专利名称：玻璃切断装置及方法
技术领域：
本发明涉及玻璃切断装置及方法，特别涉及控制在玻璃板上形成的裂缝的 伸长、能够稳定地切断玻璃板的玻璃切断，及方法。
背景技术：
在液晶显示面板以及等离子体显示面板的平板显示面板的制造时等，在一 张玻璃基板上形成显示元件以及电路，沿着预定的分割线进^1分割，由此，由 一张玻璃基板取出多个面板。作为该面板，是用粘接剂等粘合形成有电极等金 属的一对玻璃基板而成，在这样粘合的玻璃之外，激光切断装置也用于其他脆 性材料的切断。
图5表示现有的使用了 C(V激光的玻璃的切断方法。在玻璃基板50的切 断幵始端部51， j顿齿轮刀具形成刻痕。并且， 一边用不舰玻璃的C02激光 60等红外线激光照射玻璃SI及50的表面， 一边使C(V激光相对于玻璃繊50 相对itt行扫描，利用纯水等y賴卩材料65急屈化賴卩该激光照射部的后方的附近。 由此，使玻璃SI及50的表面产生热应力，形成划线55，其后，在玻璃S^及50 上施加断开力使玻璃基板50弯曲，将玻璃基板50沿划线55割断。
在牛封午第3027768号公报中，公开了一种脆性非金属材料的切断方法，利 用方妇寸光束的照射，在比脆性非金属材料的软化点低的温度下，使所述脆性非 金属的表面过热，对位于比过热的目标区域更靠后的离开预定距离的区域供给 冷介质，根据光束点的尺寸以及所述预定距离等，规定方妇寸光束和脆性非金属 材料主体的相对移动速度。
但是，在各个玻璃板中，存在内部应力的程度不同、或者物理性质的偏差 等，在以同样的条件切断玻璃板的情况下，完成的质量也不同。因此，为了实 现玻璃板的稳定的切断，需要控制激光照射的裂缝的伸长，形成良好的裂缝。 如上所述，在^ffi水等7賴口材料控制裂缝的伸长的情况下，水的处理花费工时， 另外，在重叠两张玻璃板进行切断的情况下，存在不能冷却配置在下侧的玻璃 板的问题。
发明内容
本发明的目的是提供玻璃切断装置以及方法，會,直接测定在玻璃板上形 成的裂缝的伸长，将该观啶结果反映到激光和玻璃板的相对速度中，进行在玻
璃lfel:伸长的裂缝的控制，形成良好的裂缝。
本发明的玻璃切断装置的特征在于，具有使激 行振荡的激光振荡部; 激光扫描部，沿着切断对象的玻璃板的预定切断线，对来自所述激光振荡部的 激光的照射部进行扫撒传感器，检测由于所述激光的照射而在所述玻璃板上 产生的裂缝的前端位置；控制部，对使所述玻璃板相对所述照射部移动时的移
动速度进行控制，使得由所述传感器检观倒的裂缝前端位置追随由所述激光的 照射部决定的所，缝前端的适当位置。
另外，本发明的特征在于，所述控制部在所，缝的始端部，与所 缝 的伸长无关地使所述玻璃板和所述照射部的相对移动速度上升到预定值。
另外，本发明的特征在于，所述控制部在所述玻璃板和所述照射部的相对 移动速度的允许上限值和允许下限值之间进行控制，使得所，缝的前端位置 不^1所述照射部。
本发明的玻璃切断方法中，向切断对象的玻璃板照射激光，沿着预定的切
断线扫描激光的照射部，从而切断所述玻璃板，其特征在于，具有如下工序 利用传感器，检测由于所述激光的照射而在所述玻璃板上产生的裂缝的前端位 置；对使所述玻璃板相对所述照射部移动时的移动速度进行控制，使得由所述 传感器检测到的裂缝前端位置追随由所述激光的照射部决定的所，缝前端的 适当位置。
另外，本发明的特征在于，在所，缝的始端部，与所，缝的伸长无关 地使所述玻璃板和所述照射部的相对移动速度上升到预定值。
另外，本发明的特征在于，在所述玻璃板和所述照射部的相对移动皿的 允许上限值和允许下限值之间进行控制，使得所，缝的前端位置不超过所述 照射部。
根据本发明，能够不使用冷却材料控制伸长的裂缝，所以，起到不用在冷 却材料的处理上花费工时这样的效果。
另外，因为育^I多直接测定裂缝的伸长并反映在激光的移动速度中，所以， 能够进行更稳定的形成，此外，起至U離多提高玻璃板的切断速度的效果。
图1是表示本发明的实施形式的玻璃切断装置以及方法的概要图。 图2是本发明的玻璃切断机的结构图。
图3是说明本发明的裂缝的控制方法的流程图。
图4是表示本发明的裂缝的控制方法的概要的图表。
