TWI614104B - 使用滾輪切割非金屬材料的裝置及方法 - Google Patents

Abstract

一種切割非金屬材料的裝置，其能夠改良切割成功率，即使用於一具有小邊隙及薄厚度的非金屬基板。該裝置包含一支撐滾輪，一推壓滾輪，一機架及一移轉模組。該支撐滾輪會支撐一非金屬基板之一邊隙區域的一上表面或一下表面，而使該支撐滾輪相對於該非金屬基板的該表面形成一固定角度。該推壓滾輪會推壓該非金屬基板之一表面的一區域，其係相反於會與該支撐滾輪接觸的表面，並對應於一切割線。該機架會支撐該支撐滾輪和該推壓滾輪。該移轉模組會相對地移動該非金屬基板及/或該支撐滾輪和該推壓滾輪相對於彼此等之至少一者。

Description

使用滾輪切割非金屬材料的裝置及方法 發明領域

本發明係有關一種切割一非金屬材料的裝置及方法，特別是有關使用一滾輪來切割一非金屬基材譬如一玻璃基板的裝置及方法。

發明背景

因利用一顯示裝置的電子裝置增加，故切割一非金屬材料譬如形成該顯示裝置之一表面的玻璃基板之裝置會被用得越來越多。

在切割一非金屬基板時，傳統上係使用一條桿。但是，該條桿會有一長度限制。例如，若該非金屬基板的尺寸增加，則該條桿可能會扭曲，因此使用該條桿的裝置必須在平直度、垂直度等精密地製造。又，該條桿之一特定位置可能被磨損，且該條桿的重量會增加而增加支撐該條桿之其它構件的重量。

再者，若邊隙的寬度變得較小及該玻璃基板的厚度變得更薄時，利用該條桿來切割該玻璃基板的切割成功率會變得較低，因為該玻璃基板會破裂。即使該玻璃基板 未破裂，該玻璃基板會有低額定品質，因其截面具有刻痕並且粗糙，而且該截面的垂直度較低。若在一母基板中的基板數目增加欲以減低製造成本時，則該等基板之間的邊隙會變得較小。又，該玻璃基板會變得較薄以減少使用它的行動裝置之重量。因此，以上的問題會變得更嚴重。

一使用雷射束的非接觸方法亦具有一依據切割條件的限制(均一深度應為等於或大於該玻璃的80%)。

因此，本發明的技術問題係為提供一種切割非金屬基板的裝置，其係能夠改良一具有小邊隙寬度和小厚度的玻璃基板之切割成功率。

本發明的另一技術問題係為提供一種切割非金屬基板的方法，其係能夠改良一具有小邊隙寬度和小厚度的玻璃基板之切割成功率。

一種依據本發明之一實施例來解決上述問題之切割非金屬材料的裝置，包含一支撐滾輪，一推壓滾輪，一機架及一移轉模組。該支撐滾輪會支撐一非金屬基板之一邊隙區的一上表面或一下表面，而使該支撐滾輪相對於該非金屬基板的該表面形成一固定角度。該推壓滾輪會推迫該非金屬基板之一表面的一區域，其係相反於會與該支撐滾輪接觸的表面，並對應於一切割線。該機架會支撐該支撐滾輪和該推壓滾輪。該移轉模組會相對地移動該非金 屬基板及/或該支撐滾輪和該推壓滾輪相對於彼此等之至少一者。

