CN104276748A - 消除tft-lcd玻璃基板切割裂片粉尘的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种消除TFT-LCD玻璃基板切割裂片粉尘的方法，包括划线、裂片和清洗步骤，在划线长度相配合的范围内设置吸尘罩；在裂片步骤中，玻璃基板掰断前，在玻璃基板表面向砧板条方向设置抽气气流，该抽气气流进入吸尘罩；玻璃基板瞬间掰断后，该抽气气流由玻璃裂缝进入吸尘罩。本发明通过工业通风除尘系统吸尘罩设计，通过吸尘罩原理在吸风量不变的情况下，降低切割裂片玻璃粉尘，从而达到最佳的消除粉尘的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种生产TFT-LCD玻璃基板的方法，具体涉及一种TFT–LCD玻璃基板制造过程中消除切割裂片粉尘方法及实现该方法的吸尘装置。
背景技术
在制作液晶显示器、等离子显示器、等各种图像显示设备用的玻璃面板时，目前，采用的方法是由一片原板玻璃制作出多片玻璃面板。而且，现状是，玻璃制造商等原板玻璃的大板化技术正不断改进。
这些原板玻璃通常使用液晶玻璃板的切割工艺获得，液晶玻璃板的切割工艺就是使用具有一定硬度的刀轮，在一定的压力下，划过玻璃表面，从而在玻璃表面形成一道深切槽，借助裂片工艺，使得在切割时形成的深切槽贯穿整个玻璃的厚度使玻璃分离，切割为矩形形状且规定大小的玻璃基板；生产中会产生大量玻璃粉尘粘附在基板表面，玻璃粉尘粘附越多，清洗玻璃粉尘越困难，没有清洗掉的玻璃粉尘会形成玻璃粉尘粘附缺陷，这些玻璃粉尘受到轻微的震动就会产生划伤缺陷；在输送时也损伤邻接其他玻璃基板等，而玻璃基板上要形成电子功能原件以显示各种图像，玻璃粉尘粘附导致形成电子功能原件以显示各种图像缺陷，为了避免这种情况，消除玻璃基板切割粉尘非常重要。
ⅰ、分析粉尘的实质
玻璃基板在传送带时，纵切划线一侧为B面，掰断一侧为A面。
（一）划线掰断
1．首先，完成玻璃基板的纵向划线工作。玻璃基板左右两侧边的划线动作同步进行，两把切割刀轮同步从TFT玻璃B面下方垂直上划，与此同步玻璃基板背面有两个与切割刀轮相对应的受力支撑砧板和划线刀具正对配合，划线完成后刀具退回，后方支撑砧板暂时保持原位。
2．掰断动作（裂片）是一个复合运动,它是通过气缸前后移动,玻璃基板由气爪和两侧的真空吸盘吸住玻璃后进行划线和掰断的,掰断的过程可以分为掰断动作和分离, 分离即把玻璃掰断后拽开的动作,这两个动作瞬间完成。碎玻璃条通过溜槽系统收集出去,在掰断过程中产生的碎屑粉尘,是通过真空管路吸附后送到集尘器中进行除尘收集的。
（二）粉尘的产生原因
1、对纵切和未纵切玻璃基板表面粉尘颗粒实验对比，在检验工位观察变化，表1统计如下：
表1
从数据分析玻璃基板表面粉尘颗粒都在纵切机产生；玻璃基板没有纵切，玻璃表面没有粉尘颗粒。
2、对纵切机划线未掰断和划线掰断粉尘颗粒实验对比，统计表2如下：
表2
数据分析中得知，划线不掰断玻璃表面粉尘颗粒几乎没有，粉尘位置在B面；划线掰断后，玻璃基板表面的粉尘颗粒非常多，玻璃粉尘位置在A面，证明粉尘颗粒在掰断（裂片）过程中产生。
ⅱ、粉尘颗粒的控制
（一）从上面数据中可以看到，A面玻璃粉尘主要裂片过程产生，控制A面的玻璃粉尘非常重要，经过多次实验，根据工业通风除尘系统吸尘罩计算如下：
①.根据吸气口气流运动的规律。吸尘罩是通过罩口的抽吸作用,在距离吸气口一定位置的粉尘散发点(即控制点)上造成适当的空气流动,从而将粉尘吸入罩内。粉尘控制点的空气运动速度称为控制风速Vx(吸入速度)。吸尘罩需要多大的吸风量Q,才能在距离罩口X处达到必要的吸入速度Vx要解决这个问题,必须掌握Q和Vx之间的变化规律。
