專利名稱：劃線裝置、劃線方法及刀片架的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及用于在脆性材料基板上形成劃線線條的劃線裝置、劃 線方法及其所使用的刀片架，特別涉及在保持劃線線條形成用的滾輪 刀片(劃線滾輪)的刀片架上具有特征的劃線裝置、劃線方法及刀片 架。
背景技術(shù)：
以往，在液晶顯示面板或液晶投影器基板等平板顯示器等中，在 制造過程中，素玻璃基板在粘合后被截斷，形成規(guī)定大小的單個的面 板。在截斷該素玻璃基板等脆性材料基板時，有劃線工序和斷開工序， 在劃線工序中使用劃線裝置。圖1是表示現(xiàn)有的劃線裝置的一例的概略立體圖。該劃線裝置100 中的移動臺101沿一對導軌102a、102b在y軸方向移動自由地^皮保持。 滾珠絲杠103與移動臺IOI螺紋接合。滾珠絲杠103由馬達104驅(qū)動 而旋轉(zhuǎn)，4吏移動臺101沿導軌102a、 102b在y軸方向移動。在移動臺 101的上面設有馬達105。馬達105使工作臺106在xy平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)， 按規(guī)定角度定位。脆性材料基板107放置在該工作臺106上，由沒有 圖示的真空吸引機構(gòu)等保持。在劃線裝置的上部設有拍攝脆性材料基 板107的對位標記的兩臺CCD照相才幾108。在劃線裝置100中，按跨過移動臺IOI和其上部的工作臺106的 方式，沿x軸方向利用支柱llla、 lllb架i殳橋構(gòu)件110。劃線頭112 能沿設在橋構(gòu)件110上的導向件113在x軸方向移動。馬達114是使 劃線頭112沿x軸方向移動的驅(qū)動源。在劃線頭112的前端部，經(jīng)由 架接頭120而安裝有刀片架130。下面對安裝在劃線頭112上的現(xiàn)有的架接頭和刀片架進行說明。如圖2所示的分解立體圖那樣，架接頭120在上部具有軸承121,下 方具有構(gòu)成為L字形的架部122。在架部122的側(cè)方設有定位用的銷 123。刀片架130如圖3、圖4所示是可轉(zhuǎn)動地保持圓板狀的滾輪刀片 (以下簡稱為刀片)131的部件。刀片131利用銷(未作圖示)旋轉(zhuǎn) 自由地保持在下端中央的前端部，銷由擋塊132防止脫落。刀片131 一邊與脆性材料基板壓接一邊滾動，形成劃線線條。該刀片架130通 過使其側(cè)面與定位銷123接觸，定位在架接頭120的架部122。而且， 刀片架130由固定螺栓133固定在架部122上。劃線頭112可升降移 動地保持其下部的架接頭120以及刀片架130。在劃線頭112上設有 在其內(nèi)部可以進行這樣的升降動作的升降部，例如使用氣壓控制的氣缸或由線性馬達等驅(qū)動的電動升降部等。該升降部一邊以適當?shù)妮d荷 使刀片131壓接在脆性材料基板的表面上， 一邊使刀片131滾動，形 成劃線線條。其次，對在作為劃線裝置組裝后，對劃線動作所需的電以及機械 方面的調(diào)整結(jié)束了的劃線裝置的劃線動作進行說明。圖5A、圖5B是 表示該處理順序的流程圖。在劃線開始前，如圖6所示，首先把脆性 材料基板107放置在工作臺106上，在定位后進行吸引固定(步驟SO)。 之后，為了確認定位狀況，使用設在劃線裝置上方的兩臺CCD照相 機108，分別放大攝像基板上的左右兩處的定位用的對位標記63a及 63b，進行圖像處理(步驟S1)。由于攝像后的放大圖像在各自對應的 監(jiān)視器上顯示，所以，操作人員可以一邊確認其攝制的圖像一邊進行 精確的定位作業(yè)。劃線裝置IOO通過圖像處理，檢測基板107從連接 兩臺CCD照相機的線、即工作臺106的基準線A傾斜多少角度(6 ) 放置，或者基板107從作為工作臺106的基準的原點位置偏離多少放 置(步驟S2)。根據(jù)其檢測結(jié)果，劃線裝置100進入步驟S3，通過馬 達105的轉(zhuǎn)動進行修正，使工作臺106的傾斜角6變成0。從工作臺 106的原點位置的偏離可以進行以下修正。關于y軸方向，使工作臺 106在y軸方向上移動與上述偏離量的y軸方向成分相當?shù)牧?，另外?關于x軸方向使劃線頭112的位置移動與上述偏離量的x軸成分相當?shù)牧?。另外，作為其它的修正方法，還有下述的方法。即，劃線裝置把上述偏離量分成x軸成分和y軸成分，通過修正劃線動作開始位置 的位置數(shù)據(jù)的各軸成分的值，使劃線開始位置移動。若這樣作也可以 得到相同的結(jié)果。在更換劃線對象的基板時，每次必定需要在劃線開始前實行上述 偏離量的修正作業(yè)。只要修正作業(yè)結(jié)束，就從所希望的位置開始劃線 動作。劃線裝置100使刀片架下降，使刀片一邊與基板接觸一邊滾動， 進行通常劃線(步驟S5~S7)。之后，在該劃線線條的形成之后，劃 線裝置100使刀片架上升(步驟S8)，接著，使基板相對移動(步驟 S9)，返回至S5。