专利名称：模具对芯侦测器、侦测方法及具有该对芯侦测器的模具组合的制作方法
技术领域：
本发明关于一种模具对芯侦测器，尤其涉及一种用于侦测模具开合模位置偏移量的模具对芯侦测器以及一种具有该模具对芯侦测器的模具组合和模具对芯的侦测方法。
背景技术：
随着光电产业近年的蓬勃发展，在光电通讯、数码相机镜头、LED照明系统等许多领域，光学透镜因具有重量轻、成本低，以及耐冲击性能好等优点而得到了广泛的应用。
目前，光学透镜成型技术主要包括注射成型、铸造成型和压制成型等技术。所有这些光学透镜成型技术都是使经过加热成为流体的定量的光学树脂/塑胶料在模具中在加热加压条件下成型，然后经冷却固化后，打开模具便可获得所需要的光学透镜的加工技术。由于模具在开合模的机械运动过程中，会造成凸模模芯与凹模模腔的对位出现偏差，因此，在设计光学透镜的模具时，多采用精密的分型面技术，在方便光学透镜产品脱模的同时，也在一定程度上有效避免了开合模过程凸模模芯与凹模模腔的对位出现偏差问题。
但是，即便如此，在光学透镜的模造过程中，开合模过程第一模件模芯与第二模件模腔的对位偏差问题仍然存在，从而会造成开合模位置偏移。对于模造光学塑料透镜如此精密的产品，很小的偏差也会对光学透镜的品质造成重大影响。开合模过程凸模模芯与凹模模腔的对位偏差的产生会造成所成型的光学透镜存在光轴偏差(Decenter)的现象。尤其是在模造两面都是非球面的透镜时，这种微小的偏差将使透镜的光学品质大大下降，严重影响使用该透镜的光学系统的组装良率。
因此，有必要提供一种用于侦测模具开合模位置偏移量的模具对芯侦测器、侦测方法以及具有该模具对芯侦测器的模具组合。
发明内容以下以实施例说明一种用于侦测模具开合模位置偏移量的模具对芯侦测器、侦测方法以及具有该模具对芯侦测器的模具组合。
一种模具对芯侦测器，其包括一发光模组、一光接收模组及一信号处理装置，该发光模组包括一发光装置及一第一固定底座，该发光装置位于该第一固定底座上，用于产生一平行投射光束，该光接收模组包括一光接收装置、一光学调整架及一第二固定底座，该光接收装置位于该光学调整架上，用于接收处理来自发光模组的平行投射光束并产生一信号，该光学调整架位于该第二固定底座上，该信号处理装置与该光接收装置相连，用于处理来自光接收模组的信号。
一种具有模具对芯侦测器的模具组合，其包括模具、发光模组、光接收模组及信号处理装置；该模具包括第一模件和第二模件；该发光模组包括发光装置及第一固定底座，该发光装置位于该第一固定底座上，用于产生一平行投射光束，该第一固定底座固定于第二模件表面；该光接收模组包括光接收装置、光学调整架及第二固定底座，该光接收装置位于该光学调整架上，用于接收处理来自发光模组的平行投射光束并产生一信号，该光学调整架位于该第二固定底座上，用于调整光接收装置相对于发光装置的位移，该信号处理装置与该光接收装置相连，用于处理来自光接收模组的信号，该第二固定底座固定于第一模件表面。
一种模具对芯的侦测方法，其包括以下步骤提供一模具对芯侦测器，其包括发光模组、光接收模组及信号处理装置；将该发光模组固定于模具的第二模件表面并将光接收模组固定于模具的第一模件表面；由发光模组发射一平行投射光束，由光接收模组接收该平行投射光束后产生一信号，该信号由信号处理装置处理并输出数值；对信号处理装置的输出数值进行调零；对模造过程中模具开合模位置偏移进行即时侦测。
相对于现有技术，所述模具对芯侦测器、侦测方法以及具有模具对芯侦测器的模具组合的优点在于首先，采用该模具对芯侦测器使用简单方便，可以对模具开合模位置偏移量进行即时侦测；其次，利用模具对芯侦测器即时侦测的数据，可以即时得知模具在开合模过程凸模与第凹模的对位偏移量的变化，便于在光学透镜的模造制作过程中进行有效的质量参数控制，提高光学透镜产品品质和良率，延长模具的使用寿命。
图1是实施例一的模具对芯侦测器示意图。
图2A、2B是四象限光侦测装置原理示意图。
图3是实施例二的模具对芯侦测器示意图。
图4A是具有模具对芯侦测器的模具组合示意图。
图4B是模具合模过程模具对芯侦测器侦测示意图。
图4C是模具合模后无位置偏移时模具对芯侦测器侦测示意图。
图4D是模具合模后有位置偏移时模具对芯侦测器侦测示意图。
具体实施方式以下将以实施例说明一种用于侦测模具开合模位置偏移量的模具对芯侦测器、具有该模具对芯侦测器的模具组合和模具对芯的侦测方法。
