JP2002127133A - Scribing apparatus - Google Patents
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- JP2002127133A JP2002127133A JP2000321597A JP2000321597A JP2002127133A JP 2002127133 A JP2002127133 A JP 2002127133A JP 2000321597 A JP2000321597 A JP 2000321597A JP 2000321597 A JP2000321597 A JP 2000321597A JP 2002127133 A JP2002127133 A JP 2002127133A
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- leaf spring
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B33/00—Severing cooled glass
- C03B33/02—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor
- C03B33/023—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor the sheet or ribbon being in a horizontal position
- C03B33/027—Scoring tool holders; Driving mechanisms therefor
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- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス、半導体等
の脆性材料からなるワークにスクライブ線を形成するス
クライブ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scribe apparatus for forming a scribe line on a work made of a brittle material such as glass and semiconductor.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から脆性材料のワークの表面にスク
ライブ線を形成するスクライブ装置が知られている。ス
クライブ装置は、スクライブ本体内に振動を発生するピ
エゾアクチュエータを有し、ピエゾアクチュエータでス
クライブ本体の下端に設けたカッタを振動する。そし
て、振動させたカッタをワーク表面に押し付け、カッタ
を移動し、ワークの表面にスクライブ線(刻線)を形成
する。スクライブ線に沿って荷重を加えることで、ワー
クが切断される。2. Description of the Related Art A scribe apparatus for forming a scribe line on the surface of a work made of a brittle material has been known. The scribe device has a piezo actuator for generating vibration in the scribe main body, and vibrates a cutter provided at a lower end of the scribe main body by the piezo actuator. Then, the vibrated cutter is pressed against the surface of the work, the cutter is moved, and a scribe line (cut line) is formed on the surface of the work. The workpiece is cut by applying a load along the scribe line.
【0003】図7は、出願人が提案したスクライブ装置
の振動発生機構(スクライブ本体)を示す(特願平11
−223546号参照)。ハウジング1には、振動アク
チュエータとしてのピエゾアクチュエータ3,3が収納
される。また、ハウジング1には、上下方向に往復運動
可能に主軸2の上部が配置される。主軸2の下端には図
示しないカッタが取り付けられる。ピエゾアクチュエー
タ3,3は、ハウジング1に対して主軸2を軸線方向に
振動可能なように、主軸2内に配置されている。FIG. 7 shows a vibration generating mechanism (scribe main body) of a scribing device proposed by the applicant (Japanese Patent Application No. Hei 11 (1999)).
223546). The housing 1 accommodates piezo actuators 3 and 3 as vibration actuators. The upper portion of the main shaft 2 is arranged in the housing 1 so as to be able to reciprocate up and down. A cutter (not shown) is attached to a lower end of the main shaft 2. The piezo actuators 3 are arranged in the main shaft 2 such that the main shaft 2 can vibrate in the axial direction with respect to the housing 1.
【0004】主軸2は、第1の支持機構4及び第2の支
持機構5によって中心線Lに沿う方向に微少量移動可能
にハウジング1に支持されている。第1の支持機構4は
ピエゾアクチュエータ3,3の上方に配置され、第2の
支持機構5はピエゾアクチュエータ3,3の下方に配置
される。第1の支持機構4は、ハウジング1の上壁に設
けられたガイド部材4aと、主軸2の上壁を貫通して形
成された断面円形のスライド孔4bとで構成される。ガ
イド部材4aは、ハウジング1の上壁を貫通し、スライ
ド孔4bに僅かなクリアランスをもって挿入される。こ
れにより、主軸2の上端部がハウジング1にスライド可
能に支持される。第2の支持機構5は、板ばね6とゴム
製の球形ボール7とから構成される。板ばね6は、その
両端がハウジング1の張出部1aに固定され、その中央
が主軸2のばね固定部2aに固定されている。[0004] The main shaft 2 is supported by the housing 1 by a first support mechanism 4 and a second support mechanism 5 so as to be able to move a small amount in the direction along the center line L. The first support mechanism 4 is arranged above the piezo actuators 3, 3, and the second support mechanism 5 is arranged below the piezo actuators 3, 3. The first support mechanism 4 includes a guide member 4 a provided on the upper wall of the housing 1 and a slide hole 4 b having a circular cross section formed through the upper wall of the main shaft 2. The guide member 4a penetrates the upper wall of the housing 1 and is inserted into the slide hole 4b with a small clearance. Thus, the upper end of the main shaft 2 is slidably supported by the housing 1. The second support mechanism 5 includes a leaf spring 6 and a spherical ball 7 made of rubber. The both ends of the leaf spring 6 are fixed to the projecting portion 1 a of the housing 1, and the center thereof is fixed to the spring fixing portion 2 a of the main shaft 2.
