CN103601361A - 用于切割液晶基板的切割装置及其刀压调试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于切割液晶基板的切割装置，其包括：刀头，其在待切割液晶基板的预定位置处施加压力，使得在液晶基板在该位置处断裂形成带有肋纹的横断面；图像传感器，其可移动地设在合适的位置以获取所述横断面上的肋纹图像并进行传输；传动单元，其与所述图像传感器连接，用于带动所述图像传感器移动至或移动离开适于获取所述肋纹图像的位置；以及，图像处理单元，其与所述图像传感器通信连接，用于接收所传输的肋纹图像，并对其进行分析以得到在该刀头压力下所述横断面上的肋纹信息。本发明能够在切割液晶基板之前测试断面的肋纹值以及自动调试切割设备的刀压，以进一步提高切割效率以及在裂片异常时可以准确有效地分析异常原因。

Description

用于切割液晶基板的切割装置及其刀压调试方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，具体说，涉及用于切割液晶基板的切割装置及其刀压调试方法。

背景技术

目前，面板业界切割方式多为轮刀切裂方式，其切裂方式是利用轮刀101对基板进行施压（如图1所示），使其表面破坏形成肋纹（Rib Mark），藉由肋纹向下应力的集中持续形成垂直断裂（Crack）102，最终形成断裂延伸105，至完全切断。在图1中，与轮刀101接触的区域为塑性变形区域103。切割过程中，除垂直断裂外，还存在水平断裂104。如图2所示，其中显示了切割后的横断面。

在切割工艺中，横断面上的肋纹值是判断液晶玻璃基板能否顺利切裂的一个最重要的参考数据。肋纹值的大小主要取决于以下参数值：轮刀施加给液晶玻璃基板的刀压；轮刀本身的锋利程度、齿数、齿深、齿的角度等；液晶玻璃基板的材质、厚度等。

切割设备在投产时，设备工程师会根据当时所用的轮刀以及玻璃基板，再根据理想的肋纹值调试出一个合适的刀压范围供设备量产时使用。但是随着市场的导向以及制造生产本身的需求，需要导入其他型号的玻璃基板（如由0.7毫米厚度的玻璃导入0.5毫米厚度的玻璃），或者导入另一种新型号轮刀（例如由125度轮刀导入115度轮刀），这时就需要重新调试出另一个刀压范围供量产使用。由上可知，在轮刀型号以及玻璃基板确定的情况下，肋纹值主要受刀压的影响。因此，可以根据量测出来的肋纹值来判断刀压是否合适，其实调试刀压的过程，也是不断地在量测肋纹值的过程。

目前测量肋纹值主要依赖人工测量的方式。在人工测量方式下，先在玻璃基板上切下一段残材（玻璃基板中显示屏之间或者显示屏边沿的玻璃称为残材），然后再把残材放在显微镜下量测。

然而，此测量方式不方便也不及时，比较浪费材料，特别是在生产过程中出现裂片异常而又需要测量肋纹值来判断出现异常原因时，会造成停机时间过多，从而造成较多的产能损失。

因此，需要设计一种切割设备，其能够在切割液晶基板之前自动测试断面的肋纹值以及自动调试切割设备的刀压，以进一步提高切割效率以及在裂片异常时可以准确有效地分析异常原因。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是需要提供一种能够在切割液晶基板之前自动测试断面的肋纹值以及自动调试切割设备的刀压的切割设备，以进一步提高切割效率以及在裂片异常时可以准确有效地分析异常原因。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于切割液晶基板的切割装置，包括：

刀头，其在待切割液晶基板的预定位置处施加压力，使得在液晶基板在该位置处断裂形成带有肋纹的横断面；

图像传感器，其可移动地设在合适的位置以获取所述横断面上的肋纹图像并进行传输；

传动单元，其与所述图像传感器连接，用于带动所述图像传感器移动至或移动离开适于获取所述肋纹图像的位置；以及，

图像处理单元，其与所述图像传感器通信连接，用于接收所传输的肋纹图像，并对其进行分析以得到在该刀头压力下所述横断面上的肋纹信息。

根据本发明的一个实施例，所述切割装置还包括控制单元，其用于在所述刀头完成预定位置处的切割操作后以及在所述图像传感器获取了所述肋纹图像后向所述传动单元发出将所述图像传感器移至合适位置的指令，其中，合适位置包括适于获取所述肋纹图像的第一位置和不干涉所述液晶基板切割操作的第二位置。

