專(zhuān)利名稱(chēng)：擠壓機(jī)構(gòu)、夾具機(jī)構(gòu)和使用該夾具機(jī)構(gòu)的模制機(jī)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及驅(qū)動(dòng)壓板的擠壓機(jī)構(gòu)、使一沖模向另一沖模運(yùn)動(dòng)的模制機(jī)器的夾具機(jī)構(gòu)，以及包括了這種夾具機(jī)構(gòu)的模制機(jī)器。
背景技術(shù)：
在擠壓機(jī)構(gòu)或模制機(jī)器的夾具機(jī)構(gòu)中，迄今為止，使用例如杠桿的肘桿機(jī)構(gòu)被用來(lái)作為驅(qū)動(dòng)壓板的機(jī)構(gòu)(例如，參考第3159450號(hào)專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)的圖5)。該肘桿機(jī)構(gòu)推動(dòng)該壓板在其底部死點(diǎn)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。因?yàn)樵撝鈼U機(jī)構(gòu)能穩(wěn)定產(chǎn)生很大壓力，并能以很大沖程使該壓板運(yùn)動(dòng)，所以該肘桿機(jī)構(gòu)適用于擠壓機(jī)構(gòu)以及模制機(jī)器的夾具機(jī)構(gòu)。
而且，對(duì)于模制機(jī)器的夾具機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，利用杠桿原理的機(jī)械裝置也是公知的。這種機(jī)械裝置使用來(lái)自兩個(gè)驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)力以兩個(gè)步驟夾緊壓板(例如，參考第3159450號(hào)專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)的圖1到圖4)。這種機(jī)械裝置被以這樣的方式設(shè)定，即在杠桿部件的一端設(shè)有一個(gè)作用點(diǎn)，在其另一端有一個(gè)支撐點(diǎn)(或力點(diǎn))，在其間設(shè)定有一個(gè)力點(diǎn)(或支撐點(diǎn))，而壓板同作用點(diǎn)連接。在操作這種機(jī)械裝置時(shí)，首先推動(dòng)力點(diǎn)使得該杠桿部件以支撐點(diǎn)為樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并且然后以該力點(diǎn)作為支撐點(diǎn)，推動(dòng)該支撐點(diǎn)使得該杠桿部件以該力點(diǎn)為樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
另外，有的杠桿在杠桿部件的一端提供有支撐點(diǎn)，在其另一端提供有力點(diǎn)，在其中間提供有作用點(diǎn)，并且壓板同此作用點(diǎn)連接(例如，參考第2703097號(hào)專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)的圖3)。此杠桿結(jié)構(gòu)推動(dòng)該力點(diǎn)，使得該杠桿部件以該支撐點(diǎn)為樞軸而轉(zhuǎn)動(dòng)，并驅(qū)動(dòng)該壓板。
上述第3159450號(hào)專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)圖5中所示的肘桿裝置能產(chǎn)生相對(duì)很大的轉(zhuǎn)矩，且能使壓板以較大的沖程運(yùn)動(dòng)，但其問(wèn)題是該壓板的位置和壓力在其底部死點(diǎn)附近不能被高度精確地控制。
而且，第3159450號(hào)專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)圖1到圖4中所示的兩段式驅(qū)動(dòng)杠桿的問(wèn)題是，因?yàn)樽饔糜趬喊宓淖饔命c(diǎn)被設(shè)置為較靠近于杠桿部件的一端，當(dāng)使用兩個(gè)驅(qū)動(dòng)源來(lái)推動(dòng)壓板時(shí)，扭曲應(yīng)力起作用，使得不能高度精確地保持壓板的平行度。
更進(jìn)一步，在上述第2703097號(hào)專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)圖3顯示的杠桿機(jī)構(gòu)中，作用點(diǎn)的移動(dòng)沖程比力點(diǎn)的移動(dòng)沖程更小，這樣，當(dāng)壓板以很大沖程移動(dòng)時(shí)，力點(diǎn)需更多地移動(dòng)。由于該力點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)很大，該杠桿部件的轉(zhuǎn)動(dòng)也很大，且不希望有的應(yīng)力沿縱向作用在杠桿部件上，從而使得不能高度精確地保持壓板的平行度。
仍進(jìn)一步，在此杠桿機(jī)構(gòu)中，一個(gè)驅(qū)動(dòng)源推動(dòng)力點(diǎn)使杠桿部件轉(zhuǎn)動(dòng)，使得如果使用了一個(gè)適于以很大沖程使壓板運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)源，將不能以高精度控制該壓板的位置和壓力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是考慮前述問(wèn)題而設(shè)計(jì)的，其目的是提供一種擠壓機(jī)構(gòu)、夾具機(jī)構(gòu)和使用這種夾具機(jī)構(gòu)的模制機(jī)器，在該夾具機(jī)構(gòu)中能高精度地控制壓板的位置和壓力，同時(shí)高精度地保持壓板的平行度。
根據(jù)本發(fā)明的擠壓機(jī)構(gòu)，推動(dòng)杠桿部件另一端的力點(diǎn)，使得杠桿部件繞一端的支撐點(diǎn)樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)連接到其間的作用點(diǎn)，即驅(qū)動(dòng)壓板的軸。隨后，推動(dòng)杠桿部件一端的支撐點(diǎn)，使得該杠桿部件以力點(diǎn)為樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并驅(qū)動(dòng)壓板。在每一情況下，驅(qū)動(dòng)力從作用點(diǎn)的兩側(cè)起作用，并且支撐點(diǎn)和力點(diǎn)的滑動(dòng)摩擦力以相反的方向作用在作用點(diǎn)上，并且除了在軸的驅(qū)動(dòng)方向上以外，應(yīng)力在作用點(diǎn)處相互抵消，使得在整個(gè)擠壓機(jī)構(gòu)中，可防止產(chǎn)生不希望有的應(yīng)力。因而，可高度精確地保持壓板的平行度，并且高度精確地控制壓板的位置和壓力。
特別地，如果使從支撐點(diǎn)和力點(diǎn)到作用點(diǎn)的距離相等，且使第一和第二支撐機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)摩擦力相等，可幾乎完全防止產(chǎn)生不希望具有的應(yīng)力，并且壓板的平行度可以達(dá)到相當(dāng)高的程度。
而且，因?yàn)楦軛U部件以兩個(gè)階段樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而以兩個(gè)階段驅(qū)動(dòng)壓板，則可以高精度地控制該壓板的壓力和底部死點(diǎn)。要注意的是，當(dāng)作用點(diǎn)的沖程可能很小時(shí)，支撐機(jī)構(gòu)之一可固定設(shè)置在一個(gè)裝置的殼體內(nèi)，在這種情況下，也可以上述的同樣原理防止產(chǎn)生不希望有的應(yīng)力，并且可以高精度地控制該壓板的壓力和底部死點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的夾具機(jī)構(gòu)，推動(dòng)杠桿部件另一端的力點(diǎn)，使得杠桿部件以一端的支撐點(diǎn)為樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使連接到作用點(diǎn)的第一沖模向著第二沖模運(yùn)動(dòng)。而且，此夾具機(jī)構(gòu)推動(dòng)支撐點(diǎn)，使得杠桿部件以力點(diǎn)為樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并使第一沖模運(yùn)動(dòng)。因而，第一沖?？杀恢本€地向著固定設(shè)置在殼體內(nèi)的第二沖模驅(qū)動(dòng)，而不導(dǎo)致扭曲應(yīng)力，其中支撐點(diǎn)和力點(diǎn)固定連接在該殼體內(nèi)。以這種方式，可以高度精確地保持第一和第二沖模結(jié)合表面的平行度，并且可以高精度地控制第一沖模相對(duì)于第二沖模的位置及其壓力。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種注模機(jī)示意性結(jié)構(gòu)的透視圖；圖2是圖1注模機(jī)示意性結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖3是圖2注模機(jī)必要零件的結(jié)構(gòu)的局部放大圖；圖4是與圖3一起解釋這些必要零件工作的示圖；圖5是圖3杠桿臂力點(diǎn)處設(shè)置的力點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)示意性結(jié)構(gòu)的局部透視圖；圖6是控制圖1注模機(jī)工作的控制系統(tǒng)框圖；圖7是有對(duì)于圖1注模機(jī)第一階段驅(qū)動(dòng)期間在力點(diǎn)一側(cè)曲柄機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)角的AC伺服電動(dòng)機(jī)的滑動(dòng)軸位移與轉(zhuǎn)矩變化的曲線圖；圖8是圖1注模機(jī)和圖15熱擠壓機(jī)的變體的俯視圖；圖9是圖1注模機(jī)和圖15熱擠壓機(jī)的另一種變體的俯視圖；圖10是圖1注模機(jī)和圖15熱擠壓機(jī)變體的俯視圖，其中提供了兩個(gè)位于相對(duì)側(cè)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；圖11是圖5力點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)變體的局部透視圖；圖12是圖5力點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)另一種變體的局部透視圖；圖13是顯示圖1注模機(jī)和圖15熱擠壓機(jī)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)變體的示意圖；圖14是顯示圖1注模機(jī)和圖15熱擠壓機(jī)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)另一種變體的示意圖；圖15是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的熱擠壓機(jī)示意結(jié)構(gòu)的前視圖；圖16是控制圖15熱擠壓機(jī)工作的控制系統(tǒng)的框圖。
