KR20030036085A

KR20030036085A - 스크라이브 장치

Info

Publication number: KR20030036085A
Application number: KR1020020067344A
Authority: KR
Inventors: 이시까와히로까즈
Original assignee: 티에치케이 가부시끼가이샤; 가부시키가이샤 베르덱스
Priority date: 2001-11-02
Filing date: 2002-11-01
Publication date: 2003-05-09
Also published as: KR100905552B1; KR100880328B1; JP2003137576A; KR20070110240A; DE10250862A1; US20030084578A1; JP4008692B2; TW568890B; US6832439B2

Abstract

본 발명의 과제는 커터가 가로 방향으로 진동하는 것을 억제하고, 커터를 세로 방향으로만 진동시킬 수 있는 스크라이브 장치를 제공하는 것이다.

스크라이브 장치는 진동을 발생시키는 진동 발생부(14)와, 커터(12)가 부착되어 진동 발생부(14)의 진동을 커터(12)에 전달하는 축(15)과, 축(15)이 그 중심선 방향으로 직선 운동하는 것을 안내하는 안내부(28)와, 자력을 이용하여 커터(12)로부터 워크(11)에 가해지는 하중을 조정하는 자석(17a, 17b)을 구비한다. 진동 발생부(14)에 의해 축이 진동하는 것을 안내하는 안내부(28)와, 자석(17a, 17b)에 의해 축(15)이 이동(예를 들어 부상)하는 것을 안내하는 안내부(28)를 겸용한다. 안내부를 각각 설치함으로써 모멘트 하중이 생기는 일이 없으므로, 커터(12)가 가로로 흔들리는 것을 방지할 수 있어, 커터(12)를 세로 방향으로만 원활하게 진동시킬 수 있다.

Description

스크라이브 장치 {SCRIBING DEVICE}

본 발명은, 유리, 반도체 등의 취성 재료로 이루어지는 워크에 스크라이브선을 형성하는 스크라이브 장치에 관한 것이다.

종래부터 워크의 표면에 스크라이브선을 형성하는 스크라이브 장치가 알려져 있다. 진동시킨 커터를 워크의 표면에 압박하면, 워크의 표면에 두께 방향으로 연장되는 세로 크랙이 발생한다. 워크의 표면에 따라서 커터를 이동시키면, 워크의 표면에 연속한 스크라이브선(균열)이 형성된다. 워크에 스크라이브선을 형성한 후, 스크라이브선에 따라서 워크를 절곡하면 워크가 절단된다.

도7은 출원인이 제안한 스크라이브 장치를 도시한다. 이 스크라이브 장치는커터(1)를 진동시키는 스크라이브 본체(2)를 구비한다. 스크라이브 본체(2)의 하우징(3)에는 진동 발생부로서의 압전 소자가 수납되어 있다. 하우징(3)의 하부로부터는 축(4)이 돌출되고, 이 축(4)은 하우징(3) 내에 설치한 안내부에 의해 상하 방향으로 직선 운동 가능하게 안내되어 있다. 축(4)의 하단부에는 커터(1)가 부착된다. 커터에는, 예를 들어 사각뿔 형상으로 형성된 다이아몬드 사각뿔 공구가 사용된다. 압전 소자를 진동시키면, 축(4)이 진동하고 축(4)과 함께 커터(1)가 진동한다.

하우징(3)은 슬라이드 블럭(5)에 부착되고, 이 슬라이드 블럭(5)은 안내부(7)(예를 들어 직동 가이드)를 거쳐서 테이블(6)에 부착된다. 이 안내부(7)는 슬라이드 블록(5), 하우징(3), 축 및 커터(1)로 구성되는 스크라이브 본체(2)를 테이블(6)에 대하여 직선 운동 가능하게 안내한다. 테이블(6)은 이동 기구(10)에 의해 워크(9)에 대하여 이동된다.

