CN108503203A - 刀架安装结构以及刀架接头 - Google Patents

Abstract

本发明提供防止在划刻初期刀架倾斜地偏移而能够准确地形成划刻线的刀架安装结构。在下端具备刀轮(6)的刀架安装结构体(1)的回旋轴(8)经由滚珠轴承(10)而以回旋自如的方式安装于划刻装置(A)的划刻头(9)，滚珠轴承(10)的外圈(10b)安装于划刻头(9)或者与划刻头(9)相连的部分，滚珠轴承(10、11)的内圈(10a、11a)安装于回旋轴(8)，在回旋轴(8)的上方配置有将该回旋轴(8)与内圈一起始终向上方吸引并抬起的磁体(18)，从而抑制因滚珠轴承(10)的内部间隙(L2)而引起的刀架安装结构体(1)的松动。

Description

刀架安装结构以及刀架接头

技术领域

本发明涉及用于将保持刀轮(也称为划刻轮)的刀架安装于划刻装置的划刻头的刀架安装结构以及刀架接头，该刀轮在对玻璃等脆性材料基板的表面加工切断用的划刻线(切槽)时使用。

背景技术

以往，在将玻璃基板等脆性材料基板切断的加工中，通常已知有如下方法：将刀轮按压于基板表面而形成相互正交的X-Y方向的多条划刻线，然后，沿着划刻线从背面侧施加外力使基板发生挠曲，由此按照单位基板进行切断，例如专利文献1中公开了这样的方法。

刀轮经由刀架安装于划刻装置的划刻头而被使用。图5～图7示出现有的刀架以及该刀架与划刻头的安装结构。

刀架安装结构体1’具备刀架2和对该刀架2进行保持的刀架接头3。刀架2具有大致圆柱状的主体部4，刀轮6经由与该主体部4的轴心正交的轮轴5而以旋转自如的方式安装于该主体部4的下端部分。

另外，在主体部4的上部，设置有用于安装于刀架接头3时进行定位的安装部7。安装部7具备切掉主体部4的一部分而形成的平面部7a和倾斜面7b。平面部7a与主体部4的轴心平行。另外，主体部4由铁等磁性体构成。

刀架接头3在上部具有沿上下方向延伸的回旋轴8，该回旋轴8经由上下一对滚珠轴承10、11而以能够转动的方式安装于图3所示的划刻装置A的划刻头9。在上下的滚珠轴承10、11各自的内圈10a、11a之间夹设有套管12，该套管12将上下的滚珠轴承10、11的间隔紧密地填埋。另外，与回旋轴8的上端面螺合的螺钉13的大径头部13a卡合于上部的滚珠轴承11的内圈11a的上端面，由此，阻止了回旋轴8从滚珠轴承10、11向下方拔出。另外，下部的滚珠轴承10的外圈10b通过螺丝或嵌合等方式而与划刻头9结合。

此外，刀架接头3的收纳刀架2的剖面呈大致圆形的开口部14朝向下方开口而形成，在其内深部(上端)安装有用于对刀架2进行吸附保持的磁铁15。另外，在开口部14的内部的与开口部14的轴心分离的位置处，设置有在与该轴心正交的方向上延伸的定位用的平行销16。由此，在将刀架2插入到开口部14时，平行销16与刀架2的倾斜面7b接触而使刀轮6的方向成为恒定，并且，刀轮6的接地点被以相对于回旋轴8的轴心朝刀轮行驶方向后方偏移L1的量的方式定位。该偏移用于在刀轮行驶时发挥始终想要回到行进方向的所谓的“脚轮效应”，有助于刀轮的直进性。

在先技术文献

专利文献1：日本特许第5210356号公报

但是，在上述的刀架中，在加工X方向或Y方向的划刻线时或者在进行“交点跳过划刻”时，在划刻开始初期，如图8所示，有时相对于规定的划刻预定线S而倾斜地偏移行驶。“交点跳过划刻”是指如下方法：如图9所示，在相对于X方向的划刻线S1进行与其正交的Y方向的划刻线S2的加工时，为了避免在与X方向的划刻线S1的交点部分处产生“碎片”或“裂纹”等损伤，在交点的前后设置不形成划刻线的部分进行划刻。

