加工装置的制作方法

本发明涉及对薄膜的层叠体等工件进行加工的加工装置。

背景技术：

作为液晶显示器、便携电话及便携信息终端等的显示部分的结构而使用偏光板。

偏光板例如由偏光镜和在偏光镜的上下层叠的保护层构成，偏光镜和保护层经由粘结剂、胶粘剂而层叠。偏光板为了使用于上述产品等，在将偏光板层叠多张的状态下，通过基于刃形的冲裁加工等而切断成规定的尺寸。

当通过冲裁加工等将偏光板切断时，粘结剂从偏光板的切断面(外周部)露出，而且在偏光板的加工中要求高尺寸精度的情况下，由于无法确保这样的尺寸精度，因此在冲裁加工等之后，另行进行偏光板的切断面的加工。

然而，偏光板中的使用于便携电话或智能手机的偏光板要求尺寸为小型且以高尺寸精度进行加工。而且，关于这些偏光板，要求对切断面的角部进行倒圆角、或使切断面向内侧凹陷等将切断面形成为任意的形状的情况。

作为对偏光板的切断面进行加工的装置，在专利文献1中公开了一种对切断成矩形的层叠片的切断面进行切削加工的切削加工装置，具备：夹紧机构，将层叠多张层叠片而形成的被切削体固定；及切削构件，具有与被切削体的切断面垂直的旋转轴及向所述被切削体的切 断面侧突出地设置的切削刃。

另外，在专利文献2中公开了一种端面加工偏光板的制造方法，使用两个切削旋转体，对偏光板的层叠体的端面进行切削，该切削旋转体具备：圆柱状旋转体，旋转轴与偏光板的层叠体的应切削加工的端面平行，且与厚度方向平行或具有一定角度而延伸；多个切削刃，沿着该圆柱状旋转体的侧面的旋转轴方向配置。

然而，专利文献1记载的装置由于其切削构件的方式，而无法对偏光板的切断面的角部进行倒圆角，或将偏光板的切断面加工成任意的形状。而且，专利文献1记载的装置主要以使用于液晶显示器等的比较大的偏光板为对象，因此对于便携电话或智能手机用的小型的偏光板而言，无法进行尺寸精度高的加工。

另外，在专利文献2记载的制造方法中，在偏光板的切断面上，能够进行角部的切削，但是切削旋转体相对于偏光板的前后或左右的尺寸来说比较大，无法进行精细的加工，因此无法对偏光板的切断面的角部进行倒圆角、或者将偏光板的切断面加工成任意的形状。

而且，在专利文献2记载的制造方法中，在对小型的偏光板进行加工的情况下，对切削旋转体进行支承的部分等比切削旋转体向装置侧突出，因此存在该部分等与对工件进行固定的固定部等的装置的结构发生干涉而无法加工工件的可能性。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2005-224935号

【专利文献2】日本特开2012-203209号

技术实现要素：

【发明要解决的课题】

本发明目的在于提供一种避免对工件进行加工的加工部与装置的结构发生干涉而能够以高尺寸精度将工件的外周部加工成任意的形状的加工装置。

【用于解决课题的方案】

对工件进行加工的加工装置具备：第一加工部，具有：第一主轴，以z方向为旋转轴而使工具旋转；及第一工具，在与z方向平行的面上设有切削刃，且使前端朝向z方向的一方而安装于第一主轴；第二加工部，具有：第二主轴，以z方向为旋转轴而使工具旋转；及第二工具，在与z方向平行的面上设有切削刃，且使前端朝向z方向的另一方而安装于第二主轴；及固定装置，在z方向上将工件夹持而固定。

