KR20120116999A - 진동 절단장치 - Google Patents

Abstract

공진기에 이상 진동이 생기는 것을 방지하는 동시에, 폭 방향에 있어서 진폭의 크기가 조정된 진동을 절단 칼날에 인가함으로써 대상물을 정밀도가 좋게 절단할 수 있는 기술을 제공한다. 피파지부가 클램프 수단(28)에 의해 파지되고 공진기(21)가 지지수단(24)에 지지되어 있기 때문에, 이상 진동이 공진기(21)에 생기는 것이 방지되고, 공진기(21)의 측면에는, 적어도 1개의 긴 구멍(26b)이 통과설치되어 있기 때문에, 공진기(21)의 다른쪽 끝의 절단 칼날(23)의 폭 방향에 있어서의 진동의 진폭의 크기가 조정되어, 폭 방향에 있어서 진폭의 크기가 조정된 진동을 절단 칼날(23)에 인가할 수 있으므로, 적절한 상태에서 진동이 인가된 절단 칼날(23)에 의해 대상물을 정밀도가 좋게 절단할 수 있다.

Description

진동 절단장치{VIBRATION CUTTING APPARATUS}

본 발명은, 일단측에 칼끝이 형성된 평판형의 절단 칼날에 진동을 인가해서 대상물을 절단하는 기술에 관한 것이다.

종래, 일단측에 칼끝이 형성된 평판형의 절단 칼날에 진동을 인가해서 대상물을 절단하는 기술이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 즉, 한쪽 끝에 접속된 진동자가 발생하는 진동에 공진하는 공진기의 다른쪽 끝에 절단 칼날이 부착되어 있고, 스테이지에 재치된 세라믹 그린 시트로 대표되는 대상물을, 진동이 인가된 상태의 절단 칼날에 의해 절단함으로써, 대상물을 절단할 때에 절단 칼날에 칼날 구부러짐이 생기는 것 등이 방지되어, 절단 칼날에 진동을 인가하지 않는 경우와 비교해서 양호한 절단면을 갖는 절단편을 얻을 수 있다.

일본국 특개평 1-122408호 공보(제3쪽 우측 상부란?제3쪽 우측 하부란, 도 2 등)

최근, 전자기기의 소형화가 진행함에 따라, 전자기기에 탑재되는 칩형 전자부품의 미소화가 요망되고 있고, 구체적으로는 칩형 전자부품을 1mm×1mm×1mm 이하의 크기로 형성하는 것이 요구되고 있다. 특허문헌 1에는, 200㎛?300㎛의 칼날 두께를 갖는 절단 칼날이 기재되어 있지만, 칩형 전자부품을 최근 요구되고 있는 크기에 형성하기 위해서는, 절단 칼날의 칼날 두께가 100㎛보다도 얇고, 바람직하게는 칼날 두께가 50㎛보다도 얇게 형성되어 있을 필요가 있다. 그리고, 칩형 전자부품을 형성하기 위한 재료인, 반도체 웨이퍼나 세라믹 그린 시트의 적층체 등의 절단 대상물이, 상기한 것과 같이 칼날 두께가 얇게 형성된 절단 칼날에 의해 정밀도가 좋게 절단되지 않으면 안된다.

그렇지만, 종래보다도 칼날 두께가 얇게 형성된 절단 칼날을 사용해서 종래의 절단 기술에 의해 대상물을 1mm×1mm 이하의 형상으로 절단하면, 대상물이 절단되는 것에 의한 절단 조각에 깨짐이나 크랙 등의 문제가 생기는 일이 있다. 또한, 내부에 소정의 배선 패턴이 설치된 세라믹 그린 시트의 적층체가 절단 대상물인 경우에는, 절단 위치에 어긋남이 생겨 적층체 내부에 설치된 배선 패턴이 손상되는 것 등의 문제가 생기는 일이 있다. 이들 문제는, 대상물이 절단 가공됨으로써 제조되는 제품의 수율의 저하를 초래한다.

본원 발명자는, 이들의 문제의 원인에 대해 다양한 검토를 행하고, 그 결과, 절단 칼날에 평행한 진동자의 본래의 진동 방향과 다른 방향으로의 진동 성분이 절단 칼날에 인가되는 것이 상기 문제의 원인인 것을 발견하였다. 즉, 후술하는 공진기의 지지 구조에 기인해서 진동자의 진동과는 관계가 없는 미소한 횡 흔들림 등이 공진기 본체에 생기고, 본래의 진동자의 진동 방향과 다른 방향으로의 횡 흔들림 등의 진동 성분, 바꾸어 말하면, 절단 칼날에 평행한 진동 방향과 다른 방향으로의 횡 흔들림 등의 진동 성분이 공진기에 생긴다. 그리고, 공진기에 생긴 본래의 진동 방향과 다른 방향으로의 횡 흔들림 등의 진동 성분(이하, 횡 흔들림 등의 진동자의 진동과는 관계가 없는 진동을 「이상 진동」으로 칭한다)이 절단 칼날에 인가되면, 절단 칼날의 칼날 두께가 종래보다도 매우 얇게 형성되어 있기 때문에, 대상물 절단시에 절단 칼날에 칼날 구부러짐이 생기거나, 이상 진동에 기인한 절단 칼날의 칼끝의 횡 흔들림에 의해 절단 대상물의 절단 조각에 깨짐이나 크랙 등의 문제가 생긴다. 또한, 대상물에의 칼끝의 절단 각도가 절단 칼날의 횡 흔들림에 의해 안정되지 않아, 절단 칼날의 칼끝의 대상물에의 접지 위치에 칼끝의 횡 흔들림에 의해 미소한 어긋남이 생겼을 때에, 대상물에 대해 칼끝이 비스듬하게 잘려들어가는 것에 의한 칼날 구부러짐이 발생할 우려가 있고, 이 경우, 칼끝과 대상물의 접지 위치의 어긋남은 미소한 것이지만, 절단 칼날에 의한 대상물의 절단면에는 큰 위치 어긋남이 생겨 절단 대상물인 적층체 내부에 설치된 배선 패턴이 손상되는 것 등의 문제가 생긴다.

다음에, 본원 발명자가 발견한 공진기의 이상 진동의 발생 원인에 대해 설명한다. 종래, 공진기의 진동을 저해하지 않고 공진기를 소정의 진동수로 안정적으로 진동시키기 위해, 공진기는 탄성을 갖는 다양한 진동 흡수부재를 개재하여 지지수단에 의해 지지되어 있다. 예를 들면, 도 27에 나타낸 예에서는, 공진기(500)의 최소 진폭점(노덜 포인트)에 해당하는 위치의 외주면에 플랜지(501)가 공진기(500)에 일체로 형성되어 있고, 플랜지(501)가 고무 등의 탄성부재에 의해 형성된 O링(502)을 개재하여 지지수단(503)에 의해 클램프됨으로써 공진기(500)가 지지수단(503)에 의해 지지되어 있다.

또한, 도 28에 나타낸 예에서는, 공진기(600)의 노덜 포인트에 해당하는 위치의 외주면에 다이아프램 구조(601)가 공진기(600)와 일체로 형성되어 있고, 다이아프램 구조(601)가 지지수단(602)에 의해 클램프됨으로써 공진기(600)가 지지수단(602)에 의해 지지되어 있다. 또한, 도 29에 나타낸 예에서는, 공진기(700)는 머리없는 나사(headless screw)로 연결되는 복수의 호른(horn)(700a) 및 부스터(700b)에 의해 형성되어 있다. 그리고, 공진기(700)의 최대 진폭점에 해당하는 호른(700a) 및 부스터(700b)의 연결 위치(701)에 다이아프램(702)이 끼워넣어지고, 다이아프램(702)의 외주 부분이 지지수단(703)에 의해 클램프됨으로써 공진기(700)가 지지수단(703)에 의해 지지되어 있다.

이와 같이, 공진기가 탄성을 갖는 다양한 진동 흡수부재(O링(502), 다이아프램 구조(601), 다이아프램(702))를 개재하여 지지수단에 의해 지지되어 있기 때문에, 공진기는 견고하게 지지되어 있지 않아, 횡 흔들림 등의 이상 진동이 공진기에 생기는 것을 방지할 수 없다. 공진기에 생기는 이상 진동의 크기는 미소한 것이지만, 예를 들면, 1mm 이하의 위치 정밀도로 절단 가공을 행할 때에는 상기 이상 진동의 크기는 무시할 수 없는 크기이며, 횡 흔들림 등의 상기 이상 진동이 가해진 상태의 절단 칼날로 대상물이 절단됨으로써 상기 문제가 생긴다. 이때, 도 27 또는 도 29는 각각 공진기의 종래의 지지방법의 일례를 나타내고, 도 27, 도 28, 도 29a는 일부 단면도, 도 29b는 다이아프램(702)의 정면도를 나타낸다.

또한, 절단 칼날이 공진기에 나사에 의해 부착되어 있는 경우에는, 나사로는 절단 칼날을 견고하게 공진기에 고정할 수 없어, 공진기로부터 진동이 인가되면 절단 칼날에 미소한 횡 흔들림이 생긴다. 절단 칼날에 생긴 횡 흔들림의 크기는 미소한 것이지만, 예를 들면, 1mm 이하의 위치 정밀도로 대상물을 절단할 필요가 있을 때에는 절단 칼날에 생긴 횡 흔들림의 크기를 무시할 수 없으며, 절단 칼날에 생긴 횡 흔들림에 기인하여, 절단 조각에 무시할 수 없는 크기의 격차나, 절단 위치에 무시할 수 없는 크기의 어긋남이 생긴다. 따라서, 상기한 종래의 기술에서는, 납재나 땜납에 의해 절단 칼날을 공진기에 접착해서 일체로 부착함으로써, 공진기로부터 진동이 인가됨으로써 절단 칼날에 횡 흔들림이 생기는 것이 방지되어 있다.

그러나, 도 30에 종래의 공진기의 진동 태양의 일례를 나타낸 것과 같이, 공진기(800)의 한쪽 끝에 접속된 진동자(801)의 화살표 803으로 나타낸 진동 방향으로 칼끝이 직교하도록 절단 칼날(802)이 공진기(800)의 다른쪽 끝에 접착해서 부착되어 있는 경우, 공진기(800)의 다른쪽 끝의 폭 방향(도 22에 있어서의 지면 위의 좌우측 방향)에 있어서의 진폭의 크기의 분포는, 실선 804로 나타낸 것과 같이, 중앙 부분의 진폭이 크고 양단 부분의 진폭이 작은 대략 산 형상으로 된다. 따라서, 절단 칼날(802)의 폭 방향에 있어서 중앙 부분과 양단 부분에 인가되는 진동의 진폭의 크기가 다른 때문에, 절단 칼날(802)과 공진기(800)의 접착 부분의 폭 방향에 있어서 중앙 부분과 양단 부분에 생기는 응력의 크기는 크게 다른 것으로 된다.

이와 같이, 폭 방향에 있어서 중앙 부분과 양단 부분에서 크기가 크게 다른 응력이 절단 칼날(802)과 공진기(800)의 접착 부분에 생김으로써, 절단 칼날(802)과 공진기(800)를 접착하는 납재나 땜납이 부분적으로 손상하거나, 최악의 경우, 절단 칼날(802)이 공진기(800)로부터 떨어진다고 하는 문제가 있었다.

또한, 종래, 절단 칼날의 칼끝과 스테이지의 재치면의 경사에 대해서는 일체 고려되어 있지 않고, 절단 칼날의 칼끝과 스테이지의 재치면의 경사가 일치하지 않고 있는 상태에서 재치면에 재치된 대상물이 절단 칼날에 의해 절단되고 있었다. 따라서, 대상물이 절단될 때의 절단 칼날의 대상물에의 절입량(切??量: 잘려들어가는 양)이 칼끝의 폭 방향에 걸쳐 일치하고 있지 않아, 대상물에의 절단 칼날의 절입량이 작은 부분에 있어서도 대상물을 확실하게 절단하기 위해서는, 절단시의 대상물에의 절단 칼날의 압입량을 쓸데없이 크게 하지 않으면 안되어, 대상물에의 절단 칼날의 절입량(압입량)이 큰 것에 의한 절단 칼날의 마모가 큰 문제로 되고 있었다.

또한, 종래, 대상물을 절단한 후에 절단 칼날의 칼끝이 대상물이 재치된 스테이지의 재치면에 접촉함으로써 칼끝이 파손하는 것을 방지하기 위해, 스테이지의 재치면에는 칼끝을 도피시키기 위한 릴리프 홈이 설치되어 있고, 이와 같은 릴리프 홈의 홈 폭은, 절단 칼날의 두께보다도 크게 형성되어 있다. 그런데, 최근, 절단 대상물이 매우 얇아짐에 따라, 대상물 절단시에 대상물의 절단면과 절단 칼날 사이에 생기는 마찰력에 의해, 대상물의 절단 끝이 절단 칼날에 의한 가압 방향으로 밀어넣어져 릴리프 홈에 끼워넣어지는 것 등의 문제가 생기고 있어, 기술의 개선이 요구되고 있었다.

본 발명은, 상기한 과제를 감안하여 행해진 것으로, 공진기에 이상 진동이 생기는 것을 방지하는 동시에, 폭 방향에 있어서 진폭의 크기가 조정된 진동을 절단 칼날에 인가함으로써 대상물을 정밀도가 좋게 절단할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 진동 절단장치는, 절단 칼날에 진동을 인가해서 대상물을 절단하는 진동 절단장치에 있어서, 한쪽 끝에 진동자가 접속되고, 상기 진동자의 반대측의 다른쪽 끝의 부착부에 상기 절단 칼날이 부착된 공진기와, 상기 공진기의 피파지부를 파지하는 파지부를 갖고, 상기 공진기를 지지하는 지지수단을 구비하고, 상기 공진기의 측면에는, 적어도 1개의 긴 구멍이 통과설치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다(청구항 1).

이와 같이 구성된 발명에서는, 피파지부가 파지부에 의해 파지됨으로써 공진기가 지지수단에 지지되어 있고, 공진기를 종래와 같이 탄성을 갖는 진동 흡수부재를 개재하지 않고 지지수단의 파지부에 의해 견고하게 파지해서 지지함으로써, 공진기의 한쪽 끝에 접속된 진동자의 본래의 진동 방향과는 다른 방향으로의 횡 흔들림 등의 이상 진동이 공진기에 생기는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본원 발명자는 진동자의 진동에 공진하는 공진기의 진동 태양의 관찰을 행하는 동시에, 공진기의 진동 태양에 관한 다양한 실험을 반복하여 행한 결과, 공진기에 긴 구멍을 통과설치함으로써, 공진기의 각 부위에 있어서의 진동 방향 및 진동의 진폭의 크기를 조정할 수 있는 것을 발견하였다. 본원 발명자는 이 지견에 착안하여, 절단 칼날을 공진기의 부착부에 부착하고, 공진기의 측면에 적어도 1개의 긴 구멍을 통과설치하였다. 이와 같이 하면, 공진기에 통과설치된 긴 구멍에 의해, 공진기의 다른쪽 끝의 절단 칼날의 폭 방향에 있어서 진동의 진폭의 크기가 조정되기 때문에, 폭 방향에 있어서 진폭의 크기가 조정된 진동을 절단 칼날에 인가 할 수 있어, 적절한 상태에서 진동이 인가된 절단 칼날에 의해 대상물을 정밀도가 좋게 절단할 수 있다. 이때, 금속 납이나 접착제 등에 의해 절단 칼날을 공진기의 부착부에 고정해서 부착하는 것이 바람직하다.

