專利名稱：測(cè)量輪磨損的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于測(cè)量在切割平坦基板的裝置中所用輪的磨損等級(jí)的裝置和方法，更具體地，涉及一種用于測(cè)量在玻璃基板上形成雕刻圖案(engraving)所用輪的磨損的裝置和方法，其能夠精確地感測(cè)輪磨損等級(jí)的程度以及更換輪的時(shí)間，從而降低了維護(hù)和修理輪所需的時(shí)間和成本。
背景技術(shù)：
通常，當(dāng)切割由脆性材料構(gòu)成的板時(shí)，預(yù)先在產(chǎn)品的表面上形成雕刻圖案，隨后沿雕刻圖案進(jìn)行切割。例如，日本實(shí)用新型公開(kāi)申請(qǐng)平1-110234號(hào)公報(bào)中披露了傳統(tǒng)的劃線裝置(scribe device)。該劃線裝置包括盤(pán)狀的切割件(cutter)，具有鋒利的外邊緣；保持器，用于支撐切割件以使其轉(zhuǎn)動(dòng)，并且設(shè)置在切割件和產(chǎn)品表面之間；以及加壓和移動(dòng)單元，用于將切割件壓在產(chǎn)品的表面上，同時(shí)沿板的表面移動(dòng)該切割件。
日本實(shí)用新型公開(kāi)申請(qǐng)平9-25134號(hào)公報(bào)中披露了另一種傳統(tǒng)的劃線裝置，用于通過(guò)向脆性材料施加振動(dòng)來(lái)形成雕刻圖案。在該劃線裝置的結(jié)構(gòu)中，將氣缸的外殼固定到支撐件，氣缸的內(nèi)部容器連接至壓電傳動(dòng)裝置的一端，并且切割件固定部(cutter attachingpart)連接至壓電傳動(dòng)裝置的另一端。切割件固定部安裝在支撐件上，并且通過(guò)介于切割件固定部和支撐件之間的滑塊使其移動(dòng)。通過(guò)壓電傳動(dòng)裝置的膨脹和收縮使滑塊垂直移動(dòng)。由此，通過(guò)切割件固定部移動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的振動(dòng)，劃線裝置在產(chǎn)品上形成雕刻圖案。
作為解決在上述公開(kāi)中所指出問(wèn)題的技術(shù)，在韓國(guó)公開(kāi)專利申請(qǐng)第2001-0041794號(hào)中披露了另一種傳統(tǒng)的劃線裝置。圖1詳細(xì)描述了該劃線裝置的結(jié)構(gòu)。
如圖1所示，用于形成雕刻工藝的傳統(tǒng)裝置包括可移動(dòng)支撐件1；移動(dòng)單元2，用于水平移動(dòng)可移動(dòng)支撐件1；滑塊4，安裝在可移動(dòng)支撐件1上，具有介于滑塊4和可移動(dòng)支撐件1之間的底板3；主體10，由滑塊4支撐，以使其可垂直移動(dòng)；保持器20，被支撐以相對(duì)于主體10稍微地垂直滑動(dòng)；切割件30，位于保持器20的下端；以及兩個(gè)壓電傳動(dòng)裝置40，用于向保持器20施加垂直振動(dòng)。
當(dāng)將切割件30設(shè)置在板100的上表面并且通過(guò)主體10的重量對(duì)上表面加壓時(shí)，形成雕刻圖案。當(dāng)通過(guò)移動(dòng)單元2移動(dòng)可移動(dòng)支撐件1，以及沿板100移動(dòng)切割件30，同時(shí)將高頻電壓施加給壓電傳動(dòng)裝置40時(shí)，將軸向上的周期膨脹和收縮施加給壓電傳動(dòng)裝置40。隨后，通過(guò)切割件30將由于壓電傳動(dòng)裝置40的周期膨脹和收縮所產(chǎn)生的保持器20的振動(dòng)傳遞給板100，從而形成具有深直裂紋(deep vertical crack)的雕刻圖案。
然而，在上述申請(qǐng)中所公開(kāi)的傳統(tǒng)技術(shù)中，通常通過(guò)肉眼或通過(guò)測(cè)量輪式切割件(wheel cutter)30的使用距離來(lái)檢查切割件30的磨損程度。由此，難以得知更換輪式切割件的準(zhǔn)確時(shí)間。
由此，傳統(tǒng)技術(shù)存在何時(shí)替換輪式切割件的問(wèn)題，從而造成玻璃雕刻以及切割工藝中的故障。
此外，由于沒(méi)有精確確定輪式切割件的更換時(shí)間，所以時(shí)間和成本過(guò)多地用于維護(hù)和修理。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明在于提供一種用于測(cè)量輪的磨損等級(jí)的裝置和方法，其精確地測(cè)量形成雕刻圖案所用的輪式切割件的磨損程度，并且清楚地確定輪式切割件的更換時(shí)間，從而防止了玻璃雕刻或切割工藝中的故障。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于測(cè)量輪磨損的裝置和方法，其精確地測(cè)量形成雕刻圖案所用輪的磨損程度，從而降低了維護(hù)和修理所需的時(shí)間及成本。
