CN114851411A - 一种脆性板材裂片机及裂片工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种脆性板材裂片机及裂片工艺，本发明的机台之上安装有上料系统、皮带传送系统及滚轮滚压系统；上料系统用于将脆性板材移送至皮带传送装置之上；皮带传送系统用于传送脆性板材；滚轮滚压系统包括XYZ轴移动装置、旋转装置、滚轮装置，XYZ轴移动装置安装于机台之上，旋转装置安装于XYZ轴移动装置之上，滚轮装置安装于旋转装置的动力输出端；滚轮装置包括滚轮安装座，滚轮安装座安装有滚轮及整平机构。本发明的滚轮装置能直接滚压脆性板材，能从不同方向滚压脆性板材，能在滚压脆性板材的过程中整平脆性板材；本发明将裂片工艺与激光切割工艺相结合，能够大幅提高激光切割效率和切割精度，裂片成功率和裂片效率高。

Description

一种脆性板材裂片机及裂片工艺

技术领域

本发明涉及裂片设备技术领域，特别涉及一种脆性板材裂片机及裂片工艺。

背景技术

目前，应用于电气系统的陶瓷垫片、应用于芯片领域的蓝宝石衬底等精密脆性材料通常是用激光切割机进行精密切割制成的，其激光切割工艺步骤为：首先将一片待切割的脆性板材通过吸附或夹持的方式固定在激光切割机的产品定位座之上，然后设定好激光切割机的程序和参数，利用高功率密度激光束照射被切割的脆性板材，随着光束对脆性板材的移动，在脆性板材上连续形成切缝，切割出一小片一小片的产品，完成对脆性板材的切割。

这种激光切割工艺存在如下技术问题：其一、切割速度较慢，激光束要完全切断脆性板材，才能切割出一小片一小片的产品，需要耗费大量时间，导致切割速度较慢；其二、由于切割时间较长，切缝深度深，因此形成的切缝也较宽，影响产品的精度和质量；其三、激光束在切断脆性板材之后，容易照射到激光切割机上的产品定位座，降低产品定位座的定位精度，甚至造成产品定位座的破坏；其四、将一整块脆性板材切割出一小片一小片的产品之后，产品和水口料数量很多，从激光切割机的产品定位座之上移出这些产品及水口料较为麻烦。

中国专利文件CN201410003845.6公开了一种裂片装置，包括装置本体，依次设于装置本体上的上料装置和柔性皮带传送装置，安装于柔性皮带传送装置一侧的装置本体上的升降装置，安装于升降装置上并位于柔性皮带传送装置上端的柔性皮带包覆装置，安装于升降装置上并位于柔性皮带包覆装置上端的滚轮滚压装置；滚轮滚压装置上还安装有驱动所述滚轮滚压装置下压所述柔性皮带包覆装置的下压装置，安装有驱动所述滚轮滚压装置沿柔性皮带传送装置的传送方向移动的直线移动装置。该专利CN201410003845.6采用两层柔性皮带对电池片进行包覆，并通过滚轮滚压装置进行滚压，实现对电池片裂片。然而，该专利CN201410003845.6还存在以下技术问题；其一、该裂片装置需要采用两层柔性皮带对电池片进行包覆，包覆的柔性皮带会阻隔和分散滚轮的滚压力，这种裂片方式对较大尺寸的电池片可以实现裂片的目的，但对于尺寸较小的精密脆性板材来说，例如陶瓷垫片、蓝宝石衬底，则容易出现裂片不成功的问题；其二、假如将该裂片装置的包覆的柔性皮带移除，那么，滚轮滚压装置在滚压过程中，电池片又会出现翘起、挪位、弹起等问题，影响滚压，不适应于对精密的脆性板材裂片；其三、该裂片装置的滚轮滚压装置只能沿柔性皮带传送装置的传送方向移动，这就导致滚轮滚压装置只能从一个方向对电池片裂片，当脆性板材的横向和纵向均有多个缝隙时，滚轮滚压装置只能裂开横向的缝隙（注：横向缝隙平行于滚轮的长度方向），而难以裂开纵向的缝隙。

发明内容

本发明要解决的技术问题是根据上述现有技术的不足，提供一种脆性板材裂片机，该脆性板材裂片机的滚轮滚压系统的滚轮装置能直接滚压脆性板材，能从不同方向滚压脆性板材，能在滚压脆性板材的过程中整平脆性板材。与此同时，本发明还要提供一种利用该脆性板材裂片机的裂片工艺，该裂片工艺与激光切割工艺相结合，能够大幅提高激光切割效率和切割精度，降低激光束对产品定位座的影响，裂片成功率高，裂片效率高。

为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：一种脆性板材裂片机，包括机台，机台之上安装有上料系统、皮带传送系统及滚轮滚压系统；所述上料系统用于将脆性板材移送至皮带传送装置之上；所述皮带传送系统用于传送脆性板材；所述滚轮滚压系统包括XYZ轴移动装置、旋转装置、滚轮装置，所述XYZ轴移动装置安装于机台之上，所述旋转装置安装于XYZ轴移动装置之上，所述滚轮装置安装于旋转装置的动力输出端；所述XYZ轴移动装置用于驱动滚轮装置沿X轴方向、Y轴方向及Z轴方向移动，所述旋转装置用于驱动滚轮装置正向或反向旋转，以切换滚轮装置的滚动方向；所述滚轮装置包括滚轮安装座，滚轮安装座安装有滚轮及整平机构，所述滚轮用于滚压皮带传送装置之上的脆性板材，使脆性板材裂片，所述整平机构伸向滚轮的侧方，用于整平脆性板材。

