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Technisches
Gebiet
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Diese
Erfindung bezieht sich auf eine Ritzvorrichtung bzw. Anreißvorrichtung
bzw. ein Ritzwerkzeug zum Bilden einer Ritzlinie bzw. Anreißlinie auf
einer Oberfläche
eines Werkstücks
aus sprödem Material,
wie beispielsweise einem Flachglas bzw. Bauglas, Keramik oder dgl.
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Technischer
Hintergrund
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Die
japanische, nicht geprüfte
Patentveröffentlichung
(Kokai) Nr. H09-25134 offenbart eine Ritzvorrichtung, bei welcher
eine Ritzlinie auf einer Oberfläche
eines Werkstücks
aus einem spröden Material
gebildet wird, indem eine Vibration darauf angewendet wird, so daß das Werkstück entlang
dieser Ritzlinie gebrochen werden kann. Bei dieser Ritzvorrichtung
ist eine äußere Trommel
eines Luftzylinders an einem Abstütz- bzw. Supportabschnitt fixiert bzw.
festgelegt, und eine innere Trommel des Luftzylinders ist mit einem
Ende eines Piezo-Betätigungsglieds
verbunden. Das andere Ende des Piezo-Betätigungsglieds ist mit einem
ein Schneidewerkzeug zurückhaltenden
Abschnitt verbunden. Der ein Schneidewerkzeug rückhaltende Abschnitt ist gleitbar
an dem Supportabschnitt durch einen Schiebe- bzw. Gleitmechanismus
angebracht. Der ein Schneidewerkzeug zurückhaltende Abschnitt wird übereinstimmend
mit einer Expansion und Kontraktion des Piezo-Betätigungsglieds
aufwärts
und abwärts
bewegt und eine Ritzlinie wird auf einem Werkstück durch Vibration gebildet,
welche durch die Aufwärts- und
Abwärts bewegung
des ein Schneidewerkzeug zurückhaltenden
Abschnitts verursacht wird.
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Jedoch
weist einer derartige Ritzvorrichtung ein Problem der Art auf, daß es zu
einem Auftreten von Resonanz kommen kann und ein Schneidwerkzeug
von dem Werkstück
abspringt bzw. abgeprellt wird.
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JP-A-0-820000,
worauf der Oberbegriff von Anspruch 1 basiert, beschreibt eine Ultraschallschneidvorrichtung
mit einem Paar von eine Vibration dämpfenden Gliedern.
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Im
Hinblick auf das Obige hat der Erfinder der vorliegenden Erfindung
eine Ritzvorrichtung vor der vorliegenden Erfindung erfunden, in
welcher ein Ritzvorrichtungskörper
durch ein eine Vibration dämpfendes
Glied abgestützt
wird, welches über eine
Rückstellfähigkeit
bzw. Elastizität
verfügt
(japanische Patentanmeldung Nr. H10-101967). Auf diese Weise wird
das Problem der Resonanz der Ritzvorrichtung gelöst. Da jedoch alle (beide)
eine Vibration dämpfenden
Glieder beabstandet in derselben Richtung, wie von dem Schwerpunkt
eines Ritzkörpers aus
gesehen, angeordnet sind, einschließlich eines Körpers, einer
Halterung und eines Schneidwerkzeugs, sind diese in einer sogenannten
freitragenden bzw. vorkragenden Art und Weise abgestützt. Dies läßt ein anderes
Problem darin erwachsen, daß der Ritzkörper geschwenkt
(oder geschwungen) wird, wobei er ein kreisförmiges Bogenmuster zeichnet.
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Offenbarung
der Erfindung
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Ein
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ritzvorrichtung
zur Verfügung
zu stellen, welche im Stande ist, eine Resonanz zu absorbieren, und
welche nicht schwingt bzw. geschwungen wird.
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Um
die obigen Probleme zu lösen,
wird gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Ritzvorrichtung zur
Verfügung
gestellt, umfassend einen Ritzkörper,
beinhaltend ein Anschlag- bzw. Abstützglied und ein eine Vibration
erzeugendes Glied, um Vibrationen auf das Anschlagglied aufzubringen,
und einen Supportabschnitt, um den Ritzkörper zu unterstützen, wobei
der Ritzkörper
durch den Supportabschnitt durch ein Paar von eine Vibration dämpfenden
Gliedern abgestützt
ist, wobei das Paar von eine Vibration dämpfenden Gliedern in entgegengesetzter
Beziehung in einer Richtung orthogonal auf eine Vibrationsrichtung
angeordnet sind, wobei der Ritzkörper
dazwischen sandwichartig aufgenommen ist, wobei jedes der eine Vibration
dämpfenden
Glieder eine Platten- bzw. Blattfeder umfaßt, wobei die Blattfeder sich
nicht nur in einer Richtung orthogonal auf die Vibrationsrichtung,
sondern auch in einer entgegengesetzten Richtung des Paars von Blattfedern
erstreckt, und ein Zentrum der Blattfeder an einem ausgewählten des
Ritzkörpers
und des Supportabschnitts festgelegt ist und entgegengesetzte Enden
davon aneinander festgelegt sind.
