JP2012051784A - Scribing head with rotating mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は旋回機構付きスクライブヘッドに関し、さらに詳しくは、基板にスクライブラインを形成するカッターホイールをスクライブラインの進行方向の所定角度に正確に回転させる旋回機構付きスクライブヘッドに関する。 The present invention relates to a scribe head with a turning mechanism, and more particularly to a scribe head with a turning mechanism that accurately rotates a cutter wheel that forms a scribe line on a substrate to a predetermined angle in the direction of travel of the scribe line.
例えば、従来では、脆性材料などのガラス基板を所望の大きさに分断するために、カッターホイールの刃を所定の荷重でガラス基板の表面に圧接させた状態でガラス基板を移動させながらその表面にスクライブラインを形成している。 For example, conventionally, in order to cut a glass substrate such as a brittle material into a desired size, the glass substrate is moved to the surface while the blade of the cutter wheel is pressed against the surface of the glass substrate with a predetermined load. A scribe line is formed.
さらに、ガラス基板のスクライブラインに付加的な所定の力を加えて、ガラス基板を分断する。 Further, an additional predetermined force is applied to the scribe line of the glass substrate to divide the glass substrate.
このようにガラス基板を分断する基板分断装置１では、図１に示したように、コンベアベルト８によって基板２０を移送しながら基板２０を縦横にスクライブするために、スクライブヘッド１０が基板分断装置１の両側の支柱６上に横に伸張する上部ガイドバー４及び下部ガイドバー５に装着されている。 In the substrate cutting apparatus 1 for cutting the glass substrate in this way, as shown in FIG. 1, the scribe head 10 scribes the substrate cutting apparatus 1 in order to scribe the substrate 20 vertically and horizontally while transferring the substrate 20 by the conveyor belt 8. Are mounted on an upper guide bar 4 and a lower guide bar 5 that extend laterally on the pillars 6 on both sides of the frame.
上部ガイドバー４には、基板２０の上面をスクライブするスクライブヘッド１０が装着されており、下部ガイドバー５上には、基板２０の下面をスクライブするスクライブヘッド１０がそれぞれ装着されて作動する。 A scribe head 10 that scribes the upper surface of the substrate 20 is mounted on the upper guide bar 4, and a scribe head 10 that scribes the lower surface of the substrate 20 is mounted and operated on the lower guide bar 5.
上記のように構成された基板分断装置１のスクライブヘッド１０は、韓国公開特許公報第２００６‐１２７０６１号に言及されているように、ガラス基板に圧接された状態で、図２に示したように、スクライブヘッド１０が進行方向に移動されると、スクライブヘッド１０の端部に装着されているカッターホイール１４が進行方向に一直線になって回転しながらスクライブするように構成されている。 As shown in FIG. 2, the scribe head 10 of the substrate cutting apparatus 1 configured as described above is in pressure contact with a glass substrate as described in Korean Patent Publication No. 2006-127061. When the scribing head 10 is moved in the traveling direction, the cutter wheel 14 attached to the end of the scribing head 10 is configured to scribe while rotating in a straight line in the traveling direction.
カッターホイール１４を回転可能に保持するホルダ１５は、ベアリング１２によって回転軸１６を中心に回転自在に構成されている。カッターホイール１４がガラス基板などに圧接しながら回転すると、回転摩擦力によってホルダ１５がベアリング１２によって自動的に方向が転換されて回転移動される。 The holder 15 that rotatably holds the cutter wheel 14 is configured to be rotatable about a rotation shaft 16 by a bearing 12. When the cutter wheel 14 rotates while being pressed against a glass substrate or the like, the direction of the holder 15 is automatically changed by the bearing 12 due to the rotational friction force, and is rotated.
さらに、スクライブヘッド１０の端部に装着されているカッターホイール１４の回転中心が、ホルダ１５の回転軸１６の軸心上に位置されず、回転軸１６の軸心から一定間隔Ｓだけ離れて位置されており、スクライブ工程時にスクライブヘッド１０とともに移動する回転軸１６にしたがうようにカッターホイール１４が動きながらスクライブ作業が進行されるように構成されている。 Further, the center of rotation of the cutter wheel 14 attached to the end of the scribe head 10 is not positioned on the axis of the rotating shaft 16 of the holder 15 but is separated from the axis of the rotating shaft 16 by a fixed interval S. The scribing operation is performed while the cutter wheel 14 moves so as to follow the rotating shaft 16 that moves together with the scribing head 10 during the scribing process.
