CN1473097A - 用于v形刀具的销钉装置 - Google Patents

Abstract

一种用于制造液晶显示器(LCD)中的背光单元的光导板的V形刀具，更具体地公开带有用于V形刀具的多个销钉的装置。所述的销钉装置用于在光导板上形成多个以所希望的、不同的间隔相互分隔开的V形槽。所述的销钉装置包括固定在升降件(7)上的缓冲板(10)，其底部在纵向方向中固定的弹性件(11)，其中形成有用于多个销钉(12)的插入孔(15)以允许销钉与所述弹性件之间接触的导板(14)，和插入所述导板的插入孔中，以在所述光导板上形成V形槽的多个销钉(12)。

Description

用于V形刀具的销钉装置

技术领域

本发明涉及在制造用于液晶显示器(LCD)的背光单元的光导板(light guide plate)过程中采用的V形刀具(V-cutter)，且尤其涉及用于V形刀具的带有多个销钉的销钉装置(pin kit)，所述的刀具用于在所述的光导板上形成多个以所希望的间隔隔开的V形槽。

背景技术

LCD(液晶显示器)单元，诸如可以应用于平面计算机屏幕，并不是自发光的，因此需要带有位于所述的LCD单元后面的光源的独立背光单元。

由于日本、韩国和台湾对LCD工业进行了大量的投资，因此对LCD单元、背光单元及其他相关部件的需要增加。

近年来，LCD单元变得更小且更轻。因此，用于新的LCD单元的背光单元通过侧光结构(side light configuration)的使用变得更薄且更轻。

在具有侧光结构的背光单元中，由光源发射到所述光导板的一侧的光被分散以使穿过所述光导板的光亮度均匀，因此在所述的光导板的底部上形成一个规则的形状(pattern)。

由于发射光的光源设置在所述的光导板的侧边，因此具有更宽间隔的形状设置在与所述光源相邻的区域并且具有更窄间隔的形状设置在远离所述的光源的区域，以保持穿过所述的光导板的表面上的亮度均匀。

在所述的光导板的底部上的用于发散来自侧边安装的光源的光的形状可以是，例如公知的适用于TFT-LCD显示器或笔记本式计算机屏幕的槽状形状。

图1是带有设置在槽状形状中的光导板的背光单元的一个示例的纵向截面图，其中，上部是所述光导板的平面，该平面上设有所述的液晶显示元件，而下部是所述光导板的底部。

在由传导材料，诸如丙烯酸或类似物制成的光导板1的侧边上设置有用于照亮所述的LCD单元的光源2。在所述光导板的底部设置有多个V形槽3，或槽3。所述的V形槽3用于均匀分散由光源2发射的光。所述的槽上连接有由反光材料，诸如PET构造的反光基座4。

在光导板1的底部形成的槽3发散来自光源2的光以使其穿过所述光导板的上表面。由于对着最近的槽3的光具有相对较高的亮度，因此在光源2附近的槽3之间的间隔较宽。而距离光源2较远的槽3之间的间隔较窄，以使光导板1的平面上的亮度保持均匀。

在背光单元中，来自光源的光在所述的LCD单元与反光基座4之间被反射直到其照射到其中一个V形槽3。所述的V形槽3以这样的角度折射所述的光以使所述的光在所述的光导板的内表面上发散并相对直接地照射到所述的LCD单元，如图1中的箭头所示。然后，折射的光为所述的设置在所述的光导板的上表面上的LCD单元提供背光。

由光源2发射的光被V形槽3均匀地折射，所述的V形槽通过被称为“V形刀具”的装置形成在所述光导板1的平面上。

一般地，V形刀具具有设置在滑块上的升降件(lift piece)，所述的滑块沿着导轨水平(沿X轴)移动。利用控制器，诸如液压的或机械气缸或者步进电动机可以竖直地致动所述的升降件。可以在所述升降件的底部表面上固定用于在所述的光导板上形成V形槽3的销钉。

所述的V形槽3是这样形成的，首先将所述的光导板固定在工作台(table)上并使滑块沿导轨移动。通过所述的控制器使所述的升降件降低至底部死点中心位置，从而所述的销钉在其移动穿过所述的光导板的过程中形成一条V形槽3。

在形成第一个V形槽3之后，所述的工作台移动指针使所述的光导板至相对于所述的升降件的不同位置以形成另一个槽3，该槽距离所述的第一个槽有一节距(pitch)或位移。重复该过程直到形成全部的V形槽3并使其具有合适的间隔。

常规方法的缺点在于所述光导板上的槽3必须一个一个地完成。因此需要相当多的加工和操作时间。这样，背光加工过程的交付周期和制造成本就相当高。

另外，由于滑块沿着所述导轨的往复移动，所述的工作台必须以1节距的长度被指引以在所述的光导板上形成平行的V形槽。该指引过程典型地要求所述的工作台在与滑块的水平运动的方向成90度的方向中移动。该指引过程要求形成每个槽的额外时间。因此，完全形成所述的光导板上的所述的V形槽3还需要更多的时间。