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Aufgrund
des obigen Aufbaus kann, da die auf den Ritzkörper übertragenen Vibrationen durch die
eine Vibration dämpfenden
Glieder gedämpft werden,
welche eine rückstellfähige Eigenschaft
aufweisen, eine Möglichkeit
eines Auftretens von Resonanz reduziert werden und das Abstützglied
kann daran gehindert werden, von dem Werkstück abzuspringen bzw. abzuprellen,
um es somit zu ermöglichen,
einen stabilen Ritzvorgang durchzuführen. Darüber hinaus kann, da das Paar
von eine Vibration dämpfenden
Gliedern in entgegengesetzter Beziehung in einer Richtung rechtwinkelig
bzw. orthogonal zu der Vibrationsrichtung mit dem dazwischen sandwichartig
eingeschlossenen Ritzkörper
angeordnet sind, sich der Ritzkörper
stabil rückwärts und
vorwärts
bewegen, ohne geschwungen zu werden und dabei ein kreisförmiges Bogenmuster
zu zeichnen. Darüber
hinaus kann die Anordnung bzw. der Aufbau vereinfacht werden, die
bewegliche Stelle kann mehr stabilisiert werden und der Ritzkörper kann
stabil abgestützt
werden.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Ritzvorrichtung
zur Verfügung
gestellt, welche zusätzlich
zu den Eigenschaften bzw. Merkmalen des ersten Aspekts der Erfindung
weitere Eigenschaften aufweist, in welchen ein Schwerpunkt der Ritzvorrichtung
an oder um eine Ebene angeordnet ist, welche sich in der Vibrationsrichtung
erstreckt, welche durch eine Mitte bzw, ein Zentrum des Paars von
eine Vibration dämpfenden Gliedern
durchtritt bzw. hindurchgeht. Aufgrund dieser Eigenschaften kann
der Ritzkörper
auf eine stabilere Art und Weise abgestützt werden.
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Gemäß einem
dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Ritzvorrichtung
zur Verfügung
gestellt, welche zusätzlich
zu den Eigenschaften des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung weitere
Eigenschaften aufweist, bei welchen wenigstens zwei Sätze des
Paars von eine Vibration dämpfenden
Gliedern beabstandet in der Vibrationsrichtung angeordnet sind.
Aufgrund dieser Eigenschaften kann ein Schwenken des Ritzkörpers auf
eine zuverlässigere
Art und Weise verhindert werden.
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Gemäß einem
vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Ritzvorrichtung
zur Verfügung
gestellt, welche zusätz lich
zu den Eigenschaften des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung weitere
Eigenschaften aufweist, in welchen gebogene Abschnitte zwischen
dem Zentrum der Blattfeder und den entgegengesetzten Enden der Blattfeder ausgebildet
sind. Aufgrund dieser Eigenschaften kann der Ritzkörper derart
abgestützt
werden, daß sich
der Ritzkörper
glatt in der Vibrationsrichtung bewegen kann.
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Gemäß einem
fünften
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Ritzvorrichtung zur
Verfügung
gestellt, welche zusätzlich
zu den Eigenschaften des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung weitere
Eigenschaften aufweist, in welchen die Ritzvorrichtung weiters einen
Gleitmechanismus umfaßt, wobei
der Gleitmechanismus eine Führung
und ein Gleitelement bzw. einen Schieber beinhaltet, welche(r) durch
die Führung
abgestützt
ist, um in der Vibrationsrichtung zu gleiten, wobei das Gleitelement als
der Supportabschnitt vorgesehen ist. Aufgrund dieser Eigenschaften
wird, da das Gleitelement durch von dem Ritzkörper durch die Blattfeder übertragene
Vibrationen beweglich ist, wird keine große Reaktion auf den Ritzkörper angewendet,
um es somit zu ermöglichen,
die Möglichkeit
eines Auftretens von Resonanz auf das kleinstmögliche Ausmaß zu reduzieren.
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Gemäß einem
sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Ritzvorrichtung
zur Verfügung
gestellt, welche zusätzlich
zu den Eigenschaften des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung
weitere Eigenschaften aufweist, in welchen die Vibrationsrichtung
im allgemeinen senkrecht ist, so daß das Anschlag- bzw. Abstützglied
gegen eine Oberfläche
eines Werkstücks
durch ein eigenes Gewicht des Ritzkörpers gepreßt ist. Aufgrund dieser Eigenschaften
kann das Anschlagglied durch das eigene Gewicht der Ritzvorrichtung
und ohne Verwendung irgendeines besonderen Vorspannmechanismus gepreßt werden.
Darüber
hinaus kann, da eine pressende bzw. Preßkraft auf das Anschlagglied
angewendet wird, so daß das
Anschlagglied gegen die Oberfläche
des Werkstücks
stabil gepreßt
wird und das Anschlagglied nicht von dem Werkstück abgeprellt wird, ein Auftreten
von Splittern in dem Nahebereich der Ritz- bzw. Anreißlinie verhindert
werden, und eine Ritzlinie kann mit einem höheren Grad von Genauigkeit
ausgebildet werden.
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Gemäß einem
siebenten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Ritzvorrichtung
zur Verfügung
gestellt, welche zusätzlich
zu den Eigenschaften des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung
weitere Eigenschaften aufweist, in welchen der Ritzkörper weiters
einen Körper
und einen Halter einschließt,
welcher durch den Körper
zum Gleiten in der Vibrationsrichtung abgestützt ist, wobei das Anschlagglied
durch einen Endabschnitt des Halters zurückgehalten ist, wobei der Körper und
Halter jeweils aufnehmende bzw. Aufnahmeabschnitte aufweisen, welche
in gegenüberliegender
bzw. entgegengesetzter Beziehung in der Vibrationsrichtung sind,
wobei eine Piezo-Betätigungseinrichtung
als das eine Vibration erzeugende Glied sandwichartig zwischen den aufnehmenden
Abschnitten angeordnet ist, wobei das Piezo-Betätigungsglied zyklisch expandiert
und kontrahiert wird, indem es einer Hochfrequenzspannung ausgesetzt
wird, und wobei der Halter durch das Paar von rückstellfähigen Gliedern derart vorgespannt
ist, daß der
aufnehmende Abschnitt gegen die Piezo-Betätigungseinrichtung gepreßt wird.
Aufgrund dieser Eigenschaften kann die zyklische Expansion und Kontraktion
des Piezo-Betätigungsglieds
positiv zu dem Anschlagglied in der Form einer Vibration übertragen
werden. Darüber
hinaus kann, da die rückstellfähigen Glieder
eine Vorbelastung an die Piezo-Betätigungseinrichtung anwenden,
sich das Anschlagglied entsprechend der vibrierenden Bewegung der
Piezo-Betätigungseinrichtung
und ohne Aufnehmen irgendeines Einflusses der Reaktion des Werkstücks bewegen.