请参阅图1，是实施例一提供的模具对芯侦测器100，其包括一发光模组10、一光接收模组20及一信号处理装置30。
该发光模组10包括一发光装置12及一第一固定底座14，该发光装置12位于该第一固定底座14上，用于产生一平行投射光束。在本实施例中，该发光装置12包括一光发射腔111、一发光源121及一准直透镜131，该光发射腔111具有一第一透光区域112，该发光源121及准直透镜131设置于该光发射腔111内，由发光源121发出的光经过准直透镜131后，形成平行投射光束，由第一透光区域112射出。发光光源121可选自激光二极管(LD)或发光二极管(LED)。
该光接收模组20包括一光接收装置22、一光学调整架24及一第二固定底座26，该光接收装置22位于该光学调整架24上，用于接收和处理来自发光模组的平行投射光束并产生一信号。该光接收装置22包括一光接收腔211、一聚焦透镜221及一四象限光侦测装置231，该光接收腔211具有一第二透光区域212，该聚焦透镜221及该四象限光侦测装置231设置于该光接收腔211内，该四象限光侦测装置231位于该聚焦透镜221焦点处，由发光模组10射出的平行投射光束可透过该第二透光区域212，经过聚焦透镜221聚焦后，由四象限光侦测装置231接收并产生一信号。该光学调整架24位于该第二固定底座26上，用于调整光接收装置22相对于发光装置12的位移。
该信号处理装置30与该光接收装置22相连，用于处理来自光接收模组20由四象限光侦测装置231接收并产生的信号。四象限光侦测装置231是把四个性能完全相同的光电二极管按照直角坐标要求排列而成的光侦测器件，四个光电二极管，例如四象限硅光电管或四象限光电二极管，依次排列在直角坐标系的水平X、垂直Y、水平-X、垂直-Y四个象限方向。经过聚焦透镜221聚焦后的光源投射到四象限光侦测装置231上，光源在四个象限上会引起输出信号幅度的不同，通过此差异来判断偏移的状况。图2A、图2B所示为四象限光侦测装置原理。如图2A，当光源束斑60中心位于四象限中心时，四象限光侦测装置231四个象限上接收到的光信号强度相等，经信号处理装置30计算处理后得到的误差信号为零，此时在水平位移X和垂直位移Y方向上的输出值也为零；如图2B，当光源束斑60中心偏离四象限中心时，四象限光侦测装置231四个象限上接收到的光信号强度不相等，经信号处理装置30计算处理后在水平位移X和垂直位移Y方向上有输出值。
优选地，请参阅图3，是实施例二提供的模具对芯侦测器200，其包括一发光模组10、一光接收模组20及一信号处理装置30。该发光模组10包括一发光装置12、一隔热层40及一第一固定底座14，该隔热层40位于发光装置12与第一固定底座14之间。该光接收模组20包括一光接收装置22、一光学调整架24、一隔热层40及一第二固定底座26，该隔热层40位于光接收装置22与第二固定底座26之间。该隔热层40用于阻隔模具在模造过程中散发的热量，以确保位置偏移侦测的精度。该隔热层40材料可选自聚苯乙烯泡沫塑料、聚乙烯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、酚醛树脂泡沫塑料或软木等。
请参阅图4A，模具对芯侦测器100或200的第一固定底座14和第二固定底座26可固定于模具50表面，形成具有模具对芯侦测功能的模具组合300。模具50由第一模件501和第二模件502组成，其中第一模件501是凸模，第二模件502是凹模，也可以为第一模件501是凹模，第二模件502是凸模。发光模组10通过第一固定底座14固定于第二模件502的表面，光接收模组20通过第二固定底座26固定于第一模件501的表面。第一固定底座14和第二固定底座26与模具表面的固定方式可以为磁力吸附式固定、螺栓-螺母机械式固定或胶贴式固定等。在本实施例中，第一模件501是凸模，第二模件502是凹模，该第一固定底座14为一磁性底座，其通过磁力吸附固定于第二模件502表面，该第二固定底座26也为一磁性底座，其通过磁力吸附固定于第一模件501表面。
请参阅图4A、图4B、图4C和图4D，是使用实施例一所提供的模具对芯侦测器100来侦测模具50开合模位置偏移情况的示意图。侦测方法包括以下步骤第一步，提供一模具对芯侦测器100；该模具对芯侦测器100包括一发光模组10、一光接收模组20及一信号处理装置30。
