KR20210005565A - 스크라이브 장치 - Google Patents

Abstract

생산성, 툴의 호환성, 풀프루프 기능을 더욱 향상시킬 수 있는 스크라이브 장치를 제공한다. 본 발명의 스크라이브 장치(1)는, 취성 재료 기판(2)이 올려놓여지는 재치 수단(3)과, 재치 수단(3) 상의 취성 재료 기판(2)에 대향하여 형성되는 스크라이브 헤드(7)와, 스크라이브 헤드(7)의 선단에 형성되는 홀더 조인트(19)와, 홀더 조인트(19)에 탈착이 자유롭게 부착되어, 재치 수단(3) 상의 취성 재료 기판(2)에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이빙 휠(9)을 구비하는 스크라이빙 툴(8)과, 사용 후의 스크라이빙 툴(8)을 홀더 조인트(19)로부터 떼어내고, 다른 스크라이빙 툴(8)을 홀더 조인트(19)에 부착하여 툴 교환을 행하는 툴 체인지 기구(30)를 갖고, 툴 체인지 기구(30)는 스크라이빙 툴(8)을 복수 수용하는 카트리지(31)를 갖는다.

Description

스크라이브 장치

본 발명은, 취성 재료 기판(brittle material substrate)을 스크라이브하는 스크라이브 장치에 관한 기술로, 특히 스크라이빙 툴(scribing tool)을 교환하는 툴 체인지 기구에 관한 것이다.

종래, 액정 표시 패널이나 액정 프로젝터 기판 등의 플랫 패널 디스플레이 등에서는, 제조 과정에 있어서 마더 유리 기판(mother glass substrate)이 접합된 후에 소정의 크기의 단개(單個)의 패널이 되도록 분단(dividing)된다.

이러한 마더 유리 기판 등의 취성 재료 기판의 분단에는, 그 기판에 스크라이브 라인(수직 크랙)을 형성하는 스크라이브 공정과, 수직 크랙을 완전하게 침투시키는 브레이크 공정이 있다. 그 중, 스크라이브 공정에서는 스크라이브 장치가 이용되고 있다.

이 스크라이브 장치에는, 스크라이빙 휠(scribing wheel)이나 다이아몬드 포인트 등을 이용한 스크라이빙 툴이 구비되어 있고, 그 스크라이빙 툴에 의해, 취성 재료 기판에 수직 크랙을 형성한다.

취성 재료 기판을 스크라이브하는 스크라이브 장치에 관한 기술로서는, 예를 들면, 특허문헌 1에 개시되어 있는 것이 있다.

특허문헌 1은, 팁(스크라이빙 휠 등)과 일체화한 팁 홀더(스크라이빙 툴)를 이용하여, 팁 홀더에 오프셋 데이터를 코드의 형태로 보존 유지시켜 둠으로써, 예를 들면 오프셋량을 보정하는 작업의 수고나, 잘못하여 상이한 종류의 팁을 부착해 버리는 것, 스크라이브 라인의 형성 위치에 불균일이 발생해 버리는 것 등의 문제를 해소하는 것을 목적으로 하고 있다.

구체적으로는, 팁 홀더에 팁을 회전이 자유롭게 부착한다. 팁 홀더를 원통형으로 하고, 그의 선단에 부착부를 형성한다. 홀더 조인트에 개구부를 형성하고, 마그넷에 의해 팁 홀더를 흡착시켜 부착함으로써, 탈착을 용이하게 한다. 또한 팁 홀더의 면에, 팁의 오프셋 데이터를 2차원 코드로서 기록한다. 팁 홀더의 교환 시에 오프셋 데이터를 읽어내어 스크라이브 장치에 입력함으로써, 오프셋을 없앤다. 이렇게 하면 팁 홀더를 탈착할 때에 보정에 관련하여 필요했던 조작을 생략하여 단시간의 장치 정지의 사이에 팁을 교환할 수 있도록 하고 있다.

일본재공표특허 2007-063979호 공보

특허문헌 1에 개시된 스크라이브 장치는, 위에서 든 과제를 해소하는 것에 이르러, 통상의 기술자에 있어서 사용하기 쉬운 장치가 되어 호평받고 있다.

그러나, 스크라이브 장치에 요구되는 요구가 해마다 높아지고 있어, 예를 들면, 가동 중에, 스크라이빙 툴을 자동 교환하여 연속 가동 시간을 늘리는 것, 자동 교환의 시간을 단시간으로 축소하여, 생산성을 올리는 것 등의 요망이 요구되고 있다.

구체적으로는, 생산성으로서는, 스크라이빙 툴의 자동 교환에 걸리는 시간의 단축, 스크라이빙 툴을 수용하는 카트리지를 세팅하는 시간의 단축, 카트리지에 스크라이빙 툴을 만재(滿載)했을 때에 있어서의 스크라이브 장치의 연속 가동 시간의 길이를 늘리는, 등 생산성을 더욱 향상시키기 위한 개선이 요구되고 있다.

또한, 툴의 호환성으로서는, 표준으로서 설정되어 있는 스크라이빙 툴, 그 스크라이빙 툴이 부착된 스크라이브 헤드 외에, 다른 스크라이빙 툴·스크라이브 헤드도 사용할 수 있는 것, 경사진 스크라이브 헤드에도 대응할 수 있는 것, 등의 툴의 호환성을 더욱 향상시키기 위한 개선이 요구되고 있다.

