TFT视觉定位精密光电玻璃切割机的制作方法

本发明涉及tft-lcd显示屏加工领域，具体是一种tft视觉定位精密光电玻璃切割机。

背景技术：

随着液晶显示技术的迅速发展,薄膜晶体管有源矩阵液晶显示器(tft-lcd)由于具有出色的色彩饱和度、色还原能力和较高的对比度,已经成为信息显示领域的主导技术和研究开发的热点。近年来，tft-lcd占据高端平板显示器的市场份额正在迅速增加,但是tft-lcd光电玻璃基板的制造还存在着工艺过程复杂和良品率不太高的缺点,特别是切割/裂片工序,在许多面板厂还是影响产品良品率的主要因素之一。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种tft视觉定位精密光电玻璃切割机，采用高清摄像头进行视觉定位，高精度ddr(directdirverotation)旋转工作平台转动，切换切割方向保证了切割90度旋转定位的准确性；采用光栅尺反馈切割定位精度高。

本发明的技术方案为：

tft视觉定位精密光电玻璃切割机，包括有机架、设置于机架水平支撑面上的旋转单元、连接于机架上且位于旋转单元上方的视觉定位单元和切割单元，且视觉定位单元位于切割单元的正上方；

所述的旋转单元包括有固定设置于机架水平支撑面上的y轴导轨、滑动连接于y轴导轨上的平台旋转电机、设置于机架水平支撑面上且与平台旋转电机连接的y轴直线电机、与平台旋转电机向上的输出轴连接的工作平台；

所述的视觉定位单元包括有固定设置于机架上的x轴上导轨、滑动连接于x轴上导轨上的高清摄像头和设置于机架上且与高清摄像头连接的x轴上直线电机，所述的高清摄像头朝向工作平台的上端面；

所述的切割单元包括有固定设置于机架上且相互平行的光栅尺和x轴下导轨、滑动连接于x轴下导轨上的切割刀具和设置于机架上且与切割刀具连接的x轴下直线电机，所述的光栅尺用于读取x轴下直线电机的移动距离；

所述的切割刀具包括有升降电机、切割旋转电机、气囊加压装置和切割刀头，所述切割刀头与切割旋转电机的输出轴传动连接，切割刀头的顶部与气缸加压装置接触连接，升降电机带动切割旋转电机、气囊加压装置和切割刀头进行上下移动。

所述的机架上设置有控制柜，所述的y轴直线电机、平台旋转电机、高清摄像头、x轴上直线电机、升降电机、切割旋转电机、气囊加压装置、x轴下直线电机、光栅尺均与控制柜内的控制器电连接。

所述的机架水平支撑面上固定设置有两条平行的y轴导轨，每条y轴导轨上均设置有对应的y轴滑块，所述的平台旋转电机固定连接于转接平台的上端面上，两个y轴滑块均与转接平台的下端面固定连接，且y轴直线电机也连接于转接平台上。

所述的x轴上导轨上滑动连接有两个高清摄像头，x轴上导轨的中部设置有限位板，所述的两个高清摄像头分别位于限位板的两侧。

所述的切割刀具还包括有滑动设置于x轴下导轨上且与x轴下直线电机连接的竖直安装板，所述的升降电机固定设置于竖直安装板上，所述的切割旋转电机和气囊加压装置并排设置于水平安装板的上端面上，所述的切割刀头位于水平安装板的下方，所述的切割刀头的刀架顶端穿过水平安装板与气囊加压装置接触连接，切割旋转电机的输出轴穿过水平安装板后通过传动副与切割刀头传动连接。

所述的升降电机包括有步进电机和由步进电机驱动的滚珠丝杆，所述的滚珠丝杆与并排设置的切割旋转电机或气囊加压装置连接。

所述的高清摄像头选用ccd高清摄像头。

本发明的优点：

(1)、本发明在切割单元和旋转单元的上方设置有视觉定位单元，可通过高清摄像头进行切割位置的观测和定位，保证了切割位置的准确性，提高了切割精度；

(2)、本发明采用旋转单元带动放置于工作平台上的玻璃基板进行旋转，从而实现玻璃基板定位时的角度精确微调和90度旋转完成各个方向的切割；

(3)、本发明的切割单元的升降电机采用步进电机驱动滚珠丝杆来带动切割刀头作z向运动自动测量玻璃与刀轮的高度距离，从而方便的控制切割玻璃的深度，大大推进了控制刀头切割深度的智能化和数字化；

