基板切割装置和方法
【专利摘要】本发明公开了一种基板切割装置和方法，所述基板切割刀轮包括:切割刀轮，用于在基板表面待切割方向运动，同时在所述基板表面形成两条凹槽；固定滚轮，所述固定滚轮与所述切割刀轮在所述基板两侧相对设置，且配合所述切割刀轮同方向运动。本发明提供的方法可以实现在液晶面板玻璃切割过程中，需要切割宽度较小的场合，同时减少设备的制造空间，大大提升切割效率及产品良率。
【专利说明】基板切割装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示【技术领域】，主要是涉及一种基板切割装置和方法。
【背景技术】
[0002]目前，市场应用的切割及裂片方式的精度无法满足量产的需求，且对切割机裂片空间需求较苛刻的场合目前主流切割设备均无法对应，切割工艺根据切割对象不同分为:单板切割，及多(双)板切割，根据切割方式不同可分为:激光切割及金属刀轮切割，目前主要应用的为金属刀轮切割。
[0003]针对单板切割的技术，其主要包括以下步骤:定位、搬送、切割、裂片、搬送，其具体步骤为:①.设备将需要切割的玻璃通过传送机构或皮带放至平坦的Stage(WS)上；②.设备对玻璃基板进行定位(如玻璃基板搬送前有定位，该步骤可以省略)切割机构刀轮开始划线即进行切割工艺切割工艺完成后，搬送机构将玻璃基板送至裂片机构；⑤.裂片机构将切割后玻璃基板分开；⑥.设备将切割好的玻璃基板传送至需要的位置，并回收废材。
[0004]针对双板或多板切割的技术，其主要包括以下步骤:搬送、定位、切割、裂片、搬送，其具体步骤为:①.设备将需要切割的玻璃通过传送机构送至切割工位，需要切割的部位需外漏；②.设备对玻璃基板进行标记对位；③.切割机构计算切割位置等参数后，刀轮开始划线即进行切割工艺；④.废材夹或者支撑块进行裂片作业；⑤.设备搬送机构切割好的玻璃基板传送至需要的位置，并回收废材。
[0005]现有的玻璃切割工艺主要两种方式:一是激光切割，但激光切割工艺，激光稳定性差，控制及运行成本高，维护及保养复杂，且设备造价高，目前使用率仍比较低，目前主要应用强化及高硬度玻璃基板，及不规则图形的切割场合。二是机械刀轮切割:机械刀轮切割因稳定性高，成本低，更换及维护方便，且机械切割刀轮外形及形状，在持续的优化及改善中，机械刀轮切割的稳定及效率大大提升，目前广泛的运用玻璃基板的直线切割工艺；但机械刀轮无法切割如圆弧、曲线等不规则图形，及较小宽度尺寸基板。
[0006]现有大部分面板设计采用短侧对称设计，但部分面板设计时因未考虑兼容短侧生产问题，单板分断设备分断后因不对称无法正常量产，如果需要对称，需要切割次数3次增加至4次，且需要切割宽度小于2_的尺寸，现有分断设备无法对应。
【发明内容】
[0007]有鉴于此，针对现有技术中的精密切割基板的问题或其他不足，本发明提供一种基板切割刀轮和方法，通过本发明提供的切割刀轮可实现基板紧密切割较小宽度的场合，且同时可以提闻切割基板的效率。
[0008]为达上述或其它目的，本发明一方面提供了一种基板切割装置，包括:切割刀轮，用于在基板表面待切割方向运动，同时在所述基板表面形成两条凹槽；固定滚轮，所述固定滚轮与所述切割刀轮在所述基板两侧相对设置，且配合所述切割刀轮同方向运动。
[0009]进一步地，所述切割刀轮为单头双刀轮，且双刀轮的间距可根据需求进行调整。
[0010]进一步地，所述单头双刀轮具体包括:一刀座，包括安装部以及固定在所述安装部上的可平面旋转的座台；一刀架，可拆卸地安装在所述座台上，所述刀架包括第一固定片和第二固定片、第三固定片和第四固定片；一轴承，穿过所述第一至四固定片的通孔固定设置在所述刀架上；两刀轮，并列安装在所述轴承的外圈上，其中，一刀轮设置在所述第一、二固定片之间、另一刀轮设置在所述第三、四固定片之间。
