CN113264668B - 划线头及划线装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种划线头及划线装置，能够高精度地调节刀轮对基板的载荷，在基板上形成划分线。划线头具备：刀轮、移动机构、压力赋予部，移动机构包括：第一移动件；第二移动件；支撑部；筒部，其收纳第一移动件、第二移动件、支撑部，并具有开口；以及传递部，其将第一移动件和第二移动件的移动向刀轮传递，在第一移动件及第二移动件与筒部的内侧面之间设置间隙，压力赋予部分别向内部空间的相对第一移动件与支撑部相反的第一空间和相对第二移动件与支撑部相反的第二空间供给气压。

Description

划线头及划线装置

技术领域

本发明涉及一种用于在基板上形成划分线的划线头及划线装置。

背景技术

截断玻璃基板等脆性材料基板的截断工序由在基板的表面形成划分线的划线工序、和沿着所形成的划分线截断基板的裂断工序构成。在划线工序中，使用具备划线头的划线装置。

在以下的专利文献1中公开的划线头具备：基板、相对于基板垂直安装的顶板及底板、保持划线轮的刀头保持器、以及使刀头保持器升降的升降机构。升降机构由伺服马达、联轴器、滚珠丝杠、滑块、直线导轨构成。升降机构设置于顶板与底板之间。

在伺服马达的马达轴上，经由联轴器安装有滚珠丝杠，在基座板上，滑块经由直线导轨上下移动自如地安装于顶板与底板之间。在滑块上安装有滚珠丝杠的螺母部，能够随着伺服马达的旋转而使滑块上下移动。刀头保持器贯穿底板朝下设置于滑块的下方。

根据上述结构，就专利文献1的划线头而言，当伺服马达旋转驱动时，滚珠丝杠旋转，滑块沿上下方向移动。由此，刀头保持器所保持的划线轮与基板抵接。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-025595号公报

发明内容

(一)要解决的技术问题

近年来，作为用于智能手机等设备的基板，对于薄型基板的需求正在逐渐提高。在对这种薄型的基板进行截断时，为了防止基板的破损，将划线载荷调节为低载荷。

但是，就专利文献1所记载的划线头而言，滑块上下移动自如地被直线导轨支承，因此当伺服马达驱动时，在滑块与直线导轨之间产生摩擦阻力。由于该摩擦阻力，会妨碍将划线载荷调节为规定值。尤其是对于上述的薄型基板而言，难以调节为低载荷。

鉴于该技术问题，本发明的目的在于，提供一种划线头及划线装置，其能够高精度地调节刀轮相对于基板的载荷，并在基板上形成划分线。

(二)技术方案

本发明的第一方式涉及一种在基板的表面形成划分线的划线头。本方式的划线头具备：刀轮，其用于在基板的表面形成划分线；移动机构，其使所述刀轮相对于所述基板的表面接近及分离；以及压力赋予部，其向所述移动机构供给气压，所述移动机构包括：第一移动件；第二移动件；支撑部，其以规定的间隔支撑所述第一移动件及所述第二移动件；筒部，其收纳所述第一移动件、所述第二移动件以及所述支撑部，并在所述第一移动件与所述第二移动件之间的位置具有与外部连通的开口；以及传递部，其用于将所述第一移动件及所述第二移动件的移动向所述刀轮传递，在所述第一移动件及所述第二移动件与所述筒部的内侧面之间设置间隙，所述压力赋予部分别地向所述筒部的内部空间中的相对于所述第一移动件而言与所述支撑部为相反侧的第一空间、和相对于所述第二移动件而言与所述支撑部为相反侧的第二空间供给气压。

根据本方式的划线头，通过在筒部的内部空间使第一空间与第二空间之间具有压力差，从而能够对向刀轮赋予的载荷进行设定。此时，向第一空间及第二空间供给的空气会穿过第一移动件及第二移动件与筒部的内侧面之间的间隙，并从筒部的开口排出。这样，由于空气穿过间隙，因此第一移动件及第二移动件在远离筒部的内侧面的方向上受到压力，并调心于该压力均衡的位置。

因此，第一移动件及第二移动件以与筒部的内侧面分离的状态被支撑于调心位置。这样，第一移动件及第二移动件在不与筒部的内侧面接触的状态下被支撑，因此在移动时不承受摩擦阻力。因此，能够利用第一空间与第二空间之间的压力差，精密且稳定地调节刀轮的载荷。

在本方式的划线头中，可以构成为，所述第一移动件及所述第二移动件是球，所述筒部的内侧面是圆柱形状。

根据本方式的划线头，由于使第一移动件及第二移动件与筒部的内侧面的间隙缓和地减小，因此能够使空气顺畅地流通于间隙。另外，在内部空间中，能够在最大直径的纬线的整周上使间隙均一，因此能够顺畅地进行第一移动件及第二移动件的调心，且在整周上成为不接触的状态。因此，能够在不接触的状态下使第一移动件及第二移动件顺畅地移动。

在这种情况下，可以构成为，所述第一移动件及所述第二移动件直径相同，所述筒部的内侧面的直径恒定。

根据该结构，由于第一空间与第二空间直径相同，因此能够容易地进行压力差的调节。另外，由于能够对第一移动件及第二移动件使用相同种类的球，因此能够简化移动机构的结构，并使移动机构的组装作业变得容易。

另外，可以是，所述第一移动件及所述第二移动件由磁性材料形成，所述支撑部在所述第一移动件及所述第二移动件的分离方向的两端包括磁体。

根据该结构，第一移动件及第二移动件相对于支撑部能够在垂直于分离方向的方向上移动。因此，即使支撑部不能在筒部的径向方向上移动，也会由于空气流通于间隙，从而使第一移动件及第二移动件相对于支撑部而言相对地移动，并定位于调心位置。

因此，能够顺畅且适当地对第一移动件及第二移动件进行调心，其结果为，能够更适当地将第一移动件及第二移动件设定为不接触的状态。

在这种情况下，可以构成为，所述磁体相对于所述第一移动件及所述第二移动件各自的接触面是平面。

根据该结构，第一移动件及第二移动件与磁体进行点接触，因此第一移动件及第二移动件容易相对于支撑部进行移动。因此，利用来自在第一移动件及第二移动件与筒部的内侧面的间隙中流动的空气的压力，能够使第一移动件及第二移动件顺畅地向调心位置移动。

