TWI422544B - Keep the connector, retainer unit, scribe head and scribing device - Google Patents

Description

保持具接頭、保持具單元、劃線頭及劃線裝置

本發明係關於用於對脆性材料基板形成劃線之劃線裝置與其劃線頭、保持具單元、保持具接頭。

以往，在液晶顯示面板或液晶投影機基板等平面顯示器等，係母玻璃基板於製造過程被貼合後被分斷為特定大小之單個面板。於此母玻璃基板等之脆性材料基板之分斷有劃線步驟與折斷步驟，在劃線步驟係使用劃線裝置。

圖1為顯示揭示於專利文獻1之劃線裝置之立體圖。此劃線裝置100係移動台101沿一對之導引軌道102a、102b於y軸方向被保持為可移動。滾珠螺桿103係與移動台101螺合。滾珠螺桿103係由馬達104之驅動而旋轉，使移動台101沿導引軌道102a、102b於y軸方向移動。於移動台101之上面設有馬達105。馬達105係使平台106在xy平面旋轉以定位於既定角度。脆性材料基板107係載置於此平台106上，受未圖示之真空吸引手段等保持。於劃線裝置1之上部設有拍攝脆性材料基板107之對準標記之2台之CCD攝影機108。

於劃線裝置100沿x軸方向以支柱111a、111b架設有橋110跨越移動台101與其上部之平台106。劃線頭112可沿設於橋110之導引部113於X軸方向移動。馬達114係使劃線頭112沿X軸方向移動。

於劃線裝置之劃線頭112透過保持具接頭120安裝有刀輪保持具(以下僅稱為「保持具」)10。圖2為顯示根據專利文獻1之保持具之圖，圖3為其立體圖。如此等圖所示，保持具10係大致圓筒形之構件，其一端大致正方形狀之平坦部11a、11b皆被設為平行於中心軸。保持具10於此平坦部之間具有沿中心軸之缺口12，於平坦部11a、11b之下端具有垂直於其面之方向之銷槽13。劃線輪(亦稱「刀輪」)14具有例如輪徑2.5mm、厚度0.5mm程度之圓板狀之形狀，圓周部分之剖面係形成為圓錐形，於中心具有貫通孔之圓盤狀或環狀。劃線輪14係藉由使被插入銷槽13之銷15貫通中心之貫通孔保持為可旋轉。在將銷15插入銷槽13保持劃線輪14後，即使需要劃線輪之交換時亦不取下劃線輪而與保持具一起交換。另外，保持具10之另一端設有定位用之安裝部16。安裝部16係切除保持具10而形成，具有傾斜部16a及平坦部16b。平坦部16b係與保持具之軸平行，且與下方之平坦部11a、11b為垂直。保持具10係其上部之安裝部16為以磁性體金屬構成。

劃線頭112係於其內部設有使保持具10之升降動作為可能之升降部，例如使用空氣壓控制之氣壓缸或利用線性馬達之電動升降部等。劃線裝置係由升降部將劃線輪14以適當之荷重壓接於脆性材料基板之表面上轉動，形成劃線。

圖4為顯示以往之保持具接頭120之圖，圖5為顯示將保持具10插入此保持具接頭120之狀態之立體圖。如此等圖所示，保持具接頭120於上部具有軸承121a、121b，下方為保持保持具10之保持部122。於保持具接頭120之保持部122，如圖示形成有圓形之開口123，其內側埋設有磁石124。又，於此開口123之內部於從中心軸離開之位置設置與中心軸垂直之平行銷125。平行銷125係圓柱之構件，接觸保持具10之傾斜部16a以定位保持具10。將此保持具10安裝於保持具接頭120時，係如圖5所示將保持具10從其安裝部16插入保持具接頭120之開口123。如此保持具10之前端部受磁石124吸引，且傾斜部16a接觸平行銷125而被定位固定。

圖6為顯示於保持具接頭120安裝有保持具10之狀態之局部剖面圖，圖7為顯示安裝有保持具接頭120之於劃線頭112之一部之圖。由於保持具10僅受磁石124吸引，故安裝極容易，被固定於特定之位置。更換時係拉保持具10以卸下。

