JP2005014116A

JP2005014116A - Plural-cutting tool setting holder for groove cutting device of light conductive plate metal mold

Info

Publication number: JP2005014116A
Application number: JP2003178891A
Authority: JP
Inventors: Toshiya Kurata; 俊哉倉田; Tomio Kubo; 富美夫久保
Original assignee: Okamoto Machine Tool Works Ltd
Current assignee: Okamoto Machine Tool Works Ltd
Priority date: 2003-06-24
Filing date: 2003-06-24
Publication date: 2005-01-20

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To maximally lengthen a replacing period of a cutting tool, when performing groove cutting work in a light conductive plate manufacturing metal mold (a workpiece) used for a back light or a front light of a large liquid crystal display plate of 40 inches and 60 inches. <P>SOLUTION: A plural-cutting tool setting holder 9 has a base 12e for arranging a plurality of cutting tools 10 at equal intervals in a mutually parallel state, and a cutting tool height adjusting mechanism for respectively adjusting an edge height position of the plurality of cutting tools in the height at which the plurality of cutting tools can process a groove by the determined depth to the groove depth of the processing work. The plurality of cutting tools are arranged, by gradually lowering the height of an edge in the right-angled direction to the groove direction processed in the workpiece. Since cutting work is performed by the plurality of cutting tools for processing one groove, a cutting tool replacing frequency up to finishing grooving of the workpiece is reduced. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示板のバックライトまたはフロントライトに用いる溝を複数有する導光板の製造に用いる導光板金型（ワ−ク）へ複数のバイトを用いて複数の溝を加工する切削装置のバイトセットホルダ−に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ノ−トパソコン、携帯電話、カ−ナビゲ−ション等の液晶表示装置の光拡散板としてバックライトまたはフロントライトに用いる溝を複数有する導光板が使用されている。図５に導光板を用いたバックライト構造の一例を示す。図中、ＡはＬＥＤまたはランプ、Ｂは反射シ−ト、Ｃは導光板、Ｄは拡散反射処理面、Ｅは拡散シ−ト、Ｆはレンズシ−トである。
【０００３】
一般的なＬＥＤバックライトの構造では、サイドまたは下に置かれたＬＥＤ光が導光板に入射し、その導光板下面に作りこまれた溝状の拡散体により拡散されて液晶へ入射する。この光拡散板は、ダイヤモンドバイト（刃先）や超硬合金（タングステン炭素）刃先を有するＶ字状切刃を用いてマスタ−の金型ブロック材にＶ字状溝をバイト（切削）加工し、この溝切り加工された金型ブロック材を一部として組み立てた射出成形金型のキャビティ内に溶融したポリメチルメタクリレ−ト樹脂を射出成形することにより得られる。
【０００４】
一般に、導光板の溝深さ（Ｈ）は、３〜１２μｍで、ピッチ幅Ｐは、０．０２〜０．５ｍｍであり、ピッチ幅は同一であっても、等差級数的に暫時減少させてもよい。例えば、Ｐ_ｎ＋１＝Ｐ_ｎ−０．０１３（Ｐ_０＝０．４ｍｍ）である。
【０００５】
また、銀を１２〜３０ｎｍの厚み蒸着したポリメチルメタクリレ−ト樹脂板（厚み２〜４ｍｍ）の銀蒸着面側をダイヤモンドバイトにより溝切りしたものを電極として用い、鉄鋼を電鋳して金型ブロック材を製造し、この金型ブロック材を一部として組み立てた射出成形金型のキャビティ内に溶融したポリメチルメタクリレ−ト樹脂を射出成形することにより得られる。
【０００６】