이때, 본원 발명자는, 공진기를 종래와 같이 탄성을 갖는 진동 흡수부재를 개재하지 않고 파지부에 의해 견고하게 파지해도, 공진기의 진동을 저해하지 않고, 바꾸어 말하면, 공진기의 고유진동수를 변동시키지 않고 공진기를 견고하게 지지하는 기술에 대해 다양한 검토를 행하였다. 그 결과, 본원 발명자는, 대수 감쇠율이 큰 재질, 또는, 음속이 큰 재질이, 공진기를 파지하는 파지부의 재질에 적합한 것을 발견하였다. 즉, 대수 감쇠율이 큰 재질은 진동을 전달하기 어려워, 공진기의 본래의 진동 방향과는 다른 방향으로의 이상 진동이 신속하게 흡수되기 때문에, 대수 감쇠율이 0.01보다 크고 1보다 작은 재질에 의해 지지수단의 파지부가 형성됨으로써, 공진기의 상기 이상 진동이 효과적으로 억제되는 동시에, 공진기의 진동을 저해하지 않고 공진기를 지지할 수 있다고 생각된다. 또한, 음속이 큰 재질은 진동의 전달 속도가 빨라, 공진기의 상기 이상 진동이 신속하게 방산되어, 음속이 5900m/s보다 큰 재질에 의해 지지수단의 파지부가 형성됨으로써, 공진기의 상기 이상 진동이 효과적으로 억제되는 동시에, 공진기의 진동을 저해하지 않고 공진기를 지지할 수 있다고 생각된다.

따라서, 공진기의 피파지부를 파지하는 지지수단의 파지부를, 대수 감쇠율이 0.01보다 크고 1보다 작은 재질에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 공진기와 지지수단이 접촉하는 개소에 있어서, 파지부에 의한 상기 이상 진동의 흡수속도가 빨라, 상기 이상 진동을 파지부에 의해 정밀도가 좋게 흡수하면서, 공진기를 원하는 진동으로 안정적으로 진동시킬 수 있다. 따라서, 절단 칼날에 적절하게 진동을 인가할 수 있다. 또한, 공진기의 피파지부가 형성되는 위치는 노덜 포인트에 한정되지 않고 공진기의 어떤 위치이어도 되고, 공진기의 임의의 위치에 피파지부를 설치할 수 있기 때문에, 공진기를 지지하는 지지수단을 구비하는 장치의 장치 구성을 용이하게 변경할 수 있다. 더구나, 종래와 같이 상기 진동 흡수부재를 개재하지 않고도 공진기를 지지할 수 있으므로, 지지수단의 크기를 작게 하거나 지지수단의 개수를 줄일 수 있어, 장치의 소형화나 간략화를 용이하게 행할 수 있다.

또한, 공진기의 피파지부를 파지하는 지지수단의 파지부를, 음속이 5900m/s보다 큰 재질에 의해 형성해도 된다. 이와 같이 하여도, 공진기와 지지수단이 접촉하는 개소에 있어서, 파지부에 의한 상기 이상 진동의 전달 속도가 빨라, 상기 이상 진동을 파지부에 의해 정밀도가 좋게 방산하면서, 공진기를 원하는 진동으로 안정적으로 진동시킬 수 있다. 따라서, 절단 칼날에 적절하게 진동을 인가할 수 있다. 또한, 공진기의 피지지부가 형성되는 위치는 노덜 포인트에 한정되지 않고 공진기의 어떤 위치이어도 되고, 공진기의 임의의 위치에 피파지부를 설치할 수 있기 때문에, 공진기를 지지하는 지지수단을 구비하는 장치의 장치 구성을 용이하게 변경할 수 있다. 더구나, 종래와 같이 상기 진동 흡수부재를 개재하지 않고도 공진기를 지지할 수 있으므로, 지지수단의 크기를 작게 하거나 지지수단의 개수를 감소할 수 있어, 장치의 소형화나 간략화를 용이하게 행할 수 있다.

또한, 본원 발명자는, 공진기의 진동이 저해되지 않고 지지수단에 의해 지지되기 위한 공진기의 피지지부의 형상에 관한 다양한 검토도 행하였다. 그 결과, 공진기의 진동 방향에 있어서 중심축에 존재하는 노덜 포인트에 보다 가까운 위치를 지지수단에 의해 지지하는 것이, 공진기의 진동을 저해하지 않고 공진기를 지지하는데 유효한 것을 발견하였다.

따라서, 노덜 포인트에 보다 가까운 위치를 파지부에 의해 파지할 수 있도록, 공진기의 진동 방향에 있어서 중심축에 존재하는 노덜 포인트에 해당하는 위치의 공진기의 외주면에 피파지부로서 형성된 오목형의 홈을 설치하고, 오목형의 홈을 파지부에 의해 파지하면 된다. 이와 같이 하면, 노덜 포인트에 보다 가까운 위치가 파지부에 의해 파지되기 때문에, 지지수단이 피파지부를 파지해서 지지함으로써 공진기의 진동이 저해되는 일이 없다.

또한, 진동이 인가된 상태의 절단 칼날로 대상물이 절단됨으로써, 대상물이 절단 칼날에 의해 절단될 때의 절단 저항이 저감되기 때문에, 대상물을 절단할 때의 절단 칼날에 의한 대상물에의 가압력을 보다 작게 할 수 있다.

또한, 진동이 인가된 상태의 절단 칼날로 대상물이 절단됨으로써, 대상물의 절삭 부스러기가 칼끝에 부착되는 것이 억제되기 때문에, 대상물의 절삭 부스러기에 의해 구성 날끝이 형성되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 공진기는 포와송비에 근거한 신축을 반복하는 것에 의해 진동하지만, 예를 들면, 종래의 나사에 의한 분할조임 등에 의해 절단 칼날이 공진기에 부착된 경우, 공진기의 진동을 충실하게 절단 칼날에 전하는 것이 불가능하였다. 그렇지만, 상기한 구성에 따르면, 금속 납재나 접착제 등에 의해 절단 칼날이 공진기에 고정되어 있기 때문에, 공진기의 진동 상태를 충실하게 절단 칼날에 전할 수 있다.

이때, 청구항 2와 같이, 상기 부착부가, 상기 공진기의 다른쪽 끝에 형성된 걸어맞춤 홈을 구비하고, 상기 절단 칼날이, 일단측 가장자리부에 칼끝을 갖는 사각형의 평판형을 이루고, 상기 칼끝에 대향하는 타단측으로부터 상기 걸어맞춤 홈에 끼워넣어지는 동시에 상기 타단측의 양 측면이 폭 방향에 걸쳐 상기 걸어맞춤 홈 부분에 접착되어 상기 공진기의 상기 부착부에 부착되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 절단 칼날의 상기 타단측의 양 측면 또는 상기 걸어맞춤 홈의 양쪽 내측면에, 상기 폭 방향에 걸치는 요홈이 형성되어 있는 것이 바람직하다(청구항 3).

이와 같이 구성하면, 절단 칼날을 공진기의 걸어맞춤 홈에 접착할 때에, 절단 칼날의 타단측의 양 측면 또는 걸어맞춤 홈의 양쪽 내측면에 폭 방향에 걸쳐 형성된 요홈에, 금속 납재나 땜납, 열경화형 접착제 등의 접착제가 충전되기 때문에, 확실하게 절단 칼날을 공진기에 형성된 걸어맞춤 홈에 접착할 수 있다.

또한, 상기 부착부가, 상기 공진기의 다른쪽 끝의 단부면의 일부를 잘라내어 형성된 단면 L자형 계단부를 구비하고, 상기 절단 칼날이, 상기 공진기의 진동 방향과 평행한 상기 계단부의 부착면을 따라 고착되어 있으면 좋다(청구항 4).

이와 같이 구성하면, 절단 칼날은 금속 납재나 접착제 등에 의해 부착면에 고착하면 되어, 홈에 절단 칼날을 끼워넣을 필요도 없어 절단 칼날의 고정을 용이하게 행할 수 있다고 하는 이점이 있다. 더욱이, 부착면을 평면형이나 곡면형으로 하면, 이들 평면형이나 곡면형의 부착면을 따라 절단 칼날을 고정하게 되어, 원하는 절단 형상으로 대상물을 절단할 수 있도록 부착면을 선택함으로써, 다양한 형상으로 대상물을 절단할 수 있다.

또한, 상기 부착부가, 상기 공진기의 다른쪽 끝의 단부면의 일부를 잘라내어 형성된 단면 L자형 계단부와, 상기 계단부의 상기 공진기의 진동 방향과 평행한 부착면 사이에 상기 절단 칼날을 끼워 지지하는 부착 대좌를 구비하고, 상기 절단 칼날이, 일단측 가장자리부에 칼끝을 갖는 평판형을 이루고, 상기 칼끝 이외의 부분을 상기 부착 대좌에 고착한 상태에서 볼트에 의해 상기 부착면에 체결되어 상기 부착부에 부착되고 있어도 된다(청구항 5).

이와 같이 구성하면, 부착 대좌에 절단 칼날의 칼끝 이외의 부분을 고착한 상태에서, 부착 대좌 및 절단 칼날이 볼트에 의해 부착면에 체결되기 때문에, 더욱 확실하게 절단 칼날을 공진기에 부착할 수 있다. 이때, 절단 칼날의 고착에는, 접착제 혹은 금속 납재를 사용하면 된다.

또한, 상기 부착부가, 한쪽면에 상기 절단 칼날이 설치되고 다른쪽 면이 상기 공진기의 다른쪽 끝에 부착되는 평판형의 부착 대좌를 구비하고 있어도 된다(청구항 6).

이와 같이 구성하면, 한쪽면에 절단 칼날이 설치된 평판형의 부착 대좌의 다른쪽 면을 공진기의 다른쪽 끝에 부착함으로써, 용이하게 절단 칼날을 공진기에 부착할 수 있다.

또한, 상기 절단 칼날은, 상기 부착 대좌에 일체로 형성되어 있어도 된다(청구항 7).

이와 같이 구성하면, 절단 칼날이 부착 대좌에 일체로 형성됨으로써, 절단 칼날의 부착 대좌에의 부착 상태가 강고한 것으로 되어, 공진기의 초음파 진동에 따른 절단 칼날의 이상 진동 등을 억제 할 수 있어, 절단 정밀도의 향상을 꾀할 수 있다.

또한, 복수의 상기 부착 대좌가 시트형 부재에 설치되어 있고, 상기 시트형 부재에 설치된 상기 부착 대좌 중 어느 한개가 상기 공진기의 다른쪽 끝에 흡착되도록 하면 된다(청구항 8).

이와 같이 구성하면, 시트형 부재에 설치된 복수의 부착 대좌 중 어느 한개를 공진기의 다른쪽 끝에 흡착함으로써, 공진기에 용이하게 절단 칼날을 부착할 수 있다. 또한, 공진기에 흡착된 부착 대좌의 절단 칼날이 마모 등에 의해 손상된 경우에, 절단 칼날이 설치된 다른 부착 대좌를 공진기의 다른쪽 끝에 흡착함으로써, 공진기에 부착되는 절단 칼날을 용이하게 교환할 수 있다.

또한, 상기 절단 칼날이, 상기 칼끝에 뾰족한 머리를 갖고 있어도 된다(청구항 9). 이와 같이 구성하면, 절단시에 절단 칼날에 대해 대상물을 상대적으로 이동시키면서 절단함으로써, 복잡한 형상으로 대상물을 절단할 수 있다.

또한, 상기 긴 구멍이, 상기 진동자의 진동 방향에 평행하여도 된다(청구항 10).

이와 같이 구성하면, 공진기의 긴 구멍을 사이 끼운 각 부위의 진동의 진폭을 조정할 수 있다.

또한, 상기 긴 구멍이, 상기 진동자의 진동 방향에 대해 경사져 있어도 된다(청구항 11).

이와 같이 구성하면, 진동자가 접속된 공진기의 한쪽 끝측의 부위에서는 진동 방향이 절단 칼날의 칼끝에 거의 직교하는 방향인 진동을, 긴 구멍을 사이에 끼운 공진기의 다른쪽 끝측의 부위에서는 절단 칼날의 칼끝에 거의 평행한 방향으로의 진동 성분을 포함하는 진동으로 변환할 수 있다. 따라서, 공진기로부터 절단 칼날에 인가되는 진동에 칼끝에 거의 평행한 진동 성분이 가해짐으로써, 절단 칼날은 상하 방향 및 좌우측 방향으로 원호를 그리도록 진동하기 때문에, 예를 들면, 나이프에 있어서의 잡아당겨 썰기와 눌러 썰기가 조합된 상태에서 대상물이 절단 칼날에 의해 절단되기 때문에, 절단 칼날에 의해 대상물을 절단할 때의 칼이 드는 정도가 예리해져, 보다 정밀도가 좋게 대상물을 절단할 수 잇다.

또한, 상기 대상물이 재치되는 재치면과, 상기 재치면의 경사를 조정하는 본뜨기 기구를 갖는 스테이지와, 상기 칼끝이 상기 스테이지와 대향하도록 상기 지지수단에 지지된 상기 공진기를, 상기 스테이지에 근접 또는 상기 스테이지로부터 이격시키는 이동수단과, 상기 본뜨기 기구 및 상기 이동수단을 제어하는 제어수단을 더 구비하고, 상기 제어수단은, 상기 이동수단에 의해 상기 공진기를 상기 스테이지에 근접시켜 상기 칼끝을 상기 재치면과 당접시키고, 상기 본뜨기 기구에 의해 상기 칼끝 및 상기 재치면의 경사를 일치시키면 된다(청구항 12).

이와 같이 구성하면, 대상물이 재치되는 재치면과, 재치면의 경사를 조정하는 본뜨기 기구를 갖는 스테이지와, 칼끝이 스테이지와 대향하도록 지지수단에 지지된 공진기를, 스테이지에 근접 또는 스테이지로부터 이격시키는 이동수단과, 본뜨기 기구 및 이동수단을 제어하는 제어수단을 더 구비하고 있고, 이동수단에 의해 공진기를 스테이지에 근접시켜 칼끝을 재치면과 당접시키고, 본뜨기 기구에 의해 칼끝 및 재치면의 경사가 일치하도록 제어수단에 의한 제어가 행해지기 때문에, 절단 칼날의 칼끝과 스테이지의 재치면의 경사가 거의 일치한 상태에서 대상물을 절단 칼날에 의해 절단할 수 있다.

따라서, 대상물이 절단될 때의 절단 칼날의 대상물에의 절입량이 칼끝의 폭 방향에 걸쳐 거의 일치한 상태로 되고 있고, 대상물을 절단할 때의 절단 칼날의 대상물에의 압입량을 대상물을 절단하는데 필요한 최소의 양으로 할 수 있으므로, 절단 칼날이 마모되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 예를 들면, 최근 요구되고 있는 1mm보다 얇은 대상물을 절단하는 경우에, 절단 칼날의 최소의 압입량에 의해 대상물을 절단할 수 있으므로, 종래와 같이, 쓸데없이 절단 칼날이 대상물에 밀어넣어지는 경우와 비교해서 정밀도가 좋게 대상물을 절단할 수 있다.

또한, 상기 제어수단은, 상기 절단 칼날에 의한 상기 대상물에의 가압력이 소정값에서 일정하게 되도록, 상기 이동수단에 의해 상기 공진기를 상기 스테이지에 근접시키는 것이 바람직하다(청구항 13).

