TWI624439B - 具有回旋機構之刻劃頭 - Google Patents

Abstract

本發明提供之具有回旋機構之刻劃頭，可使對基板形成刻劃線之刀輪之方向以符合刻劃線之進行方向的方式改變。

其具備藉由驅動手段進行旋轉之滾珠螺桿、藉由滾珠螺桿之旋轉進行升降之滑件、裝附於滑件且在與滾珠螺桿之終端部結合時進行旋轉之旋轉子、以及用於僅將旋轉子之一方向之旋轉力傳達給外筒構件之單向離合器，且在外筒構件連接有保持刀輪之保持具。在滾珠螺桿之下端部與旋轉子之上端部，設置有互為不同極性的磁鐵部。

Description

具有回旋機構之刻劃頭

本發明係關於一種具有回旋機構之刻劃頭，更詳細而言，係關於一種在使對基板形成刻劃線之刀輪相對於刻劃方向以既定的角度旋轉時，使刻劃頭正確地位置排列及固定之具有回旋機構之刻劃頭。

一般而言，為了將玻璃基板等脆性材料分斷成所希望的尺寸，首先在使刀輪之刀刃以既定的負載壓接於玻璃基板表面的狀態下，一邊使玻璃基板移動一邊於其表面形成刻劃線。接著，對該刻劃線施加既定的力而分斷玻璃基板。

存在有在分斷玻璃基板時，為了使刀輪旋轉，而於刻劃頭安裝有回旋機構的手段案例。針對習知的具有回旋機構之刻劃頭參照圖1進行說明。

參照圖1，習知的具有回旋機構之刻劃頭，於上部側裝附有子馬達(sub-motor)60，藉由該子馬達60旋轉滾珠螺桿62。滾珠螺桿62，與聯結器(coupling)61螺合，聯結器61與滑件(slider)30結合。一旦藉由子馬達60旋轉滾珠螺桿62，則聯結器61進行升降，與聯結器61結合的滑件30亦沿固定板65之一面進行升降。

在滑件30的下部側，將旋轉子42裝附於與滾珠螺桿62相同的軸線上，以與滾珠螺桿62之終端部結合及分離。旋轉子42，在已與滾 珠螺桿62結合時，與滾珠螺桿62一起旋轉。

在旋轉子42的外周，裝附有單向離合器(one way clutch)40，而僅將旋轉子42的一方向的旋轉力傳達給由非磁性體構成之外筒構件43。

具體而言，單向離合器40，構成為：僅在滾珠螺桿62往使滑件30上升之方向旋轉時，將與滾珠螺桿62結合的旋轉子42之旋轉力傳達給外筒構件43，且在滾珠螺桿62往使滑件30下降之方向旋轉時，不將與滾珠螺桿62結合的旋轉子42之旋轉力傳達給外筒構件43。

因此，當滾珠螺桿62在已與旋轉子42結合之狀態下往使滑件30上升之方向旋轉時，則外筒構件43亦與旋轉子42往相同方向旋轉，但即使滾珠螺桿62在已與旋轉子42結合之狀態下往使滑件30下降之方向旋轉，外筒構件43亦不旋轉。

在外筒構件43的下端部，結合有將刀輪51保持成可旋轉之保持具50的上端部，而保持具50亦隨著外筒構件43之旋轉而旋轉並改變角度。亦即，保持具50與外筒構件43往相同方向旋轉，但由於外筒構件43藉由單向離合器40而不往反方向旋轉，因此保持具50亦僅往一方向旋轉而改變其角度。

此外，在外筒構件43的外周部，形成有定位溝槽25c，且在與定位溝槽25c對向的位置設置有球柱塞(ball plunger)24c，以構成為維持保持具50之角度。定位溝槽25c，可在外筒構件43之外周部以一定間隔(例如90度間隔)形成多個。

在如以上般構成之習知的刻劃頭中，為了將滾珠螺桿62之旋轉力傳達給旋轉子42，而將滾珠螺桿62與旋轉子42之結合部形成為有 角的形狀，但如此般之構造，必須將相互結合的部位精密地加工，因此存在有伴隨加工成本增加的問題點。此外，亦存在有如下之問題點：在滾珠螺桿62與旋轉子42之軸線即使些微地錯開的情形，相互的結合亦將變得不容易。

此外，球柱塞24c，以嵌入於形成在外筒構件43之外周面的定位溝槽25c之方式而始終對外筒構件43之外周面施加按壓，因此亦產生有如下之問題點：因球柱塞24c之加壓力而導致外筒構件43無法滑順地旋轉。

