用于压纹的方法及模具与流程

本公开涉及一种用于在第一半模具和第二半模具之间对塑料片进行压纹的方法，其中塑料片在半模具之间被压制和加热，同时图案被压印在塑料片的第一面和第二面上。

背景技术：

这样的方法和模具例如在wo-2013/002703-a1中描述，其中例如使用主动加热的模具通过将精细图案压印在薄的透明塑料片上来生产所谓的导光板(lightguideplates；lgp)。

这种生产方法和模具的一个问题是如何在满足质量要求的成品方面改善产量。

技术实现要素：

因此，本公开的一个目的是提供一种提供改善的产量的压纹方法和模具。这是通过权利要求1中限定的压印方法获得的。更具体地，在最初提到的那种方法中，在塑料片的第一面上印有至少第一参考标记，在塑料片的第二面上印有至少第二参考标记。使用光学装置评估有压纹的塑料片，以基于第一参考标记和第二参考标记的相对位置确定误差数据，并基于该误差数据调整压纹模具以用于随后的多个压纹操作。这允许立即检测在塑料片的顶面和底面上使用的压模之间的任何未对准。如果使用的压模相对于其相应的半模具浮动，则这尤其重要。如果是这样，其中一个压模可能开始漂移，并且者可以被很容易地检测到。

可以通过借助于多个伺服器(典型地是三个伺服器)移动第一半模具来进行调整，使得该半模具以倾斜的方式闭合，从而使第一压模相对于第二压模移动。这允许在压制期间控制压模的相对位置，从而即使不中断生产，也可以将压模之间的未对准保持在允许的范围内。

该模具可以被配置为在塑料片上形成四个或更多参考标记，并且第一照相机和第二照相机评估塑料片上不同位置的参考标记。间隔开的记录简化了一个压模开始旋转的条件的检测。

典型地，使参考标记与被压印有精细光学图案的区域(例如用于导光板)分开。

还考虑了一种用于在第一半模具和第二半模具之间对塑料片进行压纹的方法和相应的模具，其中将塑料片在半模具之间压制和加热，同时借助分别与第一半模具和第二半模具相关联的第一压模和第二压模将图案压印在塑料片的第一面和第二面上。第一半模具构造成由多个伺服器(典型地为三个)移动，并且第一半模具以倾斜的方式朝向第二半模具移动，从而当模具被闭合时，一个压模相对于另一个压模的位置移动。

附图说明

图1示意性地描述了压纹模具。

图2示意性地示出了经改进以补偿压模漂移的压纹模具。

图3示出了检测方法。

图4a-c示出了参考标记的示例。

图5示出了借助于倾斜的半模具的压模的偏移。

具体实施方式

本公开涉及一种用于对塑料片进行压纹的方法和模具。在wo-2013/002703-a1中示出了压印压纹模具的示例。这种模具例如可以用于生产用于图形显示设备和电视的所谓的导光板(lightguideplates；lgp)。

图1示意性地示出了压纹模具1。该模具具有上半模具3和下半模具5，并且在处理循环的一部分期间，用大的力压制塑料片毛坯7，并且借助于上压模11和下压模13，可以在毛坯的一个或两个表面上压印精细图案。如图所示，可以任选地从毛坯辊9供给毛坯。在压制期间通过借助包括线圈15的加热设备加热与毛坯7接触的表面(即压模11、13)，可以使压制更有效。此外，在随后的阶段中，相同的表面可以由冷却装置17冷却，例如输送冷却介质的管道。然后打开模具，并去除被压纹的塑料片，以给新的毛坯7留出空间。处理循环可以在例如30秒中结束。

压模11、13在塑料片7的上表面19和下表面21上提供精细图案，并且可以由铁磁性材料中的薄的平板结构构成。如前述文件中所述，压模可以相对于下面的半模具浮动(如从待压纹的毛坯上看到的)。这允许压模在压纹过程的加热和冷却阶段期间自由地膨胀和收缩。例如，如果将压模旋拧到下面的半模具上，则在加热时，通过与半模具的螺纹连接，压模可能会在某种程度上变形。替代地，下压模13可以简单地放置在下半模具5上，并且可以使用真空技术将上压模11保持在上半模具3上。

当施加压力时，压模11、13有时可能相对于其半模具稍微漂移，并且该漂移不必是均匀的，也就是说，压模也可以相互漂移。即使可以允许在上表面19和下表面21中压纹的图案之间的一些未对准，这也可能意味着问题。漂移可能很小，只有几分之一微米，但经过多个循环后，累积的未对准可能是不可接受的。

