专利名称：水平高度可调的断开设备及其水平高度的调整方法
技术领域：
本发明总体上涉及一种水平高度可调的断开设备以及调整所述断开设备的水平高度的方法，更特别涉及一种水平高度可调的断开设备以及一种调整所述断开设备的水平高度的方法，所述断开设备能更精确地调整断开头的水平高度，使得断开头能总是在与玻璃面板平行的状态下将恒定压力施加到玻璃面板。
背景技术：
一般而言，rop (等离子显示器面板)、IXD (液晶显示器)、LED (发光二极管)显示器、有机EL(电致发光)面板、无机EL面板、透射式投影器面板、反射式投影器面板等广泛用作平板显示器。生产这种平板显示器包括将脆性的母玻璃面板(下文简称为“玻璃面板”)切割成预定尺寸。切割玻璃面板包括使用由诸如钻石等材料制成的工具(划线轮)在玻璃面板上形 成划线的划线工艺、以及通过施压玻璃面板并将弯矩施加于玻璃面板或者通过加热或冷却划线裂纹的附近区域而断开玻璃面板的断开工艺。典型地，用于实施划线工艺的设备称作划线设备或划线器，用于实施断开工艺的设备称作断开设备。划线设备和断开设备可结合成单个本体，或替代地分开构造。图Ia和Ib图示根据传统技术的断开设备的代表性实例。以下将描述断开设备的构造和操作。如图Ia所示，根据传统技术的断开设备包括基座10、断开头20、第一传送螺杆单元30A、第二传送螺杆单元30B和载荷元件40。基座10设置在托台S上方，托台S支撑其上的玻璃面板P。断开头20施压玻璃面板P。第一传送螺杆单元30A和第二传送螺杆单元30B分别将施压压力传递到从传送玻璃面板P的方向观察的断开头20的左侧和右侧。相应的载荷元件40分别插在断开头20与第一传送螺杆单元30A之间以及断开头20与第二传送螺杆单元30B之间。断开头20包括头本体22和断开条23。头本体22包括联接件21a和21b，联接件21a和21b分别使头本体22能相对于第一传送螺杆单元30A和第二传送螺杆单元30B旋转。断开条23设置在头本体22下部以施压玻璃面板P的表面。特别地，与第二传送螺杆单元30B联接的联接件21b通过槽连接到头本体22，使得联接件21b不仅能与头本体22 —起旋转，而且也能沿头本体22的纵向相对于头本体22移动。由此，第一传送螺杆单元30A和第二传送螺杆单元30B中的每个传送螺杆均可独立延伸或回缩。在具有上述构造的断开设备中，断开条23的水平高度必需保持在零点位置，使得断开条23的前边缘的整体可同时接触玻璃面板P的表面。换言之，如图Ib所示，如果在备用位置处断开条23相对于玻璃面板P的水平高度不一致(从玻璃面板P向上有间隔)，则必需控制第一传送螺杆单元30A和第二传送螺杆单元30B的旋转速率，使得断开条23的左端和右端下移的速率受控，因此使断开条23的前边缘整体同时接触玻璃面板P。此外，需要保持断开条23的左端和右端下移的速率恒定，直到在断开条23与玻璃面板P平行接触之后施压玻璃面板P的操作完成为止，使得恒定的施压压力可施加到玻璃面板P。这样，为了在零点位置保持断开条23相对于玻璃面板P的水平高度恒定，在传统技术中，首先旋转第一传送螺杆单元30A和第二传送螺杆单元30B，使得断开条23向下移动且断开条23的左端和右端接触玻璃面板P。如果在备用位置处断开条23的水平高度相对于玻璃面板P尚未一致，则断开条23的向下倾斜的任一端部首先接触玻璃面板P。其后，断开条23绕断开条23的端部已接触玻璃面板的那点旋转，直到断开条23的前边缘整体接触玻璃面板P为止。相对于传送玻璃面板P的方向设置在断开条23的左侧和右侧的载荷元件40，检测源于断开条23施压玻璃面板P的压力而产生的载荷变化。 这样，断开条23的前边缘整体接触玻璃面板P的时间点成为可确定玻璃面板P的零点位置的时间点。确定零点位置(L1，L2)，包括当断开条23位于备用位置时检测第一传送螺杆单元30A和第二传送螺杆单元30B的初始旋转位置，以及在断开条23的前边缘整体接触玻璃面板P的时间点检测第一传送螺杆单元30A和第二传送螺杆单元30B的旋转位置。