②.按罩口的平均风速设计计算，要确定伞形吸尘罩的吸气量，吸尘罩的罩口风速是的关键数据，不同的工作状况下要取得比较好的吸尘效果,其罩口风速相差很大。对同一吸尘罩在同一工况下，罩口的中心部分风速和罩口边缘部分风速也不相同，有时也会相差很大。
吸风量的计算公式如下：
Q=3600A Vp1 ⑴
上面公式中：
Q———吸尘罩吸风量,m3/h；
A———罩口面积，m2；
Vp1———罩口平均风速，m/s。
常见罩口形状为矩形和圆形如图1、图2所示。
罩口面积的计算方法：
矩形罩口：A=LW ⑵
其中：L=l+0.5h ⑶
W=w+0.5h ⑷
圆形罩口：A=πR2 ⑸
其中：R=r+0.25h ⑹
上公式中：L———罩口的长度，m；
W———罩口的宽度，m；
l———设备或粉尘源的长度，m；
w———设备或粉尘源的宽度，m；
h—-----吸尘口与粉尘源的距离，m；
R———罩口的半径，m；
r———设备或粉尘源的半径，m。
通过公式(1)可以看出，罩口速度不变,要减少吸风量Q，就要减少罩口面积A。由于设备或粉尘源的长度l和宽度w也不变,故要减少吸风量Q，实际上是要减小设备或粉尘源至罩口的距离h。因此，应尽量减小设备或粉尘源至罩口的距离h。
实验证明，罩口风速的分布与罩的扩张角有关。扩张角越小，风速分布越均匀。扩张角小于60°时,罩口中心部分风速、边缘部分风速与平均风速十分接近；扩张角大于60°时，罩口中心风速与平均风速之比值随扩张角的增大而显著增大。
③.现有使用如图3纵切原理图中，可以看出吸尘口一侧没有密封，吸尘口周围没有形成吸尘罩形状，分析发现，吸尘效果差有如下原因：
（1）粉尘源距离吸尘口0.012米，距离偏远。
（2）吸尘口的左侧没有封闭，一者造成左侧漏风，使裂片部位平均风速降低；二者裂片断裂时崩飞的玻璃粉尘没有遮挡，玻璃粉尘扩散面积大，许多玻璃粉尘远离吸尘口，不能把玻璃粉尘完全吸入吸尘罩。
发明内容
本发明需要解决的问题是：一者控制裂片断裂产生玻璃粉尘的崩飞范围，二者把裂片断裂产生的玻璃粉尘抽吸到吸尘罩内。
为解决上述问题采用的方法，消除TFT-LCD玻璃基板切割裂片粉尘的方法，包括划线、裂片和清洗步骤，在划线长度相配合的范围设置吸尘罩；在裂片步骤中，玻璃基板掰断前，玻璃基板表面向砧板条方向设置抽气气流，该抽气气流进入吸尘罩；玻璃基板瞬间掰断后，该抽气气流由玻璃裂缝进入吸尘罩。
玻璃基板掰断瞬间过程中，玻璃基板表面向砧板条方向仍设置抽气气流，该抽气气流也进入吸尘罩。
抽气气流的流速大于5米/秒。
抽气气流的流速为6.5米/秒——9.5米/秒。
实现上述方法的消除TFT-LCD玻璃基板切割裂片粉尘的装置，包括，在玻璃板的一侧设置切割刀轮，切割刀轮的右边设置压板条；在玻璃基板的另一侧、与切割刀轮对应设置砧板条，砧板条左侧设置与砧板条连接的矩形吸尘罩，矩形吸尘罩左边设真空吸盘，砧板条作为矩形吸尘罩的吸尘口的一个边。
所述吸尘口其它三个边为橡胶材料。
所述吸尘口与设置玻璃基板部位的玻璃基板平面平行，
所述吸尘口与砧板条相对的边到玻璃基板平面的距离大于砧板条到玻璃基板平面的距离。
所述吸尘口长度与玻璃基板划线长度配合，宽度4—10毫米。
所述吸尘口宽度为7毫米。
本发明通过工业通风除尘系统吸尘罩设计，通过吸尘罩原理在吸风量不变的情况下，降低切割裂片玻璃粉尘，从而达到最佳的消除粉尘的目的。吸尘罩设计的目的是用较小的吸风量来控制污染源。我们希望吸尘罩只抽吸含尘气体，不希望含尘气体外部的干净空气进入吸尘罩内。如果干净空气进入吸尘罩，增加了处理风量，并且还要加大风机的容量，增加电能消耗，增加生产成本。
