阅读说明：本技术 一种非侵入式oled玻璃基板的激光切割设备 (Non-invasive OLED glass substrate's laser cutting equipment ) 是由 赖耀升 金渶桓 王为新 江建志 于 2019-11-15 设计创作，主要内容包括：本发明涉及OLED面板加工技术领域,本发明的技术方案为：一种非侵入式OLED玻璃基板的激光切割设备,包括架台,所述架台上端设有供玻璃基板放置的真空吸附式工作台,所述架台上方一侧设有切割组件,所述切割组件包括用于对玻璃基板进行一次磕碰的玻璃刀以及用于对玻璃基板进行切割的激光镜头,所述切割组件固定于第一X轴直线模组上端,所述第一X轴直线模组带动切割组件从真空吸附式工作台的下方穿过,所述真空吸附式工作台的上方还设有破断组件,所述破断组件包括升降设置的破断刀,所述破断刀用于对切割后玻璃基板进行分离。本发明以玻璃刀和线形CO2激光相结合进行导引玻璃裂纹式划片,配合破断刀,切割速度快,加工完后无需修边。(The invention relates to the technical field of OLED panel processing, and the technical scheme of the invention is as follows: the utility model provides a non-invasive OLED glass substrate's laser cutting equipment, includes the pallet, the pallet upper end is equipped with the vacuum adsorption formula workstation that supplies glass substrate to place, pallet top one side is equipped with cutting assembly, cutting assembly is including being used for carrying on the glass sword that once collides with and being used for carrying out the laser camera lens that cuts to glass substrate, cutting assembly is fixed in first X axle straight line module upper end, first X axle straight line module drives cutting assembly and passes from the below of vacuum adsorption formula workstation, the top of vacuum adsorption formula workstation still is equipped with the broken subassembly, the broken subassembly is including the broken sword that sets up that goes up and down, the broken sword is used for separating glass substrate after the cutting. The invention combines the glass cutter and the linear CO2 laser to guide the glass crack type scribing, and the cutting speed is high by matching with the breaking cutter, and the trimming is not needed after the processing.)

一种非侵入式OLED玻璃基板的激光切割设备

技术领域

本发明涉及OLED面板加工技术领域，尤其涉及到一种非侵入式OLED玻璃基板的激光切割设备。

背景技术

OLED显示屏在近年来通过其不断成熟的制作技术，已经陆续登陆各种手机市场。因其发光效率高、响应时间短、清晰度与对比度高、近180°视角、使用温度范围宽，可实现柔性显示与广色域全彩显示等等优点，已经占领了各大品牌手机中高端机型的显示面板市场，未来还会有更加广阔的应用市场。

在手机用OLED显示屏的制作过程中，按照目前量产工厂的制程，对玻璃基板的切割是一个必不可少的过程。目前主流TFT驱动基板的生产线已经进入第六代(玻璃基板尺寸为1500mm x 1850mm)，首先会在玻璃基板上先制作TFT层形成母片，然后进入OLED的蒸镀制程。由于镀膜均匀性以及金属掩模板的限制，目前蒸镀机的尺寸有限，在进入蒸镀制程之前，需要先将TFT母片进行对半切割或者四分之一切割，以缩小母片的尺寸。

传统的玻璃基板切割形式有玻璃刀切割、水刀切割等，都有各自不同的切割缺点。传统的玻璃刀切割压力与深度不好调节，所切玻璃的抗压强度不大，破碎率很高，并产生大量玻璃微粒；而水刀切割加工速度低，切割宽度大、精度低，而且有水也不适合切割OLED的玻璃基板切割。比较先进的是使用激光切割，激光切割中，如果使用高功率多光子切割法相对切割效果比较好，但是高功率激光设备价格昂贵，而且在做大尺寸玻璃切割时，多光子切割控制难度高。

发明内容

本发明的目的是提供一种非侵入式OLED玻璃基板的激光切割设备。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案实现的：

一种非侵入式OLED玻璃基板的激光切割设备，包括架台，所述架台上端设有供玻璃基板放置的真空吸附式工作台，所述架台上方一侧设有切割组件，所述切割组件包括用于对玻璃基板进行一次磕碰的玻璃刀以及用于对玻璃基板进行切割的激光镜头，所述切割组件固定于第一X轴直线模组上端，所述第一X轴直线模组带动切割组件从真空吸附式工作台的下方穿过，所述真空吸附式工作台的上方还设有破断组件，所述破断组件包括升降设置的破断刀，所述破断刀用于对切割后玻璃基板进行分离。

