如，夹紧力约为68.8kN。在夹紧状态中，从注射单元11将融化的树脂供应到该空腔，形成透镜。
在该实施例的透镜模制装置中，注射单元11的驱动和模子7和8的驱动由控制器41控制。被控制成为仅仅夹紧模子7和8时施加喷嘴接触压力。也就是说，以下列顺序执行操作闭合模子；施加夹紧力；施加喷嘴接触力；注射树脂；释放喷嘴接触力；释放夹紧力；以及打开模子。按照这顺序操作，在不施加夹紧力时不能单独的对固定台板1施加喷嘴接触力。即，对于本发明不可能发生例如图5和图7所示的传统的有问题的情况。
图2示出了在模子夹紧状态中施加喷嘴接触力时所得到的固定台板1的位移的测量结果。作为比较的例子，图3示出了在模子接触状态中施加喷嘴接触力时所得的固定台板1的位移的测量结果。以下列方式得到这些测量结果反复五次施加和释放喷嘴接触压力，平均五次所得到的位移，以及将该平均值转化为在诸连接杆之间的一距离。其中，“模子接触状态”是其中可动模子8的一表面和固定模子7的一表面相互闭合、并几乎没有施加压力的闭合状态。
在图2和图3中，箭头S1表示在关于图1的前表面处的位移。而且，箭头S2、S3和S4分别表示在关于图1的后表面、顶表面和底表面处的位移。这些箭头的每一个表示位移方向和每个数值表示位移量。它是最重要的固定台板1的中心周围的位移。这是因为一窗口大体形成在固定台板1的中心处。由于箭头S1和S2方向完全相反，因此在模子夹紧状态下图1的深度方向的位移达到(4.2-2.4)/2＝0.9μm的程度。顺便说说，在模子夹紧状态下，图1的上下方向的位移是极小的。
另一方面，在模子接触状态下的比较例子中，在图3中箭头S1和S2的方向相同。因此，深度方向的位移达到(10+1.2)/2＝5.6μm的程度。顺便说说，在模子接触状态下、上下方向的位移达到(1+0.8)/2＝0.9μm的程度。
从图2和3，明显的是在模子夹紧状态下对其施加喷嘴接触压力的固定台板的位移与模子接触状态比较是显著地较小。
如以上所述，在涉及该实施例的透镜模制装置和模制方法中，当施加喷嘴接触压力时它总是处于模子夹紧状态中。因此，固定台板1不会由于喷嘴接触压力而弯曲或倾斜。从而，提供了其中避免了由于固定台板1的弯曲或倾斜而产生的固定台板7的偏移的和能够制造带有极佳的防止相应表面处的偏心的和具有高精度的光学元件的注模机和注模方法。
所述的实施例仅仅作为可选用的例子，但这不是以任何方式限制本发明。所以，显然能够以多种方式改进或修改本发明而不偏离它的基本原理。例如，用于驱动可动台板5的装置不局限于电动机和螺杆。可以使用液压系统、液压缸系统、液压曲柄杠杆机构系统、电动机型缸体系统、电动机驱动曲柄杠杆机构系统等。可以由单独的机构执行打开和闭合模子和在模子闭合状态下的模子夹紧。
并且，喷嘴接触机构15的驱动系统可以是液压系统。或者，它可以是用球螺杆或类似结构将注射单元11压向固定台板1的系统，或用液压缸或类似结构朝注射单元11牵拉固定台板1的系统。而且，可以提供用于施加喷嘴接触压力的多个驱动部分和可以由它们的两个或多个施加喷嘴接触压力。
并且，本发明可以应用于其中由连接杆4支持可动台板5的载荷的连接杆支持型透镜模制装置。该透镜模制装置可以有辅助支持件，例如LM导向件或类似物。连接杆的数量不局限于“4”。
权利要求
1.一注模机，该注模机包括一固定模；一可动模；一注射单元，当对固定模的一非模制表面加压时该单元将融化的树脂供应到在固定模和可动模之间形成的一空间；夹紧机构，该机构使可动模与固定模接触并在那里夹紧；加压机构，该机构使注射单元压到固定模的非模制表面；以及一控制器，该控制器控制夹紧机构和加压机构，以致仅仅在夹紧固定模和可动模时将注射单元压到固定模，在该情况下反复打开和闭合固定模和可动模，用于连续模制。
