用于切割玻璃面板的装置制造方法

用于切割玻璃面板的装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及液晶面板制造领域，提出了一种用于切割玻璃面板的装置，其包括：刀头，用于切割玻璃面板；刀头承载部件，至少两个所述刀头设置在所述刀头承载部件上；以及驱动部件，所述驱动部件能够驱动所述刀头承载部件和/或所述刀头进行位置移动。通过本发明的装置，减少了停机时间，优化了作业流程，提高了机台利用率，提升了产能，降低了生产成本。
【专利说明】用于切割玻璃面板的装置

【技术领域】
[0001] 本发明涉及液晶面板制造领域，尤其涉及一种用于切割玻璃面板的装置。

【背景技术】
[0002] 近年来，液晶电视加速替代传统的阴极射线管电视（CRT)，薄膜晶体管液晶显示器 (TFT-IXD)在彩电领域中已经占据主流地位。同时，笔记本电脑市场的增长，小型笔记本的 异军突起，以及手机的普及也给薄膜晶体管液晶显示器（TFT-LCD)开辟了新的发展空间。 在全球液晶面板生产厂家加快扩充产能的同时，薄膜晶体管液晶显示器（TFT-LCD)切割制 程的瓶颈克服也越来越受到关注。
[0003] 根据消费者的要求和产能最大化的需求，薄膜晶体管液晶显示器（TFT-IXD)正在 逐步朝向高世代线发展，从第一代的400X300mm逐渐发展到目前的第十代的3130X2880mm。 面板朝向大尺寸发展，切割的制程能力也就随着强烈的需求而不断发展。
[0004] 在薄膜晶体管液晶显示器（TFT-IXD)的生产中，切割制程主要包括在阵列基板和 彩膜基板进行贴合后，按照设计的路径切割面板。
[0005] 图1显示了切割制程的示意图，即通过刀头2沿设定的路径切割玻璃面板1，来将 大尺寸的玻璃面板1切割成多个小尺寸的玻璃面板3。在图1中通过虚线来表示刀头2的 设定路径，带箭头的牵引线显示了刀头2的实际移动路线。在实际生产中，大尺寸的玻璃面 板1表示生产线上初步完成的玻璃面板，小尺寸的玻璃面板3则表示需要安装到特定型号 的电子产品（例如液晶显示器、平板电脑、手机等）中的具有所需尺寸的玻璃面板。
[0006] 目前由于市面上所需求的液晶显示器的玻璃厚度不一致（单板0· 1mm至0· 7mm不 等），对应的切割制程也就相应有所区别。在同一生产线上运行不同厚度和尺寸的玻璃面 板，这对切割的制程能力和刀头的需求就有所不同。制程能力的相应调节可以通过编辑不 同的处理方案来对应。但是不同厚度或尺寸的玻璃面板对刀头的齿数、齿深、齿角和材质等 性质要求不一，如果一直持续用同一个刀头进行处理显然无法完成切割制程，这就需要根 据生产线上所运行的不同产品来更换不同的刀头。
[0007] 现有技术中的主要解决方案是，在更换不同的玻璃面板时拆卸之前的切割刀头， 然后再更换上所需求的对应的刀头。一方面，这增加了生产线换线的节拍时间和作业流程， 不利于生产线的快速换线和精益生产；另一方面，不断更换刀头需要增加对工具的管理投 入，这也不利于生产率的最大化。


【发明内容】

[0008] 在同一生产线上运行不同厚度和尺寸的玻璃面板的情况下，需要更换不同的刀头 来对不同的玻璃面板进行切割。在现有技术中，在更换不同的玻璃面板时需要拆卸之前的 切割刀头，然后再更换上所需求的对应的刀头。这增加了产线换线的节拍时间、作业流程以 及对工具的管理投入。
[0009] 针对上述问题，本发明提出了一种用于切割玻璃面板的装置，其包括：
[0010] 刀头，用于切割玻璃面板；
[0011] 刀头承载部件，至少两个所述刀头设置在所述刀头承载部件上；以及
[0012] 驱动部件，所述驱动部件能够驱动所述刀头承载部件和/或所述刀头进行位置移 动。
[0013] 优选地，所述刀头承载部件包括圆盘，所述刀头位于所述圆盘的朝向待切割的玻 璃面板的一面上。圆盘形状的构造节省材料、运输方便、作用灵活、占用空间最小化、具有中 心对称和镜像对称的力学性质。
