CN109608029A - 一种玻璃基板全自动切割设备及方法 - Google Patents
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Abstract
公开一种玻璃基板全自动切割设备，包括：切割平台、升降装置、切割装置和吸附移栽装置，切割平台用于承载待切割的玻璃基板；升降装置用于运输玻璃基板，其能够与切割平台对接，从而移动玻璃基板落到切割平台上并由切割平台来接收玻璃；切割装置用于切割位于切割平台上的玻璃基板；吸附移栽装置用于吸附切割后的玻璃基板，然后将切割后的玻璃基板按照预定顺序从切割平台上移出。还公开玻璃基板全自动切割方法，其包括：利用升降装置将待切割的玻璃基板放置在切割平台上，沿切割轨迹移动切割装置从而按照切割轨迹切割所述玻璃基板，吸附移栽装置吸附切割后的玻璃基板，然后将切割后的玻璃基板按照预定顺序从切割平台上移出。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示面板制造领域，更具体的说，涉及一种玻璃基板全自动切割设备及方法。
背景技术
当前，对于OLED、Array、TSP&BP段的玻璃基板，要对其进行切割，取样，报废。切割的过程中，由于每块待切割玻璃基板之间可能有厚度的差异，使得会使得切割效果不佳。且切割过程中伴随着碎屑，如果切割平台上的异物未被清除干净，在对切割平台上的平板进行切割工艺时，玻璃基板的对应于异物的部分会翘起使得基板放置不平，导致基板在切割过程中定位不准甚至产生破片，对切割后取样造成不便，因此对于当前的切割平台，在其进行切割工艺之后需要对平台上的碎屑进行清除。虽然当前的载台结构中设置有对碎屑清除的装置，但是其对载台上碎屑的清除能力有限，从而难以提升产品切割良率，而且当前的载台复杂的设计结构导致其自动化能力有限，影响产能。再者，人工搬运待切割玻璃基板到切割平台上，切割后又采用人工进行取样，大大降低了工作效率，从而造成工艺段处理相关玻璃基板时间过长，满足不了生产需求。
发明内容
本发明为解决现有技术中由于玻璃基板间的厚度差异造成的切割效果不佳、切割平台碎屑清除不彻底、接收玻璃及取样的非自动化造成的工作效率降低等问题，提供一种自动接收玻璃基板、自动取片报废、自动清理碎屑的全自动切割设备。同时，本发明还提供一种自动接收玻璃基板、自动取裂片报废、自动清理碎屑的全自动切割方法。
1.一种玻璃基板全自动切割设备，其包括：切割平台、升降装置、切割装置和吸附移栽装置，其中，
切割平台用于承载待切割的玻璃基板；
升降装置用于运输玻璃基板，其能够与切割平台对接，从而移动玻璃基板落到切割平台上并由切割平台来接收玻璃；
切割装置用于切割位于切割平台上的玻璃基板；
吸附移栽装置用于吸附切割后的玻璃基板，然后将切割后的玻璃基板按照预定顺序从切割平台上移出。
2.根据项1所述的玻璃基板全自动切割设备，其中，
所述切割平台顶面为矩形，且所述切割平台上具有与切割装置的切割轨迹相对应的数个区域，每个区域能够独立控制其给与所接收的玻璃基板的吸附力，从而在吸附移栽装置吸取玻璃时，通过控制沿切割轨迹切割后的各玻璃基板裂片与切割平台之间的吸附力差异，使切割后的玻璃进一步沿切割轨迹裂开。
3.根据项1或2所述的玻璃基板全自动切割设备，其中，
所述升降装置为位于切割平台下方的伺服升降装置，其包括：
负载工作台、滚珠丝杠、直线轴承和伺服电机，所述伺服电机驱动滚珠丝杠，并配合直线轴承带动负载工作台作升降运动。
4.根据项2或3所述的玻璃基板全自动切割设备，其中，
所述切割平台与升降装置对接是通过位于升降装置负载工作台上的引脚和切割平台所具有的引脚孔来实现，
优选所述引脚在负载工作台上均匀分布，
优选构成所述引脚的材料为抗静电材料，进一步优选为PEEK。
5.根据项4所述的玻璃基板全自动切割设备，其中，
每个区域能够独立控制其给与所接收的玻璃基板的吸附力，从而实现改变沿切割轨迹切割后的各玻璃基板裂片之间的承受的压力差，从而使切割后的玻璃进一步沿切割轨迹裂开是通过控制在每个区域上的切割平台和所吸附的玻璃裂片之间的真空度来实现的。
6.根据项5所述的玻璃基板全自动切割设备，其中，
每个区域都有独立的气路控制***且所述每个区域上至少有一个避开引脚孔设置的吸附孔，
通过所述每个气路控制***对所述每个区域的吸附孔连接进行吸气或抽气的操作来实现在每个区域上切割平台和所吸附的玻璃裂片之间的真空度之间存在差异，从而使各裂片之间受力不同。
7.根据项1～6中任一项所述的玻璃基板全自动切割设备，其中，所述切割装置包括切割组件和供切割组件滑动的模组，所述供切割组件滑动的模组能够控制所述切割组件沿切割轨迹移动从而实现对待切割玻璃的切割；
优选所述模组为两轴龙门型模组。
8.根据项7所述的玻璃基板全自动切割设备，其中，所述切割组件包括：
气缸、气路***和刀头，
所述气路***包括正压气路***、负压气路***和气动压力控制单元，
所述正压气路***与气动压力控制单元连接，