【專利文獻1】國際公開WO 2007/063979

以往之保持具10係安裝於保持具接頭120構成保持具單元130。在將保持具單元130安裝於劃線頭112劃線時，係將劃線輪按壓於脆性材料基板並使其移動。此時若劃線彎曲，則於保持保持具之保持具接頭120亦有扭力作用。因此一旦形成彎曲之劃線後，會有即使直線劃線之狀況劃線之位置精度亦會低落之缺點。又，由於保持具係壓入保持具接頭120之開口123，故難以卸下。特別是在使用機械手臂等自動工具交換器交換保持具時，有保持具之卸下變困難之缺點。

本發明係著眼於此種問題而為，以提供可將保持具確實保持於保持具接頭並使劃線之位置精度提升且容易裝卸之保持具接頭、包含此與保持具之保持具單元或劃線頭為目的。

為解決此課題，本發明之保持具接頭係具備：設於一端之開口、埋設於前述開口之內側之磁石、由側方貫通前述開口之貫通孔、具有平行於軸之第1平面部且被插入前述貫通孔且被保持為至少在一定角度範圍自由旋動之銷。

在此本發明之保持具接頭，可更具備：連結於前述貫通孔之側方而設之窪部、被插入前述窪部內且將前述銷之旋動角度限制於特定範圍之限制手段。

在此前述限制手段可係被保持為在一定範圍自由移動之鋼球等球體。

在此前述銷可係具有至少一端被切除而具有與前述第1平面部相異之角度之第2平面部之圓柱狀構件，以前述第2平面與前述窪部保持前述球體。

在此前述銷可係剖面為多角形狀之柱體。

為解決此課題，本發明之保持具單元係具備：保持具接頭、具備安裝於前述保持具接頭之劃線形成用之劃線輪之保持具之保持具單元，前述保持具接頭具有：設於一端之開口、埋設於前述開口之內側之磁石、由側方貫通前述開口之貫通孔、具有平行於軸之第1平面部及至少一端被切除而具有與前述第1平面部相異之角度之第2平面部且被插入前述貫通孔且被保持為至少在一定角度範圍自由旋動之銷，前述保持具具有：以磁性體金屬構成且具有接觸前述保持具接頭之前述銷之第1平面之傾斜面之安裝部、自由旋動地設於下端之劃線輪，前述保持具係藉由前述銷之第1平面與前述保持具之安裝部之傾斜面之面接觸被定位而被安裝於前述保持具接頭。

在此前述保持具接頭可更具備：連結於前述貫通孔之側方而設之窪部、被插入前述窪部內且將前述銷之旋動角度限制於特定範圍之限制手段。

在此前述保持具可為圓柱狀構件，前述保持具接頭之開口包含：比前述保持具之圓筒之外徑大之圓周部分、比圓周之外徑小之圓周部分。

為解決此課題，本發明之劃線頭係用於劃線裝置之劃線頭，具有將前述之保持具單元保持為自由上下動之升降部。

為解決此課題，本發明之劃線裝置係用於脆性材料基板之劃線之劃線裝置，具有：申請專利範圍第9項記載之劃線頭、於脆性材料基板與脆性材料基板之平面方向相對移動前述劃線頭之相對移動部。

利用具有此種特徵之本發明，保持具接頭在第1平面部安定保持保持具，故可使形成劃線時之精度提升。又，可容易從保持具接頭安裝或卸下保持具。因此，可獲得使用機械手臂或自動工具交換器而保持具之裝卸為自由之效果。

圖8為顯示使用本發明之實施形態之劃線頭之劃線裝置之立體圖。於此劃線裝置中，與前述之習知例相同部份給予相同符號。本實施形態之劃線裝置1係移動台101沿一對之導引軌道102a、102b於y軸方向被保持為可移動。滾珠螺桿103係與移動台101螺合。滾珠螺桿103係由馬達104之驅動而旋轉，使移動台101沿導引軌道102a、102b於y軸方向移動。於移動台101之上面設有馬達105。馬達105係使平台106在xy平面旋轉以定位於既定角度。脆性材料基板107係載置於此平台106上，受未圖示之真空吸引手段等保持。於劃線裝置1之上部設有拍攝脆性材料基板107之對準標記之2台CCD攝影機108。