在本方式的划线头中，可以构成为，所述传递部经由所述开口与所述支撑部连接。

根据本方式的划线头，形成于筒部的开口共用于空气的排出和传递部相对于支撑部的连接，因此能够简化筒部的结构。

本方式的划线头可以构成为，还具备测量所述刀轮相对于所述基板的载荷的测量部。

根据本方式的划线头，具备测量部，因此能够在即将形成划分线之前测量刀轮相对于基板的载荷。因此，能够提高形成划分线时的划线载荷的可靠性。

在这种情况下，可以构成为，所述测量部包括：负载传感器，其测量所述刀轮相对于所述基板的载荷；以及抵接部件，其与所述传递部连结，并抵接于所述负载传感器，当所述第一移动件及所述第二移动件利用所述第一空间与所述第二空间的压力差向所述第二空间侧移动且所述刀轮与所述基板抵接时，则所述负载传感器与所述抵接部件分离。

根据该结构，当刀轮与基板的表面抵接时，则负载传感器与抵接部件分离。此时，负载传感器测量即将与抵接部件分离之前的载荷。通过将该测量值和预先设定的划线载荷进行比较，例如能够从压力赋予部适当地向第一空间和第二空间供给气压，并修正为适当的划线载荷。由此，能够进一步提高形成划分线时的划线载荷的可靠性。

本发明的第二方式涉及一种对基板进行划线的划线装置。本方式的划线装置具备：载置部，其载置基板；划线头，其用于在所述基板上形成划分线；以及移送部，其使所述划线头移动，所述划线头具备：刀轮，其用于在基板的表面形成划分线；移动机构，其使所述刀轮相对于所述基板的表面接近及分离；以及压力赋予部，其向所述移动机构供给气压，所述移动机构包括：第一移动件；第二移动件；支撑部，其以规定的间隔支撑所述第一移动件及第二移动件；筒部，其收纳所述第一移动件、所述第二移动件以及所述支撑部，并在所述第一移动件与所述第二移动件之间的位置具有与外部连通的开口；以及传递部，其用于将所述第一移动件及第二移动件的移动向所述刀轮传递，在所述第一移动件及所述第二移动件与所述筒部的内侧面之间设置间隙，所述压力赋予部分别地向所述筒部的内部空间中的相对于所述第一移动件而言与所述支撑部为相反侧的第一空间、和相对于所述第二移动件而言与所述支撑部为相反侧的第二空间供给气压。

本方式的划线装置实现与第一方式同样的效果。

(三)有益效果

如上所述，根据本发明，能够提供一种划线头及划线装置，其能够高精度地调节刀轮相对于基板的载荷，并在基板上形成划分线。

本发明的效果、意义能够通过以下示出的实施方式的说明而更加明确。但是，以下示出的实施方式仅为实施本发明时的一个例示，本发明不受以下实施方式所记载的内容的任何限制。

附图说明

图1是示意性地表示实施方式的划线装置的结构的图。

图2是表示实施方式的划线头的结构的立体图。

图3的(a)～(c)是用于说明实施方式的划线头的刀具机构的结构的图。图3的(a)是表示实施方式的刀具机构的结构的立体图。图3的(b)是从X轴正侧观察实施方式的划线头的刀具机构的一部分时的剖视图。图3的(c)是从Y轴正侧观察实施方式的划线头的刀具机构的一部分时的侧视图。

图4是表示实施方式的划线头的移动机构的结构的分解立体图。

图5的(a)、(b)是用于说明实施方式的划线头的移动机构的结构的图。图5的(a)是实施方式的划线头的筒部内所收纳的部件的分解立体图。图5的(b)是从与图5(a)不同的方向观察实施方式的移动机构中的传递部时的立体图。

图6的(a)、(b)是用于说明实施方式的划线头的移动机构的结构的图。图6的(a)是从Y轴负侧观察实施方式的划线头的移动机构时的剖视图。图6的(b)是实施方式的划线头的移动机构的俯视图。

图7是表示实施方式的划线头的移动机构的结构的立体图。

图8是表示实施方式的划线头的结构的立体图。

图9的(a)、(b)是用于说明实施方式的划线头的移动机构的图。图9的(a)是从X轴负侧观察实施方式的移动机构时的剖视图。图9的(b)是将图9的(a)的一部分放大了的示意图。

图10是表示实施方式的划线头的结构的框图。

图11的(a)、(b)是分别用于说明实施方式的划线头的移动机构的动作的剖视图。

图12的(a)、(b)是分别用于说明实施方式的划线头的移动机构的动作的剖视图。

图13是实施方式的划线头的侧视图。

图14的(a)、(b)是分别用于说明实施方式的划线头的移动机构及测量部的动作的主视图。

附图标记说明

1-划线装置；6-载置部；11-移送部；10-划线头；100-刀具机构；101-刀轮；200-移动机构；210-筒部；212-内部空间；212a-筒部的内侧面；214-开口；220-第一移动件；221-第二移动件；222-支撑部；223、224-磁体；223a-上表面(接触面)；224a-下表面(接触面)；225-孔；230-传递部；232-销；300-测量部；310-负载传感器；320-抵接部件；500-压力赋予部；F-基板；R1-第一空间；R2-第二空间。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，在各图中为了方便而标记了相互正交的X轴、Y轴以及Z轴。Z轴平行于铅垂方向。上方及下方分别对应于Z轴正方向及Z轴负方向。

另外，在本实施方式中，基板F平行于X－Y平面进行载置，且划线头以刀轮与基板F接近及分离的方式进行动作。在以下的说明中，有时将接近基板F的方向简称为“下方”，并将与基板F分离的方向简称为“上方”。因此，在本实施方式中，划线头的各结构沿上下方向移动的含义与相对于基板接近及分离的含义相同。

＜实施方式＞

图1是示意性地表示划线装置1的结构的图。

如图1所示，划线装置1具备移动台2和划线头10。移动台2与滚珠丝杠3螺合。移动台2被一对导轨4支撑为能够沿着Y轴方向移动。利用电动机的驱动使滚珠丝杠3旋转，从而使移动台2沿着一对导轨4在Y轴方向上移动。

