用于生產(chǎn)光擴散透鏡的設(shè)備和方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)的目的是提供一種光擴散透鏡生產(chǎn)設(shè)備，其能夠有效地生產(chǎn)具有增強的光學(xué)性能的高品質(zhì)光擴散透鏡。光擴散透鏡生產(chǎn)設(shè)備包括：一對模具（15），其由固定模具（16）和可動模具（18）構(gòu)成，形成限定光擴散透鏡（14）的形狀的最終成型產(chǎn)品空腔（22）；模具夾持設(shè)備（62），一對模具（15）附接到該模具夾持設(shè)備（62）；運輸裝置（66），其具有能夠進入和離開處于打開狀態(tài)的一對模具（15）之間的空間的吸盤機構(gòu)，將光擴散透鏡（14）的半成型產(chǎn)品（12）嵌入到最終成型產(chǎn)品空腔（22）中；加熱裝置（68），其具有能夠進入和離開處于打開狀態(tài)的一對模具（15）之間的空間的加熱機構(gòu)，加熱嵌入的半成型產(chǎn)品的面向固定模具（16）的表面，直到該表面變成熔融狀態(tài)；以及注射設(shè)備（64），在將一對模具（15）夾持之后，該注射設(shè)備（64）將成型材料注射到最終成型產(chǎn)品空腔（22）中，使得成型材料覆蓋半成型產(chǎn)品（12）的熔融表面。

Apparatus and method for producing light diffusing lenses

It is an object of the present invention to provide a light diffusion lens producing device capable of efficiently producing a high quality light diffusing lens with enhanced optical properties. Light diffusing lens production apparatus includes a pair of mold (15), which is composed of a fixed mold and a movable mold (16) (18), forming a light diffusing lens (14) final products in the shape of the cavity (22); mold clamping device (62), a pair of mold (15) attached the mold clamping device (62); transport device (66), which can enter and leave in the open state of the mold (15) suction mechanism between space, the light diffusing lens (14) semi molding products (12) embedded into the final products cavity (22); the heating device (68), which can enter and leave in the open state of the mold (15) heating mechanism of the space between the fixed mold molding product oriented semi heating of the embedded (16) surface, until the surface becomes molten; And the injection device (64), in a pair of mould clamping (15) after the injection device (64) forming the material injected into the final products cavity (22), the molding material covering half molding products (12) melt surface.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】用于生產(chǎn)光擴散透鏡的設(shè)備和方法
本專利技術(shù)涉及用于通過注射成型生產(chǎn)光擴散板（例如用于機動車輛前燈）的生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)方法。
技術(shù)介紹