本发明通过通风除尘系统吸尘罩吸气口气流实验发现，在吸尘口没有密封，还没有形成吸尘罩时，吸尘器的频率51HZ，吸尘口的风速8.7米/秒，玻璃基板的表面发生大量的玻璃粉尘。根据本发明的方法，在生产中实验降低吸尘器的频率51HZ-40HZ,吸尘口风速降到6.5米/秒时，玻璃基板表面粉尘没有出现。通过本发明，提高TFT-LCD玻璃基板的产品品质和产量，同时节约动能和能源，降低生产成本，达到综合效益。
附图说明
图1为罩口形状及罩口平均速度分布图。
图2为图1的俯视图。
图3是现有装置结构示意图。
图4是实现本发明的结构示意图。
图5是对现有设备改造的实施例结构示意图。
图中：1、切割刀轮；2、玻璃板裂片方向；3、玻璃基板；4、吸盘；5、吸尘罩；6、吸尘口；7、砧板条；8、压板条。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述。
消除TFT-LCD玻璃基板切割裂片粉尘的方法，包括划线、裂片和清洗步骤，在划线长度相配合的范围内设置吸尘罩；在裂片步骤中，玻璃基板掰断前，玻璃基板表面向砧板条方向设置抽气气流，该抽气气流进入吸尘罩；玻璃基板3瞬间掰断后，该抽气气流由玻璃裂缝进入吸尘罩。
玻璃掰断瞬间过程中，玻璃基板表面向砧板条方向仍设置抽气气流，该抽气气流也进入吸尘罩。
抽气气流的流速大于5米/秒，具体地说抽气气流的流速为6.5米/秒——9.5米/秒。
如图2所示，消除TFT-LCD玻璃基板切割裂片粉尘的装置，包括：在玻璃基板3的一侧设置切割刀轮1，切割刀轮1的右边设置压板条8；在玻璃基板3的另一侧、与切割刀轮1对应设置砧板条7，砧板条7左侧设置与砧板条7连接的矩形吸尘罩5，矩形吸尘罩5左边设真空吸盘4，砧板条7作为矩形吸尘罩5的吸尘口6的一个边。这种情况下，玻璃基板掰断时，吸尘口6的一个边贴紧玻璃，使得吸尘口6离玻璃粉尘源很近，在玻璃基板裂片方向2上限制了玻璃粉尘崩飞，也增大了玻璃粉尘区域的气流流速，吸尘效果比以前好。
上述吸尘口其它三个边为橡胶材料，这种情况下，吸盘4吸附玻璃基板3进行掰断时，不损伤玻璃。
上述吸尘口与设置玻璃部位的玻璃平面平行，这种情况下，吸盘4吸附玻璃基板3进行掰断瞬间，与砧板条相对的橡胶材料边贴紧玻璃，抽气气流由玻璃裂缝进入吸尘罩。
上述吸尘口长度与玻璃划线长度配合，宽度4—10毫米。且吸尘口宽度为7毫米。这样的尺寸，现有的抽气动力就能达到抽气气流的流速为6.5米/秒——9.5米/秒的吸尘要求。
如图4，所述吸尘口6与砧板条7相对的边到玻璃平面的距离大于砧板条7到玻璃平面的距离。这种情况下，吸盘4吸附玻璃基板3进行掰断瞬间的过程中，与砧板条7相对的边（该边可以是橡胶材料）与玻璃之间存在间隙，玻璃表面向砧板条方向仍保持抽气气流，该抽气气流也进入吸尘罩。
下面是对现有设备改造的实施例
结合公式⑴进行改造如下：划线砧板形状有宽改窄、由厚改薄缩短切割线与吸尘口的距离，增加吸尘量，粉尘源距离吸尘口由原来0.012米缩小到0.006米。
如图5所示，吸尘口6的一侧增加橡胶垫，进行密封减少外侧漏风，缩小罩口面积，形成吸尘罩，在吸风量不变状态下，增加裂片时吸尘口负压，增加罩口风速，增加吸尘量。
改造后根据公式(1)理论，纵切机测量粉尘源（划线掰断处）的长度1.5米，宽度0.002米，粉尘源与罩口的距离0.006米，已知吸风量256.8米3∕小时。
通过矩形罩口公式（3）L=l+0.5h=1.503
通过公式(4)；W=w+0.5h=0.005
