CN1939679A - 棒状透镜阵列原板的切割装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种可高效地从棒状透镜阵列原板得到棒状透镜阵列的棒状透镜阵列原板的切割装置等。本发明的棒状透镜阵列原板的切割装置是通过棒状透镜露出到外部的露出棒状透镜部连接多个棒状透镜阵列的棒状透镜阵列原板(1)的切割装置，具备：原板容纳部(22)，容纳多张棒状透镜阵列原板；运送机构，将容纳于该原板容纳部中的棒状透镜阵列原板一张张运送到承载台(24)上；切割构件(28)，将载置于上述承载台上的棒状透镜阵列原板的多个上述露出棒状透镜部同时切割；和移动机构(30)，使承载台向上述切割构件移动。

Description

棒状透镜阵列原板的切割装置

技术领域

本发明涉及切割棒状透镜阵列原板的装置，具体涉及切割在由棒状透镜阵列露出的棒状透镜部分连接成“帘”状的棒状透镜阵列原板上相邻的棒状透镜阵列间露出的棒状透镜部分的装置。

背景技术

在两张基板间排列折射率分布型棒状透镜的棒状透镜阵列大多用作复印设备、电子黑板、传真机等的光学设备。作为迅速且成品率高地进行制造这种棒状透镜阵列的方法，已知有如下方法，即将切割为规定长度的多个棒状透镜材料以并排状态排列，在这些棒状透镜材料列的长度方向上，在隔开间隔的多处将基板配置并固定于棒状透镜材料的两侧，制造通过在多个棒状透镜阵列相邻的棒状透镜阵列间露出的棒状透镜列连接成“帘”状的棒状透镜阵列原板。在该制造方法中，在相邻的棒状透镜阵列间露出的部分(露出棒状透镜部)切割棒状透镜材料，从而得到单个的棒状透镜阵列(参照专利文献1-特开昭63-226619号公报)。

在这种制造方法中，由于通过在棒状透镜阵列原板上将在多处形成的露出棒状透镜部一张张顺次地用手工作业来切割，而从棒状透镜阵列原板一张张地切出棒状透镜阵列，所以存在作业效率低的问题。

发明内容

本发明是为解决这种问题而进行的，其目的是提供一种可高效地从棒状透镜阵列原板得到棒状透镜阵列的棒状透镜阵列原板的切割装置等。

根据本发明，提供一种切割装置，切割通过棒状透镜露出到外部的露出棒状透镜部连接多个棒状透镜阵列的棒状透镜阵列原板，具备：原板容纳部，容纳多张棒状透镜阵列原板；运送机构，将容纳于该原板容纳部中的棒状透镜阵列原板一张张运送到承载台上；切割构件，同时切割载置于上述承载台上的棒状透镜阵列原板的多个上述露出棒状透镜部；和移动机构，使上述承载台向上述切割构件移动。

根据这种构成，由于可同时切割位于棒状透镜阵列间的多个棒状透镜部，所以能高效地从棒状透镜阵列原板得到棒状透镜阵列。再有，在本发明中，切割包括形成切缝。

根据本发明的另一优选方式，上述承载台具备：定位构件，将从上述原板容纳部运送的棒状透镜阵列原板定位于规定位置上；固定构件，将定位于上述规定位置上的棒状透镜阵列原板可释放地固定于该规定位置上。

根据这种构成，棒状透镜阵列原板可切实地配置于承载台上的规定位置处并维持该状态，所以能正确地切割露出棒状透镜部。

根据本发明的另一优选方式，上述定位构件具备从上述承载台向上方突出并向上述切割构件方向延伸的定位构件。

根据这种构成，由于棒状透镜阵列原板在向切割构件移动时由该定位构件导引，所以能使棒状透镜阵列原板相对于切割构件正确地移动。即，定位构件除具有定位功能外还发挥导引功能。

根据本发明的另一优选方式，上述定位构件具备爪部，该爪部在上述棒状透镜阵列原板载置于上述承载台上时嵌入到载置于上述承载台上的棒状透镜阵列原板中相邻的棒状透镜阵列间的槽内。