图5是表示现有的使用CCV激光的玻璃的切断方法的立体图。
具体实施例方式
下面，参照附图，对为了实施本发明的玻璃切断装置以及方法的 方式 謝fi兑明。
图1是表示本发明的实施形式的玻璃切断装置以及方法的概要图。该玻璃 切断装置70具有载放板20、载放板电动机25、滚珠丝杠26、激光射出部30、 和传感器40。
对于载放玻璃板10的载放板20来说，在下方具有未图示的两个螺母，对 于各个螺母来说，同样地连接到配置在下方的滚珠丝杠26。在^3^丝杠26的一 端连接有i^文板电动机25，该载放板电动机25可使滚珠丝杠26在任意的方向 旋转。该i^文板电动机25进行任意的旋转，由此，t^文板20 f滩在沿着图中 箭头的任意的单轴方向(左右方向)上移动。此外，载放板20的移动方法不限 于上述方法，可以从公知的球术中选择。
对于激光射出部30来说，在载放板20的上方，安装在与玻璃板10对置的 位置。激光射出部30 —边以恒定的焦距射出激光31 ， 一边从在玻璃板10的端 部形成的初始裂缝形成位置11沿着所希望的切断线扫描激光照射位置。为了扫 描激光照射位置32，使载放板电动机25旋转，使和f^文板20连接的滚珠丝杠 26旋转来实现。在本实施形式中，示出使载放板20在图中的箭头方向(右方向) 上移动盼瞎况。
当从激光射出部30向玻璃板10射出激光31时，对夹着所希望的切断线的 较宽的范围进行加热，在玻璃板10中产生热应力。即，玻璃板10接受激光31 的照射，并对其进行吸收，该照射部位发热。由此，在该照射部位与其周围的 、,较低的部位之间，由于热膨胀的差产生热应力。因此，以切断线为中心在 其两侧对称地形成热应力，产生拉伸应力。当该拉伸应力超过玻璃板10的强度 时，产生以初始裂缝为起点的裂缝12。并且，激光扫描位置32扫描所希望的切断线，由此，裂缝12伸长。
将在玻璃板10上伸长的裂缝12的前端位置(以下，记为裂缝前端位置13) 相对于激光扫描位置32维持在适当的位置，由此，能够在玻璃板10的所希望 的切断线上形成均匀的裂缝12。因此，控制裂缝的伸长，使得在玻璃板10上形 成的裂缝前端位置13追随裂缝前端适当位置15。为了控制裂缝12的伸长，本 发明的玻璃切断装置70具有检测f^逢前端位置13的传感器40、根据从传感器 40得到的信息使载放板20的移动皿变化的载放板电动机25、和控制它们的 控制部IOO。
对于传感器40来说，在载放板20的上方，配置在与玻璃板10对置的位置。 为了检测裂缝前端位置13，明确与激光照射装置32的位置关系， 传 40固定地安装在激光射出部30上。传感器40对玻璃板12进行摄影，对所摄影 的图像进行图像处理，从而肖,掌握裂缝前端位置13。此外，传感器40可以从 公知的技术中选定。例如，使用发針激光的变位传感器，感知由于裂缝的发生 而产生的漫反射，由此，也可以掌握裂缝前端位置13。
所谓裂缝前端适当位置15，表示在玻璃切断装置70的运行中某时刻，相 对于激光照射位置32最适当的裂缝前端位置13。根据切断的玻璃板10的尺寸、 或者所照射的激光31等的特性，在经验上决定该裂缝前端适当位置15。在图l 中，表示裂缝前端位置13位于裂缝前端适当位置15的"+"侧(图中右侧， 裂缝12的伸长滞后的情况)的情况。这样，在裂缝辦制立置13未到鄉缝前 端适当位置15的情况下，相对于裂缝前端适当位置15，位于"+ "侧。相反， 在裂缝前端位置13 ^M^缝前端适当位置15而形成的情况下(图中位于左侧 的情况)，裂缝前端位置13相对于裂缝前端适当位置15，位于"一M则。
在裂缝前端位置B离开裂缝前端适当位置15的情况下，在良好的裂缝的 形成中产生不适当的情况。例如，在裂缝前端位置13在"+ 'M则离开较大的情 况下，即使照射激光31，其以上裂缝12也不伸长。相反，在裂缝前端位置13 在"一"侧离幵较大的情况下，裂缝前端位置13 ^M激光照射位置32，有在预 想外的方向上使裂缝12伸长的危险。为了不在裂缝12的伸长中发生不适当的 情况，形成良好的裂缝12，控制部100进行各装置的控制。