金型ブロック材や金属蒸着樹脂板電極のワ−クに直線状の溝を、ダイヤモンドバイトを備えた切削装置を用いてワ−クとダイヤモンドバイトの相対的な動きによりワ−ク表面に一方向の溝を多数切削加工するワ−クの溝切方法は行われている（特許文献１、特許文献２参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００３−４８１１２号公報（第３−５頁および図１参照）
【特許文献２】
特開２００３−３９２２９号公報（第３−５頁および図１、図３参照）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献１および特許文献２に記載の導光板金型加工機は、バイト１本でワ−クに溝を加工するので、ワ−ク寸法が１インチ、５インチ、６インチ、１２インチと小さいものであるときはよいが、ワ−ク寸法が３０インチ、４０インチ、６０インチと大きくなると磨耗したダイヤモンドバイトをワ−クの溝加工中に何回も交換する必要があり、バイトの交換のたびにワ−クとバイト刃先の相対位置調整を行うので面倒である。本発明は、１本の溝を複数のバイトにより加工することにより１枚の導光板金型を完成するまでのバイト交換回数を少なくすることができる複数バイトセットホルダ−を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、導光板金型に溝を複数のバイトを用いて切削加工する溝切削装置用複数バイトセットホルダ−であって、該複数バイトセットホルダ−は、
ｎ本の複数のバイトが互いに平行な状態で等間隔に配置される基台、および、
前記複数バイトの刃先高さ位置を、加工されるワ−クの溝の深さＨに対し前記複数のバイトが決められた深さｈ_ｉだけ溝を加工できる高さにそれぞれ調節するバイト高さ調節機構、
を備える複数バイト保持具であって、前記複数のバイトは、ワ−クに加工される溝方向に対し、直角方向に刃先の高さを漸次低くして配置されていることを特徴とする複数バイトセットホルダ−を提供するものである。
（但し、ｎは２〜１０の整数、ｉはワ−クと接するバイトの順番を示す１からｎの整数、およびｎ本のバイトにより加工されたワ−クの溝の深さｈ_ｉの合計はＨである。）。
【００１０】
複数のバイトを用いて溝を加工するので、溝１本の当りのバイト刃先磨耗量は小さくなるのでバイトの交換時期を遅くすることができ、１枚の導光板金型を完成するまでのバイト交換回数を少なくすることができる。また、ｎ本の複数のバイトが互いに平行な状態で等間隔に配置されるので、ワ−クである導光板金型の等間隔に設けられる溝のピッチ幅に合わせて複数バイト保持具を前後方向にスキップして加工していくことにより複数（ｍ本）の溝を導光板金型に加工できる。
【００１１】
請求項２の発明は、導光板金型に溝を複数のバイトを用いて切削加工する溝切削装置用複数バイトセットホルダ−であって、該複数バイトセットホルダ−は、
ｎ本の複数のバイトが互いに平行な状態に配置される基台、および、
前記複数バイトの刃先高さ位置を、加工されるワ−クの溝の深さＨに対し前記複数のバイトが決められた深さｈ_ｉだけ溝を加工できる高さにそれぞれ調節するバイト高さ調節機構、
を備える複数バイトセットホルダ−であって、前記複数のバイトは、ワ−クに加工される溝方向に対して同一方向に刃先の高さを漸次低くして配置されていることを特徴とする複数バイトセットホルダ−を提供するものである。
（但し、ｎは２〜１０の整数、ｉはワ−クと接するバイトの順番を示す１からｎの整数、およびｎ本のバイトにより加工されたワ−クの溝の深さｈ_ｉの合計はＨである。）。
【００１２】
バイトがワ−クに加工される溝方向に対し、同一方向に刃先の高さを漸次低くして配置されているので、ワ−クの隣り合う溝のピッチ幅が同一であっても、異なっていても溝加工が可能である。
【００１３】
請求項３の発明は、前記複数バイトセットホルダ−において、バイトの高さ調節機構は、圧電アクチュエ−タの圧電素子に電圧を印加することにより圧電素子が上下に伸縮することによりバイト刃先の高さ位置が調節されるものであることを特徴とする。
【００１４】
圧電素子の長さと印加する電圧の程度によりバイト刃先を上下０．１〜２０μｍの幅に亘って微調節できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
【実施例】
以下、図を用いて本発明をさらに詳細に説明する。
図１は切削装置の斜視図、図２は複数バイトセットホルダ−の正面図、図３は複数バイトセットホルダ−の断面図、および、図４は別の態様を示す複数バイトセットホルダ−の側面図である。
【００１６】
図１に示すの導光板金型用溝切削装置において、１は切削装置、２はワ−ク、３はチャック、４は左右の水平方向（Ｘ軸方向）に往復移動可能なテ−ブル、５は作業台ユニット、６は前後方向（Ｚ軸方向）に往復移動可能なサドル、７はコラム、８はシャンク、９は複数バイトセットホルダ−、１０はダイヤモンドバイト、１１はバイト取り付け用基台、１２はバイト高さ調節機構、１３は流体吹き付けノズル、１４は複数バイトセットホルダ−９を上下方向に移動させる昇降機構、１５は操作盤、１６はピエゾドライブコントロ−ラ、１７はタンク、１８はフィルタ、Ｐはポンプである。
【００１７】
昇降機構１４は、複数バイトセットホルダ−９をワ−クの加工開始点位置に下降、または複数バイトセットホルダ−９を上昇させて加工開始点位置より遠ざける操作をなすもので、ボ−ルネジ１４ａ、ガイドレ−ル１４ｂ、スライダ−（螺合体）１４ｃ、サ−ボモ−タ１４ｄおよび昇降機構取付部材１４ｅよりなる。複数バイトセットホルダ−９は、前記昇降機構１４のスライダ−１４ｃ前面に逆Ｌ字型バイト取付基台１２ｅを介して設置される。
【００１８】
サ−ボモ−タ１４ｄの回転駆動をボ−ルネジ１４ａが受けて複数バイトセットホルダ−９が前面に備え付けられたスライダ−１４ｃが鉛直方向に延びる一対のガイドレ−ル１４ｂ上を滑走することにより、複数バイトセットホルダ−９に備えられたダイヤモンドバイト１０を上下方向（Ｙ軸方向）に昇降することができる。
【００１９】