所述正压气路***连接所述气缸，以及所述刀头连接在所述气缸的下部；
优选所述气缸为低摩擦缸，
优选所述气动压力控制单元包括比例阀。
9.根据项8所述的玻璃基板全自动切割设备，其中，所述切割组件还包括：
伺服控制***、减速机与同步带及同步带轮组合；
所述同步带及同步带轮组合包括：主动轮、从动轮以及连接主动轮和从动轮的同步带；
所述伺服控制***下部连接减速机，减速机下部连接主动轮，从动轮与气缸上部连接，刀头位于从动轮的轴线上，主动轮的转动由伺服控制***控制，主动轮带动从动轮转动，进而带动气缸与刀头同步转动。
10.根据项9所述的玻璃基板全自动切割设备，其中，所述切割组件还安装有作用于所述同步带的同步带张紧机构；
优选地，所述气路***上连接有手动升降位移台，所述手动升降位移台上设有锁紧手轮；
更优选地，所述气路***上部还安装有传感器，用于确认刀头的旋转；
最优选地，所述切割组件还安装有与负压气路***连接的过滤器，以及与过滤器下端连接的吸管，所述吸管的下端临近刀头设置。
11.根据项1～10中任一项所述的玻璃基板全自动切割设备，其中，所述切割装置还包括：
清扫组件，
所述清扫组件包括毛刷、毛刷升降机构和碎屑收集盒。
12.根据项6～11中任一项所述的玻璃基板全自动切割设备，其中，所述吸附移栽装置包括：
吸附组件、连接在吸附组件上部的升降组件、移栽组件，
所述吸附组件包括至少一个吸盘，
所述吸盘的分布与所述切割平台上的吸附孔分布一致。
13.根据项1～12中任一项所述的玻璃基板全自动切割设备，其中，所述装置还包括：
位于移栽组件末端的下方的废材车。
14.根据项1～13中任一项所述的玻璃基板全自动切割设备，其中，所述装置还包括：
把待切割的玻璃基板运送到切割平台上方的机械臂。
15.根据项1～14中任一项所述的玻璃基板全自动切割设备，其中，所述待切割的玻璃基板为报废的玻璃基板。
16.一种切割玻璃基板的方法，其包括：
利用升降装置将待切割的玻璃基板放置在切割平台上，
沿切割轨迹移动切割装置从而按照切割轨迹切割所述玻璃基板，
吸附移栽装置吸附切割后的玻璃基板，然后将切割后的玻璃基板按照预定顺序从切割平台上移出，
其中，切割平台用于承载待切割的玻璃基板；升降装置用于运输玻璃基板，其能够与切割平台对接，从而移动玻璃基板落到切割平台上并由切割平台来接收玻璃；切割装置用于切割位于切割平台上的玻璃基板；吸附移栽装置用于吸附切割后的玻璃基板，然后将切割后的玻璃基板按照预定顺序从切割平台上移出。
17.根据项16所述的方法，其中，该方法还包括：
在沿切割轨迹移动切割装置从而按照切割轨迹切割所述玻璃基板之后，
所述切割平台所具有的数个区域中的每个区域独立控制其给与所接收的玻璃基板的吸附力，从而在吸附移栽装置吸取玻璃时，通过控制沿切割轨迹切割后的各玻璃基板裂片与切割平台之间的吸附力差异，使切割后的玻璃进一步沿切割轨迹裂开，
然后吸附移栽装置用于吸附进一步裂开的切割后的玻璃基板，然后将切割后的玻璃基板按照预定顺序从切割平台上移出，其中，
所述切割平台顶面为矩形，且所述切割平台上具有与切割装置的切割轨迹相对应的数个区域。
18.根据项16或17所述的方法，还包括：
将从切割平台上移出的切割后的玻璃裂片移送至废材车。
19.根据项16～18中任一项所述的方法，还包括：
在切割玻璃基板的同时，利用包括毛刷、毛刷升降机构和碎屑收集盒的清扫组件对切割平台进行清扫。
20.根据项16～19中任一项所述的方法，其利用项1～15中任一项所述的设备对玻璃进行切割。
优选地，本发明的玻璃基板全自动切割设备，还包括PLC控制器，所有的操作都是根据PLC控制器预先设定好的程序完成的，这样可以保证操作的精准性和实效性。
PLC控制器，即可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，简称PLC)，一种具有微处理机的数字电子设备，用于自动化控制的数字逻控制器，可以将控制指令随时加载内存内储存与执行。可编程CPU，指令及资料内存、输入输出单元、电源模组、数字拟等单元所模组化组合成。
发明的效果
使用本发明的设备和方法，切割平台设置引脚孔，下方的升降装置设置对应的引脚，使得切割装置与升降装置对接，从而可以自动接收待切割玻璃基板，使玻璃基板平稳地落在切割平台上，省去了人工搬运的成本。此外，引脚的材料为抗静电材料，可以有效防止玻璃基板与引脚之间产生静电。
优选地，本发明的玻璃基板全自动方法，还包括，在切割平台接收待切割玻璃基板后，对玻璃基板进行吸附，而后切割装置切割玻璃。在切割玻璃的同时保持玻璃吸附在切割平台上，使得切割时玻璃基板固定，避免切割组件带动玻璃基板移动造成的切割轨迹偏移。
本发明中，由切割轨迹划分的每个区域能够独立控制其给与所接收的玻璃基板的吸附力，从而实现改变沿切割轨迹切割后的各玻璃基板裂片之间的承受的压力差，在吸附移栽装置吸取玻璃基板裂片的同时，达到沿切割轨迹进一步裂片的目的。最终，切割后的玻璃基板裂片由吸附移栽装置移走，省去了人力投入，大大提高了工作效率，还可以通过控制每个操作的速度，从而保证整个工艺段处理玻璃基板的时间，满足生产需求。
