CN111716563A - 刀具保持器安装单元以及刻划装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供在刀具保持器安装单元中除了维持刻划轮更换作业性之外还较高地维持刻划形成的精度的刀具保持器安装单元以及刻划装置。刀具保持器安装单元(1)用于在脆性材料基板(W)形成刻划线的刻划装置(101)，并具备刀具保持器(2)以及保持器接头(3)。刀具保持器(2)具有刀具机构(4)以及保持器主体(5)。保持器主体(5)是保持刀具机构(4)的构件且由磁性体构成，并具有锥形状的安装部(7)。保持器接头(3)具有供安装部(7)插入的锥形孔(14a)、以及配置于锥形孔(14a)内的磁铁(15)。

Description

刀具保持器安装单元以及刻划装置
技术领域
本发明涉及刀具保持器安装单元以及刻划装置，特别是，涉及具有刀具保持器以及保持器接头的刀具保持器安装单元以及使用了该刀具保持器安装单元的刻划装置。
背景技术
对于玻璃基板等脆性材料基板的分割，通常使用刻划轮。具体而言，使该刻划轮在玻璃基板上压接滚动从而在基板表面形成刻划线，由此从基板表面沿垂直方向产生裂纹(刻划工序)，接着对基板施加应力而使其垂直裂纹发展至基板的背面(截断工序)，从而进行脆性材料基板的分割。
当在基板表面形成刻划线时，刻划轮的刀尖逐渐磨损。当刀尖磨损时，需要更换刻划轮。然而，由于刻划轮的外径小到1.0～5.0mm程度，因此刻划轮的更换作业性非常差。
因此，已知有刀轮保持器来作为改善刻划轮的更换作业性的轮单元(参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-213592号公报
发明内容
发明要解决的课题
刀轮保持器具有保持器主体、刻划轮以及销。更具体而言，刀轮保持器在保持器主体的槽中，使用销将刻划轮保持为旋转自如。
另一方面，刀轮保持器能够相对于埋设有磁体的保持器接头简单地装卸。因此，刻划轮的更换作业性非常好。
但是，刀轮保持器不仅用于直线，还用于曲线等的异形分割。在该情况下，由于在分割时产生的横向的载荷，会导致在保持器主体与保持器接头的接触部分产生磨损、破损，因此存在刻划形成的精度降低的问题。
本发明的目的在于，在刀具保持器安装单元中，除了维持刻划轮的更换作业性之外，还较高地维持刻划形成的精度。
用于解决课题的手段
以下，说明作为用于解决课题的手段的多个方案。这些方案能够根据需要任意地组合。
本发明的一方案提供一种刀具保持器安装单元，其用于在脆性材料基板上形成刻划线的刻划装置，并且具备刀具保持器以及保持器接头。
刀具保持器具有刀具机构以及保持器主体。保持器主体是保持刀具机构的构件且由磁性体构成，并具有锥形状的安装部。
保持器接头具有供安装部插入的锥形孔、以及配置于锥形孔内的磁铁。
在该单元中，当将刀具保持器插入保持器接头内时，刀具保持器在磁铁的力的作用下被保持于保持器接头内。而且，锥形状的安装部的外周面被强力地按压于锥形孔的内周面。两个构件通过在这些面彼此的接触部分处的摩擦而牢固地连结。其结果是，即使在例如刀具机构形成曲线形状的刻划线并对保持器主体施加相对于刀具机构的行进方向为横向的力的情况下，也能够维持保持器主体可靠地接触于保持器接头的状态。因此，在曲线的刻划加工中，刀具机构不会横向偏移、或者位置移动，能够精度良好地形成规整的刻划线。
本发明的另一方案的刻划装置具有刀具保持器安装单元。刀具保持器安装单元具有刀具保持器以及保持器接头。刀具保持器具有刀具机构以及保持器主体。保持器主体是保持刀具机构的构件且由磁性体构成，并具有锥形状的安装部。保持器接头具有供安装部插入的锥形孔、以及配置于锥形孔内的磁铁。
在该刻划装置中，得到与上述刀具保持器安装单元相同的效果。
发明效果
在本发明的刀具保持器安装单元以及刻划装置中，除了维持刀具机构的更换作业性之外，还较高地维持刻划形成的精度。
附图说明
图1是刻划装置的概略立体图。
图2是刀具保持器安装单元的主视图。
图3是刀具保持器安装单元的局部剖视立体图。
图4是刀具保持器安装单元的局部剖视主视图。
图5是刀具保持器安装单元的局部剖视分解图。
附图标记说明：
1：刀具保持器安装单元
2：刀具保持器
3：保持器接头
4：刀具机构
5：保持器主体
6：刀轮
7：安装部
7a：外周锥面
8：回转轴
10：球轴承
11：球轴承
14：承受部
14a：锥形孔
14b：内周锥面
15：磁铁
W：脆性材料基板。
具体实施方式
1.第一实施方式
(1)刻划装置
使用图1，对刻划装置101进行说明。图1是刻划装置的概略立体图。刻划装置101是对脆性材料基板W(以下，称为“基板W”。)进行刻划加工的装置。基板W例如是玻璃基板、陶瓷基板、蓝宝石基板、硅基板等。
刻划装置101具备将基板W进行载置的工作台102。工作台102放置于移动台103，移动台103能够沿着水平的导轨105a、105b移动，并被利用马达106旋转的滚珠丝杠107驱动。
