TW201833047A - 刀輪保持具安裝構造及保持具接頭 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種可防止於刻劃初期刀輪保持具傾斜偏移從而準確地形成劃線之刀輪保持具安裝構造。

下端具備刀輪6之刀輪保持具安裝構造體1之旋轉軸8係經由滾珠軸承10旋轉自如地安裝於刻劃裝置A之刻劃頭9，滾珠軸承10之外座圈10b安裝於刻劃頭9或與其相連之部分，滾珠軸承10、11之內座圈10a、11a安裝於旋轉軸8，於旋轉軸8之上方配置有將該旋轉軸8與內座圈一同地始終向上方吸引提拉之磁體18，從而抑制因滾珠軸承10之內部間隙L2導致刀輪保持具安裝構造體1晃動。

Description

刀輪保持具安裝構造及保持具接頭

本發明係關於一種用以將保持對玻璃等脆性材料基板之表面加工分斷用劃線(切槽)時使用之刀輪(亦稱為刻劃輪)之刀輪保持具安裝於刻劃裝置之刻劃頭之刀輪保持具安裝構造、及保持具接頭。

習知，一般知曉如下方法，即，於將玻璃基板等脆性材料基板分斷之加工中，將刀輪壓抵於基板表面，形成相互正交之X-Y方向之多條劃線，其後，沿著劃線自背面側施加外力使基板彎折，藉此，分斷為每個單位基板，該方法例如揭示於專利文獻1。

刀輪係經由刀輪保持具安裝於刻劃裝置之刻劃頭而使用。圖5~圖7表示習知之刀輪保持具及該刀輪保持具與刻劃頭之安裝構造。

刀輪保持具安裝構造體1’具備刀輪保持具2、及保持該刀輪保持具2之保持具接頭3。刀輪保持具2具有大致圓柱狀之主體部4，於該主體部4之下端部分，經由相對於該主體部4之軸心正交之輪軸5安裝有刀輪6使之旋轉自如。

又，於主體部4之上部設置有安裝於保持具接頭3時之定位用安裝部7。安裝部7具備將主體部4之一部分切除而形成之平面部7a及傾斜面7b。平面部7a係相對於主體部4之軸心平行。又，主體部4由鐵等磁體所構成。

保持具接頭3係於上部具備上下方向延伸之旋轉軸8，該旋轉軸8經由上下一對滾珠軸承10、11可旋動地安裝於圖3所示之刻劃裝置A之刻劃頭 9。於上下之滾珠軸承10、11各自之內座圈10a、11a之間介置有軸環12，將上下之滾珠軸承10、11之間隔緊密地填滿。又，螺合於旋轉軸8之上端面之螺絲13之大徑頭部13a卡合於上部之滾珠軸承11之內座圈11a之上端面，藉此，阻止旋轉軸8自滾珠軸承10、11向下方脫落。又，下部之滾珠軸承10之外座圈10b藉由螺釘或嵌合等手段而結合於刻劃頭9。

進而，保持具接頭3係承收刀輪保持具2之剖面大致圓形之開口部14朝向下方開口而形成，於其內裏部(上端)安裝有用以吸附保持刀輪保持具2之磁鐵15。又，於開口部14之內部設置有定位用平行銷16，該定位用平行銷16於與開口部14之軸心分離之部位沿與該軸心正交之方向延伸。藉此，於將刀輪保持具2插入至開口部14時，平行銷16與刀輪保持具2之傾斜面7b接觸，從而刀輪6之方向成為固定，並且將刀輪6之接地點相對於旋轉軸8之軸心以朝向刀輪移行方向後方偏移L1之方式定位。該偏移係用以發揮於刀輪移行時始終於行進方向上欲返回之所謂「轉向輪後傾效果」，輔助刀輪之直進性。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利第5210356號公報