또한, 풀프루프(foolproof) 기능(작업자에게 잘못된 조작을 시키지 않는, 혹은, 사용자가 잘못된 조작을 해도 위험한 상황이 되지 않도록, 안전을 배려하여 설계하는 것)으로서는, 카트리지의 준비 및, 카트리지를 탈착할 때에, 스크라이브 장치에 있어서 안전을 확보하는 것, 스크라이빙 툴의 자동 교환 동작 시에 있어서의 신뢰성의 향상, 소정의 스크라이빙 툴이 부착되어 있는지를 인식하여 올바르게 조업할 수 있는 것, 등의 풀프루프 기능을 더욱 향상시키기 위한 개선이 요구되고 있다.

그래서, 본 발명은, 상기 문제점을 감안하여, 생산성, 툴의 호환성, 풀프루프 기능을 더욱 향상시킬 수 있는 스크라이브 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 있어서는 이하의 기술적 수단을 강구했다.

본 발명에 따른 스크라이브 장치는, 취성 재료 기판이 올려놓여지는 재치(載置) 수단과, 상기 재치 수단 상의 상기 취성 재료 기판에 대향하도록 형성되어 있는 스크라이브 헤드와, 상기 스크라이브 헤드의 선단에 형성되는 홀더 조인트와, 상기 홀더 조인트에 탈착이 자유롭게 부착되어, 상기 재치 수단 상의 상기 취성 재료 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이빙 휠을 구비하고 있는 스크라이빙 툴과, 사용 후의 스크라이빙 툴을 상기 홀더 조인트로부터 떼어내고, 다른 스크라이빙 툴을 당해 홀더 조인트에 부착하여 툴 교환을 실시하는 툴 체인지 기구를 갖고, 상기 툴 체인지 기구는, 상기 스크라이빙 툴을 복수 수용하는 카트리지를 갖고 있는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 카트리지는, 상기 재치 수단의 측방에 탈착이 자유롭게 배비(配備)되어 있고, 부착 시에 체결구로 고정되면 좋다.

바람직하게는, 상기 카트리지에는, 복수의 구멍부가 형성되어 있고, 상기 구멍부는, 상기 스크라이빙 툴을 수용하는 수용부로 되어 있으면 좋다.

바람직하게는, 복수 형성된 상기 수용부 중, 적어도 하나는, 빈 상태로 되어 있으면 좋다.

바람직하게는, 복수 형성된 수용부의 한쪽단과 다른 한쪽단에는, 상기 스크라이빙 툴의 교환 위치가 올바른지 아닌지를 확인하는 확인 부재가 구비되어 있으면 좋다.

바람직하게는, 상기 확인 부재의 상면과, 상기 스크라이빙 툴의 상면이, 면일(面一)하게 되도록 배비되면 좋다.

바람직하게는, 상기 확인 부재의 상부에는, 상기 스크라이빙 툴의 교환 위치가 올바른지 아닌지를 확인하는 확인면이 형성되어 있으면 좋다.

바람직하게는, 상기 확인면은, 상기 스크라이빙 툴에 형성되어 있는 면과 동일한 방향을 향하는 면이 되면, 당해 스크라이빙 툴의 교환 위치가 올바르다고 확인되면 좋다.

바람직하게는, 상기 확인 부재의 상면에는, 상기 카트리지의 부착 상태를 확인하는 오목부가 형성되어 있으면 좋다.

바람직하게는, 상기 카트리지는, 수용된 상기 스크라이빙 툴의 상면과, 상기 재치 수단의 상면이 동일한 평면이 되도록 배비되면 좋다.

본 발명에 의하면, 생산성, 툴의 호환성, 풀프루프 기능을 더욱 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 스크라이브 장치의 개략을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 스크라이브 장치를 A의 방향(y축 방향)으로부터 본 측면도이다.
도 3은 스크라이브 장치의 B-B 단면도이다.
도 4는 스크라이브 헤드의 개략을 개략적으로 나타낸 측면도이다(C부 확대).
도 5는 스크라이빙 툴을 수용하는 카트리지의 개략을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 6은 카트리지의 평면도, 측면도, D-D 단면도, E-E 단면도이다.

(벌명을 실시하기 위한 형태)

이하, 본 발명에 따른 스크라이브 장치(1)의 실시 형태를, 도면을 참조하여 설명한다.

또한, 이하에 설명하는 실시 형태는, 본 발명을 구체화한 일 예로서, 그의 구체예를 갖고 본 발명의 구성을 한정하는 것은 아니다. 또한, 도면에 관하여, 보기 쉽게 하기 위해, 구성 부품의 일부를 생략하여 그리고 있다. 또한, 스크라이브 장치(1)에 있어서의 x축 방향, y축 방향, z축 방향 등에 대해서는, 도면에 나타내는 대로이다.

도 1∼3은, 본 발명에 따른 스크라이브 장치(1)의 개략도이다.

