自动化埋钉注塑成型系统及其方法与流程

本发明涉及一种注塑成型系统与方法，尤指一自动化埋钉注塑成型系统与方法。

背景技术：

传统塑胶外壳为增加螺丝锁附力及避免拆装螺丝滑牙破坏塑胶外壳，设有多个埋入其中的螺母，以便装配零件(如电路板)可锁附结合于塑胶外壳的螺母上。传统埋入螺母(insert NUT)方法是，在塑胶外壳成形以后，还需要另外架设热熔设备将加热后的螺母加热埋入至塑胶外壳中。

然而，由于上述制作工艺中，将螺母埋入塑胶外壳的步骤是在塑胶外壳成形以后的后制作工艺，需另外增加埋入螺母机器设备，不仅需要另外耗费时间、人力与成本，成为生产成本上的负担而且无法达到从注塑成型到埋入螺母一贯自动化制作工艺要求。

由此可见，上述方式仍存在不便与缺陷，而有待加以进一步改良。因此，如何能有效地解决上述不便与缺陷，实属当前重要研发课题之一，也成为当前相关领域亟需改进的目标。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的一目的在于提供一种自动化埋钉注塑成型系统与其方法，用以解决以上先前技术所提到的困难。

为了达到上述目的，依据本发明的一实施方式，此种自动化埋钉注塑成型系统包含一螺母自动送料机，一带动螺母的第一机械手臂，一抽气真空泵装置、一注塑成型模具包含第一模块、一第二模块与气道及至少一气针。第二模块可分离地与第一模块互相闭合，用以与第一模块共同形成一成型模腔。气针的一部分嵌设于第二模块内，其另部分露出于第二模块的表面。气道嵌设于第二模块内，分别连接气针与抽气真空泵装置。

当机械手臂带动螺母至气针上，让气针的气针阀口置入一螺母的一封闭 螺孔内，启动抽气真空泵装置抽离气道内气体，当气道内趋近于真空时，大气压力作用就会将螺母紧密地吸附在模具端面上。如此，通过真空泵抽离气道空气产生的真空吸附力，不仅螺母得以被定位于模具中，更可使螺母的封闭螺孔与成型树脂材料腔保持隔绝封胶状态，避免塑料流入螺母的封闭螺孔中。

依据本发明的另一实施方式，一种埋钉注塑成型方法包含步骤如下。

分离第一模块与第二模块。通过一螺母自动送料机提供一螺母。通过一第一机械手臂将螺母套合于第二模块的一气针上，使得气针伸入螺母的一封闭螺孔内；启动一抽气真空泵装置抽离气道内气体，当气道内趋近于真空时，大气压力作用就会将螺母紧密地吸附在第二模块上；闭合第一模块与第二模块后，第一模块与第二模块以共同形成一成型模腔，其中封闭螺孔与气针阀口密合并与成型模腔隔绝；当树脂射出至成型模腔中，由于封闭螺孔已被气针阀口吸附封闭，使得树脂无法溢入封闭螺孔内部，只能包覆螺母外部，用以成型为内埋有螺母的一塑胶外壳。

如此，通过上述埋钉注塑成型方法，不仅可以缩短与简化整体流程，而且省略了将螺母热熔合至塑胶外壳的步骤，更不需另外耗费时间、人力与成本，进而降低生产成本。

以上所述仅用以阐述本发明所欲解决的问题、解决问题的技术手段、及其产生的功效等等，本发明的具体细节将在下文的实施方式及相关附图中详细介绍。

附图说明

图1为本发明一实施方式的自动化埋钉注塑成型系统的示意图；

图2为图1的第一模块与第二模块的开模示意图；

图3为图1的第一模块与第二模块的关模示意图；

图4为本发明另一实施方式的埋钉注塑成型系统的气针的示意图；

图5为本发明一实施方式的自动化埋钉注塑成型方法的流程图；

图6为图5的步骤505的示意图；

图7为本发明又一实施方式的自动化埋钉注塑成型系统的气针的局部示意图。

符号说明

100、101、102：自动化埋钉注塑成型系统

110：注塑成型机构

120：抽气真空泵装置

125：注塑成型模具

130：第一模块

131：胶道

140：第二模块

141：内部空间

142：顶出板

150：成型模腔

160、160c：气针

161、162：管体

161A：口径

161F：端面

162A：单一口径

163：气针阀口

163A：口径

165：气道

170：锁模机构

180：控制器

190：第二机械手臂

191：第一机械手臂

191A：螺母送料机

200：树脂

300：螺母

310：端面

320：封闭螺孔

400：塑胶外壳

501～510：步骤

X～Z：轴

具体实施方式

以下将以附图揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些现有惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示之。