於劃線裝置1沿x軸方向以支柱111a、111b架設有橋110跨越移動台101與其上部之平台106。劃線頭112可沿設於橋110之導引部113於x軸方向移動。馬達114係使劃線頭112沿X軸方向移動。於劃線頭112之前端部透過保持具接頭20安裝有後述之保持具10。在此馬達104與導引軌道102a、102b、滾珠螺桿103係使平台於y軸方向移動之移動部，橋110、支柱111a、111b、導引部113係使劃線頭於x軸方向移動之移動部，馬達105係使平台旋轉之旋轉部，此等構成相對移動部。

其次說明安裝於劃線頭之保持具單元之構成。保持具單元30雖係由保持具接頭20與保持具10構成，但保持具10之構成與前述之習知例相同，省略詳細說明。保持具10係如圖2、圖3所示為大致圓筒形之構件，於其下端將劃線輪14保持為可旋轉，於另一端設有定位用之安裝部16。

其次說明本實施形態之保持具接頭20。圖9為顯示本實施形態之保持具接頭20之圖。如圖9所示，保持具接頭20係於上部具有軸承21a、21b，下方為保持保持具之保持部22。於保持具接頭20之保持部22如圖示由下方形成有圓形之開口23，於其內側埋設有磁石24。於保持具接頭20之保持部22設有貫通圓形之開口23之貫通孔22a。又，於保持部22於左右分別設置中心軸與貫通孔22a一致且淺圓形之窪部22b、22c。於一方之窪部22b之內部如圖9所示設有小圓形之窪部22d。此窪部22d係用於保持小鋼球等球體。又，於此開口23之內部於從中心軸離開之位置設置與中心軸垂直之銷25。銷25係接觸保持具10之傾斜部16a以定位保持具10。

更詳細說明本實施形態之保持具接頭之銷25。銷25係例如於圖10顯示立體圖為大致圓柱形狀，具有於長度方向沿銷25之軸被切除之第1平面部25a。又，於銷25之一端形成缺口25b，設置垂直於平面部25a之第2平面部25c。銷25之平面部25a與平面部25c不必一定要為直角。

其次說明開口23之形狀與保持具10之徑。使開口23之徑非與保持具10之外徑相同而稍大，且設有2個相同徑部分之形狀。亦即如圖11A所示，開口23之外周中，區域11為比保持具10之外周大之徑，此外L2、L3係與保持具10之外周同徑，區域L2、L3之間之區域L4比保持具10小徑。如此即使於保持具10與開口23之間有尺寸上之誤差，至少在圖中會以2點(L4之兩端)接觸。實際上，此係保持具10在沿紙面垂直之2條線上與開口23之內壁接觸，可使保持確實且使交換容易。另外，亦可僅為區域L1與L4。若僅考慮裝卸之容易度時，可如圖11B所示僅為比保持具之外形稍大之外形。

於保持具接頭20之組裝時，如圖12所示先將銷25從一方之窪部22b插入貫通孔22a。此時將平面部25a保持為對保持具接頭之開口23之方向約45度之程度，再使第2平面部25c對向於窪部22d。之後將鋼球26收納於以窪部22d與缺口25b形成之空間內。再使一對之圓板形之蓋27a、27b覆蓋並接著於窪部22b、22c以免銷25從貫通孔22a脫落。如此鋼球26即被封閉於以銷25之缺口25b、小徑之窪部22d、蓋27a形成之空間內，可在鋼球26移動之範圍內使銷25以一定角度旋動。在此鋼球26、窪部22d、蓋27a構成限制銷25之旋動範圍之限制手段。於銷25之旋動角度之範圍內係使第1平面部25a與保持具10之安裝部之傾斜面16a為包含平行之角度。

