TWI518043B - Decomposition method and breaking device for brittle material - Google Patents

Decomposition method and breaking device for brittle material Download PDF

Info

Publication number
TWI518043B
TWI518043B TW103117990A TW103117990A TWI518043B TW I518043 B TWI518043 B TW I518043B TW 103117990 A TW103117990 A TW 103117990A TW 103117990 A TW103117990 A TW 103117990A TW I518043 B TWI518043 B TW I518043B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
main surface
breaking
sheet material
sheet
line
Prior art date
Application number
TW103117990A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201505983A (zh
Inventor
Osami Ogushi
Takanori Kiritoshi
Mutsuhiro Nakazawa
Keiji Tsujita
Original Assignee
Kawasaki Heavy Ind Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Heavy Ind Ltd filed Critical Kawasaki Heavy Ind Ltd
Publication of TW201505983A publication Critical patent/TW201505983A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI518043B publication Critical patent/TWI518043B/zh

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26FPERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
    • B26F3/00Severing by means other than cutting; Apparatus therefor
    • B26F3/002Precutting and tensioning or breaking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26FPERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
    • B26F3/00Severing by means other than cutting; Apparatus therefor
    • B26F3/06Severing by using heat
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D1/00Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
    • B28D1/22Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by cutting, e.g. incising
    • B28D1/225Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by cutting, e.g. incising for scoring or breaking, e.g. tiles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/0005Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by breaking, e.g. dicing
    • B28D5/0011Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by breaking, e.g. dicing with preliminary treatment, e.g. weakening by scoring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00Severing cooled glass
    • C03B33/02Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor
    • C03B33/023Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor the sheet or ribbon being in a horizontal position
    • C03B33/033Apparatus for opening score lines in glass sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00Severing cooled glass
    • C03B33/09Severing cooled glass by thermal shock
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2249/00Aspects relating to conveying systems for the manufacture of fragile sheets
    • B65G2249/04Arrangements of vacuum systems or suction cups
    • B65G2249/045Details of suction cups suction cups
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Description

脆性材料之板材之分斷方法及分斷裝置
本申請發明係關於一種用於將由脆性材料構成之板材分斷的分斷方法及分斷裝置。
近年來,於FPD(flat panel display,平板顯示器)或建材、汽車產業等中,多使用玻璃板或半導體基板等由脆性材料構成之板材(以下簡稱為「板材」)。就該板材而言,亦有為了輕量化等目的而使厚度變得非常薄的薄板材(例如,1mm以下,近年來亦有0.3mm左右的情況)。
此種板材可根據使用目的等而被分斷為所需的大小。作為普通的分斷方法,例如,就玻璃板(以下,作為板材之一例以「玻璃板」為例進行說明)而言,有如下方法:沿分斷預定線利用機械切割機(鑽石切割機、超硬刀輪等)形成劃線槽(切口),沿該劃線槽賦予機械應力(彎曲應力)而進行分斷(割斷)。此時,會產生切削屑或微細的分斷屑(玻璃屑)等垃圾(以下稱為「分斷垃圾」)而污染玻璃表面。因此,需要用於對該分斷垃圾進行清洗的清洗裝置。
而且,已沿劃線槽而分斷的邊緣會因機械切割機而產生微小缺損等從而使強度下降,故而,需要對邊緣進行研削及研磨。而且,為了提高生產性,需要形成劃線槽之刻劃裝置與進行割斷之分斷裝置,從而,會導致成本上升。
作為此種先行技術,示出如下方法:沿玻璃的切斷線鋪設熱線,將該熱線加熱至規定溫度,同時,對玻璃整體作用切斷方向上的拉伸力以加速自一端面起的龜裂的進展,且使熱應力龜裂沿切斷線前進,從而將玻璃分斷(例如,參照非專利文獻1)。