본 발명에 따른 스크라이브 장치(1)는, 취성 재료 기판(2)이 올려놓여지는 테이블(3)(재치 수단)과, 취성 재료 기판(2)의 표면 상에 스크라이브 라인(수직 크랙)을 형성하는 헤드 유닛(4)과, 리무버(51) 등이 배비되어 있는 블록체(5)를 갖고 있다.

또한, 스크라이브 라인을 형성하는 방향에 대해서는, 도 2의 좌측으로부터 우측으로 향하는 x축 방향이다.

테이블(3)은, 모터가 내장된 지지부(도시하지 않음)에 의해 하방으로부터 지지되어 있다. 지지부는, 이동대 상에 올려놓여져 있다. 이동대(도시하지 않음)는, 한 쌍의 안내 레일(도시하지 않음)을 따라, y축 방향으로 이동이 자유롭게 보유 지지되어 있다. 이 이동대는, 볼 나사(도시하지 않음)와 나사 결합되어 있고, 모터의 구동에 의해 볼 나사가 회전함으로써, 안내 레일을 따라 y축 방향으로 이동한다.

지지부 내의 모터(도시하지 않음)는, 테이블(3)의 xy 평면에서 회전시켜 소정 각도로 위치 결정하는 것이다. 테이블(3) 상에 올려놓여진 취성 재료 기판(2)은, 진공 흡인 수단(도시하지 않음) 등에 의해 보유 지지되어 있다. 또한, 취성 재료 기판(2)의 얼라인먼트 마크(alignment mark)를 촬상하는 카메라(6)가, 헤드 유닛(4)의 상부에 형성되어 있다.

스크라이브 장치(1)에는, 이동대와 그의 상부의 테이블(3)을 타넘도록 빔(도시하지 않음)이 x축 방향을 따라 지주(도시하지 않음)에 의해 걸쳐져 설치되어 있다.

헤드 유닛(4)은, 모터의 구동에 의해, 빔에 형성된 가이드(도시하지 않음)를 따라 x축 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 헤드 유닛(4)의 선단부에는, 스크라이브 헤드(7)가 부착되어 있다. 또한, 헤드 유닛(4)은, z축 방향으로도 이동 가능하게 되어 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 헤드 유닛(4)은, 스크라이브 라인을 형성하는 방향에 대하여, 약간 쓰러지도록, 경사져 배치되어 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 스크라이브 라인을 형성하는 방향(진행 방향)에 대하여 2° 후방으로 경사시켜, 헤드 유닛(4)을 배치하고 있다.

스크라이브 헤드(7)는, 취성 재료 기판(2)의 표면 상에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이빙 툴(8)과, 스크라이빙 툴(8)을 탈착이 자유롭게 보유 지지하는 홀더 조인트(19)를 갖고 있다. 또한, 스크라이브 헤드(7)는, 헤드 유닛(4) 전체의 z축 방향의 이동과는 별도로, 스크라이브 헤드(7) 자체도 z축 방향으로 이동 가능하게 되어 있다.

이 스크라이브 헤드(7)도, 스크라이브 라인을 형성하는 방향(도 2의 좌측→우측, x축 방향)에 대하여, 약간 쓰러지도록, 경사져 배치되어 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 스크라이브 라인을 형성하는 방향에 대하여 2° 후방으로 경사시켜, 스크라이브 헤드(7)를 배치하고 있다.

여기에서, 테이블(3)을 y축 방향으로 이동시키는 y축 이동부는, 이동대를 안내하는 한 쌍의 안내 레일과, 이동대에 나사 결합하는 볼 나사와, 볼 나사를 회전시키는 모터로 이루어진다.

또한, 헤드 유닛(4)을 x축 방향으로 이동시키는 x축 이동부는, 테이블(3)의 상부에 걸쳐져 설치되어 있는 빔과, 빔을 지지하는 지주와, 헤드 유닛(4)을 안내하는 가이드로 이루어진다. 또한, 지지부 내의 모터는 테이블(3)을 회전시키는 회전부이다.

이들 y축 이동부, x축 이동부, 회전부가, 상대 이동부를 구성하고 있다.

다음으로, 홀더 조인트(19)에 부착되는 스크라이빙 툴(8)의 구성에 대해서 설명한다.

도 4는, 스크라이빙 툴(8) 및 그의 부착 상태를 나타내는 도면이다. 또한 이후의 설명에 있어서, 스크라이빙 툴(8)을, 간단히 툴이라고 부르기도 한다.

툴(8)은, 취성 재료 기판(2)에 스크라이브 라인(수직 크랙)을 형성하는 스크라이빙 휠(9)과, 스크라이빙 휠(9)을 지지하는 본체부(10)를 갖고 있다.

또한 이후의 설명에 있어서, 스크라이빙 휠(9)을, 간단히 휠이라고 부르기도 한다.

툴(8)도 스크라이브 헤드(7)와 마찬가지로, 스크라이브 라인을 형성하는 방향(도 2의 좌측→우측, x축 방향)에 대하여, 약간 쓰러지도록, 경사져 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 스크라이브 라인을 형성하는 방향(진행 방향)에 대하여 2° 후방으로 경사시켜, 툴(8)을 배치하고 있다.