下面，利用圖5B對步驟S9中所示的基板的移動進行詳細說明。 首先，劃線裝置100判斷作為控制程序內(nèi)的控制數(shù)據(jù)的旗標FX是否 為0(步驟S10)。該旗標FX是在工作臺轉(zhuǎn)動時創(chuàng)建的旗標，初始化 后成為0。只要旗標FX為0，就進入步驟Sll,判斷x軸方向的劃線 是否結(jié)束。如果未結(jié)束，則劃線裝置100通過移動工作臺106相對移 動基板(步驟S12),返回至步驟S5,反復進行同樣的處理。這樣， 通過反復該循環(huán)，可以結(jié)束x軸方向的劃線。在x軸方向的劃線結(jié)束 后，進入步驟S13，劃線裝置IOO設定旗標FX為1，進入步驟S14， 使工作臺106向右方向轉(zhuǎn)動90度。之后，在步驟S15中判斷y軸方向 的劃線是否結(jié)束，如果未結(jié)束，就進入步驟S16使工作臺106移動， 返回到步驟S5。如果x軸方向的劃線結(jié)束，則旗標FX即被建立，所 以，劃線裝置100從步驟S10進入到步驟S15，判斷y軸方向的劃線 是否結(jié)束。在沒有結(jié)束的情況下，劃線裝置IOO使基板相對地向y軸 方向平行移動必要的移動量(步驟S16)。之后，再次返回步驟S5, 重復同樣的劃線動作。此后，當劃線裝置100判斷在步驟S15中完全 結(jié)束了 y軸方向的劃線線條的形成時，使工作臺向左方向轉(zhuǎn)動90度， 結(jié)束劃線動作。劃線裝置100重新設定旗標FX，基板解除吸引，從 工作臺106拆下(步驟S17)。接著，在工作臺上放置另一基板時，也 可以按同樣的順序進行劃線動作。在新制造的劃線裝置100上安裝使用架接頭120時，或在使用劃 線裝置的中途為了調(diào)整、修理或為了更換而拆除安裝刀片131的刀片 架130、劃線頭112或架接頭120后，調(diào)整后再安裝使用時，或在更 換后安裝另 一構(gòu)件進行使用時，需要用下述方法進行偏移量的修正作 業(yè)。此時，為了簡單地說明，假定以下的調(diào)整已經(jīng)結(jié)束來進行說明。 即，調(diào)整兩臺CCD照相機內(nèi)的一臺的攝影圖像的中心坐標，使之與 劃線線條的形成所必需的原點位置一致，進而，在刀片架等構(gòu)件安裝 后由刀片形成的劃線線條預先調(diào)整成與工作臺的x軸方向的基準線平行。首先，為了精確測出劃線裝置100的驅(qū)動系統(tǒng)的原點位置和實際 上刀片131在基板上開始形成劃線線條的開始位置的偏移，必須進行 測試劃線。在進行測試劃線時，操作人員把與一般的母基板不同的虛 擬基板放置在工作臺106上，實施從步驟S0到S3的前處理。圖7是 表示由測試在虛擬基板上形成的劃線和由CCD照相機拍攝的圖像的 對位標記的中心坐標PO的位置關系的模式圖。只要劃線頭112或架接 頭120及刀片架130的各偏置量被修正處理并抵消，劃線裝置100就 可以從中心坐標PO開始劃線?？墒?，由于存在電及機械的誤差，每個組裝構(gòu)件的值都不同，故 若不重新測定安裝后的誤差量而結(jié)束所需的修正處理的話，就不能從 中心坐標PO進行劃線。因此，操作人員使刀片架130下降，使刀片 與虛擬基板接觸(步驟S5'、 S6')。之后，對虛擬基板進行測試劃線， 形成一根劃線線條(S7')。之后，使刀片架上升(S8')，測量偏移量 (S9')。在此，假設刀片的劃線開始位置(X， Y)如圖7所示是位置 P1(X， Y) = (4， 3)。該位置可以用CCD照相機108的拍攝圖像進 行測量。其次，操作人員測量從位置Pl到中心坐標PO的偏移量(S9')。 由于該偏移量成為作為偏置而應被消除的值，故把其作為修正值進行 修正處理(S10')。之后，從工作臺取下虛擬基板結(jié)束修正處理(S11')。 之后，返回步驟SO，反復進行同樣的處理。這樣，對于圖5A所示的步驟S5以下的通常的劃線，可以從中心坐標P0開始劃線。只要進行這樣的修正處理，則其以后每當更換劃線對象的基板時 都通過進行步驟S1~S3的前處理在脆性材料基板107上形成劃線線 條，該劃線線條在預定的線(例如圖6的線B)的位置上精確地形成， 相對同一基板107順次改變劃線開始位置，反復進行劃線動作(步驟 S5 ~ S9 )。當?shù)镀瑢Υ嘈圆牧匣暹M行規(guī)定長度的劃線時，會產(chǎn)生磨損而使 性能下降，故必須進行定期更換(專利文獻l)。在現(xiàn)有的劃線裝置中， 在更換作為消耗品的刀片時，操作人員首先從劃線頭112拆下刀片架 130。其次從拆下的刀片架130上拆下磨損了的刀片131,把新刀片安 裝在刀片架130上。之后，操作人員再次把刀片架130安裝在劃線頭 112上，結(jié)束更換作業(yè)。因此，在更換刀片自身、刀片架和劃線頭的 任意一個構(gòu)件時，由于刀片的安裝位置發(fā)生誤差(偏置)，故為了抵消 偏置，測試劃線和其后的修正處理(步驟S5' S11')是必須的。