通过公式（2）A=LW=1.503×0.005=0.00751m 2
通过公式(1)计算出罩口风速Q=3600AVp1
256.8=3600×0.00751×Vp1
Vp1=9.5 m/s
通过以上调查和对策，得出以下结论，经过改造，在吸风量不变的情况下，吸尘口的风速达到9.5m/s，基板表面切断玻璃粉尘完全受控。吸尘罩设计的目的是用较小的吸风量来控制污染源。我们希望吸尘罩只抽吸含尘气体，不希望含尘气体外部的干净空气进入吸尘罩内。如果干净空气进入吸尘罩,增加了处理风量，并且还要加大风机的容量。
Claims (10)
1.一种消除TFT-LCD玻璃基板切割裂片粉尘的方法，包括划线、裂片和清洗步骤，其特征在于：在划线长度相配合的范围内设置吸尘罩；在裂片步骤中，玻璃基板掰断前，在玻璃基板表面向砧板条方向设置抽气气流，该抽气气流进入吸尘罩；玻璃基板瞬间掰断后，该抽气气流由玻璃裂缝进入吸尘罩。
2.根据权利要求1所述消除TFT-LCD玻璃基板切割裂片粉尘的方法，其特征在于：玻璃基板掰断瞬间过程中，玻璃基板表面向砧板条方向仍设置抽气气流，该抽气气流也进入吸尘罩。
3.根据权利要求1所述消除TFT-LCD玻璃基板切割裂片粉尘的方法，其特征在于：抽气气流的流速大于5米/秒。
4.根据权利要求3所述消除TFT-LCD玻璃基板切割裂片粉尘的方法，其特征在于：抽气气流的流速为6.5米/秒～9.5米/秒。
5.实现上述方法的消除TFT-LCD玻璃基板切割裂片粉尘的装置，其特征在于：它包括：在玻璃基板的一侧设置切割刀轮，切割刀轮的右边设置压板条；在玻璃基板的另一侧、与切割刀轮对应位置设置砧板条，砧板条左侧设置与砧板条连接的矩形吸尘罩，矩形吸尘罩左边设真空吸盘，砧板条作为矩形吸尘罩的吸尘口的一个边。
6.根据权利要求5所述的消除TFT-LCD玻璃基板切割裂片粉尘的装置，其特征在于：所述吸尘口其它三个边为橡胶材料。
7.根据权利要求5所述的消除TFT-LCD玻璃基板切割裂片粉尘的装置，其特征在于：所述吸尘口与设置玻璃基板部位的玻璃基板平面平行。
8.根据权利要求5所述的消除TFT-LCD玻璃基板切割裂片粉尘的装置，其特征在于：所述吸尘口与砧板条相对的边到玻璃基板平面的距离大于砧板条到玻璃基板平面的距离。
9.根据权利要求5所述的消除TFT-LCD玻璃基板切割裂片粉尘的装置，其特征在于：所述吸尘口长度与玻璃基板划线长度配合，宽度为4～10毫米。
10.根据权利要求5所述的消除TFT-LCD玻璃基板切割裂片粉尘的装置，其特征在于：所述吸尘口宽度为7毫米。
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Denomination of invention: Method and device for eliminating TFT-LCD glass substrate cutting and splitting dust Effective date of registration: 20200710 Granted publication date: 20170329 Pledgee: Beijing State Owned Financial Leasing Co., Ltd Pledgor: ZHENGZHOU XUFEI OPTOELECTRONIC TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2020990000736 |
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