이와 같이, 툴(8)(스크라이브 헤드(7))을 경사지게 배치시킴으로써, 취성 재료 기판(2)의 표면 상에 소망하는 스크라이브 라인을 형성할 수 있다. 또한, 스크라이브 라인 형성 시의 깎아낸 부스러기도 줄일 수 있다.

본체부(10)는, 대략 원기둥 형상의 부재로서, 그의 한쪽단(선단)측에는 수직으로 잘려진 평탄한 측벽면부(11)가 형성되어 있다. 측벽면부(11)는, 서로 마주 보도록 한 쌍 형성되어 있다. 측벽면부(11)의 상부에는, 지름 방향 외측으로 뻗어나간 차양부(12)가 형성되어 있다. 또한, 측벽면부(11)의 어느 곳에는, 후술하는 2차원 코드가 인자(印字)되어 있다.

한 쌍의 측벽면부(11)의 사이에는, 그의 측벽면부(11)에 평행한 절결부(13)가 형성되어 있다.

또한, 한 쌍의 측벽면부(11)의 하단의 각각에는, 그의 면에 직교하는 방향의 핀 홈(14)이 형성되어 있다. 그의 한 쌍의 핀 홈(14)은, 대면하고 있고, 절결부(13)를 관통하도록 형성되어 있다. 그의 절결부(13)에는, 스크라이빙 휠(9)이 배비되어 있다.

휠(9)은, 원판 형상의 부재로서, 원주 부분의 단면이 뾰족한 삼각형 형상으로 형성되고, 중심에 관통 구멍이 형성되어 있다. 휠(9)은, 예를 들면 직경이 2.5㎜, 두께 0.5㎜ 정도의 사이즈이다.

휠(9)은, 핀 홈(14)의 중심과 관통 구멍의 중심을 맞춘 구멍 부분에 삽입된 핀(15)의 축심 둘레로 회전이 자유롭게 지지되어 있다.

한편, 본체부(10)의 다른 한쪽단(기단)측에는, 위치 결정용의 부착부(16)가 형성되어 있다. 부착부(16)는, 본체부(10)를 절결하여 형성되어 있고, 평탄면(17)과 경사면(18)을 갖는다.

평탄면(17)은, 본체부(10)의 기단에 형성되어 있고, 측벽면부(11)와 직교하는 방향의 면으로 되어 있다. 경사면(18)은, 평탄면(17)으로부터 하방을 향하여, 지름 바깥 방향으로 경사지는 면으로 되어 있다. 이들 평탄면(17)과 경사면(18)은, 이어져 형성되어 있다.

본체부(10)는, 길이 방향 중도부로부터 상방을 향하여 끝이 가는 형상으로 되어 있다. 또한, 본체부(10)의 기단(상부)은, 자성체 금속으로 구성되어 있다.

이와 같이, 휠(9)과 본체부(10)가 일체로 된 것이, 툴(8)이다. 즉, 핀(15)을 핀 홈(14)에 삽입하여 휠(9)을 회전이 자유롭게 지지함으로써 일체로 된 툴(8)은, 휠(9)을 떼어내는 일 없이, 교환된다.

휠(9)을 구비한 툴(8)은, 스크라이브 헤드(7)에 부착되어, 헤드 유닛(4)의 내부에 형성되어 있는 승강부에 의해, 승강 동작이 행해진다. 또한, 승강부로서는, 예를 들면 볼 나사 등을 들 수 있다.

그의 승강부와는 별도의 압력 기구에 의해, 뾰족한 부위를 갖는 휠(9)을 취성 재료 기판(2)의 표면 상을 적절한 하중으로 압접하여 전동(rolling)시켜 감으로써, 스크라이브 라인을 형성한다. 툴(8)의 누름압을 부여하고 있는 실린더와, 스크라이브 헤드(7) 전체를 구동하는 수단은 별도로 형성되어 있다.

다음으로, 홀더 조인트(19)에 대해서 설명한다.

홀더 조인트(19)는, 상부가 원기둥 형상의 부재로 형성되고, 하부가 원통 형상의 부재로 형성되어 있다. 또한, 홀더 조인트(19)는, 그의 상부의 원기둥 형상의 부재보다, 하부의 쪽이 큰 원통 형상의 부재로 되어 있다.

홀더 조인트(19)도 스크라이브 헤드(7)와 마찬가지로, 스크라이브 라인을 형성하는 방향(도 2의 좌측→우측, x축 방향)에 대하여, 약간 쓰러지도록, 경사져 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 스크라이브 라인을 형성하는 방향에 대하여 2° 후방으로 경사시켜, 홀더 조인트(19)를 배치하고 있다.

홀더 조인트(19)는, 상부에 베어링(20)이 외측 끼움으로 부착되어 있고, 그의 베어링(20)에 의해 대략 수직 방향의 축심 둘레로 회전이 자유롭게 지지되어 있다(도 3 참조).

홀더 조인트(19)의 하부는, 툴(8)을 보유 지지하는 보유 지지부(21)로 되어 있고, 원통 형상의 개구(22)가 형성되어 있다. 그의 개구(22)의 상단에는, 마그넷(23)이 매설되어 있다.