在移动台2的上表面设置有电动机5。电动机5使位于上部的载置部6在XY平面内旋转并定位于规定角度。能够利用电动机5进行水平旋转的载置部6具备未图示的真空吸附单元。载置于载置部6上的基板F通过该真空吸附单元被保持于载置部6上。

在划线装置1中，桥架7以跨越移动台2和其上部的载置部6的方式架设于支柱8a、8b。在桥架7上安装有轨道9。轨道9与划线头10经由移送部11连接，并设置为通过移送部11在轨道9上滑动移动，从而使划线头10沿着X轴方向移动。

在使用划线装置1在基板F的表面F1上形成划分线的情况下，首先，将安装有刀轮101的保持器单元110安装于划线头10。

划线装置1使划线头10移动到规定的位置，并对刀轮101施加规定的载荷而使其与基板F接触。之后，划线装置1通过使划线头10沿着X轴方向移动，从而在基板F上形成划分线。

划线装置1能够根据需要使载置部6转动或者沿着Y轴方向移动。虽然以上示出了划线头10沿着X轴方向移动、载置部6沿着Y轴方向移动并且进行旋转的划线装置1，但是划线装置1只要构成为划线头10与载置部6相对地进行移动即可。例如也可以是如下的划线装置1，即：划线头10固定、载置部6沿着X轴、Y轴方向移动并且进行旋转。

接着，对划线头10的结构进行说明。

图2是表示划线头10的结构的立体图。

如图2所示，划线头10具备：板12、刀具机构100、移动机构200、测量部300、摄像部400以及压力赋予部500。此外，测量部300在图8中示出，压力赋予部500在图10中示出。

板12支撑划线头10。划线头10以被支撑于板12的状态，安装于划线装置1的移送部11(参照图1)。

刀具机构100对在基板F的表面F1上形成划分线的刀轮101(参照图3的(a)～(c))进行保持。移动机构200使刀轮101与基板F的表面F1接近及分离。测量部300(参照图8)测量刀轮101相对于基板F的载荷(划线载荷)。摄像部400用于对基板F和载置部6进行定位。以下对各结构进行说明。

图3的(a)是表示刀具机构100的结构的立体图。

如图3的(a)所示，刀具机构100具备：保持器单元110、接头120、承载部130、块部件140以及罩盖150。刀轮101保持于保持器单元110。

图3的(b)是从X轴正侧来观察以与Y－Z平面平行的平面将保持器单元110及接头120切断时的剖面的情况下的剖视图。此外，在图3的(b)中，仅示出了在接头120上安装有保持器单元110的部分。另外，以侧视图示出了保持器单元110中的从接头120突出的部分。图3的(c)是从Y轴正侧来观察以与X－Z平面平行的平面将保持器单元110中的从接头120突出的部分切断时的剖面的情况下的侧视图。

如图3的(b)、(c)所示，保持器单元110具备：上述的刀轮101、保持器111、销轴112。

保持器111的形成有倾斜面111c的上部111a安装于接头120。用于保持刀轮101的侧壁113a、113b以在X轴方向上彼此相对的方式形成于保持器111的下部111b。侧壁113a、113b形成为在从X轴方向观察时呈朝向下端而宽度变窄的梯形形状。在侧壁113a、113b之间形成有槽114。

在侧壁113a、113b的下端，圆形的孔115a、115b以跨越槽114的方式形成于同一轴线上。孔115a、115b的中心轴与X轴平行。以孔115a、115b、刀轮101的孔101a在同一直线上排列的方式将刀轮101插入槽114。并且，在孔115a、115b、刀轮101的孔101a中插通销轴112，该销轴112的直径比孔101a、孔115a、115b的直径小。销轴112的两端部分别在侧壁113a、113b卡定。这样，刀轮101可旋转地保持于保持器单元110。

此外，在图3的(c)中，销轴112用单点划线表示，孔115a、115b用虚线表示。

保持器111的上部111a与下部111b一体地形成。或者，上部111a和下部111b也可以分别独立。

如图3的(b)、(c)所示，在接头120的下表面形成有朝向上方(Z轴正侧)开口的圆形的孔121。在孔121的最里部121a设置有磁体122。另外，在孔121的内部，在与孔121的中心轴G1垂直的方向上设置有定位销123。通过将保持器111的上部111a插入孔121中，从而将保持器单元110安装于接头120。

保持器111至少上部111a由磁性材料形成。因此，当上部111a插入孔121时，上部111a被磁体122吸引，上部111a的倾斜面111c与销123抵接。

另外，在定位销123隔着中心轴G1的相反侧并且在接头120的下方，朝向保持器111的上部111a嵌入有螺栓124。由此，保持器111的倾斜面111c适当地与定位销123抵接。

如图3的(a)所示，承载部130是筒状的部件，在下表面形成有孔131。在孔131中嵌入有接头120。在承载部130的上方经由连接部件141设置有块部件140。

在块部件140上安装有L字形的罩盖150。在罩盖150的X轴负侧的侧面连结有移动机构200(参照图2)。

图4是用于说明移动机构200的结构的分解立体图。

如图4所示，移动机构200具备：筒部210、第一移动件220、第二移动件221、支撑部222、磁体223、224以及传递部230。

筒部210是在矩形状的箱体的X轴负侧的侧面210a沿着Z轴方向一体地设置有突部211的形状。筒部210从上表面朝向下表面形成有用于收纳第一移动件220及第二移动件221的内部空间212。形成内部空间212的筒部210的内侧面212a的形状是圆柱形状，另外，筒部210的内侧面212a的直径在Z轴方向上恒定。另外，在筒部210的上表面及下表面的开口分别设置有盖213。

在突部211的X轴正侧的侧面211a的中央部分形成有田径场形状的开口214。开口214以与内部空间212连通的方式形成。由此，内部空间212经由开口214与筒部210的外部连通。

在筒部210的Y轴负侧的侧面210b形成有与内部空间212连通的孔210c、210d(参照图7)。在孔210c、210d上安装有管501、502。管501、502将从后述的压力赋予部500(参照图10)供给的气压向筒部210的内部空间212供给。

