CN102950658A - 轮单元 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种即便通过刀轮的旋转而使刀销一同旋转，刀销也不易脱落的构成的轮单元。一种轮单元(10B)，其包括：保持具(11)，在一端具有由切口部形成的一对腿部；刀销(17)，安装在一对腿部间；及刀轮(16)，旋动自由地安装在刀销(17)上；且刀销(17)插入形成在一对腿部的一者上之贯通孔(15)及形成在另一者上之销支承部(31)之间，刀销(17)的贯通孔(15)侧的端部抵接有抵接板(19)，抵接板(19)由通过使贯通孔(15)的外部侧的壁在多个部位上敛合而形成的爪部(30)固定。

Description

轮单元
技术领域
本发明涉及包括用以在玻璃基板、陶瓷基板、硅基板等脆性材料基板上形成划线的刀轮的轮单元。详细而言，本发明涉及一种轮单元，其中刀销可旋转地插入保持具且相对于该刀销而可旋转地安装有刀轮，在使用时刀销不易脱落，从而寿命较长。
背景技术
先前，在液晶显示面板或有机电致发光(EL，electroluminescence)面板等平板显示器面板、太阳能电池等的制造步骤中，设置有母玻璃基板等脆性材料基板的分割步骤。此外，在玻璃素材的制造步骤中，也设置有从玻璃带切割出玻璃板的切割步骤。在这些分割步骤及切割步骤中，一面对刀轮施加与脆性基板的材质或厚度等诸条件相符的负重，一面使刀轮在脆性基板的表面上转动而形成划线，并通过对脆性基板施加特定的力而沿划线分割脆性基板，从而制造出各个面板或玻璃板。
于此，使用图6～图8对下述专利文献1所公开的划线装置进行说明。另外，图6是下述专利文献1所公开的划线装置的立体图，图7是表示该划线装置中所使用的刀轮用保持具的构成的图，图8同样是轮单元的立体图。
该划线装置100中，移动台101沿一对导轨102a、102b在y轴方向上移动自由地被保持着。滚珠螺杆103与移动台101螺合。滚珠螺杆103通过马达104的驱动而旋转，从而使移动台101沿导轨102a、102b在y轴方向上移动。在移动台101的上表面设置有马达105。马达105是使平台106在xy平面上旋转并定位在特定角度的装置。脆性材料基板107载置在该平台106上，并由未图示的真空吸引机构保持。在划线装置100的上部设置有对脆性材料基板107的对准标记进行拍摄的2台CCD(charge-coupled device，电荷耦合器件)相机108。
桥接器110以横跨移动台101及其上部的平台106的方式沿x轴方向并通过支柱111a、111b而架设在划线装置100上。划线头112可沿设置在桥接器110上的导引件113而在x轴方向上移动。马达114是使划线头112沿x轴方向移动的装置。
轮单元121经由保持具接头120而安装在划线装置100的划线头112。如图6及图7所示，形成轮单元121的保持具122为大致圆筒形的构件，此处在其一端上均与中心轴平行地设置有大致正方形状的平坦部122a、122b。轮单元121在该平坦部122a、122b之间具有沿中心轴的切口123，且在平坦部122a、122b的下端具有与其表面垂直的方向的销槽124。
刀轮(也称作“划线轮”)125具有例如轮径为2.5mm、厚度0.5mm左右的圆板状的形状，沿圆周部形成有垂直剖面形状V字形的刃，且在中心形成有贯通孔126。刀轮125通过使插入销槽124的刀销127贯通中心的贯通孔126而被旋转自由地保持。此外，为防止脱落而通过使销槽124的内周侧在多个部位敛合而形成爪部，由此刀销127的至少一侧端部可旋转地固定在销槽124内。由该保持具122、刀轮125及刀销127构成轮单元121。