또한, 개구(22)의 내부에는, 중심축으로부터 떨어진 위치에 그의 중심축과 직교하는 방향의 평행 핀(24)이 형성되어 있다. 평행 핀(24)은, 툴(8)의 경사면(18)에 접함으로써 툴(8)을 위치 결정하는 것, 즉 휠(9)의 방향을 올바른 방향으로 설정하는 것이다.

홀더 조인트(19)에 툴(8)을 부착할 때에는, 홀더 조인트(19)의 개구(22)에, 부착부(16)측으로부터 툴(8)을 삽입한다. 그러면, 자성체 금속으로 구성되어 있는 툴(8)의 선단(기단)측이 마그넷(23)에 의해 흡인되어, 홀더 조인트(19)에 고정된다.

또한, 평행 핀(24)측에 평탄면(17)이 향하고, 경사면(18)이 평행 핀(24)에 접촉하여 위치 결정되어, 고정된다. 즉, 평탄면(17)과 경사면(18)이 한쪽 방향으로 밖에 향하지 않기 때문에, 휠(9)의 방향이 소정의 방향에 설정된다.

이 툴(8)은, 마그넷(23)에 의해 흡인되어 홀더 조인트(19)에 고정되어 있을뿐이기 때문에, 탈착이 매우 용이하다. 즉, 툴(8)을 부착하는 경우, 흡인됨으로써 소정의 위치에 고정되고, 교체되는 경우에도 툴(8)을 인장하는 것만으로 용이하게 떼어낼 수 있다. 툴(8)의 탈착은, 수동으로도 가능하게 되어 있다.

마그넷(23)은, 홀더 조인트(19)의 최종 세팅 위치의 3∼4㎜ 앞에 위치하면, 툴(8)을 인장하도록 되어 있다.

그런데, 본 발명의 스크라이브 장치(1)에는, 사용 후의 스크라이빙 툴(8)을 홀더 조인트(19)로부터 떼어내고, 다른 스크라이빙 툴(8)을 당해 홀더 조인트(19)에 부착하여, 자동적으로 툴 교환을 실시하는 툴 체인지 기구(30)를 갖고 있다.

툴 체인지 기구(30)는, 툴(8)이 수용되는 카트리지(31)와, 툴(8)을 홀더 조인트(19)로부터 떼어내는 리무버(51)와, 스크라이브 헤드(7)와 카트리지(31)와의 사이에서 툴(8)을 이동시키는 이재(移載) 노즐(61)과, 스크라이브 헤드(7)(홀더 조인트(19))에 부착된 툴(8)의 2차원 코드를 읽어들이는 2D 코드 리더(71)를 갖고 있다.

본 발명은, 스크라이브 장치(1)에 구비된 카트리지(31)에 특징이 있는 것이다.

이하, 카트리지(31)의 구성에 대해서 상세하게 설명한다.

도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 카트리지(31)는, 테이블(3)의 측방에 배비되어 있어, 툴(8)을 복수 수용하는 평판 형상의 부재이다.

상세하게는, 카트리지(31)는, 테이블(3)의 측벽면에 형성된 베이스(32)에 부착되는 부재이다. 베이스(32)는, y축 방향으로서, 헤드 유닛(4)의 원점측의 테이블(3)의 측벽면에 구비되어 있다. 또한, 카트리지(31)의 부착 위치에 관해서는, 본 실시 형태에서 예시한 위치(테이블(3)의 측벽면)에 한정되지 않는다.

카트리지(31)는, 스크라이브 헤드(7)의 경사에 따라서, x축 방향에 있어서, 도 2의 좌측으로 경사져 배치되어 있다. 본 실시 형태에 있어서, 카트리지(31)도 2° 경사져 배치되어 있다.

카트리지(31)는, 베이스(32)에 부착된 후, 그 베이스(32)에 구비된 클램프(33)에 의해 탈락하지 않도록, 확실하게 고정된다. 즉, 카트리지(31)는, 테이블(3)의 측방에 탈착이 자유롭게 배비되어 있고, 부착 시에 클램프(33)나 록 부재(36) 등의 체결구로 고정된다.

도 5는, 카트리지(31)의 구성을 나타낸 사시도이다. 도 6은, 카트리지(31)의 구성을 나타낸 평면도, 측면도, C-C 단면도, D-D 단면도이다.

도 5, 도 6에 나타내는 바와 같이, 카트리지(31)는, 장방 형상의 평판재가 2매 서로 겹쳐져 형성된 부재로서, 그의 상면에는 복수의 구멍부가 형성되어 있다.

카트리지(31)의 사이즈에 대해서, 예를 들면 본 실시 형태에 있어서는, 장변이 테이블(3)의 변의 길이의 대략 1/3 정도의 길이이고, 단변이 장변의 1/2 정도의 길이로 되어 있다. 또한, 카트리지(31)의 두께는, 툴(8)의 상하 방향의 길이보다 얇은 것으로 되어 있다. 또한, 이 카트리지(31)의 사이즈에 관해서는, 적절히 변경 가능하다.

평면에서 볼 때에 있어서, 카트리지(31)의 4모퉁이에는, 2매의 평판재를 고정하기 위한 나사 구멍(34)이 형성되어 있다. 그 나사 구멍(34)에, 나사(35)에 삽입되어 2매의 평판재가 체결됨으로써, 1매의 평판재가 된다.