複数バイトセットホルダ−９は、図２および図３に示すようにダイヤモンドバイト１０を下部に接着したシャンク８を逆Ｌ字型バイト受け座部材１２ｂに取り付け、この逆Ｌ字型バイト受け座部材１２ｂをバイト高さ調節機構１２を介して逆Ｌ字型バイト取付基台１４ｅに設置される。
各逆Ｌ字型バイト受け座部材１２ｂは、ワ−クに加工される溝方向に対して各ダイヤモンドバイトが垂直方向に平行でかつ、等間隔に配列される。
【００２０】
バイト高さ調節機構１２は、前記ダイヤモンドバイト１０を下部に接着したシャンク８を固定ボルト１２ａにより取り付けた逆Ｌ字型バイト受け座部材１２ｂ、該バイト受け座部材１２ｂ上部に上下伸縮可能な圧電素子１２ｃを備えた圧電アクチュエ−タ１２ｄ、逆Ｌ字型バイト取付基台１２ｅ、逆Ｌ字型バイト受け座部材１２ｂの背面に固定された凸ガイド１２ｆおよびピエゾドライブコントロ−ラ１６よりなる。凸ガイド１２ｆは逆Ｌ字型バイト取付基台１２ｅのＬ部分の面に設けられた上下方向に一対設けられたガイド溝１２ｇに嵌まり、滑ることができる。
【００２１】
複数のダイヤモンドバイト１０の刃先高さ位置は、加工されるワ−クの溝の深さＨに対し前記複数のダイヤモンドバイトが決められた深さｈ_ｉだけ溝を加工できる高さにそれぞれの逆Ｌ字型バイト受け座部材１２ｂにシャンク８を固定するボルト１２ａの高さ位置で決まる。複数のダイヤモンドバイト１０は、ワ−クに加工される溝方向に対し、直角方向に刃先の高さを漸次低くして配置される。
各ｎ本のバイト１０が切削加工する溝深さｈ_ｉは、ワ−クに加工される溝深さＨの１／ｎが好ましい。
【００２２】
圧電アクチュエ−タ１２ｄはダイヤモンドバイト刃先高さの調節に使用される。圧電アクチュエ−タ１２ｄの圧電素子１２ｃにピエゾドライブコントロ−ラ１６の電圧調整ダイヤルを回して電圧を印加すると圧電素子１２ｃが伸びる。印加を止めると圧電素子は元の長さに戻る。圧電素子１２ｃの頂部は、逆Ｌ字型バイト取付基台１２ｅに当接している。
【００２３】
ダイヤモンドバイト１０の刃先形状は、先丸状、六角錐状またはＶ状であり、刃先の高さは０．５〜５ｍｍが一般である。各ダイヤモンドバイト１０の形状は同じである。
【００２４】
圧電アクチュエ−タ１２ｄは、ＮＥＣト−キン株式会社より積層圧電アクチュエ−タがＡＥシリ−ズ、ＡＳＬシリ−ズのグレ−ド番号を付して販売、あるいは株式会社メステックより一軸ステ−ジ圧電アクチュエ−タがＭ−５５１６Ｂ、Ｍ−５５１７Ｂ、Ｍ−５５１８の商品名で販売されている。
【００２５】
ピエゾドライブコントロ−ラ１６は、株式会社メステックよりＭ−２６６４の商品名で市販されている。図３に示すピエゾドライブコントロ−ラ１６（増幅器内蔵）おいて、１６ａはメイン電源、１６ｃは電圧調整ダイヤルである。
【００２６】
図１に示す切削装置１に戻って、ベッド２０は前記サドル６を載せ、図示されていない油圧アクチュエ−タ機構でサドルを前後方向に移動可能である。サドル６の後部にはコラム７が立架され、前述したようにコラム７前面に昇降機構１４が設けられている。サドル６がテ−ブル４に対し前後移動することによりコラム７に取り付けられたダイヤモンドバイト刃先１０がワ−クに対し、前後方向にピッチ幅移動する。油圧アクチュエ−タ機構は、空気圧アクチュエ−タ機構、サ−ボモ−タ駆動のボ−ルネジ、またはサ−ボドライブリニアモ−タに置き換えてもよい。
【００２７】
ＮＣ切削装置１には、ワ−ク、あるいは工具のテ−ブルに対する位置関係が検知できるようＸ軸スケ−ル、Ｙ軸スケ−ル、Ｚ軸スケ−ルがテ−ブル、コラム、サドルに備え付けられており、センサにより制御部（ＣＰＵ）の記録部（ＲＡＭ）に現在のテ−ブルに対する工具位置またはテ−ブルに対するワ−ク位置、ワ−クに対する工具の位置が送信され、演算部でそれらの位置を算出し、制御盤１５の表示器に表示できるようになっている。
【００２８】
加工されるワ−ク（導光板金型）２としては、銀、金、銅、錫等の金属蒸着樹脂板よりなる電極材料、Ｎｉメッキ鋼、銅メッキ鋼等の金型材料が用いられる。ワ−ク厚みは、１〜５ｍｍが一般である。ワ−ク寸法は、導光板が用いられる用途、例えば携帯電話、ノ−トパソコン、モバイル端末、液晶テレビ等の液晶表示板により異なるが、例えば１４インチ、１７インチ、３２インチ、４０インチ、６０インチの画面寸法である。
【００２９】
ノズル１３は、シャンク８下部に接着されたダイヤモンドバイト１０の背面にその吹出口が位置するように設けられる。ノズル１３素材としては、銅管、ポリ（テトラフルオロエチレン）樹脂管が使用される。
ノズル１３より噴出される流体は、切削油、圧力空気、オイルミスト等であり、ワ−クとダイヤモンドバイトが接触する加工点に流体は吹き付けられてワ−クの切り込み・切削が行われる。オイルミストは切削油と冷却空気の混合物であるが、ノズルを２本独立して設け、それぞれのノズルより潤滑油、冷却空気を噴出させてノズルより噴出され、両者が交わったところでミストを形成するようにしてもよい。
【００３０】
切削装置１のテ−ブル４の駆動は、リニアモ−タ利用のサ−ボドライブ方式、油圧駆動方式、サ−ボモ−タ駆動のボ−ルネジ、のいずれであってもよい。
【００３１】
図２及び図３で示される複数バイトセットホルダ−９を備えた図１示される切削装置１を用い、ワ−ク２に直線状に平行に並んだ複数のＶ字状溝を切削加工する方法を述べる。
先ず、左右（Ｘ軸）方向に移動可能なテ−ブル４上にワ−ク２を載置し、操作盤１５より加工プログラムとして溝切削加工プログラムソフトを選択し、ついで、制御盤１５表示器に表示された指令に基づいて導光板の溝モ−ドを選択した後、制御盤１５表示器に表示された指令に基づいて基準点、溝モ−ド、溝加工数（ｍ）、工具切り込み開始点位置、工具反転位置、切り込み深さ、テ−ブル往移動速度、テ−ブル復移動速度、移動ピッチ幅等の加工条件を入力する。
【００３２】
