用于光学玻璃的切割设备及其钻石刀的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种用于光学玻璃的切割设备及其钻石刀，切割设备包括机座、移动机构、置物台、悬臂机构、刀具装置及激光切割装置，移动机构安装在机座；置物台安置在移动机构；悬臂机构包括座部，座部对应置物台的移动范围配设；刀具装置安装在座部，且其包括由刀柄部和刀刃部构成的一钻石刀，刀刃部包含由二倾斜面相交而形成的一切刃棱线，二倾斜面围形成有介于70°～120°之间的内夹角；激光切割装置包括一产生一激光束的激光管及显微物镜；其中所述的光学玻璃以该钻石刀和该激光束切割。借此，可确保光学玻璃的切割精度和被切割面的光洁度。
【专利说明】用于光学玻璃的切割设备及其钻石刀
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种切割设备，尤指一种用于光学玻璃切割设备及其钻石刀。
【背景技术】
[0002]由于近年来手机及液晶电视产业的蓬勃发展，使得液晶玻璃基板的需求激增，业界为了解决玻璃基板的切割需求，于是陆续开发出激光切割设备来进行加工，激光切割设备具有加热均匀及热影响区小等优点，显然已成为下一世代光电产业的玻璃基板切割加工主流。
[0003]现有的激光切割技术大部分均是专注在热源与冷源的配置关系来取得最佳激光切割参数，而在切割速度和切割面的光洁度则是较为鲜见。业界所存在的切割速度缓慢且耗时，且不能符合量产需求的问题，和经激光束所切割出的表面亦存在有光洁度不佳的问题是本领域技术人员亟待解决的。
实用新型内容
[0004]本实用新型的一目的在于提供一种用于光学玻璃的切割设备及其钻石刀，其利用钻石刀所产生的切痕来引导激光束的切割，而能够确保光学玻璃的切割精度和被切割面的光洁度。
[0005]为了达成上述的目的，本实用新型提供一种用于光学玻璃的切割设备，包括一机座、一移动机构、一置物台、一悬臂机构、一刀具装置及一激光切割装置，该移动机构安装在该机座且能够产生线性移动；该置物台安置在该移动机构且提供所述的光学玻璃固定；该悬臂机构包括一座部，该座部对应该置物台的移动范围配设；该刀具装置安装在该座部，该刀具装置包括一钻石刀，该钻石刀包括一刀柄部及设置在该刀柄部的一端的一刀刃部，该刀刃部包含由二倾斜面相交而形成的一切刃棱线，该二倾斜面围设形成有一内夹角，该内夹角的范围介于70°?120°之间；该激光切割装置包括一产生一激光束的激光管及安装在该座部的一显微物镜，该显微物镜用以将该激光束聚焦；通过该显微物镜聚焦的激光束对应于该钻石刀的切割方向配设，即该激光束依据该钻石刀的切割刀痕加工。其中所述的光学玻璃以该钻石刀所切出的刀痕来弓I导该激光束的切割。
[0006]其中，该移动机构包含能够相互垂直移动的二组移动构件，以使该置物台能够产生至少二维的线性移动。
[0007]其中，该置物台包含能够旋转运动的一旋转构件，该旋转构件能够在该移动机构上作旋转运动。
[0008]其中，该刀具装置更包括提供该钻石刀安装固定的一刀座，该刀座包含能够三维移动的三组传动构件，以使该刀座能够产生至少三维的线性移动。
[0009]其中，更包括一冷却液供给机构，该冷却液供给机构具有一喷水头，该喷水头安装在该座部且位在该刀具装置的对面位置。
[0010]为了达成上述的目的，本实用新型提供一种用于切割光学玻璃的钻石刀，包括一刀柄部及一刀刃部，该刀刃部设置在该刀柄部的一端，该刀刃部包含由二倾斜面相交而形成的一切刃棱线，该二倾斜面围设形成有一内夹角，该内夹角的范围介于70°?120°之间。
[0011]其中，该内夹角在80。?108°之间。
[0012]其中，该内夹角为104.5°。
[0013]其中，该刀刃部更包括与该刀柄部的中心线相互垂直的一静点平面，该静点平面和该切刃棱线的端点相接。
[0014]其中，该静点平面的延伸线和该切刃棱线围设有一前斜角，该前斜角的范围介于30°?60°之间。
[0015]其中，该前斜角为在38°?52°之间。
[0016]其中，该刀刃部更包括位在该二倾斜面的移动路径后方的二侧斜面，该二侧斜面所围设形成的夹角介于40°?60°之间。
[0017]其中，该二侧斜面所围设形成的夹角为50°。
[0018]本实用新型还具有以下功效，借由钻石刀和激光束来对光学玻璃进行复合式加工，可大幅度地提升加工速度以符合量产的需求。利用对钻石刀角度的选用，不仅能够改善产品的良率问题，更可延长刀具的使用寿命，而降低刀具的使用成本。
