CN101234848A - 基板切割裂片装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种基板切割裂片方法，包含：承载基板；切割基板而形成至少一切割痕，以将基板区分为本体与至少一余料；移动连接臂至余料上方；驱动连接臂位移而带动吸嘴吸附余料；及驱动连接臂施力而使余料沿切割痕断开。一种基板切割裂片装置亦在此揭露。

Description

基板切割裂片装置及方法

技术领域

本发明有关于一种切割裂片装置及方法，特别是一种基板切割裂片装置及方法。

背景技术

由于科技信息产品都朝着轻、薄、短、小的目标发展，传统的阴极射线管屏幕受限于体积过大与消耗大量能源等问题，无法满足使用者的实际需求而逐渐被市场所淘汰，取而代之的是具有体积小、低耗电量等优点的液晶显示器(liquid crystal display，LCD)。

为了符合不同的使用需求，液晶显示面板的尺寸也随着需求改变而有所不同，因此，液晶显示面板在加工过程中，需经过切割裂片的流程，亦即为了获得所需的规格，将较大片的玻璃基板，裁切分割成符合预定尺寸的板片。在切割裂片时，先以切割刀将固定于工作平台上的玻璃基板划出切割线，再将玻璃基板移至另一工作平台上，并利用裂片棒(Break Bar)对玻璃基板施予适当的应力，使其因应力作用而沿着切割线分为两半，再重复以上步骤直到玻璃基板符合预定的尺寸。

此种切割裂片的制造流程，在玻璃基板切割完成后，大多为人工手动针对面板进行裂片，再将余料移除，相当耗费人力与时间。由于液晶显示面板的尺寸越来越大，公知制造流程以人工方式进行裂片势必不可行，因此，如何改良玻璃切割装置及裂片装置的结构，整合切割裂片的制造流程，借此减少制造流程中人员的负担，进而缩短切割裂片的时间，为本案发明人以及从事本领域技术人员亟欲改善的课题。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种基板切割裂片装置，包含：架体、装置台、切割单元、至少一连接臂与至少一吸嘴。载置台位于架体内，用以承载基板。切割单元位于架体内，用以切割基板而在基板上形成至少一切割痕，以将基板区分为本体与至少一余料。连接臂包含第一端与第二端，第一端以可旋转方式与架体连接。吸嘴位于连接臂的第二端，连接臂带动吸嘴向基板施力，吸嘴吸附余料并使余料沿切割痕断开。

本发明亦提出一种基板切割裂片方法，包含下列步骤：承载基板；切割基板而形成至少一切割痕，以将基板区分为本体与至少一余料；移动连接臂至余料上方；驱动连接臂位移而带动吸嘴吸附余料；及驱动连接臂施力而使余料沿切割痕断开。

本发明提供的一种基板切割裂片装置及方法不仅可对不同尺寸的基板进行切割、裂片，同时可减少切割、裂片的机床耗费的设置成本与配置机床所需的空间，并可通过自动裂片与自动余料移除功能，减少人工裂片成本，同时可降低制造流程中人员的负担，进而缩短切割、裂片的时间。

有关本发明的较佳实施例及其功效，兹配合附图说明如后。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明基板切割裂片装置示意图；

图2A为本发明切割基板的示意图(一)；

图2B为本发明切割基板的示意图(二)；

图3A为本发明切割基板的示意图(三)；

图3B为本发明切割基板的示意图(四)；

图4A为本发明吸附余料的侧视图；

图4B为本发明吸附余料的俯视图；

图5为本发明基板切割裂片装置的架体构造局部示意图；

图6为本发明吸附另一余料的侧视图。

其中，附图标记

1...........基板切割裂片装置

10..........架体

11..........旋转机构

111.........旋转单元

112.........支臂

15..........伺服轴

20..........载置台

21..........吸附元件

22..........裂片棒

30..........切割单元

31..........龙门机构

32/33.......切割刀头

34..........旋转缸

35..........清洁元件

36..........第一静电消除器

40..........连接臂

40a.........第一端

40b.........第二端

41..........控制汽缸

42..........第二静电消除器

50..........吸嘴

60..........吸尘机构

61..........升降汽缸

62..........吸气件

90..........基板

90a.........切割痕

91..........本体

92..........余料

93..........第一基板

93a.........割痕

93b.........余料

94..........第二基板

具体实施方式

图1所示为本发明基板切割裂片装置的示意图。基板切割裂片装置1包含：架体10、载置台20、切割单元30、连接臂40及吸嘴50。

架体10大概呈矩形框体，在顶部设置有旋转机构11，其中旋转机构11设有旋转单元111与支臂112，旋转单元111连接于架体10，并可带动支臂112旋转。

载置台20位于架体10内，用以承载基板90。载置台20上设有多个吸附元件21，可通过真空方式吸附基板90，使基板90固定于载置台20上而不会产生晃动或偏移。基板90可为玻璃材质，但不限于此，本领域技术人员亦可依实际需求选择适当的基板材质。