通过采用上述技术方案：将玻璃基板放置于真空吸附式工作台处进行固定，通过定位相机对玻璃基板进行定位从而找到切割起始点，然后第一X轴直线模组带动切割组件向玻璃基板方向移动，切割组件的玻璃刀对玻璃基板进行一次磕碰形成一个微小缺口裂纹，然后玻璃刀下降，接下来第一X轴直线模组带动激光镜头对玻璃基板进行切割，切割完毕后破断组件的破断刀下降从而将切割好的玻璃基板分离。

本发明的进一步设置为：所述真空吸附式工作台包括设置于所述架台上端的UVW对位平台、设置于所述UVW对位平台上端的滑动板和设置于所述滑动板上端的第一Y轴直线模组和第二Y轴直线模组，所述第一Y轴直线模组的滑块上端固定有第一支架，所述第二Y轴直线模组的滑块上端固定有第二支架，所述第一支架和第二支架上端分别设有第一工作台面和第二工作台面，第一工作台面和第二工作台面处于同一水平面，相互分离且相向设置；第一工作台面和第二工作台面组合成工作台面；所述工作台面的玻璃基板放置区域内均匀分布有若干真空吸附孔，所述真空吸附孔内设有可升降的真空支柱，所述工作台面的玻璃基板放置区域***设有可升降的机械整列棒，所述第一支架与所述第二支架之间具有供第一X轴直线模组穿过的通道。

通过采用上述技术方案：第一Y轴直线模组单独控制工作台面进行Y轴方向的移动，第二Y轴直线模组也单独控制工作台面进行Y轴方向的移动，真空吸附孔将玻璃基板吸附住便于将其固定，UVW对位平台可以对玻璃基板进行位置微调，机械整列棒采用升降设置便于对玻璃基板进行初步定位。

本发明的进一步设置为：所述架台上端两侧均固定有安装架，所述安装架的上端固设有第三Y轴直线模组，两个第三Y轴直线模组的滑块上端固设有移动架，所述移动架的背部固设有第二X轴直线模组，视觉组件一和视觉组件二均搭载于第二X轴直线模组上，所述视觉组件一包括第一Z轴直线模组以及搭载于所述第一Z轴直线模组处的对位相机一和检查相机，所述视觉组件二包括第二Z轴直线模组以及搭载于所述第二Z轴直线模组处的对位相机二。

通过采用上述技术方案：视觉组件一和视觉组件二搭载于X轴直线模组上可作X轴移动；整个X轴直线模组和破断组件搭载于龙门双驱动Y轴模组上，可作Y轴移动；视觉组件一处的对位相机一和检查相机可作X、Y、Z轴移动；视觉组件二处的对位相机二可作X、Y、Z轴移动。

本发明的进一步设置为：所述切割组件包括固设于所述第一X轴直线模组的滑块处的基板，所述基板上端靠近真空吸附式工作台的一侧设有安装座，所述安装座在靠近真空吸附式工作台的一侧设有可升降的定位摄像头，所述安装座在远离真空吸附式工作台的一侧设有可升降的玻璃刀，所述安装座的右侧通过L形支架板固定有激光镜头，所述激光镜头通过Z轴直线模组固定在L形支架板上，所述激光镜头的右侧通过固定座安装有冷却液喷嘴，所述冷却液喷嘴呈倾斜设置。

通过采用上述技术方案：定位摄像头可以对待切割的玻璃基板进行定位。

本发明的进一步设置为：所述第一X轴直线模组的右侧固定设置激光器安装架，所述激光器安装架上端固定激光器，所述激光器的后侧设有扩束器，所述扩束器的后侧设有第一激光反射镜，所述激光镜头的正下方还固定有第二激光反射镜，所述激光器发出的激光经扩束器、第一激光反射镜和第二激光发射镜入射至激光镜头内。

本发明的进一步设置为：所述切割组件还包括微尘抽吸口一，所述微尘抽吸口一位于所述玻璃刀和激光镜头之间靠近玻璃刀的一侧，所述微尘抽吸口一通过安装板固定于所述基板的上方。

本发明的进一步设置为：所述破断组件还包括固定于移动架背离第二X轴直线模组的一侧的固定板，所述固定板的前侧中部设有气缸，所述气缸的伸缩杆末端固定微尘抽吸口固定板，所述微尘抽吸口固定板通过两条垂直的导轨与固定板滑动连接，微尘抽吸口二设置在微尘抽吸口固定板的底部，所述破断刀通过两个破断气缸固定在微尘抽吸口固定板上。

