TWI572570B

TWI572570B - 具有雙控制器之玻璃面板切割裝置

Info

Publication number: TWI572570B
Application number: TW101140853A
Authority: TW
Inventors: 河完龍
Original assignee: 塔工程有限公司
Priority date: 2011-11-04
Filing date: 2012-11-02
Publication date: 2017-03-01
Also published as: KR20130049458A; TW201321319A; CN103086593A; KR101281472B1

Description

具有雙控制器之玻璃面板切割裝置

本發明關於一種具有雙控制器之玻璃面板切割裝置，特別關於一種能夠藉由雙控制器之可編程控制器單元及可編程邏輯控制器單元分別控制不同元件之具有雙控制器之玻璃面板切割裝置，進而能夠提高控制系統之控制速度及準度以及穩定度。

一般來說，電漿顯示面板、液晶顯示面板(LCD)、發光二極體(LED)顯示器、有機電致發光面板、無機電致發光面板、穿透式投影面板、反射式投影面板等係均廣泛地用作平板顯示器。這些平板顯示器的製程係包括了切割具脆性之母玻璃面板(MOTHER GLASS PANEL，之後簡稱為「玻璃面板」)成預設尺寸之單位玻璃面板。

切割玻璃面板之過程係包括移動一切割刀輪之一切割程序，切割刀輪之材質係如鑽石，切割刀輪會在一壓力下沿著玻璃面板上一預設的切線(cutting line)進行切割，以於玻璃面板上形成一切割線(scribing line)；以及一破裂程序，可藉由對玻璃面板施壓並對玻璃面板提供一彎曲力矩，或是藉由對玻璃面板提供蒸氣並使切割線之裂痕變寬。

承上所述，切割程序係由一切割單元所進行，而破裂程序係由一破裂單元所執行，因此，一玻璃面板切割裝置包括切割單元及破裂單元。

在習知的玻璃面板切割裝置中，切割程序及破裂程序係由兩個可編程控制器單元(PC unit)分別控制，而該些可編程控制器單元係作為切割裝置之一控制器。

另外，在習知技術中，該些可編程控制器單元係控制所有操作，包括載入玻璃面板後的搬運操作、玻璃面板的切割操作、及切割完成之玻璃面板的搬運操作。

同時，玻璃面板切割裝置更包括一可編程邏輯控制器單元(PLC unit)，其係作為另一控制器，但是可編程邏輯控制器單元僅被運用於少數地方的控制功能，例如僅提供與一主機系統通訊之控制功能。

相對之下，該些可編程控制器單元需控制所有程序(如切割程序、破裂程序等)、資訊管理、玻璃面板之搬運操作等等，因此，該些可編程控制器單元有大量的負載，當情況嚴重時，可能造成系統效能下降，換言之，無法確保整體系統的穩定度。

為解決上述課題，本發明之一目的係提供一種具有雙控制器之玻璃面板切割裝置，其能夠選擇性判斷用於處理相對較小量資料之高速及準度控制及穩定度控制，進而減輕可編程控制器單元的負載。

為達上述目的，依據本發明之具有雙控制器之玻璃面板切割裝置包括一載入單元、一玻璃面板傳送單元、一切割單元及一破裂單元。其中，載入單元係用以載入一玻璃面板，玻璃面板係用以切割為複數個單位玻璃面板；玻璃面板傳送單元係傳送或搬運玻璃面板，以進行玻璃面板之一切割製程；切割單元係設置於玻璃面板傳送單元之一預設部位，且切割單元係用以於玻璃面板上形成一切割線；破裂單元係沿著玻璃面板之一搬運方向設置於切割單元之前，其中，破裂單元係用以破裂玻璃面板。雙控制器包括一可編程控制器單元及一可編程邏輯控制器單元，玻璃面板傳送單元連接至可編程控制器單元及可編程邏輯控制器單元，因此可編程控制器單元控制傳送玻璃面板，以便切割單元進行玻璃面板之切割動作，而可編程邏輯控制器單元係控制搬運玻璃面板。