第一加工部及第二加工部的每一个与固定装置能够在与z方向正交的x方向及与x方向和z方向正交的y方向上相对移动。

固定装置具有从z方向的一方将工件固定的第一固定部和从z方向的另一方将工件固定的第二固定部，第一固定部及第二固定部中的两方或一方能够沿z方向移动。

第一加工部及第二加工部通过旋转的第一工具及第二工具的切削刃对从z方向观察到的工件的外周部进行加工。

第一加工部在工件的外周部的外周中的第一区域对工件的外周部进行加工的情况下，第一固定部位于第一加工部不干涉的区域即第一不干涉区域。

第二加工部在工件的外周部的外周中的第二区域对工件的外周部进行加工的情况下，第二固定部位于第二加工部不干涉的区域即第二不干涉区域。

第一不干涉区域能够设为假定第一加工部的第一工具沿着工件的目标形状的外周部的外周在第一区域移动的情况下，除了第一加工部移动的区域之外的区域。

而且，第二不干涉区域能够设为假定第二加工部的第二工具沿着工件的目标形状的外周部的外周在第二区域移动的情况下，除了第二加工部移动的区域之外的区域。

【发明效果】

根据上述加工装置，通过具备第一固定部及第二固定部，能够不使第一加工部及第二加工部与工件的固定装置发生干涉，而高精度地加工工件的外周部。

另外，加工装置能够对工件的外周部的角部进行倒圆角，或者在工件的外周部形成凹陷等，将工件的外周部加工成任意的形状。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的加工装置的俯视图。

图2是表示本发明的实施方式的加工装置的一部分的主视图。

图3是表示本发明的实施方式的加工装置的一部分的侧视图。

图4是将图3的固定装置周边放大的放大图。

图5是工件及第一工件固定部的从上方观察到的示意图。

图6是工件及第二工件固定部的从下方观察到的示意图。

图7是第一不干涉区域的从上方观察到的示意图。

图8是图7的VIII-VIII线端面图。

图9是图7的IX-IX线端面图。

图10是第二不干涉区域的从下方观察到的示意图。

图11是图10的XI-XI线端面图。

图12是图10的XII-XII线端面图。

图13是第一加工部的第一工具进行的工件的加工状况的从上方观察到的示意图。

图14是第二加工部的第二工具进行的工件的加工状况的从下方观察到的示意图。

图15是工件的加工状况的从上方观察到的示意图。

图16是工件的加工状况的从上方观察到的示意图。

【标号说明】

10 第一加工部

12 第一主轴

14 第一工具

15 切削刃

16 第一马达

18 第一加工部的支承部

20 第二加工部

22 第二主轴

24 第二工具

25 切削刃

26 第二马达

28 第二加工部的支承部

30 第一固定部(固定装置)

32 第一工件固定部

34 第一支承部

36 z方向轨道

40 第二固定部(固定装置)

42 第二工件固定部

44 第二支承部

50 z方向驱动装置

52 杆

54 夹设部

60 控制装置

70 第一台车

72 臂部

74 y方向轨道

76 y方向驱动装置

80 第二台车

82 臂部

84 y方向轨道

86 y方向驱动装置

90 第三台车

92 柱部

94 底部

96 x方向轨道

98 x方向驱动装置

100 罩

110 工件

112 工件的初始形状

114 工件的目标形状

116 外周部

118 外周

120 第一区域

122 第一不干涉区域

124 第一干涉区域

130 第二区域

132 第二不干涉区域

134 第二干涉区域

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式的加工装置进行说明。图1至图4示出本发明的实施方式的加工装置。

加工装置具备罩100、第一加工部10、第二加工部20、固定装置30、40、控制装置60。

在以下的说明中，坐标基本上基于三维正交坐标(x，y，z)。x方向对应于左右方向，y方向对应于前后方向，z方向对应于上下方向。

由加工装置加工的工件110没有特别限定，但是在本实施方式中，是将从z方向观察到的形状为矩形形状的薄膜沿z方向层叠多张而构成的薄膜的层叠体。作为矩形形状的薄膜，可列举例如偏光板。

另外，在以下的说明中，工件110的外周部116是指工件110的外周的面，工件110的外周部116的外周118是指工件110的外周部116的周缘(外周的线)。在本实施方式中，工件110的外周部116对应于薄膜的层叠体的前后左右的4个侧面。