切割单元30位于架体10内，具有龙门机构31，并于龙门机构31的两侧设有切割刀头32与33，以切割基板90并于基板90上形成切割痕90a，以将基板90区分为本体91与余料92。再者，切割单元30亦可设有旋转缸34，通过旋转缸34带动切割刀头33旋转而改变切割刀头33的切割方向。本实施例中采用的旋转缸、切割刀头与切割痕的数目、位置与分布仅是举例，但本发明不限于此，亦可依实际需求予以调整。

前述说明中，龙门机构31位移时可同时带动切割刀头32与33位移而切割基板90，亦可通过旋转缸34带动切割刀头33旋转，使切割刀头33沿龙门机构31的轴向方向(如图3A所示的箭头方向)进行往复位移而切割基板90。

前述说明的切割单元30另可于龙门机构31的侧边设置清洁元件35。当切割刀头32与33在切割基板90时，清洁元件35可清除切割基板90所产生的粉尘，以保持基板90的清洁。清洁元件35可为一扫帚构造，但不以此为限，本领域技术人员亦可依实际需求调整清洁元件的结构和位置。再者，切割单元30亦可设有第一静电消除器36用以消除静电；第一静电消除器36可设置于切割刀头32与33的侧边或龙门机构31的侧边，但不限于此，本领域技术人员亦可依实际需求调整第一静电消除器的数量与分布位置。

此外，本发明所提供的载置台20可额外设置裂片棒22，用以对准基板90的切割痕90a而顶持基板90。裂片棒的数目与位置在此仅是举例，本领域技术人员可依实际需求调整。

连接臂40具有第一端40a与第二端40b，连接臂40的第一端40a以可旋转的方式与架体10上的支臂112连接，使连接臂40可以第一端40a为中心旋转，借以调整连接臂40与基板90之间的夹角。在较佳实施例中，夹角为45度至75度，即可使连接臂40的施力方向与基板90的夹角呈45度至75度为较佳，但本发明不以此为限，亦可依实际需求而调整角度。再者，连接臂40的侧边可设有第二静电消除器42，或可在第二端40b设有第二静电消除器42(图未示)，以消除静电，但本发明不以此为限，本领域技术人员亦可依实际需求而调整摆设位置与使用数量。

吸嘴50，位于连接臂40的第二端40b，当连接臂40带动吸嘴50向基板90施力，吸嘴50可以真空方式吸附余料92，并使余料92沿切割痕90a断开。另外，吸嘴50的吸附面可以实际情况调整其位置。此处吸嘴数量与分布仅是举例，而本发明不限于此。

此外，前述说明的连接臂40更可设有控制汽缸41，用以带动吸嘴50位移并控制吸嘴50下压量或上移量，以提供余料92向下或向上的压力。

如图2A与图2B所示，当载置台20承载基板90时，驱动龙门机构31位移以带动切割刀头32与33切割基板90(箭头表示龙门机构31移动方向)，而在基板90两侧分别形成切割痕90a。如图2B、图3A与图3B所示，旋转缸34带动切割刀头33旋转，再驱动切割刀头33沿龙门机构31的轴向方向(图3A的箭头方向)进行位移，而在基板90上形成另一条切割痕90a。待切割刀头33在切割后并可沿龙门机构31的轴向方向归位，驱动龙门机构31位移至基板90尚未切割的侧边，再驱动切割刀头33沿龙门机构31的轴向进行位移并切割基板90，使基板90的四侧边分别形成有切割痕90a，而在各切割痕90a之间者为本体91，以外部分即为余料92。上述切割方式、切割范围、切割顺序、刀头移动顺序与基板本体范围仅是举例，但本发明不以此为限，本领域技术人员可依实际需求来调整。本发明可以仅需移动切割刀头而无须移动基板来移除余料，但依实际的需求，亦可搭配可移动基板的载置台来使用。

如图4A与图4B所示，当基板90完成切割时，即可由连接臂40带动吸嘴50位移至余料92的上方，再利用控制汽缸41控制吸嘴50下压，不仅可使吸嘴50吸附余料92，并可提供向下压力，而裂片棒22对准基板90的切割痕90a而提供向上压力，由于余料92承受向上与向下压力，使余料92可沿切割痕90a断开。再者，连接臂40与基板90之间的夹角可视裂片条件而调整，较佳地为45度至75度，即可使连接臂40的施力方向与基板90的夹角呈45度至75度为较佳，但本发明不以此为限，亦可依实际需求而调整角度。