图5的(a)是表示筒部210的内部空间212所收纳的各部件的结构的分解立体图。图5的(b)是从X轴负侧观察图4所示的传递部230时的立体图。

如图4、图5的(a)所示，第一移动件220及第二移动件221是由磁性材料形成的球，且形成为直径相同。第一移动件220及第二移动件221的直径比筒部210的内侧面212a的直径略小。

支撑部222以使第一移动件220及第二移动件221分开规定距离的方式对其进行支撑。支撑部222是圆柱形状的部件，在Z轴方向的中央部分形成有沿X轴方向贯穿的孔225。在本实施方式中，支撑部222形成为直径比第一移动件220及第二移动件221的直径小。此外，支撑部222的直径只要比筒部210的内侧面212a的直径小即可，支撑部222的直径也可以与第一移动件220及第二移动件221的直径相同或者比它们大。

在支撑部222的两端形成有与孔225连通的圆形状的凹部222a、222b。在凹部222a、222b形成有与孔225连通的螺钉孔222c、222d(参照图6的(a))，磁体223、224嵌入凹部222a、222b。

另外，当在支撑部222的孔225中插入了后述的销232(参照图5的(b))时，为了使销232在孔225内固定而使用螺钉226。螺钉226插入螺钉孔222d(参照图6的(a))中进行螺钉固定。

磁体223、224是圆柱形状，第一移动件220及第二移动件221各自分别地与磁体223、224接触。第一移动件220与磁体223的上表面223a接触。第二移动件221与磁体224的下表面224a接触。上表面223a及下表面224a形成为与X－Y平面平行的面。另外，磁体223、224的大小相同。

如图4、图5的(b)所示，传递部230在X轴负侧的侧面形成有沿Z轴方向延伸的槽231。槽231的宽度及深度恒定。槽231的宽度比图4的突部211的宽度稍大。在槽231的底面231a的中央部分设置有销232。销232可插入形成于支撑部222的孔225中。因此，销232形成为直径与孔225的直径相同或者比其稍小。

传递部230的侧壁233、234形成为隔着槽231在Y轴方向上彼此相对。槽231的Y轴方向的长度与筒部210的突部211的Y轴方向的长度相同(参照图6的(b)、图7)。

接着，对移动机构200的组装方法进行说明。

图6的(a)是从Y轴正侧来观察以与X－Z平面平行的平面将移动机构200及板12切断时的剖面的情况下的剖视图。

如图6的(a)所示，在筒部210的内部空间212收纳有支撑部222。此时，支撑部222以能够从筒部210的开口214目视确认支撑部222的孔225的方式收纳于内部空间212。另外，支撑部222以支撑部222的中心轴与内部空间212的中心轴一致的方式收纳于内部空间212。

在这样配置的支撑部222的孔225中插入传递部230的销232。此时，以销232的X轴负侧的端部不从孔225的X轴负侧突出的方式插入。这样，当销232插入孔225时，将螺钉226插入支撑部222的螺钉孔222d中，销232被螺钉226向孔225内的上方推压。由此，将销232固定于支撑部222。从而将传递部230与支撑部222经由销232连结。

当这样将销232在支撑部222的孔225内固定时，则销232的X轴负侧的端部不从孔225的X轴负侧突出，因此销232不与筒部210的内侧面212a接触。

当支撑部222收纳于内部空间212时，则以磁体223的上表面223a从凹部222a露出的方式，将磁体223嵌入支撑部222的凹部222a。同样地，以磁体224的下表面224a从凹部222b露出的方式，将磁体224嵌入支撑部222的凹部222b。

当磁体223、224设置于支撑部222时，将第一移动件220收纳于内部空间212。第一移动件220由磁性材料形成，因此被磁体223吸引，从而经由磁体223被支撑于支撑部222。此时，第一移动件220不会相对于磁体223沿Z轴方向分离。第二移动件221也同样地经由磁体224被支撑于支撑部222。

如上所述，当第一移动件220、第二移动件221、支撑部222、以及磁体223、224收纳于筒部210的内部空间212时，在第一移动件220及第二移动件221的整周与内部空间212之间形成有间隙，在支撑部222的整周与内部空间212之间形成有间隙。

图6的(b)是从Z轴正侧来观察图6的(a)的移动机构200时的俯视图。

如上所述，插入支撑部222的孔225中的销232以不从孔225突出的方式，被在支撑部222的螺钉孔222d中插入的螺钉226推压(参照图6的(a))。因此，如图6的(b)所示，当传递部230的槽231与筒部210的突部211嵌合时，在筒部210的侧面211a与槽231的底面231a之间产生间隙。因此，也在传递部230的侧壁233、234与筒部210的侧面210a之间产生间隙。此外，图6的(b)中的箭头示出了形成有间隙的部位。

这样，当在筒部210的内部空间212中收纳了第一移动件220、第二移动件221、支撑部222以及磁体223、224之后，将图4所示的两个盖213安装于内部空间212的上表面及下表面的开口，使内部空间212的上表面及下表面封闭。由此，如图7所示那样完成了移动机构200的组装。

当这样组装好移动机构200时，将筒部210的X轴负侧的侧面安装于板12。由此，使移动机构200固定于板12(参照图2)。

此外，虽然在图6的(a)中是螺钉226插入支撑部222的螺钉孔222d，且销232被螺钉226从下方推压，但也可以是在螺钉孔222c中插入螺钉226。在这种情况下，销232被螺钉226从上方推压。或者也可以是，将螺钉226分别插入螺钉孔222c、222d中，销232被从上下方向推压，从而固定在支撑部222的孔225内。

图8是表示划线头10的结构的立体图。但是为了便于说明，在图8中省略了刀具机构100及摄像部400。

如图8所示，测量部300具备：负载传感器310、抵接部件320、台座330。

当刀轮101与基板F的表面F1抵接时，负载传感器310测量刀轮101对基板F施加的载荷(划线载荷)。在负载传感器310的上表面设置有突起311。

抵接部件320是与负载传感器310的突起311抵接的块部件。另外，抵接部件320在下表面设置有螺母321。台座330是载置负载传感器310的台座，且固定于板12。