Somit kann ein günstiger
Ritzvorgang erzielt werden.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnung
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1 ist
eine Vorderansicht einer Ritzvorrichtung bzw. Anreißvorrichtung
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine Seitenansicht davon;
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3 ist
eine Draufsicht davon;
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4 ist
eine vertikale Schnittansicht, genommen entlang der Linie IV-IV
von 2, der obigen Ritzvorrichtung;
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5 ist
eine Querschnittsansicht, genommen entlang der Linie V-V von 1,
der obigen Ritzvorrichtung;
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6 ist
eine perspektivische Ansicht, welche eine obere Klammer zum Unterstützen einer dämpfenden
bzw. Dämpfungsblattfeder
zeigt; und
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7 ist
eine perspektivische Ansicht, welche eine untere Klammer zum Unterstützen einer Dämpfungsblattfeder
zeigt.
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Beste Art
zum Ausführen
der Erfindung
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen
beschrieben werden.
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Wie
in 1 bis 3 gezeigt, umfaßt eine Ritzvorrichtung
eine sich bewegende bzw. bewegliche Basis 1 (Abstütz- bzw.
Supporttisch, nur in 2 gezeigt), einen sich bewegenden
bzw. beweglichen Mechanismus 2 (nur in 2 gezeigt)
zum Bewegen der beweglichen Basis 1 in einer horizontalen
Rich tung, einen Schiebe- bzw. Gleitmechanismus 4, welcher
an der beweglichen Basis 1 durch eine Basisplatte 3 angebracht
ist, und einen Ritzkörper
A, welcher vertikal bewegbar durch den Gleitmechanismus 4 abgestützt wird.
Dieser Gleitmechanismus 4 beinhaltet einen Körper 10,
einen Halter 20, welcher durch den Körper 10 derart abgestützt wird,
daß der Halter 20 leicht
in einer vertikalen Richtung gleiten kann, ein Schneidewerkzeug 30 (Kopf,
Anschlag- bzw. Abstützglied),
welches an einem unteren Ende des Halters 20 angeordnet
ist und zwei Piezo-Betätigungselemente
bzw. -glieder 40 (eine Vibration erzeugende Glieder) zum
Anwenden bzw. Anlegen einer vertikalen Vibration auf den Halter 20.
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Der
bewegliche bzw. Bewegungsmechanismus 2 bewegt die bewegliche
Basis 1 horizontal in einer linken und rechten Richtung
in 1 und in einer Richtung rechtwinkelig bzw. orthogonal
zu einer Papieroberfläche
in 2.
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Der
Gleitmechanismus 4 beinhaltet eine Führung 5, welche an
der Basisplatte 3 fixiert ist, und einen Schieber 6,
welcher gleitend durch die Führung 5 zum
Gleiten in einer vertikalen Richtung abgestützt ist. Der Schieber bzw.
die Gleiteinrichtung 6 ist in seiner (ihrer) untersten
Position durch einen Anschlag (nicht gezeigt) begrenzt, welcher
an der Führung 5 angeordnet
ist.
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Der
Körper 10 ist
durch einen Schieber 6 durch vier Blattfedern 7 (Vibrations-dämpfende
Glieder, welche eine Rückstellfähigkeit
aufweisen) abgestützt.
Dies wird nachfolgend im Detail beschrieben werden.
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Klammern
bzw. Träger 8, 9 sind
jeweils an einem oberen und einem unteren Endabschnitt des Schiebers 6 fixiert.
Die obere Klammer 8, wie in 6 gezeigt,
beinhaltet einen plattenähnlichen
Befestigungsabschnitt 8a, der an dem Schieber 6 fixiert ist,
und U-förmige,
federfixierende Abschnitte 8b, welche an einer linken und
einer rechten Seite des Befestigungsabschnitts 8a angeordnet
sind und sich vorwärts
erstrecken. Wie am besten in 2 gezeigt wird,
sind entgegengesetzte Enden der Blattfeder 7, welche sich
in einer Rückwärts- und
Vorwärtsrichtung
erstreckt, an obere Oberflächen
von vorderen und hinteren Enden der federfixierenden bzw. eine Feder
festlegenden Abschnitte 8b fixiert.
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Die
untere Klammer 9 beinhaltet gleichermaßen einen Befestigungsabschnitt 9a und
ein Paar von linken und rechten, federfixierenden Abschnitten 9b (siehe 7).
Die gegenüberliegenden
Enden der Blattfeder 7, welche sich in einer Rückwärts- und
Vorwärtsrichtung
erstreckt, sind an oberen Oberflächen von
vorderen und hinteren Enden der federfixierenden Abschnitte 9b fixiert
(siehe 2).
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Andererseits
zeigt der Körper 10 eine
vertikal gestreckte bzw. verlängerte,
kastenähnliche
Konfiguration. Der Körper 10 ist
mit federfixierenden Abschnitten 11 ausgebildet, welche
von einer linken und rechten Seitenoberfläche eines oberen Endabschnitts
davon vorragen. Das eine Paar von oberen Blattfedern 7 ist
jeweils im Zentrum davon an den oberen Oberflächen der federfixierenden Abschnitte 11 fixiert.
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Erweiterte
bzw. aufgeweitete Abschnitte 12, welche sich nach links
und rechts erstrecken, sind auf einem unteren Endabschnitt des Körpers 10 ausgebildet.
Die federfixierenden Abschnitte 13 sind in ihren vorragenden
Formen auf unteren Oberflächen der
Zentren der erweiterten Abschnitte 12 jeweils in der Rückwärts- und
Vorwärtsrichtung
ausgebildet. Jede untere Blattfeder 7 ist am Zentrum an
jedem federfixierenden Abschnitt 12 fixiert.
