液晶玻璃基板雙刀輪切割裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及液晶玻璃基板雙刀輪切割裝置，包括支撐架、平移機(jī)構(gòu)和刀具組件，液晶玻璃基板固定在支撐架上，刀具組件通過平移機(jī)構(gòu)在支撐架上移動；刀具組件包括兩個(gè)刀輪；沿著同一切割路徑，兩個(gè)刀輪前后設(shè)置，位于前方的刀輪的切割進(jìn)給量小于位于后方的刀輪的切割進(jìn)給量。本發(fā)明還涉及液晶玻璃基板雙刀輪切割方法。本發(fā)明具有采用普通刀輪即可獲得高滲透刀輪加工的切割深度，結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，且一次走刀即可高效完成前后刀輪的同時(shí)切割加工的優(yōu)點(diǎn)，屬于玻璃切割【技術(shù)領(lǐng)域】。
【專利說明】液晶玻璃基板雙刀輪切割裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于玻璃切割【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種更加高效、低成本的液晶玻璃基板雙刀輪切割裝置和方法，完成對液晶玻璃基板的切割加工。
【背景技術(shù)】
[0002]液晶顯示(IXD)玻璃現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于光通訊、光電子、信息存儲、宇航、微電子及生命科學(xué)領(lǐng)域中。生產(chǎn)中，通常在較大的玻璃上加工得到多個(gè)液晶顯示器，然后通過切割得到小單元。切割作為液晶顯示器件制造工藝中重要步驟之一，目前主要的加工方法有激光切割技術(shù)及機(jī)械切割技術(shù)等。
[0003]激光切割是一個(gè)高度非線性過程，且受到眾多因素的影響，從而使得激光加工具有不穩(wěn)定性。
[0004]機(jī)械切割技術(shù)作為發(fā)展最成熟的技術(shù)，是在生產(chǎn)中使用最多的一種，這種加工方式的缺點(diǎn)在于:存在較大的殘余應(yīng)力、極易產(chǎn)生斷片、邊緣碎屑。目前機(jī)械切割中使用的刀輪主要有普通刀輪和高滲透刀輪兩種，相對于普通刀輪而言，利用高滲透刀輪切割玻璃可以得到更深的垂直裂紋，這樣就有利于后期的裂片過程。但是限于國外專利技術(shù)壁壘以及技術(shù)現(xiàn)狀，目前我國的高滲透刀輪主要依賴于進(jìn)口，而高滲透刀輪的價(jià)格是普通刀輪的幾十倍。因此，高滲透刀輪的使用在國內(nèi)很受限制，而現(xiàn)有技術(shù)中采用的單一的普通刀輪切割無法獲得像高滲透刀輪那樣的切割效果，即足夠深的垂直裂紋。因此，需要一種兼顧低成本和深垂直裂紋優(yōu)點(diǎn)于一體的切割技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是:提供一種采用前后設(shè)置兩個(gè)普通刀輪先后切割以獲得足夠深的垂直裂紋的液晶玻璃基板雙刀輪切割裝置和方法，兼具高效和低成本的優(yōu)點(diǎn)。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]液晶玻璃基板雙刀輪切割裝置，包括支撐架、平移機(jī)構(gòu)和刀具組件，液晶玻璃基板固定在支撐架上，刀具組件通過平移機(jī)構(gòu)在支撐架上移動；刀具組件包括兩個(gè)刀輪；沿著同一切割路徑，兩個(gè)刀輪前后設(shè)置，位于前方的刀輪的切割進(jìn)給量小于位于后方的刀輪的切割進(jìn)給量。
