專利名稱：注射成型系統(tǒng)及注射成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及注射成型系統(tǒng)及其方法，尤其涉及用于制造具有圖案的注射成型品的
注塑成型系統(tǒng)及其注射成型方法。
背景技術(shù)：
注射成型是通過對形成于模具的型腔(cavity)注入材料來加工成所期望的形狀 的方法。 注射成型時(shí)，有時(shí)候需要對產(chǎn)品成型出圖案。此時(shí)，經(jīng)常采用對形成型腔的模具的 內(nèi)表面直接加工產(chǎn)品期望成型的圖案所對應(yīng)的圖案的方法。 但是，在模具中加工預(yù)定圖案的方法需要花時(shí)間和費(fèi)用，所以非常不經(jīng)濟(jì)。并且， 加工于模具的圖案若有損壞，則需要替換整個(gè)模具，因此也非常不方便。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問題而提出的，其目的在于提供一種能夠較經(jīng)濟(jì)地對產(chǎn)品 成型出圖案的注射成型系統(tǒng)及注射成型方法。 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)實(shí)施例的注射成型系統(tǒng)包含具有型腔的注射模具；設(shè) 置于所述型腔內(nèi)且可分離地設(shè)置于所述注射模具的包含暴露于所述型腔的主圖案的圖案 成型單元，以用于在注射成型品形成圖案。 所述圖案成型單元包含至少一面形成有所述主圖案的圖案成型板。 所述主圖案呈凹凸?fàn)睿栽谒鲎⑸涑尚推烦尚统鰧?yīng)于所述凹凸?fàn)畹膱D案。 所述圖案成型板用金屬材質(zhì)制成。 所述圖案成型單元還包含用于支持所述圖案成型板的支持部件。 所述支持部件包含緊貼于所述圖案成型板的支持面，該支持面包含曲面。 所述注射成型板緊貼于形成所述型腔的所述注射模具的表面。 所述注射模具包含分割模具，以用于分離出所述圖案成型板所緊貼的部分。 所述注射成型系統(tǒng)還包含將所述圖案成型單元固定到所述注射模具的固定裝置。 所述固定裝置包含至少設(shè)置于所述注射模具或所述圖案成型單元其中之一的磁鐵。 所述注射成型系統(tǒng)還包含將所述圖案成型單元供給到所述注射模具的自動(dòng)供給 裝置。 所述自動(dòng)供給裝置包含收容所述圖案成型單元的箱子；將保管在所述箱子里的 所述圖案成型單元搬運(yùn)到所述注射模具的傳送機(jī)械手。 所述注射成型系統(tǒng)還包含對所述圖案成型板的所述主圖案進(jìn)行涂裝的涂裝裝置。
所述注射模具包含包含分別具有所述型腔的多個(gè)第一模具的旋轉(zhuǎn)模具；對應(yīng)于 所述多個(gè)第一模具中的至少一個(gè)第一模具而設(shè)置的至少一個(gè)第二模具，以用于形成注射成 型空間，還包含至少對應(yīng)于所述多個(gè)第一模具中的另一個(gè)第一模的沖壓模具，以用于將所
4述圖案成型板以被沖壓加工的狀態(tài)設(shè)置在所述型腔內(nèi)。 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的注射成型方法包含將所述圖案成型單元設(shè)置到型腔內(nèi)，以 使形成于圖案成型單元的主圖案暴露于型腔；朝所述型腔注入材料，以使注射成型品成型 出對應(yīng)于所述主圖形的圖案。 所述注射成型方法還包含將所述圖案成型單元自動(dòng)供給到所述型腔的內(nèi)部。
所述圖案成型單元包含前面形成有所述主圖案的金屬材質(zhì)的圖案成型板。
所述圖案成型單元還包含支持所述圖案成型板的背面的支持部件。
所述注射成型方法還包含對所述圖案成型單元進(jìn)行涂裝。
所述注射成型方法還包含對所述圖案成型板進(jìn)行沖壓加工。
根據(jù)公開的實(shí)施例，能夠較經(jīng)濟(jì)地在注射成型品成型出各種圖案。
圖1及圖2為示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的注射成型系統(tǒng)的構(gòu)成的示意圖； 圖3為示出根據(jù)圖1和圖2的注射成型系統(tǒng)而注射出的注射成型品的示意圖； 圖4為示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的注射成型系統(tǒng)的示意圖； 圖5為示出根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的注射成型系統(tǒng)的示意圖； 圖6為示出根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的注射成型系統(tǒng)的示意圖； 圖7a、圖7b及圖8a、圖8b為用于說明利用圖6的注射成型系統(tǒng)的注射成型方法