본원 발명자는, 대상물이 절단될 때의 절단 칼날의 칼날 구부러짐의 원인에 대해 다양한 검토를 행한 결과, 절단 칼날의 대상물에의 밀어넣음 속도와, 절단 칼날에 의한 대상물에의 가압력이 중요한 것을 발견하였다. 여기에서, 절단 칼날의 대상물에의 밀어넣음 속도를, 요구되는 절단 정밀도에 있어서의 허용 범위 내에 절단 칼날의 칼날 구부러짐의 크기가 들어가는 속도로 하는 제어를 행하면, 절단 칼날의 대상물에의 밀어넣음 속도가 필요 이상으로 지연될 우려도 있어, 이 경우, 대상물의 절단 가공에 있어서의 작업 효율이 저하한다. 따라서, 절단 칼날에 의한 대상물에의 가압력이, 요구되는 절단 정밀도에 있어서의 허용범위 내에 절단 칼날의 칼날 구부러짐의 크기가 들어가는 소정값에서 일정하게 되도록, 이동수단에 의해 공진기를 스테이지에 근접시킴으로써, 절단 칼날의 대상물에의 밀어넣음 속도는 가압력이 제어됨으로써 자동적으로 변동하기 때문에, 절단 칼날의 칼날 구부러짐이 상기 허용 범위 내에 들어가는 가장 빠른 속도에서 절단 칼날의 칼끝이 대상물에 밀어넣어지게 되어, 절단 칼날의 칼날 구부러짐이 상기 허용 범위 내에 들어가는 상태에서의 대상물의 절단 가공에 있어서의 작업 효율의 향상을 꾀할 수 있다.

또한, 상기 대상물이 재치되는 재치면이 설치된 완충층을 갖는 스테이지를 더 구비하고, 상기 완충층은 상기 절단 칼날에 의한 잘려들어감이 가능한 재질에 의해 형성되어 있어도 된다(청구항 14).

이와 같이 구성하면, 완충층은 절단 칼날에 의한 잘려들어감이 가능한 재질에 의해 형성되어 있기 때문에, 대상물을 절단할 때에 절단 칼날의 칼끝이 재치면에 이르렀다고 하더라도 절단 칼날이 파손되는 것이 방지된다. 또한, 대상물이 절단되었을 때에 대상물이 재치되는 완충층의 재치면에 절단 칼날에 의한 잘려들어간 부분이 형성되었을 때에는, 형성된 잘려들어간 부분은 절단 칼날을 도피시키기 위한 릴리프 홈으로서 기능하고, 더욱이, 절단 칼날에 의해 형성된 잘려들어간 두께는 절단 칼날의 두께와 거의 같은 두께이기 때문에, 절단시에 절단 칼날에 의해 눌러진 대상물의 절단 끝이 잘려들어간 부분에 끼워넣어지는 것을 방지할 수 있어, 대상물이 절단되는 것에 의한 절단 조각을 고정밀도로 성형할 수 있다. 또한, 절단시에, 재치면에 형성된 잘려들어간 부분의 위치와 절단 칼날의 칼끝의 위치에 위치 어긋남이 생긴 경우에도, 완충층은 절단 칼날에 의한 잘려들어감이 가능한 재질에 의해 형성되어 있기 때문에, 절단 칼날이 파손되는 것을 방지 할 수 있다.

청구항 1의 발명에 따르면, 피파지부가 파지부에 의해 파지됨으로써 공진기가 지지수단에 지지되어 있고, 공진기를 종래와 같이 탄성을 갖는 진동 흡수부재를 개재하지 않고 지지수단에 의해 지지함으로써, 공진기의 한쪽 끝에 접속된 진동자의 본래의 진동 방향과는 다른 방향으로의 이상 진동이 공진기에 생기는 것을 방지할 수 있다.

또한, 절단 칼날을 공진기의 부착부에 부착하고, 공진기의 측면에는, 적어도 1개의 긴 구멍을 통과설치했기 때문, 공진기의 다른쪽 끝의 절단 칼날의 폭 방향에 있어서의 진동의 진폭의 크기가 조정되어, 폭 방향에 있어서 진폭의 크기가 조정된 진동을 절단 칼날에 인가할 수 있으므로, 적절한 상태에서 진동이 인가된 절단 칼날에 의해 대상물을 정밀도가 좋게 절단할 수 있다.

청구항 2의 발명에 따르면, 청구항 1과 마찬가지로, 적절한 상태에서 진동이 인가된 절단 칼날에 의해 대상물을 정밀도가 좋게 절단할 수 있다.

청구항 3의 발명에 따르면, 절단 칼날을 공진기의 걸어맞춤 홈에 접착할 때에, 절단 칼날의 타단측의 양 측면 또는 걸어맞춤 홈의 양쪽 내측면에 폭 방향에 걸쳐 형성된 홈에, 금속 납재나 땜납, 열경화형 접착제 등의 접착제가 충전되기 때문에, 확실하게 절단 칼날을 공진기에 형성된 걸어맞춤 홈에 접착할 수 있다.

청구항 4의 발명에 따르면, 절단 칼날은 금속 납재나 접착제 등에 의해 부착면에 고착하면 되고, 홈에 절단 칼날을 끼워 넣을 필요도 없어 절단 칼날의 고착을 용이하게 행할 수 있다. 더욱이, 부착면을 평면형이나 곡면형으로 하면, 이들 평면형이나 곡면형의 부착면을 따라 절단 칼날을 고착하게 되어, 원하는 절단 형상으로 대상물을 절단할 수 있도록 부착면을 선택함으로써, 다양한 형상으로 대상물을 절단하는 것이 가능해진다.

청구항 5의 발명에 따르면, 부착 대좌에 절단 칼날의 칼끝 이외의 부분을 고착한 상태에서, 부착 대좌 및 절단 칼날이 볼트에 의해 부착면에 체결되기 때문에, 더욱 확실하게 절단 칼날을 공진기에 부착할 수 있다.

청구항 6의 발명에 따르면, 한쪽면에 절단 칼날이 설치된 평판형의 부착 대좌의 다른쪽 면을 공진기의 다른쪽 끝에 부착함으로써, 용이하게 절단 칼날을 공진기에 부착할 수 있다.

청구항 7의 발명에 따르면, 절단 칼날이 부착 대좌에 일체로 형성됨으로써, 절단 칼날의 부착 대좌에의 장착 상태가 강고한 것으로 되어, 공진기의 초음파 진동에 따르는 절단 칼날의 이상 진동 등을 억제할 수 있어, 절단 정밀도의 향상을 꾀할 수 있다.

청구항 8의 발명에 따르면, 시트형 부재에 설치된 복수의 부착 대좌 중 어느 한개를 공진기의 다른쪽 끝에 흡착함으로써, 공진기에 용이하게 절단 칼날을 부착할 수 있다. 또한, 공진기에 흡착된 부착 대좌의 절단 칼날이 마모 등에 의해 손상된 경우에, 절단 칼날이 설치된 다른 부착 대좌를 공진기의 다른쪽 끝에 흡착함으로써, 공진기에 부착되는 절단 칼날을 용이하게 교환할 수 있다.

청구항 9의 발명에 따르면, 절단시에 절단 칼날에 대해 대상물을 상대적으로 이동시키면서 절단함으로써, 복잡한 형상으로 대상물을 절단할 수 있다.

청구항 10의 발명에 따르면, 공진기의 긴 구멍을 사이에 끼운 각 부위의 진동의 진폭을 조정할 수 있다.

청구항 11의 발명에 따르면, 진동자가 접속된 공진기의 한쪽 끝측의 부위에서는 진동 방향이 절단 칼날의 칼끝에 거의 직교하는 방향인 진동을, 긴 구멍을 끼운 공진기의 다른쪽 끝측의 부위에서는 절단 칼날의 칼끝에 거의 평행한 방향으로의 진동 성분을 포함하는 진동으로 변환할 수 있어, 공진기로부터 절단 칼날에 인가되는 진동에 칼끝에 거의 평행한 진동 성분이 가해짐으로써, 절단 칼날은 상하 방향 및 좌우측 방향으로 원호를 그리도록 진동하기 때문에, 예를 들면, 나이프에 있어서의 잡아당겨 썰기와 눌러 썰기가 조합된 상태에서 대상물이 절단 칼날에 의해 절단되므로, 절단 칼날에 의해 대상물을 절단할 때의 칼이 드는 정도가 예리해져, 보다 정밀도가 좋게 대상물을 절단할 수 있다.

청구항 12의 발명에 따르면, 절단 칼날의 칼끝과 스테이지의 재치면의 경사가 거의 일치한 상태에서 대상물을 절단 칼날에 의해 절단할 수 있고, 대상물이 절단될 때의 절단 칼날의 대상물에의 절입량이 칼끝의 폭 방향에 걸쳐 거의 일치한 상태로 되기 때문에, 대상물을 절단할 때의 절단 칼날의 대상물에의 압입량을 대상물을 절단하는데 필요한 최소의 양으로 할 수 있고, 절단 칼날이 마모되는 것을 억제할 수 있다.

청구항 13의 발명에 따르면, 절단 칼날에 의한 대상물에의 가압력이, 요구되는 절단 정밀도에 있어서의 허용범위 내에 절단 칼날의 칼날 구부러짐의 크기가 들어가는 소정값으로 일정하게 되도록, 이동수단에 의해 공진기를 스테이지에 근접시킴으로써, 절단 칼날의 대상물에의 밀어넣음 속도는 가압력이 제어됨으로써 자동적으로 변동하기 때문에, 절단 칼날의 칼날 구부러짐이 상기 허용범위 내에 들어가는 가장 빠른 속도로 절단 칼날의 칼끝이 대상물에 밀어넣어지게 되어, 절단 칼날의 칼날 구부러짐이 상기 허용범위 내에 들어가는 상태에서의 대상물의 절단 가공에 있어서의 작업 효율의 향상을 꾀할 수 있다.

청구항 14의 발명에 따르면, 완충층은 절단 칼날에 의한 잘려들어감이 가능한 재질에 의해 형성되어 있기 때문에, 대상물을 절단할 때에 절단 칼날의 칼끝이 재치면에 이르렀다고 하더라도 절단 칼날이 파손되는 것이 방지되는 동시에, 대상물이 절단되었을 때에 대상물이 재치되는 완충층의 재치면에 절단 칼날에 의한 잘려들어간 부분이 형성되었을 때에는, 형성된 잘려들어간 부분은 절단 칼날을 도피시키기 위한 릴리프 홈으로서 기능하고, 더욱이, 대상물이 재치되는 완충층의 재치면에 절단 칼날의 두께와 거의 같은 두께를 갖는 잘려들어간 부분이 형성되게 되기 때문에, 대상물을 절단할 때에 절단 칼날에 의해 눌러진 대상물의 절단 끝이 잘려들어간 부분에 끼워넣어지는 것을 방지 할 수 있어, 대상물이 절단되는 것에 의한 절단 조각을 고정밀도로 성형할 수 있다.

도 1은 본 발명의 진동 절단장치의 제1실시형태를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 요부 확대도다.
도 3은 도 1의 공진기를 도시한 도면이다.
도 4는 공진기를 구성하는 호른의 확대도다.
도 5는 도 3에 나타낸 공진기가 지지수단에 의해 지지된 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 도 1의 동작의 일례를 나타낸 흐름도다.
도 7은 공진기의 제1변형예를 도시한 도면이다.
도 8은 공진기의 제2변형예를 도시한 도면이다.
도 9는 절단 칼날의 제1변형예를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 진동 절단장치의 제2실시형태의 공진기를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 진동 절단장치의 제3실시형태의 요부 확대도다.
도 12는 본 발명의 진동 절단장치의 제4실시형태를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 진동 절단장치의 제5실시형태의 공진기를 도시한 도면이다.
도 14는 절단 칼날의 제2변형예를 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 진동 절단장치의 제6실시형태의 공진기를 도시한 도면이다.
도 16은 공진기의 제3변형예를 도시한 도면이다.
도 17은 본 발명의 진동 절단장치의 제7실시형태의 공진기를 도시한 도면이다.
도 18은 본 발명의 진동 절단장치의 제8실시형태를 나타낸 요부 확대도다.
도 19는 본 발명의 진동 절단장치의 제9실시형태의 요부 확대도다.
도 20은 공진기의 제4변형예를 도시한 도면이다.
도 21은 공진기의 제5변형예를 도시한 도면이다.
도 22는 공진기의 제6변형예를 도시한 도면이다.
도 23은 공진기의 제7변형예를 도시한 도면이다.
도 24는 공진기의 제7변형예에 있어서의 부착 대좌의 유지방법의 다른 예이다.
도 25는 본 발명의 진동 절단장치의 제10실시형태의 요부 확대도다.
도 26은 본 발명의 진동 절단장치의 제11실시형태의 공진기를 도시한 도면이다.
도 27은 공진기의 종래의 지지방법의 일례를 나타낸다.
도 28은 공진기의 종래의 지지방법의 일례를 나타낸다.
도 29는 공진기의 종래의 지지방법의 일례를 나타낸다.
도 30은 종래의 공진기의 진동 태양의 일례를 나타낸다.

<제1실시형태>

본 발명의 진동 절단장치의 제1실시형태에 대해 도 1 내지 도 6을 참조해서 설명한다.

도 1은 본 발명의 진동 절단장치(1)의 제1실시형태를 측면에서 본 도면이다. 도 2는 도 1의 주요부를 확대한 사시도다. 도 3은 도 1의 공진기(21)를 도시한 도면이다. 도 4는 공진기(21)를 구성하는 호른(26)을 상하 반전한 상태의 확대도이며, 도 4a는 사시도, 도 4b는 측면도, 도 4c는 정면도다. 도 5는 도 3에 나타낸 공진기(21)가 지지수단(24)에 의해 지지되어 옆으로 넘어진 상태로 한 도면으로서, 도 5a는 측면도, 도 5b는 도 5a의 A-A선에 따른 단면도다. 도 6은 도 1의 동작의 일례를 나타낸 흐름도다.

(장치 구성)

도 1에 나타낸 진동 절단장치(1)는, 일단측에 칼끝(23a)이 형성된 평판형의 절단 칼날(23)에 진동을 인가해서 스테이지(3)의 재치면(31)에 재치된 절단의 대상물을 절단하는 것이며, 공진기(21)가 설치된 헤드부(2)와, 재치면(31)에 절단의 대상물이 재치되는 스테이지(3)와, 지지수단(24)에 지지된 공진기(21)를 상하 방향으로 구동하는 구동기구(4)(본 발명의 「이동수단」에 상당)와, 스테이지(3)의 재치면(31)에 재치된 대상물과 공진기(21)에 부착된 절단 칼날(23)의 칼끝(23a)의 상대 위치를 인식하는 위치 인식수단(5)과, 진동 절단장치(1)의 각 부의 제어를 행하는 제어장치(6)를 구비하고 있다.

헤드부(2)는, 도 2에 나타낸 것과 같이 진동자(22)가 한쪽 끝에 접속되고, 진동자(22)의 반대측의 다른쪽 끝에 절단 칼날(23)이 부착된 공진기(21)와, 공진기(21)를 지지하는 지지수단(24)을 구비하고 있다. 그리고, 제어장치(6)에 제어되는 것에 의한 진동자(22)의 초음파 진동에 공진하는 공진기(21)로부터, 공진기(21)의 중심축의 방향으로 진동하는 초음파 진동이 절단 칼날(23)에 인가된다. 헤드부(2)의 구성 및 동작에 대해서는 나중에 상세하게 설명한다.

스테이지(3)는, 세라믹 그린 시트의 적층체, 반도체 웨이퍼, 회로기판, 합성 수지에 의한 적층기판, 금속판, 실리콘, 페라이트, 석영, 글래스, 세라믹, 수지판, 단층의 금속 박막, 금속 박막의 적층체 등의 절단의 대상물이 재치되는 재치면(31)과, 재치면(31)의 경사를 조정하는 본뜨기 기구(32)를 구비하고 있다. 또한, 스테이지(3)는, X-Y 방향으로의 평행 이동 및 θ 방향으로의 회전 이동이 가능한 이동 축을 구비하고, 제어장치(6)에 의해 제어됨으로써, 공진기(21)에 부착된 절단 칼날(23)의 칼끝(23a)과, 재치면(31)에 재치된 대상물의 상대적인 위치 조정을 행할 수 있도록 구성되어 있다.