优选地，所述上料系统包括片材供料装置及片材送料装置；所述片材供料装置包括脆性板材料仓和脆性板材升降机构，所述脆性板材料仓内用于叠放待裂片的脆性板材，脆性板材料仓的上端开空，所述脆性板材升降机构用于带动脆性板材料仓内的脆性板材升降；所述片材送料装置包括送料臂旋转机构、送料臂升降机构、送料臂及吸附机构；所述送料臂升降机构安装于送料臂旋转机构之上，所述送料臂设置于送料臂升降机构上，所述送料臂旋转机构用于驱动送料臂正向或反向旋转一设定角度，所述送料臂升降机构用于驱动送料臂升降；所述吸附机构安装于送料臂之上，用于吸起脆性板材料仓内的脆性板材，并在送料臂旋转机构和送料臂升降机构的配合下，将脆性板材料仓中的脆性板材逐一移送至皮带传送装置之上。

优选地，所述脆性板材料仓包括料仓底架，所述料仓底架之上安装有料仓底板，所述料仓底板开设有推料孔，所述料仓底板之上安装有数个限位围板，数个限位围板与料仓底板一起构成叠放脆性板材的空间；所述脆性板材升降机构包括第一滑槽、第一电机、第一丝杆、第一丝杆螺母、第一滑块及升降推板；所述第一滑槽竖向安装于料仓底架的侧部，所述第一电机安装于第一滑槽的下端，所述第一电机的动力输出端往上伸出并连接第一丝杆，所述第一丝杆竖向安装于第一滑槽之内，所述第一丝杆活动穿过第一丝杆螺母，并与第一丝杆螺母相螺纹配合；所述第一滑块安装于第一丝杆螺母的一侧，第一滑块与第一滑槽滑动连接，所述升降推板的一端与第一滑块相连接，升降推板的另一端伸向脆性板材料仓中，升降推板能往上或往下穿过料仓底板的推料孔，所述升降推板用于在第一电机的驱动下，推动料仓底板中的脆性板材升降；所述料仓底板的一端之上安装有感应器立架，感应器立架之上安装有用于感应脆性板材厚度的第一感应器；所述料仓底板的另一端之上安装有吹气机构立架，吹气机构立架之上安装有吹气机构，吹气机构用于向脆性板材料仓的脆性板材出口位置吹气。

优选地，所述送料臂旋转机构包括第一定位座及第一旋转气缸，所述第一旋转气缸安装于第一定位座之上；所述升降机构包括一定位平板、四根导杆、四个导套、一升降气缸、一气缸固定架；所述定位平板安装于第一旋转气缸的动力输出端之上，所述四根导杆的下端分别与定位平板的四角位置相固定，所述四个导套分别滑动安装于四根导杆之上，所述送料臂的一端安装于四个导套之上；所述气缸固定架的下端与定位平板的一侧相固定，气缸固定架的上端与升降气缸相固定，升降气缸的气缸杆连接所述送料臂的一端。

优选地，所述吸附机构包括一吸盘管固定架及若干根吸盘管，所述若干根吸盘管分别安装于吸盘管固定架之上，若干根吸盘管的下端分别安装有吸盘，各个吸盘的高度相互平齐；所述吸盘管固定架的中部还安装有用于感应脆性板材是否掉落的第二感应器；所述定位平板之上还安装有感应器支架，感应器支架的一端安装有第三感应器，该第三感应器位于所述吸附机构的侧方，用于感应所述吸盘吸附的脆性板材的厚度。

优选地，所述皮带传送系统包括框体固定脚、支撑框体、支撑板、主动轮、从动轮、第二电机、皮带轮传动机构及传送皮带；所述支撑框体的左右两侧通过框体固定脚安装于机台之上，所述支撑板安装于支撑框体之上，所述主动轮安装于支撑框体的前端，所述从动轮安装于支撑框体的后端，所述传送皮带绕设于主动轮、支撑框体、支撑板和从动轮之外；所述第二电机安装于支撑框体的前端侧部，所述主动轮与第二电机的动力输出端之间安装所述的皮带轮传动机构。

优选地，所述XYZ轴移动装置包括X轴移动装置、Y轴移动装置和Z轴移动装置，所述X轴移动装置包括安装于皮带传送系统一侧的第一X轴移动装置和安装于皮带传送系统另一侧的第二X轴移动装置，所述Y轴移动装置安装于第一X轴移动装置和第二X轴移动装置之上，所述Z轴移动装置安装于Y轴移动装置之上；所述旋转装置包括第二定位座及第二旋转气缸，所述第二定位座安装于Z轴移动装置之上，所述第二旋转气缸安装于第二定位座的下端，所述第二旋转气缸的动力输出端连接所述的滚轮装置。

优选地，所述滚轮安装座包括上安装板和下安装架，上安装板和下安装架之间连接有弹簧，所述滚轮安装于下安装架的下端，所述整平机构安装于下安装架的侧部；所述整平机构包括第一精密调整架、第二精密调整架和整平头；所述第一精密调整架竖向安装于下安装架的侧部，所述第一精密调整架用于调整整平头的高度；所述第二精密调整架横向安装于第一精密调整架的下端，所述整平头安装于第二精密调整架的下端，所述第二精密调整架用于调整整平头与滚轮之间的距离。

为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是：利用所述脆性板材裂片机的裂片工艺，包括如下工艺步骤：