的示意圖。 附圖主要符號說明1、2為注射成型系統(tǒng)，10為注射模具，11為型腔，40為固定裝 置，41、42為磁鐵，50為自動(dòng)供給裝置，60為旋轉(zhuǎn)模具，100為沖壓模具、110為涂裝裝置，200 為圖案成型單元，201為主圖案，210為圖案成型板，220為支持部件。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。圖1及圖2為示出根據(jù)本發(fā)明 的實(shí)施例的注射成型系統(tǒng)的構(gòu)成的示意圖，圖3為示出根據(jù)圖1和圖2的注射成型系統(tǒng)而 注射出的注射成型品的示意圖。在此，圖2中省略了部分結(jié)構(gòu)。 如圖1及圖2所示，注射成型系統(tǒng)1包含具有型腔11的注射模具10 ;注射成型 時(shí)設(shè)置于型腔11內(nèi)部且可分離地設(shè)置于注射模具10的圖案成型單元200。
注射模具10可由相互面對而設(shè)置的第一模具20和第二模具30構(gòu)成。第一模具 20根據(jù)模具驅(qū)動(dòng)單元21而進(jìn)退移動(dòng)，并由此結(jié)合到第二模具30或從第二模具30分離。
第一模具20具有對應(yīng)于注射成型品外形的形狀的型腔ll，第二模具30具有插入 到第一模具20的型腔11而與型腔11 一起限定成型空間S的中心部31。第二模具30形成 有用于向成型空間S注入材料的通道(gate) 32。 圖案成型單元200設(shè)置到型腔11的內(nèi)部，以使注射成型品形成預(yù)定的圖案。為此， 圖案成型單元200具有與注射成型品期望成型的圖案所對應(yīng)的主圖案201。圖案成型單元 200的主圖案201呈凹凸?fàn)疃┞队谛颓?1，并與注入到成型空間S的材料接觸，由此在注 射成型品直接成型出圖案。 圖案成型單元200的主圖案201可具有各種形狀。例如，可以通過壓印(imprinting)工藝將自然界存在的特定材料的紋理復(fù)制，或者也可以通過半導(dǎo)體制造工藝 中所使用的圖案成型技法使其具有微型圖案。 如此，如果將圖案成型單元200單獨(dú)制造而設(shè)置到注射模具10內(nèi)，則能夠很容易 地活用圖案成型技法，因此，能夠增加形成于注射成型品的圖案種類。 并且，不需要對注射模具10直接加工，即使主圖案201被損壞，只要替換圖案成型
單元200就可以。因此，不僅非常經(jīng)濟(jì)，而且在不替換注射模具10的情況下很容易地變化
形成于注射成型品的圖案，因此，能夠靈活地應(yīng)對最近快速變化的時(shí)尚。 圖案成型單元200，可用其前面形成有主圖案201的圖案成型板210形成。圖案成
型板210可用金屬材質(zhì)形成。具體來講，圖案成型板210可用如鎳、鉻等與磁鐵相互作用的
金屬形成。 注射成型系統(tǒng)1具有用于將圖案成型板210固定到注射模具10的固定裝置40。 固定裝置40可包含磁鐵41。磁鐵41相鄰于型腔11而設(shè)在第一模具20的內(nèi)部。但是根據(jù) 需要也可以緊貼于圖案成型板210的背面。 另外，也可以在第一模具20形成與型腔11的底面連通的吸氣通道23，并在注射模 具10的外部設(shè)置吸氣裝置25，從而通過吸力將圖案成型板210固定到型腔11。
如圖1所示，注射成型系統(tǒng)1可具有將圖案成型單元200自動(dòng)供給到型腔11的自 動(dòng)供給裝置50。自動(dòng)供給裝置50可包含收容圖案成型單元200的箱子51 ;將保管在箱子 51里的圖案成型單元200搬運(yùn)到注射模具10的傳送機(jī)械手52。 當(dāng)需要替換圖案成型單元200時(shí)，傳送機(jī)械手52將移除注射模具10中已用完的 圖案成型單元200，并拾取箱子51里的新的圖案成型單元200而供給到注射模具10的型腔 11內(nèi)。 傳送機(jī)械手52具有一側(cè)安裝有抓持單元53的傳送臂54。抓持單元53可以抓取 或放下圖案成型單元200。傳送臂54的另一側(cè)可旋轉(zhuǎn)地與支持臂55結(jié)合。支持臂55安裝 有用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)傳送臂54的傳送驅(qū)動(dòng)電機(jī)56。 支持臂55連接于升降單元57。升降單元57具有用于升降支持臂55的升降驅(qū)動(dòng) 單元58和引導(dǎo)支持臂55的升降引導(dǎo)裝置59。升降驅(qū)動(dòng)單元58可包含結(jié)合于支持臂55的 滾珠絲杠58a和用于旋轉(zhuǎn)滾珠絲杠58a的升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)58b。 在第一模具20與第二模具30分離的狀態(tài)下，自動(dòng)供給裝置50將圖案成型單元 200供給到注射模具10的型腔11中。設(shè)置到型腔11內(nèi)部的圖案成型單元200的位置根據(jù) 固定裝置40而固定。 完成圖案成型單元200的供給之后，第一模具20結(jié)合到第二模具30，并在注射模