而且,示出如下方法:一面自玻璃的與熱線為相反側之側噴射冷卻空氣一面使該冷卻空氣移動,且對玻璃整體作用切斷方向上的拉伸力,而使自一端面起的龜裂沿切斷線進展,從而將玻璃分斷(例如,參照專利文獻1、非專利文獻1的P117)。
而且,作為其他先行技術,亦有如下方法:使點熱源沿玻璃基板之切斷線移動,同時,對玻璃基板整體作用切斷方向上的拉伸力而使熱應力龜裂沿切斷線進展,從而將玻璃基板分斷(例如,參照專利文獻2)。
進而,作為其他先行技術,亦有如下技術:使雷射光彙聚於玻璃板的表面部,使該集光點沿加工目標的形狀進行掃描,藉此,利用熱應力實施刻劃,且於該部位利用雷射光而賦予熱應變,從而將玻璃板割斷(例如,參照專利文獻3)。
[先行技術文獻] [非專利文獻]
[非專利文獻1]「關於利用熱應力的脆性帶板材料之割斷加工的研究」長崎大學大學烷海洋生產科學研究科澤田博司1998年12月、P103-107、P117、P120
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平11-157863號公報
[專利文獻2]日本專利特開2011-84423號公報
[專利文獻3]日本專利特開平5-32428號公報
然而,上述非專利文獻1之方法中,為了使龜裂自一端面之劃痕起前進,而須於利用熱線進行加熱的同時、沿切斷線對玻璃板整體作用切斷方向上的拉伸力,雖然可沿切斷線將力作用於小型玻璃,但難以沿切斷線力將力作用於1000mm以上的大型玻璃。進而,龜裂之進展速度慢,生產性低。
而且,上述非專利文獻1之P117、及專利文獻1之方法中,為了促進龜裂的進展而一面噴射冷卻空氣一面使該冷卻空氣移動,但儘管如此,分斷速度仍慢,無法提高大型玻璃的生產性。
而且,上述專利文獻2所記載之方法中,與上述非專利文獻1同樣,作用切斷方向上的力這一操作難以適用於如大型玻璃般的板材。而且,因利用移動之點熱源,故裝置亦較之上述非專利文獻1變得更複雜。
進而,上述專利文獻3所記載之方法中,大大受到玻璃板之物性值的影響,若玻璃板之厚度、類型等變化則需要根據條件進行搜索。而且,熱應力龜裂之生成需要時間,處理速度慢,生產性低。為了提高生產性,需要另外的分斷裝置,從而使設備大型化。
而且,就上述專利文獻2、3所記載之使用雷射光之分斷裝置而言,照射雷射光的裝置成為大型,且難以對照射雷射光的角度等進行 管理。因此,需要大的設置空間及大量的費用。
因此,本申請發明之目的在於提供一種當分斷脆性材料之板材時能抑制分斷垃圾的產生、且能提高生產性的簡便的分斷方法、及可執行該分斷方法的分斷裝置。
為了達成上述目的,本申請發明之脆性材料之板材之分斷方法係沿分斷預定線將由脆性材料構成之板材分斷的方法;其特徵在於具有:劃痕形成步驟,其係在上述分斷預定線上,於上述板材的第1主面形成微小的起點劃痕;按壓步驟,其係於隔著上述分斷預定線且與該分斷預定線平行的一對線上,按壓上述板材的第1主面;及分斷步驟,其係使分斷構件接觸於上述板材而使上述板材的第1主面產生拉伸熱應力,該分斷構件係沿上述分斷預定線延伸且對上述板材進行接觸加熱或接觸冷卻,並且,沿上述分斷預定線向上述板材的朝向第1主面的相反側的第2主面賦予板厚方向上的彎曲力,藉此,使因上述彎曲力所致的拉伸應力與上述拉伸熱應力疊加,從而沿上述分斷預定線將上述板材分斷。該說明書及申請專利範圍書中的「熱應力」係指,因接觸於經加熱或冷卻之分斷構件,而於脆性材料之板材之內部產生的熱應變的應力。而且,「微小」係指,幾毫米(例如,5mm)以下的劃痕。進而,「賦予彎曲力」係指,一面於與分斷預定線平行的一對線上按壓板材的第1主面,一面於分斷預定線上推頂板材的第2主面,而使板材產生所需的板厚方向上的彎曲變形。
利用該構成,使對脆性材料之板材進行接觸加熱或接觸冷卻的分斷構件沿分斷預定線而接觸於板材,藉此,使形成有起點劃痕之板材 的第1主面產生拉伸熱應力。例如,當對板材的第2主面進行接觸加熱之分斷構件已接觸於板材的第2主面時,因第2主面與第1主面之溫度差,而使得於板材的第2主面上沿分斷預定線而產生因熱膨脹所致的壓縮熱應力,於第1主面上因其反作用力而產生拉伸熱應力。或者,當使對板材的第1主面進行接觸冷卻之分斷構件接觸於板材的第1主面時,因第1主面與第2主面之溫度差,而使得於板材的第1主面上沿分斷預定線產生因熱收縮所致的拉伸熱應力,於第2主面上因其反作用力而產生壓縮熱應力。進而,若沿分斷預定線向板材的第2主面賦予板厚方向上的彎曲力,則因該彎曲力而所致的拉伸應力與上述拉伸熱應力會於板材的第1主面上疊加,因此,龜裂會自起點劃痕起沿分斷預定線而前進。再者,彎曲力之賦予既可於拉伸熱應力產生之前亦可於其產生之後,又可與拉伸熱應力同時產生。結果,能沿分斷預定線將板材分斷。根據該方法,分斷係於瞬間進行,從而能提高生產性。而且,於板材的第1主面僅形成微小的起點劃痕即可,因未機械性地形成槽或未機械性地分斷,故當分斷板材時能抑制分斷屑的產生。而且,無須對已分斷的板材進行清洗,能以非常簡單的裝置進行板材之分斷。
而且,可為如下構成:上述分斷構件係配置於上述板材的第2主面側、且對上述板材的第2主面進行接觸加熱,使上述分斷構件接觸於上述板材的第2主面而使上述板材的第1主面產生拉伸熱應力,藉由將上述分斷構件推壓於上述板材而向上述板材的第2主面賦予板厚方向上的彎曲力。
若如此構成,則使對板材的第2主面進行接觸加熱之分斷構 件沿分斷預定線而接觸於板材的第2主面且推壓於板材,藉此,於板材的第2主面,沿分斷預定線而作用有因熱膨脹所致的壓縮熱應力與因彎曲力所致的壓縮應力,於第1主面作用有因熱膨脹的反作用力所致的拉伸熱應力與因彎曲力所致的拉伸應力,故而,能利用沿分斷預定線產生之該等應力來將板材分斷。而且,能利用對板材的第2主面進行接觸加熱之分斷構件,向板材的第2主面賦予彎曲力。
而且,可為如下構成:上述分斷步驟中,使上述分斷構件接觸於上述板材的第2主面,並且,使第2分斷構件接觸於上述板材的第1主面,該第2分斷構件係配置於上述板材的第1主面側、沿上述分斷預定線延伸、且對上述板材的第1主面進行接觸冷卻。
若如此構成,則於板材的第1主面,除了作用有因分斷構件的第2主面附近的加熱引起之熱膨脹的反作用力所致的拉伸熱應力與因彎曲力所致的拉伸應力,而且作用有因第2分斷構件的第1主面附近的冷卻引起之熱收縮所致的拉伸熱應力,故而,能沿分斷預定線產生更大的應力從而將板材分斷。
而且,可為如下構成:上述分斷構件係配置於上述板材的第1主面側、且對上述板材的第1主面進行接觸冷卻,上述分斷步驟中,使上述分斷構件接觸於上述板材的第1主面,並且,藉由使推壓構件對抗上述分斷構件而推壓於上述板材,從而向上述板材的第2主面賦予板厚方向上的彎曲力,該推壓構件係與上述分斷構件對向地配置且沿上述分斷預定線延伸。
若如此構成,則使對板材的第1主面進行接觸冷卻之分斷構 件沿分斷預定線而接觸於板材的第1主面,藉此,於第1主面產生因熱收縮所致的拉伸熱應力。而且,藉由將推壓構件沿分斷預定線而推壓於板材,從而於第1主面產生因彎曲力所致的拉伸應力。因此,能利用該等應力而沿分斷預定線將板材分斷。
而且,可為如下構成:上述分斷步驟中,於與分斷預定線正交的方向上對上述板材進行拉伸。
若如此構成,則使作用於板材的第1主面之拉伸熱應力與因彎曲力所致的拉伸應力、進而是因拉伸力所致的拉伸應力疊加,從而,能沿分斷預定線將板材分斷。
例如,可使對板材進行接觸加熱或接觸冷卻之分斷構件接觸於板材,同時於與分斷預定線正交之方向上對板材進行拉伸。若如此構成,則使拉伸熱應力與同時因拉伸力所致的拉伸應力疊加,從而能以更短的時間沿分斷預定線將板材分斷。
而且,可於上述板材之端部形成上述起點劃痕。
若如此構成,則能以使板材自起點劃痕側之端部起分裂的方式進行分斷,從而能沿分斷預定線順利地將板材分斷。