图2表示本发明的玻璃切断机的结构图。控制部100向电动机驱动器26 发出指令，对载放板电动机25进行驱动，并且，向激光振荡器35发出指令，从激光射出部30向玻璃板10照射激光。由激光的照射所形成的裂缝的前端位
置由传感器40检测，将得到的信息向控制部100发送。控制部100根据该信息 向电动机驱动器26发出指令，对载放板电动机25进行驱动，使得裂缝的前端 位置追随适当位置。
控制部100具有未图示的处理器；存储定义了处理器的处理过程的程序
的ROM (Read Only Memory);存储接收用户的适当的数值输入等并进行执行 的程序、以及所需信息的RAM (Random Access Memoiy)。控制部100根据在 ROM中存储的程序、或者来自用户的输入等，向激光射出部30发出射出指令， 根据从传感器40得到的信息，对载放板电动机25进行驱动控制。
图3是说明在图1中所说明的玻璃切断机的裂缝控制方法的流程图。下面 使用本流程图说明裂缝12的控制方法。并且，只要不特别说明，由控制部100 进行裂缝12的控制。
在开始切断玻璃板10时，与裂缝前端位置13无关地使f^文板20加速 (Slll)。并且，将i^文板20的移动速度提高至U所设定的下卩Mt以上(S112)。
这样，对于载放板2o的移动速度，除了下卩ra度外，还设定上卩ra度，限制载
放板20的移动速度的范围，由此，育,防止i^夂板20的过度移动，进行稳定 的切断作业。对于该移动速度的范围来说，考虑所切断的玻璃板10的物理性质 或者尺寸、所扫描的激光31的特性等来设定。
当i^文板20的移动鹏超过下限时，传感器40!鹏动，检查裂缝前端位 置13是否位于适当位置15 (S113)。此时，在判断为位于适当位置15的"一" 侧的情况下(S114)，当载放板20的移动速度为上限以下时(S115)，进行f^文 板20的加速处理(S116)。另外，在判断为裂缝前端位置13位于适当位置15 的"+ "侧的情况下(S114)，当f^文板20的移动速度为下限以上时(S117)， 进行载放板20的减速处理(S118)。这样， 缝前端位置13^^当位置的 情况下(位于"_"侧的情况)，进行i^文板20的加速处理，在未到达适当位 置的情况下(位于"+ "侧的情况)，进行i^文板20的减速处理，由此，谋求 !^逢前端位置13向适当位置15的追随。
这里，在Sl 13中，在裂缝前端位置13位于适当位置的情况下，或者在Sl 15、 S116中，在载放板20的移动速度是临界速度的情况下，载放板20维持现状的 移动皿。下面，使用图4对由控制部100进行的裂缝12的控制进fri兑明。
图4是表示在图1中说明的玻璃切断机的裂缝控制方法的概要的图表。图 中上侧的图表表示i^文板移动速度和时间的关系。另外，下侧的图表表示裂缝 前端位置和与上侧的图表同步的时间的关系。图表中记载的各个罗马数字表示 玻璃切断机70的运行中的、用箭头表示的期间。以下，关于各期间，根据传感 器40检测到的裂缝前端位置13，说明控制部100进行指令的载放板移动ilit。 并且，在本实施形式中，与玻璃切断机70的运行同时从激光射出部30射出固 定量的激光31，不进行激光输出的控制。
I期间表示由玻璃切断机70进行的玻璃板10的切断开始时。在玻璃板10 的切断开始时，与裂缝前端位置13无关地将载放板20加速到所设定的下卩ra 度(图表白圆圈部)(图表中记为强制驱动期间)。由此，能够防止在控制部IOO 中存储的辦的死锁(deadlock)状态。
当将i^文板移动鹏加速到下卩Mit时，控制部100起动传麟40。以后， 传感器40持续测定裂缝前端位置13，直到切断结束。传感器40起动时所测定 的裂缝前端位置13 (图表白圆圈部)位于适当位置15的"一"侧(参照图1)， 所以，维持载放板移动速度的加速状态。
不久，当M传感器40确认裂缝前端位置13来到适当位置时，维持载放 板20的此时的移动速度(n期间)。
当M传^^确认在n期间保持在适当位置15的裂缝前端位置13位于适 当位置15的"+ "侧时，将|^文板20 (m期间)。对于该载放板移动鹏
