CN102172788A

CN102172788A - 切割工具、切割工具模块以及切割工具的制作方法

Info

Publication number: CN102172788A
Application number: CN2011100070157A
Authority: CN
Inventors: 李国成; 李信坤; 李佳真; 黄依萍; 洪聪永
Original assignee: Solid State Opto Ltd
Current assignee: Solid State Opto Ltd
Priority date: 2011-01-13
Filing date: 2011-01-13
Publication date: 2011-09-07

Abstract

本发明涉及一种切割工具、切割工具模块以及切割工具的制作方法，本发明的切割工具包括：一基部；所述的基部具有一旋转轴；至少一切割部；所述的切割部设置于该基部上、且沿着该旋转轴的延伸方向而排列；以及多个微结构；所述的微结构设置于该切割部上；本发明的有益效果是：能在进行切割或表面处理的同时，在工件的表面制作微结构。

Description

切割工具、切割工具模块以及切割工具的制作方法

技术领域

本发明涉及一种切割工具，尤其涉及一种切割工具的制作方法。

背景技术

在精密加工的领域中，通常是利用刀具对于各样的工件(如，光学板件、金属板件等)进行切割或是相关的表面处理。以导光板的表面处理为例，当欲在导光板上制作导光微结构时，可利用单一刀具来回地于导光板的表面上进行沟槽的刻划。然而，这样的做法会有以下的缺点：

首先，刀具的寿命会缩短。在进行刻划沟槽的过程中，由于刀具持续地与导光板直接磨擦，而使刀具容易产生磨损、变形、因高热而硬度降低、断裂等问题；并且，当刀具产生损毁的情形时，所刻划出的沟槽的精密度也会随之下降，造成导光板的良率无法提升。

再者，上述加工方法的速度极慢。由于每一沟槽均以单一刀具不断来回进行刻划工作，所以当沟槽数量很多或所刻划的面积相当大时，整体加工时间会拉长。从一方面来看，也可尝试利用缩短刀具的单一行程的时间的做法，来提升加工速度，但是这样的方式会因刀具进行高速移动而产生瞬间高热，反而缩短刀具的使用寿命。

还有，上述的刀具不适合特殊形状的微结构加工与大量生产。当使用者想要制作具有特殊几何形状的沟槽时，必须分别更换不同的刀具来进行。更详细而言，具有第一种微结构的第一凹槽需利用第一种刀具来进行刻划，具有第二种微结构的第二凹槽需以第二种刀具来进行刻划。如此一来，将导致刀具的加工路径、换刀顺序变得极为复杂，而难以大量制造导光板。由上述可知，在精密加工的领域中，开发一种能够解决现有问题的刀具是有其必要的。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供了一种切割工具，旨在解决上述的问题。

本发明还提供了采用上述切割工具的切割工具模块。

本发明还提供了切割工具的制作方法。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的切割工具包括：一基部；所述的基部具有一旋转轴；至少一切割部；所述的切割部设置于该基部上、且沿着该旋转轴的延伸方向而排列；以及多个微结构；所述的微结构设置于该切割部上。

本发明的切割工具模块包括：上述的切割工具；该些切割工具在该旋转轴的延伸方向上进行排列。

本发明的切割工具的制作方法是通过以下步骤实现的：

提供一基部；该基部具有一旋转轴；

提供至少一切割部；所述的设切割部置于该基部上、且沿着该旋转轴的延伸方向而排列；以及

提供多个微结构；所述的微结构设置于该切割部上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：能在进行切割或表面处理的同时，在工件的表面制作微结构。