또한, 평면에서 볼 때에 있어서, 카트리지(31)의 y축 방향의 한쪽측에는, 긴 구멍(36)이 하나 형성되어 있다. 이 긴 구멍(36)은, 카트리지(31)를 베이스(32)에 부착할 때에, 베이스(32)로부터 탈락하지 않도록 하기 위한 록 부재이다.

상세하게는, 록 부재(36)에, 베이스(32)에 형성되어 있는 가이드 핀(37)(볼트)이 삽입되어 걸어맞춤됨으로써, 카트리지(31)가 베이스(32)에 고정되는 것이다. 록 부재(36)는, 상측의 평판재에 형성된 타원 형상의 긴 구멍(38)과, 하측의 평판재에 형성된 열쇠 구멍 형상의 긴 구멍(39)을 갖고 있다.

타원 형상의 긴 구멍(38)은, 가이드 핀(37)의 두부(頭部)가 삽입 가능한 크기로 되어 있다.

열쇠 구멍 형상의 긴 구멍(39)은, 일 개소만 가이드 핀(37)의 두부가 통과 가능하게 되어 있고, 다른 개소는 가이드 핀(37)의 몸통부만이 통과 가능한 크기이다.

즉, 가이드 핀(37)의 두부를, 열쇠 구멍 형상의 긴 구멍(39)의 통과 가능한 개소를 통과시켜, 타원 형상의 긴 구멍(38)에 삽입하고, 그 후 카트리지(31)를 슬라이딩시켜, 가이드 핀(37)의 몸통부만이 통과 가능한 열쇠 구멍 형상의 긴 구멍(39)을 통과시킴으로써, 가이드 핀(37)이 록 부재(36)에 걸어맞춤되기 때문에, 카트리지(31)가 베이스(32)에 고정된다.

또한, 평면에서 볼 때에 있어서, 카트리지(31)의 중앙에는, 교환용의 툴(8)을 수용하는 수용부(40)가 복수 형성되어 있다. 이 수용부(40)는, 카트리지(31) x축 방향을 따라, 나열되도록, 형성되어 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 수용부(40)는 2열의 상태로 복수 배치되어 있다.

수용부(40)는, 바닥이 있는 원통 형상으로 형성되어 있는 것으로서, 내주 지름이 툴(8)의 외주 지름보다 약간 큰 지름으로 되어 있다. 또한, 수용부(40)의 깊이는, 툴(8)을 수용부(40)에 수용한 경우에, 부착부(16)가 확실하게 보이도록 되어 있는 깊이가 바람직하다.

수용부(40)의 내부에는, 단차부(41)가 형성되어 있다. 이 단차부(41)는, 내주벽으로부터 뻗어나간 부재로서, 대면하는 바와 같이 한 쌍 형성되어 있다. 단차부(41)는, 툴(8)이 수용부(40)에 수용되었을 때, 측벽면부(11)의 상부에 형성된 차양부(12)가 맞닿도록 되어 있다.

툴(8)의 수용 시에, 단차부(41)에 툴(8)의 차양부(12)가 맞닿음으로써, 수용부(40)에 있어서, 툴(8)이 들 뜬 상태가 되어, 휠(9)이 저부에 접촉하는 일이 없어지기 때문에, 그 휠(9)의 손상을 방지할 수 있다.

복수 형성된 수용부(40)에 있어서의 x축 방향의 양단(한쪽단과 다른 한쪽단)에는, 툴(8)의 방향(툴(8)의 교환 위치)이 올바른지 아닌지를 확인하는 확인 핀(42)(확인 부재)이 구비되어 있다.

확인 핀(42)은, 툴(8)과 대략 동(同) 형상의 것으로 되어 있고, 상면이 툴(8)의 상면과 면일하게 되도록 배비된다. 확인 핀(42)의 상부에는, 확인면(43)이 형성되어 있다. 확인면(43)은, y축 방향과 평행하게 되고, 또한, 헤드 유닛(4)의 원점과 반대 방향을 향하고 있다. 확인면(43)은, 툴(8)의 평탄면(17)과 대략 동일한 평면으로 되어 있다.

그들 확인면(43)과 평탄면(17)의 2면이, 동일한 방향의 면이 되면, 「툴(8)의 교환 위치가 올바르다」고, 육안으로 용이하게 확인할 수 있다. 한편으로, 평탄면(17)이 확인면(43)과 상이한 방향을 향하고 있으면, 「툴(8)의 교환 위치가 올바르지 않다」고, 육안으로 용이하게 확인할 수 있다.

확인 핀(42)의 상면 중앙에는, 오목부(44)가 형성되어 있다. 이 오목부(44)는, 스크라이브 장치(1)의 상부에 형성되어 있는 카메라(6)(촬상 장치)를 이용하여, 카트리지(31)의 부착 방향, 카트리지(31)에 수용되어 있는 툴(8)의 갯수, 카트리지(31)에 수용된 툴(8)의 상면이 테이블(3)의 상면과 대략 동일한 평면 상에 존재하는지 아닌지 등을 검출하여, 카트리지(31)의 부착 상태가 올바른지 아닌지를 확인한다. 즉, 오목부(44)는, 카트리지(31)나 툴(8) 등의 위치 검출 구멍이다.