在这种情况下，可通过L2-L1计算出断开条23的水平高度。第一传送螺杆单元30A和第二传送螺杆单元30B中的每一个的旋转位置可通过安装在其中的旋转型编码器(未示出)或类似装置进行检测。在已确定玻璃面板P的零点位置(L1，L2)和断开条23的水平高度(L2-L1)之后，控制器预先控制第一传送螺杆单元30A和第二传送螺杆单元30B各自的旋转角，使得断开条23的前边缘的左端和右端可在零点位置同时接触玻璃面板P，因此调整断开条23的水平高度。其后，第一传送螺杆单元30A和第二传送螺杆单元30B的旋转速率保持在同速，同时断开条23下移并施压玻璃面板P，从而断开玻璃面板P。如上所述，在根据传统技术的断开设备中，断开头20利用源于第一传送螺杆单元30A和第二传送螺杆单元30B的旋转而产生的力施压玻璃面板P。因此，容易控制断开头20的位置和速度。然而，传统断开设备不能控制载荷以将最佳施压压力施加到玻璃面板P。特别地，为了满意地断开玻璃面板P，存在根据玻璃面板P的材料、厚度、周围温度以及断开位置而定的最佳施压压力、速度和深度。然而，传统断开设备不能满足这些加工条件(施压压力、施压速度以及施压深度)。结果，在施压玻璃面板P的操作开始之后直到玻璃面板P完全断开为止，断开设备的施压压力变化，因此提高了产品的缺陷比例，并降低了生产率。
发明内容
因此，本发明谨记现有技术中存在的上述问题，且本发明的目的是提供一种玻璃面板断开设备，其构造成满足最佳加工条件，由此能更精确地调整断开头的水平高度，使得断开头能总是在平行于玻璃面板的状态下将恒定压力施加到玻璃面板，并且所述玻璃面板断开设备能够实现检查玻璃面板的零点位置和断开条进入玻璃面板的深度直到玻璃面板完全断开为止，以及本发明还提供一种调整断开设备的水平高度的方法。为了实现上述目的，一方面，本发明提供一种水平高度可调的断开设备，包括基座，所述基座设置在托台上方；传送螺杆单元，所述传送螺杆单元设置在所述基座的分别的左侧和右侧处，所述传送螺杆单元的每一个均包括马达和传送螺杆；移动块，所述移动块螺纹连接在所述传送螺杆单元的传送螺杆上；缸体，所述缸体固定到所述移动块的分别的左侧和右侧处；压力控制单元，所述压力控制单元控制所述缸体的内部压力；断开头，所述断开头耦接到左侧缸体和右侧缸体的活塞杆；接触式检测装置，所述接触式检测装置用于检测所述断开头与所述托台的接触；转角检测装置，所述转角检测装置连接到左侧传送螺杆单元和右侧传送螺杆单元的马达中的每一个，所述转角检测装置检测相应马达的断开头下降转角和参考转角；以及控制器，所述控制器计算所述马达中的每一个的下降转角和参考转角之差，其中，根据由所述控制器计算出的所述马达的下降转角和参考转角之差，控制左侧传送螺杆单元或右侧传送螺杆单元。所述接触式检测装置可包括位移传感器，所述位移传感器设置在所述移动块和所述断开头中的每一个上，或者设置在所述移动块或所述断开头上，当所述断开头接触所 述托台时，所述位移传感器检测所述断开头相对于所述移动块的位移；或者载荷元件，所述载荷元件设置在所述传送螺杆单元的每一个上，所述载荷元件检测施加到所述传送螺杆单元的施压压力。所述转角检测装置的每一个均可包括旋转式编码器。