CN103056976B - 一种led导光板刻线方法及实施该方法的刻线机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了LED导光板刻线方法，其包括设置一机架及在该机架上设置一工作台，其特征在于，其包括以下步骤：1）设置一X、Y轴移动机构；2）设置一刻线装置，对LED导光板进行恒力矩刻线；3）设置一刻线电控系统，控制刻线装置进行深度平滑一致的刻线；4）将LED导光板放置在工作台面上；5）通过设置恒力矩基准以及调整X、Y轴补偿以及速度力度补偿，使AB、BC、CD、DA四个方向刻出来的线的深度平滑一致；6）按预先设置好的刻线路径对待刻线的LED导光板进行刻线。本发明还公开了实施该方法的刻线机。本发明通过恒力矩以及补偿技术，在整张LED导光板四个方向刻出来的线深浅光滑一致，使其均匀度提高。

Description

一种LED导光板刻线方法及实施该方法的刻线机

技术领域

本发明涉及切割雕刻技术领域，特别涉及一种恒力矩以及补偿技术的LED导光板刻线方法及实施该方法的刻线机。

背景技术

传统的LED导光板做法有丝印技术、激光打点技术、纳米技术、步进电机带动刻线刀刻线以及气动元件带动刻线刀刻线几种。丝印技术虽然光均匀性好，但是导光板寿命不高，一般两年左右，而且丝印技术对丝印机械操作的要求高，一般工人不能操作等缺点。激光打点技术速度极慢，而且会产生烟，烧坏导光板，影响工作效率和空气。纳光技术虽然亮度均匀性好，但是成本极高，不合适在LED导光板行业的推广普及。步进电机带动刻线刀刻线，因为步进电机只能进行位置控制，如果LED导光板自身不平整，那么刻出来的线就会有深浅不一样的现象，严重影响导光板的均匀度。气动元件带动刻线刀刻线，一般是把气压恒定，用气动结构带动刻线刀刻线，这样做虽然一条线的深度是一样，但是从四个方向同时刻线时，那么四个方向线的深度就会有不一样，因为刻线刀的加工是没有办法保证刀尖在夹具的正中心，从而导致其加工容易产生误差，难以控制。

综述所述，目前的LED导光板刻线技术存在种种缺陷，从而导致加工成本高昂，加工效率以及加工精度低下等不足。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明的目的在于，提供一种新的LED导光板刻线方法，通过恒力矩以及补偿技术，对刻线刀的刻线力矩进行设定和对刻线刀四个方向同时刻线深浅不一的补偿进行设定，可使整张LED导光板四个方向刻出来的线深浅光滑一致，使LED导光板亮度的均匀度提高，同时降低加工成本、提高加工效率。该LED导光板刻线方法原理可靠，操作简单，效率高，成本低。

本发明的目的还在于，提供一种实施上述刻线方法的LED导光板刻线机。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种LED导光板刻线方法，其包括设置一机架及在该机架上设置一工作台，其特征在于，其包括以下步骤：

1）于所述工作台上设置一X、Y轴移动机构，该移动机构包括一设置在工作台两侧的直线滑轨以及一横向支架，所述横向支架呈状，并对应地设置于所述直线滑轨上，该横向支架通过伺服电机进行驱动以实现其在X轴坐标上的移动及定位；

2）于所述横向支架上设置一刻线装置，以实现对工作台上待刻线的LED导光板进行刻线；该刻线装置包括一刻线机头以及带动刻线机头沿所述横向支架长边来回滑动的伺服电机，以实现刻线刀头在Y轴坐标上的移动及定位；所述刻线机头包括依次设置的固定机构、音圈电机、音圈电机驱动板、刻线机构及连接音圈电机与刻线机构的连接架，所述所述连接架活动设置于固定机构上，所述刻线机构安装于连接架上，其包括刻线刀套以及刻线刀；所述音圈电机驱动板控制音圈电机带动连接架来实现刻线机构的运动，使刻线刀沿Z轴上下移动或保持恒定力矩；所述音圈电机驱动板根据刻线刀的受力情况，控制音圈电机进行相应的自动调整，从而保持刻线刀的恒定力矩；