根据本发明的一个实施例，移动所述图像传感器到合适位置的指令包括使传动单元带动所述图像传感器沿垂直于待切割液晶基板工艺流动的方向上下纵向或来回横向移动至合适位置的指令。

根据本发明的一个实施例，所述传动单元包括：

马达，其与所述控制单元连接，根据所述控制单元发送的指令以预定转速正转或者反转一预定时间；

运动单元，其一端与所述马达连接，另一端部设置用于固定所述图像传感器的连接件，以使所述图像传感器能够根据所述传达马达的旋转而在平行于所述横断面的方向上进行相应的升降运动或横向运动，以到达所述第一位置或者第二位置。

根据本发明的一个实施例，所述运动单元设置为螺杆螺母传动结构或者涡轮蜗杆传动结构。

根据本发明的一个实施例，所述切割装置还包括刀压调节单元，其与所述刀头连接，并与所述图像处理单元通信连接，工作中所述刀压调节单元基于给定的液晶基板参数、给定的刀头参数以及所述图像处理单元传送的肋纹信息来调节刀头施加于待切割液晶基板的压力。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种液晶基板切割装置中的刀压调试方法，该方法包括以下步骤：

在一定刀压范围下切割液晶基板；

获取所述液晶基板的带有肋纹信息的横断面图像；

分析所述横断面图像以提取其上的肋纹信息；

判断肋纹信息是否在可接受的范围内，如果是，则采用当前刀压继续切割，如果否，则根据肋纹信息值离开可接受的范围的距离来调节刀压。

根据本发明的一个实施例，采用切割装置上设置的图像传感器来获取所述横断面图像。

根据本发明的一个实施例，基于以下参数调节刀压：液晶基板参数、刀头参数和肋纹信息，其中液晶基板参数包括基板材质、基板厚度，刀头参数包括锋利程度、齿数、齿角、齿深。

本发明的有益效果是：采用本发明可方便及时灵活地量测出肋纹值，方便调试切割参数，及时为切割出现裂片异常等问题时提供参考数据（Rib Mark值）方便解决异常，从而提高产能。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1显示了采用轮刀对玻璃基板进行切割时产生断裂的状态图；

图2显示了按照图1方式切割玻璃基板后的横断面图；

图3显示了根据本发明一个实施例的用于液晶玻璃基板的切割装置的原理图；

图4进一步详细地显示了根据本发明的切割装置的结构图；

图5显示了根据本发明的一个实施例进行刀压调试的流程图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

图3示意性地显示了根据本发明一个实施例用于切割液晶基板的切割装置。如图3所示，该装置包括刀头301、图像传感器302、图像处理单元303和传动单元304。

刀头301在待切割液晶基板的预定位置处施加压力，使得在液晶基板在该位置处断裂形成带有肋纹的横断面。预定位置即切割位置，由切割工艺参数确定，并由刀头驱动机构带动刀头301到达该位置。

切割设备正常运作前，需要根据玻璃基板参数以及刀头参数预先确定一个刀头施加压力的初始范围。当刀头301（在本实施例中为轮刀）在初始压力下切割液晶基板，在其上会形成带有肋纹的横断面。

这里液晶基板参数包括基板材质、基板厚度等，刀头参数包括刀头的锋利程度、齿数、齿角、齿深等。如果液晶基板参数和刀头参数在切割加工前已选定，那么，产生横断面上的肋纹值直接与刀压相关。一般而言，理想的肋纹值对应一个刀压范围。测试横断面上的肋纹信息并判断是否落于理想值范围内可以判断刀压是否合适。

为了能得到横断面的肋纹信息以此判断切割工艺参数是否设置的合适，本发明的切割装置上设置了图像传感器302。图像传感器302可移动地设在合适的位置以获取所述横断面上的肋纹图像并进行传输。如图3所示，图像传感器302为电荷耦合器件（Charge-Coupled Device，简称CCD）。CCD安装在传动单元304上。传动单元304用于带动图像传感器302移动至或移动离开适于获取横断面的肋纹图像的位置。