根据这种构成，由于爪部嵌入棒状透镜阵列原板的相邻的棒状透镜阵列间的槽中，所以将能够将棒状透镜阵列原板相对于承载台更正确地进行定位及导引。

根据本发明的另一优选方式，上述切割构件具备以规定间隔并排配置的多片圆盘刃。

根据本发明的另一优选方式，上述圆盘刃上下相对地设置成一对。

根据本发明的另一优选方式，上述一对圆盘刃以不完全切断上述露出棒状透镜部而在该露出棒状透镜部的上下形成相对的切缝的间隔相对地配置。

根据本发明的另一优选方式，上述一对圆盘刃以完全切断上述露出棒状透镜部的间隔相对地配置。

根据本发明的另一方式，提供一种方法，用于切割通过多个棒状透镜阵列露出到外部的露出棒状透镜部而连接的棒状透镜阵列原板，具备：将上述棒状透镜阵列原板容纳于原板容纳部中的工序；将容纳于该原板容纳部中的上述棒状透镜阵列原板一张张运送到承载台上的工序；和同时切割载置于上述承载台上的棒状透镜阵列原板的多个上述露出棒状透镜部的工序。

根据本发明的另一优选方式，上述切割工序是不完全切断上述露出棒状透镜部而在该露出棒状透镜部的上下形成相对的切缝的工序。

根据本发明，提供一种可从棒状透镜阵列原板高效地得到棒状透镜阵列的棒状透镜阵列的切割装置。

附图说明

图1是本发明优选实施方式的切割棒状透镜阵列原板的装置的立体图。

图2是棒状透镜阵列原板的立体图。

图3是棒状透镜阵列的立体图。

图4是图1中的装置的主视图(从图1中箭头VI方向观察的图)。

图5是图1中的装置的右视图(从图1中箭头V方向观察的图)。

图6是图1中的装置的俯视图。

图7是图1中装置的承载台的立体图。

图8是图1中装置的承载台的俯视图。

图9是表示位于接收位置的承载台和转动刃之间关系的图。

图10是表示位于送出位置的承载台和转动刃之间关系的图。

图11是表示在切缝形成大体结束时的承载台和转动刃之间关系的图。

图中：

1-棒状透镜阵列原板，2-棒状透镜阵列，4-露出棒状透镜阵列部，20-切割棒状透镜阵列原板的装置，22-原板容纳部，24-承载台，26-运送机构，28-切缝形成装置，30-移动机构，32-接收部

具体实施方式

下面参照附图对本发明的优选实施方式的切割棒状透镜阵列原板的装置进行说明。图1是本发明优选实施方式的切割棒状透镜阵列原板1的装置20的立体图，图2是棒状透镜阵列原板1的立体图。

如图2所示，棒状透镜阵列原板1是通过多个棒状透镜阵列2露出到外部的露出棒状透镜部4连接成“帘状”的原板。通过将这种棒状透镜阵列原板1如在露出棒状透镜阵列部4处用虚线所示那样切开并进行端面处理，便得到图3所示的在两张基板6、6之间将多个圆筒状塑料制棒状透镜8配置为一列并用粘接剂固定的棒状透镜阵列2。本实施方式的切割棒状透镜阵列原板的装置20是在该切开作业中使用的装置。

棒状透镜阵列原板1如下制造而成，即将具有基板6的宽度的数倍到十几倍(本实施方式中不到14倍)的长度并构成棒状透镜8的棒状透镜材料10并排配置，在其长度方向上在隔开间隔的多处(例如13处)，用在棒状透镜列的宽度方向上延伸的一对基板6、6从两侧夹持，将基板6、6用粘接剂固定到棒状透镜材料10上。

在本实施方式中，使用折射率分布型的塑料制光传输体来作为棒状透镜材料10。在本实施方式中，棒状透镜的直径范围例如为约0.1mm至1.0mm，相邻的棒状透镜阵列2之间的距离设定为0.6mm左右。