本发明中，切割平台上的吸附孔的排布与吸附移栽装置的吸盘位置一致，若玻璃基板被切割前，玻璃基板任意位置有一缺口，在吸附移栽装置吸附切割报废玻璃基板时，可能吸盘正好与缺口重合，如果吸附孔与吸盘位置不一致，吸盘就吸住切割平台，很容易把吸盘损坏或者不能成功吸附移栽玻璃基板，如果吸附孔与吸盘位置一致，吸附孔是破真空的，使得该处吸盘起不到吸附作用，不会对切割平台造成损害，可以正常吸附移栽玻璃基板。
使用本发明的设备和方法，在切割厚度变化大的玻璃基板之前，先调节手动位移台，快拧锁紧轮的把手将切割装置在垂直方向上固定，再通过PLC控制器控制比例阀，驱动气缸下降，完成玻璃基板的试切割，这一步主要是找到最好的切割压力，达到切割效果最好，并且也可以保护好切割刀头，增加其寿命。
在切割的过程中，可能会产生粉尘，使用本发明的设备和方法，通过在切割机构增设吸管和过滤器，由气路***完成吸尘作用；此外，切割机构下方还增设有清扫组件，碎屑的清理由两个操作共同完成，最终可达到95％的清扫效率。
使用本发明的设备和方法，在切割的过程中，还可以对刀头进行旋转，从而灵活变换切割轨迹，达到不同的切割目的。且还设有监控刀头旋转角度的传感器，优选传感器上还安装有报警器，若实际加工过程中，由于同步带松弛，导致刀头实际旋转的角度没有达到PLC控制器预先设定的角度，安装在传感器上的报警装置就会报警，严格监控切割工艺从而使切割轨迹不会偏移。
附图说明
图1a本发明一个具体实施方式的切割平台、升降装置、两轴模组组合的立体图(未放置玻璃基板)
图1b本发明一个具体实施方式的切割平台、升降装置、两轴模组组合的立体图(已放置玻璃基板)
图2本发明一个具体实施方式的升降装置工作状态下的主视图
图3a本发明一个具体实施方式的切割组件的主视图
图3b本发明一个具体实施方式的切割组件的立体图
图4本发明一个具体实施方式的切割平台俯视图
图5本发明一个具体实施方式的吸附移栽装置主视图
图6本发明一个具体实施方式的切割装置后视图
图7本发明一个具体实施方式的清扫组件的主视图
图8本发明一个具体实施方式的碎屑收集盒位置示意图
图9本发明一个具体实施方式的废材车
图10a本发明一个具体实施方式的玻璃基板全自动切割设备主视图
图10b本发明一个具体实施方式的玻璃基板全自动切割设备俯视图
符号说明
1引脚 2切割平台 3机械臂
4玻璃基板 5直线轴承 6滚珠丝杠
7伺服电机 8刀头 9吸管
10过滤器 11伺服控制*** 12气路***
13气动压力控制单元 14同步带及同步带轮组合 15气缸
16减速机 17同步带张紧机构 18手动位移台
19比例阀 20传感器 21吸附组件
22升降组件 23移栽组件 24清扫组件
25模组 26负载工作台 27引脚孔
28吸附孔 29切割组件 30毛刷
31毛刷升降组件 32吸附移栽装置 33切割装置
34升降装置 35废材车 36正压气路***
37负压气路*** 38碎屑收集盒
具体实施方式
下面结合附图所描述的实施方式对本发明的一种玻璃基板全自动切割设备和方法进一步详细说明，其中所有附图中相同的数字表示相同的特征。虽然附图中显示了本发明的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
本发明提供一种玻璃基板全自动切割设备，在一个具体的实施方式中，其包括：切割平台2、升降装置34、切割装置33和吸附移栽装置32(如图10a和图10b所示)，其中，
如图1a和图1b所示，切割平台2用于承载待切割的玻璃基板4,选用硬度高、耐磨性强且不易变形的材质，切割平台2可以为任意形状，尺寸视玻璃基板4尺寸而定，切割平台2上具有与切割装置33对接的引脚孔27；
升降装置34用于运输玻璃基板4，其能够与切割平台2对接，从而移动玻璃基板4落到切割平台2上并由切割平台2来接收玻璃。在本发明中，对接可以通过本领域技术人员知道的任何方式来实现。在本发明一个具体的实施方式中，对接是切割平台2与升降装置34对接，通过位于升降装置34负载工作台26上的引脚1和切割平台2所具有的引脚孔27来实现。
例如，如图2所示，在工作状态下，升降装置34由伺服电机7驱动上升，位于升降装置34的负载工作台26上的引脚1经由切割平台2的引脚孔27升到切割平台2之上，玻璃基板4先落到引脚1上，随后由升降装置34带动玻璃基板4下降，直至玻璃基板4落到切割平台2上。引脚1为固定在负载工作台26上的连杆，与待切割玻璃基板4点接触。引脚孔27在切割平台2上的分布与引脚1对应，引脚孔27的大小根据引脚1的连杆的横截面积来设置。
在一个具体的实施方式中，如图6所示，切割装置33由切割组件29配合供切割组件29滑动的模组25，来实现按照预设的切割轨迹切割位于切割平台2上的玻璃基板4；