S1.利用激光切割机对脆性板材进行激光开缝，缝隙深度为脆性板材厚度的5%～60%；

S2.将激光开缝之后的脆性板材叠放于脆性板材裂片机的上料系统中；

S3.上料系统将脆性板材逐片移送至脆性板材裂片机的皮带传送系统之上，脆性板材的缝隙方向朝下；

S4.皮带传送系统将脆性板材逐片传送至滚轮滚压系统的下方；

S5.滚轮滚压系统的旋转装置保持初始位置待命，滚轮滚压系统的XYZ轴移动装置驱动滚轮装置沿X轴方向、Y轴方向及Z轴方向移动，滚轮装置的滚轮沿X轴方向滚压皮带传送装置之上的脆性板材，使脆性板材第一次裂片，与此同时，滚轮装置的整平机构对裂片过程中的脆性板材进行整平；

S6.滚轮滚压系统的旋转装置驱动滚轮装置旋转90度，滚轮滚压系统的XYZ轴移动装置驱动滚轮装置沿X轴方向、Y轴方向及Z轴方向移动，滚轮装置的滚轮沿Y轴方向滚压皮带传送装置之上的脆性板材，使脆性板材第二次裂片，与此同时，滚轮装置的整平机构对裂片过程中的脆性板材进行整平；

S7.皮带传送系统将裂片之后的脆性板材输出。

优选地，在步骤S3中，所述上料系统包括如下上料步骤：

（1）脆性板材升降机构驱动脆性板材料仓中叠放的脆性板材上升，使最上层的脆性板材到达脆性板材料仓的脆性板材出口位置；

（2）片材送料装置的送料臂旋转机构和送料臂升降机构工作，驱动送料臂上的吸附机构到达脆性板材料仓的脆性板材出口位置，吸附机构吸取脆性板材料仓之中最上层的脆性板材；在吸取过程中，利用吹气机构向脆性板材料仓的脆性板材出口位置持续吹气；在吸取之后，脆性板材升降机构驱动脆性板材料仓中叠放的脆性板材下降，与此同时，利用脆性板材料仓的第一感应器感应吸附的脆性板材厚度是否正确，若厚度正常，则进入步骤（3），若厚度不正确，则发出警报；

（3）片材送料装置送料臂旋转机构和送料臂升降机构工作，驱动送料臂上的吸附机构移动至皮带传送系统的进料端上方；在此过程中，吸附机构上的第二感应器实时感应脆性板材是否掉落，并利用片材送料装置的第三感应器感应吸附的脆性板材厚度是否正确，若脆性板材未掉落并且厚度正确，则进入步骤（4），若脆性板材掉落或者厚度不正确，则发出警报；

（4）片材送料装置的吸附机构将脆性板材置放于皮带传送系统的进料端之上。

本发明的有益效果是：其一、本发明的脆性板材置于皮带传送系统之上，滚轮装置直接接触和滚压脆性板材，脆性板材之上不需要包覆柔性皮带，不会被包覆的柔性皮带会阻隔和分散滚轮的滚压力，不仅适用于滚压较大尺寸的脆性板材，而且适用于滚压尺寸较小的精密脆性板材，例如陶瓷垫片、蓝宝石衬底，裂片成功率高；其二、本发明的滚轮滚压系统包括旋转装置，旋转装置能驱动滚轮装置正向或反向旋转，以切换滚轮装置的滚动方向，从而使得本发明的滚轮装置能横向、纵向等多个方向滚压脆性板材，不仅能裂开横向的缝隙，而且能裂开纵向的缝隙或其他形状的缝隙，例如圆形缝隙；其三、本发明的滚轮装置设有整平机构，因此，滚轮装置在滚压脆性板材的过程中，滚轮装置的整平机构能对裂片过程中的脆性板材进行整平，防止脆性板材产品出现翘起、挪位、弹起等影响滚开的问题；其四、本发明利用该脆性板材裂片机的裂片工艺，与激光切割工艺相结合，能够大幅提高激光切割效率和切割精度，降低激光束对产品定位座的影响，裂片成功率高，裂片效率高。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明移除外罩之后的整体结构示意图之一。

图3为本发明移除外罩之后的整体结构示意图之二。

图4为本发明上料系统的结构示意图。

图5为本发明上料系统的片材供料装置的结构示意图。

图6为本发明上料系统的片材送料装置的分散结构示意图。

图7为本发明皮带传送系统的结构示意图。

图8为本发明皮带传送系统的分散结构示意图。

图9为本发明滚轮滚压系统的结构示意图。

图10为本发明滚轮滚压系统的旋转装置和滚轮装置的结构示意图之一。

图11为本发明滚轮滚压系统的旋转装置和滚轮装置的结构示意图之二。

图12为一种激光开缝隙之后的陶瓷垫片正面结构图。

图13为一种激光开缝隙之后的陶瓷垫片侧面结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作进一步详细说明。

如图12和图13所示，为一种激光开缝隙之后的陶瓷垫片100结构图，采用激光切割工艺在陶瓷垫片100之上切割有横向和纵向的缝隙101，开缝之后的陶瓷垫片再经脆性板材裂片机裂片，具体的裂片工艺后面再详细描述。需要说明的是，激光开缝的工艺，不限于给陶瓷垫片这一种脆性材料开缝，还可适应于芯片领域的蓝宝石衬底等精密脆性材料开缝；激光开缝的缝隙，不限于横向和纵向的缝隙，还可以是圆形缝隙，或其它异形缝隙。