このように構成された従来の基板分断装置１を用いて、図２に示すようにガラス基板のスクライブ作業を実施する場合には、スクライブヘッド１０が基板の縦方向（上部ガイドバー４の延在方向）に移動する時にはホルダ１５に装着されているカッターホイール１４が基板の縦方向に進行する。 When the conventional substrate cutting apparatus 1 configured as described above is used to perform a glass substrate scribing operation as shown in FIG. 2, the scribing head 10 extends in the vertical direction of the substrate (extension of the upper guide bar 4). The cutter wheel 14 attached to the holder 15 advances in the vertical direction of the substrate.
カッターホイール１４が、ホルダ１５にしたがって基板を縦方向にスクライブした後、基板を横方向（上部ガイドバー４の延在方向と直交する方向）にスクライブするために、元の位置に戻った後、ホルダ１５が横方向に移動すると、カッターホイール１４がホルダ１５とともに回転して向きを９０度変えた後にスクライブ作業を続行することになる。 After the cutter wheel 14 scribes the substrate in the vertical direction according to the holder 15 and then returns to the original position in order to scribe the substrate in the horizontal direction (direction perpendicular to the extending direction of the upper guide bar 4), When the holder 15 moves in the lateral direction, the scribing operation is continued after the cutter wheel 14 rotates with the holder 15 and changes its direction by 90 degrees.
しかしながら、カッターホイール１４のスクライブ作業が長期間にかけて繰り返し実施されると、スクライブ時に基板から発生する粉塵などがホルダ１５の回転軸１６のベアリング１２に流入して固着することにより、ホルダ１５がスクライブ方向に合わせて円滑に回転されない問題が発生する。 However, when the scribing operation of the cutter wheel 14 is repeatedly performed over a long period of time, dust generated from the substrate at the time of scribing flows into the bearing 12 of the rotating shaft 16 of the holder 15 and is fixed, so that the holder 15 is in the scribing direction. There is a problem that it does not rotate smoothly according to the above.
すなわち、図２に示したように、基板上で縦方向に基板をスクライブした後、他のスクライブ方向である横方向に移動しながら基板をスクライブする時に、カッターホイール１４が縦方向から横方向に向きが転換されるようにホルダ１５が回転されなければならないにもかかわらず、正しく回転されない状態で移動することになる。 That is, as shown in FIG. 2, after the substrate is scribed in the vertical direction on the substrate, the cutter wheel 14 moves from the vertical direction to the horizontal direction when scribing the substrate while moving in the horizontal direction, which is another scribe direction. In spite of the fact that the holder 15 has to be rotated so that the direction is changed, it moves without being rotated correctly.
この時にホルダ１５とともに横方向に回転されなかったカッターホイール１４は、図２の点線で示したカッターホイール１４のように、縦方向進行時の位置を維持したまま横方向に引かれて行くため、カッターホイール１４が基板を正しくスクライブすることができずに基板表面を引っ掻いてしまい、これにより基板表面にスクラッチが発生して、基板全体が不良品として量産されるという問題がある。 At this time, the cutter wheel 14 that has not been rotated in the horizontal direction together with the holder 15 is pulled in the horizontal direction while maintaining the position at the time of traveling in the vertical direction, like the cutter wheel 14 indicated by the dotted line in FIG. There is a problem in that the cutter wheel 14 cannot scribe the substrate correctly and scratches the surface of the substrate, thereby generating a scratch on the surface of the substrate and mass-producing the entire substrate as a defective product.
本発明は、上述の従来技術での問題点を解消するために案出されたものであって、その目的は、基板にスクライブラインを形成するカッターホイールをスクライブ進行方向に正確に移動させる旋回機構が取り付けられたスクライブヘッドを提供することにある。 The present invention has been devised to solve the above-described problems in the prior art, and its purpose is a turning mechanism for accurately moving a cutter wheel forming a scribe line on a substrate in a scribe traveling direction. The object is to provide a scribe head with an attached.