另一方面,一個態樣下的、本申請發明之脆性材料之板材之分斷裝置係沿上述分斷預定線將板材分斷之分斷裝置,該板材係由脆性材料構成且在分斷預定線上、於該板材的第1主面形成有微小的起點劃痕;該脆性材料之板材之分斷裝置具有:一對按壓構件,其於隔著上述分斷預定線且與該分斷預定線平行的一對線上,按壓上述板材的第1主面;分斷構件,其配置於上述板材的朝向第1主面的相反側的第2主面側,沿上述 分斷預定線延伸,且對上述板材的第2主面進行接觸加熱;及驅動機,其以如下方式驅動上述分斷構件,即,使上述分斷構件接觸於上述板材的第2主面而使上述板材的第1主面產生拉伸熱應力,並且,將上述分斷構件推壓於上述板材而沿上述分斷預定線向上述板材的第2主面賦予板厚方向上的彎曲力,藉此,使因上述彎曲力所致的拉伸應力與上述拉伸熱應力疊加,從而使上述板材沿上述分斷預定線分斷。
利用該構成,使對脆性材料之板材的第2主面進行接觸加熱 之分斷構件沿分斷預定線而接觸於板材的第2主面,藉此,因第2主面與第1主面之溫度差,而使得於板材的第2主面上沿分斷預定線產生因熱膨脹所致的壓縮熱應力,於第1主面上因其反作用力而產生拉伸熱應力。進而,若沿分斷預定線而向板材的第2主面賦予板厚方向上的彎曲力,則因該彎曲力所致的拉伸應力與上述拉伸熱應力會於板材的第1主面上疊加,藉此,龜裂會自起點劃痕起沿分斷預定線前進。結果,能沿分斷預定線將板材分斷。根據該裝置,分斷係瞬間進行,從而能提高生產性。而且,於板材的第1主面僅形成微小的起點劃痕即可,因未機械性地形成槽或未機械性地分斷,故當分斷板材時能抑制分斷屑的產生。而且,無需對已分斷的板材進行清洗,能以非常簡單的裝置進行板材之分斷。
進而,上述構成中,使對板材的第2主面進行接觸加熱之分 斷構件沿板材之分斷預定線而接觸於板材的第2主面且推壓於板材,藉此,於板材的第2主面,沿分斷預定線而作用有因熱膨脹所致的壓縮熱應力與因彎曲力所致的壓縮應力,於第1主面作用有因熱膨脹之反作用力所致的拉伸熱應力與因彎曲力所致的拉伸應力,故而,能利用沿分斷預定線產生 之該等應力來將板材分斷。而且,能利用對板材進行加熱之分斷構件,來向板材的第2主面賦予彎曲力。
而且,上述分斷裝置可進而具備第2分斷構件,該第2分斷 構件係配置於上述板材的第1主面側、沿上述分斷預定線延伸、且接觸於上述板材的第1主面而對上述板材的第1主面進行接觸冷卻。
若如此構成,則於板材的第1主面,除了作用有因分斷構件 的第2主面附近的加熱引起之膨脹力的反作用力所致的拉伸熱應力與因彎曲力所致的拉伸應力,亦作用有因第2分斷構件的第1主面附近的冷卻引起之熱收縮所致的拉伸熱應力,故而,能沿分斷預定線產生更大的應力從而將板材分斷。
而且,另一態樣下的、本申請發明之脆性材料之板材之分斷 裝置係沿上述分斷預定線而將板材分斷之分斷裝置,該板材係由脆性材料構成且在分斷預定線上、於該板材的第1主面形成有微小的起點劃痕;其特徵在於具有:一對按壓構件,其於隔著上述分斷預定線且與該分斷預定線平行的一對線上,按壓上述板材的第1主面;分斷構件,其配置於上述板材的第1主面側、沿上述分斷預定線延伸、且對上述板材的第1主面進行接觸冷卻;第1驅動機,其以使上述分斷構件接觸於上述板材的第1主面而使上述板材的第1主面產生拉伸熱應力的方式,驅動上述分斷構件;推壓構件,其與上述分斷構件對向地配置且沿上述分斷預定線延伸;及第2驅動機,其以如下方式驅動上述推壓構件,即,將上述推壓構件對抗上述分斷構件而推壓於上述板材,從而沿上述分斷預定線向上述板材的朝向第1主面的相反側的第2主面賦予板厚方向上的彎曲力,藉此,使因上述彎曲 力所致的拉伸應力與上述拉伸熱應力疊加,從而,使上述板材沿上述分斷預定線分斷。
利用該構成,使對脆性材料之板材的第1主面進行接觸冷卻 的分斷構件沿分斷預定線而接觸於板材的第1主面,藉此,因第1主面與第2主面之溫度差,而使得於板材的第1主面上沿分斷預定線而產生因熱收縮所致的拉伸熱應力,於第2主面上因其反作用力而產生壓縮熱應力。 進而,若沿分斷預定線向板材的第2主面賦予板厚方向上的彎曲力,則因該彎曲力所致的拉伸應力與上述拉伸熱芯力會於板材的第1主面上疊加,藉此,龜裂會自起點劃痕起沿分斷預定線而前進。結果,能沿分斷預定線將板材分斷。根據該裝置,分斷係瞬間進行,從而能提高生產性。而且,於板材的第1主面僅形成微小的起點劃痕即可,因未機械性地形成槽或未機械性地分斷,故當分斷板材時能抑制分斷屑的產生。而且,無需對已分斷的板材進行清洗,能以非常簡單的裝置進行板材之分斷。
進而,上述構成中,使對板材的第1主面進行接觸冷卻的分斷構件沿分斷預定線而接觸於板材的第1主面,藉此,使第1主面產生因熱收縮所致的拉伸熱應力。而且,藉由將推壓構件沿分斷預定線而推壓於板材從而賦予彎曲力,而使第1主面產生因彎曲力所致的拉伸應力。因此,能利用該等應力來沿分斷預定線將板材分斷。
而且,上述分斷裝置可進而具備拉伸機,該拉伸機係於與分斷預定線正交的方向上對上述板材進行拉伸。
若如此構成,則使作用於板材的第1主面的拉伸熱應力與因彎曲力所致的拉伸應力、進而是因拉伸力所致的拉伸應力疊加,從而能沿 分斷預定線將板材分斷。
例如,上述拉伸機可以如下方式構成,即,使對板材進行接觸加熱或接觸冷卻的分斷構件接觸於板材,同時,於與分斷預定線正交之方向上對板材進行拉伸。若如此構成,則使拉伸熱應力與同時因拉伸力所致的拉伸應力疊加,從而,能沿分斷預定線以更短的時間將板材分斷。此時,若將分斷裝置設為立式、使板材成為豎立狀態而進行該等動作,則上述拉伸力可利用自重,故而,能使分斷裝置成為簡單的裝置。
而且,上述分斷裝置可進而具備劃痕形成手段,該劃痕形成手段係在上述分斷預定線上、於上述板材的第1主面形成上述起點劃痕。
若如此構成,則可利用一個分斷裝置來實現本申請發明之分斷方法之劃痕形成步驟直至分斷步驟。
而且,對上述板材的第2主面進行接觸加熱的上述分斷構件可形成為如下形狀,即,與上述板材相接之部分具有小於該板材沿分斷預定線分斷時的彎曲角的接觸角度。或者,上述推壓構件可形成為如下形狀,即,與上述板材相接之部分具有小於該板材沿上述分斷預定線分斷時的彎曲角的接觸角度。
若如此構成,則分斷構件或推壓構件能保持沿板材之分斷預定線而相接的狀態而脆性破壞,從而能使沿分斷預定線之分斷變得穩定。
根據本申請發明,可構成當分斷板材時能抑制分斷垃圾之產生、且裝置構成少的簡便的分斷裝置。
1‧‧‧玻璃板(脆性材料之板材)
1a‧‧‧第1主面
1b‧‧‧第2主面
2‧‧‧分斷預定線
3‧‧‧搬送裝置
10‧‧‧分斷裝置
11‧‧‧分斷構件
12‧‧‧驅動機
13‧‧‧加熱裝置
14‧‧‧按壓構件
15‧‧‧按壓構件
16‧‧‧起點劃痕(劃線)
17‧‧‧劃痕形成手段
20‧‧‧分斷裝置
21‧‧‧分斷構件
22‧‧‧驅動機
24‧‧‧按壓構件
25‧‧‧按壓構件
30‧‧‧分斷裝置
31‧‧‧分斷構件
32‧‧‧第1驅動機
34‧‧‧按壓構件
35‧‧‧按壓構件
36‧‧‧推壓構件
37‧‧‧第2驅動機
40‧‧‧分斷裝置
41‧‧‧第1分斷構件
42‧‧‧第1驅動機
44‧‧‧按壓構件
45‧‧‧按壓構件
46‧‧‧第2分斷構件
47‧‧‧第2驅動機
51‧‧‧分斷構件
52‧‧‧護套加熱器
53‧‧‧冷媒管
54‧‧‧金屬容器
56‧‧‧接觸部
58‧‧‧金屬容器
60‧‧‧拉伸機
圖1係表示本申請發明的第1實施形態之板材之分斷裝置的立體圖。
圖2係圖1所示之分斷裝置的側面圖。
圖3A係圖1所示之分斷構件的剖面圖。
圖3B係表示分斷構件之另一剖面例的圖式。
圖3C係表示分斷構件之另一剖面例的圖式。
圖3D係表示分斷構件之另一剖面例的圖式。
圖4係表示利用圖2所示之分斷裝置將玻璃板分斷時產生的作用的放大側面圖。
圖5A係表示起點劃痕的位置之一例的板材的立體圖。
圖5A係表示起點劃痕的位置之另一例的板材的立體圖。
圖6係表示本申請發明的第2實施形態之板材之分斷裝置的側面圖。
圖7係表示本申請發明的第3實施形態之板材之分斷裝置的側面圖。
圖8係表示利用圖7所示之分斷裝置將玻璃板分斷時產生的作用的放大側面圖。
圖9係表示本申請發明的第4實施形態之板材之分斷裝置的側面圖。
圖10A係圖1所示之分斷構件的立體圖。
圖10B係表示分斷構件之另一例的立體圖。
圖10C係表示分斷構件之另一例的立體圖。
圖10D係表示分斷構件之另一例的立體圖。
以下,基於圖式對本申請發明之實施形態進行說明。以下的 實施形態中,作為由脆性材料構成之板材係以玻璃板1為例進行說明。而且,對板材之分斷裝置之主要構成及其作用進行說明,而省略具體的機構等的記載。
(第1實施形態)