如图1-图11所示，本发明脆性板材裂片机包括机台1，机台1之外设有外罩2，机台1之上安装有上料系统3、皮带传送系统4、滚轮滚压系统5及出料装置6；所述上料系统3用于将脆性板材100移送至皮带传送装置4之上；所述皮带传送系统4用于传送脆性板材；所述滚轮滚压系统5包括XYZ轴移动装置51、旋转装置52、滚轮装置53，所述XYZ轴移动装置51安装于机台1之上，所述旋转装置52安装于XYZ轴移动装置51之上，所述滚轮装置53安装于旋转装置52的动力输出端；所述XYZ轴移动装置51用于驱动滚轮装置53沿X轴方向、Y轴方向及Z轴方向移动，所述旋转装置52用于驱动滚轮装置53正向或反向旋转，以切换滚轮装置53的滚动方向；所述滚轮装置53包括滚轮安装座531，滚轮安装座531安装有滚轮532及整平机构533，所述滚轮532用于滚压皮带传送装置4之上的脆性板材，使脆性板材裂片，所述整平机构533伸向滚轮532的侧方，用于整平脆性板材；所述出料装置6安装于皮带传送系统4的后端，用于出料。本发明的脆性板材置于皮带传送系统4之上，滚轮装置53直接接触和滚压脆性板材，脆性板材之上不需要包覆柔性皮带，不会被包覆的柔性皮带会阻隔和分散滚轮的滚压力，不仅适用于滚压较大尺寸的脆性板材，而且适用于滚压尺寸较小的精密脆性板材，例如陶瓷垫片、蓝宝石衬底，裂片成功率高；本发明的滚轮滚压系统5包括旋转装置52，旋转装置52能驱动滚轮装置53正向或反向旋转，以切换滚轮装置53的滚动方向，从而使得本发明的滚轮装置53能横向、纵向等多个方向滚压脆性板材，不仅能裂开横向的缝隙，而且能裂开纵向的缝隙或其他形状的缝隙，例如圆形缝隙；本发明的滚轮装置53设有整平机构533，因此，滚轮装置53在滚压脆性板材的过程中，滚轮装置53的整平机构533能对裂片过程中的脆性板材进行整平，防止脆性板材产品出现翘起、挪位、弹起等影响滚开的问题。

如图2-图6所示，所述上料系统3包括片材供料装置31及片材送料装置32；所述片材供料装置31包括脆性板材料仓311和脆性板材升降机构312，所述脆性板材料仓311内用于叠放待裂片的脆性板材，脆性板材料仓311的上端开空，所述脆性板材升降机构312用于带动脆性板材料仓311内的脆性板材升降；所述片材送料装置32包括送料臂旋转机构321、送料臂升降机构322、送料臂323及吸附机构324；所述送料臂升降机构322安装于送料臂旋转机构321之上，所述送料臂323设置于送料臂升降机构322上，所述送料臂旋转机构321用于驱动送料臂323正向或反向旋转一设定角度，所述送料臂升降机构322用于驱动送料臂323升降；所述吸附机构324安装于送料臂323之上，用于吸起脆性板材料仓311内的脆性板材，并在送料臂旋转机构322和送料臂升降机构323的配合下，将脆性板材料仓311中的脆性板材逐一移送至皮带传送装置4之上。

本发明的脆性板材升降机构312，能够带动脆性板材料仓311内的脆性板材升降，脆性板材料仓311内能够叠放存储较多的脆性板材，并且脆性板材均能升降，不影响片材送料装置32取料，无需频繁地往脆性板材料仓311中添加脆性板材；本发明的片材送料装置32包括送料臂旋转机构321、送料臂升降机构322、送料臂323及吸附机构324；送料臂旋转机构321能够驱动送料臂323正向或反向旋转一设定角度，送料臂升降机构322能够驱动送料臂323升降，吸附机构324能够吸起脆性板材料仓311内的脆性板材，并在送料臂旋转机构321和送料臂升降机构322的配合下，将脆性板材料仓311中的脆性板材逐一送至设定的区域，其旋转、升降、吸附过程自动化程度高、速度快、准确性高。

如图2-图6所示，所述脆性板材料仓311包括料仓底架3111，所述料仓底架3111之上安装有料仓底板3112，所述料仓底板3112开设有推料孔3113，所述料仓底板3112之上安装有数个限位围板3114，数个限位围板3114与料仓底板3112一起构成叠放脆性板材的空间。所述脆性板材升降机构312包括第一滑槽3121、第一电机3122、第一丝杆3123、第一丝杆螺母（图中未示出）、第一滑块3124及升降推板3125；所述第一滑槽3121竖向安装于料仓底架3111的侧部，所述第一电机3122安装于第一滑槽3121的下端，所述第一电机3122的动力输出端往上伸出并连接第一丝杆3123，所述第一丝杆3123竖向安装于第一滑槽3121之内，所述第一丝杆3123活动穿过第一丝杆螺母，并与第一丝杆螺母相螺纹配合；所述第一滑块3124安装于第一丝杆螺母的一侧，第一滑块3124与第一滑槽3121滑动连接，所述升降推板3125的一端与第一滑块3124相连接，升降推板3125的另一端伸向脆性板材料仓311中，升降推板3125能往上或往下穿过料仓底板3112的推料孔3113，所述升降推板3125用于在第一电机3122的驱动下，推动料仓底板3112中的脆性板材升降。