具體實(shí)施例方式
下面參考附圖，詳細(xì)說(shuō)明此發(fā)明的實(shí)施例。
圖1是塑料注射成型機(jī)1的示意性透視圖(下文中簡(jiǎn)稱(chēng)為注模機(jī)1)，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該機(jī)器作為模制機(jī)器使用。圖2是此注模機(jī)1的示意性俯視圖。在圖1中，為了清晰明了，在該圖中顯示了該注模機(jī)1機(jī)架2局部拆開(kāi)的狀態(tài)，未示出將在后面說(shuō)明的注入裝置10(見(jiàn)圖2)。
如圖1所示，該注模機(jī)1的機(jī)架2(殼體)由多個(gè)雙頭螺栓2a(以及螺母)固定在水平地面。機(jī)架2具有一體的多個(gè)隔板，沿著將于下面說(shuō)明的運(yùn)動(dòng)側(cè)沖模3(第一沖模)的驅(qū)動(dòng)方向(該圖中的X箭頭方向；下文稱(chēng)為X方向)，分成了電動(dòng)機(jī)室4，曲柄室6和杠桿室8。
而且，在機(jī)架2上，直立地固定著一個(gè)矩形板形狀的固定板11(固定部件)，該固定板上固定有一個(gè)固定側(cè)沖模5(第二沖模)，這將在后面進(jìn)行說(shuō)明。該固定板11連接有高精度角度調(diào)節(jié)裝置，使得在下面說(shuō)明的該固定側(cè)沖模5的結(jié)合表面5a沿著同X方向垂直的平面(YZ平面)延伸。
而且，四個(gè)連接桿12(導(dǎo)向部件)的端部被分別固定設(shè)置在固定板11的四個(gè)角上。這四個(gè)連接桿12被設(shè)置為沿X方向彼此平行，且使它們的另一端部固定在曲柄室6另一側(cè)的杠桿室8的隔板上。換句話說(shuō)，多個(gè)劃分這些室的隔板、這四個(gè)連接桿12、固定板11以及固定側(cè)沖模5被固定設(shè)置在機(jī)架2中。
矩形板形狀的可動(dòng)板13(壓板，運(yùn)動(dòng)部件)在X方向上可滑動(dòng)地與上述四個(gè)在固定板11和杠桿室8間延伸的連接桿12相連。更具體地說(shuō)，該可動(dòng)板13具有四個(gè)滑動(dòng)孔，所述四個(gè)連接桿12可通過(guò)它們分別滑動(dòng)。
要與固定側(cè)沖模5結(jié)合的運(yùn)動(dòng)側(cè)沖模3被固定設(shè)置在面向該固定板11的可動(dòng)板13的一側(cè)上。該可動(dòng)板13沿著所述的四個(gè)連接桿滑動(dòng)，同時(shí)保持高精度平行，使得所述運(yùn)動(dòng)側(cè)沖模3的結(jié)合表面3a總是沿YZ平面延伸。
兩個(gè)AC伺服電動(dòng)機(jī)14、15被布置在電動(dòng)機(jī)室4中。每一個(gè)電動(dòng)機(jī)14、15使其轉(zhuǎn)軸沿該圖中的Z箭頭方向設(shè)置，且鏈輪14a、15a分別被連在這兩個(gè)軸上。
兩個(gè)曲柄機(jī)構(gòu)被布置在曲柄室6內(nèi)。在圖中遠(yuǎn)側(cè)的曲柄機(jī)構(gòu)(下文稱(chēng)為第一曲柄機(jī)構(gòu))具有固定在機(jī)架2上且沿著Z方向延伸的曲柄軸16，以及一端固定設(shè)置在曲柄軸16內(nèi)的曲柄臂17。鏈輪16a固定設(shè)置在曲柄軸16的上端。繞在與上述AC伺服電動(dòng)機(jī)14轉(zhuǎn)軸相連的鏈輪14a上的無(wú)接頭環(huán)鏈18被繞在所述鏈輪16a上。
耦合部件19的基端部分樞樞軸地同曲柄臂17遠(yuǎn)離該曲柄軸16的一端相連?；瑒?dòng)軸20的基端部分被樞軸地同所述耦合部件19的一端相連?；瑒?dòng)軸20貫穿設(shè)置在曲柄室6和杠桿室8間的隔板7中的圓柱型滑動(dòng)軸導(dǎo)承7a，且使其端部突入該杠桿室8內(nèi)。
在此圖中近側(cè)的曲柄機(jī)構(gòu)(下文稱(chēng)為第二曲柄機(jī)構(gòu))具有固定在機(jī)架2上且沿Z方向延伸設(shè)置的偏心軸21以及偏心地連接在偏心軸21上的偏心凸輪22。鏈輪21a固定設(shè)置在偏心軸21的上端。繞在與上述AC伺服電動(dòng)機(jī)15轉(zhuǎn)軸相連的鏈輪15a上的無(wú)接頭環(huán)鏈23被繞在鏈輪21a上。
凸輪隨動(dòng)件24(見(jiàn)圖2)同偏心凸輪22相連。耦合部件25的基端部分樞軸地同所述凸輪隨動(dòng)件24相連?；瑒?dòng)軸26的基端部分被樞軸地同耦合部件25的一端相連。所述滑動(dòng)軸26貫穿設(shè)置在曲柄室6和杠桿室8間的隔板7中的圓柱型滑動(dòng)軸導(dǎo)承7b，且使其端部突入到杠桿室8內(nèi)。
上述的AC伺服電動(dòng)機(jī)14和第一曲柄機(jī)構(gòu)作為本發(fā)明的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，且所述AC伺服電動(dòng)機(jī)15和第二曲柄機(jī)構(gòu)作為本發(fā)明的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
因此，當(dāng)一側(cè)的AC伺服電動(dòng)機(jī)14被驅(qū)動(dòng)時(shí)，第一曲柄機(jī)構(gòu)被驅(qū)動(dòng)，且所述滑動(dòng)軸20沿X方向滑動(dòng)。進(jìn)一步，當(dāng)另一側(cè)的AC伺服電動(dòng)機(jī)15被驅(qū)動(dòng)時(shí)，第二曲柄機(jī)構(gòu)被驅(qū)動(dòng)，且所述滑動(dòng)軸26沿X方向滑動(dòng)。
在杠桿室8中，如圖3和圖4中以局部放大方式所顯示的情況，拉長(zhǎng)板形狀的杠桿臂30(杠桿部件)設(shè)置成可沿XY平面移動(dòng)。所述杠桿臂30被設(shè)置成基本沿Y方向延伸。在所述杠桿臂30的一端設(shè)置了支撐點(diǎn)，在另一端設(shè)置了力點(diǎn)，且在該支撐點(diǎn)和力點(diǎn)間設(shè)置了一個(gè)作用點(diǎn)。在本實(shí)施例中，該作用點(diǎn)位于該支撐點(diǎn)和該力點(diǎn)間的正中間。
上述滑動(dòng)軸26的一端經(jīng)由支撐點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)(第二支撐機(jī)構(gòu))被連接到杠桿臂30的支撐點(diǎn)。所述支撐點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)具有在其支撐點(diǎn)樞軸地支撐杠桿臂30的支撐點(diǎn)塊體31，且滑軌32被固定設(shè)置在所述滑動(dòng)軸26的一端，并在Y方向上可滑動(dòng)地同該支撐點(diǎn)塊體31相連。
上述滑動(dòng)軸20的一端經(jīng)由力點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)(第一支撐機(jī)構(gòu))被連接到所述杠桿臂30的力點(diǎn)。所述力點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)具有在其力點(diǎn)樞軸地支撐杠桿臂30的力點(diǎn)塊體33，且滑軌34被固定設(shè)置在所述滑動(dòng)軸20的一端，并在Y方向上可滑動(dòng)地同該力點(diǎn)塊體31相連。圖5示出了該力點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)的局部放大透視圖。
本實(shí)施例中的支撐點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)和力點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)使用具有同樣結(jié)構(gòu)的直接作用引導(dǎo)裝置。然而，支撐點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)和力點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)并不總是一樣，只是在本實(shí)施例中，它們的滑動(dòng)摩擦一樣。即，在本實(shí)施例中，從支撐點(diǎn)到杠桿臂30的作用點(diǎn)的距離和從力點(diǎn)到所述作用點(diǎn)的距離相等，使得如果作用在支撐點(diǎn)上的滑動(dòng)摩擦同作用在力點(diǎn)上的滑動(dòng)摩擦相同，由從彼此作用在所述杠桿臂30相反方向上的滑動(dòng)摩擦作用力導(dǎo)致的應(yīng)力在所述作用點(diǎn)抵消。這防止了在所述杠桿臂30支撐點(diǎn)處導(dǎo)致的扭曲應(yīng)力。
主軸35(軸)的中間部分被樞軸地連接到所述杠桿臂30的作用點(diǎn)。主軸35被設(shè)置為貫穿設(shè)置在曲柄室6和杠桿室8間的隔板7中的圓柱型主軸導(dǎo)承36延伸，且穿過(guò)設(shè)置在杠桿室8的對(duì)面隔板中的主軸導(dǎo)承37。這兩個(gè)主軸導(dǎo)承36、37引導(dǎo)所述主軸35使得該主軸35高精度地沿X方向筆直延伸。
所述主軸35的基端部分通過(guò)所述主軸導(dǎo)承36進(jìn)入到所述曲柄室6，在此以自由態(tài)結(jié)束。上述可動(dòng)板13的中心同所述主軸35的前端部分高度垂直地相連和固定。
圖6是控制上述注模機(jī)1工作的控制系統(tǒng)框圖。
