TW201311379A - 圓形塑料之鏡面及微結構切割工法 - Google Patents

Abstract

本發明圓形塑料之鏡面及微結構切割工法，係將刀盤轉動軸與圓形塑料移動方向呈垂直加工，利用刀盤上之刀刃切割作用於圓形塑料之入光外環面，透過導入刀盤刀刃與塑料板厚之量測數據，計算取得可待加工之圓形塑料片數，並將該圓形塑料經旋轉平台設定偏擺角度接受進刀銑切，即可在圓弧外環面加工完成數片圓形塑料之之鏡面V形槽，其製程相對降低製作成本而提高其競爭力。

Description

圓形塑料之鏡面及微結構切割工法

本發明係為一種針對圓形塑料之鏡面及微結構切割工法，特別係指一種可一次完成數片圓形塑料V形槽之加工法。

LED側燈條背光模組中，導光板之導光效果，係為液晶顯示器及燈具品味選別重要參考指標之一。其導光板之製成係在導光板之入光側端面，利用切割刀具加工完成數道V形槽於模仁上，再利用射出成型使產品具有V形槽入光端面，提供均勻光源系統導光之用。

另，典型之塑料導光板製程，例如專利第M377315號「導光板V型槽切割微調裝置(一)」，此製程係利用一刀盤，於刀盤上設有數具刀刃作為加工刀具，旋轉作用於橫向移位之導光板側端面，使形成數道V形槽，由於刀盤上之刀刃係配合V形槽之成型所配置，一次製程僅能完成單片導光板，並無法一次完成數片導光板，該製程需待單片導光板完成整面側端面之V形槽加工，始可再進行下一片導光板之加工製程，加工時間相對拉長且無法大量生產，進而提高製造成本。

此外，該典型之塑料導光板製程，不僅只能加工單片導光板，針對圓形或橢圓形塑料導光板之V形槽加工，該典型之塑料導光板製程，通常係以雷射切割作為加工方法，然而利用雷射切割之加工法，具有以下之缺點：

第一，　雷射汽化材料後容易殘留低密度物質影響光學折射及利用。

第二，　雷射汽化容易形成波浪狀，圓形之真圓度較差。

第三，　雷射汽化後形成之端與光學面非垂直角度，光學品味較差。

本發明係提供一種用於圓形或橢圓形塑料入光外環面V形槽之切割工法，主要係將刀盤之轉動軸與圓形塑料移動方向呈垂直加工，利用刀盤上之刀刃切割作用，一次加工於數片疊置之圓形塑料入光外環面，使整疊圓形塑料之弧面可完成數道V形槽。

本發明之圓形塑料之微結構切割工法，包括有下列步驟：步驟一：配合一平台，該平台包含一由動力單元以轉動軸固接連動之刀盤和刀盤盤面固設之數刀刃、一與動力單元轉動軸垂直設立之移動基台、一位於移動基台之旋轉平台，及一由架體架設之定位板組；步驟二：量測片數，經取得上述該刀刃與刀盤圓心距和板厚數據、運用計算公式(加工片數=2×(R×Sin(θ)/板厚)0°<θ<45°)算計出圓形塑料之可待加工片數；步驟三：依計算取得之可待加工片數，將欲加工之圓形塑料片數，置於旋轉平台，並利用定位結構，使整疊圓形塑料之加工側端面獲得一致平整，利用刀盤上刀刃之切割作用，以圓形旋轉運動作用於圓形塑料進行切割加工，利用圓形塑料隨旋轉基台及移動基台順著圓形塑料弧面設定所輸出作動之偏擺角度去接受刀刃之切割作用，逐步完成整疊圓形塑料在環面之V形槽。

步驟四：依刀盤及刀刃和板厚之尺寸不同，準此製程可加工不同片數之圓形塑料，快速切割出精準之V形槽或側端面鏡面。

請同時參閱第一圖，係本發明實施例之流程圖，及第二圖係本發明實施例之製造設備示意圖。

依據第一圖所示，本發明之圓形塑料微結構切割工法，包括有下列步驟：

(一)平台構成1，配合一平台(如第二圖)，該平台包含一可前後、左右移位之移動基台10、一位於移動基台10上之旋轉平台12、一刀盤11，一由動力單元13連動之定位板14以及隨移動基台10移動而供動力單元13固置之架體15；而連動刀盤11旋轉動力之馬達單元16則為垂直設立，使提供旋轉動力而轉動刀盤11盤面；另刀盤11盤面上均勻固設有預設數量之刀刃體17；