另一方面，本发明提供一种调整断开设备的水平高度的方法，所述断开设备包括基座，所述基座设置在托台上方；传送螺杆单元，所述传送螺杆单元设置在所述基座的分别的左侧和右侧处，所述传送螺杆单元的每一个均包括马达和传送螺杆；移动块，所述移动块螺纹连接在所述传送螺杆单元的传送螺杆上；缸体，所述缸体固定到所述移动块的左侧和右侧处；压力控制单元，所述压力控制单元控制所述缸体的内部压力；断开头，所述断开头耦接到左侧缸体和右侧缸体的活塞杆；所述方法包括操作所述压力控制单元，使得预定量值的压力施加到左侧缸体和右侧缸体中的每一个，因此设定所述断开头的备用位置；使用连接到相应马达的转角检测装置，测量所述备用位置的左侧传送螺杆单元和右侧传送螺杆单元的马达的参考转角；同时操作左侧传送螺杆单元和右侧传送螺杆单元，并且向下移动所述断开头；检测所述断开头是否完全接触所述托台；在检测时使用所述转角检测装置，测量左侧传送螺杆单元和右侧传送螺杆单元的马达的下降转角；计算左侧马达和右侧马达中的每一个的下降转角和参考转角之差；以及根据所述马达的下降转角和参考转角之差，控制左侧传送螺杆单元或右侧传送螺杆单元。所述检测可包括当所述断开头接触所述托台时，检测所述断开头的左侧和右侧的每一侧相对于所述移动块的位移变化。可由设置在所述移动块和所述断开头的每一个上或者所述移动块或所述断开头上的位移传感器检测所述断开头相对于所述移动块的位移。所述检测可包括当所述断开头接触所述托台时，检测传递到左侧传送螺杆单元和右侧传送螺杆单元的每一个的施压压力变化。可由安装在相应的所述传送螺杆单元中的载荷元件检测传递到所述传送螺杆单元的施压压力。
所述转角检测装置中的每一个均可包括旋转式编码器。
从结合附图的以下详述中将更清楚理解本发明的上述以及其它目的、特征和优点，其中图Ia是根据传统技术示出玻璃面板断开设备的构造的立体图；图Ib是图示根据传统技术调整玻璃面板断开设备的水平高度的方法的主视图；图2是根据本发明示出玻璃面板断开设备的构造的立体图；
图3是图2的侧视图；图4是图2的主视图；图5是示出图3的位移传感器的构造的局部放大图；图6是图示根据本发明的设置有载荷元件的玻璃面板断开设备的侧视图；以及图7是根据本发明调整玻璃面板断开设备的水平高度的方法的流程图。
具体实施例方式下文，将参照图2至7详述本发明的优选实施方式。如图2至6所不,根据本发明的玻璃面板断开设备1000包括基座100、传送螺杆单元200、缸体300、压力控制单元400以及断开头500。基座100设置在托台S上方，托台S支撑其上的玻璃面板P。当从传送玻璃面板P的方向观察时，传送螺杆单元200设置在基座100上并位于玻璃面板P中心的分别的左侧和右侧。缸体300由传送螺杆单元200沿竖向移动。压力控制单元400控制各缸体300的内部压力。断开头500连接到缸体300的活塞杆310，并施压玻璃面板P的表面。基座100连接到固定支撑单元(未示出)，并处于固定状态。传送螺杆单元200固定到基座100。每个传送螺杆单元200包括马达220和连接到马达220并由马达220旋转的传送螺杆210。在图2和3中，虽然传送螺杆单元200图示为被构造成单个传送螺杆单元200设置在从传送玻璃面板P的方向观察时的左侧和右侧的各侧处，但多个传送螺杆单元200可设置在左侧和右侧的各侧处。移动块120螺纹连接在传送螺杆210上，并因此可通过旋转传送螺杆210而沿竖向移动。为此，在移动块120中形成螺纹孔132a，使得传送螺杆210穿过相应的螺纹孔132a而螺纹旋入移动块120中。各个传送螺杆单元200均设置有检测传送螺杆210旋转的角度的旋转角检测装置(未示出)。例如，旋转型编码器或类似装置可用作旋转角检测装置。诸如线性导引件、交叉辊导引件等导引单元130可设置在基座100上，使得移动块120可在导引单元130的导引下沿竖向平滑地移动。缸体300固定到移动块120并相对于传送玻璃面板P的方向位于分别的左侧和右侧处。各缸体300的活塞杆310沿竖直方向延伸。左侧活塞杆和右侧活塞杆310的下端部分别通过联接件531和532耦接到断开头500。以与传统技术相同的方式，所述联接件之一，例如联接件531，是相对于断开头500能旋转的，另一联接件532是沿断开头500的纵向相对于断开头500能移动的。虽然缸体300已图示为被构造成单个缸体300相对于传送玻璃面板P的方向设置在左侧和右侧的各侧处，但多个缸体300可设置在左侧和右侧的各侧处。