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Die
vier Blattfedern 7 sind mit ihren horizontal gehaltenen
Oberflächen
(rechtwinkelig zur Vibrationsrichtung) in der oben beschriebenen
Weise angeordnet. Darüber
hinaus sind die paarweisen Blattfedern 7 auf einer selben
Höhe und
in einer entgegengesetzten Relation in einer linken und rechten Richtung
(rechtwinkelige bzw. orthogonale Richtung zur Vibrationsrichtung)
angeordnet, wobei der Körper 10 dazwischen
sandwichartig angeordnet ist. Jede Blattfeder 7 erstreckt
sich in einer Rückwärts- und Vorwärtsrichtung
(rechtwinkelig nicht nur zur Vibrationsrichtung, sondern auch zur
entgegengesetzten Richtung der paarweisen Blattfedern 7).
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Jede
der vier Blattfedern 7 weist einen gebogenen Abschnitt 7a zwischen
dem Festlegungs- bzw. Fixierbereich im Zentrum und den Fixierbereichen
an entgegensetzten Enden auf.
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Ein
vertikal langer, aufnehmender bzw. Aufnahmeraum 15 ist
innerhalb des Körpers 10 derart definiert,
daß vordere
und untere Seiten des Körpers 10 offen
sind. Der Körper 10 zeigt
eine im allgemeinen U-förmige
Konfiguration im Querschnitt. Der Halter 20 wird in dem
aufnehmenden Raum 15 aufgenommen.
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Der
Halter 20 weist eine sich vertikal erstreckende, gestreckte
bzw. längliche,
kastenähnliche Konfiguration
auf. Ein aufnehmender Raum 25 ist innerhalb des Halters 20 derart
definiert, daß eine Rückseite
des Halters 20 offen ist. Der Halter 20 zeigt eine
im allgemeinen U-förmige
Konfigu ration im Querschnitt. Der Halter 20 ist koaxial
mit dem Körper 10.
Die gemeinsame Zentrums- bzw. Mittelachse des Körpers 10 und des Halter 20 wird
in der Darstellung durch L angezeigt.
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Wie
am besten in 4 und 5 gezeigt wird,
sind zwei Piezo-Betätigungsglieder
bzw. -einrichtungen 40 in dem aufnehmenden Raum 25 des Halters 20 derart
aufgenommen, daß die
Piezo-Betätigungsglieder 40 koaxial
mit dem Körper 10 und
dem Halter 20 sind. Jedes Betätigungsglied 40 ist
gestreckt und zeigt im Schnitt eine quadratische Konfiguration.
Die Betätigungsglieder 40 erzeugen
Vibrationen in der axialen Richtung. Die beiden Piezo-Betätigungsglieder 40 sind
direkt miteinander verbunden. Eine untere Endfläche des unteren Piezo-Betätigungsglieds 40 ist
angrenzend bzw. anliegend an eine Bodenoberfläche 25a (Anschlagabschnitt)
des aufnehmenden Raums 25 des Halters 20.
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Ein
Befestigungsloch 18 ist in einer linken Seitenwand des
Körpers 10 ausgebildet.
Eine Düse (nicht
gezeigt) ist mit dem Befestigungsloch 18 verbunden. Luft
aus der Düse
tritt in den aufnehmenden Raum 15 ein und fließt bzw.
strömt
dann in den aufnehmenden Raum 25. Die in den aufnehmenden Raum 25 eingeströmte Luft
wird zu den Piezo-Betätigungsgliedern 40 ausgestoßen, um
sie zu kühlen. Der
Körper 10 weist
Löcher 19 auf,
welche in linken und rechten Wänden
und einer Rückwand
davon ausgebildet sind, wohingegen der Halter 20 Löcher 29 aufweist,
welche in linken und rechten Wänden und
einer Vorderwand davon ausgebildet sind. Diese Löcher dienen als Luftdurchlässe und
Luftausstoßöffnungen.
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Der
Halter 20 ist auf dem Körper 10 durch
einen Abstütz- bzw. Supportmechanismus
derart abgestützt,
daß sich
der Halter 20 leicht in einer Richtung (Vibrationsrichtung)
entlang der Mittelachse L bewegen kann. Der Supportmechanismus umfaßt einen ersten
Abstütz-
bzw. Supportabschnitt 50, welcher oberhalb der Piezo-Betätigungsglieder 40 angeordnet
ist, und einen zweiten Supportabschnitt 60, welcher unter
den Piezo-Betätigungsgliedern 40 angeordnet
ist.
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Der
erste Supportabschnitt 50 umfaßt, wie in 4 gezeigt,
ein eine im Schnitt kreisförmige
Konfiguration aufweisendes Gleitloch 51, welches über den
ganzen Weg durch eine obere Wand des Halters 20 ausgebildet
ist, und ein Führungsglied 52,
welches auf einer oberen Wand des Körpers 10 montiert ist.
Das Führungsglied 52 beinhaltet
einen Befestigungsabschnitt 52a, welcher eine plattenähnliche Konfiguration
aufweist und an einer oberen Endfläche des Körpers 10 fixiert ist,
und einen zylindrischen Abschnitt 52b, welcher von dem
Befestigungsabschnitt 52a nach unten vorragt. Der zylindrische
Abschnitt 52b erstreckt sich durch die obere Wand des Körpers 10 und
ist nur mit einem kleinen Abstand in das Gleitloch 51 eingesetzt.
Dadurch ist der obere Endabschnitt des Halters 20 gleitbar
durch den Körper 10 abgestützt. Da
das Gleitloch 51 und der zylindrische Abschnitt 52b des
Führungsglieds 52 koaxial mit
dem Körper 10 sind,
ist die Gleitrichtung des Halters 20 mit der Vibrationsrichtung
der Piezo-Betätigungsglieder 40 übereinstimmend
bzw. zusammenfallend.
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Ein
Schraubenloch 52x ist in dem Führungsglied 52 ausgebildet.
Eine Einstellschraube 55 zum Zeigen bzw. Aufweisen einer
Einstellfunktion, wie es später
beschrieben wird, ist gewindemäßig im Eingriff mit
dem Schraubenloch 52x. Ein unterer Endabschnitt 55a der
Einstellschraube 55 ist anliegend an eine obere Endfläche des
oberen Piezo-Betätigungs glieds 40 durch
eine aufnehmende Platte 56 und als ein Anschlag- bzw. Abstützabschnitt
des Körpers 10 angeboten.
