CN102387999B - 玻璃板划痕方法和划痕设备 - Google Patents

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Abstract

一种划痕装置，配备有：水平桌台(3)，玻璃板(2)在真空抽吸下固定至该水平桌台(3)；馈送螺杆(5)和Y轴控制马达(6)，用于在数字控制下沿导轨(4)移动桌台(3)；导轨设备(7)，设置成沿X轴方向悬置在桌台(3)上方；载座(8)，附连至导轨设备(7)以沿X轴方向被引导；馈送螺杆和X轴控制马达(9)，用于使载座(8)在数字控制下沿X轴方向移动；以及划痕头(10)，安装至载座(8)。

Description

玻璃板划痕方法和划痕设备
技术领域
本发明涉及一种玻璃板划痕方法和划痕设备，其中切割轮在对玻璃板施加压力的同时在玻璃板上滚动，从而在玻璃板上划痕形成划痕线。
背景技术
专利文献1：JP-A-H9-188534
关于用于FPD(平板显示器)的玻璃板，诸如用于等离子电视机的玻璃板液晶玻璃基板，玻璃板的表面硬度高，使得在划痕(形成切割线的划痕)时非常容易发生切割轮的滑动。目前，已知JP-A-H9-188534是用于防止这种滑动的技术。
在该专利文献1中，在切割轮的外周上形成突起以防止切割轮的滑动，并通过在切割轮滚动期间使突起咬入玻璃板而实现防止滑动。
发明内容
本发明要解决的问题
上述技术提供了一种弥补咬入玻璃板表面内的方案。但是，使用任何技术都难以划痕形成允许从划痕起始点获得有效竖直裂纹的划痕线。如果通过沿划痕线施加弯曲应力而使玻璃板弯曲折断，则在易于发生从划痕起始点或起始点附近垂直裂纹的断开部分开始的碎裂或类似情况。
因而，本发明的目的是提供一种玻璃板划痕方法和划痕设备，允许从划痕起始点连续产生有效垂直裂纹。
解决问题的手段
根据本发明，提供了一种玻璃板划痕方法，该方法包括以下步骤：在划痕开始时首先在划痕起始点划痕形成凹痕；以及从凹痕内开始划痕。
根据本发明，还提供了一种玻璃板划痕方法，该方法包括以下步骤：在划痕开始时首先在使切割轮与玻璃板在划痕起始点处压迫接触的状态下使切割轮细微地转动或摆动，由此在起始点处划痕形成凹痕；以及随后从该凹痕内开始划痕。
此外，根据本发明，提供了一种玻璃板划痕方法，该方法包括以下步骤：在划痕开始时首先使与切割轮分开设置的金刚石划痕触针在起始点朝向玻璃板延伸并与玻璃板压迫接触，由此形成凹痕；随后使切割轮下降到该凹痕上；以及从凹痕内开始划痕。
此外，根据本发明，提供一种划痕设备，该划痕设备包括：划痕头，该划痕头具有切割轮并适于通过使切割轮在与玻璃板压迫接触的状态下滚动而划痕形成划痕线；以及金刚石触针单元，该金刚石触针单元具有金刚石划痕触针并使金刚石划痕触针与玻璃板压迫接触从而形成凹痕。
应当指出，较佳地使上述凹痕B的尺寸(直径)等于或小于划痕线C的尺寸，但也可大于该划痕线的尺寸。
本发明的优点
在划痕开始时，首先在起始点处形成凹痕，并使切割轮从凹痕内开始划痕，从而从起始点连续形成有效的垂直裂纹。藉此原因，在包括起始点的整个划痕线上实现良好的弯曲折断。
此外，由于切割轮从凹痕内开始，所以凹痕的中心和划痕线相互对准。
附图说明
图1是一实例中划痕设备的示意性前视图，其中正在实施根据本发明划痕方法的一实例；
图2是正在用图1所示的划痕设备实施本发明划痕方法的说明性示意图；
图3是本发明划痕方法的一实例中划痕线的说明性平面图；
图4是本发明划痕方法中划痕的主要部分的说明性剖视图；
图5是另一实例中划痕设备的示意性前视图，其中正在实施本发明划痕方法的另一实例；
