專利名稱：玻璃切斷裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及玻璃切斷裝置及方法，特別涉及控制在玻璃板上形成的裂縫的 伸長、能夠穩(wěn)定地切斷玻璃板的玻璃切斷，及方法。
背景技術(shù)：
在液晶顯示面板以及等離子體顯示面板的平板顯示面板的制造時等，在一 張玻璃基板上形成顯示元件以及電路，沿著預(yù)定的分割線進^1分割，由此，由 一張玻璃基板取出多個面板。作為該面板，是用粘接劑等粘合形成有電極等金 屬的一對玻璃基板而成，在這樣粘合的玻璃之外，激光切斷裝置也用于其他脆 性材料的切斷。
圖5表示現(xiàn)有的使用了 C(V激光的玻璃的切斷方法。在玻璃基板50的切 斷幵始端部51， j頓齒輪刀具形成刻痕。并且， 一邊用不艦玻璃的C02激光 60等紅外線激光照射玻璃SI及50的表面， 一邊使C(V激光相對于玻璃繊50 相對itt行掃描，利用純水等y賴卩材料65急屈化賴卩該激光照射部的后方的附近。 由此，使玻璃SI及50的表面產(chǎn)生熱應(yīng)力，形成劃線55，其后，在玻璃S^及50 上施加斷開力使玻璃基板50彎曲，將玻璃基板50沿劃線55割斷。
在牛封午第3027768號公報中，公開了一種脆性非金屬材料的切斷方法，利 用方婦寸光束的照射，在比脆性非金屬材料的軟化點低的溫度下，使所述脆性非 金屬的表面過熱，對位于比過熱的目標區(qū)域更靠后的離開預(yù)定距離的區(qū)域供給 冷介質(zhì)，根據(jù)光束點的尺寸以及所述預(yù)定距離等，規(guī)定方婦寸光束和脆性非金屬 材料主體的相對移動速度。
但是，在各個玻璃板中，存在內(nèi)部應(yīng)力的程度不同、或者物理性質(zhì)的偏差 等，在以同樣的條件切斷玻璃板的情況下，完成的質(zhì)量也不同。因此，為了實 現(xiàn)玻璃板的穩(wěn)定的切斷，需要控制激光照射的裂縫的伸長，形成良好的裂縫。 如上所述，在^ffi水等7賴口材料控制裂縫的伸長的情況下，水的處理花費工時， 另外，在重疊兩張玻璃板進行切斷的情況下，存在不能冷卻配置在下側(cè)的玻璃 板的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供玻璃切斷裝置以及方法，會,直接測定在玻璃板上形 成的裂縫的伸長，將該觀啶結(jié)果反映到激光和玻璃板的相對速度中，進行在玻
璃lfel:伸長的裂縫的控制，形成良好的裂縫。
本發(fā)明的玻璃切斷裝置的特征在于，具有使激 行振蕩的激光振蕩部; 激光掃描部，沿著切斷對象的玻璃板的預(yù)定切斷線，對來自所述激光振蕩部的 激光的照射部進行掃撒傳感器，檢測由于所述激光的照射而在所述玻璃板上 產(chǎn)生的裂縫的前端位置；控制部，對使所述玻璃板相對所述照射部移動時的移
動速度進行控制，使得由所述傳感器檢觀倒的裂縫前端位置追隨由所述激光的 照射部決定的所，縫前端的適當位置。
另外，本發(fā)明的特征在于，所述控制部在所，縫的始端部，與所 縫 的伸長無關(guān)地使所述玻璃板和所述照射部的相對移動速度上升到預(yù)定值。
另外，本發(fā)明的特征在于，所述控制部在所述玻璃板和所述照射部的相對 移動速度的允許上限值和允許下限值之間進行控制，使得所，縫的前端位置 不^1所述照射部。
本發(fā)明的玻璃切斷方法中，向切斷對象的玻璃板照射激光，沿著預(yù)定的切
斷線掃描激光的照射部，從而切斷所述玻璃板，其特征在于，具有如下工序 利用傳感器，檢測由于所述激光的照射而在所述玻璃板上產(chǎn)生的裂縫的前端位 置；對使所述玻璃板相對所述照射部移動時的移動速度進行控制，使得由所述 傳感器檢測到的裂縫前端位置追隨由所述激光的照射部決定的所，縫前端的 適當位置。