[0011]进一步地，还包括调节间距装置，用于调节所述第二固定片与所述第三固定片之间的间距，调节过程中，所述第一、二固定片位置固定，调节所述第三固定片移动、通过传动装置带动所述第四固定片等间距移动。
[0012]进一步地，所述调节间距装置还包括距离读取装置，用于读取所述第二固定片与所述第三固定片之间的间距。
[0013]进一步地，在所述第一固定片的通孔周围设一以一固定轴360度旋转的轴承挡片，该轴承挡片旋转至遮挡所述通孔的位置。
[0014]进一步地，所述固定滚轮为凹形双滚轮，所述双滚轮之间的间距固定。
[0015]进一步地，所述双滚轮之间的间距与所述两条凹槽之间的间距基本相同。
[0016]本发明另一方面提供了一种基板切割方法，采用上述基板切割刀轮，具体包括以下步骤:基板切割时，所述切割刀轮上升压至所述基板一表面；所述固定滚轮下降压至所述基板的另一与所述切割刀轮位置相对应表面；所述切割刀轮与所述固定滚轮配合同方向运动切割所述基板。
[0017]进一步地，在所述切割刀轮一侧还设置有裂片装置，在所述的切割刀轮上升的同时所述裂片装置下降。
[0018]本发明与现有技术相比具有以下几个优点:
[0019]1、针对较小切割宽度的场合，应对效率高有效提升设备的生产节拍；
[0020]2、针对较小切割宽度的场合有效的改善设备的稼动率；
[0021]3、可减少设备的总体空间大小。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本发明基板切割刀轮的平面示意图；
[0023]图2为本发明图1中单头双刀轮的平面结构示意图；
[0024]图3A、3B为本发明图2中单头双刀轮的第一固定片平面结构示意图；
[0025]图4为本发明基板切割刀轮的切割方法示意图；
[0026]图5为本发明一实施例基板切割刀轮切割基板示意图。
【具体实施方式】
[0027]图1为本发明基板切割刀轮的平面示意图。如图1所示，本发明一实施例提供了一种基板切割装置，包括:切割刀轮13，用于在基板11表面待切割方向运动，在所述基板11表面形成两条凹槽14 ;固定滚轮10，所述固定滚轮10与所述切割刀轮13在所述基板11两侧相对设置，且配合所述切割刀轮13同方向运动，所述固定滚轮用于在切割过程中固定所述基板11不移动，保证切割基板位置的准确性。
[0028]其中，所述固定滚轮10为凹形双滚轮，所述双滚轮之间的间距固定。进一步地，所述双滚轮之间的间距与所述两条凹槽14之间的间距基本相同，可选择地，所述固定滚轮也可为两个滚轮或其他现有的固定滚轮。
[0029]图2为本发明图1中单头双刀轮的平面结构示意图。如图2所示，所述切割刀轮13为单头双刀轮，且双刀轮的间距可根据需求如待切割基板切割尺寸进行调整。可选择地，所述间距的调整范围优选为0.4-5mm。
[0030]所述切割刀轮13具体包括:一刀座，包括安装部25以及固定在所述安装部25上的可平面旋转的座台20 ;—刀架，可拆卸地安装在所述座台20上，所述刀架包括第一固定片29和第二固定片28、第三固定片23和第四固定片22 ;—轴承26，穿过所述第一至四固定片29、28、23、22的通孔固定设置在所述刀架上；两刀轮21，并列安装在所述轴承27的外圈上，其中，一刀轮21设置在所述第一、二固定片28、29之间、另一刀轮21设置在所述第三、四固定片28、29之间。
