液晶玻璃基板雙刀輪切割裝置和方法
【專利摘要】本發明涉及液晶玻璃基板雙刀輪切割裝置，包括支撐架、平移機構和刀具組件，液晶玻璃基板固定在支撐架上，刀具組件通過平移機構在支撐架上移動；刀具組件包括兩個刀輪；沿著同一切割路徑，兩個刀輪前后設置，位于前方的刀輪的切割進給量小于位于后方的刀輪的切割進給量。本發明還涉及液晶玻璃基板雙刀輪切割方法。本發明具有采用普通刀輪即可獲得高滲透刀輪加工的切割深度，結構簡單、成本低廉，且一次走刀即可高效完成前后刀輪的同時切割加工的優點，屬于玻璃切割【技術領域】。
【專利說明】液晶玻璃基板雙刀輪切割裝置和方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于玻璃切割【技術領域】，具體涉及一種更加高效、低成本的液晶玻璃基板雙刀輪切割裝置和方法，完成對液晶玻璃基板的切割加工。
【背景技術】
[0002]液晶顯示(IXD)玻璃現已被廣泛應用于光通訊、光電子、信息存儲、宇航、微電子及生命科學領域中。生產中，通常在較大的玻璃上加工得到多個液晶顯示器，然后通過切割得到小單元。切割作為液晶顯示器件制造工藝中重要步驟之一，目前主要的加工方法有激光切割技術及機械切割技術等。
[0003]激光切割是一個高度非線性過程，且受到眾多因素的影響，從而使得激光加工具有不穩定性。
[0004]機械切割技術作為發展最成熟的技術，是在生產中使用最多的一種，這種加工方式的缺點在于:存在較大的殘余應力、極易產生斷片、邊緣碎屑。目前機械切割中使用的刀輪主要有普通刀輪和高滲透刀輪兩種，相對于普通刀輪而言，利用高滲透刀輪切割玻璃可以得到更深的垂直裂紋，這樣就有利于后期的裂片過程。但是限于國外專利技術壁壘以及技術現狀，目前我國的高滲透刀輪主要依賴于進口，而高滲透刀輪的價格是普通刀輪的幾十倍。因此，高滲透刀輪的使用在國內很受限制，而現有技術中采用的單一的普通刀輪切割無法獲得像高滲透刀輪那樣的切割效果，即足夠深的垂直裂紋。因此，需要一種兼顧低成本和深垂直裂紋優點于一體的切割技術。

【發明內容】

[0005]針對現有技術中存在的技術問題，本發明的目的是:提供一種采用前后設置兩個普通刀輪先后切割以獲得足夠深的垂直裂紋的液晶玻璃基板雙刀輪切割裝置和方法，兼具高效和低成本的優點。
[0006]為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案:
[0007]液晶玻璃基板雙刀輪切割裝置，包括支撐架、平移機構和刀具組件，液晶玻璃基板固定在支撐架上，刀具組件通過平移機構在支撐架上移動；刀具組件包括兩個刀輪；沿著同一切割路徑，兩個刀輪前后設置，位于前方的刀輪的切割進給量小于位于后方的刀輪的切割進給量。
[0008]刀具組件包括刀架和刀輪夾具；刀輪固定在刀輪夾具上，刀輪夾具固定在刀架上，刀架固定在平移機構 上。
[0009]刀輪夾具包括刀桿、縮緊螺母、外殼、彈簧、緊定螺釘和刀軸；外殼內設有貫穿外殼的空腔，空腔內設有兩級臺階；刀輪位于刀軸的頭部，刀軸的尾部與刀桿的頭部通過緊定螺釘相接，彈簧套接在刀桿的中段，刀軸、刀桿和彈簧均位于空腔中，刀桿的尾部凸出于外殼以外，刀軸的尾部頂在第二級臺階處，彈簧壓縮于第一級臺階和刀軸的尾部之間，縮緊螺母套接在刀桿的尾部且頂住外殼。[0010]刀具組件包括固定刀架和活動刀架，固定刀架和活動刀架均安裝在刀軸的頭部，一個刀輪安裝在固定刀架上，一個刀輪安裝在活動刀架上。
[0011]刀軸的頭部設有T形槽，活動刀架的尾部為T形，活動刀架的尾部卡入T形槽中；活動刀架的尾端與T形槽的內壁設有調整切割進給量的調整墊片；活動刀架和調整墊片通過縮緊螺釘固定在T形槽中。
[0012]液晶玻璃基板沿著水平方向固定在支撐架上，位于前方的刀輪的下端高于位于后方的刀輪的下端。