在罩100中的位于左侧的与y方向平行的壁面上，上下设有两个沿y方向延伸的一对y方向轨道74、74、84、84。在上下的一对y方向轨道74、74、84、84上分别以能够沿y方向移动的方式安装有第一台车70和第二台车80。而且，在罩100上设有y方向驱动装置76、86，以使第一台车70和第二台车80分别在y方向上移动。作为y方向驱动装置76、86，例如，可以使用沿y方向轨道74、74、84、84延伸且分别安装于第一台车70及第二台车80的滚珠丝杠、对各个滚珠丝杠进行驱动的马达。

第一台车70及第二台车80分别在右侧的端部具备沿x方向延伸的臂部72、82。

在第一台车70的臂部72的前端侧的部分设有第一加工部的支承部18。而且，在第二台车80的臂部82的前端侧的部分设有第二加工 部的支承部28。

第一加工部10向下地支承于第一加工部的支承部18。第一加工部10伴随着第一台车70的移动而沿y方向移动。

第一加工部10具备第一主轴12、第一工具14、第一马达16。

第一主轴12沿z方向具有旋转轴，其前端部位于第一加工部10的下部。圆柱状的第一工具14以轴与z方向平行且前端朝向下方的状态安装在第一主轴12的前端部。第一主轴12通过第一马达16的驱动而以旋转轴为中心旋转，伴随于此，第一工具14旋转。

需要说明的是，第一加工部10包括上述的第一加工部的支承部18。

第二加工部20向上地支承于第二加工部的支承部28。第二加工部20伴随着第二台车80的移动而沿y方向移动。

第二加工部20具备第二主轴22、第二工具24、第二马达26。

第二主轴22沿z方向具有旋转轴，其前端部位于第二加工部20的上部。圆柱状的第二工具14以轴与z方向平行且前端朝向上方的状态安装于第二主轴22的前端部。第二主轴22通过第二马达26的驱动而以旋转轴为中心旋转，伴随于此，第二工具24旋转。

第二加工部20是与第一加工部10相同的结构，但是朝向相差180°。

需要说明的是，第二加工部20包括上述的第二加工部的支承部28。

第一工具14及第二工具24为圆柱状，至少在与z方向平行的面、即侧面具有切削刃15、25。第一工具14及第二工具24的直径比工件110的x方向及y方向上的长度小。

第一工具14及第二工具24一边以z方向为旋转轴旋转，一边利用侧面的切削刃15、25对工件110的外周部116进行加工。

作为第一工具14及第二工具24，可以使用例如立铣刀。

然而，加工装置在工件110为薄膜的层叠体的情况下，由于工具的强度等的问题而需要限制第一工具14及第二工具24的长度，因此与以往的装置或方法相比，一次能够加工的薄膜的层叠体的层叠高度降低，存在加工效率下降的可能性。

这种情况下，第一加工部10及第二加工部20优选使第一工具14及第二工具24每分钟旋转40,000转以上，更优选每分钟旋转60,000转以上。

当这样形成第一加工部10及第二加工部20时，能够高速地加工工件110，因此即使将层叠体的层叠高度抑制得较低，也能够以与以往的装置或方法相同或其以上的加工效率对工件110进行加工。

在罩100中的位于后侧的与x方向平行的壁面上，上下设有三条沿x方向延伸的x方向轨道96、96、96。第三台车90以能够沿x方向移动的方式安装在x方向轨道96、96、96上。而且，在罩100上设有x方向驱动装置98，以使第三台车90沿x方向移动。作为x方向驱动装置98，可以使用沿着x方向轨道96延伸且安装于第三台车90的滚珠丝杠、及对滚珠丝杠进行驱动的马达。

第三台车90具备柱部92、底部94。

在第三台车90安装有在z方向上夹持并固定工件110的固定装置30、40。固定装置30、40具备从z方向的一方将工件110固定的第一固定部30和从z方向的另一方将工件110固定的第二固定部40。

第一固定部30及第二固定部40伴随着第三台车90的移动，而沿x方向移动。

第一加工部10在工件110的外周部116的外周118中的第一区域120对工件110的外周部116进行加工的情况下，第一固定部30位于第一加工部10不干涉的区域即第一不干涉区域122。