本发明的进一步设置为：所述激光器为CO2激光器。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

本发明以玻璃刀和线形CO2激光相结合进行导引玻璃裂纹式划片，配合破断刀，切割速度快，加工完后无需修边，而且产生的微粒少，设备成本低，良品率高，切割效果好；能切割比较薄的玻璃产品；能切割强度比较高的玻璃产品；切割精度高；断面无裂纹，玻璃强度高，切割完之后不需要进行修边、倒角；通过切割组件的微尘抽吸口和破断组件的微尘抽吸口，有效抽掉整个切割过程中产生的玻璃微尘，避免玻璃微尘对后续OLED蒸镀制程的影响，提高产品良品率。切割完后可直接进入蒸镀制程，不须水洗制程，可降低生产成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的主视图。

图3是真空吸附式工作台的结构示意图。

图4是工作面台的结构示意图。

图5是工作台面的侧视图。

图6是安装架的结构示意图。

图7是安装架的俯视图。

图8是切割组件的结构示意图。

图9是切割组件的主视图。

图10是破断组件的结构示意图。

图11是工作示意图。

图中数字和字母所表示的相应部件名称：

其中：10-架台；20-玻璃基板；30-真空吸附式工作台；40-切割组件；50-第一X轴直线模组；60-破断组件；70-安装架；301-UVW对位平台；302-滑动板；303-第一Y轴直线模组；304-第二Y轴直线模组；305-第一支架；306-第二支架；307-工作台面；308-真空支柱；309-机械整列棒；401-玻璃刀；402-激光镜头；403-定位摄像头；404-基板；405-L形支架板；406-安装座；407-固定座；408-冷却液喷嘴；409-激光器安装架；410-激光器；411-扩束器；412-第一激光反射镜；413-第二激光反射镜；414-微尘抽吸口一；601-破断刀；602-固定板；603-气缸；604-微尘抽吸口固定板；605-导轨；606-微尘抽吸口二；607-破断气缸；701-第三Y轴直线模组；702-移动架；703-第二X轴直线模组；704-视觉组件一；705-视觉组件二。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本发明。

结合图1和图2所示，本发明提出的一种非侵入式OLED玻璃基板的激光切割设备，包括架台10，所述架台10上端设有供玻璃基板20放置的真空吸附式工作台30，所述架台10上方一侧设有切割组件40，所述切割组件40包括用于对玻璃基板20进行一次磕碰的玻璃刀401以及用于对玻璃基板20进行切割的激光镜头402，所述切割组件40固定于第一X轴直线模组50上端，所述第一X轴直线模组50带动切割组件40从真空吸附式工作台30的下方穿过，所述真空吸附式工作台30的上方还设有破断组件60，所述破断组件60包括升降设置的破断刀601，所述破断刀601用于对切割后玻璃基板20进行分离。

上述技术方案中，真空吸附式工作台30用于对玻璃基板20进行定位吸附，便于玻璃基板20的放置、切割和出料；在对玻璃基板20进行加工时，玻璃刀401对玻璃基板20先进行一次磕碰，使得玻璃基板20形成一个微小缺口裂纹，便于后续进行激光切割，提高切割精度，良品率高；值得注意的是，真空吸附式工作台30的垂直方向上是处于中间位置，破断组件60位于其上方，切割组件40在其下方，由玻璃刀401和线形激光组成的切割头是向上切割。

结合图3至图5所示，所述真空吸附式工作台30包括设置于所述架台10上端的UVW对位平台301、设置于所述UVW对位平台301上端的滑动板302和设置于所述滑动板302上端的第一Y轴直线模组303和第二Y轴直线模组304，所述第一Y轴直线模组303的滑块上端固定有第一支架305，所述第二Y轴直线模组304的滑块上端固定有第二支架306，所述第一支架305和第二支架306上端分别设有第一工作台面和第二工作台面，第一工作台面和第二工作台面处于同一水平面，相互分离且相向设置；第一工作台面和第二工作台面组合成工作台面307；切割路线从第一工作台面和第二工作台面中间空隙处经过。

所述工作台面307的玻璃基板放置区域内均匀分布有若干真空吸附孔，所述真空吸附孔内设有可升降的真空支柱308，所述工作台面307的玻璃基板放置区域***设有可升降的机械整列棒309，所述第一支架305与所述第二支架306之间具有供第一X轴直线模组50穿过的通道。