所述兩個(gè)AC伺服電動(dòng)機(jī)14、15和對(duì)應(yīng)所述電動(dòng)機(jī)14、15設(shè)置的兩個(gè)位置傳感器101、102被連到控制器100，以便控制所述注模機(jī)1的工作。每一個(gè)位置傳感器101、102檢測(cè)控制AC伺服電動(dòng)機(jī)14、15所需的曲柄位置。
而且，沿可動(dòng)板13(即，運(yùn)動(dòng)側(cè)沖模3)的X方向以微米單位來(lái)測(cè)量位置的線性標(biāo)度尺103，以及測(cè)量運(yùn)動(dòng)側(cè)沖模3擠壓力的測(cè)壓元件104被連接到控制器100。所述測(cè)壓元件104能以最大壓力的大約0.2％的量級(jí)測(cè)量該沖模3上的壓力，并且，例如，當(dāng)最大壓力為50噸時(shí)，能以100kg的量級(jí)測(cè)量壓力。
更進(jìn)一步，將在后面說(shuō)明的注入裝置10(供料機(jī)構(gòu))、測(cè)量從該注入裝置10噴嘴10a(見(jiàn)圖2)注入樹(shù)脂材料(成型材料)的注入速度的速度傳感器105、測(cè)量該樹(shù)脂材料注入溫度的溫度傳感器106、以及測(cè)量該樹(shù)脂注入(供料)壓力的壓力傳感器107被連接到所述控制器100。
更進(jìn)一步，彈射電動(dòng)機(jī)108、對(duì)應(yīng)此彈射電動(dòng)機(jī)108設(shè)置的位置傳感器109、以及安全裝置110被連接到了所述控制器100。所述彈射電動(dòng)機(jī)108驅(qū)動(dòng)球形螺釘(未顯示)從所述沖模3將模制的物件彈出。所述位置傳感器109檢測(cè)該球形螺釘?shù)钠瘘c(diǎn)和終點(diǎn)。所述安全裝置110確保裝置蓋是蓋上的。此外，在安全裝置110中也包括了緊急停止開(kāi)關(guān)等。
下面，說(shuō)明上述注模機(jī)1的工作。
首先，操作第二曲柄機(jī)構(gòu)的AC伺服電動(dòng)機(jī)15停止，且所述杠桿臂30的支撐點(diǎn)停止。在圖3中這種狀態(tài)以實(shí)線指示。在此狀態(tài)下，所述杠桿臂30的支撐點(diǎn)不能沿X方向運(yùn)動(dòng)，而在Y方向上是可滑動(dòng)的。
接著，在此狀態(tài)下，驅(qū)動(dòng)操作第一曲柄機(jī)構(gòu)的AC伺服電動(dòng)機(jī)14，則第一曲柄機(jī)構(gòu)被操作使得所述滑動(dòng)軸20滑動(dòng)，然后所述力點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)大幅度地度地滑動(dòng)到圖3中虛線指示的位置。因而，杠桿臂30在所述支撐點(diǎn)上大幅度地度地從由該實(shí)線指示的位置樞軸地轉(zhuǎn)動(dòng)到由虛線指示的位置，且連接到杠桿臂30作用點(diǎn)的主軸35在X方向上大幅度地滑動(dòng)。然后，連接在所述主軸35一端的運(yùn)動(dòng)側(cè)沖模3大幅度地向所述固定側(cè)沖模5運(yùn)動(dòng)。在本實(shí)施例中，在這一點(diǎn)上，第一曲柄機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)使得該沖模3的運(yùn)動(dòng)距離大約為150mm到300mm，例如為大約250mm。
同時(shí)，同滑動(dòng)軸26相連的支撐點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)的支撐點(diǎn)塊體31和同滑動(dòng)軸20相連的力點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)的力點(diǎn)塊體33沿Y方向向外滑動(dòng)一次并回到其起始位置。這允許所述主軸35沿X方向筆直運(yùn)動(dòng)。換句話說(shuō)，從相反方向作用的支撐點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)和力點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)上的滑動(dòng)摩擦力在其正中間的作用點(diǎn)上，并且由該滑動(dòng)摩擦導(dǎo)致的應(yīng)力在該作用點(diǎn)被抵消。
而且，第一曲柄機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和所述滑動(dòng)軸20的長(zhǎng)度被設(shè)置為，使得當(dāng)所述運(yùn)動(dòng)側(cè)沖模3按照上述的操作在接近所述固定側(cè)沖模5和在固定側(cè)沖模5處停止時(shí)，在運(yùn)動(dòng)側(cè)沖模3的結(jié)合表面3a和固定側(cè)沖模5的結(jié)合表面5a間的間隙至少為大約幾百μm到5μm。換句話說(shuō)，第一曲柄機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)使得所述滑動(dòng)軸20，即，該沖模3相對(duì)大幅度地地滑動(dòng)。
圖7顯示的是同本實(shí)施例中第一曲柄機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)角有關(guān)的由AC伺服電動(dòng)機(jī)14和滑動(dòng)軸20的位移產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩變化。這顯示了當(dāng)所述AC伺服電動(dòng)機(jī)14的轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始和停止時(shí)，產(chǎn)生巨大的轉(zhuǎn)矩。
在所述沖模3以一很大沖程如上所述移動(dòng)后，接著該AC伺服電動(dòng)機(jī)14停止，以便停止第一曲柄機(jī)構(gòu)，且所述杠桿臂30的力點(diǎn)在X方向上停止。其后，該力點(diǎn)將作為支撐點(diǎn)。同時(shí)，該力點(diǎn)由于力點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用可沿Y方向滑動(dòng)。
在此狀態(tài)下，所述AC伺服電動(dòng)機(jī)15被驅(qū)動(dòng)，以使第二曲柄機(jī)構(gòu)工作，使得所述滑動(dòng)軸26沿X方向滑動(dòng)。此刻，所述杠桿臂30轉(zhuǎn)而以上述已停止的杠桿臂30的力點(diǎn)樞軸地略微從圖4中用實(shí)線指示的位置轉(zhuǎn)動(dòng)到用虛線指示的位置。
在這一點(diǎn)上，所述支撐點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)距離被設(shè)計(jì)成這樣的值，即使得所述運(yùn)動(dòng)側(cè)沖模3的運(yùn)動(dòng)距離至少為大約幾百μm到5μm，即，所述兩個(gè)沖模3和5的結(jié)合表面3a、5a最終將以預(yù)定的壓力彼此擠壓接觸。換句話說(shuō)，第二曲柄機(jī)構(gòu)的工作使得所述滑動(dòng)軸26，即，所述沖模3輕微地滑動(dòng)。
通過(guò)這種方式，當(dāng)所述沖模3分兩階段移動(dòng)時(shí)，在第二階段運(yùn)動(dòng)中，樹(shù)脂材料經(jīng)由注入裝置10的噴嘴10a被注入(供料)。在這一點(diǎn)上，噴嘴10a從固定側(cè)沖模5的后側(cè)被插入，以便注入樹(shù)脂材料，且所述樹(shù)脂材料的注入速度、溫度和壓力由所述控制器100經(jīng)由傳感器105、106和107監(jiān)視。
當(dāng)開(kāi)始注入樹(shù)脂材料時(shí)，在所述控制器100中，作用在所述沖模3上的壓力經(jīng)由測(cè)壓元件104被監(jiān)視，且所述沖模3的運(yùn)動(dòng)距離經(jīng)由線性標(biāo)度尺103監(jiān)視，且注模機(jī)1的每個(gè)機(jī)構(gòu)被控制使得樹(shù)脂材料的注入壓力、沖模3的壓力以及沖模3的運(yùn)動(dòng)距離被控制到適當(dāng)值。
在這種情況下，例如，在第二曲柄機(jī)構(gòu)工作期間，所述沖模3的結(jié)合表面3a和所述沖模5的結(jié)合表面5a間的間隙以微米衡量可以從幾百μm改變到5μm，然后所述壓力在樹(shù)脂材料的填充剛剛完成前被控制，使得例如，在確定時(shí)間段內(nèi)將該壓力從10噸增加到50噸，并且保持一定的時(shí)間。即，可在保持所述樹(shù)脂材料恒定壓力的同時(shí)，使該沖模3運(yùn)動(dòng)，且在改變?cè)搲毫Φ耐瑫r(shí)使該沖模3運(yùn)動(dòng)，或不管所述樹(shù)脂材料的壓力如何，都可以恒定的運(yùn)動(dòng)速率使所述沖模3運(yùn)動(dòng)。
無(wú)論如何，隨著所述樹(shù)脂材料的注入，第二曲柄機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致同所述杠桿臂30的中點(diǎn)相連的主軸35沿X方向滑動(dòng)，并導(dǎo)致所述運(yùn)動(dòng)側(cè)沖模3的結(jié)合表面3a擠壓接觸所述固定側(cè)沖模5的結(jié)合表面5a。
在此運(yùn)轉(zhuǎn)期間，連接在所述滑動(dòng)軸26的支撐點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)的支撐點(diǎn)塊體31以及同滑動(dòng)軸20相連的力點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)的力點(diǎn)塊體33輕微地向外沿Y方向如該圖中虛線所示地滑動(dòng)。在此情況下，從相反方向作用在正中間的作用點(diǎn)上的支撐點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)和力點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)上的滑動(dòng)摩擦力，以及由該滑動(dòng)摩擦導(dǎo)致的應(yīng)力在該作用點(diǎn)被抵消。
