液晶玻璃基板双刀轮切割装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及液晶玻璃基板双刀轮切割装置，包括支撑架、平移机构和刀具组件，液晶玻璃基板固定在支撑架上，刀具组件通过平移机构在支撑架上移动；刀具组件包括两个刀轮；沿着同一切割路径，两个刀轮前后设置，位于前方的刀轮的切割进给量小于位于后方的刀轮的切割进给量。本实用新型具有采用普通刀轮即可获得高渗透刀轮加工的切割深度，结构简单、成本低廉，且一次走刀即可高效完成前后刀轮的同时切割加工的优点，属于玻璃切割【技术领域】。
【专利说明】液晶玻璃基板双刀轮切割装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于玻璃切割【技术领域】，具体涉及一种更加高效、低成本的液晶玻璃 基板双刀轮切割装置，完成对液晶玻璃基板的切割加工。
【背景技术】
[0002] 液晶显示（IXD)玻璃现已被广泛应用于光通讯、光电子、信息存储、宇航、微电子 及生命科学领域中。生产中，通常在较大的玻璃上加工得到多个液晶显示器，然后通过切割 得到小单元。切割作为液晶显示器件制造工艺中重要步骤之一，目前主要的加工方法有激 光切割技术及机械切割技术等。
[0003] 激光切割是一个高度非线性过程，且受到众多因素的影响，从而使得激光加工具 有不稳定性。
[0004] 机械切割技术作为发展最成熟的技术，是在生产中使用最多的一种，这种加工方 式的缺点在于：存在较大的残余应力、极易产生断片、边缘碎屑。目前机械切割中使用的刀 轮主要有普通刀轮和高渗透刀轮两种，相对于普通刀轮而言，利用高渗透刀轮切割玻璃可 以得到更深的垂直裂纹，这样就有利于后期的裂片过程。但是限于国外专利技术壁垒以及 技术现状，目前我国的高渗透刀轮主要依赖于进口，而高渗透刀轮的价格是普通刀轮的几 十倍。因此，高渗透刀轮的使用在国内很受限制，而现有技术中采用的单一的普通刀轮切割 无法获得像高渗透刀轮那样的切割效果，即足够深的垂直裂纹。因此，需要一种兼顾低成本 和深垂直裂纹优点于一体的切割技术。 实用新型内容
[0005] 针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种采用前后设置 两个普通刀轮先后切割以获得足够深的垂直裂纹的液晶玻璃基板双刀轮切割装置，兼具高 效和低成本的优点。
[0006] 为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
[0007] 液晶玻璃基板双刀轮切割装置，包括支撑架、平移机构和刀具组件，液晶玻璃基板 固定在支撑架上，刀具组件通过平移机构在支撑架上移动；刀具组件包括两个刀轮；沿着 同一切割路径，两个刀轮前后设置，位于前方的刀轮的切割进给量小于位于后方的刀轮的 切割进给量。
[0008] 刀具组件包括刀架和刀轮夹具；刀轮固定在刀轮夹具上，刀轮夹具固定在刀架上， 刀架固定在平移机构上。
[0009] 刀轮夹具包括刀杆、缩紧螺母、外壳、弹簧、紧定螺钉和刀轴；外壳内设有贯穿外壳 的空腔，空腔内设有两级台阶；刀轮位于刀轴的头部，刀轴的尾部与刀杆的头部通过紧定螺 钉相接，弹簧套接在刀杆的中段，刀轴、刀杆和弹簧均位于空腔中，刀杆的尾部凸出于外壳 以外，刀轴的尾部顶在第二级台阶处，弹簧压缩于第一级台阶和刀轴的尾部之间，缩紧螺母 套接在刀杆的尾部且顶住外壳。
[0010] 刀具组件包括固定刀架和活动刀架，固定刀架和活动刀架均安装在刀轴的头部， 一个刀轮安装在固定刀架上，一个刀轮安装在活动刀架上。
[0011] 刀轴的头部设有τ形槽，活动刀架的尾部为T形，活动刀架的尾部卡入T形槽中； 活动刀架的尾端与T形槽的内壁设有调整切割进给量的调整垫片；活动刀架和调整垫片通 过缩紧螺钉固定在T形槽中。