如上述構成保持具接頭20後，將前述之保持具10安裝於保持具接頭20。於安裝時係如圖13A所示將保持具10從其安裝部16如箭頭所示插入保持具接頭20之開口23。逐漸插入後安裝部16之傾斜面16a與銷25之平面部25a接觸，如圖13B所示銷25會稍微旋動，故可容易使平面部25a面接觸安裝部16之傾斜面16a，可以磁石24固定保持具10。由於保持具10僅受磁石24吸引，故安裝極容易，被固定於特定之位置。

圖14為劃線頭之立體圖。劃線頭112之伺服馬達41係在使旋轉軸往下側突出之倒立狀態下透過載置板42安裝於安裝板43。於伺服馬達41之旋轉軸安裝有與旋轉軸一體旋轉之圓筒凸輪44。圓筒凸輪44之下面係對水平狀態為傾斜狀態之凸輪面44a。

又，劃線頭112係於下部具有線性軸承45，保持具構件46於此線性軸承45被保持為可於上下方向滑動。於線性軸承45與保持具構件46一體設有扺接於圓筒凸輪44之凸輪面44a之凸輪從動件47。凸輪從動件47係可旋轉之滾輪形狀。於保持具構件46與安裝板43之間設有將保持具構件46相對於安裝板43往上方彈壓之彈性體，例如線圈彈簧48。線圈彈簧48將保持具構件46往上方彈壓會將凸輪從動件47壓接於凸輪面44a。在此伺服馬達41、圓筒凸輪44、線性軸承45、保持具構件46、凸輪從動件47、線圈彈簧48構成使保持具單元30升降之升降部。

於如上述構成之劃線裝置1中，由升降部以適當之荷重將劃線輪14壓接於脆性材料基板之表面上並轉動，形成劃線。在本實施形態由於前述之保持具接頭20與銷25之平面部25a係與保持具10之傾斜部16a以面接觸，故可保持保持位置，即使形成彎曲之劃線安裝位置亦不會變動。

在劃線特定時間後，會需要交換保持具10。此時以機械手臂等將保持具10如圖13C所示向下拉出。由於此時銷25為可旋動，故即使於劃線時有橫向之力作用亦可容易卸除保持具10。因此保持具10之交換容易，可無礙使用自動交換器等。

另外，在本實施形態，銷25雖係圓柱狀且於長度方向切除一部形成平面部25a，但亦可使用多角柱例如四角柱之構件構成。此時至少兩端部之4角落加工為圓形，使在貫通孔22a內可旋動。又，亦可僅使兩端部為圓柱形以使可旋動。

在本實施形態雖於銷25設第2平面部25c，以鋼球26限制銷之旋動範圍，但此僅為一例，亦可使用可限制銷之旋動範圍之其他方法。例如於銷25之一端設突起，以此突起在窪部22d內運動之範圍為銷25之旋動範圍，以限制旋動範圍。

又，在本實施形態雖於銷25設第2平面部25c，但只要保持鋼球26以使接觸第1平面部25a旋動範圍便受限，故不必一定要設缺口25b或平面部25c。又，在本實施形態雖係使用鋼球26，但亦可使用任意材料之球體。

本發明係關於用於對脆性材料基板形成劃線之劃線裝置且使保持具之交換容易之保持具接頭、保持具單元，可使保持具之安裝位置安定化，可使交換自動化。因此可廣泛利用於劃線裝置。