吸附移栽装置32用于吸附切割后的玻璃基板4，其包括：吸附组件21、连接在吸附组件21上部的升降组件22、移栽组件23(如图5所示)。吸附组件21包括数个吸盘；升降组件22由伺服电机7驱动；移栽组件23包括移栽机和导轨，移栽机用于控制升降组件22水平移动，导轨用于接收并运输吸附组件21吸附的玻璃基板4裂片。工作状态下，对于每块玻璃基板4裂片，吸附移栽装置32按照预先设定的顺序，先由升降组件22带动吸附组件21下降至待吸附的玻璃基板4裂片上，吸附玻璃基板4裂片后，由升降组件22带动玻璃基板4裂片先竖直向上运动，再由移栽组件23控制将玻璃基板4裂片放置到导轨上移走。
在一个具体的实施方式中，如图4所示，切割平台2上有避开引脚孔27设置的吸附孔28，可以通过吸附孔28与气路控制***连接，控制电磁阀进行抽真空、破真空的操作来控制切割平台2与玻璃基板4之间的吸附力。
在一个具体的实施方式中，切割平台2顶面为矩形，且切割平台2上具有与切割装置33的切割轨迹相对应的数个区域，所述区域不必须等分，每个区域能够独立控制其与所接收的玻璃基板4之间的吸附力，即当吸取其中一块玻璃基板4裂片时，使得该裂片与切割平台2之间的吸附力小于其它玻璃基板4裂片与切割平台2之间的吸附力，使得在吸取玻璃基板4裂片的同时，切割后的玻璃基板4进一步沿切割轨迹裂开。例如，通过这样的切割装置33可以将待切割的玻璃基板4等分切割成2块、4块、6块。
在一个具体的实施方式中，每个区域都有独立的气路控制***且所述每个区域上至少有一个避开引脚孔27设置的吸附孔28，每个区域通过吸附孔28与所在区域的气路控制***连接来控制切割平台2与玻璃基板4之间的吸附力。
在一个具体的实施方式中，如图2所示，所述升降装置34为位于切割平台2下方的伺服升降装置，其包括：负载工作台26、滚珠丝杠6、直线轴承5和伺服电机7，所述伺服电机7驱动滚珠丝杠6，并配合直线轴承5带动负载工作台26作升降运动。其中，伺服升降装置为由伺服电机7驱动的升降装置；负载工作台26为具有一定承载功能的平台；滚珠丝杠6是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的传动元件；直线轴承5是一种直线运动***；伺服电机7是指在伺服***中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置，伺服电机7可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。
在一个具体的实施方式中，如图3a和3b所示，所述切割组件29包括：气缸15、气路***12、刀头8、伺服控制***11、减速机16与同步带及同步带轮组合14，所述气路***12包括正压气路***36、负压气路***37和气动压力控制单元13，所述同步带及同步带轮组合14包括：主动轮、从动轮以及连接主动轮和从动轮的同步带，伺服控制***11下部连接减速机16，减速机16下部连接主动轮，从动轮与气缸15上部连接，刀头8位于从动轮的轴线上，主动轮的转动由伺服控制***11控制，主动轮带动从动轮转动，进而带动气缸15与刀头8同步转动。气动压力控制元件连接所述正压气路***36，所述正压气路***36连接气缸15，刀头8连接在气缸15的下部。气动压力控制单元13控制和调节气体压力，使气缸15或气马达按照设定的程序工作，气动压力控制单元13一般通过增压阀、减压阀、安全阀、顺序阀或比例阀19等控制压力。在一个可选的实施方式中，所述气缸15为低摩擦缸，气缸15为引导活塞在缸内进行直线往复运动的圆筒形金属机件，低摩擦缸是指活塞滑动阻力很小的气缸15。在另一个可选的实施方式中，所述气动压力控制单元13包括比例阀19，比例阀19可以对输入量进行连续控制，其特点是输出量随输入量(电流值或电压值)的变化而变化，输出量与输入量之间存在一定的比例关系。
在一个具体的实施方式中，如图3a和3b所示，还安装有作用于同步带的同步带张紧机构17，起到张紧同步带、防止同步带松动的作用，同步带张紧机构17包括一个张紧轮，张紧轮靠近主动轮和从动轮中的较小轮安装。
在一个具体的实施方式中，如图3a和3b所示，所述气路***12上连接手动位移台18，用于在竖直方向上调整切割组件29，手动位移台18上设有锁紧手轮，当调整切割组件29到合适的位置时，拧紧锁紧手轮来固定切割组件29；所述气路***12上部还安装有传感器20，用于确认刀头8的旋转；所述切割组件29还安装有与负压气路***37连接的过滤器10，以及与过滤器10下端连接的吸管9，所述吸管9的下端临近刀头8设置。