图6是图5所示实施本发明划痕方法的划痕设备的划痕头和金刚石触针单元的正视图；
图7是又一实例中划痕设备的示意性前视图，其中正在实施本发明划痕方法的又一实例；
图8是用作划痕设备的玻璃板切割设备的示意性平面图，其中正在实施本发明划痕方法的另一实例；以及
图9是图8所示正在实施本发明划痕方法的切割头的前视图。
具体实施方式
以下将给出参照附图的本发明的各实施例的描述。不言自明，由于用划痕头和划痕设备实施根据本发明划痕方法，所以本发明划痕方法将通过划痕设备的各实施例来描述。
第一实施例
图1是示意性正视图，示出划痕设备的实例并示出根据本发明划痕方法的一部分。
图2至4是根据本发明划痕方法的说明性示意图。
在划痕设备1中，假设图中的左右方向为X轴方向，而假设垂直于图面的方向为Y轴方向。
该划痕设备1包括：水平桌台3，玻璃板2利用真空抽吸放置和固定在该水平桌台3上；一对平行的导轨4，该对平行的导轨4用于引导和支承该桌台3以沿Y轴方向水平移动；馈送螺杆5和Y轴控制马达6，该馈送螺杆5和Y轴控制马达6用于在划痕数字控制下沿导轨4移动桌台；导轨装置本体7，该导轨装置本体7沿X轴方向安装在桌台3上方；载座8，该载座8安装在该导轨装置本体7上以在被引导时沿X轴方向移动；馈送螺杆和X轴控制马达9，该馈送螺杆和X轴控制马达9用于使载座8在数字控制下沿X轴方向移动；以及划痕头10，该划痕头10安装在载座8的前表面上。
划痕头10包括：花键轴12，该花键轴12在其下端处具有切割轮保持件11；转动花键单元13，该转动花键单元13用于将该花键轴12保持在中心，使得花键轴12可垂直移动并还可转动；以及气缸单元15，该气缸单元15藉由自由转动接头14联接到花键轴12的上端。
气缸单元15的主体当然安装在载座8上，且活塞杆16藉由上述自由转动接头14联接到花键轴12。
切割轮17设置在上述切割轮保持件11内。切割轮17的轴线当然相对于花键轴12的轴线偏心设置(相对于行进方向向后)。
保持在转动花键单元13内的花键轴12通过气缸单元15在转动花键单元13内沿Z轴方向(垂直于玻璃板2的表面)垂直移动。此外，划痕期间，沿玻璃板2表面的正交方向对切割轮17施加气压。
此外，花键轴12由转动花键单元13转动地驱动。
角度控制电动机19设置在转动花键单元13的旁侧。
转动花键单元13具有用于使花键轴12转动的驱动齿轮20。当该驱动齿轮20与安装在角度控制电动机19上的齿轮21啮合配合时，花键轴12以及因此切割轮17在该角度控制电动机19的角度控制下转动。即，切割轮17的切割刃表面受到角度控制以面向划痕方向。
下文，将给出通过该划痕设备1实施本发明划痕方法的第一实施例的描述。
每次在开始通过在对切割轮17施加气压的同时滚动切割轮17而形成划痕线的操作之前即刻，将切割轮17首先下降到划痕起始点A，并压迫接触玻璃板2。在压迫接触状态下，切割轮17细微地转动或摆动，从而在该起始点A处形成凹痕B。如图1至4所示，从该凹痕B内开始，使切割轮17在压迫接触的状态下开始划痕，从而形成从凹痕B开始的连续划痕线C。
即，该方法是每次形成划痕线C、在起始点A处形成凹痕B、从该凹痕B开始划痕的这样一种方法。
应当指出，使上述凹痕B的尺寸(直径)等于或小于划痕线C的尺寸。在图3中，为了方便解释，将凹痕放大凹痕了。
因此，当从在起始点A处通过划痕形成的凹痕B内进行划痕时，能够从凹痕(起始点A)产生连续的垂直裂纹，而不会发生切割轮从起始点A的滑动，由此使其能够实现良好的弯曲折断。
此外，由于切割轮17从凹痕B开始，所以凹痕B的中心和划痕线C相互对准。
第二实施例