此外，在图8中示出了抵接部件320的螺母321与负载传感器310的突起311抵接的状态。对于测量部300的动作将在后面参照图14的(a)、(b)进行说明。

如图2所示，摄像部400安装于板12。摄像部400可在将基板F定位于载置部6时使用。用户能够利用由摄像部400拍摄的图像，来掌握基板F是否适当地定位于载置部6。

上述的刀具机构100、移动机构200、以及测量部300以如下方式进行连结。

如图4、图8所示，在传递部230的X轴正侧的侧面抵接有刀具机构100的罩盖150的X轴负侧的侧面(参照图2、图3的(a))，传递部230与罩盖150用未图示的螺栓固定。由此，如图2所示那样，将刀具机构100与移动机构200连结。

另外，如图8所示，在传递部230的Y轴正侧的侧面抵接有抵接部件320的Y轴负侧的侧面，并从在抵接部件320的Y轴正侧的侧面形成的孔插入未图示的螺栓，将传递部230与抵接部件320连结。

这样，将刀具机构100及抵接部件320如图2所示那样连结于移动机构200的传递部230。因此，当传递部230相对于基板F沿上下方向移动时，刀具机构100及抵接部件320也相对于基板F沿上下方向移动。如参照图6的(a)说明的那样，传递部230经由销232与支撑部222连结，支撑部222对第一移动件220及第二移动件221进行支撑。因此，传递部230的移动由第一移动件220及第二移动件221的移动引起。

因此，对第一移动件220及第二移动件221的移动进行说明。

图9的(a)、(b)是用于对筒部210的内部空间212中的第一移动件220及第二移动件221的移动、和向内部空间212供给的空气的流动方式进行说明的图。

图9的(a)是从X轴正侧来观察以与Y－Z平面平行的平面将在内部空间212收纳有第一移动件220等的筒部210切断时的剖面的情况下的剖视图。此外，在图9的(a)中，在支撑部222的孔225中嵌入有传递部230的销232。即，支撑部222与传递部230连结。另外，在图9的(a)中，省略了管501、502。图9的(b)是将在图9的(a)中示出的第一移动件220附近放大了的示意图。

此外，在以下的说明中，“相对于第一移动件220而言与支撑部222为相反侧”表示“第一移动件220的Z轴正侧”，有时简记为“第一移动件220的上方”或者“第一移动件220的上侧”。另外，“相对于第二移动件221在支撑部222侧”表示“第二移动件221的Z轴负侧”，有时简记为“第二移动件221的下方”或者“第二移动件221的下侧”。

如图9的(a)所示，在筒部210的内部空间212收纳有第一移动件220、第二移动件221、支撑部222、磁体223、224，传递部230的销232插入支撑部222的孔225中。在这样的内部空间212中，从压力赋予部500(参照图10)分别地向第一空间R1和第二空间R2沿箭头方向供给气压，其中，所述第一空间R1相对于第一移动件220而言配置于支撑部222的相反侧，所述第二空间R2隔着第二移动件221配置于支撑部222的相反侧。

如图9的(b)中的箭头方向所示，从压力赋予部500(参照图10)供给的空气从管501穿过孔210c，向第一空间R1供给。在第一空间R1中，在第一移动件220与内部空间212(筒部210的内侧面212a)之间产生间隙。因此，向第一空间R1供给的空气的一部分穿过该间隙。另外，如上所述，筒部210的开口214形成为与内部空间212连通，因此穿过了第一移动件220与内部空间212之间的间隙的空气从开口214向筒部210的外部排出。

图9的(b)为了说明而将第一移动件220与内部空间212之间的间隙放大表示，但是实际的间隙间隔非常微小。因此，向第一空间R1供给的空气中的向筒部210的外部排出的空气是少量的。因此，当从压力赋予部500(参照图10)向第一空间R1供给气压时，第一移动件220被朝向支撑部222按压。

虽然在图9的(b)中没有图示，当从压力赋予部500(参照图10)向第二空间R2供给空气时，少量的空气穿过第二移动件221与内部空间212之间的间隙，从开口214向筒部210的外部排出。与此同时，当从压力赋予部500向第二空间R2供给气压时，第二移动件221被朝向支撑部222按压。

因此，在向第一空间R1供给的气压比向第二空间R2供给的气压高的情况下，向第一移动件220施加的按压力比向第二移动件221施加的按压力大，因此第一移动件220朝向第二移动件221移动。即，支撑第一移动件220的支撑部222及被支撑部222支撑的第二移动件221与第一移动件220一起向下方移动。

与此相反，在向第二空间R2供给的气压比向第一空间R1供给的气压高的情况下，向第二移动件221施加的按压力比向第一移动件220施加的按压力大，因此第二移动件221朝向第一移动件220移动。即，支撑部222及被支撑部222支撑的第一移动件220与第二移动件221一起向上方移动。

这样，根据从压力赋予部500向第一空间R1及第二空间R2分别供给的气压的大小，第一移动件220及第二移动件221在内部空间212沿上下方向进行移动。

当第一移动件220及第二移动件221在内部空间212沿上下方向移动时，支撑部222也沿上下方向移动。如参照图2、图8说明的那样，刀具机构100经由传递部230与支撑部222连结。因此，第一移动件220及第二移动件221的移动经由传递部230向刀具机构100传递。因此，刀具机构100随着第一移动件220及第二移动件221的移动一起进行移动。

当刀具机构100这样沿上下方向移动时，刀具机构100所保持的刀轮101与基板F的表面F1抵接。当刀轮101与基板F的表面F1抵接时，从刀轮101向基板F施加载荷(划线载荷)。也就是说，利用向第一空间R1和第二空间R2供给的气压的压力差，从而在刀轮101上产生相对于基板F的划线载荷。

另外，在传递部230上连结有测量部300的抵接部件320。因此，与刀具机构100同样地，抵接部件320随着第一移动件220及第二移动件221的移动而移动。

另外，从压力赋予部500向第一空间R1及第二空间R2供给的空气的一部分穿过在第一移动件220及第二移动件221与筒部210的内侧面212a之间产生的间隙。因此，第一移动件220及第二移动件221在远离筒部210的内侧面212a的方向上受到压力，并调心于该压力均衡的位置。因此，第一移动件220及第二移动件221以与筒部210的内侧面212a分离的状态被支撑于调心位置。