ついで、操作盤１５の始動ボタンを押し、テ−ブル４、サドル６を移動させた後、昇降機構１４によりダイヤモンドバイト１０の刃先位置を待機位置に移動させた後、ピエゾドライブコントロ−ラのメイン電源スイッチ１６ａを入れ、電圧設定ボリュ−ムダイヤルを回し、それぞれのダイヤモンドバイト１０高さ位置を調整する。
【００３３】
操作盤１５の開始ボタンを押して昇降機構１４により切削切り込み開始点にダイヤモンドバイト１０を下降（−Ｙ軸方向）させ、テ−ブル４を左右方向に移動させることにより、テ−ブル４が右方向から左方向（−Ｘ）に移動する際は金型材のワ−ク２に対して切り込み・溝切削が行われ、テ−ブル４が右反転すると昇降機構１４によりバイトホルダ−９が上昇され、ダイヤモンドバイト１０がワ−ク２に接触しない高さに上昇（＋Ｙ軸方向）し、テ−ブル４が左方向から右方向（＋Ｘ）に移動する際はダイヤモンドバイト１０によるワ−ク２への溝加工は行われない。
【００３４】
テ−ブル４が左反転位置に到達すると、サドル６が溝のピッチ幅だけ後退するとともに、加工プログラムソフトに基づいてダイヤモンドバイト１０が昇降機構１４により下降され、ワ−ク右端の開始点位置まで移動する。
【００３５】
このワ−ク表面に一方向溝を切削加工する際、ダイヤモンドバイト１０とワ−ク２とが接触する加工点に向けてノズル１３より冷却流体を吹き付ける。
【００３６】
ダイヤモンドバイト１０がワ−ク右端の開始点位置まで戻されると、２回目以降のワ−クへの溝切削加工が開始される。すなわち、
前記のテ−ブル左方向の往移動時にダイヤモンドバイトによりワ−クへの切り込み・切削を行う工程、
テ−ブル右反転時に昇降装置１４によりダイヤモンドバイトをワ−クに接触しない高さに上昇させてテ−ブルの復移動時にワ−クの切り込み・切削を行わない工程、
およびテ−ブル４が左反転位置に到達すると、次ぎに加工する溝のピッチ幅だけサドル６を後退する（テ−ブル４に対し相対的にダイヤモンドバイトを前方向に移動させる）とともに、昇降装置１４によりダイヤモンドバイト１０を下降し、ワ−ク右端の開始点位置まで移動する工程、
を繰り返えし、ワ−クに複数の溝を加工する。
【００３７】
複数バイトホルダ−９のピッチ幅の移動は、複数バイトホルダ−９に保持されているダイヤモンドバイト１０の数をｎ本、ワ−クに加工される溝数をｍとすると、（ｍ＋ｎ−１）回行われる。
【００３８】
所望するｍ本の溝の切削加工が終了したら、テ−ブル４、サドル６の移動を停止し、ダイヤモンドバイト１０を昇降機構１４により待避位置まで上昇させた後、加工ワ−クを洗浄し、乾燥させる。
【００３９】
上記加工作業は、制御盤１５に内蔵される制御装置（ＣＰＵ）の記憶部（ＲＯＭ）に記憶された加工プログラムに則って、テ−ブル４駆動のリニアモ−タ、ダイヤモンドバイト１０昇降機構１４のボ−ルネジ駆動のサ−ボモ−タ、バイト１０の前後移動を司るサドル６駆動の液圧アクチュエ−タのサ−ボドライブ駆動、が行われる。
【００４０】
上記ワ−クの溝切削加工の実施例は、図２に示されるｎ本の複数のバイトが互いに平行な状態で等間隔に配置、かつ、ワ−クに加工される溝方向に対し、直角方向に刃先の高さを漸次低くして配置されている複数バイトセットホルダ−９を用いた加工例であるが、複数バイトセットホルダ−を図４に示すｎ本の複数のバイトが互いに平行な状態で配置、かつ、ワ−クに加工される溝方向に対して同一方向に刃先の高さを漸次低くして配置されている複数バイトセットホルダ−９をもちいてもよい。
【００４１】
この際は、複数バイトホルダ−９のピッチ幅の移動は、複数バイトホルダ−９に保持されているダイヤモンドバイト１０の数をｎ本、ワ−クに加工される溝数をｍとすると、（ｍ−１）回行われる。
【００４２】
本発明の複数バイトホルダ−９の別態様として、バイトの高さ調節機構１２を圧電アクチュエ−タに代えて、ボルト軸部とボルト頭よりなる位置調節ボルトを用い、ボルト軸部が逆Ｌ字型バイト取付基台１２ｅのボルト孔を貫通し、バイト受け座部材１２ｂの上部に設けられたネジ孔にネジ込み、ボルト頭を回転することによりバイトの高さを調整するようにしてもよい。
【００４３】
【発明の効果】
本発明の複数バイトセットホルダ−は、ワ−クに複数の溝を切削加工する際、１本の溝を加工するのに複数のバイトを用いて加工するので、溝１本当り切削する各バイトの磨耗量が分散されるので、複数バイトセットホルダ−を交換する時期を遅らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】切削装置の斜視図である。
【図２】本発明の複数バイトセットホルダ−の正面図である。
【図３】図２におけるＩ−Ｉ線断面図である。
【図４】別の態様を示す複数バイトセットホルダ−の側面図である。
【図５】液晶表示板のバックライト構造の斜視図である（公知）。
【符号の説明】
１切削装置
２ワ−ク
３チャック
４テ−ブル
６サドル
７コラム
８シャンク
９複数バイトセットホルダ−
１０ダイヤモンドバイト
１１バイト取り付け用基台
１２バイト高さ調節機構
１４昇降機構
１６ピエゾドライブコントロ−ラ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cutting apparatus for machining a plurality of grooves using a plurality of cutting tools into a light guide plate mold (work) used for manufacturing a light guide plate having a plurality of grooves used for a backlight or a front light of a liquid crystal display panel. It relates to a tool set holder.