如图2-图6所示，所述料仓底板3112的一端之上安装有感应器立架3115，感应器立架3115之上安装有用于感应脆性板材厚度的第一感应器3116；所述料仓底板3112的另一端之上安装有吹气机构立架3117，吹气机构立架3117之上安装有吹气机构3118，吹气机构3118用于向脆性板材料仓311的脆性板材出口位置吹气。本发明在吸附机构324吸住脆性板材料仓311中的脆性板材之后，第一电机3122驱动升降推板3125下降，在此过程中，吹气机构3118从持续往脆性板材的侧部吹气，使各层脆性板材之间吹入空气，防止脆性板材粘连在一起。与此同时，第一感应器3116能够感应脆性板材厚度，通过对脆性板材厚度的感应，判断是否出现粘连的问题；如果厚度在标准值范围内，则未粘连；如果厚度明显超过标准值范围，则存在粘连脆性板材的问题。

如图2-图6所示，所述送料臂旋转机构321包括第一定位座3211及第一旋转气缸3212，所述第一旋转气缸3212安装于第一定位座3211之上。所述升降机构322包括一定位平板3221、四根导杆3222、四个导套3223、一升降气缸3224、一气缸固定架3225；所述定位平板3221安装于第一旋转气缸3212的动力输出端之上，所述四根导杆3222的下端分别与定位平板3221的四角位置相固定，所述四个导套3223分别滑动安装于四根导杆3222之上，所述送料臂323的一端安装于四个导套3223之上；所述气缸固定架3225的下端与定位平板3221的一侧相固定，气缸固定架3225的上端与升降气缸3224相固定，升降气缸3224的气缸杆连接所述送料臂323的一端。所述气缸固定架3225包括气缸固定立板和气缸固定横板，所述气缸固定立板的下端与定位平板的一侧相固定，气缸固定立板的上端与气缸固定横板的一端相固定，气缸固定横板的另一端下侧安装所述的升降气缸3225。需要说明的是，所述送料臂旋转机构不限于采用第一旋转气缸，也可以采用旋转电机代替第一旋转气缸使用；所述升降机构不限于采用升降气缸，也可以采用升降电机丝杆传动机构。

如图2-图6所示，所述吸附机构324包括一吸盘管固定架3241及若干根吸盘管3242，所述若干根吸盘管3242分别安装于吸盘管固定架3241之上，若干根吸盘管3242的下端分别安装有吸盘3243，各个吸盘3243的高度相互平齐；所述吸盘管固定架3241的中部还安装有用于感应脆性板材是否掉落的第二感应器3244。所述的脆性板材裂片机还包括感应器支架325，感应器支架325的一端安装于定位平板3221之上，感应器支架325的另一端安装有第三感应器326，该第三感应器326位于所述吸附机构324的侧方，用于感应所述吸盘3243吸附的脆性板材的厚度，通过对脆性板材厚度的感应，判断是否出现粘连的问题；如果厚度在标准值范围内，则未粘连；如果厚度明显超过标准值范围，则存在粘连脆性板材的问题。

如图2、图3、图7和图8所示，所述皮带传送系统4包括框体固定脚41、支撑框体42、支撑板43、主动轮44、从动轮45、第二电机46、皮带轮传动机构47及传送皮带48；所述支撑框体42的左右两侧通过框体固定脚41安装于机台1之上，所述支撑板43安装于支撑框体42之上，所述主动轮44安装于支撑框体42的前端，所述从动轮45安装于支撑框体42的后端，所述传送皮带48绕设于主动轮44、支撑框体42、支撑板43和从动轮45之外；所述第二电机46安装于支撑框体42的前端侧部，所述主动轮44与第二电机46的动力输出端之间安装所述的皮带轮传动机构47。当滚轮装置53往下压的时候，支撑框体42和支撑板43能够支撑住传送皮带48，使滚轮装置53对脆性板材裂片。所述支撑框体42的前端侧部还设有第四感应器49，用于感应传送皮带48之上是否放置有脆性板材。

如图2、图3、图9-图11所示，所述XYZ轴移动装置51包括X轴移动装置54、Y轴移动装置55和Z轴移动装置56，所述X轴移动装置54包括安装于皮带传送系统4一侧的第一X轴移动装置541和安装于皮带传送系统4另一侧的第二X轴移动装置542，所述Y轴移动装置55安装于第一X轴移动装置541和第二X轴移动装置542之上，所述Z轴移动装置56安装于Y轴移动装置55之上。

如图2、图3、图9-图11所示，所述第一X轴移动装置541包括第一X轴安装座5411、第一X轴滑槽5412、X轴丝杆（图中未示出）、X轴丝杆螺母（图中未示出）、第一X轴滑块5413及X轴直线电机5414，所述第一X轴安装座5411安装于机台1之上，所述第一X轴滑槽5412安装于第一X轴安装座5411之上，所述X轴直线电机5414安装于第一X轴滑槽5412的一端，所述X轴直线电机5414的动力输出端连接X轴丝杆，所述X轴丝杆安装于第一X轴滑槽5412之内，所述X轴丝杆活动穿过X轴丝杆螺母，并与X轴丝杆螺母相螺纹配合，所述第一X轴滑块5413安装于X轴丝杆螺母之上，第一X轴滑块5413与第一X轴滑槽5412滑动连接；所述第二X轴移动装置542包括第二X轴安装座5421、第二X轴滑槽5422及第二X轴滑块5423，所述第二X轴安装座5421安装于机台1之上，所述第二X轴滑槽5422安装于第二X轴安装座5421之上，所述第二X轴滑块5423与第二X轴滑槽5422滑动连接。