[0031]所述切割刀轮13还包括调节间距装置24，用于调节所述第二固定片28与所述第三固定片23之间的间距，具体可以调节第二固定片28与所述第三固定片23之间间距为0.4?5mm,调节过程中，所述第一、二固定片28、29位置固定,第一、二固定片28、29的间距也是固定不变的，调节所述第三固定片23移动、通过传动装置带动所述第四固定片22等间距移动，优选地，所述第一、二固定片28、29的间距与所述第三、四固定片23、22的间距相坐寸ο
[0032]所述调节间距装置24还包括距离读取装置(图未示)，固定在所述第二固定片28与第四固定片22之间，例如，千分尺、用于读取所述第二固定片28与所述第三固定片23之间的间距。
[0033]其中，所述座台20可选择地为圆筒状，且可在以安装部25为轴心作平面旋转，可以调节所述一刀轮21与另一刀轮21的相对位置，实现所述第三固定片23可以沿不同的方向移动。
[0034]其中双刀轮可采用高渗透刀轮，其以一定的压力和速度切割玻璃基板，高渗透刀轮进入玻璃后使玻璃产生裂纹，开始部位由于玻璃压缩力的作用产生肋状裂纹(RibMark)，然后在玻璃内部张力作用下裂纹向下延伸产生平直的垂直裂纹(Median Crack)和水平裂纹(Lateral Crack)，垂直裂纹生长到基板厚度的80%?90 %，使玻璃断裂。高渗透刀轮切割较普通刀轮需求压力小，需求裂片力度小。
[0035]图3A、3B为本发明图2中单头双刀轮的第一固定片平面结构示意图。结合图2、3所示，在所述第一固定片29的通孔33周围设一以一固定轴31以360度旋转的轴承挡片32。如图3A所示，更换刀轮时，以所述固定轴31为轴心旋转所述轴承挡片32露出所述通孔33，通过所述通孔33可以移出轴承26，实现更换刀轮；如图3B所述，刀轮更换完毕后，该轴承挡片32旋转至遮挡所述通孔33的位置。
[0036]图4为本发明基板切割刀轮的切割方法示意图。如图4所示，本发明提供了一种基板切割方法，采用上述实施例提供的基板切割刀轮，具体包括以下步骤:将所述基板46放置在基台47上，基板46切割时，所述切割刀轮44上升压至所述基板46的下表面；所述固定滚轮43下降压至所述基板46的上表面，所述固定滚轮43的位置与所述切割刀轮44的位置相对应；所述切割刀轮44与所述固定滚轮43配合沿着图4中箭头所示的方向运动，实现切割所述基板46的效果。
[0037]其中，控制装置41控制固定滚轮43的升降及其压力和押入量，电动控制装置44控制切割刀轮44和裂片装置45的升降及其压力和押入量，在切割基板46的过程中，所述电动控制装置44控制切割刀轮44上升，同时控制裂片装置45下降，上面小的凹形滚轮43下降压至基板表面起支撑基板46让刀轮44使力，双刀轮44通过压力及押入量可以破坏基板表面，同时上下两轴同步从玻璃基板的内侧移动外侧达到切割的效果。
[0038]其中，裂片装置优选地为凹形双滚轮，所述凹形双滚轮45之间的间距固定，且该凹形双滚轮45的间距比所述固定滚轮43的间距大，以实现裂片效果。可选择地，所述裂片装置还可以选择为夹取裂片、折断裂片、敲击裂片以及高流速热气体裂片等现有技术中常规的裂片方式配合切割基板后裂片。
[0039]图5为本发明一实施例基板切割刀轮切割基板示意图。如图5所示，多个单头双刀轮51沿着基板52的切割对位标记53进行切割，优选地，该双刀轮51适用于需要切割宽度54为小于2mm的尺寸的基板。
[0040]本发明针对金属刀轮切割工艺，由现有技术中单头单只刀轮变更为单头双刀轮，且两只刀轮的间距可根据使用需求进行调整。同时切割两刀的划痕，效率高，效果好，稳定好，可有效提高生产效率，提升稼动，并弥补市场上现有设备能力的不足现象。
