CN104619657B - 利用高频感应加热器的玻璃边缘的加工方法及装置 - Google Patents

利用高频感应加热器的玻璃边缘的加工方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种玻璃边缘的加工方法及其装置,更详细地,涉及对液晶电视等上使用的大型薄板玻璃板的边缘进行热处理来进行加工的方法及其装置。本发明的玻璃基板的边缘加工方法,其特征在于,将加热部件接触在冷却的玻璃基板的边缘的同时进行移动来切割玻璃基板的边缘。本发明提供一种在没有产生粉尘的情况下能够将玻璃边缘以长条形状切除的新的方法。并且,本发明的方法无需将玻璃加热至高温,因此不需要大型炉子,而且无需进行预热或者退火等后续加工工序,因此具有制造工序非常简单的效果。

Description

利用高频感应加热器的玻璃边缘的加工方法及装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种玻璃边缘的加工方法及装置,更详细地,涉及利用高频感应加热 器切割玻璃板的边缘的加工方法及装置。
背景技术
[0002] 如WO 2005/044512中公开,在加工平板面板显示装置等上使用的需要进行表面加 工的玻璃薄板时,一般伴随着将玻璃薄板切割成所需的形状后,对已切割的玻璃薄板的边 缘进行磨削及/或研磨来去除尖锐角。
[0003] 这种将玻璃基板抓住、加工及运送的方法存在很多缺点。首先,在加工边缘时产生 的粒子可成为污染玻璃表面的主要原因。因而,为了清洗和擦洗所产生的粒子,玻璃薄板需 要在加工的最后阶段进行大规模的洗涤和干燥。当然,在加工的最后阶段另外进行的洗涤 和干燥步骤会影响加工生产线的基本费用,并增加制造成本。并且,夹杂在传送带和玻璃薄 板之间的粒子和碎片会严重损坏玻璃薄板的表面。这种损坏往往会成为中断一系列的加工 步骤的原因,而且由于能够给顾客提供的首选商品的数量下降,因此造成加工率恶化的结 果。
[0004] 为了避免这样的现象,在韩国专利申请第2006-7009339号中公开了一种装置,该 装置包括用于支撑玻璃的两个表面的封装装置和用于加工接近位于所述封装装置的第一 侧的材料的两个表面的边缘的加工装置,所述封装装置实际上防止所述加工装置加工材料 的边缘时产生的粒子和其它污染物质沾到位于所述封装装置的第二侧的材料的两个表面 上。
[0005] 并且,在韩国专利申请第2007-0047784号中公开了一种将磨削装置中所具备的钻 石磨石交错运行来对边缘进行磨削加工的装置。
[0006] 并且,在韩国专利申请第2001-0085114号中公开了如下的方法:利用钻石砂轮对 玻璃基板进行倒角,在倒角加工部位邻接地设置喷嘴,并通过喷嘴送风并吹掉粉末,吸入包 含倒角加工时产生的微细玻璃粒子的压缩空气。
[0007] 然而,这种方式均利用磨削或者倒角来对边缘进行加工,因此无法避免玻璃粉尘 的产生,并且在磨削过程中无法避免以下多种问题的发生,如边缘崩裂、玻璃粉尘划伤表面 以及作业者暴露在玻璃粉尘环境中的问题等等。并且,完成磨削或者倒角的边缘面,因被划 伤而具有边缘面不透明的问题。
[0008] 由此,需要开发出一种能够彻底防止这种玻璃粉尘的产生以及加工面透明的新的 加工方法及装置。
[0009] 为了解决上述问题,发明人在韩国专利申请10-2010-0051062号的“玻璃薄膜的边 缘磨削方法及装置”中提出了如图1所示的方法,在该方法中,在制造时利用多孔性200火焰 板300处理玻璃薄板100的边缘,来选择性地熔化除玻璃薄板100的下部230之外的边缘。然 而,这种方式虽然适用于手机或者平板电脑等尺寸大小为3〜10英寸的产品的加工,但是这 种方法由于需要火炉,因此加工如液晶电视等40英寸以上的大型玻璃时不适用,而且需要 在加工前将玻璃进行预热,在加工后进行退火,因此存在制造工序复杂的问题。并且,还存 在因难以控制火焰而无法均匀地处理边缘的问题。
