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TWI457299B - 玻璃面板切割裝置 - Google Patents

玻璃面板切割裝置 Download PDF

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TWI457299B
TWI457299B TW100132220A TW100132220A TWI457299B TW I457299 B TWI457299 B TW I457299B TW 100132220 A TW100132220 A TW 100132220A TW 100132220 A TW100132220 A TW 100132220A TW I457299 B TWI457299 B TW I457299B
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Taiwan
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glass panel
cylinder
cutting
block
cutting device
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TW100132220A
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English (en)
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TW201231419A (en
Inventor
Han Hyoun Choi
Chong Ki Kim
Original Assignee
Top Eng Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Publication of TW201231419A publication Critical patent/TW201231419A/zh
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)

Description

玻璃面板切割裝置
本發明係關於一種玻璃面板切割裝置,特別關於一種玻璃面板切割裝置,其能輕易調整施加在玻璃面板上之一切割線之按壓力與按壓速度,並且使按壓力均勻地施加在切割線上。
一般而言,平面顯示面板,例如液晶顯示(LCD)面板、有機電激發光(organic electroluminescent,OEL)面板、無機電激發光面板、發光二極體面板、穿透式投影基板、反射式投影基板或其他類似基板,可藉由將易碎材料(如玻璃)製成之母玻璃面板切割成複數預設尺寸之面板而得到。
玻璃面板之切割製程包含一刻線程序以及一切割程序。刻線程序係驅使例如由鑽石製成之刻線輪在玻璃面板之表面上形複數切割線。切割程序係對玻璃面板施加壓力或彎曲力矩,以在玻璃面板上沿著切割線產生延伸的裂縫。上述用以進行切割程序者通常稱作一切割裝置或一切割具(scriber),而用以進行切割程序者稱為一切割裝置。刻線裝置與切割裝置可整合為一裝置或者獨立存在。
圖1為一種習知切割裝置的示意圖。
如圖1所示,習知的面板切割裝置包含一切割頭10、一缸體20、一調整器30以及一螺線管閥(solenoid valve)40。切割頭10可施加一按壓力給一玻璃面板P。缸體20包含一缸體桿21,其可驅使切割頭10上下移動。調整器30可調整供給缸體20之一工作介質(空氣或一工作流體)之壓力。螺線管閥40可調整該工作介質之流量。
切割頭10包含一頭體11以及一切割桿12。頭體11與缸體桿21連接,切割桿12設置於頭體11較低的一端。
切割桿12在其較低的一端具有一接觸部12a,接觸部12a係由一較軟性的材質製成,例如氨基鉀酸酯(urethane)。
一角度調整部13設置於頭體11與切割桿12之間,並用以調整切割桿12相對於玻璃面板P之一角度。
角度調整部13可包含一機械構件,例如一軸承。在預設角度固定之後,即可藉由一合適的固定構件來固定角度調整部13。
在習知切割裝置進行切割程序中,玻璃面板P設置於一基台S上,缸體20與缸體桿21係向下作動以使調整器30所調整之一預設壓力能夠藉由切割桿12之一底端接觸到玻璃面板P而施加給玻璃面板P。