具10的內(nèi)部形成成型空間S。通過形成于第二模具30的通道32朝成型空間S注入熔融樹
脂，并由此成型出具有對應(yīng)于圖案成型單元200主圖案201的圖案P的注射成型品I。 另外，在本實(shí)施例中，雖然舉了形成于第一模具20的型腔11內(nèi)部設(shè)置圖案成型單
元200的例子，但也可以在第二模具30的中心部31設(shè)置圖案成型單元200。 圖4為示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的注射成型系統(tǒng)的示意圖。如圖4所示，圖
案成型單元200還可以具有支持圖案成型板210的背面的支持部件220。 支持部件220可通過支持圖案成型板210來維持圖案成型板210所期望的形狀。
例如，支持圖案成型板210背面的支持部件220的支持面221形成為曲面形狀，如果沿著支
6持面221的曲面形狀緊貼圖案成型板210，則注射成型品I的表面形成為曲面形狀，同時(shí)在 注射成型品I成型出預(yù)定圖案P。 如果在注射模具10中使型腔11的內(nèi)表面形成為曲面，并在型腔11的曲面直接加 工主圖案201，則無論在技術(shù)上還是在經(jīng)濟(jì)上都存在困難。但是，如圖4所示，將具有圖案成 型板210和支持部件220的圖案成型單元200活用起來，則不需要在注射模具10直接加工 復(fù)雜的形狀或圖案，因此是非常經(jīng)濟(jì)的，而且能夠很容易地將各種形狀和圖案成型到注射 成型品I中。 并且，如圖4所示適用支持部件220，則圖案成型板210即使具有不能穩(wěn)定地設(shè)置 到注射模具10的型腔11的形狀，但是由于支持部件220具有符合注射模具10的型腔11 的形狀，因此圖案成型單元200能夠穩(wěn)定地設(shè)置到注射模具10中。 另外，用于將圖案成型單元200固定到注射模具10的磁鐵42可以設(shè)在支持部件 220的內(nèi)部。 圖5為示出根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的注射成型系統(tǒng)的示意圖。如圖5所示，圖 案成型板210能夠可分離地緊貼于形成型腔11的注射模具10的表面。圖案成型板210可 通過粘結(jié)劑、兩面膠或點(diǎn)焊接來緊貼于注射模具10。 注射模具10可包含能夠從第一模具20分離出圖案成型板210所緊貼的部分的分 割模具20a。由此，可以在分割模具20a從第一模具20分離的狀態(tài)下，將圖案成型板210緊 貼到分割模具20a或從分割模具20a中分離出，因此能夠更加容易地進(jìn)行圖案成型板210 的替換作業(yè)。 圖6為示出根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的注射成型系統(tǒng)的示意圖，圖7及圖8為用 于說明利用圖6的注射成型系統(tǒng)的注射成型方法的示意圖。 如圖6至圖8所示，注射成型系統(tǒng)2可包含具有多個(gè)第一模具的70、80的旋轉(zhuǎn)模 具60 ;對應(yīng)第一模具70、80中的某一個(gè)第一模具70而設(shè)置的第二模具90。
多個(gè)第一模具70、80設(shè)在旋轉(zhuǎn)板61上，旋轉(zhuǎn)板61根據(jù)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元62而驅(qū)動(dòng)。 當(dāng)旋轉(zhuǎn)板61根據(jù)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元62而旋轉(zhuǎn)180°時(shí)，第一模具70、80的位置會(huì)被調(diào)換過來。
各第一模具70、80具有對應(yīng)于注射成型品外形的形狀的型腔71、81，第二模具90 具有插入到第一模具70、80的型腔71、81而與型腔71、81 —起限定成型空間的中心部91。
第二模具90形成有通道92，以用于向成型空間注入材料。第二模具92根據(jù)第一 往返驅(qū)動(dòng)單元93而進(jìn)退移動(dòng)，并由此結(jié)合到第一模具70、80或從第一模具70、80分離。
并且，注射成型系統(tǒng)2可具有對應(yīng)于第一模具70、80中的另一個(gè)第一模具80的沖 壓模具100。沖壓模具100在注射成型之前通過對圖案成型板210進(jìn)行沖壓加工而使其變 形成所期望的形狀。沖壓模具100根據(jù)第二往返驅(qū)動(dòng)單元101而進(jìn)退移動(dòng)，并由此結(jié)合到 第一模具80或從第一模具80分離。 沖壓模具100具有在第一模具80上對圖案成型板210(參照圖8a)進(jìn)行加壓的加 壓部102。加壓部102設(shè)有緩沖部件103，以用于防止在沖壓加工時(shí)損壞圖案成型板210。