上記のような目的を達成するために、本発明の旋回機構付きスクライブヘッドは、基板にスクライブラインを形成するためのカッターホイールを回転可能に保持するホルダと、駆動手段によって回転するボールネジと、該ボールネジの回転によって昇降するスライダと、該スライダに装着され、前記ボールネジの終端部と結合時にボールネジとともに回転する回転子と、ホルダに接続された外筒部材と、回転子と外筒部材との間に設けられ、回転子の一方向の回転力のみを外筒部材に伝達するワンウェイクラッチとを有するように構成される。 In order to achieve the above object, a scribe head with a turning mechanism of the present invention includes a holder for rotatably holding a cutter wheel for forming a scribe line on a substrate, a ball screw rotated by a driving means, A slider that moves up and down by the rotation of the ball screw, a rotor that is attached to the slider and rotates together with the ball screw when coupled to the end of the ball screw, an outer cylinder member connected to the holder, and between the rotor and the outer cylinder member And a one-way clutch that transmits only the rotational force in one direction of the rotor to the outer cylinder member.
外筒部材の外周部には位置決め溝が形成され、位置決め溝に差し込まれるボールプランジャが前記スライダに突設されていてもよい。 A positioning groove may be formed in the outer peripheral portion of the outer cylinder member, and a ball plunger that is inserted into the positioning groove may protrude from the slider.
位置決め溝は、外筒部材の外周部に沿って９０度間隔で複数形成されていてもよい。 A plurality of positioning grooves may be formed at intervals of 90 degrees along the outer peripheral portion of the outer cylinder member.
外筒部材の外周部に刃先位置確認溝が形成されており、刃先位置確認溝に対向する位置に刃先方向検出センサ部が設置されていてもよい。 A cutting edge position confirmation groove may be formed in the outer peripheral portion of the outer cylinder member, and a cutting edge direction detection sensor unit may be provided at a position facing the cutting edge position confirmation groove.
外筒部材とホルダとは、外筒部材の下端部に形成された回転結合溝に、ホルダの上部に形成されたキャスターピンが嵌合することにより接続されていてもよい。 The outer cylinder member and the holder may be connected to each other by fitting a caster pin formed on the upper part of the holder into a rotation coupling groove formed on the lower end portion of the outer cylinder member.
回転結合溝とキャスターピンとは、互いに遊びを有して嵌合されていてもよい。 The rotary coupling groove and the caster pin may be fitted with play.
前記駆動手段は、サーボモータであってもよい。 The drive means may be a servo motor.
上記のような構成によって、本発明の旋回機構付きスクライブヘッドは、基板にスクライブラインを形成するカッターホイールを基板のスクライブ進行方向に合うように特定角度に正確に回転させることにより、基板のスクライブ時に基板表面にスクラッチなどが発生することを防止することができ、基板の不良品を顕著に減らすことができる。 With the configuration as described above, the scribe head with a turning mechanism of the present invention accurately rotates a cutter wheel that forms a scribe line on the substrate at a specific angle so as to match the direction of scribe movement of the substrate, thereby scribing the substrate. Scratches and the like can be prevented from occurring on the substrate surface, and defective products of the substrate can be significantly reduced.
さらに、カッターホイールをスクライブ進行方向に回転させると同時に前記カッターホイールが所望の角度に正確に回転されたかを確認しながらスクライブ作業を行うことができるので、スクライブヘッドの進行を止めて基板全体が不良になることを未然に防止することができる。 In addition, the scribing operation can be performed while rotating the cutter wheel in the direction of scribe movement and confirming whether the cutter wheel has been accurately rotated to the desired angle. Can be prevented in advance.
本発明の旋回機構付きスクライブヘッドを、添付した図面を参照して以下で具体的に説明する。 The scribing head with a turning mechanism of the present invention will be specifically described below with reference to the accompanying drawings.
本発明の詳細な説明において、従来の基板分断装置の構成要素と同一の構成要素に対しては同一の図面符号を使う。 In the detailed description of the present invention, the same reference numerals are used for the same components as those of the conventional substrate cutting apparatus.
本発明の旋回機構付きスクライブヘッドは、図３及び図４に示すように、サーボモータ６０が上部に装着されており、サーボモータ６０によってボールネジ６２が回転される。 As shown in FIGS. 3 and 4, the scribe head with a turning mechanism of the present invention has a servo motor 60 mounted on the upper portion, and the ball screw 62 is rotated by the servo motor 60.