另一方面，該支撐滾輪可沿一由該非金屬基板的外側朝該非金屬基板之一中央的方向具有一逐減的直徑而有一推拔的形狀。

該裝置可更包含一角度控制單元，能旋轉該支撐滾輪來調整該支撐滾輪與該非金屬基板之間的固定角度。

該裝置可更包含一支撐滾輪升高單元，能以一垂直方向升高該支撐滾輪。

該推壓滾輪可沿一由一中央朝二端邊的方向具有一逐減的直徑。

該裝置可更包含一推壓滾輪升高單元，能在一垂直方向升高該推壓滾輪。

該裝置可更包含一空氣切刀，能朝一切割起始點吹送空氣來寬化一切隙。

該裝置可更包含一吹氣機，能吹送空氣以移除該非金屬基板的碎屑。

一種依據一實施例來解決上述問題之切割非金屬基板的方法包含：以一支撐滾輪支撐一非金屬基板之一邊隙區的一上表面或一下表面，而使該支撐滾輪相對於該非金屬基板形成一角度；以一推壓滾輪推壓該非金屬基板之一表面的一區域，其係相反於會與該支撐滾輪接觸的表面，並對應於一切割線；及相對地移動該非金屬基板，及/或該支撐滾輪和該推壓滾輪相對於彼此等之至少一者。

該方法可更包含瞬時地朝一切割起始點吹送空氣，而藉空氣壓力來寬化一切隙。

相對地移動該非金屬基板，及/或該支撐滾輪和該推壓滾輪相對於彼此等之至少一者，係可在空氣被吹送以移除該非金屬基板的碎屑時來進行。

依據本發明，即使用於一具有小邊隙寬度和薄厚度的非金屬基板，切割成功率亦能被改良。

當該裝置包含該角度控制單元可旋轉該支撐滾輪來調整該支撐滾輪與該非金屬基板之間的固定角度時，該裝置能輕易地切斷各種具有不同厚度的非金屬基板。

當該裝置包含該空氣切刀可朝一切割起始點吹送空氣來寬化一切隙時，該切割成功率能被改良。

當該裝置包含該吹氣機時，一額外的清潔程序能被免除。

100‧‧‧切割非金屬基板的裝置

110‧‧‧支撐滾輪

120‧‧‧推壓滾輪

130‧‧‧機架

140‧‧‧角度控制單元

150‧‧‧支撐滾輪升高單元

160‧‧‧推壓滾輪升高單元

170‧‧‧空氣切刀

180‧‧‧吹氣機

P‧‧‧非金屬基板

SP‧‧‧支撐板

S110~S130‧‧‧各步驟

θ₁、θ₂‧‧‧固定角度

圖1和圖2係用以說明一切割非金屬基板的裝置之切割原理的概念圖，圖1示出一在推壓該非金屬基板之前的狀態，而圖2示出一在推壓該非金屬基板之後的狀態。

圖3示出圖1和圖2之一實施例，且係為一示出一依據本發明之一實施例的切割非金屬基板之裝置的前視圖。

圖4為一示出圖3中的切割非金屬基板之裝置的側視圖。

圖5為一示出圖3和圖4中的推壓滾輪之前視圖。

圖6為一示出圖3和圖4之一支撐滾輪及一角度控制單元的立體圖。

圖7為一示出一依據本發明之一實施例之切割非金屬基板的方法之流程圖。

發明模式

本發明會參照所附圖式更完全地說明於後，其中本發明的實施例係被示出，而使一精習於該技術者可容易地實行本發明。但，本發明亦可被體現成許多不同的形式，且不應被認為限制於所述的實施例。而，該等實施例係被提供以使本揭露成為徹底且完整的，並會將本發明的範圍完全地傳達給精習於該技術者。於此所用的術語係僅為描述特定的實施例之目的，而非意要成為本發明的限制。若被用於此，單數形式的”一”、”一個”及”該”係意圖也要包含複數形式，除非文中清楚地另有指示。又請瞭解該等”包含”及/或”含有”等詞語，當使用於本說明書中時，係表明所述之特徵細構、整體物、步驟、操作、元件、及/或組成物等的存在，但並不排除有一或更多其它的特徵細構、整體物、步驟、操作、元件、組成物及/或其群組的存在或添加。應請瞭解，雖第一、第二、第三等詞語可能被用於此來描述不同的元件、組成物、區域、層及/或部段，但該等元件、組成物及/或部段不應被此等用語所限制。此等用語係僅用來區分一元件、組成物、區域、層或部段與 另一區域、層、或部段。故，以下所述之一第一元件、組成物、或部段，亦可被稱為一第二元件、組成物、或部段而不偏離於本發明的教示。