【0005】従来のスクライブ装置によれば、主軸2の
上下方向へのスライド運動は、第1の支持機構4によっ
て案内されるのみなので、ピエゾアクチュエータ3,3
の振動を効率良く主軸に伝達することができる。また、
第2の支持機構5の板ばね6は、主軸2を介してピエゾ
アクチュエータ3,3に与圧を付与しているので、ピエ
ゾアクチュエータ3,3の振動に主軸2の振動、ひいて
はカッタの振動を追従させることができる。According to the conventional scribing device, since the vertical movement of the main shaft 2 is only guided by the first support mechanism 4, the piezoelectric actuators 3, 3
Can be efficiently transmitted to the main shaft. Also,
Since the plate spring 6 of the second support mechanism 5 applies a pressure to the piezo actuators 3 and 3 via the main shaft 2, the vibration of the main shaft 2 and the vibration of the cutter are added to the vibration of the piezo actuators 3 and 3. Can be followed.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
スクライブ装置にあっては、主軸2を上記第1の支持機
構4及び上記第2の支持機構5で支持しているのみなの
で、主軸2が横方向に振れてしまうという問題がある。
このため、カッタが望まれる上下方向への振動と共に、
横方向に振れてしまうことがあった。カッタが横方向に
振れてしまうと、例えば繰り返し同じ位置で、高精度に
ワークにスクライブ線を形成することができなくなって
しまう。また、主軸2が横方向に振れてしまうと、カッ
タからワークに付与される加圧力に横方向の分力が生
じ、ワークに垂直方向のクラックを発生させにくくなっ
てしまう。However, in the conventional scribing device, the main shaft 2 is supported only by the first support mechanism 4 and the second support mechanism 5, so that the main shaft 2 is not horizontal. There is a problem of swinging in the direction.
For this reason, along with the vibration in the vertical direction where the cutter is desired,
In some cases, it could swing in the horizontal direction. If the cutter oscillates in the horizontal direction, it becomes impossible to form a scribe line on the workpiece with high accuracy, for example, at the same position repeatedly. Further, when the main shaft 2 swings in the horizontal direction, a lateral component force is generated in the pressing force applied from the cutter to the work, and it becomes difficult to generate cracks in the work in the vertical direction.
【0007】そこで、本発明は、カッタが横方向に振れ
ることがなく、且つ振動アクチュエータの振動を効率良
くカッタに伝達することができるスクライブ装置を提供
することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a scribing device that does not swing the cutter in the lateral direction and that can efficiently transmit the vibration of the vibration actuator to the cutter.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】以下、本発明について説
明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図
面の参照番号を括弧書きにて付記するが、それにより本
発明が図示の形態に限定されるものでない。Hereinafter, the present invention will be described. In addition, in order to facilitate understanding of the present invention, reference numerals in the accompanying drawings are added in parentheses, but the present invention is not limited to the illustrated embodiment.
【0009】本発明者は、主軸に軸線方向に延びるキー
溝を形成し、ハウジングにこのキー溝に嵌まり合う回り
止め部をキー溝に向かって進退自在に設ければ、カッタ
が横方向に振れることがなく、且つ振動アクチュエータ
の振動を効率良くカッタに伝達することを知見した。具
体的には、本発明は、カッタ(12)に振動を付与して
ワーク(11)にスクライブ線を形成するスクライブ装
置であって、ハウジング(25)と、ハウジング(2
5)内にその一部が収納され、ハウジング(25)に対
して軸線方向にのみ直線運動するのが許容される主軸
(26)と、ハウジング(25)と主軸(26)との間
に配置され、前記主軸(26)を振動する振動アクチュ
エータ(27)と、この主軸(26)に連結されるカッ
タ(12)と、を備え、前記主軸(26)の外周には、
前記主軸(26)の軸線方向に平行に延びる複数本のキ
ー溝(26c)が形成され、前記ハウジング(25)に
は、前記キー溝(26c)に嵌まり合う回り止め部(3
6)が設けられ、前記回り止め部(36)は、前記キー
溝(26c)に向かってその位置が調整可能であること
を特徴とするスクライブ装置により上述した課題を解決
した。The inventor of the present invention has provided a keyway extending in the axial direction on the main shaft, and provided in the housing a detent portion which fits into the keyway so as to be able to advance and retreat toward the keyway. It has been found that the vibration of the vibration actuator is efficiently transmitted to the cutter without vibration. More specifically, the present invention relates to a scribing device for forming a scribe line on a workpiece (11) by applying vibration to a cutter (12), comprising a housing (25) and a housing (2).
5) a part of which is accommodated in the housing (25) and which is allowed to linearly move only in the axial direction with respect to the housing (25), and is disposed between the housing (25) and the main shaft (26). A vibration actuator (27) for vibrating the main shaft (26); and a cutter (12) connected to the main shaft (26).
A plurality of key grooves (26c) extending parallel to the axial direction of the main shaft (26) are formed, and the housing (25) is provided with a detent part (3) fitted into the key groove (26c).
6) is provided, and the above-described problem is solved by the scribe device, wherein the position of the detent portion (36) is adjustable toward the key groove (26c).
【0010】この発明によれば、主軸にはスプライン軸
のようにキー溝が形成され、ハウジングにはキー溝に嵌
まり合う回り止め部が設けられるので、主軸はハウジン
グに対して軸線方向に直線運動するのが許容されると共
に回転するのが防止される。したがって、主軸の横方向
への振れ、ひいてはカッタの横方向の振れを防止するこ
とができる。According to the present invention, the main shaft is formed with a key groove like a spline shaft, and the housing is provided with a rotation preventing portion which fits into the key groove, so that the main shaft is linearly aligned with the housing in the axial direction. Movement is allowed and rotation is prevented. Therefore, it is possible to prevent the main shaft from oscillating in the lateral direction, and hence the cutter from oscillating in the lateral direction.
