CN114434530B - 一种用于偏光片制备的加工设备及加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种用于偏光片制备的加工设备及加工工艺，其中主要技术方案为一种用于偏光片制备的加工设备，其包括机座，机座设有用于夹持偏光片叠组的夹持结构，机座还设有细针管、高压气输入组件、驱动组件和升降组件；其中细针管竖向设置，细针管的内腔为密封气腔，驱动组件用于驱动细针管转动，升降组件用于驱动细针管升降，高压气输入组件用于往细针管的密封气腔中注入高压气。本申请通过设置高压气输入组件，以往细针管内注入高压气，高压气的压力将均匀施加于密封气腔的内壁，即细针管具有预应力，以极大提高了细针管的刚性和抗形变能力，从而能够对厚度大的偏光片叠组进行一次性成孔加工，加工效率高，成孔一致性好，且加工精度高。
Description
技术领域
本申请涉及偏光片制备的领域，尤其是涉及一种用于偏光片制备的加工设备及加工工艺。
背景技术
偏光片是液晶显示器(LCD)的三大关键组成之一，是将聚乙烯醇膜(PVA)拉伸后和三醋酸纤维素膜(TAC)复合制成的一种复合材料，可实现液晶显示高亮度、高对比度特性。
应用于手机显示器的偏光片面积较小，随着全面屏手机的普及，偏光片也需要对应手机前置摄像头的位置开设孔。
现有的钻孔方式为，先将偏光片进行叠合，然后利用钻孔设备，一次性钻成孔，从而确保多个偏光片的孔位精准，一致性好。
但是随着前置摄像头的技术优化，前置摄像头的直径原来越小，微孔为1-3mm，如此一来，钻孔设备的钻头则需要采用细针状钻头，而细针状钻头为了避免过长而弯曲(甚至折断和出现摆动现象)，因此细针状钻头往往仅能加工厚度较小的偏光片叠组，但是这样也会导致加工效率低和成孔一致性差的问题出现。
发明内容
为了兼顾微孔的成型效率和成型质量，本申请提供一种用于偏光片制备的加工设备及加工工艺。
本申请提供的一种用于偏光片制备的加工设备，采用如下的技术方案：
一种用于偏光片制备的加工设备，包括机座，所述机座设有用于夹持偏光片叠组的夹持结构，所述机座还设有具有下尖端的细针管、高压气输入组件、驱动组件和升降组件；其中细针管竖向设置，细针管的内腔为密封气腔，驱动组件用于驱动细针管转动，升降组件用于驱动细针管升降，高压气输入组件用于往细针管的密封气腔中注入高压气。
通过采用上述技术方案，通过设置高压气输入组件，以往细针管内注入高压气，高压气的压力将均匀施加于密封气腔的内壁，即细针管具有向外的抗弯预应力，以极大提高了细针管的刚性和抗形变能力，从而能够对厚度大的偏光片叠组进行一次性成孔加工，成孔一致性好，加工效率高，同时细针管的同轴度保持良好，加工精度高。
可选的，所述机座设有辅助组件，所述辅助组件用于为所述细针管与偏光片叠组的上部之间的接触位置提供径向限位。
通过采用上述技术方案，辅助组件能够对细针管提供径向限位，增加约束和支撑，极大减少了细针管自身的径向窜动和驱动组件带来的径向窜动，进而提高加工精度。
可选的，所述辅助组件包括立杆、滑套和固定套，其中立杆安装于所述机座上，所述滑套的内壁与所述细针管的外壁贴合设置，所述滑套与所述固定套通过第一轴承转动连接，所述固定套与所述立杆沿竖向滑移设置。
通过采用上述技术方案，滑套能够对细针管进行径向限位，而固定套的滑移设置，能够确保滑套能一定程度上随细针管的升降而运动，从而减少滑套对细针管运动的干涉，以确保加工精度。
可选的，所述滑套为POM材质。
通过采用上述技术方案，POM材质具有质地坚硬、耐磨性高、自润性强的特点，因此能够适用于细针管的工况，并确保细针管的位置稳定性。