以下，本發明的實施例將會參照所附圖式來被說明。

圖1和圖2為用以說明一切割非金屬基板的裝置之切割原理的概念圖，圖1示出一在推壓該非金屬基板之前的狀態，而圖2示出一在推壓該非金屬基板之後的狀態。

請參閱圖1和圖2，一例如玻璃基板之非金屬基板P的一邊係被放在一支撐板SP上，且另一邊係被放在一支撐滾輪110上。嗣，該非金屬基板P之一上表面會被一推壓滾輪120推壓，同時相對地移動該非金屬基板P，及/或該支撐滾輪110和該推壓滾輪120相對於彼此等之至少一者，而來切斷該非金屬基板P。

詳言之，依據本實施例，該非金屬基板P是固定的，且該支撐滾輪110和該推壓滾輪120係依循該非金屬基板P移動而來切斷該非金屬基板P。因此，該支撐板SP係被形成具有一固定板的形狀而非一滾輪形狀。

或者，當該裝置係被形成要移動該非金屬基板P時，該支撐板SP可被以一輸送帶替換，其包含一橡膠帶以使該非金屬基板P不會在該輸送帶上滑動。或者，多個滾輪亦可被設置，且一線性馬達能移動該非金屬基板P。

在本實施例中，該支撐滾輪110可具有一推拔的形狀。即是，該支撐滾輪110在一對應於該非金屬基板P之 外側的區域可具有一較大的直徑，並沿該非金屬基板P之一朝內方向逐減直徑。因此，該非金屬基板P的另一側，其係相反於該非金屬基板P之被該支撐板SP支撐的一側，會被該支撐滾輪110相對於該非金屬基板P之一下表面以一固定的角度θ₂支撐。

另一方面，該非金屬基板P的下表面具有一先前產生的切割線。該切割線可藉一傳統的刻劃輪或一雷射來被產生。

該非金屬基板P之一上表面部份，其對應於該切割線，會與一推壓滾輪120接觸並被它向下推壓。在本實施例中，該推壓滾輪120會向下推壓該非金屬基板P。或者，該推壓滾輪120是固定的，且該支撐滾輪110可被向上升高，而使該推壓滾輪120會推壓該非金屬基板P。或者，該推壓滾輪120可被降低，且該支撐滾輪110可被升高，而使該推壓滾輪120會推壓該非金屬基板P。

該推壓滾輪120可在一中央區域具有較大的直徑，並沿各側邊方向逐減直徑。因此，該推壓滾輪120會以一固定的角度θ₁與該非金屬基板P的上表面接觸。

其較好是該支撐滾輪110與該非金屬基板P的下表面之間的角度θ₂，係與該推壓滾輪120和該非金屬基板P的上表面之間的角度θ₁相同。則，該裝置會有改良的切割成功率，即使用於一具有小邊隙和薄厚度的非金屬基板。

該推壓滾輪120係被設成會使該推壓滾輪120的中央區域定位於該非金屬基板P的切割線上方。

圖3示出圖1和圖2之一實施例，且為一前視圖示出依據本發明之一實施例之切割非金屬基板的裝置，而圖4為一側視圖示出圖3中之該切割非金屬基板的裝置。圖5為一前視圖示出圖3和圖4中之一推壓滾輪，而圖6為一立體圖示出圖3和圖4中之一支撐滾輪及一角度控制單元。

請參閱圖3至圖6，依據本發明之一實施例之切割非金屬基板的裝置100包含一支撐滾輪110，一推壓滾輪120，一機架130及一移轉模組(未示出)。又，該切割非金屬基板的裝置100亦可包含一角度控制單元140，一支撐滾輪升高單元150，一推壓滾輪升高單元160，一空氣切刀，及一吹氣機180。