這樣，通過修正伴隨劃線頭的周圍構(gòu)件的替換產(chǎn)生的偏置量，其 后對一般的母基板進行從步驟SO到S3的前處理后，反復進行從步驟 S5到S9的一系列的劃線關聯(lián)動作，在基板上形成所需數(shù)量的劃線線 條。另外，在此表示劃線頭沿x軸方向移動且工作臺沿y軸方向移動、 同時旋轉(zhuǎn)的劃線裝置100，但也有工作臺沿x軸、y軸方向移動且旋轉(zhuǎn) 的劃線裝置(專利文獻2)。另外，還有工作臺沿x軸、y軸方向移動 而沒有轉(zhuǎn)動機構(gòu)的劃線裝置。進而，還有工作臺被固定、劃線頭沿x 軸及y軸方向移動的類型的劃線裝置(專利文獻3)。作為圖1所示的劃線裝置的變型例，有在移動臺IOI上不設置旋 轉(zhuǎn)工作臺、在移動臺上直接放置脆性材料基板107的類型的劃線裝置 (裝置類型l)。進而，作為另一變型例，有圖1的工作臺106固定、 橋構(gòu)件110和支柱llla及l(fā)llb —起沿y軸方向移動的具備驅(qū)動機構(gòu) 的類型的劃線裝置(裝置類型2，例如專利文獻4)。此時，必須進行 以下的劃線動作。即，由于不能修正在圖5A的步驟S2中檢測出的基板107的傾斜角6 ，故利用步驟S3僅實行基板的偏移量的修正處理。在該劃線裝置中，作為6的修正的代替，由用圖6說明的直線內(nèi)插法 實行劃線動作。即，在設定了在直線B的位置形成正規(guī)的劃線線條時， 只讓劃線頭112單沿x軸方向移動的話，則得到直線A的線條。因此， 在該劃線裝置中，與劃線頭的x軸方向的移動同時并行，分別在裝置 類型1的情況下移動工作臺106,在另一裝置類型2的情況下移動橋 構(gòu)件110。如果這樣的話，就能形成傾斜的劃線線條B。同時并行移 動的移動量依存于傾斜角6的大小。對于傾斜的劃線，劃線頭112和工作臺106(或橋構(gòu)件iio)分擔與由傾斜角e形成的三角形的底邊和 高度相當?shù)囊苿恿?，換句話說，可以通過反復進行兩個方向的微小的 臺階狀的直線移動來實現(xiàn)。專利文獻1:日本專利第3074143號公報 專利文獻2:日本專利公開2000-119030號公報 專利文獻3:日本專利公開2000-086262號公報 專利文獻4:日本專利公開2000-264657號公報 發(fā)明要解決的課題在更換現(xiàn)有的被安裝在刀片架上的刀片時，操作人員首先松開固 定螺栓133，從架接頭120拆下刀片架130。之后，操作人員松開擋塊 132的螺栓，使擋塊132從銷孔錯開，拔出銷，取出刀片131?；蛘?， 更換成新刀片后，操作人員用同樣的過程插入銷，把刀片安裝在刀片 架130上，如圖4所示，把刀片架130組裝在架接頭120上。其次， 把架接頭120安裝在劃線頭112上。在這樣更換刀片時，必須進行從圖5的SO到S3及從S5'到Sll' 的作業(yè)。即，為了修正隨著該交換的偏置，必須進行所謂暫時用虛擬 基板形成測試性的劃線線條或者求出偏置量而修正該量這樣的作業(yè)， 存在這樣的處理比較費事的缺點。另外，刀片的大小根據(jù)用途而不同，在液晶顯示體用的貼合基板 劃線用的情況下，例如直徑是2.5mm左右，銷是0.5mm小左右，小而 難以處理。因而，現(xiàn)有技術(shù)存在刀片更換作業(yè)費時的缺點。另外，在對各種裝置安裝使用多種刀片的面板加工工廠內(nèi)，有可能錯誤地安裝 了不同種類的刀片。在此情況下，劃線條件改變，不能正常進行穩(wěn)定 的劃線，還存在不能直接搞清其原因的缺點。另外，用固定螺栓把刀 片架固定在架接頭上時，由于由固定方式使刀片的安裝位置微小地偏 移，所以存在由安裝后的刀片在劃線線條的形成位置上產(chǎn)生偏差的缺 點。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是著眼于現(xiàn)有的劃線裝置或劃線方法的問題而提出的，目 的是通過使用與刀片一體化的刀片架、事先在刀片架中以編碼的形式 保持偏置數(shù)據(jù)來解決上述問題。為了解決該課題，本發(fā)明的劃線裝置包括設置脆性材料基板的 設置機構(gòu)(例如工作臺、傳送器等)；面對所述設置機構(gòu)上的脆性材料 基板而設置的劃線頭；設在所述劃線頭前端的架接頭；具備一端裝拆 自由地安裝在所述架接頭上且另一端旋轉(zhuǎn)自由地安裝的劃線線條形成 用的滾輪刀片、并且具備記錄了劃線時的偏置數(shù)據(jù)的編碼的刀片架； 在使所述劃線頭及所述脆性材料在沿著脆性材料基板的平面的面內(nèi) (例如設置機構(gòu)是工作臺時，沿工作臺面的x軸方向及y軸方向)相 對地移動的同時、在劃線前根據(jù)保持在所述刀片架中的偏置數(shù)據(jù)使所 述劃線頭在x軸方向及y軸方向相對移動來修正偏置的相對移動部。