然而，上述刀輪保持具於加工X方向或Y方向之劃線時，或於「跳過交點刻劃」時，有時於刻劃開始之初，如圖8所示相對於規定之刻劃預定線S傾斜偏移地移行。所謂「跳過交點刻劃」係如下方法，即，如圖9所示，於對於X方向之劃線S1加工與其正交之Y方向之劃線S2時，為了消除於與X方向之劃線S1之交點部分產生「碎片」或「裂片」等損傷，而於交點之前後設置不 形成劃線之部分進行劃線。

於該刻劃初期，傾斜偏移地移行之現象係起因於下述方面。

通常，於內座圈與外座圈之間夾入有滾珠或輥等滑動件之滾珠軸承係於滑動件與內座圈及外座圈之間存在間隙(公差)(以下，將該間隙稱為「內部間隙」)。因此，無負荷時(非刻劃時)之旋轉軸8係如圖6所示因自身重量而以內部間隙L2下降。相反地，於負荷時(刻劃時)，如圖7所示，因刀輪6向基板壓抵產生之反作用力而使內部間隙L2升起。可認為伴隨著此種因內部間隙L2而產生之旋轉軸8之上下方向之移動，旋轉軸8略微旋轉，於刻劃初期，於刀輪產生晃動(擺動現象)而傾斜偏移地移行。如此般，若於刻劃初期刀輪傾斜地偏移，則即便於其後之移行中因轉向輪後傾效果而恢復直線移行，亦如圖8所示，形成與規定之刻劃預定線S偏離距離Z之劃線S3，從而無法以高精度獲得高品質之製品。

因此，本發明係目的在於鑒於上述課題而提供一種刀輪保持具安裝構造，該刀輪保持具安裝構造可防止於刻劃初期刀輪保持具傾斜或自預定線之位置偏離，從而準確地形成劃線。

為解決上述課題，本發明採取如下技術手段。即，本發明係一種將於下端具備刀輪之刀輪保持具安裝構造體之旋轉軸經由滾珠軸承，旋轉自如地安裝於刻劃裝置之刻劃頭之刀輪保持具安裝構造，且構成為將上述滾珠軸承之外座圈安裝於上述刻劃頭或與該刻劃頭相連之部分，將上述滾珠軸承之內座圈安裝於上述旋轉軸，於上述旋轉軸之上方配置磁體，該磁體將該旋轉軸與上述內座圈一同地始終向上方吸引提拉。

此處，亦可設為如下構成，即，將上述滾珠軸承之外座圈安裝於上述刻劃頭，將上述滾珠軸承之內座圈安裝於上述刀輪保持具安裝構造體之 旋轉軸，將上述磁體於上述旋轉軸之上方安裝於上述刻劃頭。

進而，亦可設為如下構成，即，將上述旋轉軸吸引著始終提拉之上述磁體之吸引力係於容許上述旋轉軸之旋轉之範圍內設定。

於本發明中，由於刀輪保持具安裝構造體之旋轉軸藉由磁體之吸引而始終提拉，故而阻止了無負荷時(非刻劃時)於滾珠軸承之內部間隙之間因自身重量而向下方移動。因此，因內部間隙產生之晃動消失，從而可防止刻劃重新開始時之刻劃初期之刀輪之擺動現象。藉此，可抑制刻劃初期之刀輪之傾斜移行或位置偏移，從而可沿著刻劃預定線準確地加工劃線。

於本發明中，亦可設為如下構成，即，設置將上述刀輪保持具安裝構造體之旋轉軸之周圍與上述滾珠軸承一同地覆蓋之罩體，將上述滾珠軸承之外座圈安裝於上述罩體，將上述滾珠軸承之內座圈安裝於上述刀輪保持具安裝構造體之旋轉軸，將上述磁體於上述旋轉軸之上方安裝於上述罩體之內部，將上述罩體安裝於上述刻劃頭。

藉此，將滾珠軸承或磁體收納於罩體之內部，從而與刀輪保持具安裝構造體一體地形成，因此，可簡單地形成刀輪保持具安裝構造體之外裝，並且可容易地進行對於刻劃頭之組裝作業。

