用于光學玻璃的切割設備及其鉆石刀的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種用于光學玻璃的切割設備及其鉆石刀，切割設備包括機座、移動機構、置物臺、懸臂機構、刀具裝置及激光切割裝置，移動機構安裝在機座；置物臺安置在移動機構；懸臂機構包括座部，座部對應置物臺的移動范圍配設；刀具裝置安裝在座部，且其包括由刀柄部和刀刃部構成的一鉆石刀，刀刃部包含由二傾斜面相交而形成的一切刃棱線，二傾斜面圍形成有介于70°～120°之間的內夾角；激光切割裝置包括一產生一激光束的激光管及顯微物鏡；其中所述的光學玻璃以該鉆石刀和該激光束切割。借此，可確保光學玻璃的切割精度和被切割面的光潔度。
【專利說明】用于光學玻璃的切割設備及其鉆石刀
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種切割設備，尤指一種用于光學玻璃切割設備及其鉆石刀。
【背景技術】
[0002]由于近年來手機及液晶電視產業的蓬勃發展，使得液晶玻璃基板的需求激增，業界為了解決玻璃基板的切割需求，于是陸續開發出激光切割設備來進行加工，激光切割設備具有加熱均勻及熱影響區小等優點，顯然已成為下一世代光電產業的玻璃基板切割加工主流。
[0003]現有的激光切割技術大部分均是專注在熱源與冷源的配置關系來取得最佳激光切割參數，而在切割速度和切割面的光潔度則是較為鮮見。業界所存在的切割速度緩慢且耗時，且不能符合量產需求的問題，和經激光束所切割出的表面亦存在有光潔度不佳的問題是本領域技術人員亟待解決的。
實用新型內容
[0004]本實用新型的一目的在于提供一種用于光學玻璃的切割設備及其鉆石刀，其利用鉆石刀所產生的切痕來引導激光束的切割，而能夠確保光學玻璃的切割精度和被切割面的光潔度。
[0005]為了達成上述的目的，本實用新型提供一種用于光學玻璃的切割設備，包括一機座、一移動機構、一置物臺、一懸臂機構、一刀具裝置及一激光切割裝置，該移動機構安裝在該機座且能夠產生線性移動；該置物臺安置在該移動機構且提供所述的光學玻璃固定；該懸臂機構包括一座部，該座部對應該置物臺的移動范圍配設；該刀具裝置安裝在該座部，該刀具裝置包括一鉆石刀，該鉆石刀包括一刀柄部及設置在該刀柄部的一端的一刀刃部，該刀刃部包含由二傾斜面相交而形成的一切刃棱線，該二傾斜面圍設形成有一內夾角，該內夾角的范圍介于70°?120°之間；該激光切割裝置包括一產生一激光束的激光管及安裝在該座部的一顯微物鏡，該顯微物鏡用以將該激光束聚焦；通過該顯微物鏡聚焦的激光束對應于該鉆石刀的切割方向配設，即該激光束依據該鉆石刀的切割刀痕加工。其中所述的光學玻璃以該鉆石刀所切出的刀痕來弓I導該激光束的切割。
[0006]其中，該移動機構包含能夠相互垂直移動的二組移動構件，以使該置物臺能夠產生至少二維的線性移動。
[0007]其中，該置物臺包含能夠旋轉運動的一旋轉構件，該旋轉構件能夠在該移動機構上作旋轉運動。
[0008]其中，該刀具裝置更包括提供該鉆石刀安裝固定的一刀座，該刀座包含能夠三維移動的三組傳動構件，以使該刀座能夠產生至少三維的線性移動。
[0009]其中，更包括一冷卻液供給機構，該冷卻液供給機構具有一噴水頭，該噴水頭安裝在該座部且位在該刀具裝置的對面位置。
[0010]為了達成上述的目的，本實用新型提供一種用于切割光學玻璃的鉆石刀，包括一刀柄部及一刀刃部，該刀刃部設置在該刀柄部的一端，該刀刃部包含由二傾斜面相交而形成的一切刃棱線，該二傾斜面圍設形成有一內夾角，該內夾角的范圍介于70°?120°之間。
[0011]其中，該內夾角在80。?108°之間。
[0012]其中，該內夾角為104.5°。
[0013]其中，該刀刃部更包括與該刀柄部的中心線相互垂直的一靜點平面，該靜點平面和該切刃棱線的端點相接。
[0014]其中，該靜點平面的延伸線和該切刃棱線圍設有一前斜角，該前斜角的范圍介于30°?60°之間。
[0015]其中，該前斜角為在38°?52°之間。
[0016]其中，該刀刃部更包括位在該二傾斜面的移動路徑后方的二側斜面，該二側斜面所圍設形成的夾角介于40°?60°之間。
[0017]其中，該二側斜面所圍設形成的夾角為50°。
[0018]本實用新型還具有以下功效，借由鉆石刀和激光束來對光學玻璃進行復合式加工，可大幅度地提升加工速度以符合量產的需求。利用對鉆石刀角度的選用，不僅能夠改善產品的良率問題，更可延長刀具的使用壽命，而降低刀具的使用成本。
[0019]以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型的限定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型切割設備的立體外觀圖。
