TWI449679B - Cutter retainer, retainer unit, scribe head and scribing device - Google Patents

Description

刀輪保持具、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、刀輪保持具。

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130。圖2為顯示根據專利文獻1之刀輪保持具之圖，圖3為其立體圖。如此等圖所示，刀輪保持具130係大致圓筒形之構件，其一端大致正方形狀之平坦部131a、131b皆被設為平行於中心軸。刀輪保持具130於此平坦部之間具有沿中心軸之缺口132，於平坦部131a、131b之下端具有垂直於其面之方向之銷槽133。劃線輪(亦稱「刀輪」)134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切刀。劃線輪134係藉由使被插入銷槽133之銷135貫通中心之貫通孔保持為可旋轉。在將銷135插入銷槽133保持劃線輪134後，即使需要劃線輪之交換時亦不取下劃線輪而與刀輪保持具一起交換。另外，刀輪保持具130之另一端設有定位用之安裝部136。安裝部136係切除刀輪保持具130而形成，具有傾斜部136a及平坦部136b。平坦部136b係與刀輪保持具之軸平行，且與下方之平坦部131a、131b為垂直。刀輪保持具130係其上部之安裝部136為以磁性體金屬構成。

劃線頭112係於其內部設有使刀輪保持具130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134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。

其次說明保持具接頭120。圖4為顯示以往之保持具接頭120之圖，圖5為顯示將刀輪保持具130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，下方為保持刀輪保持具130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，接觸刀輪保持具130之傾斜部136a以定位刀輪保持具130。

將此刀輪保持具130安裝於保持具接頭120時，係如圖5所示將刀輪保持具130從其安裝部136插入保持具接頭120之開口123。如此刀輪保持具130之前端部受磁石124吸引，且傾斜部136a接觸平行銷125而被定位固定。圖6為顯示被安裝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。由於刀輪保持具130僅受磁石124吸引，故安裝極容易，被固定於特定之位置。更換時係拉刀輪保持具130以卸下。

【專利文獻1】國際公開WO 2007/063979

以往之刀輪保持具130係安裝於保持具接頭120構成保持具單元140。在將保持具單元140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，則於保持刀輪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，由於刀輪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刀輪保持具時，有刀輪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刀輪保持具、包含此與保持具接頭之保持具單元或劃線頭為目的。

為解決此課題，本發明之刀輪保持具係於一端將將脆性材料基板劃線之劃線輪保持為可旋轉並使1支或2支以上(較理想為2支以上)之突起從其側面突出。

為解決此課題，本發明之保持具單元，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刀輪保持具，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、設於前述開口之側方之單數或複數之缺口，前述刀輪保持具係：具有以磁性體金屬構成且具有等於前述保持具接頭之缺口數或比其少1支或2支(較理想為2支以上)之突起之安裝部、可旋動地設於一端之劃線形成用之劃線輪，藉由將前述刀輪保持具之突起插入前述保持具接頭之缺口被定位並被安裝於前述保持具接頭。

在此前述保持具接頭之缺口係將其內側之前端形成為V字形。

為解決此課題，本發明之劃線頭係用於劃線裝置之劃線頭，其特徵在於：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，其特徵在於具有：申請專利範圍第4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，保持具接頭可藉由其突起安定保持刀輪保持具，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刀輪保持具。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安裝有後述之刀輪保持具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係由保持具接頭20與刀輪保持具10構成。刀輪保持具10之構成係如圖9所示為圓柱形之構件，於其一端設置大致正方形狀之平坦部11a、11b皆平行於中心軸。刀輪保持具10係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切刀。劃線輪14係藉由使被插入銷槽13之銷15貫通中心之貫通孔被保持為可旋轉。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刀輪保持具一起交換。另外，刀輪保持具10之另一端為安裝部16，至少安裝部16係以磁性體金屬構成。此外，在本實施形態係於圓筒形之刀輪保持具之側面設有對稱突出之圓柱形之突起16a、16b。此突起16a、16b係使從刀輪保持具之軸垂直突出較理想。因此，突起16a、16b可為於刀輪保持具10之安裝部16之側壁植設突起構件，亦可於刀輪保持具10設貫通孔並將1支銷通過使於左右突出。