本实施方式的切割棒状透镜阵列原板的装置20在棒状透镜阵列原板1的相邻的棒状透镜阵列2间的槽部分处，在露出的露出棒状透镜部4上形成切缝，操作者仅通过将棒状透镜阵列原板1在露出棒状透镜部4轻轻弯曲便可将棒状透镜阵列原板1中的棒状透镜材料10在露出棒状透镜部4处折断，从而可从棒状透镜阵列原板1分离各棒状透镜阵列2。

下面详细说明切割棒状透镜阵列原板的装置20的构成。图4是装置20的主视图(从图1中箭头VI方向观察的图)，图5是装置20的右视图(从图1中箭头V方向观察的图)，图6是装置20的俯视图。

切割棒状透镜阵列原板1的装置20如图1、图4及图6所示，具备：容纳多张处理前的棒状透镜阵列原板1的原板容纳部22；将在原板容纳部22中容纳的棒状透镜阵列原板1一张张运送到承载台24上的运送机构26；在载置于承载台24上的棒状透镜阵列原板1的多个露出棒状透镜部4上同时形成切缝的切缝形成装置28；和使承载台24向切缝形成装置28移动的移动机构30。

原板容纳部22具备一侧端邻接承载台24并沿其配置的长方体形接收部32。接收部32具有向上方开放的箱形形态，并被倾斜地配置以使邻接承载台24的一端侧较低。

如图1、图5及图6所示，接收部32具有可将多张棒状透镜阵列原板1以棒状透镜阵列2的长度方向在水平方向上延伸地立起的状态排列并容纳的尺寸形状。将左右一个导轨34、34在接收部32的底部安装为向承载台24延伸。理想的是导轨34用摩擦系数低的树脂等构成。

此外，在接收部32的左右侧壁36、36与承载台24邻接的一端侧部分上分别安装有按压部件38、38。按压部件38具有从接收部32的侧壁36向上方延伸并在容纳于接收部32中的棒状透镜阵列原板1上端的高度位置处向接收部32内方弯曲的大体为倒“L”形状。构成接收部32的向内方弯曲的部分，使其位于在容纳于接收部32的多张棒状透镜阵列原板1中从前面开始第二张到第几张(例如，第十张)棒状透镜阵列原板10的上端的上方。因此，容纳于接收部32中的多张棒状透镜阵列原板1的最前面(最靠近承载台侧)的棒状透镜阵列原板1的上方不存在按压板38向内方弯曲的部分。

接收部32经振动装置42安装于基座40上。振动装置42使接收部32小幅振动。振动装置42由公知的振动机构构成。

再有，在配置于接收部32内的多张棒状透镜阵列原板1的后侧配置有金属制的圆柱部件43。该圆柱部件43通过接收部32的倾斜而在承载台24方向上被加力，将接收部32内配置的多张棒状透镜阵列原板1向承载台24方向按压。

在本实施方式的装置20中，通过振动装置42所产生的振动和接收部的倾斜以及圆柱部件43，在立起状态下容纳于接收部32内的棒状透镜阵列原板1在导轨34上向箭头A方向滑落并切实地汇集到承载台24侧。

运送机构26是使容纳于接收部32中的多张棒状透镜阵列原板1的最前面的棒状透镜阵列原板1移动到承载台24上的机构，配置于接收部32一端(下端)的下方。

运送机构26具备在上下方向上定向的气缸44和与该气缸44连接的顶出板46。该顶出板46通过气缸44在位于容纳于接收部32中的多张棒状透镜阵列原板1的最前面的棒状透镜阵列原板1的正下方处的下方(避让)位置和最前面的棒状透镜阵列原板1所位于的上方(突出)位置之间上下运动。

在顶出板46从下方位置向上方位置移动时，容纳于接收部32的多张棒状透镜阵列原板1中的最前面的棒状透镜阵列原板1由向上方移动的顶出板46从下方向斜上方顶起，并从接收部32向外方推出。而且，已推出的棒状透镜阵列原板1通过在使上端以其下端为中心如描绘图5中点划线所示的轨迹那样地沿箭头B方向上转动的同时向承载台24落下，被运送到承载台24上。

承载台24是长方形载置台，配置为沿着原板容纳部22的接收部32一端(下端)而在与后述的切缝形成装置28的转动刃的转动轴线正交的方向上延伸。此外，承载台24通过后述的移动机构30而朝向切缝形成装置28在与转动刃的转动轴线正交的方向上往复运动。

