TW570901B - Automated flat glass separator - Google Patents

Description

570901 A7 _B7 五、發明説明（（） I.發明領域： 本發明是關於玻璃的製造，特別是關於從移動之玻璃 帶狀物分離出多片玻璃，而並不經由邊緣接觸過度地產生 玻璃碎塊，而造成損壞的問題。 通常，本發明是關於由任何脆性移動之帶狀物材料分 離出多片該材料。然而，為了表示方便，底下的討論都關於 玻璃的製造，但是要了解的是在申請專利範圍所定義的本 發明並不受該限制，除非那些規定此脆性材料是玻璃。 Π.發明背景： 專業化的玻璃，例如在液晶顯示器及類似裝置的製造 中作為基體的那些玻璃，關於表面缺陷有嚴格的標準。這 類缺陷的來源是由移動之玻璃帶狀物分離出多片玻璃期間 所產生的玻璃碎塊。 在過去，這樣的分離使用以下的步驟以人工方式來執 行。首先，使用自動化移動劃線器具/移動鐵砧組件，在玻 璃帶狀物中形成分離線(刻痕線）。然後，操作員將真空杯 狀物排列附接到此玻璃的刻痕線下方，並且施加彎曲力矩 到此玻璃使它在刻痕線處斷裂，如此就形成了想要的玻璃 經濟部中夬標準局員工消費合作社印製 片。此斷裂會在移動帶上產生新形成的前沿，並且在玻璃 片上產生新形成的後沿。 為了避免對這些新形成邊緣的損壞，操作員必須立刻 地將此；Η狀物侧正在接近之移動帶狀物的前沿。我們可 青楚看出這做起來並不容易，其中一個原因在於在每 一次從移動帶狀物分離時，對片狀物施加相同的彎曲力矩

經濟部中央椟準局員工消費合作社印製 570901 A7 '一 -—-—— _____ B7 五、發明説明（α) 為很困難的。不_彎曲力矩會使片狀物分離時產生不同 的指向，使得避免邊緣的接觸更加_。不f是否有邊 的接觸，不_彎曲力矩也會影響此_輯雜性或品 負。此外，即使可以使用相同的彎曲力矩，個別的多片玻璃 也能夠以不_缝分離，使得戦邊緣之接戦加難以 達到。 因而只有熟知此技術者以及經過受過訓練操作員能夠 執行片狀物分離之程序，而且即使對於這樣的操作員，邊緣 接觸以及斷裂特性變動的發生也會造成片狀物之廢棄。 III·發明大要： ' 從前面的說明我們知道本發明一項目標在於提供方法 和裝置以克服脆性材料由移動之帶狀物材料分離過程中邊 緣接觸之問題。本發明的另_個目標在於提供方法和裝置 以施加可重複的均料曲力矩於脆性材料#狀物以便由此 移動之帶狀物材料分離出該片狀物。 為了達到這些和其他目的，根據本發明一項提供裝置 〜著分離輸送線(47)由移動之脆性材料薄板(丨3)分離出該 材料片狀物（11)，此片狀物和薄板的寬度為w，當分離時此 片狀物的長度為L，此薄板的移動以向量來描述，此裝置包 括： (a) 片狀物銜接組件（15)被使用來可釋放地將移動薄板 銜接在被分離片狀物的長度L和寬度W所界定出區域内； (b) 運輸裝置（29)被使用來將片狀物銜接組件與移動薄 板銜接在一起·將組件繞著與分離線重合之中心軸轉動；此 本，氏張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2,10X297公釐） Γ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