在该划刻初期倾斜地偏移行驶的现象被认为起因于下述点。

通常，在内圈与外圈之间夹入了球或滚轴等滑动件的滚珠轴承中，在滑动件与内圈及外圈之间存在间隙(公差)(以下将该间隙称为“内部间隙”)。因此，如图6所示，无负荷时(非划刻时)的回旋轴8因自重而下降了内部间隙L2的量。反之，在存在负荷时(划刻时)，如图7所示，因刀轮6向基板的按压所产生的反作用力，回旋轴8抬起了内部间隙L2的量。伴随着这样的因内部间隙L2引起的回旋轴8的上下方向的移动，回旋轴8稍微旋转，在划刻初期，刀轮产生晃动(摆动现象)而倾斜地偏移行驶。这样，当在划刻初期刀轮倾斜地偏移时，在之后的行驶中，即便因脚轮效应而恢复为直进行驶，也如图8所示那样形成了距规定的划刻预定线S偏移了距离Z的划刻线S3，无法得到高精度且高品质的产品。

发明内容

对此，本发明的目的在于，鉴于上述的课题，提供了一种能够防止在划刻初期刀架倾斜或从预定线的位置偏移而准确地形成划刻线的刀架安装结构

为了解决上述课题，在本发明中采用了以下那样的技术方案。即，本发明为一种刀架安装结构，在该刀架安装结构中，在下端具备刀轮的刀架安装结构体的回旋轴经由滚珠轴承而以回旋自如的方式安装于划刻装置的划刻头，其中，所述滚珠轴承的外圈安装于所述划刻头或者与所述划刻头相连的部分，所述滚珠轴承的内圈安装于所述回旋轴，在所述回旋轴的上方配置有将该回旋轴与所述内圈一起始终向上方吸引并抬起的磁体。

在此，也可以构成为，所述滚珠轴承的外圈安装于所述划刻头，所述滚珠轴承的内圈安装于所述刀架安装结构体的回旋轴，所述磁体在所述回旋轴的上方安装于所述划刻头。

此外，也可以构成为，吸引所述回旋轴而始终将所述回旋轴抬起的所述磁体的吸引力被设定在允许所述回旋轴的回旋的范围内。

发明效果

在本发明中，刀架安装结构体的回旋轴在磁体的吸引下始终被抬起，因此，阻止了在无负荷时(非划刻时)在滚珠轴承的内部间隙之间因自重而向下方移动。因此，消除了内部间隙的松动，能够防止划刻再开始时的划刻初期的刀轮的摆动现象。由此，能够抑制划刻初期的刀轮的倾斜行驶或位置偏移，能够沿着划刻预定线准确地对划刻线进行加工。

在本发明中，也可以构成为，设置有同时覆盖所述刀架安装结构体的回旋轴的周围以及所述滚珠轴承的罩体，所述滚珠轴承的外圈安装于所述罩体，所述滚珠轴承的内圈安装于所述刀架安装结构体的回旋轴，所述磁体安装于所述回旋轴的上方且所述罩体的内部，所述罩体安装于所述划刻头。

由此，滚珠轴承和磁体存放于罩体的内部而与刀架安装结构体一体地形成，因此，能够将刀架安装结构体的外装形成得简单，并且能够容易进行向划刻头组装的组装作业。

在本发明中也可以为，所述刀架安装结构体包括刀架和对所述刀架进行保持的刀架接头，所述刀架接头具备所述回旋轴。

另外也可以为，所述刀架安装结构体包括刀架，所述回旋轴直接安装于刀架。

另外，根据另一观点而完成的本发明的刀架接头在下方具有保持刀架的开口部且在上方具备回旋轴，其中，所述刀架接头上设置有同时覆盖所述回旋轴的周围以及滚珠轴承的罩体，所述滚珠轴承的外圈安装于所述罩体，所述滚珠轴承的内圈安装于所述回旋轴，磁体安装于所述回旋轴的上方且所述罩体的内部。

由此，滚珠轴承和磁体存放于罩体的内部而与刀架接头一体地形成，因此，能够将刀架接头的外装形成得简单，并且，能够容易进行向划刻头组装的组装作业。

附图说明

图1是示出本发明的刀架安装结构的剖视图。

图2是示出划刻装置的概要主视图。

图3是示出使用本发明和现有例的刀架进行了划刻试验时的偏移量的曲线图。

图4是示出本发明的另一实施例的剖视图。

图5是示出现有的刀架的分解立体图。

图6是示出无负荷时(非划刻时)的现有的刀架安装结构的剖视图。

图7是示出存在负荷时(划刻时)的现有刀架安装结构的剖视图。

图8是示出在划刻时产生了倾斜偏移时的轨迹的俯视图。

图9是示出交点跳过划刻的方法的说明图。

图10是示出划刻线加工时的动作的说明图。

附图标记说明：

A 划刻装置；

L2 轴承的内部间隙；

1 刀架安装结构体；

2 刀架；

3 刀架接头；

6 刀轮；

8 回旋轴；

9 划刻头；

10 下部的滚珠轴承；

10a 轴承的内圈；

10b 轴承的外圈；

13 螺钉；

18 磁体；

21 罩体。

具体实施方式

以下，对本发明的刀架的安装结构详细进行说明。本发明的刀架的安装结构的一部分包含具有与上述图5～图7所示的现有的刀架安装结构相同的功能的构成要素。因此，针对具有相同功能的部分标注相同的附图标记而进行说明。