[0002]
[Prior art]
A light guide plate having a plurality of grooves used for a backlight or a front light is used as a light diffusing plate of a liquid crystal display device such as a notebook personal computer, a mobile phone, and a car navigation system. FIG. 5 shows an example of a backlight structure using a light guide plate. In the figure, A is an LED or lamp, B is a reflection sheet, C is a light guide plate, D is a diffuse reflection treatment surface, E is a diffusion sheet, and F is a lens sheet.
[0003]
In a general LED backlight structure, LED light placed on the side or below is incident on the light guide plate, diffused by a groove-like diffuser formed on the lower surface of the light guide plate, and then incident on the liquid crystal. This light diffusing plate uses a V-shaped cutting edge having a diamond cutting edge (cutting edge) or a cemented carbide (tungsten carbon) cutting edge to cut a V-shaped groove in a master die block material. It can be obtained by injection-molding molten polymethyl methacrylate resin into the cavity of an injection mold assembled with a part of the grooved mold block material.
[0004]
In general, the groove depth (H) of the light guide plate is 3 to 12 μm, the pitch width P is 0.02 to 0.5 mm, and even if the pitch width is the same, it is temporarily reduced in terms of the difference series. May be. For example, P _{n + 1} = P _n −0.013 (P ₀ = 0.4 mm).
[0005]
In addition, a polymethyl methacrylate resin plate (thickness 2 to 4 mm) on which silver is vapor-deposited to a thickness of 12 to 30 nm is formed by grooving a steel with a diamond bit and electrocasting steel to produce gold It is obtained by manufacturing a mold block material and injection-molding a molten polymethyl methacrylate resin into a cavity of an injection mold in which this mold block material is assembled as a part.
[0006]
A linear groove is formed in the work of the mold block material or metal-deposited resin plate electrode, and the work is unidirectional on the work surface by the relative movement of the work and the diamond tool using a cutting machine equipped with a diamond tool. A work grooving method for cutting a large number of grooves is performed (see Patent Document 1 and Patent Document 2).
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-48112 (see page 3-5 and FIG. 1)
[Patent Document 2]
JP 2003-39229 A (refer to page 3-5 and FIGS. 1 and 3)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The light guide plate mold processing machines described in Patent Document 1 and Patent Document 2 process grooves in a work with a single tool, so the work dimensions are 1 inch, 5 inches, 6 inches, and 12 inches. If it is small, it is necessary to change the worn diamond bite several times during the grooving of the workpiece when the workpiece size is increased to 30 inch, 40 inch or 60 inch. This is troublesome because the relative positions of the work and the cutting edge of the tool are adjusted each time. The present invention provides a multi-byte set holder that can reduce the number of times of exchanging a bit until a single light guide plate mold is completed by processing one groove with a plurality of bits.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The invention of claim 1 is a multiple cutting tool set holder for a groove cutting device for cutting a groove in a light guide plate mold using a plurality of cutting tools, wherein the multiple cutting tool set holder includes:
a base on which a plurality of n bytes are arranged at equal intervals in a parallel state; and
The height of the cutting edge of each of the plurality of cutting tools is adjusted to a height at which the plurality of cutting tools can process the groove by a depth h _i with respect to the depth H of the groove of the workpiece to be processed. Adjustment mechanism,
A plurality of cutting tools, wherein the plurality of cutting tools are arranged such that the height of the cutting edge is gradually reduced in a direction perpendicular to the direction of the groove processed into the workpiece. A tool set holder is provided.
(Where, n is 2 to 10 integer, i is Wa - sum of click groove depth h _i - an integer from 1 indicating the order of the phrase contact byte n, and n bytes by processed word Is H.).
[0010]
Since the groove is machined using a plurality of cutting tools, the amount of wear of the cutting edge of the cutting tool per groove is small, so that the replacement time of the cutting tool can be delayed, and the cutting tool until one light guide plate mold is completed. The number of exchanges can be reduced. In addition, since a plurality of n bytes are arranged at equal intervals in parallel with each other, the plurality of byte holders are moved back and forth in accordance with the pitch width of the grooves provided at equal intervals in the light guide plate mold as a work. Multiple (m) grooves can be processed into the light guide plate mold by skipping in the direction.