而且，當(dāng)?shù)诙鷻C(jī)構(gòu)使所述杠桿臂30輕微地樞軸性轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述樹(shù)脂材料的注入完成，空氣從所述沖模3、5間的空隙處釋放，且這兩個(gè)沖模3、5的擠壓力同所述樹(shù)脂材料的注入壓力平衡，使得所述樹(shù)脂材料充滿在這兩個(gè)沖模3、5中。由第二曲柄機(jī)構(gòu)導(dǎo)致的杠桿臂30的樞軸性轉(zhuǎn)動(dòng)將近結(jié)束時(shí)，所述沖模3的結(jié)合表面3a以預(yù)定壓力擠壓接觸所述沖模5的結(jié)合表面5a，因此提高了模制物件的傳遞質(zhì)量(transfer quality)。
接著，在預(yù)定冷卻時(shí)間后，所述兩種AC伺服電動(dòng)機(jī)14、15被再次驅(qū)動(dòng)，且所述運(yùn)動(dòng)側(cè)沖模3從所述固定側(cè)沖模5處很大程度地分開(kāi)，未顯示的彈射機(jī)構(gòu)被運(yùn)轉(zhuǎn)，使得所述模制物件被彈出。在這一點(diǎn)上，為了擴(kuò)大彈射所述模制物件的空間，第一曲柄機(jī)構(gòu)起作用將所述沖模3、5很大程度地分開(kāi)。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，只用AC伺服電動(dòng)機(jī)15驅(qū)動(dòng)所述杠桿臂30一端上的支撐點(diǎn)，或只用AC伺服電動(dòng)機(jī)14驅(qū)動(dòng)另一端的力點(diǎn)，使得經(jīng)由偏心軸21和曲柄軸16傳輸?shù)綑C(jī)架2的反作用力所導(dǎo)致的應(yīng)力在耦合到杠桿臂30中間作用點(diǎn)的主軸35的軸線上被抵消，而不會(huì)導(dǎo)致機(jī)架2和可動(dòng)板13中的扭曲應(yīng)力。
更具體地，所述四個(gè)連接桿12的位置以一虛擬表面(未顯示)對(duì)稱(chēng)，該表面到其上作用了AC伺服電動(dòng)機(jī)15所產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的一作用線(即滑動(dòng)軸26的軸線)，以及到其上作用了AC伺服電動(dòng)機(jī)14所產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的一作用線(即所述滑動(dòng)軸20的軸線)的距離相同。因?yàn)槠渖瞎潭ㄔO(shè)置有固定側(cè)沖模5的固定板11固定設(shè)置在四個(gè)連接桿12上，所以在所述兩個(gè)沖模3、5中不會(huì)引起扭曲應(yīng)力。
而且，根據(jù)本實(shí)施例，從支撐點(diǎn)到杠桿臂30的作用點(diǎn)的距離和從力點(diǎn)到作用點(diǎn)的距離相等，并且支撐點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)摩擦力與力點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)摩擦力相同，使得當(dāng)所述杠桿臂30樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在所述支撐點(diǎn)和力點(diǎn)引起的滑動(dòng)摩擦力將以相同力從彼此相反的方向作用。因而，在杠桿臂30中導(dǎo)致的應(yīng)力總在所述杠桿臂30中心的作用點(diǎn)處抵消，而不會(huì)在耦合到該作用點(diǎn)的主軸35中引起扭曲應(yīng)力。
因此，主軸35可以朝向所述固定側(cè)沖模5筆直被驅(qū)動(dòng)，并且可以將被彼此結(jié)合的兩個(gè)沖模3、5的結(jié)合表面3a、5a的平行度顯著提高。因而，即使如果所述兩個(gè)沖模3、5的結(jié)合表面間的間隙極小，該間隙的尺寸精度可在整個(gè)結(jié)合表面3a、5a上被保持得很高，使得所述沖模3、5彼此間不被斜置和接觸，確保能形成一致和相當(dāng)小的間隙。
而且，根據(jù)本實(shí)施例，可以實(shí)現(xiàn)兩段式的夾緊；所述AC伺服電動(dòng)機(jī)14被驅(qū)動(dòng)，以使第一曲柄機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)，使得杠桿臂30大幅度地樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，然后該AC伺服電動(dòng)機(jī)15被驅(qū)動(dòng)，以使第二曲柄機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)，使得所述杠桿臂30略微樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
例如，在如上述的注模機(jī)1的夾具機(jī)構(gòu)中，因?yàn)槟Ｖ莆锛璞粡棾觯枰鄬?duì)較大地分開(kāi)所述兩個(gè)沖模3、5，這樣，如果兩段式夾具機(jī)構(gòu)的第一階段驅(qū)動(dòng)以很大沖程使所述沖模3運(yùn)動(dòng)，將會(huì)十分有利。
從另一點(diǎn)來(lái)看，可以這樣一種方式來(lái)控制，即在所述驅(qū)動(dòng)的第一階段，運(yùn)動(dòng)側(cè)沖模3以相對(duì)較高的速度朝著固定側(cè)沖模5被驅(qū)動(dòng)，以便使它們緊密接近，而在所述驅(qū)動(dòng)的第二階段執(zhí)行實(shí)際的夾緊。即，第一階段驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和第二階段驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可與其功能相適應(yīng)，且可以更自由得設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(包括驅(qū)動(dòng)源和驅(qū)動(dòng)傳輸機(jī)構(gòu))，使之更有效得運(yùn)轉(zhuǎn)。
而且，如上所述，因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，扭曲應(yīng)力不會(huì)在所述沖模3中產(chǎn)生，所以在兩個(gè)沖模3、5的結(jié)合表面3a、5a之間能形成大約為幾百μm到5μm的均勻的小間隙，且當(dāng)樹(shù)脂材料在驅(qū)動(dòng)的第二階段被注入所述沖模內(nèi)時(shí)，能確?？諝獾挠行п尫拧?br> 換句話說(shuō)，沖模3的平行度被提高，從而提高沖模3的位置精度(即，間隙精度)，使得在所述沖模3、5之間能形成很小的間隙，而這在之前被認(rèn)為是不能實(shí)現(xiàn)的，且能形成具有較好傳遞質(zhì)量的模制物件，而不會(huì)引起如凹凸不平的缺陷，從而提高了成品率。與之而來(lái)的好處是，沖模的生產(chǎn)成本能被顯著降低。
在此將就注模過(guò)程中使用的沖模，更詳細(xì)地論述本實(shí)施例的效果。
注模機(jī)1的沖模生產(chǎn)和設(shè)計(jì)中非常重要之處包括對(duì)超精細(xì)模制、薄物件模制以及非對(duì)稱(chēng)形狀物件的模制中使用的沖模的排氣孔和填充孔(澆口)的數(shù)量、尺寸和位置的設(shè)計(jì)。特別地，當(dāng)加工沖模形成的排氣孔設(shè)計(jì)不足或當(dāng)它們未被均勻加工時(shí)，會(huì)引起下面的問(wèn)題。
首先，因?yàn)榭諝鉀](méi)有隨著樹(shù)脂材料的填充被有效排放到外邊，沖模內(nèi)部剩余的空氣導(dǎo)致絕熱壓縮，且僅此部分溫度增加并導(dǎo)致樹(shù)脂性質(zhì)改變以及固化。在此情況下，通過(guò)碳化過(guò)程可以觀察性質(zhì)改變的部分，但大多數(shù)情況下，此碳化過(guò)程太小而不能從視覺(jué)上分辨，且諸如強(qiáng)度降低的物理特性值變化會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)殘次品。
其次，如果沒(méi)有這樣的性質(zhì)改變，但剩余空氣會(huì)引起沖模中填充壓力的不均勻或者不均勻固化，這導(dǎo)致了由于內(nèi)部應(yīng)力的變形。這些會(huì)造成模制物件的變形或光學(xué)器件中的雙折射。
作為對(duì)比，根據(jù)本實(shí)施例的上述注模機(jī)1，注模3的位置和壓力能被嚴(yán)格控制，且注模3、5的結(jié)合表面3a、5a間的間隙在整個(gè)結(jié)合表面上一致，使得能形成大約為幾百μm到5μm的均勻的小間隙，并且根據(jù)樹(shù)脂進(jìn)入到?jīng)_模中的注入量和注入率，能使空氣從該間隙中被自由釋放。
即，為了解決在沖模設(shè)計(jì)中的上述問(wèn)題，重要的是隨著樹(shù)脂材料的注入，要確保高速空氣以低壓排放，并要以高速填充樹(shù)脂材料，使得獲得均勻的填充壓力和樹(shù)脂固化。為此目的，需要增加注入速度，同時(shí)保持樹(shù)脂材料的低注入壓力。而且，同樣重要的是，要保持小的間隙，使得樹(shù)脂材料不會(huì)漏出，以防止在所述模制物件中產(chǎn)生凹凸不平，且改變或保持?jǐn)D壓所述沖模的力以提高傳遞質(zhì)量。
因此，如果沖模結(jié)合表面間的間隙能如本實(shí)施例夾具機(jī)構(gòu)中的間隙一樣地平行且小，像以前那樣在沖模中形成排氣孔的必要性就被大大地降低，并且可以容易地設(shè)置澆口，實(shí)現(xiàn)了一種顯著簡(jiǎn)化的沖模設(shè)計(jì)概念。
總之，通過(guò)使用本實(shí)施例的夾具機(jī)構(gòu)，沖模的設(shè)計(jì)概念能被大大簡(jiǎn)化，且沖模的設(shè)計(jì)和制造成本及制造時(shí)間(交貨時(shí)間)能被大大地降低。同樣也可以制造超精細(xì)模制、薄物件模制、非對(duì)稱(chēng)形狀物件的模制、超精細(xì)傳遞模制以及需要高光學(xué)特性的光學(xué)物件模制的沖模，由于具有非常低的成品率，這在以前被認(rèn)為是不可能或不現(xiàn)實(shí)的。
而且，在基于肘桿機(jī)構(gòu)的傳統(tǒng)注模機(jī)中，沖模的結(jié)合表面間的間隙不能被自由控制，尤其是當(dāng)所述結(jié)合表面接觸時(shí)，不能控制壓力和沖擊，使得沖模結(jié)合表面經(jīng)常以傾斜狀態(tài)彼此接觸，且沖模結(jié)合表面的摩擦、變形等也使沖模的壽命縮短。
