CN1906002B - 划线形成机构、划线头和划线设备 - Google Patents

Abstract

一种划线形成机构，其具有划线形成装置(207)和支撑装置。该划线形成装置(207)构造成通过与衬底接触而在该衬底上形成划线。支撑装置是用于支撑该划线形成装置、使得该划线形成装置可绕第一转轴(204)枢转的装置，该支撑装置构造成可绕第二转轴(202)枢转，该第二转轴与第一转轴不同。其中该第一转轴的轴心线和该第二转轴的轴心线大致平行，并且衬底和划线形成装置彼此接触的部分与第二转轴的轴心线相隔一预定间隔。

Description

划线形成机构、划线头和划线设备

技术领域

本发明涉及一种用于在衬底上形成划线的划线形成机构、一种包括有该划线形成机构的划线头和一种包括有该划线头的划线设备。

背景技术

例如，当玻璃衬底(包括易碎材料)被切割成所需尺寸时，刀轮的刃口以预定的力压到该易碎材料的表面上并在该玻璃衬底的表面上移动。因而，形成了一个划线(在下文中称为“划线步骤”)。此后，一个预定力沿着该划线施加到玻璃衬底上(在下文中称为“断裂步骤”)。因而，该玻璃衬底沿着所述划线被切开。

图15示出传统划线设备10的结构的示例。该划线设备执行划线步骤。

划线设备10包括一个工作台11、第一导轨12A、第二导轨12B和滚珠丝杠13。

工作台11构造成可在水平面内转动。一个真空吸附装置(未示出)设置在工作台11内。真空吸附装置将安装在工作台11上的衬底G(例如包括有玻璃板的易碎衬底)固定在工作台11上。第一导轨12A和第二导轨12B支撑工作台11，使得工作台11可沿Y方向移动。第一导轨12A和第二导轨12B设置成彼此平行。滚珠丝杠13沿着第一导轨12A和第二导轨12B移动工作台11。

划线设备10还包括第一支柱19A、第二支柱19B、导杆14、滑动单元15和马达16。

第一支柱19A和第二支柱19B竖直地设置在划线设备10的基座上，第一导轨12A和第二导轨12B设置在所述两个支柱之间。导杆14沿X方向设置在工作台11上方并构建在第一支柱19A和第二支柱19B之间。滑动单元15设置在导杆14上而可以滑动。马达16滑动该滑动单元15。

划线设备10还包括划线头9、用于上下移动该划线头9的马达17、第一CCD照相机18A和第二CCD照相机18B。

划线头9设置在滑动单元15内。划线头9包括有一个刀轮29。第一CCD照相机18A和第二CCD照相机18B设置在导杆14上方并检测形成在衬底G上的对齐标记。

划线头9将刀轮29压到衬底G的表面上。当马达16滑动该滑动单元15时，划线头9沿导杆14移动。因而，在刀轮29被压到衬底G的表面上的同时，刀轮29在衬底G的表面上移动，且在衬底G的表面上形成一个划线。

图16示出了划线头9结构的一个示例。图16(a)示出了划线头9的正视图。图16(b)示出了划线头9的仰视图。

划线头9包括一个划线头本体21、设置在划线头本体21上的轴承22、由轴承22轴向地支撑的心轴23、和设置在划线头本体21中并与心轴23平行的约束轴24。

划线头9还包括轴承壳25、轴承26、转轴27、刃口保持器28和刀轮29。轴承壳25可与约束轴24接触。轴承26附接到轴承壳25上。转轴27由轴承26轴向地支撑而可以转动。刃口保持器28可绕转轴27转动。刀轮29可绕插入到刃口保持器28下端的销转动。刀刃29b形成为以V形朝向刀轮29的外周突出(参见图20)。刃口脊29a形成于刀刃29b的尖端(参见图20)。

宽度为L的沟槽31形成于轴承壳25内。刃口保持器28的一部分嵌入在该沟槽31中。刃口保持器28的转动由沟槽31的宽度L限制。

划线头9还包括设置在划线头本体21内的激励装置30。该激励装置30例如为气缸或伺服马达。激励装置30通过轴承壳25和刃口保持器28将激励力施加到刀轮29上。

图17示出了刀轮29、刃口保持器28和转轴27。将参照图16和图17来描述刀轮29相对于转轴27的附接位置。

刀轮29由刃口保持器28轴向地支撑而可以滚动。刀轮29的滚动中心沿与划线头9的运动方向相反的方向与转轴27的轴心O隔开一个偏距S。

由于刀轮29的滚动中心沿与划线头9的运动方向相反的方向与转轴27的轴心O隔开一个偏距S，所以刀轮29随着转轴27运动，其在划线步骤中与划线头9一起运动(在下文中该运动被称为后倾效应)。刀轮29如此地设置：由于刀轮29的刃口脊29a的滚动，转轴27的轴心与刀轮29的运动方向对齐(参见将在下文描述的图18)。

图18示出了在划线头9运动时刀轮29和转轴27之间的位置关系。此后，将参照图16和图18更详细地描述后倾效应。

当刀轮29接触到衬底G以开始划线步骤时，刃口脊29a的方向和划线头9的运动方向(即转轴27的运动方向)并不总是彼此对齐的。相反地，几乎在所有的情况下，转轴27的运动方向和刃口脊29a的方向不会彼此重合(参见图18(a)或图18(c))。

此后，当划线头9移动时，刃口脊29a的方向逐渐随着划线头9的运动而变化，并且在短时间内刃口脊29a的方向和转轴27的轴心O的运动方向彼此对齐(图18(b))。因而，在刃口脊29a的方向和转轴27的轴心O的运动方向彼此对齐后，刀轮29的路径是一个直线。从而，由刀轮29形成在衬底上的划线是一个直线。换言之，当刀轮29的刃口脊29a的方向和转轴27的轴心O重合时，产生一个力，该力使得刀轮29朝向轴心O的方向运动。这样的效应被称为后倾效应，并且刃口脊29a的方向逐渐地变化而与转轴27的轴心O的运动方向对齐。

图19示出了形成在衬底G上的划线T、竖直裂缝C和水平裂缝D。图19(a)示出了形成在衬底G上的划线T和竖直裂缝C。图19(b)示出了形成在衬底G上的竖直裂缝C和水平裂缝D。

划线设备10形成具有连续竖直裂缝C的划线T(例如参见参考文献1)。随着竖直裂缝C深度的加深，衬底G在断裂步骤中沿着划线T更精确地断裂。因而，衬底的成品率得到提高。