[0014] 优选地，所述圆盘在背离待切割的玻璃面板的一面上连接到所述驱动部件。如此 可以实现装置占地面积的最小化和结构的最优化。
[0015] 优选地，所述圆盘配备有位于其中轴线上的电机，所述电机能够驱动所述圆盘围 绕其中轴线转动。如此设置，电机对圆盘的静态平衡和动态平衡均影响最小，可以延长圆盘 的使用寿命，并因此延长整个装置的使用寿命。
[0016] 优选地，所述驱动部件能够驱动所述圆盘相对于特定直径转动以与水平面呈特定 夹角。以此方式，可以通过圆盘的倾斜，造成不同刀头的高低位置差，从而使得仅仅位于最 低位置的一个或多个刀头与待切割的玻璃面板施加切割作用。
[0017] 优选地，所述刀头相对于所述圆盘的圆心等距分布，且所述刀头沿所述圆盘的周 向方向均匀分布。以此方式，同一时间可以通过圆盘的旋转准确地将某一个特定的刀头 "转"到待切割的玻璃面板上，使其对玻璃面板产生切割作用。
[0018] 优选地，所述刀头具有刀轮支架和通过连接轴安装到所述刀轮支架上的刀轮。
[0019] 优选地，不同的刀头所对应的刀轮在齿数、齿深、齿角和材质中的至少一个方面有 所不同。这是因为目前在液晶显示面板的生产过程中，常常是在同一生产线上运行不同厚 度、尺寸或材料性质的玻璃面板，而不同厚度、尺寸或材质的玻璃面板对相应的切割刀头的 齿数、齿深、齿角和材质需求有所不同，如果一直持续用同一个刀头进行处理显然无法完成 切割制程，这就需要根据生产线上所运行的不同产品来更换不同的刀头。
[0020] 优选地，所述驱动部件能够驱动所述刀轮支架沿垂直于所述圆盘的表面的方向向 外伸出和向内收缩。当在下方平置有待切割的玻璃面板时，仅仅处于伸出位置的刀轮支架 所对应的刀轮才能够与玻璃面板接触，而处于收缩位置的刀轮支架所对应的刀轮无法接触 到玻璃面板。
[0021] 优选地，所述驱动部件为气缸，所述气缸与所述刀头相连通。气缸具有诸多优点， 例如作业灵活、成本低廉、污染极小等。
[0022] 通过本发明的装置，避免了在同一条生产线上切割玻璃面板时，由于更换不同厚 度或尺寸的玻璃面板而需要停机，再由人工更换相应产品所对应的刀头的情况。以此方式， 减少了停机时间，优化了作业流程，提高了机台利用率，提升了产能，降低了生产成本。
[0023] 上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达 到本发明的目的。

【专利附图】

【附图说明】
[0024] 在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
[0025] 图1示意性显示了玻璃面板的切割制程；
[0026] 图2示意性显示了根据本发明的用于切割玻璃面板的装置的第一实施例；
[0027] 图3示意性显示了根据本发明的用于切割玻璃面板的装置的作用效果；
[0028] 图4示意性显示了根据本发明的用于切割玻璃面板的装置的第二实施例；
[0029] 图5示意性显示了根据本发明的用于切割玻璃面板的装置的第二实施例的仰视 图；以及
[0030] 图6示意性显示了根据本发明的用于切割玻璃面板的装置的第三实施例。
[0031] 在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。

【具体实施方式】
[0032] 下面将结合附图对本发明作进一步说明。
[0033] 图2示意性显示了根据本发明的用于切割玻璃面板的装置的第一实施例。在图2 所示的情况中，待切割的玻璃面板可放置于图2所示的装置的下方（图中未示出，但这种布 置显而易见）。