サーボモータ６０は、固定板６５に一体に装着されており、固定板６５は、図１に示すように、上部ガイドバー４に該上部ガイドバー４の長さ方向に沿って移動可能に取り付けられている。 The servo motor 60 is integrally attached to a fixed plate 65, and the fixed plate 65 is attached to the upper guide bar 4 so as to be movable along the length direction of the upper guide bar 4, as shown in FIG. ing.
ボールネジ６２は、カップリング６１と螺合されており、カップリング６１はスライダ３０と結合されている。 The ball screw 62 is screwed with the coupling 61, and the coupling 61 is coupled with the slider 30.
サーボモータ６０によりボールネジ６２が回転されると、カップリング６１が昇降し、カップリング６１に結合されたスライダ３０も固定板６５の一面に沿って昇降する。 When the ball screw 62 is rotated by the servo motor 60, the coupling 61 moves up and down, and the slider 30 coupled to the coupling 61 also moves up and down along one surface of the fixed plate 65.
スライダ３０の下部側には、ボールネジ６２の終端部と結合及び分離されるように回転子４２がボールネジ６２と同一軸線上に装着される。回転子４２は、ボールネジ６２と結合した時に、ボールネジ６２とともに回転する。 On the lower side of the slider 30, the rotor 42 is mounted on the same axis as the ball screw 62 so as to be coupled and separated from the terminal portion of the ball screw 62. The rotor 42 rotates together with the ball screw 62 when coupled with the ball screw 62.
回転子４２の外周には、図示しないワンウェイクラッチが装着されており、回転子４２の一方向の回転力のみを外筒部材４０に伝達する。 A one-way clutch (not shown) is mounted on the outer periphery of the rotor 42, and only the rotational force in one direction of the rotor 42 is transmitted to the outer cylinder member 40.
具体的には、ワンウェイクラッチは、ボールネジ６２がスライダ３０を上昇させる方向に回転する時のみ、ボールネジ６２と結合された回転子４２の回転力を外筒部材４０に伝達し、ボールネジ６２がスライダ３０を下降させる方向に回転する時は、ボールネジ６２と結合された回転子４２の回転力を外筒部材４０に伝達しないよう構成されている。 Specifically, the one-way clutch transmits the rotational force of the rotor 42 coupled to the ball screw 62 to the outer cylinder member 40 only when the ball screw 62 rotates in the direction to raise the slider 30, and the ball screw 62 is moved to the slider 30. When rotating in the direction of lowering, the rotational force of the rotor 42 coupled to the ball screw 62 is not transmitted to the outer cylinder member 40.
したがって、ボールネジ６２が回転子４２と結合した状態でスライダ３０を上昇させる方向に回転すると、外筒部材４０も回転子４２と同一方向に回転するが、ボールネジ６２が回転子４２と結合した状態でスライダ３０を下降させる方向に回転しても、外筒部材４０は回転しない。 Therefore, when the ball screw 62 is coupled to the rotor 42 and rotates in the direction in which the slider 30 is raised, the outer cylinder member 40 also rotates in the same direction as the rotor 42, but the ball screw 62 is coupled to the rotor 42. Even if the slider 30 is rotated in the downward direction, the outer cylinder member 40 does not rotate.
以下、本発明に係る旋回機構付きスクライブヘッドの作動状態を詳細に説明する。 Hereinafter, the operating state of the scribing head with a turning mechanism according to the present invention will be described in detail.
図１に示したように基板分断装置１のコンベアベルト８上に基板２０が載置されると、基板２０はコンベアベルト８によって基板分断装置１の上部ガイドバー４上に装着されている、カッターホイール５１を有するスクライブヘッド１０の真下まで移動される。 When the substrate 20 is placed on the conveyor belt 8 of the substrate cutting apparatus 1 as shown in FIG. 1, the substrate 20 is mounted on the upper guide bar 4 of the substrate cutting apparatus 1 by the conveyor belt 8. It is moved to just below the scribing head 10 having the wheel 51.
次いで、基板２０のスクライブ作業を実施するために、 カッターホイール５１を下降させる。 Next, the cutter wheel 51 is lowered in order to perform the scribing operation of the substrate 20.