3）设置一刻线电控系统，以控制所述刻线装置进行深度平滑一致的刻线；该刻线电控系统包括电机驱动器和控制主板，所述控制主板设有控制程序，所述刻线装置刻线时的参数是由控制主板的控制程序来设置，通过控制刻线的恒定力矩基准、X、Y轴补偿以及速度力度补偿来实现深度平滑一致的刻线；

4）将待刻线的LED导光板放置在工作台面上，并进行调整固定；

5）接通电源，刻线电控系统初始化，输入相应刻线深度的力矩基准值并测试当前设置的力矩基准值所刻出来的线有多深，测试的路径是顺序刻取正方形的四边：A→B，B→C，C→D，D→A，检查刻线是否达到所要求的深度，如果没有达到，加大或减小力矩基准值，直到达到所要求的刻线深度；刻线达到所要求的深度之后，再检查所刻线的正方形中AB、BC、CD、DA四条线的深度是否平滑一致，如果不一致，通过调整X、Y轴补偿以及速度力度补偿，使AB、BC、CD、DA四个方向刻出来的线的深度平滑一致；必要时，所述测试的路径亦可根据需要进行设置调整，如方形、多边形以及圆形等；

6）保持所述步骤5）中的刻线参数设置，按预先设置好的刻线路径对待刻线的LED导光板进行刻线，通过刻线刀头的恒定力矩基准、X、Y轴补偿以及速度力度补偿之间的协调，使LED导光板刻出深度平滑一致的刻线；所述的预先设置好的刻线路径为LED导光板需要刻线的线条图形；该线条图形在PC机上用Atuo CAD或CorelDRAW进行设计，然后把设计好的线条图形转换成坐标值的PLT格式，通过PC机把处理好的坐标值传给刻线电控系统，刻线电控系统把接收到的坐标值转换成插补命令驱动刻线装置进行XYZ的插补运动来完成LED导光板的刻线；

所述步骤1）、2）、3）不分先后顺序。

一种上述刻线方法的LED导光板刻线机，其包括一机架以及设置于该机架上的工作台，其特征在于：所述工作台上设有一X、Y轴移动机构，该移动机构包括一设置在工作台两侧的直线滑轨以及一横向支架，所述横向支架呈状，并对应地设置于所述直线滑轨上，该横向支架通过伺服电机进行驱动以实现其在X轴坐标上的移动及定位；所述横向支架上设有一刻线装置，该刻线装置包括一刻线机头以及带动刻线机头沿所述横向支架长边来回滑动的伺服电机，所述刻线机头包括依次设置的固定机构、音圈电机、音圈电机驱动板、刻线机构及连接音圈电机与刻线机构的连接架；所述工作台下方设有一刻线电控系统，该刻线电控系统包括电机驱动器和控制主板。

所述刻线电控系统通过电机驱动器和控制主板控制各伺服电机以及刻线装置，进而控制刻线时的恒定力矩基准、X、Y轴补偿以及速度力度补偿来实现深度平滑一致的刻线。

所述连接架活动设于固定机构上，音圈电机驱动连接架进而带动刻线机构上下移动或保持恒定力矩。所述刻线机构安装于连接架上，其包括刻线刀套以及刻线刀。所述刻线刀为金刚石刀或钨钢刀，其可调节式地设于刻线刀套上，方便刻线刀的调整以及拆卸更换。所述固定机构包括一固定底板以及一机头固定架，所述固定底板将整个刻线装置和横向支架进行连接，并通过伺服电机实现其在横向支架上移动及定位。

