CN111954590B - 刻划装置以及刻划装置所具备的工具更换机构 - Google Patents

Abstract

进一步提高刻划装置的生产率、工具的互换性、以及万全功能。本发明的刻划装置(1)具有：载置设备(3)，其载置脆性材料基板(2)；刻划头(7)，其与载置设备(3)上的脆性材料基板(2)对置设置；保持器接头(19)，其设置于刻划头(7)的前端；工具(8)，其装卸自如地安装于保持器接头(19)，在脆性材料基板(2)形成刻划线；以及工具更换机构(30)，其将使用后的工具(8)更换成其他的工具(8)，工具更换机构(30)具有：移去器(41)，其从保持器接头(19)卸下工具(8)；盒(31)，其收容多个工具(8)；以及转移嘴(81)，其使工具(8)在移去器(41)与盒(31)之间移动，转移嘴(81)通过空气抽吸吸附工具(8)。

Description

刻划装置以及刻划装置所具备的工具更换机构

技术领域

本发明是与对脆性材料基板进行刻划的刻划装置相关的技术，特别地涉及更换刻划工具的工具更换机构。

背景技术

以往，对于液晶显示面板、液晶投影仪基板等的平板显示器等而言，在制造过程中母玻璃基板在贴合后以成为规定的大小的单个面板的方式截断。

在这种母玻璃基板等脆性材料基板的截断中，具有在该基板形成刻划线(垂直裂纹)的刻划工序与使垂直裂纹完全渗透的断开工序。其中，在刻划工序中使用刻划装置。

在该刻划装置中具备使用了刻划轮、金刚石尖头等的刻划工具，通过该刻划工具，在脆性材料基板形成垂直裂纹。

作为与对脆性材料基板进行刻划的刻划装置相关的技术，例如有专利文献1所公开的技术。

专利文献1的目的在于，通过使用与刀轮(刻划轮等)一体化的刀轮保持器(刻划工具)，预先将偏移数据以代码的形式保持在刀轮保持器上，从而消除例如以下的问题：校正偏移量的作业耗费工夫、错误安装不同种类的刀轮、刻划线的形成位置产生偏差等。

具体而言，将刀轮旋转自如地安装于刀轮保持器。将刀轮保持器做成圆筒形，在其前端设置安装部。通过在保持器接头设置开口部，由磁体吸附刀轮保持器并安装，使装卸变得容易。另外，将刀轮的偏移数据作为二维码记录于刀轮保持器的表面。通过在更换刀轮保持器时读取偏移数据并输入至刻划装置来消除偏移。这样做，则能够在装卸刀轮保持器时省去与校正相关并所需的操作，在短时间的装置停止期间更换刀轮。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本再公表特许2007-063979号公报

发明内容

发明要解决的课题

专利文献1所公开的刻划装置解决了以上举出的课题，其成为对本领域技术人员而言易于使用的装置而受到好评。

然而，对刻划装置提出的要求逐年变高，例如迫切期望在工作中自动更换刻划工具来延长连续工作时间，将自动更换的时间缩小至短时间并提高生产率等。

具体而言，作为生产率，要求缩短刻划工具的自动更换所花费的时间、缩短设置用于收容刻划工具的盒的时间、延长在盒中满载有刻划工具时的刻划装置的连续工作时间的长度等用于进一步提高生产率的改善。

另外，作为工具的互换性，要求除了作为标准而设定的刻划工具、安装有该刻划工具的刻划头之外，还能够使用另外的刻划工具、刻划头，还能够与倾斜的刻划头对应等用于进一步提高工具的互换性的改善。

另外，作为万全功能(为了不使作业者进行错误的操作或者即使使用者进行错误的操作也不会成为危险状况，出于安全考虑进行设计)，在准备盒及装卸盒时，要求在刻划装置中确保安全、以及提高刻划工具的自动更换动作时的可靠性、能够识别是否安装有规定的刻划工具并正确地进行操作等用于进一步提高万全功能的改善。

因此，本发明鉴于上述问题点，目的在于提供一种能够进一步提高生产率、工具的互换性、以及万全功能的刻划装置以及刻划装置所具备的工具更换机构。

用于解决课题的方案

为了实现上述目的，在本发明中采用了以下的技术方案。

本发明提供一种刻划装置，其特征在于，所述刻划装置具有：载置设备，其供脆性材料基板载置；刻划头，其以与所述载置设备上的所述脆性材料基板对置的方式设置；保持器接头，其设置于所述刻划头的前端；刻划工具，其装卸自如地安装于所述保持器接头，所述刻划工具具备在所述载置设备上的所述脆性材料基板形成刻划线的刻划轮；以及工具更换机构，其从所述保持器接头卸下使用后的刻划工具，并将其他的刻划工具安装于该保持器接头以实施工具更换，所述工具更换机构具有；移去器，其从保持器接头卸下所述刻划工具；盒，其收容多个所述刻划工具；以及转移嘴，其使刻划工具在所述移去器与盒之间移动，所述转移嘴成为以空气抽吸式吸附所述刻划工具的结构。