【0011】また、本発明によれば、回り止め部はキー
溝に向かってその位置が調整可能であるので、主軸と回
り止め部との間の隙間を調整でき、振動アクチュエータ
の振動を効率良く主軸に、ひいてはカッタに伝達するこ
とができる。なお、回り止め部を主軸に押え付けすぎる
と主軸が振動しなくなる。一方、回り止め部と主軸との
間に隙間がありすぎると主軸が横方向に振れてしまう。Further, according to the present invention, the position of the rotation preventing portion can be adjusted toward the keyway, so that the gap between the main shaft and the rotation preventing portion can be adjusted, and the vibration of the vibration actuator can be efficiently reduced. The power can be transmitted to the main shaft and thus to the cutter. If the detent is pressed too much on the main shaft, the main shaft will not vibrate. On the other hand, if there is too much clearance between the detent portion and the main shaft, the main shaft will swing in the lateral direction.
【0012】また、本発明は、前記複数本のキー溝(2
6c)は、前記主軸(26)の周方向に均等間隔を開け
て設けられることを特徴とする。[0012] The present invention also relates to the key groove (2).
6c) is provided at regular intervals in the circumferential direction of the main shaft (26).
【0013】この発明によれば、主軸を周方向に略均等
に支持することができるので、主軸をバランス良く支持
することができる。According to the present invention, the main shaft can be supported substantially evenly in the circumferential direction, so that the main shaft can be supported with good balance.
【0014】また、本発明は、前記ハウジング(25)
には、両端が前記ハウジング(25)に固定された板ば
ね(28)が設けられ、前記主軸(26)には、外周面
が前記板ばね(28)に線接触すると共に、板ばね(2
8)の軸線と直交する方向に延びるピン(52)が設け
られ、前記板ばね(28)が前記ピン(52)を介して
前記振動アクチュエータ(27)に与圧を付与すること
を特徴とする。The present invention also relates to the housing (25).
Is provided with a leaf spring (28) having both ends fixed to the housing (25), and the main shaft (26) has an outer peripheral surface in line contact with the leaf spring (28) and a leaf spring (2).
A pin (52) extending in a direction perpendicular to the axis of 8) is provided, and the leaf spring (28) applies a pressure to the vibration actuator (27) via the pin (52). .
【0015】この発明によれば、板ばねが振動アクチュ
エータに与圧を付与するので、主軸の振動を振動アクチ
ュエータの振動に追従させることができる。また、ピン
は、その外周面が前記板ばねに線接触すると共に板ばね
の軸線と直交する方向に延びているので、板ばねが撓む
ことによって、ピンが板ばねの軸線方向に移動すること
が抑制される。これにより、主軸が横方向に振れるのが
抑制される。According to the present invention, since the leaf spring applies pressure to the vibration actuator, the vibration of the main shaft can follow the vibration of the vibration actuator. Also, since the outer peripheral surface of the pin makes line contact with the leaf spring and extends in a direction perpendicular to the axis of the leaf spring, the pin moves in the axial direction of the leaf spring by bending of the leaf spring. Is suppressed. This suppresses the main shaft from oscillating in the lateral direction.
【0016】また、本発明は、前記主軸(26)に軸線
と直交する方向に貫通孔(51)が形成され、該貫通孔
(51)内に前記ピン(52)が架け渡され、前記板ば
ね(28)は前記貫通孔(51)を通って前記主軸(2
6)を貫通することを特徴とする。Further, according to the present invention, a through hole (51) is formed in the main shaft (26) in a direction perpendicular to the axis, and the pin (52) is bridged in the through hole (51), A spring (28) passes through the through-hole (51) and passes through the main shaft (2).
6).
【0017】この発明によれば、主軸の軸線上にピンを
配置することができ、主軸の中心線上に与圧をかけるこ
とができる。According to the present invention, the pins can be arranged on the axis of the main shaft, and a pressure can be applied on the center line of the main shaft.
【0018】また、本発明は、前記板ばね(28)の固
有振動数は、前記振動アクチュエータ(27)の振動数
よりも大きく設定されることを特徴とする。Further, the present invention is characterized in that the natural frequency of the leaf spring (28) is set higher than the frequency of the vibration actuator (27).
【0019】この発明によれば、振動アクチュエータの
振動数に係わらず、主軸を振動アクチュエータに常に密
着させることができ、したがって、主軸の振動を確実に
振動アクチュエータの振動に追従させることができる。According to the present invention, the main shaft can be kept in close contact with the vibration actuator regardless of the vibration frequency of the vibration actuator, and therefore, the vibration of the main shaft can reliably follow the vibration of the vibration actuator.
【0020】また、本発明は、前記ハウジング(25)
には、前記振動アクチュエータ(27)のその軸線方向
の位置を調整する与圧調整機構(42)が設けられ、前
記ハウジング(25)には、その反発力によって前記主
軸(26)を前記ハウジングの(25)所定位置に付勢
する組付け調整用マグネット(29a,29b)が設け
られることを特徴とする。The present invention also relates to the housing (25).
Is provided with a pressurizing adjustment mechanism (42) for adjusting the position of the vibration actuator (27) in the axial direction, and the housing (25) is connected to the housing (25) by the repulsive force of the main shaft (26). (25) An assembly adjustment magnet (29a, 29b) biasing to a predetermined position is provided.