為了解決該課題，本發(fā)明的劃線方法使用了以下劃線裝置，該劃 線裝置包括設置脆性材料基板的設置機構(gòu)，面對所述設置機構(gòu)上的 脆性材料基板而設置的劃線頭，設在所述劃線頭前端的架接頭，以及 具有一端裝拆自由地安裝在所述架接頭上而另 一端旋轉(zhuǎn)自由地安裝的 劃線線條形成用的滾輪刀片、并具有記錄了劃線時的偏置數(shù)據(jù)的編碼 的刀片架；其中在把刀片架安裝在架接頭上時，讀出所述刀片架的上 述第一偏置數(shù)據(jù)，在更換所述劃線頭及所述架接頭的至少一方時，通 過測試劃線檢測其安裝部的誤差，得到單元的第二偏置數(shù)據(jù)，根據(jù)從 所述刀片架讀出的偏置的上述第一偏置數(shù)據(jù)和單元的上述第二偏置數(shù)據(jù)使所述劃線頭在x軸方向及y軸方向相對移動，進行修正處理，使 所述劃線頭及所述脆性材料在沿著脆性材料基板的平面的面內(nèi)(例如 設置機構(gòu)是工作臺時，沿工作臺面的x軸方向及y軸方向)相對地移 動，對設置機構(gòu)上的脆性材料基板劃線。在此，作為所述相對移動部，也可以把所述工作臺做成沿x軸方 向及y軸方向移動的構(gòu)件。在此，作為所述相對移動部，也可以包括使所述工作臺沿y軸方 向移動的移動部及使所述劃線頭沿x軸方向移動的移動部。在此，作為所述相對移動部，也可以進一步具有使所述工作臺在 脆性材料基板的面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)部。在此，所述編碼也可以做成二維編碼。在此，所述編碼也可以包括表示滾輪刀片的種類的數(shù)據(jù)。為了解決該課題，本發(fā)明的刀片架在一端具有轉(zhuǎn)動自由地安裝的 劃線線條形成用的滾輪刀片，在另一端具有一面被切去的安裝部，可 以裝拆自由地安裝在劃線裝置的架接頭上。為了解決該課題，本發(fā)明的刀片架具有安裝在一端的劃線線條形 成用的滾輪刀片、在另一端的一面被切去的安裝部、和在所述刀片架 的至少一面上記錄了所述刀片架所固有的數(shù)據(jù)的編碼，裝拆自由地安 裝在劃線裝置的架接頭上。在此，所述編碼也可以4故成二維編碼。在此，所述刀片架所固有的數(shù)據(jù)也可以包括表示安裝在所述刀片 架上的刀片的種類的數(shù)據(jù)。在此，所述刀片架所固有的數(shù)據(jù)也可以包括消除所述刀片架在劃 線時的偏置的修正數(shù)據(jù)。發(fā)明效果根據(jù)具有這些特征的本發(fā)明，由于把刀片的偏置數(shù)據(jù)作為編碼保 持在刀片架中，故通過讀取該編碼可以很容易地把修正數(shù)據(jù)設定在劃 線裝置中。因而，不必測量刀片架所固有的偏置，得到可以容易地從 所希望的位置開始劃線的效果。


圖l是表示現(xiàn)有的劃線裝置的整體結(jié)構(gòu)的立體圖；圖2是表示現(xiàn)有的架接頭及刀片架的立體圖；圖3是表示現(xiàn)有的刀片架的立體圖；圖4是表示把現(xiàn)有的刀片架安裝在架接頭上的狀態(tài)的圖；圖5A是表示現(xiàn)有的劃線處理的流程圖；圖5B是表示在現(xiàn)有的劃線處理中基板的移動處理的流程圖；圖6是表示用CCD照相機拍攝對位標記的狀態(tài)的圖；圖7是表示對位標記和刀片的劃線開始位置及偏置數(shù)據(jù)的關系的圖；圖8是表示根據(jù)本發(fā)明的實施例的劃線裝置的整體結(jié)構(gòu)的立體圖9是表示根據(jù)本發(fā)明的實施例的刀片架的結(jié)構(gòu)的圖；圖IO是根據(jù)本實施例的刀片架的立體圖；圖11是表示根據(jù)本實施例的架接頭的圖；圖12是表示根據(jù)本實施例的架接頭的刀片架插入時的立體圖；圖13是表示插入刀片架的狀態(tài)的架接頭的局部剖面圖；圖14是表示把架接頭安裝在劃線頭上的狀態(tài)的圖；圖15是表示根據(jù)本實施例的劃線裝置的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖16A是表示根據(jù)本實施例的劃線裝置的劃線處理順序的流程圖；圖16B是表示根據(jù)本實施例的劃線裝置的劃線處理順序的流程圖；圖17是表示對位標記和刀片的劃線開始位置及偏置數(shù)據(jù)的關系 的圖；圖18A是表示對刀片架寫入二維數(shù)據(jù)的處理的概略模式圖；圖18B是表示對刀片架讀取二維數(shù)據(jù)的處理的概略模式圖。附圖標記說明1劃線裝置10刀片架lla、llb、 16b 平坦部12缺口13銷槽14刀片15銷16安裝部16a傾斜部17二維編碼20架接頭21a、21b 軸承22保持部23開口24磁鐵25平行銷41圖像處理部42控制部43修正值輸入部44X馬達驅(qū)動部45Y馬達驅(qū)動部46旋轉(zhuǎn)用馬達驅(qū)動部47刀片架升降驅(qū)動部48監(jiān)視器112劃線頭具體實施方式