[0011]
The invention of claim 2 is a multiple cutting tool set holder for a groove cutting device for cutting a groove in a light guide plate mold using a plurality of cutting tools, wherein the multiple cutting tool set holder includes:
a base on which a plurality of n bytes are arranged in parallel with each other; and
The height of the cutting edge of each of the plurality of cutting tools is adjusted to a height at which the plurality of cutting tools can process the groove by a depth h _i with respect to the depth H of the groove of the workpiece to be processed. Adjustment mechanism,
A plurality of cutting tool sets, wherein the plurality of cutting tools are arranged such that the height of the cutting edge is gradually lowered in the same direction with respect to the groove direction processed into the workpiece. A multi-byte set holder is provided.
(Where, n is 2 to 10 integer, i is Wa - sum of click groove depth h _i - an integer from 1 indicating the order of the phrase contact byte n, and n bytes by processed word Is H.).
[0012]
Since the cutting edge height is gradually lowered in the same direction with respect to the groove direction in which the cutting tool is processed into a workpiece, even if the pitch width of adjacent grooves in the workpiece is the same, it is different. However, groove processing is possible.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, in the plural bite set holder, the bite height adjusting mechanism is configured such that when the voltage is applied to the piezoelectric element of the piezoelectric actuator, the piezoelectric element expands and contracts vertically, thereby increasing the height of the bite cutting edge. The position is adjusted.
[0014]
Depending on the length of the piezoelectric element and the level of applied voltage, the cutting edge can be finely adjusted over a width of 0.1 to 20 μm.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view of a cutting device, FIG. 2 is a front view of a multi-byte set holder, FIG. 3 is a cross-sectional view of the multi-byte set holder, and FIG. 4 is a side view of a multi-byte set holder showing another embodiment. FIG.
[0016]
In the groove cutting device for a light guide plate mold shown in FIG. 1, 1 is a cutting device, 2 is a work, 3 is a chuck, 4 is a table that can be moved back and forth in the horizontal direction (X-axis direction), 5 is a workbench unit, 6 is a saddle that can be moved back and forth (Z-axis direction), 7 is a column, 8 is a shank, 9 is a multiple tool set holder, 10 is a diamond tool, and 11 is a tool mounting base. , 12 is a tool height adjusting mechanism, 13 is a fluid spray nozzle, 14 is a lifting mechanism for moving a plurality of tool set holders 9 in the vertical direction, 15 is an operation panel, 16 is a piezo drive controller, 17 is a tank, 18 Is a filter and P is a pump.
[0017]
The elevating mechanism 14 is for lowering the plural bite set holder 9 to the work starting point position of the workpiece or raising the plural bite set holder 9 to move away from the machining start point position. , A guide rail 14b, a slider (screwed body) 14c, a servo motor 14d, and a lifting mechanism mounting member 14e. The plurality of tool set holders 9 are installed on the front surface of the slider 14c of the elevating mechanism 14 via an inverted L-shaped tool mounting base 12e.
[0018]
The ball screw 14a receives the rotational drive of the servo motor 14d, and a slider 14c having a plurality of bite set holders 9 mounted on the front surface slides on a pair of guide rails 14b extending in the vertical direction. The diamond cutting tool 10 provided in the multiple cutting tool set holder 9 can be moved up and down (Y-axis direction).
[0019]
As shown in FIGS. 2 and 3, the plural bite set holder 9 is attached to the inverted L-shaped bite receiving member 12b with the shank 8 having the diamond bit 10 bonded to the lower part, and this inverted L-shaped biter receiving member 12b. Is installed on the inverted L-shaped tool mounting base 14e via the tool height adjusting mechanism 12.
In each of the inverted L-shaped cutting tool receiving members 12b, the diamond cutting tools are arranged in parallel to each other at equal intervals with respect to the direction of the groove processed into the workpiece.
[0020]
The tool height adjusting mechanism 12 includes an inverted L-shaped tool receiving member 12b in which a shank 8 having the diamond tool 10 bonded to the lower part is attached by a fixing bolt 12a, and a piezoelectric element that can be vertically expanded and contracted on the upper part of the tool receiving member 12b. It comprises a piezoelectric actuator 12d provided with 12c, an inverted L-shaped tool mounting base 12e, a convex guide 12f fixed to the back surface of the inverted L-shaped tool receiving member 12b, and a piezo drive controller 16. The convex guides 12f can fit and slide in a pair of guide grooves 12g provided in the vertical direction provided on the surface of the L portion of the inverted L-shaped tool mounting base 12e.
[0021]
The height positions of the cutting edges of the plurality of diamond tools 10 are opposite to the height at which the plurality of diamond tools can process the grooves by the depth h _i determined with respect to the depth H of the groove of the workpiece to be processed. It is determined by the height position of the bolt 12a that fixes the shank 8 to the L-shaped tool receiving member 12b. The plurality of diamond cutting tools 10 are arranged with the heights of the blade edges being gradually lowered in the direction perpendicular to the direction of the grooves processed into the workpiece.
Groove depth h _i byte 10 of the n pieces are cutting the word - 1 / n of the groove depth H which is processed into click is preferred.
[0022]
The piezoelectric actuator 12d is used to adjust the height of the diamond cutting edge. When a voltage is applied to the piezoelectric element 12c of the piezoelectric actuator 12d by turning the voltage adjustment dial of the piezo drive controller 16, the piezoelectric element 12c extends. When the application is stopped, the piezoelectric element returns to its original length. The top of the piezoelectric element 12c is in contact with the inverted L-shaped tool mounting base 12e.
