CN101774182A

CN101774182A - 切断装置及切刀保持具

Info

Publication number: CN101774182A
Application number: CN201010001480A
Authority: CN
Inventors: 前川和哉; 阪口良太
Original assignee: Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd
Priority date: 2009-01-07
Filing date: 2010-01-06
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2030-01-06
Also published as: KR20100081944A; TW201026462A; CN101774182B; TWI483821B; JP5504631B2; KR101153176B1; JP2010158737A

Abstract

本发明是有关于一种切断装置及切刀保持具。在切断树脂等的切断装置使刀轮的更换容易。将刀轮保持于切刀保持具的下端。在保持具接头设保持切刀保持具的保持孔部。在切刀保持具的上部设安装部，装设于保持具接头。藉此可使切刀保持具对切断装置可自由装卸，可使刀轮的更换容易。

Description

切断装置及切刀保持具

技术领域

本发明涉及一种切断装置及切刀保持具，特别是涉及关于使用切刀切断玻璃等脆性材料基板或金属材料以外的树脂薄膜等的切断装置及用于切断装置的切刀保持具。

背景技术

一般在切断由玻璃等脆性材料基板构成的被加工物时使用在外周面形成有刃前缘的划线轮，使划线轮旋转并压接而在玻璃基板形成划线，之后以折断装置折断据以进行切断。

另一方面，在切断树脂材料或薄膜材料等具有可挠性的被加工物时不使用划线轮，使用将铁、不绣钢制等具有直线状的刃前缘的切刀压接于被加工物上并移动以切断的切断装置。此时由于使用切断装置重复切断后刃前缘会磨耗而切断效果变差，故有更换切刀的必要。

然而若每次切刀磨耗便与新切刀更换，切刀的寿命短且利用效率低。针对此点，在专利文献1有揭示将圆板形的刀轮固定为不旋转，以刃前缘的一部进行切断，在该部分磨耗后之时点使刀轮少量旋转，以新的刃前缘的一部进行切断的切断装置。

【专利文献1】日本专利第2922221号公报

由此可见，上述现有的切断装置及切刀保持具在产品结构、制造方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品及方法又没有适切的结构及方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的切断装置及切刀保持具，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

在于专利文献1记载的装置是改变卡止销进入的定位孔以使特定角度错开而使用刀轮。然而刀轮的侧面与切刃基部的表侧的面仅以螺丝按压固定，有螺丝易松脱且若有螺丝的松脱则使用的刃前缘部分亦改变的缺点。

又，刀轮的大小虽因用途而异，但例如为直径2-7mm小且难处理。因此有刀轮的角度的切换或更换花费时间的缺点。此外，在将多种刃前缘安装于各装置使用的工厂内有误安装不同种类的刀轮的可能性。

本发明着眼于以往的切断装置或切刀方法的问题点而为，以藉由使用与刀轮一体化的切刀保持具消除此种缺点为目的。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的切断装置，具备：设置被加工物的设置手段；设为对向在前述设置手段上的被加工物的切刀头；设于前述切刀头的前端的保持具接头；具有安装部且可拆卸地安装于前述保持具接头并固定于外周面形成有刃前缘的刀轮的切刀保持具；使前述切刀头垂直于前述设置手段上的被加工物的面上下动的升降手段；使前述切刀头及前述被加工物在沿被加工物的平面的面内相对移动的相对移动部；藉由将前述刀轮压接于被加工物并扫描来切断被加工物。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