570901 A7 ____ _ B7 五、發明説明（2 ) 轉動會使得片狀物跟薄板分離;以及 (c)連接器組件(31)，用來連接片狀物銜接組件和運輪裝 置以便當片狀物跟移動薄板分離時將片狀物銜接組件相對 於運輸裝置移動，使得一旦分離發生後，片狀物和薄板不會 彼此接觸。 9 本發明其他項目為提供一種方法以沿著分離線(a)將 脆性材料之片狀物（U)由移動薄板(13)分離出；此片狀物 和薄板的寬度為W，當分離時此片狀物的長度為L，而此薄板 的移動由向量來描述，此方法包括： (幻可釋放地將移動薄板(13)銜接在由欲分離之片狀物 的長度L和寬度W所界定出區域内； (b) 轉動欲分離的片狀物繞著與分離線重合之中心軸，此 轉動將促使片狀物與薄板分離;以及 (c) 被動地使用重力作為原動力（也就是唯一原動力）；或 者主動地單獨使用至少一種液壓力量、機械彈簧力量、氣 動力ΐ、以及真空，或結合重力作為原動力將片狀物相對 於移動薄板移動，使得一旦分離發生後片狀物和薄板不會 彼此接觸。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 圖1顯示本發明的運作原理。如圖中所示，片狀物銜接 組件15與脆性材料的移動帶狀物13銜接在一起。如箭頭51 所示，片狀物銜接組件和脆性材料帶狀物在顯示的瞬間以 相同的速度及相同的方向移動;也就是說它們均具有相同 的向量速度。如圖中所示，刻痕線47形成在此脆性材料中， 而制動器49也i適當位置上，使得彎曲力矩可以被施加在 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 570901 A7 五、發明説明（斗） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ，痕線周圍。此刻痕或分離線大致上垂直於向量，並且界 疋出欲分離片狀物之長度L。它可以經由底下所要討論的 這類刻痕組合21，或其他業界所熟知的刻痕組件形成。 前頭53和55表示力量將促使(1)片狀物變為與帶狀物 分離，以及(2)—旦達到分離之後，片狀物立即地移動離開 帶狀物。 特別地，箭頭53表示彎曲力矩，經由片狀物銜接組件施 加於片狀物上以及促使片狀物在刻痕線處與帶狀物分離。 如圖1所示，經由刻痕線47周圍轉動片狀物銜接組件而施加 此彎曲力矩。以這種方式，施加單純的彎曲力矩於刻痕線， 使得它斷開並且傳播通過薄板。如底下將詳細討論的，經 由連接器31作用的運輸裝置29產生此轉動（參看圖4-5)。 箭頭55代表力量將分離的片狀物從繼續前進的帶狀物 移開。該力量可以是主動力、被動力、或是兩者的結合。 圖1顯示出水平方向的系統，在這種情況下，此力量必須是 主動力，例如水力、機械彈簧力量、氣動力量、真空引力 、或類似力量。對於垂直方向的系統，此片狀物可以在重 力作用下被動地從帶狀物移開。 力量55經由片狀物銜接組件15、運輸裝置29、和連接 器組件31的共同作用在分離的片狀物上(參考，例如圖5和 12)。對於主動系統，連接器組件使此主動力量在片狀物咱p 接組合/分離片狀物的組件與運輸裝置之間產生相對運動 。這樣主動力可以來自於例如力量產生器例如安裝在連接 器組件、運輸效置、和/或此裝置的某個其他部分、或它 一適 張 紙 本 準 標 U豕 國 國 29 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

570901 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（ 的外殼上的氣動汽缸。在使賴力作為聽力的被動 情況下，連接器組件允許片狀物銜接組件/分離片狀物^鈇 合體產生相對於運輸裝置受控制之”掉落”，使得片狀^σ 移動帶狀物掉落而離開。 心 要注意的是，經由施加彎曲力矩53,會使得片狀物在 痕線47周圍發生-些轉動，以及因此力量55促使從移動帶' 狀物的前沿移開片狀物的功能時，力量55將不再跟速度向 量51平行。例如，對於厚度大約〇· 7毫米，而刻痕線穿 板厚度之10%或更少的典型液晶顯示玻璃而言，分離通常在 大於0而小於大約1〇度角度處發生。然而必要的是，一旦分 離發生後，力量55在向量51方向的分力必須足夠來將片狀 物由運送帶的前沿移開，並非力量55—定要平行於向量51。 本發明的其他特色及優點將會在底下的詳細描述中說 明。對於熟悉此技術的人，將可以從此敘述中，或者根據底 下的，細說明、申請專利範圍及附圖所描述的本發明作實 際的操作，而清楚地了解到這些特色及優點。 必須要明白的是，前面的一般描述和底下的詳細描述 都只是本發明的範例，是作為申請專利範圍所界定出之本 發明的本質及特色提供全盤的了解或架構。附圖是用來對 ^發明提供更進-步的了解，也加以併人而且構成了此份 說明書的-部分。這些附圖說明了本發明的各種實施例， 加上對它們的描述，共同來解釋本發明的原理及運作。這 些附圖並不用來顯示其巾賴示元件關度或相對比例。 IV·附圖簡要說明： 本紙張尺度_ t國國家標準（( 21〇χ297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