而且，第二加工部20在工件110的外周部116的外周118中的第二区域130对工件110的外周部116进行加工的情况下，第二固定部40位于第二加工部20不干涉的区域即第二不干涉区域132。

关于第一区域120及第二区域130，如图5及图6所示，在从z方向观察到的工件110的外周部116的外周118中，以工件110的y方向的中心为界，前侧(图中的下侧)的区域作为第一区域120，后侧(图中的上侧)的区域作为第二区域130。需要说明的是，第一区域120和第二区域130在从z方向观察到的工件110的外周部116的外周118，可以是彼此的区域重复的区域，也可以是彼此的区域不连续的区域。

如图7、图8及图9所示，第一不干涉区域122可以设为除第一干涉区域124(图中的斜线部分)之外的区域(图中的填充部分)。

在此，假定为第一加工部10的第一工具14沿着工件的目标形状114的外周部116的外周118在第一区域120移动的情况下，第一干涉 区域124是第一加工部10移动的区域。工件的目标形状114是想要对工件110进行加工而形成的工件的形状。而且，图7的虚线所示的工件的初始形状112是加工前的工件的形状。

需要说明的是，图7、图8及图9的填充部分只不过示出第一不干涉区域122中的一部分。

另外，如图10、图11及图12所示，第二不干涉区域132可以设为除第二干涉区域134(图中的斜线部分)之外的区域(图中的填充部分)。

在此，假定第二加工部20的第二工具24沿着工件的目标形状114的外周部116的外周118在第二区域130移动的情况下，第二干涉区域134是第二加工部20移动的区域。

需要说明的是，图10、图11及图12的填充部分只不过示出第二不干涉区域132中的一部分。

第一固定部30及第二固定部40只要分别位于第一不干涉区域122或第二不干涉区域132，就可以是任意的方式，可以设为例如以下所示的方式。

第一固定部30具备将工件110固定的第一工件固定部32和对第一工件固定部32进行支承的第一支承部34。第一工件固定部32的底面成为与工件110相接触的部分。第一工件固定部32的底面从z方向观察为矩形形状，成为与xy平面平行的平坦面。第一支承部34为柱状，其下部与第一工件固定部32的上部连接。

第一工件固定部32及第一支承部34位于除第一干涉区域124之外的区域，即第一不干涉区域122。

在第三台车90的柱部92的正面设有沿z方向延伸的一对z方向轨道36、36。第一支承部34能够沿z方向移动地安装在z方向轨道36、36上。第三台车90的柱部92具备z方向驱动装置50，该z方向驱动装置50具有使杆52沿z方向进退的工作缸。z方向驱动装置50的杆52的前端安装在第一支承部34的上端。z方向驱动装置50也位于除第一干涉区域124之外的区域，即第一不干涉区域122。

通过z方向驱动装置50的驱动，第一固定部30在z方向上移动，进行工件110的固定及其解除。

第二固定部40具备将工件110固定的第二工件固定部42和对第二工件固定部42进行支承的第二支承部44。第二工件固定部42的上表面成为与工件110相接触的部分。第二工件固定部42的上表面从z方向观察下为矩形形状，成为与xy平面平行的平坦面。第二支承部44为柱状，其上部与第二工件固定部42的下部连接，其下部与第三台车90的底部94连接。

第二工件固定部42及第二支承部44位于除第二干涉区域134之外的区域，即第二不干涉区域132。

在利用固定装置30、40将工件110固定的情况下，在第一工件固定部32或第二工件固定部42与工件110之间夹设合成树脂制的夹设部54而将工件110固定。通过设置夹设部54，能够防止第二工具24与第一工件固定部32的底面的干涉、或第一工具14与第二工件固定部42的上表面的干涉。

控制装置60分别控制第一加工部10及第二加工部20，使第一工具14及第二工具24旋转。而且，控制装置60分别控制x方向驱动装置98、y方向驱动装置76、86及z方向驱动装置50，使固定装置30、 40、第一加工部10及第二加工部20移动。