另外，本發(fā)明的特征在于，在所，縫的始端部，與所，縫的伸長無關(guān) 地使所述玻璃板和所述照射部的相對移動速度上升到預(yù)定值。
另外，本發(fā)明的特征在于，在所述玻璃板和所述照射部的相對移動皿的 允許上限值和允許下限值之間進行控制，使得所，縫的前端位置不超過所述 照射部。
根據(jù)本發(fā)明，能夠不使用冷卻材料控制伸長的裂縫，所以，起到不用在冷 卻材料的處理上花費工時這樣的效果。
另外，因為育^I多直接測定裂縫的伸長并反映在激光的移動速度中，所以， 能夠進行更穩(wěn)定的形成，此外，起至U離多提高玻璃板的切斷速度的效果。


圖1是表示本發(fā)明的實施形式的玻璃切斷裝置以及方法的概要圖。 圖2是本發(fā)明的玻璃切斷機的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是說明本發(fā)明的裂縫的控制方法的流程圖。
圖4是表示本發(fā)明的裂縫的控制方法的概要的圖表。
圖5是表示現(xiàn)有的使用CCV激光的玻璃的切斷方法的立體圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖，對為了實施本發(fā)明的玻璃切斷裝置以及方法的 方式 謝fi兌明。
圖1是表示本發(fā)明的實施形式的玻璃切斷裝置以及方法的概要圖。該玻璃 切斷裝置70具有載放板20、載放板電動機25、滾珠絲杠26、激光射出部30、 和傳感器40。
對于載放玻璃板10的載放板20來說，在下方具有未圖示的兩個螺母，對 于各個螺母來說，同樣地連接到配置在下方的滾珠絲杠26。在^3^絲杠26的一 端連接有i^文板電動機25，該載放板電動機25可使?jié)L珠絲杠26在任意的方向 旋轉(zhuǎn)。該i^文板電動機25進行任意的旋轉(zhuǎn)，由此，t^文板20 f灘在沿著圖中 箭頭的任意的單軸方向(左右方向)上移動。此外，載放板20的移動方法不限 于上述方法，可以從公知的球術(shù)中選擇。
對于激光射出部30來說，在載放板20的上方，安裝在與玻璃板10對置的 位置。激光射出部30 —邊以恒定的焦距射出激光31 ， 一邊從在玻璃板10的端 部形成的初始裂縫形成位置11沿著所希望的切斷線掃描激光照射位置。為了掃 描激光照射位置32，使載放板電動機25旋轉(zhuǎn)，使和f^文板20連接的滾珠絲杠 26旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)。在本實施形式中，示出使載放板20在圖中的箭頭方向(右方向) 上移動盼瞎況。
當從激光射出部30向玻璃板10射出激光31時，對夾著所希望的切斷線的 較寬的范圍進行加熱，在玻璃板10中產(chǎn)生熱應(yīng)力。即，玻璃板10接受激光31 的照射，并對其進行吸收，該照射部位發(fā)熱。由此，在該照射部位與其周圍的 、,較低的部位之間，由于熱膨脹的差產(chǎn)生熱應(yīng)力。因此，以切斷線為中心在 其兩側(cè)對稱地形成熱應(yīng)力，產(chǎn)生拉伸應(yīng)力。當該拉伸應(yīng)力超過玻璃板10的強度 時，產(chǎn)生以初始裂縫為起點的裂縫12。并且，激光掃描位置32掃描所希望的切斷線，由此，裂縫12伸長。
將在玻璃板10上伸長的裂縫12的前端位置(以下，記為裂縫前端位置13) 相對于激光掃描位置32維持在適當?shù)奈恢?，由此，能夠在玻璃?0的所希望 的切斷線上形成均勻的裂縫12。因此，控制裂縫的伸長，使得在玻璃板10上形 成的裂縫前端位置13追隨裂縫前端適當位置15。為了控制裂縫12的伸長，本 發(fā)明的玻璃切斷裝置70具有檢測f^逢前端位置13的傳感器40、根據(jù)從傳感器 40得到的信息使載放板20的移動皿變化的載放板電動機25、和控制它們的 控制部IOO。