該支撐滾輪110會支撐一非金屬基板P之一邊隙區域的一上表面或一下表面，而使該支撐滾輪110會相對於該非金屬基板P的該表面形成一固定角度。為能如此，該支撐滾輪110可具有一如圖1和圖2中的推拔形狀。但是，該支撐滾輪110亦可具有一圓筒形狀而無推拔，且該會被說明為傾斜的角度控制單元140可傾斜該支撐滾輪110，以在該支撐滾輪110和該非金屬基板P之間形成一固定角度。

假使該支撐滾輪110具有推拔形狀，則較好是該切割非金屬基板的裝置100包含該角度控制單元140。藉由該角度控制單元140，該切割非金屬基板的裝置100能處理各種不同種類的非金屬基板P。

即是，當該非金屬基板P的厚度改變時，該支撐滾輪110的角度會被調整成能較容易地切斷該非金屬基板 P。

詳言之，當該非金屬基板P較厚時，圖1中在該支撐滾輪110與該非金屬基板P之間的角度θ₂會增加。相反地，當該非金屬基板P較薄時，圖1中在該支撐滾輪110與該非金屬基板P之間的角度θ₂會減少。

該支撐滾輪升高單元150會在一垂直方向升高該支撐滾輪110。即是，當該推壓滾輪120置設在該非金屬基板P上方時，該支撐滾輪升高單元150會向上升高該支撐滾輪110以對該非金屬基板P施加應力。

該推壓滾輪120會推壓該非金屬基板P的表面之一區域，其係相反於被該支撐滾輪110支撐的表面，該區域對應於該切割線。如前所述，該推壓滾輪120在一中央區域具有相對較大的直徑，且沿各側邊方向會逐減直徑。

該推壓滾輪升高單元160會沿一垂直方向升高該推壓滾輪120。即是，當該非金屬基板P被支撐在該支撐滾輪110上時，該推壓滾輪升高單元160會降低該推壓滾輪120來與該非金屬基板P接觸。於此情況下，該推壓滾輪120係在對準該非金屬基板P之後才降低，而使該推壓滾輪120的中央部份位在該非金屬基板P的切割線上方。在本實施例中，該非金屬基板P會被對準，而使該推壓滾輪120的中央部份位在該非金屬基板P的切割線上方。或者，該切割非金屬基板的裝置100可更包含一推壓滾輪移轉單元(未示出)，用以當固定該非金屬基板P時水平地移動該推壓滾輪120。

在本實施例中，該切割非金屬基板的裝置100包 含該支撐滾輪升高單元150和該推壓滾輪升高單元160二者，但亦可只包含它們之一者來施加應力於該非金屬基板P。

該機架130會支撐該支撐滾輪110和該推壓滾輪120。該機架130亦會支撐該角度控制單元140、該支撐滾輪升高單元150，及該推壓滾輪升高單元160。

該移轉模組(未示出)會相對地移轉該非金屬基板P或該機架130。在本實施例中，該移轉模組(未示出)會在該非金屬基板P被固定時移轉該機架130。為能如此，該移轉模組(未示出)係裝在圖3中的機架130之右側，並會相對於圖3的紙頁表面沿一垂直方向，或沿圖4中的箭號方向，來移動該機架130。

另一方向，該切割非金屬基板的裝置100可更包含該空氣切刀170，用以朝一切割起始點吹送空氣來寬化一切隙。

當切割沒有正確地在該切割起始點進行時，該非金屬基板P不能被滑順地切斷。因此，當空氣壓力經由該空氣切刀170施加於該非金屬基板P的切割起始點而來寬化該切隙時，該非金屬基板P能被滑順地切斷。