关于第一加工部10、第二加工部20及固定装置30、40的移动，只要是它们在x方向及y方向上进行相对移动即可，可以是任意的方式。例如，加工装置可以是第一加工部10及第二加工部20沿x方向及y方向移动，而固定装置30、40不移动的结构。

而且，加工装置可以是第一加工部10及第二加工部20沿z方向移动的结构。当这样形成加工装置时，在工件110上能够形成孔等。

另外，加工装置可以为不是第一固定部30而是第二固定部40沿z方向移动的结构，也可以是第一固定部30及第二固定部40这两方沿z方向移动的结构。

接着，对加工装置的使用方法进行说明。首先，通过固定装置30、40将工件110固定。具体而言，以使工件110的侧面与x方向及y方向正交的方式将工件110设置在第二固定部40的第二工件固定部42的上表面。并且，对z方向驱动装置50进行驱动而使第一固定部30向下方下降，使工件110由第一工件固定部32和第二工件固定部42夹入并固定。

接着，如图13所示，通过第一加工部10的第一工具14在工件110的外周部116(侧面)的外周118中的第一区域120对工件110的外周部116进行加工(切削)。接着，如图14所示，通过第二加工部20的第二工具24在工件110的外周部116(侧面)的外周118中的第一区域120对工件110的外周部116进行加工(切削)。具体而言，利用第一加工部10的第一工具14，从工件110的右侧面的y方向上的中心位置到工件110的左侧面的y方向上的中心位置，顺时针地加工工件110的外周部116。接着，利用第二加工部20的第二工具24，从工件110的左侧面的y方向上的中心位置到工件110的右侧面的y方 向上的中心位置，顺时针地加工工件110的外周部116。

加工装置在工件110的外周部116(侧面)上，与工件110的面平行地进行切削的情况自不必说，也能够如图15所示，进行工件110的角部的倒圆角。而且，加工装置能够如图16所示，在工件110的外周部116形成凹陷等，将工件110的外周部116切削成任意的形状。

需要说明的是，图15及图16示出通过第一加工部10的第一工具14进行加工的状况，但利用第二加工部20的第二工具24也能够将工件110的外周部116切削成任意的形状。

需要说明的是，第一区域120是第一加工部10能够不与第一固定部30发生干涉地进行工件110的外周部116的加工的工件110的外周部116的外周118的区域，未必表示工件110的外周部116中的第一加工部10加工的区域。第一加工部10对工件110的外周部116进行加工的区域可以是第一区域120，也可以是第一区域120的范围内，只要第一加工部10与第一固定部30不干涉即可，也可以是超过第一区域120的范围。

另外，第二区域130与第一区域120同样，是第二加工部20能够不与第二固定部40发生干涉地进行工件110的外周部116的加工的工件110的外周部116的外周118的区域，未必表示工件110的外周部116中的第二加工部20加工的区域。第二加工部20对工件110的外周部116进行加工的区域可以是第二区域130，也可以是第二区域130的范围内，只要第二加工部20与第二固定部40不干涉即可，也可以是超过第二区域130的范围。

上述加工装置通过具备第一固定部30及第二固定部40，能够不使第一加工部10及第二加工部20与固定装置30、40干涉，而高精度地加工工件110的外周部116。

另外，加工装置通过具备第一加工部10及第二加工部20，能够在工件110的加工的中途将工件110的固定解除，不改变工件110的朝向而能够进行工件110的外周部116的加工，因此不会出现伴随工件110的固定的解除及再固定而工件110的加工精度下降的情况。

另外，加工装置能够对工件110的外周部116的角部进行倒圆角，或者在工件110的外周部116形成凹陷等，将工件110的外周部116加工成任意的形状。

另外，加工装置当将第一工具14及第二工具24设为立铣刀时，能够将工件110加工成更复杂的形状，与以往的薄膜的层叠体的加工装置相比，能够以非常优异的尺寸精度进行加工。

本发明的加工装置没有特别限定为上述实施方式，在本发明的主旨的范围内能够适当变更。