Der untere Endabschnitt 55a der Einstellschraube 55 ist
in der Form einer konvexen Kugeloberfläche und einpassend mit einem
aufnehmenden Sitz 56a kontaktiert, welcher aus einer konkaven
Kugeloberfläche
der aufnehmenden bzw. Aufnahmeplatte 56 besteht.
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Der
untere Endabschnitt 55a der Einstellschraube 55 ist
entgegengesetzt zu der Bodenoberfläche 25a des aufnehmenden
Raums 25 des Halters 20 in einer vertikalen Richtung
(Richtung entlang der Mittelachse L). Die Piezo-Betätigungsglieder 40 sind in
einer solchen Weise angeordnet, daß sie sandwichartig zwischen
dem unteren Endabschnitt 55a der Bodenoberfläche 25a geschichtet
sind.
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Die
Einstellschraube 55 ist gewindemäßig im Eingriff mit einer Sperr-
bzw. Verriegelungsmutter 57 zum Fixieren der Einstellschraube 55.
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Ein
zweiter Supportabschnitt 60, wie in 4 gezeigt,
umfaßt
eine Blattfeder 61 als ein rückstellfähiges Glied und eine sphärische Kugel 62,
welche aus einem rückstellfähigen bzw.
elastischen Material, wie beispielsweise Gummi, Harz oder dgl. hergestellt ist.
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Die
Blattfeder 61 ist an ihren entgegengesetzten bzw. gegenüberliegende
Enden an eine obere Oberfläche
des erweiterten Abschnitts 12 des Körpers 10 und an ihrem
Zentrum an eine untere Endfläche
des federfixierenden Abschnitts 21 durch eine Schraube 63 fixiert.
Der federfixierende Abschnitt 21 ist an dem Halter 20 ausgebildet
und derart verjüngt, daß er zu
seiner Spitze hin in der Dicke bzw. Stärke reduziert ist. Der federfixierende
Abschnitt 21 und das Zentrum der Blattfeder 61 sind
auf der Mittelachse L des Körpers 10,
des Halters 20 und der Piezo-Betätigungsglieder 40 angeordnet.
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Die
Blattfeder 61 weist einen gebogenen Abschnitt 61a zwischen
dem mittleren fixierenden Bereich und den die entgegengesetzten
Enden fixierenden Bereichen auf.
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Die
Kugel 62 ist zwischen einem Kopfabschnitt der Schraube 63 und
der aufnehmenden Platte 64 eingeschoben. Die aufnehmende
Platte 64 ist starr zwischen unteren Endflächen der
linken und rechten erweiterten Abschnitte 12 des Körpers 10 überbrückt. Der
obere bzw. Kopfabschnitt und die aufnehmende Platte 64 sind
jeweils mit aufnehmenden Sitzen 63a, 64a ausgebildet,
welche jeweils in der Form von konkaven Kugeloberflächen sind.
Die Kugel 62 ist zwischen den aufnehmenden Sitzen 63a, 64a eingepaßt. Die
Schraube 63, das Zentrum der aufnehmenden Platte 64 und
die Kugel 62 sind auf der Mittelachse L der Piezo-Betätigungsglieder 40 angeordnet
usw.
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Nun
wird eine Befestigungsstruktur der Schneideeinrichtung 30 beschrieben
werden. Der Halter 20 ist in ein Paar von Erstreckungs-
bzw. Erweitungsabschnitten 22 gegabelt. Das eine Paar von Erweitungsabschnitten 22 erstreckt
sich von dem festlegenden bzw. Fixierabschnitt 21 nach
unten. Die Blattfeder 61, die Kugel 62 und die
aufnehmende Platte 64 sind zwischen den Erweiterungsabschnitten 22 angeordnet.
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Eine
erste Befestigung 71 ist an untere Endabschnitte (ferne
bzw. distale Endabschnitte) der Erweiterungsabschnitt 22 des
Halters 20 befestigt. Eine zweite Befesti gung 72 ist
mit dem ersten Befestigungsabschnitt 71 derart verbunden,
daß der
Winkel der Verbindung eingestellt werden kann. Eine untere Oberfläche der
zweiten Befestigung 72 ist mit einem aufnehmenden Loch 72a ausgebildet.
Die Schneideinrichtung 30 ist in diesem aufnehmenden Loch 72a aufgenommen
und daran durch eine Schraube 73 abnehmbar fixiert.
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Die
Schneideinrichtung 30 ist an der zentralen bzw. Mittelachse
L der Piezo-Betätigungsglieder 40 angeordnet.
Ein unteres Ende (distales Ende) der Schneideinrichtung 30 weist
eine konische Form auf und ist zugespitzt bzw. geschärft. Ein
pyramidenförmiges
Diamantkorn ist an dem unteren Ende der Schneideinrichtung 30 gesichert.
Eine Spitze bzw. ein Scheitel des Diamantkorns ist nach unten gerichtet,
um eine Glasplatte 100 (Werkstück) zu kontaktieren, wie dies
später
beschrieben wird.
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Eine
Führungsplatte 35 ist
an der Festlegung 72 festgelegt. Die Führungsplatte 35 besteht
aus einer U-förmigen
Feder und ist an gegenüberliegenden Seitenoberflächen der
Festlegung 72 befestigt.
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Wie
in 1 und 2 gezeigt, ist ein Loch 35a in
einem zentralen Abschnitt der Führungsplatte 35 ausgebildet.
Das untere Ende der Schneideinrichtung 30 ragt nach unten
um ein vorgeschriebenes Ausmaß von
der Führungsplatte 35 durch
das Loch 35a vor.