待裂片完成后，即可以吸嘴50吸起余料92并移除至余料箱(图未示)中。若余料92裂片不完全时，可利用控制汽缸41控制吸嘴50向上位移而提供向上拉力，以协助余料92完成裂片。以旋转机构11的旋转单元111带动支臂112旋转，同时可带动连接于支臂112的连接臂40旋转，即可依前述方式对未裂片的余料92进行裂片。此切割方式与移动顺序仅是举例，但本发明不以此为限，本领域技术人员可依实际需求来调整。

图5所示为本发明基板切割裂片装置的架体构造。如图5所示，吸尘机构60可与架体10连接，其中吸尘机构60设有升降汽缸61与吸气件62，升降汽缸61可带动吸气件62升降，以通过吸气件62吸取切割刀头32与33在切割基板90所产生的粉尘。此外，架体10上可设有伺服轴15，用以带动吸尘机构60位移，以吸取散落在基板90上的粉尘。但本发明不以此为限，亦可依实际需求而调整吸尘机构的摆设位置与数目。

另外，如图6所示，基板90可包含第一基板93与第二基板94，其中第一基板93配置于第二基板94上方，并可依据前述方式切割第一基板93而形成切割痕93a，以连接臂40带动吸嘴50位移至余料93b上方，再利用控制汽缸41控制吸嘴50下压，使吸嘴50吸附余料93b并搭配裂片棒22进行裂片。在本实施例中，可仅移除上方的第一基板93的余料93b，而位于下方的第二基板94维持原貌。本实施例中基板的数目、堆叠方式与余料位置仅是举例，但本发明不以此为限，本领域技术人员可依实际需求来调整。

本发明的基板切割裂片方法，包含下列步骤：

步骤1：承载基板90。以载置台20承载基板90，其中载置台20以多个吸附元件21真空吸附基板90，使基板90固定于载置台20上而不会产生晃动或偏移。

步骤2：切割基板90而形成切割痕90a，以将基板90区分为本体91与余料92。通过龙门机构31带动切割刀头32与33位移而切割基板90，并于基板90二侧分别形成切割痕90a。此后以旋转缸34带动切割刀头33旋转，再驱动切割刀头33沿龙门机构31的轴向方向进行位移，而在基板90上形成另一条切割痕90a。待切割刀头33在切割后且可沿龙门机构31的轴向归位，龙门机构31即会位移至基板90尚未切割的侧边，再驱动切割刀头33沿龙门机构31的轴向进行位移并切割基板90，使基板90的四侧边分别形成有切割痕90a，而在各切割痕90a之间为本体91，以外部分即为余料92。切割刀头与切割痕的数目、位置、次序仅是举例，但本发明不限于此，本领域技术人员亦可依实际需其调整。此外，在切割基板90而形成切割痕90a的步骤后，即可以裂片棒22对准基板90的切割痕90a。另外，驱动裂片棒22上升以顶持切割痕90a的时机，可在基板90已形成切割痕90a后，随即驱动裂片棒22上升；亦可在吸嘴50吸附余料92后并驱动连接臂40施力时(即步骤5中)，同时驱动裂片棒22上升，但本发明不限于此，本领域技术人员亦可依实际需求调整裂片棒上升的时机。

步骤3：移动连接臂40至余料92上方。当基板90完成切割时，即可由连接臂40带动吸嘴50位移至余料92的上方。

步骤4：驱动连接臂40位移而带动吸嘴50吸附余料92。通过控制汽缸41控制吸嘴50下压，可使吸嘴50吸附余料92。

步骤5：驱动连接臂40施力而使余料92沿切割痕90a断开。控制汽缸41控制吸嘴50下压而提供向下压力，其中，连接臂40与基板90之间的夹角可视裂片条件而调整，夹角较佳地为45度至75度，即以与基板90呈45度至75度的施力方向对基板90施力为较佳，但不限于此。再者，在控制吸嘴50下压而提供向下压力时，亦可同时驱动裂片棒22上升而提供向上压力，由于余料92同时承受向上与向下压力，使余料92可沿切割痕90a断开。待裂片完成后，即可移动吸嘴50将其吸附的余料92移除至余料箱(图未示)中，若余料92裂片不完全时，可利用控制汽缸41控制吸嘴50向上位移而提供向上拉力，以协助余料92完成裂片。

步骤6：清除切割基板90所产生的粉尘。裂片完成后，可通过龙门机构31的侧边所设置的清洁元件35，清除切割基板90所产生的粉尘，或可由吸尘机构60的吸气件62吸取散落在基板90上的粉尘。

本发明将切割、裂片的制造流程合而为一，不仅可对不同尺寸的基板进行切割、裂片，同时可减少切割、裂片的机床耗费的设置成本与配置机床所需的空间，并可通过自动裂片与自动余料移除功能，减少人工裂片成本，同时可降低制造流程中人员的负担，进而缩短切割、裂片的时间，此外，本发明亦可与前后制造流程进行整合而实现自动化，缩短整个制造流程所耗费人力与时间。另外，本发明亦可适用于具有至少两层基板的上方基板余料的移除应用。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明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发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (26)