스크라이브 본체(2)측 및 테이블(6)측 각각에 부착되는 한 쌍의 자석(8a, 8b)은 서로 반발하고, 커터(1)로부터 워크에 가해지는 정하중을 조정한다. 자석(8a, 8b)의 반발력에 의해 커터(1)를 부상시키면, 커터(1)로부터 워크(9)에 가해지는 정하중(진동 발생부가 진동하고 있지 않을 때에 커터로부터 워크에 가해지는 하중)이 조정된다. 이 때 스크라이브 본체(2)는 안내부(7)에 의해 부상하는 것이 안내되어 있다.

상기 스크라이브 장치에 따르면, 커터(1)를 진동시킬 수 있는 동시에, 커터(1)로부터 워크(9)에 가해지는 정하중을 워크의 종류 및 두께 등에 따라서 가장 적절하게 조정할 수 있다.

그러나, 종래의 스크라이브 장치에서는 스크라이브 본체(2)가 부상하는 것을 안내하는 부상용 안내부(7)와, 축(4)이 진동하는 것을 안내하는 진동용 안내부가 각각 설치되고, 게다가 부상용 안내부(7)와 진동용 안내부는 좌우 방향으로 위치가 거리 L만큼 어긋나게 되어 있다. 이로 인해, 축(4)이 진동하면 스크라이브 본체(2)를 외팔보 지지하는 부상용 안내부(7)에 모멘트 하중이 발생된다.

모멘트 하중이 발생하면, 세로 방향(도면 중 상하 방향)뿐만 아니라, 가로 방향(도면 중 좌우 방향)으로도 커터(1)가 진동한다. 커터(1)가 가로 방향으로 진동하면, 커터(1)로부터 워크(9)에 가해지는 하중에 가로 방향의 분력이 생겨 버려, 이에 의해 워크(9) 표면에 수평 크랙 등이 생겨, 워크(9)의 품위가 악화될 우려가 있다.

또한 진동 발생부가 진동하면, 커터(1)뿐만 아니라 스크라이브 본체(2)도 진동하지만, 안내부(7)에 작용하는 모멘트 하중에 의해 안내부(7)의 추종성이 악화되어, 이로 인해 스크라이브 본체(2)가 진동할 때에 저항이 생긴다.

또한 부상용 안내부(7)와 진동용 안내부를 별도로 설치하면, 스크라이브 본체의 구조가 복잡화되고, 스크라이브 본체의 질량이 커진다. 워크(9)의 평탄도가 나쁜 경우나, 일단 형성된 스크라이브선에 교차하도록 커터를 이동시키는 경우는 스크라이브 본체(2)가 상하로 부침하므로, 스크라이브 본체의 전체 질량이 커지면, 스크라이브 본체의 관성력이 커진다. 이로 인해, 커터(1)로부터 워크(9)에 가해지는 하중의 변동도 커진다.

그래서, 본 발명은 커터가 가로 방향으로 진동하는 것을 억제하고, 커터를 세로 방향으로만 진동시킬 수 있는 스크라이브 장치를 제공한다.

또한 본 발명의 또 다른 목적은, 구조를 단순하게 하여 진동하는 부분의 질량을 경감할 수 있는 스크라이브 장치를 제공하는 데 있다.

도1은 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 스크라이브 장치를 도시한 정면도.

도2는 상기 도1의 스크라이브 장치의 측면도.

도3은 상기 도1의 스크라이브 장치의 안내부를 도시한 사시도.

도4는 상기 안내부의 정면도(일부 단면을 포함함).

도5는 상기 안내부의 측면도(일부 단면을 포함함).

도6은 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서의 스크라이브 장치를 도시한 수직 방향 단면도.

도7은 종래의 스크라이브 장치를 도시한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11 : 워크

12 : 커터

13 : 스크라이브선

14 : 진동 발생부

15 : 축

15a : 볼 전주부(전동체 전주부)

16a : 볼 전주부(전동체 전주부)

16 : 외통

17a, 17b : 자석(하중 조정 수단)

18 : 테이블

19 : 이동 기구

22 : 볼(전동체)

24 : 수납 케이스

28 : 안내부(안내 수단)

29 : 스프링

이하, 본 발명에 대해 설명한다. 또, 본 발명의 이해를 쉽게 하기 위해 첨부 도면의 참조 번호를 괄호 쓰기로 하여 부기하지만, 그에 의해 본 발명이 도시한 형태에 한정되는 것이 아니다.