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Der
Körper 10,
der Halter 20, die Schneideinrichtung 30 und die
Piezo-Betätigungsglieder 40 weisen
eine gemeinsame, zentrale bzw. Mittelachse L auf. Diese Mittelachse
L und die Zentren der vier Blattfedern 7 sind auf einer
gleichen, vertikalen Ebene angeordnet. Da der Ritzkörper A als
Haupt komponentenelemente den Körper 10,
den Halter 20, die Schneideinrichtung 30 und die
Piezo-Betätigungsglieder 40 umfaßt, ist
die vertikale Achse (Linie, welche sich entlang der Vibrationsrichtung
erstreckt), welche das Gewicht des Ritzkörpers A übergibt, entweder ausgerichtet
mit der zentralen Achse L oder an ihrem naheliegenden Bereich angeordnet.
Dementsprechend kann gesagt werden, daß die vertikale Achse, welche
das Gewicht des Ritzkörpers
A weiterleitet, an einer nahezu gleichen, vertikalen Ebene wie die
Zentren der vier Blattfedern 7 angeordnet ist. Mit anderen
Worten ist das Gewicht des Ritzkörpers
A entweder an der vertikalen Ebene (Ebene, welche sich in der Vibrationsrichtung
erstreckt), welche durch die Zentren der vier Blattfedern 7 hindurchtritt, oder
in ihrem naheliegenden Bereich angeordnet.
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Wie
in 1 und 3 gezeigt ist, ist ein Luftzylinder 80 (Hebemechanismus)
vertikal an der Basisplatte 3 befestigt. Andererseits ist
eine L-förmige
Klammer 85 an einer Seitenoberfläche des Körpers 10 fixiert.
Eine vertikale kurze Stange 86 ist gewindemäßig in Eingriff
mit der Klammer bzw. dem Träger 85.
Die kurze Stange 86 und ein oberes Ende einer Stange 81 des
Luftzylinders 80 sind in entgegengesetzter Beziehung.
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Ein
Betrieb bzw. eine Betätigung
der derart konstruierten Ritzvorrichtung wird nun beschrieben werden.
Wenn die Einstellschraube 55 eingeschraubt wird, werden
die Piezo-Betätigungsglieder 40 und der
Halter 20 nach unten bewegt. In Übereinstimmung mit dieser Abwärtsbewegung
wird eine abwärts
gerichtete Kraft auf die Blattfeder 61 durch den federfixierenden
Abschnitt 21 ausgeübt.
Eine abwärts
gerichtete Kraft bzw. Abwärtskraft
wird ebenso auf die Kugel 62 durch die Schraube 63 ausgeübt. Da die
Blattfeder 61 an ihren entgegengesetzten Enden an den erweiterten
Abschnitten 12 des Körpers 10 fixiert
ist, ist die Blattfeder 61 rückstellfähig durch die Abwärtskraft
verformt. Da die Kugel 62 durch die aufnehmende Platte 64 zurückgehalten
wird, welche an dem Körper 10 fixiert
ist, wird diese rückstellfähig druckverformt.
Eine rückstellfähige, wiederherstellende
Kraft der Blattfeder 61 und Kugel 62 dient als eine
Kraft, um den Halter 20 aufwärts in bezug auf den Körper 10 vorzuspannen.
Als eine Folge ist die Bodenoberfläche 25a des aufnehmenden
Raums 25 des Halters 20 zu dem Piezo-Betätigungsgliedern 40 vorgespannt
und eine Vorbelastung (Kraft in einer Richtung zum axialen Zusammenpressen
der Piezo-Betätigungsglieder 40)
wird an die Piezo-Betätigungsglieder 40 angelegt,
welche zwischen der Bodenoberfläche 25a und
dem unteren Endabschnitt 55a der Einstellschraube 55 sandwichartig
angeordnet sind.
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Da
der Schraubbetrag bzw. das Schraubausmaß der Einstellschraube 55 erhöht wird,
wird die auf die Piezo-Betätigungsglieder 40 angewendete
Vorbelastung erhöht.
Nachdem das Einstellen der Vorbelastung unter Verwendung der Einstellschraube 55 beendet
ist, wird die Verriegelungsmutter 57 festgezogen, um ein
Lösen der
Einstellschraube 55 zu verhindern.
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Eine
Ritz- bzw. Anreißlinie
wird auf dem auf einem horizontalen Installationstisch 90 angeordneten
Flachglas 100 (Werkstück)
ausgebildet, indem die Ritzvorrichtung verwendet wird, welche einem Einstellverfahren
unter Vorbelastung unterzogen wurde. An einem anfänglichen
Arbeitsgang ist das Schneidwerkzeug bzw. die Schneidvorrichtung 30 der
Ritzvorrichtung horizontal entfernt von der Kante des Flachglases 100 und
in der untersten Position angeordnet (Position entsprechend der
untersten Position des Schiebers 6). In diesem Zustand
bewegen sich, wenn der Bewegungsmechanismus 2 angetrieben
wird, um die bewegliche Basis 1 dazu zu veranlassen, sich
in einer horizontalen Richtung zu bewegen, der Körper 10, der Halter 20 und
die Schneideinrichtung 30 gemeinsam in dieselbe Richtung. Dann wird
die an dem Halter 20 befestigte Führungsplatte 35 in
Anlage an die Kante des Flachglases 100 gebracht und die
Schneideinrichtung 30 wird auf eine obere Oberfläche des
Flachglases 100 durch die Führungsplatte 35 geführt.
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Wie
oben erwähnt
wurde, wird eine pressende bzw. drückende Kraft auf die Schneideinrichtung 30 normal
in bezug auf die obere Oberfläche
des Flachglases 100 ausgeübt, wobei die Schneideinrichtung 30 auf
der oberen Oberfläche
des Flachglases 100 plaziert ist. Diese pressende Kraft
ist den Eigengewichten des Körpers 10,
des Halters 20, des Schiebers 6, usw. zuordenbar.
Die pressende Kraft kann durch ein entfernbares Befestigen eines
Gewichts 95 an dem Körper 20 eingestellt
werden.