[0012] 液晶玻璃基板沿着水平方向固定在支撑架上，位于前方的刀轮的下端高于位于后 方的刀轮的下端。
[0013]平移机构包括X轴丝杠和Y轴丝杠，X轴丝杠由X轴驱动电机驱动，Y轴丝杠由Y 轴驱动电机驱动。
[0014] 刀架为开口朝向侧面的U形；刀轮夹具被刀架的U形部位夹持，两者之间通过锁紧 螺钉固定。
[0015] 液晶玻璃基板双刀轮切割方法，采用两个刀轮先后切割液晶玻璃基板，位于前方 的刀轮的切割进给量小于位于后方的刀轮的切割进给量。
[0016] 两个刀轮的前后间距可调，两个刀轮的切割进给量的差值可调。
[0017] 总的说来，本实用新型具有如下优点：
[0018] (1)本实用新型采用两个普通刀轮先后切割的方式，相对于单个普通刀轮切割的 方式可以得到更深的垂直裂纹，所产生的垂直裂纹可达玻璃厚度的85%以上，也可获得更 高的切割表面质量。
[0019] (2)可以简单实现调节两个刀轮的前后间隔距离和切割进给量的差值，根据不同 的材料性质和液晶玻璃基板的厚度进行调整，具有一定的柔性。
[0020] (3)液晶玻璃基板双刀轮切割装置采用伺服电机控制X，Y轴进给量，控制精确、操 作简便。
[0021] (4)采用普通刀轮即可获得高渗透刀轮加工的切割深度，结构简单、成本低廉，且 一次走刀即可高效完成前后刀轮的同时切割加工。
【专利附图】
【附图说明】
[0022] 图1是双刀轮切割方法的加工示意图。
[0023] 图2是液晶玻璃基板双刀轮切割装置的结构示意图。
[0024] 图3是刀轮夹具的剖视图。
[0025] 图4是刀具和刀轴的立体图。
[0026] 图5是活动刀架的立体图。
[0027] 其中，零部件和对应的标号如下：
[0028] 1是支撑架，2是液晶玻璃基板，3是刀轮夹具，4是刀架，5是锁紧螺钉，6是Υ轴丝 杠，7是Υ轴驱动电机，8是X轴丝杠，9是X轴驱动电机，10是控制电脑，3_1是刀杆，3_2是 缩紧螺母，3_3是外壳，3_4是弹簧，3_5是紧定螺钉，3_6是刀轴，3_7是刀具，3_7_1是刀轮， 3_7_2是固定刀架，3_7_3是活动刀架，3_7_4是缩紧螺钉，3_7_5是调整垫片。
【具体实施方式】
[0029] 下面将结合附图和【具体实施方式】来对本实用新型做进一步详细的说明。
[0030] 如图1所示，液晶玻璃基板双刀轮切割方法,采用两个刀轮先后沿着箭头所示的 进给方向切割液晶玻璃基板，首先位于前方的刀轮（右侧的刀轮）采用较小的切割进给量 切割，紧接着位于后方的刀轮（左侧的刀轮）采用较大的切割进给量切割。此处所说的切 割进给量，指的是刀轮切入液晶玻璃基板的深度。
[0031] 如图2所示，液晶玻璃基板双刀轮切割装置，由支撑架、刀轮夹具、刀架、锁紧螺 钉、Y轴丝杠、Y轴驱动电机、X轴丝杠、X轴驱动电机及控制电脑共同组成。其中Y轴丝杠、 Y轴驱动电机、X轴丝杠、X轴驱动电机共同组成在平面上平动的平移机构。刀架、刀轮夹具 和刀轮等共同组成刀具组件。液晶玻璃基板固定在支撑架上；刀轮夹具通过锁紧螺钉锁在 刀架上；刀具组件整体固定在Y轴丝杠的滑块上，刀具组件及Y轴丝杠整体固定在X轴丝 杠的滑块上。刀架具有U形槽结构，有一定的弹性，可通过锁紧螺钉锁紧刀轮夹具，U形开 口朝向侧向，刀架的U形部位夹持刀轮夹具的外壳。X轴丝杠杆通过X轴驱动电机驱动， Y轴丝杠通过Y轴驱动电机驱动，两伺服电机集合到控制电脑进行控制，控制方式可根据加 工需求选择，精度高。
[0032] 整个装置工作过程如下：先调节两个刀轮之间的间隔距离和切割进给量差值，接 着将已调整好刀轮的刀具组件安装到刀架上并锁紧，然后将液晶玻璃基板安装在支撑架 上，并通过控制电脑控制X、Y轴丝杠对刀，最后完成切割。