본 발명자는 상기 과제를 해결하기 위해, 부상용 안내부와 진동용 안내부를 겸용하여, 스크라이브 본체의 구조를 간략화했다.

구체적으로는 청구항 1의 발명은, 커터(12)에 진동을 부여하여 워크(11)에 스크라이브선(13)을 형성하는 스크라이브 장치이며, 진동을 발생하는 진동 발생부(14)와, 상기 커터(12)가 부착되어 상기 진동 발생부(14)의 진동을 상기 커터(12)에 전달하는 축(15)과, 상기 축(15)이 그 중심선 방향으로 직선 운동하는 것을 안내하는 안내 수단(28)과, 자력을 이용하여 상기 커터(12)로부터 상기 워크(11)에 가해지는 하중을 조정하는 하중 조정 수단(17a, 17b)을 구비하고, 상기 안내 수단(28)은 상기 하중 조정 수단(17a, 17b)에 의해 상기 축(15)이 이동하는 것을 안내하고, 또한 상기 진동 발생부(14)에 의해 상기 축(15)이 진동하는 것을 안내하는 것을 특징으로 하는 스크라이브 장치에 의해, 상술한 과제를 해결한다.

본 발명에 따르면, 진동 발생부에 의해 축이 진동하는 것을 안내하는 안내 수단과, 하중 조정 수단에 의해 축이 이동(예를 들어 부상)하는 것을 안내하는 안내 수단을 겸용할 수 있다. 이로 인해, 종래의 스크라이브 장치와 같이 안내 수단을 각각 설치함으로써 모멘트 하중이 생기는 일이 없다. 따라서, 커터가 가로로 흔들리는 것을 방지할 수 있어, 커터를 세로 방향으로만 원활하게 진동시킬 수 있다.

또한 안내 수단을 겸용함으로써, 구조를 간단하게 할 수 있어 진동하는 부분의 질량도 경량화할 수 있다. 이에 의해, 하중의 변동을 작게 할 수 있다.

여기서 안내 수단에는 축이 왕복 운동하는 것을 안내할 수 있으면 여러 가지의 것을 이용할 수 있고, 예를 들어 선형 가이드, 볼 스플라인 가이드, 볼 부시 가이드, 미끄럼 베어링 가이드 등을 이용할 수 있다.

청구항 2의 발명은, 청구항 1에 기재된 스크라이브 장치에 있어서, 상기 스크라이브 장치는 또한, 상기 커터(12)를 상기 워크(11)에 따라서 이동시키기 위한 이동 기구(19)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

커터를 워크에 따라서 이동시키면, 워크에 스크라이브선이 형성된다.

청구항 3의 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 스크라이브 장치에 있어서, 상기 축(15)의 외주에는 축선 방향으로 연장되는 전동체 전주부(15a)가 형성되고, 상기 안내 수단(28)은 상기 축(15)에 끼워 맞추고, 내주에 상기 전동체 전주부(15a)에 대응하는 전동체 전주부(21a)가 형성되는 외통(21)과, 상기 축(15)의 상기 전동체 전주부(15a)와 상기 외통(21)의 상기 전동체 전주부(21a) 사이에 개재되는 복수의 전동체를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 축의 주위를 외통으로 안내하고 있으므로, 축이 진동될 때에 축을 안정되게 안내할 수 있다. 또한 축과 외통 사이에는 전동체가 개재되므로, 축이 외통에 대해 진동할 때에 생기는 저항도 작아진다.

청구항 4의 발명은, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 스크라이브 장치에 있어서, 상기 진동 발생부(14)의 중심선과 상기 축(15)의 중심선이 실질적으로 일직선이 되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 진동 발생부의 중심선 방향의 진동을 축에 효율좋게 전달할 수 있다. 이에 대해, 진동 발생부의 중심선과 축의 중심선이 어긋나면 축에 모멘트 하중이 가해져 버린다.

청구항 5의 발명은, 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 스크라이브 장치에 있어서, 상기 진동 발생부(14)는 수납 케이스(24)에 수납되고, 상기 수납 케이스(24)에는 상기 축(15)의 진동을 상기 진동 발생부(14)의 진동에 추종시키기 위해 접시형으로 형성된 스프링(29)이 설치되는 것을 특징으로 한다.