根據(jù)示例性實(shí)施例，本發(fā)明提供了一種用于測(cè)量在切割平坦基板的裝置中所用輪的磨損的裝置，其包括磨損測(cè)量單元，用于測(cè)量輪的磨損狀態(tài)；存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)輪以及測(cè)量塊的數(shù)據(jù)；以及控制器，用于通過(guò)將從磨損測(cè)量單元中測(cè)量到的數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較來(lái)確定輪的磨損狀態(tài)。
用于測(cè)量輪的磨損等級(jí)的裝置還可包括報(bào)告單元，用于根據(jù)控制器的確定結(jié)果，報(bào)告更換輪。
磨損測(cè)量單元可包括音圈電機(jī)；可移動(dòng)保持器，設(shè)置在音圈電機(jī)處，以自由地垂直移動(dòng)；測(cè)量塊，與輪接觸；以及線性標(biāo)度及編碼器，設(shè)置在可移動(dòng)保持器處。
可基于輪圓周半徑的變化來(lái)測(cè)量輪磨損等級(jí)的狀態(tài)。
磨損測(cè)量單元可利用音圈電機(jī)的電流變化來(lái)周期性地測(cè)量輪。
輪可為用于形成雕刻圖案以切割平坦玻璃基板的輪。
輪可以為圓錐形，其固定有金剛石顆粒。
根據(jù)另一示例性實(shí)施例，本發(fā)明提供了一種用于測(cè)量在切割平坦基板的裝置中所用輪的磨損的方法，其包括以下步驟將輪以及測(cè)量塊的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中；通過(guò)磨損測(cè)量單元測(cè)量輪的磨損狀態(tài)；以及通過(guò)將由磨損測(cè)量單元測(cè)量到的數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，來(lái)確定輪的磨損狀態(tài)。


關(guān)于具有優(yōu)勢(shì)的上述或其它特征，在附圖中示出了本發(fā)明與本領(lǐng)域普通技術(shù)之間明顯的差異，在附圖中圖1是示出了用于形成雕刻圖案的傳統(tǒng)裝置的側(cè)視圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的包括用于測(cè)量在玻璃基板上形成雕刻圖案所用的輪磨損的裝置的切割裝置的透視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于確定更換輪的裝置的框圖；圖4是用于解釋測(cè)量圖2中所示輪磨損的視圖；以及圖5是示出用于測(cè)量在玻璃基板上形成雕刻圖案所用輪的磨損等級(jí)的過(guò)程的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下文中，將參照附圖更加全面地描述本發(fā)明，其中，示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以不同形式實(shí)施并且不應(yīng)理解為限制于本文所闡述的實(shí)施例。相同的標(biāo)號(hào)指的是相同的元件，并且將不再重復(fù)描述相同的元件。
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的包括用于測(cè)量在玻璃基板上形成雕刻圖案所用輪磨損的裝置的切割裝置的透視圖，以及圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于確定更換輪的裝置的框圖。
如圖2所示，用于測(cè)量在玻璃基板上形成雕刻圖案所用輪的磨損的裝置300包括音圈電機(jī)(voice coil motor，VCM)301、可移動(dòng)保持器302、輪303、以及線性標(biāo)度及編碼器304。垂直移動(dòng)的可移動(dòng)保持器302設(shè)置在VCM 301處。用于形成雕刻圖案的輪303設(shè)置在可移動(dòng)保持器302的下端。線性標(biāo)度及編碼器304設(shè)置在可移動(dòng)保持器302處。