對于傳感器40來說，在載放板20的上方，配置在與玻璃板10對置的位置。 為了檢測裂縫前端位置13，明確與激光照射裝置32的位置關(guān)系， 傳 40固定地安裝在激光射出部30上。傳感器40對玻璃板12進行攝影，對所攝影 的圖像進行圖像處理，從而肖,掌握裂縫前端位置13。此外，傳感器40可以從 公知的技術(shù)中選定。例如，使用發(fā)針激光的變位傳感器，感知由于裂縫的發(fā)生 而產(chǎn)生的漫反射，由此，也可以掌握裂縫前端位置13。
所謂裂縫前端適當位置15，表示在玻璃切斷裝置70的運行中某時刻，相 對于激光照射位置32最適當?shù)牧芽p前端位置13。根據(jù)切斷的玻璃板10的尺寸、 或者所照射的激光31等的特性，在經(jīng)驗上決定該裂縫前端適當位置15。在圖l 中，表示裂縫前端位置13位于裂縫前端適當位置15的"+"側(cè)(圖中右側(cè)， 裂縫12的伸長滯后的情況)的情況。這樣，在裂縫辦制立置13未到鄉(xiāng)縫前 端適當位置15的情況下，相對于裂縫前端適當位置15，位于"+ "側(cè)。相反， 在裂縫前端位置13 ^M^縫前端適當位置15而形成的情況下(圖中位于左側(cè) 的情況)，裂縫前端位置13相對于裂縫前端適當位置15，位于"一M則。
在裂縫前端位置B離開裂縫前端適當位置15的情況下，在良好的裂縫的 形成中產(chǎn)生不適當?shù)那闆r。例如，在裂縫前端位置13在"+ 'M則離開較大的情 況下，即使照射激光31，其以上裂縫12也不伸長。相反，在裂縫前端位置13 在"一"側(cè)離幵較大的情況下，裂縫前端位置13 ^M激光照射位置32，有在預(yù) 想外的方向上使裂縫12伸長的危險。為了不在裂縫12的伸長中發(fā)生不適當?shù)?情況，形成良好的裂縫12，控制部100進行各裝置的控制。
圖2表示本發(fā)明的玻璃切斷機的結(jié)構(gòu)圖?？刂撇?00向電動機驅(qū)動器26 發(fā)出指令，對載放板電動機25進行驅(qū)動，并且，向激光振蕩器35發(fā)出指令，從激光射出部30向玻璃板10照射激光。由激光的照射所形成的裂縫的前端位
置由傳感器40檢測，將得到的信息向控制部100發(fā)送。控制部100根據(jù)該信息 向電動機驅(qū)動器26發(fā)出指令，對載放板電動機25進行驅(qū)動，使得裂縫的前端 位置追隨適當位置。
控制部100具有未圖示的處理器；存儲定義了處理器的處理過程的程序
的ROM (Read Only Memory);存儲接收用戶的適當?shù)臄?shù)值輸入等并進行執(zhí)行 的程序、以及所需信息的RAM (Random Access Memoiy)?？刂撇?00根據(jù)在 ROM中存儲的程序、或者來自用戶的輸入等，向激光射出部30發(fā)出射出指令， 根據(jù)從傳感器40得到的信息，對載放板電動機25進行驅(qū)動控制。
圖3是說明在圖1中所說明的玻璃切斷機的裂縫控制方法的流程圖。下面 使用本流程圖說明裂縫12的控制方法。并且，只要不特別說明，由控制部100 進行裂縫12的控制。
在開始切斷玻璃板10時，與裂縫前端位置13無關(guān)地使f^文板20加速 (Slll)。并且，將i^文板20的移動速度提高至U所設(shè)定的下卩Mt以上(S112)。
這樣，對于載放板2o的移動速度，除了下卩ra度外，還設(shè)定上卩ra度，限制載
放板20的移動速度的范圍，由此，育,防止i^夂板20的過度移動，進行穩(wěn)定 的切斷作業(yè)。對于該移動速度的范圍來說，考慮所切斷的玻璃板10的物理性質(zhì) 或者尺寸、所掃描的激光31的特性等來設(shè)定。