진동 발생부는 중심선 방향으로의 진동뿐만 아니라, 중심선 방향 이외로의 진동을 발생시키는 경우가 있다. 본 발명에 따르면, 접시형으로 형성된 스프링에 의해, 진동 발생부는 중심선 방향으로의 진동만을 인출되기 쉬워진다.

또한 본 발명은, 청구항 6에 기재된 바와 같이, 커터(12)에 진동을 부여하여 워크(11)에 스크라이브선(13)을 형성하는 스크라이브 장치이며, 상기 워크(11)에 대해 이동 가능한 테이블(18)과, 진동을 발생하는 진동 발생부(14)와, 상기커터(12)가 부착되고, 상기 진동 발생부(14)의 진동을 상기 커터(12)에 전달하는 축(15)과, 상기 테이블(18)에 부착되고, 상기 축(15)이 그 중심선 방향으로 직선 운동하는 것을 안내하는 안내부(28)와, 자력을 이용하여 상기 커터(12)로부터 상기 워크(11)에 가해지는 하중을 조정하는 자석(17a, 17b)을 구비하는 것을 특징으로 하는 스크라이브 장치로서도 구성할 수 있다.

본 발명에 따르면, 진동 발생부에 의해 축이 진동하는 것을 안내하는 안내부와, 자석에 의해 축이 부상하는 것을 안내하는 안내부를 겸용할 수 있다. 이로 인해, 종래의 스크라이브 장치와 같이 안내부를 각각 설치함으로써 모멘트 하중이 생기는 일이 없다. 따라서, 커터가 가로로 흔들리는 것을 방지할 수 있어 커터를 세로 방향으로만 진동시킬 수 있다.

또한 안내부를 겸용함으로써, 구조를 간단하게 할 수 있어 진동하는 부분의 질량도 경량화할 수 있다. 이에 의해, 하중의 변동을 작게 할 수 있다.

또한 안내부를 겸용함으로써, 구조를 간단하게 할 수 있어 스크라이브 본체도 경량화할 수 있다. 이에 의해, 하중의 변동을 작게 할 수 있어 얇은 워크에도 양호한 스크라이브선을 형성할 수 있다.

이하, 첨부 도면에 의거하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 도1 및 도2는, 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 스크라이브 장치를 도시한다. 이 스크라이브 장치는 유리, 반도체, 세라믹스 등의 취성 재료로 이루어지는 얇은 판형의 워크(11)의 표면에 두께 방향으로 연장되는 스크라이브선을 형성한다. 워크(11)의 표면에는 커터(12)가 접촉되어 있다. 커터(12)를 진동하면, 워크(11)의 표면 부분에 수직인 세로 크랙이 발생된다. 커터(12)를 워크(11)에 따라서 이동시키면, 워크(11)에는 세로 크랙이 연속된 균열, 즉 스크라이브선(13)이 형성된다.

스크라이브 장치는 진동을 발생하는 진동 발생부(14)와, 하단부에 커터(12)가 부착되고, 진동 발생부(14)의 진동을 커터(12)에 전달하는 축(15)과, 축(15)이 그 중심선 방향으로 직선 운동하는 것을 안내하는 안내부(28)(안내 수단)와, 자력을 이용하여 커터(12)로부터 워크(11)에 가해지는 하중(주로 정하중)을 조정하는 한 쌍의 자석(17a, 17b)(하중 조정 수단)을 구비한다. 안내부(28)는 이동 기구(19)에 의해 이동되는 테이블(18)에 부착된다. 이동 기구(19)는 커터(12)가 워크(11)에 따라서 이동할 수 있도록, 테이블(18)을 XY2축 방향, 혹은 XYZ3축 방향 등으로 이동된다.

커터(12)에는, 사각뿔 형상으로 형성된 다이아몬드 사각뿔 공구가 사용된다. 워크(11)가 얇은 경우에는 다이아몬드 사각뿔 공구가 사용되지만, 워크(11)가 두꺼운 경우 혹은 워크(11)가 유리 등으로 이루어지는 경우에는 주판알형으로 형성된 휠 공구가 사용되는 경우도 있다.