또한, 재치면(31)에는, 절단의 대상물을 유지하기 위한 유지기구(도시 생략)가 설치되어 있다. 유지기구의 구성으로서는, 진공 흡착 기구에 의한 것이나, 기계식의 척 기능에 의한 것 등, 대상물을 재치면(31)에 유지할 수 있는 구성이면 어떤 것이어도 된다. 또한, 유지기구를 설치하지 않고, 재치면(31)에 대상물을 재치하는 것 뿐이어도 된다.

또한, 본 실시형태에서는 본뜨기 기구(32)는, 스테이지(3)의 재치면(31)에 본뜨기의 대상물이 당접되는 것에 의해 생기는 모멘트에 의해 재치면(31)의 경사를 본뜨기의 대상물의 경사로 본뜨는 것이며, 재치면(31)이 소정의 경사로 된 상태에서, 제어장치(6)에 의한 제어에 근거하여 해당 재치면(31)의 경사를 유지할 수 있도록 구성되어 있다. 즉, 예를 들면, 공진기(21)에 부착된 절단 칼날(23)의 칼끝(23a)이 재치면(31)에 당접함으로써 재치면(31)의 경사가 칼끝(23a)의 경사로 본뜬 상태에서, 본뜨기 기구(32)는, 제어장치(6)에 의한 제어에 근거하여 재치면(31)의 경사를 칼끝(23a)의 경사에 일치시킨 상태로 유지할 수 있다.

이때, 본뜨기 기구(32)의 구성으로서는, 소위, 재치면(31)의 경사를 소정의 경사로 유지할 수 있는 일반적인 본뜨기 기구이면, 상기한 구성에 한정되지 않고, 어떤 구성의 본뜨기 기구라도 되는데, 예를 들면, 압력 검출수단으로서도 기능하는 피에조 소자에 의해 피에조 액추에이터를 형성하고, 재치면(31) 아래쪽의 적어도 3개소에 설치된 피에조 액추에이터 각각에 의해 검출되는 압력이 일치하도록, 제어장치(6)에 의해 피에조 액추에이터를 구동함으로써 재치면(31)의 경사를 조정할 수 있는 본뜨기 기구와 같이, 액추에이터에 의한 재치면(31)의 경사 조정을 행할 수 있는 본뜨기 기구이어도 된다.

구동기구(4)는, 공진기(21)에 부착된 절단 칼날(23)의 칼끝(23a)이 스테이지(3)의 재치면(31)과 대향하도록 지지수단(24)에 지지된 공진기(21)를, 스테이지(3)에 근접 또는 스테이지(3)로부터 이격시키는 것이며, 구동 모터(41)와 볼 나사(42)를 구비하고 있다. 그리고, 설치대(11)에 세워 설치된 지주(12)에 가이드 43a가 결합되어 있고, 구동기구(4)는, 프레임(44)을 개재하여 지주(12) 및 가이드 43a에 연결되어 있다.

그리고, 제어장치(6)에 제어되어 구동 모터(41)가 회전함으로써, 가이드 43a와 지지수단(24)에 설치된 가이드 43b가 미끄럼접촉하면서, 볼 나사(42)에 나사 결합된 지지수단(24)이 상하 이동하고, 이에 따라, 지지수단(24)에 지지된 공진기(21)가 스테이지(3)에 근접 또는 스테이지(3)로부터 이격된다.

또한, 구동기구(4)는, 제어장치(6)에 의한 제어에 근거하여 구동 모터(41)의 구동 토오크를 조정함으로써, 소정의 가압력으로 지지수단(24)에 지지된 공진기(21)를 스테이지(3)에 근접시킬 수 있도록 구성되어 있다.

또한, 지주(12)에는 리니어 인코더(45)가 설치되어 있고, 이에 따라 헤드부(2)의 높이가 검출되고, 리니어 인코더(45)의 검출 신호에 근거하여 제어장치(6)에 의해 구동 모터(41)를 제어함으로써, 헤드부(2)의 높이를 조정할 수 있다.

위치 인식수단(5)은, 2시야 광학계 렌즈(51)와, CCD나 CMOS 등의 촬상수단에 의해 형성되는 카메라(52)와, 2시야 광학계 렌즈(51)를 수평 방향 및 상하 방향으로 이동하는 구동부(도시 생략)를 구비하고 있다. 그리고, 위치 인식수단(5)은, 2시야 광학계 렌즈(51)가 구동부에 의해 대향배치된 재치면(31) 위의 대상물과 절단 칼날(23)의 칼끝(23a) 사이에 삽입됨으로써, 대상물에 설치된 위치 인식용의 얼라인먼트 마크와 칼끝(23a)을 인식한다. 이때, 위치 인식수단(5)의 구성으로서는 이것에 한정되지 않고, 대향배치된 재치면(31) 위의 대상물과 칼끝(23a)의 상대 위치를 인식할 수 있으면, 어떻게 위치 인식수단(5)을 구성해도 된다.

제어장치(6)는, 진동 절단장치(1) 전체의 제어를 행하기 위한 조작패널(도시 생략)을 구비하고 있고, 진동자(22)에 인가되는 전압값 또는 전류값에 의해 산출되는 초음파 에너지의 크기, 스테이지(3)가 구비하는 본뜨기 기구 3의 자유 가동상태 및 불가동 상태의 전환, 리니어 인코더(45)의 검출 신호에 근거한 구동 모터(41)의 제어, 구동 모터(41)의 구동 토오크의 제어, 위치 인식수단(5)의 이동 제어, 위치 인식수단(5)의 검출 신호에 근거한 스테이지(3)의 수평 방향 및 회전 방향에 있어서의 이동 제어 등의 제어를 행하고, 헤드부(2)의 도 1 중의 화살표 Z 방향의 높이를 조절하거나, 절단 칼날(23)의 칼끝(23a)과 재치면(31) 위의 대상물의 상대 위치를 조정한다.

(헤드부(2)의 구성)

다음에, 헤드부(2)가 구비하는 공진기(21) 및 지지수단(24)에 대해 설명한다.

공진기(21)는, 도 2 및 도 3에 나타낸 것과 같이, 부스터(25)와 호른(26)을 구비하고, 부스터(25)의 다른쪽 끝과 호른(26)의 한쪽 끝이, 서로의 중심축이 동축에 되도록 머리없는 나사에 의해 연결되어 있다.

부스터(25)는, 도 3에 나타낸 것과 같이, 부스터(25)의 거의 중앙의 위치 f2와, 양단 위치 f0 및 f4가 최대 진폭점이 되도록, 공진주파수의 1 파장의 길이로 형성되어 있다. 이때, 최대 진폭점에서 1/4 파장 떨어진 위치 f1 및 f3은, 각각 제1 및 제2 최소 진폭점에 해당한다. 또한, 부스터(25)는, 위치 f4측에서 본 단면이 원형인 원기둥형으로 형성되어 있다. 그리고, 부스터(25)의 한쪽 끝인 위치 f0에, 부스터(25)의 중심축과 동축에 되도록 진동자(22)가 머리없는 나사에 의해 접속되어 있다.

또한, 도 3에 나타낸 것과 같이, 부스터(25)의 제1 최소 진폭점인 위치 f1 및 제2 최소 진폭점인 위치 f3에 있어서의 부스터(25)의 외주면에, 각각 오목형의 홈이 형성됨으로써 부스터(25)(공진기(21))가 파지되기 위해 피파지부(25a)가 형성되어 있다. 이때, 본 실시형태에서는 도 5b에 나타낸 것과 같이, 부스터(25)의 중심축에 거의 직교하는 단면 형상이 8각 형상이 되도록 피파지부(25a)가 형성되어 있지만, 단면 형상이 원 형상이나 그 밖의 다각 형상이 되도록 피파지부(25a)를 형성해도 된다.

호른(26)은, 도 3에 나타낸 것과 같이, 호른(26)의 양단 위치 f4, f6이 최대 진폭점이 되도록, 공진주파수의 반 파장의 길이로 형성되어 있다. 이때, 호른(26)의 거의 중앙의 위치 f5가 제3 최소 진폭점에 해당한다. 또한, 도 4a에 나타낸 것과 같이, 호른(26)은, 직방체 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 도 4b에 나타낸 것과 같이, 호른(26)의 다른쪽 끝의 부착부에는 걸어맞춤 홈(26a)이 형성되고, 평판형의 절단 칼날(23)의 칼끝(23a)이 형성된 일단에 대향하는 타단측의 양 측면에는 폭 방향에 걸치는 요홈(23b)이 형성되어 있다. 그리고, 절단 칼날(23)은, 타단측으로부터 걸어맞춤 홈(26a)에 끼워넣어지는 동시에, 타단측의 양 측면이 폭 방향에 걸쳐 걸어맞춤 홈(26a) 부분에 접착되어 호른(26)에 부착되어 있다.

또한, 호른(26)의 측면에는, 진동자(22)의 진동 방향인 부스터(25) 및 호른(26)의 중심축 방향에 거의 평행하게 2개의 긴 구멍(26b)이 통과설치 되어 있다.

이와 같이 구성된 공진기(21)에 있어서, 진동자(22)가 제어장치(6)에 제어되어 초음파 진동을 발생하고, 이에 따라 공진기(21)가 그것의 중심축 방향으로 진동한다. 이때, 도 4c에 굵은 화살표로 나타낸 것과 같이, 본 실시형태에서는 호른(26)에는 진동 방향과 거의 평행하게 2개의 긴 구멍(26b)이 통과설치되어 있기 때문에, 호른(26)의 긴 구멍(26b)을 사이에 끼운 각 부위 26c?26e에 있어서 진동의 위상 및 진폭이 조정된다. 따라서, 같은 도면 도 4c에 실선 26f로 나타낸 것과 같이, 진동의 진폭이 호른(26)의 다른쪽 끝의 폭 방향에 걸쳐 거의 같은 크기로 되어, 폭 방향에 걸쳐 진폭의 크기가 조정된 진동이 절단 칼날(23)에 인가된다.

이때, 절단 칼날(23)은, 고탄소강, 탄소공구강, 합금공구강, 고속도강, 소결 고속도강, 초경합금, 세라믹, 서미트, 공업용 다이아몬드 등의 다양한 재질에 의해 형성할 수 있고, 절단 대상의 종류나, 요구되는 절단 조각의 크기에 따라 칼날 두께는 수 ㎛?약 200㎛가 되도록 형성된다. 또한, 절단 칼날(23)은, 열경화성이나 열가소성의 성질을 갖는 수지접착제나, Ni, Cu, Ag 등의 금속 납재, 땜납 등의 접착재에 의해 공진기 7에 접착된다. 또한, 절단 칼날(23)의 칼끝 23을, 화학기상성장(CVD)이나 물리기상성장(PVD)에 의해, 질화 티타늄, 탄질화 티타늄, 티타늄 알루미늄 나이트라이드, 알루미늄 크롬 나이트라이드 등의 경질물질에 의해 코팅해도 된다.

지지수단(24)은, 도 5에 나타낸 것과 같이, 기초부(27)와 클램프 수단(28)(본 발명의 「파지부」에 상당)을 구비하고, 클램프 수단(28)으로 부스터(25)의 피파지부(25a)를 파지함으로써 공진기(21)를 지지한다.

기초부(27)에는, 도 2에 나타낸 것과 같이, 구동기구(4)의 볼 나사(42)에 나사결합하는 나사 구멍(27a)이 형성되어 있다.

또한, 클램프 수단(28)은, 부스터(25)에 형성된 2개의 피파지부(25a)를 파지 할 수 있도록, 기초부(27)의 2개소에 설치되어 있고, 각각, 제1부재(28a) 및 제2부재(28b)를 구비하고 있다. 또한, 도 5b에 나타낸 것과 같이, 제1부재(28a) 및 제2부재(28b)에는, 피파지부(25a)의 단면 형상에 맞춘 오목부가 각각 설치되어 있다. 그리고, 제1부재(28a) 및 제2부재(28b)의 오목부로 피파지부(25a)를 끼워지지하도록, 피파지부(25a)를 형성하는 오목형의 홈에, 기초부(27)에 지지된 클램프 수단(28)의 제1부재(28a)와 제2부재(28b)가 끼워넣어지고, 볼트(28c)로 제1부재(28a) 및 제2부재(28b)가 고정됨으로써, 피파지부(25a)가 클램프 수단(28)에 의해 파지된다.

이상과 같이, 공진기(21)는, 공진기(21)의 중심축의 방향이 나사 구멍(27a)과 거의 같은 방향, 즉, 공진기(21)의 중심축의 방향과 구동기구(4)에 의한 공진기(21)의 이동 방향(도 1 중의 화살표 Z 방향)이 거의 같은 방향으로 되고, 절단 칼날(23)의 칼끝(23a)이 스테이지(3)와 대향하도록 지지수단(24)에 의해 지지된다. 그리고, 구동기구(4)에 의해 기초부(27)가 아래로 이동함으로써 공진기(21)가 일체로 스테이지(3)에 근접하고, 이에 따라 구동기구(4)에 의한 가압력이 절단 칼날(23)의 칼끝(23a)으로부터 스테이지(3)의 재치면(31)에 재치된 절단의 대상물에 가해져, 해당 대상물이 절단 칼날(23)에 의해 절단된다.

이때, 클램프 수단(28)은, 순 Ti, Ti 합금, 두랄루민, 쌍정형 제진 합금의 일종인 Mn-Cu 합금, Mn-Cu 합금에 Ni, Fe 등을 더 첨가한 Mn-Cu-Ni-Fe 합금, 편형 흑연 주철, 페라이트계 스테인레스 등, 대수 감쇠율이 0.01보다 크고 1보다 작은 재질, 바람직하게는 대수 감쇠율 0.1 이상의 재질에 의해 형성하면 된다.

한편, Al 합금인 두랄루민, Ti 합금 등, 대수 감쇠율이 0.01 이하이어도, 음속이 5900m/s보다 큰 재질, 바람직하게는 음속이 6000m/s 이상인 재질이면, 클램프 수단(28)을 형성할 수 있다.

본 실시형태에서는 클램프 수단(28) 전체가, 대수 감쇠율 및 음속의 양쪽이 상기한 조건을 만족하고 있는 쌍정형 제진 합금(예를 들면, 상기한 Mn-Cu-Ni-Fe 합금)에 의해 형성되고, 이와 같이 형성된 클램프 수단(28)에 의해 부스터(25)의 피파지부(25a)가 파지되어 공진기(21)가 지지되어 있다.

그런데, 쌍정형 제진 합금은, 부하가 가해지면 재료 내부에 쌍정이 발생하고, 부하의 크기에 따라 쌍정의 크기가 변화하거나 이동하는 재료이다. 또한, 쌍정의 발생과 이동에 의해 운동에너지가 열 에너지로 변환되어 부하가 흡수되기 때문에, 쌍정형 제진 합금에 진동이 가해지면, 재료 내부에 있어서 진동이 흡수되어, 진동의 전달이 억제된다. 따라서, 진동을 억제하는 재료로서 다양한 분야에서 사용되고 있다.

한편, 본 실시형태의 진동 절단장치는 공진기의 초음파 진동을 이용하는 것이기 때문에, 진동자(22)의 진동에 근거한 공진기(21)의 본래의 진동과 관계가 없는 이상 진동 등은 억제하고 싶지만, 공진기(21) 자체는 소정의 주파수에서 안정적으로 진동할 필요가 있다. 그 때문에, 쌍정형 제진 합금을 공진기(21)의 지지부재로서 사용하면 공진기(21) 자체의 진동도 억제된다고 추측되기 때문에, 종래, 쌍정형 제진 합금은, 공진기(21)를 지지하는 지지수단의 재료로서는 사용되지 않았다.