本发明的优点在于：本发明通过伺服电机以及带有音圈电机、音圈电机驱动板的刻线装置，结合恒力矩以及补偿技术，对刻线刀的刻线力矩进行设定和对刻线刀四个方向同时刻线深浅不一的补偿进行设定，可使整张LED导光板四个方向刻出来的线深浅光滑一致，使LED导光板亮度的均匀度提高，同时克服了传统LED导光板刻线技术存在种种缺陷。该LED导光板刻线方法原理可靠，操作简单，效率高，成本低；实施该LED导光板刻线方法的刻线机精度高并且安全实用。

下面结合附图与具体实施方式，对本发明进一步说明。

附图说明

图1为本发明实施例的整机结构示意图；

图2为图1中刻线装置的结构示意图；

图3为测试时的刻线刀运动轨迹示意图；

图4为本发明实施例所刻的线条图形示意图；

图5为本发明实施例参数设置的页面示意图；

图中：1.机架；2.工作台；3.直线滑轨；4.横向支架；5.刻线装置；6.刻线机头；61.固定机构；611.固定底板；612.机头固定架；62.音圈电机；63.音圈电机驱动板；64.刻线机构；641.刻线刀套；642.刻线刀；65.连接架；7.刻线电控系统。

具体实施方式

参见图1~图5，本实施例提供的一种LED导光板刻线方法，其包括设置一机架及在该机架1上设置一工作台2，其还包括以下步骤：

1）于所述工作台1上设置一X、Y轴移动机构，该移动机构包括一设置在工作台两侧的直线滑轨3以及一横向支架4，所述横向支架4呈状，并对应地设置于所述直线滑轨3上，该横向支架4通过伺服电机进行驱动以实现其在X轴坐标上的移动及定位；

2）于所述横向支架4上设置一刻线装置5，以实现对工作台上待刻线的LED导光板进行刻线；该刻线装置5包括一刻线机头6以及带动刻线机头沿所述横向支架4长边来回滑动的伺服电机，以实现刻线刀头6在Y轴坐标上的移动及定位；所述刻线机头6包括依次设置的固定机构61、音圈电机62、音圈电机驱动板63、刻线机构64及连接音圈电机与刻线机构的连接架65，所述所述连接架65活动设置于固定机构61上，所述刻线机构64安装于连接架65上，其包括刻线刀套641以及刻线刀642；所述音圈电机驱动板63控制音圈电机62带动连接架65来实现刻线机构64的运动，使刻线刀642沿Z轴上下移动或保持恒定力矩；所述音圈电机驱动板63根据刻线刀642的受力情况，控制音圈电机62进行相应的自动调整，从而保持刻线刀642的恒定力矩；

3）设置一刻线电控系统7，以控制所述刻线装置5进行深度平滑一致的刻线；该刻线电控系统7包括电机驱动器和控制主板，所述控制主板设有控制程序，所述刻线装置刻线时的参数是由控制主板的控制程序来设置，通过控制刻线的恒定力矩基准、X、Y轴补偿以及速度力度补偿来实现深度平滑一致的刻线；

4）将待刻线的LED导光板放置在工作台面上，并进行调整固定；

5）接通电源，刻线电控系统7初始化，输入相应刻线深度的力矩基准值并测试当前设置的力矩基准值所刻出来的线有多深，参见图3，测试的路径是顺序刻取正方形的四边：A→B，B→C，C→D，D→A，检查刻线是否达到所要求的深度，如果没有达到，加大或减小力矩基准值，直到达到所要求的刻线深度；刻线达到所要求的深度之后，再检查所刻线的正方形中AB、BC、CD、DA四条线的深度是否平滑一致，如果不一致，参见图5，通过调整X、Y轴补偿以及速度力度补偿，使AB、BC、CD、DA四个方向刻出来的线的深度平滑一致；参见图5，所述力矩基准、X、Y轴补偿以及速度力度补偿共有六项；必要时，所述测试的路径亦可根据需要进行设置调整，如方形、多边形以及圆形等；