图5是示意性前视图，示出用于实施第二实施例的划痕设备的实例。
图6是前视图，示出划痕设备22的划痕头23并示出划痕方法的一部分。
在划痕设备22中，假设图中的左右方向为X轴方向，而假设垂直于图面的方向为Y轴方向。
该划痕设备22具有金刚石触针单元25，该金刚石触针单元25在载座24的安装有划痕头23的前表面上与划痕头23并排设置。
金刚石触针单元25专用于在划痕开始时在玻璃板2上划痕形成凹痕B。该实施例中的划痕设备22包括：桌台26，玻璃板2在真空抽吸下放置和固定在该桌台26上且该桌台26水平转动；一对平行的导轨27，该对平行的导轨27用于引导和支承该桌台26以沿Y轴方向水平移动；馈送螺杆28和Y轴控制马达29，该馈送螺杆28和Y轴控制马达29用于在数字控制下沿导轨27移动桌台26；导轨装置本体30，该导轨装置本体30沿X轴方向安装在桌台26上方；载座24，该载座24安装在该导轨装置本体30上以在被引导的同时沿X轴方向移动；馈送螺杆和X轴控制马达31，该馈送螺杆和X轴控制马达31用于使载座24在数字控制下沿X轴方向移动；划痕头23，该划痕头23安装在载座的前表面上；以及上述金刚石触针单元25，该金刚石触针单元25类似地与划痕头23侧向并排地设置在载座24的前表面上。划痕设备22并未设有用于使切割轮32围绕垂直于玻璃板2的轴线转动的角度控制单元。该划痕设备22沿导轨装置本体30沿X轴方向实现划痕。
当然，该划痕头23使切割轮32在通过气压与玻璃板2压迫接触的状态下滚动，从而划痕形成划痕线。即，划痕头23包括安装在载座24前表面上的滑动轴套体33、由该滑动轴套体33保持从而可垂直移动的垂直移动体34、设置在该垂直移动体34的下端处的切割轮保持件35、以及联接到垂直移动体34的上端的气缸单元36。
此外，切割轮保持件35设有切割轮32。垂直移动体34的上端联接到气缸单元36的活塞杆37。
垂直移动体34通过气缸单元36垂直移动，切割轮32在划痕期间通过藉由垂直移动体34从气缸单元36接收压力而与玻璃板2压迫接触，并由此与载座24的运动协作而进行滚动以实现划痕。
同时，金刚石触针单元25包括：DD马达38，该DD马达38具有安装在载座24的前表面上的中空轴；花键轴39，该花键轴39可滑动地保持在中空轴内以接受转动驱动；金刚石划痕触针40，该金刚石划痕触针40设置在该花键轴39的下端；以及气缸单元42，该气缸单元42通过自由转动接头41联接到花键轴39的上端，气缸单元42的活塞杆43联接到花键轴39。
关于上述金刚石触针单元25的运行，当花键轴39通过气缸单元42朝向玻璃板2延伸时，使远端处的金刚石划痕触针40与玻璃板2压迫接触。同时，通过驱动DD马达28而细微转动远端处的金刚石划痕触针40，由此形成凹痕B。
应当指出，除了通过上述气缸单元42的垂直运动，金刚石划痕触针40或整个金刚石触针单元25还可通过线性马达或伺服马达垂直运动。
以下将描述通过该划痕设备22执行的划痕方法。
每次在玻璃板2上划痕形成划痕线，在其划痕开始时，首先将金刚石触针单元25定位在划痕起始点A，并运行该金刚石触针单元25。通过使花键轴39延伸而使远端处的金刚石划痕触针40在起始点A处压迫接触，且该金刚石划痕触针40细微转动或摆动，从而在该起始点A处形成凹痕B。
在形成凹痕B的同时，退回金刚石划痕触针40。接着，切割轮32又移动到并定位在已形成凹痕B的位置(起始点A)。然后其切割轮32伸出并在凹痕B内与玻璃板2压迫接触。在该状态，从凹痕B内开始划痕，并从凹痕B连续划痕形成划痕线C。
应当指出，通常使上述凹痕B的尺寸(直径)等于或小于划痕线C的尺寸，但也可大于划痕线C的尺寸。