相比而言，根據(jù)本實(shí)施例，沖模結(jié)合表面間的間隙能以高精度被控制，且在所述結(jié)合表面接觸過(guò)程期間的壓力和沖擊能被控制，其結(jié)果是所用沖模的壽命可被大大延長(zhǎng)。在精細(xì)模制中，沖模較貴，這樣，延長(zhǎng)沖模的壽命就降低了沖模成本，并提高了模制的成品率，從而使得整個(gè)模制的生產(chǎn)率大大提高。
下面就注模產(chǎn)品，將更加詳細(xì)地論述本發(fā)明的效果。
當(dāng)沖模中的空氣被注入的樹(shù)脂材料擠出時(shí)，不能有效釋放氣體的沖模需要不必要的填充壓力以去除空氣。該壓力自然作用于沖模中的空氣，且在極端情況下樹(shù)脂可能由于高壓導(dǎo)致的溫度上升而被分解。優(yōu)選地，這可通過(guò)碳化過(guò)程等從視覺(jué)上辨認(rèn)出來(lái)，但當(dāng)沒(méi)有發(fā)生性質(zhì)改變等時(shí)，則無(wú)法發(fā)現(xiàn)強(qiáng)度降低等，以至于直到因強(qiáng)度不充分而在裝配過(guò)程中或在營(yíng)銷(xiāo)中出現(xiàn)如損壞的問(wèn)題時(shí)，才發(fā)現(xiàn)因氣體不充分釋放而產(chǎn)生的注入不充分以及因分解而造成的強(qiáng)度降低。因而，因氣體不充分釋放造成的缺陷經(jīng)常以不可見(jiàn)的方式發(fā)生，很少有人會(huì)注意到。
而且，具有滿意傳遞質(zhì)量的狀態(tài)可在沖模表面上模制出細(xì)小圖樣，但對(duì)比來(lái)說(shuō)，低傳遞質(zhì)量的狀態(tài)沒(méi)有充分地排放空氣。因此，在注入樹(shù)脂過(guò)程中，樹(shù)脂由于該沖模中的空氣壓力沒(méi)有被完全注入到?jīng)_模中的空間內(nèi)，且可能仍舊保留有空氣空間。因而，樹(shù)脂不能令人滿意地抵達(dá)所述沖模的表面，從而不可能模制出所述細(xì)小圖樣。
而且，在高粘度的樹(shù)脂中，特別是在聚碳酸酯或丙烯酸樹(shù)脂中，收縮比很低，所以不易形成凹凸不平。假定模制物件具有1mm的厚度，收縮為大約5μm，但如果分型處(parting)擴(kuò)大到10μm并沒(méi)有導(dǎo)致凹凸不平，并且該分型處在注入完成時(shí)閉合，則可用遠(yuǎn)低于所述樹(shù)脂注入壓力的壓力來(lái)增加傳遞質(zhì)量。然而，用所述傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)獲得完美的操作很難，但本實(shí)施例能確保這種操作。因此，本機(jī)構(gòu)被認(rèn)為是需要超精細(xì)表面模制物件的最有效方式。
樹(shù)脂材料的注入壓力主要依賴(lài)于該樹(shù)脂的粘度、澆道、澆口和所述模制物件的形狀。然而，注入壓力實(shí)際上包括了壓出空氣時(shí)的阻力，且如果該阻力很高，施加了額外的注入壓力，使得樹(shù)脂的運(yùn)動(dòng)不再平穩(wěn)，且會(huì)出現(xiàn)內(nèi)部應(yīng)力。
要注意，上述本實(shí)施例的效果也能通過(guò)采用例如圖8和圖9所示的結(jié)構(gòu)獲得。
在圖8所示的例子中，可滑動(dòng)地支撐所述杠桿臂30支撐點(diǎn)的支撐點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)的滑軌32被固定設(shè)置在機(jī)架2上。除此部分以外的配置結(jié)構(gòu)同上述實(shí)施例中的注模機(jī)1的配置結(jié)構(gòu)相同，因此在此將不詳細(xì)說(shuō)明，對(duì)于相同的結(jié)構(gòu)以相同的數(shù)字表示。
如果采用本結(jié)構(gòu)，杠桿臂30的支撐點(diǎn)只允許在Y方向上滑動(dòng)，且就X方向來(lái)說(shuō)為固定。在這種情況下，當(dāng)驅(qū)動(dòng)所述杠桿臂30支撐點(diǎn)的AC伺服電動(dòng)機(jī)14產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩時(shí)，經(jīng)由所述主軸35被傳輸?shù)剿龈軛U臂30的作用點(diǎn)的排斥力也相同地作用在所述前側(cè)支撐點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)上。
即，在此情況下，所有應(yīng)力集中在主軸35上，而不會(huì)在總體上導(dǎo)致注模機(jī)1′中的扭曲應(yīng)力。要注意在此說(shuō)明了相對(duì)X方向固定的杠桿臂30的支撐點(diǎn)，但也可以相對(duì)X方向固定杠桿臂30的力點(diǎn)。
而且，在圖9所示的例子中，杠桿臂30′的杠桿比被改變，且兩個(gè)驅(qū)動(dòng)源14′、15′被改變。除此部分以外的配置結(jié)構(gòu)同上述注模機(jī)1的配置結(jié)構(gòu)相同，并且因此在給出相同數(shù)字時(shí)，在此將不詳細(xì)說(shuō)明。
如果采用本結(jié)構(gòu)，從作用點(diǎn)到杠桿臂30′支撐點(diǎn)的距離、從作用點(diǎn)到力點(diǎn)的距離、由AC伺服電動(dòng)機(jī)14′產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩以及由AC伺服電動(dòng)機(jī)15′產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩被賦予這樣的值，使得所有應(yīng)力集中在所述主軸35上。這使得可以更自由地設(shè)計(jì)注模機(jī)。
換句話說(shuō)，可以改變所述杠桿臂30′的杠桿比，以便更自由地選擇驅(qū)動(dòng)源和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。例如，可以增加到所述杠桿臂30′作用點(diǎn)的距離，以便以小轉(zhuǎn)矩大沖程工作，或可以減小到所述作用點(diǎn)的距離，以便以大轉(zhuǎn)矩小沖程工作。
更具體地，可以增加所述AC伺服電動(dòng)機(jī)14′的轉(zhuǎn)矩，以減小從所述作用點(diǎn)到所述力點(diǎn)的距離，并且以很大沖程使所述主軸35運(yùn)轉(zhuǎn)，因此這將是夾具機(jī)構(gòu)的第一階段驅(qū)動(dòng)，同時(shí)可以減小所述AC伺服電動(dòng)機(jī)15′的轉(zhuǎn)矩，以增大從所述作用點(diǎn)到所述主軸35支撐點(diǎn)的距離，使其以小沖程運(yùn)動(dòng)，這樣這將是所述的第二階段驅(qū)動(dòng)。
如果采用圖9中的結(jié)構(gòu)，從所述支撐點(diǎn)到所述杠桿臂30′作用點(diǎn)的距離、從所述力點(diǎn)到所述作用點(diǎn)的距離、所述支撐點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)摩擦以及所述力點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)摩擦被賦予這樣的值，使得所有應(yīng)力集中在所述杠桿臂30′作用點(diǎn)上。即選擇所述杠桿臂30′的杠桿比、以及所述支撐點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)和所述力點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)，使得由作用在杠桿臂30′支撐點(diǎn)和力點(diǎn)上的滑動(dòng)摩擦力引起的應(yīng)力集中在作用點(diǎn)上。
要注意本發(fā)明不局限于上述實(shí)施例，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以有各種變體。
例如，以上實(shí)施例中僅說(shuō)明了在驅(qū)動(dòng)方向上使用兩個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)擠壓杠桿臂30的結(jié)構(gòu)，但這不是一種限制，也可以利用從所述驅(qū)動(dòng)方向相反側(cè)拉動(dòng)杠桿臂30的結(jié)構(gòu)。
圖10顯示了一種具有在相反方向拉動(dòng)杠桿臂30的結(jié)構(gòu)的變體。在此結(jié)構(gòu)中，其組件和上述實(shí)施例中注模機(jī)1中的組件功能相同，并以相同數(shù)字表示，且不再詳細(xì)說(shuō)明。
即，在此結(jié)構(gòu)中，連接在杠桿臂30支撐點(diǎn)上的支撐點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)的滑軌32被固定地設(shè)置在矩形盒部件41的內(nèi)壁上，且滑動(dòng)軸26一端樞軸地連接在一體地突出設(shè)置于盒部件41的相反外壁上的支撐部分42上。所述滑動(dòng)軸26被設(shè)置為以與上述實(shí)施例中滑動(dòng)軸相反的方向延伸，與上述實(shí)施例中相同的曲柄機(jī)構(gòu)以及AC伺服電動(dòng)機(jī)15以相反的方向連接。
而且，以同樣的方式，連接到杠桿臂30力點(diǎn)的力點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)的滑軌34被固定設(shè)置在矩形盒部件43的內(nèi)壁上，且所述滑動(dòng)軸20的一端樞軸地連接在一體地突出設(shè)置在所述盒部件43的相反外壁上的支撐部分44上。所述滑動(dòng)軸20被設(shè)置為以與上述實(shí)施例中滑動(dòng)軸設(shè)置相反的方向延伸，且與上述實(shí)施例中的相同的曲柄機(jī)構(gòu)以及AC伺服電動(dòng)機(jī)14以相反的方向連接。
而且，如此設(shè)置在X方向上可滑動(dòng)地支撐盒部件41、43的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)的位置關(guān)系，使其抓持盒部件41、43。每個(gè)滑動(dòng)機(jī)構(gòu)具有固定設(shè)置在盒部件41、43外壁上的滑動(dòng)器71，以及可滑動(dòng)地支撐所述滑動(dòng)器71的滑軌72。因而，包含支撐點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)的盒部件41和包含力點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)的盒部件43被在X方向上滑動(dòng)支撐，使得在上述其他實(shí)施例中所必須的滑動(dòng)軸20、26的導(dǎo)承不是必須的。要注意這樣的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)可用于上述其他實(shí)施例中的裝置中，可以在X方向上直接滑動(dòng)支撐支撐點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)以及力點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)。