需要说明的是，在以下的说明中，将导轨105a、105b所延伸的水平方向作为Y方向，将与其正交的水平方向称为X方向。
工作台102具备能够将基板W保持在固定位置的保持单元(未图示)。保持单元例如是从在工作台102开口的多个小吸附孔(未图示)进行的空气吸引。
在刻划装置101以跨过移动台103和工作台102的方式沿着X方向利用支柱112a、112b架设有桥111。
在桥111安装有引导件113，刻划头114沿着引导件113以能够沿着X方向移动的方式设置。而且，在刻划头114安装有刀具保持器安装单元1(后述)。
如上述那样，使在刻划装置101的刻划头114安装的刀具保持器安装单元1的刀轮6(后述)下降至在工作台102上载置的基板W的表面，一边按压于基板W的表面一边相对地进行直线移动，从而对基板W的表面加工分割用的刻划线。
(2)刀具保持器安装单元
使用图2～图5，对刀具保持器安装单元1进行说明。
刀具保持器安装单元1(刀具保持器安装单元的一个例子)是在对脆性材料基板W形成刻划线的刻划装置101中使用的刀具保持器安装单元，并且具有刀具保持器2(刀具保持器的一个例子)、保持器接头3(保持器接头的一个例子)。
刀具保持器2具有刀具机构4以及保持刀具机构4的保持器主体5。刀具机构4具有刀轮6，该刀轮6经由与保持器主体5的轴心正交的轮轴被旋转自如地支承于保持器主体5的下端部分。
保持器主体5由铁等磁性体构成且具有大致圆柱状的胴部。在保持器主体5的上部设置有安装于保持器接头3的安装部7。安装部7为锥形状，并具有外周锥面7a。
如图4所示，保持器接头3在上部具备沿上下方向延伸的回转轴8，该回转轴8经由上下一对球轴承10、11能够转动地安装于刻划装置101的刻划头114。
保持器接头3具有筒状的承受部14。承受部14是为了容纳刀具保持器2而朝向下方开口的剖面大致圆形的筒状部，并具有锥形孔14a，并且其内周面为内周锥面14b。
需要说明的是，外周锥面7a与内周锥面14b抵接的刀具保持器2的轴心和承受部14的中心对齐。
如图3所示，保持器接头3具有配置于承受部14的底面的磁铁15。磁铁15是用于对刀具保持器2进行吸附保持的构件。
刀具保持器2在磁铁15的力的作用下被保持于保持器接头3内。而且，锥形状的安装部7的外周锥面7a被强力地按压于锥形孔14a的内周锥面14b。两个构件通过在这些面彼此的接触部分处的摩擦而牢固地连结。
另外，此时，刀轮6的接地点以相对于回转轴8的轴心向刀轮6的行驶方向后侧偏移规定长度的量的方式定位。该偏移用于在刀轮6行驶时发挥始终想要回到行进方向的所谓的“脚轮效果”，有助于刀轮6的直进性。
(3)刀具保持器的安装以及拆卸动作
在将刀具保持器2安装于保持器接头3时，将刀具保持器2的安装部7侧插入并安装于保持器接头3的承受部14内。于是，承受部14的内周锥面14b与安装部7的外周锥面7a接触而进行定位，并且刀具保持器2的上端部被磁铁15吸引并保持。此时，刀具保持器2被磁铁15拉起，因此安装部7的外周锥面7a被按压于内周锥面14b。其结果是，在接触部分产生较大的摩擦。由此，刀具保持器2牢固地固定于保持器接头3。
这样，刀具保持器2牢固地固定于保持器接头3，因此即使在例如进行曲线的刻划加工等并对刀具保持器2施加相对于刀轮6的行进方向为横向的力的情况下，也能够维持保持器主体5可靠地接触于保持器接头3的状态。因此，在曲线的刻划加工中，刀轮不会横向偏移、或者位置移动，能够精度良好地形成规整的刻划线。
在进行刻划作业，并且刀轮6磨损而进行更换时，能够通过将刀具保持器2从保持器接头3拉出而将两者分离。
2.其他实施方式
以上，对本发明的一实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，能够在不脱离发明的主旨的范围内进行各种变更。尤其是，记载于本说明书中的多个实施方式以及变形例能够根据需要而任意地组合。
工业上的可利用性
本发明能够广泛地应用于具有刀具保持器和保持器接头的刀具保持器安装单元。

Claims (2)

1.一种刀具保持器安装单元，其用于在脆性材料基板上形成刻划线的刻划装置，
其中，
所述刀具保持器安装单元具备：
刀具保持器，其具有刀具机构以及保持器主体，所述保持器主体是保持所述刀具机构的构件且由磁性体构成，并具有锥形状的安装部；以及
保持器接头，其具有供所述安装部插入的锥形孔、以及配置于所述锥形孔内的磁铁。
2.一种刻划装置，其使用了刀具保持器安装单元，其中，
所述刀具保持器安装单元具备：
刀具保持器，其具有刀具机构以及保持器主体，所述保持器主体是保持所述刀具机构的构件且由磁性体构成，并具有锥形状的安装部；以及
保持器接头，其具有供所述安装部插入的锥形孔、以及配置于所述锥形孔内的磁铁。
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