注射成型的產(chǎn)品包括由多個樹脂層的整體式疊層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的成型產(chǎn)品（之后被稱為成型疊層產(chǎn)品），例如由多種顏色和材料的組合的樹脂層構(gòu)成的成型產(chǎn)品，或者由相同材料的樹脂層的疊層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的成型產(chǎn)品。用于生產(chǎn)這樣的成型疊層產(chǎn)品的主要常規(guī)成型方法包括多色成型方法和嵌入成型方法。多色成型方法包括將多種樹脂材料從多個注射設(shè)備注射到模具中的空腔中，從而疊層多個樹脂層。嵌入成型方法包括將注射成型的半產(chǎn)品作為嵌入件放置到模具中的空腔中，并且之后向空腔中注射樹脂材料以成型疊層結(jié)構(gòu)。當(dāng)前，諸如塑料透鏡的光學(xué)零件通常通過注射成型來生產(chǎn)。雖然常規(guī)實踐將塑料透鏡成型為單層透鏡，但是還存在一些厚的塑料透鏡，諸如用于室外照明、機動車輛前燈等等的光擴散透鏡。這樣的厚的光擴散透鏡需要是沒有光學(xué)缺陷的均質(zhì)透明體以便光均勻擴散。在成型由多個樹脂層的疊層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的透鏡的情況下，即使針對各層使用相同成型材料，在樹脂層之間的物理性質(zhì)（諸如殘余應(yīng)力和內(nèi)部變形）也會存在差異；因此，難以成型高質(zhì)量透鏡。特別是在疊層結(jié)構(gòu)的多色成型的情況下，在樹脂層之間的受熱歷程將產(chǎn)生差異。因此，多色成型不適于成型諸如光擴散透鏡的厚透鏡。因此，當(dāng)前，當(dāng)通過注射成型生產(chǎn)透鏡時，光擴散透鏡通常被生產(chǎn)為單層成型產(chǎn)品。然而，在單層光擴散透鏡的注射成型的情況下，易于在厚的部分中形成諸如縮痕的缺陷。因此，在壓力保持過程中，必須長時間緩慢冷卻成型產(chǎn)品。因此，會花費較長時間來成型這樣的透鏡。為了縮短用于成型透鏡的時間并且增加生產(chǎn)效率，目前的研究是，不成型由單層構(gòu)成的透鏡，而通過采用嵌入成型方法成型由多層疊層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的透鏡。例如，PCT國際公開號WO2012/132597已經(jīng)提出了一種方法，其包括在模具中形成具有不同體積的多個空腔，并且，順次地將中間成型產(chǎn)品作為嵌入件轉(zhuǎn)移到具有比中間成型產(chǎn)品更大的體積的空腔，同時重復(fù)注射熔融樹脂，從而產(chǎn)生成型的疊層產(chǎn)品。然而，上述專利文獻中公開的基于嵌入成型的透鏡成型方法僅試圖縮短用于成型厚透鏡的時間并且使生產(chǎn)過程簡化。在嵌入成型的情況下，將熔融樹脂施加到冷卻的半產(chǎn)品上，并且因此熔融樹脂的溫度降低且其流動性變差。這導(dǎo)致在界面處的低粘附性，從而導(dǎo)致最終產(chǎn)品中的不均勻的內(nèi)部應(yīng)力。因此，常規(guī)的嵌入成型方法僅能夠生產(chǎn)具有較差光學(xué)性質(zhì)的低品質(zhì)塑料透鏡。
技術(shù)實現(xiàn)思路
鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題研發(fā)了本專利技術(shù)。因此本專利技術(shù)的目的是提供一種光擴散透鏡生產(chǎn)設(shè)備和方法，使得能夠有效地生產(chǎn)具有增強的光學(xué)性能的高品質(zhì)光擴散透鏡。為了實現(xiàn)該目標(biāo)，本專利技術(shù)提供了通過成型和疊層至少兩個樹脂層來生產(chǎn)光擴散透鏡的設(shè)備，包括：一對模具，該一對模具由固定模具和可動模具構(gòu)成，形成限定光擴散透鏡的形狀的最終成型產(chǎn)品空腔；模具夾持設(shè)備，所述一對模具附接到該模具夾持設(shè)備；運輸裝置，該運輸裝置具有能夠進入和離開處于打開狀態(tài)的所述一對模具之間的空間的吸盤機構(gòu)，將所述光擴散透鏡的半成型產(chǎn)品嵌入到所述最終成型產(chǎn)品空腔中；加熱裝置，該加熱裝置具有能夠進入和離開處于打開狀態(tài)的所述一對模具之間的空間的加熱機構(gòu)，加熱嵌入的半成型產(chǎn)品的面向所述固定模具的表面，直到所述表面變成熔融狀態(tài)；以及注射設(shè)備，在將所述一對模具夾持后，該注射設(shè)備將成型材料注射到所述最終成型產(chǎn)品空腔中，使得所述成型材料覆蓋所述半成型產(chǎn)品的熔融表面。