亦即,藉由與缸體桿21連接之切割頭10的切割桿12直接施加壓力給玻璃面板P,使得裂縫能產生並沿切割線L延伸,如此就能得到具有預設尺寸之一單位的玻璃面板,該玻璃面板可應用於平面顯示器。
然而,雖然上述玻璃面板切割裝置能夠依據調整器30所調整之一預設壓力而對玻璃面板P施加一按壓力,但卻無法控制給予玻璃面板P的按壓速度。
另外,施加給玻璃面板P的按壓力以及按壓速度係關係到製程的情況,並且玻璃面板P之不同切割位置亦有其最佳的製程參數。在此情況下,雖然缸體20可在調整器30所給予的固定壓力下作動,但卻無法控制缸體20的作動速度,以致無法給予裂縫延伸的最佳參數,進而造成良率及產能下降。
此外,即使可經由角度調整部13來維持切割桿12之水平角度,但切割桿12的水平角度可能因為重覆且長時間的切割製程而產生偏移,而造成產品品質下降。因此,就需要週期性地確認切割桿12的水平角度是否正確並要不斷的調整角度調整部13之位置,因而造成製程上的麻煩。
有鑒於上述課題,本發明之一目的在於提供一種玻璃面板切割裝置,能夠在進行切割製程時,輕易調整施加於玻璃面板之切割線的按壓力以及按壓速度,並且沿切割線均勻地施加按壓力,進而提升產品的良率。
為達上述目的,一種玻璃面板切割裝置包含一座體;一驅動單元,設置於座體;一缸體,藉由驅動單元而可上下移動;以及一切割頭,連接於缸體之一缸體桿以按壓一玻璃面板之一表面。
在一實施例中,一導軌形成於座體並導引缸體之垂直移動。
在一實施例中,一第一塊體設置於座體與缸體之間,缸體固設於第一塊體,第一塊體係沿座體之導軌而移動。
在一實施例中,切割頭經由一第二塊體連接於該缸體桿,第二塊體可沿座體之導軌移動。
在一實施例中,一角度量測單元設置於切割頭與第二塊體之間。
在一實施例中,角度量測單元包含一上部以及一下部,上部形成於第二塊體之一下端部並具有一凹槽,凹槽具有一預設曲率半徑,下部形成於切割頭之一上端部並具有一凸部,凸部具有與凹槽相同的曲率半徑,以致當沿上部之一外周緣移動時能夠接觸上部之凹槽。
在一實施例中,曲率半徑之中心係與切割頭之一下端部之一長軸方向中心相同。
在一實施例中,切割頭包含一頭體以及一切割桿,缸體桿之一工作壓力係轉移至頭體,切割桿設置於頭體之一下端部並沿玻璃面板水平延伸,並且角度量測單元之下部與頭體係經由一樞軸構件而連接。
在一實施例中,樞軸構件係為一徑向軸承。
在一實施例中,複數彈性構件設置於切割桿之長軸方向的相對兩側,且樞軸構件位於該等彈性構件之間。
在一實施例中,該等彈性構件係為球形活塞。
在一實施例中,一停止部設置於第一塊體內,並用以限制一距離,以使缸體之缸體桿可垂直地縮回,尺度單元設置於停止部,並設定缸體對玻璃面板之一按壓操作之一零點,尺度單元連接於一控制器。
在一實施例中,一通孔係形成於切割桿長軸方向之一中央部位。
在一實施例中,一調整單元連接於缸體,並調整缸體內之一工作介質之一壓力。
在一實施例中,一負載單元設置於玻璃面板切割裝置內,並量測切割頭之一按壓力,一控制器設置於玻璃面板切割裝置並接收從負載單元來之一負載訊號並調整該調整單元之一設定壓力。
在一實施例中,驅動單元包含一伺服馬達以及一螺旋進料單元,伺服馬達固設於座體,螺旋進料單元連接於伺服馬達,並藉由伺服馬達之驅動而旋轉,因而使得缸體上下移動。
依據本發明,在切割製程中,藉由使用一缸體、一伺服馬達以及一螺旋進料單元,可輕易調整施加在玻璃面板上切割線之一按壓力以及按壓速度,並且是各別調整。
依據本發明,由於執行最佳化的切割程序所需的製程環境可被標準化,因而切割製程可即時地改進,進而大幅提升產品良率。
依據本發明,藉由使用角度量測單元,可避免切割桿之一下端部的中心振動。藉由使用樞軸構件與彈性構件,可在切割桿若有振動的情況下,即時地進行補償以使切割桿呈水平狀態。因此,在切割製程中,不需要重覆檢查或調整切割桿的中心位置以及其一水平角度,因而能大幅縮短切割製程所需時間。
依據本發明,由於一通孔形成於切割桿之一中央部位,使得切割桿之一按壓負載分佈於其相對兩側,因而能將按壓力沿切割桿之長軸方向均勻地轉移出去。
以下將參照相關圖式,說明依據本發明較佳實施例之玻璃面板切割裝置,其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。
以下請參照圖2至圖6以說明本發明一較佳實施例。
如圖2所示,依據本發明較佳實施例之一玻璃面板切割裝置1000係沿置放於一基台S上之玻璃面板P之一切割線進行一切割製程,並包含一座體100、一伺服馬達200、一螺旋進料單元(feeding screw)210、一缸體300、一調整單元400以及一切割頭500。伺服馬達200固定於座體100。螺旋進料單元210連接於伺服馬達200並可旋轉。當螺旋進料單元210旋轉時,缸體300可上下移動。調整單元400用以調整供給缸體300之一工作介質之壓力。切割頭500連接於缸體300以按壓(施加壓力於)玻璃面板P之一表面。