[0013]平移機構包括X軸絲杠和Y軸絲杠，X軸絲杠由X軸驅動電機驅動，Y軸絲杠由Y軸驅動電機驅動。
[0014]刀架為開口朝向側面的U形；刀輪夾具被刀架的U形部位夾持，兩者之間通過鎖緊螺釘固定。
[0015]液晶玻璃基板雙刀輪切割方法，采用兩個刀輪先后切割液晶玻璃基板，位于前方的刀輪的切割進給量小于位于后方的刀輪的切割進給量。
[0016]兩個刀輪的前后間距可調，兩個刀輪的切割進給量的差值可調。
[0017]總的說來，本發明具有如下優點:
[0018](I)本發明采用兩個普通刀輪先后切割的方式，相對于單個普通刀輪切割的方式可以得到更深的垂直裂紋，所產生的垂直裂紋可達玻璃厚度的85%以上，也可獲得更高的切割表面質 量。
[0019](2)可以簡單實現調節兩個刀輪的前后間隔距離和切割進給量的差值，根據不同的材料性質和液晶玻璃基板的厚度進行調整，具有一定的柔性。
[0020](3)液晶玻璃基板雙刀輪切割裝置采用伺服電機控制X，Y軸進給量，控制精確、操作簡便。
[0021](4)采用普通刀輪即可獲得高滲透刀輪加工的切割深度，結構簡單、成本低廉，且一次走刀即可高效完成前后刀輪的同時切割加工。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是雙刀輪切割方法的加工示意圖。
[0023]圖2是液晶玻璃基板雙刀輪切割裝置的結構示意圖。
[0024]圖3是刀輪夾具的剖視圖。
[0025]圖4是刀具和刀軸的立體圖。
[0026]圖5是活動刀架的立體圖。
[0027]其中，零部件和對應的標號如下:
[0028]I是支撐架，2是液晶玻璃基板，3是刀輪夾具，4是刀架，5是鎖緊螺釘，6是Y軸絲杠，7是Y軸驅動電機，8是X軸絲杠,9是X軸驅動電機，10是控制電腦，3-1是刀桿,3-2是縮緊螺母，3-3是外殼，3-4是彈簧，3-5是緊定螺釘，3-6是刀軸，3-7是刀具，3-7-1是刀輪，3-7-2是固定刀架，3-7-3是活動刀架，3-7-4是縮緊螺釘，3-7-5是調整墊片。
【具體實施方式】
[0029]下面將結合附圖和【具體實施方式】來對本發明做進一步詳細的說明。[0030]如圖1所示,液晶玻璃基板雙刀輪切割方法,采用兩個刀輪先后沿著箭頭所示的進給方向切割液晶玻璃基板，首先位于前方的刀輪(右側的刀輪)采用較小的切割進給量切割，緊接著位于后方的刀輪(左側的刀輪)采用較大的切割進給量切割。此處所說的切割進給量，指的是刀輪切入液晶玻璃基板的深度。
[0031]如圖2所示，液晶玻璃基板雙刀輪切割裝置，由支撐架、刀輪夾具、刀架、鎖緊螺釘、Y軸絲杠、Y軸驅動電機、X軸絲杠、X軸驅動電機及控制電腦共同組成。其中Y軸絲杠、Y軸驅動電機、X軸絲杠、X軸驅動電機共同組成在平面上平動的平移機構。刀架、刀輪夾具和刀輪等共同組成刀具組件。液晶玻璃基板固定在支撐架上；刀輪夾具通過鎖緊螺釘鎖在刀架上；刀具組件整體固定在Y軸絲杠的滑塊上，刀具組件及Y軸絲杠整體固定在X軸絲杠的滑塊上。刀架具有U形槽結構，有一定的彈性，可通過鎖緊螺釘鎖緊刀輪夾具，U形開口朝向側向，刀架的U形部位夾持刀輪夾具的外殼。X軸絲杠桿通過X軸驅動電機驅動，Y軸絲杠通過Y軸驅動電機驅動，兩伺服電機集合到控制電腦進行控制，控制方式可根據加工需求選擇，精度高。
[0032]整個裝置工作過程如下:先調節兩個刀輪之間的間隔距離和切割進給量差值，接著將已調整好刀輪的刀具組件安裝到刀架上并鎖緊，然后將液晶玻璃基板安裝在支撐架上，并通過控制電腦控制X、Y軸絲杠對刀，最后完成切割。