若外筒構件43無法滑順地旋轉，則將在與外筒構件43下端部結合的保持具50之角度亦未正確地旋轉之狀態下刻劃基板，因此將大量地產生不良品。

此外，球柱塞24c，由於始終朝向外筒構件43之旋轉軸中心對外筒構件43之外周面加壓，因此亦產生有如下之問題點：在外筒構件43之外周部，因反覆的接觸摩擦而產生線溝。進一步地，亦產生有如下之問題點：一旦彈壓球柱塞24c之彈簧張力弛緩，則球柱塞24c無法確實地嵌入於定位溝槽25c。

專利文獻1：韓國公開專利公報第2012-0020856號

本發明係有鑑於上述的問題點而創造出來的發明，其目的在於提供一種如下之具有回旋機構之刻劃頭：在使對基板形成刻劃線之刀輪相對於刻劃方向以既定的角度旋轉時，能獲得正確的旋轉角。

為了解決上述課題，本發明之一實施形態的具有回旋機構之刻劃頭，係具備有將用於對基板形成刻劃線之刀輪保持成可旋轉之保持 具，其特徵在於，具有：滾珠螺桿，藉由驅動手段進行旋轉；滑件，藉由該滾珠螺桿之旋轉進行升降；以及旋轉子，裝附於該滑件，且在與滾珠螺桿之終端部結合時與滾珠螺桿一起進行旋轉；在滾珠螺桿之終端部設置磁鐵部，並且在與滾珠螺桿之終端部對向的旋轉子之端部，設置與磁鐵部相互吸引之極性的另一磁鐵部。

此外，其亦可為具有：外筒構件，與保持具連接；及單向離合器，設於旋轉子與外筒構件之間且僅將旋轉子之一方向之旋轉力傳達給該外筒構件；外筒構件之外周部由非磁性體構成；在外筒構件之外周部，就每特定角度形成有附著金屬部；在滑件，於與附著金屬部之至少一個對向之位置形成磁鐵部。

附著金屬部，可設定成與形成於滑件之磁鐵部不同極性的磁性體。

形成於滑件之磁鐵部亦可為電磁鐵。

本發明之具有回旋機構之刻劃頭，使對基板形成刻劃線之刀輪配合刻劃方向而以特定角度正確地旋轉，藉此能夠防止於基板面產生刮痕(scratch)等，且能夠顯著地減少基板之不良品。

此外，本發明之具有回旋機構之刻劃頭，在滾珠螺桿及旋轉子之結合部位設有平面的磁鐵部，因此不僅相互的結合容易，且即使是滾珠螺桿之軸線與旋轉子之軸線不同，亦能夠防止相互的結合失敗、或滾珠螺桿之旋轉力誤傳達給旋轉子等之問題產生。

此外，本發明之具有回旋機構之刻劃頭，在使裝附有刀輪之保持具以特定角度旋轉時，利用磁鐵部而使其以特定角度正確地停止，因 此能夠進行滑順且正確的刻劃作業。

此外，由於不使附著金屬部直接抵接於外筒構件之外周面而使外筒構件以特定角度停止，因此能夠防止外筒構件之外周面的磨耗。

24‧‧‧磁鐵部

25‧‧‧附著金屬部

30‧‧‧滑件

42‧‧‧旋轉子

50‧‧‧保持具

51‧‧‧刀輪

62‧‧‧滾珠螺桿

63a、63b‧‧‧磁鐵部

圖1，係表示切開習知具有回旋機構之刻劃頭之一部分的狀態之圖式。

圖2，係表示切開本發明之具有回旋機構之刻劃頭之一部分的狀態之圖式。

圖3，係表示切開表示本發明之具有回旋機構之刻劃頭之結合有滾珠螺桿及旋轉子之狀態的一部分的狀態之圖式。

圖4，係表示在本發明之具有回旋機構之刻劃頭之滾珠螺桿及旋轉子之旋轉時藉由磁鐵部及附著金屬部而調節旋轉子角度之概略圖。

圖5，係表示本發明之具有回旋機構之刻劃頭之滾珠螺桿、旋轉子之磁鐵部、及附著金屬部之其他變形例之圖式。

以下，參照圖式針對本發明一實施形態之具有回旋機構之刻劃頭之構成詳細地進行說明。在關於本實施形態之說明之中，針對與圖1所示之習知的刻劃頭相同或類似的構成要素標記相同的參照符號以作為參考，且省略其說明。

