TW202003403A - 劃線裝置 - Google Patents

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TW202003403A TW108113934A TW108113934A TW202003403A TW 202003403 A TW202003403 A TW 202003403A TW 108113934 A TW108113934 A TW 108113934A TW 108113934 A TW108113934 A TW 108113934A TW 202003403 A TW202003403 A TW 202003403A
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奥田修
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日商三星鑽石工業股份有限公司
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    • Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Abstract

本發明提供一種可進而提高生產性、工具之互換性、防錯安全功能之劃線裝置。 本發明之劃線裝置1具有：載置機構3，其載置脆性材料基板2；劃線頭7，其以與載置機構3上之脆性材料基板2對向之方式設置；支架接頭19，其設置於劃線頭7之前端；劃線工具8，其裝卸自如地安裝於支架接頭19，且具備於載置機構3上之脆性材料基板2形成劃線之劃線輪9；及工具變換機構30，其將使用後之劃線工具8自支架接頭19卸下，將另一劃線工具8安裝於該支架接頭19而實施工具更換；工具變換機構30具有讀取部，其讀取印於安裝於支架接頭之劃線工具8之碼。

Description

劃線裝置
本發明係關於劃線脆性材料基板之劃線裝置之技術，尤其係關於更換劃線工具時，用以確認是否安裝了正確的劃線工具之確認技術。
先前，於液晶顯示面板或液晶投影儀基板等之平板顯示器等中，製造過程中貼合母玻璃基板後以成為特定大小之單個面板之方式分斷。 對於此種母玻璃基板等之脆性材料基板之分斷，有於其基板形成劃線(垂直裂紋)之劃線步驟，及使垂直裂紋完全滲透之裂斷步驟。其中，劃線步驟中係使用劃線裝置。
該劃線裝置中，具備使用劃線輪或金剛石尖等之劃線工具，藉由其劃線工具，於脆性材料基板形成垂直裂紋。 作為劃線脆性材料基板之劃線裝置相關之技術，例如有專利文獻1所揭示者。
專利文獻1之目的在於：使用與晶片(劃線輪等)一體化之晶片座(劃線工具)，將偏移資料以碼形式預先保持於晶片座，藉此消解如下問題：例如修正偏移量之作業手續，或弄錯安裝了不同種類之晶片；於劃線之形成位置產生偏差等問題。
具體而言，將晶片旋轉自如地安裝於晶片座。將晶片座設為圓筒形，於其前端設置安裝部。於支架接頭設置開口部，藉由磁鐵吸附晶片座而安裝，藉此而容易裝卸。或於晶片座之面，將晶片之偏移資料作為2維碼予以記錄。晶片座之更換時，藉由讀出偏移資料，並輸入於劃線裝置，而抵消偏移。若如此則可省略裝卸晶片座時與修正關聯之必要操作，可於短時間之裝置停止期間更換晶片。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本再公表專利第2007-063979號公報
[發明所欲解決之問題]
專利文獻1揭示之劃線裝置可消解以上列舉之問題，對於相關領域技術人員而言成為容易使用之裝置而受好評。 但，劃線裝置所謀求之要求逐年提高，例如迫切期望於運轉中，自動更換劃線工具，延長連續運轉時間；將自動更換時間縮小為短時間，提高生產性等。此外，若更換劃線工具時安裝錯誤工具(不正確的工具)，則不僅無法進行適當劃線，甚至有導致破壞劃線工具或脆性材料基板之虞。因此，關於劃線工具之更換，為提高劃線工具之自動更換動作時之可靠性，具有極簡單安全功能(以不使作業者錯誤操作，或即使使用者錯誤操作亦不會成為危險狀況之方式，安全考慮而設計)係必要不可或缺。