진동 발생부(14)에는, 예를 들어 외부 전계를 가하면 왜곡을 발생시키는 압전 소자(피에조 액튜에이터)가 이용된다. 압전 소자에 인가하는 전압을 소정의 주파수로 변화시키면, 압전 소자가 주기적으로 신축한다. 외부 전계를 가함으로써 압전 소자에 응력이 발생하고, 이 응력이 커터(12)에 전달된다. 커터(12)에 응력이 전달되면, 워크(11)의 표면에 사각뿔의 오목함과 함께 수직 크랙이 형성된다.

진동 발생부(14)의 진동을 커터(12)에 전달하는 축(15)은, 단면 대략 원형을이루고, 축(15)의 중심선 방향으로 직선 운동 가능하게 안내부(28)에 지지된다. 축(15)의 하단부측에는 공구 보유 지지부(20)가 설치된다. 한 쪽 축(15)의 상단부는 진동 발생부(14)에 연결되어 있다. 축(15)의 외주에는 축선 방향으로 연장되는 복수열의 전동체 전주부로서의 볼 전주홈(15a)이 형성된다(도3 및 도4 참조). 또, 축(15)의 형상은 원형이 아니어도 사각형 등의 다각형이라도 좋다. 또한 축(15)은, 축선 방향에 있어서 단면 형상이 변화해도 좋다. 또한 축(15)은, 중실로 형성되어도 중공으로 형성되어도 좋다.

진동 발생부(14)의 중심선과 축(15)의 중심선은, 진동 발생부(14)의 중심선 방향의 진동을 축(15)에 효율좋게 전달할 수 있도록 실질적으로 일직선으로 되어 있다. 가령 진동 발생부(14)의 중심선과 축(15)의 중심선이 어긋나면 축(15)에 모멘트 하중이 가해져 버린다.

축(15)이 그 중심선 방향으로 직선 운동하는 것을 안내하는 안내부(28)는, 축에 끼워 맞추는 외통(21)과, 축(15)과 외통(21) 사이에 개재되는 복수의 전동체로서의 볼(22 …)로 구성된다. 안내부(28)는 브래킷을 거쳐서 테이블(18)에 부착되어 있다. 이 안내부(28)는, 한 쌍의 자석(17a, 17b)의 부력에 의해 축(15)이 이동(예를 들어 부상)하는 것을 안내하는 기능과, 진동 발생부(14)에 의해 축(15)이 진동하는 것을 안내하는 기능을 겸용한다.

도3 내지 도5는 안내부(28)의 일예를 도시한다. 도3은 안내부(28)의 사시도를 도시하고, 도4는 안내부(28)의 정면도를 도시하고, 도5는 안내부(28)의 측면도를 도시한다. 스플라인축과 같이 형성된 축(15)에는 축선 방향으로 연장되는 복수열의 볼 전주홈(15a)이 형성된다. 축(15)에 끼워 넣어지는 외통(21)의 내주에는, 축(15)에 형성된 볼 전주홈(15a)에 대응하고, 축선 방향으로 연장되는 복수열의 전동체 전주부로서의 볼 전주홈(21a)이 형성된다. 축(15)의 볼 전주홈(15a)과 외통(21)의 볼 전주홈(21a) 사이에는, 복수의 볼(22 …)이 구름 운동 가능하게 개재된다. 외통(21) 내부에는 볼(22 …)을 순환시키는 무환 순환 경로가 형성되는 동시에 복수의 볼(22 …)을 보유 지지하는 보유 지지기(34)가 조립된다. 외통(21)에 대한 축(15)의 상대적인 직선 운동에 의해 볼(22 …)이 외통(21)과 축(15) 사이를 구름 운동한다. 볼(22 …)은 구름 운동하면서, 무한 순환로를 순환한다. 또 축(15)의 진폭이 작게 설정되는 것을 고려하면, 볼을 순환시키는 무한 순환 경로를 설치하지 않은 유한 순환로도 채용할 수 있다. 또한 안내부(28)에는, 축(15)이 왕복 운동하는 것을 안내할 수 있다면 여러 가지의 것을 이용할 수 있고, 상술한 볼 스플라인 가이드 이외에, 예를 들어 선형 가이드, 볼 부시 가이드, 미끄럼 베어링 가이드 등도 이용할 수 있다.