第二步，将该发光模组10固定于模具50的第二模件502表面并将光接收模组20固定于模具50的第一模件501表面；。
图4A是具有模具对芯侦测功能的模具组合300的示意图，此时，模具50呈开模状态，模具对芯侦测器100已经固定于模具50上，发光模组10固定于第二模件502表面并将光接收模组20固定于第一模件501表面，其中第一模件501是凸模，第二模件502是凹模，也可以为第一模件501是凹模，第二模件502是凸模。在本实施例中，第一模件501是凸模，第二模件502是凹模。
第三步，由发光模组10发射一平行投射光束，由光接收模组20接收该平行投射光束后产生一信号，该信号由信号处理装置30处理并输出数值；第四步，对信号处理装置30的输出数值进行调零；将模具50的第一模件501和第二模件502准确合模后，由信号处理装置30记录输出的位置偏移量在水平位移X和垂直位移Y方向上应该都为零。调零也可以通过调整光接收模组20的光学调整架24进行，该光学调整架24是通过一球形点固定，同时通过一弹簧来调整光接收装置22相对于发光装置12的位移。对光接收模组20的光接收装置22相对于发光装置12的位置进行微调，直至由信号处理装置30记录输出的位置偏移量在水平位移X和垂直位移Y方向上都为零。
第五步，对模造过程中第一模件501和第二模件502开合模的位置偏移量进行即时侦测。
图4B是模具50合模过程模具对芯侦测器100的侦测示意图，合模过程中第一模件501与第二模件502的对位偏移量由信号处理装置30记录输出。通过由信号处理装置30及时记录输出的位置偏移量，可以对模造产品尤其是光学透镜产品进行制作过程参数的控制，以提高光学透镜产品品质和良率。图4C是模具50合模后无位置偏移时模具对芯侦测器100的侦测示意图，此时由信号处理装置30记录输出的在水平位移X和垂直位移Y方向上输出值均为零，说明合模时没有发生位置偏移。图4D是模具50合模后有位置偏移时模具对芯侦测器100的侦测示意图，此时由信号处理装置30记录输出的在水平位移X和垂直位移Y方向上都会输出一定数值，说明合模时第一模件501与第二模件502出现了对位误差，发生了位置偏移现象，按照该数值就可以对模造产品进行制作过程的控制，例如在模具上增加垫片以使开合模位置偏移获得适当的调整等。
上述所述模具对芯侦测器、模具对芯侦测方法以及具有模具对芯侦测器的模具组合的优点在于首先，该模具对芯侦测器使用简单方便，可以对模具开合模位置偏移量进行即时侦测；其次，利用模具对芯侦测器即时侦测的数据，可以即时得知模具在开合模过程凸模与凹模的对位偏移量的变化，便于在光学透镜的模造制作过程中进行有效的质量参数控制，提高光学透镜产品品质和良率，延长模具的使用寿命。
权利要求
1.一种模具对芯侦测器，其特征在于，包括发光模组、光接收模组及信号处理装置；该发光模组包括发光装置及第一固定底座，该发光装置位于该第一固定底座上，用于产生一平行投射光束；该光接收模组包括光接收装置、光学调整架及第二固定底座，该光接收装置位于该光学调整架上，用于接收处理来自发光模组的平行投射光束并产生一信号，该光学调整架位于该第二固定底座上，用于调整光接收装置相对于发光装置的位移，该信号处理装置与该光接收装置相连，用于处理来自光接收模组的信号。
2.如权利要求1所述的模具对芯侦测器，其特征在于，所述发光装置包括光发射腔、发光源及准直透镜，该光发射腔具有第一透光区域，该发光源及准直透镜设置于该光发射腔内，由发光源发出的光经准直透镜后形成平行投射光束，由该第一透光区域射出。
3.如权利要求2所述的模具对芯侦测器，其特征在于，所述发光源为激光二极管或发光二极管。
4.如权利要求1所述的模具对芯侦测器，其特征在于，所述光接收装置包括包括光接收腔、聚焦透镜及四象限光侦测装置，该光接收腔具有第二透光区域，该聚焦透镜及四象限光侦测装置设置于该光接收腔内，由发光模组射出的平行投射光束可透过该第二透光区域，经聚焦透镜聚焦后由四象限光侦测装置接收。
5.如权利要求4所述的模具对芯侦测器，其特征在于，所述四象限光侦测装置与信号处理装置相连，以处理经四象限光侦测装置接收并产生的信号。
