玻璃基板的超声波加工方法及装置制造方法及图纸

技术编号:18537881 阅读:30 留言:0更新日期:2018-07-28 02:32
本发明专利技术提供了一种玻璃基板的超声波加工方法,该方法包括:将玻璃基板载置于工作平台的配置工序;及利用机加工设备沿预设加工路径对配置工序完成后的玻璃基体进行机加工的材料去除工序;所述材料去除工序在玻璃基板按预设频率和预设振幅作超声振动的状态下进行。该方法借助玻璃基板的超声振动与机加工设备的刀具之间形成振动冲击,能在两者接触的表面形成微小裂纹,再由旋转的刀具进行机加工,不仅能大幅降低切削力,提高加工效率,超声振动的锤击、空化、不连续切割等作用还能使产品表面质量得到提高,减少缺口、烧边、开裂等不良的产生,从而提高产品良率和刀具的使用寿命。本发明专利技术还提供了一种用于上述方法的玻璃基板的超声波加工装置。

【技术实现步骤摘要】
玻璃基板的超声波加工方法及装置
本专利技术涉及玻璃基板的加工
,更具体而言,涉及一种玻璃基板的超声波加工方法及装置。
技术介绍
玻璃制品广泛应用于各种工业中,包括电子工业,此类应用的例子包括智能手机、平板电脑、智能电视、手持式装置及液晶显示器(LCD)等。传统上以大片形成生产玻璃,并用切片机、激光切割或者水切割设备将大片玻璃切割成接近产品尺寸的玻璃基材,再对玻璃基材进行雕刻加工(或称之为精雕加工)成型(主要加工位置包括外形及听筒、home键、指纹识别、摄像头等位置的小孔),从而得到玻璃盖板。现有的玻璃基板加工方法存在诸多弊端,以雕刻加工为例,传统的雕刻加工一般采用双主轴或多主轴精雕机配合金刚石磨头进行加工,由于玻璃本身的脆、硬属性,为避免雕刻加工过程中玻璃产生“烧伤”、缺口、开裂等不良,加工速度往往非常慢,加工效率低;刀具磨损块,经统计加工约100片玻璃基板就需更换刀具,频繁换刀无疑造成加工成本较高,实际上雕刻加工占整个玻璃盖板生产成本的比例往往高达50%。加之,近年来被推广应用的3D、新型玻璃的硬度普遍提高,加工难度更大,传统的加工方法已严重制约了生产效率和产品良率。随着各行业对玻璃盖板需求的日益增加,如何提高生产效率和产品良率已成为本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足,本专利技术提供了一种玻璃基板的超声波加工方法及装置,旨在解决采用现有加工方法进行玻璃基板加工的生产效率和产品良率较低的技术问题。为了解决上述技术问题,本专利技术的玻璃基板的超声波加工方法采用的技术方案是:玻璃基板的超声波加工方法,该方法包括:将玻璃基板载置于工作平台的配置工序;及利用机加工设备沿预设加工路径对配置工序完成后的所述玻璃基体进行机加工的材料去除工序;所述材料去除工序在所述玻璃基板按预设频率和预设振幅作超声振动的状态下进行。进一步的,在所述配置工序中,由超声波振动装置的载物台提供所述工作平台,将所述玻璃基板固设于所述载物台上;在所述材料去除工序中,由所述超声波振动装置带动所述玻璃基板按预设频率和预设振幅作超声振动。进一步的,所述预设频率为18kHz~60kHz。进一步的,定义所述材料去除工序在所述玻璃基板保持静止的状态下进行时所述机加工设备的极限走刀速度为V,所述材料去除工序在所述玻璃基板按预设频率和预设振幅作超声振动的状态下进行时所述机加工设备的极限走刀速度为V0;则V0为V的1.2~2倍。进一步的,所述预设振幅为1~10微米。进一步的,所述配置工序中,由定位治具对所述玻璃基板进行定位后,通过真空或负压吸附将所述玻璃基板固设于所述工作平台上。进一步的,在进行所述配置工序之前还包括前期准备工序,所述前期准备工序包括:对所述工作平台进行覆保护层的步骤,将玻璃坯料按照工程图切割成若干所述玻璃基板,以及对所述玻璃基板进行覆保护层的步骤;在所述前期准备工序之后,依次进行上料、所述材料去除工序及下料的步骤;所述上料步骤包括对所述工作平台进行清洁的工序和所述配置工序;在所述材料去除工序进行的过程中同步对所述机加工设备的刀具进行冷却。进一步的,在所述工作平台上粘贴保护膜作为所述工作平台的保护层;在所述玻璃基板的至少一面覆盖油墨、胶或者薄膜作为所述玻璃基板的保护层。本专利技术提供的玻璃基板的超声波加工装置采用的技术方案是:玻璃基板的超声波加工装置,包括:工作平台,所述工作平台在玻璃基板的配置工序中用于载置所述玻璃基板;机加工设备,所述机加工设备用于沿预设加工路径对所述配置工序完成后的所述玻璃基体进行机加工的材料去除工序;还包括超声波振动装置,所述超声波振动装置用于使所述材料去除工序在所述玻璃基板按预设频率和预设振幅作超声振动的状态下进行。进一步的,由所述超声波振动装置的载物台提供所述工作平台,所述玻璃基板固设于所述载物台上。基于上述技术方案,本专利技术的玻璃基板的超声波加工方法及装置,相对于现有技术至少具有以下有益效果:1.借助玻璃基板的超声振动在玻璃基板与机加工设备的刀具之间形成的超声振动冲击,能在两者接触的表面形成微小裂纹,再由旋转的刀具进行机加工时,玻璃基板即可沿裂纹方向脱落,不仅能大幅降低切削力,提高材料的去除效率,还能提高刀具的进给速度,从而大幅提高加工效率;2.刀具磨粒切割路径(即预设雕刻路径)能由直线变为波动曲线,增加了刀具磨粒的切削面积,改善刀具受力,同时由于玻璃基板的超声振动能使刀具和玻璃基板高速分离,分离过程中切削液可以进入两者的缝隙,从而有利于改善刀具的冷却,提高刀具的使用寿命;此外,超声振动在切削液中形成的空化效应,效果等同于超声波清洗,可将刀具磨粒间的玻璃碎屑及时清除掉,保持刀具锋利,从而可以大幅提高刀具使用寿命;3.利用超声振动的锤击、空化、不连续切割等特性还能在机加工过程中降低切削力,切削力的降低以及磨粒的切削轨迹的变化,能使得加工后的表面质量得到提高,减少缺口、烧边、开裂等不良的产生,提高加工质量和精度的效果,从而能提高产品良率。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种玻璃基板的超声波加工方法的流程示意图;图2为现有的超声波振动施加到刀具的机加工设备的结构示意图;图3为本专利技术实施例提供的一种用于实现图1所示方法的玻璃基板的超声波加工装置的结构示意图;图4为图3所示装置在对玻璃基板进行超声波加工的流程图。具体实施方式为了使本专利技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。在本专利技术的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本专利技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本专利技术的限制。此外,需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。参照图1和图3,本专利技术实施例提供的一种玻璃基板的超声波加工方法,该方法包括:将玻璃基板100载置于工作平台的配置工序;及利用机加工设备200沿预设加工路径对配置工序完成后的玻璃基体进行加工的材料去除工序;材料去除工序在玻璃基板100按预设频率和预设振幅作超声振动的状态下进行。该方法,一方面借助玻璃基板100的超声振动在玻璃基板与机加工设备200的刀具之间形成的振动冲击能在两者接触的表面形成微小裂纹,再由旋转的刀具进行机加工时,玻璃基板100即可沿裂纹方向脱落,不仅能大幅降低切削力,提高材料的去除效率,还能提高刀具的进给速度,从而大幅提高加工效率;另一方面,刀具磨粒切割路径(即预本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.玻璃基板的超声波加工方法,该方法包括:将玻璃基板载置于工作平台的配置工序;及利用机加工设备沿预设加工路径对配置工序完成后的所述玻璃基体进行机加工的材料去除工序;其特征在于:所述材料去除工序在所述玻璃基板按预设频率和预设振幅作超声振动的状态下进行。