그러나, 본원 발명자에 의한 다양한 실험의 결과, 쌍정형 제진 합금을 공진기(21)를 지지하는 지지수단의 부재로서 사용하면, 공진기(21)에 생긴 횡 흔들림 등의 이상 진동 등은 억제되지만, 공진기(21) 자체의 진동은 저해되지 않고 공진기(21)가 소정의 주파수에서 안정적으로 진동하는 것을 발견하였다. 이것은, 쌍정형 제진 합금은, 소위 초음파의 주파수 대역의 진동에 대해, 그 주파수에 추종하여 미소한 쌍정을 재료 내부에 차례차례 발생하기 때문이라고 생각된다. 따라서, 쌍정형 제진 합금은, 초음파 진동하는 공진기(21)를 지지하는 지지수단의 부재로서 적합하다. 이때, 쌍정형 제진 합금의 일종인 Mn-Cu 합금에서, Ni, Fe 등을 더 첨가한 Mn-Cu-Ni-Fe 합금에 의해 클램프 수단(28)을 형성하는 것이 가장 바람직하다.

또한, 클램프 수단(28)의 재질은, 쌍정형 제진 합금에 한정되지 않고, 대수 감쇠율이 0.01?1의 범위의 재질, 또는, 음속이 5900m/s보다도 큰 재질이면, 어떤 재질을 사용해도 되고, 적어도 클램프 수단(28)의 공진기(21)의 피파지부(25a)에 접촉하는 부분이 상기한 재질로 형성되어 있으면, 지지수단(24)의 형상, 크기 등은 어떻게 형성해도 된다.

또한, 공진기(21)를 지지하는 지지수단(24)의 구성은, 도 5에 나타낸 것과 같은, 부스터(25)에 형성된 피파지부(25a)를 파지해서 볼트(28c)에 의해 고정되는 클램프 수단(28)에 한정되지 않고, 예를 들면, 전기 제어가능하게 구성된 기계적인 클램프 기구나, 원 터치로 부착가능한 클램프 기구 등, 피파지부 25c를 종래와 같이 탄성을 갖는 진동 흡수부재를 개재하지 않고 파지해서 지지할 수 있는 구성이면 어떤 것이라도 된다.

또한, 공진기(21)에 형성되는 피파지부의 위치는, 최소 진폭점 f1, f3에 한정되지 않고, 공진기(21)의 임의의 위치에 피파지부를 형성하면 된다. 또한, 피파지부(25a)의 형상은 오목 형상에 한정되지 않고, 예를 들면, 볼록 형상으로 형성하는 것 등, 어떤 형상으로 해서 형성해도 된다.

(절단 동작)

다음에, 스테이지(3)의 재치면(31)에 재치된 절단의 대상물을 절단하는 동작의 일례에 대해 도 6을 참조해서 설명한다.

우선, 제어장치(6)에 의해, 본뜨기 기구(32)가 자유가동 상태로 되고, 구동기구(4)가 구동됨으로써 대기 위치의 공진기(21)가 스테이지에 근접 이동되어, 절단 칼날(23)의 칼끝(23a)과 재치면(31)이 당접된다. 그리고, 칼끝(23a)이 재치면(31)에 당접함으로써 발생한 모멘트에 의해 본뜨기 기구(32)가 가동하여, 재치면(31)의 경사가 칼끝(23a)의 경사를 본뜨는 것에 의해 칼끝(23a)의 경사와 재치면(31)의 경사가 일치하면, 본뜨기 기구(32)가 불가동 상태로 제어되어 재치면(31)의 경사가 고정된다(스텝 S1). 그리고, 구동기구(4)가 구동되어 공진기(21)가 윗쪽의 대기 위치까지 이동된다.

다음에, 스테이지(3)의 재치면(31)에 그린 시트의 적층체 등의 절단의 대상물(워크)이 재치되고(스텝 S2), 칼끝(23a)과 스테이지 4 사이에 위치 인식수단(5)이 삽입됨으로써, 칼끝(23a)과 재치면(31) 위의 대상물과의 상대 위치가 인식되고, 인식된 상대 위치에 근거하여 스테이지(3)가 구동됨으로써 칼끝(23a)과 재치면(31) 위의 대상물이 얼라인먼트된다(스텝 S3).

그리고, 구동기구(4)에 의해 공진기(21)의 아래쪽으로의 이동이 개시되고(스텝 S4), 진동자(22)에 대해 구동신호가 인가됨으로써 공진기(21)의 진동이 개시된다(스텝 S5). 이때, 구동기구(4)의 구동 모터(41)의 구동 토오크가 제어되어, 절단 칼날(23)에 의한 재치면(31) 위의 대상물에의 가압력이 소정값으로 일정하게 되도록 구동기구(4)에 의해 공진기(21)가 스테이지(3)에 근접 이동된다(스텝 S6).

그리고, 대상물의 절단이 완료하면 공진기(21)가 윗쪽의 대기 위치로 이동되고, 스테이지(3)가 구동되어 대상물의 위치가 다음 절단 위치로 이동된다(스텝 S8). 이때, 대상물에 설정된 모든 절단 위치의 절단이 완료할 때까지 스텝 S3?스텝 S7까지의 동작이 반복하여 실행되고(스텝 S8에서 NO), 대상물의 모든 절단 위치의 절단이 완료하면 처리를 종료한다(스텝 S8에서 YES).

이때, 절단 칼날(23)에 의한 재치면(31) 위의 대상물에의 가압력의 크기는, 예를 들면, 대상물의 시험 절단을 행해서 대상물 절단시에 생기는 칼날 구부러짐의 크기를 측정함으로써, 절단시에 생기는 칼날 구부러짐의 크기가 요구되는 절단 정밀도에 있어서의 허용 범위 내에 들어가도록 가압력을 설정하면 된다.

(공진기의 제1변형예)

도 7은 공진기의 제1변형예를 나타낸 도면으로서, 도 7a는 사시도, 도 7b는 부분 단면도이다. 도 7a에 나타낸 것과 같이, 제1변형예에 있어서의 공진기(121)는, 직방체 형상으로 형성된 호른(126)에 의해 구성되어 있고, 호른(126)의 한쪽 끝에 진동자(22)가 접속되고, 진동자(22)의 반대측의 다른쪽 끝에 절단 칼날(23)이 상기한 실시형태와 마찬가지로 부착되어 있다.

또한, 상기한 실시형태와 마찬가지로, 호른(126)의 측면에는, 진동자(22)의 진동 방향인 호른(126)의 중심축 방향에 거의 평행하게 2개의 긴 구멍(126b)이 통과설치되어 있고, 호른(126)의 다른쪽 끝에서의 폭 방향에 있어서의 진동의 진폭의 크기가 조정된다. 따라서, 폭 방향에 있어서의 진폭의 크기가 조정된 진동이 절단 칼날(23)에 인가된다.

또한, 호른(126)은, 도 3에 나타낸 호른(26)과 마찬가지로, 호른(126)의 양단 위치가 최대 진폭점이 되도록 공진주파수의 반파장의 길이로 형성되어 있다. 이때, 호른(126)의 거의 중앙의 위치가 최소 진폭점에 해당한다. 또한, 호른(126)의 최소 진폭점인 거의 중앙의 위치에 있어서의 호른(126)의 외주면에는, 볼록한 형상의 피파지부(126c)가 형성되어 있다. 그리고, 도 7b에 나타낸 것과 같이, 호른(126)의 외주면에 형성된 볼록한 형상의 피파지부(126c)가, 지지수단(124)에 의해 클램프됨으로써 파지되어 지지된다. 그 밖의 구성 및 동작에 대해서는 상기한 실시형태와 동일하기 때문에, 그 구성 및 동작의 설명은 생략한다.

(공진기의 제2변형예)

도 8은 공진기의 제2변형예를 나타낸 도면으로서, 도 8a는 사시도, 도 8b는 부분 확대도이다. 도 8a에 나타낸 것과 같이, 제2변형예에 있어서의 공진기(221)는, 직방체 형상으로 형성된 호른(226)에 의해 구성되어 있고, 호른(226)의 한쪽 끝에 진동자(22)가 접속되고, 진동자(22)의 반대측의 다른쪽 끝에 절단 칼날(23)이 상기한 실시형태와 마찬가지로 부착되어 있다.

또한, 상기한 실시형태와 마찬가지로, 호른(226)의 측면에는, 진동자(22)의 진동 방향인 호른(226)의 중심축 방향에 거의 평행하게 2개의 긴 구멍(226b)이 통과설치되어 있고, 호른(226)의 다른쪽 끝에서의 폭 방향에 있어서의 진동의 진폭의 크기가 조정된다. 따라서, 폭 방향에 있어서의 진폭의 크기가 조정된 진동이 절단 칼날(23)에 인가된다.

또한, 호른(226)은, 도 3에 나타낸 호른(26)과 마찬가지로, 호른(226)의 양단 위치가 최대 진폭점이 되도록 공진주파수의 반파장의 길이로 형성되어 있다. 이때, 호른(226)의 거의 중앙의 위치가 최소 진폭점에 해당한다. 또한, 호른(226)의 최소 진폭점인 거의 중앙의 위치에 있어서의 호른(226)의 외주면에는, 오목형의 피파지부(226c)가 형성되어 있다. 그리고, 도 8b에 나타낸 것과 같이, 호른(226)의 외주면에 형성된 오목형의 피파지부(226c)가, 지지수단(224)이 갖는 부재에 의해 클램프되고 부재가 나사(224a)에 의해 고정됨으로써 파지되어 지지된다. 그 밖의 구성 및 동작에 대해서는 상기한 실시형태와 동일하기 때문에, 그 구성 및 동작의 설명은 생략한다.

(절단 칼날의 제1변형예)

도 9는 절단 칼날의 제1변형예를 나타낸 도면으로서, 도 9a는 호른을 상하반전한 상태의 사시도, 도 9b는 저면도이다. 이때, 도 9에서는 공진기(421)의 아래쪽이 상측으로 되도록 도시되어 있다. 도 9a 및 도 9b에 나타낸 것과 같이, 본 변형예에 있어서의 공진기(421)가 구비하는 직방체 형상으로 형성된 호른(426)의 다른쪽 끝에는, 아래쪽에서 본 칼끝(123a)의 형상이 곡선 형상으로 형성된 절단 칼날(123)이 상기한 실시형태와 마찬가지로 부착되어 있다.

이와 같이 절단 칼날(123)을 형성함으로써, 금속의 박막 등을 소정 형상으로 정밀도가 좋게 절단할 수 있다.

이상과 같이, 상기한 실시형태에 따르면, 피파지부(25a)(피파지부 126c, 226c)가 클램프 수단(28)(지지수단 124, 224)에 의해 파지되어 공진기(21)(공진기 121, 221, 421)가 지지수단(24)(지지수단 124, 224)에 지지되어 있고, 공진기(21)(공진기 121, 221, 421)를 종래와 같이 탄성을 갖는 진동 흡수부재를 개재하지 않고 지지수단(24)(지지수단 124, 224)에 의해 지지함으로써, 공진기(21)(공진기 121, 221, 421)의 한쪽 끝에 접속된 진동자(22)의 본래의 진동 방향과는 다른 방향으로의 횡 흔들림 등의 이상 진동이 공진기(21)(공진기 121, 221, 421)에 생기는 것을 방지할 수 있다.

또한, 평판형의 절단 칼날(23)(절단 칼날 123)은, 칼끝(23a)(칼끝 123a)이 형성된 일단측에 대향하는 타단측으로부터, 공진기(21)(공진기 121, 221, 421)의 다른쪽 끝에 형성된 걸어맞춤 홈(26a)에 끼워넣어지는 동시에, 절단 칼날(23)(절단 칼날 123)의 타단측의 양 측면이 폭 방향에 걸쳐 걸어맞춤 홈(26a) 부분에 접착되어 공진기(21)(공진기 121, 221, 421)에 부착되어 있지만, 공진기(21)(공진기 121, 221, 421)의 측면에는, 적어도 1개의 긴 구멍(26b)(긴 구멍 126b, 226b)이 통과설치되어 있기 때문에, 공진기(21)(공진기 121, 221, 421)의 다른쪽 끝의 절단 칼날(23)(절단 칼날 123)의 폭 방향에 있어서의 진동의 진폭의 크기가 조정되어, 폭 방향에 있어서 진폭의 크기가 조정된 진동을 절단 칼날(23)(절단 칼날 123)에 인가할 수 있으므로, 적절한 상태에서 진동이 인가된 절단 칼날(23)(절단 칼날 123)에 의해 대상물을 정밀도가 좋게 절단할 수 있다.

또한, 공진기(21)(공진기 121, 221, 421)의 긴 구멍(26b)(긴 구멍 126b, 226b)을 사이에 끼운 각 부위의 진동의 위상을 반대로 할 수 있는 동시에, 각 부위의 진동의 진폭을 적절하게 조정할 수 있다.

또한, 절단 칼날(23)(절단 칼날 123)을 공진기(21)(공진기 121, 221, 421)의 걸어맞춤 홈(26a)에 접착할 때에, 절단 칼날(23)(절단 칼날 123)의 타단측의 양 측면에 폭 방향에 걸쳐 형성된 요홈(23b)에, 금속 납재나 땜납, 열경화형 접착제 등의 접착제가 충전되기 때문에, 확실하게 절단 칼날(23)(절단 칼날 123)을 공진기(21)(공진기 121, 221, 421)에 형성된 걸어맞춤 홈(26a)에 접착할 수 있다.

또한, 절단 칼날(23)(절단 칼날 123)의 칼끝(23a)(칼끝 123a)과 스테이지(3)의 재치면(31)의 경사가 거의 일치한 상태에서 대상물을 절단 칼날(23)(절단 칼날 123)에 의해 절단할 수 있고, 대상물이 절단될 때의 절단 칼날(23)(절단 칼날 123)의 대상물에의 절입량이 칼끝(23a)(칼끝 123a)의 폭 방향에 걸쳐 거의 일치한 상태로 되기 때문에, 대상물을 절단할 때의 절단 칼날(23)(절단 칼날 123)의 대상물에의 압입량을 대상물을 절단하는데 필요한 최소의 양으로 할 수 있어, 절단 칼날(23)(절단 칼날 123)이 마모되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 절단 칼날(23)(절단 칼날 123)에 의한 대상물에의 가압력이, 요구되는 절단 정밀도에 있어서의 허용범위 내에 절단 칼날(23)(절단 칼날 123)의 칼날 구부러짐의 크기가 들어가는 소정값에서 일정하게 되도록, 구동기구(4)에 의해 공진기(21)(공진기 121, 221, 421)를 스테이지(3)에 근접시킴으로써 절단 칼날(23)(절단 칼날 123)의 대상물에의 밀어넣음 속도는 가압력이 제어됨으로써 자동적으로 변동하기 때문에, 절단 칼날(23)(절단 칼날 123)의 칼날 구부러짐의 크기가 상기 허용범위 내에 들어가는 가장 빠른 속도로 절단 칼날(23)(절단 칼날 123)이 대상물에 밀어넣어지게 되어, 절단 칼날(23)의 칼날 구부러짐이 상기 허용범위 내에 들어가는 상태에서의 대상물의 절단 가공에 있어서의 작업 효율의 향상을 꾀할 수 있다.