而且，现有的技术只利用一个单一的销钉来制造所有的V形槽。由于频繁的使用，所述的销钉在使用较短的时间之后就会被磨损。因此，需要经常地维护所述的V形刀具，并且由于利用被磨损的销钉加工，因此更多的光导板需要被废弃或返工。

发明内容

本发明提供一种用于解决利用公知的V形刀具所出现的问题的系统和方法。本发明的目的之一是通过使用多个与光导板上的槽相对应的销钉同时形成这些V形槽。

本发明另一目的是提供一种工作速度提高的V形刀具，其中在刀具工作的过程中破损的销钉能够十分容易且迅速地用新的销钉更换。

本发明的还一目的是提供一种V形刀具，其中可以通过调节弹性件和设置在缓冲板上或者缓冲板的斜面上的高度控制螺栓可以使作用在所述销钉上的载荷保持在希望的大小，同时允许根据所要形成的槽的节距改变销钉的负荷。

为了实现本发明的上述目的，提供一种用于形成多个V形槽的V形刀具的销钉装置，所述的V形槽在光导板上按照所希望的间隔相互隔开。所述的销钉装置包括：固定在升降件上的缓冲板、在其下端部在纵向方向中固定的弹性件、具有用于复数个将与所述的弹性件接触的销钉的多个插入孔的导板，和要插入到所述导板上的插入孔内以在所述的光导板上形成V形槽的销钉。

本发明的这些和其他目的、特点和优点通过下文的描述和附加的权利要求将更明显，或者通过下文关于本发明实践的描述将更明白。

附图说明

下面结合附图说明本发明，其中：

图1是带有在光导板中根据一形状形成的V形槽的背光单元的纵向截面图；

图2是根据本发明的一个可能的V形刀具的前视图；

图3是根据本发明，用于图2的V形刀具的销钉装置的优选实施例的分解、立体图；

图4是图3的销钉装置在完全装配好的状态下的前视图；

图5是图4的销钉装置沿线A-A剖取的截面图；

图6a是根据本发明的销钉的前视图，表示根据销钉间隔的一种可能的倾斜销钉装配结构；

图6b是根据本发明的销钉的前视图，表示根据销钉间隔的另一种可能的倾斜销钉装配结构；

图7是根据本发明的销钉装置的另一实施例的分解立体图；

图8是图7的销钉处于完全装配好的状态下的前视图；

图9是图7的销钉沿图8的线B-B剖取的截面图；和

图10是根据本发明的销钉的前视图，表示根据销钉间隔的一种可能的倾斜销钉装配结构。

具体实施方式

参照附图可以最佳地理解本发明的当前优选实施例，其中全文中用相同的标号表示相同的部件。应明白本文中描述和表示的本发明的部件还可以被设置和设计成许多其他不同的结构。因此，下文关于本发明的装置、系统和方法的实施例的更详细的描述，如图2至10所示，并不限制本发明要求保护的范围，只是表示本发明的当前优选实施例。

图2是表示本发明的一种可能的V形刀具的前视图，图3是根据本发明的优选实施例的分解立体图，和图5是沿图4的线A-A剖取的截面图。

如图2所示，通过控制器8将升降件7安装在沿导轨5在水平方向移动的滑块6上。如图5和7所示，安装与升降件7啮合的缓冲板10且缓冲板中插有多个磁铁9。在缓冲板10的底部裸露有弹性件11，该弹性件在横向中固定。

希望的是，所述的弹性件由至少两种不同的材料制成。例如，弹性件11的下部可以由相对较硬的材料形成，和弹性件11的上部可以由更软的材料制成。

弹性件11用于吸收在形成V形槽3的过程中由于销钉12对于光导板1的撞击而作用在销钉12上的冲击。该冲击吸收通过均匀分散施加在销钉12的载荷而延长了销钉12的使用寿命。

在缓冲板10的下方可以设置导板14。所述的导板14可以包括多个与所述的弹性件11对齐的插入孔15，因此销钉12能通过所述的插入孔15插入以与所述的弹性件11邻接。

在一般的操作情况下，由于插入缓冲板10的磁铁9的磁力，销钉12不会离开导板14的插入孔15。

为了保证导板14与所述缓冲板10的底部完全对齐，在所述的导板14或缓冲板10上并位于板10，14之间固定至少两个啮合扣16。然后在相对的板10或14中形成相应的定位孔17以容纳所述的啮合扣16。