如圖3所示，用于確定更換輪的裝置500包括磨損測(cè)量單元501、存儲(chǔ)單元502、控制器503、以及報(bào)警器504。磨損測(cè)量單元501包括線性標(biāo)度及編碼器304，并且借助于輪303和測(cè)量塊400來(lái)測(cè)量用于形成雕刻圖案以切割平坦玻璃基板的輪303的磨損狀態(tài)。存儲(chǔ)單元502包括普通半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置，并且存儲(chǔ)輪303和測(cè)量塊400的接觸位置的預(yù)定數(shù)據(jù)?？刂破?03包括微處理器，并且通過(guò)將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元502中的預(yù)定數(shù)據(jù)與由磨損測(cè)量單元501測(cè)量到的輪303磨損等級(jí)的狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，來(lái)確定更換輪303的時(shí)間。當(dāng)控制器503確定必須更換輪303時(shí)，報(bào)警器504發(fā)出報(bào)告，使得操作人員得知確定結(jié)果。
磨損測(cè)量單元501基于輪圓周半徑的變化來(lái)測(cè)量輪303磨損等級(jí)的狀態(tài)。利用VCM 301的電流變化，周期性地執(zhí)行輪303的測(cè)量。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，用于形成雕刻圖案的輪303用于切割平坦玻璃基板，并且其可為固定有金剛石顆粒的圓錐輪。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，通過(guò)將揚(yáng)聲器的振動(dòng)原理應(yīng)用于電機(jī)來(lái)形成VCM 301。根據(jù)施加給線圈的電流極性，動(dòng)子(mover)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)動(dòng)子的形式，將VCCM 301分成動(dòng)線圈型和動(dòng)磁鐵型。
在動(dòng)線圈型中，線圈根據(jù)磁鐵的相對(duì)磁力而往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在動(dòng)磁鐵型中，磁鐵根據(jù)線圈的相對(duì)磁力而往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，VCM可為動(dòng)線圈型或動(dòng)磁鐵型。例如，在韓國(guó)專利公開(kāi)申請(qǐng)第2003-0020787號(hào)(2003年3月10日)中披露了使用動(dòng)磁鐵型VCM的精密傳動(dòng)平臺(tái)裝置(precise actuator stage apparatus)。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)，在輪303自由移動(dòng)的正常時(shí)間，流入VCM 301的電流保持預(yù)定的設(shè)定點(diǎn)或更小。然而，當(dāng)輪303與測(cè)量塊400或玻璃基板的上表面接觸時(shí)，由于過(guò)載使得電流突然增大，并且其超過(guò)設(shè)定點(diǎn)。該點(diǎn)被認(rèn)為是輪303的下端與測(cè)量塊400接觸的位置。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，測(cè)量塊400是用于測(cè)量輪303磨損程度的參考?jí)K。
線性標(biāo)度及編碼器304包括線性玻璃或剛，其中，通常以10μm或20μm的間隔表示標(biāo)度。當(dāng)傳感模塊線性通過(guò)顯示有標(biāo)度的位置時(shí)，每毫米(mm)讀取50至2500個(gè)脈沖。將脈沖計(jì)算成線性移動(dòng)距離，從而告知移動(dòng)部分的線性移動(dòng)距離。在韓國(guó)公開(kāi)專利申請(qǐng)第2000-48254號(hào)中披露了使用線性標(biāo)度及編碼器304的精確控制技術(shù)。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，線性標(biāo)度及編碼器304設(shè)置在固定框架處，并且傳感模塊設(shè)置在可移動(dòng)保持器302處，從而獲得精確的傳遞距離以及下端的接觸位置。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，可移動(dòng)保持器302包括保持器支撐結(jié)構(gòu)321以及安裝在保持器支撐結(jié)構(gòu)321處的輪保持器322。
如圖2所示，用于形成雕刻圖案的輪303被設(shè)置成在輪保持器322的下端自由地轉(zhuǎn)動(dòng)。
在本發(fā)明中，當(dāng)感測(cè)到來(lái)自VCM 301的過(guò)大電流值時(shí)，即，當(dāng)用于形成雕刻圖案的輪303與測(cè)量塊400的上表面接觸時(shí)，可將從線性標(biāo)度及編碼器304讀出的輪303當(dāng)前位置的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元502中。