伺服馬達200與螺旋進料單元210係構成一驅動單元以驅動缸體300上下移動。
一導軌110形成於座體100內並用以導引缸體300垂直移動。導軌110係垂直地導引缸體300。
一第一塊體122較佳者係位於座體100與缸體300之間,並可平滑地驅使缸體300垂直移動。換言之,缸體300較佳者係固定於第一塊體122,並且第一塊體122可沿導軌110移動。
為達此目的,一導軌耦合部121係對應導軌110耦合並形成於第一塊體122內。
請搭配圖3所示,一容置空間122a形成於第一塊體122之一上端部,並用以容置螺旋進料單元210以使螺旋進料單元210進行旋轉。
此外,一停止部130可設置於第一塊體122內,並用以限制一距離,以使缸體300之缸體桿310可垂直地縮回。
伺服馬達200固定於座體100,並且旋轉進料單元210連接於伺服馬達200。在此情況下,若螺旋進料單元210藉由伺服馬達200之驅動而旋轉,第一塊體122係上下移動。
明顯地,在其他態樣中,螺旋進料單元210可直接旋轉耦合於缸體300之一外表面,並可在不使用第一塊體122的情況下相對於缸體300旋轉。
如此,缸體300可藉由伺服馬達200與螺旋進料單元210而上下移動,並且缸體300之移動速度可依據伺服馬達200之轉速而控制。
另外,缸體300接收調整單元400所調整之一預設壓力,並且施加一預設按壓力給玻璃面板P。缸體桿310係連接於缸體300,並且切割頭500係連接於缸體桿310。
細部來說,假若調整單元400設定一壓力並且缸體300之缸體桿310係向下移動,則連接於缸體桿310之切割頭500係直接按壓玻璃面板P並且使裂縫沿切割線L(請參照圖6)延伸。
由於缸體300與調整單元400係由熟悉切割裝置領域者所知悉,因此其細節於此不再贅述。
此外,一螺線管閥(solenoid valve)410係設置於缸體300與調整單元400之間以控制一工作介質之流量。
據此,由於按壓速度以及按壓力可分別獨立地由伺服馬達200與螺旋進料單元210、以及缸體300所調整,因而可依據玻璃面板P之不同的切割位置給予最合適的按壓速度及按壓力,使得裂縫延伸的情況得到最佳化。
藉此,由於執行最佳化的切割程序所需的製程環境可被標準化,因而切割製程可即時地改進,進而大幅提升產品良率。
一尺度單元140係設置於停止部130,並可設定缸體300對玻璃面板P之一按壓操作之一零點(接觸點)。在此情況下,當一電負載從伺服馬達200移除之後,並且切割頭500被驅動而接觸到玻璃面板P時,可達到該零點。
尺度單元140以及伺服馬達200可藉由有線或無線方式而連接於一外部控制器(圖未顯示),使得該控制器能夠接收從尺度單元140而來之位移訊號以及從一資料庫而來之資料,並即時地傳送適當的訊號給伺服馬達200。其中,該資料庫係儲存當按壓在不同厚度之玻璃面板P時所對應產生的偏移量。
另外,切割頭500可直接接觸位於基台S上之玻璃面板P的一表面,並包含一頭體510以及一切割桿520。其中,缸體桿310之一工作壓力係傳送給頭體510。切割桿520係設置於頭體510之一下端部。
雖然在圖式中,切割頭500係經由第二塊體123而間接地連接於缸體桿310,但本發明亦不限制切割頭500直接連接於缸體桿310之態樣。
第二塊體123較佳者係可沿座體100之導軌110移動,以精確地導引切割頭500之垂直移動。
一導軌耦合部121係形成於第二塊體123並對應於導軌110耦接。
第一塊體122與第二塊體123係構成一移動構件120,移動構件120可沿座體100之導軌110移動。
另外,一角度量測單元540設置於頭體510與第二塊體123之間,其可避免切割桿520長軸方向之一中心移動並可保持切割桿520一直處於水平狀態。
細部來說,如圖4所示,角度量測單元540包含一上部541以及一下部542。上部541形成於第二塊體123之一下端部並具有一凹槽,該凹槽具有一預設的曲率半徑。下部542形成於切割頭500之一上端部並具有一凸部,該凸部具有與該凹槽相同的曲率半徑,以致能夠接觸上部541之凹槽,並可沿上部541之一外周緣移動。
上述曲率半徑之中心較佳者係為切割桿520之一下端部長軸方向的中心。