如图2、图3、图9-图11所示，所述Y轴移动装置55包括Y轴安装板551、Y轴滑槽552、Y轴丝杆（图中未示出）、Y轴丝杆螺母（图中未示出）、Y轴滑块553及Y轴直线电机554，所述Y轴安装板551的一端安装于第一X轴移动装置541的X轴滑块5413之上，所述Y轴安装板551的另一端安装于第二X轴移动装置542的X轴滑块5423之上，所述Y轴滑槽552安装于Y轴安装板551之上，所述Y轴直线电机554安装于Y轴滑槽552的一端，所述Y轴直线电机554的动力输出端连接Y轴丝杆，所述Y轴丝杆安装于Y轴滑槽552之内，所述Y轴丝杆活动穿过Y轴丝杆螺母，并与Y轴丝杆螺母相螺纹配合，所述Y轴滑块553安装于Y轴丝杆螺母之上，Y轴滑块553与Y轴滑槽552滑动连接。

如图2、图3、图9-图11所示，所述Z轴移动装置56包括Z轴安装板561、Z轴滑槽562、Z轴丝杆（图中未示出）、Z轴丝杆螺母（图中未示出）、Z轴滑块563及Z轴直线电机564，所述Z轴安装板561安装于Y轴移动装置55的Y轴滑块553之上，所述Z轴滑槽562安装于Z轴安装板561之上，所述Z轴直线电机564安装于Z轴滑槽562的上端，所述Z轴直线电机564的动力输出端连接Z轴丝杆，所述Z轴丝杆安装于Z轴滑槽562之内，所述Z轴丝杆活动穿过Z轴丝杆螺母，并与Z轴丝杆螺母相螺纹配合，所述Z轴滑块563安装于Z轴丝杆螺母之上，Z轴滑块563与Z轴滑槽562滑动连接。

如图2、图3、图9-图11所示，所述旋转装置52包括第二定位座521及第二旋转气缸522，所述第二定位座521安装于Z轴移动装置56的Z轴滑块563之上，所述第二旋转气缸522安装于第二定位座521的下端，所述第二旋转气缸522的动力输出端连接所述的滚轮装置53。需要说明的是，所述旋转装置52不限于采用第二旋转气缸，也可以采用旋转电机代替第二旋转气缸使用。

如图2、图3、图9-图11所示，所述滚轮安装座531包括上安装板5311和下安装架5312，上安装板5311和下安装架5312之间连接有弹簧5313，所述滚轮532安装于下安装架5312的下端，所述整平机构533安装于下安装架5312的侧部。所述弹簧5313对称设置有两组，每组弹簧5313的数量为两个，其中一组弹簧5313连接于上安装板5311和下安装架5312之间的一端，另一组弹簧连接于上安装板5311和下安装架5312之间的另一端。

如图2、图3、图9-图11所示，所述整平机构533包括设有两个，其中一个整平机构533安装于下安装架5312的一侧，另一个整平机构533安装于下安装架5312的另一侧。所述整平机构533包括第一精密调整架5331、第二精密调整架5332和整平头5333；所述第一精密调整架5331竖向安装于下安装架5312的侧部，所述第一精密调整架5331用于调整整平头5333的高度；所述第二精密调整架5332横向安装于第一精密调整架5331的下端，所述整平头5333安装于第二精密调整架5332的下端，所述第二精密调整架5331用于调整整平头5333与滚轮532之间的距离。根据不同的脆性板材，通过第一精密调整架5331和第二精密调整架5332调整整平头5333的高度位置和横向位置。

本发明所述脆性板材裂片机的裂片工艺，包括如下工艺步骤：

S1.利用激光切割机对脆性板材进行激光开缝，缝隙深度为脆性板材厚度的5%～60%；

S2.将激光开缝之后的脆性板材叠放于脆性板材裂片机的上料系统中；

S3.上料系统将脆性板材逐片移送至脆性板材裂片机的皮带传送系统之上，脆性板材的缝隙方向朝下；

S4.皮带传送系统将脆性板材逐片传送至滚轮滚压系统的下方；

S5.滚轮滚压系统的旋转装置保持初始位置待命，滚轮滚压系统的XYZ轴移动装置驱动滚轮装置沿X轴方向、Y轴方向及Z轴方向移动，滚轮装置的滚轮沿X轴方向滚压皮带传送装置之上的脆性板材，使脆性板材第一次裂片，与此同时，滚轮装置的整平机构对裂片过程中的脆性板材进行整平；

S6.滚轮滚压系统的旋转装置驱动滚轮装置旋转90度，滚轮滚压系统的XYZ轴移动装置驱动滚轮装置沿X轴方向、Y轴方向及Z轴方向移动，滚轮装置的滚轮沿Y轴方向滚压皮带传送装置之上的脆性板材，使脆性板材第二次裂片，与此同时，滚轮装置的整平机构对裂片过程中的脆性板材进行整平；

S7.皮带传送系统将裂片之后的脆性板材输出。

本发明利用该脆性板材裂片机的裂片工艺，与激光切割工艺相结合，能够大幅提高激光切割效率和切割精度，降低激光束对产品定位座的影响，裂片成功率高，裂片效率高。特别具有如下优势：（1）切割速度快，激光束只需要切割脆性板材厚度的5%～60%的缝隙，切割效率大幅提高；（2）由于切割时间较长，切缝深度浅，因此形成的切缝也较窄，脆性板材产品的精度和质量高；（3）激光束在切断脆性板材之后，由于未切断脆性板材，因此，激光束不容易照射到激光切割机上的产品定位座，不易造成产品定位座的破坏；（4）一整块脆性板材在激光切割完成之后，仍然是未分离的一整块脆性板材，从激光切割机的产品定位座之上移出脆性板材非常容易。