[0019]以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型切割设备的立体外观图。
[0021]图2为本实用新型切割设备另一视角的立体外观图。
[0022]图3为本实用新型切割设备的刀座的立体外观图。
[0023]图4为本实用新型切割设备的前视图。
[0024]图5为本实用新型切割设备的使用状态图(一)。
[0025]图6为本实用新型切割设备的使用状态图(二)。
[0026]图7为本实用新型钻石刀的立体外观图。
[0027]图8为图7的刀刃部斜向视图。
[0028]图9为图7的俯视图。
[0029]图10为图7的侧视图。
[0030]其中，附图标记:
[0031]1:机座
[0032]2:移动机构
[0033]21、22:移动构件
[0034]3:置物台
[0035]31:旋转构件
[0036]4:悬臂机构
[0037]41:臂部
[0038]42:座部[0039]5:刀具装置
[0040]50:钻石刀
[0041]51:刀柄部
[0042]52:刀刃部
[0043]521、522:倾斜面
[0044]523:切刃棱线
[0045]524:静点平面
[0046]525,526:侧斜面
[0047]0 1:内夹角
[0048]?2:前斜角
[0049]0 3:夹角
[0050]55:刀座
[0051]Ml、552、553:传动构件
[0052]6:激光切割装置
[0053]61:激光管
[0054]611:激光束
[0055]62:显微物镜
[0056]7:冷却液供给机构
[0057]71:喷水头
[0058]9:光学玻璃
【具体实施方式】
[0059]有关本实用新型的详细说明及技术内容，配合图式说明如下，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。
[0060]请参照图1至图4所示，本实用新型提供一种用于光学玻璃的切割设备，其主要包括一机座1、一移动机构2、一置物台3、一悬臂机构4、一刀具装置5及一激光切割装置6。
[0061]机座I用以作为基底来提供给各机构和装置安置；移动机构2安装在机座I的上方,此移动机构2主要由相互垂直移动的二组移动构件21、22所组成，此二组移动构件21、22且能够产生二维以上的线性移动。
[0062]置物台3安置在轴向移动机构2上，且其是提供所述的光学玻璃9安置固定，此置物台3通过移动机构2的位移而被带动，且置物台3本身亦设置有一旋转构件31，使其能够在移动机构2上作旋转运动。
[0063]悬臂机构4包括一臂部41和连接在臂部41 一端的一座部42，座部42对应置物台3的移动范围配设。刀具装置5安装在座部42，且其包括一钻石刀50及提供钻石刀50安装固定的一刀座55，此刀座55由三组传动构件551、552、553所组成，分别由不同的马达和滑轨等元件所组成，以使刀座55能够产生三维方向的线性移动。至于钻石刀50的细部特征则于下述的内容作说明。
[0064]激光切割装置6包括配设在前述臂部41内的一激光管61及安装在座部42的一显微物镜62，此显微物镜62用以将激光管61所产生的一激光束611聚焦在欲加工的光学玻璃9上(参照图5所示)。
[0065]此外，本实用新型的切割设备更包括一冷却液供给机构7，此冷却液供给机构7具有一喷水头71，喷水头71安装在座部42且位在刀具装置5的对面位置，其是用以输出冷却液以提供激光束611在切割过程，让光学玻璃9可被冷却降温。
[0066]请参阅图5至图6所示，此切割设备可应用在光学玻璃的切割加工，使用时将欲加工的光学玻璃9通过安装在置物台3上方的夹具来进行固定，利用刀座55中的传动构件553的向下移动,而带动钻石刀50朝向光学玻璃9的方向靠近,另借助移动机构2中的移动构件22的移动以驱使置物台3和光学玻璃9朝钻石刀50进给，并以钻石刀50的切刃棱线523来先对光学玻璃9的表面切出刀痕；继之，利用激光束611以前述刀痕作为引导来对光学玻璃9进行切割加工。再者，搭配冷却液供给机构7的应用，以喷水头71输出冷却液来对被激光束611切割位置冷却降温。如此，不仅可确保光学玻璃的切割精度和被切割面的光洁度，更能有效地提升加工速度以符合量产的需求。