[0010] 由此,需要开发出一种不仅能够容易加工小型玻璃薄板,还能够容易加工大型玻 璃薄板的新的方法。
发明内容
[0011] (一)要解决的技术问题
[0012] 本发明所要解决的问题是,提供一种利用高频感应加热装置对玻璃薄板的边缘进 行加工的新的方法。
[0013] 本发明所要解决的另一问题是,提供一种包括高频感应加热装置的新的切割玻璃 薄板的切割装置。
[0014] 本发明所要解决的另一问题是,提供一种边缘切割部分透明的玻璃基板。
[0015] (二)技术方案
[0016] 为了解决上述问题,本发明的移动的玻璃边缘的切割方法,其特征在于,将高频感 应加热的部件接触在冷却的玻璃边缘来切割玻璃基板的边缘。
[0017] 在本发明中,所述“冷却”是表示通过强制性的方式使基板温度低于周围的温度的 状态。
[0018] 在本发明中,所述玻璃边缘的冷却是可以是将对整个玻璃板进行冷却或者只对玻 璃边缘部分选择性地进行冷却,但是为了稳定的控制,优选冷却整个玻璃板。
[0019] 在本发明的实施例中,玻璃板的冷却是可通过将玻璃板放在维持低温的作业环境 中一定时间来实现,并且将玻璃板接触在维持低温的冷却板上来实现。优选地,通过以固定 在维持规定温度的冷却板的状态来实现切割作业,以便避免作业过程中玻璃温度上升。
[0020] 在本发明的优选实施例中,所述冷却板上形成有流动低温制冷剂的管道,在底部 形成有贯穿冷却板的多个吸附孔,以便能够将玻璃板真空吸附在冷却板上。
[0021] 在本发明中,所述低温是表示低于常温(=25°C)的温度,优选为低于常温10°C,以 便与加热部件接触的玻璃板在没有粉尘的情况下进行切割和分离。在本发明的优选实施例 中,所述玻璃板的温度优选为l〇°C以下,更优选为0〜HTC,以便减少在过渡冷却中所消耗 的能量。
[0022] 在本发明中,在所述玻璃板的温度高的情况下,由于从边缘切割的量增多,因此很 难对薄板玻璃进行精细的边缘蚀刻,在所述玻璃板的温度过低的情况下,会导致过多的能 量消耗,从而难以控制工序的进程。
[0023] 在本发明中,所述“高频感应加热”是表示位于流动高频电流的线圈中间的感应体 通过由电子感应作用引起的涡电流(EDDY⑶RRENT)及部分滞后作用(HYSTERESIS)的热损失 被快速加热的现象。
[0024] 在本发明中,所述高频感应加热装置能够将能量有效地集中在贯穿线圈的加热部 件上,因此温度可快速上升,尤其利于防止通过与冷却部件接触的加热部件的温度下降。
[0025] 在本发明中,与冷却的玻璃接触的加热部件由感应体构成。加热部件的温度是表 示温度上升至玻璃的Tg以上。玻璃的Tg根据玻璃种类不同,在750°C〜1300°C内具有不同的 温度。
[0026] 在本发明的实施例中,为了适当地切割边缘,加热部件的温度维持在比玻璃的Tg 高50°C,优选为高100°C,更优选为高200°C〜500°C。
[0027] 在本发明中,所述接触是表示冷却的玻璃和加热部件之间的物理接触,实际上是 为了调节从玻璃切割的幅度,通过轻微的施压而接触。在本发明的优选实施例中,将所述加 热部件和玻璃接触时施加的压力优选为0.1〜3. OKgf/cm2,更优选为0.5〜1.5Kgf/cm2。在压 力过大的情况下,所切割的量增多,可能不适用于薄板玻璃边缘的加工,在压力过低的情况 下,所切割的量过少,存在电视等的大型薄板玻璃的生产效率下降的忧虑。
[0028] 在本发明中,所述加热部件可以是棒状感应体贯穿感应线圈而固定、且接触部位 呈圆锥状的缝针形状,该加热部件尤其适用于薄板玻璃的退火。
[0029] 在本发明中,所述玻璃基板的移动是和加热部件之间的相对移动,可以是玻璃基 板移动或者加热部件移动,并且也可以是玻璃基板和加热部件同时移动。所述玻璃基板的 移动速度可基于生产效率、切割深度、温度差及压差的考虑来进行调节。