(4)、本发明切割单元的刀头加压选用气囊加压的方式，精准控制刀头的切割压力，特别适合于超薄的tft-lcd光电玻璃基板切割，可以精确设置切割压力，在整条切割划线过程中，由于平台表面的不平或其它原因造成的凹凸，都会由于气囊的恒定压力特性快速调节，保证切割的一致性；

(5)、本发明采用光栅尺采集切割刀具的x轴移动距离，从而对切割刀具进行自动化定位，切割定位精度高。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明旋转单元的结构示意图。

图3是本发明视觉定位单元和切割单元的结构示意图。

图4是本发明切割刀具的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

见图1，tft视觉定位精密光电玻璃切割机，包括有机架1、设置于机架1水平支撑面上的旋转单元2、连接于机架1上且位于旋转单元2上方的视觉定位单元3和切割单元4、以及设置于机架1上的控制柜5，且视觉定位单元3位于切割单元4的正上方；

见图2，旋转单元2包括有固定设置于机架1水平支撑面上的两条y轴导轨21、对应设置于每条y轴导轨21上的y轴滑块22、固定连接于两个y轴滑块22上的转接平台23、连接于转接平台23上的y轴直线电机24、固定连接于转接平台23上端面上的平台旋转电机25、与平台旋转电机25向上的输出轴连接的工作平台26，切割时，将tft-lcd光电玻璃基板固定放置于工作平台26的上端面上；

见图3，视觉定位单元3包括有固定设置于机架1上的x轴上导轨31、滑动连接于x轴上导轨31上的两个ccd高清摄像头32和设置于机架1上且与高清摄像头32连接的x轴上直线电机33，x轴上导轨31的中部设置有限位板34，两个高清摄像头32均朝向工作平台的上端面且分别位于限位板34的两侧；

见图3，切割单元4包括有固定设置于机架1上且相互平行的光栅尺44和x轴下导轨41、滑动连接于x轴下导轨41上的切割刀具42和设置于机架1上且与切割刀具42连接的x轴下直线电机43，光栅尺44用于读取x轴下直线电机的移动距离；

见图4，切割刀具42包括有滑动设置于x轴下导轨41上且与x轴下直线电机43连接的竖直安装板421、固定设置于竖直安装板421上的步进电机422、并排设置于水平安装板423上端面上的切割旋转电机424和气囊加压装置425、以及位于水平安装板423下方的切割刀头426，切割刀头426的刀架顶端穿过水平安装板423与气囊加压装置425接触连接，切割旋转电机424的输出轴穿过水平安装板423后通过传动副427与切割刀头426传动连接，由步进电机422驱动的滚珠丝杆与气囊加压装置425连接从而带动安装于水平安装板423上的切割旋转电机424和气囊加压装置425进行z向移动。

其中，y轴直线电机24、平台旋转电机25、两个ccd高清摄像头32、x轴上直线电机33、步进电机422、切割旋转电机424、气囊加压装置425、x轴下直线电机43、光栅尺44均与控制柜5内的控制器电连接，实现自动化控制。

本发明的工作原理：

(1)、首先将tft-lcd光电玻璃基板固定放置于工作平台26的上端面上，ccd高清摄像头32在x轴上直线电机33的带动下在x轴上导轨31上滑动确定第一个x点切割位置；

(2)、当定位完成后，控制器控制平台旋转电机25带动工作平台26进行角度微调，保证tft-lcd光电玻璃基板的o度切割角度；

(3)、最后控制器控制x轴下直线电机43带动切割刀具42移动至第一个x点切割位置，再控制步进电机422带动切割刀具42下移至玻璃基板上后驱动切割旋转电机424和y轴直线电机24启动，玻璃基板沿y轴移动的过程中切割刀具42进行y向切割。

第一次切割完成后，两个ccd高清摄像头32在x轴上直线电机33的带动下在x轴上导轨31上继续移动定位下一个x点切割位置，当定位完成后，x轴下直线电机43带动切割刀具42继续移动，光栅尺44采集移动位置，当移动间隔达到设定位置，控制器控制x轴下直线电机43停止运行即到达下一个x点切割位置，再重复步骤(3)进行下一个y向切割；

当玻璃板最后一个x点切割位置y向切割完成后，平台旋转电机25带动工作平台26旋转90度，继续重复步骤(1)-(3)进行玻璃基板90度的切割。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。