[0033] 如图3所示，刀轮夹具主要由刀杆、缩紧螺母、外壳、弹簧、紧定螺钉、刀轴和刀具 组成。外壳内设有贯穿外壳的空腔，空腔内设有两级台阶，第二级台阶的外径大于第一级台 阶；刀轮位于刀轴的头部，刀轴的尾部与刀杆的头部通过紧定螺钉相接，弹簧套接在刀杆的 中段，刀轴、刀杆和弹簧均位于空腔中，刀杆的尾部凸出于外壳以外，刀轴的尾部顶在第二 级台阶处，弹簧压缩于第一级台阶和刀轴的尾部之间，缩紧螺母套接在刀杆的尾部且顶住 外壳。弹簧、刀杆、刀轴组合成巧妙的缓冲结构，用于缓冲切割时刀轮产生的压力，防止液晶 玻璃基板脆裂。缩紧螺母用于锁紧刀杆和刀轴；刀轴在外壳的空腔内滑动；缩紧螺母用于 保持弹簧压缩量，使其具有合适的缓冲力。
[0034] 如图4所示，刀具主要由两个刀轮、固定刀架、活动刀架、缩紧螺钉和调整垫片共 同组成。两个刀轮分别安装在固定刀架和活动刀架上，固定刀架焊接在刀轴上，活动刀架安 装在刀轴的T形槽内，通过缩紧螺钉锁紧，依据调整垫片的厚度调节双刀轮切割进给量差 值，活动刀架可以在T形槽内滑动，调整双刀轮的前后间距。
[0035] 如图5所示，活动刀架具有刀轮安装结构，缩紧螺钉孔位置，以及用于卡入T形槽 的凸台结构。
[0036] 上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述 实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替 代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1. 液晶玻璃基板双刀轮切割装置，包括支撑架、平移机构和刀具组件，液晶玻璃基板固 定在支撑架上，刀具组件通过平移机构在支撑架上移动，其特征在于：所述刀具组件包括两 个刀轮；沿着同一切割路径，两个刀轮前后设置，位于前方的刀轮的切割进给量小于位于后 方的刀轮的切割进给量。
2. 按照权利要求1所述的液晶玻璃基板双刀轮切割装置，其特征在于：所述刀具组件 包括刀架和刀轮夹具；刀轮固定在刀轮夹具上，刀轮夹具固定在刀架上，刀架固定在平移机 构上。
3. 按照权利要求2所述的液晶玻璃基板双刀轮切割装置，其特征在于：所述刀轮夹具 包括刀杆、缩紧螺母、外壳、弹簧、紧定螺钉和刀轴；外壳内设有贯穿外壳的空腔，空腔内设 有两级台阶；刀轮位于刀轴的头部，刀轴的尾部与刀杆的头部通过紧定螺钉相接，弹簧套接 在刀杆的中段，刀轴、刀杆和弹簧均位于空腔中，刀杆的尾部凸出于外壳以外，刀轴的尾部 顶在第二级台阶处，弹簧压缩于第一级台阶和刀轴的尾部之间，缩紧螺母套接在刀杆的尾 部且顶住外壳。
4. 按照权利要求3所述的液晶玻璃基板双刀轮切割装置，其特征在于：所述刀具组件 包括固定刀架和活动刀架，固定刀架和活动刀架均安装在刀轴的头部，一个刀轮安装在固 定刀架上，一个刀轮安装在活动刀架上。
5. 按照权利要求4所述的液晶玻璃基板双刀轮切割装置，其特征在于：所述刀轴的头 部设有T形槽，活动刀架的尾部为T形，活动刀架的尾部卡入T形槽中；活动刀架的尾端与 T形槽的内壁设有调整切割进给量的调整垫片；活动刀架和调整垫片通过缩紧螺钉固定在 T形槽中。
6. 按照权利要求1所述的液晶玻璃基板双刀轮切割装置，其特征在于：所述液晶玻璃 基板沿着水平方向固定在支撑架上，位于前方的刀轮的下端高于位于后方的刀轮的下端。
7. 按照权利要求6所述的液晶玻璃基板双刀轮切割装置，其特征在于：所述平移机构 包括X轴丝杠和Y轴丝杠，X轴丝杠由X轴驱动电机驱动，Y轴丝杠由Y轴驱动电机驱动。
8. 按照权利要求2所述的液晶玻璃基板双刀轮切割装置，其特征在于：所述刀架为开 口朝向侧面的U形；刀轮夹具被刀架的U形部位夹持，两者之间通过锁紧螺钉固定。
【文档编号】C03B33/02GK203866195SQ201420250564
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年5月15日 优先权日:2014年5月15日
【发明者】万珍平, 温万昱, 陆龙生, 汤勇 申请人:华南理工大学