圖1、2所示的第1實施形態之板材之分斷裝置10之例為:使用對玻璃板1進行接觸加熱之分斷構件11,沿分斷預定線2將玻璃板1分斷。分斷預定線2例如為假想線。
玻璃板1具有於分斷預定線2上形成有微小的起點劃痕16的第1主面1a、及朝向第1主面1a的相反側的第2主面1b。本實施形態中,玻璃板1係以與水平面平行的狀態分斷,故而,第1主面1a為上表面,第2主面1b為下表面。然而,玻璃板1也可例如與鉛垂方向水平,第1主面1a及第2主面1b兩者朝向水平方向。
玻璃板1係向圖示之自左方向至右方向的搬送方向F搬送。關於圖示之搬送裝置3,表示出利用氣體使玻璃板1懸浮地進行搬送的示例。搬送裝置3也可為例如使用輥等的其他構成。
由上述搬送裝置3搬送的玻璃板1係停止於規定位置上藉由分斷構件11而接觸加熱後被分斷。分斷構件11係以如下方式設置:配置於玻璃板1的第2主面1b側即下方,且與搬送方向F交叉。該實施形態之分斷構件11係沿與玻璃板1之搬送方向F正交的分斷預定線2延伸。
而且,分斷構件11係以可藉由驅動機12而朝向玻璃板1進退的方式構成,且藉由該驅動機12而朝上或朝下地驅動。分斷構件11藉由驅動機12而朝上驅動,由此,朝向玻璃板1推壓。驅動機12只要為使分斷 構件11準確地進退者即可,例如可使用線性致動器(inear actuator)等。
進而,分斷構件11係與加熱裝置13連接,該加熱裝置13 將該分斷構件11之表面附近加熱至規定的加熱溫度為止。分斷構件11接觸於玻璃板1的第2主面1b,藉此,將第2主面1b之與該分斷構件11相接的部分加熱至與該分斷構件11自身大致相同的溫度。作為由該加熱裝置13加熱的分斷構件11,例如,可使用護套加熱器。分斷構件11之規定的加熱溫度例如為100℃~400℃左右。該加熱溫度可根據板材而決定。
作為上述分斷構件11之剖面形狀,除了圖3A所示之圓形 剖面以外,還可如圖3B所示設為三角形、如圖3C所示設為矩形、及如圖3D所示設為使與玻璃板1相接之部分成為尖銳形狀等。分斷構件11的剖面形狀可設定為:與玻璃板(板材)1接觸之部分具有小於當玻璃板1被分斷時的彎曲角的接觸角度。
另一方面,如圖1、2所示,於玻璃板1的第1主面1a側即 上方設有一對按壓構件14、15,該一對按壓構件14、15係在與上述分斷預定線2平行的一對線上按壓玻璃板1的第1主面1a。該實施形態之按壓構件14、15係以於隔著分斷預定線2之兩側按壓玻璃板1的方式配設。該按壓構件14、15藉由未圖示之驅動機而升降。作為按壓構件14、15,可使用例如樹脂或橡膠而形成為棒狀的構件。
而且,如圖1所示,本實施形態中,分斷裝置10具有劃痕 形成手段17,該劃痕形成手段17係在分斷預定線2上、於玻璃板1的第1主面1a形成微小的起點劃痕(劃線)16。起點劃痕16理想的是形成於玻璃板1之端部。其原因在於,能夠以自起點劃痕16側之端部起分裂的方式將 玻璃板1分斷,且能沿分斷預定線2順利地將玻璃板1分斷。此處,所謂「玻璃板1之端部」係指,於分斷預定線2之延伸方向上將玻璃板1三等分時的兩側部分。例如,起點劃痕16可如圖5A所示般形成於玻璃板1的第1主面1a與端面1c的角部,亦可如圖5B所示般形成於自玻璃板1的端面1c略微進入內側的位置。再者,劃痕形成手段17形成起點劃痕16之時序既可為按壓構件14、15對玻璃板1的第1主面1a進行按壓之前、亦可為按壓之後。
作為微小的起點劃痕16,例如,劃痕形成手段17可於玻璃 板1之端部形成1~2mm左右的劃刻線,亦可形成點狀的劃痕。本實施形態中,作為劃痕形成手段17,可採用於分斷預定線2到達分斷構件11的位置之前自橫方向形成起點劃痕16的切割機。
由上述搬送裝置3而停止於規定的位置、且於第1主面1a 形成有起點劃痕16的玻璃板1係藉由按壓構件14、15而朝向搬送裝置3按壓,該狀態下,已加熱至規定的加熱溫度的分斷構件11沿分斷預定線2而接觸於玻璃板1的第2主面1b。藉此,玻璃板1的第2主面1b與第1主面1a之間形成較大的溫度梯度。結果,於第2主面1b產生因熱膨脹所致的壓縮熱應力,於第1主面1a產生因熱膨脹的反作用力所致的拉伸熱應力。
之後,於玻璃板1的第1主面1a與第2主面1b保持較大之 溫度差期間、換言之、於藉由熱傳遞而使第1主面1a的溫度接近第2主面1b的溫度之前,分斷構件11推壓於玻璃板1。藉此,如圖4所示,於玻璃板1的第2主面1b,沿分斷預定線2賦予有板厚方向上的彎曲力A。而且,由脆性材料構成之玻璃板1藉由該彎曲力所致的應力與分斷構件11所致的 熱應力而於分斷預定線2分斷。
進而,如圖1所示,亦可設置拉伸機60(兩點鏈線所示),該拉伸機60係於與分斷預定線2正交的方向對玻璃板(板材)1進行拉伸。拉伸機60只要隔著分斷預定線2而向彼此相反的方向對玻璃板(板材)1進行拉伸即可。該示例係握持玻璃板1之端部進行拉伸的示例。亦可利用該拉伸機60,於將分斷構件11向玻璃板1推壓之前或與推壓同時地向玻璃板1賦予拉伸力,從而沿分斷預定線2將玻璃板1分斷。此時,根據玻璃板(板材)1,亦可如以下之說明所述,僅於與沿分斷預定線2由分斷構件11進行加熱的同時由上述拉伸機60賦予拉伸力。再者,亦可如第3實施形態中之說明所述,當使對玻璃板1進行冷卻之分斷構件31(參照圖7)接觸於玻璃板1的第1主面1a時,只要於接觸於分斷構件31之前由拉伸機60賦予拉伸力即可。藉由如此賦予拉伸力,能利用沿玻璃板1之分斷預定線2產生的、因分斷構件31所致的熱應力與因拉伸力所致的拉伸應力,來將玻璃板(板材)1分斷。
作為該拉伸機60,只要於分斷裝置10設為立式、且使玻璃板(板材)1以分斷預定線2與水平方向平行的方式豎立的狀態下操作,則可將玻璃板(板材)1的自重用作拉伸力。然而,此時,按壓構件14、15及其對向構件(相當於上述搬送裝置3,未圖示)被設有滾動軸承的輥而輕輕地按壓。或者,按壓構件14、15亦可為並不按壓玻璃板1,而是隔著少許間隙而限制玻璃板1的變形。
圖4係表示利用上述分斷裝置10將玻璃板1分斷時產生的作用的放大側面圖。該圖中,誇張地表示當將分斷構件11推壓於玻璃板1 時的變化。
如上所述,若使分斷構件11沿分斷預定線2而接觸於玻璃板1的第2主面1b,則玻璃板1沿分斷預定線2自第2主面1b側受到加熱(由圓弧表示熱),且因第2主面1b與第1主面1a之溫度差,而使得於第2主面1b產生因熱膨脹所致的壓縮熱應力,於第1主面1a產生因熱膨脹的反作用力所致的拉伸熱應力。之後,若將分斷構件11推壓於玻璃板1,則沿分斷預定線2而向玻璃板1的第2主面1b賦予板厚方向上的彎曲力A,於玻璃板1上、在與分斷構件11相接的位置作用有達到最大程度的力矩。藉此,於玻璃板1的第2主面1b作用有壓縮應力,於第1主面1a作用有拉伸應力(箭頭所示)。
因此,沿玻璃板1的分斷預定線2,於第2主面1b上、因熱膨脹所致的壓縮熱應力與因彎曲力A所致的壓縮應力疊加,而於第1主面1a上、因第2主面1b之熱膨脹的反作用力所致的拉伸熱應力與因彎曲力A所致的拉伸應力疊加,從而,龜裂自第1主面1a上所形成的起點劃痕16起沿分斷預定線2而前進。藉此,由脆性材料構成之玻璃板1沿分斷預定線2因脆性破壞而分斷。即,因由分斷構件11的加熱引起之表背之溫度差而產生的熱應力、與因分斷構件11而產生的玻璃板1之因彎曲力A所致的應力疊加,而達到破壞應力,而使玻璃板1分斷。而且,利用該等應力能於瞬間(例如,1~3秒左右)進行分斷。
如此,使分斷構件11之軸線沿分斷預定線2而接觸於玻璃板1,同時,沿分斷預定線2將彎曲力矩作用於玻璃板1,藉此,能使玻璃板1沿分斷構件11之軸線(分斷預定線2)瞬間地分斷。
因此,根據上述分斷裝置10,能於分斷玻璃板(板材)1時抑制分斷垃圾的產生,且能構成為裝置構成少的簡便的分斷裝置。
(第2實施形態)
圖6係表示第2實施形態之板材之分斷裝置的立體圖。該第2實施形態之分斷裝置20中,將對玻璃板1進行接觸加熱之分斷構件21配置於玻璃板1的第2主面1b側即下方的固定位置,藉由自第1主面1a側即上方將玻璃板1之端部朝向分斷構件21壓下,而沿分斷預定線2將玻璃板1分斷。
該實施形態中,於在搬送方向上與搬送裝置3相距規定距離的位置,在自被搬送之玻璃板1的第2主面1b為規定量(例如,數mm)的下方配置有分斷構件21。該分斷構件21之配置位置可由如下所述進行分斷的玻璃板(板材)1的厚度或彎曲強度等決定。分斷構件21為固定式,除此之外以與第1實施形態之分斷構件11相同的方式構成。