上述電流、位置數(shù)據(jù)、設(shè)定點(diǎn)、比較點(diǎn)、以及輪更換時(shí)間的變化可在單個(gè)顯示裝置中被表示為警報(bào)，從而可以隨時(shí)檢查它們。
將參照?qǐng)D4和圖5描述根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的用于測(cè)量在玻璃基板上形成雕刻圖案所用輪的磨損等級(jí)的方法的實(shí)例。
圖4是用于解釋圖2中所示輪的磨損等級(jí)測(cè)量的視圖，以及圖5是示出用于測(cè)量在玻璃基板上形成雕刻圖案所用輪的磨損等級(jí)的過(guò)程的流程圖。
在安裝并使用用于形成雕刻圖案的輪303(S10)之后，通過(guò)驅(qū)動(dòng)圖2中所示的VCM 301，使完成雕刻的輪303下降(S20)。
隨后，當(dāng)下降的輪303接觸測(cè)量塊400的表面時(shí)，感測(cè)VCM 301中的過(guò)大電流的大小并測(cè)量該變化(S30)。
通過(guò)從線性標(biāo)度及編碼器304讀出輪303的位置數(shù)據(jù)，檢查輪303的位置值(S40)。如圖4所示，通過(guò)由輪303和測(cè)量塊400接觸而產(chǎn)生的電流來(lái)執(zhí)行位置值的檢查。從圖4左邊和右邊的曲線圖可以注意到，示出了電流大小的變化，根據(jù)輪303的磨損狀態(tài)，測(cè)量到的電流大小減小。
隨后，在電流大小變化的點(diǎn)，存儲(chǔ)單元502存儲(chǔ)位置值(S50)?？刂破?03將從線性標(biāo)度及編碼器304讀出的數(shù)據(jù)與預(yù)存在存儲(chǔ)單元502中的設(shè)定點(diǎn)進(jìn)行比較，以確定輪303的磨損程度(S60)。通過(guò)輪圓周半徑的變化來(lái)測(cè)量輪的磨損狀態(tài)。
作為通過(guò)控制器503比較的結(jié)果，當(dāng)輪303的磨損程度沒(méi)有達(dá)到預(yù)存在存儲(chǔ)單元502中的設(shè)定點(diǎn)時(shí)，輪303繼續(xù)執(zhí)行隨后的工藝(S70)。
然而，當(dāng)輪303的磨損程度達(dá)到預(yù)存在存儲(chǔ)單元502中的設(shè)定點(diǎn)時(shí)，控制器503允許報(bào)警器504通知操作人員應(yīng)該更換輪303。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于測(cè)量形成雕刻圖案所用輪的磨損等級(jí)的裝置和方法中，基于VCM中電流大小的變化來(lái)檢查輪與測(cè)量塊的接觸點(diǎn)，并且通過(guò)線性標(biāo)度及編碼器獲得輪的準(zhǔn)確位置，從而獲得精確測(cè)量輪磨損程度的效果。
此外，在根據(jù)本發(fā)明的用于測(cè)量輪的磨損等級(jí)的裝置和方法中，精確地確定輪的更換時(shí)間，從而獲得防止在玻璃基板雕刻或切割工藝中的任何故障的效果，由于故障率的下降而降低了維護(hù)和修理的成本，提高了產(chǎn)量，并降低了制造成本。
使用優(yōu)選示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明。然而，應(yīng)該理解，本發(fā)明的范圍并不局限于所披露的實(shí)施例。相反，本發(fā)明的范圍應(yīng)該包括使用當(dāng)前已知或未來(lái)技術(shù)及等同物的本領(lǐng)域技術(shù)人員能力范圍內(nèi)的多種修改以及可選配置。
即，本發(fā)明的實(shí)施例描述了用于形成雕刻圖案的輪303磨損等級(jí)狀態(tài)的測(cè)量，但是它們并不局限于這種測(cè)量。實(shí)施例可在用于檢測(cè)切割任何特定產(chǎn)品所用的裝置中的切割件(例如，用于形成雕刻圖案的輪)的磨損狀態(tài)的測(cè)量裝置中實(shí)現(xiàn)。
因此，權(quán)利要求的范圍應(yīng)該與最寬的解釋保持一致，以涵蓋所有的這種修改以及相似的配置。
權(quán)利要求
1.一種用于測(cè)量在切割平坦基板的裝置中所使用的輪的磨損等級(jí)的裝置，包括磨損測(cè)量單元，用于測(cè)量所述輪的磨損狀態(tài)；存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)所述輪以及測(cè)量塊的數(shù)據(jù)；以及控制器，用于通過(guò)將由所述磨損測(cè)量單元測(cè)量到的數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，來(lái)確定所述輪的磨損等級(jí)的狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括報(bào)告單元，用于根據(jù)所述控制器的確定結(jié)果，報(bào)告更換所述輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述磨損測(cè)量單元包括音圈電機(jī)；可移動(dòng)保持器，設(shè)置在所述音圈電機(jī)處，以自由地垂直移動(dòng)；測(cè)量塊，與所述輪接觸；以及線性標(biāo)度及編碼器，設(shè)置在所述可移動(dòng)保持器處。