因此，本發明鑑於上述問題，其目的在於提供一種可進而提高工具之更換性、工具更換時之極簡單安全功能之劃線裝置。 [解決問題之技術手段]
為達成上述目的，本發明中採取以下技術方式。 本發明之劃線裝置之特徵在於具有：載置機構，其載置脆性材料基板；劃線頭，其以與上述載置機構上之上述脆性材料基板對向之方式設置；支架接頭，其設置於上述劃線頭之前端；劃線工具，其裝卸自如地安裝於上述支架接頭，且具備於上述載置機構上之上述脆性材料基板形成劃線之劃線輪；及工具變換機構，其將使用後之劃線工具自上述支架接頭卸下，將另一劃線工具安裝於該支架接頭而實施工具更換；上述工具變換機構具有讀取部，其讀取印於安裝於上述支架接頭之上述劃線工具之碼。
較佳為於上述劃線工具之前端部印有2維碼，上述讀取部由可光學性讀取上述2維碼之2維碼讀取器構成即可。 較佳為上述讀取部設置於可自斜下方讀取印於上述劃線工具之上述2維碼之位置即可。 [發明之效果]
根據本發明，可進而提高工具之更換性、工具更換時之極簡單安全功能。
以下，參照圖式說明本發明之劃線裝置1之實施形態。 另，以下說明之實施形態係將本發明具體化之一例，並非以其具體例而限定本發明之構成。又，對於圖式，為易於觀察，省略構成零件之一部分而描繪。又，對於劃線裝置1之x軸方向、y軸方向、z軸方向等，如圖式所示。
圖1、圖2係顯示本發明之劃線裝置1之概略圖。 本發明之劃線裝置1具有平台3(載置機構)，其載置脆性材料基板2；頭部單元4，其於脆性材料基板2之表面上形成劃線(垂直裂紋)；及塊狀體5，其配備有移除器51等。 另，對於形成劃線之方向，係自圖2之左側朝向右側之x軸方向。
平台3藉由內置有馬達之支持部(未圖示)被自下方支持。支持部載置於移動台上。移動台(未圖示)沿一對引導軌道(未圖示)，移動自如地保持於y軸方向。該移動台與滾珠螺桿(未圖示)螺合，滾珠螺桿藉由馬達之驅動而旋轉，藉此沿引導軌道於y軸方向移動。
支持部內之馬達(未圖示)係於平台3之xy平面旋轉，定位於特定角度者。載置於平台3上之脆性材料基板2係藉由真空抽吸機構(未圖示)等而保持。又，拍攝脆性材料基板2之對準標記之相機6係設置於頭部單元4之上部。 於劃線裝置1，以跨越移動台及其上部之平台3之方式，沿x軸方向藉由支柱(未圖示)架設有樑(未圖示)。
頭部單元4可藉由馬達之驅動，沿設置於樑之導件(未圖示)於x軸方向移動。於頭部單元4之前端部，安裝有劃線頭7。又，頭部單元4亦可於z軸方向移動。 如圖2所示，頭部單元4以對形成劃線之方向稍微倒下之方式傾斜配置。本實施形態中，相對於形成劃線之方向(行進方向)於後方傾斜2°，配置頭部單元4。
劃線頭7具有：劃線工具8，其於脆性材料基板2之表面上形成劃線；及支架接頭19，其裝卸自如地保持劃線工具8。 該劃線頭7亦對形成劃線之方向(圖2之左側→右側、x軸方向)以稍微倒下之方式傾斜配置。本實施形態中，相對於形成劃線之方向於後方傾斜2°，配置頭部單元7。
此處，使平台3於y軸方向移動之y軸移動部包含引導移動台之一對引導軌道、與移動台螺合之滾珠螺桿、及使滾珠螺桿旋轉之馬達。 又，使頭部單元4於x軸方向移動之x軸移動部包含架設於平台3上部之樑、支撐樑之支柱、及引導頭部單元4之導件。又，支持部內之馬達係使平台3旋轉之旋轉部。
該等y軸移動部、x軸移動部、旋轉部構成相對移動部。 接著，針對安裝於支架接頭19之劃線工具8(以下，亦簡稱為工具8)之構成進行說明。 如圖3所示，工具8具有於脆性材料基板2形成劃線(垂直裂紋)之劃線輪9、及支持劃線輪9之本體部10。
另，以下之說明中，亦將劃線輪9簡稱為輪9。 工具8亦與劃線頭7同樣地，以相對於形成劃線之方向(圖2之左側→右側、x軸方向)若干傾倒之方式傾斜。本實施形態中，相對於形成劃線之方向朝後方傾斜2°而配置工具8。