도1에 도시한 바와 같이, 자력을 이용하여 커터(12)에 부력을 부여하는 자석(17a, 17b)은, 축(15)이 진동하는 방향으로 이격된 한 쌍의 영구 자석으로 이루어진다. 자석(17a, 17b) 중 한 쪽(17a)은 테이블(18)측에 부착되고, 다른 쪽(17b)은 진동하는 스크라이브 본체(23)측[본 실시 형태에서는 진동 발생부(14)가 수납되는 수납 케이스(24)]에 부착된다. 테이블(18)에는 브래킷(25)이 고정되어 있고, 이 브래킷(25)에 자석(17a)이 부착된다. 수납 케이스(24)에도 브래킷(26)이 고정되어 있고, 이 브래킷(26)에 자석(17b)이 부착된다. 여기서 자석(17b)은 수납케이스에 부착되어 있지만, 진동하는 스크라이브 본체(23)측 중 어느 한 부분[예를 들어 축(15)]에 부착되어도 좋다. 자석(17a, 17b)은 서로 같은 극(예를 들어 N극끼리)이 대면하고 있고, 영구 자석(17a, 17b) 사이에 작용하는 반발력에 의해 커터(12)로부터 워크(11)에 가해지는 정하중이 줄게 된다.

또, 커터(12)로부터 워크(11)에 가해지는 정하중을 변화시킬 수 있도록, 자석(17a)은 도시하지 않는 마이크로 미터 등의 위치 조정 기구를 이용하여 그 높이가 조정되어도 좋다. 또한 영구 자석 대신에, 자력을 조정 가능한 전자석을 이용해도 좋다. 또한 자석(17a, 17b)은, 그 중심이 축의 중심선 상에 위치하는 링형으로 형성되어도 좋다.

진동 발생부(14)는 수납 케이스(24)에 수납된다. 진동 발생부(14)의 하단부는 축(15)의 상단부에 설치한 홀더(27)에 접촉하고 있고, 진동 발생부(14)의 상단부는 수납 케이스(24)의 상부에 설치한 조정 나사(28)에 접촉하고 있다. 수납 케이스(24)의 하부에는, 축(15)의 진동을 진동 발생부(14)의 진동에 추종시키기 위해 스프링(29)이 설치된다. 이 스프링(29)은, 주위 방향의 단면 형상이 일정해지는 접시형으로 형성된다. 스프링(29)은 그 탄성 복원력으로 홀더(27)를 상방으로 압박하고, 홀더(27)와 수납 케이스(24)에 부착된 조정 나사(28) 사이에서 진동 발생부(14)에 여압[진동 발생부(14)를 축방향으로 압축하는 힘]을 부여하고 있다. 진동 발생부(14)가 진동할 때에 커터(12)가 워크(11)로부터 튀어 오르는 것을 방지하기 위해, 수납 케이스(24)에 추가 부착되어도 좋고, 혹은 수납 케이스(24)를 하방측으로 압박하는 스프링 및 자석 등을 설치해도 좋다.

이 스크라이브 장치의 시스템은, 진동 발생부(14)를 사이에 두고 질량(M1)[축(15) 및 커터(12)의 질량]의 추와, 질량(M2)[수납 케이스(24) 및 부상 방지용 추의 질량 등]의 추가 존재하는 모델에 가깝다. 이로 인해, 진동 발생부(14)에 생기는 응력을 효율좋게 커터(12)에 전달하기 위해서는, 진동 발생부(14)의 양측에 설치되는 질량(M1)과 질량(M2)의 추의 밸런스를 가장 적절하게 설정하는 것이 중요하다. 일반적으로는 질량(M2)을 질량(M1)보다도 크게 하면, 진동 발생부(14)에 생기는 응력을 효율좋게 커터(12)에 전달할 수 있다.