於本發明中，亦可為上述刀輪保持具安裝構造體包含刀輪保持具、及保持上述刀輪保持具之保持具接頭，上述保持具接頭具備上述旋轉軸。

又，上述旋轉軸亦可直接安裝於刀輪保持具。

又，根據另一觀點而完成之本發明之保持具接頭係於下方具有保持刀輪保持具之開口部，且於上方具備旋轉軸者，設置將上述旋轉軸之周圍與滾珠軸承一同地覆蓋之罩體，將上述滾珠軸承之外座圈安裝於上述罩體，將上述滾珠軸承之內座圈安裝於上述旋轉軸，將磁體於上述旋轉軸之上方安裝於 上述罩體之內部。

藉此，將滾珠軸承或磁體收納於罩體之內部，從而與保持具接頭一體地形成，因此，可簡單地形成保持具接頭之外裝，並且可容易地進行向刻劃頭之組裝作業。

A‧‧‧刻劃裝置

L2‧‧‧軸承之內部間隙

1‧‧‧刀輪保持具安裝構造體

2‧‧‧刀輪保持具

3‧‧‧保持具接頭

6‧‧‧刀輪

8‧‧‧旋轉軸

9‧‧‧刻劃頭

10‧‧‧下部之滾珠軸承

10a‧‧‧軸承之內座圈

10b‧‧‧軸承之外座圈

13‧‧‧螺絲

18‧‧‧磁體

21‧‧‧罩體

圖1係表示本發明之刀輪保持具安裝構造之剖面圖。

圖2係表示刻劃裝置之概略前視圖。

圖3係表示使用本發明及習知例之刀輪保持具進行刻劃試驗時之偏移量之曲線圖。

圖4係表示本發明之另一實施例之剖面圖。

圖5係表示習知之刀輪保持具之分解立體圖。

圖6係表示無負荷時(非刻劃時)之習知之刀輪保持具安裝構造之剖面圖。

圖7係表示負荷時(刻劃時)之習知之刀輪保持具安裝構造之剖面圖。

圖8係表示刻劃時產生偏斜時之軌跡之俯視圖。

圖9係表示跳過交點刻劃之方法之說明圖。

圖10係表示劃線加工時之動作之說明圖。

以下，對本發明之刀輪保持具之安裝構造詳細地進行說明。本發明之刀輪保持具之安裝構造係於其一部分包含具有與上述圖5~圖7中所示之習知之刀輪保持具安裝構造相同之功能之構成要素。因此，對於具有相同功能 之部分，附注相同符號進行說明。

如圖1所示，本發明之刀輪保持具安裝構造體1具備刀輪保持具2、及保持該刀輪保持具2之保持具接頭3。刀輪保持具2具有大致圓柱狀之主體部4，於該主體部4之下端部分，經由相對於該主體部4之軸心正交之輪軸5安裝有刀輪6使之旋轉自如。

又，於主體部4之上部設置有安裝於保持具接頭3時之定位用安裝部7。安裝部7具備將主體部4之一部切除而形成之平面部7a及傾斜面7b。平面部7a相對於主體部4之軸心平行。又，主體部4係由鐵等磁體所構成。

保持具接頭3於上部具備沿上下方向延伸之旋轉軸8，該旋轉軸8經由上下一對滾珠軸承10、11，可旋動地安裝於圖2所示之刻劃裝置A之刻劃頭9。於上下之滾珠軸承10、11各自之內座圈10a、11a之間介置有軸環12，將上下之滾珠軸承10、11之間隔緊密地填滿。又，螺合於旋轉軸8之上端面之螺絲13之大徑頭部13a卡合於上部軸承11之內座圈11a之上端面，從而阻止旋轉軸8自軸承10、11向下方脫落。該螺絲13由鐵等磁體所構成。又，下部之滾珠軸承10之外座圈10b藉由螺釘或嵌合等手段而結合於刻劃頭9。