在S1中，所述缝隙深度为脆性板材厚度的10%～30%，所述缝隙的形状为直线形缝隙或圆形缝隙。

在步骤S3中，所述上料系统包括如下上料步骤：

（1）脆性板材升降机构驱动脆性板材料仓中叠放的脆性板材上升，使最上层的脆性板材到达脆性板材料仓的脆性板材出口位置；

（2）片材送料装置的送料臂旋转机构和送料臂升降机构工作，驱动送料臂上的吸附机构到达脆性板材料仓的脆性板材出口位置，吸附机构吸取脆性板材料仓之中最上层的脆性板材；在吸取过程中，利用吹气机构向脆性板材料仓的脆性板材出口位置持续吹气；在吸取之后，脆性板材升降机构驱动脆性板材料仓中叠放的脆性板材下降，与此同时，利用脆性板材料仓的第一感应器感应吸附的脆性板材厚度是否正确，若厚度正常，则进入步骤（3），若厚度不正确，则发出警报；

（3）片材送料装置送料臂旋转机构和送料臂升降机构工作，驱动送料臂上的吸附机构移动至皮带传送系统的进料端上方；在此过程中，吸附机构上的第二感应器实时感应脆性板材是否掉落，并利用片材送料装置的第三感应器感应吸附的脆性板材厚度是否正确，若脆性板材未掉落并且厚度正确，则进入步骤（4），若脆性板材掉落或者厚度不正确，则发出警报；

（4）片材送料装置的吸附机构将脆性板材置放于皮带传送系统的进料端之上。

以上所述，仅是本发明较佳实施方式，凡是依据本发明的技术方案对以上的实施方式所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种脆性板材裂片机，其特征在于，包括机台，机台之上安装有上料系统、皮带传送系统及滚轮滚压系统；所述上料系统用于将脆性板材移送至皮带传送装置之上；所述皮带传送系统用于传送脆性板材；所述滚轮滚压系统包括XYZ轴移动装置、旋转装置、滚轮装置，所述XYZ轴移动装置安装于机台之上，所述旋转装置安装于XYZ轴移动装置之上，所述滚轮装置安装于旋转装置的动力输出端；所述XYZ轴移动装置用于驱动滚轮装置沿X轴方向、Y轴方向及Z轴方向移动，所述旋转装置用于驱动滚轮装置正向或反向旋转，以切换滚轮装置的滚动方向；所述滚轮装置包括滚轮安装座，滚轮安装座安装有滚轮及整平机构，所述滚轮用于滚压皮带传送装置之上的脆性板材，使脆性板材裂片，所述整平机构伸向滚轮的侧方，用于整平脆性板材。

2.根据权利要求1所述的脆性板材裂片机，其特征在于：所述上料系统包括片材供料装置及片材送料装置；所述片材供料装置包括脆性板材料仓和脆性板材升降机构，所述脆性板材料仓内用于叠放待裂片的脆性板材，脆性板材料仓的上端开空，所述脆性板材升降机构用于带动脆性板材料仓内的脆性板材升降；所述片材送料装置包括送料臂旋转机构、送料臂升降机构、送料臂及吸附机构；所述送料臂升降机构安装于送料臂旋转机构之上，所述送料臂设置于送料臂升降机构上，所述送料臂旋转机构用于驱动送料臂正向或反向旋转一设定角度，所述送料臂升降机构用于驱动送料臂升降；所述吸附机构安装于送料臂之上，用于吸起脆性板材料仓内的脆性板材，并在送料臂旋转机构和送料臂升降机构的配合下，将脆性板材料仓中的脆性板材逐一移送至皮带传送装置之上。

3.根据权利要求2所述的脆性板材裂片机，其特征在于：所述脆性板材料仓包括料仓底架，所述料仓底架之上安装有料仓底板，所述料仓底板开设有推料孔，所述料仓底板之上安装有数个限位围板，数个限位围板与料仓底板一起构成叠放脆性板材的空间；所述脆性板材升降机构包括第一滑槽、第一电机、第一丝杆、第一丝杆螺母、第一滑块及升降推板；所述第一滑槽竖向安装于料仓底架的侧部，所述第一电机安装于第一滑槽的下端，所述第一电机的动力输出端往上伸出并连接第一丝杆，所述第一丝杆竖向安装于第一滑槽之内，所述第一丝杆活动穿过第一丝杆螺母，并与第一丝杆螺母相螺纹配合；所述第一滑块安装于第一丝杆螺母的一侧，第一滑块与第一滑槽滑动连接，所述升降推板的一端与第一滑块相连接，升降推板的另一端伸向脆性板材料仓中，升降推板能往上或往下穿过料仓底板的推料孔，所述升降推板用于在第一电机的驱动下，推动料仓底板中的脆性板材升降；所述料仓底板的一端之上安装有感应器立架，感应器立架之上安装有用于感应脆性板材厚度的第一感应器；所述料仓底板的另一端之上安装有吹气机构立架，吹气机构立架之上安装有吹气机构，吹气机构用于向脆性板材料仓的脆性板材出口位置吹气。

4.根据权利要求2所述的脆性板材裂片机，其特征在于：所述送料臂旋转机构包括第一定位座及第一旋转气缸，所述第一旋转气缸安装于第一定位座之上；所述升降机构包括一定位平板、四根导杆、四个导套、一升降气缸、一气缸固定架；所述定位平板安装于第一旋转气缸的动力输出端之上，所述四根导杆的下端分别与定位平板的四角位置相固定，所述四个导套分别滑动安装于四根导杆之上，所述送料臂的一端安装于四个导套之上；所述气缸固定架的下端与定位平板的一侧相固定，气缸固定架的上端与升降气缸相固定，升降气缸的气缸杆连接所述送料臂的一端。