圖8是表示根據(jù)本發(fā)明的實施例的劃線裝置的立體圖。在該劃線裝置中，與上述現(xiàn)有例相同的部分賦予相同的附圖標記。根據(jù)本實施例的劃線裝置1的移動臺101沿一對導軌102a、102b在y軸方向移動 自由地被保持。滾珠絲杠103與移動臺101螺紋接合。滾珠絲杠103 由馬達104驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)，4吏移動臺101沿導軌102a、 102b在y軸方向 移動。在移動臺101的上面設有馬達105。馬達105使工作臺106在 xy平面上旋轉(zhuǎn)，按規(guī)定角度定位。脆性材料基板107放置在該工作臺 106上，由沒有圖示的真空吸引機構(gòu)等保持。在劃線裝置1的上部設 有拍攝脆性材料基板107的對位標記的兩臺CCD照相機108。在劃線裝置1上，跨過移動臺101和其上部的工作臺106地沿x 軸方向利用支柱llla、 lllb架設橋構(gòu)件110。劃線頭112能沿設在橋 構(gòu)件110上的導向件113在x軸方向移動。馬達114是使劃線頭112 沿x軸方向移動的部件。在劃線頭112的前端部通過架接頭20裝有后 述的刀片架10。在此，馬達104和導軌102a、 102b、滾珠絲杠103 是使工作臺沿y軸方向移動的移動部；橋構(gòu)件IIO、支柱llla、 lllb、 導向件113是使劃線頭沿x軸方向移動的移動部；馬達105是使工作 臺旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)部；這些構(gòu)件構(gòu)成了相對移動部。下面對根據(jù)本實施例的安裝在劃線頭上的刀片架10的結(jié)構(gòu)進行 說明。圖9是表示根據(jù)本發(fā)明的實施例的刀片架的圖，圖IO是其立體 圖。如這些圖所示，刀片架IO是大致圓筒形的構(gòu)件，在其一端上按照 都與中心軸平行的方式設置大致正方形的平坦部lla、 llb。刀片架IO 在該平坦部之間具有沿著中心軸的缺口 12，在平坦部lla、 lib的下 端具有與其面垂直的方向的銷槽13。刀片14例如具有輪徑2.5mm、 厚度0.5mm左右的圓板形的形狀，圓周部分的剖面形成為圓錐形，在 中心具有貫通孔。刀片14通過使插入銷槽13的銷15貫通中心的貫通 孔而可以轉(zhuǎn)動自由地被保持。把銷15插入銷槽13、保持刀片14后， 即使在需要更換刀片時，也不用拆下刀片，可以和刀片架一起更換。 另一方面，在刀片架10的另一端上，設有定位用的安裝部16。安裝 部16通過切削刀片架10而形成，具有傾斜部16a及平坦部16b。平 坦部16b與刀片架的軸平行，且與下方的平坦部lla、 llb呈垂直。另外，在平坦部lla上印有如后所述的二維編碼17。而且，刀片架10 其上部的一部分由磁性體金屬構(gòu)成。
劃線頭112在其內(nèi)部設有能使裝有刀片的刀片架10進行升降動作 的升降部，例如由使用氣壓控制的氣缸或線性馬達組成的電動升降部 等。通過該升降部，把刀片14用適當?shù)呢摵蓧航釉诖嘈圆牧匣宓谋?面上并使之滾動，形成劃線線條。
下面對架接頭20進行說明。圖ll是表示架接頭的圖，圖12是表 示在該架接頭20中插入刀片架10的狀態(tài)的立體圖。如這些圖所示， 架接頭20在上部具有軸承21a、 21b,下方成為保持刀片架的保持部 22。在架接頭20的保持部22上，如圖所示形成圓形的開口 23，在其 內(nèi)側(cè)埋設有磁鐵24。另外，在該開口 23的內(nèi)部，在與中心軸隔開的 位置上設有與中心軸垂直的平行銷25。平行銷25與刀片架10的傾斜 部16a連接，使刀片架10定位。
在把該刀片架10安裝在架接頭20上時，如圖12所示，從其安裝 部16把刀片架IO插入架接頭的開口 23中。這樣的話，刀片架的前端 部就會由磁鐵24吸引，進而傾斜部16a與平行銷25接觸而定位固定。 圖13是表示該安裝狀態(tài)的局部剖面圖，圖14是表示安裝有架接頭20 的劃線頭112的一部分的圖。由于刀片架10只由磁鐵24吸引，故安 裝極為容易，可以固定在規(guī)定的位置。即使在更換時，只要拉拽刀片 架10就可以容易地拆下，裝拆容易。
其次，用方框圖對根據(jù)本實施例的劃線裝置1的結(jié)構(gòu)進行說明。 圖15是表示劃線裝置1的控制系統(tǒng)的方框圖。在該圖中從兩臺CCD 照相機108的輸出通過圖像處理部41賦予控制部42。另外，后述的 單元修正值及刀片架的修正數(shù)據(jù)通過修正值輸入部43賦予控制部42。 控制部42根據(jù)這些修正值把數(shù)據(jù)賦予X馬達驅(qū)動部44和Y馬達驅(qū)動 部45，以消除X方向及Y方向的偏置。這些馬達驅(qū)動部44、 45分別 直接驅(qū)動馬達114、 104。而且，方走轉(zhuǎn)用馬達驅(qū)動部46驅(qū)動馬達105, 使配置在工作臺106上的脆性材料基板107旋轉(zhuǎn)，同時，在有角度偏 離時消除角度偏離。進而，在控制部42上連接刀片架升降驅(qū)動部47或監(jiān)視器48。刀片架升降驅(qū)動部47進行驅(qū)動，以使得在刀片14滾動 時，刀片14以適當?shù)呢摵蓧航釉诖嘈圆牧匣宓谋砻嫔稀?br> 其次，用圖16A、圖16B的流程圖對本實施例的動作進行說明。 在劃線裝置l開始劃線時，與上述的現(xiàn)有例的圖5A—樣，進行步驟 S0 S3的處理。其次，在步驟S4中，劃線裝置1判別是否需要測試 劃線，如果需要測試劃線，則進到步驟S5'進行與上述現(xiàn)有例大致相 同的處理。對該處理進行以下說明。