(二)量測製程2，先行量測上述刀盤11圓心距與刀刃體17之距離和圓形塑料之板厚數據，再配合運用公式(加工片數=2×(R×Sin(θ)/板厚)0°<θ<45°)取得該次可待加工之圓形塑料片數(其中R為刀刃體與圓盤圓心距)。

(三)整平定位3，預先將整疊方形塑料經刀盤刀刃切割成圓形塑料6後(如第三圖)，再將整疊圓形塑料6置於旋轉平台12上，利用整平結構使各外環面構成平齊狀態時，即利用定位板14向下壓迫，使整疊圓形塑料6的外環面平齊狀態在旋轉平台12上獲得定位保持，利於準確加工。

(四)切割成形4，整疊圓形塑料6經定位製程4定位於旋轉平台12上，且隨移動基台10前進移位，利用刀盤11上之刀刃體17直接對圓形塑料6側弧面進行切割作用，由於刀盤上刀刃之運動模式為呈圓形旋轉進刀且為定點狀態而不會移位(如第四、五圖)，而圓形塑料6之加工面為圓弧面，因此進刀始點會由整疊圓形塑料6中任一弧面點進刀，其切割角度對應於產品上(如第六圖所示)V形槽7與垂直法線呈θ角，其範圍介於0°<θ<45°角而切割其弧端面，使銑切出第一道V形槽7之角度槽面後，經由旋轉平台12之旋轉及移動基台10之配合設定，輸出偏擺角度，接受進刀銑切，得以完成緊鄰之V形槽7切割，再順著圓形塑料之弧面曲度設定旋轉平台12之旋轉及移動基台10之偏擺角度，再逐漸上下擴大銑切面積及整圈V形槽之成型(如第七圖)，待圓形塑料6完全經過刀盤11時，即可完成整疊之圓形塑料環面之V形槽7。

(六)成品完成5，清除塑料工件之渣屑，並移除定位板14之定位，即完成一定數量之圓形塑料V形槽7，隨即再疊放相同片數圓形塑料進行下一次之切割成型。

1．．．平台構成

10．．．移動基台

11．．．刀盤

12．．．旋轉平台

13．．．動力單元

14．．．定位板

15．．．架體

16．．．馬達單元

17．．．刀刃體

2．．．量測製程

3．．．定位製程

4．．．切割成型

5．．．成品完成

6．．．圓形塑料

7．．．V形槽

第一圖：本發明之流程方塊圖。

第二圖：本發明之平台結構圖。

第三圖：本發明之圓形塑料成型示意圖。

第四圖：本發明之圓形塑料定位俯視圖。

第五圖：本發明之銑切進刀示意圖。

第六圖：本發明之銑切角度示意圖。

第七圖：本發明之V形槽銑切圖。

1．．．平台構成

2．．．量測製程

3．．．整平定位

4．．．切割成型

5．．．成品完成

Claims (7)

1. 一種圓形塑料之鏡面及微結構切割工法，包括如下步驟：平台構成；配合一平台，該平台包含一移動基台、一位於移動基台上之旋轉平台、一切割刀組及定位板組；量測製程；量取刀盤及塑料板厚之數據，套用公式算得可待加工之圓形塑料片數；整平定位：將算計完成之待加工圓形塑料片數，經定位板組整平定位於旋轉平台上；切割成型：該圓形塑料由移動基台帶動前移，以切割刀盤組對該圓形塑料外環面進行旋轉切割，使形成第一道V形槽微結構，經由旋轉平台之旋轉及移動基台之配合設定，輸出偏擺角度，接受進刀銑切，得以完成緊鄰之V形槽切割，再順著圓形塑料之弧面曲度依序設定旋轉平台之旋轉及移動基台之偏擺角度，再逐漸上下擴大銑切面積及整個外環面V形槽之成型。
2. 依申請專利範圍第1項所述之圓形塑料之鏡面及微結構切割工法，其中該套用公式為(加工片數=2×(R×Sin(θ)/板厚))，該R為刀刃體與刀盤圓心距。
3. 依申請專利範圍第2項所述之圓形塑料之鏡面及微結構切割工法，其中θ角範圍係介於0°<θ<45°。
4. 依申請專利範圍第1項所述之圓形塑料之鏡面及徵結構切割工法，其中切割刀盤組，包含一刀盤及刀盤上平均配置之數刀刃座。
5. 申請專利範圍第1項所述之圓形塑料之鏡面及微結構切割工法，其中該V形槽之槽面係呈鏡面。
6. 申請專利範圍第1項所述之圓形塑料之鏡面及微結構切割工法，其中定位板組，包含一由動力單元帶動之定位板及一供動力單元固置且連動於輸送基台之固置架。
7. 申請專利範圍第1項所述之圓形塑料之鏡面及微結構切割工法，其中該圓形塑料為導光板。