TWI568524B - 端面切削刀輪 - Google Patents

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Description

端面切削刀輪
本發明是有關於一種膜片之加工裝置，且特別是有關於一種切削膜片之端面的切削刀輪。
影像顯示裝置中通常廣泛使用光學膜片，當光學膜片安裝於基板上時，有必要加工為預定的形狀及尺寸。為了進行上述的加工，通常使用在轉盤的周圍部分設有切削刀刃的端面切削裝置。為了不會在膜片的端面產生缺陷或損傷，並能進行大量的端面加工，有必要對現有的端面切削裝置進行改良，以更精密地準確切削膜片的端面，進而提高端面切削的品質。
本發明係有關於一種膜片之端面切削刀輪，能以細尺寸精度對膜片進行切削，以提高端面切削的品質。
根據本發明之一方面，提出一種端面切削刀輪，係以複數個膜片重合之積層體的端面做為切削對象，此端面切削刀輪設置有一旋轉軸以及朝積層體的端面突出的複數個切削構件，此些切削構件以旋轉軸為中心旋轉，並與積層體的端面依序接觸而切削積層體的端面，且切削尺寸被此些切削構件分為N× M個切削區塊，其中N為此些切削構件的數量，M為每一切削構件切削的次數。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
10‧‧‧加工機台
15‧‧‧基台
20‧‧‧底盤
25‧‧‧機架
W‧‧‧積層體
Wa‧‧‧端面
100、100a、100b‧‧‧端面切削刀輪
101‧‧‧旋轉軸
102‧‧‧旋轉盤
103‧‧‧切削構件
104‧‧‧凸部
105‧‧‧凹槽
S1‧‧‧上表面
S2‧‧‧下表面
O‧‧‧中心點
A1~A8‧‧‧刀刃
R1~R8‧‧‧刀刃距離中心點O的距離
H1~H8‧‧‧突出量
D1~D4‧‧‧切削尺寸
C1~CN×M‧‧‧切削區塊
X、Y‧‧‧方向
第1圖繪示使用本發明一實施例之端面切削刀輪的加工機台的示意圖。
第2A圖繪示依照一實施例之端面切削刀輪的正視圖。
第2B圖繪示第2A圖之端面切削刀輪的側視圖。
第3圖繪示另一實施例之端面切削刀輪的正視圖。
第4圖繪示刀刃朝積層體的端面的突出量依序增加的示意圖。
第5圖繪示切削量隨著切削過程呈等差數列增加後再減少的示意圖。
第6A至6D圖繪示不同切削尺寸的切削區塊的分佈圖。
以下係提出實施例進行詳細說明，實施例僅用以作為範例說明，並非用以限縮本發明欲保護之範圍。
請參照第1、2A、2B及3圖，其中第1圖繪示使用本發明一實施例之端面切削刀輪100的加工機台10的示意圖，第2A圖繪示依照一實施例之端面切削刀輪100a的正視圖，第2B圖繪示第2A圖之端面切削刀輪100a的側視圖。第3圖繪示另一 實施例之端面切削刀輪100b的正視圖。
在第1圖中，端面切削刀輪100設置在基台15上，由多個膜片重合的積層體W可藉由基台15的底盤20帶動而移動其位置，以使積層體W的端面Wa沿著切削基準面移動而接觸端面切削刀輪100的切削構件103。在本實施例中，積層體W可透過機架25夾持並固定，亦可藉由機架25調整其水平高度。
切削構件103設置在旋轉盤102的周圍部分上，其數量可為偶數或奇數。切削構件103可容許設置的數量與旋轉盤102的直徑有關，例如可為4片至12片，只要能保持切削平衡，避免切削基準面發生晃動即可。本實施例之切削構件103以旋轉軸101的中心點O對稱排列，但亦可非對稱排列。
積層體W由長方形或正方形的膜片重合所形成，膜片的數量越多，積層體W的厚度越厚。為了提高加工效率，以厚度為40mm-100mm的積層體W為切削對象為佳。配合積層體W的厚度，可選用大直徑的端面切削刀輪100或小直徑的端面切削刀輪100。例如，當積層體W的厚度為40mm時，可選用直徑120mm的端面切削刀輸100，當積層體W的厚度為100mm時，可選用直徑250mm以上的端面切削刀輪100，使生產效率可提高2.5倍。
此外，積層體W的厚度及水平高度亦與切削構件103的侵入角與出口角有關，通常切削構件103以平緩的角度接觸積層體W並進行切削，以確保端面加工時能抑制端面Wa產生 破裂。在本實施例中，各切削構件103以一平緩的侵入角依序接觸積層體W的上表面S1，並以一平緩的出口角依序離開積層體W的下表面S2。相對於積層體W的上表面S1，傾入角較佳為5~15度左右，而相對於積層體W的下表面S2，出口角較佳為10~30度左右。