[0021]圖2為本實用新型切割設備另一視角的立體外觀圖。
[0022]圖3為本實用新型切割設備的刀座的立體外觀圖。
[0023]圖4為本實用新型切割設備的前視圖。
[0024]圖5為本實用新型切割設備的使用狀態圖(一)。
[0025]圖6為本實用新型切割設備的使用狀態圖(二)。
[0026]圖7為本實用新型鉆石刀的立體外觀圖。
[0027]圖8為圖7的刀刃部斜向視圖。
[0028]圖9為圖7的俯視圖。
[0029]圖10為圖7的側視圖。
[0030]其中，附圖標記:
[0031]1:機座
[0032]2:移動機構
[0033]21、22:移動構件
[0034]3:置物臺
[0035]31:旋轉構件
[0036]4:懸臂機構
[0037]41:臂部
[0038]42:座部[0039]5:刀具裝置
[0040]50:鉆石刀
[0041]51:刀柄部
[0042]52:刀刃部
[0043]521、522:傾斜面
[0044]523:切刃棱線
[0045]524:靜點平面
[0046]525,526:側斜面
[0047]0 1:內夾角
[0048]?2:前斜角
[0049]0 3:夾角
[0050]55:刀座
[0051]Ml、552、553:傳動構件
[0052]6:激光切割裝置
[0053]61:激光管
[0054]611:激光束
[0055]62:顯微物鏡
[0056]7:冷卻液供給機構
[0057]71:噴水頭
[0058]9:光學玻璃
【具體實施方式】
[0059]有關本實用新型的詳細說明及技術內容，配合圖式說明如下，然而所附圖式僅提供參考與說明用，并非用來對本實用新型加以限制。
[0060]請參照圖1至圖4所示，本實用新型提供一種用于光學玻璃的切割設備，其主要包括一機座1、一移動機構2、一置物臺3、一懸臂機構4、一刀具裝置5及一激光切割裝置6。
[0061]機座I用以作為基底來提供給各機構和裝置安置；移動機構2安裝在機座I的上方,此移動機構2主要由相互垂直移動的二組移動構件21、22所組成，此二組移動構件21、22且能夠產生二維以上的線性移動。
[0062]置物臺3安置在軸向移動機構2上，且其是提供所述的光學玻璃9安置固定，此置物臺3通過移動機構2的位移而被帶動，且置物臺3本身亦設置有一旋轉構件31，使其能夠在移動機構2上作旋轉運動。
[0063]懸臂機構4包括一臂部41和連接在臂部41 一端的一座部42，座部42對應置物臺3的移動范圍配設。刀具裝置5安裝在座部42，且其包括一鉆石刀50及提供鉆石刀50安裝固定的一刀座55，此刀座55由三組傳動構件551、552、553所組成，分別由不同的馬達和滑軌等元件所組成，以使刀座55能夠產生三維方向的線性移動。至于鉆石刀50的細部特征則于下述的內容作說明。
[0064]激光切割裝置6包括配設在前述臂部41內的一激光管61及安裝在座部42的一顯微物鏡62，此顯微物鏡62用以將激光管61所產生的一激光束611聚焦在欲加工的光學玻璃9上(參照圖5所示)。
[0065]此外，本實用新型的切割設備更包括一冷卻液供給機構7，此冷卻液供給機構7具有一噴水頭71，噴水頭71安裝在座部42且位在刀具裝置5的對面位置，其是用以輸出冷卻液以提供激光束611在切割過程，讓光學玻璃9可被冷卻降溫。
[0066]請參閱圖5至圖6所示，此切割設備可應用在光學玻璃的切割加工，使用時將欲加工的光學玻璃9通過安裝在置物臺3上方的夾具來進行固定，利用刀座55中的傳動構件553的向下移動,而帶動鉆石刀50朝向光學玻璃9的方向靠近,另借助移動機構2中的移動構件22的移動以驅使置物臺3和光學玻璃9朝鉆石刀50進給，并以鉆石刀50的切刃棱線523來先對光學玻璃9的表面切出刀痕；繼之，利用激光束611以前述刀痕作為引導來對光學玻璃9進行切割加工。再者，搭配冷卻液供給機構7的應用，以噴水頭71輸出冷卻液來對被激光束611切割位置冷卻降溫。如此，不僅可確保光學玻璃的切割精度和被切割面的光潔度，更能有效地提升加工速度以符合量產的需求。
[0067]請參照圖7至圖10所示，本實用新型提供一種用于切割光學玻璃的鉆石刀，此鉆石刀50主要包括一刀柄部51及一刀刃部52。刀柄部51為以高碳鋼等材料所制成，其大致呈一長條狀矩形體，在刀柄部51的一端鑲嵌有一鉆石而與前述的高碳鋼等材料共同構成一刀刃部52，刀刃部52包含由二傾斜面521、522相交而形成的一切刃棱線523，此二傾斜面521、522圍形成有一內夾角0 1，此內夾角Ol的范圍介于70°?120°之間。其中內夾角? I的范圍介于80°?108°之間為優選，且此內夾角Ol以104.5°為最佳值。當此內夾角? I大于120°時，易在光學玻璃9的表面產生微裂的痕跡及切痕深度不足，而造成產品的良率低等不良情況。當此內夾角? I小于70°時，將造成鉆石刀50的使用壽命短，并導致刀具的使用成本提高。