[0034] 通过图2可清楚地看出，根据本发明的用于切割玻璃面板的装置包括刀头承载部 件11。在附图所示的实施例中，刀头承载部件11构造为圆盘11。然而容易理解，圆盘形状 的构造仅是由于其具有最优化的性质，例如节省材料、运输方便、作用灵活、占用空间最小 化、具有中心对称和镜像对称的力学性质等。但是在特定条件下，刀头承载部件11当然可 以选择其它的形状，例如截头圆锥形、方形盘、半圆形盘，甚至是沿纵向延伸的狭长构形。因 此，圆盘11仅是刀头承载部件11的一种具体的实现方式，其仅为示例性的，并非限定性的。
[0035] 根据本发明的用于切割玻璃面板的装置还包括作为驱动部件的气缸10。当然，气 缸10仅仅是驱动部件的一种实现方式。气缸具有诸多优点，例如作业灵活、成本低廉、污染 极小等，因此在本实施例中选择气缸来作为驱动部件。当然，在特定的情况下，完全可以选 择电机、液压缸、甚至是例如杠杆、链条、滑轮等机械组件等来实现驱动部件的功能，因此气 缸的选择仅为示例性的，并非限定性的。
[0036] 为了实现装置占地面积的最小化和结构的最优化，圆盘11在其上方（即圆盘11 的背离待切割的玻璃面板的一面上）连接到气缸10。后者能够驱动圆盘11和刀头12 (下 面会详细介绍刀头12)进行位置移动。
[0037] 在圆盘11的下表面上（即圆盘11的朝向待切割的玻璃面板的一面上）设置有多 个刀头12。当然，图2中仅示意性地显示了两个刀头，这仅仅为了阅览的方便，事实上完全 可以根据生产线的尺寸、产品种类的数量和工艺需求而将刀头12设置为任意数量。然而最 少在圆盘11上设置两个刀头12才能够体现本发明的装置的功能和有益效果。
[0038] 刀头12用于切割玻璃面板。刀头12对玻璃面板进行切割的整个制程如图1所 示。刀头12沿着设定路径切割大尺寸的玻璃面板，来将大尺寸的玻璃面板切割成多个小尺 寸的玻璃面板。在具体结构上，刀头12包括刀轮支架12. 2和通过连接轴安装到刀轮支架 12. 2上的刀轮12. 1。显然地，刀轮12. 1可以相对于该连接轴进行旋转，并且刀轮12. 1通 过其尖锐的外缘处对待切割的玻璃面板施加切割作用。
[0039] 优选地，同一个圆盘11上，不同的刀头12所对应的刀轮12. 1在齿数、齿深、齿角 和材质中的至少一个方面有所不同。这是因为目前在液晶显示面板的生产过程中，常常是 在同一生产线上运行不同厚度、尺寸或材料性质的玻璃面板，而不同厚度、尺寸或材质的玻 璃面板对相应的切割刀头的齿数、齿深、齿角和材质需求有所不同，如果一直持续用同一个 刀头进行处理显然无法完成切割制程，这就需要根据生产线上所运行的不同产品来更换不 同的刀头。因此在根据本发明的用于切割玻璃面板的装置中，对应于同一个圆盘11安装不 同的刀头12。这里所谓"不同的刀头12"的含义是指，刀头12的刀轮12. 1在齿数、齿深、 齿角和材质中的至少一个方面有所不同。如此可以灵活、有效地完成液晶显示面板的切割 制程。
[0040] 下面将详细介绍关于刀头12 (主要是刀轮12. 1)对待切割的玻璃面板的作用过 程。图3示意性显示了刀轮12. 1的作用效果。在图3中，可清楚看出，主要与待切割的玻 璃面板1发生相互接触从而产生切割作用力的部位是刀轮12. 1的外缘12. 1. 1。刀轮12. 1 在外缘12. 1. 1处具有锯齿，锯齿可协助更方便和迅速地在玻璃面板1上产生裂缝。每个刀 轮12. 1的外缘12. 1. 1上的锯齿具有特定的齿数、齿深和齿角，可根据玻璃面板1的性质来 选择适宜的齿数、齿深和齿角。参照图3,在作业过程中，由于刀轮12. 1的材料（典型地例 如金刚石）通常具有远高于玻璃面板1的硬度，刀轮12. 1的挤压力和摩擦力首先会对玻璃 面板1造成一个主要的破损区域22 ;同时由于玻璃面板1的相关物理性质，在玻璃面板1的 厚度方向上会从破损区域22延伸出一个尖锐、纵向深入而侧向狭窄的中央裂缝21，中央裂 缝21与刀轮12. 1的外缘12. 1. 