当导板14位于所述的缓冲板10下方时，所述的啮合扣16插入定位孔17中，从而使导板14与缓冲板10相互完全对齐。

缓冲板10和导板14可以直接与升降件7接触。但是，将升降件7固定到固定件19上则更好，利用夹片20a将所述的固定件固定在夹具20内。这样就将缓冲板10和导板14支撑在固定件19与夹具20之间，如图3和4所示。

固定件19和夹具20可以通过一个或多个形状可为螺栓的接合件21接合。还希望在固定件19与夹具20之间插入橡胶板22以使缓冲板10与导板14保持稳定状态。

在固定件19和夹具20中分别形成插槽23a和23b来容纳键24，以保证夹具20相对于固定件19的槽23b正确定位。

在将缓冲板10和导板14插入到固定件19与夹具20之间之前，在固定件19和夹具20的底部插入磁铁25和26，和在缓冲板10中插入磁铁9。这样，缓冲板10和导板14就被支撑在固定件19和夹具20之间，而不用额外的固定机构。

在夹具20内可以结合有多个高度控制螺栓27。所述的高度控制螺栓27可以具有头部、缝隙或类似物以便于通过适当的工具进行调节。调节高度控制螺栓27以向下压缓冲板10，在该处销钉12之间为窄间隔，从而使窄间隔的销钉12的弹性件11比宽间隔的销钉12的弹性件承受更大的载荷。即使向下调整在缓冲板10与夹具20之间形成间隙，磁铁25和26也会保持缓冲板10使其不会从夹具20上脱落。

优选地，缓冲板10和导板14都是由具有一定柔性的材料制成的，诸如聚合物，这样就可以发生一定量的弯曲。缓冲板10和导板14优选地允许在大约0.01mm至大约0.1mm范围内的弹性变形。因此，不需要和刚性缓冲板10和导板14一样必须调整销钉12以满足精确的连续的角度。因此窄间隔的销钉可以再伸出一点，这样窄间隔的销钉比宽间隔的销钉12大约长，例如0.1mm。因此，在形成V形槽3时，销钉12对光导板1施加的压力相对均匀分布。

当接近窄间隔的销钉12的高度控制螺栓27按照逆时针方向旋转时，通过磁铁9和25的磁力固定在夹具20上的缓冲板10仅稍稍降低以便为最低的销钉12提供角度取向(angular orientation)或者斜面，如图6a和6b所示。

相应地，光导板1上的载荷保持均匀，从而延长了销钉12的寿命并在光导板1中形成深度一致的V形槽3。

高度控制螺栓27可以从夹具20中暴露出来。但是，希望的是，在夹具20上设置带有接合件28的锁板29以覆盖所述的高度控制螺栓27。

每个高度控制螺栓27对于光导板1上的V形槽3的每个间隔都可以转动到不同的深度以控制销钉12曝露部分的长度。然后锁板29防止销钉12的预定曝露的长度在光导板1的V形槽3的形成过程中由于外力而发生变化。

图7是根据本发明的另一实施例的分解立体图，且图8是图7的实施例处于装配状态的前视图。图9是图7的实施例的截面图。

如图7所示，图3的夹具20和固定件19一体成型以形成图7的固定件19。在固定件19的底部可以形成插槽19a以容纳缓冲板10。在固定件19中可以插入多个磁铁25和26。

不需要任何其他的支撑件，缓冲件10就能安装在固定件19的插槽19a中。除了采用结合图3至6所述的高度控制螺栓27之外，所述的缓冲件10也可以简单地具有逐渐变细的，或者楔形的结构。

本实施例优点在于减少了形成销钉装置18所需的部件的数量。缓冲板10与导板14之间的磁铁9和固定件19、缓冲板10和/或夹具20之间的磁铁25，26优选具有范围在约2,500高斯(Gauss)至约3,500高斯(Gauss)的强度或磁通密度。

磁铁9，25，26用于防止导板和缓冲板14，10因冲击而产生错位，并且也防止销钉12与导板14的插入孔15分离。磁铁9作用在销钉12的磁力只够使销钉12在销钉装置18的一般操作过程中保持在插入孔15内。因此，如果销钉12断裂，则能容易地将其从插入孔15中取出进行更换。

根据在光导板1中形成的V形槽3之间的间隔，通过改变支撑着导板14的缓冲板10角度可以调整作用在销钉12上的载荷。

图10表示与销钉间隔成比例的销钉12的安装角度，用于在光导板1中的相应的V形槽3的制造过程中，均匀地保持作用在多个销钉12上的载荷。缓冲板10在接近窄间隔的销钉12的部分较厚和在接近宽间隔的销钉12的部分较薄，这样销钉12的下端就具有相对一致的斜面。