第三实施例
图7是示意性前视图，示出用于实施第三实施例的划痕设备45的实例。
在该划痕设备45中，划痕头47和金刚石触针单元48彼此独立制成并分别安装在分开的载座49和50上，划痕头47具有切割轮46并适于通过使切割轮46在与玻璃板2压迫接触的状态下滚动而划痕形成划痕线C，金刚石触针单元48专用于实现玻璃板2上凹痕B的划痕形成。
相应的载座49和50独立地安装在导轨装置本体52上，并适于彼此独立地运动，导轨装置本体52安装在桌台51上方。即，划痕头47和金刚石触针单元48彼此独立运动。
此外，划痕头47和金刚石触针单元48的相应结构和操作可与前述第二实施例中示出的划痕设备22的划痕头23和金刚石触针单元25的结构和操作相同。
以与上述第二实施例中相同的方式，划痕设备45包括：桌台51，放置在该桌台51上玻璃板2在真空抽吸下固定在该桌台51上且该桌台51水平转动；一对平行的导轨53，该对平行的导轨53用于引导和支承该桌台51以沿Y轴方向水平移动；馈送螺杆58和Y轴控制马达54，该馈送螺杆58和Y轴控制马达54用于在数字控制下沿导轨53移动桌台51；导轨装置本体52，该导轨装置本体52沿X轴方向安装在桌台51上方；Z轴载座49和50，Z轴载座49和50安装在该导轨装置本体52上以在被引导的同时沿X轴方向移动；馈送螺杆和X轴控制马达55，该馈送螺杆和X轴控制马达55用于使一个载座49在数字控制下沿X轴方向移动；馈送螺杆和另一X轴控制马达56，该馈送螺杆和另一X轴控制马达56用于使另一个载座50在数字控制下类似地沿X轴方向移动；前述划痕头47，该前述划痕头47安装在一载座49的前表面上；以及上述金刚石触针单元48，该金刚石触针单元48设置在另一载座50的前表面上。
当然，以与第二实施例中金刚石触针单元25相同的方式，金刚石触针单元48在其远端处具有金刚石划痕触针57，且该金刚石划痕触针57适于朝向玻璃板2延伸、与玻璃板2压迫接触、细微地转动或摆动以划痕形成凹痕B。
以下将描述通过该划痕设备45执行的划痕方法。
每次在玻璃板2上划痕形成划痕线，在其划痕开始时，首先将金刚石触针单元48移动并定位在划痕起始点A，并立即运行该金刚石触针单元48从而在起始点A处划痕形成凹痕B。在形成凹痕B后，金刚石触针单元48立即返回至其初始位置。接着，划痕头47又移动到并定位在已形成凹痕B的位置(起始点A)。然后其切割轮46伸出并在凹痕B内与玻璃板2压迫接触。在该状态，从凹痕B内开始划痕，并从凹痕B连续划痕形成划痕线C。
不用说，使上述凹痕B的尺寸(直径)等于或小于划痕线C的尺寸，但也可大于该划痕线。
第四实施例
图8和9示出NC控制切割设备60，该NC控制切割设备60也是用于实施本发明第四实施例的玻璃板划痕设备。
在该玻璃板切割设备60中，设有切割轮61的载座62受到NC控制而在平面坐标系内移动。因而，切割轮61受到NC控制而在正交坐标系内移动。
如图8所示，一对导轨64沿X轴线设置在基部63上，且移动基部65通过导轨64沿X轴方向移动。此外，沿Y轴延伸的一对导轨66设置在该移动基部65上。上述载座62能够通过这些导轨66沿Y轴方向移动。移动基部65通过X轴控制马达67和啮合齿条装置或馈送螺杆而在数字控制下沿X轴方向移动。
移动基部65上的载座62通过Y轴控制马达68和啮合齿条装置或馈送螺杆而在数字控制下沿Y轴方向移动。
因而，载座62的位置沿X轴方向和Y轴方向受到控制，且安装在载座62上的切割轮61沿预编程运动轨迹移动。如图9所示，也作为划痕头的切割头69安装在载座62的前表面上。