另一方面,於玻璃板1的第1主面1a側即上方設有一對按壓構件24、25,該一對按壓構件24、25係於隔著分斷預定線2且與該分斷預定線2平行的一對線上按壓玻璃板1的第1主面1a。按壓構件24、25係藉由驅動機(僅圖示出一個按壓構件25用的驅動機22)而升降。該實施形態中,設於玻璃板1的搬送方向上的後方的按壓構件24用的驅動機係藉由以微小的衝程(stroke)來使按壓構件24升降,而於固定位置按壓玻璃板1;設於搬送方向上的前方的按壓構件25用的驅動機22則具有較大的衝程,其可將玻璃板1之前端部朝向分斷構件21壓下。
因此,根據該實施形態之分斷裝置20,使玻璃板1之端部自搬送裝置3突出規定量,且於分斷預定線2與分斷構件21對準的位置(如 以下方式分斷的位置)停止。而且,玻璃板1之前端部藉由按壓構件25而朝向分斷構件21壓下,玻璃板1的第2主面1b接觸於分斷構件21。藉此,玻璃板1沿分斷預定線2而自第2主面1b側受到加熱,因第2主面1b與第1主面1a之溫度差,而使得於第2主面1b產生因熱膨脹所致的壓縮熱應力,於第1主面1a產生因熱膨脹的反作用力所致的拉伸熱應力。
之後,玻璃板1之前端部藉由按壓構件25而進一步壓下, 由此,分斷構件21推壓於玻璃板1。藉此,與上述第1實施形態同樣,於玻璃板1的第2主面1b,沿分斷預定線2而賦予有板厚方向上的彎曲力A,由脆性材料構成之玻璃板1係藉由因該彎曲力所致的應力、與因分斷構件21之加熱所致的熱應力(準確而言,為形成有起點劃痕16之第1主面1a上的因彎曲應力所致的拉伸應力與拉伸熱應力的疊加),而於分斷預定線2被分斷。
而且,該實施形態中,因將玻璃板1的一端朝向分斷構件 21壓下而分斷,故沿分斷預定線2而分斷的玻璃板1於分斷的瞬間會彈回至與按壓構件24側高度相同的位置。因此,分斷後,無需使分斷構件21自玻璃板1退避的動作。
(第3實施形態)
圖7係表示本申請發明的第3實施形態之板材之分斷裝置的側面圖。該實施形態之分斷裝置30係如下示例:使用對玻璃板1進行接觸冷卻之分斷構件31,沿分斷預定線2將玻璃板1分斷。再者,對於與上述第1實施形態相同的構成,省略其詳細說明。
如圖所示,於玻璃板1的第1主面1a側即上方設有一對按 壓構件34、35,該一對按壓構件34、35係於隔著分斷預定線2且與該分斷預定線2平行的一對線上按壓玻璃板1的第1主面1a。而且,於玻璃板1的上方配置有對玻璃板1的第1主面1a進行接觸冷卻之分斷構件31,且該分斷構件31係以與搬送方向F交叉的方式設置。該分斷構件31亦沿與玻璃板1之搬送方向F正交的分斷預定線2延伸。分斷構件31係連接於未圖示之冷卻裝置(與圖1所示的加熱裝置13相同),且係使用液體氮、乾冰或冷凍裝置之冷媒等而冷卻至規定的冷卻溫度。分斷構件31接觸於玻璃板1的第1主面1a,藉此,將第1主面1a的與該分斷構件31相接的部分冷卻至與該分斷構件31自身大致相同的溫度。分斷構件31的規定的冷卻溫度例如為+20℃~-50℃左右。泠卻溫度可根據板材的溫度而決定。
上述分斷構件31係藉由與玻璃板1接觸或相離的第1驅動機32而進退。即,第1驅動機32使分斷構件31朝上或朝下地驅動。
另一方面,於玻璃板1的第2主面1b側即下方,設有沿分斷預定線2推壓玻璃板1的推壓構件36。該推壓構件36係與分斷構件31對向地配置,且與分斷構件31同樣地沿分斷預定線2延伸。推壓構件36係以可藉由設於下方之第2驅動機37而進退的方式構成,且藉由第2驅動機37而朝上或朝下地驅動。推壓構件36藉由第2驅動機37而朝上驅動,從而,對抗與玻璃板1接觸之分斷構件31而推壓於玻璃板1。第1驅動機32及第2驅動機37均可使用例如線性致動器等。推壓構件36之剖面形狀可設定為如下形狀:與玻璃板(板材)1接觸之部分具有小於當玻璃板1被分斷時的彎曲角的接觸角度。
圖8係表示利用圖7所示的分斷裝置30分斷玻璃板1時產 生的作用的放大側面圖。該圖中,誇張地表示使分斷構件31接觸於玻璃板1、且使推壓構件36推壓於玻璃板1時的變化。
如上所述,若使用第1驅動機32而使分斷構件31分斷預定 線2而接觸於玻璃板1的第1主面1a,則玻璃板1沿分斷預定線2自第1主面1a側受到冷卻(由圓弧表示熱),因第1主面1a與第2主面1b之溫度差,而使得於第1主面1a產生因熱收縮所致的拉伸熱應力,於第2主面1b產生因熱收縮的反作用力所致的壓縮熱應力。之後,藉由使用第2驅動機37自隔著玻璃板1而與分斷構件31為相反側之側、沿分斷預定線2將推壓構件36推壓於玻璃板1,從而,於玻璃板1的第2主面1b上,沿分斷預定線2而賦予有板厚方向上的彎曲力A,於玻璃板1上、在與推壓構件36相接的位置作用有達到最大程度的力矩。藉此,於玻璃板1的第2主面1b作用有壓縮應力,於第1主面1a作用有拉伸應力。
因此,沿玻璃板1之分斷預定線2,於第1主面1a上、因 熱收縮所致的拉伸熱應力與因彎曲力A所致的拉伸應力疊加,於第2主面1b上、因第1主面1a的熱收縮的反作用力所致的壓縮熱應力與因彎曲力A所致的壓縮應力重量,而使龜裂自第1主面1a上所形成之起點劃痕16起沿分斷預定線2而前進。藉此,由脆性材料構成之玻璃板1沿分斷預定線2受到脆性破壞而分斷。即,因分斷構件31的冷卻引起之玻璃板1的表背之溫度差所產生的熱應力、與因由推壓構件36引起之玻璃板1的彎曲力A所致的應力疊加,達到破壞應力,從而使玻璃板1分斷。而且,利用該等應力能於瞬間(例如,1~3秒左右)進行分斷。
如此,當使用對玻璃板1的第1主面1a進行接觸冷卻之分 斷構件31與推壓構件36時,使分斷構件31及推壓構件36之軸線沿分斷預定線2而接觸於玻璃板1,同時,沿分斷預定線2而將彎曲力矩作用於玻璃板1,藉此,能沿分斷構件31之軸線而瞬間地將玻璃板1分斷。
因此,利用該分斷裝置30,亦能於分斷玻璃板(板材)1時抑制分斷垃圾的產生,且能構成為裝置構成少且簡便的分斷裝置。
進而,作為使用如此對玻璃板1的第1主面1a進行接觸冷卻之分斷構件31的實施形態,例如,就玻璃板1而言,因於剛生成玻璃板1後具有約300℃~100℃的溫度,故而亦可使已冷卻的分斷構件31接觸於該狀態下的玻璃板1。此時,因玻璃板1的溫度與分斷構件31之溫度差,能容易地進行分斷。此時,亦可於製造階段中,將玻璃板1分斷為規定的大小,故而,可實現玻璃板1之製造步驟的高效化,能提高用於將規定大小的玻璃板1分斷之作業的效率。
(第4實施形態)
圖9係表示本申請發明的第4實施形態之板材之分斷裝置的立體圖。該實施形態之分斷裝置40係將上述第1實施形態之接觸加熱與上述第3實施形態之接觸冷卻組合而成者。再者,關於與上述第1實施形態及第2實施形態相同的構成,省略其詳細說明。
如圖所示,該實施形態之分斷裝置40中,對於玻璃板1,沿分斷預定線2,自形成有起點劃痕16之第1主面1a側進行冷卻,自第2主面1b側進行加熱。對玻璃板1的第2主面1b進行接觸加熱的第1分斷構件41係配置於玻璃板1的第2主面1b側即下方,且沿與玻璃板1之搬送方向F正交的分斷預定線2延伸。另一方面,對玻璃板1的第1主面1a進行 接觸冷卻的第2分斷構件46(相當於本申請發明之第2分斷構件)係配置於玻璃板1的第1主面1a側即上方,且沿與搬送方向F正交的分斷預定線2延伸。該等第1分斷構件41及第2分斷構件46分別可藉由第1驅動機42及第2驅動機47而朝向玻璃板1進退。第1驅動機42係與第1實施形態之驅動機12(參照圖2)同樣地構成,第2驅動機37係與第3實施形態之第1驅動機32(參照圖7)同樣地構成。於玻璃板1的上方設有一對按壓構件44、45,該一對按壓構件44、45係於隔著分斷預定線2且與該分斷預定線2平行的一對線上按壓玻璃板1的第1主面1a。
根據如此之第4實施形態之分斷裝置40,沿分斷預定線2, 使對玻璃板1的第1主面1a進行接觸冷卻的第2分斷構件46接觸於玻璃板1的第1主面1a,同時,沿分斷預定線2,使對玻璃板1的第2主面1b進行接觸加熱的第1分斷構件41接觸於玻璃板1的第2主面1b。之後,第1分斷構件41對抗第2分斷構件46而推壓於玻璃板1。藉此,因第1分斷構件41的第2主面1b附近的加熱引起之因熱膨脹所致的壓縮熱應力與因彎曲力所致的壓縮應力係沿分斷預定線2而作用於玻璃板1的第2主面1b,因第2分斷構件46的第1主面1a附近的冷卻引起之因熱收縮所致的拉伸熱應力與因彎曲力所致的拉伸應力係沿分斷預定線2而作用於第1主面1a。而且,該等應力疊加且達到破壞應力,使玻璃板1沿分斷預定線2而瞬間分斷。