2.如权利要求1所述的注模机，其特征在于，控制器控制夹紧机构和加压机构，以致在连续模制期间首先释放注射单元对固定模的非模制表面的压力，然后，释放用于夹紧固定模和可动模的夹紧力，在该情况下，释放固定模和可动模的夹紧。
3.如权利要求1所述的注模机，其特征在于，控制器控制夹紧机构和加压机构，以致在连续模制期间首先夹紧固定模和可动模，然后，对固定模施加注射单元的加压力，在该情况下将注射单元压到固定模。
4.如权利要求1所述的注模机，其特征在于，同时形成多个光学元件。
5.如权利要求4所述的注模机，其特征在于，该注模机形成外径为12mm或更小的和表面粗糙度为Ra 20nm或更小的若干光学元件。
6.一注模机，该注模机包括一固定模；一可动模；一注射单元，当对固定模的一非模制表面加压时该单元将融化的树脂供应到在固定模和可动模之间形成的一空间；夹紧机构，该机构使可动模与固定模接触并在那里夹紧；加压机构，该机构使注射单元压到固定模的非模制表面；以及一控制器，该控制器控制夹紧机构和加压机构，从而首先夹紧固定模和可动模，然后，将注射单元的压力施加于固定模的非模制表面，在此情况下，反复打开和闭合固定模和可动模以用于连续模制。
7.如权利要求6所述的注模机，其特征在于，控制器控制夹紧机构和加压机构，以致首先释放注射单元对固定模的压力，然后，释放用于夹紧固定模和可动模的夹紧力，在此情况下，反复打开和闭合固定模和可动模以用于连续模制。
8.如权利要求6所述的注模机，其特征在于，同时形成多个光学元件。
9.如权利要求8所述的注模机，其特征在于，该注模机形成外径为12mm或更小的和表面粗糙度为Ra 20nm或更小的若干光学元件。
10.一注模机，该注模机包括一固定模；一可动模；一注射单元，当对固定模的一非模制表面加压时该单元将融化的树脂供应到在固定模和可动模之间形成的一空间；夹紧机构，该机构使可动模与固定模接触并在那里夹紧；加压机构，该机构使注射单元压到固定模的非模制表面；以及一控制器，该控制器控制夹紧机构和加压机构，从而首先释放注射单元对固定模的压力，然后，释放用于夹紧固定模和可动模的夹紧力，在此情况下，反复打开和闭合固定模和可动模以用于连续模制。
11.如权利要求10所述的注模机，其特征在于，同时形成多个光学元件。
12.如权利要求11所述的注模机，其特征在于，该注模机形成外径为12mm或更小的和表面粗糙度为Ra 20nm或更小的若干光学元件。
13.一注模机，该机器包括一固定模；能够与固定模接触和分离的一可动模；一注射单元，对固定模的一非模制表面提供该单元，该单元将融化的树脂供应到在固定模和可动模之间形成的一空间；以及一压力转换部分，在打开和闭合固定模和可动模的一操作之前，该部分转换注射单元对固定模的压力。
全文摘要
注模机包括固定模、能够与固定模接触和分开的可动模、以及注射单元，对固定模的非模制表面提供该单元，该单元将熔化的树脂供应到在固定模和可动模之间形成的空间。首先诸模子相互接触和在那里夹紧，然后，使注射单元加压固定模的非模制表面，在此情况下，反复打开和闭合固定模和可动模以用于连续模制。并且，在释放注射单元对固定模的非模制表面的压力之后，释放夹紧诸模子的夹紧力。这样，提供了能够避免由于固定台板的弯曲或倾斜所产生的固定模的偏移和制造带有在相关表面的极佳的防偏心的和高精度的光学元件的注模机。
文档编号B29L11/00GK1939694SQ200610141389
公开日2007年4月4日 申请日期2006年9月26日 优先权日2005年9月28日
发明者奥村佳弘 申请人:柯尼卡美能达精密光学株式会社