570901 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 分 Α7 Β7 五、發明説明（G) 第一圖（圖1)是顯示本發明運作原理的示意圖。 第一圖到第十一圖（圖2-11)是一組顯示出本發明從移 動帶狀物分離出片狀物的示意圖。 第十二圖（圖12)是顯示本發明之連接器組件元件的示 意圖。 第十三圖（圖13)是顯示本發明之片狀物銜接組件元件 的示意圖。 附圖數字符號說明： 11分離片狀物；13移動薄板或移動帶狀物卩$片狀 物銜接組件；17骨架；19薄板銜接組件;21刻痕組件;23 鐵砧，25劃線器具;27劃線器具的運輸裝置;2g運輸裝置 ;31連接器組件;33連接組件;35連接組件;37線性軸承 組件;37a線性軸承;37b線性支撐執道;39回復組件·41 產生帶狀物13的製造線;43片狀物運輸魏;45夾鉗;’47 分離線;49制動器；51代表向量的箭頭;53代表從移動薄 板分離刻痕片狀物之彎曲力矩的箭頭;55代表從移動薄板 移開分離>!狀物之原動力的箭頭;57代表運齡置之線性 運動的箭碩；59代表運輪裝置之轉動運動的箭頭。 詳細說明： 如上面所討論的，本發明是關於從移動之玻璃帶狀物 離出玻璃片狀物，而不允許新形成之帶狀物的前沿與新形 成之片狀物的後沿接觸。本發明也關於施加可重複的均勻 曲力矩職性材料的片狀物以便降低由帶狀 狀物的斷裂特·性之變動。 片

k紙張尺度適用中國國豕標準（CNS) A4· (2I0XT^JT (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