如图7及图8所示，承载台24上在中央部形成有多个吸引孔48。各吸引孔48连接到未图示的吸引装置上，并通过吸引装置的运动而可将载置于承载台24上的棒状透镜阵列原板1相对于承载台24表面吸附固定。

在承载台24的表面的后端侧上安装有抵接所载置的棒状透镜阵列原板1的后端面并对承载台24上的棒状透镜阵列原板1在前后方向进行定位的后端确定块50。

此外，在承载台24的两侧端部的前后设置有与所载置的棒状透镜阵列原板1的侧端面抵接并对承载台24上的棒状透镜阵列原板1在宽度方向进行定位的侧端确定部件52。侧端确定部件52作为沿承载台24的两端侧延伸的突起而形成。

再有，在承载台24表面的两侧部的前后设有在承载台24的前后方向上延伸的爪部54。爪部54配置为在承载台24的长度方向(与切缝形成装置28的转动刃的转动轴线正交的方向)上延伸，并较松地嵌入到载置于承载台24上的棒状透镜阵列原板1的相邻的棒状透镜阵列2、2间的槽中。

承载台24上设有未图示的振动机构，落下到承载台24上的棒状透镜阵列原板1可在承载台24的表面上定位。

承载台24上设有向上方延伸的导引壁29。导引壁29从承载台24的与原板容纳部22相反侧的侧端向上方延伸，上端部向外方(与原板容纳部22相反方向)弯曲并向斜上方延伸。

如图9及图10所示，承载台24可通过配置于下方的移动机构30向切缝形成装置28进行往返运动。

该移动机构30通过未图示的气缸等使承载台24在后方位置(图9)和前方位置(图10)之间进行往返运动。后方位置是从原板容纳部22的接收部32被推出的最前面的棒状透镜阵列原板1落下来的位置，在该位置处，棒状透镜阵列原板1从接收部32载置到承载台24上。前方位置是载置于承载台24上的棒状透镜阵列原板1的前端被切缝形成装置28夹持的位置，通过将载置棒状透镜阵列原板1的承载台24配置于该位置上，由切缝形成装置28开始形成切缝。

如图1、图5及图6中最佳表示的那样，切缝形成装置28具备成对的上下转动刃56、56。上下转动刃56、56为相同构造，具备并排配置的多个圆盘刃58。圆盘刃58具有与棒状透镜阵列原板1的露出棒状透镜部4相同的个数并隔开间隔以并排状态配置。

此外，上下转动刃56、56通过具备电机的旋转驱动装置60以驱动轴62为中心沿箭头C方向转动。

另外，配置各圆盘刃58，使得上下的转动刃56、56的对应的各圆盘刃58以与棒状透镜阵列原板1的相邻的露出棒状透镜部4大体相等的个数和间隔在上下方向上排列并相对。以一定间隔相对配置上下的转动刃56、56，该间隔为在相对的各圆盘刃58之间配置了棒状透镜阵列原板1的露出棒状透镜部4时，各圆盘刃58不切断露出棒状透镜部4且在露出棒状透镜部4的上下形成相对的切缝的间隔。

因此，转动刃56可在棒状透镜阵列原板1的全部露出棒状透镜部4上同时形成切缝。

在切缝形成装置28的下游侧配置有与转动刃56的转动驱动轴62平行地延伸的支撑轴64和容纳已形成切缝的棒状透镜阵列原板1的容纳箱66。

支撑轴64在上下转动刃56、56的大体中间位置处从在转动刃56、56的驱动机构60上附加设置的安装部68延伸。通过设置于安装部68上的驱动机构，该支撑轴64的前端可在前端延伸到上下转动刃56、56的转动刃56的前端的突出位置(图1)和容纳于安装部68内的拉入位置(未图示)之间移动。

接着，对本实施方式的切割棒状透镜阵列原板的装置20的动作进行说明。

首先，由操作者将多张棒状透镜阵列原板1以棒状透镜阵列2在水平方向上延伸地立起的状态并排容纳于原板容纳部22的接收部32中，然后，在接收部32内配置的多张棒状透镜阵列原板1的后侧配置金属制的圆柱部件43。接着，使振动装置42工作，使接收部32小幅振动。