切割头69包括：花键轴71，该花键轴71在其下端处具有切割轮保持件70；转动花键单元72，该转动花键单元72用于将该花键轴71保持在中心，使得花键轴71可垂直移动并还可转动；以及气缸单元74，该气缸单元74藉由自由转动接头73联接到花键轴71的上端。气缸单元74的主体当然安装在载座62上，且活塞杆75藉由上述自由转动接头73联接到花键轴71。
切割轮61设置在上述切割轮保持件70内。切割轮61的轴线当然相对于花键轴71的轴线偏心设置(相对于行进方向向后)。
保持在转动花键单元72内的花键轴71通过气缸单元74在转动花键单元72内沿Z轴方向(垂直于玻璃板2的表面)垂直移动。
此外，划痕期间，沿玻璃板2表面的正交方向对切割轮61施加气压。此外，花键轴71由转动花键单元72转动地驱动。角度控制电动机76设置在转动花键单元72的旁侧。
转动花键单元72具有用于使花键轴71转动的驱动齿轮77。当该驱动齿轮77与安装在角度控制电动机76上的齿轮78啮合配合时，花键轴71以及因此切割轮61在该角度控制电动机76的角度控制下转动。
即，切割轮61的切割刃表面受到角度控制以面向划痕方向。玻璃板2放置在设置在基部63的桌台79上，并按要求被吸住和固定。
下文，将给出通过该划痕设备1实施本发明划痕方法的描述。
每次在开始通过在对切割轮61施加气压的同时滚动切割轮61而划痕形成划痕线的操作之前即刻，将切割轮61首先下降到划痕起始点A，并使切割轮61与玻璃板2压迫接触。在压迫接触的状态下，切割轮61细微地转动或摆动，以由此在该起始点A处形成凹痕B。接着，从该凹痕B内开始，使切割轮61在压迫接触的状态下开始划痕，以由此形成从凹痕B开始的连续划痕线C。
该方法是每次形成划痕线C，在起始点A处划痕形成凹痕B，并从该凹痕B开始划痕的方法。
因此，当从通过在起始点A处划痕形成的凹痕B内进行划痕时，能够从凹痕(起始点A)产生连续的垂直裂纹，而不会发生切割轮从起始点A的滑动，由此使其能够实现良好的弯曲折断。
此外，由于切割轮61从凹痕B开始，所以凹痕B的中心和划痕线C相互对准。

Claims (3)

1.一种玻璃板划痕方法，所述方法包括以下步骤：在划痕开始时，在使切割轮与玻璃板的一个表面在划痕起始点处压迫接触的状态下、使所述切割轮绕垂直于所述玻璃板的一个表面的垂直轴线转动或摆动，从而在所述起始点处划痕形成凹痕；在形成所述凹痕之后，使所述切割轮在所述凹痕处与所述玻璃板压迫接触；以及随后在所述切割轮在所述凹痕处与所述玻璃板压迫接触的状态中，由所述切割轮相对于所述玻璃板的一个表面开始划痕。
2.一种玻璃板划痕方法，所述方法包括以下步骤：在划痕开始时，使与切割轮分开设置的金刚石划痕触针在所述金刚石划痕触针在划痕起始点处与玻璃板压迫接触的状态下、绕垂直于所述玻璃板的一个表面的垂直轴线转动或摆动，从而划痕形成凹痕；在形成所述凹痕之后，使所述切割轮在所述凹痕处与所述玻璃板压迫接触；以及随后在所述切割轮在所述凹痕处与所述玻璃板压迫接触的状态中，由所述切割轮相对于所述玻璃板的一个表面开始划痕。
3.一种划痕设备，包括：金刚石触针单元，所述金刚石触针单元装备有金刚石划痕触针，所述金刚石划痕触针可绕垂直于玻璃板的一个表面的垂直轴线转动或摆动，且所述金刚石触针单元使所述金刚石划痕触针与所述玻璃板的一个表面压迫接触，从而通过使所述金刚石划痕触针绕所述垂直轴线转动或摆动而形成凹痕；以及划痕头，所述划痕头具有切割轮并且通过使所述切割轮在所述凹痕处与所述玻璃板压迫接触的状态下滚动而在所述玻璃板中划痕形成划痕线。
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