この時、カッターホイール５１を基板２０上に下降させるため、スクライブヘッド１０の上部側に装着されているサーボモータ６０を作動させてボールネジ６２を回転させる。 At this time, in order to lower the cutter wheel 51 onto the substrate 20, the servo motor 60 mounted on the upper side of the scribe head 10 is operated to rotate the ball screw 62.
ボールネジ６２が回転することにより、図４に示すように、カップリング６１が下降し、カップリング６１と結合されているスライダ３０も下降する。 As the ball screw 62 rotates, the coupling 61 descends as shown in FIG. 4, and the slider 30 coupled to the coupling 61 also descends.
スライダ３０が基板２０に向かって下降すると、スライダ３０の下端に装着されているホルダ５０が下降して、その下端部に装着されているカッターホイール５１が基板２０の上面に当接する位置に導かれる。 When the slider 30 is lowered toward the substrate 20, the holder 50 attached to the lower end of the slider 30 is lowered, and the cutter wheel 51 attached to the lower end portion thereof is guided to a position where it abuts on the upper surface of the substrate 20. .
この状態でスクライブヘッド１０を上部ガイドバー４に沿って移動させることにより、基板２０の表面に、上部ガイドバー４の延在方向に伸びるスクライブラインが形成される。 By moving the scribe head 10 along the upper guide bar 4 in this state, a scribe line extending in the extending direction of the upper guide bar 4 is formed on the surface of the substrate 20.
次いで、上部ガイドバー４の延在方向と直交する方向にスクライブラインを形成する場合は、カッターホイール５１を上昇させて基板２０の表面から引き離し、スクライブヘッド１０を上部ガイドバー４に沿って所望の位置まで移動させた後に、再びカッターホイール５１を下降させて基板２０の表面に当接させ、しかる後に、基板２０をコンベアベルト８によって、コンベアベルト８の進行方向に移動させながらスクライブ作業を実施する。 Next, when forming a scribe line in a direction orthogonal to the extending direction of the upper guide bar 4, the cutter wheel 51 is raised and pulled away from the surface of the substrate 20, and the scribe head 10 is moved along the upper guide bar 4 to a desired direction. After being moved to the position, the cutter wheel 51 is lowered again and brought into contact with the surface of the substrate 20. After that, the substrate 20 is moved by the conveyor belt 8 in the traveling direction of the conveyor belt 8 and the scribe operation is performed. .
このようなスクライブ作業を繰り返し連続して実施するためには、先のスクライブラインの形成完了から次のスクライブラインの形成開始までの間に、カッターホイール５１の向きを変えなければならない。 In order to repeatedly perform such a scribe operation continuously, the direction of the cutter wheel 51 must be changed between the completion of the formation of the previous scribe line and the start of the formation of the next scribe line.
スクライブラインの形成が完了したら、まず、カッターホイール５１を上昇させて、基板２０の表面から引き離す必要がある。このために、スクライブヘッド１０の上部に設けられたサーボモータ６０を作動させてボールネジ６２を回転させる。すると、ボールネジ６２の回転によって、カップリング６１及びこれと結合されているスライダ３０が上昇する。 When the formation of the scribe line is completed, it is first necessary to raise the cutter wheel 51 and separate it from the surface of the substrate 20. For this purpose, the servo motor 60 provided on the upper part of the scribe head 10 is operated to rotate the ball screw 62. Then, the coupling 61 and the slider 30 coupled thereto are raised by the rotation of the ball screw 62.
スライダ３０が上昇すると、その下端に装着されているホルダ５０も上昇するので、ホルダ５０の下端に保持されているカッターホイール５１が基板２０の表面から引き離される。 When the slider 30 is raised, the holder 50 attached to the lower end of the slider 30 is also raised, so that the cutter wheel 51 held at the lower end of the holder 50 is pulled away from the surface of the substrate 20.
本発明においては、ボールネジ６２は回転するのみで、上下方向の位置は変化しない。 In the present invention, the ball screw 62 only rotates and the vertical position does not change.