并且，注射成型系統(tǒng)2可具有對設(shè)置于第一模具80的型腔81的圖案成型板 210(參照圖7a)進(jìn)行涂裝的涂裝裝置110。涂裝裝置110在注射成型之前對圖案成型板 210(參照圖7a)的表面涂布涂料，由此涂裝或涂布(coating)注射成型品形成的圖案。
涂裝裝置110可包含將涂料涂布到圖案成型板210的涂裝單元111 ;用于升降涂裝單元111的升降單元112 ;支持升降單元12的支持臂113 ;旋轉(zhuǎn)支持臂113的驅(qū)動(dòng)單元
114。 涂裝單元lll由儲(chǔ)存涂料的涂料箱llla、和吸收從涂料箱llla供給的涂料之后涂 布到圖案成型板210的圖章(stamp) 111b構(gòu)成。涂裝單元111根據(jù)升降單元112而下降， 從而使圖章111b加壓到圖案成型板210，此時(shí)圖章111b的涂料被粘到圖案成型板210，由 此對主圖案201進(jìn)行涂裝。另外，不同于本實(shí)施例，涂裝單元111可設(shè)計(jì)為以噴霧方式噴射 涂料的結(jié)構(gòu)。 以下，參照圖6和圖7說明同時(shí)進(jìn)行涂裝工藝和注射成型的方法。
在第一模具80的型腔81設(shè)置圖案成型板210，并利用涂裝裝置IIO對形成有主圖 案201的圖案成型板210的前面進(jìn)行涂裝。對圖案成型板210進(jìn)行完涂裝之后，通過旋轉(zhuǎn) 旋轉(zhuǎn)模具60來調(diào)換第一模具70、80的位置，如圖7b所示。此時(shí)，設(shè)有圖案成型板210的第 一模具80位于對應(yīng)于第二模具90的位置。 面對第一模具80的第二模具90根據(jù)第一往返驅(qū)動(dòng)單元93而移動(dòng)到第一模具80 側(cè)，從而與第一模具80結(jié)合并形成成型空間。接著，通過形成于第二模具90的通道92朝 成型空間注入熔融樹脂，并由此成型出具有對應(yīng)于圖案成型板210主圖案201的圖案的注 射成型品I。此時(shí)，涂布在圖案成型板210的涂料轉(zhuǎn)印到注射成型品I，由此形成圖案的注 射成型品I的表面被涂裝。 另外，隨著旋轉(zhuǎn)模具60的旋轉(zhuǎn)而移動(dòng)到涂裝裝置110側(cè)的第一模具70被供給如
圖7b所示的新的圖案成型板210a之后對圖案成型板210a進(jìn)行涂裝工藝。 以下，參照圖6和圖8說明同時(shí)進(jìn)行沖壓加工和注射成型的方法。在圖8中省略
了涂裝裝置。 第一模具80的型腔81上設(shè)置圖案成型板210，并通過第二往返驅(qū)動(dòng)單元101移動(dòng) 沖壓模具100，由此對圖案成型板210進(jìn)行沖壓加工，如圖8所示。完成沖壓加工的圖案成 型板210設(shè)置到第一模具80的型腔81內(nèi)。 當(dāng)圖案成型板210的沖壓加工結(jié)束時(shí)，通過旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)模具60來調(diào)換第一模具70、 80的位置，如圖8b所示。此時(shí)，設(shè)有圖案成型板210的第一模具80位于對應(yīng)于第二模具 90的位置。 面對第一模具80的第二模具90根據(jù)第一往返驅(qū)動(dòng)單元93而移動(dòng)到第一模具80 側(cè)，從而與第一模具80結(jié)合并形成成型空間。接著，通過形成于第二模具90的通道92朝 成型空間注入熔融樹脂，并由此成型出具有對應(yīng)于圖案成型板210主圖案201的圖案的注 射成型品I。根據(jù)本實(shí)施例，可通過變形圖案成型板210的形狀來實(shí)現(xiàn)更多的注射成型品I 的外形和圖案。
8
權(quán)利要求
一種注射成型系統(tǒng)，其特征在于包含具有型腔的注射模具；設(shè)置于所述型腔內(nèi)且可分離地設(shè)置于所述注射模具的包含暴露于所述型腔的主圖案的圖案成型單元，以用于在注射成型品形成圖案。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的注射成型系統(tǒng)，其特征在于所述圖案成型單元包含至少一面形成有所述主圖案的圖案成型板。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的注射成型系統(tǒng)，其特征在于所述主圖案呈凹凸?fàn)?，以在所述注射成型品成型出對?yīng)于所述凹凸?fàn)畹膱D案。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的注射成型系統(tǒng)，其特征在于所述圖案成型板用金屬材質(zhì)制成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的注射成型系統(tǒng)，其特征在于所述圖案成型單元還包含用于支持所述圖案成型板的支持部件。