可以优选为，所述转移嘴具备：工具吸附部，其能够吸附所述刻划工具并且能够沿上下方向移动；抽吸管，其能够从所述工具吸附部的内侧抽吸空气；吸附部支承体，其将所述工具吸附部支承为沿上下方向移动自如；以及升降部，其使工具吸附部相对于所述吸附部支承体沿上下方向升降。

可以优选为，所述升降部具有：缸室，其形成于该升降部的内部；注射体，其以能够沿上下方向移动的方式配备于所述缸室并且朝向下方延伸而与所述工具吸附部的上部连结；上部配管，其将空气供给至所述缸室中的注射体的上侧；以及下部配管，其将空气供给至缸室中的注射体的下侧。

可以优选为，所述工具吸附部在该工具吸附部的下端具有朝向下方开口的凹部，所述凹部形成为与所述刻划工具的基端侧对应的形状。

本发明提供一种刻划装置所具备的工具更换机构，所述工具更换机构从所述保持器接头卸下安装于在刻划装置的刻划头的前端设置的保持器接头的刻划工具，并将其他的刻划工具安装于该保持器接头以实施工具更换，所述刻划装置所具备的工具更换机构的特征在于，所述工具更换机构具有：移去器，其从保持器接头卸下所述刻划工具；盒，其收容多个所述刻划工具；以及转移嘴，其使刻划工具在所述移去器与盒之间移动，所述转移嘴成为以空气抽吸式吸附所述刻划工具的结构。

发明效果

根据本发明，能够进一步提高生产率、工具的互换性、以及万全功能。

附图说明

图1是示意性地表示本发明的刻划装置的概略的立体图。

图2是从A(y方向正侧)观察刻划装置的侧视图。

图3是刻划装置的B-B剖视图。

图4是示意性地表示刻划头的概略的侧视图(放大C部)。

图5是示意性地表示转移刻划工具的转移嘴的概略的立体图。

图6是转移嘴的D-D剖视图。

图7是转移嘴的俯视图。

图8是转移嘴的E-E剖视图。

图9是转移嘴的F-F剖视图。

图10是表示转移嘴的工具吸附部移动的状况(z轴方向的移动量)的图。

具体实施方式

以下，参照图对本发明的刻划装置1以及刻划装置1所具备的工具更换机构30的实施方式进行说明。

需要说明的是，以下所说明的实施方式是将本发明具体化的一例，并不以该具体例限定本发明的结构。另外，关于附图，为了易于观察，省略结构部件的一部分进行描绘。另外，关于刻划装置1中的x轴方向、y轴方向、z轴方向等，如附图所示。

图1～3是本发明的刻划装置1的概略图。

本发明的刻划装置1具有：工作台3(载置设备)，其供脆性材料基板2载置；头单元4，其在脆性材料基板2的表面上形成刻划线(垂直裂纹)；以及块体5，其配备有移去器等。

需要说明的是，关于形成刻划线的方向，是图2的从左侧朝向右侧的x轴方向。

工作台3由内置有马达的支承部(未图示)从下方支承。支承部载置于移动台上。移动台沿着一对引导导轨以在y轴方向上移动自如地被保持。该移动台与滚珠丝杠螺合，通过马达的驱动而使滚珠丝杠旋转，从而该移动台沿着引导导轨在y轴方向上移动。

支承部内的马达(未图示)在工作台xy平面上旋转而定位成规定角度。载置在工作台3上的脆性材料基板2由真空抽吸设备等保持。另外，在刻划装置1的上部设置有拍摄脆性材料基板2的对准标记的相机6。

在刻划装置1上以跨过移动台与其上部的工作台3的方式通过支柱(未图示)沿x轴方向架设有横梁(未图示)。

头单元4能够通过马达的驱动沿着设置于横梁的引导件(未图示)在x轴方向上移动。在头单元4的前端部安装有刻划头7。另外，头单元4也能够在z轴方向上移动。

如图2所示，头单元4以相对于形成刻划线的方向稍微倾倒的方式倾斜配置。在本实施方式中，使头单元4相对于形成刻划线的方向(行进方向)向后方倾斜2°地配置。

刻划头7具有：刻划工具8，其在脆性材料基板2的表面上形成刻划线；和保持器接头19，其装卸自如地保持刻划工具8。另外，刻划头7除了头单元4整体的z轴方向的移动之外，仅刻划头7也能够在z轴方向上移动。