<제2실시형태>

본 발명의 진동 절단장치의 제2실시형태에 대해 도 10을 참조해서 설명한다. 도 10은 본 발명의 진동 절단장치(1)의 제2실시형태의 공진기(321)를 도시한 도면이다. 도 10에 나타낸 것과 같이, 본 실시형태의 공진기(321)가 상기 제1실시형태의 공진기(21)와 다른 점은, 공진기(321)가 구비하는 호른(326)의 측면에는, 진동자(22)의 진동 방향에 대해 경사져 있는 긴 구멍(326b)이 통과설치되어 있는 점이다. 그 밖의 구성 및 동작은 상기 제1실시형태와 동일하기 때문에, 이하에서는 제1실시형태와의 차이점을 중심으로 설명을 행하고, 상기한 실시형태와 동일한 구성 및 동작에 대해서는, 동일한 부호를 붙이는 것에 의해 그 구성 및 동작의 설명을 생략한다.

도 10에 나타낸 것과 같이, 본 실시형태에 있어서의 공진기(321)는, 직방체 형상으로 된 호른(326)을 구비하고 있어, 호른(326)의 다른쪽 끝에 절단 칼날(23)이 상기 제1실시형태와 마찬가지로 부착되어 있다.

또한, 호른(326)의 측면에는, 진동자(22)의 진동 방향에 대해 각도 α(약 45°)만큼 경사진 긴 구멍(326b)이 통과설치되어 있고, 호른(326)의 다른쪽 끝에서의 폭 방향에 있어서의 진동의 진폭의 크기 및 방향이 조정된다. 즉, 절단 칼날(23)과 반대측의 호른(326)의 한쪽 끝측의 부위에서는 진동 방향이 절단 칼날(23)의 칼끝(23a)에 거의 직교하는 화살표 326c의 방향인 진동을, 긴 구멍(326b)을 사이에 끼운 호른(326)의 다른쪽 끝측의 부위에서는 절단 칼날(23)의 칼끝(23a)에 거의 평행한 화살표 326d의 방향으로의 진동 성분을 포함하는 진동으로 변환할 수 있다. 따라서, 폭 방향에 있어서의 진폭의 크기 및 방향이 조정된 진동이 절단 칼날(23)에 인가된다.

이상과 같이, 본 실시형태에 따르면, 상기 제1실시형태와 동일한 효과를 나타낼 수 있는 동시에, 호른(326)으로부터 절단 칼날(23)에 인가되는 진동에 칼끝(23a)에 거의 평행한 진동 성분이 가해지는 것에 의해, 도 9의 일점쇄선 326e로 둘러싸인 영역의 화살표로 나타낸 것과 같이, 절단 칼날(23)은 상하 방향 및 좌우측 방향으로 원호를 그리도록 진동하여, 예를 들면, 나이프에 있어서의 잡아당겨 썰기와 눌러 썰기가 조합된 상태에서 대상물이 절단 칼날(23)에 의해 절단되기 때문에, 절단 칼날(23)에 의해 대상물을 절단할 때의 칼이 드는 정도가 예리해져, 보다 정밀도가 좋게 대상물을 절단할 수 있다.

<제3실시형태>

본 발명의 진동 절단장치의 제3실시형태에 대해 도 11을 참조해서 설명한다. 도 11은 본 발명의 진동 절단장치(1)의 제3실시형태의 호른(26) 및 스테이지(3)의 요부 확대도이며, 도 11a?도 11c는 각각 다른 상태를 나타낸다. 도 11a?도 11c에 나타낸 것과 같이, 본 실시형태의 스테이지(3)가 상기 제1실시형태의 스테이지(3)와 다른 점은, 절단 대상물이 재치되는 재치면(31a)이 설치된 완충층(33)을 스테이지(3)가 구비하고 있는 점이다. 그 밖의 구성 및 동작은 상기 제1실시형태와 동일하기 때문에, 이하에서는 제1실시형태와의 차이점을 중심으로 설명을 행하고, 상기한 실시형태와 동일한 구성 및 동작에 대해서는, 동일한 부호를 붙이는 것에 의해 그 구성 및 동작의 설명을 생략한다.

도 11b 및 도 11c에 나타낸 것과 같이, 완충층(33)은, 절단 칼날(23)에 의한 잘려들어감이 가능한 폴리이미드 등의 수지 재료에 의해 형성되어 있다. 그리고, 도 11b에 나타낸 것과 같이, 구동기구(4)에 의해 절단 칼날(23)이 아래로 이동되어 칼끝(23a)이 완충층(33)에 잘려들어감으로써, 완충층(33)의 재치면(31a)에는, 절단 칼날(23)에 의한 잘려들어간 부분(31b)이 형성되어 있다(도 11c 참조).

따라서, 본 실시형태에 따르면, 상기 제1실시형태와 동일한 효과를 나타낼 수 있는 동시에, 대상물이 재치되는 완충층(33)의 재치면(31a)에 절단 칼날(23)에 의한 잘려들어간 부분(31b)이 형성되어 있고, 절단 칼날(23)에 의해 형성된 잘려들어간 부분(31b)의 두께는 절단 칼날(23)의 두께와 거의 같은 두께이기 때문에, 대상물을 절단할 때에 절단 칼날(23)에 의해 눌러진 대상물의 절단 끝이 잘려들어간 부분(31b)에 끼워넣어지는 것을 방지할 수 있어, 대상물이 절단되는 것에 의한 절단 조각을 고정밀도로 성형할 수 있다.

또한, 절단시에, 재치면(31a)에 형성된 잘려들어간 부분(31b)의 위치와 절단 칼날(23)의 칼끝(23a)의 위치에 위치 어긋남이 생긴 경우에도, 완충층(33)은 절단 칼날(23)에 의한 잘려들어감이 가능한 재질에 의해 형성되어 있기 때문에, 절단 칼날(23)이 파손되는 것을 방지할 수 있다.

이때, 완충층(33)의 재질은 상기한 것에 한정되지 않고, 완충층(33)은, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 종이 등, 절단 칼날에 의한 잘려들어감이 가능한 다양한 재질에 의해 형성할 수 있다.

<제4실시형태>

본 발명의 진동 절단장치의 제4실시형태에 대해 도 12를 참조해서 설명한다. 도 12는 본 발명의 진동 절단장치(1)의 제4실시형태를 도시한 도면이다. 도 12에 나타낸 것과 같이, 본 실시형태가 상기 제1실시형태와 다른 점은, 기초부 27a에 스프링 등의 부세수단(27c)을 개재하여 연결된 기초부 27b에 클램프 수단(28)이 설치되어 있는 점이다. 그 밖의 구성 및 동작은 상기 제1실시형태와 동일하기 때문에, 이하에서는 제1실시형태와의 차이점을 중심으로 설명을 행하고, 상기한 실시형태와 동일한 구성 및 동작에 대해서는, 동일한 부호를 붙이는 것에 의해 그 구성 및 동작의 설명을 생략한다.

도 12에 나타낸 것과 같이, 기초부 27a는, 기초부 27a에 형성된 나사 구멍(도시 생략)을 볼 나사(42)에 나사결합해서 설치되어 있고, 제어장치(6)에 의해 구동기구(4)가 구동제어됨으로써, 볼 나사(42)에 나사결합하여 설치된 기초부 27a가 상하이동한다. 또한, 기초부 27b는, 기초부 27b에 형성된 삽통공(도시 생략)에 볼 나사(42)가 삽입되는 동시에, 부세수단(27c)을 개재하여 기초부 27a에 연결되어 설치되어 있다.

부세수단 27은, 기초부 27a를 제외한 헤드부(2)의 자중을 캔슬하는 기능을 갖고 있고, 이에 따라, 공진기(21)(기초부 27b)는 부세수단 27에 의해 윗쪽으로 견인된 상태에서 지지수단(24)에 지지된다.

또한, 기초부 27a와 기초부 27b의 연결 부분에는, 로드셀 등에 의한 압력 검출수단(29)이 설치되어 있어, 절단 칼날(23)에 의한 대상물에의 가압력을 검출할 수 있다. 그리고, 제어장치(6)는, 압력 검출수단(29)의 검출 신호에 근거하여 구동기구(4)를 제어함으로써, 절단 칼날(23)에 의한 대상물에의 가압력을 제어할 수 있다.

이상과 같이 본 실시형태에 따르면, 상기 제1실시형태와 동일한 효과를 나타낼 수 있는 동시에, 압력 검출수단(29)의 검출 신호에 근거하여 구동기구(4)의 피드백 제어를 행함으로써, 볼 나사(42)와 기초부 27a의 나사결합 부분에 생기는 마찰력 등에 영향을 받지 않고, 절단 칼날(23)에 의한 대상물에의 가압력을 소정의 가압력으로 제어할 수 있다.

<제5실시형태>

본 발명의 진동 절단장치의 제5실시형태에 대해 도 13을 참조해서 설명한다. 도 13은 본 발명의 진동 절단장치(1)의 제5실시형태를 도시한 도면이다. 도 13에 나타낸 것과 같이, 본 실시형태가 상기 제1실시형태와 다른 점은, 부착부인 호른(26)의 다른쪽 끝의 단부면의 일부가 잘라내어져 단면 L자형 계단부(26m)가 형성되고, 사각형의 평판형의 절단 칼날(231)이, 호른(26)의 진동 방향과 평행한 계단부(26m)의 부착면(26n)을 따라 접착제에 의해 고정되어 있는 점이며, 그 밖의 구성 및 동작은 상기 제1실시형태와 동일하기 때문에, 이하에서는, 상기한 제1실시형태와 동일한 부호를 붙이는 것에 의해 그 구성 및 동작의 설명을 생략한다.

도 13에 나타낸 것과 같이, 부착부인 호른(26)의 다른쪽 끝에는, 그것의 단부면의 일부가 잘라내어져 단면 L자형 계단부(26m)가 형성되어 있고, 계단부(26m)에 있어서의 호른(26)의 진동 방향과 평행한 부착면(26n)에 절단 칼날(231)이 접착제에 의해 고착되도록 되어 있다. 이때, 절단 칼날(231)은, 그것의 일단측 가장자리부의 칼끝(231a)을 제외한 타단측의 한쪽측 측면이 부착면(26n)에 당접된 상태에서 접착되어, 호른(26)에 부착된다. 이때, 절단 칼날(231)은, 접착제에 한정되지 않고 금속 납재에 의해 고정되어 있어도 된다.

따라서, 본 실시형태에 따르면, 호른(26)의 다른쪽 끝의 부착부에 절단 칼날(231)을 끼워맞추기 위한 홈을 형성할 필요가 없고, 접착제 등에 의해 절단 칼날을 부착면에 간단하게 부착할 수 있다.

(절단 칼날의 제2변형예)

도 14는 제5실시형태에 있어서의 절단 칼날(231)의 장착의 변형예를 나타내고, 도 14a는 호른의 정면도, 도 14b는 저면도이다. 도 14에 나타낸 것과 같이, 부착부인 호른(26)의 다른쪽 끝에는, 그것의 단부면의 후방측 및 우측의 일부가 절제되어 단면 L자형 계단부(26p)가 형성되어 있다. 그리고, 계단부(26p)에 있어서 호른(26)의 진동 방향과 평행한 후방측의 부착면(26q)에 절단 칼날(231)의 우측 단부를 제외한 부분이 접착제에 의해 고착되는 동시에, 절단 칼날(231)의 우측 단부는, 호른(26)의 다른쪽 단부면의 우측 단부에 설치되고 호른(26)의 진동 방향과 평행한 만곡한 가이드면(26r)을 갖는 가이드부(26s)의 가이드면(26r)을 따라 접착제에 의해 고착된다. 여기에서, 실제로는 가이드부(26s)를 남기도록 호른(26)의 다른쪽 끝의 단부면이 절삭 등에 의해 잘라내어져 계단부(26p)가 형성된다.

따라서, 절단 칼날(231)은 우측 단부가 만곡한 상태에서 호른(26)에 부착되게 되고, 이와 같이 만곡한 형상으로 대상물을 절단하는 경우에 적합하다. 또한, 만곡한 절단 칼날(231)의 단부를, 절단 칼날(231)의 단부가 원래 형상으로 복원하려고 하는 방향에 있어서 가이드부(26s)에 의해 유지함으로써, 절단 칼날(231)의 단부를 만곡한 상태로 유지할 수 있기 때문에, 절단중의 진동에 의해 절단 칼날(231)이 만곡한 개소로부터 박리하는 것을 방지할 수 있다. 이때, 도 14에 있어서, 26t는 부착부인 호른(26)의 다른쪽 끝의 단부면 전방부의 2개소에 형성된 절결부로서, 만곡한 상태에서 호른(26)에 부착된 절단 칼날(231)에 가해지는 진동의 진폭이 칼끝 전체에 걸쳐 한결같이 되도록 절결부가 형성되어 있다. 이때, 절단 칼날(231)은, 접착제에 한정되지 않고 금속 납재에 의해 고착되어 있어도 된다.

<제6실시형태>

본 발명의 진동 절단장치의 제6실시형태에 대해 도 15를 참조해서 설명한다. 도 15는 본 발명의 진동 절단장치(1)의 제6실시형태를 도시한 도면이다. 도 15에 나타낸 것과 같이, 본 실시형태가 상기 제5실시형태와 다른 점은, 절단 칼날(231)을 칼끝(231a) 이외의 부분을 부착 대좌(26u)에 접착한 상태에서, 절단 칼날(231)이, 볼트에 의해 계단부(26m)의 부착면(26n)에 체결되어 호른(26)에 부착되어 있는 점이며, 그 밖의 구성 및 동작은 상기 제5실시형태와 동일하기 때문에, 이하에서는 제5실시형태와 동일한 부호를 붙이는 것에 의해 그 구성 및 동작의 설명을 생략한다. 이때, 도 15는 호른(26)의 다른쪽 끝 부근을 상하반전한 상태를 나타내고, 도 15a는 사시도, 도 15b는 일부를 분해한 사시도이다.

도 15에 나타낸 것과 같이, 부착부인 호른(26)의 다른쪽 끝의 단부면에 형성된 계단부(26m)의 호른(26)의 진동 방향과 평행한 부착면(26n) 사이에 절단 칼날(231)을 끼워 지지하는 부착 대좌(26u)가 설치되고, 절단 칼날(231)의 칼끝(231a) 이외의 부분이, 부착 대좌(26u)의 부착면(26n)에 대향하는 면측에 접착제에 의해 접착되고, 접착 상태의 절단 칼날(231) 및 부착 대좌(26u)에 연통하는 볼트 삽통공(26v)이 복수개(여기에서는 3개) 형성되는 동시에, 부착면(26n)의 각 볼트 삽통공(26v)에 대치하는 위치에 암나사(26w)가 형성되고, 각 볼트 삽통공(26v) 및 암나사(26w)에 볼트(도시 생략)가 삽입?나사결합되고, 절단 칼날(231)의 칼끝(231a) 이외의 부분이 부착 대좌(26u)에 접착된 상태에서 볼트에 의해 부착면(26n)에 체결되어 부착되어 있다. 이때, 절단 칼날(231)은, 접착제에 한정되지 않고 금속 납재에 의해 고착되어 있어도 된다. 또한, 도 15에서는 부착 대좌(26u)의 측면에서 볼트가 삽입되는 예를 설명했지만, 볼트는 호른(26)의 계단부(26m)에 나사결합해서 부착 대좌(26u)를 호른(26)에 고정하도록 해도 되고, 이 경우에는, 부착 대좌(26u)에 고정된 절단 칼날(231)에 볼트 삽통공을 형성할 필요가 없다.

따라서, 상기한 실시형태에 따르면, 부착 대좌(26u)에 절단 칼날(231)의 칼끝(231a) 이외의 부분을 접착한 상태에서, 부착 대좌(26u) 및 절단 칼날(231)이 볼트에 의해 부착면(26n)에 고정되기 때문에, 더욱 확실하게 절단 칼날(231)을 호른(26)에 부착할 수 있다.