本實施形態之具有回旋機構之刻劃頭，如圖2及圖3所示，子馬達60裝附於上部側，藉由該子馬達60而旋轉滾珠螺桿62。

滾珠螺桿62，與聯結器61螺合，而聯結器61與滑件30結 合。一旦藉由子馬達60旋轉滾珠螺桿62，則聯結器61進行升降，與聯結器61結合之滑件30亦沿固定板65之一面進行升降。

在滑件30之下部，以與滾珠螺桿62之終端部結合及分離之方式將旋轉子42裝附於同一軸線上。而且，在本實施形態中，為了使旋轉子42與滾珠螺桿62以相互連動之方式結合，而於相互之端部裝附具有磁性的磁鐵部。

具體而言，在旋轉子42之上端裝附有磁鐵部63b，在與其對向之滾珠螺桿62之下端部裝附有磁鐵部63a。裝附於旋轉子42之磁鐵部63b與裝附於滾珠螺桿62之磁鐵部63a，係具有相互不同之極性的磁性體，因此一旦兩磁鐵部之間隔為一定間隔以下時，則相互吸引。

因此，一旦旋轉子42與滾珠螺桿62接近，而使磁鐵部63a與磁鐵部63b相互接合，則藉由滾珠螺桿62之旋轉而使旋轉子42一起旋轉。

在旋轉子42之外周，裝附有單向離合器40，而僅將旋轉子42之一方向之旋轉力傳達給由非磁性體構成之外筒構件43。具體而言，單向離合器40，構成為：僅在滾珠螺桿62往使滑件30上升之方向旋轉時，將與滾珠螺桿62結合之旋轉子42之旋轉力傳達給外筒構件43，在滾珠螺桿62往使滑件30下降之方向旋轉時，即使旋轉子42之磁鐵部63b與滾珠螺桿62之磁鐵部63a相互附著，亦不會將與滾珠螺桿62結合之旋轉子42之旋轉力傳達給外筒構件43。

因此，一旦滾珠螺桿62在與旋轉子42結合之狀態下往使滑件30上升之方向旋轉，則外筒構件43亦往與旋轉子42相同方向旋轉，但即使滾珠螺桿62在與旋轉子42結合之狀態下往使滑件30下降之方向旋 轉，外筒構件43亦不會旋轉。

在外筒構件43之下端部，結合有將刀輪51保持成可旋轉之保持具50之上端部，而隨著外筒構件43之旋轉，保持具50亦旋轉並改變角度。亦即，保持具50雖往與外筒構件43相同方向旋轉，但由於外筒構件43藉由單向離合器40而不往反方向旋轉，因此保持具50亦僅往一方向旋轉而改變其角度。

此外，在本發明中，以將保持具50之被旋轉狀態維持不變之方式，在外筒構件43之外周部，形成附著金屬部25，且在與附著金屬部25上對向之位置之滑件30上設置有磁鐵部24。旋轉子42之外周部較佳為不帶有金屬性。附著金屬部25，係在外筒構件43之外周上以一定間隔(例如，於圓周方向呈90度間隔)設置。此外，在外筒構件43之外周部，形成有刃前端位置確認溝槽27，從而與刃前端位置確認溝槽27鄰接，而設置有檢測其位置之刃前端方向檢測感測部26。

在外筒構件43之下端部，形成有於一側切開之旋轉結合溝槽45。在與旋轉結合溝槽45對向之位置之保持具50之上端部，突設有轉向銷(caster pin)52，以嵌入於旋轉結合溝槽45。旋轉結合溝槽45及轉向銷52以存在有間隙地嵌合之方式形成，而以保持具50能於圓周方向以微小之角度自在地旋轉之方式結合。

以下，針對本實施形態之具有回旋機構之刻劃頭之作動狀態詳細地進行說明。為了使本實施形態之刻劃頭往基板(未圖示)上下降，如圖2及圖3所示，使裝附於刻劃頭之上部側的子馬達60作動而使滾珠螺桿62旋轉。

一旦滾珠螺桿62旋轉，則滑件30如於圖3所示般朝向基板下降。一旦滑件30下降，則裝附於滑件30之下部的保持具50下降，裝附於保持具50之下端部的刀輪51抵接於基板之上面。