该刻划头7也以相对于形成刻划线的方向(图2的左侧→右侧、x轴方向)稍微倾倒的方式倾斜配置。在本实施方式中，使刻划头7相对于形成刻划线的方向向后方倾斜2°地配置。

在此，使工作台3沿y轴方向移动的y轴移动部包括引导移动台的一对导轨、螺合于移动台的滚珠丝杠、以及使滚珠丝杠旋转的马达。

另外，使头单元4沿x轴方向移动的x轴移动部包括架设在工作台3的上部的横梁、支承横梁的支柱、以及引导头单元4的引导件。另外，支承部内的马达是使工作台3旋转的旋转部。

这些y轴移动部、x轴移动部、旋转部构成相对移动部。

接下来，对安装于保持器接头19的刻划工具8的结构进行说明。

图4是表示刻划工具8及其安装状态的图。需要说明的是，在以下的说明中，也有时将刻划工具8简称为工具。

工具8具有：刻划轮9，其在脆性材料基板2上形成刻划线(垂直裂纹)；和主体部10，其支承刻划轮9。

需要说明的是，在以下的说明中，也有时将刻划轮9简称为轮。

工具8也与刻划头7同样地以相对于形成刻划线的方向(图2的左侧→右侧、x轴方向)稍微倾倒的方式倾斜。在本实施方式中，使工具8相对于形成刻划线的方向向后方倾斜2°地配置。

这样，通过将工具8(刻划头7)倾斜配置，能够在脆性材料基板2的表面上形成所期望的刻划线。另外，也能够减少刻划线形成时的切削屑。

主体部10是大致圆柱形状的构件，在其一端(前端)侧设置有垂直切割而成的平坦的侧壁面部11。侧壁面部11以相向的方式设置有一对。在侧壁面部11的上部形成有向径向外侧伸出的檐部12。需要说明的是，在任一个侧壁面部11印刷有后述的二维码。

在一对侧壁面部11之间设置有与该侧壁面部11平行的切口部13。

另外，在一对侧壁面部11的下端分别设置有与其面正交的方向的销槽14。该一对销槽14相面对，以贯通切口部13的方式设置。在该切口部13配备有刻划轮9。

轮9是圆板形状的构件且圆周部分的截面形成为尖的三角形，该轮9在中心形成有贯通孔。轮9是例如直径为2.5mm、厚度为0.5mm左右的尺寸。

轮9被支承为绕销的轴心旋转自如，该销插入至使贯通孔的中心与销槽14的中心对齐而得到的孔部中。

另一方面，在主体部10的另一方端(基端)侧设置有定位用的安装部16。安装部16通过对主体部10进行切除而形成，从而具有平坦面17与倾斜面18。

平坦面17形成于主体部10的基端，成为与侧壁面部11正交的方向的面。倾斜面18成为从平坦面17起趋向下方而向径外方侧倾斜的面。这些平坦面17与倾斜面18相连地设置。

主体部10成为从长度方向中途部起趋向上方而逐渐变细的形状。需要说明的是，主体部10的基端(上部)由磁性体金属构成。

这样，轮9与主体部10成为一体的构件是工具8。也就是，对于通过将销15插入销槽14中并旋转自如地支承轮9而成为一体的工具8而言，不卸下轮9，就能被更换。

具备轮9的工具8安装于刻划头7，通过设置于头单元4的内部的升降部来进行升降动作。需要说明的是，作为升降部，例如可以举出滚珠丝杠等。

通过与该升降部不同的压力机构使具有尖的部位的轮9在脆性材料基板2的表面上以适当的载荷压接并滚动，从而形成刻划线。施加工具8的按压压力的工作缸与驱动刻划头7整体的设备分开设置。

接下来，对保持器接头19进行说明。

保持器接头19的上部由圆柱状的构件形成，且该保持器接头19的下部由圆筒状的构件形成。需要说明的是，保持器接头19成为下部比其上部的圆柱状的构件大的圆筒状的构件。

保持器接头19也与刻划头7同样地以相对于形成刻划线的方向(图2的左侧→右侧、x轴方向)稍微倾倒的方式倾斜。在本实施方式中，使保持器接头19相对于形成刻划线的方向向后方倾斜2°地配置。