[0067]请参照图7至图10所示，本实用新型提供一种用于切割光学玻璃的钻石刀，此钻石刀50主要包括一刀柄部51及一刀刃部52。刀柄部51为以高碳钢等材料所制成，其大致呈一长条状矩形体，在刀柄部51的一端镶嵌有一钻石而与前述的高碳钢等材料共同构成一刀刃部52，刀刃部52包含由二倾斜面521、522相交而形成的一切刃棱线523，此二倾斜面521、522围形成有一内夹角0 1，此内夹角Ol的范围介于70°?120°之间。其中内夹角? I的范围介于80°?108°之间为优选，且此内夹角Ol以104.5°为最佳值。当此内夹角? I大于120°时，易在光学玻璃9的表面产生微裂的痕迹及切痕深度不足，而造成产品的良率低等不良情况。当此内夹角? I小于70°时，将造成钻石刀50的使用寿命短，并导致刀具的使用成本提高。
[0068]进一步，刀刃部52更包括与刀柄部51的中心线相互垂直的一静点平面524，此静点平面524和切刃棱线523的端点相接。在静点平面524的延伸线和切刃棱线523围设有一前斜角?2，此前斜角02的范围介于30°?60°之间，其中前斜角02的范围介于38°?52°之间为优选。当此内夹角O 2大于60°时，易在切割时与光学玻璃9的表面产生冲击的情况，导致刀具的使用寿命缩短。当此内夹角02小于30°时，将使切刃棱线523无法在光学玻璃9的被加工面上进行切割作业。
[0069]进一步，刀刃部52更包括位在二倾斜面521、522的移动路径后方的二侧斜面525、526，此二侧斜面525、526所围设形成的夹角03介于40°?60°之间。其中夹角O 3以50°为优选。当此内夹角O 3大于60°时，易在光学玻璃的表面产生微裂的痕迹。当此内夹角03小于40°时，刀具的使用寿命短。再者，此二侧斜面525、526的端点与静点平面524相接，并在静点平面524形成有介于0.2?0.4毫米(mm)的宽度。
[0070]当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种用于光学玻璃的切割设备，其特征在于，包括: 一机座； 一移动机构，安装在该机座； 一置物台，安置在该移动机构且提供所述的光学玻璃固定； 一悬臂机构，包括一座部，该座部对应该置物台的移动范围配设； 一刀具装置，安装在该座部，该刀具装置包括一钻石刀，该钻石刀包括一刀柄部及设置在该刀柄部的一端的一刀刃部，该刀刃部包含由二倾斜面相交而形成的一切刃棱线，该二倾斜面围设形成有一内夹角，该内夹角的范围介于70°?120°之间；以及 一激光切割装置，包括一产生一激光束的激光管及安装在该座部的一显微物镜，通过该显微物镜聚焦的激光束对应于该钻石刀的切割方向配设。
2.根据权利要求1所述的用于光学玻璃的切割设备，其特征在于，该移动机构包含能够相互垂直移动的二组移动构件。
3.根据权利要求1所述的用于光学玻璃的切割设备，其特征在于，该置物台包含能够旋转运动的一旋转构件。
4.根据权利要求1所述的用于光学玻璃的切割设备，其特征在于，该刀具装置更包括提供该钻石刀安装固定的一刀座，该刀座包含能够三维移动的三组传动构件。
5.根据权利要求1所述的用于光学玻璃的切割设备，其特征在于，更包括一冷却液供给机构，该冷却液供给机构具有一喷水头，该喷水头安装在该座部且位在该刀具装置的对面位置。
6.一种用于切割光学玻璃的钻石刀，其特征在于，包括: 一刀柄部；以及 一刀刃部，设置在该刀柄部的一端，该刀刃部包含由二倾斜面相交而形成的一切刃棱线，该二倾斜面围设形成有一内夹角，该内夹角的范围介于70°?120°之间。
7.根据权利要求6所述的用于切割光学玻璃的钻石刀，其特征在于，该内夹角在80。?108。之间。
8.根据权利要求7所述的用于切割光学玻璃的钻石刀，其特征在于，该内夹角为104.5°。
9.根据权利要求6所述的用于切割光学玻璃的钻石刀，其特征在于，该刀刃部更包括与该刀柄部的中心线相互垂直的一静点平面，该静点平面和该切刃棱线的端点相接。
10.根据权利要求9所述的用于切割光学玻璃的钻石刀，其特征在于，该静点平面的延伸线和该切刃棱线围设有一前斜角，该前斜角的范围介于30°?60°之间。
11.根据权利要求10所述的用于切割光学玻璃的钻石刀，其特征在于，该前斜角为在38°?52°之间。
12.根据权利要求6所述的用于切割光学玻璃的钻石刀，其特征在于，该刀刃部更包括位在该二倾斜面的移动路径后方的二侧斜面，该二侧斜面所围设形成的夹角介于40°?60°之间。
13.根据权利要求12所述的用于切割光学玻璃的钻石刀，其特征在于，该二侧斜面所围设形成的夹角为50°。
【文档编号】C03B33/10GK203487032SQ201320581685
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年9月18日 优先权日:2013年9月18日
【发明者】刘匡哲, 周永志, 罗健福 申请人:永润应用材料股份有限公司