在一實施例中，玻璃面板傳送單元包含一馬達及由馬達所驅動之一輸送帶，而可編程控制器單元及可編程邏輯控制器單元接連接至馬達。

在一實施例中，一控制器切換器係連接於馬達與具有可編程控制器單元及可編程邏輯控制器單元之雙控制器之間，而控制器切換器係選擇可編程控制器單元或可編程邏輯控制器單元。

在一實施例中，破裂單元係由可編程邏輯控制器單元所控制。

在一實施例中，玻璃面板切割裝置更包含一夾持單元，其係夾持玻璃面板朝向切割單元移動，其中夾持單元係由可編程控制器單元所控制。

在一實施例中，玻璃面板切割裝置更包含一光學尺以及一荷重元，光學尺係設置於切割單元之一切割頭，且光學尺係測量一切割刀輪之一位移，荷重元係測量由切割頭施加於玻璃面板之一壓力，其中光學尺及荷重元係由可編程邏輯控制器單元所控制。

在一實施例中，玻璃面板切割裝置更包含一對位部以及一轉手單元，其中，對位部係設置於載入單元，轉手單元係取出由破裂單元所破裂之該等單位玻璃面板，且對位部及轉手單元係由可編程邏輯控制器單元所控制。

在一實施例中，切割單元更包含一導桿以及一切割元件，其中，切割元件係沿著導桿移動，且其移動方向係垂直於玻璃面板之搬運方向，而切割元件之移動係由可編程控制器單元所控制。

100‧‧‧載入單元

110‧‧‧對位部

200‧‧‧玻璃面板傳送單元

210‧‧‧輸送帶單元

211‧‧‧輸送皮帶

220‧‧‧輸送帶框架

300‧‧‧切割單元

310、320‧‧‧切割頭

310a、320a‧‧‧導桿

311、321‧‧‧荷重元

330‧‧‧光學尺

350‧‧‧影像攝影機

400‧‧‧夾持單元

410‧‧‧夾持本體

420‧‧‧玻璃面板夾具

430‧‧‧夾具移動部

500‧‧‧破裂單元

600‧‧‧升降平台

700‧‧‧控制器

710‧‧‧可編程控制器單元

720‧‧‧可編程邏輯控制器單元

730‧‧‧選擇開關

800‧‧‧馬達

810‧‧‧伺服放大器

900‧‧‧控制器切換器

G1‧‧‧玻璃面板

G2‧‧‧單位玻璃面板

S‧‧‧切割元件

圖1為本發明較佳實施例之玻璃面板切割裝置的立體示意圖。

圖2為顯示如圖1所示之荷重元及切割元件的一側視圖。

圖3為如圖2所示之切割元件的立體示意圖。

圖4為本發明之具有雙控制器之玻璃面板切割裝置的控制結構之示意圖。

圖5為如圖4所示之雙控制器的結構示意圖。

以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例之一種具有雙控制器之玻璃面板切割裝置，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。

圖1為本發明較佳實施例之玻璃面板切割裝置的立體示意圖，圖2為顯示如圖1所示之荷重元及切割元件的一側視圖，圖3為如圖2所示之切割元件的立體示意圖，圖4為本發明之具有雙控制器之玻璃面板切割裝置的控制結構之示意圖，圖5為如圖4所示之雙控制器的結構示意圖。

如圖1所示，一玻璃面板切割裝置包括一載入單元100、一玻璃面板傳送單元200、一切割單元300、一夾持單元400以及一破裂單元500。一玻璃面板G1可被切割成複數單位玻璃面板G2，其係被載入於載入單元100；玻璃面板傳送單元200係傳送(transport)並搬運(carry)玻璃面板G1，以進行玻璃面板G1之切割製程；切割單元300係設置於玻璃面板傳送單元200之一預設部位，以便於玻璃面板G1上形成切割線；另外，破裂單元500係沿著玻璃面板G1之搬運方向設置於切割單元300之前，其中，破裂單元500係可沿著一工作線移動，以破裂玻璃面板G1，進而沿著切割線將玻璃面板G1切割成單位玻璃面板G2；夾持單元400係夾持玻璃面板G1朝向切割單元300移動。