保持器接头19在上部外嵌安装有轴承20，通过该轴承20被支承为绕大致垂直方向的轴心旋转自如(参照图3)。

保持器接头19的下部成为保持工具8的保持部21，形成有圆筒形状的开口22。在该开口22的上端埋设有磁体23。

另外，在开口22的内部，在与中心轴分离的位置设置有与该中心轴正交的方向的平行销24。平行销24是通过与工具8的倾斜面18接触从而对工具8进行定位的构件，即将轮9的方向设定为正确的方向的构件。

在将工具8安装于保持器接头19时，从安装部16侧将工具8插入保持器接头19的开口22内。这样一来，由磁性体金属构成的工具8的前端(基端)侧由磁体23吸引，并固定于保持器接头19。

而且，平坦面17朝向平行销24侧，倾斜面18与平行销24接触而被定位并固定。也就是，由于平坦面17与倾斜面18只朝向一个方向，因此轮9的方向被设定为规定的方向。

该工具8由于仅是由磁体23吸引并固定于保持器接头19，因此装卸极其容易。也就是，能够设为在安装工具8的情况下，工具8能够通过吸引而固定于规定的位置，在更换的情况下，也仅通过牵拉工具8就容易地卸下。工具8的装卸利用手动就能够进行。

磁体23当位于保持器接头19的最终安装位置的3～4mm近前的位置时，牵拉工具8。

另外，本发明的刻划装置1具有工具更换机构30，该工具更换机构30从保持器接头19卸下使用后的刻划工具8，将另外的刻划工具8安装于该保持器接头19，自动地实施工具更换。

工具更换机构30具有：盒31，其收容工具8；移去器41，其从保持器接头19卸下工具8；以及转移嘴81，其使工具8在刻划头7与盒31之间移动。

本发明的特征在于刻划装置1所具备的转移嘴81。

以下，在转移嘴81的说明之前，对盒31以及移去器41简单地进行说明。

如图1、图2所示，盒31是配备在工作台3的侧方，且收容多个工具8的平板状的构件。

详细而言，盒31是安装在设置于工作台3的侧壁面的基座32上的构件，在本实施方式中配置于头单元4的原点侧的工作台3的侧壁面。

盒31与刻划头7的倾斜相应地在x轴方向上向图2的左侧倾斜配置。在本实施方式中，盒31也倾斜2°地配置。

使用夹紧件33、锁定构件等紧固连接件将盒31装卸自如地配备在工作台3的侧方。详细而言，在俯视下，在盒31的y轴方向中央设置有多个收容更换用的工具8的收容部。该收容部以沿着盒31的x轴方向排列的方式进行设置。在本实施方式中，收容部以两列的状态配置有多个。

移去器41是暂时抓住从保持器接头19卸下的使用后的刻划工具8而进行保持的构件。该移去器41设置于块体5的上部，能够沿上下方向移动。也就是，移去器41构成为能够沿着Y轴方向移动，移去器41通过沿Y轴方向移动，能够接近设置于头单元4的保持器接头19的下方。

移去器41也与刻划头7(工具8)的倾斜相匹配地以相对于z轴稍微倾倒的方式倾斜。在本实施方式中，使移去器41相对于形成刻划线的方向(行进方向)向后方倾斜2°地配置。

具体而言，移去器41具有一对把持臂42、42，该一对把持臂42、42具有夹着使用后的刻划工具8(旧工具8a)进行保持的保持部43。该一对把持臂42、42构成为能够沿上下方向升降，成为在第一把持臂44的“x轴方向右侧”配备有第二把持臂48的结构。

这些第一把持臂44及第二把持臂48均形成为中途侧弯曲的曲柄形状。并且，这些第一把持臂44和第二把持臂48以彼此的爪部45、49交叉的方式重叠配备。在各个爪部45、49安装有由聚氨酯等形成的缓冲件52，各个爪部45、49以不损伤刻划工具8的方式抓住刻划工具8。

另外，保持器接头19能够通过设置于头单元4的内部的升降构件61沿上下方向升降。因此，当使保持器接头19水平移动至移去器41的上方并下降时，移去器41能够夹持使用后的刻划工具8(旧工具8a)。

具体而言，在移去器41中，首先，预先使第一把持臂44及第二把持臂48这两个把持臂上升而打开。当使该第一把持臂44及第二把持臂48向相互接近的方向摆动时，将使用后的刻划工具8(旧工具8a)夹入爪部45、49之间。进而，当使移去器41下降时，从保持器接头19拔出旧工具8a，第一把持臂44及第二把持臂48一边夹持旧工具8a一边进行保持。