如此，藉由使工具8(劃線頭7)傾斜配置，而可於脆性材料基板2之表面上形成期望之劃線。又，亦可減少劃線形成時之碎屑。 本體部10係大致圓柱形狀之構件，於其一端(前端)側設有被垂直切削之平坦側壁面部11。側壁面部11以相對向之方式設有一對。於側壁面部11之上部，形成有朝徑向外側伸出之簷部12。另，於側壁面部11之任一者，印有後述之2維碼75。
於一對側壁面部11之間，設有與其側壁面部11平行之缺口部13。 又，於一對側壁面部11之下端各者，設有與其面正交之方向之銷槽14。其一對銷槽14相向，以貫通缺口部13之方式設置。於其缺口部13，配備有劃線輪9。
輪9係圓板形狀之構件，圓周部分之剖面形成尖銳之三角形狀，於中心形成貫通孔。輪9係例如直徑為2.5 mm，厚度為0.5 mm左右之尺寸。 輪9繞插入於將銷槽14之中心與貫通孔之中心對準之孔部之銷15之軸心旋轉自如地被支持。
另一方面，於本體部10之另一端(基端)側，設有定位用安裝部16。安裝部16係將本體部10切削而形成，具有平坦面17及傾斜面18。 平坦面17形成於本體部10之基端，為與側壁面部11正交之方向之面。傾斜面18為自平坦面17朝向下方於徑外方向傾斜之面。該等平坦面17及傾斜面18係相連設置。
本體部10為自長邊方向中途部向上方漸細的形狀。另，本體部10之基端(上部)係以磁性金屬構成。 如此，輪9及本體部10一體化而成者即為工具8。即，藉由將銷15插入於銷槽14且旋轉自如地支持輪9而成為一體之工具8，無需卸下輪9即可加以更換。
具備輪9之工具8安裝於劃線頭7，藉由設置於頭部單元4內部之升降部進行升降動作。另，作為升降部，舉出例如滾珠螺桿等。 又，劃線頭7除了頭部單元4全體之z軸方向之移動以外，就算僅劃線頭7亦可於z軸方向移動。
藉由與該升降部不同之壓力機構，使具有尖銳部位之輪9以適當之荷重壓接於脆性材料基板2之表面上並滾動，藉此形成劃線。工具8之推壓力係藉由缸體賦予。 接著，針對支架接頭19進行說明。 支架接頭19其上部以圓柱狀構件形成，下部以圓筒狀構件形成。另，支架接頭19係相較於其上部之圓柱狀構件，下部較大之圓筒狀構件。
支架接頭19係軸承20外嵌安裝於上部，藉由其軸承20而繞大致垂直方向之軸心旋轉自如地被支持(參照圖3)。 支架接頭19之下部成為保持工具8之保持部21，形成有圓筒形狀之開口22。於其開口22之上端，埋設有磁鐵23。
又，於開口22之內部，於遠離中心軸之位置設有正交於其中心軸之方向之平行銷24。平行銷24係藉由與工具8之傾斜面18相接，而定位工具8者，即，係將輪9之方向設定於正確方向者。 於支架接頭19安裝工具8時，自安裝部16側對支架接頭19之開口22插入工具8。於是，以磁性體金屬構成之工具8之前端(基端)側被磁鐵23吸引，固定於支架接頭19。
再者，平坦面17朝向平行銷24側，傾斜面18與平行銷24接觸而被定位、固定。即，平坦面17與傾斜面18僅朝向一方向，故輪9之方向設定於特定方向。 由於該工具8被磁鐵23吸引，僅固定於支架接頭19，故裝卸極其容易。即，安裝工具8之情形時，藉由被吸引而固定於特定位置並互換之情形時，亦只要拉動工具8即可容易卸下。工具8之裝卸亦可手動。
若磁鐵23位於支架接頭19之最終設置位置之前方3～4 mm，則拉動工具8。 然後，本發明之劃線裝置1具有工具變換機構30，其將使用後之劃線工具8自支架接頭19卸下，將另一劃線工具8安裝於該支架接頭19，自動實施工具更換。
工具變換機構30具有：卡匣31，其收納工具8；移除器51，其將工具8自支架接頭19卸下；移載嘴61，其使工具8於劃線頭7與卡匣31間移動；及2D碼讀取器71，其讀取安裝於劃線頭7(支架接頭19)之工具8之2維碼75。
本發明於具備於劃線裝置1中之2D碼讀取器71(讀取部)具有特徵。 以下，針對2D碼讀取器71之構成詳細說明。 如圖4、圖5所示，2維碼讀取器71係遠程光學性讀取具有大致四角形形狀之2D碼75(2維碼)之裝置。