在一个具体的实施方式中，如图1a和图1b所示，供切割组件29滑动的模组25为两轴龙门型模组。在可选的实施方式中，模组25还可以为两轴悬臂型模组、三轴龙门型模组、三轴悬臂型模组。模组25为机械手模组，分为单轴模组和由多个单轴模组通过不同的组合样式实现的多轴模组，多轴模组为可以进行平面或空间坐标的位移。X、Y轴方向如图1b所示，两轴模组可以实现XY轴的位移，两轴模组分为两轴龙门型模组和两轴悬臂型模组，两轴龙门型模组的X轴架设于两平行Y轴(或辅助导轨)之上，两轴悬臂型模组的X轴悬臂伸出，X轴安装于Y轴滑块之上。三轴模组可以实现XYZ轴的位移，三轴模组分为三轴龙门型模组和三轴悬臂型模组，三轴龙门型模组的X轴架设于两平行Y轴(或辅助导轨)之上，Z轴架设于X轴之上，三轴悬臂型模组的X轴悬臂伸出，X轴安装于Y轴滑块之上，Z轴架设于X轴之上。
在一个具体的实施方式中，吸盘为真空吸盘，吸盘的分布与所述切割平台2上的吸附孔28分布一致。真空吸盘通过与真空设备，如真空发生器接通，当吸盘与待提升物如玻璃等接触时,起动真空设备抽吸，使吸盘内产生负气压，从而将待提升物吸附牢固，即可开始搬送待提升物。当待提升物搬送到目的地时，平稳地充气进真空吸盘内，使真空吸盘内由负气压变成零气压或稍为正的气压，真空吸盘就脱离待提升物，从而完成了提升搬送重物的任务。
在一个具体的实施方式中，如图7所示，所述切割装置33还包括：清扫组件24。清扫组件24包括清扫单元和收集单元，清扫单元用来清扫切割过程中产生的粉尘，收集单元用来收集清扫的粉尘碎屑。清扫单元可以为毛刷30，具体来说可以为滚刷、单边刷、双边刷、板刷等。收集单元可以为碎屑收集盒38，碎屑收集盒38位于切割平台2的一个边缘，碎屑收集盒38的顶部边缘不高于切割平台2的顶面，其位置根据切割装置33的位置可进行调整(如图8所示)。在一个可选的实施方式中，清扫组件24还可以包括升降单元，具体为毛刷升降组件31。其中，升降单元控制清扫单元的升降。
在一个具体的实施方式中，移栽组件23的轨道的末端的下方有收集玻璃基板4裂片的玻璃碎片收集单元，对于这样的玻璃碎片收集单元没有任何的限定，例如可以是位于轨道末端下方的容器、收集池等，在一个具体的实施方式中，优选该玻璃碎片收集单元是可以移动的，这样在收集完成之后，该玻璃碎片收集单元可以进行移动以运出其中收集的玻璃碎片，具体来说可以为废材车35。
在一个具体的实施方式中，待切割的玻璃基板4由机械臂3运输到切割平台2上方，所述机械臂3可以为机器人丫杈，玻璃基板4置于机器人丫杈上进行运输。机器人丫杈为由一块连接板和两个以上矩形管柱连接而成，每个矩形管柱的固定端到自由端的延伸方向相同。
在一个具体的实施方式中，待切割的玻璃基板4为生产加工过程中报废的玻璃基板4。
本发明还提供一种玻璃基板全自动切割方法，其中所涉及的设备可以参照上述玻璃基板全自动切割设备的描述。
在一个具体的实施方式中，本发明的玻璃基板全自动切割方法包括：
利用与切割平台2对接的升降装置34，带动待切割玻璃基板4并最终使其落在切割平台2上，本发明中对接可以通过本领域技术人员知道的任何方式来实现。在本发明一个具体的实施方式中，对接通过位于升降装置负载工作台26上的引脚1和切割平台2所具有的引脚孔27来实现。
沿预先设定的切割轨迹移动切割装置33，从而按照切割轨迹切割所述玻璃基板4，
吸附移栽装置32吸附切割后的玻璃基板4，所述切割平台2被切割轨迹划分出的数个区域中的每个区域都可以独立控制其给与所接收的玻璃基板4的吸附力，在吸附移栽装置32吸取玻璃时，通过控制沿切割轨迹切割后的各玻璃基板4裂片与切割平台2之间的吸附力差异，使切割后的玻璃基板4进一步沿切割轨迹裂开，
然后将切割后的玻璃基板4经由移栽组件23的导轨按照预定顺序从切割平台2上移出。
在一个具体的实施方式中，该方法还包括：在待切割的玻璃基板4落在切割平台2上之后，切割平台2对玻璃基板4进行吸附。
在一个具体的实施方式中，切割平台2上被切割轨迹划分出的数个区域上分别有避开引脚孔27设置的吸附孔28，每个区域可以通过该区域的吸附孔28与独立的气路控制***连接，控制电磁阀进行抽真空、破真空的操作来控制切割平台2各个区域与玻璃基板4之间的吸附力。
在一个具体的实施方式中，该方法还包括：将从切割平台2上移出的切割后的玻璃裂片移送至玻璃碎片收集单元。
在一个具体的实施方式中，该方法还包括：在切割玻璃基板4的同时，利用包括清扫单元和收集单元的清扫组件24对切割平台2进行清扫。在一个可选的实施方式中，清扫组件24还可以包括控制清扫组件24升降的升降单元。
以下结合附图，进一步对发明涉及的玻璃基板全自动切割设备和方法进行说明。
参照图1a和图1b，其为切割平台2、升降装置34、供切割组件29滑动的模组25的组合示意图，升降装置34处于工作状态，引脚1通过切割平台2的引脚孔27上升至出露于切割平台2，待切割玻璃基板4由机械臂3运送到切割平台2上方升起的引脚1上，待玻璃基板4放置平稳后，移走机械臂3，随后升降装置34下降至低于切割平台2，玻璃基板4落到切割平台2上。
图2为升降装置34的示意图，升降装置34为位于切割平台2下方的伺服升降装置，包括：负载工作台26、滚珠丝杠6、直线轴承5和伺服电机7，所述伺服电机7上方连接滚珠丝杠6，滚珠丝杠6顶部通过螺母固定在负载工作台26底部；围绕滚珠丝杠6，在负载工作台26底部边缘还固定多个直线轴承5，伺服电机7驱动滚珠丝杠6并配合直线轴承5带动负载工作台26作升降运动。引脚1在负载工作台26上均匀分布。