在将刀销127插入销槽124而保持着刀轮125之后，在必须更换刀轮125的情形时，更换轮单元121整体。
划线头112在其内部设置有可使轮单元121进行升降动作的升降部、例如包含采用空气压控制的气缸或马达(旋转马达、线性马达)的电动升降部。划线装置100通过升降部使刀轮125以适当的负重压接在脆性材料基板的表面上并转动，从而形成划线。
【先前技术文献】
专利文献
专利文献1：WO2007/063979
专利文献2：日本专利第3074143号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
根据上述专利文献1所公开的划线装置，可发挥能高速且高精度地对玻璃板等脆性材料基板形成划线的优异效果。然而，近年来，需要进一步提高脆性材料基板的制造效率，且进一步提高划线的形成速度。如果划线的形成速度加快，则因伴随刀轮的旋转而产生的摩擦引起刀销的旋转速度也加快，有可能使刀销的端部顶破爪部从保持具脱落，从而寿命变短。
本发明是为解决上述的先前技术问题而完成的，其目的在于提供一种轮单元，即便通过刀轮的旋转而使刀销一同旋转，刀销也不易脱落，从而寿命较长。
[解决问题的技术手段]
为达成上述目的，本发明的轮单元的特征在于包括：保持具，在一端具有由切口部形成的一对腿部；刀销，安装在所述一对腿部间；以及刀轮，旋动自由地安装在所述刀销上；且所述刀销可旋转地插入形成在所述一对腿部的一者上的贯通孔及形成在另一者上的销支承部之间、或形成在所述一对腿部的两者上的贯通孔之间，所述刀销的所述贯通孔侧的端部抵接有抵接板，所述抵接板由通过使所述贯通孔的外部侧的壁在多个部位敛合而形成的爪部保持在所述贯通孔内。
在本发明的轮单元中，贯通孔侧的刀销的端部不直接而是经由抵接板抵接于爪部，该抵接板由形成在贯通孔的入口壁上的爪部保持在贯通孔内，因此即便在形成划线时通过刀轮的旋转而使刀销一同旋转，实质上也不会产生刀销顶破抵接板的事情。而且，伴随刀轮的旋转而施加至刀销的外力不会直接传递至爪部而是在经由抵接板传递至爪部之前分散而变小，因此抵接板更不易顶破爪部。因此，根据本发明的轮单元，即便划线的形成速度加快，刀销也不易脱落，从而可获得寿命较长的轮单元。
另外，在本发明的轮单元中，抵接板通常大于贯通孔，但可与刀销的直径或销支承部的内径无关地进行选择，其形状也可使用任意形状。此外，在本发明的轮单元中，作为刀轮，可为遍及沿盘状轮的圆周部的全周而形成有垂直剖面形状V字形的刃的刀轮，或也可为沿盘状轮的圆周部形成有垂直剖面形状V字形的刃、且在与该V字形的刃交叉的方向以固定间距形成有固定深度的槽的刀轮(参照上述专利文献2)。
此外，在本发明的轮单元中，较佳为所述抵接板为直径大于所述刀销的外径者。
在本发明的轮单元中，从刀轮施加至刀销的外力通过刀销与抵接板之间的摩擦而传递至抵接板，因此即便在形成划线时通过刀轮的旋转而使刀销一同旋转，在施加至抵接板的力传递至爪部之前分散而变小，因此抵接板更不易顶破爪部。因此，根据本发明的轮单元，施加至爪部的小更小，这样刀销更不易脱落，从而可获得寿命较长的轮单元。
此外，在本发明的轮单元中，所述销支承部包含贯通孔，抵接板抵接于所述销支承部侧的所述刀销的端部，所述销支承部侧的抵接板也可由通过使所述销支承部的贯通孔的外部侧的壁在多个部位敛合而形成的爪部保持。
根据本发明的轮单元，即便在销支承部包含贯通孔的情形时，由于抵接板抵接于销支承部侧的刀销的端部，且该抵接板由通过使销支承部的贯通孔的入口壁在多个部位敛合而形成的爪部保持，因此与上述情形相同，即便划线的形成速度加快，刀销也不易脱落，从而可获得寿命较长的轮单元。此外，由于可在一对腿部的两侧均由贯通孔形成，因此保持具的加工变得容易。
此外，在本发明的轮单元中，所述销支承部也可作为包含盲孔者。