接著，請參照第2A及2B圖。在一實施例中，端面切削刀輪100a之外圍具有八個互相間隔之凸部104與凹槽105，且包含八個切削構件103分別形成在上述複數個凸部104之上，各個切削構件103之一側設有一刀刃A1~A8。在一實施例中，切削構件103係以旋轉軸101的中心點O對稱排列。在一實施例中，每一凸部104上具有一切削構件103。當切削構件103以旋轉軸101為中心旋轉時，旋轉軸101每旋轉360度可對積層體W的端面Wa進行一次加工，且各個刀刃A1~A8以預定切削量對積層體W的端面Wa進行切削，直到切削量符合所欲的切削尺寸為止。也就是說，切削尺寸被此些切削構件103分為N×M個切削區塊，其中N為切削構件103的數量，M為每一切削構件103切削的次數。
在本實施例中，切削尺寸被細分為N×M個切削區塊，使得切削構件103能以細尺寸精度對積層體W的端面Wa進行切削，以提高端面切削的品質。
請參照第3圖，第3圖係顯示本案之另一實施例，端面切削刀輪100b之外圍可為一連續曲面，切削構件103係以 旋轉軸101的中心點O對稱排列，且各個切削構件103之一側設有一刀刃A1~A12。當切削構件103的數量增加為12個時，旋轉軸101每旋轉360度可對積層體W的端面Wa進行一次加工，各個刀刃依序進行切割，因此每一次加工可完成12次的切削量。由此可知，當切削構件103的數量增加時，切削尺寸可被分為更多個切削區塊，以得到更佳的端面Wa切削品質。
請參照第4及5圖，其中第4圖繪示刀刃朝積層體W的端面Wa的突出量依序增加的示意圖，第5圖繪示切削量隨著切削過程呈等差數列增加的示意圖。
在第4圖中，第一刀刃A1至第八刀刃A8相對於旋轉軸101的中心點O的距離依序減少。如第2A圖所示，第一距離R1表示第一刀刃A1相對於旋轉軸101的中心點O的距離，第二距離R2表示第二刀刃A2相對於旋轉軸101的中心點O的距離，第三距離R3表示第三刀刃A3相對於旋轉軸101的中心點O的距離，第四距離R4表示第四刀刃A4相對於旋轉軸101的中心點O的距離，第五距離R5表示第五刀刃A5相對於旋轉軸101的中心點O的距離，第六距離R6表示第六刀刃A6相對於旋轉軸101的中心點O的距離，第七距離R7表示第七刀刃A7相對於旋轉軸101的中心點O的距離，第八距離R8表示第八刀刃A8相對於旋轉軸101的中心點O的距離。其中，R1>R2>R3>R4>R5>R6>R7>R8。
在一實施例中，R1=53.5mm,R2=53mm,R3=52.5mm, R4=52mm,R5=51.5mm,R6=51mm,R7=50.5mm,R8=50mm，大致上呈等差數列排列，相鄰二刀刃之與中心點O的距離的差值約為0.5mm。在另一實施例中，R1=57mm,R2=56mm,R3=55mm,R4=54mm,R5=53mm,R6=52mm,R7=51mm,R8=50mm，大致上呈等差數列排列，相鄰二刀刃之與中心點O的距離的差值約為1mm。除上述的數值之外，上述相鄰二距離之間的差值不限定在0.5或1mm，亦可介於0.3mm~1.5mm之間，隨切削品質、端面切削刀輪100之直徑或刀刃數量來決定增加或減少。在一實施例中，上述任意兩相鄰距離也可依產品需要而設計成非等差排列。
此外，在第4圖中，H1至H8分別表示第一刀刃A1至第八刀刃A8朝積層體W的端面Wa的突出量，即刀刃相對端面切削刀輪之凸出高度，其中H1<H2<H3<H4<H5<H6<H7<H8。亦即，第一刀刃A1至第八刀刃A8的突出量依序增加。
在一實施例中，H1=0.05mm,H2=0.1mm,H3=0.15mm,H4=0.2mm,H5=0.25mm,H6=0.3mm,H7=0.35mm,H8=0.4mm，大致上呈等差數列排列，相鄰二刀刃突出量之間的差值約為0.05mm。在另一實施例中，H1=0.1mm,H2=0.2mm,H3=0.3mm,H4=0.4mm,H5=0.5mm,H6=0.6mm,H7=0.7mm,H8=0.8mm，大致上呈等差數列排列，相鄰二刀刃突出量之間的差值約為0.1mm。除上述的數值之外，上述相鄰二刀刃突出量之間的差值不限定在0.05或0.1mm，亦可介於0.01mm~0.2mm之間，隨切削品質、端面切削刀輪100之直徑或刀刃數量來決定增 加或減少。在一實施例中，上述任意兩相鄰二刀刃突出量之間的差值也可依產品需要而設計成非等差排列。