在這樣的變體中，也能提供同上述實(shí)施例中相似的效果，且能減小沿驅(qū)動(dòng)方向裝置的尺寸，因而節(jié)省了空間。
而且，在上面的實(shí)施例中，說(shuō)明了具有滑軌的搖動(dòng)機(jī)構(gòu)作為在Y方向上可滑動(dòng)地支撐杠桿臂30的支撐點(diǎn)和力點(diǎn)的支撐機(jī)構(gòu)，但這不是一種限制，也可以為所述支撐點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)和力點(diǎn)機(jī)構(gòu)考慮各種變體。下面將說(shuō)明所述力點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)的代表性變體。
例如，如圖11中所示，可將輥?zhàn)?1樞軸地連接在杠桿臂30的力點(diǎn)上，且引導(dǎo)所述輥?zhàn)?1的滑動(dòng)槽部件52可被連接在滑動(dòng)軸20一端。
而且，如圖12所示，沿滑動(dòng)部件52的滑動(dòng)槽52a滑動(dòng)的矩形塊53可以被固定設(shè)置所述杠桿臂30的力點(diǎn)上，而不是上述的輥?zhàn)?1。
更進(jìn)一步，結(jié)合曲柄機(jī)構(gòu)和AC伺服電動(dòng)機(jī)14、15的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)已在上面的實(shí)施例中被作為分別驅(qū)動(dòng)杠桿臂30的支撐點(diǎn)和力點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)說(shuō)明，但這不是一種限制。例如，如圖13所示的液壓驅(qū)動(dòng)的圓柱型機(jī)構(gòu)61可被作為所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。作為其他選擇，由發(fā)動(dòng)機(jī)62驅(qū)動(dòng)的滾珠絲杠機(jī)構(gòu)63可如圖14所示被用于所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
更進(jìn)一步，在上面實(shí)施例中說(shuō)明了將本發(fā)明應(yīng)用于使用樹(shù)脂作為模制材料的塑料注模機(jī)，但這不是一種限制。本發(fā)明也能應(yīng)用于模制包括合金的金屬材料的擠壓機(jī)構(gòu)，或本發(fā)明也能應(yīng)用于使用玻璃材料作為模制材料的玻璃模制機(jī)器。
更進(jìn)一步，在上述實(shí)施例中說(shuō)明了應(yīng)用本發(fā)明的相對(duì)較大的塑料注模機(jī)或擠壓機(jī)，但這不是一種限制。本發(fā)明也能應(yīng)用于需要嚴(yán)格位置控制和壓力控制的遙控操作器，例如用于太空中或人們不容易進(jìn)入的危險(xiǎn)場(chǎng)所中或醫(yī)療場(chǎng)所的滅菌空間中，或例如機(jī)械手關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)的微型機(jī)械。
更進(jìn)一步，在上述實(shí)施例中，控制兩個(gè)AC伺服電動(dòng)機(jī)14、15，使得它們中的一個(gè)停止，另一個(gè)被驅(qū)動(dòng)，但這不是一種限制。兩個(gè)AC伺服電動(dòng)機(jī)14、15也可被同時(shí)驅(qū)動(dòng)，以便同時(shí)使杠桿臂30的支撐點(diǎn)和力點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。
而且，在上面實(shí)施例中說(shuō)明了其中四個(gè)連接桿12支撐固定板11的結(jié)構(gòu)，并且固定側(cè)沖模5固定設(shè)置在該固定板上。但這不是一種限制，可以在Y方向上對(duì)稱(chēng)設(shè)置的偶數(shù)個(gè)連接桿，主軸35位于其間。
下面，參考圖15說(shuō)明應(yīng)用本發(fā)明的超精細(xì)熱擠壓裝置80(擠壓機(jī))(此后簡(jiǎn)稱(chēng)為熱擠壓機(jī)80)。此熱擠壓機(jī)80的基本結(jié)構(gòu)和功能同上述注模機(jī)1的結(jié)構(gòu)功能相同，所以對(duì)以同樣方式工作的元件用相同的數(shù)字表示，不再作詳細(xì)說(shuō)明。
本實(shí)施例的熱擠壓機(jī)80適用于，例如，對(duì)半導(dǎo)體基板進(jìn)行熱表面處理，直接在其上模壓細(xì)小的槽線圖樣，或?qū)Ρ∧畹墓獗P(pán)或液晶顯示器的光波導(dǎo)器進(jìn)行精密傳遞模制。
如圖15所示，所述熱擠壓機(jī)80具有構(gòu)成該裝置輪廓的殼體81?；緸榫匦伟逍螤畹墓潭▊?cè)壓板82被固定設(shè)置在該殼體81較低端附近。所述壓板82的工作方式與上述注模機(jī)1的固定板11相同，且被高度精確地設(shè)置，使之與水平表面(YZ平面)基本平行。
可運(yùn)動(dòng)側(cè)的壓板83被設(shè)置在圖中從壓板82向上分開(kāi)的位置。此壓板83的工作方式與上述注模機(jī)1的可動(dòng)板13相同，且被移動(dòng)以在X方向上滑動(dòng)，同時(shí)保持同所述壓板82間的高精度平行，從而可以和壓板82接觸和不接觸。
在這一點(diǎn)上，所述壓板83由設(shè)置在壓板83后側(cè)突出的導(dǎo)桿84和由設(shè)置來(lái)對(duì)應(yīng)殼體81的導(dǎo)孔85引導(dǎo)。所述導(dǎo)桿84以同樣方式行使作為上述注模機(jī)1的連接桿12的功能，且偶數(shù)個(gè)導(dǎo)桿84相對(duì)于一個(gè)虛擬表面對(duì)稱(chēng)地設(shè)置，該表面通過(guò)主軸35的中心，并且距杠桿臂30支撐點(diǎn)和力點(diǎn)的舉例相同。
驅(qū)動(dòng)所述壓板83的AC伺服電動(dòng)機(jī)14、15被基本固定設(shè)置在所述殼體81的中央。在本實(shí)施例中，位于圖左側(cè)使用電動(dòng)機(jī)14作為其驅(qū)動(dòng)源的第一曲柄機(jī)構(gòu)和位于圖右側(cè)使用電動(dòng)機(jī)15作為其驅(qū)動(dòng)源的第二曲柄機(jī)構(gòu)具有相同的結(jié)構(gòu)。
以左側(cè)的第一曲柄機(jī)構(gòu)為例進(jìn)行說(shuō)明，偏心凸輪22被固定設(shè)置在AC伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸14a上。所述偏心凸輪22可轉(zhuǎn)動(dòng)地接納在凸輪隨動(dòng)件24中。如果電動(dòng)機(jī)14旋轉(zhuǎn)，所述偏心凸輪22旋轉(zhuǎn)，以便在X方向上使所述凸輪隨動(dòng)件24運(yùn)動(dòng)。
相比而言，從所述壓板83后部中央延伸出的主軸35基端部分被樞軸地連接在杠桿臂30中央的作用點(diǎn)上。上述凸輪隨動(dòng)件24的端部分別經(jīng)由支撐點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)和力點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)，被樞軸地連接在杠桿臂30的支撐點(diǎn)和力點(diǎn)上，支撐點(diǎn)和力點(diǎn)到所述作用點(diǎn)的距離相同。
因?yàn)樗鲋吸c(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)和所述力點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)具有同樣的結(jié)構(gòu)，這里以圖左側(cè)的力點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)作為典型例子說(shuō)明。特別地，所述支撐點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)和所述力點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)具有完全一致的摩擦阻力。
所述力點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)具有在其力點(diǎn)處樞軸地支撐所述杠桿臂30的力點(diǎn)塊體33、在Y方向上可滑動(dòng)地連接力點(diǎn)塊體33的滑軌34、以及被樞軸地連接在凸輪隨動(dòng)件24端部的盒部件41，并且其中滑軌34被固定設(shè)置在其內(nèi)壁上。
多個(gè)導(dǎo)桿86被設(shè)置成在每個(gè)所述盒部件41的外側(cè)突出，且與對(duì)應(yīng)殼體81的導(dǎo)孔87一起在X方向上引導(dǎo)盒部件41的滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
圖16是控制具有上述結(jié)構(gòu)的熱擠壓機(jī)80運(yùn)轉(zhuǎn)的控制系統(tǒng)的框圖。
所述兩個(gè)AC伺服電動(dòng)機(jī)14、15以及對(duì)應(yīng)所述電動(dòng)機(jī)14、15的兩個(gè)位置傳感器101、102被連接到所述熱擠壓機(jī)80的控制器200上。每個(gè)位置傳感器101、102檢測(cè)控制AC伺服電動(dòng)機(jī)14、15所需的曲柄位置。
而且，以微米沿X方向測(cè)量壓板83位置的線性標(biāo)度尺103、以及測(cè)量所述壓板83壓力的測(cè)壓元件104被連接到所述控制器200。除所述線性標(biāo)度尺103外，也可使用以亞微米來(lái)測(cè)量所述壓板83位置的激光測(cè)量?jī)x器等。