【0021】与圧調整機構で振動アクチュエータの軸線
方向の位置を調整すると、板ばねから振動アクチュエー
タに付与される与圧が調整される。振動アクチュエータ
に適正な与圧を付与するためには、主軸に設けたピンが
板ばねを撓ませる量を正確に管理する必要がある。この
発明によれば、与圧調整機構を作動し、主軸を移動する
と、主軸のハウジングへの付勢が解除される。これによ
り、与圧調整機構に組付け調整用マグネットによる反発
力が働く。この反発力を感知することで、主軸が所定位
置から僅かに移動したことがわかる。この位置を基準と
して、さらに与圧調整機構を作動すると、主軸の移動量
を正確に把握することができる。これにより、主軸に設
けたピンが板ばねを撓ませる量を正確に管理することが
できる。When the position of the vibration actuator in the axial direction is adjusted by the pressure adjustment mechanism, the pressure applied from the leaf spring to the vibration actuator is adjusted. In order to apply an appropriate pressurization to the vibration actuator, it is necessary to accurately manage the amount by which the pin provided on the main shaft deflects the leaf spring. According to the present invention, when the preload adjusting mechanism is operated and the main shaft is moved, the urging of the main shaft to the housing is released. Thereby, a repulsive force by the assembly adjustment magnet acts on the pressurizing adjustment mechanism. By sensing this repulsive force, it can be seen that the main shaft has slightly moved from the predetermined position. If the preload adjusting mechanism is further operated based on this position, the amount of movement of the spindle can be accurately grasped. Thus, the amount by which the pin provided on the main shaft deflects the leaf spring can be accurately managed.
【0022】また、本発明は、前記振動アクチュエータ
(27)は、前記ハウジング(25)及び前記主軸(2
6)によって略覆われていることを特徴とする。Further, according to the present invention, the vibration actuator (27) includes the housing (25) and the main shaft (2).
It is characterized by being substantially covered by 6).
【0023】この発明によれば、振動アクチュエータ等
から発生する音がハウジング内にこもるので、騒音を抑
制することができる。According to the present invention, since the sound generated from the vibration actuator or the like is trapped in the housing, the noise can be suppressed.
【0024】[0024]
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
を詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態におけ
るスクライブ装置を示す。このスクライブ装置は、ガラ
ス、半導体、セラミクス等の脆性材料からなる薄板状の
ワーク11の表面に、チゼル等のカッタ12(ヘッド、
当接部材)を用いてスクライブ線を形成する。ワーク1
1の表面にはカッタ12が当接している。カッタ12を
振動し、カッタ12からワーク11に加わる加圧力を振
動することによって、ワーク表面11a部分に垂直な縦
クラック14が発生する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a scribe device according to an embodiment of the present invention. This scribing apparatus is provided with a cutter 12 (a head, a chisel, etc.)
A scribe line is formed by using a contact member. Work 1
The cutter 12 is in contact with the surface 1. By vibrating the cutter 12 and vibrating the pressing force applied to the work 11 from the cutter 12, a vertical crack 14 is generated perpendicular to the work surface 11a.
【0025】スクライブ装置は、ベースプレート15
と、ベースプレート15を水平方向に2次元的に移動す
る移動機構23と、このベースプレートに取り付けられ
たリニアガイド等の直線案内装置21と、この直線案内
装置21に取り付けられ、上下方向に直線運動可能なス
クライブ本体17と、スクライブ本体17に荷重を加え
る錘18と、磁力を用いて錘18の荷重をスクライブ本
体17に伝える一対の荷重用磁石19と、磁力を用いて
カッタからワークに加わる静荷重を調整する一対の浮上
用磁石20とから構成される。ベースプレート15と錘
18との間には、錘18がベースプレート15に対して
垂直方向に直線運動可能なようにリニアガイド等の直線
案内装置22が設けられる。The scribing device includes a base plate 15
And a moving mechanism 23 for moving the base plate 15 two-dimensionally in the horizontal direction, a linear guide device 21 such as a linear guide attached to the base plate, and attached to the linear guide device 21 to be capable of linearly moving in the vertical direction. Scribe body 17, a weight 18 for applying a load to scribe body 17, a pair of load magnets 19 for transmitting the load of weight 18 to scribe body 17 using magnetic force, and a static load applied to the workpiece from the cutter using magnetic force. And a pair of levitation magnets 20 for adjusting the height. A linear guide device 22 such as a linear guide is provided between the base plate 15 and the weight 18 so that the weight 18 can linearly move in a direction perpendicular to the base plate 15.
【0026】図2及び図3は、スクライブ本体17を示
す。図2は、スクライブ本体17の垂直方向断面図を示
し、図3は、スクライブ本体17の底面図(主軸を除い
ている)を示す。スクライブ本体17は、ハウジング2
5と、ハウジング25内にその上部が収納され、ハウジ
ング25に対して軸線方向にのみ直線運動するのが許容
される主軸26と、ハウジング25と主軸26との間に
配置され、主軸26を振動する振動アクチュエータとし
てのピエゾアクチュエータ27と、この主軸26の下端
に連結されるカッタ12(図1参照)とを備える。ピエ
ゾアクチュエータ27には、板ばね28によって与圧が
かけられている。また、ハウジング25には、組付け調
整を容易にするために互いに反発する一対の組付け調整
用磁石29a,29bが設けられている。ハウジング2
5、主軸26およびピエゾアクチュエータ27は、その
中心線Lが略一致する。この実施形態の場合、中心線L
は垂直方向を向いている。FIG. 2 and FIG. 3 show the scribe main body 17. FIG. 2 is a vertical sectional view of the scribe main body 17, and FIG. 3 is a bottom view of the scribe main body 17 (excluding the main shaft). The scribe main body 17 is connected to the housing 2
5, a main shaft 26 whose upper part is housed in the housing 25 and which is allowed to linearly move only in the axial direction with respect to the housing 25, and which is disposed between the housing 25 and the main shaft 26, and vibrates the main shaft 26. A piezo actuator 27 as a vibrating actuator and a cutter 12 (see FIG. 1) connected to a lower end of the main shaft 26 are provided. A pressure is applied to the piezo actuator 27 by a leaf spring 28. In addition, the housing 25 is provided with a pair of assembly adjusting magnets 29a and 29b that repel each other to facilitate assembly adjustment. Housing 2
5. The center lines L of the main shaft 26 and the piezo actuator 27 substantially coincide with each other. In the case of this embodiment, the center line L
Is oriented vertically.