由此可知，本實施例之端面切削刀輪100將不同突出量的切削構件103的刀刃依順序配置在不同的位置上，突出量大的刀刃其相對於旋轉軸101的中心點O的距離較近，而突出量小的刀刃其相對於旋轉軸101的中心點O的距離較遠。
根據上述刀刃的突出量與其相對於旋轉軸101的中心點O的距離的關係來進行端面切削時，例如以第2圖之端面切削刀輪100a為例，可得到第5圖中之切削量隨著刀刃進行切削的加工次數呈等差數列增加的關係圖。詳言之，在第5圖中，先以距離旋轉軸101的中心點O最遠的第一刀刃A1進行第一次切削，得到第一切削量，接者，刀盤沿著Y方向進給一位移之後，以距離旋轉軸101的中心點O最遠的第一刀刃及次遠的第二刀刃A2進行第二次切削，以得到第二切削量...依此類推，等到刀盤沿著Y方向進給到第八刀刃A8可以切削到端面的位移時，第一至第八刀刃A1~A8進行第八次切削，可得到第八切削量，此時的累積切削量達到最大值。隨著積層體W往Y方向的移動，第一刀刃A1、第二刀刃A2、...、至第八刀刃A8可再持續進行切削加工，視積層體W在Y方向之長度決定何時結束切削加工作業。當切削到端面末端時，第一刀刃A1會最先完成切削而離開端面末端，之後第二刀刃A2、...、第七刀刃A7及第八刀刃A8會陸續完成切削並離開端面末端。在一實施例中，依據兩刀刃相鄰距 離及/或任意兩相鄰二刀刃突出量之間的差值之設計，也可使每次個別切削量隨著切削的加工次數成非等差排列。
請參照第6A至6D圖，根據第5圖之關係圖，繪示不同切削尺寸D1~D4的切削區塊C1X1~CN×M的分佈圖。在第6A至6D圖中，分別以數量為二、三、四或六個的切削構件103進行切割，切削構件103的數量(N)乘以每一切削構件103切削的次數(M)即是每一次進行切削作業所欲切削的尺寸，以N×M個切削區塊表示，其中第6A圖共有2×2個以上的切削區塊，第6B圖共有3×3個以上的切削區塊，第6C圖共有4×4個以上的切削區塊，第6D圖共有6×6個以上的切削區塊(其餘省略)，依此類推。
以第6A圖為例，在一實施例中，端面切削刀輪具有二個切削構件，切削區塊1-1表示第一刀刃A1進行第一次加工時對應切削的區域，切削區塊1-2及2-2表示第一刀刃A1及第二刀刃A2進行第二次加工時對應切削的區域，此時的切削量達到最大值。以第6B圖為例，在一實施例中，端面切削刀輪具有三個切削構件，切削區塊1-1表示第一刀刃A1進行第一次加工時對應切削的區域，切削區塊1-2及2-2表示第一及第二刀刃A1-A2進行第二次加工時對應切削的區域，切削區塊1-3、2-3及3-3表示第一至第三刀刃A1-A3進行第三次加工時對應切削的區域，此時的切削量達到最大值。依此類推，以第6C圖為例，端面切削刀輪具有四個切削構件，位於對角線上的切削區塊1-4、2-4、3-4、4-4表示第一至第四刀刃A1-A4進行第四次加工時對 應切削的區域，此時的切削量達到最大值。以第6D圖為例，端面切削刀輸具有六個切削構件，位於對角線上的切削區塊1-6、2-6、3-6、4-6、5-6及6-6表示第一至第六刀刃A1-A6進行第六次加工時對應切削的區域，此時的切削量達到最大值。之後可視積層體W在Y方向之長度持續進行M次作業後而結束切削加工作業。在本實施例中，切削區塊1-1、1-2、1-3到1-M之面積大致相同。在本實施例中，切削區塊1-1、2-2、3-3到N-N之面積大致相同。換句話說，依據本發明實施例所製作之端面切削刀輪的每一切削構件103皆可對積層體W具有一切削量，且切削量可大致相同。
在一實施例中，端面切削刀輪的每一切削構件103皆可對積層體W具有一切削量，且切削量彼此不同。在一實施例中，可依第一刀刃與第二刀刃之刀刃突出量決定切削區塊之大小而使切削區塊1-1與2-2之面積不相等。以第6A圖為例，在一實施例中，切削區塊1-1與2-2之面積比值可介於1/10~10或1/5~5。在一實施例中，切削區塊1-2之面積/(切削區塊1-2之面積+切削區塊2-2之面積)可介於5%~75%、或10%~75%、或20%~75%。以第6B圖為例，切削區塊1-1與2-2之面積比值可介於1/10~10或1/5~5。在一實施例中，切削區塊1-3之面積/(切削區塊1-3之面積+切削區塊2-3之面積+切削區塊3-3之面積)可介於5%~75%、或10%~75%、或20%~75%。