1．．．劃線裝置

10．．．保持具

11a、11b、16b．．．平坦部

12．．．缺口

13．．．銷槽

14．．．劃線輪

15．．．劃線輪用銷

16．．．安裝部

16a．．．傾斜部

20．．．保持具接頭

21a、21b．．．軸承

22．．．保持部

22a．．．貫通孔

22b、22c、22d．．．窪部

23．．．開口

24．．．磁石

25．．．銷

25a、25c．．．平面部

25b．．．缺口

26．．．鋼球

112．．．劃線頭

圖1為顯示以往之劃線裝置之全體構成之立體圖。

圖2為顯示保持具之構成之圖。

圖3為顯示保持具之立體圖。

圖4為顯示以往之保持具接頭之圖。

圖5為將保持具插入以往之保持具接頭時之立體圖。

圖6為顯示已插入保持具之狀態之保持具接頭之局部剖面圖。

圖7為顯示將保持具接頭安裝於劃線頭之狀態之圖。

圖8為顯示本發明之實施形態之劃線裝置之全體構成之立體圖。

圖9為顯示本發明之實施形態之保持具接頭之圖。

圖10為顯示本發明之實施形態之銷之立體圖。

圖11A為顯示本發明之實施形態之保持具接頭之開口之圖。

圖11B為顯示保持具接頭之開口之其他形態之圖。

圖12為顯示本發明之實施形態之保持具接頭之組裝之立體圖。

圖13A為顯示於本發明之實施形態即將將保持具插入固定於保持具接頭之狀態之局部剖面圖。

圖13B為顯示於本發明之實施形態將保持具插入固定於保持具接頭後之狀態之局部剖面圖。

圖13C為顯示於本發明之實施形態從保持具接頭卸下保持具後之狀態之局部剖面圖。

圖14為顯示本發明之實施形態之劃線頭之立體圖。

20．．．保持具接頭

21a、21b．．．軸承

22．．．保持部

22a．．．貫通孔

22b、22c、22d．．．窪部

23．．．開口

24．．．磁石

25．．．銷

Claims (10)

1. 一種保持具接頭，具備：設於一端之開口、埋設於前述開口內側之磁石、由側方貫通前述開口之貫通孔、以及具有平行於軸之第1平面部且插入前述貫通孔被保持為至少在一定角度範圍自由旋動以形成面接觸之銷。
2. 如申請專利範圍第1項之保持具接頭，其中，更具備連結於前述貫通孔之側方而設之窪部、以及插入前述窪部內將前述銷之旋動角度限制於特定範圍之限制手段。
3. 如申請專利範圍第2項之保持具接頭，其中，前述限制手段係被保持為在一定範圍自由移動之球體。
4. 如申請專利範圍第3項之保持具接頭，其中，前述銷係具有至少一端被切除而具有與前述第1平面部相異之角度之第2平面部之圓柱狀構件，以前述第2平面與前述窪部保持前述球體。
5. 如申請專利範圍第1項之保持具接頭，其中，前述銷係剖面為多角形狀之柱體。
6. 一種保持具單元，具備：保持具接頭、具備安裝於前述保持具接頭之劃線形成用之劃線輪之保持具，其特徵在於：前述保持具接頭具有：設於一端之開口、埋設於前述開口之內側之磁石、由側方貫通前述開口之貫通孔、以及具有平行於軸之第1平面部及至少一端被切除而具有與前述第1平面部相異之角 度之第2平面部且插入前述貫通孔被保持為至少在一定角度範圍自由旋動之銷；前述保持具具有：以磁性體金屬構成且具有接觸前述保持具接頭之前述銷之第1平面之傾斜面之安裝部、以及自由旋動地設於下端之劃線輪；前述保持具係藉由前述銷之第1平面與前述保持具之安裝部之傾斜面之面接觸被定位而安裝於前述保持具接頭。
7. 如申請專利範圍第6項之保持具單元，其中，前述保持具接頭更具備：連結於前述貫通孔之側方而設之窪部、被插入前述窪部內且將前述銷之旋動角度限制於特定範圍之限制手段。
8. 如申請專利範圍第6項之保持具單元，其中，前述保持具為圓柱狀構件；前述保持具接頭之開口包含：比前述保持具之圓筒之外徑大之圓周部分、比圓周之外徑小之圓周部分。
9. 一種用於劃線裝置之劃線頭，其特徵在於：具有將申請專利範圍第6項記載之保持具單元保持為自由上下動之升降部。
10. 一種用於脆性材料基板之劃線之劃線裝置，其特徵在於具有：申請專利範圍第9項記載之劃線頭、以及於脆性材料基板與脆性材料基板之平面方向相對移動前述劃線頭之相 對移動部。