接著，在一邊使基板往運送帶行進方向移動一邊實施刻劃作業後，使運送帶逆旋轉，且使基板返回至刻劃作業開始時之原位置後，實施下一刻劃作業。為了反覆且連續地實施如此般之刻劃作業，而反覆進行使一邊壓接於基板一邊實施刻劃作業之刀輪51(亦即，保持具50)從基板上升，再使其下降於基板上的步驟。但必須一邊以每次90度地改變刀輪51之刃前端角度一邊實施。

具體而言，一旦滑件30藉由滾珠螺桿62而上升，則裝附於滑件30之下部的旋轉子42與滾珠螺桿62之終端部結合，旋轉子42亦往滾珠螺桿62之旋轉方向旋轉。於本實施形態中，在滾珠螺桿62之下端部裝附磁鐵部63a，在旋轉子42之上端部裝附另一磁鐵部63b，以使滾珠螺桿62及旋轉子42可連動並滑順地進行動作。磁鐵部可根據磁鐵強度而利用一般的磁鐵或磁性強度較大的釹(neodymium)磁鐵等，此外，可根據磁性強度而改變磁鐵大小加以使用。

在旋轉子42之磁鐵部63b與滾珠螺桿62之磁鐵部63a相互結合時，一旦旋轉子42僅以90度的量旋轉以進行調節，則透過外筒構件43旋轉之保持具50，亦能從旋轉子42正確地以每次90度地進行旋轉並實施基板之刻劃作業。

以當旋轉子42之磁鐵部63b及滾珠螺桿62之磁鐵部63a在已結合之狀態下旋轉90度時，則旋轉後之角度不改變之方式，在外筒構件 43之外周部以90度之角度設置附著金屬部25，在與附著金屬部25對向之位置之滑件30上設置磁鐵部24。

亦即，如圖4所示般，一旦附著金屬部25與磁鐵部24接近，且使磁鐵部24之磁力擴及附著金屬部25，則藉由磁力吸引附著金屬部25，將旋轉90度後之狀態穩定地維持。

此外，由於即使未藉由滾珠螺桿62將旋轉子42旋轉至預定之角度，亦如圖4所示般，磁鐵部24往箭頭方向吸引附著金屬部25，因此能滑順地進行角度之變更。亦即，在將外筒構件43旋轉較90度多、或較90度少之角度時，由於能夠在磁鐵部24之磁力所及之範圍內吸引附著金屬部25，因此能進行正確且滑順的角度變更。

在本實施形態中，雖如圖4所示般，在外筒構件43之外周上以90度之間隔形成附著金屬部25，在滑件30上之與附著金屬部25對向之位置形成一個磁鐵部24，但亦可如圖5所示般，在滑件30就每90度形成磁鐵部24。

不僅如此，本實施形態之磁鐵部24，可利用永久磁鐵或電磁鐵。尤其是，在利用電磁鐵作為磁鐵部24之情形，由於能夠調節磁鐵部之磁力，因此具有能使旋轉精度提高之優點。

如上所述，由於藉由滑件30上之磁鐵部24之磁力吸引外筒構件43之附著金屬部25，因此形成有附著金屬部25之外筒構件43，在已旋轉90度之狀態下只要不施加一定以上之旋轉力，其角度不會改變。

而且，藉由利用滾珠螺桿62反覆進行滑件30之上升動作，使旋轉子42之旋轉角度以每次90度地進行改變，藉此，能夠使與旋轉子 42連動且進行旋轉之保持具50及刀輪51之旋轉角度亦以每次90度地精度佳且容易地改變，且能夠連續地實施往縱方向及橫方向的刻劃作業。

另一方面，一旦驅動子馬達60使滾珠螺桿62往反方向旋轉，則使滑件30朝向基板下降。一旦滑件30下降，則裝附於滾珠螺桿之下端部的磁鐵部63a與裝附於旋轉子42之上端部的磁鐵部63b分離。至磁鐵部63a與磁鐵部63b分離之時點為止前施加於旋轉子42之旋轉力，藉由裝附於旋轉子42之外周部的單向離合器40而不會傳至外筒構件43。

亦即，旋轉子42之旋轉力，藉由單向離合器40而始終僅往一方向傳達，因此，即使為了使滑件30下降而使滾珠螺桿62旋轉，已於前次動作中旋轉90度的刀輪51及保持具50，亦不會旋轉負90度，而維持已固定之狀態。

此外，在外筒構件43之外周部，如圖2所示，形成有刃前端位置確認溝槽27，與刃前端位置確認溝槽27鄰接設置有刃前端方向檢測感測部26。因此，能夠檢測外筒構件43與滾珠螺桿62及旋轉子42是否一起正確地旋轉，與外筒構件43之下部結合的保持具50之刀輪51是否正確地僅旋轉90度。