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的注射成型系統(tǒng)，其特征在于所述支持部件包含緊貼于所述圖案成型板的支持面，該支持面包含曲面。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的注射成型系統(tǒng)，其特征在于所述注射成型板緊貼于形成所述型腔的所述注射模具的表面。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的注射成型系統(tǒng)，其特征在于所述注射模具包含分割模具，以用于分離出所述圖案成型板所緊貼的部分。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的注射成型系統(tǒng)，其特征在于還包含將所述圖案成型單元固定到所述注射模具的固定裝置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的注射成型系統(tǒng)，其特征在于所述固定裝置包含至少設(shè)置于所述注射模具或所述圖案成型單元其中之一的磁鐵。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的注射成型系統(tǒng)，其特征在于還包含將所述圖案成型單元供給到所述注射模具的自動(dòng)供給裝置。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的注射成型系統(tǒng)，其特征在于所述自動(dòng)供給裝置包含收容所述圖案成型單元的箱子；將保管在所述箱子里的所述圖案成型單元搬運(yùn)到所述注射模具的傳送機(jī)械手。
13. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的注射成型系統(tǒng)，其特征在于還包含對所述圖案成型板的所述主圖案進(jìn)行涂裝的涂裝裝置。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的注射成型系統(tǒng)，其特征在于所述注射模具包含包含分別具有所述型腔的多個(gè)第一模具的旋轉(zhuǎn)模具；對應(yīng)于所述多個(gè)第一模具中的至少一個(gè)第一模具而設(shè)置的至少一個(gè)第二模具，以用于形成注射成型空間，還包含至少對應(yīng)于所述多個(gè)第一模具中的另一個(gè)第一模的沖壓模具，以用于將所述圖案成型板以被沖壓加工的狀態(tài)設(shè)置在所述型腔內(nèi)。
15. —種注射成型方法，其特征在于包含將所述圖案成型單元設(shè)置到型腔內(nèi)，以使形成于圖案成型單元的主圖案暴露于型腔；朝所述型腔注入材料，以使注射成型品成型出對應(yīng)于所述主圖形的圖案。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的注射成型方法，其特征在于還包含將所述圖案成型單元自動(dòng)供給到所述型腔的內(nèi)部。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的注射成型方法，其特征在于所述圖案成型單元包含前面形 成有所述主圖案的金屬材質(zhì)的圖案成型板。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的注射成型方法，其特征在于所述圖案成型單元還包含支持 所述圖案成型板的背面的支持部件。
19. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的注射成型方法，其特征在于還包含對所述圖案成型單元進(jìn) 行涂裝。
20. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的注射成型方法，其特征在于還包含對所述圖案成型板進(jìn)行 沖壓加工。
全文摘要
本發(fā)明公開注射成型系統(tǒng)及注射成型方法，該注射成型系統(tǒng)能夠以較經(jīng)濟(jì)的方法在產(chǎn)品成型出圖案。注射成型系統(tǒng)具有設(shè)在注射模具的型腔的圖案成型單元。圖案成型單元可分離地設(shè)置于注射模具，且具有暴露于注射模具的型腔的主圖案，由此在注射成型品成型出圖案。圖案成型單元通過自動(dòng)供給裝置供給到注射模具的型腔。
文檔編號B29C45/17GK101746016SQ20091022172
公開日2010年6月23日 申請日期2009年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月11日
發(fā)明者樸宣美, 李東熙, 金澈坤 申請人:三星電子株式會(huì)社