【0027】ハウジング25は、垂直方向に細長い箱形
状をなしている。ハウジング25は、上下方向に貫通孔
が形成されたハウジング本体25aと、ハウジング本体
25aの上面に取り付けられた上蓋25bと、ハウジン
グ本体25aの下面に取り付けられ、主軸26が貫通す
る貫通孔30が形成された下蓋25cと、下蓋25cの
上面に設けられ、組付け調整用磁石29a,29bを支
持する台座31とから構成される。ハウジング本体25
aには、主にピエゾアクチュエータ27が収納される第
1の収容室32と、主に主軸26が収納される第2の収
容室33と、組付け調整用マグネット29a,29bが
収納される第3の収容室34とを有する。第2の収容室
33は断面円形に形成され、その直径は主軸26の直径
よりも僅かに大きく設定される。第1の収容室32は、
ハウジング25内に大きな空間を形成するように第2の
収容室33よりもその内径が広げられる。第3の収容室
34は、第2の収容室33との間に段差35を形成する
ように、第2の収容室33よりも僅かにその直径が広げ
られる。この段差35に後述する主軸26のフランジ2
6aが係合する。The housing 25 has the shape of a vertically elongated box. The housing 25 has a housing body 25a having a through hole formed in the vertical direction, an upper lid 25b attached to the upper surface of the housing body 25a, and a through hole 30 attached to the lower surface of the housing body 25a and through which the main shaft 26 passes. And a pedestal 31 provided on the upper surface of the lower lid 25c and supporting the assembly adjustment magnets 29a and 29b. Housing body 25
In a, a first accommodating chamber 32 mainly accommodating the piezo actuator 27, a second accommodating chamber 33 mainly accommodating the main shaft 26, and a second accommodating magnet 29a and 29b for assembling adjustment. And three accommodation chambers 34. The second storage chamber 33 is formed to have a circular cross section, and the diameter thereof is set slightly larger than the diameter of the main shaft 26. The first accommodation room 32
The inner diameter of the housing 25 is larger than that of the second storage chamber 33 so as to form a large space in the housing 25. The diameter of the third storage chamber 34 is slightly larger than that of the second storage chamber 33 so that a step 35 is formed between the third storage chamber 34 and the second storage chamber 33. This step 35 has a flange 2 of a spindle 26 to be described later.
6a engage.
【0028】ハウジング本体25aの第2の収容室33
部分には、周方向に均等間隔を開けて、例えば120度
均等間隔を開けて、複数の回り止め部36…が設けられ
る。この実施形態の場合、回り止め部36…は、上下に
2組合計6個設けられる(図4参照)。この回り止め部
36…は、球体36aと、球体36aを主軸26に形成
したキー溝(詳細は後述する)に向かって進退させ、球
体36aの位置を調整する雄ねじ36bとから構成され
る。ハウジング本体25aには、この雄ねじ36bに螺
合する雌ねじ37が第2の収容室33に連通するように
形成される。雄ねじ36b…を回し、雌ねじ37…に対
する雄ねじ36b…の位置を調整することで、球体36
a…の位置を調整する。球体36a…の材質には、ジュ
ラルミン等の合金等が用いられる。The second storage chamber 33 of the housing body 25a
A plurality of detent portions 36 are provided in the portion at equal intervals in the circumferential direction, for example, at equal intervals of 120 degrees. In the case of this embodiment, a total of six detents 36 are provided vertically (see FIG. 4). The detent portions 36 are composed of a spherical body 36a and a male screw 36b for adjusting the position of the spherical body 36a by moving the spherical body 36a back and forth toward a key groove (described later in detail) formed in the main shaft 26. A female screw 37 screwed to the male screw 36b is formed in the housing main body 25a so as to communicate with the second storage chamber 33. By turning the male screw 36b and adjusting the position of the male screw 36b with respect to the female screw 37, the spherical body 36 is formed.
Adjust the position of a ... As the material of the spheres 36a, an alloy such as duralumin is used.
【0029】ハウジング本体25の直線案内装置21側
の一側面には、直線案内装置21に取り付けるためのね
じ部38が形成される。また、ハウジング本体25aの
他側面には、ピエゾアクチュエータ27を空冷するため
の吸気口40及び排気口39が形成される。吸気口40
は、第2の収容室33に連通するように設けられ、排気
口39は第1の収容室32に連通するように設けられ
る。吸気口40及び排気口39からはドライエアーが出
し入れされる。また、吸気口40及び排気口39には、
ピエゾアクチュエータ27から発生する騒音を抑制する
ように、必要に応じてサイレンサーが設けられる。On one side surface of the housing main body 25 on the side of the linear guide device 21, a screw portion 38 for mounting to the linear guide device 21 is formed. An intake port 40 and an exhaust port 39 for cooling the piezo actuator 27 are formed on the other side surface of the housing body 25a. Inlet 40
Is provided so as to communicate with the second accommodation room 33, and the exhaust port 39 is provided so as to communicate with the first accommodation room 32. Dry air is taken in and out from the inlet 40 and the outlet 39. In addition, in the intake port 40 and the exhaust port 39,
A silencer is provided as necessary so as to suppress noise generated from the piezo actuator 27.