当作用在刀轮29的刃口上的载荷加大时，形成更深的竖直裂缝C。然而，若作用在该刃口上的载荷超过预定量级时，在衬底G表面附近积聚的内部变形达到饱和，在与竖直裂缝C的形成方向不同的方向上出现了水平裂缝D。水平裂缝D会产生许多碎玻璃粉末，并且由于衬底G的低质量切割面而导致衬底G的成品率降低。

图20示出了刀轮29的结构。图20(a)是刀轮29的正视图。图20(b)是刀轮29的侧视图。图20(c)是图20(b)中示出的刀轮29的一部分(部分A)的放大视图。

刀轮29是一个盘形轮(直径为φ，宽度为W)。刀轮29具有第一侧93和第二侧94。具有钝角ω的刀刃29b形成于刀轮29的外周。刀刃29b形成为以V形朝向刀轮29的外周方向突出。刃口脊29a形成于刀刃29b的尖端，并位于第一侧93和第二侧94的中央附近。插入孔96形成于刀轮29侧部的中心附近。

多个突出部81和多个沟槽95形成于刀刃29b的尖端。多个突出部81和多个沟槽95分别具有预定的节距P和预定的高度h(参见图20(c))。多个突出部81和多个沟槽95的尺寸是微米量级的。从而其无法由肉眼分辨。

刀轮29形成沿衬底G的厚度方向延伸的竖直裂缝的能力是非常强的。刀轮29可形成很深的竖直裂缝，并可抑制沿衬底G表面水平方向的裂缝的出现。

若竖直裂缝足够深，则可以在断裂步骤中沿划线实现精确的断裂，由此提高衬底G的成品率。此外，断裂步骤变得更为容易，从而使断裂设备的结构简易或简化。进一步地，可以省略断裂步骤。

相反地，和刀轮29不同，传统刀轮的刃口脊部分上未形成有突出部或沟槽。从而，传统刀轮不能形成足够深的竖直裂缝。因而，不能省略断裂步骤。

参考文献1：日本公开文献No.2001-328833

参考文献2：日本公开文献No.9-188534

发明内容

然而，设置刀轮29使得转轴27的轴O精确地位于从刃口脊29a的滚动方向延伸的直线上是困难的。

例如，由于刀轮29(例如材料为超硬合金)的磨削操作误差，刃口脊29a不总是刚好形成于刀轮29厚度的中央。从而，转轴27的轴心O不总是位于从刀轮29的刃口脊29a的滚动方向延伸的直线上。

例如，为了允许刀轮29转动，需要在刃口保持器28和刀轮29之间设置一个缝隙。从而，从刀轮29的刃口脊29a延伸的直线和刃口保持器28的转轴27的轴心O不彼此相交。在沿垂直于划线头9运动的方向上，在从刀轮29的刃口脊29a延伸的直线和刃口保持器28的转轴27的轴心O之间存在一个至少约0.01mm的微小缝隙。

图21示出：刀轮29和转轴27之间的偏距S；刀轮29的刃口脊29a和转轴27的轴心O之间的缝隙宽度δ；以及转轴27相对于刀轮29的运动路径的缝隙角度γ。图21(a)示出偏距S和缝隙宽度δ。图21(b)示出偏距S和缝隙角度γ。

当划线头9从图21示出的状态运动时，由于发生在刀轮29和衬底G的接触点与转轴27的轴心之间的后倾效应，刀轮29从图21(a)所示的位置运动到图21(b)所示的位置。然而，如图21(b)所示，当刀轮29的刃口中心位于沿轴心O运动方向延伸的直线上时，刃口脊29a的方向相对于轴心O的运动方向偏离一个缝隙角度γ。因此，刀轮29试图沿着从刀轮29的刃口脊29a延伸的直线滚动。因而，刀轮29试图从图21(b)所示的位置返回到图21(a)所示的位置。从而，刀轮29在从图21(a)所示的位置与图21(b)所示的位置之间迂曲地运动。因而，刀轮29的运动路径(即划线)是迂曲的。

由于刀轮29的迂曲地运动，一个沿水平方向的力施加到衬底上，并且水平裂缝D在衬底上形成。水平裂缝D将产生大量的碎玻璃粉末并降低衬底G的成品率，这是由于衬底G的低质量切割面导致的。甚至当在沿一个直线切割衬底G时，如果划线迂曲，也不可能获得高度平直的切割面。

考虑上述问题而做出了本发明。本发明的目的是提供：一种划线形成机构，其可提高划线形成装置的运动路径的平直精确度并防止水平裂缝的产生；一种包括该划线形成机构的划线头；和一种包括该划线头的划线设备。

根据本发明的划线形成机构包括：构造成通过与衬底接触而在该衬底上形成划线的划线形成装置；和用于支撑该划线形成装置的支撑装置，使得该划线形成装置可绕第一转轴转动，该支撑装置构造成可绕第二转轴转动，该第二转轴与该第一转轴不同，其中该第一转轴的轴心线和该第二转轴的轴心线平行，并且该衬底和该划线形成装置彼此接触的部分与第二转轴的轴心线相隔一预定间隔，从而实现上述目的。

根据本发明的划线形成机构，由于后倾效应，该划线形成装置沿着该第二转轴的运动方向运动，同时，该划线形成装置能以如下方式转动：使得在作用于该第二转轴与该划线形成装置之间的拉力的方向和该划线形成装置的运动方向之间的差异(缝隙角度)较小，该缝隙角度的原因是因为该划线形成装置和支撑装置之间的误差(缝隙宽度)。因而，能够减小作用在该划线形成装置和该衬底之间沿衬底的水平方向的摩擦力，从而防止出现水平裂缝。能够抑制该划线形成装置的迂曲并在该衬底上形成高度平直的划线。

该划线形成装置可包括刀轮，并且该支撑装置可包括用于该刀轮的刀轮支撑装置，从而使得该刀轮是可以转动的。该刀轮的刃口绕第一转轴转动并立即与该第一转轴的运动路径的方向对齐。此后，根据该刃口的运动，该刃口的运动路径迅速地与该第二转轴的运动路径重合。从而，能够在衬底上形成高度平直的划线。