本公开涉及用于检测这种未对准的方法。本公开还涉及用于处理这种未对准的方法。

图2示意性地示出了经改进以补偿压模漂移的压纹模具。如前所述，将毛坯7压制在第一半模具3和第二半模具5之间。

这里，在第二半模具5被固定同时，第一半模具3可借助于三个伺服器/致动器23、25、27而上下移动。稍后将进一步讨论这三个伺服器的使用。

当毛坯7被用例如导光板的图案29压纹时，同时在其上压纹参考标记。典型地，尽管这不是必需的，这是在图案29的外侧完成的。在塑料片7的第一顶表面上压纹有至少一个参考标记31(在所示的情况下为两个)，并且在塑料片7的第二底表面上压纹有至少一个参考标记33。

使用上压模和下压模11、13对那些参考标记进行压纹。因此，可以通过在顶表面上光学地记录参考标记31，并在底表面上光学记录相应的参考标记33，来检测上压模和下压模之间的任何未对准。其中的一个被直接记录，并且另一个透过至少部分透明的塑料片7记录。如图2的放大部分所示，未对准可能被检测为由照相机35记录的两个略有移位的图案。在所示的情况下，使用彼此适当地间隔开至少70mm(例如间隔开200mm)的两个照相机35、37。这不仅允许在塑料片平面的正交方向(x，y)上的偏移被检测到，而且允许检测绕正交于该平面的轴线并且相对于另一个压模旋转的压模中的一个。然而，如将要讨论的，还可以使用单个照相机来检测旋转运动的检测。照相机可以连接到调整模具的操作的控制单元39，如将要讨论的。

因此，图3描述了一种基本的检测方法，其中标记被压纹51在顶部表面和底部表面上。在压纹之后，那些标记的相对位置被评估53，并且，如果需要，模具被调整55以处理任何检测到的未对准，从而在随后的在新的塑料片毛坯上的压纹操作中改善对准。如将要描述的，可以使用多伺服技术来执行调整，但是其他选择也是可能的。

图4a-图4c示出了可能的参考标记。图4a示出了可能的顶侧标记31，其包括带有中心圆的十字。图4b示出了包括相同的十字和大于顶侧上的圆之中心圆的可能的底侧标记33。图4c示出了当顶部参考标记和底部参考标记完全对准时由照相机记录的可能图像。应该注意的是，这种配置提供了一个选项来检测正交方向误差(x，y)以及即使该点可以很好地对准也可能发生的任何旋转。然而，可能需要相对较大的旋转以使底侧标记33的十字可见，因此，可能优选的是使用两个照相机的解决方案来测试塑料片7上两个位置之间的对准情况，优选间隔70mm，如上所述。

这样，可以确定上压模和下压模之间的任何未对准。尽管有可能暂时停止生产并调整压模的位置，但是本公开提出了用于调整功能的另一种解决方案。

再次参考图2，上半模具3通过三个伺服器23、25、27而升高和降低，这三个伺服器可以被分别控制。因此，可以以倾斜的方式朝着下半模具5降低上半模具3，使得当关闭模具时，在半模具3、5之间形成楔形空间。

这在图5中示出，其中上半模具3通过顺时针旋转大约一度而略微倾斜。应当指出，即使这种倾斜有些夸张，约0.1度的倾斜也可能适合于实现所要描述的期望效果。该倾斜使得半模具3和塑料片7之间的空间略呈楔形。在图5所示的情况下，上压模11的最右边部分将首先被压紧。这在中间的塑料片中引起一些剪切应变。如图所示，当按压结束时，这将使上压模和下压模稍微向相反的方向移动。

因此，通过单独控制伺服器23、25、27来使第一半模具和第二半模具之间的间隙闭合，可以使浮动的压模11、13相对于彼此运动。使用三个或更多个伺服器可使上半模具3在较宽的范围内相对于下半模具5呈现任何倾斜度。

因此，控制单元可以基于来自照相机的输出以及例如内部查找表产生合适的伺服控制序列，其允许上压模和下压模11、13之间的未对准在一长组生产周期内保持在一范围内。也可以使用控制伺服器的算法来处理任何未对准情况，例如基于pid控制器。

通过在模具闭合时改变楔形形状，可以使上压模相对于下压模稍微旋转，从而抵消任何旋转偏移。

应当理解，多伺服控制方案可以基于除图2中的照相机所产生的误差数据以外的其他误差数据，例如，在压制周期之间对压模自身使用直接雷射测量。

本公开不限于上述示例，并且可以在所附权利要求的范围内以不同方式变化。