如果销支承部为盲孔，则即便在形成划线时通过刀轮的旋转而使刀销一同旋转，实质上也不会产生刀销从销支承部侧脱落的事情。
此外，在本发明的轮单元中，形成在所述一对腿部的一者上的贯通孔及形成在所述另一者上的销支承部，也可作为分别设为所述腿部的端部侧敞开的槽状者。
如果形成在一对腿部的一者上的贯通孔及形成在另一者上的销支承部分别设为腿部的端部侧敞开的槽状，则即便刀轮的外径较小，由于可使从刀轮的腿部的端部突出的部分的长度变长，因此在形成划线时腿部的端部也不易接触于被分割构件。
附图说明
图1是在实施例及比较例共用的轮单元的立体图。
图2是表示将图1的轮单元插入保持具安装部之前的状态的部分放大立体图。
图3是将轮单元插入保持具安装部的状态的剖面图。
图4A是比较例的轮单元的前视图，图4B是右侧视图。
图5A是实施例的轮单元的前视图，图5B是右侧视图。
图6是先前例的划线装置的立体图。
图7A是先前例的刀轮用保持具的前视图，图7B是图7A的底视图，图7C是从右侧面观察的分解组装图。
图8是先前例的轮单元的立体图。
[符号的说明]
10、10A、10B  轮单元
11            保持具
12            圆环状的凹陷
13a、13b      腿部
14            切口
15            贯通孔
16            刀轮
17            刀销
18            操作杆
19            抵接板
20            保持具安装部
21             保持孔部
22             杆导入槽
23             弹性构件
30A、30B       爪部
31             销支承部
32             开口
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的实施方式连同实施例及比较例一起进行说明。然而，以下所示的实施方式是表示用以使本发明的技术思想具体化的轮单元的一例者，并未意图将本发明特定为该轮单元，也可适用于权利要求的范围中所包含的其他实施方式所说明者。
首先，使用图1～图3对实施例及比较例所共用的轮单元10及保持具安装部20的构成进行说明。另外，图1是在实施例及比较例中共用的轮单元10的立体图，图2是表示将轮单元10插入保持具安装部20之前的状态的部分放大立体图，此外，图3是将轮单元插入保持具安装部的状态的剖面图。
轮单元10的保持具11由大致圆柱形的金属或树脂形成，遍及外周面部的全周而形成有圆环状的凹陷12。此外，保持具11在其一端上均与中心轴平行地设置有腿部13a、13b。保持具11在该腿部13a、13b之间形成有沿中心轴的切口14，且在腿部13a的下端侧形成有与其面垂直的方向的贯通孔15，在腿部13b侧形成有销支承部(省略图示)。另外，下文对该销支承部的构成进行叙述。
刀轮16具有例如轮径为2.5mm、厚度0.5mm左右的盘状的形状，沿圆周部形成有垂直剖面形状V字形的刃，且在中心处形成有贯通孔。使刀销17在插入贯通孔15及销支承部时的同时穿过刀轮16中心的贯通孔，由此刀轮16旋转自由地保持在刀销17上。另外，在将刀轮16保持在刀销17上之后，即便在需要更换刀轮16的情形时，不拆除刀轮16即可与保持具11一起更换轮单元10整体。此外，在保持具11上形成有从侧面突出的操作杆18，以便容易地限制向保持具安装部20(参照图2)的插入方向且容易地装卸。