也就是，若夹持旧工具8a，并保持该状态使第一把持臂44及第二把持臂48下降，则能够克服埋设于保持器接头19的开口的上端的磁体23的磁力，将旧工具8a从保持器接头19拉离。对于这样拉离的旧工具8a，保持其下端侧被夹入爪部45、49之间的状态，将其基端侧朝向上方并保留在移去器41上。

另一方面，在将新的刻划工具8(新工具8b)从移去器41转移至保持器接头19的情况下，首先，使保持器接头19水平移动，向保持有新工具8b的移去器41下降靠近。使该移去器41上升，将新工具8b插入保持器接头19内。这样一来，立即使第一把持臂44及第二把持臂48向分离方向摆动，因此新工具8b从移去器41脱离，通过磁体23的磁力将新工具8b定位并固定在保持器接头19内。

然后，当使用升降构件61来使保持器接头19上升时，新工具8b与保持器接头19一体地移动。

另外，如图5所示，本实施方式的转移嘴81是从上述的移去器41接受使用后的刻划工具8(旧工具8a)，或将新的刻划工具8(新工具8b)交接至移去器41的构件。

转移嘴81也与头单元4同样地以相对于形成刻划线的方向稍微倾倒的方式倾斜配置。在本实施方式中，使转移嘴81相对于形成刻划线的方向(行进方向)向后方倾斜2°地配置。

具体而言，本实施方式的转移嘴81具备：工具吸附部82，其能够吸附刻划工具8并且能够沿上下方向移动；抽吸管83，其能够从工具吸附部82的内侧抽吸空气；吸附部支承体84，其将工具吸附部82支承为沿上下方向移动自如；以及升降部85，其使工具吸附部82相对于吸附部支承体84沿上下方向升降。

如图6所示，工具吸附部82是在上下方向上呈长条的圆棒状的构件。在工具吸附部82的下端侧形成有朝向下方开口的凹部86(刻划工具8的基端收容部)。该凹部86形成为与刻划工具8的基端侧对应的形状，能够以包围该基端侧的方式从上侧覆盖刻划工具8的基端侧。

另外，在工具吸附部82的内部形成有沿上下贯通工具吸附部82的内部的贯通孔87。该贯通孔87的下端在凹部86的上部开口，贯通孔87的上端通过工具吸附部82的内部而在工具吸附部82的上部开口。在该工具吸附部82的上部形成有抑制抽吸管83容易脱落的防脱突起88，以从防脱突起88之上覆盖的方式安装有抽吸管83。

如图7～图9所示，抽吸管83是由橡胶、弹性体等弹性材料形成为弯曲自如的管状的构件。抽吸管83的一端与工具吸附部82的上部连接，另一端与吸附部支承体84连接。

吸附部支承体84是在上下方向上呈长条的角状的构件。在该吸附部支承体84的上下方向大致中央部形成有朝向工具吸附部82侧呈檐状突出的支承臂93。该支承臂93将工具吸附部82的上下方向的中途侧支承为能够沿上下方向移动。换言之，在呈突出状的支承臂93的中途部形成有朝向上下的贯通孔，圆棒状的工具吸附部82上下游隙配合该贯通孔。

在吸附部支承体84的上部设置有用于抽真空的两个孔连接部，即第一接头部89与第二接头部90这两个接头部。

第一接头部89与真空泵P连接，第二接头部90与抽吸管83连接。并且，在第一接头部89与第二接头部90之间，以在吸附部支承体84的内部循环的方式形成有导通路92，能够经由抽吸管83及导通路92用真空泵P对工具吸附部82进行抽吸。

升降部85具有沿上下方向伸缩自如的致动器94。该致动器94在本实施方式的情况下由气缸形成，该致动器94具有：缸室95，其形成于升降部85的内部；活塞96，其以能够沿上下方向移动的方式配备于缸室95；上部配管97，其将空气供给至嵌入于缸室95的活塞96的上侧；以及下部配管98，其将空气供给至缸室95内的活塞96的下侧。并且，设置于该缸室95的内部的活塞96朝向缸室95的下方延伸而与上述的工具吸附部82的上部连结，使得工具吸附部82能够与活塞96的升降相匹配地沿上下移动。

也就是，在升降部85中，当使空气通过上部配管97并供给至缸室95内的活塞96的上侧时，缸室95的比活塞96靠上侧的部分的压力上升，活塞96朝向下方移动。在此，活塞96以比缸室95向下方延伸的方式形成，在活塞96的下端设置有将活塞96连结固定于工具吸附部82的下端的连结构件99。因此，当活塞96朝向下方移动时，经由连结构件99固定于活塞96的下端的工具吸附部82也朝向下方移动。