而且,於第1主面1a,不僅作用有因第1分斷構件41的第 2主面1b附近的加熱引起之熱膨脹的反作用力所致的拉伸熱應力、與因彎曲力所致的拉伸應力,而且作用有因第2分斷構件46的第1主面1a附近的 冷卻引起之因熱收縮所致的拉伸熱應力,故而,能沿分斷預定線2產生更大的應力從而將玻璃板1分斷。而且,當如本實施形態所示併用接觸加熱與接觸冷卻時,可獲得更大的溫度梯度,產生的熱應力變大,故而,能以更小的彎曲力沿分斷預定線2將玻璃板1分斷。而且,分斷所需之時間變為更短的時間。
(其他實施形態)
作為各個上述分斷構件11、21、31、41、46(以下稱為分斷構件51),能如上述實施形態與圖9A所示般使用圓形剖面的構件,但亦可為圖10B~圖10D所示的構成。
圖10B係使分斷構件51成為大致三角形剖面的示例。而且, 如圖10C所示,分斷構件51可為將圓形剖面的護套加熱器52、冷媒管53等放入矩形狀剖面的金屬容器54(例如,不銹鋼製容器)內者。此時,亦可藉由將金屬容器54分割成2部分等且由螺栓55連結,而將護套加熱器52、冷媒管53等配置於內部。而且,藉由放入金屬容器54內,能利用機械加工而準確地加工出金屬容器54之與玻璃板1的接觸部56(圖示之上端部)。而且,亦可任意地設定分斷時與玻璃板1的接觸角度。
進而,如圖10D所示,分斷構件51亦可為將護套加熱器52、冷媒管53等放入大致三角形剖面的金屬容器58內者。此時,亦能利用機械加工而準確地加工出金屬容器58之與玻璃板1的接觸部56(圖示之上端部)。而且,亦可任意地設定分斷時與玻璃板1的接觸角度。
如此,作為分斷構件51,可使用護套加熱器52或冷媒管53本身,或將護套加熱器52或冷媒管53放入內部者等。再者,分斷構件亦可 為其他構成。
(總結)
如上所述,根據上述板材之分斷裝置10、20、30、40,可沿分斷預定線2,使因進行接觸加熱及/或接觸冷卻而產生之熱應力與因板厚方向上的彎曲力所致的應力疊加從而將玻璃板(板材)1分斷,且分斷時能抑制分斷垃圾的產生。而且,藉由抑制分斷垃圾的產生,而無需用於清洗分斷垃圾的清洗裝置,且亦無需劃線裝置,能使得用於分斷玻璃板(板材)1的構成成為簡便的構成,從而能實現裝置的小型化與低成本化。
而且,因沿分斷預定線2利用熱應力及彎曲力所致的應力而 整齊地將玻璃板(板材)1分斷,故而,玻璃板1的分斷部分無微小缺損等,能使分斷後的玻璃板1成為邊緣強度高的玻璃板1。而且,無需倒角步驟,此方面亦能實現裝置的小型化與低成本化。
因此,不僅於FPD業界,而且於建材、汽車產業等所有領 域,均能提供高品質的玻璃板(板材)1。
再者,上述實施形態中,作為脆性材料之板材係以玻璃板1 為例進行說明,但作為板材,只要為脆性材料且能藉由因熱應力及彎曲力所致的應力而分斷者便可適用,並不限定於上述實施形態。
而且,上述實施形態中,係以於與搬送方向F正交的分斷預 定線2將脆性材料之板材(玻璃板1)分斷之例進行說明,但只要分斷預定線2為直線,則亦可相對於搬送方向F以規定角度進行分斷,分斷預定線2並不限定於與搬送方向F正交者。
而且,分斷裝置未必須具有劃痕形成手段17,亦可於玻璃 板1被送入至分斷裝置之前,利用與分斷裝置不同的裝置於玻璃板1的第1主面1a形成起點劃痕16。
進而,上述實施形態表示一例,可將各實施形態加以組合、或於不損及本申請發明之宗旨的範圍內進行各種變更,本申請發明並不限於上述實施形態。
[產業上之可利用性]
本申請發明之板材之分斷方法可利用於液晶顯示器用玻璃板等須確保高品質的板材之分斷中。
1‧‧‧玻璃板(脆性材料之板材)
1a‧‧‧第1主面
1b‧‧‧第2主面
2‧‧‧分斷預定線
3‧‧‧搬送裝置
10‧‧‧分斷裝置
11‧‧‧分斷構件
12‧‧‧驅動機
13‧‧‧加熱裝置
14‧‧‧按壓構件
15‧‧‧按壓構件
16‧‧‧起點劃痕(劃線)
17‧‧‧劃痕形成手段
60‧‧‧拉伸機
F‧‧‧搬送方向

Claims (13)

  1. 一種脆性材料之板材之分斷方法,其係沿分斷預定線將由脆性材料構成之板材分斷的方法,其特徵在於具有:劃痕形成步驟,其係在上述分斷預定線上,於上述板材的第1主面形成微小的起點劃痕;按壓步驟,其係於隔著上述分斷預定線且與該分斷預定線平行的一對線上,按壓上述板材的第1主面;及分斷步驟,其係使分斷構件接觸於上述板材而使上述板材的第1主面產生拉伸熱應力,該分斷構件係沿上述分斷預定線延伸且對上述板材進行接觸加熱或接觸冷卻,並且,沿上述分斷預定線向上述板材的朝向與第1主面相反的第2主面賦予板厚方向上的彎曲力,藉此,使因上述彎曲力所致的拉伸應力與上述拉伸熱應力疊加,從而沿上述分斷預定線將上述板材分斷。
  2. 如申請專利範圍第1項之脆性材料之板材之分斷方法,其中,上述分斷構件係配置於上述板材的第2主面側、且對上述板材的第2主面進行接觸加熱,使上述分斷構件接觸於上述板材的第2主面而使上述板材的第1主面產生拉伸熱應力,藉由將上述分斷構件推壓於上述板材,而向上述板材的第2主面賦予板厚方向上的彎曲力。
  3. 如申請專利範圍第2項之脆性材料之板材之分斷方法,其中,上述分斷步驟中,使上述分斷構件接觸於上述板材的第2主面,並且,使第2分斷構件接觸於上述板材的第1主面,該第2分斷構件係配置於上 述板材的第1主面側、沿上述分斷預定線延伸、且對上述板材的第1主面進行接觸冷卻。
  4. 如申請專利範圍第1項之脆性材料之板材之分斷方法,其中,上述分斷構件係配置於上述板材的第1主面側、且對上述板材的第1主面進行接觸冷卻,上述分斷步驟中,使上述分斷構件接觸於上述板材的第1主面,並且,使推壓構件對抗上述分斷構件而推壓於上述板材,該推壓構件係與上述分斷構件對向地配置且沿上述分斷預定線延伸,藉此,向上述板材的第2主面賦予板厚方向上的彎曲力。
  5. 如申請專利範圍第1至4中任一項之脆性材料之板材之分斷方法,其中,上述分斷步驟中,於與分斷預定線正交的方向上對上述板材進行拉伸。
  6. 如申請專利範圍第1至4中任一項之脆性材料之板材之分斷方法,其中,於上述板材之端部形成上述起點劃痕。
  7. 一種脆性材料之板材之分斷裝置,其係沿分斷預定線將板材分斷之裝置,該板材係由脆性材料構成且在分斷預定線上、於該板材的第1主面形成有微小的起點劃痕;該脆性材料之板材之分斷裝置具有:一對按壓構件,其於隔著上述分斷預定線且與該分斷預定線平行的一對線上,按壓上述板材的第1主面;分斷構件,其配置於上述板材的朝向與第1主面相反的第2主面側,沿上述分斷預定線延伸,且對上述板材的第2主面進行接觸加熱;及 驅動機,其以如下方式驅動上述分斷構件,即,使上述分斷構件接觸於上述板材的第2主面而使上述板材的第1主面產生拉伸熱應力,並且,將上述分斷構件推壓於上述板材而沿上述分斷預定線向上述板材的第2主面賦予板厚方向上的彎曲力,藉此,使因上述彎曲力所致的拉伸應力與上述拉伸熱應力疊加,從而使上述板材沿上述分斷預定線分斷。
  8. 如申請專利範圍第7項之脆性材料之板材之分斷裝置,其中,進而具備第2分斷構件,該第2分斷構件係配置於上述板材的第1主面側且沿上述分斷預定線延伸、並且接觸於上述板材的第1主面而對上述板材的第1主面進行接觸冷卻。
  9. 如申請專利範圍第7項之脆性材料之板材之分斷裝置,其中對上述板材的第2主面進行接觸加熱的上述分斷構件係形成為如下形狀,即,與上述板材相接的部分具有小於該板材沿上述分斷預定線分斷時的彎曲角的接觸角度。
  10. 一種脆性材料之板材之分斷裝置,其係沿分斷預定線將板材分斷,該板材係由脆性材料構成且在分斷預定線上、於該板材的第1主面形成有微小的起點劃痕;該脆性材料之板材之分斷裝置具備:一對按壓構件,其於隔著上述分斷預定線且與該分斷預定線平行的一對線上,按壓上述板材的第1主面;分斷構件,其配置於上述板材的第1主面側,沿上述分斷預定線延伸,且對上述板材的第1主面進行接觸冷卻;第1驅動機,其以使上述分斷構件接觸於上述板材的第1主面而使上述板材的第1主面產生拉伸熱應力的方式,驅動上述分斷構件; 推壓構件,其與上述分斷構件對向地配置且沿上述分斷預定線延伸;及第2驅動機,其以如下方式驅動上述推壓構件,即,將上述推壓構件對抗上述分斷構件而推壓於上述板材,從而沿上述分斷預定線向上述板材的朝向與第1主面相反的第2主面賦予板厚方向上的彎曲力,藉此,使因上述彎曲力所致的拉伸應力與上述拉伸熱應力疊加,從而使上述板材沿上述分斷預定線分斷。