在接收部32内以立起的状态容纳的多张棒状透镜阵列原板1通过振动装置42所产生的振动和接收部的倾斜以及圆柱部件43而在导轨34上向A方向滑落，并切实地汇集在承载台24侧。在接收部32的一端(下端)部设有检测最前面的棒状透镜阵列原板1到达接收部32一端(下端)的传感器(未图示)，由该传感器检测最前面的棒状透镜阵列原板1到达接收部32一端(下端)部。

在该状态下，通过运送机构26的气缸44，对于运送机构26的顶出板，使位于下方(避让)位置的顶出板46上升到最前面的棒状透镜阵列原板1所处的上方(突出)位置。

如果顶出板46从下方位置朝上方位置向上方移动，则容纳于接收部32中的多张棒状透镜阵列原板1的最前面的最前面的棒状透镜阵列原板1通过向上方移动的顶出板46从下方向斜上方推起，从接收部32推出到外方。

于是，已推出的棒状透镜阵列原板1通过在使上端以其下端为中心如描绘图5中点划线所示的轨迹那样沿箭头B方向转动的同时向承载台24落下，被运送到图9所示的配置在接收(后方)位置处的承载台24上。棒状透镜阵列原板1通过其前端沿着导引壁29而切实地落到承载台24上。

这时，从容纳于接收部32的多张棒状透镜阵列原板1的前面第二张开始在几张棒状透镜阵列原板1的上方，存在按压板38向内方弯曲的部分，所以仅最前面的一张被切实地推起，并被运送到承载台24。

如果顶出板46到达上方位置，将最前面的棒状透镜阵列原板1推出并落到承载台24上，则由气缸44使顶出板46下降到下方位置。如果顶出板46从上方位置下降到下方位置，则在最初通过接收部32的倾斜等作用，从前面数第二张棒状透镜阵列原板1在导轨34上滑落到接收部32内的最前面的棒状透镜阵列原板1的位置上。

另一方面，沿着导引壁29下落到承载台24上的最前面的棒状透镜阵列原板1在承载台24的表面上由后端确定块50将其后端以及由侧端确定部件52将其两侧端相对于承载台24定位于规定位置上。再有，各爪部54通过较松地嵌入到载置于承载台24上的棒状透镜阵列原板1的相邻的棒状透镜阵列2、2间的槽中，从而以更高精度将棒状透镜阵列原板1相对于承载台24定位。

此时，通过用振动机构使承载台24振动，棒状透镜阵列原板1切实地由后端确定块50、侧端确定部件52及爪部54定位。

本实施方式的装置20当棒状透镜阵列原板20在承载台24上定位时，使连接到吸引孔48上的吸引装置工作，在承载台24上定位的棒状透镜阵列原板1被吸引并固定到承载台24的表面上。

在由真空传感器(未图示)确认将棒状透镜阵列原板1固定于承载台24的表面上后，配置于承载台24下方的移动机构30工作，承载台24从接收(后方)位置(图9)移动到载置于承载台24上的棒状透镜阵列原板1的前端夹持于切缝形成装置28的转动的上下圆盘刃58、58间的送出(前方)位置(图10)。

在检测承载台24的前端位置的传感器检测出承载台24到达送出位置时，棒状透镜阵列原板1向承载台24的吸引停止。在承载台24位于送出位置时，载置于承载台24上的棒状透镜阵列原板1其前端夹持于切缝形成装置28的转动的上下圆盘刃58、58之间，所以通过圆盘刃58、58的转动而沿箭头D方向在承载台24上滑动并被送出到圆盘刃58、58之间。

由于各圆盘刃58配置于分别与棒状透镜阵列原板1的各露出棒状透镜部4对应的位置上，所以在棒状透镜阵列原板1的全部露出棒状透镜部4上由圆盘刃58从上下形成切缝。

通过用配置于转动刃56的下游侧的支撑轴64从下方支撑由圆盘刃58形成切缝的棒状透镜阵列原板1的前端部(图11)，在结束对后端部形成切缝之前，可将棒状透镜阵列原板1大体维持为水平状态。