據此,由於角度量測單元540之曲率半徑之中心與切割桿520之下端部之長軸方向的中心相同,因而即使當下部542在玻璃面板P重覆的按壓操作下由於外力而產生形變,仍然可以避免切割桿520沿長軸方向的振動,並且按壓力可均勻地施加於切割線L之長軸方向。
此外,如圖5所示,為使切割桿520之一水平角度更穩定,一樞軸構件550係位於角度量測單元540之下部542與頭體510之間,並且複數彈性構件560係設置於切割桿520之長軸方向的相對兩側,且樞軸構件550位於該等彈性構件560之間。
樞軸構件可為一徑向軸承(radial bearing)或一旋轉接頭(rotary joint)。
各彈性構件560可為一球形活塞(ball plunger),其包含一殼體561、一彈簧562以及一球體563。彈簧562容置於殼體561內,球體563接收從彈簧562來之一彈力,並且球體563之一部分係穿出殼體561。
據此,當切割桿520相對於樞軸構件550振動時,藉由設置於相對兩側之彈性構件560之一回復力,可使切割桿520與玻璃面板P之相對位置關係得到補償而即時地維持平行。
如此,藉由角度量測單元540與彈性構件560,切割桿520能夠一直與玻璃面板P保持平行,並且能夠避免切割桿520之中心振動,因此即使當切割操作不斷重覆進行一段時間,切割桿520之水平狀態亦不需進行檢查或調整,進而大幅縮短切割製程所需時間。
一通孔521係形成於切割桿520之中央部位。
藉此,在切割製程中,藉由切割桿520的整個尖端部,可使一壓力均勻地轉移至玻璃面板P之整個表面上。
亦即,在通孔521形成於切割桿520的情況下,一按壓負載係集中於切割桿520之長軸方向的相對兩側,藉此可避免施加於玻璃面板P之一按壓力集中於切割桿520之中央部位,因而能將按壓力沿切割桿之長軸方向均勻地轉移至玻璃面板。換言之,當由集中於切割桿520之一上端部之一負載所引起的應力朝切割桿520之相對兩側分散時,一按壓力可均勻地轉移至玻璃面板P之一切割線。
另外,如圖6所示,在切割製程中,較佳者係一聚碳酸酯(polycarbonate)板600設置於基台S之一上表面上,使得裂縫能藉由製程中之具回復力的偏斜而輕易地延伸。
換言之,當切割桿520按壓玻璃面板P使得聚碳酸酯板600產生些微向下偏斜時,玻璃面板P之裂縫可以更輕易地延伸,進而提升產品品質。
如圖3所示,一負載單元700設置於基台S之一側,並將對應玻璃面板P之一厚度、一位置與一按壓速度之一最佳化按壓力儲存於一資料庫中,並預先確認按壓力。
為達此目的,負載單元700較佳者係連接於控制器、缸體以及調整單元。
據此,當供給缸體300之一工作介質之壓力被調整設定時,由負載單元700所量測之一按壓力可被檢查,並且藉由設定缸體之一內部壓力來符合調整單元之一最佳化按壓力,而能夠輕易設定一固定壓力。
以上所述僅為舉例性,而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇,而對其進行之等效修改或變更,均應包含於後附之申請專利範圍中。
舉例來說,多種習知的伺服馬達200可用來將一旋轉力傳送給螺旋進料單元210。照樣,其他習知可調整缸體30內之一工作流體之壓力的構件亦可取代調整單元400。
10...切割頭
11...頭體
12...切割桿
12a...接觸部
13...角度調整部
20...缸體
21...缸體桿
30...調整器
40...螺線管閥
1000...玻璃面板切割裝置
100...座體
110...導軌
120...移動構件
121...導軌耦合部
122...第一塊體
122a...容置空間
123...第二塊體
130...停止部
140...尺度單元
200...伺服馬達
210...螺旋進料單元
300...缸體
310...缸體桿
400...調整單元
410...螺線管閥
500...切割頭
510...頭體
520...切割桿
521...通孔
540...角度量測單元
541...上部
542...下部
550...樞軸構件
560...彈性構件
561...殼體
562...彈簧
563...球體
600...聚碳酸酯板
700...負載單元
L...切割線
P...玻璃面板
S...基台
圖1為一種習知玻璃面板切割裝置的示意圖;
圖2為本發明較佳實施例之一種玻璃面板切割裝置的示意圖;
圖3為圖2所示之玻璃面板切割裝置的側視示意圖;
圖4為圖2所示之玻璃面板切割裝置之一切割頭與一角度量測單元的示意圖;
圖5為圖2所示之玻璃面板切割裝置之一彈性構件用以維持切割頭之一水平角度的示意圖;以及
圖6為圖2所示之玻璃面板切割裝置之一基台上設置一聚碳酸酯板的剖面示意圖。
1000...玻璃面板切割裝置