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五、發明説明（q) 圖2-11顯示根據本發明形成該片狀物的代表性步驟程 序。在其中的每-圖形，參考數字41都代表玻璃製造生產 線，例如絲製造液晶顯μ玻翻減下拉式玻璃生產 線;而參考數字43代料狀物運輸緖，包含方框夾钳45將 刀離片狀物移到製造過程的另__階段，例如到修邊站 驗站等等。 圖2顯示起動時的整體系統，其中玻璃帶狀物1綱剛進 入，痕組件21，此組件包含鐵砧23、劃線器具25、以及劃 線器具運輸裝置27。如傳統-樣，此刻痕組件是較好的移 賴線器具/移動鐵補型，如果需要的情況下，也可以使 用其他類型的劃線系統，例如以雷射為主的系統。 經濟部中夬標準局員工消費合作社印製 圖3顯示帶狀物13再度前進超綱餘件，而進入片狀 物銜接組合15的區域。此片狀物銜接組件包含骨架π，用 來支撐薄板接合崎19。圖職示雜17優先採用的形式 。如圖中所示，四個片狀物銜接組件19被配置在骨架的四 個角落，其中骨架的寬度W’和長度L，都小於片狀物11的寬 度W和長度L。片狀物銜接組件19優先地是柔軟的真空吸盤 ，如果需要的埤況下，也可以使用其他用來銜接玻璃薄板的 裝置，例如夾鉗。如果需要的情況下，也可以使用多於 於四個片狀物銜接組件。 ~ 片狀物銜接組件15透過連接器組件31,由運輸裝置29 來傳送。運輸裝置29可以是工業用機器人，和/或是固定的 自動器對片狀物銜接組件和連接器組件提供線性和轉動的 動作（參看圖12中的箭頭57和59)。如先前所說明，對於被 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公嫠〉 (〇 570901 A7 經濟部中央標準局員工消資合作社印製 五、發明説明（父） 動的、以重力為主之圖2-11的實施例，連接器組件31呈現 出重要的功能，一旦分離發生後，它可以允許片狀物銜接組 件/分離片狀物的結合體產生相對於運輸裝置以及連帶地 相對於帶狀物13前沿之受控制的，，掉落”。 圖12簡要地顯示了連接器組件31優先之結構。如圖所 顯示的，此組件包括附接到骨架17的連接組件33,以及附接 到運輸裝置29的連接組件35。這些連接組件經由線性軸承 組件或區塊37結合在一起，此線性軸承組件包含一對線性 軸承37a，以及一對相對應的線性支撐軌道或制導37b，其中 簡要地顯示在圖12中。 此線性軸承組件將骨架Π的動作限制在由線性執道 37b界定出中心軸，此軸大致上垂直於刻痕線47。因為此線 性軸承組件隨著運輸裝置29轉動，因此此組件已經自動地 準備好在分離的瞬間，沿著片狀物的角度移動，而不管每個 片狀物之間角度的變動。在本發明操作中，其他用來產生 骨架17所需要移動的結構當然也可以使用，包括上面配合 圖1所說明的主動系統。一般來說，這些結構都是線性導引 或線性軸類犁，如果在需要的情況下，也可以使用產生其他 移動型態，例如沿著圓弧之移動的機械鏈接。 圖12也顯示了回復組件39將線性軸承37a由較低的位 置（第二位置）沿著線性軌道37b移動到較高的位置（第一位 置）。此回復組件可以是例如氣動式汽缸。在需要的情況 下，當然也可以使用其他沿著線性執道37b移動線性軸承37a 的方式例如液壓力量系統、電動馬達驅動的機械連動、以 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )从規格（21〇><297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 570901 A7 _ B7 經濟部中央標準局員工消費合作衽印製 五、發明説明（0| ) 及類似的方式。除了回復片狀物銜接組合的位置之外，此 回復組件還可以限制此組件和玻璃分離片狀物之結合體的 向下移動。事實上，我們已經發現大約半英吋到一英吋（15 -25毫米）受控制的”掉落”，足以避免邊緣接觸的問題。 如果需要主動分離的話，此回復組件可以拉住連接組 件33,而不僅僅允許該組件在重力影響下掉落。例如，如果 只需要被動分離以及使用氣動式汽缸作為回復組件的話， 那麼一旦片狀物銜接組件已經銜接薄板時，我們只需要釋 放汽缸中的壓力。另一方面，如果需要完全或部分主動分 離，那麼不只釋放汽缸中的壓力，還可以施加真空到此汽缸 ，使得一旦分離發生之後，它可以主動地將片狀物拉離移動 之帶狀物。 此回復組件通常包含接近開關或類似的裴置以提供關 於片狀物銜接組件位置的資訊，至整體控制系統（沒有顯示 )°特別地，片狀物銜接組件15相對於運輸裝置29向下移動 的資訊可以作為一個信號以停止運輸裝置的轉動，因為這 樣的向下移動意謂著片狀物已經從帶狀物分離。 回到圖2-11的程序，圖4顯示在玻璃帶狀物13中由劃線 器具25形成分離線47。另外圖中也顯示，片狀物銜接組件 19銜接薄板。此銜接可以在薄板被刻痕之前或之後發生。 此銜接可以經由使用片狀物銜接組件相對於薄板的配置， 再配合使用不會引起薄板過度移動之足夠軟的銜接組件， 例如柔軟的真空吸盤來達成。 如果此銜接是在刻痕之後完成，那麼此銜接不應該在 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1^ 570901 經濟部中夬標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（〖0 ) 刻^線周圍建立彎曲力矩，因為這會使得)ί狀物過早從薄 板为離。也就是說，此銜接必須在維持玻璃平面的同時來 完成。在銜接期間的減小彎曲力矩，可以經由控制最上端 的片狀物銜接組件、和刻痕線之間的距離來達成。實際上 ，我們已經發現對〇·7和ι_ 1毫米的液晶顯示器玻璃來說， 150毫米的距離就可以成·達成任務。如果需要的情況 下，當然也可以使用其他距離。 對於完全被動的系統來說，不管片狀物銜接組件丨5是 在刻痕之前或之後跟片狀物銜接，此組件都必須在施加將 片狀物從帶狀物分離的彎曲力矩之前附接到片狀物上。只 要保持玻璃平面完整，帶狀物13都可以支撐大部份重量，即 使疋在刻痕時。只有當施加，彎曲力矩，而在玻璃中產生張 力/壓縮梯度使得刻痕線斷開以及傳過薄板時，此薄板才會 失去它的強度。 圖5顯示彎曲力矩之施加。如圖所示，此彎曲力矩施加 於薄板的背面（未刻痕面）周圍，使用鐵站23作為制動器，在 此制動器周圍產生轉動。在分離之後，線性軸承3%會立即 沿著線性軌道37b向下滑動（參考圖12)，如此可以自動將目 如分離之片狀物的後沿繼續移動帶狀物13的前沿移開。以 這種方式，我們可以經由本發明來達成所需要較少的邊緣 損壞。 圖6-9顯示分離片狀物從圖5的分離點，移動到片狀物 運輸系統43的片狀物夾鉗45跟此片狀物銜接的點。如上面 所討論的，片狀物運輸系統43用來將分離片狀物移動到玻 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）(3 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 570901 經濟部中夬標率局員工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明説明（丨 璃製造設備中的其他處理站。帶狀物13持續向前的移動以 及刻痕組件21的回復也顯示在圖6-9中。 圖10和11顯示在處理循環中的最後步驟，也就是，將運 輸裝置29和跟它結合的片狀物銜接組件15、及連接器組件 31回復到跟帶狀物13鄰接的位置。之後，重複此過程，使得 每一片狀物可靠地由帶狀物13分離，並且被傳送到片狀物 運輸系統43,而在帶狀物的邊緣和片狀物的邊緣之間並無 有害的接觸。 雖然我們已經描述並顯示了本發明的特定實施例，但 是熟悉此技術的人了解本發明可以作各種修改和變動，但 是都不脫離本發明的精神和範圍。因此，底下的申請專利 範圍涵蓋這裡所說明的特定實施例，以及這些修改、變動 、以及其同等物。 U (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