在大体与棒状透镜阵列原板1的后端从转动刃56释放的同时，支撑轴64后退到避让位置，在露出棒状透镜部4上形成切缝的棒状透镜阵列原板1下落到容纳箱66中。

在各露出棒状透镜部4上形成切缝的棒状透镜阵列原板1通过在露出棒状透镜部4弯折，将棒状透镜材料10在露出棒状透镜部4折断，分离为单个棒状透镜阵列2。然后，进行研磨棒状透镜材料10露出的端面等最后加工处理。

根据切割具有这种构成的棒状透镜阵列原板的装置，由于可在棒状透镜阵列原板的全部露出棒状透镜部上同时形成切缝，所以作业者通过用手轻轻握住便可容易地分割，从提高了作业效率。

此外，上下圆盘刃不切断露出棒状透镜部4地形成上下的切缝，所以圆盘刃之间不接触，从而有延长刀刃的寿命的优点及减少垃圾的产生的优点。再有，由于能以形成有切缝的片状排出，所以也具有在容纳箱66内体积不易增大等、容易进行通过切割装置28后的处理的优点，以及刃具的间隙调整简单的优点。

此外，在露出棒状透镜部4上形成切缝时，在相邻的棒状透镜阵列2、2间的槽中有圆盘刃58的状态下，通过圆盘刃58的转动来输送棒状透镜阵列原板1。因此，由于通过圆盘刃58进入棒状透镜阵列原板1的槽中来自动进行棒状透镜阵列原板1相对于圆盘刃58的定位，所以可在露出棒状透镜部切实地形成切缝。

再有，在上述实施方式的切割装置中，使用刃的一系列处理不通过人手进行，所以安全性好。

本发明并不限于上述实施方式，在本申请要求保护的范围中记载的技术思想的范围内可进行各种改变、变型。

在上述实施方式中，虽然转动刃仅在露出棒状透镜部上形成切缝，但也可将上下转动刃配置为完全切断露出棒状透镜部。

Claims (5)

1.一种棒状透镜阵列原板的切割装置，上述棒状透镜阵列原板是多个棒状透镜阵列在露出棒状透镜部连接而形成的一张棒状透镜阵列原板，上述露出棒状透镜部是棒状透镜露出外部而形成的，其特征在于，

具备：原板容纳部，容纳多张棒状透镜阵列原板；运送机构，将容纳于上述原板容纳部中的棒状透镜阵列原板一张张运送到承载台上；切割构件，在上述承载台上将棒状透镜阵列原板的多个上述露出棒状透镜部同时切割；和移动机构，将上述承载台向上述切割构件移动。

2.根据权利要求1所述的棒状透镜阵列原板的切割装置，其特征在于，

上述承载台具备：定位构件，将从上述原板容纳部运送来的棒状透镜阵列原板定位于规定位置上；和固定构件，将定位于上述规定位置上的棒状透镜阵列原板可释放地固定于该规定位置上。

3.根据权利要求2所述的棒状透镜阵列原板的切割装置，其特征在于，

上述定位构件具备爪部，该爪部是在上述棒状透镜阵列原板载置于上述承载台上时，嵌入到载置于上述承载台上的棒状透镜阵列原板中的棒状透镜阵列间的槽内。

4.一种切割棒状透镜阵列原板的切割方法，上述棒状透镜阵列原板是多个棒状透镜阵列在露出棒状透镜部连接而形成的一张棒状透镜阵列原板，上述露出棒状透镜部是棒状透镜露出外部而形成的，其特征在于，

具备：将上述棒状透镜阵列原板容纳于原板容纳部中的工序；将容纳于上述原板容纳部中的上述棒状透镜阵列原板一张张运送到承载台上的工序；和在上述承载台上将棒状透镜阵列原板的多个上述露出棒状透镜部同时切割的工序。

5.根据权利要求4所述的切割棒状透镜阵列原板的切割方法，其特征在于，

上述切割工序是不完全切断上述露出棒状透镜部而在该露出棒状透镜部的上下形成相对的切缝的工序。

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