一方、図５に示すように、ボールネジ６２によってスライダ３０が上昇されると、スライダ３０の下部に装着されている回転子４２がボールネジ６２の終端部と結合してボールネジ６２の回転方向に回転される。回転子４２の回転力は、ワンウェイクラッチを介して外筒部材４０に伝達され、外筒部材４０も同一方向に回転する。なお、回転子４２の下側には、ボールネジ６２の終端部との結合時の衝撃を和らげ又は締結力を高めるために、回転子４２を上方向に付勢するスプリング４３が差し込まれて固定されている。 On the other hand, as shown in FIG. 5, when the slider 30 is lifted by the ball screw 62, the rotor 42 attached to the lower portion of the slider 30 is coupled to the terminal portion of the ball screw 62 and rotated in the rotation direction of the ball screw 62. The The rotational force of the rotor 42 is transmitted to the outer cylinder member 40 via the one-way clutch, and the outer cylinder member 40 also rotates in the same direction. A spring 43 that urges the rotor 42 upward is inserted and fixed to the lower side of the rotor 42 in order to reduce an impact at the time of coupling with the terminal portion of the ball screw 62 or increase a fastening force. ing.
外筒部材４０の下端には回転結合溝４５が形成されており、回転結合溝４５には、ホルダ５０の上端部に径方向に突設されたキャスターピン５２が差し込まれている。 A rotation coupling groove 45 is formed at the lower end of the outer cylinder member 40, and a caster pin 52 projecting radially from the upper end portion of the holder 50 is inserted into the rotation coupling groove 45.
このため、外筒部材４０が回転すると、それに連動してホルダ５０も回転し、ホルダ５０に保持されたカッターホイール５１の向きが変更される。 For this reason, if the outer cylinder member 40 rotates, the holder 50 will also rotate in response to it and the direction of the cutter wheel 51 hold | maintained at the holder 50 will be changed.
基板２０の表面に縦横に直交するスクライブラインを形成する場合には、外筒部材４０を９０度ずつ回転させればよい。 In the case where scribe lines perpendicular to the length and width are formed on the surface of the substrate 20, the outer cylinder member 40 may be rotated by 90 degrees.
つまり、回転子４２からワンウェイクラッチを介して回転力を受けた外筒部材４０が９０度ずつ回転するように調節しておけば、カッターホイール５１を保持するホルダ５０を外筒部材４０に連動して９０度ずつ回転させることができ、基板２０の表面に縦横に直交するスクライブラインを形成することができる。 In other words, if the outer cylinder member 40 that receives the rotational force from the rotor 42 via the one-way clutch is adjusted so as to rotate by 90 degrees, the holder 50 that holds the cutter wheel 51 is interlocked with the outer cylinder member 40. The scribe line can be formed on the surface of the substrate 20 in the vertical and horizontal directions.
回転結合溝４５とキャスターピン５２は互いに強制嵌合されておらず、少し緩く嵌め込まれた状態であって、キャスターピン５２が９０度を基準に両方向に微小角度自在に回転することができるように形成することが望ましい。 The rotation coupling groove 45 and the caster pin 52 are not forcibly fitted to each other, and are in a slightly loosely fitted state so that the caster pin 52 can be rotated at a small angle in both directions with reference to 90 degrees. It is desirable to form.
これは次のような理由によるものである。すなわち、回転結合溝４５とキャスターピン５２が互いに強制嵌合されていると、外筒部材４０が正確に９０度回転されていない場合に、カッターホイール５１の向きがスクライブされるべき方向と正確に一致せず、基板面に引きずり現象が発生し得るので、そのような事態を防止するために、外筒部材４０が固定されている場合でも、ホルダ５０の回転に若干の遊びを持たせておくことが望ましい。 This is due to the following reason. That is, when the rotational coupling groove 45 and the caster pin 52 are forcibly fitted to each other, the direction of the cutter wheel 51 is accurately set to the direction to be scribed when the outer cylinder member 40 is not rotated exactly 90 degrees. Since they do not match and a drag phenomenon may occur on the substrate surface, in order to prevent such a situation, even when the outer cylinder member 40 is fixed, a slight play is given to the rotation of the holder 50. It is desirable.
外筒部材４０が９０度回転されると、回転後の位置が変わらないように、外筒部材４０の外周部に形成された位置決め溝２５に、スライダ３０側に突設されたボールプランジャ２４が差し込まれて、９０度回転された状態が安定して維持される。 When the outer cylinder member 40 is rotated 90 degrees, the ball plunger 24 protruding toward the slider 30 is inserted into the positioning groove 25 formed in the outer peripheral portion of the outer cylinder member 40 so that the position after the rotation does not change. The state of being inserted and rotated 90 degrees is stably maintained.