또한, 카트리지(31)에 수용된 툴(8)의 상면을, 테이블(3)의 상면과 대략 동일한 평면 상에 존재시키고 있는 쪽이, 실조업상 바람직하기 때문에, 이것을 표준으로 하고 있다.

또한, 복수 형성된 수용부(40) 중, 적어도 하나는, 툴(8)을 수용하여 테이블(3)을 부착할 때, 빈 상태로 되어 있다. 이 빈 수용부(40)에, 사용 후의 툴(8)(구(舊) 툴(8a))이 수용된다.

여기에서, 툴 체인지 기구(30)의 작동 태양에 대해서, 설명한다.

록 부재(36)를 가이드 핀(37)에 맞추어, 복수의 툴(8)이 수용된 카트리지(31)를 슬라이딩시키고, 테이블(3)의 측방에 구비된 베이스(32)에 세팅하여, 클램프(33)로 고정한다.

리무버(51)를 상승시켜, 열린 상태로 해 둔다. 스크라이브 헤드(7)를, 리무버(51)의 상방으로 이동시키고, 리무버(51)가 툴(8)(구 툴(8a))을 집을 수 있는 위치까지 하강시킨다.

리무버(51)를 조금 하강시킴으로써, 리무버(51)가 스크라이브 헤드(7)의 구 툴(8a)을 집는다. 구 툴(8a)을 집은 상태에서, 리무버(51)를 추가로 하강시킴으로써, 구 툴(8a)을 홀더 조인트(19)로부터 뽑아내어 떼어낸다. 떼어낸 후, 스크라이브 헤드(7)를 다른 위치로 이동시킨다.

이재 노즐(61)을, 리무버(51)의 상방으로 이동시킨다. 이재 노즐(61)을, 리무버(51)에 근접시킨다. 그 후, 리무버(51)를 상승시킨다. 그러면, 이재 노즐(61)의 진공 흡착에 의해, 구 툴(8a)이 이재 노즐(61) 내에 흡착된다.

구 툴(8a)을 보유 지지한 이재 노즐(61)을, 카트리지(31) 내의 빈 수용부(40)의 상방으로 이동시킨다. 이재 노즐(61)을 하강시켜 구 툴(8a)을 빈 수용부(40)에 삽입하고, 진공 흡착을 해제하여 수용한다.

다음으로, 이재 노즐(61)은, 신(新) 툴(8b)의 상방으로 이동하여 하강한다. 이재 노즐(61)의 진공 흡착에 의해, 카트리지(31)로부터 신 툴(8b)을 수취한다.

리무버(51)를 상승시켜, 열린 상태로 해 둔다.

신 툴(8b)을 보유 지지한 이재 노즐(61)을, 리무버(51)의 상방으로 이동시킨다. 이재 노즐(61)을 하강시키고, 신 툴(8b)을 쥐게 하여 리무버(51)에 세팅한다. 이재 종료 후, 이재 노즐(61)을 상승시켜, 다른 위치로 이동시킨다.

스크라이브 헤드(7)를, 신 툴(8b)을 보유 지지한 리무버(51)의 상방으로 이동시켜, 조금만 하강시킨다. 리무버(51)를 상승시켜, 신 툴(8b)을 홀더 조인트(19)에 삽입한다.

리무버(51)를 추가로 상승시켜, 신 툴(8b)을 개방하여, 스크라이브 헤드(7)에 장착한다. 신 툴(8b)은, 마그넷(23)에 흡착되고 또한, 평행 핀(24)에 의해 위치 결정된다.

또한, 신 툴(8b)을 리무버(51) 근방에 형성된 수용부에 세팅해도 좋다. 이 경우, 신 툴(8b)이 수용된 수용부의 상방에 스크라이브 헤드(7)가 이동하여 조금 하강해 오면, 수용부가 소정의 높이 상승하여, 신 툴(8b)이 홀더 조인트(19)에 삽입된다. 그러면, 신 툴(8b)은, 마그넷(23)에 의해 빨려들어가, 홀더 조인트(19)에 부착되게 된다.

그런데, 홀더 조인트(19)는, 리무버(51)에 쥐어진, 또는, 수납부에 수용된 신 툴(8b)에 대하여, 최종 세팅 위치의 대체로 2.5㎜ 정도 앞의 위치까지 근접하고 있다. 또한, 스크라이브 헤드(7)의 기울기에 맞추어, 리무버(51), 수납부, 이재 노즐(61) 모두, 2도 기울도록 하고 있다.

신 툴(8b)에 인자된 2차원 코드를 2D 코드 리더(71)를 이용하여 읽어들인다. 읽어들인 데이터에서, 올바른 툴(8)인지 아닌지를 확인한다. 올바른 경우, 실조업으로 이행한다.

실조업 후, 사용 후의 구 툴(8a)이 모두 수용된 카트리지(31)를, 클램프(33) 및 록 부재(36)를 해제하고, 베이스(32)로부터 떼어낸다. 그 후, 신 툴(8b)이 수용된 카트리지(31)를 베이스(32)에 올려놓고, 클램프(33) 및 록 부재(36)에 의해 고정함으로써, 교체한다.