可选的，所述细针管的下尖端开设有连通至所述密封气腔的通气孔，所述通气孔的上开口边缘处成型有斜面，所述斜面上设有封堵球，所述封堵球用于封堵所述通气孔；所述机座设有U形槽体，U形槽体的槽口朝上设置且用于抵接偏光片叠组的下表面，U形槽体的中部设有竖向设置的顶针，所述顶针用于抵接所述封堵球。
通过采用上述技术方案，在高压气的作用下，封堵球受压而封堵于通气孔的上开口，待细针管下移至完全钻穿偏光片叠组时，细针管的下端与位于偏光片叠组下方的顶针接触，顶针穿过通气孔并向上抵接封堵球，迫使封堵球上移，使得通气孔打通，此时高压气则从通气孔向下泄处，并且高压气沿U形槽体的U形内壁而向上反冲，然后高压气向下通过细针管外壁与偏光片的微孔内壁之间的狭小间隙宣泄而出，该过程中，高压气的作用力将带走钻孔碎屑，从而起到清屑的作用，并且清屑效果良好。
可选的，所述机座设有顶升组件，所述顶升组件用于带动所述U形槽体进行升降，所述U形槽体的槽口边缘处设有密封圈。
通过采用上述技术方案，通过顶升组件的施力，使得U形槽体的槽口更加贴合偏光片叠组的下表面，从而起到密封作用，以减少高压气从该间隙中泄露的情况发生。
可选的，所述通气孔的中部开设有排屑道，且所述排屑道向上且向外倾斜设置；所述排屑道的一端与所述通气孔连通，所述排屑道的另一端连通至所述细针管的下尖端外壁。
通过采用上述技术方案，细针管在下钻过程中，碎屑将依次沿着通气孔、排屑道排出，从而减少碎屑过多积聚于通气孔内而影响高压气的排出。
可选的，所述驱动组件包括驱动电机，所述驱动电机通过齿轮传动带动所述细针管转动；所述升降组件包括第一升降件和第二升降件，其中第一升降件用于带动所述驱动电机升降，所述第二升降件用于带动所述细针管升降。
通过采用上述技术方案，第一升降件和第二升降件分别带动驱动电机和细针管的独立升降，从而减少驱动电机的震动而影响细针管钻孔过程中的震动窜动，从而提高加工精度。
可选的，所述细针管的上部一体成型有凸部，所述凸部设有与所述密封气腔连通的集气腔，所述凸部设有连接座，所述凸部通过第二轴承与所述连接座转动连接，所述升降组件带动所述连接座升降；所述高压气输入组件的出气端通过旋转接头与所述凸部的上端连通。
通过采用上述技术方案，通过设置集气腔，以提高可宣泄的高压气的量，从而确保清屑完全性；而第二轴承的设置，且进一步提高了细针管的转动同轴度和加工精度；并且，旋转接头的设置，以确保高压气输入组件能够对转动状态下的细针管进行持续输气。
本申请提供的一种用于偏光片制备的加工工艺，采用如下的技术方案：
一种用于偏光片制备的加工工艺，包括以下步骤：先将多个偏光片叠置成偏光片叠组，然后利用所述夹持结构固定偏光片叠组；所述高压气输入组件往细针管内输入高压气，然后所述升降组件和所述驱动组件同时启动，以使细针管边转动边下移，以于偏光片叠组上钻成微孔，钻孔完毕后，然后细针管边转动边上移，使得细针管脱离偏光片叠组，完成加工。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
通过设置高压气输入组件，以往细针管内注入高压气，高压气的压力将均匀施加于密封气腔的内壁，即细针管具有预应力，以极大提高了细针管的刚性和抗形变能力，从而能够对厚度大的偏光片叠组进行一次性成孔加工，加工效率高，成孔一致性好，且加工精度高；
通过设置辅助组件，其能够对细针管提供径向限位，增加约束和支撑，极大减少了细针管自身的径向窜动和驱动组件带来的径向窜动，进而提高加工精度；