如图1所示，本发明的刀架安装结构体1具备刀架2和对该刀架2进行保持的刀架接头3。刀架2具有大致圆柱状的主体部4，刀轮6经由与该主体部4的轴心正交的轮轴5而以旋转自如的方式安装于该主体部4的下端部分。

另外，在主体部4的上部设置有用于在安装于刀架接头3时进行定位的安装部7。安装部7具备切掉主体部4的一部分而形成的平面部7a和倾斜面7b。平面部7a与主体部4的轴心平行。另外，主体部4由铁等磁性体构成。

刀架接头3在上部具有沿上下方向延伸的回旋轴8，该回旋轴8经由上下一对滚珠轴承10、11而以能够转动的方式安装于图2所示的划刻装置A的划刻头9。在上下的滚珠轴承10、11各自的内圈10a、11a之间夹设有套管12，套管12将上下的滚珠轴承10、11的间隔紧密地填埋。另外，与回旋轴8的上端面螺合的螺钉13的大径头部13a卡合于上部轴承11的内圈11a的上端面，从而阻止回旋轴8从轴承10、11向下方拔出。该螺钉13由铁等磁性体构成。另外，下部的滚珠轴承10的外圈10b通过螺丝或嵌合等方式与划刻头9结合。

此外，刀架接头3的收纳刀架2的剖面呈大致圆形的开口部14朝向下方开口而形成，在其内深部(上端)安装有用于对刀架2进行吸附保持的磁铁15。

另外，在开口部14的内部的与开口部14的轴心分离的位置处，设置有在与该轴心正交的方向上延伸的定位用的平行销16。由此，在将刀架2插入到开口部14时，平行销16与刀架2的倾斜面7b接触而使刀轮6的方向成为恒定，并且，刀轮6的接地点以相对于回旋轴8的轴心而向刀轮行驶方向后方偏移了L1的量的方式被定位。

此外，在本发明中，将始终在上方吸引所述回旋轴8的磁体18在回旋轴8的螺钉13的上方安装于划刻头9。通过该磁体18的吸引，刀架安装结构体1形成为，如图1所示那样与回旋轴8以及安装于该回旋轴8的滚珠轴承10的内圈10a一起始终保持被抬起滚珠轴承10的内部间隙L2的量的姿势，消除了内部间隙L2所引起的松动。需要说明的是，对于磁体18的吸附力而言，使用可吸引回旋轴8而将其向上方抬起、但基于上述的“脚轮效应”的回旋轴8的回旋被允许的范围的吸附力。

使通过上述方式安装于划刻装置A的划刻头9的刀轮6下降至载置于工作台20上的基板W的表面，一边按压于基板W的表面一边使其相对地进行直线移动，由此在基板W的表面上加工切断用的划刻线(参照图2、10)。

当加工一条划刻线后，使刀轮6上升而从基板W抬起，移动到下一个要加工的划刻预定线上并进行划刻。此时，在“交点跳过划刻”中，如图9所示，在相对于X方向的划刻线S1而进行与其正交的Y方向的划刻线S2的加工时，在与X方向的划刻线S1的交点的稍靠前的部分使刀轮6上升，在稍微通过了交点的位置处再次下降并进行划刻。

在上述结构中，刀架接头3在磁体18的吸引下与回旋轴8以及安装于该回旋轴8的滚珠轴承10的内圈10a一起始终被抬起，因此，不会在无负荷时(非划刻时)在轴承的内部间隙L2之间因自重向下方移动。因此，消除了内部间隙L2所引起的松动，从而能够防止划刻再开始时的划刻初期的刀架2的摆动现象。由此，能够抑制划刻初期的倾斜行驶，能够沿着划刻预定线准确地对直线的划刻线进行加工。