  11. 如申請專利範圍第10項之脆性材料之板材之分斷裝置,其中,上述推壓構件係形成為如下形狀,即,與上述板材相接的部分具有小於該板材沿上述分斷預定線分斷時的彎曲角的接觸角度。
  12. 如申請專利範圍第7至11中任一項之脆性材料之板材之分斷裝置,其中,進而具備拉伸機,該拉伸機係於與上述分斷預定線正交的方向上對上述板材進行拉伸。
  13. 如申請專利範圍第7至11中任一項之脆性材料之板材之分斷裝置,其中,進而具備劃痕形成手段,該劃痕形成手段係在上述分斷預定線上、於上述板材的第1主面形成上述起點劃痕。
TW103117990A 2013-07-08 2014-05-23 Decomposition method and breaking device for brittle material TWI518043B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013142943 2013-07-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201505983A TW201505983A (zh) 2015-02-16
TWI518043B true TWI518043B (zh) 2016-01-21

Family

ID=52279549

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103117990A TWI518043B (zh) 2013-07-08 2014-05-23 Decomposition method and breaking device for brittle material

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20160151929A1 (zh)
JP (1) JP5750202B1 (zh)
KR (1) KR101739428B1 (zh)
CN (1) CN105143123B (zh)
TW (1) TWI518043B (zh)
WO (1) WO2015004835A1 (zh)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10068782B2 (en) * 2015-06-23 2018-09-04 LatticeGear, LLC Device and method for scribing a bottom-side of a substrate while viewing the top side
JP6270636B2 (ja) * 2014-06-06 2018-01-31 川崎重工業株式会社 ガラス板分離装置
WO2017007868A1 (en) 2015-07-07 2017-01-12 Corning Incorporated Apparatuses and methods for heating moving glass ribbons at separation lines and/or for separating glass sheets from glass ribbons
ITUB20152791A1 (it) * 2015-08-03 2017-02-03 Bottero Spa Macchina da taglio per il taglio di una lastra di vetro
TWI609754B (zh) * 2015-09-29 2018-01-01 三星鑽石工業股份有限公司 脆性基板之分斷方法
CN105271675A (zh) * 2015-11-25 2016-01-27 苏州市灵通玻璃制品有限公司 玻璃面板切割方法
JP6716900B2 (ja) * 2015-12-04 2020-07-01 三星ダイヤモンド工業株式会社 分断装置
SG11201906865QA (en) * 2017-01-27 2019-08-27 Corning Inc Method and apparatus for separating glass sheets
JP2018183838A (ja) * 2017-04-26 2018-11-22 川崎重工業株式会社 脆性材料分断装置及び脆性材料分断方法
FR3066487B1 (fr) * 2017-05-19 2021-12-10 Saint Gobain Procede de rompage d'une feuille de verre
FR3066488B1 (fr) * 2017-05-19 2022-03-04 Saint Gobain Procede de rompage d'une feuille de verre
CN109773892B (zh) * 2019-01-27 2020-11-20 浙江坤诚塑业有限公司 节能环保的塑料编织袋切割机
CN111484236B (zh) * 2020-05-12 2021-04-06 深圳市青虹激光科技有限公司 裂片装置和切割设备
DE102020123928A1 (de) * 2020-09-15 2022-03-17 Schott Ag Verfahren und Vorrichtung zum Zuschneiden von Glasfolien
KR102589336B1 (ko) * 2021-10-12 2023-10-16 (주)하나기술 절취 금형을 이용한 초박막 유리판 절취 장치 및 이를 이용한 절취 방법
JP2024004015A (ja) * 2022-06-28 2024-01-16 日東電工株式会社 シート材の分断方法及びシート材の分断装置

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1777644A (en) * 1928-12-22 1930-10-07 Pittsburgh Plate Glass Co Apparatus for severing glass sheets
US2212599A (en) * 1938-06-23 1940-08-27 Robert F Hall Glass cutting appliance
SE310768B (zh) * 1962-08-31 1969-05-12 Lkb Produkter Ab
US3215345A (en) * 1963-02-06 1965-11-02 Ferguson Fabrication Co Apparatus for severing glass articles by thermal shock
US3371833A (en) * 1966-03-11 1968-03-05 Jerry S. Sutton Glass knife
GB1252901A (zh) * 1968-03-29 1971-11-10
SE410308B (sv) * 1978-07-04 1979-10-08 Lkb Produkter Ab Anordning for att bryta en glasplatta sa att en skarp egg bildas
US4190184A (en) * 1978-08-23 1980-02-26 Libbey-Owens-Ford Company Method of and apparatus for thermally cutting glass