在此可使前述切刀保持具为使前述刀轮的安装方向相异180度可拆卸地安装于前述保持具接头而具有2处的安装部。

在此可使前述切刀保持具的安装部形成于前述切刀保持具的上部的缺口部；前述保持具接头具有插入前述切刀保持具的保持孔部、卡合于前述切刀保持具的前述缺口部的销。

在此可使前述切刀保持具的安装部是往侧方突出的操作杆；前述保持具接头具有插入前述切刀保持具的保持孔部、插入前述切刀保持具的前述操作杆的杆导入槽。

在此可使前述刀轮于由前述切刀保持具突出的部分具有平行于前述被加工物的面的直线状的切除。

在此可使前述刀轮为圆板状且在其外周部形成有刃前缘角度为10°-80°的刃。

在此可使前述切断装置的被加工物是使脆性材料基板贴合具有可挠性的基板的贴合基板；前述刀轮是以比前述被加工物的脆性材料基板硬度低的材质形成，切断前述被加工物的具有可挠性的基板；前述切断装置另具有将前述被加工物的脆性材料基板划线的划线头。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的切刀保持具，用于具有设为对向于被加工物的切刀头及设于前述切刀头的前端的保持具接头，藉由将刀轮压接于被加工物并扫描来切断被加工物的切断装置，其具有安装部，可拆卸地安装于前述保持具接头并固定于外周面形成有刃前缘的刀轮。

在此可使前述切刀保持具具有为使前述刀轮的安装方向相异180度可拆卸地安装于前述保持具接头而具有2处的安装部。

在此可使前述刀轮为圆板状且于其外周部形成有刃前缘角度为10°-80°的刃。

利用具有此种特征的本发明，刀轮一体化安装于切刀保持具，使切刀保持具对保持具接头为可装卸。因此，可极容易进行切刀保持具的更换。此外，由于前述的具有2处的安装部，故即使在刀轮因使用而磨耗的状况亦可藉由使刀轮的安装方向反转而以新的刃前缘切断被加工物。

借由上述技术方案，本发明切断装置及切刀保持具至少具有下列优点及有益效果：本发明是关于切割树脂薄膜及积层有此等的基板等被加工物的切断装置及用于此的切刀保持具，由于将刀轮与切刀保持具一体化，故可实现容易更换的切刀保持具。

综上所述，本发明是有关于一种切断装置及切刀保持具。在切断树脂等的切断装置使刀轮的更换容易。将刀轮保持于切刀保持具的下端。在保持具接头设保持切刀保持具的保持孔部。在切刀保持具的上部设安装部，装设于保持具接头。藉此可使切刀保持具对切断装置可自由装卸，可使刀轮的更换容易。本发明在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是显示本发明的实施形态1的切断装置的全体构成的立体图。

图2是显示本发明的实施形态1的切刀保持具的构成示意图。

图3是本实施形态1的切刀保持具的立体图。

图4是显示本发明的实施形态的刀轮的构成示意图。

图5是本实施形态的保持具接头的示意图。

图6是本实施形态的保持具接头的切刀保持具插入时的立体图。

图7是显示插入切刀保持具的状态的保持具接头的局部剖面图。

图8是显示本实施形态的切断装置的控制系统的构成的方框图。

图9是显示本发明的实施形态2的切刀保持具示意图。

图10A、图10B是显示本发明的实施形态3的刀轮、插入切刀保持具的状态的保持具接头的局部剖面图。

图11是显示使用实施形态3的刀轮加工被积层的被加工物的状态示意图。

图12是本发明的实施形态4的刀轮的立体图。

图13是显示插入本发明的实施形态4的切刀保持具的状态的保持具接头的局部剖面图。

图14是本发明的实施形态5的刀轮的立体图。

图15是显示插入本发明的实施形态5的切刀保持具的状态的保持具接头的局部剖面图。

图16是显示以本发明的实施形态6的切断装置切断及划线的状态示意图。

1：切断装置 11：移动台

16：平台 22：切刀头

30A、30B、30C、30D、30E：切刀保持具

31a、31b、36b：平坦部 32：缺口

33：销槽 34、34A、34B：刀轮

35：销 36：安装部

36a：倾斜部 37：凹部

38、38A、38B：操作杆 40A、40B、40C：保持具接头

41a、41b：轴承 42：保持部

43：保持孔部 44：磁石

45：平行销 46：保持孔部

47、47A、47B：杆导入槽 51：影像处理部

52：控制部 53：X马达驱动部

54：Y马达驱动部 55：旋转用马达驱动部

56：切刀保持具升降部 57：监视器

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的切断装置及切刀保持具的具体实施方式、结构、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。