【技术特征摘要】
1.玻璃基板的超声波加工方法,该方法包括:将玻璃基板载置于工作平台的配置工序;及利用机加工设备沿预设加工路径对配置工序完成后的所述玻璃基体进行机加工的材料去除工序;其特征在于:所述材料去除工序在所述玻璃基板按预设频率和预设振幅作超声振动的状态下进行。2.如权利要求1所述的玻璃基板的超声波加工方法,其特征在于:在所述配置工序中,由超声波振动装置的载物台提供所述工作平台,将所述玻璃基板固设于所述载物台上;在所述材料去除工序中,由所述超声波振动装置带动所述玻璃基板按预设频率和预设振幅作超声振动。3.如权利要求1所述的玻璃基板的超声波加工方法,其特征在于:所述预设频率为18kHz~60kHz。4.如权利要求1所述的玻璃基板的超声波加工方法,其特征在于:定义所述材料去除工序在所述玻璃基板保持静止的状态下进行时所述机加工设备的极限走刀速度为V,所述材料去除工序在所述玻璃基板按预设频率和预设振幅作超声振动的状态下进行时所述机加工设备的极限走刀速度为V0;则V0为V的1.2~2倍。5.如权利要求1所述的玻璃基板的超声波加工方法,其特征在于:所述预设振幅为1~10微米。6.如权利要求1所述的玻璃基板的超声波加工方法,其特征在于:所述配置工序中,由定位治具对所述玻璃基板进行定位后,通过真空或负压吸附将所述玻璃基板固设于所...

【专利技术属性】
技术研发人员:王惠明田刚季顺峰陆小萍王怡
申请(专利权)人:雷索智能科技苏州有限公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

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