(공진기의 제3변형예)

도 16은 제6실시형태에 있어서의 호른(26)의 제3변형예를 나타낸 도면으로서, 도 16a는 호른(26)의 다른쪽 끝 부근을 상하반전한 상태를 나타내고, 도 16a는 사시도, 도 16b는 일부를 분해한 사시도이다. 도 16에 나타낸 것과 같이, 부착 대좌(26u)의 좌측면에 냉각풍의 송풍로 26x를 형성하고, 이 송풍로 26x와, 부착 대좌(26u)의 밑면에 형성되고, 절단 칼날(231)의 칼끝(231a) 부근에 냉각풍을 불어내는 복수개(여기에서는 4개)의 뿜어내기 구멍(26z)을 연통하는 송풍로 26y를 형성해도 된다. 이와 같이 하면, 도시하지 않은 송풍원으로부터 송풍로 26x 및 26y에 냉각풍을 보내, 각 뿜어내기 구멍(26z)으로부터 칼끝(231a)을 향해 냉각풍을 송풍함으로써, 절단시의 마찰에 의해 온도 상승한 절단 칼날(231)의 칼끝(231a)을 냉각할 수 있어, 온도 상승에 기인한 절단 칼날(231)의 파손?마모?변질을 억제해서 절단 칼날(231)의 장수명화를 꾀할 수 있고, 절단 효율의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 이때 뿜어내기 구멍(26z)으로부터 뿜어내는 냉각풍을 효율적으로 절단 칼날(231)에 닿게 하기 위해, 송풍로 26y의 뿜어내기 구멍(26z)측이 절단 칼날(231)측에 근접하도록, 송풍로 26y의 뿜어내기 구멍(26z)에 가까운 부분만 혹은 송풍로 26y 전체를 경사지게 형성해도 된다. 또한, 이와 같은 냉각수법은 상기한 제1?제5실시형태에 있어서의 호른에 적용하는 것도 가능하다. 또한, 송풍로 26x, 26y 및 뿜어내기 구멍(26z)을 호른(26)의 본체측에 설치해도 된다. 또한, 뿜어내기 구멍(26z)을 통해 송풍로 26x, 26y로부터 흡인을 행함으로써, 대상물을 절단했을 때의 절단 쓰레기나먼지나 티끌이나 먼지 등을 흡인해서 제거할 수도 있다.

<제7실시형태>

본 발명의 진동 절단장치의 제7실시형태에 대해 도 17을 참조해서 설명한다. 도 17은 본 발명의 진동 절단장치(1)의 제7실시형태를 도시한 도면이다. 도 17에 나타낸 것과 같이, 본 실시형태가 상기 제1실시형태와 다른 점은, 절단 칼날(23)의 칼끝(23a)의 선단 부분에 뾰족해진 뾰족한 머리(23a1)를 설치한 점이다.

따라서, 상기한 실시형태에 따르면, 절단시에 절단 칼날(23)에 대해 대상물을 상대적으로 이동시키면서 절단함으로써, 복잡한 형상으로 대상물을 절단할 수 있고, 미세한 형상의 절단도 가능해진다. 또한, 절단 칼날(23)의 칼끝(23a)의 대상물에 대한 상하 위치를 변경함으로써, 칼끝(23a)의 실제의 사용 개소를 바꿀 수 있기 때문에, 칼끝(23a)을 다수의 영역으로 나누어 사용하는 것이 가능하게 되어, 절단 칼날(23)의 사용 수명을 연장시킬 수 있다. 이때, 칼끝(23a)에 뾰족한 머리(23a1)를 갖지 않는 사각형 평판형의 절단 칼날(23)이라도 절단 칼날(23)을 대상물에 대해 경사지게 한 상태에서 절단함으로써, 상기한 절단 칼날(23)의 장수명화와 동등한 효과를 얻을 수도 있다.

<제8실시형태>

본 발명의 진동 절단장치의 제8실시형태에 대해 도 18을 참조해서 설명한다. 도 18은 본 발명의 진동 절단장치(1)의 제8실시형태를 나타낸 요부 확대도다. 도 18에 나타낸 것과 같이, 본 실시형태가 상기한 제1실시형태와 다른 점은, 절단 칼날(23)의 θ 방향에 있어서의 칼끝(23a)의 방향을 조정하기 위한 레버(100)가, 클램프 수단(28)에 형성된 관통공을 통해 공진기(21)에 부착되어 있는 점이며, 그 밖의 구성 및 동작은 상기한 제1실시형태와 동일하기 때문에, 이하에서는 제1실시형태와 동일한 부호를 붙이는 것에 의해 그 구성 및 동작의 설명을 생략한다.

이와 같이 구성하면, 클램프 수단(28)의 볼트(28c)를 늦춘 상태에서 레버(100)를 θ 방향으로 회동함으로써, 절단 칼날(23)의 θ 방향에 있어서의 칼끝(23a)의 방향을 조정할 수 있으므로, 칼끝(23a)의 방향과, 스테이지(3)에 재치된 절단 대상물의 방향을 용이하게 미세 조정할 수 있다. 그리고, 칼끝(23a)의 방향과, 스테이지(3)에 재치된 절단 대상물의 방향의 미세 조정이 완료하면, 클램프 수단(28)의 볼트(28c)를 다시 조여 공진기(21)를 파지하면 된다. 이때, 본 실시형태에서는 레버(100)를 수동으로 회동하도록 구성했지만, 유압실린더나 모터 등의 액추에이터에 의해 레버(100)를 회동하도록 하여도 된다.

<제9실시형태>

본 발명의 진동 절단장치의 제9실시형태에 대해 도 19를 참조해서 설명한다. 도 19는 본 발명의 진동 절단장치(1)의 제9실시형태를 도시한 도면이며, 도 19a는 요부 확대도, 도 19b는 호른(26)의 다른쪽 끝 부근을 상하반전한 상태를 나타내고, 도 19c는 스테이지(3) 및 절단 칼날(331)부근의 일부 절단 확대도이다. 도 19에 나타낸 것과 같이, 본 실시형태가 상기 제6실시형태와 다른 점은, 부착부로서의 부착 대좌(126u)가 평판 형상으로 형성되어 있고, 부착 대좌(126u)의 한쪽면에 절단 칼날(331)이 설치되고, 부착 대좌(126u)가, 호른(26)의 다른쪽 단부면에 설치된 부착홈(126m)에 다른쪽 면측에서 매몰한 상태로 부착되어 있는 점이다.

또한, 부착 대좌(126u)의 한쪽면에 설치된 절단 칼날(331)은, 그 칼끝(331a)이 소정의 윤곽 형상을 갖도록 형성되어 있다. 따라서, 절단 칼날(331)로, 예를 들면, 시이트 형상의 절단 대상물을 절단함으로써, 해당 시이트형 절단의 대상물을 소정의 윤곽 형상으로 오려낼 수 있다. 그 밖의 구성 및 동작은 상기 제6실시형태와 동일하기 때문에, 이하에서는 동일한 부호 및 상당 부호를 붙이는 것에 의해 그 구성 및 동작의 설명을 생략한다.

도 19b 및 도 19c에 나타낸 것과 같이, 절단 칼날(331)은, 한쪽끝 테두리부에 칼끝(331a)을 갖는 통 형상을 이루고, 칼끝(331a)에 대향하는 타단측으로부터, 부착 대좌(126u)의 한쪽면에 설치된 걸어맞춤 홈(도시 생략)에 끼워넣어지는 동시에, 접착제나 금속 납재 등에 의해 고착되어 부착되어 있다. 그리고, 호른(26)의 다른쪽 단부면에는, 평판형의 부착 대좌(126u)와 거의 같은 형상을 이루는 부착홈(126m)이 설치되어 있고, 절단 칼날(331)이 부착된 부착 대좌(126u)가, 접착제나 금속 납재 등에 의해 부착홈(126m)에 매몰한 상태에서 고정되어, 절단 칼날(331)이 호른(26)의 다른쪽 끝에 부착된다.

또한, 도 19a에 나타낸 것과 같이, 본 실시형태에서는 접착?절연의 기능을 동시에 갖는 필름형 접속 재료인 NCF(Non Conductive Film)(400)이 절단 대상물로서, 절단 칼날(331)의 칼끝(331a)이 갖는 윤곽 형상으로 오려내진다. NCF(400)은, 양면이 폴리에스테르나 폴리에틸렌 등에 의해 형성되는 이형 필름 401, 402에 의해 보호된 상태에서 릴(도시 생략)에 감겨 유지되어 있고, 이송 롤러(403) 및 종동 롤러(404)에 끼워지지됨으로써 필요한 만큼만 릴로부터 스테이지(3)의 위치로 보내진다.

또한, 도 19a에 나타낸 것과 같이, NCF(400)의 윗면을 보호하는 이형 필름 402는 누름 롤러(405)의 위치에서 박리됨으로써, 스테이지(3)의 재치면(31) 위에는, 상면측의 이형 필름 402 만이 박리된 상태의 NCF(400)이 배치된다. 그리고, 구동기구(4)에 의해 절단 칼날(331)을 하강함으로써, NCF(400)이 절단 칼날(331)의 칼끝(331a)이 갖는 소정의 윤곽 형상으로 오려내 가공된다.

오려내어 가공된 NSF(400)은, 이송 롤러(403) 및 종동 롤러(404)에 의해 스테이지(3)의 위치로부터 이동되어, 이송 롤러(403) 및 종동 롤러(404)의 위치에 있어서, NCF(400)과 이형 필름 401이 박리됨으로써, NCF(400)의 절단물이 이형 필름 401 위에 남은 상태가 된다. 그리고, 취출 위치 P에 있어서, 저면측의 이형 필름 401 위에 남아 있는 NCF(400)의 절단물이 추출되어 절단 처리가 종료한다. 이때, NCF(400)의 하면측이 이형 필름 401에 의해 보호된 상태에서 절단처리가 행해짐으로써, NCF(400)을 절단한 절단 칼날(331)의 칼끝(331a)은, 이형 필름 401에 잘려들어가는 것에 의해 보호되기 때문에, 스테이지(3)의 재치면(31)에 완충재 등의 칼끝(331a)의 보호부재를 설치할 필요가 없다.

또한, 시이트 형상의 절단의 대상물로서 NCF(400)을 절단했지만, 절단의 대상물로서는 이것에 한정되는 것은 아니고, Cu 등의 금속 박 등, 오려내기가 가능한 시이트 형상의 부재이면 어떤 것이라도 된다.

이상과 같이, 본 실시형태에서는, 상기한 제6실시형태와 동일한 효과를 나타낼 수 있고, 한쪽면에 절단 칼날(331)이 설치된 평판형의 부착 대좌(126u)의 다른쪽 면을 호른(26)의 다른쪽 끝에 부착함으로써, 용이하게 절단 칼날(331)을 호른(26)(공진기)에 부착할 수 있다.

이때, 본 실시형태에서는 절단 칼날(331)을, 부착 대좌(126u)의 한쪽면에 설치된 걸어맞춤 홈에 끼워넣는 것에 의해 부착했지만, 절단 칼날(331)은, 부착 대좌(126u)에 일체로 형성되어 있어도 된다. 이와 같이 구성하면, 절단 칼날(331)이 부착 대좌(126u)에 일체로 형성됨으로써, 절단 칼날(331)의 부착 대좌(126u)에의 장착 상태가 강고한 것으로 되어, 호른(26)의 초음파 진동에 따르는 절단 칼날(331)의 이상 진동 등을 억제할 수 있고, 절단 정밀도의 향상을 꾀할 수 있다.

(공진기의 제4변형예)

도 20은 제9실시형태에 있어서의 호른(26)의 제4변형예를 나타낸 도면으로서, 도 20a는 저면도, 도 20b는 호른(26)을 상하반전한 상태의 일부 절단 정면도, 도 20c는 호른(26)을 상하반전한 상태의 일부 절단 측면도이다. 이 제4변형예에서는, 상기한 부착 대좌(126u)보다도 넓은 판에 형성된 평판형의 부착 대좌(226u)에 절단 칼날(331)이 부착되어 있고, 절단 칼날(331)은, 부착 대좌(226u)가 호른(26)의 다른쪽 단부면에 접착제나 금속 납재에 의해 고착됨으로써 호른(26)의 다른쪽 끝에 부착되어 있다. 그 밖의 구성은, 상기 제9실시형태와 동일한 구성이기 때문에, 동일한 부호를 붙이는 것에 의해 그 구성의 설명은 생략한다.

(공진기의 제5변형예)

도 21은 제9실시형태에 있어서의 호른(26)의 제5변형예를 나타낸 도면으로서, 도 21a는 저면도, 도 21b는 호른(26)을 상하반전한 상태의 정면에서 본 단면도, 도 21c는 호른(26)을 상하반전한 상태의 측단면도이다.

이 제5변형예에서는, 호른(26)의 부착홈(126m)의 저면에 설치된 흡착공(410)과, 호른(26)의 측면에 설치된 흡인공(411)을 연통하는 흡인 구멍(412)이 호른(26)에 형성되어 있다. 그리고, 도시 생략된 흡인수단에 의해 흡인공(411)으로부터 흡인을 행함으로써, 절단 칼날(331)이 설치된 부착 대좌(126u)가 호른(26)의 부착홈(126m)에 흡착되어 부착된다.

이와 같이 구성하면, 절단 칼날(331)이 부착된 부착 대좌(126u)를 호른(26)의 다른쪽 단부면에 형성된 부착홈(126m)에 흡착함으로써, 호른(26)에 용이하게 절단 칼날(331)을 부착할 수 있다. 또한, 호른(26)에 흡착된 부착 대좌(126u)에 설치된 절단 칼날(331)이 마모 등에 의해 열화한 경우에, 새로운 절단 칼날(331)이 설치된 부착 대좌(126u)를 부착홈(126m)에 흡착함으로써, 간단하게 절단 칼날(331)을 교환할 수 있다.

이때, 호른(26)의 다른쪽 단부면에 부착홈(126m)을 설치하지 않고, 해당 호른(26)의 다른쪽 단부면에 직접 부착 대좌(126u)를 흡착해도 된다. 그 밖의 구성은, 상기 제9실시형태와 동일한 구성이기 때문에, 동일한 부호를 붙이는 것에 의해 그 구성의 설명은 생략한다.

(공진기의 제6변형예)

도 22는 제9실시형태에 있어서의 호른(26)의 제6변형예를 나타낸 도면으로서, 도 22a는 저면도, 도 22b는 호른(26)을 상하반전한 상태의 정면에서 본 단면도, 도 22c는 호른(26)을 상하반전한 상태의 측단면도이다. 이 제6변형예에서는, 상기한 부착 대좌(126u)보다도 넓은 판에 형성된 평판형의 부착 대좌(226u)에 절단 칼날(331)이 부착되어 있다.

또한, 부착 대좌(226u)의 절단 칼날(331)의 양측에는 볼트 삽통공(420)이 설치되고, 호른(26)의 다른쪽 단부면의 볼트 삽통공(420)에 대치하는 위치에 암나사(421)가 설치되어 있다.

그리고, 각 볼트 삽통공(420) 및 암나사(421)에 볼트(도시 생략)가 삽입?나사결합되어, 부착 대좌(226u)가 호른(26)의 다른쪽 단부면에 부착됨으로써 절단 칼날(331)이 호른(26)에 부착되어 있다. 이와 같이 구성하면, 호른(26)에 부착된 부착 대좌(226u)에 설치된 절단 칼날(331)이 마모 등에 의해 열화한 경우에, 새로운 절단 칼날(331)이 설치된 부착 대좌(226u)를 볼트에 의해 부착함으로써, 간단하게 절단 칼날(331)을 교환할 수 있다. 그 밖의 구성은, 상기 제9실시형태와 동일한 구성이기 때문에, 동일한 부호를 붙이는 것에 의해 그 구성의 설명은 생략한다.