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中，基于所述輪的圓周半徑的變化來(lái)測(cè)量所述輪的磨損等級(jí)的所述狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中，所述磨損測(cè)量單元利用所述音圈電機(jī)的電流變化，來(lái)周期性地測(cè)量所述輪。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述輪為用于形成雕刻圖案以切割所述平坦玻璃基板的輪。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述輪為固定有金剛石顆粒的圓錐形。
8.一種用于測(cè)量在切割平坦基板的裝置中所用輪的磨損的方法，包括以下步驟將所述輪以及測(cè)量塊的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中；由磨損測(cè)量單元測(cè)量所述輪的磨損等級(jí)的狀態(tài)；以及通過(guò)將由所述磨損測(cè)量單元測(cè)量到的數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，來(lái)確定所述輪的磨損等級(jí)的所述狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括以下步驟根據(jù)所述輪的磨損等級(jí)的所述狀態(tài)的確定結(jié)果來(lái)報(bào)告所述輪的更換。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述磨損測(cè)量單元包括音圈電機(jī)；可移動(dòng)保持器，設(shè)置在所述音圈電機(jī)處，以自由地垂直移動(dòng)；測(cè)量塊，與所述輪接觸；以及線性標(biāo)度及編碼器，設(shè)置在所述可移動(dòng)保持器處。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，基于所述輪的圓周半徑的變化，測(cè)量所述輪的磨損等級(jí)的所述狀態(tài)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述磨損測(cè)量單元利用所述音圈電機(jī)的電流變化，來(lái)周期性地測(cè)量所述輪。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述輪為用于形成雕刻圖案以切割所述平坦玻璃基板的輪。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述輪為固定有金剛石顆粒的圓錐形。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于測(cè)量在切割平坦基板的裝置中所用輪的磨損的裝置和方法。該裝置包括磨損測(cè)量單元，用于根據(jù)輪和測(cè)量塊的接觸位置測(cè)量輪磨損等級(jí)的狀態(tài)；存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)輪以及測(cè)量塊的數(shù)據(jù)；控制器，用于通過(guò)將由磨損測(cè)量單元測(cè)量出的數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較來(lái)確定輪的磨損等級(jí)的狀態(tài)；以及報(bào)告單元，用于根據(jù)控制器的確定結(jié)果，報(bào)告更換輪。根據(jù)用于測(cè)量形成雕刻圖案所用輪的磨損等級(jí)的裝置和方法，準(zhǔn)確地告知輪的更換時(shí)間，從而防止玻璃基板雕刻或切割工藝期間的故障，由于故障率的下降而降低了維護(hù)和修理的成本，提高了產(chǎn)量，并且降低了單位工藝的生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)G01M99/00GK1959411SQ20061016186
公開(kāi)日2007年5月9日 申請(qǐng)日期2006年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月5日
發(fā)明者金鐘相, 朱允情 申請(qǐng)人:塔工程有限公司