这样，第一移动件220及第二移动件221在不与筒部210的内侧面212a接触的状态下被支撑于支撑部222，因此在移动时不承受摩擦阻力。因此，当第一移动件220及第二移动件221在内部空间212利用第一空间R1与第二空间R2之间的压力差沿上下方向进行移动时，不会受到摩擦阻力阻碍，能够顺畅地移动。如上所述，利用向第一空间R1和第二空间R2供给的气压的压力差，从而在刀轮101上产生相对于基板F的划线载荷。因此，利用第一空间R1与第二空间R2的压力差，能够精密且稳定地调节刀轮101相对于基板F的划线载荷。

图10是表示划线头10的结构的框图。

如图10所示，划线头10具备图2所示的板12、刀轮101、移动机构200、测量部300、以及摄像部400，此外还具备控制部510、压力赋予部500、驱动部520。

压力赋予部500包括未图示的气动源，且向筒部210的内部空间212即第一空间R1及第二空间R2分别供给气压。

驱动部520使板12相对于基板F沿上下方向移动。如上所述，在板12上固定有移动机构200的筒部210、以及测量部300的台座330。因此，当板12沿上下方向移动时，则筒部210、台座330、以及载置于台座330的负载传感器310沿上下方向移动。

控制部510包括CPU等运算处理电路、ROM、RAM、硬盘等存储器。控制部510按照存储器中存储的程序对各部进行控制。

接着，参照图11的(a)～图14对划线头10的动作进行说明。此外，这些动作通过图10的控制部510来进行。

图11的(a)、(b)、图12的(a)、(b)是以与X－Z平面平行的面来切断板12及移动机构200的剖面，即示意性地表示从Y轴负侧观察时的剖面的剖视图。

另外，图13是当刀轮101抵接于基板F的表面F1时从Y轴负侧观察划线头10时的侧视图。

在控制部510使压力赋予部500向第一空间R1及第二空间R2分别供给大致相同的气压的情况下，第一移动件220、第二移动件221、以及传递部230如图11的(a)所示那样，在Z轴方向上相对于基板F的表面F1定位于位置M0。

如图11的(b)所示那样，在控制部510使压力赋予部500以使得第二空间R2比第一空间R1压力高的方式向第一空间R1及第二空间R2分别供给气压的情况下，利用第一空间R1与第二空间R2的压力差使第二移动件221被向上方推压。因此，第二移动件221及第一移动件220向上方移动。由此，使传递部230相对于基板F的表面F1定位于比位置M0靠向第一空间R1侧的位置M1。

如图12的(a)所示那样，在控制部510使压力赋予部500以使得第一空间R1比第二空间R2压力高的方式向第一空间R1及第二空间R2分别供给气压的情况下，利用第一空间R1及第二空间R2的压力差使第一移动件220被向下方按压。因此，第一移动件220及第二移动件221向下方移动。

并且，使传递部230相对于基板F的表面F1定位于位置M2。此时，如图13所示那样，刀具机构100的刀轮101抵接于基板F的表面F1。此时，板12相对于基板F的表面F1定位于Z轴方向的位置N0。

当如图13所示那样，刀轮101抵接于基板F的表面F1时，则控制部510如图12的(b)所示那样使驱动部520将板12相对于基板F的表面F1从位置N0移动到位置N1。由于在板12上连结有筒部210，因此筒部210也随着板12的移动一起进行移动。

图14的(a)、(b)是示意性地表示从X轴正侧观察划线头10的情况的主视图。但是在图14的(a)、(b)中，省略了刀具机构100及摄像部400，仅示出了板12、移动机构200以及测量部300。

如图14的(a)所示，在直到刀轮101与基板F的表面F1抵接为止的期间，抵接部件320的螺母321都抵接于负载传感器310的突起311。在此期间，负载传感器310测量刀轮101的载荷。

而且，当刀轮101抵接于基板F的表面F1时(参照图13)，则如图14的(b)所示那样，板12相对于基板F的表面F1从位置N0向下方移动而位于位置N1。由于在板12上连结有支撑负载传感器310的台座330，因此，当板12移动时，台座330也移动。由此，台座330所支撑的负载传感器310也移动，因此负载传感器310与抵接部件320的突起311分离。这与图12的(b)的状态对应。

这样，当刀轮101与基板F的表面F1抵接时，则负载传感器310与抵接部件320分离。即，负载传感器310在直到刀轮101与基板F的表面F1抵接为止的期间，测量刀轮101的载荷。因此，在负载传感器310即将与抵接部件320分离之前测量的载荷是刀轮101与基板F的表面F1抵接时的载荷。即，此时的测量值是刀轮101相对于基板F的划线载荷。

控制部510根据负载传感器310的测量结果(在负载传感器310即将与抵接部件320分离之前测量的划线载荷)，与预先设定的划线载荷进行比较来校正划线载荷。

接着，对划线载荷的校正进行说明。

在设定为以规定的划线载荷在基板F上形成划分线的情况下，控制部510使压力赋予部500向第一空间R1及第二空间R2供给气压，以使得利用第一空间R1与第二空间R2的压力差获得的推力为规定的划线载荷。获得该规定的划线载荷所需的气压(由压力赋予部500向第一空间R1及第二空间R2供给的气压)可预先算出。

但是，即使将理论上算出的气压向第一空间R1及第二空间R2供给，也会由于例如基板F的种类、刀轮101的规格、状态等对划线载荷的变动产生影响，从而有可能无法根据第一空间R1及第二空间R2的压力差获得规定的划线载荷。因此，为了获得规定的划线载荷，通过预先重复进行实验等，从而算出向第一空间R1及第二空间R2供给的气压的校正值并做成数据表。该数据表存储于用于控制划线头10的控制部510。如果设定了规定的划线载荷，则控制部510参照数据表，使压力赋予部500向第一空间R1及第二空间R2供给适当的气压。这样，在控制部510中具备数据表的情况下，能够设定为规定的划线载荷。

另一方面，如图14的(a)所示，本实施方式中装配的负载传感器310在刀轮101与基板F的表面F1抵接之前的期间，以与抵接部件320抵接的状态持续测量刀轮101的载荷。

而且，当刀轮101抵接于基板F的表面F1时(参照图13)，则如图14的(b)所示那样，负载传感器310与抵接部件320分离。因此，在抵接部件320即将与负载传感器310分离之前测量的载荷相当于刀轮101与基板F的表面F1抵接时的载荷即划线载荷。