首先，將作為待切割標的之玻璃面板G1載置於載入單元100上，其中，可以透過一獨立之機械手臂等將玻璃面板G1載置於載入單元100上。

然後，將載置於載入單元100上之玻璃面板G1傳送(transport)至玻璃面板傳送單元200，以便開始進行後續之玻璃面板G1的切割操作。承上所述，載入單元100之結構可以是一簡單的滾輪式輸送帶或是正時皮帶，因此載入單元100可以精準地將玻璃面板G1傳送(transport)至玻璃面板傳送單元200。

如圖1所示，本實施例之載入單元100為一正時皮帶。此外，載入單元100還包括複數輸送帶(圖未示)，因此，從機械手臂接收玻璃面板G1後，輸送帶可以傳送(transport)玻璃面板G1至玻璃面板傳送單元200。

載入單元100為更包括對位部110，其係用以對位承載於載入單元100之玻璃面板G1；其中，對位部110係對應設置於玻璃面板G1的相對角落，並用以支撐玻璃面板G1之角落，進而對位玻璃面板G1。

玻璃面板傳送單元200係用以傳送(transport)或搬運(carry)玻璃面板G1，且其係涵蓋玻璃面板切割裝置的大部分面積，亦即，如圖1所示，除了載入單元100以外，玻璃面板G1在玻璃面板切割裝置中其他部位中的傳送(transport)或搬運(carry)皆是由玻璃面板傳送單元200執行。玻璃面板傳送單元200具有上述功能，以便沿著X軸方向(如圖1所示)傳送(transport)玻璃面板G1。

在本實施例中，玻璃面板傳送單元200係為一輸送帶；詳言之，玻璃面板傳送單元200包括一輸送帶框架220以及複數個輸送帶單元210，其中，輸送帶單元210係沿著與玻璃面板G1之傳送方向垂直之一方向設置於輸送帶框架220。

各輸送帶單元210包括一馬達(圖未示)以及由馬達驅動旋轉之一輸送皮帶211。

依據上述結構，後續將說明本發明之玻璃面板切割裝置的操作。

首先，利用一機械手臂等將待切割標的之玻璃面板G1傳送(transport)至載入單元100上。

在利用機械手臂等將玻璃面板G1傳送(transport)至載入單元100之後，利用載入單元100之對位部110初步對位玻璃面板G1。

然後將初步對位之玻璃面板G1傳送(transport)至玻璃面板傳送單元200，並承載於輸送皮帶211上；接著，藉由轉動輸送皮帶211，將承載於玻璃面板傳送單元200上的玻璃面板G1沿著X軸方向移動至切割單元300。

之後，藉由玻璃面板傳送單元200與切割單元300之間的相對移動，在玻璃面板G1的上表面及下表面分別形成切割線。

詳細而言，如圖2所示，在玻璃面板G1的表面上進行切割操作之前，分別利用荷重元311及321測量一上切割元件S之一上切割頭310向下移動所產生之壓力、以及一下切割元件S之一下切割頭320向下移動所產生之壓力，其中，荷重元311及321係設置於對應上、下切割元件S之位置。另外，利用一獨立之控制信號，使得一調節器(圖未示)等調整此些壓力至預設之參考壓力。

接著，利用上切割頭310及下切割頭320在玻璃面板G1的上、下表面形成上、下X軸切割線；詳言之，當上切割頭310與下切割頭320分別固定於上導桿310a與下導桿320a時，玻璃面板傳送單元200移動玻璃面板G1，因此可以在玻璃面板G1的上、下表面分別形成上、下X軸切割線。另外，亦可在玻璃面板G1的上、下表面形成上、下Y軸切割線；詳言之，當玻璃面板傳送單元200靜止不動時，上切割頭310與下切割頭320分別沿著上導桿310a與下導桿320a移動，因此可以在玻璃面板G1的上、下表面分別形成上、下Y軸切割線。