如图3所示的传动单元即是传动马达带动传动螺杆，从而可使CCD在垂直玻璃基板流向的方向来回移动。在CCD不需要工作时，可操作CCD在侧边等待。当需要量测肋纹值时，在轮刀切割完成且机台把切割后的两部分引离后，可操作CCD到相应的位置测量。图像处理单元或者说CCD影像处理系统用于及时处理CCD取得的截面图。

在一个实施例中，如图4所示，本切割装置还包括控制单元306，其用于在刀头完成预定位置处的切割操作后以及在图像传感器302获取了肋纹图像后向传动单元发出将图像传感器移至合适位置的指令，其中，合适位置包括适于获取肋纹图像的第一位置和不干涉液晶基板切割操作的第二位置。移动图像传感器到合适位置的指令包括使传动单元带动图像传感器沿垂直于待切割液晶基板工艺流动的方向上下纵向或来回横向移动至合适位置的指令。

在这种情况下，传动单元304可以下面的方式来实现。

传动单元304包括马达，其与控制单元306连接，根据控制单元306发送的指令以预定转速正转或者反转一预定时间；运动单元，其一端与马达连接，另一端部设置用于固定图像传感器的连接件，以使图像传感器302能够根据马达的旋转而在平行于横断面的方向上进行相应的升降运动或横向运动，以到达第一位置或者第二位置。

具体说，在一个实施例中，CCD可安装在作为传动单元304一部分的螺母上。该螺母可通过与之配合的传动螺杆在传动马达的驱动下沿垂直于玻璃基板工艺流向的方向前后移动。当然，本领域的技术人员可以理解，本发明不限于此类传动机构，还可以采用例如涡轮蜗杆的传动方式带动CCD沿垂直于玻璃基板工艺流向的方向上下移动。只要能够达到运动不干涉，并且能够在线获取横断面的图像等要求，就可以实现本发明。

为了对图像传感器302捕获的肋纹图像进行分析，本发明的切割装置还包括图像处理单元303。图像处理单元303可通过通信连接链路与图像传感器302进行连接。图像传感器302可以任何合适的通信方式传送肋纹图像。图像处理单元303接收所传输的肋纹图像，并对其进行分析以得到在该刀头压力下横断面上的肋纹信息。图像处理单元303上显示出肋纹图像后，可以由人工进行测量判断肋纹值，或者通过分析软件得到肋纹值。可以根据实际情况，采用任何一种实现方式，其均不影响本发明的范围。

根据本发明，图像处理单元303还可以是安装了图像处理软件的个人计算机。但本发明不限于此，在本发明的范围内，本领域的技术人员容易想到也可以采用其他计算设备如DSP处理器、MCU微控制单元等等来实现图像处理功能。

在一个实施例中，如图4所示，本发明的切割装置还包括刀压调节单元307，其与刀头连接，并与图像处理单元303通信连接，工作中刀压调节单元基于给定的液晶基板参数、给定的刀头参数以及图像处理单元303传送的肋纹信息来自动调节刀头施加于待切割液晶基板的压力。

此外，本发明还提供了一种液晶基板切割装置中的刀压调试方法。该方法的流程图如图5所示。在图5中，首先，步骤S501处执行在一定刀压范围下切割液晶基板。在调试刀压时，切割机构的控制部分先使轮刀给待切割基板施加一初始刀压。该初始刀压事先由切割机构根据玻璃基板的材质等参数以及轮刀的参数来确定，在此刀压下切割玻璃基板并不一定理想。因此接下来需要分析初始刀压下切割的横断面情况。

在步骤S502中，当切割完成后，向与传动单元304连接的控制单元306发出表示现在切割完成的切割状态信息，从而使得控制单元306向传动单元304发出指令，以带动与之连接的CCD图像传感器302移动到合适获取横断面图像的第一位置。在图像传感器302中，获取所述液晶基板的带有肋纹信息的横断面图像。