本发明人等利用使用了本发明的刀架安装结构和现有例的刀架安装结构的划刻头，分别进行了100次划刻试验。使用直径为2mm的刀轮，使其相对于厚度为0.4mm的玻璃基板如图所示那样从上方下降，并以划刻载荷为3N进行了行驶。图3示出此时的偏移量(图8所示的距离Z)。

根据该试验结果，在使用了现有例的刀架接头的划刻头中，检测到最大为38μm、平均为17μm的偏移量，偏移量的偏差尤为醒目。与此相对地，在使用了本发明的刀架接头的划刻头中，只检测到最大为现有的一半以下即18μm、平均为10μm的偏移量，并且偏移量的偏差也小，发挥了优异的效果。

图4示出本发明的另一实施例。

在该实施例中，设置有同时覆盖刀架接头3的回旋轴8的周围以及滚珠轴承10、11的圆筒状的罩体21。而且，滚珠轴承10的外圈10b安装于罩体21，滚珠轴承10、11的内圈10a、11a安装于刀架接头的回旋轴8，罩体21通过螺丝或嵌合等方式安装于划刻头9。另外，在回旋轴8的上方且罩体21的顶板的下表面，设置有吸引回旋轴8而始终将其抬起的磁体18。其他结构与上述图1所示的之前的实施例相同。

在图4的实施例中，与之前的实施例相同地，能够防止划刻初期的刀轮6的摆动现象，由此，能够抑制划刻初期的倾斜行驶，从而沿着划刻预定线准确地对划刻线进行加工。

尤其是在本实施例中，滚珠轴承10、11和磁体18存放在罩体21内而与刀架接头3一体地形成，因此，具有刀架安装结构体1的外装简单且能够容易地进行向划刻头9组装的组装作业这样的优点。

以上，对本发明的代表性的实施例进行了说明，但本发明并不局限于上述的实施方式。例如，作为用于将回旋轴8支承为能够回旋的滚珠轴承，在上述实施例中使用了内置有球的结构，但也可以采用内置有圆锥体或圆柱体的滚轴的轴承。另外，也能够增加或减少轴承的数量来实施。

另外，作为刀架安装结构体，在上述实施例中使用了保持刀架的刀架接头，但也可以省略刀架接头而将回旋轴及滚珠轴承直接安装于刀架。此外，作为磁体18所吸引的磁性体，使用了螺钉13，但也可以另外将磁性体设置于回旋轴的上部。此外，在本发明中，能够在实现其目的且不脱离技术方案的范围内适当进行修正、变更。

工业实用性

本发明能够应用于对在玻璃等脆性材料基板的表面上加工切断用的划刻线的刀轮进行保持的刀架安装结构以及刀架接头。

Claims (7)

1.一种刀架安装结构，在该刀架安装结构中，在下端具备刀轮的刀架安装结构体的回旋轴经由滚珠轴承而以回旋自如的方式安装于划刻装置的划刻头，

其特征在于，

所述滚珠轴承的外圈安装于所述划刻头或者与所述划刻头相连的部分，所述滚珠轴承的内圈安装于所述回旋轴，

在所述回旋轴的上方配置有将该回旋轴与所述内圈一起始终向上方吸引并抬起的磁体。

2.根据权利要求1所述的刀架安装结构，其特征在于，

所述滚珠轴承的外圈安装于所述划刻头，所述磁体在所述回旋轴的上方安装于所述划刻头。

3.根据权利要求1所述的刀架安装结构，其特征在于，

所述刀架安装结构设置有同时覆盖所述刀架安装结构体的回旋轴的周围以及所述滚珠轴承的罩体，所述滚珠轴承的外圈安装于所述罩体，所述磁体安装于所述回旋轴的上方且所述罩体的内部，所述罩体安装于所述划刻头。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的刀架安装结构，其特征在于，

吸引所述回旋轴而始终将所述回旋轴抬起的所述磁体的吸引力设定在允许所述回旋轴的回旋的范围内。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的刀架安装结构，其特征在于，

所述刀架安装结构体包括刀架和对所述刀架进行保持的刀架接头，所述刀架接头具备所述回旋轴。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的刀架安装结构，其特征在于，

所述刀架安装结构体包括刀架，所述回旋轴直接安装于刀架。

7.一种刀架接头，其在下方具有保持刀架的开口部且在上方具备回旋轴，

其特征在于，

所述刀架接头设置有同时覆盖所述回旋轴的周围以及滚珠轴承的罩体，所述滚珠轴承的外圈安装于所述罩体，所述滚珠轴承的内圈安装于所述回旋轴，磁体安装于所述回旋轴的上方且所述罩体的内部。