图3a和图3b为切割装置中的切割组件示意图，切割组件29包括：气缸15、气路***12、刀头8、伺服控制***11、减速机16与同步带及同步带轮组合14、同步带张紧机构17、手动位移台18、传感器20和过滤器10，气路***12包括正压气路***36、负压气路***37和气动压力控制单元13。
气动压力控制单元13连接正压气路***36，正压气路***36连接气缸15，刀头8连接在气缸15的下部。同步带及同步带轮组合14包括：主动轮、从动轮以及连接主动轮和从动轮的同步带。同步带张紧机构17作用于同步带上，防止同步带松弛。伺服控制***11下部连接减速机16，减速机16下部连接主动轮，从动轮与气缸15上部连接，刀头8位于从动轮的轴线上。气路***12上装有手动位移台18。传感器20安装在气路***12上部。吸管9临近刀头8设置，上部连接过滤器10，过滤器10上部再与正压气路***36连接。
图4为切割平台2上由切割轨迹划分的区域示意图。切割平台2等分为四个相等的区域，每个区域上排布有数个吸附孔28，通过吸附孔28，每个区域都能够独立控制其给与所接收的玻璃基板4的吸附力，从而实现改变沿切割轨迹切割后的各玻璃基板4的裂片之间的承受的压力差，使切割后的玻璃基板4进一步沿切割轨迹裂开。
图5为吸附移栽装置的示意图，包括：下方的吸盘组件、连接在吸盘组件上方的升降组件22、移栽组件23。吸盘组件包括数个吸盘，吸盘与切割平台2上的吸附孔28对应分布。吸盘组件吸取玻璃基板4的裂片后，由升降组件22带动吸盘组件及玻璃基板4的裂片向上运动，运动至移栽组件23，将玻璃基板4的裂片放置于移栽组件23上，由移栽组件23运送。
图6为安装有清扫组件24的切割装置后视图，清扫组件24安装在切割装置后面偏下方的位置。
图7为清扫组件示意图，包括位于清扫组件24边缘下方的毛刷30、控制毛刷30升降的毛刷升降组件31、碎屑收集盒38。
图8为碎屑收集盒的位置示意图，其与切割平台2的一边缘相接，其顶部边缘不高于切割平台2的顶面，其长度方向与X轴平行，且位于初始状态下清扫组件24的相对一端。
图9为废材车示意图，当待切割的玻璃基板4为废料时，移栽组件23将玻璃基板4的裂片运送到废材车，进行报废收集。
图10a和图10b为玻璃基板全自动切割设备的示意图，在本实施方式中，还包括支撑各装置的整体框架。玻璃基板4由机械臂3运送至上升到切割平台2之上的引脚1上，伺服电机7控制升降装置34下降至切割平台2之下，玻璃基板4落到切割平台2上，再通过切割装置把玻璃基板4切割成数个相等的部分，最后通过吸附移栽装置，把切割后的玻璃基板4的裂片送至废材车中。
实施例
采用图1-9所示的玻璃基板全自动切割设备，待切割玻璃基板4为报废的矩形玻璃基板。
切割平台2为矩形大理石平台，切割平台2尺寸略大于待切割玻璃基板4，切割轨迹为十字形，按照切割轨迹将切割平台2划分为相等的ABCD四部分，引脚孔27在切割平台2上平行于大理石平台的一边成排分布，每相邻的两个区域上的引脚孔27相对于这两个区域中间的切割轨迹对称分布，升降装置34的引脚1与切割平台2上的引脚孔27对应设置，从而实现玻璃基板4落在上升的引脚1上时各处均匀受力。吸附孔28避开引脚孔27设置，每个区域上的吸附孔28在区域的边缘均匀分布，在区域中心附近零散分布。每个区域下方都有一个独立的气路控制***，通过电磁阀控制区域上所有吸附孔28来进行破真空、吸真空操作。
升降装置34位于切割平台2的正下方，伺服电机7上方连接滚珠丝杠6，滚珠丝杠6通过螺母固定于负载工作台26底部中心，负载工作台26底部边缘垂直安装有4个直线轴承5，且负载工作台26底部中心到4个直线轴承5的垂直距离相等，4个直线轴承5所构成箱体结构，使得伺服电机7驱动滚珠丝杠6配合直线轴承5共同带动负载工作台26作稳步的升降运动。引脚1采用防静电的聚醚醚酮树脂材质。
吸附移栽装置32中的吸盘与切割平台2上的各区域的吸附孔28分布一致。升降组件22采用伺服电机7驱动，移栽组件23末端的下方连接废材车。
切割装置33由切割组件29、供切割组件29滑动的模组25、清扫组件24组成，其中，模组25为两轴龙门型模组，其由一个平行于X轴方向的滑轨及两个平行于Y轴上的辅助滑轨组成，两个平行于Y轴上的辅助滑轨分别安装在切割平台2相对的两个侧面，切割组件29位于X轴方向的滑轨上，且可在该滑轨上自由移动。切割组件29由气缸15、气路***12、刀头8、伺服控制***11、减速机16与同步带及同步带轮组合14、同步带张紧机构17、手动位移台18、传感器20和过滤器10组成。本实施例中，气路***12包括正压气路***36、负压气路***37和气动压力控制单元13，气缸15为低摩擦缸，气动压力控制单元13通过比例阀19控制压力，比例阀19连接正压气路***36，正压气路***36连接低摩擦缸，刀头8连接在低摩擦缸的下部。