6）保持所述步骤5）中的刻线参数设置，按预先设置好的刻线路径对刻线的LED导光板进行刻线，通过刻线刀头的恒定力矩基准、X、Y轴补偿以及速度力度补偿之间的协调，使LED导光板刻出深度平滑一致的刻线；参见图4，所述的预先设置好的刻线路径为LED导光板需要刻线的线条图形；该线条图形在PC机上用Atuo CAD或CorelDRAW进行设计，然后把设计好的线条图形转换成坐标值的PLT格式，通过PC机上的优化软件把处理好的坐标值传给刻线电控系统，刻线电控系统把接收到的坐标值转换成插补命令驱动刻线装置进行XYZ的插补运动来完成LED导光板的刻线；

所述步骤1）、2）、3）不分先后顺序。

参见图1至图2，一种实施上述刻线方法的LED导光板刻线机，其包括一机架1以及设置于该机架1上的工作台2，所述工作台2上设有一X、Y轴移动机构，该移动机构包括一设置在工作台两侧的直线滑轨3以及一横向支架4，所述横向支架4呈状，并对应地设置于所述直线滑轨3上，该横向支架4通过伺服电机进行驱动以实现其在X轴坐标上的移动及定位；所述横向支架4上设有一刻线装置5，该刻线装置5包括一刻线机头6以及带动刻线机头沿所述横向支架4长边来回滑动的伺服电机，所述刻线机头6包括依次设置的固定机构61、音圈电机62、音圈电机驱动板63、刻线机构64及连接音圈电机与刻线机构的连接架65；所述工作台2下方设有一刻线电控系统7，该刻线电控系统7包括电机驱动器和控制主板。

所述刻线电控系统7通过电机驱动器和控制主板控制各伺服电机以及刻线装置，进而控制刻线时的恒定力矩基准、X、Y轴补偿以及速度力度补偿来实现深度平滑一致的刻线。

所述连接架65活动设于固定机构61上，音圈电机62驱动连接架65进而带动刻线机构64上下移动或保持恒定力矩。所述刻线机构64安装于连接架65上，其包括刻线刀套641以及刻线刀642。所述刻线刀642为金刚石刀或者钨钢刀，其可调节式地设于刻线刀套641上，方便刻线刀642的调整以及拆卸更换。所述固定机构61包括一固定底板611以及一机头固定架612，所述固定底板611将整个刻线装置和横向支架进行连接，并通过伺服电机实现其在横向支架上移动及定位。

本发明通过伺服电机以及带有音圈电机、音圈电机驱动板的刻线装置，结合恒力矩以及补偿技术，对刻线刀的刻线力矩进行设定和对刻线刀四个方向同时刻线深浅不一的补偿进行设定，可使整张LED导光板四个方向刻出来的线深浅光滑一致，使LED导光板亮度的均匀度提高，同时克服了传统LED导光板刻线技术存在种种缺陷。该LED导光板刻线方法原理可靠，操作简单，效率高，成本低；实施该LED导光板刻线方法的刻线机精度高并且安全实用。

本发明并不限于上述实施方式，采用与本发明上述实施例相同或近似的步骤及结构，而得到的其他LED导光板刻线方法及实施该方法的刻线机，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种LED导光板刻线方法，其包括设置一机架及在该机架上设置一工作台，其特征在于，其包括以下步骤：

1)于所述工作台上设置一X、Y轴移动机构，该移动机构包括一设置在工作台两侧的直线滑轨以及一横向支架，所述横向支架呈“︹”状，其两侧短边对应地设置于所述直线滑轨上，该横向支架通过伺服电机进行驱动以实现其在X轴坐标上的移动及定位；

2)于所述横向支架上设置一刻线装置，以实现对工作台上待刻线的LED导光板进行刻线；该刻线装置包括一刻线机头以及带动刻线机头沿所述横向支架长边来回滑动的伺服电机，以实现刻线刀头在Y轴坐标上的移动及定位；所述刻线机头包括固定机构、音圈电机、音圈电机驱动板、刻线机构及连接音圈电机与刻线机构的连接架，所述音圈电机驱动板通过固定机构与音圈电机连接，所述连接架活动设置于固定机构上，所述刻线机构安装于连接架上，其包括刻线刀套以及刻线刀；所述音圈电机驱动板控制音圈电机带动连接架来实现刻线机构的运动，使刻线刀沿Z轴上下移动或保持恒定力矩；