本專利技術(shù)還提供了通過成型和疊層至少兩個樹脂層來生產(chǎn)光擴散透鏡的方法，包括：嵌入步驟，在由固定模具和可動模具構(gòu)成的一對模具處于打開狀態(tài)時，將光擴散透鏡的半成型產(chǎn)品嵌入到最終成型產(chǎn)品空腔中，該最終成型產(chǎn)品空腔限定所述光擴散透鏡的形狀，并且形成在所述一對模具中；加熱步驟，允許加熱機構(gòu)進入處于打開狀態(tài)的所述一對模具之間的空間，并且加熱嵌入的半成型產(chǎn)品的面向所述固定模具的表面，直到所述表面變成熔融狀態(tài)；模具夾持步驟，將所述一對模具夾持；注射步驟，將成型材料注射到所述最終成型產(chǎn)品空腔中，使得所述成型材料覆蓋所述半成型產(chǎn)品的熔融表面；以及成型產(chǎn)品取出步驟，打開所述一對模具，并且從所述一對模具取出最終成型產(chǎn)品。附圖說明圖1A-圖1C是表示通過根據(jù)本專利技術(shù)的第一實施方式的光擴散透鏡生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)的示例性半成型產(chǎn)品和示例性光擴散透鏡的側(cè)視圖；圖2是用在根據(jù)第一實施方式的光擴散透鏡生產(chǎn)設(shè)備中的模具的橫截面圖；圖3是根據(jù)第一實施方式的光擴散透鏡生產(chǎn)設(shè)備的透視圖；圖4是圖示將半成型產(chǎn)品和光擴散透鏡從模具取出以及將半成型產(chǎn)品嵌入到模具內(nèi)且加熱的方式的圖；圖5A-圖5D是圖示根據(jù)第一實施方式的光擴散透鏡生產(chǎn)方法中的過程步驟的圖；圖6A-圖6C是表示在模具中的初級成型產(chǎn)品、次級成型產(chǎn)品和作為最終成型產(chǎn)品的光擴散透鏡的橫截面圖；圖7是通過根據(jù)本專利技術(shù)的第一實施方式的光擴散透鏡生產(chǎn)設(shè)備（方法）生產(chǎn)的具有四層疊層結(jié)構(gòu)的光擴散透鏡的側(cè)視圖；圖8是通過根據(jù)本專利技術(shù)的第一實施方式的光擴散透鏡生產(chǎn)設(shè)備（方法）生產(chǎn)的具有五層疊層結(jié)構(gòu)的光擴散透鏡的側(cè)視圖；圖9是通過根據(jù)本專利技術(shù)的第二實施方式的光擴散透鏡生產(chǎn)設(shè)備（方法）生產(chǎn)的具有兩層疊層結(jié)構(gòu)的光擴散透鏡的側(cè)視圖；圖10是用在根據(jù)第二實施方式的光擴散透鏡生產(chǎn)設(shè)備（方法）中的模具的橫截面圖；圖11A-圖11D是圖示根據(jù)第二實施方式的光擴散透鏡生產(chǎn)方法中的過程步驟的圖；圖12是用在根據(jù)第二實施方式的變型例的光擴散透鏡生產(chǎn)設(shè)備（方法）中的模具的橫截面圖；以及圖13A-圖13D是圖示根據(jù)第二實施方式的變型例的光擴散透鏡生產(chǎn)方法中的過程步驟的圖。具體實施方式現(xiàn)在將參考附圖對根據(jù)本專利技術(shù)的光擴散透鏡生產(chǎn)設(shè)備和方法的實施方式進行描述。（第一實施方式）圖1A-圖1C是表示通過根據(jù)第一實施方式的光擴散透鏡生產(chǎn)設(shè)備（方法）生產(chǎn)的半成型產(chǎn)品和作為最終成型產(chǎn)品的光擴散透鏡的圖。圖1A示出初級成型產(chǎn)品10，其是僅由第一層構(gòu)成的半成型產(chǎn)品。初級成型產(chǎn)品10最終被成型成光擴散透鏡（由例如三層熱塑性樹脂（成型材料）的疊層結(jié)構(gòu)構(gòu)成），以用于室外照明、機動車前燈等等。圖1(B)示出次級成型產(chǎn)品（中間成型產(chǎn)品）12，其通過將圖1A的初級成型產(chǎn)品10作為嵌入構(gòu)件放置在模具中并在該初級成型產(chǎn)品10的表面上形成第二層而制得。在次級成型產(chǎn)品12中，透鏡部分是凸面彎曲的。圖1(C)示出了三級成型產(chǎn)品，其通過在作為嵌入構(gòu)件的圖1B的次級成型產(chǎn)品12的表面上形成第三層而制得。在該實施方式中，初級成型產(chǎn)品10和次級成型產(chǎn)品12是用作嵌入構(gòu)件的半成型產(chǎn)品，并且三級成型產(chǎn)品是作為最終成型產(chǎn)品的光擴散透鏡14。圖2是表示模具的圖，該模具用于注射成型機器的模具夾持設(shè)備中，以便成型光擴散透鏡14。模具15包括固定模具16和可動模具18。固定模具16安裝到模具夾持設(shè)備的固定壓板17，并且可動模具18安裝到可動壓板19。以下三個空腔形成在固定模具16和可動模具18的對置表面中：用于成型圖1A中所示的初級成型產(chǎn)品10的初級成型產(chǎn)品空腔20；用于成型圖1B中所示的次級成型產(chǎn)品12的次級成型產(chǎn)品空腔21；以及用于成型圖1C中所示的最終成型產(chǎn)品（光擴散透鏡14）的最終成型產(chǎn)品空腔22。