進而，保持具接頭3係承收刀輪保持具2之剖面大致圓形之開口部14朝向下方開口而形成，其內裏部(上端)安裝有用以吸附保持刀輪保持具2之磁鐵15。

又，於開口部14之內部設置有定位用平行銷16，該平行銷16於與開口部14之軸心分離之部位沿與該軸心正交之方向延伸。藉此，於將刀輪保持具2插入至開口部14時，平行銷16與刀輪保持具2之傾斜面7b接觸，刀輪6之方向成為固定，並且將刀輪6之接地點相對於旋轉軸8之軸心以朝向刀輪移行方向後方偏移L1之方式定位。

進而，於本發明中，始終向上方吸引上述旋轉軸8之磁體18於旋 轉軸8之螺絲13之上方安裝於刻劃頭9。藉由該磁體18之吸引，刀輪保持具安裝構造體1形成為始終保持如圖1所示與旋轉軸8及安裝於該旋轉軸8之滾珠軸承10之內座圈10a一同地以滾珠軸承10之內部間隙L2提昇之姿勢，從而將因內部間隙L2產生之晃動消除。再者，磁體18之吸附力係將旋轉軸8吸引著向上方提拉者，但使用上述「轉向輪後傾效果」下之旋轉軸8之旋轉被容許之範圍者。

使以上述方式安裝於刻劃裝置A之刻劃頭9之刀輪6下降至載置於平台20上之基板W之表面，並一邊壓抵於基板W之表面一邊相對地直線移動，藉此，於基板W之表面加工分斷用劃線(參照圖2、10)。

若加工1條劃線，則使刀輪6上升而自基板W提昇，並移動至繼而應加工之刻劃預定線上進行劃線。此時，即便「跳過交點刻劃」中，亦如圖9所示，於相對於X方向之劃線S1加工與該劃線S1正交之Y方向之劃線S2時，於與X方向之劃線S1相交之交點之正前方部分使刀輪6上升，於稍微通過交點之位置再次下降後進行刻劃。

於上述構成中，保持具接頭3藉由磁體18之吸引而與旋轉軸8及安裝於該旋轉軸8之滾珠軸承10之內座圈10a一同地始終被提拉，因此，於無負荷時(非刻劃時)不會於軸承之內部間隙L2之間因自身重量而向下方移動。因此，因內部間隙L2產生之晃動消失，從而可防止刻劃重新開始時之刻劃初期中之刀輪保持具2之擺動現象。藉此，可抑制刻劃初期之傾斜移行而沿著刻劃預定線準確地加工直線之劃線。

本發明者等以使用本發明之刀輪保持具安裝構造、及習知例之刀輪保持具安裝構造之刻劃頭，分別進行了100次刻劃試驗。刀輪係使用直徑2mm者，相對於厚度0.4mm之玻璃基板如圖中所示使該刀輪自上方下降，以刻劃荷重3N使之移行。圖3係表示此時之偏移量(圖8所示之距離Z)者。

根據該試驗結果，於使用習知例之保持具接頭之刻劃頭中，檢測出最大 38μm且平均17μm之偏移量，偏移量之差異尤其明顯。相對於此，於使用本發明之保持具接頭者之刻劃頭中，僅有最大為習知之一半以下之18μm且平均10μm之偏移量，又，偏移量之差異亦較小，從而發揮了優異之效果。

圖4係表示本發明之另一實施例者。

於該實施例中，設置有將保持具接頭3之旋轉軸8之周圍與滾珠軸承10、11一同地覆蓋之圓筒狀之罩體21。而且，將滾珠軸承10之外座圈10b安裝於罩體21，將滾珠軸承10、11之內座圈10a、11a安裝於保持具接頭之旋轉軸8，罩體21藉由螺釘或嵌合等手段而安裝於刻劃頭9。又，於旋轉軸8之上方且罩體21之頂板下表面設置有將旋轉軸8吸引著始終提拉之磁體18。其他構成係與上述圖1中所示之先前之實施例相同。

於圖4之實施例中，亦與先前之實施例同樣地，可防止刻劃初期之刀輪6之擺動現象，藉此，可抑制刻劃初期之傾斜移行，從而可沿著刻劃預定線準確地加工劃線。

尤其，於本實施例中，將滾珠軸承10、11或磁體18收納於罩體21內，從而與保持具接頭3一體地形成，因此，有如下優點，即，刀輪保持具安裝構造體1之外裝變得簡單，並且能夠容易地進行向刻劃頭9之組裝作業。