该支撑装置可包括用于支撑该划线形成装置的轴承。由于该划线形成装置由轴承支撑，绕该转轴的转动平滑地进行。

根据本发明的划线头包括：上述划线形成机构；和压力施加装置，该压力施加装置用于将压力施加到该划线形成装置上以将该划线形成装置压紧到该衬底上，从而实现上述的目的。

根据本发明的划线头，能够抑制该划线形成装置运动时所发生的迂曲并防止不均匀的划线压力施加到该划线形成装置上。

该划线头还可包括用于支撑该支撑装置的第一支撑装置，从而使得该支撑装置可绕该第二转轴转动的；和用于限制该划线形成装置接近该衬底的限制装置，其中该第一支撑装置构造成可绕第三转轴转动，该第三转轴的轴心线垂直于该第二转轴的轴心线，该限制装置可包括约束装置，该约束装置构造成约束该第一支撑装置绕该第三转轴的转动，并使得该第一支撑装置的一部分接触到该约束装置。

该第一支撑装置可包括用于限制该支撑装置绕第二转轴转动的转动限制装置。

该转动限制装置可形成于该第一支撑装置的一部分内，从而可容纳该划线形成装置的至少一部分。

根据本发明的划线设备包括：根据权利要求4的划线头；和用于在一表面上移动该划线头的移动装置，该表面平行于该衬底，从而使得该划线形成装置在该衬底上形成划线，从而实现上述目的。

根据本发明的划线设备，能够抑制该划线形成装置在运动时的迂曲并防止不均匀的划线压力施加到该划线形成装置上。

根据本发明的划线形成机构、划线头和划线设备，由于后倾效应，该位划线形成装置沿着该第二转轴的运动方向而运动，同时，该划线形成装置能以如下方式转动：使得由于该划线形成装置和支撑装置之间的误差而产生的缝隙角度(作用于该第二转轴与该划线形成装置之间的拉力的方向和该划线形成装置的运动方向之间的角度)较小。因而，能够减小沿衬底的水平方向作用在该划线形成装置和该衬底之间的摩擦力，从而防止出现水平裂缝。能够抑制该划线形成装置的迂曲并在该衬底上形成高度平直的划线。

附图说明

图1是一个示意图，示出了根据本发明一个实施方式的划线设备100的结构的示例。

图2是一个示意图，示出了根据本发明该实施方式的划线头200的结构的示例。

图3是一个示意图，示出了划线形成机构201的结构的细节。

图4是一个示意图，示出了当划线头200运动时划线形成装置207和第二转轴202之间的位置关系。

图5是一个流程图，示出了用于在衬底G上形成划线的划线形成过程步骤。

图6是一个示意图，示出了齿轮型划线头400的结构，该齿轮型划线头是划线头的另一示例。

图7是一个示意图，示出了用于控制齿轮型划线头400的控制过程步骤。

图8是一个示意图，示出了直接耦连型划线头600的结构，该直接耦连型划线头是划线头的另一示例。

图9是一个示意图，示出了圆柱凸轮型划线头500的结构，该圆柱凸轮型划线头是划线头的另一示例。

图10是一个示意图，示出了划线头200’的结构，该划线头是划线头的另一示例。

图11是一个示意图，示出了划线头400’的结构，该划线头是划线头的另一示例。

图12是一个示意图，示出了划线头600’的结构，该划线头是划线头的另一示例。

图13是一个示意图，示出了划线头500’的结构，该划线头是划线头的另一示例。

图14是一个示意图，示出了划线设备800的结构，该划线设备是划线设备的另一示例。

图15是一个示意图，示出了传统划线设备10的结构的示例。

图16是一个示意图，示出了划线头9的结构的示例。

图17是一个示意图，示出了刀轮、刃口保持器和转轴。

图18是一个示意图，示出了在划线头9运动时刀轮29和转轴27之间的位置关系。

图19是一个示意图，示出了形成在衬底G上的划线T、竖直裂缝C和水平裂缝D。

图20是一个示意图，示出了刀轮29的结构。

图21是一个示意图，示出了：刀轮29和转轴27之间的偏距S；刀轮29的刃口脊29a和转轴27的轴心O之间的缝隙宽度δ；和转轴27相对于刀轮29的运动路径的缝隙角度γ。

100划线设备

111工作台

112A第一导轨

112B第二导轨

113滚珠丝杠

114导杆

115滑动单元

116第一马达

117第二马达

118A第一CCD照相机

118B第二CCD照相机

119A第一支柱

119B第二支柱

200划线头

201划线形成机构

具体实施方式

在下文中，将参照附图来描述本发明的实施方式，

1.划线设备

图1示出了根据本发明一个实施方式的划线设备100的结构的示例。该划线设备100包括工作台111、第一导轨112A、第二导轨112B和滚珠丝杠113。

工作台111构造成可在水平面内转动。在工作台111上设置有真空吸附装置(未示出)。该真空吸附装置将安装到工作台111上的衬底G(例如包括玻璃板的易碎衬底)固定到工作台111上。第一导轨112A和第二导轨112B支撑着工作台111，使得工作台111可沿Y方向移动。第一导轨112A和第二导轨112B彼此平行地设置。滚珠丝杠113沿第一导轨112A和第二导轨112B移动工作台111。

划线设备100还包括第一支柱119A、第二支柱119B、导杆114、滑动单元115、第一马达116和第二马达117。

划线设备100还包括划线头200、第一CCD照相机118A、第二CCD照相机118B。划线头200设置在滑动单元115内。划线头200包括划线形成机构201。

第一支柱119A和第二支柱119B竖直地设置在划线设备100的基座上，第一导轨112A和第二导轨112B设置在这两个支柱之间。导杆114沿X方向设置在工作台111上方并构建在第一支柱119A和第二支柱119B之间。滑动单元115设置在导杆114上而可以滑动。第一马达116沿着导杆114滑动该滑动单元115。第二马达117上下移动划线形成机构201。

划线头200将划线形成机构201压到衬底G的表面上。当马达116滑动该滑动单元115时，划线头200沿着导杆114移动。因而，在划线形成机构201被压到衬底G表面上的同时，该划线形成机构201在衬底G的表面上运动，并且该划线形成机构201在衬底G的表面上形成划线。

第一CCD照相机118A和第二CCD照相机118B设置在导杆114的上方并检测形成在衬底G上的对齐标记。

根据本实施方式的划线设备100包括一个划线头200。然而，包括在划线设备100中的划线头的数目不限于一个。包括在划线设备100中的划线头的数目是任意的。例如，当划线设备100包括多个划线头200时，多个划线同时地形成在衬底G的第一表面和与该第一表面相对的第二表面上。