當i^文板20的移動鵬超過下限時，傳感器40!鵬動，檢查裂縫前端位 置13是否位于適當位置15 (S113)。此時，在判斷為位于適當位置15的"一" 側(cè)的情況下(S114)，當載放板20的移動速度為上限以下時(S115)，進行f^文 板20的加速處理(S116)。另外，在判斷為裂縫前端位置13位于適當位置15 的"+ "側(cè)的情況下(S114)，當f^文板20的移動速度為下限以上時(S117)， 進行載放板20的減速處理(S118)。這樣， 縫前端位置13^^當位置的 情況下(位于"_"側(cè)的情況)，進行i^文板20的加速處理，在未到達適當位 置的情況下(位于"+ "側(cè)的情況)，進行i^文板20的減速處理，由此，謀求 !^逢前端位置13向適當位置15的追隨。
這里，在Sl 13中，在裂縫前端位置13位于適當位置的情況下，或者在Sl 15、 S116中，在載放板20的移動速度是臨界速度的情況下，載放板20維持現(xiàn)狀的 移動皿。下面，使用圖4對由控制部100進行的裂縫12的控制進fri兌明。
圖4是表示在圖1中說明的玻璃切斷機的裂縫控制方法的概要的圖表。圖 中上側(cè)的圖表表示i^文板移動速度和時間的關(guān)系。另外，下側(cè)的圖表表示裂縫 前端位置和與上側(cè)的圖表同步的時間的關(guān)系。圖表中記載的各個羅馬數(shù)字表示 玻璃切斷機70的運行中的、用箭頭表示的期間。以下，關(guān)于各期間，根據(jù)傳感 器40檢測到的裂縫前端位置13，說明控制部100進行指令的載放板移動ilit。 并且，在本實施形式中，與玻璃切斷機70的運行同時從激光射出部30射出固 定量的激光31，不進行激光輸出的控制。
I期間表示由玻璃切斷機70進行的玻璃板10的切斷開始時。在玻璃板10 的切斷開始時，與裂縫前端位置13無關(guān)地將載放板20加速到所設(shè)定的下卩ra 度(圖表白圓圈部)(圖表中記為強制驅(qū)動期間)。由此，能夠防止在控制部IOO 中存儲的辦的死鎖(deadlock)狀態(tài)。
當將i^文板移動鵬加速到下卩Mit時，控制部100起動傳麟40。以后， 傳感器40持續(xù)測定裂縫前端位置13，直到切斷結(jié)束。傳感器40起動時所測定 的裂縫前端位置13 (圖表白圓圈部)位于適當位置15的"一"側(cè)(參照圖1)， 所以，維持載放板移動速度的加速狀態(tài)。
不久，當M傳感器40確認裂縫前端位置13來到適當位置時，維持載放 板20的此時的移動速度(n期間)。
當M傳^^確認在n期間保持在適當位置15的裂縫前端位置13位于適 當位置15的"+ "側(cè)時，將|^文板20 (m期間)。對于該載放板移動鵬
的減速量來說，考慮被切斷的玻璃板的材料或尺寸、所照射的激光的特性等，
以經(jīng)驗、實驗來決定。這樣，對于控制部100來說，在裂縫12的伸長未到, 當位置15的情況下，進行載放板20的M3t，由此，謀求裂縫前端位置13向適 當位置15的復(fù)原。
禾,在m期間進行的載放板20的減速操作，由傳感器40確認裂縫前端位 置13夾著適當位置15從"+ "側(cè)移動到"一"側(cè)時，控制部100使i^夂板20 加速(IV期間)。這樣，控制部100在裂縫12的伸長超，當位置15的情況下， 進行i^文板20的加速，由此，謀求裂縫前端位置13向適當位置15的復(fù)原。
利用在IV期間進行的載放板20的加速操作，由傳感器40確認裂縫前端位 置13夾著適當位置15從"—"側(cè)移動到"+ "側(cè)時，控制部100使f^文板20減速(V期間)。此時，即使載放板20的移動鵬達至頓先設(shè)定的下限鵬，
在裂縫前端位置13未復(fù)原至隨當位置15的情況下，也維持下卩ra度。