[0008]刀具組件包括刀架和刀輪夾具；刀輪固定在刀輪夾具上，刀輪夾具固定在刀架上，刀架固定在平移機(jī)構(gòu) 上。
[0009]刀輪夾具包括刀桿、縮緊螺母、外殼、彈簧、緊定螺釘和刀軸；外殼內(nèi)設(shè)有貫穿外殼的空腔，空腔內(nèi)設(shè)有兩級臺階；刀輪位于刀軸的頭部，刀軸的尾部與刀桿的頭部通過緊定螺釘相接，彈簧套接在刀桿的中段，刀軸、刀桿和彈簧均位于空腔中，刀桿的尾部凸出于外殼以外，刀軸的尾部頂在第二級臺階處，彈簧壓縮于第一級臺階和刀軸的尾部之間，縮緊螺母套接在刀桿的尾部且頂住外殼。[0010]刀具組件包括固定刀架和活動刀架，固定刀架和活動刀架均安裝在刀軸的頭部，一個(gè)刀輪安裝在固定刀架上，一個(gè)刀輪安裝在活動刀架上。
[0011]刀軸的頭部設(shè)有T形槽，活動刀架的尾部為T形，活動刀架的尾部卡入T形槽中；活動刀架的尾端與T形槽的內(nèi)壁設(shè)有調(diào)整切割進(jìn)給量的調(diào)整墊片；活動刀架和調(diào)整墊片通過縮緊螺釘固定在T形槽中。
[0012]液晶玻璃基板沿著水平方向固定在支撐架上，位于前方的刀輪的下端高于位于后方的刀輪的下端。
[0013]平移機(jī)構(gòu)包括X軸絲杠和Y軸絲杠，X軸絲杠由X軸驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動，Y軸絲杠由Y軸驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動。
[0014]刀架為開口朝向側(cè)面的U形；刀輪夾具被刀架的U形部位夾持，兩者之間通過鎖緊螺釘固定。
[0015]液晶玻璃基板雙刀輪切割方法，采用兩個(gè)刀輪先后切割液晶玻璃基板，位于前方的刀輪的切割進(jìn)給量小于位于后方的刀輪的切割進(jìn)給量。
[0016]兩個(gè)刀輪的前后間距可調(diào)，兩個(gè)刀輪的切割進(jìn)給量的差值可調(diào)。
[0017]總的說來，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0018](I)本發(fā)明采用兩個(gè)普通刀輪先后切割的方式，相對于單個(gè)普通刀輪切割的方式可以得到更深的垂直裂紋，所產(chǎn)生的垂直裂紋可達(dá)玻璃厚度的85%以上，也可獲得更高的切割表面質(zhì) 量。
[0019](2)可以簡單實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)兩個(gè)刀輪的前后間隔距離和切割進(jìn)給量的差值，根據(jù)不同的材料性質(zhì)和液晶玻璃基板的厚度進(jìn)行調(diào)整，具有一定的柔性。
[0020](3)液晶玻璃基板雙刀輪切割裝置采用伺服電機(jī)控制X，Y軸進(jìn)給量，控制精確、操作簡便。
[0021](4)采用普通刀輪即可獲得高滲透刀輪加工的切割深度，結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，且一次走刀即可高效完成前后刀輪的同時(shí)切割加工。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是雙刀輪切割方法的加工示意圖。
[0023]圖2是液晶玻璃基板雙刀輪切割裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3是刀輪夾具的剖視圖。
[0025]圖4是刀具和刀軸的立體圖。
[0026]圖5是活動刀架的立體圖。
[0027]其中，零部件和對應(yīng)的標(biāo)號如下:
[0028]I是支撐架，2是液晶玻璃基板，3是刀輪夾具，4是刀架，5是鎖緊螺釘，6是Y軸絲杠，7是Y軸驅(qū)動電機(jī)，8是X軸絲杠,9是X軸驅(qū)動電機(jī)，10是控制電腦，3-1是刀桿,3-2是縮緊螺母，3-3是外殼，3-4是彈簧，3-5是緊定螺釘，3-6是刀軸，3-7是刀具，3-7-1是刀輪，3-7-2是固定刀架，3-7-3是活動刀架，3-7-4是縮緊螺釘，3-7-5是調(diào)整墊片。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面將結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】來對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。[0030]如圖1所示,液晶玻璃基板雙刀輪切割方法,采用兩個(gè)刀輪先后沿著箭頭所示的進(jìn)給方向切割液晶玻璃基板，首先位于前方的刀輪(右側(cè)的刀輪)采用較小的切割進(jìn)給量切割，緊接著位于后方的刀輪(左側(cè)的刀輪)采用較大的切割進(jìn)給量切割。此處所說的切割進(jìn)給量，指的是刀輪切入液晶玻璃基板的深度。
[0031]如圖2所示，液晶玻璃基板雙刀輪切割裝置，由支撐架、刀輪夾具、刀架、鎖緊螺釘、Y軸絲杠、Y軸驅(qū)動電機(jī)、X軸絲杠、X軸驅(qū)動電機(jī)及控制電腦共同組成。其中Y軸絲杠、Y軸驅(qū)動電機(jī)、X軸絲杠、X軸驅(qū)動電機(jī)共同組成在平面上平動的平移機(jī)構(gòu)。刀架、刀輪夾具和刀輪等共同組成刀具組件。液晶玻璃基板固定在支撐架上；刀輪夾具通過鎖緊螺釘鎖在刀架上；刀具組件整體固定在Y軸絲杠的滑塊上，刀具組件及Y軸絲杠整體固定在X軸絲杠的滑塊上。刀架具有U形槽結(jié)構(gòu)，有一定的彈性，可通過鎖緊螺釘鎖緊刀輪夾具，U形開口朝向側(cè)向，刀架的U形部位夾持刀輪夾具的外殼。X軸絲杠桿通過X軸驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動，Y軸絲杠通過Y軸驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動，兩伺服電機(jī)集合到控制電腦進(jìn)行控制，控制方式可根據(jù)加工需求選擇，精度高。
[0032]整個(gè)裝置工作過程如下:先調(diào)節(jié)兩個(gè)刀輪之間的間隔距離和切割進(jìn)給量差值，接著將已調(diào)整好刀輪的刀具組件安裝到刀架上并鎖緊，然后將液晶玻璃基板安裝在支撐架上，并通過控制電腦控制X、Y軸絲杠對刀，最后完成切割。
[0033]如圖3所示，刀輪夾具主要由刀桿、縮緊螺母、外殼、彈簧、緊定螺釘、刀軸和刀具組成。外殼內(nèi)設(shè)有貫穿外殼的空腔，空腔內(nèi)設(shè)有兩級臺階，第二級臺階的外徑大于第一級臺階；刀輪位于刀軸的頭部，刀軸的尾部與刀桿的頭部通過緊定螺釘相接，彈簧套接在刀桿的中段，刀軸、刀桿和彈簧均位于空腔中，刀桿的尾部凸出于外殼以外，刀軸的尾部頂在第二級臺階處，彈簧壓縮于第一級臺階和刀軸的尾部之間，縮緊螺母套接在刀桿的尾部且頂住外殼。彈簧、刀桿、刀軸組合成巧妙的緩沖結(jié)構(gòu)，用于緩沖切割時(shí)刀輪產(chǎn)生的壓力，防止液晶玻璃基板脆裂?？s緊螺母用于鎖緊刀桿和刀軸；刀軸在外殼的空腔內(nèi)滑動；縮緊螺母用于保持彈簧壓縮量，使其具有合適的緩沖力。
[0034]如圖4所示，刀具主要由兩個(gè)刀輪、固定刀架、活動刀架、縮緊螺釘和調(diào)整墊片共同組成。兩個(gè)刀輪分別安裝在固定刀架和活動刀架上，固定刀架焊接在刀軸上，活動刀架安裝在刀軸的T形槽內(nèi)，通過縮緊螺釘鎖緊，依據(jù)調(diào)整墊片的厚度調(diào)節(jié)雙刀輪切割進(jìn)給量差值，活動刀架可以在T形槽內(nèi)滑動，調(diào)整雙刀輪的前后間距。