在替換新型制作的或舊的刀片架而把劃線頭112或架接頭20新安 裝在劃線裝置1上加以使用時，首先必須按下述要領進行調(diào)整，劃線 裝置1的驅(qū)動系統(tǒng)的原點位置及行進方向和實際上刀片14在基板上開 始形成劃線的開始位置及形成方向精確地一致。在更換劃線頭112或 架接頭20后進行測試劃線時，操作人員事先把虛擬基板放置在工作臺 上。在此，作為某個刀片架的修正值，例如X=-l， Y=-2可以預先輸 入。而且，該劃線裝置在最初使用時，設定刀片架的偏置值為X=0， Y=0。圖17是表示安裝在成為劃線對象的玻璃基板等上的對位標記和 刀片架實際的切入位置的關系的圖。若以對位標記的中心點作為中心 坐標P0，只要在劃線頭112或架接頭20上沒有偏置，通過進行消除 刀片架10的偏置的修正，劃線裝置1就可以從中心坐標PO開始劃線。
可是，由于存在電及機械方面的誤差，故不能從中心坐標P0進 行劃線。因此，操作人員使刀片架下降，使刀片與虛擬基板接觸(步 驟S5'、 S6')。之后，對虛擬基板進行測試劃線(S7')，之后，在步驟 S8'中使刀片架上升，測定切入開始位置。在此，假設刀片的切入開始 位置(X， Y)如圖17所示為位置P2 (X， Y) = (3， 1)。該位置可 以用CCD照相機108進行測定。根據(jù)該測定，在使用沒有偏置的刀 片架時，在使刀片下降對虛擬基板開始劃線時，用劃線頭112和架接 頭20可以確認單元固有的偏置(誤差)。
因而，下面測定從測定的位置P2到中心坐標的偏移量(S9')。由 于把該偏移量為作為偏置而應被消除的值，故操作人員輸入使用其消 除單元誤差的修正值(S12)。此時，用于消除該偏置的單元修正值(第二修正值)為X=-3， Y=-l。
這樣，在完成該處理后或不用測試劃線時，劃線裝置l在步驟S21 中判別是否更換了刀片架130。刀片架10如圖13所示安裝在架接頭 20上，進而，架接頭20如圖14所示安裝在劃線頭112上。因而，只 要更換這些構(gòu)件中的任意一個，就會產(chǎn)生電的原點和劃線的開始點的 位置偏移。作為該位置偏移(偏置)的原因，有部件精度或組裝誤差 等。劃線頭112及架接頭20更換頻率小，可以把這些作為單元的固定 誤差。另一方面，對于刀片架，由于每當?shù)镀p而使性能變差時都 要更換刀片架IO自身，故必須頻繁地進行修正。因此，在本實施例中， 事先在刀片架IO裝貨出廠時測定刀片架10固有的偏置值，把該偏置 值(第一偏置值)如后所述記錄在刀片架IO自身上。而且，在操作人 員在更換刀片架時，進入步驟S22，讀出新刀片架10的偏置值。之后， 由修正值輸入部43輸入對應的修正數(shù)據(jù)(步驟S23 )。
之后，控制部42在步驟S24中作為總修正值，對X， Y分別加算 單元修正值和刀片架的修正值。在上述例中，總修正值為X=-4， Y=-3， 修正處理結(jié)束。
假設沒有輸入刀片架10的修正數(shù)據(jù)、且單元的固定誤差也沒有修 正而直接使刀片下降，刀片就會下降到圖17所示的位置P1 (X, Y) =(4, 3)。另外，在只修正單元的固定誤差時，刀片會下降到圖17 的位置P3(X， Y) = (l， 2)。因此，在該劃線裝置l中，賦予單元 修正值和刀片架的修正數(shù)據(jù)。通過這樣，對于圖16A所示的步驟S5 以下的一般的劃線，可以從中心坐標PO開始劃線。
此后，在對新的脆性材料基板進行劃線時，在實施了圖16A所示 的流程圖中從步驟SO到S3后進行步驟S5 S9，由此進行劃線。即， 一旦修正了劃線頭的偏置后，脆性材料基板即使改變，只要在更換基 板時檢測其基板從工作臺上的正規(guī)定位位置偏移何種程度的偏移量， 進行一次修正的處理就行。
其次，在該初始修正后更換刀片架10時，如圖16A所示，步驟 S1~S4及從步驟S21進入S22，讀出記錄在新的刀片架10上的修正值。進而在步驟S23中輸入所讀取到的新的刀片架10的修正數(shù)據(jù)。此 后在步驟S24中與在劃線裝置內(nèi)已經(jīng)設定了的單元修正值合并來加算 刀片架的修正值，作為總修正值，而不進行測試劃線，完成所有的修 正。
因而，在修正處理后的實際劃線時，通過接著圖16A所示的步驟 S1~S3進行S5~S9,可以進行一般的劃線。即，像以前那樣，操作 人員把虛擬基板放在工作臺上，試驗性地在虛擬基板上形成劃線線條， 在修正了基板的定位位置和方向兩者的偏移后，不必實施所謂抵消隨 著刀片架的安裝偏置而產(chǎn)生的偏置的修正處理(步驟S5'~S11')，可 以大幅減輕f^正作業(yè)。
對于在裝貨出廠時進行的刀片架所固有的偏置的測定進行說明。 此時，事先使用單元誤差為0的裝置或單元誤差已知的裝置，確認刀 片架的刀片的劃線開始位置。之后，根據(jù)劃線開始位置得到偏置數(shù)據(jù)。 另外，把消除它的值作為修正數(shù)據(jù)。