【0030】ハウジング25の上蓋25bには、ねじ穴
41が形成されていて、このねじ穴41に与圧調整機構
をなす与圧調整ねじ42が螺合されている。この調整ね
じ42の下端部は、ピエゾアクチュエータ27の上端に
設けた受座43の上面に当接している。なお、この調整
ねじ42の下端部は、円錐凸面をなしていて受座43の
円錐凹面に嵌まっている。調整ねじ42には、上蓋25
bに調整ねじ42を固定するロックナット47が螺合さ
れる。また、上蓋25bの上面には、上記荷重用磁石1
9の一方19bが固定されている。A screw hole 41 is formed in the upper lid 25b of the housing 25, and a pressure adjusting screw 42 serving as a pressure adjusting mechanism is screwed into the screw hole 41. The lower end of the adjusting screw 42 is in contact with the upper surface of a receiving seat 43 provided on the upper end of the piezo actuator 27. The lower end of the adjusting screw 42 has a convex conical surface and is fitted into the concave conical surface of the receiving seat 43. The adjustment screw 42 has an upper lid 25
A lock nut 47 for fixing the adjustment screw 42 is screwed into b. The load magnet 1 is provided on the upper surface of the upper lid 25b.
One of 19 is fixed.
【0031】ハウジング25の下蓋25cには、図3に
示すように、スリット44が形成されている。下蓋25
cと主軸26との間には、スリット45が形成されたブ
ッシュ46が設けられる。隙間調整ねじ47で下蓋25
c及びブッシュ46のすり割りを締め付ける。スリット
44,45の隙間は、ブッシュが46主軸26に触れる
ことなく、ブッシュ46と主軸26との間に僅かな隙間
が空くように調整される。As shown in FIG. 3, a slit 44 is formed in the lower lid 25c of the housing 25. Lower lid 25
A bush 46 having a slit 45 is provided between c and the main shaft 26. Lower cover 25 with gap adjusting screw 47
c. Tighten the slit of the bush 46. The gap between the slits 44 and 45 is adjusted such that a slight gap is left between the bush 46 and the main shaft 26 without the bush touching the main shaft 26.
【0032】図2に示すように、ハウジング25には、
ピエゾアクチュエータ27が収納されている。ピエゾア
クチュエータ27は断面が四角形をなし、その内部に圧
電素子を有する。また、ピエゾアクチュエータ27には
図示しない電極が設けられている。この電極に高周波電
界をかけるとピエゾアクチュエータ27が周期的に軸方
向の振動を発生する。ピエゾアクチュエータ27の上端
面は受座43に当接し、ピエゾアクチュエータ27の下
端面は主軸26に当接する。なお、振幅を大きくするた
めに、ピエゾアクチュエータ27を直列に複数繋げても
良い。As shown in FIG. 2, the housing 25 includes
The piezo actuator 27 is housed. The piezo actuator 27 has a rectangular cross section, and has a piezoelectric element inside. The piezo actuator 27 is provided with an electrode (not shown). When a high-frequency electric field is applied to this electrode, the piezoelectric actuator 27 periodically generates an axial vibration. The upper end surface of the piezo actuator 27 contacts the seat 43, and the lower end surface of the piezo actuator 27 contacts the main shaft 26. Note that a plurality of piezo actuators 27 may be connected in series to increase the amplitude.
【0033】主軸26は、上記回り止め部36によって
中心線に沿って微少量移動可能なようにハウジング25
に支持されている。主軸26は、ハウジング25内に収
納される上部主軸26dと、上部主軸26dに圧入され
る下部主軸26eとで構成される。上部主軸26dに
は、ピエゾアクチュエータ収容穴48が形成される。こ
の収容穴48の底面には、ピエゾアクチュエータ27の
外形と形状を合わせた平面四角形状の凹溝49が形成さ
れる。この凹溝49によってピエゾアクチュエータ27
の位置ずれが防止される。上部主軸26dの外周面に
は、上部主軸26dがスプライン軸となるように、上部
主軸26dの軸線方向に平行に延びる複数本、例えば3
本のキー溝26c…が形成される(図5参照)。このキ
ー溝26c…は、断面略円弧状で、上部主軸26dの周
方向に均等間隔を開けて、例えば120度の間隔を開け
て設けられる。キー溝26c…の曲率半径は、球体36
aの半径と略一致する。The main shaft 26 is moved by a small amount along the center line by the rotation preventing portion 36 so that the housing 25 is movable.
It is supported by. The main shaft 26 includes an upper main shaft 26d housed in the housing 25 and a lower main shaft 26e press-fit into the upper main shaft 26d. A piezo actuator housing hole 48 is formed in the upper main shaft 26d. On the bottom surface of the accommodation hole 48, a rectangular groove 49 having a flat rectangular shape matching the outer shape of the piezo actuator 27 is formed. The piezo actuator 27 is formed by the concave groove 49.