实施形态1

图1是显示本发明的实施形态1的切断装置的全体构成的立体图。本实施形态的切断装置1是移动台11沿一对导引轨道12a、12b在y轴方向保持为可自由移动。滚珠螺杆13与移动台11螺合。滚珠螺杆13藉由马达14的驱动而旋转，使移动台11沿导引轨道12a、12b在y轴方向移动。在移动台11的上面设有马达15。马达15使平台16在xy平面旋转以定位于特定角度。被加工物17载置于此平台16上，以图未示的真空吸引手段等保持。在切断装置1的上部设有拍摄被加工物17的对准标记的2台CCD摄影机18。在此移动台11、平台16构成设置被加工物17的设置手段。

在切断装置1沿x轴方向以支柱21a、21b架设有桥部20跨越移动台11在其上部的平台16。切刀头22可沿设于桥部20的导引23在x轴方向移动。马达24使切刀头22沿x轴方向移动。在切刀头22的前端部通过保持具接头40A安装有切刀保持具30A。在此马达14与导引轨道12a、12b、滚珠螺杆13是使平台16在y轴方向移动的移动部，桥部20、支柱21a、21b、导引23、马达24是使切刀头22在x轴方向移动的移动部，马达15是使平台16旋转的旋转部，这些构成相对移动部。

其次说明安装于本实施形态的切刀头22的切刀保持具30A的构成。图2是显示本发明的实施形态1的切刀保持具30A的本体部。图3是安装有刀轮的切刀保持具30A的立体图。图4是显示本发明的实施形态的刀轮的构成示意图。如这些图所示，切刀保持具30A是保持刀轮的大致圆筒形的构件。在切刀保持具30A的一端平坦部31a、31b皆设为平行于中心轴，在此平坦部31a、31b具有沿中心轴的缺口32。在平坦部31a、31b的中央部分具有垂直于面的方向的销槽33，其侧面形成为圆弧状。刀轮34A如后述为圆板状，在中心具有贯通孔，在圆周部分的至少一部具有直线状的切口34a。刀轮34A藉由在中心的贯通孔使插入于销槽33的销35贯通并将直线状的切口34a抵接缺口32的内壁而固定于切刀保持具30A。固定刀轮34A后，即使需要刀轮的更换亦不卸下刀轮而与切刀保持具30A一起更换。另外，在切刀保持具30A的另一端设有定位用的安装部36。安装部36是切除切刀保持具30A而形成，具有倾斜部36a及与切刀保持具30A的轴平行的平坦部36b。此外，切刀保持具30A其上部的一部分以磁性体金属构成。

其次使用图4说明刀轮34A。刀轮34A具有例如轮径2.5mm、厚度0.5mm程度的圆板状的形状，圆周部分的剖面形成圆锥形。又，刀轮34A在中心具有贯通孔，在圆周部分的至少一部具有直线状的切口34a。在此刀轮34A的圆周部分的刃前缘角度是例如10°-80°，特别是15°-80°较理想。此外，刀轮的材质是根据被加工物17的种类而适当选择，例如使用超硬合金、烧结钻石、SUS、SKH(工具钢)、蓝宝石等。此外，在如后述以贴合基板的树脂薄膜为加工对向时，使用比脆性材料基板硬度低的材质。

其次说明保持具接头40A。图5是本实施形态的保持具接头40A的示意图。图6是本实施形态的保持具接头40A的切刀保持具30A插入时的立体图。如这些图所示，保持具接头40A在上部具有轴承41a、41b，下方是保持切刀保持具30A的保持部42。在保持具接头40A的保持部42如图示形成有圆形的保持孔部43，其内侧埋设有磁石44。此外，在此保持孔部43的内部，在从中心轴隔开的位置设与中心轴垂直的平行销45。平行销45接触切刀保持具30A的倾斜部36a定位切刀保持具30A。

