[發明專利]用于對片狀玻璃基材進行基于激光的機械加工的基材處理工位

在審

• 申請號: 201780065972.0
• 申請日: 2017-10-24
• 公開（公告）號: CN110167891A
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: F·F·赫倫博格;M·克萊恩;A·R·尼伯;F·斯佩斯;M·沃爾佛特
• 申請（專利權）人: 康寧股份有限公司
• 主分類號: C03B33/02
• 分類號: C03B33/02;C03B33/03;B65G49/06
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 張璐;項丹

一種玻璃片處理設備包括第一臺架組件，其在橫向機器方向上在玻璃片上延伸。所述第一臺架組件包括沿著第一臺架組件的長度移動的處理頭，以及包括激光器，所述激光器包括定位在激光器的光束路徑中的光學裝備，從而提供在光學裝備的光束輸出側上形成的激光束焦線。第二臺架組件在橫向機器方向上在玻璃片上延伸。第二臺架組件包括沿著第二臺架組件的長度移動的處理頭。

本申請依據35U.S.C.§119要求于2016年10月24日提交的系列號為 62/411,938的美國臨時申請的優先權權益，本文以該申請的內容為基礎并將其通過 引用全文納入本文。

技術領域

本公開涉及對片狀基材進行機械加工的方法和設備，更具體地，涉及對片狀 玻璃基材進行基于激光的機械加工的基材處理工位。

背景技術

用于斷開玻璃片的各種方法和設備是已知的。一種示例性的方法采用激光， 其借助于被玻璃材料強烈吸收的波長和功率，或者在第一次相互作用后使材料具有 強的吸收，可接著燒蝕材料。另一種方法是特定定向的激光誘導裂紋形成，其中激 光首先強烈加熱表面上的跡線，隨后立即迅速冷卻該跡線(例如通過水射流)，使 得由此獲得的熱應力造成裂紋形成，該裂紋可以擴展通過材料的厚度(受機械應 力)，以斷開材料。

在一些已知的切割工藝中，可以使用包含X/Y(有時也被稱為2D)定位臺的 玻璃切割設備。例如，托架可以用于在各處理位置之間運輸玻璃片。玻璃切割設備 的X/Y定位臺上可以裝有托架以及玻璃片。托架隨后通過線性致動器在水平面中 以X和Y方向移動，同時靜止的處理頭(包括激光器)將激光束引導到玻璃片上 以進行切割操作。

雖然上述工藝可以適于切割玻璃片，但是在托架上處理各個玻璃片可能是耗 時的，并且不那么適合用于較大產量的操作。來自切割操作的廢料通常保留在托架 上，從而要引入需從托架移除廢料的另一步驟。

發明內容

因此，本發明的一個目的是提供一種方法(及對應的裝置)，可利用其對片 狀基材(尤其是脆性材料)進行機械加工(尤其是完全斷開)而不會有顯著的顆粒 形成，不會有顯著的熔化邊緣，使邊緣處的裂紋形成最小化，沒有顯著的切割缺口 (即材料損失)，具有盡可能最直的切割邊緣以及具有高的工藝速度。

在一個實施方式中，玻璃片處理設備包括第一臺架組件，其在橫向機器方向 上在玻璃片上延伸。所述第一臺架組件包括沿著第一臺架組件的長度移動的處理 頭，以及包括激光器，所述激光器包括定位在激光器的光束路徑中的光學配置，從 而提供在光學配置的光束輸出側上形成的激光束焦線。第二臺架組件在橫向機器方 向上在玻璃片上延伸。第二臺架組件包括沿著第二臺架組件的長度移動的處理頭。

在另一個實施方式中，提供了一種用于對片狀基材進行基于激光的機械加工 的方法，其中用于對基材進行機械加工的激光器的激光束被引導到基材上，從而將 基材分成多個部分。所述方法包括：使用第一臺架組件來處理片狀基材，所述第一 臺架組件在橫向機器方向上在片狀基材上延伸。所述第一臺架組件包括沿著第一臺 架組件的長度移動的處理頭，以及包括激光器，所述激光器包括定位在激光器的光 束路徑中的光學配置，從而提供在光學配置的光束輸出側上形成的激光束焦線。使 用第二臺架組件來處理片狀基材，所述第二臺架組件在橫向機器方向上在片狀基材 上延伸。第二臺架組件包括沿著第二臺架組件的長度移動的處理頭。

在另一個實施方式中，玻璃片處理設備包括在橫向機器方向上在玻璃片上延 伸的臺架組件。臺架組件包括多個處理頭，它們在橫向機器方向上沿著臺架組件的 長度移動。第一處理頭包括將玻璃片分離成多個部分的激光器，該激光器包括定位 在激光器的光束路徑中的光學配置，從而提供在光學配置的光束輸出側上形成的激 光束焦線。

在以下的詳細描述中給出了其他特征和優點，其中的部分特征和優點對本領 域的技術人員而言是容易理解的，或通過實施書面說明書和其權利要求書以及附圖 中所述實施方式而被認識。