保持具安装部20形成有用以插入保持轮单元10的大致圆柱状的保持孔部21及用以导入轮单元10的操作杆18的杆导入槽22。杆导入槽22在图2的保持具安装部20的剖面上仅图示一部分。另外，在保持孔部21设置有例如球头柱塞或弹簧构件等弹性构件23(参照图3)，该弹性构件23以抵接于轮单元10的圆环状的凹陷12的方式形成。另外，也可未在外周面部的全周设置圆环状的凹陷12，而仅在弹性构件23所抵接的位置设置凹陷。
轮单元10一面将操作杆18导入杆导入槽22一面插入保持孔部21。在轮单元10插入保持孔部21并在杆导入槽22内上提操作杆18而使轮单元10的上端抵接于保持孔部21的上端时，轮单元10的凹陷12与保持孔部21的弹性构件23卡合，从而轮单元10可装卸地保持、固定在保持具安装部20上。此外，操作杆18由杆导入槽22抑制旋转方向的活动，因此轮单元10在保持具安装部20的保持孔部21内被正确地定位。
[比较例]
下面，使用图4对与先前例的轮单元对应的比较例的轮单元10A进行说明。另外，图4A是比较例的轮单元的前视图，图4B是该轮单元的右侧视图。
比较例的轮单元10A使用如下者，即在上述实施例及比较例所共用的轮单元10中，作为保持具11的一对腿部13a、13b而在一腿部13a形成贯通孔15，且在另一腿部13b形成包含盲孔的销支承部31。另外，作为该包含盲孔的销支承部31，如图4A所示，也可使用形成有内径较刀销17的外径小的开口32者。
即，形成在一腿部13a上的贯通孔15的内径设为与刀销17的外径实质上相同，形成在另一腿部13b上的销支承部31设为内径与刀销17的外径实质上相同，但在销支承部31的深侧部分形成有内径较刀销17的外径小的开口32。
形成该开口32的理由在于，在从另一腿部13b的销支承部31装卸刀销17时，通过经由开口32从外部按压刀销17而可容易地进行装卸。如果设为该构成，则即便刀销17的外径与贯通孔15的内径及销支承部31的内径实质上相等，也可容易地从贯通孔15及销支承部31装卸刀销17。
而且，形成在一腿部13a上的贯通孔15侧的刀销17的端部如图4B所示，由通过使贯通孔15的外部侧的壁在多个部位，此处为4个部位敛合而形成的爪部30A以不会脱落的方式保持。由此，刀销17可旋转地安装在一腿部13a上。另外，此处，作为刀轮16，使用具有轮径为2.5mm、厚度0.65mm的盘状的形状、且沿圆周部形成有垂直剖面形状V字形的刃者，此外，使用设置在刀轮16中心的贯通孔的内径为0.8mm者。此外，作为刀销17，此处使用外径为0.8mm者。
[实施例]
其次，使用图5对实施例的轮单元10B进行说明。另外，图5A是实施例的轮单元的前视图，图5B是该轮单元的右侧视图。实施例的轮单元10B与比较例的轮单元10A的构成相比有如下不同之处，即，使形成在保持具11的一腿部13a上的贯通孔15的外部侧的直径较大，且在该直径较大的部分配置外径较刀销17大的圆盘状的抵接板19，该抵接板19由通过使贯通孔15的外部侧的壁在例如4个部位敛合而形成的爪部30B以不会脱落的方式保持，其他构成实质上与比较例的轮单元10A相同。因此，以下，为避免对与比较例的轮单元10A相同的构成部分进行重复说明，而附上相同的参照符号并省略其详细说明。
另外，在实施例的轮单元10B中，与比较例的情形相同，作为刀轮16而使用具有轮径为2.5mm、厚度0.65mm的盘状的形状、且沿圆周部形成有垂直剖面形状V字形的刃者，此外，使用设置在刀轮16中心的贯通孔的内径为0.8mm且刀销17的外径为0.8mm者。此外，在实施例的轮单元10B中使用的抵接板19是直径为2mm、厚度0.3mm的圆盘状者。此外，实施例的轮单元10B的爪部30B，以施加与形成比较例的轮单元爪部30A时相同的力且成为相同大小的方式形成。