1、一种基板切割裂片装置，其特征在于，包含：

一架体；

一载置台，位于该架体内，用以承载一基板；

一切割单元，位于该架体内，用以切割该基板而在该基板上形成至少一切割痕，以将该基板区分为一本体与至少一余料；

至少一连接臂，包含一第一端与一第二端，该第一端以可旋转方式与该架体连接；及

至少一吸嘴，位于该连接臂的该第二端，该连接臂带动该吸嘴向该基板施力，该吸嘴吸附该余料并使该余料沿该切割痕断开。

2、根据权利要求1所述的基板切割裂片装置，其特征在于，该装置所含的该架体包含一旋转机构，与该连接臂的该第一端连接，用以带动该连接臂旋转。

3、根据权利要求1所述的基板切割裂片装置，其特征在于，该载置台包含多个吸附元件，用以吸附该基板。

4、根据权利要求1所述的基板切割裂片装置，其特征在于，该载置台包含至少一裂片棒，用以对准该切割痕顶持该基板。

5、根据权利要求1所述的基板切割裂片装置，其特征在于，该切割单元包含一龙门机构，位于该架体内。

6、根据权利要求5所述的基板切割裂片装置，其特征在于，该切割单元包含至少一切割刀头，位于该龙门机构。

7、根据权利要求6所述的基板切割裂片装置，其特征在于，该切割单元另包含一旋转缸，用以带动该切割刀头旋转。

8、根据权利要求6所述的基板切割裂片装置，其特征在于，该龙门机构带动该切割刀头位移而切割该基板。

9、根据权利要求6所述的基板切割裂片装置，其特征在于，该切割刀头沿该龙门机构的轴向进行往归位移而切割该基板。

10、根据权利要求5所述的基板切割裂片装置，其特征在于，该切割单元另包含一清洁元件，位于该龙门机构的侧边，用以清除切割该基板所产生的粉尘。

11、根据权利要求1所述的基板切割裂片装置，其特征在于，该切割单元另包含一第一静电消除器。

12、根据权利要求1所述的基板切割裂片装置，其特征在于，该连接臂另包含一控制汽缸，用以带动该吸嘴位移。

13、根据权利要求1所述的基板切割裂片装置，其特征在于，该连接臂另包含一第二静电消除器。

14、根据权利要求1所述的基板切割裂片装置，其特征在于，该装置另包含：至少一吸尘机构，与该架体连接，用以吸取切割该基板所产生的粉尘。

15、根据权利要求14所述的基板切割裂片装置，其特征在于，该吸尘机构包含一升降汽缸与一吸气件，该升降汽缸带动该吸气件升降。

16、根据权利要求14所述的基板切割裂片装置，其特征在于，该架体包含一伺服轴，用以带动该吸尘机构位移。

17、根据权利要求1所述的基板切割裂片装置，其特征在于，该连接臂的施力方向与该基板的夹角呈45度至75度。

18、一种基板切割裂片方法，其特征在于，包含下列步骤：

承载一基板；

切割该基板而形成至少一切割痕，以将该基板区分为一本体与至少一余料；

移动一连接臂至该余料上方；

驱动该连接臂位移而带动一吸嘴吸附该余料；及

驱动该连接臂施力而使该余料沿该切割痕断开。

19、根据权利要求18所述的基板切割裂片方法，其特征在于，承载该基板步骤包含：以真空吸附该基板。

20、根据权利要求18所述的基板切割裂片方法，其特征在于，切割该基板而形成该切割痕的步骤后，另包含：以一裂片棒对准该切割痕。

21、根据权利要求20所述的基板切割裂片方法，其特征在于，以该裂片棒对准该切割痕的步骤后，另包含：驱动该裂片棒上升。

22、根据权利要求18所述的基板切割裂片方法，其特征在于，切割该基板而形成至少一切割痕的步骤包含：

移动一切割刀头形成一切割痕；

旋转该切割刀头；及

移动该切割刀头形成另一切割痕。

23、根据权利要求18所述的基板切割裂片方法，其特征在于，在驱动该连接臂施力而使该余料沿该切割痕断开的步骤后，另包含：清除切割该基板所产生的粉尘。

24、根据权利要求18所述的基板切割裂片方法，其特征在于，驱动该连接臂施力的步骤另包含：以与该基板呈45度至75度的施力方向对该基板施力。

25、根据权利要求18所述的基板切割裂片方法，其特征在于，该基板包含一第一基板与一第二基板，且该第一基板配置于该第二基板上方。

26、根据权利要求25所述的基板切割裂片方法，其特征在于，该切割痕形成于该第一基板上且该余料为该第一基板的一部分。

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