其次，對該偏置數(shù)據(jù)的記錄方法進行說明。在本實施例中，如圖 18A、圖18B所示，在刀片架10的平坦部lla或llb上記錄編碼。該 編碼雖可以用一維編碼、例如條型碼記錄，但為了^f吏記錄面積小而最 好是二維編碼。對于二維編碼，可以在比一維編碼更狹小的面積上記 錄更多的信息。另外，二維編碼具有數(shù)據(jù)復原功能，即使發(fā)生污染或 部分數(shù)據(jù)破損，也能使其復原并由讀取用傳感器讀取。圖18A、圖18B 是模式化地表示針對刀片架10進行二維編碼的寫入和讀出的狀況的 圖。在圖18A中，用激光標號器的控制器51設定所記錄的數(shù)據(jù)，形 成二維編碼的圖形。作為應該記錄的數(shù)據(jù)，把刀片的種類或事先測出 的偏置數(shù)據(jù)做成二維編碼。之后，通過頭部52在刀片架10的平坦部 lla或lib上直接印字。在圖9、圖10中表示這樣在平坦部lla上印 字的二維編碼17。而且，在為了更換刀片而更換刀片架時，在新刀片 架使用前，如圖18B中所示利用讀取器53讀取二維編碼。如果這樣， 就可以由讀取的數(shù)據(jù)確認刀片的種類。另外，如前所述通過手動操作 或自動向劃線裝置的控制部輸入偏置值，可以極其容易地實施隨著刀片架更換的數(shù)據(jù)修正處理。
另外，在本實施例中，在刀片架IO上直接印刷二維編碼，但也可
以張貼印有二維編碼的標簽。另外，在本實施例中，把二維編碼印在
刀片架的平坦部lla或lib上，但也可以記錄在傾斜部16a或平坦部 16b上，進而，還可以記錄在圓筒部分的表面上。
在本實施例中，作為二維編碼記錄有刀片的種類和偏置數(shù)據(jù)，但 也可以在這些數(shù)據(jù)之外添加記錄刀片架的制造年月日或批量等。進而， 作為二維編碼的圖形的記錄器也可以是激光標號器以外的其它的記錄
器，另外，作為數(shù)據(jù)讀取器也可以使用無線的便攜型讀取器。
進而，在本實施例中，將刀片架所固有的數(shù)據(jù)作為二維編碼加以 記錄，但作為該記錄媒體可以使用緊密接觸型的數(shù)據(jù)載體等。此時， 把數(shù)據(jù)載體裝在刀片架的平坦部16b等上，在架接頭的與數(shù)據(jù)載體相 對的部分配置具有數(shù)據(jù)讀取及寫入功能的讀寫單元。如果這樣，讀出 數(shù)據(jù)不用記錄器及讀取用傳感器等，寫入及讀出編碼而對其加以利用。 另外，在本實施例中，在刀片架上作為二維編碼記錄偏置值。但 也可以代替其把用于消除偏置值的數(shù)據(jù)記錄在刀片架上，在劃線裝置 中輸入消除該偏置值的修正值，進行修正。
下面對在其它形式的劃線裝置中適用本發(fā)明的情況進行說明。作 為其它形式的劃線裝置，具有不使工作臺旋轉(zhuǎn)而只沿x軸方向及y軸 方向移動的裝置。另外，還有劃線頭沿x軸及y軸方向移動的劃線裝
置。在這些場合，需要改變?yōu)閑修正，通過確認對位標記，進行與e 相當?shù)男拚?br> 在移動臺101上不設旋轉(zhuǎn)工作臺、在移動臺上直接放置脆性材料 基板107的劃線裝置的情況下，在圖16A的步驟S2中不能修正角度
e。此時，若與上述情況一樣進行修正處理，從所希望的位置、例如
對位標記的中心坐標P0開始劃線，但角度偏移仍然存在，則劃線的
終點就會偏移。此時，與現(xiàn)有技術(shù)相同采用直線插入法可以消除該角 度偏移。
進而，也可以使用具有多個頭的多頭劃線裝置。此時，在使用各頭時必須調(diào)整位置使得符合修正數(shù)據(jù)以消除偏置。另外，即使為了對一對劃線頭的劃線裝置的場合，也可以釆用同樣的刀片架。單對于劃線頭沿x軸及y軸方向一起移動、刀片架能旋轉(zhuǎn)自由地保持在xy平面 內(nèi)、刀片形成的劃線線條描畫出曲線那樣的搭載有劃線頭的劃線裝置， 只要使用本發(fā)明的刀片架，也可以在更換刀片后很容易在短時間內(nèi)進 行劃線開始位置數(shù)據(jù)的修正。 工業(yè)實用性本發(fā)明涉及用于在脆性材料基板上形成劃線線條的劃線裝置、劃 線方法及用于其上的刀片架，由于把刀片架的偏置數(shù)據(jù)做成編碼保持 在刀片架中，故通過讀取該編碼可以把修正數(shù)據(jù)很容易地設定在劃線 裝置中。因而，不必測定刀片架所固有的偏置，可以很容易地從所希 望的位置開始劃線，對玻璃基板的劃線工序有用。
權(quán)利要求
1.一種劃線裝置，包括設置機構(gòu)，該設置機構(gòu)用于設置脆性材料基板；劃線頭，該劃線頭以面對所述設置機構(gòu)上的脆性材料基板的方式設置；架接頭，該架接頭設在所述劃線頭的前端上；刀片架，該刀片架的一端裝拆自由地安裝在所述架接頭上，在另一端具備轉(zhuǎn)動自由地安裝的劃線線條形成用的滾輪刀片，并且具備記錄了劃線時的偏置數(shù)據(jù)的編碼；以及相對移動部，該相對移動部使所述劃線頭及所述脆性材料基板相對地在沿著脆性材料基板平面的面內(nèi)移動，而且，在劃線前，根據(jù)保持在所述刀片架上的偏置數(shù)據(jù)使所述劃線頭相對地在x軸方向以及/或者y軸方向上移動，修正偏置。