Is prevented from being displaced. On the outer peripheral surface of the upper main shaft 26d, a plurality of, for example, 3 extending parallel to the axial direction of the upper main shaft 26d so that the upper main shaft 26d becomes a spline axis.
The key grooves 26c are formed (see FIG. 5). The key grooves 26c have a substantially arc-shaped cross section and are provided at equal intervals in the circumferential direction of the upper main shaft 26d, for example, at intervals of 120 degrees. The radius of curvature of the key grooves 26c is
It substantially matches the radius of a.
【0034】下部主軸26eは、上部にハウジング25
の段差35に係合するフランジ26aを有し、下部にカ
ッタが取付られるカッタ取付部50を有する。下部主軸
26eのフランジ26aとカッタ取付部50との間に
は、軸線と直交する方向に主軸を貫通する貫通孔51が
形成される。貫通孔51は断面略四角形状で、その略中
央にはピン52が架け渡される。The lower main shaft 26e has a housing 25
Has a flange 26a that engages with the step 35 of the first member, and a cutter mounting portion 50 to which a cutter is mounted at a lower portion. Between the flange 26a of the lower main shaft 26e and the cutter mounting portion 50, a through-hole 51 that penetrates the main shaft in a direction perpendicular to the axis is formed. The through hole 51 has a substantially quadrangular cross section, and a pin 52 is bridged substantially in the center.
【0035】図6は、ピエゾアクチュエータに与圧を付
与する板ばね28を示す。図中(A)は、図2のVI−VI
線断面図を示し、図中(B)は、(A)の板ばね28の
平面図を示す。板ばね28は、貫通孔51を通って下部
主軸26eを貫通している。板ばね28の両端は、ハウ
ジング25の下蓋25cに固定されている。図中(A)
に示すように、ピン52の外周面は板ばね28に線接触
している。また、図中(B)に示すように、ピン52の
軸線は、板ばね28の軸線Mと直交する。すなわち、ピ
ン52は板ばね28の軸線Mに直交する方向に延びてい
る。板ばね28の軸線方向の長さは、下部主軸26eの
直径よりも僅かに大きく設定されている。板ばね28の
厚み、横幅等は、板ばね28の固有振動数が、ピエゾア
クチュエータ27の振動数よりも大きくなるように設定
される。例えば、ピエゾアクチュエータの振動数が数k
Hzなのに対し、板ばねの固有振動数は数十kHzに設
定される。板ばね28が撓むと、ピン52に上方向の力
が与えられ、ピエゾアクチュエータ27に与圧が付与さ
れる。ピエゾアクチュエータ27の予圧は、ハウジング
25の上端部に設けた調整ねじ42を回すことで調整さ
れる。板ばね28の材質には鋼材が用いられる。FIG. 6 shows a leaf spring 28 for applying a pressure to the piezo actuator. (A) in the figure is VI-VI of FIG.
FIG. 4B is a cross-sectional view, and FIG. 4B is a plan view of the leaf spring 28 in FIG. The leaf spring 28 passes through the lower main shaft 26e through the through hole 51. Both ends of the leaf spring 28 are fixed to the lower lid 25 c of the housing 25. (A) in the figure
As shown in the figure, the outer peripheral surface of the pin 52 is in line contact with the leaf spring 28. Further, as shown in (B) in the figure, the axis of the pin 52 is orthogonal to the axis M of the leaf spring 28. That is, the pin 52 extends in a direction orthogonal to the axis M of the leaf spring 28. The axial length of the leaf spring 28 is set slightly larger than the diameter of the lower main shaft 26e. The thickness, width and the like of the leaf spring 28 are set so that the natural frequency of the leaf spring 28 is higher than the frequency of the piezo actuator 27. For example, when the frequency of the piezoelectric actuator is several k
Hz, the natural frequency of the leaf spring is set to several tens of kHz. When the leaf spring 28 bends, an upward force is applied to the pin 52, and a pressure is applied to the piezo actuator 27. The preload of the piezo actuator 27 is adjusted by turning an adjustment screw 42 provided at the upper end of the housing 25. A steel material is used for the material of the leaf spring 28.
【0036】図2に示すように、ハウジング25には、
組付け調整用マグネットとしての互いに反発する一対の
リングマグネット29a,29bが設けられる。この一
対のリングマグネット29a,29bの反発力によって
主軸26のフランジ26aがハウジング25の段差35
に付勢される。リングマグネット29a,29bは、台
座31に支持されている。組付け当初、一対のリングマ
グネット29a,29b間には、その反発力によって例
えば1mm程度の隙間が空き、フランジ26aが段差3
5に付勢されている。なお、リングマグネット29a,
29bの磁界がピエゾアクチュエータ27に悪影響を及
ばさないように、主軸26には非磁性材料が使用され
る。As shown in FIG. 2, the housing 25
A pair of resilient ring magnets 29a and 29b are provided as assembly adjustment magnets. Due to the repulsive force of the pair of ring magnets 29a and 29b, the flange 26a of the main shaft 26 is moved to the step 35 of the housing 25.
It is urged to. The ring magnets 29a and 29b are supported by the pedestal 31. At the beginning of the assembly, a gap of, for example, about 1 mm is formed between the pair of ring magnets 29a and 29b due to the repulsive force.
It is biased to 5. Note that the ring magnet 29a,
A non-magnetic material is used for the main shaft 26 so that the magnetic field 29b does not adversely affect the piezo actuator 27.