图1绘示依照本发明一实施方式的自动化埋钉注塑成型系统100的示意图。图2绘示图1的第一模块130与第二模块140的开模示意图。图3绘示图1的第一模块130与第二模块140的关模后示意图。如图1至图3所示，在本实施方式所述的自动化埋钉注塑成型系统100用以成形一内埋有螺母300的塑胶外壳。螺母300的一端面310设有一封闭螺孔320(或称盲孔或螺盲孔，用以与气针阀口163连结而产生封闭结构，详后述)。封闭螺孔320可供装配零件锁附于塑胶外壳上。自动化埋钉注塑成型系统100包含一注塑成型机构110、一抽气真空泵装置120与一注塑成型模具125。

注塑成型模具125包含第一模块130、一第二模块140、至少一气针160(如3个)、至少一气道165(如1个)。每一气针160的一部分嵌设于第二模块140内，气针160具有一气针阀口163，其露出于第二模块140面向第一模块130的表面，以供螺母300套合其上并产生封闭结构。气道165嵌设于第二模块140内，其一端接通气针160，另端通过连接管与抽气真空泵装置120连接。第二模块140可分离地与第一模块130闭合。第二模块140与第一模块130相互闭模后共同形成一成型模腔150。注塑成型机构110通过胶道131注入树脂至成型模腔150内。

当气针160伸入螺母300的封闭螺孔320内，或甚至尚未靠近螺母300的封闭螺孔320内，启动抽气真空泵装置120以抽离气道165内气体，而当气道165趋近于真空时，大气压力作用就会将螺母300紧密地吸附在第二模具140的端面上，以将封闭螺孔320与成型模腔150隔绝，如此树脂不致流入封闭螺孔320内。

在一优选实施方式中，如图2所示，第一模块130与第二模块140沿一闭模轴向(X轴)彼此闭合，气针160并列地排列于第二模块140上，每一气针160的轴向(X轴)与第一模块130与第二模块140的闭模轴向(X轴)彼此平行，但与气道165的轴向(Y轴)彼此垂直。

然而，本发明不限于气针与气道的配置方向，其他实施方式中，气针的轴向也可与第一模块与第二模块的闭模轴向彼此相交。

更具体地，气针160包含一管体161与一气针阀口163。气针阀口163的口径163A小于管体161的口径161A。管体161的一端于第二模块140内接通气道165。气针阀口163连接管体161的端面161F，用以伸入螺母300的封闭螺孔320内(图3)。故，当抽气真空泵装置120抽离气道165内气体，致气道165内趋近于真空时，大气压力作用就会将螺母300紧密地吸附在管体161的端面161F上。

如图1所示，在本实施方式中，自动化埋钉注塑成型系统100还包含锁模机构170、一控制器180、第一机械手臂191、第二机械手臂190与螺母自动送料机191A。锁模机构170连接第二模块140。第二模块140通过锁模机构170的带动，沿X轴方向与第一模块130相开模(分离)/闭模(闭合)。螺母自动送料机191A用以自动送出螺母300，且第一机械手臂191从螺母自动送料机191A沿着Z轴方向带动螺母300靠近第二模块140的模面。控制器180电连接抽气真空泵装置120、螺母自动送料机191A与锁模机构170，用以输出信号启动螺母自动送料机191A、抽气真空泵装置120与锁模机构170展开上述工作程序。螺母自动送料机191A收到信号后，即输送螺母300，以便第一机械手臂191将螺母300套合于气针160上。抽气真空泵装置120收到信号后，即抽离气道165内空气形成真空状态以通过大气压力作用吸附螺母300，而后第一机械手臂191退出。之后，依序进行闭模、射出后保压冷却，开模后顶出成品等程序。在进行顶出成品的程序时，第二机械手臂190先沿Y轴方向降下、而后沿X轴方向以取走成品。