通过设为该构成，在基于本发明的实施例的轮单元10B中，抵接板19由通过敛合而形成在贯通孔15的外部侧的内周壁的爪部30B保持，贯通孔15侧的刀销17的端部并非直接由爪部30B保持，而是通过抵接板19保持在贯通孔15内。因此，在形成划线时如果划线速度加快，则易于通过刀轮16的旋转而使刀销17一同旋转，但通过刀销17施加的外力不直接传递至爪部30B而是经由抵接板19传递至爪部30B，因此传递至爪部30B的外力分散而变小。因此，根据本发明的轮单元10B，即便划线的形成速度加快而导致施加至刀销17的力变大，刀销17也不易脱落，成为与比较例的轮单元相比可获得约1.5倍以上的长寿命的刀轮10B。
此外，在上述实施例的轮单元10B中，表示了使销支承部31为包含盲孔者的例，但销支承部也可由贯通孔形成，且也可使抵接板抵接于该销支承部侧的刀销的端部，也可将该销支承部侧的抵接板设为如下者，即，通过对销支承部的贯通孔的入口壁在多个部位进行敛合加工而形成爪部，并通过该爪部而将抵接板保持在贯通孔内。在该情形时，在形成划线时即便通过刀轮的旋转而使刀销一同旋转，刀销实质上也不会顶破销支承部的抵接板，而且，也不易因抵接板使爪部受到破坏。
另外，在上述实施例的轮单元10B中，作为抵接板而表示了使用圆盘状者的例，但只要为能防止刀销17从贯通孔15脱落的形状即可，例如，也可为椭圆形状的平板、多边形状的平板等。
此外，在上述实施例的轮单元10B中，作为形成在一对腿部13a、13b上的贯通孔15及销支承部31，分别也可设为所述腿部的端部侧敞开的槽状者。如果设为该构成，则即便刀轮16的外径较小，因可使从刀轮16的腿部13a、13b的端部突出的部分的长度较长，由此在形成划线时腿部13a、13b的端部不易接触于被分割构件，从而易于形成划线。
此外，在上述实施例的轮单元10B中，作为刀轮16，表示了使用遍及沿盘状轮的圆周部的全周而形成有垂直剖面形状V字形的刃者的例，但也可使用沿上述专利文献2所示的盘状轮的圆周部形成有垂直剖面形状V字形的刃、且在与该垂直剖面形状V字形的刃交叉的方向以固定间距形成有固定深度的槽者。如果使用上述专利文献2所示的刀轮，则可形成尽管产生特别长的垂直裂痕但水平裂痕较小的划线。

Claims (7)

1.一种轮单元，其特征在于包括：
保持具，在一端具有由切口部形成的一对腿部；
刀销，安装在所述一对腿部间；以及
刀轮，旋动自由地安装在所述刀销上；且
所述刀销可旋转地插入形成在所述一对腿部的一者上的贯通孔及形成在另一者上的销支承部之间，
所述刀销的所述贯通孔侧的端部抵接有抵接板，且
所述抵接板由通过使所述贯通孔的外部侧的壁在多个部位敛合而形成的爪部保持在所述贯通孔内。
2.根据权利要求1所述的轮单元，其特征在于：
所述抵接板为直径较所述刀销的外径大者。
3.根据权利要求1所述的轮单元，其特征在于：
所述销支承部包含贯通孔，
抵接板抵接于所述销支承部侧的所述刀销的端部，且
所述销支承部侧的抵接板由通过使所述销支承部的贯通孔的外部侧的壁在多个部位敛合而形成的爪部保持在所述贯通孔内。
4.根据权利要求2所述的轮单元，其特征在于：
所述销支承部包含贯通孔，
抵接板抵接于所述销支承部侧的所述刀销的端部，且
所述销支承部侧的抵接板由通过使所述销支承部的贯通孔的外部侧的壁在多个部位敛合而形成的爪部保持在所述贯通孔内。
5.根据权利要求1所述的轮单元，其特征在于：
所述销支承部包含盲孔。
6.根据权利要求2所述的轮单元，其特征在于：
所述销支承部包含盲孔。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的轮单元，其特征在于：
形成在所述一对腿部的一者上的贯通孔及形成在所述另一者上的销支承部分别形成为所述腿部的端部侧敞开的槽状。
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