同步带及同步带轮组合14包括：主动轮、从动轮以及连接主动轮和从动轮的同步带。同步带张紧机构17作用于同步带上，防止同步带松弛。伺服控制***11下部连接减速机16，减速机16下部连接主动轮，从动轮与气缸15上部连接，刀头8位于从动轮的轴线上，主动轮的转动由伺服控制***11控制，主动轮带动从动轮转动，进而带动气缸15与刀头8同步转动。气路***12上装有手动位移台18，手动位移台18上设有锁紧手轮，在切割厚度变化大的玻璃基板4之前，先调节手动位移台18，快拧锁紧手轮的把手将切割装置在垂直方向上固定，再通过PLC控制器控制气动压力控制单元13，驱动气缸15下降，完成玻璃基板4的试切割，如此操作可以找到最好的切割压力，达到切割效果最好，并且也可以保护好切割刀头8，增加其寿命。传感器20为psd位置传感器，安装在气路***12上部，用于确认刀头8的旋转角度是否达到90度，传感器20上还安装有报警***，若刀头8旋转角度未达到90度，报警器发出警报。吸管9临近刀头8设置，上部连接过滤器10，过滤器10上部再与负压气路***37连接，完成吸尘作用。清扫组件24安装在切割装置后面偏下方的位置，包括位于清扫组件24边缘下方的毛刷30、控制毛刷30的升降的毛刷升降装置31、碎屑收集盒38，其中，碎屑收集盒38与切割平台2的一边缘相接，其顶部边缘不高于切割平台2的顶面，其长度方向与X轴平行，即与模组25的X轴平行，且位于初始状态下清扫组件24的相对一端。其位置可根据切割装置33的位置调整。
采用本实施例的玻璃基板全自动切割设备自动切割报废玻璃基板4时，首先，玻璃基板4由机器人丫杈运送至上升到切割平台2之上的引脚1上，伺服电机7控制升降装置34下降至切割平台2之下，玻璃基板4落到切割平台2上，再通过切割平台2每个区域下方独立的气路控制***进行抽真空，使得待切割玻璃基板4吸附在切割平台2上，随后切割装置33把玻璃基板4切割四个相等的部分，吸附组件21下降至玻璃基板4表面，在吸附组件21吸取一个区域的玻璃基板4时，该区域通正压达到破真空，其它区域通负压达到抽真空的目的，使得吸取的玻璃基板4的裂片与其它未取走报废的玻璃基板4的裂片之间产生压力差，进而在吸附组件21吸取玻璃基板4的裂片的同时产生进一步裂片的效果。吸附移栽装置32按照预先设定的顺序ABCD，把切割后的玻璃基板4的裂片逐一送至废材车35中。在其它实施方式中，可以按照任意顺序将玻璃基板4的裂片移走，该顺序由PLC控制***根据切割轨迹将玻璃基板4切割的裂片数量及位置预先设定。
尽管以上结合附图对本发明的实施方案进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本发明权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本发明保护之列。
Claims (20)
1.一种玻璃基板全自动切割设备，其包括：切割平台、升降装置、切割装置和吸附移栽装置，其中，
切割平台用于承载待切割的玻璃基板；
升降装置用于运输玻璃基板，其能够与切割平台对接，从而移动玻璃基板落到切割平台上并由切割平台来接收玻璃；
切割装置用于切割位于切割平台上的玻璃基板；
吸附移栽装置用于吸附切割后的玻璃基板，然后将切割后的玻璃基板按照预定顺序从切割平台上移出。
2.根据权利要求1所述的玻璃基板全自动切割设备，其中，
所述切割平台顶面为矩形，且所述切割平台上具有与切割装置的切割轨迹相对应的数个区域，每个区域能够独立控制其给与所接收的玻璃基板的吸附力，从而在吸附移栽装置吸取玻璃时，通过控制沿切割轨迹切割后的各玻璃基板裂片与切割平台之间的吸附力差异，使切割后的玻璃进一步沿切割轨迹裂开。
3.根据权利要求1或2所述的玻璃基板全自动切割设备，其中，
所述升降装置为位于切割平台下方的伺服升降装置，其包括：
负载工作台、滚珠丝杠、直线轴承和伺服电机，所述伺服电机驱动滚珠丝杠，并配合直线轴承带动负载工作台作升降运动。
4.根据权利要求2或3所述的玻璃基板全自动切割设备，其中，
所述切割平台与升降装置对接是通过位于升降装置负载工作台上的引脚和切割平台所具有的引脚孔来实现，
优选所述引脚在负载工作台上均匀分布，
优选构成所述引脚的材料为抗静电材料，进一步优选为PEEK。
5.根据权利要求4所述的玻璃基板全自动切割设备，其中，
每个区域能够独立控制其给与所接收的玻璃基板的吸附力，从而实现改变沿切割轨迹切割后的各玻璃基板裂片之间的承受的压力差，从而使切割后的玻璃进一步沿切割轨迹裂开是通过控制在每个区域上的切割平台和所吸附的玻璃裂片之间的真空度来实现的。
6.根据权利要求5所述的玻璃基板全自动切割设备，其中，
每个区域都有独立的气路控制***且所述每个区域上至少有一个避开引脚孔设置的吸附孔，