而且，加熱器201、冷卻器202、真空泵203以及供料機(jī)構(gòu)204連接到所述控制器200。所述加熱器201和所述冷卻器202將所述壓板82、83加熱和冷卻到希望的溫度。所述真空泵203將真空室205吸成真空，其在布置兩個(gè)壓板82、83的空間中形成一個(gè)真空環(huán)境。所述供料機(jī)構(gòu)204在所述兩個(gè)壓板82、83間提供待擠壓的部件。待擠壓的部件可在預(yù)熱狀態(tài)被提供。
而且，安全裝置110被連接到所述控制器200。所述安全裝置110確保該裝置蓋閉合。此外，在所述安全裝置110中也包括了緊急停止開(kāi)關(guān)等。
下面說(shuō)明上述熱擠壓機(jī)80的運(yùn)轉(zhuǎn)。
首先，使第二曲柄機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的AC伺服電動(dòng)機(jī)15停止，且所述杠桿臂30的支撐點(diǎn)停止。在此狀態(tài)中，所述AC伺服電動(dòng)機(jī)14被驅(qū)動(dòng)，從而操作第一曲柄機(jī)構(gòu)，使得凸輪隨動(dòng)件24滑動(dòng)。這樣，杠桿臂30在支撐點(diǎn)上大幅度地轉(zhuǎn)動(dòng)，且同杠桿臂30作用點(diǎn)相連的主軸35在X方向上大幅度地滑動(dòng)，然后，連接在所述主軸35端部的運(yùn)動(dòng)側(cè)壓板83向所述固定側(cè)壓板82大幅度運(yùn)動(dòng)。
在所述壓板83如上所述地以很大沖程運(yùn)動(dòng)時(shí)，接著AC伺服電動(dòng)機(jī)14停止，以使第一曲柄機(jī)構(gòu)停止，且在X方向上，所述杠桿臂30的力點(diǎn)被停止。其后，該力點(diǎn)將作為支撐點(diǎn)。在此狀態(tài)，所述AC伺服電動(dòng)機(jī)15被驅(qū)動(dòng)，以使第二曲柄機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)，使得所述凸輪隨動(dòng)件24沿X方向滑動(dòng)。此時(shí)，杠桿臂30接著繞上述的已停止的杠桿臂30的支撐點(diǎn)樞軸地輕微轉(zhuǎn)動(dòng)。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的熱擠壓機(jī)80，除在X方向，所有應(yīng)力彼此互相排斥，且如上述注模機(jī)1中的情況一樣，不作用于已被支撐點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)或力點(diǎn)搖動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的主軸35上。因此，即使所述壓板83的尺寸為大約2m×2m，也能控制底部死點(diǎn)和壓板83的壓力，同時(shí)保持高度精確的平行度。
特別是，當(dāng)將本發(fā)明應(yīng)用于熱擠壓機(jī)時(shí)，可以產(chǎn)生如下的特殊效果。
首先，上述熱擠壓機(jī)80確?？扇菀椎匦纬捎糜诤芨呒啥入娐返膶?dǎo)線。
在此之前，當(dāng)形成高集成度電路的導(dǎo)線時(shí)，是使用掩模通過(guò)例如化學(xué)氣相淀積法(CVD)或電鍍?cè)诠杌逍纬蓤D樣，然后通過(guò)例如蝕刻或化學(xué)機(jī)械拋光法(CMP)導(dǎo)線形成為細(xì)小的槽線。
因此，所述傳統(tǒng)方法需要大量人力和長(zhǎng)時(shí)間的處理。此外，對(duì)化學(xué)處理的依賴(lài)導(dǎo)致了很差的生產(chǎn)力和低成品率。
而且，近來(lái)銅代替鋁已被越來(lái)越多地用作導(dǎo)線材料，但傳統(tǒng)化學(xué)處理的問(wèn)題是銅會(huì)腐蝕硅基板。而且，根據(jù)傳統(tǒng)方法制成的金屬線易于脫落。
相比較，如果使用上述熱擠壓機(jī)80，可直接在硅基板上模壓細(xì)小槽線圖樣。進(jìn)一步，所述銅或鋁細(xì)小圖樣可被插入到所述槽線中，進(jìn)行直接壓合或熱壓合。這就可以降低人力，縮短處理時(shí)間，并減小操作成本和設(shè)備費(fèi)用。
而且，因?yàn)椴槐叵翊饲澳菢有枰褂没瘜W(xué)處理，就可以完全排除由于諸如腐蝕和CMP的化學(xué)處理而在處理中產(chǎn)生的不穩(wěn)定性因素，增加其成品率。
除此以外，上述熱擠壓機(jī)80也能用于半導(dǎo)體基板的表面處理或壓合處理，使得其處理時(shí)間降低，以增加成品率。
其次，上述熱擠壓機(jī)80確保能容易地在多層印刷電路板上鉆孔和打孔。
此前，多層印刷電路板的鉆孔和打孔是通過(guò)例如鉆孔或拋光的機(jī)械切割實(shí)現(xiàn)的。在此情況下，處理精度很低，處理時(shí)間很長(zhǎng)，且再生率很低。
相比而言，如果使用上述熱處理機(jī)器80，可在一個(gè)步驟中為基板鉆孔，并且可以為多個(gè)基板打孔，同時(shí)使所述的多個(gè)層被熱壓合。這就可以增加與鉆孔和打孔的尺寸精度，并降低處理時(shí)間。
第三，上述熱擠壓機(jī)80能用來(lái)容易地進(jìn)行對(duì)樹(shù)脂材料的精密和細(xì)小的傳遞模制。
此前，諸如液晶顯示器光波導(dǎo)器、光盤(pán)以及鏡頭的光學(xué)部件的精細(xì)傳遞模制主要通過(guò)注模來(lái)進(jìn)行。而且，仍未開(kāi)發(fā)出形成樹(shù)脂電致發(fā)光顯示器的顯示膜的生產(chǎn)系統(tǒng)，例如，在用于確定DNA、蛋白質(zhì)等的生物芯片的精細(xì)模制中，也未開(kāi)發(fā)出在膜狀光盤(pán)層中形成點(diǎn)坑(pit)的生產(chǎn)系統(tǒng)。
例如，在具有很大面積和厚度約為10mm的液晶顯示器的光波導(dǎo)器中，制造一件產(chǎn)品所花費(fèi)的時(shí)間是幾分鐘。
相比較，如果產(chǎn)品的形狀是厚度為大約0.1mm的膜片，注模不能使樹(shù)脂材料很好地到達(dá)各處，從而導(dǎo)致了缺陷產(chǎn)品。進(jìn)一步，當(dāng)同時(shí)制造大量相對(duì)較小的產(chǎn)品時(shí)，很難設(shè)計(jì)連接這些產(chǎn)品的澆道，且模制有嚴(yán)格的條件，因而難以制造形狀穩(wěn)定的產(chǎn)品。
相比較，如果使用上述熱擠壓機(jī)80，則不論該產(chǎn)品的厚度如何，都可以對(duì)樹(shù)脂材料進(jìn)行精細(xì)的傳遞模制。在這種情況下，可預(yù)先加熱樹(shù)脂材料。
如果使用所述熱擠壓機(jī)80，不必在注模工藝中那樣將樹(shù)脂注入到?jīng)_模內(nèi)，這樣可以容易地在沖模內(nèi)形成真空，在注模的表面上沒(méi)有保留空氣，因而防止了傳遞缺陷。
而且，如果使用所述熱擠壓機(jī)80，能精確控制沖模的底部死點(diǎn)，這樣不論樹(shù)脂材料的厚度和尺寸如何，都不需要澆道，從而能在短時(shí)間中進(jìn)行精細(xì)傳遞模制。這就減少了處理時(shí)間，并降低操作成本以及設(shè)備費(fèi)用。
更進(jìn)一步，如果使用所述熱擠壓機(jī)80，可以形成其中密封電致發(fā)光顯示器的顯示膜，且可以進(jìn)行用于確定DNA和蛋白質(zhì)的生物芯片的精細(xì)傳遞模制。
第四，使用上述熱擠壓機(jī)80確保容易地進(jìn)行以下處理對(duì)于等離子顯示器、或液晶顯示器等的相對(duì)較大的玻璃基板，粘貼包括電極和電介質(zhì)的膜片，對(duì)其加熱和烘烤，或注入液晶。
此前，這樣處理的問(wèn)題是要花費(fèi)太多的時(shí)間，或像素本身可能會(huì)有缺陷，從而導(dǎo)致了低生產(chǎn)率。
相比而言，使用上述熱擠壓機(jī)80確保例如加熱和烘烤的過(guò)程、以及液晶注入能容易地執(zhí)行，使得所述玻璃基板的平坦程度和平行度能被嚴(yán)格控制，能以高精度制造顯示器，且能使其成品率提高。
如上所述，本發(fā)明的擠壓機(jī)構(gòu)、夾具機(jī)構(gòu)、以及使用該夾具機(jī)構(gòu)的模制機(jī)構(gòu)具有上述的結(jié)構(gòu)及功能，使得保持壓板高精度平行度的同時(shí)，能以高精度控制壓板的位置和壓力，從而可以提高產(chǎn)品的成品率和質(zhì)量。
而且，根據(jù)本發(fā)明，此前被認(rèn)為是困難的精細(xì)模制物件可以通過(guò)使用所述沖模模制，并且，也能模制由于傳遞質(zhì)量的極高要求而被認(rèn)為不可能用傳統(tǒng)技術(shù)制造的光學(xué)部件和光盤(pán)等。
更進(jìn)一步，將本發(fā)明應(yīng)用于熱擠壓裝置可以幫助制造具有細(xì)小導(dǎo)線圖樣的超高集成電路、半導(dǎo)體基板的表面處理或壓合處理、多層印刷電路板的鉆孔和打孔、光盤(pán)及生物芯片的精細(xì)傳遞模制、大屏幕顯示器的熱處理工藝和液晶注入工藝，等等。
權(quán)利要求
1.一種擠壓機(jī)構(gòu)，包括一個(gè)在一端具有支撐點(diǎn)，在另一端具有力點(diǎn)，且在所述支撐點(diǎn)和所述力點(diǎn)之間具有作用點(diǎn)的杠桿部件；一個(gè)耦合到所述杠桿部件的所述作用點(diǎn)上的軸，并且該軸使所述杠桿部件樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以便沿其軸向運(yùn)動(dòng)；一個(gè)固定設(shè)置在所述軸驅(qū)動(dòng)方向一端的壓板；第一支撐機(jī)構(gòu)，該第一支撐機(jī)構(gòu)在所述力點(diǎn)處樞軸地支撐所述杠桿部件，并且該第一支撐機(jī)構(gòu)在橫穿所述驅(qū)動(dòng)方向的方向上可以移動(dòng)；第二支撐機(jī)構(gòu)，該第二支撐機(jī)構(gòu)在支撐點(diǎn)處樞軸地支撐所述杠桿部件，并且該第二支撐機(jī)構(gòu)在橫穿所述驅(qū)動(dòng)方向的方向上可以移動(dòng)；第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在所述驅(qū)動(dòng)方向上驅(qū)動(dòng)第一支撐機(jī)構(gòu)，使得所述杠桿部件以所述支撐點(diǎn)為樞軸而轉(zhuǎn)動(dòng)，以驅(qū)動(dòng)所述壓板；以及第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在所述驅(qū)動(dòng)方向上驅(qū)動(dòng)第二支撐機(jī)構(gòu)，使得所述杠桿部件以所述力點(diǎn)為樞軸而轉(zhuǎn)動(dòng)，以驅(qū)動(dòng)所述壓板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓機(jī)構(gòu)，其中第一和第二支撐機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)摩擦的值被設(shè)置得使得作用于所述杠桿部件上的應(yīng)力在所述作用點(diǎn)處抵消。