在将此切刀保持具30A安装于保持具接头40A时，如图6所示将切刀保持具30A从其安装部36插入于保持具接头40A的保持孔部43。之后切刀保持具30A的前端部受磁石44吸引，进而倾斜部36a接触平行销45而定位固定。图7是显示安装有切刀保持具30A的状态的局部剖面图。由于切刀保持具30A仅受磁石44吸引，故安装极容易，固定于特定的位置。在更换时亦仅拉切刀保持具30A即可容易卸下，容易装卸。

其次使用方框图说明本实施形态的切断装置1的构成。图8是显示本实施形态的切断装置1的控制系统的构成的方框图。在本图来自2台CCD摄影机18的输出通过影像处理部51给予控制部52。控制部52通过X马达驱动部53、Y马达驱动部54分别驱动马达24、14。此外，旋转用马达驱动部55驱动马达15，使配置于平台16的被加工物17旋转并在有角度偏移时消除该角度偏移。另外在控制部52接续切刀保持具升降部56、监视器57。切刀保持具升降部56是使切刀保持具30A升降并驱动刀轮34A以适当的荷重压接被加工物17的表面的升降手段。

切刀保持具升降部56设于切刀头22的内部，以例如使用空气压控制的气体汽缸或线性马达的电动升降部等构成。藉由切刀保持具升降部56可使刀轮34A接触树脂基板等被加工物17的表面并以适当的荷重压接。

其次针对实施形态1的切断装置1的动作说明。做为被加工物17可考虑树脂薄膜、其积层物、低温烧成陶瓷(LTCC)、高温烧成陶瓷(HTCC)、硅晶圆等。此外，亦可能以在玻璃基板等被加工物积层有树脂薄膜等的贴合基板之中的树脂薄膜为对象。首先将被加工物17设置于平台16上，以图未示的真空吸着手段等保持。之后控制部52藉由相对移动部于X轴或Y轴方向移动并旋转控制以将切刀头22往切断位置移动，在所望的位置控制切刀保持具升降部56使切刀头22降下。之后保持在切刀头22的前端的刀轮34A压接于被加工物17的表面。藉此压入被加工物17的内部。在此状态下使相对移动部移动可切断。例如在切断在玻璃基板等脆性材料基板积层有树脂薄膜等的贴合基板之中的树脂薄膜时，虽取决于刀轮34A的材质等，但若使刀轮34A压入至刀轮34A贯通树脂薄膜而与脆性材料基板接触，在切断树脂薄膜的加工可能对脆性材料基板亦造成损伤。欲防止此问题于未然时，可在使刀轮34A压入至即将贯通树脂薄膜处(例如树脂薄膜厚度的99％的深度)的状态下切断。结果在切断树脂薄膜的加工虽未完全切断树脂薄膜，但藉由对应于树脂薄膜的材质减少不切断的部分的厚度可在大多数状况可消除对在后续加工的贴合基板全体的分离的不良影响。

实施形态2

其次针对本发明的实施形态2说明。实施形态1的切刀保持具30A在圆筒部的一面具有安装部36的切除，而实施形态2的切刀保持具30B如图9所示在左右对称形成安装部36A、36B。其他的构成与实施形态1相同。此时亦与实施形态1同样可将切刀保持具30B安装于保持具接头40A使用。假设于此时安装部36A接触平行销45安装。之后在随使用而在刀轮34A的刃前缘产生磨耗时使切刀保持具30B沿其中心轴旋转180度，使安装部36B接触平行销45安装于保持具接头40A。如此可换为新切刀面，可将刀轮的两处用于切断。由于此切换不必卸下刀轮本身，故可极容易进行，可使将刀轮一体化的切刀保持具长寿化。