控制部510对这样测量的划线载荷与设定的划线载荷进行比较，并使压力赋予部500以向基板F施加规定的划线载荷的方式供给适当的气压。

这样，本实施方式的划线头10能够测量即将形成划分线之前的划线载荷。也就是说，在形成划分线时必定测量划线载荷，因此每次都能够向第一空间R1及第二空间R2供给适当的压力。因此，不需要上述那样的数据表。

另外，如果参照数据表来调节划线载荷，则有可能在即将进行划线操作之前没有重新进行划线载荷的测量。在这种情况下，虽然向基板F施加了划线载荷，但不明确是否施加了规定的划线载荷。

与此相对，本实施方式的划线头10必定测量即将进行划线操作之前的划线载荷。因此，能够提高划线载荷的可靠性，并以设定的划线载荷来形成划分线。

＜实施方式的效果＞

根据本实施方式，可实现以下效果。

如图2、图6的(a)、(b)所示，划线头10从压力赋予部500向第一空间R1及第二空间R2分别供给气压。

由此，利用第一空间R1及第二空间R2的压力差，使第一移动件220及第二移动件221沿上下方向移动，也就是说，从基板F的相反侧向基板F侧移动。由此，使与第一移动件220及第二移动件221经由传递部230连结的刀具机构100沿上下方向移动。因此，刀轮101相对于基板F沿上下方向移动。

在这种情况下，在第一移动件220及第二移动件221与筒部210的内侧面212a之间产生间隙。因此，从压力赋予部500向第一空间R1及第二空间R2供给的空气会穿过该间隙并从开口214向筒部210的外部排出。

由于空气这样穿过间隙，从而第一移动件220及第二移动件221在远离筒部210的内侧面212a的方向上受到压力，并调心于该压力均衡的位置。因此，第一移动件220及第二移动件221以与筒部210的内侧面212a分离的状态被支撑于调心位置。第一移动件220及第二移动件221在不与筒部210的内侧面212a接触的状态下被支撑，因此在移动期间不承受摩擦阻力。因此，第一移动件220及第二移动件221能够顺畅地在内部空间212中移动。因此，能够利用第一空间R1与第二空间R2之间的压力差，精密且稳定地调节刀轮101的划线载荷。

如图5的(a)所示，第一移动件220及第二移动件221是球，筒部210的内部空间212是圆柱形状。

根据该结构，由于使第一移动件220及第二移动件221与筒部210的内侧面212a的间隙缓和地变小，因此能够使从压力赋予部500供给的空气顺畅地向第一空间R1和第二空间R2流通。另外，由于能够在筒部210的内侧面212a的最大直径的纬线的整周上使间隙均一，因此能够顺畅地进行第一移动件220及第二移动件221的调心，且在第一移动件220及第二移动件221的整周上成为不接触的状态。因此，第一移动件220及第二移动件221能够在内部空间212以不接触的状态顺畅地沿上下方向移动。

如图5的(a)、图6的(a)所示，第一移动件220及第二移动件221形成为直径相同，筒部210的内侧面212a的直径恒定。

根据该结构，容易调节第一空间R1与第二空间R2的压力差。另外，由于作为第一移动件220及第二移动件221能够使用相同种类的球，因此能够简化移动机构200的结构，并使组装作业变得容易。

第一移动件220及第二移动件221由磁性材料形成，支撑部222在第一移动件220及第二移动件221的分离方向的两端具备磁体223、224。

根据该结构，第一移动件220及第二移动件221相对于支撑部222能够在垂直于分离方向的方向上移动。因此，即使支撑部222不能在筒部210的径向方向上移动，也会由于空气流通于间隙，从而使第一移动件220及第二移动件221相对于支撑部222而言相对地移动，并定位于调心位置。因此，能够顺畅且适当地对第一移动件220及第二移动件221进行调心。其结果为，能够更适当地在内部空间212中将第一移动件220及第二移动件221设定为不接触的状态。

如图5的(a)、图6的(a)所示，磁体223的相对于第一移动件220的上表面223a及磁体224的相对于第二移动件221的下表面224a是平面。

根据该结构，第一移动件220及第二移动件221与磁体223、224进行点接触，因此第一移动件220及第二移动件221容易相对于支撑部222进行移动。因此，利用来自在第一移动件220及第二移动件221与筒部210的内侧面212a的间隙中流动的空气的压力，能够使第一移动件220及第二移动件221顺畅地向调心位置移动。

如图4、图6的(a)所示，传递部230经由开口214与支撑部222连接。

利用该结构，向第一空间R1及第二空间R2供给的空气的排出、以及传递部230的连接可共用开口214，因此能够简化筒部210的结构。

另外，例如在第一空间R1的压力与第二空间R2相比过高的情况下，即使刀轮101与基板F的表面F1抵接，也会进一步向基板F施加划线载荷。在这样的情况下，有可能向基板F过度地施加划线载荷而导致基板F损坏等。

但是，传递部230的销232能够在开口214的范围内移动。也就是说，传递部230的移动受到限制。因此，在上述的情况下，即使第一移动件220及第二移动件221向下方移动，也会由于销232与开口214的下端抵接，从而使第一移动件220及第二移动件221不会进一步向下方移动。由此，不会向基板F施加过度的划线载荷。

如图6的(a)、(b)所示，当销232利用螺钉226在支撑部222的孔225内固定时，销232的端部不从孔225突出，因此销232不与筒部210的内侧面212a接触。另外，当传递部230的销232插入支撑部222的孔225时，在筒部210的侧面211a与槽231的底面231a之间产生间隙，另外，也在传递部230的侧壁233、234与筒部210的侧面210a之间产生间隙，传递部230的槽231与突部211以上述这样的方式嵌合。

利用这样的结构，可减小传递部230与筒部210之间的接触面积。因此，当第一移动件220及第二移动件221进行移动时，传递部230也会移动，但是传递部230与筒部210之间的摩擦阻力减小。因此，能够更精密地调节刀轮101的划线载荷。

如图12的(b)～图14的(b)所示，当刀轮101抵接于基板F的表面F1时，则负载传感器310与抵接部件320分离。负载传感器310测量抵接部件320即将分离之前的刀轮101的载荷。该载荷是刀轮101相对于基板F的划线载荷。