[0041]与现有技术相比，其主要的优点有以下几点:
[0042]在提升生产节拍方面:主要体现在双刀轮可以一次切割两刀，同时凹型滚轮可一次完成切割两刀的裂片，传统的切割需要两次完成的动作，该设计可一次完成，约提升50%的生产效率。
[0043]在稼动率改善方面:因本发明提供给的切割装置和方法简单，稳定好，设备故障率较低，且刀轮的更换频率计较普通的刀轮切割降低一倍。
[0044]设备能力拓宽:本发明需求刀轮切割空间小，可应对切割宽度在0.4?5mm场合，可有效弥补现有玻璃切割行业，单头单轮及单多多刀轮的应对较小宽度切割能力不足的问题。
[0045]本发明可弥补业内现有切割设备应对较小宽切割的能力不足的问题，将极端的切割需求由不能变为可能，大大提升小宽度切割的效率及良率，同时节省设备制造空间。
[0046]以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。
[0047]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
【权利要求】
1.一种基板切割装置，包括: 切割刀轮，用于在基板表面待切割方向运动，同时在所述基板表面形成两条凹槽； 固定滚轮，所述固定滚轮与所述切割刀轮在所述基板两侧相对设置，且配合所述切割刀轮同方向运动。
2.根据权利要求1所述的基板切割装置，其特征在于:所述切割刀轮为单头双刀轮，且双刀轮的间距可根据需求进行调整。
3.根据权利要求2所述的基板切割装置，其特征在于:所述单头双刀轮包括:一刀座，包括安装部以及固定在所述安装部上的可平面旋转的座台；一刀架，可拆卸地安装在所述座台上，所述刀架包括第一固定片和第二固定片、第三固定片和第四固定片；一轴承，穿过所述第一至四固定片的通孔固定设置在所述刀架上；两刀轮，并列安装在所述轴承的外圈上，其中，一刀轮设置在所述第一、二固定片之间、另一刀轮设置在所述第三、四固定片之间。
4.根据权利要求3所述的基板切割装置，其特征在于:所述单头双刀轮还包括调节间距装置，用于调节所述第二固定片与所述第三固定片之间的间距，调节过程中，所述第一、二固定片位置固定。
5.根据权利要求4所述的基板切割装置，其特征在于:所述调节间距装置还包括距离读取装置，用于读取所述第二固定片与所述第三固定片之间的间距。
6.根据权利要求3所述的基板切割装置，其特征在于:在所述第一固定片的通孔周围设一以一固定轴360度旋转的轴承挡片，该轴承挡片旋转至遮挡所述通孔的位置。
7.根据权利要求2-6任一项所述的基板切割装置，其特征在于:所述固定滚轮为凹形双滚轮，所述双滚轮之间的间距固定。
8.根据权利要求7任一项所述的基板切割装置，其特征在于:所述双滚轮之间的间距与所述两条凹槽之间的间距基本相同。
9.一种基板切割方法，采用权利要求1-8之一所述的基板切割装置，具体包括以下步骤: 基板切割时，所述切割刀轮上升压至所述基板一表面； 所述固定滚轮下降压至所述基板的另一与所述切割刀轮位置相对应表面； 所述切割刀轮与所述固定滚轮配合同方向运动切割所述基板。
10.根据权利要求9所述的基板切割方法，还包括:在所述切割刀轮一侧还设置有裂片装置，在所述的切割刀轮上升的同时所述裂片装置下降。
【文档编号】C03B33/02GK104261665SQ201410505860
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月26日 优先权日:2014年9月26日
【发明者】刘厚文, 盛科, 王永刚 申请人:南京中电熊猫液晶显示科技有限公司