另外，在升降部85中，当使空气通过下部配管98并供给至缸室95内的活塞96的下侧时，缸室95的比活塞96靠下侧的部分的压力上升，活塞96朝向上方移动。其结果是，与下降时同样地，活塞96朝向上方移动，与活塞96连结的工具吸附部82也朝向上方移动。

这样在升降部85中，通过向上部配管97及下部配管98中的任一方供给空气或者从另一方的配管排出空气，能够使活塞96向上方或下方移动，也使工具吸附部82与该活塞96相匹配地向上方或下方移动。

接下来，对设置于本实施方式的刻划装置1的工具更换机构30、特别是转移嘴81的工作方式进行说明。

将收容有多个工具8的盒31安装于配置在工作台3的侧方的基座32，并由夹紧件33固定。

在将移去器41所具备的气缸72的杆73向上方伸长20mm的期间，预先使第一把持臂44和第二把持臂48上升并且分离，成为打开的状态。需要说明的是，关于气缸72的杆73的行程量是一例。

使刻划头7水平移动并下降至第一把持臂44与第二把持臂48能够夹持旧工具8a的位置。在将气缸72的杆73向下方拉拽10mm的期间，使第一把持臂44与第二把持臂48接近，由此夹持旧工具8a。而且，在将杆73向下方拉拽10mm的期间，使夹持有旧工具8a的第一把持臂44与第二把持臂48下降，由此在夹持着旧工具8a的状态下进行保持，并从保持器接头19将旧工具8a拔出。这样，旧工具8a被从刻划头7卸下。

在此，考虑有使以由第一把持臂44及第二把持臂48夹持的状态保持在移去器41上的使用后的刻划工具8(旧工具8a)移动至盒31的情况。

如图10所示，在移去器41上，旧工具8a被一对第一把持臂44及第二把持臂48夹持前端侧(下端侧)，朝向基端侧(上端侧)之上进行保持。这样，使转移嘴81朝向x轴方向水平移动，以使得工具吸附部82的凹部86相对于保持在移去器41上的旧工具8a的基端侧位于旧工具8a的上方。

需要说明的是，在本实施方式中，转移嘴81安装在头单元4的沿着x轴方向的侧方(工作台3的相反侧)，另外，头单元4能够通过马达的驱动而沿着设置于横梁的引导件在x轴方向上移动。因此，若使头单元4沿x轴方向而向接近工作台3的方向移动规定量，则能够使工具吸附部82位于由移去器41把持的状况下的旧工具8a的上方。

若工具吸附部82位于旧工具8a的上方，则使用上述的升降部85来使工具吸附部82下降。

具体而言，将空气通过上部配管97输送至缸室95内的活塞96的上侧，且从缸室95内的活塞96的下侧将空气通过下部配管98排出。这样一来，缸室95内的活塞96的上侧的压力变高，活塞96向下方移动图10中所示的H的高度的量。

活塞96的下端使用连结构件99与工具吸附部82的下端连结，若活塞96向下方移动，则沿上下方向移动自如地安装于吸附部支承体84的工具吸附部82也向下方移动。因此，能够使工具吸附部82从上方靠近将基端侧朝向上方保持于移去器41上的旧工具8a。这样，使用升降部85使工具吸附部82下降至旧工具8a的附近。

在此，在将配备于移去器41的气缸72的杆73向上方伸长10mm的期间，保持有旧工具8a的第一把持臂44与第二把持臂48上升。这样一来，旧工具8a的基端侧插入工具吸附部82的凹部86中，以从上方被包围的方式被覆盖。

而且，在使杆73向上方伸长10mm的期间，由于第一把持臂44与第二把持臂48分离而打开，因此，旧工具8a在被放开的同时，吸附在工具吸附部82的凹部86内。

这样，在通过真空泵P的工作来吸附旧工具8a的同时，使移去器41的第一把持臂44及第二把持臂48相互向分离方向摆动，从移去器41分离旧工具8a。

需要说明的是，真空泵P按照第一接头部89→吸附部支承体84的导通路92→第二接头部90→抽吸管93→工具吸附部82的贯通孔87的顺序连接，从而与工具吸附部82的凹部86连接。因此，通过真空泵P的工作，能够抽吸凹部86的空气，能够将旧工具8a吸附在凹部86内。

在使该真空泵P动作的状态下，使用升降部85使吸附了旧工具8a的工具吸附部82相对于吸附部支承体84向上方移动。

具体而言，与下降时相反地，能够从下部配管98输送空气，并且能够从上部配管97排出缸室95的空气。这样一来，与下降时同样地，缸室95内的活塞96的下侧的压力变高，活塞96相对于吸附部支承体84向上方移动，工具吸附部82也与活塞96相匹配地上升。