附图说明

图1为本发明实施例的一种切割工具的示意图。

图2为本发明实施例的另一种切割工具的示意图。

图3为本发明实施例的再一种切割工具的示意图。

图4为本发明一实施例的切割工具的微结构的示意图。

图5为本发明另一实施例的切割工具的微结构的示意图。

图6为利用本发明实施例所述的切割工具对于工件进行切割的示意图。

图7为利用本发明实施例所述的切割工具对于工件进行表面处理的示意图。

图8A为本发明实施例的又一种切割工具的示意图。

图8B为本发明实施例的再一种切割工具的示意图。

图9为本发明实施例的一种切割工具模块的示意图。

图10为本发明实施例的一种切割工具的制作方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

本发明提供一种切割工具，能于进行切割或表面处理的同时，在工件的表面制作微结构。

本发明提供一种切割工具模块，具有多个上述的切割工具。

本发明提供一种切割工具的制作方法，能制作出上述的切割工具。

本发明提出一种切割工具，包括：基部、至少一切割部以及多个微结构。基部具有一旋转轴。切割部设置于基部上、且沿着旋转轴的延伸方向而排列。微结构设置于切割部上。

本发明又提出一种切割工具模块，包括：多个上述的切割工具，其中，这些切割工具在旋转轴的延伸方向上进行排列。

本发明再提出一种切割工具的制作方法，包括下列步骤：提供一基部，此基部具有一旋转轴。提供至少一切割部设置于基部上、且沿着旋转轴的延伸方向而排列。提供多个微结构设置于切割部上。

在本发明的一实施例中，上述的切割部沿着旋转轴的延伸方向而同轴排列。

在本发明的一实施例中，上述的切割部沿着旋转轴的延伸方向而螺旋排列。

在本发明的一实施例中，上述的基部与切割部为一体成型。

在本发明的一实施例中，上述的基部与切割部为彼此组装。

在本发明的一实施例中，上述的微结构突出于切割部，且微结构的形状是选自于半圆形、V字形、R沟及其组合。

在本发明的一实施例中，上述的微结构内凹于切割部，且微结构的形状是选自于半圆形、V字形、R沟及其组合。

在本发明的一实施例中，上述的微结构彼此之间的尺寸为相同或不相同。

在本发明的一实施例中，上述的切割部为连续或不连续地设置于基部上。

在本发明的一实施例中，上述的切割部不连续地设置于基部上，切割部为多个且沿着同一轴向而组装于基部上。

在本发明的一实施例中，上述的切割部不连续地设置于该基部上，切割部为多个、且沿着不同轴向而组装于基部上。

基于上述，本发明的切割工具沿着基部的旋转轴的延伸方向而排列切割部，且在切割部上形成微结构。如此一来，利用切割工具对于工件进行切割或表面处理时，可提升切割工具的处理效率。并且，由在切割部上形成各式各样的微结构，而可以在工件上形成所需的任意微结构。

本发明的切割工具、切割工具模块可以适用于各种形式、各种材质之工件的切割或表面处理中，例如，可以使用于导光板、扩散板、金属板等。特别是，在进行切割或表面处理时可轻易地直接于工件上形成所需的微结构。

[切割工具]

图1为本发明实施例的一种切割工具的示意图。请参照图1，切割工具100包括：基部110、至少一切割部120(图1中绘示三个)以及多个微结构130。基部110具有一旋转轴110a。切割部120设置于基部110上、且沿着旋转轴110a的延伸方向L而排列。微结构130设置于切割部120上。

可注意到，图1绘示了三个切割部120，然而，切割部120的数量可随着实际的使用需求而进行调整，并非仅限定于三个。并且，可在各切割部120上分别设置彼此相同或彼此不同形状的微结构130，以制作出具有特定形状的微结构130的组合的切割工具100。

上述的切割工具100通过在切割部120上设置微结构130，使得当切割工具100在进行高速旋转时，微结构130可在切割工具100的旋转方向R的切线上、对与微结构130接触的工件(未绘示)进行切割或刻划工作。结果是，在切割工件的同时，可自然地在工件的切割面上形成表面微结构(未绘示)，且该表面微结构的形状与切割工具100的微结构130的形状彼此为互补。

请再参照图1，切割部120可沿着旋转轴110a的延伸方向L而同轴排列。在另一实施例中，切割部120也可以采用其它的排列方式。图2为本发明实施例的另一种切割工具的示意图。请参照图2，此切割工具102与图1的切割工具100相同的组件标示以相同的符号。可注意到，在此实施例中，切割部120沿着旋转轴110a的延伸方向而螺旋排列。通过同轴排列或螺旋排列的方式，可以使切割部120上的多处微结构130均能够进行切割或表面刻划的效果，使得切割工具100适于进行具有大面积的工件的切割或表面处理。如此一来，可解决现有技术中利用单一刀具进行重复切割所引起之刀具损毁的问题。