5.根据权利要求4所述的脆性板材裂片机，其特征在于：所述吸附机构包括一吸盘管固定架及若干根吸盘管，所述若干根吸盘管分别安装于吸盘管固定架之上，若干根吸盘管的下端分别安装有吸盘，各个吸盘的高度相互平齐；所述吸盘管固定架的中部还安装有用于感应脆性板材是否掉落的第二感应器；所述定位平板之上还安装有感应器支架，感应器支架的一端安装有第三感应器，该第三感应器位于所述吸附机构的侧方，用于感应所述吸盘吸附的脆性板材的厚度。

6.根据权利要求1所述的脆性板材裂片机，其特征在于：所述皮带传送系统包括框体固定脚、支撑框体、支撑板、主动轮、从动轮、第二电机、皮带轮传动机构及传送皮带；所述支撑框体的左右两侧通过框体固定脚安装于机台之上，所述支撑板安装于支撑框体之上，所述主动轮安装于支撑框体的前端，所述从动轮安装于支撑框体的后端，所述传送皮带绕设于主动轮、支撑框体、支撑板和从动轮之外；所述第二电机安装于支撑框体的前端侧部，所述主动轮与第二电机的动力输出端之间安装所述的皮带轮传动机构。

7.根据权利要求1所述的脆性板材裂片机，其特征在于：所述XYZ轴移动装置包括X轴移动装置、Y轴移动装置和Z轴移动装置，所述X轴移动装置包括安装于皮带传送系统一侧的第一X轴移动装置和安装于皮带传送系统另一侧的第二X轴移动装置，所述Y轴移动装置安装于第一X轴移动装置和第二X轴移动装置之上，所述Z轴移动装置安装于Y轴移动装置之上；所述旋转装置包括第二定位座及第二旋转气缸，所述第二定位座安装于Z轴移动装置之上，所述第二旋转气缸安装于第二定位座的下端，所述第二旋转气缸的动力输出端连接所述的滚轮装置。

8.根据权利要求1所述的脆性板材裂片机，其特征在于：所述滚轮安装座包括上安装板和下安装架，上安装板和下安装架之间连接有弹簧，所述滚轮安装于下安装架的下端，所述整平机构安装于下安装架的侧部；所述整平机构包括第一精密调整架、第二精密调整架和整平头；所述第一精密调整架竖向安装于下安装架的侧部，所述第一精密调整架用于调整整平头的高度；所述第二精密调整架横向安装于第一精密调整架的下端，所述整平头安装于第二精密调整架的下端，所述第二精密调整架用于调整整平头与滚轮之间的距离。

9.一种利用权利要求1-8中任意一项所述脆性板材裂片机的裂片工艺，其特征在于，包括如下工艺步骤：

S1.利用激光切割机对脆性板材进行激光开缝，缝隙深度为脆性板材厚度的5%～60%；

S2.将激光开缝之后的脆性板材叠放于脆性板材裂片机的上料系统中；

S3.上料系统将脆性板材逐片移送至脆性板材裂片机的皮带传送系统之上，脆性板材的缝隙方向朝下；

S4.皮带传送系统将脆性板材逐片传送至滚轮滚压系统的下方；

S5.滚轮滚压系统的旋转装置保持初始位置待命，滚轮滚压系统的XYZ轴移动装置驱动滚轮装置沿X轴方向、Y轴方向及Z轴方向移动，滚轮装置的滚轮沿X轴方向滚压皮带传送装置之上的脆性板材，使脆性板材第一次裂片，与此同时，滚轮装置的整平机构对裂片过程中的脆性板材进行整平；

S6.滚轮滚压系统的旋转装置驱动滚轮装置旋转90度，滚轮滚压系统的XYZ轴移动装置驱动滚轮装置沿X轴方向、Y轴方向及Z轴方向移动，滚轮装置的滚轮沿Y轴方向滚压皮带传送装置之上的脆性板材，使脆性板材第二次裂片，与此同时，滚轮装置的整平机构对裂片过程中的脆性板材进行整平；

S7.皮带传送系统将裂片之后的脆性板材输出。

10.根据权利要求9所述的裂片工艺，其特征在于：在步骤S3中，所述上料系统包括如下上料步骤：

（1）脆性板材升降机构驱动脆性板材料仓中叠放的脆性板材上升，使最上层的脆性板材到达脆性板材料仓的脆性板材出口位置；

（2）片材送料装置的送料臂旋转机构和送料臂升降机构工作，驱动送料臂上的吸附机构到达脆性板材料仓的脆性板材出口位置，吸附机构吸取脆性板材料仓之中最上层的脆性板材；在吸取过程中，利用吹气机构向脆性板材料仓的脆性板材出口位置持续吹气；在吸取之后，脆性板材升降机构驱动脆性板材料仓中叠放的脆性板材下降，与此同时，利用脆性板材料仓的第一感应器感应吸附的脆性板材厚度是否正确，若厚度正常，则进入步骤（3），若厚度不正确，则发出警报；

（3）片材送料装置送料臂旋转机构和送料臂升降机构工作，驱动送料臂上的吸附机构移动至皮带传送系统的进料端上方；在此过程中，吸附机构上的第二感应器实时感应脆性板材是否掉落，并利用片材送料装置的第三感应器感应吸附的脆性板材厚度是否正确，若脆性板材未掉落并且厚度正确，则进入步骤（4），若脆性板材掉落或者厚度不正确，则发出警报；

（4）片材送料装置的吸附机构将脆性板材置放于皮带传送系统的进料端之上。

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