其次說明本實施形態之保持具接頭20。圖10為顯示保持具接頭20之圖。如圖10所示，保持具接頭20係於上部具有軸承21a、21b，下方為保持刀輪保持具之保持部22。於保持具接頭20之保持部22如圖示由下方形成有從中心軸稍微偏離之圓形之開口23，於其內側埋設有磁石24。於保持具接頭20之保持部22從下方至開口23之側方設有左右一對之缺口25a、25b。缺口25a、25b係設為對稱於開口之中心。又，其最內側部分為V字狀較理想。於缺口25a、25b係藉由插入刀輪保持具10之突起16a、16b將刀輪保持具10定位。

如上述構成保持具接頭20後，將前述之刀輪保持具10安裝於保持具接頭20。於安裝時係如圖11A所示將刀輪保持具10以使其突起16a、16b配合缺口25a、25b之方式插入保持具接頭20之開口23。逐漸插入後深入缺口25a、25b之V字形之槽而被定位，如圖11B所示可以磁石24固定刀輪保持具10。由於刀輪保持具10僅受磁石24吸引，故安裝極容易，被固定於特定之位置。

圖12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。在本實施形態由於刀輪保持具10之突起16a、16b受保持具接頭20之缺口25a、25b固定，缺口25a、25b之前端為V字形，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，會需要交換刀輪保持具10。此時以機械手臂等將刀輪保持具10如圖11B所示向下拉出。由於此時刀輪保持具10之突起16a、16b僅被插入保持具接頭20之缺口25a、25b，故即使於劃線時有橫向之力作用亦可容易卸除刀輪保持具10。因此刀輪保持具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，雖使刀輪保持具之突起為2支以上，但亦可為單數或複數之任意支數。此時缺口數雖為突起數以上即可，但為配合突起數之數較理想。

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可使交換容易之刀輪保持具、保持具單元，可使刀輪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．．．刀輪保持具

11a、11b．．．平坦部

12．．．缺口

13．．．銷槽

14．．．劃線輪

15．．．劃線輪用銷

16a、16b．．．突起

20．．．保持具接頭

21a、21b．．．軸承

22．．．保持部

23．．．開口

24．．．磁石

25a、25b．．．缺口

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為顯示以往之刀輪保持具之構成之圖。

圖3為顯示以往之刀輪保持具之立體圖。

圖4為顯示以往之保持具接頭之圖。

圖5為將刀輪保持具插入以往之保持具接頭時之立體圖。

圖6為顯示已插入以往之刀輪保持具之狀態之保持具接頭之局部剖面圖。

圖7為顯示將以往之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刀輪保持具之構成之圖。

圖10為顯示本發明之實施形態之保持具接頭之立體圖。

圖11A為顯示於本發明之實施形態即將將刀輪保持具插入固定於保持具接頭之狀態之局部剖面圖。

圖11B為顯示於本發明之實施形態將刀輪保持具插入保持具接頭後之狀態之局部剖面圖。

圖12為顯示本發明之實施形態之劃線頭之立體圖。

10．．．刀輪保持具

11a、11b．．．平坦部

12．．．缺口

13．．．銷槽

14．．．劃線輪

15．．．劃線輪用銷

16．．．安裝部

16a、16b．．．突起

Claims (5)

1. 一種刀輪保持具，係於一端將用以對脆性材料基板劃線之劃線輪保持為旋轉自如，並使至少1支突起從該刀輪保持具之側面以與該劃線輪之旋轉軸呈垂直之方式突出。
2. 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刀輪保持具，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、以及設於前述開口之側方之單數或複數之缺口；前述刀輪保持具，具有以磁性體金屬構成且具有前述保持具接頭之缺口數以下之數之突起之安裝部、以及可旋動地設於一端之劃線形成用之劃線輪；該突起以與該劃線輪之旋轉軸呈垂直之方式突出；藉由將前述刀輪保持具之突起插入前述保持具接頭之缺口被定位並被安裝於前述保持具接頭。
3. 如申請專利範圍第2項之保持具單元，其中，前述保持具接頭之缺口係將其內側之前端形成為V字形。
4. 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2或3項記載之保持具單元保持為可上下動之升降部。
5. 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4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。