2.划线头

图2示出了根据本发明实施方式的划线头200的结构的示例。图2(a)示出了划线头200的正视图。图2(b)示出了划线头200的仰视图。

划线头200包括划线头本体221、设置在划线头本体221内的第三轴承222、由第三轴承222轴向地支撑的第三心轴223、和设置在划线头221内并平行于第三心轴223的约束轴224。

划线头200还包括轴承壳225和轴承226。轴承壳225可与约束轴224接触。第二轴承226附接到轴承壳225上。

划线头200还包括划线形成机构(刃口保持器)201。划线形成机构

201包括第二转轴202、保持器203、第一转轴204、保持器本体205、销206、划线形成装置(刀轮)207和第一轴承208。在下文中将详细描述划线形成机构201。

轴承壳225中形成有凹陷部M，使得保持器203可插入到该凹陷部内。在该凹陷部M背面形成有一个插入开口。该插入开口用于在其中插入附接到第二转轴202的轴承。第二转轴202通过该轴承插入到位于轴承壳225下表面处的轴承插入开口内。

宽度为L的沟槽231形成于轴承壳225内。保持器本体205的一部分嵌入到该沟槽231中。划线形成机构201绕第一转轴204的转动由沟槽231的宽度L限制。

划线头200还包括设置在划线头本体221内的激励装置230。该激励装置230例如为气缸或伺服马达。激励装置230通过轴承壳225和刃口保持器205将激励力施加到划线形成装置207上。

3.划线形成机构

图3示出了划线形成机构201的结构的细节。划线形成机构201包括例如刃口保持器，该刃口保持器用于保持住被压到衬底G上的刃口。

在下文中，将参照附图2和3详细描述划线形成机构201的结构。图2和图3中示出的箭头表示在划线步骤中划线头200和划线形成机构201的运动方向。

第二转轴202设置在保持器203的上表面上。第一转轴204设置在保持器本体205上。第一轴承208通过第一转轴204保持住该保持器本体205，使得保持器本体205可在设置于保持器203下表面处的凹陷部内转动。

划线形成装置207包括例如刀轮。划线形成装置207构造成通过接触衬底G而在该衬底G上形成划线。划线形成装置207被轴向地支撑而可通过设置在保持器本体205下部的销206转动。

第一转轴204设置在保持器203的下表面上。第一转轴204的轴心R沿与划线形成机构201的运动方向(图3所示的箭头方向)相反的方向与第二转轴202的轴心Q隔开一个偏距S。第一转轴204由第一轴承208轴向地支撑而可以转动。第一转轴204如此地设置：使得第一转轴204的轴心R与销206的轴心相交。

划线形成装置207如此地设置：划线形成装置207和衬底G之间的接触点(此后称为加工接触点)位于从第一转轴204的轴心R延伸的直线上。从而，划线形成机构201设置在划线头内，使得第一转轴204的轴心大致垂直于衬底G的表面。

4.划线形成装置和第二转轴之间的位置关系

图4示出了在划线头200运动时划线形成装置207和第二转轴202之间的位置关系。

在下文中，将参照图2到图4描述在划线头200运动时划线形成装置207和第二转轴202之间的位置关系的转变。衬底G例如是玻璃衬底。

划线形成机构201附接到划线头200上。在划线形成装置207的刃口脊207a和第二转轴202的轴心Q之间存在一个微小的缝隙宽度δ时，划线形成装置207开始在衬底G上形成划线(参见图4(a))。

当划线头200运动时，在衬底G上划线的加工反作用力通过销206作用在划线形成机构201上。由于划线形成装置207设置为使得第一转轴204的轴心R的位置大致刚好位于划线形成装置207的加工接触点上方，所以，划线形成装置207绕第一转轴204的轴心R转动，并且划线形成装置207的刃口脊207a沿一个方向转动，其中划线形成装置207在加工接触点(参见图4(b))处所受到的加工反作用力将得以平衡。

特别地，通过划线头200拉动划线形成装置207的拉力的作用线的方向和划线形成装置207的刃口脊207a的方向彼此对齐。由于转动半径极小(第一转轴204的轴心R和加工接触点大致彼此对齐)，所以划线形成装置207的刃口脊207a沿一个方向转动，其中哪怕划线头200略微地移动，该加工反作用力也将得以平衡。

此外，当划线头200移动时，划线形成机构201绕第二转轴202的轴心Q从一个状态逆时针地转动，在该状态中，划线形成装置207的刃口脊207a相对于第二转轴202的轴心Q的运动路径(线V)倾斜一个微小的角度α(参见图4(b))。因此，划线形成装置207的刃口脊207a和轴心Q的运动路径(线V)之间的角度α变小(参见图4(c))。

此外，当划线头200移动时，加工接触点在第二转轴202的轴心Q的运动路径上移动(图4(d))。此后，当保持住一种状态时——在该状态中划线形成装置207的刃口脊207a和第二转轴202的轴心Q彼此对齐，划线形成装置207继续形成划线(参见图4(d))。

此后，划线形成装置201的操作取决于作用在参照图2到图4所示的划线形成装置207上的加工反作用力的变化幅度。下面将分三种情形([情形1]到[情形3])来描述划线形成装置201的操作。

作为加工反作用力变化的情形的一种示例为：另一划线形成为与前面形成的划线相交。

[情形1]当加工反作用力的变化较小时。

划线形成装置207绕第一转轴204的轴心R转动，且划线形成装置207的刃口脊207a绕新的平衡位置转动。换言之，划线形成机构201以如下方式转动：使得划线形成装置207的刃口脊207a的指向沿着连接轴心Q和划线形成装置207的加工接触点的直线。

如参照图4所述，第一转轴204的轴心R和加工接触点大致彼此对齐。换言之，转动半径极小。从而，即使当划线头200轻微地移动时，划线形成装置207移动到划线形成装置207所受到的加工反作用力的新的平衡位置。

[情形2]当加工反作用力的变化大于情形1中的变化时。

划线形成装置207在转动的同时绕第二转轴202的轴心Q移动。紧接着移动之后，划线形成装置207左右侧切割面受到的加工反作用力之间的差值最小。从而，划线形成装置207移动到这样的一个位置：其中划线形成装置207受到的加工反作用力的平衡最为稳定。因此，划线形成装置207绕第一转轴204转动，并且划线形成机构201以如下方式操作：使得连接加工接触点和第二转轴202的轴心Q的直线的方向与划线形成装置207的刃口脊207a的旋转运动方向彼此对齐。从而，情形2中的划线情形与情形1中的划线情形相同。