2. 如權(quán)利要求1所述的劃線裝置，其特征在于，所述相對移動部 使所述工作臺沿x軸方向及y軸方向移動。
3. 如權(quán)利要求l所述的劃線裝置，其特征在于，所述相對移動部 包括使所述工作臺沿y軸方向移動的移動部以及使所述劃線頭沿x軸方向移動的移動部。
4. 如權(quán)利要求2所述的劃線裝置，其特征在于，所述相對移動部 還具有使所述工作臺在脆性材料基板的面內(nèi)轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)部。
5. 如權(quán)利要求3所述的劃線裝置，其特征在于，所述相對移動部 還具有使所述工作臺在脆性材料基板的面內(nèi)轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)部。
6. 如權(quán)利要求l所述的劃線裝置，其特征在于，所述編碼是二維 編碼。
7. 如權(quán)利要求l所述的劃線裝置，其特征在于，所述編碼包括表 示滾輪刀片的種類的數(shù)據(jù)。
8. —種劃線方法，使用了以下劃線裝置，該劃線裝置包括設置 脆性材料基板的設置機構(gòu)，以面對所述設置機構(gòu)上的脆性材料基板的方式設置的劃線頭，設在所述劃線頭前端的架接頭，以及一端裝拆自 由地安裝在所述架接頭上、另一端具有旋轉(zhuǎn)自由地安裝的劃線線條形 成用的滾輪刀片、并且具備記錄了劃線時的第一偏置數(shù)據(jù)的編碼的刀片架；其特征在于，在把刀片架安裝在架接頭上時，讀出所述刀片架的所述第一偏置數(shù)據(jù)；在更換所述劃線頭以及所述架接頭的至少一方時，通過測試劃線來檢測其安裝部的誤差，得到單元的第二偏置數(shù)據(jù)；根據(jù)從所述刀片架讀出的偏置的所述第一偏置數(shù)據(jù)和單元的所述第二偏置數(shù)據(jù)，使所述劃線頭相對地在x軸方向及y軸方向移動，進 行修正處理；使所述劃線頭以及所述工作臺相對地在沿著工作臺面的x軸方向 以及y軸方向上移動，對工作臺上的脆性材料基板進行劃線。
9. 如權(quán)利要求8所述的劃線方法，其特征在于，使所述工作臺在 x軸方向以及y軸方向相對移動，進行位置修正以及劃線。
10. 如權(quán)利要求8所述的劃線方法，其特征在于，所述編碼是二 維編碼。
11. 如權(quán)利要求8所述的劃線方法，其特征在于，所述編碼包括 表示滾輪刀片的種類的數(shù)據(jù)。
12. —種刀片架，該刀片架在一端具有旋轉(zhuǎn)自由地被安裝的劃線 線條形成用的滾輪刀片，以及在另一端具有一面被切除的安裝部；所 述刀片架拆裝自由地安裝在劃線裝置的架接頭上。
13. —種刀片架，該刀片架在一端具有被安裝的劃線線條形成用 的滾輪刀片，在另一端具有一面被切除的安裝部，以及在所述刀片架 的至少一面上具有記錄了所述刀片架所固有的數(shù)據(jù)的編碼；所述刀片 架拆裝自由地安裝在劃線裝置的架接頭上。
14. 如權(quán)利要求13所述的刀片架，其特征在于，所述編碼是二維 編碼。
15. 如權(quán)利要求13所述的刀片架，其特征在于，所述刀片架所固有的數(shù)據(jù)包括表示安裝在所述刀片架上的刀片的種類的數(shù)據(jù)。
16. 如權(quán)利要求14所述的刀片架，其特征在于，所述刀片架所固 有的數(shù)據(jù)包括表示安裝在所述刀片架上的刀片的種類的數(shù)據(jù)。
17. 如權(quán)利要求13所述的刀片架，其特征在于，所述刀片架所固 有的數(shù)據(jù)包括消除所述刀片架在劃線時的偏置的修正數(shù)據(jù)。
18. 如權(quán)利要求14所述的刀片架，其特征在于，所述刀片架所固 有的數(shù)據(jù)包括消除所述刀片架在劃線時的偏置的修正數(shù)據(jù)。
全文摘要
將刀片(14)轉(zhuǎn)動自由地安裝在刀片架(10)上。刀片架(10)做成圓筒形，在其前端設置安裝部(16)。在架接頭上設置開口部，利用磁鐵吸引并安裝刀片架(10)，由此使裝拆容易進行。另外，在刀片架(10)的面上將刀片的偏置數(shù)據(jù)作為二維編碼(17)加以記錄。通過在更換刀片架時讀出偏置數(shù)據(jù)并輸入至劃線裝置，抵消偏置。這樣，會節(jié)省在拆裝刀片架時有關修正的必要操作，可以在短暫的裝置停止期間內(nèi)更換刀片。
文檔編號B28D1/24GK101228012SQ20068002676
公開日2008年7月23日 申請日期2006年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月1日
發(fā)明者山本正男, 田端淳 申請人:三星鉆石工業(yè)股份有限公司