此外，該切割非金屬基板的裝置100可更包含該吹氣機180以吹送空氣來移除碎屑。因此，一增加的清潔程序能被免除。

圖7為一流程圖，示出一依據本發明之一實施例之切割非金屬基板的方法。

請參閱圖7，一依據本發明之一實施例之切割非金屬基板的方法包含一步驟(S110)為：以一支撐滾輪支撐一非金屬基板之一邊隙區域的一上表面或一下表面，而使該支撐滾輪相對於該非金屬基板形成一角度，一步驟(S120)為：以一推壓滾輪推壓該非金屬基板之一表面的一區域，其係相反於會與該支撐滾輪接觸的表面，並對應於一切割線，及一步驟(S130)為：相對地移動該非金屬基板，及/或該支撐滾輪和該推壓滾輪相對於彼此等之至少一者。

該切割非金屬基板的方法可更包含一步驟為：瞬時地朝向一切割起始點吹送空氣，以藉空氣壓力來寬化一切隙。

該相對地移動該非金屬基板，及/或該支撐滾輪和該推壓滾輪相對於彼此等之至少一者的步驟(S130)，可在當空氣被吹送以移除該非金屬基板的碎屑時來被進行。

有關該切割非金屬基板的裝置之詳細的方法係說明如上，因此其它的說明將被略除。

依據該切割非金屬基板的裝置和方法，切割成功率能被改良，即使用於具有小邊隙寬度和小厚度的非金屬基板。

精習於該技術者將會易知各種不同的修正和變化能被作成於本發明中而不偏離於本發明的精神或範圍。故，欲期本發明會涵蓋所提供之此發明的修正和變化等，它們係在所附申請專利範圍及其等同物的範圍內。

100‧‧‧切割非金屬基板的裝置

110‧‧‧支撐滾輪

120‧‧‧推壓滾輪

130‧‧‧機架

140‧‧‧角度控制單元

150‧‧‧支撐滾輪升高單元

160‧‧‧推壓滾輪升高單元

P‧‧‧非金屬基板

Claims (9)

1. 一種切割非金屬材料的裝置，包含：一支撐滾輪，可支撐一非金屬基板之一邊隙區域的一上表面或下表面，而使該支撐滾輪會相對於該非金屬基板的該表面形成一固定角度；一推壓滾輪，可推壓該非金屬基板之一表面的一區域，其係相反於會與該支撐滾輪接觸的表面並且對應於一切割線；一機架，可支撐該支撐滾輪和該推壓滾輪；一移轉模組，可相對地移動該非金屬基板及/或該支撐滾輪和該推壓滾輪相對於彼此等之至少一者；及一空氣切刀，可朝一切割起始點吹送空氣以寬化一切隙。
2. 如請求項1之裝置，其中該支撐滾輪沿一由該非金屬基板之一外側朝該非金屬基板之一中央的方向具有一逐減的直徑而具有一推拔的形狀。
3. 如請求項1之裝置，更包含一角度控制單元，可旋轉該支撐滾輪來調整該支撐滾輪與該非金屬基板之間的固定角度。
4. 如請求項1之裝置，更包含一支撐滾輪升高單元，可在一垂直方向升高該支撐滾輪。
5. 如請求項1之裝置，其中該推壓滾輪沿一由中央朝二端邊的方向具有一逐減的直徑。
6. 如請求項1之裝置，更包含一推壓滾輪升高單元，可在一垂直方向升高該推壓滾輪。
7. 如請求項1之裝置，更包含一吹氣機可吹送空氣以移除該非金屬基板的碎屑。
8. 一種切割非金屬基板的方法，包含：以一支撐滾輪支撐一非金屬基板之一邊隙區域的一上表面或一下表面，而使該支撐滾輪相對於該非金屬基板形成一角度；以一推壓滾輪推壓該非金屬基板之一表面的一區域，其係相反於會與該支撐滾輪接觸的表面並且對應於一切割線；瞬時地朝一切割起始點吹送空氣以藉空氣壓力來寬化一切隙；及相對地移動該非金屬基板及/或該支撐滾輪和該推壓滾輪相對於彼此等之至少一者。
9. 如請求項8之方法，其中相對地移動該非金屬基板及/或該支撐滾輪和該推壓滾輪相對於彼此等之至少一者，係當空氣被吹送以移除該非金屬基板的碎屑時來被進行。