[情形3]当加工反作用力不变化时。

类似于δ＝0时的后倾效应，划线形成装置207的刃口脊207a移动得更靠近轴心Q的运动路径，同时，划线形成机构201绕第二转轴202的轴心Q转动。

如上所述，当通过划线头200执行划线操作时，在情形1中，基于划线形成机构201的转动运动，在划线形成装置207和衬底G之间的接触点处的加工反作用力迅速地获得平衡，并且由与δ＝0时的情形类似的后倾效应所产生的操作立即开始。从而，与使用传统划线头的情形比较，可减少迂曲的程度。

此外，在情形2中，划线形成装置207的方向以如下方式变化，使得在紧接着加工接触点的移动之后划线形成装置207受到的载荷平衡是最稳定的，并且划线形成装置207的刃口脊207a的转动运动方向与划线头200的运行方向对齐所需的时间是短的。从而，与传统的划线头相比较，迂曲距离和迂曲时间得以缩短。此外，即使当划线形成装置207返回到轴心Q的运动路径后，划线形成装置207的刃口脊207a的滚动运动方向与划线头200的运动方向(即轴心Q的运动方向)也是重合的。从而，即使δ≠0(即，存在由例如加工等误差产生的缝隙宽度)，若通过使用划线头200而执行划线步骤，也可继续与δ＝0时相类似的划线头的稳定划线操作。

考虑到加工精度、成本和安装精度，难以使得缝隙宽度δ为零。然而，根据本发明的划线形成机构、划线头和划线设备，即使采用了缝隙宽度δ不为零的划线形成机构进行划线，划线形成机构201和划线形成装置207中的至少一个沿这个方向转动：其中划线形成装置207的刃口脊207a的方向响应于加工反作用力的变化而立即变得稳定。从而，即使当受到大的变化时，在划线操作时也可获得与缝隙宽度δ为零的情形类似的后倾效应。因而，不需要在加工精度、安装精度的精确性以及令缝隙宽度δ为零上花费太多精力。因此，其优势在于可以减少划线形成机构的制造成本。

此外，即使当缝隙宽度δ不为零时，划线形成装置207的刃口脊207a的转动运动方向也与划线头的运行方向对齐，同时，划线形成装置207受到一个法向的、稳定的加工反作用力。从而，实现了具有稳定的平直度极好的划线操作。

在此实施方式中，已描述了划线形成装置207在一作为起始点的位置开始划线的情形，该位置在第二转轴202的轴心Q的移动方向左侧(图4中的上侧)偏离一个缝隙宽度δ。然而，即使当划线形成装置207在一作为起始点的位置开始划线——该位置在第二转轴202的轴心Q的移动方向右侧(图4中的下侧)偏离一个缝隙宽度δ，也可获得类似效果。

根据本发明实施方式的划线头200，可在衬底G上形成具有高度平直度的划线。

此外，根据本发明的划线形成机构、划线头和划线设备，即使在划线形成装置207的刃口脊207a和第二转轴202的轴心Q之间存在有缝隙宽度δ，划线形成装置207的刃口脊207a沿一个方向转动而与一个作用线重合，在划线头200开始运动之后，划线头的拉力作用在该作用线上。因此，划线形成装置207以如下方式滚动，使得划线形成装置207的刃口脊207a相对于第二转轴202的轴心Q的运动路线的缝隙角度γ(参见图21(b))迅速地接近于零，并且划线形成装置207的刃口脊207a运动得更靠近轴心Q的运动路线。由此，随着划线头200的运动，由于后倾效应的作用，划线形成装置207到达一个位置，在该位置上，划线形成装置与第二转轴202的轴心Q的运动路径重合，从而进行稳定的划线操作。

如上所述，已参照图1到图4描述了根据本发明实施方式的划线形成机构、划线头和划线设备。

在图1到图3示出的实施例中，划线形成机构201对应于“划线形成机构”，划线形成装置207对应于“构造成通过与衬底接触而在该衬底上形成划线的划线形成装置”，保持器本体205对应于“用于支撑划线形成装置的支撑装置，使得划线形成装置可绕第一转轴转动，该支撑装置构造成可绕第二转轴转动，该第二转轴不同于第一转轴”，第一转轴204对应于“第一转轴”，并且第二转轴202对应于“第二转轴”。此外，划线头200对应于“划线头”，激励装置230对应于“用于将压力施加到划线形成机构上以将该划线形成装置压到衬底上的压力施加装置”。此外，划线设备100对应于“划线设备”，并且第一马达116对应于“用于使划线头在大致平行于衬底的表面上运动的运动装置，使得划线形成装置在衬底上形成划线”。

然而，根据本发明的划线形成机构、划线头和划线设备不限于图1到图3中所示出的那些构造。只要实现上述各个装置的功能，具有任意结构的划线形成机构、划线头和划线设备都可包括在本发明的范围内。

此外，在图1到图3中示出的实施方式中的各个装置可由硬件、软件或者硬件软件的结合形式实现。

5.划线形成操作过程

图5示出了用于在衬底G上形成划线的划线形成操作过程。在下文中，将参照图1、图2和图5逐步地描述根据本发明的划线形成操作过程。该划线形成操作过程由划线设备100执行。

步骤101：当工作台111安装到衬底G上时，真空吸附装置将衬底G固定到工作台111上。

步骤102：当第一CCD照相机118A和第二CCD照相机118B识别出刻在衬底G上的对齐标记时，检测到衬底G的安装位置，并且工作台111移动而使得衬底G的安装位置是所期望的位置。

例如，若检测到衬底G的安装位置绕工作台111的转轴与所期望的位置偏离了一个角度θ，则工作台111绕工作台111的转轴转动角度-θ。

例如，若检测到衬底G的安装位置与所期望的位置沿Y方向偏离了一个距离a，则工作台111沿Y方向移动距离-a。

在衬底G的安装位置移动到所期望的位置后，该过程进行到步骤103。

步骤103：当第一马达116驱动时，滑动单元115(划线头200)沿导杆114移动到划线开始位置。例如，滑动单元115移动而使得划线形成装置207位于衬底G的左端面外侧附近(参见图1)。

在滑动单元115移动到划线开始位置后，该过程进行到步骤104。

步骤104：当第二马达117驱动时，划线头200向下移动，直到划线形成装置207抵达位于衬底G表面下方预定深度处的位置(例如位于衬底G表面下方0.05mm到0.20mm的位置)。