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Ein
Ritzvorgang mit der gegen die Oberfläche des Flachglases 100 gepreßten Schneideinrichtung 30 wird
durch die Eigengewichte des Körpers 10,
usw. praktiziert, wie dies oben beschrieben ist. Besonders die bewegliche
Basis 1 wird durch den Bewegungsmechanismus 2 bewegt,
um die Schneideinrichtung 30 dazu zu veranlassen, sich
entlang des Flachglases 100 zu bewegen. Und eine Hochfrequenzspannung
wird zu den Piezo-Betätigungsgliedern 40 zugeführt, um
die Piezo-Betätigungsglieder 40 dazu
zu veranlassen, zyklisch in der axialen Richtung expandiert und
kontrahiert zu werden. Dann wird die durch die zyklische Expansion
und Kon traktion der Piezo-Betätigungsglieder 40 verursachte
Vibration des Halters 20 zu dem Flachglas 100 durch die
Schneideinrichtung 30 übertragen.
Als eine Folge kann eine Ritzlinie, welche einen tiefen vertikalen
Riß bzw.
Bruch aufweist, gebildet werden. Da die den Eigengewichten des Körpers 10,
usw. zuordenbare, pressende Kraft vergleichsweise klein ist, tritt
jedoch kaum ein horizontaler Riß auf,
welcher andererseits wie in den konventionellen bzw. herkömmlichen
Vorrichtungen auftreten würde.
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In
dieser Ausführungsform
sind zwei Piezo-Betätigungsglieder 40 linear
miteinander verbunden und eine synchronisierte Hochfrequenzspannung
wird so zugeführt,
daß Vibrationen,
welche eine doppelte Amplitude aufweisen, erzeugt werden können, verglichen
mit dem Fall, in welchem nur ein Piezo-Betätigungsglied 40 eingesetzt
wird. In Folge dieser Eigenschaft bzw. dieses Merkmals kann eine Ritz-
bzw. Anreißlinie,
welche eine ausreichende Tiefe aufweist, in dem Fall ausgebildet
werden, wo das Flachglas 100 eine große Dicke bzw. Stärke aufweist.
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Die
Frequenz der zu den Piezo-Betätigungsglieder 40 zugeführten Hochfrequenzspannung
ist auf etwa 3 bis 30 KHz, abhängig
vom Material, Härte, Dicke
usw. des Flachglases 100 eingestellt.
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Bei
dem Vorgang zum Ausbilden einer Ritzlinie ist die Schneideinrichtung 30 mit
der Oberfläche des
Flachglases 100 normalerweise durch die pressende Kraft
kontaktiert, welche den Eigengewichten des Körpers 10, usw., zuordenbar
ist. Da das Schneidwerkzeug 30 niemals, nicht einmal einen
Augenblick, von der Oberfläche
des Flachglases 100 wegbewegt wird, kann ein Auftreten
von Splittern in dem Nahbe reich der Ritzlinie verhindert werden
und eine schöne
Ritzlinie kann ausgebildet werden. Da der Halter 20 ein
steifer bzw. starrer Körper
ist und das Schneidwerkzeug 30 an dem Halter 20 ohne
ein Vorsehen eines rückstellfähigen Körpers als
ein Zwischenglied befestigt ist, wird die Schneideinrichtung 30 im
Einklang mit dem Halter 20 vibriert und die Vibrationsenergie
der Piezo-Betätigungsglieder 40 kann
in einem wünschenswerten
Zustand zu der Schneideinrichtung 30 übertragen werden.
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Da
in dieser Ausführungsform
die Piezo-Betätigungsglieder 40 und
der Halter 20 koaxial sind und das Schneidwerkzeug 30 auf
der Mittelachse L davon angeordnet ist, kann die Vibration der Piezo-Betätigungsglieder 40 wirkungsvoll
zu der Schneideinrichtung 30 übertragen werden.
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Da,
wie oben beschrieben wurde, die Piezo-Betätigungsglieder 40 einer
Vorbelastung durch die rückstellfähige, wiederherstellende
Kraft der Blattfeder 61 und der Kugel 62 ausgesetzt
sind, kann die Vibration des Anschlagglieds im Einklang bzw. in Übereinstimmung
mit einer Expansion und Kontraktion der Piezo-Betätigungsglieder 40 auf
eine günstige Weise
verursacht werden, ohne durch eine Reaktion des Werkstücks beeinflußt zu werden,
und ein Ritzvorgang kann unter einer stabilen Vibration ausgeführt werden.
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Die
oben erwähnte
Blattfeder 61 und Kugel 62 haben beide die Rolle
eines Anwendens bzw. Anlegens einer Vorbelastung auf die Piezo-Betätigungsglieder 40 und
zum rückstellfähigen Abstützen des Halters 20.
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Die
Kugel 62 hat eine zusätzliche
Rolle zum Vermeiden einer Resonanz, um die Schneideinrichtung 30 daran
zu hindern, von dem Flachglas 100 abgeprellt zu werden.
Die Blattfeder 61 hat eine zusätzliche Rolle, um die Drehung
des Halters 20 zu stoppen.
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Obwohl
die Blattfeder 61 an den entgegengesetzten Enden fixiert
ist, beinhaltet sie den gebogenen Abschnitt 61a zwischen
dem fixierten Platz in der Mitte und den fixierten Plätzen an
den entgegengesetzten Enden. Dementsprechend werden die vertikale
Positionseinstellung des Halters 20 mit Hilfe der Einstellschraube 55 und
eine Vibration des Halters 20 erleichtert.
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Da
in dieser Ausführungsform
die Blattfeder 7 zwischen dem Ritzkörper A und dem Schieber 6 zwischengeschaltet
ist, wird die zu dem Körper 10 von
den Vibrationsbetätigungsgliedern 40 übertragene
Vibration gedämpft.
Dementsprechend kann das mögliche
Auftreten einer Resonanz weiter gedämpft bzw. verringert werden,
das Schneidwerkzeug 30 kann davor geschützt werden, von dem Werkstück 10 abgeprellt
zu werden, und ein stabiler Ritzvorgang kann durchgeführt werden.