[0035]如圖5所示，活動刀架具有刀輪安裝結(jié)構(gòu)，縮緊螺釘孔位置，以及用于卡入T形槽的凸臺結(jié)構(gòu)。
[0036]上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.液晶玻璃基板雙刀輪切割裝置，包括支撐架、平移機(jī)構(gòu)和刀具組件，液晶玻璃基板固定在支撐架上，刀具組件通過平移機(jī)構(gòu)在支撐架上移動，其特征在于:所述刀具組件包括兩個(gè)刀輪；沿著同一切割路徑，兩個(gè)刀輪前后設(shè)置，位于前方的刀輪的切割進(jìn)給量小于位于后方的刀輪的切割進(jìn)給量。
2.按照權(quán)利要求1所述的液晶玻璃基板雙刀輪切割裝置，其特征在于:所述刀具組件包括刀架和刀輪夾具；刀輪固定在刀輪夾具上，刀輪夾具固定在刀架上，刀架固定在平移機(jī)構(gòu)上。
3.按照權(quán)利要求2所述的液晶玻璃基板雙刀輪切割裝置，其特征在于:所述刀輪夾具包括刀桿、縮緊螺母、外殼、彈簧、緊定螺釘和刀軸；外殼內(nèi)設(shè)有貫穿外殼的空腔，空腔內(nèi)設(shè)有兩級臺階；刀輪位于刀軸的頭部，刀軸的尾部與刀桿的頭部通過緊定螺釘相接，彈簧套接在刀桿的中段，刀軸、刀桿和彈簧均位于空腔中，刀桿的尾部凸出于外殼以外，刀軸的尾部頂在第二級臺階處，彈簧壓縮于第一級臺階和刀軸的尾部之間，縮緊螺母套接在刀桿的尾部且頂住外殼。
4.按照權(quán)利要求3所述的液晶玻璃基板雙刀輪切割裝置，其特征在于:所述刀具組件包括固定刀架和活動刀架，固定刀架和活動刀架均安裝在刀軸的頭部，一個(gè)刀輪安裝在固定刀架上，一個(gè)刀輪安裝在活動刀架上。
5.按照權(quán)利要求4所述的液晶玻璃基板雙刀輪切割裝置，其特征在于:所述刀軸的頭部設(shè)有T形槽，活動刀架的尾部為T形，活動刀架的尾部卡入T形槽中；活動刀架的尾端與T形槽的內(nèi)壁設(shè)有調(diào)整切割進(jìn)給量的調(diào)整墊片；活動刀架和調(diào)整墊片通過縮緊螺釘固定在T形槽中。
6.按照權(quán)利要求1所 述的液晶玻璃基板雙刀輪切割裝置，其特征在于:所述液晶玻璃基板沿著水平方向固定在支撐架上，位于前方的刀輪的下端高于位于后方的刀輪的下端。
7.按照權(quán)利要求6所述的液晶玻璃基板雙刀輪切割裝置，其特征在于:所述平移機(jī)構(gòu)包括X軸絲杠和Y軸絲杠，X軸絲杠由X軸驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動，Y軸絲杠由Y軸驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動。
8.按照權(quán)利要求2所述的液晶玻璃基板雙刀輪切割裝置，其特征在于:所述刀架為開口朝向側(cè)面的U形；刀輪夾具被刀架的U形部位夾持，兩者之間通過鎖緊螺釘固定。
9.液晶玻璃基板雙刀輪切割方法，其特征在于:采用兩個(gè)刀輪先后切割液晶玻璃基板，位于前方的刀輪的切割進(jìn)給量小于位于后方的刀輪的切割進(jìn)給量。
10.按照權(quán)利要求9所述的液晶玻璃基板雙刀輪切割方法，其特征在于:所述兩個(gè)刀輪的前后間距可調(diào)，兩個(gè)刀輪的切割進(jìn)給量的差值可調(diào)。
【文檔編號】C03B33/02GK104003610SQ201410206738
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月15日
【發(fā)明者】萬珍平, 溫萬昱, 陸龍生, 湯勇 申請人:華南理工大學(xué)