当划线形成装置207抵达位于衬底G表面下方预定深度处的位置之后，该过程进行到步骤105。

步骤105：在通过激励装置230将一个预定载荷施加到划线形成装置207上时，第一马达116沿着导杆114移动滑动单元115。划线头200与滑动单元115一起运动，并且划线形成装置207形成划线。

在划线形成装置207形成划线后，该过程结束。

如上所述，上文已参照图1、图2和图5描述了根据本发明实施方式的划线形成装置的操作步骤。

6.齿轮型划线头

图6示出了齿轮型划线头400的结构，该齿轮型划线头是划线头的另一示例。图6(a)示出了齿轮型划线头400的侧视图。图6(b)示出了齿轮型划线头400相关部件的正视图。图6(c)示出了齿轮型划线头400相关部件的底部。在图6中，与图2中所示的相同部件标有相同的附图标记，并且将省略对其的描述。

齿轮型划线头400包括第一侧壁401A、第二侧壁401B、倒转地固定在第一侧壁401A及第二侧壁401B之间的伺服马达402、L形保持器保持件404、心轴403和划线形成机构201，该心轴403设置在第一侧壁401A和第二侧壁401B的底部，用于支撑该保持器保持件404，从而使得该保持器保持件404是可以转动的。

第一锥齿轮405A牢固地固定到伺服马达402的输出轴。第二锥齿轮405B牢固地固定到心轴403。第一锥齿轮405A和第二锥齿轮405B设置为彼此接合。从而，当伺服马达402沿正向或反向转动时，保持器保持件404绕心轴403转动，而划线形成机构201分别地上下运动。

齿轮型划线头400设置在导杆114上而可以滑动。凹陷部M形成于保持器保持件404的下表面处，从而使得保持器203可插入到其中。插入开口形成于凹陷部M的背面。该插入开口内用于在其内插入一个附接到第二转轴202的轴承。第二转轴202通过轴承插入到位于轴承壳225下表面处的轴承插入开口中。

宽度为L的沟槽231形成于保持器保持件404的下表面处。保持器本体205的一部分嵌入到沟槽231中。划线形成机构201的转动由沟槽231的宽度L限制。

齿轮型划线头400通过控制伺服马达402的位置而上下移动划线形成装置207并确定划线形成装置207的位置。当由伺服马达402所设定的划线形成装置207的位置沿X方向偏离时，驱动扭矩受到限制——该驱动扭矩起作用而将划线形成装置207移回到由伺服马达402所设定的划线形成装置207的位置，同时，该驱动扭矩作为划线压力传递到划线形成装置207上。

齿轮型划线头400可应用到参照图1所描述的划线设备100中，替代参照图2所描述的划线头200或者添加到划线头200上。包括齿轮型划线头400的划线设备100可执行参照图5所描述的划线形成操作步骤。

图7示出了用于控制齿轮型划线头400的控制操作步骤。在下文中，将参照图7来描述用于控制划线头400、从而通过齿轮型划线头400在衬底G上划线的控制操作步骤。

具体地，图7示出了用于形成一条划线的划线形成装置207的操作的时间图。涉及的范畴为：X轴操作(划线头400在衬底上移动的操作)；Z轴位置设定(设定划线形成装置207沿竖直方向的位置)；Z轴操作(划线形成装置207沿竖直方向移动的操作)；扭矩极限值的变化(伺服马达402的扭矩极限值的变化)。

示出了一个示例，其中划线形成装置207在衬底G上从左(位置a)移动到右(位置f)，以沿X轴位置数据增加的方向划线。在将参照图7描述的示例中，伺服马达402的扭矩根据X轴的位置数据而受到限制。

首先，在齿轮型划线头400所包括的控制部分中设定X轴位置数据。X轴位置数据包括：示出X轴切入位置(位置a)的数据；示出X轴压入位置(位置c)的数据；示出X轴压入完成位置(位置d)的数据；示出X轴切入完成位置(位置e)的数据；和示出X轴划线完成位置(位置f)的数据。X轴切入位置(位置a)、X轴压入位置(位置c)、X轴压入完成位置(位置d)、X轴切入完成位置(位置e)和X轴划线完成位置(位置f)位于X轴操作开始位置(位置S1)和X轴操作完成位置(位置E1)之间。

在控制部分中设定X轴位置数据后，该过程进行到步骤1。

步骤1：在用于形成划线的划线形成装置207的操作中，输出一个位置确定扭矩值。在输出位置确定扭矩值后，该过程进行到步骤2。

步骤2：划线形成装置207移动到Z轴等待位置(位置Z1)。在划线形成装置207移动之后，该过程进行到步骤3。

步骤3：当划线形成装置207移动到X轴切入位置(位置a)时，划线形成装置207移动到Z轴切入位置(位置Z2)，并且保持住划线形成装置207沿Z轴的位置。Z轴切入位置(位置Z2)是划线形成装置207从点0(衬底G的表面)沿竖直方向向下移动一个距离E的位置。在保持住该位置之后，该过程进行到步骤4。

步骤4：设定攀爬扭矩极限值，并且伺服马达402输出该攀爬扭矩极限值。换言之，当划线形成装置207沿水平方向移动并攀爬衬底G(位置b)时，划线形成装置207的位置偏离Z轴切入位置。从而，当从伺服放大器输出的IN-POS(在位)信号是ON时，伺服马达402试图将划线形成装置207的位置移回到原来的Z轴切入位置并增加扭矩，从而需要限制该攀爬扭矩。因此，设定该攀爬扭矩极限值。该攀爬扭矩极限值为一小值，使得当划线形成装置207攀爬衬底G时，不会在衬底G的端部出现碎屑。

步骤5：当划线形成装置207攀上衬底G(位置b)时，划线形成装置207的位置偏离Z轴切入位置。当从伺服放大器输出的IN-POS(在位)信号是OFF时，在划线形成装置207移动预先设定的预定距离后，通过控制器在位置c处设定按压扭矩极限值，该控制器向伺服马达(例如为NC或序列发生器)发出一指令。伺服马达402输出该按压扭矩极限值。若Z轴的设定位置仍然是Z轴切入位置，则位移是小的，并且不能获得用于划线的合适的按压扭矩。从而，Z轴的设定位置设定为从衬底G的上表面起位于该Z轴切入位置更下方的Z轴按压位置。

步骤6：齿轮型划线头400在驱动扭矩(其小于按压扭矩极限值)的作用下以预定的划线速度移动到X方向(位置d)，从而试图以划线压力移动到Z轴按压位置。当齿轮型划线头400到达位置d时，该过程进行到步骤7。