100...座體
110...導軌
120...移動構件
121...導軌耦合部
122...第一塊體
123...第二塊體
130...停止部
140...尺度單元
200...伺服馬達
210...螺旋進料單元
300...缸體
310...缸體桿
400...調整單元
410...螺線管閥
500...切割頭
521...通孔
550...樞軸構件
L...切割線
P...玻璃面板

Claims (15)

  1. 一種玻璃面板切割裝置,包含:一座體;一驅動單元,設置於該座體;一缸體,藉由該驅動單元而上下移動;以及一切割頭,連接於該缸體之一缸體桿以接觸一玻璃面板之一表面,其中該切割頭包含一頭體以及一切割桿,該缸體桿之一工作壓力係轉移至該頭體,該切割桿設置於該頭體之一下端部並沿玻璃面板水平延伸,並且一角度量測單元與該頭體係經由一樞軸構件而連接。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之玻璃面板切割裝置,其中一導軌形成於該座體並導引該缸體之垂直移動。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之玻璃面板切割裝置,其中一第一塊體設置於該座體與該缸體之間,該缸體固設於該第一塊體,該第一塊體係沿該座體之該導軌而移動。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之玻璃面板切割裝置,其中該切割頭經由一第二塊體連接於該缸體桿,該第二塊體係沿該座體之該導軌移動。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之玻璃面板切割裝置,其中該角度量測單元設置於該切割頭與該第二塊體之間。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之玻璃面板切割裝置,其 中該角度量測單元包含一上部以及一下部,該上部形成於該第二塊體之一下端部並具有一凹槽,該凹槽具有一預設曲率半徑,該下部形成於該切割頭之一上端部並具有一凸部,該凸部具有與該凹槽相同的曲率半徑,以致當沿該上部之一外周緣移動時能夠接觸該上部之該凹槽。
  7. 如申請專利範圍第5項或第6項所述之玻璃面板切割裝置,其中該曲率半徑之中心係與該切割頭之一下端部之一長軸方向中心相同。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之玻璃面板切割裝置,其中該樞軸構件係為一徑向軸承。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之玻璃面板切割裝置,其中複數彈性構件設置於該切割桿之長軸方向的相對兩側,且該樞軸構件位於該等彈性構件之間。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之玻璃面板切割裝置,其中該等彈性構件係為球形活塞。
  11. 如申請專利範圍第3項所述之玻璃面板切割裝置,其中一停止部設置於該第一塊體內,並用以限制一距離,以使該缸體之缸體桿垂直地縮回,一尺度單元設置於該停止部,並設定該缸體對該玻璃面板之一按壓操作之一零點,該尺度單元連接於一控制器。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之玻璃面板切割裝置,其中一通孔係形成於該切割桿之長軸方向之一中央部位。
  13. 如申請專利範圍第1項至第5項之任一項所述之玻璃面板切割裝置,其中一調整單元連接於該缸體,並調整該缸體內之一工作介質之一壓力。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之玻璃面板切割裝置,其中一負載單元設置於該玻璃面板切割裝置內,並量測該切割頭之一按壓力,一控制器設置於該玻璃面板切割裝置並接收從該負載單元來之一負載訊號並調整該調整單元之一設定壓力。
  15. 如申請專利範圍第1項至第5項之任一項所述之玻璃面板切割裝置,其中該驅動單元包含一伺服馬達以及一螺旋進料單元,該伺服馬達固設於該座體,該螺旋進料單元連接於該伺服馬達,並藉由該伺服馬達之驅動而旋轉,使得該缸體上下移動。
TW100132220A 2011-01-21 2011-09-07 玻璃面板切割裝置 TWI457299B (zh)

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