在步骤S503中，分析横断面图像以提取其上的肋纹信息。图像处理单元303上显示出肋纹图像后，可以由人工进行测量来得到肋纹值，或者通过分析软件得到肋纹值。

在步骤S504中，判断肋纹信息是否在由理想值确定的可接受的范围内。如果是，则采用当前刀压继续切割（S506），如果否，则根据肋纹信息值离开可接受的范围的距离来调节刀压（S505）。

根据本发明的一个实施例，基于以下参数调节刀压：液晶基板参数、刀头参数和肋纹信息，其中液晶基板参数包括基板材质、基板厚度，刀头参数包括锋利程度、齿数、齿角、齿深。

现有切割机量测Rib Mark值时只能把残材拿到显微镜下量测，受限过多。而使用本发明的切割机构和切割方法，受限较少，可直接量测基板截面。此外，量测Rib Mark值方便，当需要导入新轮刀或新玻璃基板时可方便切割机调试刀压，从而减轻人员的工作量，提高工作效率。另一方面的优点是，量测Rib Mark值及时，当切割机出现裂片异常时，可及时量测供解决异常参考，缩短处理异常时间，从而提高产能。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种用于切割液晶基板的切割装置，其特征在于，包括：

刀头，其在待切割液晶基板的预定位置处施加压力，使得在液晶基板在该位置处断裂形成带有肋纹的横断面；

图像传感器，其可移动地设在合适的位置以获取所述横断面上的肋纹图像并进行传输；

传动单元，其与所述图像传感器连接，用于带动所述图像传感器移动至或移动离开适于获取所述肋纹图像的位置；以及，

图像处理单元，其与所述图像传感器通信连接，用于接收所传输的肋纹图像，并对其进行分析以得到在该刀头压力下所述横断面上的肋纹信息。

2.如权利要求1所述的切割装置，其特征在于，所述切割装置还包括控制单元，其用于在所述刀头完成预定位置处的切割操作后以及在所述图像传感器获取了所述肋纹图像后向所述传动单元发出将所述图像传感器移至合适位置的指令，其中，合适位置包括适于获取所述肋纹图像的第一位置和不干涉所述液晶基板切割操作的第二位置。

3.如权利要求2所述的切割装置，其特征在于，移动所述图像传感器到合适位置的指令包括使传动单元带动所述图像传感器沿垂直于待切割液晶基板工艺流动的方向上下纵向或来回横向移动至合适位置的指令。

4.如权利要求3所述的切割装置，其特征在于，所述传动单元包括：

马达，其与所述控制单元连接，根据所述控制单元发送的指令以预定转速正转或者反转一预定时间；

运动单元，其一端与所述马达连接，另一端部设置用于固定所述图像传感器的连接件，以使所述图像传感器能够根据所述传达马达的旋转而在平行于所述横断面的方向上进行相应的升降运动或横向运动，以到达所述第一位置或者第二位置。

5.如权利要求4所述的切割装置，其特征在于，所述运动单元设置为螺杆螺母传动结构或者涡轮蜗杆传动结构。

6.如权利要求1所述的切割装置，其特征在于，所述切割装置还包括刀压调节单元，其与所述刀头连接，并与所述图像处理单元通信连接，工作中所述刀压调节单元基于给定的液晶基板参数、给定的刀头参数以及所述图像处理单元传送的肋纹信息来调节刀头施加于待切割液晶基板的压力。

7.一种液晶基板切割装置中的刀压调试方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

在一定刀压范围下切割液晶基板；

获取所述液晶基板的带有肋纹信息的横断面图像；

分析所述横断面图像以提取其上的肋纹信息；

判断肋纹信息是否在可接受的理想值范围内，如果是，则采用当前刀压继续切割，如果否，则根据肋纹信息值离开可接受的理想值范围的距离来调节刀压。

8.如权利要求7所述的刀压调试方法，其特征在于，采用切割装置上设置的图像传感器来获取所述横断面图像。

9.如权利要求7所述的刀压调试方法，其特征在于，基于以下参数调节刀压：液晶基板参数、刀头参数和肋纹信息，其中液晶基板参数包括基板材质、基板厚度，刀头参数包括锋利程度、齿数、齿角、齿深。

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