[0023]
The cutting edge shape of the diamond cutting tool 10 is rounded, hexagonal pyramid or V-shaped, and the height of the cutting edge is generally 0.5 to 5 mm. The shape of each diamond tool 10 is the same.
[0024]
Piezoelectric actuator 12d is sold by NEC Tokin Corporation with laminated piezoelectric actuators with grade numbers of AE series and ASL series, or uniaxial stage piezoelectric from MESTEC Corporation. Actuators are sold under the trade names M-5516B, M-5517B, and M-5518.
[0025]
The piezo drive controller 16 is commercially available under the trade name M-2664 from Mestech. In the piezo drive controller 16 (with built-in amplifier) shown in FIG. 3, 16a is a main power source, and 16c is a voltage adjustment dial.
[0026]
Returning to the cutting apparatus 1 shown in FIG. 1, the bed 20 mounts the saddle 6, and the saddle can be moved in the front-rear direction by a hydraulic actuator mechanism (not shown). A column 7 is erected on the rear portion of the saddle 6, and the lifting mechanism 14 is provided on the front surface of the column 7 as described above. As the saddle 6 moves back and forth with respect to the table 4, the diamond cutting edge 10 attached to the column 7 moves in the pitch direction in the front-rear direction with respect to the workpiece. The hydraulic actuator mechanism may be replaced with a pneumatic actuator mechanism, a servo motor driven ball screw, or a servo drive linear motor.
[0027]
The NC cutting device 1 has an X-axis scale, a Y-axis scale, and a Z-axis scale on the table, column, and saddle so that the positional relationship of the workpiece or tool with respect to the table can be detected. The sensor transmits the tool position relative to the current table, the work position relative to the table, and the tool position relative to the work to the recording unit (RAM) of the control unit (CPU). These positions can be calculated and displayed on the display of the control panel 15.
[0028]
As the work (light guide plate mold) 2 to be processed, an electrode material made of a metal-deposited resin plate such as silver, gold, copper, or tin, or a mold material such as Ni plated steel or copper plated steel is used. The work thickness is generally 1 to 5 mm. The work size varies depending on the application in which the light guide plate is used, for example, a liquid crystal display panel such as a mobile phone, a notebook personal computer, a mobile terminal, and a liquid crystal television, but it is, for example, 14 inches, 17 inches, 32 inches, 40 inches, 60 inches. The screen dimensions.
[0029]
The nozzle 13 is provided so that the air outlet is located on the back surface of the diamond tool 10 bonded to the lower part of the shank 8. As the nozzle 13 material, a copper tube or a poly (tetrafluoroethylene) resin tube is used.
The fluid ejected from the nozzle 13 is cutting oil, pressurized air, oil mist, or the like, and the fluid is sprayed to a processing point where the workpiece and the diamond tool come into contact with each other to cut or cut the workpiece. Oil mist is a mixture of cutting oil and cooling air, but two nozzles are provided independently. Lubricating oil and cooling air are ejected from each nozzle and ejected from the nozzle, forming a mist when they intersect. You may do it.
[0030]
The drive of the table 4 of the cutting apparatus 1 may be any of a servo drive system using a linear motor, a hydraulic drive system, and a ball screw driven by a servo motor.
[0031]
A method for cutting a plurality of V-shaped grooves linearly parallel to the workpiece 2 using the cutting apparatus 1 shown in FIG. 1 provided with the plurality of bite set holders 9 shown in FIGS. To state.
First, the work 2 is placed on the table 4 movable in the left-right (X-axis) direction, and the groove cutting program software is selected as a machining program from the operation panel 15, and then the control panel 15 indicator After selecting the groove mode of the light guide plate based on the command displayed on the control panel 15, based on the command displayed on the control panel 15 indicator, the reference point, the groove mode, the number of grooves processed (m), the tool cutting Input machining conditions such as start point position, tool reversal position, cutting depth, table forward movement speed, table reverse movement speed, movement pitch width, and the like.
[0032]
Next, after pressing the start button of the operation panel 15 and moving the table 4 and the saddle 6, the blade tip position of the diamond tool 10 is moved to the standby position by the lifting mechanism 14, and then the main drive of the piezo drive controller is performed. The power switch 16a is turned on, the voltage setting volume dial is turned, and the height position of each diamond tool 10 is adjusted.
[0033]
When the start button of the operation panel 15 is pressed, the lifting tool 14 lowers the diamond cutting tool 10 to the cutting incision start point (−Y-axis direction), and moves the table 4 left and right, so that the table 4 moves to the right. When moving from left to right (-X), the workpiece 2 of the mold material is cut and grooved, and when the table 4 is reversed to the right, the elevating mechanism 14 raises the tool holder 9; When the diamond tool 10 rises to a height that does not contact the work 2 (+ Y-axis direction) and the table 4 moves from the left to the right (+ X), the diamond tool 10 moves to the work 2 by the diamond tool 10. No grooving is performed.
[0034]
When the table 4 reaches the left reverse position, the saddle 6 moves backward by the pitch of the groove, and the diamond bit 10 is lowered by the lifting mechanism 14 based on the machining program software, up to the start point position at the right end of the work. Moving.
[0035]
When cutting the unidirectional groove on the surface of the workpiece, a cooling fluid is sprayed from the nozzle 13 toward a processing point where the diamond tool 10 and the workpiece 2 are in contact with each other.