於2D碼讀取器71之正面(對向於對象物之面)配備有保護用玻璃板72，於2D碼讀取器71之內部，即該玻璃板72之正後方，配備有用以拍攝區域圖像之透鏡部(未圖示)。 又，於2D碼讀取器71之正面即透鏡部周圍，內置有可發射可視光或紅外光之照明部(未圖示)。藉由來自該照明部之光，而明亮地照耀2維碼75，可以鮮明圖像取得2維碼75之圖樣(印字資訊)。
通過透鏡部之光聚光於設置於2D碼讀取器71之攝像部(未圖示)上。攝像部例如以CCD元件等構成。2D碼讀取器71之正面以拍攝安裝於支架接頭19之工具8(新工具8b)之前端部之方式確定位置。具體而言，設有自工具變換機構30之下部向後方延設之支持構件73。
該支持構件73向後方筆直延伸。以自支持構件73之前端部(後端部)進而向後方延伸之方式安裝以薄鋼板等構成之支持板74，該支持板74於中途向上方彎曲，向上方伸展成「L字形狀(圖5中係左右反轉之L字形狀)」。 於該L字形狀之向上方延伸之部分，安裝上述2D碼讀取器71之背面，2D碼讀取器71之正面朝向安裝於支架接頭19之新工具8b之前端部。
於工具8之前端部(側壁面部11)之一側，印有記載該工具8之種類、型號等資訊之2維碼75。該2維碼75於新工具8b安裝於支架接頭19時，成為朝向2D碼讀取器71之狀態。 2D碼讀取器71讀取該2維碼75，判定是否安裝正確的工具8(新工具8b)。
如圖5所示，該2D碼讀取器71為了正確地讀取印於安裝於支架接頭19之新工具8b之2維碼75，不自2維碼75之正面，而是自略斜下方讀取。藉由採用該視角，可排除照明部之直接反射光，可以鮮明圖像取得2維碼75。
因此，關於支持板74，安裝於支持構件73之部位向下方彎曲。該支持板74之彎曲部位以成為2D碼讀取器71可自斜下方讀取印於新工具8b之前端部(側壁面部11)之2維碼75之角度之方式彎曲。 另，關於該彎曲程度，可依據劃線裝置1之構成適當變更。
另，於2D碼讀取器71之視野內，拍攝入構成劃線裝置1之構件(例如移動用樑(未圖示)或移動噴嘴61等)並不好。因此，非常佳為於該等障礙物未進入視野內之位置設置2D碼讀取器71。 接著，針對劃線裝置1、尤其具備於劃線裝置1中之工具變換機構30之作動態樣進行說明。
將收納有複數個工具8之卡匣31設置於平台3之側方所具備之基底32，並以夾具33固定。 使移除器51上升，呈打開狀態。使劃線頭7(頭部單元4)移動至移除器51之上方，下降至移除器51捏住工具8(舊工具8a)之位置。
藉由使移除器51稍微下降，移除器51抓住支架接頭19之舊工具8a。於抓住舊工具8a之狀態下，進而使移除器51下降，藉此將舊工具8a自支架接頭19抽出並卸下。 使移載嘴61(頭部單元4)移動至移除器51之上方。使移載嘴61靠近移除器51。其後，使移除器51上升。於是，藉由移載嘴61之真空吸附，舊工具8a吸附於移載嘴61內。
使保持舊工具8a之移載嘴61(頭部單元4)移動至卡匣31，將舊工具8a收納於卡匣31內。接著，移載嘴61自卡匣31接受新工具8b。又，使移除器51上升，預先設為打開狀態。 使保持新工具8b之移載嘴61(頭部單元4)移動至移除器51之上方。使移載嘴61下降，抓取新工具8b且設置於移除器51。
使劃線頭7(頭部單元4)移動至保持新工具8b之移除器51之上方，使其略微下降。使移除器51上升，將新工具8b插入於支架接頭19。 使移除器51進而上升，將新工具8b放開，安裝於支架接頭19。新工具8b被吸附於磁鐵23，且藉由平行銷24定位。2維碼75為朝向2D碼讀取器71之狀態。
另，亦可將新工具8b安裝於設置於移除器51附近之收納部。該情形時，若劃線頭7移動至收納有新工具8b之收納部之上方且稍微下降，則收納部上升特定高度，將新工具8b插入於支架接頭19。於是，新工具8b被磁鐵23吸入，而安裝於支架接頭19。