3)设置一刻线电控系统，以控制所述刻线装置进行深度平滑一致的刻线；该刻线电控系统包括电机驱动器和控制主板，所述控制主板设有控制程序，所述刻线装置刻线时的参数是由控制主板的控制程序来设置，通过控制刻线的恒定力矩基准、X、Y轴补偿以及速度力度补偿来实现深度平滑一致的刻线；

4)将待刻线的LED导光板放置在工作台面上，并进行调整固定；

5)接通电源，刻线电控系统初始化，输入相应刻线深度的力矩基准值并测试当前设置的力矩基准值所刻出来的线有多深，测试的路径是顺序刻取正方形的四边：A→B，B→C，C→D，D→A，检查刻线是否达到所要求的深度，如果没有达到，加大或减小力矩基准值，直到达到所要求的刻线深度；刻线达到所要求的深度之后，再检查所刻线的正方形中AB、BC、CD、DA四条线的深度是否平滑一致，如果不一致，通过调整X、Y轴补偿以及速度力度补偿，使AB、BC、CD、DA四个方向刻出来的线的深度平滑一致；

6)保持所述步骤5)中的刻线参数设置，按预先设置好的刻线路径对刻线的LED导光板进行刻线，通过刻线刀头的恒定力矩基准、X、Y轴补偿以及速度力度补偿之间的协调，使LED导光板刻出深度平滑一致的刻线。

2.根据权利要求1所述的LED导光板刻线方法，其特征在于：步骤6)中所述的预先设置好的刻线路径为LED导光板需要刻线的线条图形；该线条图形在PC机上用Auto CAD或CorelDRAW进行设计，然后把设计好的线条图形转换成坐标值的PLT格式，通过PC机把处理好的坐标值传给刻线电控系统，刻线电控系统把接收到的坐标值转换成插补命令驱动刻线装置进行XYZ的插补运动来完成LED导光板的刻线。

3.根据权利要求1所述的LED导光板刻线方法，其特征在于：步骤2)所述的音圈电机驱动板根据刻线刀的受力情况，控制音圈电机进行相应的自动调整，从而保持刻线刀的恒定力矩。

4.一种实施权利要求1至3之一所述刻线方法的LED导光板刻线机，其包括一机架以及设置于该机架上的工作台，其特征在于：所述工作台上设有一X、Y轴移动机构，该移动机构包括一设置在工作台两侧的直线滑轨以及一横向支架，所述横向支架呈“︹”状，其两侧短边对应地设置于所述直线滑轨上，该横向支架通过伺服电机进行驱动以实现其在X轴坐标上的移动及定位；所述横向支架上设有一刻线装置，该刻线装置包括一刻线机头以及带动刻线机头沿所述横向支架长边来回滑动的伺服电机，所述刻线机头包括固定机构、音圈电机、音圈电机驱动板、刻线机构及连接音圈电机与刻线机构的连接架，所述音圈电机驱动板通过固定机构与音圈电机连接；所述工作台下方设有一刻线电控系统，该刻线电控系统包括电机驱动器和控制主板。

5.根据权利要求4所述的LED导光板刻线机，其特征在于：所述连接架活动设于固定机构上。

6.根据权利要求4所述的LED导光板刻线机，其特征在于：所述刻线机构安装于连接架上，其包括刻线刀套以及刻线刀。

7.根据权利要求6所述的LED导光板刻线机，其特征在于：所述刻线刀为金刚石刀或者钨钢刀，其可调节式地设于刻线刀套上。

8.根据权利要求4所述的LED导光板刻线机，其特征在于：所述固定机构包括一固定底板以及一机头固定架。