6.如权利要求4所述的模具对芯侦测器，其特征在于，所述四象限光侦测装置为四象限硅光电管或四象限光电二极管。
7.如权利要求1所述的模具对芯侦测器，其特征在于，所述发光模组和光接收模组还分别包括一隔热层，该隔热层分别位于发光装置与第一固定底座之间和光接收装置与第二固定底座之间，用于阻隔模具散发的热量。
8.如权利要求7所述的模具对芯侦测器，其特征在于，所述隔热材料选自聚苯乙烯泡沫塑料、聚乙烯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、酚醛树脂泡沫塑料或软木。
9.一种具有模具对芯侦测器的模具组合，其特征在于，包括模具、发光模组、光接收模组及信号处理装置；该模具包括第一模件和第二模件；该发光模组包括发光装置及第一固定底座，该发光装置位于该第一固定底座上，用于产生一平行投射光束，该第一固定底座固定于第二模件表面；该光接收模组包括光接收装置、光学调整架及第二固定底座，该光接收装置位于该光学调整架上，用于接收处理来自发光模组的平行投射光束并产生一信号，该光学调整架位于该第二固定底座上，用于调整光接收装置相对于发光装置的位移，该信号处理装置与该光接收装置相连，用于处理来自光接收模组的信号，该第二固定底座固定于第一模件表面。
10.如权利要求9所述的具有模具对芯侦测器的模具组合，所述第一模件是凸模，第二模件是凹模。
11.如权利要求9所述的具有模具对芯侦测器的模具组合，所述第一模件是凹模，第二模件是凸模。
12.如权利要求9所述的具有模具对芯侦测器的模具组合，所述第一固定底座和第二固定底座与模具表面的固定方式为磁力吸附式固定、螺母-螺杆机械式固定或胶贴式固定。
13.如权利要求9所述的具有模具对芯侦测器的模具组合，其特征在于，所述发光装置包括光发射腔、发光源及准直透镜，该光发射腔具有第一透光区域，该发光源及准直透镜设置于该光发射腔内，由发光源发出的光经准直透镜后形成平行投射光束，由该第一透光区域射出。
14.如权利要求9所述的具有模具对芯侦测器的模具组合，其特征在于，所述光接收装置包括包括光接收腔、聚焦透镜及四象限光侦测装置，该光接收腔具有第二透光区域，该聚焦透镜及四象限光侦测装置设置于该光接收腔内，由发光模组射出的平行投射光束可透过该第二透光区域，经聚焦透镜聚焦后由四象限光侦测装置接收。
15.如权利要求14所述的具有模具对芯侦测器的模具组合，其特征在于，所述四象限光侦测装置与信号处理装置相连，以处理经四象限光侦测装置接收并产生的信号。
16.如权利要求9所述的具有模具对芯侦测器的模具组合，其特征在于，所述发光模组和光接收模组还分别包括一隔热层，该隔热层分别位于发光装置和光接收装置与其各自的固定底座之间，用于阻隔模具散发的热量。
17.一种模具对芯的侦测方法，其包括以下步骤提供一模具对芯侦测器，其包括发光模组、光接收模组及信号处理装置；将该发光模组固定于模具的第二模件表面并将光接收模组固定于模具的第一模件表面；由发光模组发射一平行投射光束，由光接收模组接收该平行投射光束后产生一信号，该信号由信号处理装置处理并输出数值；对信号处理装置的输出数值进行调零；对模具模造过程开合模位置偏移进行即时侦测。
18.如权利要求17所述的模具对芯侦测的方法，其特征在于，所述对信号处理装置的输出数值调零是通过调节光学调整架进行。
全文摘要
本发明涉及一种模具对芯侦测器，其包括一发光模组、一光接收模组及一信号处理装置，该发光模组用于产生一平行投射光束，该光接收模组用于接收处理来自发光模组的平行投射光束并产生一信号，该信号处理装置与该光接收装置相连，用于处理来自光接收模组的信号。本发明还提供一种模具对芯的侦测方法以及具有该模具对芯侦测器的模具组合。通过使用模具对芯侦测器可以对模具开合模位置偏移量进行即时侦测，利用即时侦测的数据，可即时得知模具在开合模过程凸模与凹模的对位偏移量的变化，便于在光学透镜的模造制作过程中进行有效的质量参数控制，提高光学透镜产品品质和良率，延长模具的使用寿命。
文档编号B29C33/30GK101049720SQ20061006018
公开日2007年10月10日 申请日期2006年4月5日 优先权日2006年4月5日
发明者张仁淙 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司