以上，對本發明之代表性之實施例進行了說明，但本發明並非一定被上述實施形態特定。例如，作為用以將旋轉軸8可旋轉地支持之滾珠軸承，於上述實施例中使用內置有滾珠者，但亦可為內置有圓錐體或圓柱體之輥之軸承。又，亦可增減軸承之個數而實施。

又，作為刀輪保持具安裝構造體，於上述實施例中，使用了保持刀輪保持具之保持具接頭，但亦可省略保持具接頭而將旋轉軸及滾珠軸承直接安裝於刀輪保持具。進而，作為磁體18吸引之磁體，使用螺絲13，但亦可另行將磁體設置於旋轉軸之上部。除此以外，於本發明中，為了達成其目的，可於不脫離申 請專利範圍之範圍內適當進行修正、變更。

[產業上之可利用性]

本發明可應用於用以保持於玻璃等脆性材料基板之表面加工分斷用劃線之刀輪之刀輪保持具安裝構造及保持具接頭。

Claims (9)

1. 一種刀輪保持具安裝構造，其係下端具備刀輪之刀輪保持具安裝構造體之旋轉軸經由滾珠軸承，旋轉自如地安裝於刻劃裝置之刻劃頭，且構成如下：將上述滾珠軸承之外座圈安裝於上述刻劃頭或與該刻劃頭相連之部分，將上述滾珠軸承之內座圈安裝於上述旋轉軸，於上述旋轉軸之上方配置磁體，該磁體將該旋轉軸與上述內座圈一同地始終向上方吸引提拉。
2. 如請求項1所述之刀輪保持具安裝構造，其中，將上述滾珠軸承之外座圈安裝於上述刻劃頭，將上述滾珠軸承之內座圈安裝於上述刀輪保持具安裝構造體之旋轉軸，將上述磁體於上述旋轉軸之上方安裝於上述刻劃頭。
3. 如請求項1所述之刀輪保持具安裝構造，其中，設置將上述刀輪保持具安裝構造體之旋轉軸之周圍與上述滾珠軸承一同地覆蓋之罩體，將上述滾珠軸承之外座圈安裝於上述罩體，將上述滾珠軸承之內座圈安裝於上述刀輪保持具安裝構造體之旋轉軸，將上述磁體於上述旋轉軸之上方安裝於上述罩體之內部，將上述罩體安裝於上述刻劃頭。
4. 如請求項1所述之刀輪保持具安裝構造，其中，將上述旋轉軸吸引著始終提拉之上述磁體之吸引力係於容許上述旋轉軸之旋轉之範圍內設定。
5. 如請求項2所述之刀輪保持具安裝構造，其中，將上述旋轉軸吸引著始終提拉之上述磁體之吸引力係於容許上述旋轉軸之旋轉之範圍內設定。
6. 如請求項3所述之刀輪保持具安裝構造，其中，將上述旋轉軸吸引著始終提拉之上述磁體之吸引力係於容許上述旋轉軸之旋轉之範圍內設定。
7. 如請求項1至6中任一項所述之刀輪保持具安裝構造，其中，上述刀輪保持具安裝構造體包含刀輪保持具、及保持上述刀輪保持具之保持具接 頭，上述保持具接頭具備上述旋轉軸。
8. 如請求項1至6中任一項所述之刀輪保持具安裝構造，其中，將上述旋轉軸直接安裝於刀輪保持具。
9. 一種保持具接頭，其係於下方具有保持刀輪保持具之開口部，且於上方具備旋轉軸者，其特徵在於：設置將上述旋轉軸之周圍與滾珠軸承一同地覆蓋之罩體，將上述滾珠軸承之外座圈安裝於上述罩體，將上述滾珠軸承之內座圈安裝於上述旋轉軸，將磁體於上述旋轉軸之上方安裝於上述罩體之內部。