張 率 標 家 國 國 中 用 一適 一釐 公 97 2

Claims (1)

1. 570901 A8 B8 C8 D8 3 11 六、申請專利範圍 1· 一種由移動薄板材料沿著分離線分離出一片脆性材料之 裝置，該片狀物以及薄板寬度為W，當分離時此片狀物的長 度為L，此薄板的移動以向量vsheet來表示，此裝置包括： (a) 片狀物銜接組件被使用來可釋放地將移動薄板銜接 在被分離片狀物的長度L和寬度w所界定出區域内； (b) 運輸裝置被使用來將片狀物銜接組件與移動薄板啣 接在一起將組件繞著與分離線重合之中心軸轉動；此轉動 會使得片狀物跟薄板分離；以及 (c) 連接器組件以連接片狀物銜接組件和運輸裝置以便 當片狀物跟移動薄板分離時將片狀物銜接組件相對於運 輸裝置移動，使得一旦分離發生後，片狀物和薄板不會彼 此接觸。 2·依據申請專利範圍第1項之裝置，其中片狀物銜接組件包 含一組多個真空吸引杯狀物。 3.依據申請專利範圍第1項之裝置，其中運輸裳置由工業用 機械人所構成。 4·依據申請專利範圍第1項之裝置，其中由於片狀物分離， 片狀物銜接組件在重力作用下相對於運輸裝置移動。 5·依據申請專利範圍第4項之裂置，其中Vsheet為垂直的。 經濟部中央樣率局員工消費合作社印製 ---------— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 6·依據申請專利範圍第1項之震置，其中由於片狀物分離， 片狀物銜接組件相對於運輸裳置移動以回應所施加之力量 7.依據申請專利範圍第1項之裝置，其中由於片狀物分離，。 二:勿3 ,件在重力作用下相對於運輸裝置移動以回應

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   經濟部中央標隼局員工消費合作杜印製 8·依據申請專利範圍第i項之裝置其中· 動分離，片狀物銜接組件由第—位置移 置（b)裝置包含回復組件將片狀物銜接組件返回到第一位 9_依據申請專利範圍第8項之裝置，其㈣復組件為 1〇·依據申請專利範圍第旧之裝置，其中脆性材料為玻璃。 H. -種由移動薄板材料沿著分離線分離出—片脆性材料之 方法，該片狀物以及薄板寬度為w，當分離時此片狀物的長 度為L，此薄板的移動以向量ysheet來表示，此方法包括. (a)可釋除地銜接片狀物於將被分離多片長度為1以及寬 度為W所界定出區域内； ⑹繞著與分離線重合之中心軸轉動將被分離片狀物，此 轉動促使片狀物由薄板分離；以及 (c)使用重力作為原動力被動地移動被分離多片相對於 移動薄片，使得-旦分離發生後』狀物和薄板不會彼此接 觸。 12·依據申請專利範圍第^項之方法，其中Vsheet為垂直的。 13·依據申請專利範圍第丨丨項之方法，其中可釋除銜接為真 空銜接。 " 14·依據申請專利範圍第11項之方法，其中脆性材料為玻璃。 15· —種由移動薄板材料沿著分離線分離出一片脆性材料 之方法，該片狀物以及薄板寬度為W，當分離時此片狀物的 長度為L，此薄板的移動以向量vsheet來表示，此方法包括： 表紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) μ規格（210X297公釐）

   570901 A8 B8 C8 D8 5 1 六、申請專利範圍 2可釋除地銜接片狀物於將被分離多片長度及寬 度為W所界定出區域内； ⑹繞者與分離線重合之中心軸轉動將被分離片狀物，此 轉動促使㈣物由薄板分離;以及 (C)移動被分離多片相對於移動狀使得—旦分離發生 後，片狀姊薄板^會彼此_，該義使紐少—種液壓 力里、機械彈簧力量、氣動力量、以及真空作為原動力。 16·依據申請專利範圍第i 5項之方法，其中部份原動力係由 於重力所致。 17.依據申請專利範圍第15項之方法，其中^為垂直的。 IS:依據申請專利範圍第15項之方法，其中可釋除銜接為真 19·依據申請專利範圍第15項之方法，其中脆性材料為玻璃。 --------l#l·. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂--- 經濟部中央標率局貝工消費合作社印裂 木紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4规格（21〇χ297公釐）