通过所述每个气路控制***对所述每个区域的吸附孔连接进行吸气或抽气的操作来实现在每个区域上切割平台和所吸附的玻璃裂片之间的真空度之间存在差异，从而使各裂片之间受力不同。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的玻璃基板全自动切割设备，其中，所述切割装置包括切割组件和供切割组件滑动的模组，所述供切割组件滑动的模组能够控制所述切割组件沿切割轨迹移动从而实现对待切割玻璃的切割；
优选所述模组为两轴龙门型模组。
8.根据权利要求7所述的玻璃基板全自动切割设备，其中，所述切割组件包括：
气缸、气路***和刀头，
所述气路***包括正压气路***、负压气路***和气动压力控制单元，
所述正压气路***与气动压力控制单元连接，
所述正压气路***连接所述气缸，以及所述刀头连接在所述气缸的下部；
优选所述气缸为低摩擦缸，
优选所述气动压力控制***安装有比例阀。
9.根据权利要求8所述的玻璃基板全自动切割设备，其中，所述切割组件还包括：
伺服控制***、减速机与同步带及同步带轮组合；
所述同步带及同步带轮组合包括：主动轮、从动轮以及连接主动轮和从动轮的同步带；
所述伺服控制***下部连接减速机，减速机下部连接主动轮，从动轮与气缸上部连接，刀头位于从动轮的轴线上，主动轮的转动由伺服控制***控制，主动轮带动从动轮转动，进而带动气缸与刀头同步转动。
10.根据权利要求9所述的玻璃基板全自动切割设备，其中，所述切割组件还安装有作用于所述同步带的同步带张紧机构；
优选地，所述气路***上连接有手动升降位移台，所述手动升降位移台上设有锁紧手轮；
更优选地，所述气路***上部还安装有传感器，用于确认刀头的旋转；
最优选地，所述切割组件还安装有与负压气路***连接的过滤器，以及与过滤器下端连接的吸管，所述吸管的下端临近刀头设置。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的玻璃基板全自动切割设备，其中，所述切割装置还包括：
清扫组件，
所述清扫组件包括毛刷、毛刷升降机构和碎屑收集盒。
12.根据权利要求6～11中任一项所述的玻璃基板全自动切割设备，其中，所述吸附移栽装置包括：
吸附组件、连接在吸附组件上部的升降组件、移栽组件，
所述吸附组件包括至少一个吸盘，
所述吸盘的分布与所述切割平台上的吸附孔分布一致。
13.根据权利要求1～12中任一项所述的玻璃基板全自动切割设备，其中，所述装置还包括：
位于移栽组件末端的下方的废材车。
14.根据权利要求1～13中任一项所述的玻璃基板全自动切割设备，其中，所述装置还包括：
把待切割的玻璃基板运送到切割平台上方的机械臂。
15.根据权利要求1～14中任一项所述的玻璃基板全自动切割设备，其中，所述待切割的玻璃基板为报废的玻璃基板。
16.一种切割玻璃基板的方法，其包括：
利用升降装置将待切割的玻璃基板放置在切割平台上，
沿切割轨迹移动切割装置从而按照切割轨迹切割所述玻璃基板，
吸附移栽装置吸附切割后的玻璃基板，然后将切割后的玻璃基板按照预定顺序从切割平台上移出，
其中，切割平台用于承载待切割的玻璃基板；升降装置用于运输玻璃基板，其能够与切割平台对接，从而移动玻璃基板落到切割平台上并由切割平台来接收玻璃；切割装置用于切割位于切割平台上的玻璃基板；吸附移栽装置用于吸附切割后的玻璃基板，然后将切割后的玻璃基板按照预定顺序从切割平台上移出。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，该方法还包括：
在沿切割轨迹移动切割装置从而按照切割轨迹切割所述玻璃基板之后，
所述切割平台所具有的数个区域中的每个区域独立控制其给与所接收的玻璃基板的吸附力，从而改变沿切割轨迹切割后的各玻璃基板裂片之间的承受的压力差，使切割后的玻璃进一步沿切割轨迹裂开，
然后吸附移栽装置用于吸附进一步裂开的切割后的玻璃基板，然后将切割后的玻璃基板按照预定顺序从切割平台上移出，其中，
所述切割平台顶面为矩形，且所述切割平台上具有与切割装置的切割轨迹相对应的数个区域，每个区域能够独立控制其给与所接收的玻璃基板的吸附力，从而实现改变沿切割轨迹切割后的各玻璃基板裂片之间的承受的压力差，使切割后的玻璃进一步沿切割轨迹裂开。
18.根据权利要求16或17所述的方法，还包括：
将从切割平台上移出的切割后的玻璃裂片移送至废材车。
19.根据权利要求16～18中任一项所述的方法，还包括：
在切割玻璃基板的同时，利用包括毛刷、毛刷升降机构和碎屑收集盒的清扫组件对切割平台进行清扫。
20.根据权利要求16～19中任一项所述的方法，其利用权利要求1～15中任一项所述的设备对玻璃进行切割。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201910081036.XA CN109608029A (zh) | 2019-01-28 | 2019-01-28 | 一种玻璃基板全自动切割设备及方法 |
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