实施形态3

其次针对实施形态3的切断装置说明。实施形态3的切断装置1适用于以积层有玻璃基板的脆性材料基板与树脂薄膜等的贴合基板为被加工物，切断其中的树脂薄膜等的用途。在实施形态3如图10A显示刀轮34B，除刀轮34B的直线状缺口部34a以外还在下面平坦形成切除34b。此外由于以贴合基板的树脂薄膜为加工对象，故在刀轮34B使用比脆性材料基板硬度低的材质。例如，针对使用实施形态3的切断装置的刀轮34B切断在玻璃基板等脆性材料基板积层有树脂薄膜等的贴合基板之中的树脂薄膜的状况说明。此时，即使使刀轮34B压入至刀轮34B贯通树脂薄膜，下面的平坦的切除34b接触脆性材料基板的表面，在滑动状态下移动，故不会对脆性材料基板造成损伤，可完全切断树脂薄膜。

此刀轮34B是如图10B所示安装于切刀保持具30C，再安装于保持具接头40A。其他的构成与实施形态1相同。如此，如图11所示，在积层有玻璃基板G与树脂薄膜F的被加工物的树脂薄膜侧形成切入时，刀轮34B虽压入于树脂薄膜F，但不会压入玻璃基板G。因此不会损伤玻璃基板的树脂薄膜面侧，可仅切断树脂薄膜，可防止玻璃面的损伤。

实施形态4

其次针对本发明的实施形态4的切断装置说明。图12是本实施形态4的切刀保持具30D的立体图。图13是显示本实施形态的切刀保持具30D及保持具接头40B的剖面图。另外，图13中保持具接头40B的剖面是将多角形状的两侧面之间已平行于两侧面的面切时的面。

切刀保持具30D是以大致圆柱形的磁性体金属构成，在外周面部的全周具有行成为圆环状的凹陷37。此外，切刀保持具30D与实施形态1同样固定保持刀轮34A，此外为使往保持具接头40B的插入容易及固定，具有从侧面突出的操作杆38做为安装部。

保持具接头40B具有插入保持切刀保持具30D的大致圆柱状的保持孔部46及导入切刀保持具30D的操作杆38的杆导入槽47。杆导入槽47在图13中的保持具接头40B的剖面仅图示有一部分。如图13所示，在保持孔部46设有例如弹簧构件等弹性构件48。

切刀保持具30D将操作杆38导入杆导入槽47并插入保持孔部46。切刀保持具30D插入保持孔部46而操作杆38拉上至杆导入槽47的最上部时，如图13所示切刀保持具30D的凹陷37与保持孔部46的弹性构件48卡合，切刀保持具30D固定于保持具接头40B。此外，由于操作杆38以杆导入槽47抑止旋转方向的动作，故切刀保持具30D在保持具接头40B的保持孔部46内正确定位。其他构成与前述的实施形态1相同，可获得同样的效果。

实施形态5

其次针对本发明的实施形态5说明。在实施形态4是在切刀保持具30D设有1个操作杆38，在实施形态5的切刀保持具30E如图14所示在左右对称形成2个操作杆38A、38B。此时在保持具接头40C亦于左右形成杆导入槽47A、47B。此外，保持切刀保持具30E的弹性构件设于图未示的侧方。如此在插入切刀保持具30E进行被加工物的切断后，刀轮的刃前缘磨耗后，可与实施形态2同样使插入方向旋转180度后将切刀保持具30E安装于保持具接头40C。因此可将刀轮的两处用于切断。由于此切换不必卸下刀轮本身，故可极容易进行，可使将刀轮一体化的切刀保持具长寿化。

实施形态6

在前述的各实施形态是针对具有1个切刀头的切断装置说明。在可在将被加工物划线的划线装置安装于图5显示的保持具接头时，可直接安装切刀保持具做为切断装置。进而可于具有多个头的多划线装置适用本发明的切刀保持具，使其为具有切断机能与划线机能的切断装置。