1基本处于同一平面内；另外，在玻璃面板1的表面平面附 近，会沿着表面的方向从破损区域22延展出一定的横向裂缝23。而要将玻璃面板1彻底截 断，主要需要通过刀轮12. 1的外缘12. 1. 1不断施加压力和摩擦力，使得中央裂缝21穿透 整个玻璃面板1的厚度。比较理想的结果是，使中央裂缝21尽可能迅速地穿透整个玻璃面 板1的厚度，并尽可能减小破损区域22和横向裂缝23的横向尺寸（即其在玻璃面板1的 表面平面方向上的尺寸）。为了达到这一结果，就需要根据玻璃面板1的尺寸、厚度、硬度等 与材料力学相关的性质，来选择与其匹配的刀轮12. 1的齿数、齿深、齿角和材料。由此也可 以看出，切割制程实现得好坏直接影响着切割后的小尺寸面板的品质，同时切割所占用的 时间严重地影响到单位时间内的产能。因此，在切割制程中，针对不同的待切割的玻璃面板 迅速调适刀头尤为重要，这也是本发明的装置所要解决的最主要的技术问题。
[0041] 再次参照图2,气缸10能够驱动刀轮支架12. 2沿垂直于圆盘11的下表面的方向 向外伸出和向内收缩。其具体实现方式有许多种，可以通过将气缸10和刀轮支架12. 2机 械连通或电连通，来实现气缸10对刀轮支架12. 2的控制。以此方式，可以实现使得仅仅所 选择的需要进行作业的刀头12的刀轮支架12. 2向外伸出，而其余刀头12的刀轮支架12. 2 位于其收缩位置。例如如图2所示，左边的刀头12的刀轮支架12. 2处于伸出位置，右边的 刀头12的刀轮支架12. 2处于收缩位置，因此当在下方平置有待切割的玻璃面板时，仅仅处 于伸出位置的刀轮支架12. 2所对应的刀轮12. 1才能够与玻璃面板接触（即对玻璃面板产 生切割作用），而处于收缩位置的刀轮支架12. 2所对应的刀轮12. 1无法接触到玻璃面板 (即不产生作用，不会影响切割制程）。以此方式，有效实现了对刀头12的针对性选择。
[0042] 通过本发明所提供的能够方便地更换刀头12的装置，可以通过编制程序或者通 过在可视化面板上进行手动点击以选用适当的刀头12来进行切割制程。如此一来，无需再 在更换不同的玻璃面板产品时拆卸之前的切割刀头，然后再更换上所需求的对应的刀头。 以此方式，有效减少了更换刀头的时间，可以进行快速换线，减少了停机时间，可以在精益 生产的同时提升产品竞争力。
[0043] 图4示意性显示了根据本发明的用于切割玻璃面板的装置的第二实施例。在第二 实施例中，对装置的圆盘11进行了进一步改进，其余部分与第一实施例相同，下面将仅仅 介绍改进的部分。
[0044] 在第二实施例中，为圆盘11单独设置有电机11. 1，电机11. 1用来驱动圆盘11围 绕其中轴线转动。在图4中，用箭头示意性标出了圆盘11的一个转动方向，当然，圆盘11 也可以沿相反的方向转动。
[0045] 在图4中，电机11. 1设置于圆盘11内部的中轴线上。这是由于考虑到如此设置， 电机11. 1对圆盘11的静态平衡和动态平衡均影响最小，可以延长圆盘11的使用寿命，并 因此延长整个装置的使用寿命。当然，电机11. 1也可以根据需要（例如考虑到整个装置的 制造、维修和更换）而设置到其它位置上。
[0046] 以此方式，可以通过圆盘11的旋转而改变不同的刀头12的位置。只要将相邻的 刀头12之间的间隔合理设置，就可以通过圆盘11的旋转而使得仅仅所选定的刀头12接触 到待切割的玻璃面板。
[0047] 图5以仰视图显示了第二实施例中的刀头12的一种布置方式。可以看出，刀头12 相对于圆盘11的圆心等距分布，且刀头12沿圆盘11的周向方向均匀分布。以此方式，同 一时间可以通过圆盘11的旋转准确地将某一个特定的刀头12 "转"到待切割的玻璃面板 上，使其对玻璃面板产生切割作用。根据生产线上日常生产的不同面板的厚度和尺寸，对应 于同一个圆盘11可以设置3到6种具有不同齿数、齿深、齿角或材质的刀头12(图5仅是 示例性示出四个刀头，这当然并非限定性的）。