禾,在V期間進行的載放板20的控制操作，由傳感器40確認裂縫前端位 置13夾著適當位置15從"+ "側(cè)移動到"一"側(cè)時，控制部100使載放板20 加速(IV期間)。此時，即使載放板20的移動速度達到預(yù)先設(shè)定的上限速度，
在裂縫前端位置13未復(fù)原到適當位置15的情況下，也維持上卩ra度。
這樣，當使用本實施形式的玻璃切斷機及方法時，能夠根據(jù)在玻璃板上形 成的裂縫的伸長，使玻璃板的移動速度變化。由此，因為能夠?qū)⑸扉L的裂縫的 前端位置維持在能夠形成良好的裂縫的最優(yōu)位置，所以，能夠進行穩(wěn)定的玻璃 板的切斷。
另外，因為是利用傳感器檢測伸長的裂縫的前端、并且根據(jù)從該傳感器得 到的信息控制對載放板進行驅(qū)動的電動機這樣簡單的結(jié)構(gòu)，所以，能夠更快地 形成裂縫，能夠謀求提高切斷皿。
權(quán)利要求
1. 一種玻璃切斷裝置，其特征在于，具有使激光進行振蕩的激光振蕩部；激光掃描部，沿著切斷對象的玻璃板的預(yù)定切斷線，對來自所述激光振蕩部的激光的照射部進行掃描；傳感器，檢測由于所述激光的照射而在所述玻璃板上產(chǎn)生的裂縫的前端位置；控制部，對使所述玻璃板相對所述照射部移動時的移動速度進行控制，使得由所述傳感器檢測到的裂縫前端位置追隨由所述激光的照射部決定的所述裂縫前端的適當位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的玻璃切斷裝置，其特征在于，所述控制部在所皿縫的始端部，與所，縫的伸長無關(guān)地^^述玻璃板 和所述照射部的相對移動速度上升到預(yù)定值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的玻璃切斷裝置，其特征在于， 所述控制部在所述玻璃板和所述照射部的相對移動速度的允許上限值和允許下限值之間進行控制，使得所 縫的前端位置不^1所述照射部。
4. 一種玻璃切斷方法，向切斷對象的玻璃板照射激光，沿著預(yù)定的切斷線 掃描激光的照射部，從而切斷所述玻璃板，其特征在于，具有如下工序利用傳感器檢測由于所述激光的照射而在所述玻璃板上產(chǎn)生的裂縫的前端位置；對使所述玻璃板相對所述照射部移動時的移動皿進行控制，使得由所述 傳感器檢觀倒的裂縫前端位置追隨由所述激光的照射部決定的所，縫前端的 適當位置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的玻璃切斷方法，其特征在于，在所 縫的始端部，與所，縫的伸長無關(guān)地^j^述玻璃板和所述照射 部的相對移動速度上升到預(yù)定值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5的玻璃切斷方法，其特征在于， 在所述玻璃板和所述照射部的相對移動速度的允許上限值和允許下限值之間進行控制，使得所鄉(xiāng)縫的前端位置不超過所述照射部。
全文摘要
本發(fā)明涉及玻璃切斷裝置以及方法。玻璃切斷裝置具有載放玻璃板的載放板、使所述載放板在單軸方向上移動的載放板驅(qū)動單元、在所述玻璃板上使激光進行振蕩的激光振蕩部、感知由所述激光形成的所述玻璃板的裂縫的傳感器，所述載放板驅(qū)動單元根據(jù)由所述傳感器感知的所述裂縫的伸長的程度，決定所述載放板的單軸方向的移動速度。由此，對在玻璃板上形成的裂縫進行控制，能夠進行良好的切斷。
文檔編號C03B33/02GK101417858SQ20081017378
公開日2009年4月29日 申請日期2008年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月28日
發(fā)明者村山伸一 申請人:歐姆龍激光先進株式會社