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓機(jī)構(gòu)，其中從所述杠桿部件的所述支撐點(diǎn)到作用點(diǎn)的距離，從所述力點(diǎn)到所述作用點(diǎn)的距離，第一支撐機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)摩擦和第二支撐機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)摩擦被設(shè)置得使得由所述滑動(dòng)摩擦造成的作用于所述杠桿部件的應(yīng)力在所述作用點(diǎn)處抵消。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的擠壓機(jī)構(gòu)，其中從所述支撐點(diǎn)到所述作用點(diǎn)的距離等于從所述力點(diǎn)到所述作用點(diǎn)的距離，且第一和第二支撐機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)摩擦相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步包括與第一和第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定連接的殼體；以及固定設(shè)置在該殼體內(nèi)并沿所述驅(qū)動(dòng)方向引導(dǎo)所述壓板的引導(dǎo)部件，其中從所述作用點(diǎn)到所述支撐點(diǎn)的距離，從所述作用點(diǎn)到所述力點(diǎn)的距離，由第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，由第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，以及固定設(shè)置在所述殼體內(nèi)的引導(dǎo)部件的位置被設(shè)置得使得作用于所述殼體上的應(yīng)力在所述軸的軸線上抵消。
6.根據(jù)權(quán)利要求3到5其中之一所述的擠壓機(jī)構(gòu)，其中第一支撐機(jī)構(gòu)固定設(shè)置在一個(gè)裝置的殼體內(nèi)。
7.一種擠壓機(jī)構(gòu)，包括一個(gè)在一端具有支撐點(diǎn)，在另一端具有力點(diǎn)，且在所述支撐點(diǎn)和所述力點(diǎn)之間具有作用點(diǎn)的杠桿部件；一個(gè)耦合到所述杠桿部件的所述作用點(diǎn)上的軸，并且該軸使所述杠桿部件樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以便沿其軸向運(yùn)動(dòng)；一個(gè)固定設(shè)置在所述軸驅(qū)動(dòng)方向一端的壓板；第一支撐機(jī)構(gòu)，該第一支撐機(jī)構(gòu)在所述力點(diǎn)處樞軸地支撐所述杠桿部件，并且該第一支撐機(jī)構(gòu)在橫穿所述驅(qū)動(dòng)方向的方向上可以移動(dòng)；第二支撐機(jī)構(gòu)，該第二支撐機(jī)構(gòu)在支撐點(diǎn)處樞軸地支撐所述杠桿部件，并且該第二支撐機(jī)構(gòu)在橫穿所述驅(qū)動(dòng)方向的方向上可以移動(dòng)；第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在所述驅(qū)動(dòng)方向上驅(qū)動(dòng)第一支撐機(jī)構(gòu)，使得所述杠桿部件以所述支撐點(diǎn)為樞軸而轉(zhuǎn)動(dòng)，以驅(qū)動(dòng)所述壓板；其中第一和第二支撐機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)摩擦的值被設(shè)置得使得作用于所述杠桿部件上的應(yīng)力在所述作用點(diǎn)處抵消。
8.一種夾具機(jī)構(gòu)，包括一個(gè)在一端具有支撐點(diǎn)，在另一端具有力點(diǎn)，且在所述支撐點(diǎn)和所述力點(diǎn)之間具有作用點(diǎn)的杠桿部件；一個(gè)耦合到所述杠桿部件的所述作用點(diǎn)上的軸，并且該軸使所述杠桿部件樞軸旋轉(zhuǎn)，以便沿其軸向產(chǎn)生滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)；固定連接在一個(gè)運(yùn)動(dòng)部件上的第一沖模，該運(yùn)動(dòng)部件固定設(shè)置在所述軸驅(qū)動(dòng)方向的一端處；設(shè)置在軌道上的第二沖模，第一沖模在該軌道上運(yùn)動(dòng)，并且所述第二沖模具有同第一沖模結(jié)合表面相接觸的結(jié)合表面；第一支撐機(jī)構(gòu)，該第一支撐機(jī)構(gòu)在所述力點(diǎn)處樞軸地支撐所述杠桿部件，并且該第一支撐機(jī)構(gòu)在橫穿所述驅(qū)動(dòng)方向的方向上可以移動(dòng)；第二支撐機(jī)構(gòu)，該第二支撐機(jī)構(gòu)在支撐點(diǎn)處樞軸地支撐所述杠桿部件，并且該第二支撐機(jī)構(gòu)在橫穿所述驅(qū)動(dòng)方向的方向上可以移動(dòng)；第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在所述驅(qū)動(dòng)方向上驅(qū)動(dòng)第一支撐機(jī)構(gòu)，使得所述杠桿部件以所述支撐點(diǎn)為樞軸而轉(zhuǎn)動(dòng)，以向著第二沖模驅(qū)動(dòng)第一沖模；以及第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在所述驅(qū)動(dòng)方向上驅(qū)動(dòng)第二支撐機(jī)構(gòu)，使得所述杠桿部件以所述力點(diǎn)為樞軸而轉(zhuǎn)動(dòng)，以向著第二沖模驅(qū)動(dòng)第一沖模；一個(gè)殼體，第一和第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定連接在其中，并且在其中第二沖模固定設(shè)置在預(yù)定的位置；以及一個(gè)引導(dǎo)部件，該引導(dǎo)部件固定設(shè)置在所述殼體內(nèi)，并沿所述驅(qū)動(dòng)方向引導(dǎo)所述運(yùn)動(dòng)部件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的夾具機(jī)構(gòu)，其中從所述作用點(diǎn)到所述支撐點(diǎn)的距離，從所述作用點(diǎn)到所述力點(diǎn)的距離，由第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，由第二機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，以及固定設(shè)置在所述殼體內(nèi)的引導(dǎo)部件的位置被設(shè)置得使得作用于所述殼體上的應(yīng)力在所述軸的軸線上抵消。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的夾具機(jī)構(gòu)，其中從所述支撐點(diǎn)到所述杠桿部件的作用點(diǎn)的距離，從所述力點(diǎn)到所述作用點(diǎn)的距離，第一支撐機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)摩擦和第二支撐機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)摩擦被設(shè)置得使得由所述滑動(dòng)摩擦造成的作用于所述杠桿部件的應(yīng)力在所述作用點(diǎn)處抵消。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的夾具機(jī)構(gòu)，其中從所述支撐點(diǎn)到所述作用點(diǎn)的距離等于從所述力點(diǎn)到所述作用點(diǎn)的距離，且第一和第二支撐機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)摩擦相同。
全文摘要
一種熱擠壓機(jī)(80)，包括殼體(81)，該殼體具有與之固定安裝的固定側(cè)壓板(82)；主軸(35)，其上設(shè)置有運(yùn)動(dòng)側(cè)壓板；可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在主軸(35)的杠桿臂(30)；第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其連接于杠桿臂(30)一端的力點(diǎn)；以及第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其連接于杠桿臂(30)另一端的樞軸點(diǎn)，其中首先杠桿臂(30)圍繞該樞軸點(diǎn)由第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，并使壓板(83)大幅度地運(yùn)動(dòng)，然后第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)停止，第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)，以使杠桿臂(30)繞力點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，使壓板(83)壓靠壓板(82)。
文檔編號(hào)B29C33/20GK1675043SQ0381867
公開(kāi)日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2003年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月20日
發(fā)明者長(zhǎng)谷川正治 申請(qǐng)人:仿生株式會(huì)社