スライダ３０のボールプランジャ２４及び外筒部材４０の位置決め溝２５は、図３に示すように、９０度間隔で多数個形成させておくことが望ましい。 As shown in FIG. 3, it is desirable to form a large number of ball plungers 24 of the slider 30 and positioning grooves 25 of the outer cylinder member 40 at intervals of 90 degrees.
ボールプランジャ２４が位置決め溝２５に嵌まり込むと、一定以上の回転力が加わらない限り、外筒部材４０の角度は変わらない。 When the ball plunger 24 is fitted into the positioning groove 25, the angle of the outer cylinder member 40 does not change unless a certain amount of rotational force is applied.
外筒部材４０が固定されると、外筒部材４０の下端に接続されたホルダ５０及びホルダ５０が保持するカッターホイール５１の向きも固定される。 When the outer cylinder member 40 is fixed, the orientation of the holder 50 connected to the lower end of the outer cylinder member 40 and the cutter wheel 51 held by the holder 50 is also fixed.
カッターホイール５１の向きが変更されたら、サーボモータ６０を用いてボールネジ６２を逆方向に回転させる。すると、スライダ３０が下降する。 When the direction of the cutter wheel 51 is changed, the ball screw 62 is rotated in the reverse direction using the servo motor 60. Then, the slider 30 descends.
スライダ３０が下降すると、ボールネジ６２の終端部に結合されていた回転子４２は、逆方向の回転力を受けながら分離される。 When the slider 30 is lowered, the rotor 42 coupled to the end portion of the ball screw 62 is separated while receiving a rotational force in the reverse direction.
回転子４２は、ボールネジ６２から分離されるまでは逆方向の回転力を受けるが、ワンウェイクラッチ４０によってその回転力は外筒部材４０には伝達されない。 The rotor 42 receives a rotational force in the reverse direction until it is separated from the ball screw 62, but the rotational force is not transmitted to the outer cylinder member 40 by the one-way clutch 40.
つまり、スライダ３０を下降させるためにボールネジ６２が逆回転動作をしても、外筒部材４０は回転せず、外筒部材４０の下端に接続されたホルダ５０及びホルダ５０が保持するカッターホイール５１の向きも変化しない。 That is, even if the ball screw 62 rotates backward to lower the slider 30, the outer cylinder member 40 does not rotate, and the holder 50 connected to the lower end of the outer cylinder member 40 and the cutter wheel 51 held by the holder 50 are retained. The direction of is also unchanged.
また、図３に示すように、外筒部材４０の外周に設けられた鍔部に刃先位置確認溝２７を形成し、刃先方向検出センサ部２６を装着しているので、外筒部材４０がボールネジ６２の回転に連動して回転され、それによって外筒部材４０の下端に接続されたホルダ５０及びホルダ５０が保持するカッターホイール５１の向きが９０度変更されたかを正確に検出することができる。 Further, as shown in FIG. 3, since the blade edge position confirmation groove 27 is formed in the collar portion provided on the outer periphery of the outer cylinder member 40 and the blade edge direction detection sensor unit 26 is mounted, the outer cylinder member 40 is a ball screw. It is possible to accurately detect whether the orientation of the holder 50 connected to the lower end of the outer cylinder member 40 and the cutter wheel 51 held by the holder 50 has been changed by 90 degrees.
刃先位置確認溝２７の位置が刃先方向検出センサ部２６によって正確に検出されない場合には、スクライブ作業を実施することができないように基板分断装置の作動が停止されるようセッティングされている。すなわち、ボールネジ６２の回転によって外筒部材４０を回転させることができなくなった場合は、刃先方向検出センサ部２６からの信号によってスクライブ作業が行なわれないので、カッターホイール５１の向きの不具合によるスクラッチなどの発生を未然に防止することができる。 When the position of the cutting edge position confirmation groove 27 is not accurately detected by the cutting edge direction detection sensor unit 26, the operation of the substrate cutting device is set so that the scribing operation cannot be performed. That is, when the outer cylinder member 40 cannot be rotated due to the rotation of the ball screw 62, the scribing operation is not performed by a signal from the blade edge direction detection sensor unit 26. Can be prevented in advance.