请再参照图1，基部110与切割部120为一体成型，也就是说，可以利用精密机械加工、或电加工切割，直接在一圆柱体(未绘示)上形成切割部120，使切割部120与基部110是一体连接的。

在另一实施例中，基部110与切割部120也可以采用其它的连接方式。图3为本发明实施例的再一种切割工具的示意图。请参照图3，此切割工具104与图1的切割工具100相同的组件标示以相同的符号。可注意到，在此实施例中，基部110与切割部120为彼此组装。更详细而言，基部110与切割部120是分开制作的，并且，可利用黏接或特殊的嵌合结构等方式，(例如于基部110制作一对应切割部120尺寸的沟槽，再将切割部120滑入沟槽以固定在基部110上(图未示))，使切割部120固定到基部110上，以使切割工具104在高速旋转时，切割部120不会从基部110上脱离。

图4为本发明一实施例的切割工具的微结构的示意图。请参照图4，将切割部120的区域A进行放大后，可看到微结构130的形状。请继续参照图4，在一实施例中，上述的微结构130可突出于切割部120，且微结构130的形状可以是选自于半圆形、V字形、R沟及其组合，亦即，如图4所绘示的半圆形微结构130a、V字形微结构130b、R沟微结构130c、130d。

图5为本发明另一实施例的切割工具的微结构的示意图。请参照图5，在另一实施例中，将切割部120的区域B进行放大后，可看到微结构130是内凹于切割部120，且微结构130的形状可以是选自于半圆形、倒V字形、R沟及其组合，亦即，如图5所绘示的半圆形微结构130a、V字形微结构130b、R沟微结构130c、130d。

上述各种微结构130a～130d彼此之间的尺寸可为相同或不相同，其中，尺寸包含面积及体积。例如，可以采用具有不同尺寸(在此为面积)的R沟微结构130c、130d，或是多个尺寸相同的半圆形微结构130a等。所述技术领域具有通常知识的，可以根据设计需要组合微结构130a～130d的种类、尺寸等。如此一来，可以直接于切割部120上组合各式各样的微结构130，而可解决以往需要更换不同刀具所引起之刀具的加工路径、换刀顺序变得极为复杂的问题。

图6为利用本发明实施例所述的切割工具对于工件进行切割的示意图。请参见图6，切割工具100可以在可在旋转方向R上高速旋转，以在切割方向C上对于单片或多片堆栈的工件W进行切割。值得注意的是，由于切割工具100的切割部120设置了微结构130，所以在对于工件W进行切割的同时，可于工件W的表面S上形成表面微结构(未绘示)。

承上述，可利用切割工具100可对于多层堆栈的工件W进行快速切削，不但可缩短切割工件W的制程时间，也可于工件W的表面S上形成所需的微结构130。例如，当工件W为导光板时，经上述切割工具100的切割后，可以于导光板的入光面(表面S)形成光学微结构来提升导光板的入光面的导光效果。特别是，对于厚度相当薄的导光板而言，利用切割工具100可以容易地于导光板的入光面(侧面)刻划出导光微结构。

图7为利用本发明实施例所述的切割工具对于工件进行表面处理的示意图。请参照图7，可使切割工具100高速旋转，再使工件W在输送带(未绘示)上于输送方向D上进行传送，切割部120上的微结构130会与工件W的表面接触，而刻划出表面微结构M，从而进行表面处理。工件W例如是导光板，所形成的表面微结构M例如是透镜微数组(lens array)，可提供所需的光学效果；工件W也可以是光学扩散板，所形成的表面微结构M可以用来雾化光线；工件W也可以是金属板，所形成的表面微结构M例如是用以提供工件W的表面摩擦力或产生防刮效果。

请参照图1，上述的切割部120可为连续地设置于基部110上，形成一完整的条状物。切割部120的长度可等于基部110的长度，切割部120的长度也可不等于基部110的长度(未绘示)。