图4绘示依照本发明另一实施方式的自动化埋钉注塑成型系统101的气针160c的示意图。如图4所示，在本实施方式中，气针160c包含一具有单一口径162A的管体162。管体162的一端于第二模块140内接通气道165，管体162的另端凸出第二模块140的表面，用以导入螺母300的封闭螺孔320内。

图5绘示依照本发明一实施方式的埋钉注塑成型方法的流程图。在本实施方式中，如图5所示，此埋钉注塑成型方法配合图1的自动化埋钉注塑成型系统100包含步骤501～步骤510如下。在步骤501中，开模并分离第一模块130与第二模块140(图2)；在步骤502中，在螺母自动送料机191A提供 螺母300后，让第一机械手臂191将螺母300分别套合于气针160上，使得每一气针160伸入每一螺母300的封闭螺孔320内(图2、图3)；在步骤503中，当螺母300的封闭螺孔320覆盖于气针阀口163上与气道165形成一封闭空间(图1、图3)，抽气真空泵装置120抽离气道165内气体，当气道165内趋近于真空时，由于大气压力作用(气道内气压小于气道外气压)即会将螺母300紧密地吸附于模面；在步骤504中闭模并闭合第一模块130与第二模块140以共同形成上述成型模腔150，其中封闭螺孔320与成型模腔150隔绝(图3)；在步骤505中，启动注塑成型机构110以注满树脂200于成型模腔150中，使得树脂200包覆所有螺母300露出于成型模腔150的表面。在步骤506中，冷却塑胶外壳400以固化为内埋有螺母300的塑胶外壳400(图6)。在步骤507中，再度开模并分离第一模块130与第二模块140。在步骤508中，降下第二机械手臂190。在步骤509中，锁模机构170自第二模块140顶出塑胶外壳400(参考图7)。步骤509中，让第二机械手臂190取出塑胶外壳400，完成埋钉注塑成型自动化步骤流程。

更进一步地，在步骤502中，第一机械手臂191依序移入第二模块140与第一模块130之间以便将螺母300分别套合于气针160上，使得每一气针160伸入每一螺母300的封闭螺孔320内(图2、图3)。此时，抽气真空泵装置120尚未被启动，螺母300尚未被吸附于管体161的端面161F。在步骤503中，抽气真空泵装置120通过气道165与气针160对封闭螺孔320内部抽气，使得螺母300的封闭螺孔320被紧密地被吸附(图3)。

图7绘示依照本发明又一实施方式的自动化埋钉注塑成型系统102的气针160的局部示意图。如图7所示，在又一实施方式中，第二模块140还具有一顶出板142，顶出板142可往返位移地位于第二模块140的一内部空间141中，气针160的一部分固定于顶出板142上，另一部分自顶出板142贯穿过第二模块140进而伸出/退出第二模块140的表面。故，通过顶出板142沿X轴方向的带动，气针160被同步带动而自第二模块140表面伸出更多部分，进而通过推动螺母300而将塑胶外壳400顶出第二模块140之外，并分离塑胶外壳400与第二模块140。

是以，上述步骤509还具体地包含：通过推动气针160，使得气针160带动塑胶外壳400以分离塑胶外壳400与第二模块140。此外，在步骤509顶出塑胶外壳400之后，再使第二机械手臂190在第二模块140与第一模块 130之间以取走内埋有螺母300的塑胶外壳400(图1)。

此外，通过本发明上述埋钉注塑成型自动化方法，不仅可达成埋钉射出全制作工艺自动化，螺母得以被自动化输入定位于模具中，进而完成注塑成型步骤至成型品取出，可以缩短与简化整体流程及自动化生产，而且省略了另外架设设备将螺母热熔合至塑胶外壳的步骤，进而降低生产成本。

最后，上述所揭露的各实施例中，并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种的更动与润饰，都可被保护于本发明中。因此本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。