通过设置U形槽体和顶针，以实行细针管完成钻孔后的内部高压气的宣泄，然后利用改变高压气的宣泄方向，即利用微孔作为唯一宣泄通道，使得高压气的作用力强力带走钻孔碎屑，从而起到清屑的作用，并且清屑效果良好。
附图说明
图1是实施例1的整体结构示意图。
图2是实施例1的局部剖视图。
图3是实施例2的局部剖视图。
图4是实施例3的局部剖视图。
附图标记说明：1、细针管；2、升降组件；3、高压气输入组件；4、驱动组件；5、凸部；7、顶升组件；8、U形槽体；100、夹持结构；101、夹持气缸；102、夹片；103、避让槽；10、机座；11、通气孔；12、密封气腔；13、排屑道；14、封堵球；200、钻孔装置；21、第一升降件；22、第二升降件；300、偏光片叠组；31、空压机；32、气罐；33、开关阀；34、输气管；35、旋转接头；51、集气腔；52、连接座；53、第二轴承；54、传动轴；55、进气道；61、立杆；62、滑套；63、固定套；64、第一轴承；65、滑管；81、顶针；82、密封圈。
具体实施方式
以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例1公开一种用于偏光片制备的加工设备。
参照图1，一种用于偏光片制备的加工设备包括机座10，机座10上设有夹持结构100和钻孔装置200，夹持结构100用于夹持偏光片叠组300，钻孔装置200用于对固定状态的偏光片叠组300进行钻孔加工，以一次性形成微孔。
如图1所示，夹持结构100包括两个以偏光片叠组300为中心对称设置的夹持气缸101，夹持气缸101竖向设置，夹持气缸101的缸体安装于机座10上，夹持气缸101的活塞杆固定有L形的夹片102，夹持气缸101带动夹片102下移，夹片102的水平部位则向下压住偏光片叠组300的侧边，以实现夹持。
如图1、图2所示，钻孔装置200包括具有下尖端的细针管1、高压气输入组件3、驱动组件4和升降组件2，其中升降组件2包括第一升降件21和第二升降件22，第一升降件21和第二升降件22可以为气缸、油缸等直线驱动往复机构，第一升降件21和第二升降件22的主体均与机座10安装固定；驱动组件4包括驱动电机，驱动电机的主体与第一升降件21的升降端固定连接。
如图1、图2所示，第二升降件22的升降端固定有连接座52，连接座52竖向贯穿开设有通孔，细针管1位于通孔内，细针管1的上部一体成型有凸部5，凸部5的外周壁与通孔内壁之间设有第二轴承53，以实现细针管1相对连接座52的转动；凸部5的上部一体成型有传动轴54，驱动电机通过齿轮传动以传动轴54连接，从而 带动细针管1转动。
如图2所示，细针管1的内腔为密封气腔12，凸部5内设有集气腔51，集气腔51与密封气腔12连通，凸部5还设有进气道55，进气道55延伸至传动轴54的上端部；高压气输入组件3包括相连接的空压机31、气罐32和输气管34，其中输气管34上设有开关阀33，输气管34的一端与进气道55的上端通过旋转接头35连通，从而确保高压气能够在细针管1转动过程中持续输入至密封气腔12内。
本实施例1还公开了一种根据用于偏光片制备的加工设备的加工工艺，包括以下步骤：先将多个偏光片叠置成偏光片叠组300，然后利用夹持结构100固定偏光片叠组300。
启动空压机31，将高压气依次通过输气管34、进气道55、集气腔51，注入至密封气腔12内，注入完毕后，开关阀33关闭。
然后第一升降件21和第二升降件22同步带动驱动电机和细针管1下移，期间驱动电机启动，以带动细针管1转动，以使细针管1边转动边下移，以于偏光片叠组300上钻成微孔，钻孔完毕后，然后细针管1边转动边上移，使得细针管1脱离偏光片叠组300，完成加工。