(공진기의 제7변형예)

도 23은 제9실시형태에 있어서의 호른(26)의 제7변형예를 나타낸 도면으로서, 도 23a는 저면도, 도 23b는 호른(26)을 상하반전한 상태의 정면에서 본 단면도, 도 23b는 호른(26)을 상하반전한 상태의 측단면도이다.

이 제7변형예에서는, 호른(26)의 다른쪽 단부면에 설치된 흡착공(410)과, 호른(26)의 측면에 설치된 흡인공(411)을 연통하는 흡인 구멍(412)이 호른(26)에 형성되어 있다. 또한, 절단 칼날(331)이 설치된 복수의 부착 대좌(126u)가 PET 필름 등에 의해 형성되는 시이트 형상의 유지부재(430)에 유지되어 있고, 도시 생략된 흡인수단에 의해 흡인공(411)으로부터 흡인을 행함으로써, 유지부재(430)에 설치된 부착 대좌(126u) 중 어느 한개가, 시이트 형상의 유지부재(430)의 이면측에서 호른(26)의 다른쪽 끝에 흡착된다.

또한, 도 24에 나타낸 것과 같이, 부착 대좌(326u)의 외주에 플랜지부(326u1)를 설치하고, 플랜지부(326u1)를, 시이트 형상의 유지부재(430)에 형성된 유지 구멍(430a)의 외주에서 걸리게 함으로써 부착 대좌(326u)를 유지하도록 하여도 된다. 이때, 도 24는, 공진기의 제7변형예에 있어서의 부착 대좌의 유지방법의 다른 예이다.

이와 같이 구성하면, 시이트 형상의 유지부재(430)에 설치된 복수의 부착 대좌 126u, 326u의 어느 한개를 호른(26)의 다른쪽 끝에 흡착함으로써, 호른(26)에 용이하게 절단 칼날(331)을 부착할 수 있다. 또한, 호른(26)에 흡착된 부착 대좌 126u, 326u의 절단 칼날(331)이 마모 등에 의해 손상되거나, 열화한 경우에, 새로운 절단 칼날(331)이 설치된 다른 부착 대좌 126u, 326u를 호른(26)의 다른쪽 끝에 흡착함으로써, 호른(26)에 부착되는 절단 칼날(331)을 용이하게 교환할 수 있다. 그 밖의 구성은, 상기 제9실시형태와 동일한 구성이기 때문에, 동일한 부호를 붙이는 것에 의해 그 구성의 설명은 생략한다.

<제10실시형태>

본 발명의 진동 절단장치의 제10실시형태에 대해 도 25를 참조해서 설명한다. 도 25는 본 발명의 진동 절단장치(1)의 제10실시형태의 요부 확대도이며, 도 25a는 절단의 대상물이 절단 칼날(331)의 아래쪽에 배치된 상태를 나타내고, 도 25b는 절단의 대상물이 절단된 상태를 도시한 도면이다. 도 25에 나타낸 것과 같이, 본 실시형태가 상기 제9실시형태와 다른 점은, 부착 대좌(126u)의 절단 칼날(331)의 부착면에, 스폰지나 스프링 등의 탄성부재에 의해 형성된 누름부재(440)가 설치되어 있는 점이다. 그 밖의 구성 및 동작은 상기 제9실시형태와 동일하기 때문에, 이하에서는 동일한 부호 및 상당 부호를 붙이는 것에 의해 그 구성 및 동작의 설명을 생략한다.

본 실시형태에서는, 절단의 대상물로서, 예를 들면, 동박(406)이 PET 필름(407)에 점착된 시이트 형상의 부재가 절단 칼날(331)에 의해 절단된다. 즉, 도 25a에 나타낸 것과 같이, 동박(406)(PET 필름(407))이, 절단 칼날(331)의 아래쪽의 스테이지(3)의 재치면(31) 위에 배치된 상태에서, 구동기구(4)에 의해 절단 칼날(331)이 하강되면, 우선 최초에 누름부재(440)가 동박(406)에 접촉한다. 도 25b에 나타낸 것과 같이, 누름부재(440)가 갖는 탄성력에 대항하면서 더 절단 칼날(331)을 하강시키면, 누름부재(440)가 압축되는 동시에, 절단 칼날(331)의 칼끝(331a)이 누름부재(440)로부터 돌출해서 동박(406)이 절단된다.

그리고, 동박(406)이 절단된 후, 구동기구(4)에 의해 절단 칼날(331)을 상승시킬 때에, 동박(406)이 누름부재(440)에 의해 스테이지(3)측으로 눌러지면서 절단 칼날(331)이 상승한다. 따라서, 절단 칼날(331)의 칼끝(331a)이 갖는 소정의 윤곽 형상으로 오려내진 동박(406)을 확실하게 스테이지(3) 위에 남길 수 있어, 오려내진 동박(406)이 절단 칼날(331)의 내측에 끼워넣어지는 것을 방지할 수 있다.

이때, 동박(406)이 절단될 때에, 절단 칼날(331)의 칼끝(331a)은 PET 필름(407)에 잘려들어가는 것에 의해 보호되기 때문에, 스테이지(3)의 재치면(31)에 완충재 등의 칼끝(331a)의 보호부재를 설치할 필요가 없다.

<제11실시형태>

본 발명의 진동 절단장치의 제11실시형태에 대해 도 26을 참조해서 설명한다. 도 26은 본 발명의 진동 절단장치의 제11실시형태의 공진기를 도시한 도면이며, 도 26a는 저면도, 도 26b는 호른(26)을 상하반전한 상태의 정면에서 본 단면도, 도 26c는 호른(26)을 상하반전한 상태의 측단면도이다. 도 26에 나타낸 것과 같이, 본 실시형태가 상기한 제9실시형태와 다른 점은, 호른(26)에 절단 칼날(223)이 일체로 형성됨으로써, 칼끝(223a)을 갖는 절단 칼날(223)이 호른(26)의 다른쪽 끝의 부착부에 부착되어 있는 점이다. 그 밖의 구성 및 동작은 상기 제9실시형태와 동일하기 때문에, 이하에서는 동일한 부호 및 상당 부호를 붙이는 것에 의해 그 구성 및 동작의 설명을 생략한다.

이때, 본 발명은 상기한 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 그 취지를 일탈하지 않는 한 전술한 것 이외에 다양한 변경을 행하는 것이 가능하며, 예를 들면, 상기한 실시형태에서는 호른에 2개의 긴 구멍이 형성되어 있지만, 적어도 1개의 긴 구멍이 공진기에 형성되어 있으면 되고, 공진기의 구성에 근거하여, 절단 칼날 23, 123에 적절하게 진동이 인가되도록 긴 구멍의 크기 및 수, 긴 구멍의 형성 방향 등의 구성을 적절히 조정하면 된다.

또한, 상기한 실시형태에서는 절단 칼날(23)에 초음파 진동을 인가하고 있지만, 절단 칼날 23, 231에 인가되는 진동으로서는 초음파 진동에 한정되지 않고, 저주파 진동이나, 예를 들면 약 100Hz의 저주파 진동과 초음파 진동이 중첩된 진동 등을 절단 칼날 23, 231에 인가해도 된다. 이와 같이, 절단 칼날 23, 231에 저주파 진동을 인가함으로써, 대상물의 절삭 부스러기 등이 절단 칼날(23)에 부착되기 어려워진다.

또한, 공진기의 3개소 이상의 위치가 지지수단에 의해 지지되도록 해도 되고, 적어도, 클램프 수단(파지부)의 피파지부에 접촉하는 부분을 상기한 재질로 형성하면 된다. 또한, 공진기의 형상, 재질, 크기 등은, 상기한 예에 한정되지 않고, 어떤 것이라도 된다.

또한, 상기한 실시형태에서는 구동기구(4)의 구동 모터(41)에 의해 공진기를 이동하도록 구성되어 있지만, 에어 실린더에 의한 유체 압력을 이용한 액추에이터나, 리니어모터 등에 의해 공진기를 이동하도록 해도 된다.

또한, 상기한 실시형태에서는 평판형의 절단 칼날(23)(절단 칼날 123)의 칼끝(23a)(칼끝 123a)이 형성된 일단측에 대향하는 타단측의 양 측면에 폭 방향에 걸치는 요홈(23b)이 형성되어 있지만, 호른의 다른쪽 끝에 형성된 걸어맞춤 홈의 양쪽 내측면에 폭 방향에 걸치는 요홈을 형성함으로써, 절단 칼날(23)(절단 칼날 123)을 타단측으로부터 걸어맞춤 홈에 끼워넣고, 절단 칼날(23)(절단 칼날 123)의 타단측의 양 측면을 폭 방향에 걸쳐 걸어맞춤 홈 부분에 접착해서 절단 칼날(23)(절단 칼날 123)을 호른에 부착해도 된다. 또한, 절단 칼날의 타단측의 양 측면 및 호른의 다른쪽 끝에 형성된 걸어맞춤 홈의 양쪽 내측면의 양쪽에 폭 방향에 걸치는 홈을 형성해도 된다.

또한, 도시는 하고 있지 않지만, 호른의 다른쪽 끝에 회전이 자유롭게 유지된 짧은 원기둥형의 회전 유지수단을 설치하고, 이 회전 유지수단의 주면에 링 형상의 절단 칼날을 부착해도 된다. 이와 같이 하면, 절단 칼날에 초음파 진동을 가하면서 절단 칼날을 회전시킴으로써, 원하는 형상으로 대상물을 절단 가공할 수 있다.

또한, 상기한 제9 내지 제11실시형태에 있어서, 공진기의 다른쪽 단부면에 소정의 윤곽 형상의 칼끝을 갖는 절단 칼날을 부착할 때에, 해당 절단 칼날의 폭 방향 및 깊이 방향의 크기(평면에서 볼 때의 면적)가, 공진기의 다른쪽 단부면의 면적과 비교해서 충분하게 작아, 절단 칼날에 인가되는 진동의 진폭의 크기가, 절단 칼날의 전체에 있어서 크게 다른 일이 없는 경우에는, 반드시 공진기에 긴 구멍을 설치할 필요는 없다.

절단 칼날에 진동을 인가해서 대상물을 절단하는 기술에 본 발명을 널리 적용할 수 있다.

1 진동 절단장치
3 스테이지
4 구동기구(이동수단)
6 제어장치(제어수단)
21, 121, 221, 321, 421 공진기
22 진동자
23, 123, 223, 231, 331 절단 칼날
23a, 123a, 223a, 231a, 331a 칼끝
23a1 뾰족한 머리
23b 홈
24 지지수단
25a, 126c, 226c 피파지부
26a 걸어맞춤 홈
26b, 126b, 226b, 326b 긴 구멍
26m, 26p 계단부
26n, 26q 부착면
26u, 126u, 226u, 326u 부착 대좌
28 클램프 수단(파지부)
31, 31a 재치면
31b 잘려들어간 부분
32 본뜨기 기구
33 완충층
430 유지부재(시트형 부재)

Claims (14)

1. 절단 칼날에 진동을 인가해서 대상물을 절단하는 진동 절단장치에 있어서,
   한쪽 끝에 진동자가 접속되고, 이 진동자의 반대측의 다른쪽 끝의 부착부에 상기 절단 칼날이 부착된 공진기와,
   상기 공진기의 피파지부를 파지하는 파지부를 갖고, 상기 공진기를 지지하는 지지수단을 구비하고,
   상기 공진기의 측면에는, 적어도 1개의 긴 구멍이 통과설치되어 있는 것을 특징으로 하는 진동 절단장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 부착부가, 상기 공진기의 다른쪽 끝에 형성된 걸어맞춤 홈을 구비하고,
   상기 절단 칼날이, 일단측 가장자리부에 칼끝을 갖는 사각형의 평판형을 이루고, 상기 칼끝에 대향하는 타단측으로부터 상기 걸어맞춤 홈에 끼워넣어지는 동시에 상기 타단측의 양 측면이 폭 방향에 걸쳐 상기 걸어맞춤 홈 부분에 접착되어 상기 공진기의 상기 부착부에 부착된 것을 특징으로 하는 진동 절단장치.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 절단 칼날의 상기 타단측의 양 측면 또는 상기 걸어맞춤 홈의 양쪽 내측면에, 상기 폭 방향에 걸치는 요홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 진동 절단장치.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 부착부가, 상기 공진기의 다른쪽 끝의 단부면의 일부를 잘라내어 형성된 단면 L자형 계단부를 구비하고,
   상기 절단 칼날이, 상기 공진기의 진동 방향과 평행한 상기 계단부의 부착면을 따라 고착되어 있는 것을 특징으로 하는 진동 절단장치.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 부착부가, 상기 공진기의 다른쪽 끝의 단부면의 일부를 잘라내어 형성된 단면 L자형 계단부와, 상기 계단부의 상기 공진기의 진동 방향과 평행한 부착면 사이에 상기 절단 칼날을 끼워 지지하는 부착 대좌를 구비하고,
   상기 절단 칼날이, 일단측 가장자리부에 칼끝을 갖는 평판형을 이루고, 상기 칼끝 이외의 부분을 상기 부착 대좌에 고착한 상태에서 볼트에 의해 상기 부착면에 체결되어 상기 부착부에 부착된 것을 특징으로 하는 진동 절단장치.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 부착부가, 한쪽면에 상기 절단 칼날이 설치되고 다른쪽 면이 상기 공진기의 다른쪽 끝에 부착되는 평판형의 부착 대좌를 구비한 것을 특징으로 하는 진동 절단장치.
   
7. 제 6항에 있어서,
   상기 절단 칼날은, 상기 부착 대좌에 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 진동 절단장치.
   
8. 제 7항에 있어서,
   복수의 상기 부착 대좌가 시트형 부재에 설치되어 있고, 상기 시트형 부재에 설치된 상기 부착 대좌 중 어느 한개가 상기 공진기의 다른쪽 끝에 흡착되는 것을 특징으로 하는 진동 절단장치.
   
9. 제 2항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 절단 칼날이, 상기 칼끝에 뾰족한 머리를 갖는 것을 특징으로 하는 진동 절단장치.
   
10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 긴 구멍이, 상기 진동자의 진동 방향에 평행한 것을 특징으로 하는 진동 절단장치.
    
11. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 긴 구멍이, 상기 진동자의 진동 방향에 대해 경사져 있는 진동 절단장치.
    
12. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대상물이 재치되는 재치면과, 상기 재치면의 경사를 조정하는 본뜨기 기구를 갖는 스테이지와,
    상기 칼끝이 상기 스테이지와 대향하도록 상기 지지수단에 지지된 상기 공진기를, 상기 스테이지에 근접 또는 상기 스테이지로부터 이격시키는 이동수단과,
    상기 본뜨기 기구 및 상기 이동수단을 제어하는 제어수단을 더 구비하고,
    상기 제어수단은,
    상기 이동수단에 의해 상기 공진기를 상기 스테이지에 근접시켜 상기 칼끝을 상기 재치면과 당접시키고, 상기 본뜨기 기구에 의해 상기 칼끝 및 상기 재치면의 경사를 일치시키는 것을 특징으로 하는 진동 절단장치.
    
13. 제 12항에 있어서,
    상기 제어수단은,
    상기 절단 칼날에 의한 상기 대상물에의 가압력이 소정값에서 일정하게 되도록, 상기 이동수단에 의해 상기 공진기를 상기 스테이지에 근접시키는 것을 특징으로 하는 진동 절단장치.
    
14. 제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대상물이 재치되는 재치면이 설치된 완충층을 갖는 스테이지를 더 구비하고,
    상기 완충층은 상기 절단 칼날에 의한 잘려들어감이 가능한 재질에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 진동 절단장치.

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