的减速量来说，考虑被切断的玻璃板的材料或尺寸、所照射的激光的特性等，
以经验、实验来决定。这样，对于控制部100来说，在裂缝12的伸长未到, 当位置15的情况下，进行载放板20的M3t，由此，谋求裂缝前端位置13向适 当位置15的复原。
禾,在m期间进行的载放板20的减速操作，由传感器40确认裂缝前端位 置13夹着适当位置15从"+ "侧移动到"一"侧时，控制部100使i^夂板20 加速(IV期间)。这样，控制部100在裂缝12的伸长超，当位置15的情况下， 进行i^文板20的加速，由此，谋求裂缝前端位置13向适当位置15的复原。
利用在IV期间进行的载放板20的加速操作，由传感器40确认裂缝前端位 置13夹着适当位置15从"—"侧移动到"+ "侧时，控制部100使f^文板20减速(V期间)。此时，即使载放板20的移动鹏达至顿先设定的下限鹏，
在裂缝前端位置13未复原至隨当位置15的情况下，也维持下卩ra度。
禾,在V期间进行的载放板20的控制操作，由传感器40确认裂缝前端位 置13夹着适当位置15从"+ "侧移动到"一"侧时，控制部100使载放板20 加速(IV期间)。此时，即使载放板20的移动速度达到预先设定的上限速度，
在裂缝前端位置13未复原到适当位置15的情况下，也维持上卩ra度。
这样，当使用本实施形式的玻璃切断机及方法时，能够根据在玻璃板上形 成的裂缝的伸长，使玻璃板的移动速度变化。由此，因为能够将伸长的裂缝的 前端位置维持在能够形成良好的裂缝的最优位置，所以，能够进行稳定的玻璃 板的切断。
另外，因为是利用传感器检测伸长的裂缝的前端、并且根据从该传感器得 到的信息控制对载放板进行驱动的电动机这样简单的结构，所以，能够更快地 形成裂缝，能够谋求提高切断皿。
权利要求
1. 一种玻璃切断装置，其特征在于，具有使激光进行振荡的激光振荡部；激光扫描部，沿着切断对象的玻璃板的预定切断线，对来自所述激光振荡部的激光的照射部进行扫描；传感器，检测由于所述激光的照射而在所述玻璃板上产生的裂缝的前端位置；控制部，对使所述玻璃板相对所述照射部移动时的移动速度进行控制，使得由所述传感器检测到的裂缝前端位置追随由所述激光的照射部决定的所述裂缝前端的适当位置。
2. 根据权利要求l的玻璃切断装置，其特征在于，所述控制部在所皿缝的始端部，与所，缝的伸长无关地^^述玻璃板 和所述照射部的相对移动速度上升到预定值。
3. 根据权利要求1或2的玻璃切断装置，其特征在于， 所述控制部在所述玻璃板和所述照射部的相对移动速度的允许上限值和允许下限值之间进行控制，使得所 缝的前端位置不^1所述照射部。
4. 一种玻璃切断方法，向切断对象的玻璃板照射激光，沿着预定的切断线 扫描激光的照射部，从而切断所述玻璃板，其特征在于，具有如下工序利用传感器检测由于所述激光的照射而在所述玻璃板上产生的裂缝的前端位置；对使所述玻璃板相对所述照射部移动时的移动皿进行控制，使得由所述 传感器检观倒的裂缝前端位置追随由所述激光的照射部决定的所，缝前端的 适当位置。
5. 根据权利要求4的玻璃切断方法，其特征在于，在所 缝的始端部，与所，缝的伸长无关地^j^述玻璃板和所述照射 部的相对移动速度上升到预定值。
6. 根据权利要求4或5的玻璃切断方法，其特征在于， 在所述玻璃板和所述照射部的相对移动速度的允许上限值和允许下限值之间进行控制，使得所鄉缝的前端位置不超过所述照射部。
全文摘要
本发明涉及玻璃切断装置以及方法。玻璃切断装置具有载放玻璃板的载放板、使所述载放板在单轴方向上移动的载放板驱动单元、在所述玻璃板上使激光进行振荡的激光振荡部、感知由所述激光形成的所述玻璃板的裂缝的传感器，所述载放板驱动单元根据由所述传感器感知的所述裂缝的伸长的程度，决定所述载放板的单轴方向的移动速度。由此，对在玻璃板上形成的裂缝进行控制，能够进行良好的切断。
文档编号C03B33/02GK101417858SQ20081017378
公开日2009年4月29日 申请日期2008年9月28日 优先权日2007年9月28日
发明者村山伸一 申请人:欧姆龙激光先进株式会社