상기 스크라이브 장치의 사용 방법을 설명한다. 우선, 수평의 베이스(30)에 워크(11)를 위치 결정하여 수평하게 셋트한다. 이동 기구(19)에 의해 테이블(18)를 워크(11)에 대해 수평 이동시키면, 커터(12)가 워크(11)의 모서리에 맞닿고 나서 워크(11)의 상면에 얹힌다. 커터(12)가 워크(11)에 얹히면, 커터(12)로부터 워크(11)에 정하중이 부여된다. 여기서 자석(17a)의 높이를 조정하면, 자력에 의한 반발력 만큼만 정하중이 줄게 되어 정하중이 조정된다. 정하중을 지나치게 크게 하면, 워크(11)의 표면에 가로 크랙이 발생해 버리는 경우가 있다. 반대로, 정하중을 지나치게 작게 하면, 스크라이브 본체(23)를 진동시켰을 때, 커터(12)가 워크(11)로부터 부상하여, 워크(11) 표면에 손상을 부여한다. 정하중의 크기는 워크(11)의 재질이나 두께에 따라서 설정된다.

소정의 정하중을 얻게 되면, 진동 발생부(14)에 고주파 전계를 걸어 진동 발생부(14)를 주기적으로 진동시킨다. 진동 발생부(14)의 진동은 축을 거쳐서 커터(12)에 전달된다. 커터(12)가 진동되면 워크(11)의 상면에는 요면, 및 이 요면에 이어서 수직 크랙이 형성된다.

본 발명에서는, 진동 발생부(14)에 의해 축이 진동하는 것을 안내하는 안내부(28)와, 자석(17a, 17b)에 의해 축(15)이 부상하는 것을 안내하는 안내부(28)를 겸용하고 있다. 이로 인해, 종래의 스크라이브 장치와 같이 안내부를 각각 설치함으로써 모멘트 하중이 생기는 일이 없다. 따라서, 커터(12)가 가로로 흔들리는 것을 방지할 수 있어, 커터(12)를 세로 방향으로만 진동시킬 수 있다.

커터(12)를 진동시키면서 이동 기구(19)에 의해 테이블을 수평 방향으로 이동하면, 워크(11)의 표면 부분에 세로 크랙으로 이루어지는 스크라이브선(13)이 형성된다. 스크라이브선(13)이 형성된 워크(11)는 베이스(30)로부터 제거되고, 도시하지 않은 파단 장치에 의해 스크라이브선에 따라서 파단된다.

도6은, 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서의 스크라이브 장치를 도시한다. 본 실시 형태의 스크라이브 장치도, 진동을 발생하는 진동 발생부(14)와, 하단부에 커터(12)가 부착되고, 진동 발생부(14)의 진동을 커터(12)에 전달하는 축(15)과, 축(15)이 그 중심선 방향으로 직선 운동하는 것을 안내하는 안내부(28)와, 자력을 이용하여 커터(12)로부터 워크(11)에 가해지는 하중을 조정하는 한 쌍의 자석(도시하지 않음)을 구비한다. 안내부(28)는 이동 기구에 의해 이동되는 테이블(도시하지 않음)에 부착되어 있다.

본 실시 형태에서는, 진동 발생부로서 자계를 가하면 자성체에 왜곡을 일으키는 자성 재료가 이용되고, 구체적으로는 특별히 보다 변위량이 큰 초자 왜곡 소자(31)가 이용되고 있다.

초자 왜곡 소자(31)의 주위에는 자계를 부여하기 위한 코일(32)이 권취되어 있다. 이 초자 왜곡 소자(31)도 수납 케이스(24)에 수납된다. 초자 왜곡 소자(31)의 하단부는 축(15)의 상단부에 설치한 홀더(27)에 접촉하고 있어, 초자 왜곡 소자(31)의 상단부는 수납 케이스(24)의 상부에 접촉하고 있다. 수납 케이스(24)의 하부에는, 축(15)의 진동을 초자 왜곡 소자(31)의 진동에 추종시키기 위해 스프링(29)이 설치된다. 이 스프링(29)은, 주위 방향의 단면 형상이 일정해지는 접시형으로 형성된다. 스프링(29)은, 그 탄성 복원력으로 홀더(27)를 상방으로 압박하고, 홀더(27)와 수납 케이스(24)의 상부와의 사이에서 초자 왜곡 소자(31)에 여압[초자 왜곡 소자(31)를 축방향으로 압축하는 힘]을 부여하고 있다.