同時，在玻璃面板G1的上、下表面形成上、下切割線時，夾持單元400係夾持玻璃面板G1的後端(相對於玻璃面板G1的搬運方向而言)，以避免玻璃面板G1產生搖晃。

夾持單元400包括一夾持本體410、複數個玻璃面板夾具420、以及一夾具移動部430，其中，夾持本體410係設置於玻璃面板傳送單元200上方、並定向於Y軸方向，玻璃面板夾具420係設置於夾持本體410上，用以夾持玻璃面板G1的後端，夾具移動部430係沿著X軸方向移動夾持本體410。

利用一獨立之控制信號以命令夾持單元400夾持玻璃面板G1。

承上所述，當夾持單元400夾持玻璃面板G1時，玻璃面板傳送單元200、切割單元300及夾持單元400係同步操作，以便在玻璃面板G1上形成切割線。

然後，玻璃面板傳送單元200將在相對表面上形成有切割線之玻璃面板G1沿X軸方向傳送(transport)至破裂單元500。

在本實施例中，可藉由一獨立之控制信號，使得破裂單元500施壓於玻璃面板G1，並同時提供一彎曲力矩，或是藉由對玻璃面板G1提供蒸氣並使切割線之裂痕變寬，進而完成破裂玻璃面板G1之操作以形成單位玻璃面板G2。

最後，將單位玻璃面板G2傳送(transport)至升降平台600上，並可允許被取出。

在本發明中，如圖5所示，控制器700係選擇性包括一可編程控制器單元(PC unit)710及一可編程邏輯控制器單元(PLC unit)720，其係輸出一操作信號至馬達(圖未示)，進而操作玻璃面板傳送單元200(特別示)輸送皮帶211。

舉例而言，在上述之控制器700中，可編程控制器單元710係控制玻璃面板G1的傳送操作，或沿著垂直於玻璃面板G1之傳送方向移動切割元件S以使得切割單元300進行切割玻璃面板G1，而可編程邏輯控制器單元720係控制玻璃面板G1之搬運操作。

在上述結構下，可編程控制器單元710可以提供在切割操作過程中所需的高速及準確的控制，而可編程邏輯控制器單元720可在搬運操作中，避免系統效能下降。

詳細而言，可編程控制器單元710是需要高速操作或多重步驟補插(16個步驟以上)之控制操作的首選，因此，可編程控制器單元710可用於進行切割操作，例如傳送(transport)玻璃面板G1、沿Y軸方向移動切割元件S、或控制切割頭310之Z軸馬達(如圖3所示之311)。另外，依據可編程邏輯控制器單元720的控制操作特性，其係適用於特定部位，因此，可編程邏輯控制器單元720處理資料的速度相對較低，故可編程邏輯控制器單元720係較佳應用於需要高穩定度之操作，例如從載入單元100搬運(carry)玻璃面板G1之操作、或是搬運(carry)已切割完畢之玻璃面板G1之操作。

亦即，在具有可編程控制器單元710及可編程邏輯控制器單元720之雙控制器700中，可以視情況需求而選用可編程控制器單元710及可編程邏輯控制器單元720其中之一。

為達上述目的，如圖5所示，一控制器切換器900(或多工器)係設置於馬達800與具有可編程控制器單元710及可編程邏輯控制器單元720之雙控制器700之間。

詳細而言，可編程控制器單元710或可編程邏輯控制器單元720之一選擇信號係經由一選擇開關730輸入至控制器切換器900，然後，當進行切割或搬運(carry)玻璃面板G1時，控制器切換器900適當地選擇雙控制器700之可編程控制器單元710與可編程邏輯控制器單元720其中之一，以控制馬達800。