实施例1的实施原理为：当细针管1内具有高压气时，高压气的压力将均匀施加于密封气腔12的内壁，即细针管1具有向外的抗弯预应力，以极大提高了细针管1的刚性和抗形变能力，从而能够对厚度大的偏光片叠组300进行一次性成孔加工，成孔一致性好，加工效率高，同时细针管1的同轴度保持良好，加工精度高。
实施例2，在实施例1的基础上做出如下设置，如图3所示，机座10上设有辅助组件，辅助组件用于为细针管1与偏光片叠组300的上部之间的接触位置提供径向限位，从而增加约束和支撑，极大减少了细针管1自身的径向窜动和驱动组件4带来的径向窜动，进而提高加工精度。
如图3所示，辅助组件包括立杆61、滑套62和固定套63，其中立杆61设为多个，立杆61的下端与机座10固定连接，各立杆61围绕偏光片叠组300设置；滑套62为POM材质，滑套62套设于细针管1的中部，且滑套62的内周壁与细针管1的外周壁相贴合；滑套62与固定套63通过第一轴承64转动连接，固定套63的外周壁固定有一一对应立杆61设置的支架，支架的远离固定套63的一端固定有滑管65，滑管65套设于立杆61上，滑管65与立杆61滑移连接。
使用时，滑套62套设于细针管1上，且滑套62高于偏光片叠组300，当细针管1边转动边下移时，细针管1的下移摩擦力将带动滑套62、滑杆下移，期间，滑套62能够对细针管1进行径向限位；而滑管65的滑移设置，能够确保滑套62能一定程度上随细针管1的升降而运动，从而减少滑套62对细针管1运动的干涉，以确保加工精度。
实施例3，在实施例1的基础上增加如下设置，如图4所示，细针管1的下尖端开设有连通至密封气腔12的通气孔11，通气孔11竖向设置，通气孔11的上开口边缘处成型有斜面，斜面上设有封堵球14，封堵球14受到高压气的作用力而向下封堵通气孔11；通气孔11的中部开设有排屑道13，且排屑道13向上且向外倾斜设置，具体为，排屑道13的一端与通气孔11连通，排屑道13的另一端连通至细针管1的下尖端外壁。
机座10上表面设有位于偏光片叠组300的待钻孔位置正下方的避让槽103，避让槽103内设有顶升组件7，顶升组件7为顶升气缸，顶升气缸竖向设置，顶升气缸的驱动端固定有U形槽体8，U形槽体8的槽口朝上设置，且正对偏光片叠组300的待钻孔位置，U形槽体8的槽口边缘处设有密封圈82；U形槽体8的内槽壁中部位置固定有竖向设置的顶针81。
实施例3的实施原理为：在细针管1下钻之前，通过顶升气缸启动，以带动U形槽体8上移，使得U形槽体8的槽口贴合偏光片叠组300的下表面，从而起到密封作用。然后，待细针管1下移至完全钻穿偏光片叠组300时，细针管1的下端与位于偏光片叠组300下方的顶针81接触，顶针81穿过通气孔11并向上抵接封堵球14，迫使封堵球14上移，使得通气孔11打通，此时密封气腔12和集气腔51内的高压气将从通气孔11向下泄处，并且高压气沿U形槽体8的U形内壁向上反冲，此时，然后向上反冲的高压气则通过细针管1外壁与偏光片的微孔内壁之间的狭小间隙宣泄而出，该过程中，高压气的作用力将带走钻孔碎屑，从而起到清屑的作用，并且清屑效果良好。