上記のように作動するよう構成された本発明のスクライブヘッドは、昇下降用のボールネジ６２を用いてカッターホイール５１を昇降させると同時に、これをボールネジ６２の回転力を用いて強制的に９０度ずつ回転させることができるので、基板のスクライブ作業の正確性を確保することができる。すなわち、ボールネジ６２を用いてスライダ３０を上昇させながらホルダ５０に装着されたカッターホイール５１を９０度ずつ回転させると同時に、カッターホイール５１の位置が正確に回転されたかを刃先位置確認溝２７及び刃先方向検出センサ部２６の構成によって確認した後、カッターホイール５１が正確に回転された状態であった時にのみ基板のスクライブ作業が実行されるので、カッターホイール５１が間違った回転位置にある場合には作動しない。 The scribing head of the present invention configured to operate as described above moves the cutter wheel 51 up and down using the ball screw 62 for ascending and descending and at the same time forcibly using the rotational force of the ball screw 62 to 90 degrees. Since it can be rotated each time, the accuracy of the substrate scribing operation can be ensured. That is, the cutter wheel 51 mounted on the holder 50 is rotated by 90 degrees while raising the slider 30 using the ball screw 62, and at the same time, whether the position of the cutter wheel 51 is correctly rotated and the blade edge position confirmation groove 27 and the blade edge. After the confirmation by the configuration of the direction detection sensor unit 26, the substrate scribing operation is executed only when the cutter wheel 51 is accurately rotated. Does not work.
本発明ではスクライブヘッドがスクライブされる基板の上部側に位置されたものだけを主に説明しているが、本発明はこれに限定されるのではなく、スクライブヘッドがスクライブされる基板の上下部両方に位置された基板分断装置などにも適用することができることは言うまでもない。 In the present invention, only the scribe head positioned on the upper side of the substrate to be scribed is mainly described. However, the present invention is not limited to this, and the upper and lower portions of the substrate on which the scribe head is scribed. Needless to say, the present invention can also be applied to a substrate cutting apparatus or the like located in both.
本発明は、ガラス基板等の脆性材料基板にスクライブ溝を形成するためのスクライブ装置に適用することができる。 The present invention can be applied to a scribing apparatus for forming a scribe groove in a brittle material substrate such as a glass substrate.
４ 上部ガイドバー
２４ ボールプランジャ
２５ 位置決め溝
２６ 刃先方向検出センサ部
２７ 刃先位置確認溝
３０ スライダ
４０ 外筒部材
４２ 回転子
４５ 回転結合溝
５０ ホルダ
５１ カッターホイール
５２ キャスターピン
６０ 駆動手段
６２ ボールネジ
4 Upper guide bar 24 Ball plunger 25 Positioning groove 26 Cutting edge direction detection sensor 27 Cutting edge position confirmation groove 30 Slider 40 Outer cylinder member 42 Rotor 45 Rotating coupling groove 50 Holder 51 Cutter wheel 52 Caster pin 60 Driving means 62 Ball screw
Claims (7)
駆動手段によって回転するボールネジと、
該ボールネジの回転によって昇降するスライダと、
該スライダに装着され、前記ボールネジの終端部と結合時に前記ボールネジとともに回転する回転子と、
前記ホルダに接続された外筒部材と、
前記回転子と前記外筒部材との間に設けられ、前記回転子の一方向の回転力のみを前記外筒部材に伝達するワンウェイクラッチと、
を有することを特徴とする旋回機構付きスクライブヘッド。 A scribe head with a turning mechanism having a holder for rotatably holding a cutter wheel for forming a scribe line on a substrate,
A ball screw that is rotated by a drive means;
A slider that moves up and down by rotation of the ball screw;
A rotor mounted on the slider and rotating together with the ball screw when coupled to the terminal end of the ball screw;
An outer cylinder member connected to the holder;
A one-way clutch that is provided between the rotor and the outer cylinder member and transmits only the rotational force in one direction of the rotor to the outer cylinder member;
A scribing head with a swiveling mechanism characterized by comprising:
該位置決め溝に差し込まれるボールプランジャが、前記スライダに突設されていることを特徴とする請求項１に記載の旋回機構付きスクライブヘッド。 A positioning groove is formed on the outer periphery of the outer cylinder member,
2. The scribing head with a turning mechanism according to claim 1, wherein a ball plunger inserted into the positioning groove protrudes from the slider.
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