由此，在用户设定的划线载荷值、与在负载传感器310即将与抵接部件320分离之前测量的划线载荷值不同的情况下，控制部510根据负载传感器310的测量值使压力赋予部500向第一空间R1及第二空间R2供给适当的压力。通过这样来调节适当的划线载荷。因此，划线头10能够在提高了划线载荷的可靠性的状态下形成划分线。

另外，当开始划线动作时，测量划线载荷。根据该测量，从压力赋予部500向第一空间R1及第二空间R2供给气压，以使得能够向基板F施加规定的划线载荷。因此，划线头10不需要具备由划线载荷的校正值数据化而成的数据表。

另外，为了检测刀轮抵接于基板的位置(0点位置)，通常在刀轮的前端设置有传感器。由此，当刀轮抵接于基板时，则传感器与基板接触，并检测0点位置。但是，在传感器与基板多次接触的过程中，由于传感器会发生老化，有可能无法准确地检测0点位置。在这样的情况下，无法确定基板的表面的位置，不能形成规定的划分线。

关于这一点，如上所述，在本实施方式的划线头10中，在直到刀轮101与基板F的表面F1抵接为止的期间，负载传感器310都持续测量刀轮101的载荷。而且，当刀轮101与基板F的表面F1抵接时，则负载传感器310与抵接部件320分离。在负载传感器310即将与抵接部件320分离之前，载荷值变化。即，载荷值变化的时刻是刀轮101与基板F的表面F1抵接的时刻，此时的刀轮101的位置是0点位置。

因此，在利用负载传感器310获得划线载荷的同时检测0点位置。这样能够不使用传感器且高精度地检测刀轮101的0点位置。

另外，当刀轮101与基板F的表面F1抵接时，板12向下方移动，抵接部件320的螺母321与负载传感器310的突起311分离。

由此，刀轮101能够一边追随在基板F的表面F1形成的起伏(凹凸)沿上下方向移动，一边在基板F上形成划分线。

另外，在不使用划线头10的期间也能够始终从压力赋予部500向第二空间R2施加恒定的气压。由此，可将刀具机构100始终定位于上方。即，刀轮101相对于基板F或载置部6等始终定位于上方。因此，能够可靠地防止划线头10在不使用时因自重而下落并导致刀轮101与基板F或载置部6等发生碰撞而损坏的情况。

＜变形例＞

在上述的实施方式中，是通过载置部6旋转而使基板F旋转，从而能够使划分线的形成方向变更90°，但是作为变形例，也可以构成为刀轮101自身旋转90°。在这种情况下构成为，图3的(a)～(c)所示的保持刀轮101的保持器单元110能够进行旋转。

另外，本发明的实施方式能够在权利要求书所示的技术思想的范围内适当地进行各种变更。

Claims (9)

1.一种划线头，其特征在于，具备：

刀轮，其用于在基板的表面形成划分线；

移动机构，其使所述刀轮相对于所述基板的表面接近及分离；以及

压力赋予部，其向所述移动机构供给气压，

所述移动机构包括：

第一移动件；

第二移动件；

支撑部，其以规定的间隔支撑所述第一移动件及所述第二移动件；

筒部，其收纳所述第一移动件、所述第二移动件以及所述支撑部，并在所述第一移动件与所述第二移动件之间的位置具有与外部连通的开口；以及

传递部，其用于将所述第一移动件及所述第二移动件的移动向所述刀轮传递，

在所述第一移动件及所述第二移动件与所述筒部的内侧面之间设置间隙，

所述压力赋予部分别地向所述筒部的内部空间中的相对于所述第一移动件而言与所述支撑部为相反侧的第一空间、和相对于所述第二移动件而言与所述支撑部为相反侧的第二空间供给气压。

2.根据权利要求1所述的划线头，其特征在于，

所述第一移动件及所述第二移动件是球，

所述筒部的内侧面是圆柱形状。

3.根据权利要求2所述的划线头，其特征在于，

所述第一移动件及所述第二移动件直径相同，

所述筒部的内侧面的直径恒定。

4.根据权利要求2或3所述的划线头，其特征在于，

所述第一移动件及所述第二移动件由磁性材料形成，

所述支撑部在所述第一移动件及所述第二移动件的分离方向的两端包括磁体。

5.根据权利要求4所述的划线头，其特征在于，

所述磁体相对于所述第一移动件及所述第二移动件各自的接触面是平面。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的划线头，其特征在于，

所述传递部经由所述开口与所述支撑部连接。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的划线头，其特征在于，

还具备测量所述刀轮相对于所述基板的载荷的测量部。

8.根据权利要求7所述的划线头，其特征在于，

所述测量部包括：

负载传感器，其测量所述刀轮相对于所述基板的载荷；以及

抵接部件，其与所述传递部连结，并抵接于所述负载传感器，

当所述第一移动件及所述第二移动件利用所述第一空间与所述第二空间的压力差向所述第二空间侧移动且所述刀轮与所述基板抵接时，则所述负载传感器与所述抵接部件分离。

9.一种划线装置，其对基板进行划线，其特征在于，具备：

载置部，其载置所述基板；

划线头，其用于在所述基板上形成划分线；以及

移送部，其使所述划线头移动，

所述划线头具备：

刀轮，其用于在所述基板的表面形成划分线；

移动机构，其使所述刀轮相对于所述基板的表面接近及分离；以及

压力赋予部，其向所述移动机构供给气压，

所述移动机构包括：

第一移动件；

第二移动件；

支撑部，其以规定的间隔支撑所述第一移动件及第二移动件；

筒部，其收纳所述第一移动件、所述第二移动件以及所述支撑部，并在所述第一移动件与所述第二移动件之间的位置具有与外部连通的开口；以及

传递部，其用于将所述第一移动件及第二移动件的移动向所述刀轮传递，

在所述第一移动件及所述第二移动件与所述筒部的内侧面之间设置间隙，

所述压力赋予部分别地向所述筒部的内部空间中的相对于所述第一移动件而言与所述支撑部为相反侧的第一空间、和相对于所述第二移动件而言与所述支撑部为相反侧的第二空间供给气压。