[0033]如圖3所示，刀輪夾具主要由刀桿、縮緊螺母、外殼、彈簧、緊定螺釘、刀軸和刀具組成。外殼內設有貫穿外殼的空腔，空腔內設有兩級臺階，第二級臺階的外徑大于第一級臺階；刀輪位于刀軸的頭部，刀軸的尾部與刀桿的頭部通過緊定螺釘相接，彈簧套接在刀桿的中段，刀軸、刀桿和彈簧均位于空腔中，刀桿的尾部凸出于外殼以外，刀軸的尾部頂在第二級臺階處，彈簧壓縮于第一級臺階和刀軸的尾部之間，縮緊螺母套接在刀桿的尾部且頂住外殼。彈簧、刀桿、刀軸組合成巧妙的緩沖結構，用于緩沖切割時刀輪產生的壓力，防止液晶玻璃基板脆裂?？s緊螺母用于鎖緊刀桿和刀軸；刀軸在外殼的空腔內滑動；縮緊螺母用于保持彈簧壓縮量，使其具有合適的緩沖力。
[0034]如圖4所示，刀具主要由兩個刀輪、固定刀架、活動刀架、縮緊螺釘和調整墊片共同組成。兩個刀輪分別安裝在固定刀架和活動刀架上，固定刀架焊接在刀軸上，活動刀架安裝在刀軸的T形槽內，通過縮緊螺釘鎖緊，依據調整墊片的厚度調節雙刀輪切割進給量差值，活動刀架可以在T形槽內滑動，調整雙刀輪的前后間距。
[0035]如圖5所示，活動刀架具有刀輪安裝結構，縮緊螺釘孔位置，以及用于卡入T形槽的凸臺結構。
[0036]上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.液晶玻璃基板雙刀輪切割裝置，包括支撐架、平移機構和刀具組件，液晶玻璃基板固定在支撐架上，刀具組件通過平移機構在支撐架上移動，其特征在于:所述刀具組件包括兩個刀輪；沿著同一切割路徑，兩個刀輪前后設置，位于前方的刀輪的切割進給量小于位于后方的刀輪的切割進給量。
2.按照權利要求1所述的液晶玻璃基板雙刀輪切割裝置，其特征在于:所述刀具組件包括刀架和刀輪夾具；刀輪固定在刀輪夾具上，刀輪夾具固定在刀架上，刀架固定在平移機構上。
3.按照權利要求2所述的液晶玻璃基板雙刀輪切割裝置，其特征在于:所述刀輪夾具包括刀桿、縮緊螺母、外殼、彈簧、緊定螺釘和刀軸；外殼內設有貫穿外殼的空腔，空腔內設有兩級臺階；刀輪位于刀軸的頭部，刀軸的尾部與刀桿的頭部通過緊定螺釘相接，彈簧套接在刀桿的中段，刀軸、刀桿和彈簧均位于空腔中，刀桿的尾部凸出于外殼以外，刀軸的尾部頂在第二級臺階處，彈簧壓縮于第一級臺階和刀軸的尾部之間，縮緊螺母套接在刀桿的尾部且頂住外殼。
4.按照權利要求3所述的液晶玻璃基板雙刀輪切割裝置，其特征在于:所述刀具組件包括固定刀架和活動刀架，固定刀架和活動刀架均安裝在刀軸的頭部，一個刀輪安裝在固定刀架上，一個刀輪安裝在活動刀架上。
5.按照權利要求4所述的液晶玻璃基板雙刀輪切割裝置，其特征在于:所述刀軸的頭部設有T形槽，活動刀架的尾部為T形，活動刀架的尾部卡入T形槽中；活動刀架的尾端與T形槽的內壁設有調整切割進給量的調整墊片；活動刀架和調整墊片通過縮緊螺釘固定在T形槽中。
6.按照權利要求1所 述的液晶玻璃基板雙刀輪切割裝置，其特征在于:所述液晶玻璃基板沿著水平方向固定在支撐架上，位于前方的刀輪的下端高于位于后方的刀輪的下端。
7.按照權利要求6所述的液晶玻璃基板雙刀輪切割裝置，其特征在于:所述平移機構包括X軸絲杠和Y軸絲杠，X軸絲杠由X軸驅動電機驅動，Y軸絲杠由Y軸驅動電機驅動。
8.按照權利要求2所述的液晶玻璃基板雙刀輪切割裝置，其特征在于:所述刀架為開口朝向側面的U形；刀輪夾具被刀架的U形部位夾持，兩者之間通過鎖緊螺釘固定。
9.液晶玻璃基板雙刀輪切割方法，其特征在于:采用兩個刀輪先后切割液晶玻璃基板，位于前方的刀輪的切割進給量小于位于后方的刀輪的切割進給量。
10.按照權利要求9所述的液晶玻璃基板雙刀輪切割方法，其特征在于:所述兩個刀輪的前后間距可調，兩個刀輪的切割進給量的差值可調。
【文檔編號】C03B33/02GK104003610SQ201410206738
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月15日 優先權日:2014年5月15日
【發明者】萬珍平, 溫萬昱, 陸龍生, 湯勇 申請人:華南理工大學