[0036]
When the diamond cutting tool 10 is returned to the start point position at the right end of the work, the second and subsequent grooves are cut into the work. That is,
A step of cutting and cutting into the workpiece with a diamond tool during the forward movement of the table in the left direction;
A process in which the diamond tool is raised to a height that does not contact the workpiece by the elevating device 14 when the table is turned to the right, and the workpiece is not cut or cut when the table is moved backward;
When the table 4 reaches the left reverse position, the saddle 6 is retracted by the pitch width of the groove to be processed next (the diamond tool is moved forward relative to the table 4), and the lifting device 14 lowering the diamond tool 10 by 14 and moving it to the starting point position at the right end of the work,
Is repeated to process a plurality of grooves in the workpiece.
[0037]
The movement of the pitch width of the plurality of tool holders 9 is (m + n−1), where n is the number of diamond tools 10 held by the plurality of tool holders 9 and m is the number of grooves to be processed into the workpiece. Performed once.
[0038]
When the desired m grooves have been cut, the table 4 and saddle 6 are stopped, the diamond tool 10 is moved up to the retracted position by the lifting mechanism 14, and the workpiece is washed. dry.
[0039]
The above machining operation is performed by the table 4 driven linear motor, diamond bit 10 lifting mechanism 14 in accordance with a machining program stored in a storage unit (ROM) of a control device (CPU) built in the control panel 15. A ball screw driven servo motor and a saddle 6 driven hydraulic actuator for driving the tool 10 back and forth are driven.
[0040]
In the embodiment of the groove cutting of the workpiece, the plurality of n bits shown in FIG. 2 are arranged at equal intervals in a state of being parallel to each other and perpendicular to the direction of the groove processed into the workpiece. This is an example of processing using a plurality of byte set holders 9 that are arranged with the height of the blade edge being gradually lowered in the direction. The plurality of bit set holders shown in FIG. You may use the multiple bite set holder-9 arrange | positioned in the state and arrange | positioned by making the height of a blade edge | side gradually low in the same direction with respect to the groove direction processed into a workpiece | work.
[0041]
At this time, the movement of the pitch width of the plurality of byte holders 9 is expressed as follows, assuming that the number of diamond tools 10 held by the plurality of byte holders 9 is n and the number of grooves processed into the workpiece is m. m-1) is performed.
[0042]
As another aspect of the multiple bite holder -9 of the present invention, instead of using a piezoelectric actuator as the bite height adjusting mechanism 12, a position adjusting bolt consisting of a bolt shaft part and a bolt head is used, and the bolt shaft part is inverted L-shaped. The height of the cutting tool may be adjusted by passing through the bolt hole of the tool mounting base 12e, screwing it into the screw hole provided in the upper part of the cutting tool receiving member 12b, and rotating the bolt head.
[0043]
【The invention's effect】
When cutting a plurality of grooves in a workpiece, the plurality of cutting tool holders of the present invention are processed using a plurality of cutting tools to process one groove, so that each cutting tool per groove is cut. Since the amount of wear is distributed, it is possible to delay the time for replacing the plurality of byte set holders.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a cutting device.
FIG. 2 is a front view of a multi-byte set holder according to the present invention.
3 is a cross-sectional view taken along line II in FIG. 2. FIG.
FIG. 4 is a side view of a multi-byte set holder showing another embodiment.
FIG. 5 is a perspective view of a backlight structure of a liquid crystal display panel (known).
[Explanation of symbols]
1 Cutting device 2 Work 3 Chuck 4 Table 6 Saddle 7 Column 8 Shank 9 Multiple tool set holder
10 Diamond tool 11 Base for tool installation 12 Tool height adjustment mechanism 14 Lifting mechanism 16 Piezo drive controller

Claims

A multi-byte set holder for a groove cutting device for cutting a groove in a light guide plate mold using a plurality of cutting tools,
a base on which a plurality of n bytes are arranged at equal intervals in a parallel state; and
The height of the cutting edge of each of the plurality of cutting tools is adjusted to a height at which the plurality of cutting tools can process the groove by a depth h _i with respect to the depth H of the groove of the workpiece to be processed. Adjustment mechanism,
A plurality of cutting tool sets, wherein the plurality of cutting tools are arranged such that the height of the cutting edge is gradually lowered in a direction perpendicular to the groove direction to be machined in the workpiece. Multiple byte set holder.
(Where, n is 2 to 10 integer, i is Wa - sum of click groove depth h _i - an integer from 1 indicating the order of the phrase contact byte n, and n bytes by processed word Is H.).

A multi-byte set holder for a groove cutting device for cutting a groove in a light guide plate mold using a plurality of cutting tools,
a base on which a plurality of n bytes are arranged in parallel with each other; and
The height of the cutting edge of each of the plurality of cutting tools is adjusted to a height at which the plurality of cutting tools can process the groove by a depth h _i with respect to the depth H of the groove of the workpiece to be processed. Adjustment mechanism,
A plurality of cutting tool sets, wherein the plurality of cutting tools are arranged such that the height of the cutting edge is gradually lowered in the same direction with respect to the groove direction processed into the workpiece. Multiple byte set holder.
(Where, n is 2 to 10 integer, i is Wa - sum of click groove depth h _i - an integer from 1 indicating the order of the phrase contact byte n, and n bytes by processed word Is H.).

The tool height adjusting mechanism is characterized in that the height position of the tool cutting edge is adjusted by applying a voltage to the piezoelectric element of the piezoelectric actuator so that the piezoelectric element expands and contracts vertically. The multi-byte set holder according to claim 1 or 2.