然而，在另外的实施例中，切割部也可为不连续地设置于基部上。图8A为本发明实施例的又一种切割工具的示意图。请参照图8A，此切割工具106的与图1的切割工具100相同的组件标示以相同的符号。可注意到，切割部120是不连续地设置于基部110上，切割部120为多个(120a、120b、120c)且沿着同一轴向而组装于基部110上。

另外，如图8A所示的多个切割部120a、120b、120c的总长可不等于基部110的长度。再者，多个切割部120a、120b、120c彼此之间也可相互组装(透过未绘示的卡合结构)，而使多个切割部120a、120b、120c形成为如图1所示的条状的切割部120，其总长等于基部110的长度。

当然，如图2所示的切割工具102的切割部120，也可采用切割部为连续(即图2所示)或不连续地设置于基部上(类似于图8A所示)的方式来进行制作；并且，当切割部不连续地设置于基部上，切割部可为多个、且沿着同一轴向而组装于基部上。

图8B为本发明实施例的再一种切割工具的示意图。请参照图8B，此切割工具108的与图1的切割工具100相同的组件标示以相同的符号。可注意到，切割部120是不连续地设置于基部110上，切割部120为多个(120a、120b、120c)且沿着不同轴向而组装于基部110上。

承上述，通过不连续地设置切割部且进行多个切割部的组装的方式，可使切割工具106的制作流程更具有弹性。

[切割工具模块]

图9为本发明实施例的一种切割工具模块的示意图。请参照图9，切割工具模块200包括：多个上述的切割工具100，其中，这些切割工具100在旋转轴110a的延伸方向L上进行排列。

如图7所示，仅绘示一个切割工具100进行表面处理的示意图，然而，本发明并不仅限于使用一个切割工具100。更详细而言，当工件W的面积增大时，可利用多个切割工具100所构成的切割工具模块200轻易地对于大面积的工件W进行切割或表面处理。

另外，可拼装出对应于该特定尺寸的工件W的切割工具模块200，以对于该特定尺寸的工件W进行切割或表面处理。再者，当切割工具模块200中的任一个切割工具100损坏时，可直接抽换该损坏的切割工具100，有利于维修效率的提升。

特别是，也可任意组合具有各种不同的微结构130的切割工具100～106，来形成切割工具模块200。如此一来，可制作各种形态的表面微结构M。

[切割工具的制作方法]

图10为本发明实施例的一种切割工具的制作方法的流程示意图。请同时参照图10与图1，切割工具的制作方法300可包括步骤S310～S330。首先，在步骤S310中，可提供基部110，此基部110具有一旋转轴110a。基部110的材质可以是高硬度的金属、金钢石或其它适合的材质。且基部110较佳可以是采用一圆柱体。

接着，在步骤S320中，提供至少一切割部120设置于基部110上、且沿着旋转轴110a的延伸方向L而排列。可利用放电加工或机械加工等方式，在基部110切割出至少一切割部120；或者，可于基部110制作凹槽(未绘示)，且另外制作切割部120，再将切割部120组装于基部110的凹槽上。基部110与切割部120可以是一体成型、或是分开制作之后再进行组装。切割部120可连续或不连续地设置于基部110上，且当切割部120不连续地设置于基部110上，切割部120可为多个120a、120b、120c，且沿着同一轴向或不同轴向而组装于基部110上(如图8A、8B所示)。

之后，在步骤S330中，提供多个微结构130设置于切割部120上。微结构130可以是先形成于切割部120上，再将形成有微结构130的切割部组装于基部110；或者，在一体成型的基部110与切割部120上，对于切割部120的进行放电加工或机械加工而制作微结构130。

在上述的切割工具的制作方法300中，所制作出的切割工具100～106的各种实施形态已于上述所述，在此不予以重述。值得注意的是，上述三个步骤S310～S330彼此之间可以任意更换顺序以制作出上述切割工具100～106。