但，支架接頭19對於被移除器51抓住之新工具8b或收納於收納部之新工具8b，接近至最終設置位置之約2.5 mm近前之位置。又，配合劃線頭7之傾斜度，移除器51、收納部、移載嘴61皆傾斜2度。 使用2D碼讀取器71讀取印於新工具8b之2維碼75。根據讀取之資料(種類、型號等資訊)，確認是否為正確之工具8。如為正確，進入實際操作(劃線)。
另一方面，若安裝於支架接頭19之工具8不正確，則替換成正確的新工具8b，或向作業者通知「安裝了錯誤工具之狀態」。 以上，根據本發明，將舊工具8a自支架接頭19卸下，更換成新工具8b時，藉由2D碼讀取器71(讀取部)，讀取記錄有新工具8b之資訊之2維碼75，判定是否安裝有新工具8。藉由該功能，可確實提高工具8之更換性、工具更換時之極簡單安全功能。
應理解為，本次所揭示之實施形態之所有方面皆為例示，並非為限制者。 尤其，本次揭示之實施形態中，未明示之事項，例如作動條件或操作條件、構成物之尺寸、重量等，在不脫離相關領域技術人員通常實施之範圍內，可採用通常之相關領域技術人員可容易思及之事項。
例如，本實施形態之情形中，例示了頭部單元4傾斜2度安裝之類型，但此外亦存在使頭部單元4向垂直方向安裝之類型。該情形亦可應用本申請案之技術。
1‧‧‧劃線裝置 2‧‧‧脆性材料基板 3‧‧‧平台(載置機構) 4‧‧‧頭部單元 5‧‧‧塊狀體 6‧‧‧相機 7‧‧‧劃線頭 8‧‧‧劃線工具(工具) 8a‧‧‧舊工具 8b‧‧‧新工具 9‧‧‧劃線輪(輪) 10‧‧‧本體部 11‧‧‧側壁面部 12‧‧‧簷部 13‧‧‧缺口部 14‧‧‧銷槽 15‧‧‧銷 16‧‧‧定位用安裝部 17‧‧‧平坦面 18‧‧‧傾斜面 19‧‧‧支架接頭 20‧‧‧軸承 21‧‧‧保持部 22‧‧‧開口 23‧‧‧磁鐵 24‧‧‧平行銷 30‧‧‧工具變換機構 31‧‧‧卡匣 32‧‧‧基底 33‧‧‧夾具 51‧‧‧移除器 61‧‧‧移載嘴 71‧‧‧2D碼讀取器 72‧‧‧玻璃板 73‧‧‧支持構件 74‧‧‧支持板 75‧‧‧2D碼(2維碼)
圖1係模式性顯示本發明之劃線裝置之概略之立體圖。 圖2係自A方向(y軸方向)觀察劃線裝置之側視圖。 圖3係模式性顯示劃線頭之概略之側視圖(C部放大)。 圖4係自正面側觀察2D碼讀取器之立體圖。 圖5係劃線裝置之B-B剖視圖。
4‧‧‧頭部單元
8‧‧‧劃線輪
19‧‧‧支架接頭
51‧‧‧移除器
61‧‧‧移載嘴
71‧‧‧2D碼讀取器
72‧‧‧玻璃板
73‧‧‧支持構件
74‧‧‧支持板
75‧‧‧2D碼(2維碼)

Claims (3)

  1. 一種劃線裝置，其特徵在於具有： 載置機構，其載置脆性材料基板； 劃線頭，其以與上述載置機構上之上述脆性材料基板對向之方式設置； 支架接頭，其設置於上述劃線頭之前端； 劃線工具，其裝卸自如地安裝於上述支架接頭，且具備於上述載置機構上之上述脆性材料基板形成劃線之劃線輪；及 工具變換機構，其將使用後之劃線工具自上述支架接頭卸下，將另一劃線工具安裝於該支架接頭而實施工具更換； 上述工具變換機構具有讀取部，其讀取印於安裝於上述支架接頭之上述劃線工具之碼。
  2. 如請求項1之劃線裝置，其中 於上述劃線工具之前端部印有2維碼， 上述讀取部由光學性讀取上述2維碼之2維碼讀取器構成。
  3. 如請求項1或2之劃線裝置，其中上述讀取部設置於可自斜下方讀取印於上述劃線工具之上述2維碼之位置。
TW108113934A 2018-05-23 2019-04-22 劃線裝置 TW202003403A (zh)

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JP2018098618 2018-05-23

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