断开头500直接施压放置在托台S上的玻璃面板P的表面。断开头500包括连接到活塞杆310的头本体510、以及设置在头本体510下端下部的断开条520。断开条520由诸如橡胶、聚氨酯等软性材料制成。优选地，断开条520的前端有尖刃，使得它可将集中载荷施加到玻璃面板P上。压力控制单元400连接到缸体300，使得可在压力控制单元的控制下将恒定压力施加到玻璃面板P。·调节器可为压力控制单元400的代表性示例，且不同种类的已知单元也可用作压力控制单元400。在这种实施方式中，调节器将图示为用作压力控制单元400，且相同参考标号将用于标示该调节器。此外，电磁阀410可连接到调节器400，使得工作介质(空气或工作油)的流速可由电磁阀410控制。如图2至4所示，位移传感器600设置在移动块120和断开头500的每一个上、或者设置在移动块120上或断开头500上，以测量移动块120和断开头500之间的相对移动距离，并检测当断开头500接触托台S时断开头500的位移是否快速地增加。例如，术语“断开头500的位移快速地增加”可设定为当前检测值为以前检测值的
十倍或更高倍的意义。在图3中，参考标号‘L’标示划线。如图5a和5b所不，接触式位移传感器600a或非接触式位移传感器600b可用作位移传感器600。诸如LVDT (Linear Variable Differential Transformer,线性可变差动互感器)等差动互感器是接触式位移传感器600a的代表性示例。接触式位移传感器600a包括线圈610a和移动铁芯620a，并根据如下原理操作，其中交流电磁化线圈610a，从而通过移动跟踪目标物体的铁芯620a而在线圈610a中感应出电压，上述电压以不同方式结合，因此计算出电压差，由此输出位移。如果接触式位移传感器600a用于本发明中，则线圈610a和移动铁芯620a优选地分别设置在移动块120和断开头500上。另一方面,光学传感器优选地用作非接触式位移传感器600b。光学传感器典型地包括分别安装在彼此相对移动的物体上的发光单元和光学元件。进一步地，刻度盘和活动标尺设置在发光单元和光学元件之间，并分别安装在彼此移动的物体上。光学传感器以如下方式操作，使得当活动标尺相对于刻度盘移动时，光学元件读取刻度盘和活动标尺之间的光的亮度信号，因此测定它们之间的位移。线性标尺是光学传感器的代表性示例。如果光学传感器用于本发明中，如图5b所示，本发明可构造为使得发光单元和活动标尺610b设置在断开头500上,且包括光学兀件和刻度盘的刻度读取器620b设置在移动块120上。
除光学传感器之外，电涡流传感器、超声波传感器等也可用作非接触式位移传感器600b。此外，如图6所示，载荷元件132b可安装在移动块120的每个螺纹孔132a中，以在断开头500接触托台S时检测施压压力的快速增加。例如，术语“施压压力的快速增加”可设定为当前检测值是以前检测值的十倍或更多倍的意义。换言之，载荷元件132b的功能是在断开头500完全接触托台S时检测载荷的增加。最终，位移传感器600和载荷元件132b构成本发明的接触式检测装置。下文，将详述使用具有上述构造的玻璃面板断开设备1000断开玻璃面板P的操 作。首先，如果在备用位置断开条520平行于玻璃面板P，则施加到左侧缸体和右侧缸体300的压力设定为相同值，且左侧传送螺杆单元和右侧传送螺杆单元200设定为使得传送螺杆210旋转相同转角，由此断开头520实施断开操作，从备用位置移动并进入玻璃面板P预定深度。在这种情况下，自断开条520已开始接触玻璃面板P后，传送螺杆单元200控制断开条520的速度，使得它以预定速度下移，同时连接到缸体300的调节器400维持预定量值压力，断开条520借助于上述压力施压玻璃面板P。这样，传送螺杆单元200、缸体300以及调节器400可独立控制断开条520的速度和施压压力，因此使得可以根据玻璃面板P的厚度、断开位置、环境温度等维持断开工艺的最佳条件。