呈上所述，第6C至6D圖中，係顯示在一實施例中， 端面切削刀輪具有四個或六個切削構件，並對積層體W的端面Wa進行切削加工作業，且將積層體的端面分為4或6個切削區塊。在一實施例中，當M大於1時，任意一切削區塊與該4或6個切削區塊之面積總和的比值介於5%~75%。在一實施例中，當M大於1時，任意一切削區塊與該1X1切削區塊(即切削區塊1-1)之面積的比值介於1/10~10。
在上述實施例中，積層體W的端面Wa在X方向的切削量被分為N分，例如2分、3分、4分、6分、8分、12分或其他。每一分可被不同突出量的刀刃切除，因此當刀刃的數量增加時，可使端面在X方向的切削量可被分為更多分，以得到更佳的端面切削品質。每一分的尺寸可介於0.01mm~0.2mm之間，例如0.05mm的切削量，以達到微米級的細尺寸精度加工。在一實施例中，上述N分可為一等差等分，即任意兩切削量之差值可為定值。
此外，在上述實施例中，積層體W的端面Wa在Y方向(進給方向)的切削量被分為M等分，依照積層體W的端面Wa在Y方向的尺寸而定。經過每一次加工時，端面被不同突出量的刀刃切除，進而提高切削的效率，以利於大量的端面加工。每一等分的尺寸可介於0.3mm~1.5mm之間，例如0.5mm的切削量，以達到微米級的細尺寸精度加工。
根據本發明之上述實施例，由於本發明之端面切削刀輪可以細尺寸精度對膜片進行分段切削，相對於習知的端面切 削裝置以粗尺寸精度進行加工後，還要進行鏡面處理或修整，本發明可減少後續鏡面處理或修整的時間，且分段切削的尺寸非常的小，故能更精密地準確切削膜片的端面，不會在膜片的端面產生缺陷或損傷，進而提高端面切削的品質。
綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
A1~A8‧‧‧刀刃
H1~H8‧‧‧突出量
R1~R8‧‧‧刀刃距離中心點O的距離
O‧‧‧中心點

Claims (9)

  1. 一種端面切削刀輪，係以複數個膜片重合之積層體的端面做為切削對象，其中該端面切削刀輪設置有一旋轉軸以及朝該積層體的端面突出的複數個切削構件，該些切削構件以該旋轉軸為中心旋轉，並與該積層體的端面依序接觸而切削該積層體的端面，且其切削尺寸被該些切削構件分為N×M個切削區塊，其中N為該些切削構件的數量，M為每一切削構件切削的次數，其中當M大於1時，任意一切削區塊與該1X1切削區塊之面積的比值介於1/10~10。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之端面切削刀輪，其中每一個切削構件之一側設有一個刀刃，且該些切削構件之該些刀刃朝該積層體的端面的突出量係依序增加。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之端面切削刀輪，其中相鄰二者之該些刀刃之突出量的差值介於0.01mm~0.2mm之間。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之端面切削刀輪，其中該些刀刃相對於該旋轉軸的中心點的距離依序減少。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之端面切削刀輪，其中相鄰二者之該些刀刃之距離的差值介於0.3mm~1.5mm之間。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之端面切削刀輪，其中朝該積層體的端面的突出量大的該些刀刃，其相對於該旋轉軸的中心點的距離短於朝該積層體的端面的突出量小的該些刀刃相對於該旋轉軸的中心點的距離。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之端面切削刀輪，其中該些切削構件的切削量隨著切削的次數增加後達到最大切削量。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之端面切削刀輪，其中該第1~N個切削構件可分別對該端面進行切削，且將該積層體的該端面分為N個切削區塊。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之端面切削刀輪，其中當M大於1時，任意一切削區塊與該N個切削區塊之面積總和的比值介於5%~75%。
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