综上所述，本发明的切割工具、切割工具模块以及切割工具的制作方法至少具有以下优点：

在切割工具中，沿着基部的旋转轴的延伸方向而排列切割部，并且在切割部上形成微结构。如此一来，当进行切割或表面处理时，在切割部上设置的多个微结构可对于工件进行刻划，能够提升切割工具的加工速度、延长切割工具的寿命。另外，通过在切割部上形成各式各样的微结构，而可以在工件上形成所需的任意微结构，而适合特殊形状的微结构的加工。另外，还可利用各种不同的切割工具组成切割工具模块，适合特定尺寸的工件的切割或表面处理，且当单一切割工具损坏时能易于抽换。该切割工具的制作方法制程简单，能够制作于对于工件进行切割或表面处理时，同时于工件的表面形成微结构的切割工具。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识的，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作些许之更动与润饰，故本发明之保护范围当视后附的权利要求范围所界定的为准。

Claims

1.一种切割工具，包括：一基部；其特征在于：所述的基部具有一旋转轴；至少一切割部；所述的切割部设置于该基部上、且沿着该旋转轴的延伸方向而排列；以及多个微结构；所述的微结构设置于该切割部上。

2.根据权利要求1所述的切割工具，其特征在于：该切割部沿着该旋转轴的延伸方向而同轴排列。

3.根据权利要求1所述的切割工具，其特征在于：该切割部沿着该旋转轴的延伸方向而螺旋排列。

4.根据权利要求1所述的切割工具，其特征在于：该基部与该切割部为一体成型。

5.根据权利要求1所述的切割工具，其特征在于：该基部与该切割部为彼此组装。

6.根据权利要求1所述的切割工具，其特征在于：该些微结构突出于该切割部，且该些微结构的形状是选自于半圆形、V字形、R沟及其组合。

7.根据权利要求1所述的切割工具，其特征在于：该些微结构内凹于该切割部，且该些微结构的形状是选自于半圆形、V字形、R沟及其组合。

8.根据权利要求1所述的切割工具，其特征在于：该些微结构彼此之间的尺寸为相同或不相同。

9.根据权利要求1所述的切割工具，其特征在于：该切割部为连续或不连续地设置于该基部上。

10.根据权利要求9所述的切割工具，其特征在于：该切割部不连续地设置于该基部上，该切割部为多个、且沿着同一轴向而组装于该基部上。

11.根据权利要求9所述的切割工具，其特征在于：该切割部不连续地设置于该基部上，该切割部为多个、且沿着不同轴向而组装于该基部上。

12.一种切割工具模块，其特征在于：包括：多个如权利要求第1～11项任一项所述的切割工具；该些切割工具在该旋转轴的延伸方向上进行排列。

13.一种切割工具的制作方法，是通过以下步骤实现的：

提供一基部；该基部具有一旋转轴；

提供多个微结构；所述的微结构设置于该切割部上。

14.根据权利要求13所述的切割工具的制作方法，其中：该切割部沿着该旋转轴的延伸方向而同轴排列。

15.根据权利要求13所述的切割工具的制作方法，其中：该切割部沿着该旋转轴的延伸方向而螺旋排列。

16.如申请专利范围第13项所述的切割工具的制作方法，其中，该基部与该切割部为一体成型。

17.根据权利要求13所述的切割工具的制作方法，其中：该基部与该切割部为彼此组装。

18.根据权利要求13所述的切割工具的制作方法，其中：该些微结构突出于该切割部，且该些微结构的形状是选自于半圆形、V字形、R沟及其组合。

19.根据权利要求13所述的切割工具的制作方法，其中：该些微结构内凹于该切割部，且该些微结构的形状是选自于半圆形、V字形、R沟及其组合。

20.根据权利要求13所述的切割工具的制作方法，其中：该些微结构彼此之间的尺寸为相同或不相同。

21.根据权利要求13所述的切割工具的制作方法，其中：该切割部为连续或不连续地设置于该基部上。

22.根据权利要求21所述的切割工具的制作方法，其中：该切割部不连续地设置于该基部上，该切割部为多个、且沿着同一轴向而组装于该基部上。

23.根据权利要求21所述的切割工具的制作方法，其中：该切割部不连续地设置于该基部上，该切割部为多个、且沿着不同轴向而组装于该基部上。