[0068]進一步，刀刃部52更包括與刀柄部51的中心線相互垂直的一靜點平面524，此靜點平面524和切刃棱線523的端點相接。在靜點平面524的延伸線和切刃棱線523圍設有一前斜角?2，此前斜角02的范圍介于30°?60°之間，其中前斜角02的范圍介于38°?52°之間為優選。當此內夾角O 2大于60°時，易在切割時與光學玻璃9的表面產生沖擊的情況，導致刀具的使用壽命縮短。當此內夾角02小于30°時，將使切刃棱線523無法在光學玻璃9的被加工面上進行切割作業。
[0069]進一步，刀刃部52更包括位在二傾斜面521、522的移動路徑后方的二側斜面525、526，此二側斜面525、526所圍設形成的夾角03介于40°?60°之間。其中夾角O 3以50°為優選。當此內夾角O 3大于60°時，易在光學玻璃的表面產生微裂的痕跡。當此內夾角03小于40°時，刀具的使用壽命短。再者，此二側斜面525、526的端點與靜點平面524相接，并在靜點平面524形成有介于0.2?0.4毫米(mm)的寬度。
[0070]當然，本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員可根據本實用新型作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本實用新型權利要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種用于光學玻璃的切割設備，其特征在于，包括: 一機座； 一移動機構，安裝在該機座； 一置物臺，安置在該移動機構且提供所述的光學玻璃固定； 一懸臂機構，包括一座部，該座部對應該置物臺的移動范圍配設； 一刀具裝置，安裝在該座部，該刀具裝置包括一鉆石刀，該鉆石刀包括一刀柄部及設置在該刀柄部的一端的一刀刃部，該刀刃部包含由二傾斜面相交而形成的一切刃棱線，該二傾斜面圍設形成有一內夾角，該內夾角的范圍介于70°?120°之間；以及 一激光切割裝置，包括一產生一激光束的激光管及安裝在該座部的一顯微物鏡，通過該顯微物鏡聚焦的激光束對應于該鉆石刀的切割方向配設。
2.根據權利要求1所述的用于光學玻璃的切割設備，其特征在于，該移動機構包含能夠相互垂直移動的二組移動構件。
3.根據權利要求1所述的用于光學玻璃的切割設備，其特征在于，該置物臺包含能夠旋轉運動的一旋轉構件。
4.根據權利要求1所述的用于光學玻璃的切割設備，其特征在于，該刀具裝置更包括提供該鉆石刀安裝固定的一刀座，該刀座包含能夠三維移動的三組傳動構件。
5.根據權利要求1所述的用于光學玻璃的切割設備，其特征在于，更包括一冷卻液供給機構，該冷卻液供給機構具有一噴水頭，該噴水頭安裝在該座部且位在該刀具裝置的對面位置。
6.一種用于切割光學玻璃的鉆石刀，其特征在于，包括: 一刀柄部；以及 一刀刃部，設置在該刀柄部的一端，該刀刃部包含由二傾斜面相交而形成的一切刃棱線，該二傾斜面圍設形成有一內夾角，該內夾角的范圍介于70°?120°之間。
7.根據權利要求6所述的用于切割光學玻璃的鉆石刀，其特征在于，該內夾角在80。?108。之間。
8.根據權利要求7所述的用于切割光學玻璃的鉆石刀，其特征在于，該內夾角為104.5°。
9.根據權利要求6所述的用于切割光學玻璃的鉆石刀，其特征在于，該刀刃部更包括與該刀柄部的中心線相互垂直的一靜點平面，該靜點平面和該切刃棱線的端點相接。
10.根據權利要求9所述的用于切割光學玻璃的鉆石刀，其特征在于，該靜點平面的延伸線和該切刃棱線圍設有一前斜角，該前斜角的范圍介于30°?60°之間。
11.根據權利要求10所述的用于切割光學玻璃的鉆石刀，其特征在于，該前斜角為在38°?52°之間。
12.根據權利要求6所述的用于切割光學玻璃的鉆石刀，其特征在于，該刀刃部更包括位在該二傾斜面的移動路徑后方的二側斜面，該二側斜面所圍設形成的夾角介于40°?60°之間。
13.根據權利要求12所述的用于切割光學玻璃的鉆石刀，其特征在于，該二側斜面所圍設形成的夾角為50°。
【文檔編號】C03B33/10GK203487032SQ201320581685
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年9月18日 優先權日:2013年9月18日
【發明者】劉匡哲, 周永志, 羅健福 申請人:永潤應用材料股份有限公司