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Da
der Schieber 6 durch die von dem Körper 10 durch die
Blattfeder 7 übertragene
Vibration bewegbar ist, wird ein großer Betrag einer Gegenkraft nicht
auf den Körper 10 angewendet.
Dementsprechend kann ein mögliches
Auftreten einer Resonanz minimiert werden.
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Darüber hinaus
kann, da die Blattfeder 7 den gebogenen Abschnitt 7a beinhaltet
bzw. einschließt, ein
relatives Bewegungsausmaß des
Körpers 10 in bezug
auf den Schieber 6 erhöht
werden und daher kann ein Dämpfen
einer Vibration vorteilhafter durchgeführt werden.
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Darüber hinaus
wird, da die vier Blattfedern 7 in der Form eines Paars
an der linken und rechten Seite des Ritzkörpers A angeordnet sind und
zusätzlich
wenigstens zwei Sätze
der paarweisen Blattfedern 7, welche vertikal beabstandet
angeordnet sind, eingesetzt werden, der Ritzkörper A durch den Schieber 6 stabil
abgestützt
und die Rückwärts- und
Vorwärtsbewegung
(Vibration) des Ritzkörpers
A wird entlang der Vibrationsachse der Betätigungsglieder 40 (Mittelachse
L des Körpers 10)
ausgeführt,
ohne es dem Ritzkörper
A zu erlauben, schwingend ein kreisförmiges Bogenmuster zu zeichnen.
Somit kann der Ritzvorgang auch in dieser Hinsicht stabil durchgeführt werden.
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Darüber hinaus
kann, da der Schwerpunkt des Ritzkörpers A auf oder um die vertikale
Ebene angeordnet ist, welche durch die Zentren der vier Blattfedern 7 verläuft, der
Ritzkörper
A auch in dieser Hinsicht stabil abgestützt werden.
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Wenn
der Vorgang zum Ausbilden der Ritzlinie auf dem Flachglas 100 unter
Verwendung der Schneideinrichtung 30 beendet ist, wird
die Leistungszufuhr zu den Piezo-Betätigungsgliedern 40 gestoppt
und der Luftzylinder 80 wird betätigt, um den Körper 10 zu
heben, um die Schneideinrichtung 30 von dem Werkstück 100 wegzubewegen.
Dann wird das Flachglas 100 von dem Installationstisch 90 entfernt.
Danach kehrt die bewegliche Basis 1 an ihre ursprüngliche
bzw. Ausgangsposition zurück
und der Luftzylinder 80 wird in der entgegengesetzten Richtung
betätigt,
so daß der
Zustand von 1 erreicht wird, mit anderen
Worten, der Luftzylinder 80 in jenen Zustand zurückgebracht
wird, in welchem das obere Ende der Stange des Luftzylinders 80 weg
von der kurzen Stange 86 angeordnet ist. Dadurch kehrt
der Körper 10 an
seine unterste Position zurück.
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Das
Flachglas 100 mit der in der oben erwähnten Weise darauf ausgebildeten
Ritzlinie wird entlang der Ritzlinie durch eine nicht gezeigte Brechvorrichtung
gebrochen.
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Es
sollte angemerkt werden, daß die
vorliegende Erfindung nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt ist
und viele Veränderungen
und Modifikationen vorgenommen werden können. Beispielsweise wird akzeptiert,
daß ein
Luftzylinder indirekt an dem Supporttisch 1 fixiert ist
und ein distales Ende seiner Stange mit dem Schieber 6 verbunden
ist oder an diesem anliegt. Durch diesen Luftzylinder wird der Schieber 6 oder
der Körper 10 zu
der Oberfläche
eines Werkstücks
hin vorgespannt bzw. beaufschlagt. Es wird auch akzeptiert, daß der Körper 10 und
der Halter 20 von 1 horizontal
angeordnet sind und ein Ritzvorgang bezüglich einer vertikalen Oberfläche eines
Werkstücks
durchgeführt
wird.
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Es
wird auch akzeptiert, daß anstatt
eines horizontalen Bewegens des Supporttischs 1, welcher den
Körper 10 abstützt, dieser
starr an einer vorgeschriebenen Position gesichert ist und der Bewegungsmechanismus 2 mit
dem Installationstisch 90 verbunden ist, so daß das Flachglas 100,
welches auf dem Installationstisch 90 plaziert ist, bewegt
wird. Obwohl in der oben erwähnten
Ausführungsform eine
Schneideinrichtung, welche eine konische oder pyramidenartige Konfiguration
aufweist, eingesetzt bzw. verwendet wird, kann eine scheibenförmige Schneideinrichtung
eingesetzt werden. In dem Fall, wo eine scheibenförmige Schneideinrichtung
eingesetzt wird, wird ein Teil einer Umfangskante der Schneideinrichtung
als eine geschärfte
Spitze ausgeführt,
welche mit einem Werkstück
in Berührung
bzw. Anschlag gebracht wird.
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In
der obigen Ausführungsform
wird, obwohl die entgegengesetzten Enden der Blattfeder an dem Schieber
fixiert sind und das Zentrum davon an dem Körper fixiert ist, es akzeptiert,
daß die
entgegengesetzten Enden der Blattfeder an dem Körper fixiert sind und das Zentrum
davon an dem Schieber fixiert ist. Es wird auch akzeptiert, daß eine der
vertikal angeordneten Blattfedern an ihren entgegengesetzten Enden
an dem Schieber fixiert ist und an ihrem Zentrum an dem Körper und
die andere an ihren entgegengesetzten Enden an dem Körper fixiert
ist und an ihrem Zentrum an dem Schieber.
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In
der obigen Ausführungsform
können,
obwohl zwei Sätze
der paarweisen, linken und rechten Blattfedern in vertikaler Beziehung
angeordnet sind, drei oder mehr Sätze eingesetzt bzw. verwendet
werden. Insbesondere in dem Fall, wo die Vibrationsrichtung die
vertikale Richtung ist, kann nur ein Satz eingesetzt werden.