步骤7：划线速度减小到可切割衬底G的切穿速度。该切穿速度是预先设定的。设定切穿扭矩极限值。伺服马达402输出该切穿扭矩极限值。Z轴的位置设定为Z轴切入位置。与攀爬情形时类似，该切穿扭矩极限值设定为一小值，使得当划线形成装置207切穿衬底G时(X轴切入完成位置，位置e)，在衬底G的端部不会出现碎屑。

步骤8：当划线形成装置207切穿衬底G时(位置e)，划线形成装置207在竖直方向的位置再次返回到Z轴切入位置。

步骤9：当齿轮型划线头400到达位置f时，设定位置确定扭矩，并且伺服马达输出该位置确定扭矩值。然后，划线形成装置207再次移动到Z轴等待位置。一系列划线操作完成。

当如前所述由齿轮型划线头400在衬底G上形成划线时，划线形成装置207的刃口脊207a保持与第二转轴202的轴心Q的运动路径相重合，所述第二转轴202由齿轮型划线头400运转。从而，形成具有高度平直度的划线。

当伺服马达402转动地驱动时，其能够通过保持器保持件404而上下移动划线形成装置207。从而，能够通过该伺服马达402直接将转动扭矩作为划线压力，并且适用于衬底G的划线压力可任意地选择。

7.直接耦连型划线头

图8示出了直接耦连型划线头600的结构，该直接耦连型划线头是划线头的另一示例。图8(a)示出了直接耦连型划线头600的侧视图。图8(b)示出了直接耦连型划线头600的仰视图。图8中，与图2和图6中所示相同的部件标有相同的附图标记，并且将省略对其的描述。

保持器保持件404直接耦连到伺服马达402的输出轴上。由于保持器保持件404直接耦连到伺服马达402的输出轴上，伺服马达402的响应度进一步地增加。此外，由于伺服马达402的转动扭矩直接用作划线压力，可通过无级地调整转动扭矩而把适用于衬底G的划线压力作用在衬底G上。

直接耦连型划线头600可应用到参照图1所描述的划线设备100中，替代或添加到参照图2所描述的划线头200。包括直接耦连型划线头600的划线设备100可执行参照图5和图7所描述的划线形成操作过程。

8.圆柱凸轮型划线头

图9示出了圆柱凸轮型划线头500的结构，该圆柱凸轮型划线头是划线头的另一示例。在图9中，与图2中所示相同的部件标有相同的附图标记，并且将省略对其的描述。

圆柱凸轮型划线头500包括伺服马达502、圆柱形凸轮503、轴承506、保持器保持件504、线性轴承507和划线形成机构201。伺服马达502倒转地固定到侧壁501上。圆柱形凸轮503连接到伺服马达502的输出轴。轴承506轴向地支撑，从而可在圆柱形凸轮503的凸轮面532上滚动。保持器保持件504轴向地支撑轴承506，从而使得该轴承506可以转动。此外，保持器保持件504通过弹性件505沿着朝向圆柱形凸轮503的方向激励。线性轴承507固定到侧壁501上，并通过如此地插入而与保持器保持件504配合：使得线性轴承507可上下移动保持器保持件504。划线形成机构201具有第二转轴202，第二转轴202被轴向地支撑而可在保持器保持件504的下表面上转动。

凹陷部M形成于保持器保持件504的下表面处，从而使得保持器203可插入到该凹陷部内。一个插入开口形成在凹陷部M的背面。该插入开口内用于将附接到第二转轴202的轴承插入到其中。第二转轴202通过该轴承而插入到位于轴承壳225下表面的轴承插入开口内。

宽度为L的沟槽231形成于保持器保持件504的下表面处。保持器本体205的一部分嵌入到沟槽231中。划线形成机构201的转动由沟槽231的宽度L所限制。

当划线形成装置207的刃口脊207a保持与第二转轴202的轴心Q的运动路径相重合时——所述第二转轴202由齿轮型划线头500运行，划线得以形成。从而，所形成的划线具有高度的平直度。

伺服马达502沿正向或反向转动圆柱形凸轮503。从而，可通过轴承506沿线性轴承上下地移动保持器保持件504。因而，划线形成机构201可以上下运动。

根据圆柱凸轮型划线头500，圆柱形凸轮503由转动驱动的伺服马达502转动，从而通过轴承506移动保持器保持件504。从而，保持器保持件504的位置呈余弦曲线状地平滑变化。因而，与以线性方式改变保持器保持件404的位置的划线头400(参见图6)和划线头600(参见图8)相比，圆柱凸轮型划线头500的位置可通过较小的力改变，并且划线形成装置207可极好地跟随衬底G表面上的波动。

此外，根据圆柱凸轮型划线头500，能够以直线方式上下移动划线头500的划线形成机构201。从而，与划线形成机构201设置在轴承壳205和保持器保持件404中的情形相比，将被传递到划线形成装置207的扭矩的变化是小的。此外，划线形成机构201上下运动的速度不变。

此外，组成圆柱凸轮型划线头500的部件数目少，并且其安装简便。

此外，根据圆柱凸轮型划线头500，由于划线头的结构可以是紧凑的，其优点是可容纳在一个小的占据空间中。

圆柱凸轮型划线头500可应用到参照图1所描述的划线设备100中，替代或添加到参照图2所描述的划线头200。包括圆柱凸轮型划线头500的划线设备100可执行参照图5和图7所描述的划线形成操作过程。

9.关于划线形成机构的转动限制

如参照图2、图6、图8和图9所述，在划线头200、划线头400、划线头600和划线头500中，划线形成机构201绕第一转轴204和第二转轴202的转动受到限制。具体地，凹陷部M和沟槽231形成于轴承壳225、保持器保持件404和保持器保持件504的下表面处，从而使得保持器203可插入到凹陷部M和沟槽231中，并且保持器本体205的一部分可嵌入到沟槽231中。从而，划线形成机构201的转动由沟槽231限制。

然而，划线形成机构201绕第一转轴204和第二转轴202的转动并不一定是受到限制的。

图10示出划线头200’的结构，该划线头200’是划线头的另一示例。图11示出划线头400’的结构，该划线头400’是划线头的另一示例。图12示出划线头600’的结构，该划线头600’是划线头的另一示例。图13示出划线头500’的结构，该划线头500’是划线头的另一示例。