이상, 본 발명에 의하면, 스크라이빙 툴(8)을 떼어내 교환할 때에, 날끝(휠(9))을 보호하기 위하여 스크라이빙 툴(8)을 상하 반전시키는 등의 작업을 수반하지 않기 때문에, 교환 시간의 단축, 연속 가동 시간의 연장을 도모하는 것이 가능해진다. 또한, 본 발명의 카트리지(31)를 사용함으로써, 카트리지(31)의 부착 미스(인위적인 미스) 등을 가급적 막을 수 있어, 스크라이빙 툴(8)의 호환성, 풀프루프 기능을 더욱 향상시키는 것이 가능해진다.

또한, 이번에 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시로서 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다.

특히, 이번에 개시된 실시 형태에 있어서, 명시되어 있지 않은 사항, 예를 들면, 작동 조건이나 조작 조건, 구성물의 치수, 중량 등은, 통상의 기술자가 통상 실시하는 범위를 일탈하는 것이 아니고, 통상의 기술자이면, 용이하게 상정하는 것이 가능한 사항을 채용하고 있다.

예를 들면, 본 실시 형태의 경우, 헤드 유닛(4)은, 2도 경사시켜 부착한 타입을 예시했지만, 그 외에, 헤드 유닛(4)을 수직 방향을 향하여 부착한 타입이 존재한다. 그 경우에도, 본원의 기술은 적용 가능하다.

1 : 스크라이브 장치
2 : 취성 재료 기판
3 : 테이블(재치 수단)
4 : 헤드 유닛
5 : 블록체
6 : 카메라
7 : 스크라이브 헤드
8 : 스크라이빙 툴(툴)
8a : 구 툴
8b : 신 툴
9 : 스크라이빙 휠(휠)
10 : 본체부
11 : 측벽면부
12 : 차양부
13 : 절결부
14 : 핀 홈
15 : 핀
16 : 부착부
17 : 평탄면
18 : 경사면
19 : 홀더 조인트
20 : 베어링
21 : 보유 지지부
22 : 개구
23 : 마그넷
24 : 평행 핀
30 : 툴 체인지 기구
31 : 카트리지
32 : 베이스
33 : 클램프
34 : 나사 구멍
35 : 나사
36 : 긴 구멍(록 부재)
37 : 가이드 핀(볼트)
38 : 타원 형상의 긴 구멍
39 : 열쇠 구멍 형상의 긴 구멍
40 : 수용부
41 : 단차부
42 : 확인 핀(확인 부재)
43 : 확인면
44 : 오목부(위치 검출공)
51 : 리무버
61 : 이재 노즐
71 : 2D 코드 리더

Claims (10)

1. 취성 재료 기판이 올려놓여지는 재치 수단과,
   상기 재치 수단 상의 상기 취성 재료 기판에 대향하도록 형성되어 있는 스크라이브 헤드와,
   상기 스크라이브 헤드의 선단에 형성되는 홀더 조인트와,
   상기 홀더 조인트에 탈착이 자유롭게 부착되고, 상기 재치 수단 상의 상기 취성 재료 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이빙 휠을 구비하고 있는 스크라이빙 툴과,
   사용 후의 스크라이빙 툴을 상기 홀더 조인트로부터 떼어내고, 다른 스크라이빙 툴을 당해 홀더 조인트에 부착하여 툴 교환을 실시하는 툴 체인지 기구를 갖고,
   상기 툴 체인지 기구는, 상기 스크라이빙 툴을 복수 수용하는 카트리지를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 스크라이브 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 카트리지는, 상기 재치 수단의 측방에 탈착이 자유롭게 배비(配備)되어 있고, 부착 시에 체결구로 고정되는 것을 특징으로 하는 스크라이브 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 카트리지에는, 복수의 구멍부가 형성되어 있고,
   상기 구멍부는, 상기 스크라이빙 툴을 수용하는 수용부로 되어 있는 것을 특징으로 하는 스크라이브 장치.
4. 제3항에 있어서,
   복수 형성된 상기 수용부 중, 적어도 하나는, 빈 상태로 되어 있는 것을 특징으로 하는 스크라이브 장치.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   복수 형성된 수용부의 한쪽단과 다른 한쪽단에는, 상기 스크라이빙 툴의 교환 위치가 올바른지 아닌지를 확인하는 확인 부재가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 스크라이브 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 확인 부재의 상면과, 상기 스크라이빙 툴의 상면이, 면일하게 되도록 배비되는 것을 특징으로 하는 스크라이브 장치.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
   상기 확인 부재의 상부에는, 상기 스크라이빙 툴의 교환 위치가 올바른지 아닌지를 확인하는 확인면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스크라이브 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 확인면은, 상기 스크라이빙 툴에 형성되어 있는 면과 동일한 방향을 향하는 면이 되면, 당해 스크라이빙 툴의 교환 위치가 올바르다고 확인되는 것을 특징으로 하는 스크라이브 장치.
9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 확인 부재의 상면에는, 상기 카트리지의 부착 상태를 확인하는 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스크라이브 장치.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 카트리지는, 수용된 상기 스크라이빙 툴의 상면과, 상기 재치 수단의 상면이 동일한 평면이 되도록 배비되는 것을 특징으로 하는 스크라이브 장치.
    

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