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于偏光片制备的加工设备，其特征在于：包括机座(10)，所述机座(10)设有用于夹持偏光片叠组(300)的夹持结构(100)，所述机座(10)还设有具有下尖端的细针管(1)、高压气输入组件(3)、驱动组件(4)和升降组件(2)；其中细针管(1)竖向设置，细针管(1)的内腔为密封气腔(12)，驱动组件(4)用于驱动细针管(1)转动，升降组件(2)用于驱动细针管(1)升降，高压气输入组件(3)用于往细针管(1)的密封气腔(12)中注入高压气；所述细针管(1)的下尖端开设有连通至所述密封气腔(12)的通气孔(11)，所述通气孔(11)的上开口边缘处成型有斜面，所述斜面上设有封堵球(14)，所述封堵球(14)用于封堵所述通气孔(11)；所述机座(10)设有U形槽体(8)，U形槽体(8)的槽口朝上设置且用于抵接偏光片叠组(300)的下表面，U形槽体(8)的中部设有竖向设置的顶针(81)，所述顶针(81)用于抵接所述封堵球(14)。
2.根据权利要求1所述的用于偏光片制备的加工设备，其特征在于：所述机座(10)设有辅助组件，所述辅助组件用于为所述细针管(1)与偏光片叠组(300)的上部之间的接触位置提供径向限位。
3.根据权利要求2所述的用于偏光片制备的加工设备，其特征在于：所述辅助组件包括立杆(61)、滑套(62)和固定套(63)，其中立杆(61)安装于所述机座(10)上，所述滑套(62)的内壁与所述细针管(1)的外壁贴合设置，所述滑套(62)与所述固定套(63)通过第一轴承(64)转动连接，所述固定套(63)与所述立杆(61)沿竖向滑移设置。
4.根据权利要求3所述的用于偏光片制备的加工设备，其特征在于：所述滑套(62)为POM材质。
5.根据权利要求1所述的用于偏光片制备的加工设备，其特征在于：所述机座(10)设有顶升组件(7)，所述顶升组件(7)用于带动所述U形槽体(8)进行升降，所述U形槽体(8)的槽口边缘处设有密封圈(82)。
6.根据权利要求1所述的用于偏光片制备的加工设备，其特征在于：所述通气孔(11)的中部开设有排屑道(13)，且所述排屑道(13)向上且向外倾斜设置；所述排屑道(13)的一端与所述通气孔(11)连通，所述排屑道(13)的另一端连通至所述细针管(1)的下尖端外壁。
7.根据权利要求1所述的用于偏光片制备的加工设备，其特征在于：所述驱动组件(4)包括驱动电机，所述驱动电机通过齿轮传动带动所述细针管(1)转动；所述升降组件(2)包括第一升降件(21)和第二升降件(22)，其中第一升降件(21)用于带动所述驱动电机升降，所述第二升降件(22)用于带动所述细针管(1)升降。
8.根据权利要求1所述的用于偏光片制备的加工设备，其特征在于：所述细针管(1)的上部一体成型有凸部(5)，所述凸部(5)设有与所述密封气腔(12)连通的集气腔(51)，所述凸部(5)设有连接座(52)，所述凸部(5)通过第二轴承(53)与所述连接座(52)转动连接，所述升降组件(2)带动所述连接座(52)升降；所述高压气输入组件(3)的出气端通过旋转接头(35)与所述凸部(5)的上端连通。
9.一种根据权利要求1所述的用于偏光片制备的加工设备的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：先将多个偏光片叠置成偏光片叠组(300)，然后利用所述夹持结构(100)固定偏光片叠组(300)；所述高压气输入组件(3)往细针管(1)内输入高压气，然后所述升降组件(2)和所述驱动组件(4)同时启动，以使细针管(1)边转动边下移，以于偏光片叠组(300)上钻成微孔，钻孔完毕后，然后细针管(1)边转动边上移，使得细针管(1)脱离偏光片叠组(300)，完成加工。
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