[0030] 在本发明中,所述玻璃边缘的切割是在水平面和垂直面交叉的边缘处沿着水平面 和垂直面切割50μπι〜5mm,更优选为切割0.1mm〜3mm。玻璃边缘以长条形状被切割,可防止 由玻璃粉尘或玻璃碎片造成的二次损伤。
[0031] 在本发明的优选实施例中,为了将所述玻璃基板的边缘分别切割成0.1〜3mm的程 度,玻璃基板的温度优选为〇〜10°C,加热部件的温度优选为玻璃基板Tg+200°C〜玻璃基板 Tg+500°C,加热部件的压力优选为0 · 1〜3Kgf/cm2,玻璃基板的移动速度优选为0 · 5〜5cm/s。
[0032] 根据本发明的一个方面,提供一种将移动的冷却的玻璃基板的边缘接触在高频感 应加热的加热部件并以长条形状切割的玻璃边缘的加工方法。
[0033] 根据本发明的一个方面,提供一种玻璃边缘的加工装置,该装置包括:玻璃基板; 冷却基板,在其上安装所述玻璃基板并移动;加热部件,其接触在所述移动的玻璃基板的边 缘;以及高频感应加热装置,其对所述加热部件进行加热。
[0034] 所述玻璃基板和加热部件相对移动,优选为玻璃基板移动。所述基板的移动速度 可根据加热的基板种类、加热部件的温度及切割区域进行调节。
[0035] 根据本发明的一个方面,提供一种切割面透明的新的玻璃基板,将移动的冷却的 玻璃基板的边缘接触在加热部件,将边缘以长条形状进行切割。
[0036] (三)有益效果
[0037] 本发明提供了一种在没有粉尘的情况下将边缘以长条形状进行切割的新的方法。 并且,本发明的方法不需要将玻璃加热至高温,因此不需要大型炉子,并且不需要进行预热 及退火等后续加工工序,因此具有制造工序非常简单的效果。
[0038] 特别是,加工角部的边缘时,可通过玻璃板的旋转连续地进行作业,因此生产效率 尚。
附图说明
[0039] 图1是现有的利用火焰的玻璃薄膜的边缘加工方法。
[0040] 图2是表示在本发明的实施例中用于冷却并移动玻璃板的冷却床的剖面的剖视 图。
[0041] 图3是表示在本发明的实施例中冷却床、玻璃板和加热部件的接触状态的说明图。
[0042] 图4是表示本发明的实施例的已切割边缘的玻璃和从边缘切割的切割片的实物照 片。
[0043] 图5是表示在本发明的实施例中角部的接触状态的说明图。
[0044] 图6 (a)是表示利用本发明的装置切割的玻璃基板的透明的边缘切割面照片,图6 (b)是表示利用现有的研磨机进行研磨的不透明的玻璃基板的边缘的研磨面照片。
具体实施方式
[0045] 下面,详细说明实施例。在本发明中虽然详细说明了实施例,但实施例只是为了说 明本发明而举例的,本发明并不限定于实施例。本发明的保护范围应当依据权利要求书所 记载的内容来确定。
[0046] 图2是表示本发明的实施例中用于冷却并移动玻璃板的冷却床的剖面的剖视图, 图3是表示在本发明的实施例中冷却床、玻璃板和加热部件的接触状态的说明图,图4是表 示本发明的实施例的已切割边缘的玻璃和从边缘切割的切割片的实物照片,图5是表示在 本发明的实施例中角部的接触状态的说明图。
[0047] 如图2所示,玻璃板112位于冷却床111的上端。冷却床111的大小优选为与玻璃板 112的大小实际上相同,但是根据不同的实施环境可以更大或者更小。在所述冷却床111内 形成有用于将冷却床111的温度维持在规定温度的制冷剂的循环管道130。并且,在冷却床 111的外表面上形成有可吸附固定玻璃板112的吸附孔113。所述吸附孔113是将冷却床111 从上面一直贯穿到下面的贯通孔,并与实施真空处理的真空栗110连接。在通过玻璃板底部 来进行真空吸附的情况下,不需要为了固定玻璃板112而在玻璃板的侧面部上设置固定部 件,因此能够沿着玻璃板112的四面的边缘顺利地进行与加热部件的接触。