[0048] 图6示意性显示了根据本发明的用于切割玻璃面板的装置的第三实施例。在第三 实施例中，对装置的圆盘11进行了进一步改进，其余部分可与第一实施例或第二实施例相 同，下面将仅仅介绍改进的部分。
[0049] 在第三实施例中，可以通过气缸10来驱动圆盘11相对于特定直径转动，以使圆盘 11与水平面呈特定夹角。同时，刀头12的刀头支架12. 2可以相对于圆盘11的表面进行适 应性摆动，即刀头12的刀头支架12. 2与圆盘11的表面形成适当的夹角。以此方式，也可 以通过圆盘11的倾斜，造成不同的刀头12的高低位置差，从而使得仅仅位于最低位置的一 个或多个刀头12的刀轮12. 1能够对待切割的玻璃面板施加切割作用。
[0050] 通过本发明的装置，避免了在同一条生产线上切割玻璃面板时，由于更换不同厚 度或尺寸的玻璃面板而需要停机，再由人工更换相应产品所对应的刀头的情况。以此方式， 减少了停机时间，优化了作业流程，提高了机台利用率，提升了产能，降低了生产成本。
[0051] 在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换 其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任 意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范 围内的所有技术方案。
【权利要求】
1. 用于切割玻璃面板的装置，其特征在于，包括： 刀头，用于切割玻璃面板； 刀头承载部件，至少两个所述刀头设置在所述刀头承载部件上；以及 驱动部件，所述驱动部件能够驱动所述刀头承载部件和/或所述刀头进行位置移动。
2. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述刀头承载部件包括圆盘，所述刀头位 于所述圆盘的朝向待切割的玻璃面板的一面上。
3. 根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述圆盘在背离待切割的玻璃面板的一 面上连接到所述驱动部件。
4. 根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述圆盘配备有位于其中轴线上的电机， 所述电机能够驱动所述圆盘围绕其中轴线转动。
5. 根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述驱动部件能够驱动所述圆盘相对于 特定直径转动以与水平面呈特定夹角。
6. 根据权利要求2到5中任一项所述的装置，其特征在于，所述刀头相对于所述圆盘的 圆心等距分布，且所述刀头沿所述圆盘的周向方向均匀分布。
7. 根据权利要求2到5中任一项所述的装置，其特征在于，所述刀头具有刀轮支架和通 过连接轴安装到所述刀轮支架上的刀轮。
8. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，不同的刀头所对应的刀轮在齿数、齿深、 齿角和材质中的至少一个方面有所不同。
9. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述驱动部件能够驱动所述刀轮支架沿 垂直于所述圆盘的表面的方向向外伸出和向内收缩。
10. 根据权利要求1到5中任一项所述的装置，其特征在于，所述驱动部件为气缸，所述 气缸与所述刀头相连通。
【文档编号】C03B33/02GK104058582SQ201410247890
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月5日 优先权日:2014年6月5日
【发明者】罗忠云 申请人:深圳市华星光电技术有限公司