在固定模具16中，以從注入口25分支的方式形成有分別與初級成型產(chǎn)品空腔20、次級成型產(chǎn)品空腔本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種通過成型和疊層至少兩個樹脂層來生產(chǎn)光擴散透鏡的設(shè)備，包括：一對模具，該一對模具由固定模具和可動模具構(gòu)成，形成限定光擴散透鏡的形狀的最終成型產(chǎn)品空腔；模具夾持設(shè)備，所述一對模具附接到該模具夾持設(shè)備；運輸裝置，該運輸裝置具有能夠進入和離開處于打開狀態(tài)的所述一對模具之間的空間的吸盤機構(gòu)，將所述光擴散透鏡的半成型產(chǎn)品嵌入到所述最終成型產(chǎn)品空腔中；加熱裝置，該加熱裝置具有能夠進入和離開處于打開狀態(tài)的所述一對模具之間的空間的加熱機構(gòu)，加熱嵌入的半成型產(chǎn)品的面向所述固定模具的表面，直到所述表面變成熔融狀態(tài)；以及注射設(shè)備，在將所述一對模具夾持后，該注射設(shè)備將成型材料注射到所述最終成型產(chǎn)品空腔中，使得所述成型材料覆蓋所述半成型產(chǎn)品的熔融表面。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2014.09.11 JP 2014-1852881.一種通過成型和疊層至少兩個樹脂層來生產(chǎn)光擴散透鏡的設(shè)備，包括：一對模具，該一對模具由固定模具和可動模具構(gòu)成，形成限定光擴散透鏡的形狀的最終成型產(chǎn)品空腔；模具夾持設(shè)備，所述一對模具附接到該模具夾持設(shè)備；運輸裝置，該運輸裝置具有能夠進入和離開處于打開狀態(tài)的所述一對模具之間的空間的吸盤機構(gòu)，將所述光擴散透鏡的半成型產(chǎn)品嵌入到所述最終成型產(chǎn)品空腔中；加熱裝置，該加熱裝置具有能夠進入和離開處于打開狀態(tài)的所述一對模具之間的空間的加熱機構(gòu)，加熱嵌入的半成型產(chǎn)品的面向所述固定模具的表面，直到所述表面變成熔融狀態(tài)；以及注射設(shè)備，在將所述一對模具夾持后，該注射設(shè)備將成型材料注射到所述最終成型產(chǎn)品空腔中，使得所述成型材料覆蓋所述半成型產(chǎn)品的熔融表面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生產(chǎn)光擴散透鏡的設(shè)備，其特征在于，所述一對模具除了所述最終成型產(chǎn)品空腔外還具有至少一個半成型產(chǎn)品空腔，并且其中所述固定模具具有流動路徑，該流動路徑分支成與所述最終成型產(chǎn)品空腔連通的路徑和與所述至少一個半成型產(chǎn)品空腔連通的路徑。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于生產(chǎn)光擴散透鏡的設(shè)備，其特征在于，所述一對模具具有初級成型產(chǎn)品空腔和用于在初級成型產(chǎn)品與最終成型產(chǎn)品之間的中間成型產(chǎn)品的至少一個空腔，作為所述至少一個半成型產(chǎn)品空腔。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于生產(chǎn)光擴散透鏡的設(shè)備，其特征在于，所述至少一個中間成型產(chǎn)品空腔由至少兩個空腔構(gòu)成，該至少兩個空腔均限定下一疊層階段的中間成型產(chǎn)品的形狀。5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任意一項所述的用于生產(chǎn)光擴散透鏡的設(shè)備，其特征在于，所述加熱裝置的所述加熱機構(gòu)能夠同時加熱被嵌入到所述至少一個半成型產(chǎn)品空腔和所述最終成型產(chǎn)品空腔中的半產(chǎn)品的表面。6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的用于生產(chǎn)光擴散透鏡的設(shè)備，還包括存儲部，該存儲部用于暫時存儲被所述運輸裝置從所述一對模具取出的所述半成型產(chǎn)品，并且調(diào)節(jié)所述半成型產(chǎn)品的溫度。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于生產(chǎn)光擴散透鏡的設(shè)備，其特征在于，所述運輸裝置的所述吸盤機構(gòu)能夠連續(xù)執(zhí)行下述操作：從所述一對模具取出所述半成型產(chǎn)品和所述最終成型產(chǎn)品；將從所述存儲部運輸來的經(jīng)溫度調(diào)節(jié)的半成型產(chǎn)品嵌入到所述空腔中。8.一種通過成型和疊層至少兩個樹脂層來生產(chǎn)光擴散透鏡的方法，包括：嵌入步驟，在由固定模具和可...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：勝又隆市，
申請(專利權(quán))人：東芝機械株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：日本,JP