在刃前端位置確認溝槽27之位置未由刃前端方向檢測感測部26檢測出時，刻劃裝置以停止作動之方式靜置(setting)。亦即，即使產生無法使保持具50旋轉之事態，亦藉由來自刃前端方向檢測感測部26之錯誤訊號而不進行刻劃作業，因此能夠防止刀輪51於基板產生刮痕(劃傷)等而大量產生不良品的情況發生。

此外，如圖2所示，在本實施形態中，為了實施更為精密的 刻劃作業，而在外筒構件43之下端部形成有於一側切開之旋轉結合溝槽45，在與旋轉結合溝槽45對向之位置之保持具50的上端部，突設有轉向銷52，並嵌入於旋轉結合溝槽45。

具體而言，一旦外筒構件43旋轉90度，則形成於其下端部側之旋轉結合溝槽45亦往相同方向旋轉90度。此時，由於在旋轉結合溝槽45卡合有保持具50之轉向銷52，因此轉向銷52亦同樣地旋轉，藉此保持具50亦往相同旋轉方向旋轉90度。

另外，在本實施形態中，旋轉結合溝槽45與轉向銷52，並不會相互勉強地嵌合，而係以轉向銷52能夠自在地旋轉微小角度之方式稍微鬆緩地嵌合。其理由如下。亦即，在旋轉結合溝槽45與轉向銷52完全地嵌合之狀態下實施基板之刻劃作業的情形，若刀輪51未正確地旋轉90度，則刀輪51之刃前端方向未正確地與刻劃頭之移動方向一致，恐有在基板面產生刮痕的情況，因此較佳為裝附有刀輪51之保持具於外周方向稍微保有空隙。

如以上之方式構成之刻劃頭，係使用滾珠螺桿62使刀輪51升降，同時能夠利用滾珠螺桿62之旋轉力使刀輪51之角度強制性地每次旋轉90度，且能夠確保基板之刻劃作業的正確性與迅速性。具體而言，使用滾珠螺桿62一邊使滑件30上升一邊使裝附於保持具50之刀輪51每一次旋轉90度，同時隨之藉由刃前端位置確認溝槽27及刃前端方向檢測感測部26之構成確認刀輪51是否正確地旋轉之後，僅在刀輪51已正確地旋轉之狀態時，才實施基板之刻劃作業。

尤其是，在本實施形態中，藉由滑件30上之磁鐵部24及外 筒構件43上之附著金屬部25，能夠使旋轉力以使外筒構件43之旋轉角度成為90度之方式正確地傳達。此外，亦在外筒構件43之旋轉角度較已決定之旋轉角度稍微不足、或超過之情形，外筒構件43之附著金屬部25，若落入磁鐵部24之磁力所及之範圍內，則藉由磁力吸引，被以自動地符合旋轉角度之方式控制，因此能夠防止旋轉角度之誤差所導致的問題產生。

Claims (4)

1. 一種具有回旋機構之刻劃頭，具備有將用於對基板形成刻劃線之刀輪保持成可旋轉之保持具，其特徵在於，具有：滾珠螺桿，藉由驅動手段進行旋轉；滑件，藉由該滾珠螺桿之旋轉進行升降；以及旋轉子，裝附於該滑件，且在與該滾珠螺桿之終端部結合時與該滾珠螺桿一起進行旋轉；在該滾珠螺桿之終端部設置磁鐵部，並且在與滾珠螺桿之終端部對向的該旋轉子之端部，設置與該磁鐵部相互吸引之極性的另一磁鐵部。
2. 如申請專利範圍第1項之具有回旋機構之刻劃頭，其具有：外筒構件，與該保持具連接；及單向離合器，設於該旋轉子與該外筒構件之間，且僅將該旋轉子之一方向之旋轉力傳達給該外筒構件；該外筒構件之外周部由非磁性體構成；在該外筒構件之外周部，就每特定角度形成有附著金屬部；在該滑件，於與該附著金屬部之至少一個對向之位置形成磁鐵部。
3. 如申請專利範圍第2項之具有回旋機構之刻劃頭，其中，該附著金屬部，係與形成於該滑件之磁鐵部不同極性的磁性體。
4. 如申請專利範圍第2或3項之具有回旋機構之刻劃頭，其中，形成於該滑件之磁鐵部係電磁鐵。