NL8502664A (nl) * 1985-09-30 1987-04-16 Philips Nv Werkwijze voor het maken van magneetkopkernen.
AT391858B (de) * 1988-04-25 1990-12-10 Lisec Peter Vorrichtung zum brechen von einseitig geritzten glastafeln
AT399865B (de) * 1990-05-15 1995-08-25 Lisec Peter Verfahren und vorrichtung zum brechen von glasscheiben
JP3036906B2 (ja) 1991-07-30 2000-04-24 ホーヤ株式会社 ガラス加工方法及びその装置
JPH11157863A (ja) 1997-05-29 1999-06-15 Nec Kansai Ltd 非金属材料の分割方法
IL124199A (en) * 1998-04-23 2001-03-19 Sela Semiconductor Enginering Apparatus for cleaving crystals
FR2819505B1 (fr) * 2001-01-12 2003-02-28 Saint Gobain Procede de decoupe des bords d'un ruban continu de verre, dispositif de mise en oeuvre, plateau de verre decoupe selon ce procede
KR100817129B1 (ko) * 2002-02-07 2008-03-27 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정 패널의 절단 장치 및 그 방법
JP2003238180A (ja) * 2002-02-14 2003-08-27 Nippon Electric Glass Co Ltd ワークの分割方法
PT1680370E (pt) * 2003-11-06 2011-10-24 Peter Lisec Processo e dispositivo para a quebra de placas de vidro entalhadas
JP2005187283A (ja) * 2003-12-26 2005-07-14 Nippon Sheet Glass Co Ltd 液晶ガラスの切断方法
JP2007055072A (ja) * 2005-08-24 2007-03-08 Lemi Ltd 脆性材料の誘電損失に基づく高周波加熱割断方法及び装置
JP2011084423A (ja) 2009-10-14 2011-04-28 Nagasaki Univ 熱応力割断装置、及び熱応力割断方法
JP5202595B2 (ja) * 2010-09-10 2013-06-05 三星ダイヤモンド工業株式会社 レーザ割断装置
JP2012193060A (ja) * 2011-03-15 2012-10-11 Asahi Glass Co Ltd 脆性板の切断装置および脆性板の切断方法
JP2012201573A (ja) * 2011-03-28 2012-10-22 Asahi Glass Co Ltd 脆性板の切断装置および切断方法
WO2013073477A1 (ja) * 2011-11-16 2013-05-23 日本電気硝子株式会社 板ガラス割断装置、板ガラス割断方法、板ガラス作製方法、および、板ガラス割断システム
US8756817B2 (en) * 2011-11-30 2014-06-24 Corning Incorporated Method and apparatus for removing peripheral portion of a glass sheet
WO2014007038A1 (ja) * 2012-07-02 2014-01-09 日産自動車株式会社 界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置及びその製造方法
US20140084040A1 (en) * 2012-09-24 2014-03-27 Electro Scientific Industries, Inc. Method and apparatus for separating workpieces
JP6270636B2 (ja) * 2014-06-06 2018-01-31 川崎重工業株式会社 ガラス板分離装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20160151929A1 (en) 2016-06-02
CN105143123A (zh) 2015-12-09
KR101739428B1 (ko) 2017-05-24
WO2015004835A1 (ja) 2015-01-15
JPWO2015004835A1 (ja) 2017-03-02
TW201505983A (zh) 2015-02-16
CN105143123B (zh) 2018-06-29
KR20160015385A (ko) 2016-02-12
JP5750202B1 (ja) 2015-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI518043B (zh) Decomposition method and breaking device for brittle material
JP5522516B2 (ja) 板状ガラスの切断方法及びその切断装置
CN106458693B (zh) 用于在柔性薄玻璃中切割多个半径的方法和设备
KR101732445B1 (ko) 판형상 유리의 절단방법 및 그 절단장치
WO2013151075A1 (ja) ガラスフィルムの切断方法及びガラスフィルム積層体
WO2015029669A1 (ja) 薄板ガラスの搬送方法、搬送装置、および切断方法、並びにガラス物品の製造方法
JP6349970B2 (ja) 基板分断方法並びに基板分断装置
US10131564B2 (en) Glass plate separating apparatus
KR20140142224A (ko) 유리 필름의 할단 방법 및 유리 필름 적층체
JP2006199553A (ja) 基板分断装置及び基板分断方法
JP5708782B2 (ja) 板状ガラスの切断方法及びその切断装置
JP2015044713A (ja) 薄板ガラスの切断方法、およびガラス物品の製造方法
US20170174549A1 (en) Method and system for scoring glass sheet
JP2015057366A (ja) 板状ガラスの切断方法及びその切断装置
JP5995195B2 (ja) 板ガラスの切断方法
US10301211B2 (en) Mechanically forming crack initiation defects in thin glass substrates using an abrasive surface
JP6445863B2 (ja) 脆性材料の板材の分断方法及び分断装置
JP2015164895A (ja) 分断装置
TWI500586B (zh) 板狀玻璃的切割方法以及其切割裝置
TW201446451A (zh) 用於切割非金屬基材之裝置及方法
KR20220092425A (ko) 취성 재료 기판의 가공 방법 및 분단 방법
JP2021050128A (ja) 積層基板の製造方法及び積層基板の製造装置
TWM516600U (zh) 玻璃分離裝置
JP2013079169A (ja) マザー基板のスクライブ方法
JP2014065629A (ja) 脆性材料基板の分断方法及びスクライブ装置