[0048] 如图3所示,加热部件114由棒状的主体部116和在所述主体部116的上端形成的圆 锥状的接触部117构成。
[0049] 加热部件114的主体部116的另一端固定在固定板115上,以便使其与玻璃边缘接 触时不活动,该加热部件通过连接在高频感应加热器118的感应线圈119加热。高频感应加 热器可以使用从市场上购买的加热器,感应加热器的运行条件可根据玻璃状态或者周围温 度的不同而不同,可在200〜300V、20〜50A、250〜500Hz的范围内进行调节,功率效率可在 50〜90 %的范围内进行调节。
[0050] 玻璃板112沿着垂直于XZ平面的Y轴方向移动,并与接触部117的四面接触的同时 其边缘以带状切开。
[0051] 如图4所示,在没有产生粉尘的情况下将玻璃板112的边缘以长条120形状切割。
[0052] 如图5所示,表示利用本发明的加热部件114来切割玻璃板112的圆角部的状态。在 加热部件114被固定的状态下,当玻璃板112沿X轴移动时,如图5 (a)所示,从玻璃板112以长 条形状切割,并且,如图5(b)所示,沿X轴移动至玻璃板112的角之后,如图5 (c)所示,玻璃板 112沿Y轴移动。加热部件114呈以Z轴为中心左右对称的圆锥形状,因此容易以玻璃板112与 加热部件114接触的状态进行旋转后沿Y轴移动。
[0053] 如图6所示,切割四个长方形玻璃板的边缘部位后将切割面的表面进行拍照,与之 对应地,对四个玻璃板的角部进行研磨后将研磨面的表面进行拍照。测量各表面的Rp、Rv、 1^、1^、1^后,在表1中表示切割面,在表2中表示磨削面。在此,1^1、1^、1^、1^1、1^分别表示为, Rp:maximum peak Height,Rv:maximum Valley depth,Rz:最高处和最低处的平均距离, Ra:绝对值的算术平均值,Rq:有效值Gtoot Mean Square),单位为微米。
[0054] 表1
[0055] 切割面测量值
Figure CN104619657BD00071
[0057] 表2
[0058] 磨削面测量值
Figure CN104619657BD00072

Claims (3)

1. 一种玻璃基板的边缘加工方法,对于加工移动的玻璃板的边缘的方法,其特征在于, 对于以0.5〜5cm/s的速度移动的玻璃基板,将高频感应加热至高于玻璃基板的玻璃化转变 温度的200°C-500°C范围的缝针形状的加热部件的侧面以0.5-3.0kgf/cm2的压力施压并接 触在冷却至0〜l〇°C的玻璃基板的边缘来切割玻璃基板的边缘,其中,所述玻璃基板的边缘 的切割是在水平面和垂直面交叉的边缘处沿着水平面和垂直面切割0.1mm〜3mm,使玻璃边 缘以长条形状被切割,从而防止由玻璃粉尘或玻璃碎片造成的二次损伤。
2. —种玻璃边缘的加工装置,包括: 玻璃基板,移动速度为〇. 5〜5cm/s,且温度维持在0〜10 °C ; 冷却基板,在其上安装所述玻璃基板并移动; 缝针形状的加热部件,其温度维持在高于玻璃基板的玻璃化转变温度的200°C_500°C 的范围,并接触在所述移动的玻璃基板的边缘;以及 高频感应加热装置,其对所述加热部件进行感应加热, 其中,所述加热部件的侧面以〇. 5-3. Okgf/cm2的压力施压并进行接触,对所述玻璃基板 的边缘进行切割时,在水平面和垂直面交叉的边缘处沿着水平面和垂直面切割0 . Imm〜 3_,使玻璃边缘以长条形状被切割,从而防止由玻璃粉尘或玻璃碎片造成的二次损伤。
3. 根据权利要求2所述的玻璃边缘的加工装置,其特征在于,所述加热部件的一侧固定 在下部固定板上,并贯穿线圈后突出。
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