这样，在使吸附了旧工具8a的工具吸附部82向z轴方向上升H，并且使真空泵P工作的状态下，通过马达的驱动使头单元4沿着设置于横梁的引导件在x轴方向上移动，使工具吸附部82位于盒31的规定部位的上方。

该盒31具备种类不同的多个刻划工具8的保管部位，保管部位也分开设置于上述的盒31。

因此，若以与上升时相反的步骤使工具吸附部82下降，使真空泵P停止，则旧工具8a的吸引力消失，旧工具8a因自身重力移动至保管部位，能够将旧工具8a从移去器41上转移至保管部位。

需要说明的是，上述的步骤是将旧工具8a从移去器41上转移至盒31的步骤，若以大致相反的步骤进行操作，则也可以将新的刻划工具8(新工具8b)从盒31上转移至移去器41。

具体而言，以工具吸附部82的凹部86相对于在盒31上准备的新工具8b的基端侧位于新工具8b的上方的方式使转移嘴81水平移动。

若工具吸附部82位于新工具8b的上方，则使用升降部85来使工具吸附部82下降而靠近新工具8b。新工具8b的基端侧插入工具吸附部82的凹部86中，以从上方包围的方式被覆盖。通过真空泵P的工作，将新工具8b吸附在工具吸附部82的凹部86内。

在使真空泵P工作的状态下，使用升降部85来使吸附了新工具8b的工具吸附部82沿z轴方向上升H的高度。使该工具吸附部82水平移动，使转移嘴81移动至移去器41的上方。

另外，在使移去器41所具备的气缸72的杆73向上方伸长20mm的期间，预先使第一把持臂44与第二把持臂48上升，成为打开的状态。

使用升降部85来使工具吸附部82下降至第一把持臂44与第二把持臂48能够夹持新工具8b的位置。

在将气缸72的杆73向下方拉拽10mm的期间，通过使第一把持臂44与第二把持臂48接近来夹持新工具8b。而且，在将杆73向下方拉拽10mm的期间，通过使夹持了新工具8b的第一把持臂44与第二把持臂48下降，从而在夹持新工具8b的状态下进行保持，从工具吸附部82的凹部86将新工具8b拔出。这样，新工具8b被从转移嘴81卸下。

在使转移嘴81移动至其他位置后，使刻划头7水平移动至新工具8b的上方。之后，使刻划头7下降至新工具8b的附近。在气缸72的杆73向上方伸长10mm的期间，保持了新工具8b的第一把持臂44与第二把持臂48上升。这样一来，新工具8b插入保持器接头19内。

而且，在使杆73向上方伸长10mm的期间，由于第一把持臂44与第二把持臂48分离而打开，因此在放开新工具8b的同时，通过磁体23的吸引将新工具8b吸附在保持器接头19内。需要说明的是，新工具8b由平行销24进行定位。

使用二维码读取器71来读取印刷在新工具8b上的二维码。根据读取的数据来确认是否为正确的工具8。在正确的情况下，移至实际操作。

需要说明的是，在移去器41中，也可以不由第一把持臂44及第二把持臂48夹持来进行保持，而是在与它们相邻的保持孔内插入刻划工具8来进行保持。

根据上述的本发明的刻划装置1，虽然是简单的结构，但能够从移去器41上、盒31吸引并提起刻划工具8，或使吸引的刻划工具8可靠地移动至移去器41上、盒31上，能够简单且安全地转移难以处理的刻划工具8。

需要说明的是，应当认为本次公开的实施方式在所有方面都是例示而非限制性的内容。

特别地，在本次公开的实施方式中没有明示的事项，例如工作条件、操作条件、结构物的尺寸、重量等没有脱离本领域技术人员通常实施的范围，而采用只要是通常的本领域技术人员就能够容易想到的事项。

例如，在本实施方式的情况下，例示了使头单元4倾斜2度而进行安装的类型，但除此之外，存在使头单元4朝向垂直方向而进行安装的类型。即使在该情况下，也能够应用本申请的技术。

附图标记说明：

1 刻划装置

2 脆性材料基板

3 工作台(载置设备)