尽管本实施例构造简单，应当根据光导板1的大小和V形槽3的间隔来准备具有不同倾斜角度的斜面的几个缓冲板10。

如果导板14中要插入更大直径的销钉12，则导板14的插入孔15的直径也应相应增大以容纳所述的销钉12。

同理，如果导板14中要插入更小直径的销钉12，导板14的插入孔15的大小也应减小。这样，构造多个用于导板14的薄板以使导板14的插入孔15保持笔直。

工业应用

本发明具有许多用于在光导板中形成V形槽的常规系统和方法中所没有的优点。

例如，通过使用多个以一定间隔相互隔开的销钉，其中所述的间隔与在光导板中形成的V形槽的间隔相对应，在工作台或者保持所述光导板的滑块与连接销钉的升降件之间只需要进行一个单一的动作循环。因此，能更迅速地形成V形槽，并大大的降低制造成本。

如果，例如常规的光导板在横向和纵向方向中包括500个V形槽，则所述的滑块必须一次以一个节距来移动穿过所述的光导板，即为每个V形槽都必须移动一次。因此，所述的滑块不得不总共移动穿过光导板500次以形成全部的V形槽。然而，通过使用本发明的装置和方法，工作台或者滑块和升降件的一次或最多两次往复移动就能完全形成全部的V形槽，从而改善生产力250倍。

另外，销钉插入所述的导板中的插入孔并被插入在所述缓冲板中的磁铁的磁力所保持。如果销钉的其中之一损坏，则其能容易并迅速地从导板中取出并用新的销钉来替换，而不需要通过任何机械紧固件使其脱离或重新嵌入。

而且，虽然所述的弹性件根据销钉间隔可以承受不同大小的压力，通过控制所述的螺栓或者缓冲板的斜面可以保持作用在销钉上的载荷均匀，从而延长销钉的使用寿命并使得制造的V形槽具有均匀的深度。

本发明在不背离本文所述的及后附的权利要求所要求保护的结构、方法或者其他基本特性的情况下可以以其他具体形式实施。所述的实施例在所有方面应被认为是示例性的而不是对本发明的限制。因此本发明的保护范围应以所附的权利要求为主，而不是上文的描述说明。

Claims (11)

1、一种带有多个销钉的销钉装置，其用于在光导板上以所希望的间隔形成多个V形槽的设备，所述的销钉装置包括：

缓冲板，其固定在升降件上，所述的缓冲板具有固定在所述缓冲板的下侧的弹性件；

导板，其具有用于多个销钉的插入孔，所述的插入孔被定位成允许其中一个销钉与该弹性件之间的接触；和

销钉，其被插入导板上的用于形成光导板中的V形槽的插入孔。

2、如权利要求1所述的销钉装置，其特征在于，还包括固定在升降件上的固定件和具有通过接合件固定在所述固定件上的夹片的夹具，其中所述的缓冲板和导板设置在所述固定件和夹具之间。

3、如权利要求1所述的销钉装置，其特征在于，还包括多个以螺纹联接的高度控制螺栓，用于根据所述夹具的横向方向调整缓冲板的角度取向。

4、如权利要求3所述的销钉装置，其特征在于，还包括用于保持所述夹具的上侧上的所述高度控制螺栓的调整的锁板，所述的锁板通过接合件固定。

5、如权利要求1所述的销钉装置，其特征在于，还包括：插入在所述缓冲板内的磁铁、邻接于与所述缓冲板的上侧接触的所述的固定件的磁铁，和邻接所述夹具的下边的磁铁。

6、如权利要求1所述的销钉装置，其特征在于，还包括其底部具有插槽的固定件，其中所述的固定件固定在升降件上，并且其中所述的缓冲板和导板固定在所述的插槽中。

7、如权利要求1所述的销钉装置，其特征在于，所述的缓冲板在接近被相对较大的间隔分隔开的插入孔的部分相对较薄，并且所述的缓冲板在接近被相对较窄的间隔分隔开的插入孔的部分相对较厚，从而形成大致均匀的所述缓冲板的斜面。

8、如权利要求7所述的销钉装置，其特征在于，还包括：

两个设置在所述缓冲板与导板之间的啮合扣，其中所述的啮合扣固定在所述缓冲板和导板的其中之一上；和

两个形成在所述导板和缓冲板的其中之一中的定位孔，每个定位孔与一个啮合扣相对应。

9、如权利要求1所述的销钉装置，其特征在于，所述的弹性件包括至少两种独立的材料。

10、如权利要求1所述的销钉装置，其特征在于，所述的导板包括多个板。

11、如权利要求1所述的销钉装置，其特征在于，还包括：

两个设置在所述缓冲板与导板之间的啮合扣，其中所述的啮合扣固定在所述缓冲板和导板的其中之一上；和

两个形成在所述导板和缓冲板的其中之一中的定位孔，每个定位孔与一个啮合扣相对应。

Images