如圖5所示，控制器切換器900輸出一信號至伺服放大器810，其係用以放大此信號，而被放大之信號係傳送(transport)至馬達800。

承上所述，不論是進行切割或搬運(carry)玻璃面板G1之操作，可以選擇雙控制器700之可編程控制器單元710與可編程邏輯控制器單元720其中之一(針對操作條件較適當者)，因此，可以提高系統穩定度並避免效能下降。最後，本發明能夠避免下列問題，如玻璃面板切割裝置的產能下降、需要額外人力等。

另外，如圖1及圖2所示，在切割操作過程中，夾持單元400係沿著切割單元300移動，因此，較佳係利用可編程控制器單元710控制玻璃面板夾具420之作動。

需注意者，必須在形成切割線之前，先判斷切割線的位置，如圖3所示，影像攝影機350係鄰設於切割頭310，用以判斷切割線的位置，亦即，依據影像攝影機350所擷取之影像以進行控制，可以調整切割頭310在導桿310a之位置。

其中，較佳是利用可編程控制器單元710控制影像攝影機350及連結至一輸出元件(如顯示器等)，以達到精準的控制。

同時，請參照圖1及圖4所示，可編程邏輯控制器單元720係較佳控制載入單元100支對位部110進行預對位作動、破裂單元500之作動、轉手單元(圖未示)之作動以便從升降平台600取得單位玻璃面板G2；以及翻手單元(圖未示)之作動以便翻轉單位玻璃面板G2。

再者，如圖3及圖4所示，可編程邏輯控制器單元720係較佳控制切割單元300之切割頭310上之一光學尺330以測量切割刀輪(切割頭320)之位移，以及控制荷重元311及321以測量由切割頭310施加於玻璃面板G1之壓力。

相同地，如圖1及圖4所示，可編程邏輯控制器單元720係較佳控制設置於破裂單元500之破裂頭(圖未示)上的光學尺(圖未示)，以便測量破裂滾輪(圖未示)之位移，以及控制荷重元以測量破裂頭施加於玻璃面板G1之壓力。

承上所述，在本發明之玻璃面板切割裝置中，構成雙控制器之可編程控制器單元及可編程邏輯控制器單元係連接至玻璃面板傳送單元，而可編程控制器單元控制玻璃面板之傳送操作，以便切割單元進行玻璃面板之切割動作，另外，可編程邏輯控制器單元控制玻璃面板之搬運操作。可編程控制器單元可以進行高速且精準的控制，而可編程邏輯控制器單元可進行穩定控制並處理相對較小量資料，本發明可以是情況需要而選擇使用可編程控制器單元或可編程邏輯控制器單元，因此，施加於可編程控制器單元的負載可以適當地被分散掉，以便加強玻璃面板切割裝置的系統穩定度。

特別是，若玻璃面板傳送單元包括一輸送帶單元，而輸送帶單元包括一馬達及由馬達所驅動之一輸送皮帶，則可編程控制器單元及可編程邏輯控制器單元係皆連接至馬達，因此可以適當地減少施加於可編程控制器單元的負載。

另外，一控制器切換器係設置於雙控制器及馬達之間，因此控制器切換器可以依據情況，適當地選擇可編程控制器單元及可編程邏輯控制器單元其中之一。

再者，由於可編程邏輯控制器單元係控制破裂單元，因此可以進一步減少施加於可編程控制器單元的負載。

此外，可編程控制器單元係控制夾持單元，以便在切割操作過程中夾持玻璃面板，因此，可編程控制器單元可在切割操作過程中控制玻璃面板之傳送操作，其係同步實現控制夾持單元之操作以及傳送玻璃面板之操作，進而簡化此裝置之控制。

再者，在本發明之切割裝置中，光學尺及荷重元係由可編程邏輯控制器單元所控制，而且對位部及轉手單元亦由可編程邏輯控制器單元所控制，因此可以適當地將可編程控制器單元的負載分攤給可編程邏輯控制器單元。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。