초자 왜곡 소자(31)에 인가하는 자계를 소정의 주파수로 변화시키면, 초자 왜곡 소자(31)가 주기적으로 신축한다. 즉 외부 자계를 가함으로써, 초자 왜곡 소자(31)에 응력이 발생하고, 이 응력이 커터(12)에 전달된다. 일반적으로 초자 왜곡 소자(31)는 그 발생 응력이 압전 소자보다도 크다. 이로 인해, 초자 왜곡 소자(31)는 커터(12)에 큰 응력이 전달되는 것이 바람직한 유리관 등을 절단할 때에 이용된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 진동 발생부에 의해 축이 진동하는 것을 안내하는 안내 수단과, 정하중 조정 수단에 의해 축이 이동(예를 들어 부상)하는 것을 안내하는 안내 수단을 겸용하고 있으므로, 종래의 스크라이브 장치와 같이 안내 수단을 각각 설치함으로써 모멘트 하중이 생기는 일이 없다. 따라서,커터가 가로로 흔들리는 것을 방지할 수 있어, 커터를 세로 방향으로만 원활하게 진동시킬 수 있다. 또한 안내 수단을 겸용함으로써, 구조를 간단하게 할 수 있어 진동하는 부분의 질량도 경량화할 수 있다. 이에 의해, 하중의 변동을 작게 할 수 있다.

Claims

커터에 진동을 부여하여 워크에 스크라이브선을 형성하는 스크라이브 장치이며,

진동을 발생하는 진동 발생부와,

상기 커터가 부착되어, 상기 진동 발생부의 진동을 상기 커터에 전달하는 축과,

상기 축이 그 중심선 방향으로 직선 운동하는 것을 안내하는 안내 수단과,

자력을 이용하여 상기 커터로부터 상기 워크에 가해지는 하중을 조정하는 하중 조정 수단을 구비하고,

상기 안내 수단은 상기 하중 조정 수단에 의해 상기 축이 이동하는 것을 안내하고, 또한 상기 진동 발생부에 의해 상기 축이 진동하는 것을 안내하는 것을 특징으로 하는 스크라이브 장치.
제1항에 있어서, 상기 스크라이브 장치는 상기 커터를 상기 워크에 따라서 이동시키는 이동 기구를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 스크라이브 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 축의 외주에는 축선 방향으로 연장되는 전동체 전주부가 형성되고,

상기 안내 수단은 상기 축에 끼워 맞추고, 내주에 상기 전동체 전주부에 대응하는 전동체 전주부가 형성되는 외통과,

상기 축의 상기 전동체 전주부와 상기 외통의 상기 전동체 전주부 사이에 개재되는 복수의 전동체를 구비하는 것을 특징으로 하는 스크라이브 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 진동 발생부의 중심선과 상기 축의 중심선이 실질적으로 일직선이 되는 것을 특징으로 하는 스크라이브 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 진동 발생부는 수납 케이스에 수납되고, 상기 수납 케이스에는 상기 축의 진동을 상기 진동 발생부의 진동에 추종시키기 위해 접시형으로 형성된 스프링이 설치되는 것을 특징으로 하는 스크라이브 장치.
커터에 진동을 부여하여 워크에 스크라이브선을 형성하는 스크라이브 장치이며,

상기 워크에 대해 이동 가능한 테이블과,

진동을 발생하는 진동 발생부와,

상기 커터가 부착되어, 상기 진동 발생부의 진동을 상기 커터에 전달하는 축과,

상기 테이블에 부착되어, 상기 축이 그 중심선 방향으로 직선 운동하는 것을 안내하는 안내부와,

자력을 이용하여 상기 커터로부터 상기 워크에 가해지는 하중을 조정하는 자석을 구비하는 것을 특징으로 하는 스크라이브 장치.