此外，因为缸体300和活塞杆310是实质上施加施压压力到玻璃面板P的部件，因此本发明可防止过大压力施加到玻璃面板P。因此，即使断开条520以大体恒定速度从备用位置移至断开位置，完成断开工艺所花的时间也不增加。同时，如图4所示，由于各种原因，断开条520的前端可能不能维持与玻璃面板P表面的平行。如果不考虑这个因素就实施断开操作，则在断开工艺之后玻璃面板P的切割表面可能不均匀一致，因此降低产品产率。为了避免上述问题，必需在断开工艺开始之前调整断开条520的水平高度。下文，将解释根据本发明调整断开设备1000的水平高度的方法。作为参考，在玻璃面板P未放置在托台S上的情况下，实施调整断开设备1000的水平高度的工艺。首先，操作压力控制单元400，使得预定量值的压力施加到左侧缸体和右侧缸体300中的每一个，因此设定断开头500的备用位置(S100)。例如，通过用调节器400控制缸体300的内部压力，左侧缸体和右侧缸体300的活塞杆310伸出到最大。随后，连接到设置在左侧和右侧的各侧处的传送螺杆单元200的马达220的转角检测装置测量备用位置的参考转角(S200)。设置在左侧和右侧处的传送螺杆单元200同时操作，使得断开头500下移(S300)。其后，实施检测断开头500的前边缘整体是否完全接触托台S的接触检测步骤S400。在接触检测步骤S400，设置在移动块120和断开头500的每一个上或者移动块120或断开头500的任一个上、并且当从传送玻璃面板P的方向观察时位于左侧和右侧处的位移传感器600，检测当断开头500接触托台S时断开头500的位移的快速增加。替代地，设置在各传送螺杆单元200中的载荷元件132b检测当断开头500接触托台S时载荷的快速增加。在接触检测步骤S400，连接到设置在左侧和右侧的各侧处的传送螺杆单元200的马达220的转角检测装置，测量马达220的下降转角(S500)。随后，计算出左侧马达和右侧马达220的每一个处的下降转角和参考转角之差。最后，根据左侧和右侧处的下降转角和参考转角之差，控制左侧传送螺杆单元和右侧传送螺杆单元200，因此调整断开头500的水平高度(S700)。 这样，在本发明中，在接触检测步骤，位移传感器或载荷元件测量断开头500和托台S之间的零点，且可基于零点调整断开头500的水平高度。因此，本发明可施加恒定量值的压力到玻璃面板。结果，产品产出率可显著提高。此外，在已调整断开头500的水平高度之后，直到玻璃面板完全断开之前，实时地检查由相应的转角检测装置检测的各马达的转角、基于相应的传送螺杆单元的转角和节距而获得的竖向位移与由相应的位移传感器检测的位移之间的差，因此容许对断开条520进入玻璃面板P从而断开玻璃面板P的深度进行实时检查。如上所述，在本发明的断开设备中，传送螺杆单元控制断开头断开玻璃面板的位置和速度，同时缸体和调节器维持断开头施压玻璃面板的压力恒定，其中能更精确地调整断开头的水平高度，使得断开头能总是在与玻璃面板平行的状态下施加恒定压力到玻璃面板。因此，断开玻璃面板时的错误率可最小化。此外，本发明能够实现在玻璃面板完全断开之前检查玻璃面板的零点位置和断开条进入玻璃面板的深度，因此使得容易检查是否满足所需条件。虽然为了例示目的公开了本发明的优选实施方式，但本领域技术人员将了解，在不脱离所附权利要求公开的本发明的范围和主旨情况下，各种修改、添加和替换均是可能的。
权利要求