4 头单元

5 块体

6 相机

7 刻划头

8 刻划工具

8a 旧工具

8b 新工具

9 刻划轮

10 主体部

11 侧壁面部

12 檐部

13 切口部

14 销槽

15 销

16 定位用的安装部

17 平坦面

18 倾斜面

19 保持器接头

20 轴承

21 保持部

22 开口

23 磁体

24 平行销

30 工具更换机构

31 盒

32 基座

33 夹紧件

41 移去器

42 把持臂

44 第一把持臂

45 第一把持臂的爪部

48 第二把持臂

49 第二把持臂的爪部

52 缓冲件

61 升降构件

71 二维码读取器

72 气缸

73 杆

81 转移嘴

82 工具吸附部

83 抽吸管

84 吸附部支承体

85 升降部

86 凹部

87 贯通孔

88 防脱突起

89 第一接头部

92 导通路

93 支承臂

94 致动器

95 缸室

96 注射体

97 上部配管

98 下部配管

99 连结构件

P 真空泵。

Claims (8)

1.一种刻划装置，其特征在于，

所述刻划装置具有：

载置设备，其供脆性材料基板载置；

刻划头，其以与所述载置设备上的所述脆性材料基板对置的方式设置；

保持器接头，其设置于所述刻划头的前端；

刻划工具，其装卸自如地安装于所述保持器接头，所述刻划工具具备在所述载置设备上的所述脆性材料基板形成刻划线的刻划轮；以及

工具更换机构，其从所述保持器接头卸下使用后的刻划工具，并将其他的刻划工具安装于该保持器接头以实施工具更换，

所述工具更换机构具有；移去器，其从保持器接头卸下所述刻划工具；盒，其收容多个所述刻划工具；以及转移嘴，其使刻划工具在所述移去器与盒之间移动，

所述转移嘴成为以空气抽吸式吸附所述刻划工具的结构，

所述转移嘴通过安装于所述刻划头的侧方从而能够与所述刻划头一体移动，

所述转移嘴具备：工具吸附部，其能够吸附所述刻划工具并且能够沿上下方向移动；抽吸管，其能够从所述工具吸附部的内侧抽吸空气；吸附部支承体，其将所述工具吸附部支承为沿上下方向移动自如；以及升降部，其使所述工具吸附部相对于所述吸附部支承体沿上下方向升降。

2.根据权利要求1所述的刻划装置，其特征在于，

所述升降部具有：缸室，其形成于该升降部的内部；注射体，其以能够沿上下方向移动的方式配备于所述缸室并且朝向下方延伸而与所述工具吸附部的上部连结；上部配管，其将空气供给至所述缸室中的注射体的上侧；以及下部配管，其将空气供给至缸室中的注射体的下侧。

3.根据权利要求1或2所述的刻划装置，其特征在于，

所述工具吸附部在该工具吸附部的下端具有朝向下方开口的凹部，

所述凹部形成为与所述刻划工具的基端侧对应的形状。

4.根据权利要求1所述的刻划装置，其特征在于，

所述移去器具有一对把持臂，所述一对把持臂在从所述保持器接头卸下所述刻划工具时抓住并保持该刻划工具。

5.根据权利要求4所述的刻划装置，其特征在于，

所述一对把持臂以摆动自如的方式配备，并且是能够变更为使该一对把持臂对接而关闭且抓住并保持所述刻划工具的关闭状态、以及将该一对把持臂分离的打开状态的结构。

6.根据权利要求5所述的刻划装置，其特征在于，

所述一对把持臂能够经由升降构件，通过驱动部从而沿上下方向移动。

7.根据权利要求4～6中任一项所述的刻划装置，其特征在于，

所述一对把持臂在前端具有抓住并保持所述刻划工具的保持部，在所述保持部安装有防止所述刻划工具损伤的缓冲件。

8.一种刻划装置所具备的工具更换机构，所述工具更换机构将安装于在刻划装置的刻划头的前端设置的保持器接头的刻划工具从所述保持器接头卸下，并将其他的刻划工具安装于该保持器接头以实施工具更换，

所述刻划装置所具备的工具更换机构的特征在于，

所述工具更换机构具有：移去器，其从保持器接头卸下所述刻划工具；盒，其收容多个所述刻划工具；以及转移嘴，其使刻划工具在所述移去器与盒之间移动，

所述转移嘴成为以空气抽吸式吸附所述刻划工具的结构，

所述转移嘴通过安装于所述刻划头的侧方从而能够与所述刻划头一体移动，

所述转移嘴具备：工具吸附部，其能够吸附所述刻划工具并且能够沿上下方向移动；抽吸管，其能够从所述工具吸附部的内侧抽吸空气；吸附部支承体，其将所述工具吸附部支承为沿上下方向移动自如；以及升降部，其使所述工具吸附部相对于所述吸附部支承体沿上下方向升降。

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