上述技术方案中，玻璃基板20放置于真空吸附式工作台30的已经升起的真空支柱308上，工作台面307上的真空支柱308下降至工作台面307水平面以下，此时无吸附作用，玻璃基板20水平放置在工作台面307上；工作台面307通过第一支架305和第二支架306固定在UVW对位平台301上，UVW对位平台301可以沿x轴、y轴和u轴(旋转轴)进行微小运动，主要用途在于将玻璃基板的目标切割线调整到与切割线中心线重合；工作台面307上均匀分布有多个真空吸附孔，真空吸附孔内设有真空支柱308，真空支柱308顶端有真空吸力，可以将玻璃基板20吸附固定住，其贯穿于工作台面307，升起来的时候高于工作台面307，方便于机械手的牙叉将玻璃基板置放于其上，降下去的时候低于工作台面307；机械整列棒309列于玻璃基板20放置区域的四周，玻璃基板20放置于工作台面307后，机械整列棒309向玻璃基板20方向移动，起到将玻璃基板20初步定位的作用；值得注意的是，所述真空支柱308和机械整列棒309均是可升降的，通过升降气缸或者其他升降装置实现该功能均可，所述机械整列棒309为圆柱状；第一Y轴直线模组303和第二Y轴直线模组304可以带动工作台面307进行Y轴方向的移动，从而可以适应不同规格的玻璃基板20，在玻璃基板20切割完毕后，第一Y轴直线模组303和第二Y轴直线模组304可以将切割后的玻璃基板20进行分离，便于机械手进行抓取；值得注意的是，所述真空支柱308为一个可以抽真空的细柱，其顶端开口，从而进行抽气。

结合图6和图7所示，所述架台10上端两侧均固定有安装架70，所述安装架70的上端固设有第三Y轴直线模组701，两个第三Y轴直线模组701的滑块上端固设有移动架702，所述移动架702的背部固设有第二X轴直线模组703，视觉组件一704和视觉组件二705均搭载于第二X轴直线模组703上，所述视觉组件一704包括第一Z轴直线模组以及搭载于所述第一Z轴直线模组处的对位相机一和检查相机，所述视觉组件二705包括第二Z轴直线模组以及搭载于所述第二Z轴直线模组处的对位相机二。

上述技术方案中，视觉组件一704、视觉组件二705皆搭载于第二X轴直线模组703之上，可作X轴移动；整个第二X轴直线模组703以及破断组件60搭载于龙门双驱动Y轴模组之上，可作Y轴移动；视觉组件一704、视觉组件二705分别设置有各自的Z轴模组；视觉组件一704上的对位相机一和检查相机、视觉组件二上的对位相机二可作X轴、Y轴、Z轴移动；结合图11所示，图中的①、②、③和④为玻璃基板20的四个对位角，玻璃基板20上料至工作台面307上后，对位相机一和对位相机二分别移动至玻璃基板20对位角①和对位角②，进行拍照，然后沿Y轴移动，使对位相机一和对位相机二分别移动至玻璃基板20对位角③和对位角④，进行拍照，从而得出整体玻璃基板20的详细长宽尺寸与位置信息。

结合图8和图9所示，所述切割组件40包括固设于所述第一X轴直线模组50的滑块处的基板404，所述基板404上端靠近真空吸附式工作台30的一侧设有安装座406，所述安装座406在靠近真空吸附式工作台30的一侧设有可升降的定位摄像头403，所述安装座406在远离真空吸附式工作台30的一侧设有可升降的玻璃刀401，所述安装座406的右侧通过L形支架板405固定有激光镜头402，所述激光镜头402通过Z轴直线模组固定在L形支架板405上，所述激光镜头402的右侧通过固定座407安装有冷却液喷嘴408，所述冷却液喷嘴408呈倾斜设置；所述第一X轴直线模组50的右侧固定设置激光器安装架409，所述激光器安装架409上端固定激光器410，所述激光器410的后侧设有扩束器411，所述扩束器411的后侧设有第一激光反射镜412，所述激光镜头402的正下方还固定有第二激光反射镜413，所述激光器410发出的激光经扩束器411、第一激光反射镜412和第二激光发射镜413入射至激光镜头402内；所述切割组件40还包括微尘抽吸口一414，所述微尘抽吸口一414位于所述玻璃刀401和激光镜头402之间靠近玻璃刀401的一侧，所述微尘抽吸口一414通过安装板固定于所述基板404的上方；所述激光器410为CO2激光器。