1.一种水平高度可调的断开设备，包括 基座，所述基座设置在托台上方； 传送螺杆单元，所述传送螺杆单元设置在所述基座的分别的左侧和右侧处，所述传送螺杆单元的每一个均包括马达和传送螺杆； 移动块，所述移动块螺纹连接在所述传送螺杆单元的传送螺杆上； 缸体，所述缸体固定到所述移动块的分别的左侧和右侧处； 压力控制单元，所述压力控制单元控制所述缸体的内部压力； 断开头，所述断开头耦接到左侧缸体和右侧缸体的活塞杆； 接触式检测装置，所述接触式检测装置用于检测所述断开头与所述托台的接触；转角检测装置，所述转角检测装置连接到左侧传送螺杆单元和右侧传送螺杆单元的马达中的每一个，所述转角检测装置检测相应马达的断开头下降转角和参考转角；以及控制器，所述控制器计算所述马达中的每一个的下降转角和参考转角之差， 其中，根据由所述控制器计算出的所述马达的下降转角和参考转角之差，控制左侧传送螺杆单元或右侧传送螺杆单元。
2.如权利要求I所述的断开设备，其中，所述接触式检测装置包括 位移传感器，所述位移传感器设置在所述移动块和所述断开头中的每一个上，或者设置在所述移动块或所述断开头上，当所述断开头接触所述托台时，所述位移传感器检测所述断开头相对于所述移动块的位移；或者 载荷元件，所述载荷元件设置在所述传送螺杆单元的每一个上，所述载荷元件检测施加到所述传送螺杆单元的施压压力。
3.如权利要求I或2所述的断开设备，其中，所述转角检测装置的每一个均包括旋转式编码器。
4.一种调整断开设备的水平高度的方法，所述断开设备包括基座，所述基座设置在托台上方；传送螺杆单元，所述传送螺杆单元设置在所述基座的分别的左侧和右侧处，所述传送螺杆单元的每一个均包括马达和传送螺杆；移动块，所述移动块螺纹连接在所述传送螺杆单元的传送螺杆上；缸体，所述缸体固定到所述移动块的左侧和右侧处；压力控制单元，所述压力控制单元控制所述缸体的内部压力；断开头，所述断开头耦接到左侧缸体和右侧缸体的活塞杆； 所述方法包括 操作所述压力控制单元，使得预定量值的压力施加到左侧缸体和右侧缸体中的每一个，因此设定所述断开头的备用位置； 使用连接到相应马达的转角检测装置，测量在所述备用位置的左侧传送螺杆单元和右侧传送螺杆单元的马达的参考转角； 同时操作左侧传送螺杆单元和右侧传送螺杆单元，并且向下移动所述断开头； 检测所述断开头是否完全接触所述托台； 在检测时使用所述转角检测装置，测量左侧传送螺杆单元和右侧传送螺杆单元的马达的下降转角； 计算左侧马达和右侧马达中的每一个的下降转角和参考转角之差；以及 根据所述马达的下降转角和参考转角之差，控制左侧传送螺杆单元或右侧传送螺杆单元。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述检测包括当所述断开头接触所述托台时，检测所述断开头的左侧和右侧的每一侧相对于所述移动块的位移变化。
6.如权利要求5所述的方法，其中，由设置在所述移动块和所述断开头的每一个上或者设置在所述移动块或所述断开头上的位移传感器检测所述断开头相对于所述移动块的位移。
7.如权利要求4所述的方法，其中，所述检测包括当所述断开头接触所述托台时，检测传递到左侧传送螺杆单元和右侧传送螺杆单元的每一个的施压压力变化。
8.如权利要求7所述的方法，其中，由安装在相应的所述传送螺杆单元中的载荷元件检测传递到所述传送螺杆单元的施压压力。
9.如权利要求4至8中任一项所述的方法，其中，所述转角检测装置中的每一个均包括旋转式编码器。
全文摘要
本发明提供一种断开设备和一种调整上述断开设备的水平高度的方法。传送螺杆单元设置在基座的左侧和右侧处，基座设置在托台上方。各传送螺杆单元均具有马达和传送螺杆。移动块连接到传送螺杆单元。缸体固定到移动块。压力控制单元控制缸体。断开头耦接到缸体的活塞杆。接触式检测装置检测断开头与托台的接触。转角检测装置检测各马达的下降转角和参考转角。控制器计算下降转角和参考转角之差。根据马达的下降转角和参考转角之差，控制左侧传送螺杆单元或右侧传送螺杆单元。
文档编号C03B33/02GK102898012SQ201210133829
公开日2013年1月30日 申请日期2012年5月3日 优先权日2011年7月29日
发明者张喜童, 文相旭 申请人:塔工程有限公司