在具有切刀机能与划线机能的切断装置的状况，以贴合基板为被加工物，将被加工物17之中的脆性材料基板划线，以切刀机能切断树脂薄膜。例如可考虑被加工物为在玻璃基板贴合有树脂薄膜的面板基板。此时使用在上下分别搭载有切刀头与划线头的切断装置，如图16所示从下方以划线头61划线，并以刀轮34B切断。藉此可容易切断贴合基板。

本发明是关于切割树脂薄膜及积层有此等的基板等被加工物的切断装置及用于此的切刀保持具，由于将刀轮与切刀保持具一体化，故可实现容易更换的切刀保持具。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种切断装置，其特征在于具备：

设置被加工物的设置手段；

设为对向在前述设置手段上的被加工物的切刀头；

设于前述切刀头的前端的保持具接头；

具有安装部且可拆卸地安装于前述保持具接头并固定于外周面形成有刃前缘的刀轮的切刀保持具；

使前述切刀头垂直于前述设置手段上的被加工物的面上下动的升降手段；以及

使前述切刀头及前述被加工物在沿被加工物的平面的面内相对移动的相对移动部；

将前述刀轮一边压接于被加工物一边扫描据以切断被加工物。

2.如权利要求1所述的切断装置，其特征在于，其中，前述切刀保持具为使前述刀轮的安装方向相异180度可拆卸地安装于前述保持具接头而具有2处的安装部。

3.如权利要求1或2所述的切断装置，其特征在于，其中，前述切刀保持具的安装部形成于前述切刀保持具上部的缺口部；

前述保持具接头具有插入前述切刀保持具的保持孔部、卡合于前述切刀保持具的前述缺口部的销。

4.如权利要求1或2所述的切断装置，其特征在于，其中，前述切刀保持具的安装部是往侧方突出的操作杆；

前述保持具接头具有插入前述切刀保持具的保持孔部、插入前述切刀保持具的前述操作杆的杆导入槽。

5.如权利要求1或2所述的切断装置，其特征在于，其中，前述刀轮在由前述切刀保持具突出的部分具有平行于前述被加工物的面的直线状的切口。

6.如权利要求1或2所述的切断装置，其特征在于，其中，前述刀轮为圆板状且在其外周部形成有刃前缘角度为10°-80°的刃。

7.如权利要求1或2所述的切断装置，其特征在于，其中，前述切断装置的被加工物是在脆性材料基板贴合具有可挠性的基板而成的贴合基板；

前述刀轮是以比前述被加工物的脆性材料基板硬度低的材质形成，以切断前述被加工物的具有可挠性的基板；

前述切断装置另具有将前述被加工物的脆性材料基板划线的划线头。

8.一种切刀保持具，用于具有设为对向在被加工物的切刀头及设于前述切刀头前端的保持具接头，将刀轮一边压接于被加工物一边扫描据以切断被加工物的切断装置，其特征在于：

具有安装部，可拆卸地安装于前述保持具接头并固定于外周面形成有刃前缘的刀轮。

9.如权利要求8所述的切刀保持具，其特征在于，其中，前述切刀保持具为使前述刀轮的安装方向相异180度可拆卸地安装于前述保持具接头而具有2处的安装部。

10.如权利要求8或9所述的切刀保持具，其特征在于，其中，前述切刀保持具的安装部形成于前述切刀保持具的上部的缺口部；

11.如权利要求8或9所述的切刀保持具，其特征在于，其中，前述切刀保持具的安装部是往侧方突出的操作杆；

12.如权利要求8或9所述的切刀保持具，其特征在于，其中，前述刀轮于由前述切刀保持具突出的部分具有平行于前述被加工物的面的直线状的切口。

13.如权利要求8或9所述的切刀保持具，其特征在于，其中，前述刀轮为圆板状且于其外周部形成有刃前缘角度为10°-80°的刃。