在图10到图13中，与图2、图6和图9中所示相同的部件标有相同的附图标记，并且将省略对其的描述。

根据划线头200’、划线头400’、划线头600’和划线头500’，绕第一转轴204和第二转轴202的转动是不受限制的。其原因是：保持器本体205和保持器203设置成位于轴承壳225、保持器保持件404或保持器保持件504的下方。

如果在划线操作过程中，划线形成装置207所受到的加工反作用力的变化是可以提前预测的，并且即使发生大的变化，保持器本体205的转动也不是太大，那么划线头200’、划线头400’、划线头600’和划线头500’可有效地应用。

划线头200’、划线头400’、划线头600’和划线头500’的中的至少一个可应用到参照图1所描述的划线设备100中，替代或添加到参照图2所描述的划线头200。包括划线头200’、划线头400’、划线头600’和划线头500’中的至少一个的划线设备100可执行参照图5和图7所描述的划线形成操作过程。

10.包括有多头的划线设备

图14示出了划线设备800的结构，该划线设备800是划线设备的另一示例。在图14中，与图1所示相同的部件标有相同的附图标记，并且将省略对其的描述。

划线设备800的结构与参照图1所描述的划线设备100相同，只是在划线设备800中包括有一个多头900，而不是在划线设备100中所包括的划线头200。

多头900包括有多个划线头。多个划线头包括参照图9所描述的圆柱凸轮型划线头500和参照图14所描述的圆柱凸轮型划线头500’中的至少一个。

根据圆柱凸轮型划线头500和圆柱凸轮型划线头500’，伺服马达402和伺服马达502沿纵向附接。从而，仅需要一个较小的附接空间。因此，当多个划线头安装在划线设备上时，与其上安装有马达的传统划线头相比，可在一很小的安装空间中附接很多个划线头。

根据本发明的划线头设备同时运行多个划线头。从而形成有多个划线，划线数目与多个划线头的数目相对应。因而，当从一个衬底上切割多个单元衬底时，生产效率可得以提高。

划线设备800可执行参照图5和图7所描述的划线形成操作过程。

例如，实现根据本发明的划线头的功能或实现根据本发明的划线设备的功能的划线形成操作程序存储在根据本发明的划线头或根据本发明的划线设备中。

在运输划线头或划线设备时，操作程序可提前存储到包括于划线头或划线设备的存储装置中。可选地，操作程序可以在运输划线头或划线设备后存储在存储装置中。例如，用户可付费或不付费地从互联网上的特定网站下载操作程序，并将该下载的操作程序安装到划线头或划线设备中。

当操作程序记录在计算机可读记录介质(例如软盘、CD-ROM和DVD-ROM)中时，该操作程序可通过输入设备安装到划线头或划线设备中。安装后的操作程序存储在存储装置中。

如上所述，已参照图1到图14描述了根据本发明的实施方式。

根据本发明的划线形成机构、划线头和划线设备可应用于切割例如为平板显示器面板形式的液晶显示器面板、等离子显示器面板、有机EL面板、无机EL面板、透射投影仪衬底和反射投影仪衬底。

此外，根据本发明的划线形成机构、划线头和划线设备可应用于切割例如单个衬底(例如玻璃板、玻璃衬底、石英板、石英衬底、蓝宝石板、蓝宝石衬底、半导体晶片、陶瓷板和陶瓷衬底)。此外，根据本发明的划线形成机构、划线头和划线设备可有效地应用于切割粘合衬底，该粘合衬底中粘合有多个衬底。

如上所述，已参照图1到图14描述了根据本发明的划线形成机构、划线头和划线设备。然而，本发明不应当仅基于上述的实施方式而解释。可以理解，本发明应当仅基于权利要求而解释。还可以理解，本领域技术人员可基于本发明的描述和通过对本发明详细优选实施方式的描述而得到的公知常识而实现等同技术范围。此外，可以理解，本说明书中所引用的任何专利、任何专利申请和任何参考文献应该以在其中特别描述的内容相同的方式而引入本说明书以供参考。

工业实用性

根据本发明的划线形成机构、划线头和划线设备，划线形成装置由于后倾效应而沿着第二转轴的运动方向运动，同时，划线形成装置能以如下方式转动，使得划线形成装置和支撑装置之间的误差较小。因而，可减小沿衬底的水平方向作用在划线形成装置和衬底之间的力，从而防止水平裂缝的出现。可防止划线形成装置迂曲并形成具有高度的平直度的划线。

Claims (6)

1.一种划线设备，包括划线头和用于在一表面上移动所述划线头的移动装置，该表面平行于所述衬底，从而使得所述划线设备在衬底上形成划线，所述划线头包括：

(a)划线形成机构，所述划线形成机构具有：

划线形成装置，该划线形成装置构造成通过与衬底接触而在该衬底上形成划线；

用于支撑所述划线形成装置的支撑装置，从而使得所述划线形成装置能够绕第一转轴转动，所述支撑装置构造成能够绕第二转轴转动，该第二转轴与第一转轴不同，其中

所述第一转轴的轴心线和该第二转轴的轴心线平行，

所述第二转轴的轴心线设置成垂直于所述衬底的表面，并且

衬底和划线形成装置彼此接触的部分与所述第二转轴的轴心线相隔一预定的间隔；和

(b)压力施加装置，该压力施加装置用于将压力施加到所述划线形成机构而将划线形成装置压紧到衬底上，

其中，在与所述划线头的移动方向相同的方向上形成划线。

2.根据权利要求1的划线设备，其中所述划线形成装置包括刀轮，并且

所述支撑装置包括用于刀轮的刀轮支撑装置，从而使得所述刀轮是能够转动的。

3.根据权利要求1的划线设备，其中所述支撑装置包括用于支撑所述划线形成装置的轴承。

4.根据权利要求1的划线设备，还包括第一支撑装置，该第一支撑装置用于支撑所述支撑装置而使得支撑装置能够绕第二转轴转动；和

限制装置，该限制装置用于限制划线形成装置接近衬底，其中

所述第一支撑装置构造成能够绕第三转轴转动，该第三转轴的轴心线垂直于第二转轴的轴心线，

所述限制装置包括约束装置，该约束装置构造成约束第一支撑装置绕第三转轴的转动，并使得所述第一支撑装置的一部分与所述约束装置接触。

5.根据权利要求4的划线设备，其中所述第一支撑装置包括转动限制装置，该转动限制装置用于限制支撑装置绕第二转轴转动。

6.根据权利要求5的划线设备，其中所述转动限制装置形成于第一支撑装置的一部分内，从而容纳所述划线形成装置的至少一部分。

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