上述技术方案中，切割组件40从激光切割路线的右边开始向左移动，定位摄像头403对玻璃基板20最右边进行定位，其作用是用来找到切割起始点；玻璃刀401上升，在切割线的起始点对玻璃基板20进行一次磕碰，形成一个微小缺口裂纹，然后玻璃刀401下降离开切割路线；CO2激光器410发射的激光通过扩束器和多个反射镜，射入激光镜头，CO2激光加工会产生高温，冷却液喷嘴408对准激光切割路径喷出冷却液，对激光加工划片过的地方进行急剧降温，导引玻璃裂纹沿着激光切割线开裂；整个激光切割头组件移动，玻璃基板20沿着切割线开裂，形成了激光的划片效果；微尘抽吸口一414对磕碰产生的玻璃微尘进行抽吸进入到集尘器，这样能保证划片过程不产生微尘污染。

结合图10所示，所述破断组件60还包括固定于移动架702背离第二X轴直线模组703的一侧的固定板602，所述固定板602的前侧中部设有气缸603，所述气缸603的伸缩杆末端固定微尘抽吸口固定板604，所述微尘抽吸口固定板604通过两条垂直的导轨605与固定板602滑动连接，微尘抽吸口二606设置在微尘抽吸口固定板604的底部，所述破断刀601通过两个破断气缸607固定在微尘抽吸口固定板604上。

上述技术方案中，破断刀601通过两个破断气缸607固定在微尘抽吸口固定板604上，两个破断气缸607同时工作，伸缩长度均相同，保证破断刀601水平状态，并控制破断刀601在垂直方向运动；当划片完成后，破断组件60移动至切割路线上方，使破断刀601处于切割线路的正上方，破断刀601与微尘抽吸口二606下降至一定高度后停止，然后由破断气缸607驱动，向玻璃基板20下压，配合真空吸附式工作台30的第一工作台面和第二工作台面的微量分开，从而将玻璃基板20彻底分开；破断组件60上的微尘抽吸口二606可对破断刀601进行破断时产生的玻璃基板20微尘抽吸进入到集尘器，微尘抽吸口二为长条形，不短于切割线路，且对准切割线路。

本发明的工作流程：

1、玻璃基板20放至工作台面307的已经升起的真空支柱308上，工作台面308上的真空支柱308下降至工作台面307水平面以下，此时无吸附作用，玻璃基板20水平放置在工作台面307上；这里，因为玻璃基板20的尺寸较大，所以一般使用机械手的牙叉来取放，真空支柱308升起正好提供牙叉的空间；

2、玻璃基板20放置到工作台面307上后，工作台面307上的机械整列棒309工作，推动玻璃基板20位置进行调整，进行机械初步定位；然后分别位于视觉组件一和视觉组件二上的两个个对位相机，通过X轴和Y轴移动，定位玻璃基板20的四个角，并计算出玻璃基板20的长宽尺寸和位置信息；UVW对位平台301根据计算出玻璃基板20的长宽尺寸和位置信息进行在XYU轴方向的位置微调，使玻璃基板20目标切割线对准切割中心线；切割中心线在切割组件40的移动路径上，并处于第一支架305和第二支架306之间的通道处，然后真空吸附孔吸附固定玻璃基板20在工作台面307上；

3、位于工作台面307下方的切割组件40工作，切割组件40上玻璃刀401上升，由玻璃刀401和激光镜头402从右向左匀速移动，对玻璃基板20进行划片加工，运行轨迹在切割中心线上；这里玻璃刀401在与玻璃基板20的目标切割线的起点位置与玻璃基板20进行一次磕碰之后，即下降离开切割工作，激光镜头402继续移动进行切割工作至目标切割线终点；

4、破断组件60工作，沿Y轴移动至切割中心线，然后破断刀601向下压，同时工作台面307的前后两部分进行水平方向相互远离微动；破断刀601和工作台面307联合组成了对玻璃基板20的破断动作，从而将玻璃基板20沿目标切割线分成两部分；破断工作完成；

5、视觉组件一上的检查相机移动至切割中心线，对玻璃基板20的切割边缘进行视觉检查；

6、工作台面307上的真空支柱308上升，放松切割后的玻璃基板20，将两块玻璃基板依次取走。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。