【0037】上記スクライブ本体の組付け方法を説明す
る。まず、ハウジング25に主軸26を挿入し、一対の
リングマグネット29a,29bをハウジング25内に
組み付ける。次に、主軸26のキー溝26cが回り止め
部36のねじ穴37に一致するように主軸26を回す。
次にねじ穴37に球体36aを挿入し、止めねじ36b
で仮固定する。A method for assembling the scribe body will be described. First, the main shaft 26 is inserted into the housing 25, and the pair of ring magnets 29a and 29b are assembled in the housing 25. Next, the main shaft 26 is turned so that the key groove 26 c of the main shaft 26 matches the screw hole 37 of the rotation preventing portion 36.
Next, the sphere 36a is inserted into the screw hole 37, and the set screw 36b is inserted.
Temporarily fix with.
【0038】次に、主軸26がハウジング25の所定位
置に付勢された状態で、与圧調整機構の調整ねじ42を
回し、ピエゾアクチュエータ27に適正な与圧を付与す
る。ここで、ピエゾアクチュエータ27に適正な与圧を
付与するのためには、主軸26に設けたピン52が板ば
ね28を撓ませる量を正確に管理する必要がある。調整
ねじ42を回し、主軸26を下方に移動させると、リン
グマグネット29a,29bによる主軸26のハウジン
グ25への付勢が解除される。これにより、調整ねじ4
2にリングマグネット29a,29bによる反発力が働
く。この反発力を感知することで、主軸26が所定位置
から僅かに移動したことがわかる。主軸26が僅かに移
動した位置を基準として、調整ねじ42をさらに回す
と、基準位置からの主軸26の降下量を正確に把握する
ことができる。これにより、ピン52が板ばね28を撓
ませる量を正確に管理することができる。Next, with the main shaft 26 urged to a predetermined position of the housing 25, the adjusting screw 42 of the pressurizing mechanism is turned to apply an appropriate pressurizing force to the piezo actuator 27. Here, in order to apply an appropriate preload to the piezo actuator 27, it is necessary to accurately manage the amount of the pin 52 provided on the main shaft 26 to bend the leaf spring 28. When the adjustment screw 42 is turned to move the main shaft 26 downward, the urging of the main shaft 26 to the housing 25 by the ring magnets 29a and 29b is released. Thereby, the adjusting screw 4
2, a repulsive force by the ring magnets 29a and 29b acts. By sensing this repulsive force, it can be seen that the main shaft 26 has slightly moved from the predetermined position. If the adjustment screw 42 is further turned with reference to the position where the main shaft 26 has slightly moved, the amount of lowering of the main shaft 26 from the reference position can be accurately grasped. Thus, the amount by which the pin 52 deflects the leaf spring 28 can be managed accurately.
【0039】次に、ピエゾアクチュエータ27を振動さ
せる。ここで、主軸26が上下方向に振動し、且つ横方
向に振れないように、球体36aの押込み量を雄ねじ3
6bによって調整する。球体36aを主軸26に押え付
けすぎると、主軸26が振動しなくなる。一方、球体3
6aと主軸26との間に隙間がありすぎると、主軸26
が横方向に振れてしまう。本発明によれば、球体36a
はキー溝26cに向かってその位置が調整可能であるの
で、主軸26のキー溝26cと球体36aとの間の隙間
を調整でき、ピエゾアクチュエータ27の振動を効率良
く主軸26に伝達することができる。球体36aは、主
軸26のキー溝26cに当たったか当たらないか微妙な
位置に配置されている。Next, the piezo actuator 27 is vibrated. Here, the pushing amount of the spherical body 36a is adjusted by the external thread 3 so that the main shaft 26 vibrates in the vertical direction and does not vibrate in the horizontal direction.
Adjust by 6b. If the sphere 36a is pressed too much against the main shaft 26, the main shaft 26 will not vibrate. On the other hand, sphere 3
If there is too much gap between the main shaft 26a and the main shaft 26,
Swings sideways. According to the present invention, the sphere 36a
Is adjustable toward the key groove 26c, the gap between the key groove 26c of the main shaft 26 and the sphere 36a can be adjusted, and the vibration of the piezo actuator 27 can be transmitted to the main shaft 26 efficiently. . The sphere 36a is arranged in a delicate position whether or not it hits the key groove 26c of the main shaft 26.
【0040】図1に示すように、主軸26には、アタッ
チメント55を介してカッタ12が首振り可能に取り付
けられる。カッタ12は、上記中心線L上に配置されて
おり、その下端部が円錐形状をなして尖っている。カッ
タ12の下端には、角錐形状をなすダイヤモンド粒が固
着されている。このダイヤモンド粒の頂点が、ワーク表
面11aに当たっている。なお、カッタ12の代わり
に、円盤形状をなし、全周にわたってエッジを有し、主
軸に回転可能に支持されるチゼルを用いてもよい。ま
た、カッタ12を中心線Lからずらして設けても、傾け
て設けても良い。As shown in FIG. 1, the cutter 12 is attached to the main shaft 26 via an attachment 55 so as to swing. The cutter 12 is disposed on the center line L, and the lower end thereof has a conical shape and is sharp. At the lower end of the cutter 12, diamond particles having a pyramid shape are fixed. The vertices of the diamond grains hit the work surface 11a. Note that, instead of the cutter 12, a chisel that has a disk shape, has an edge over the entire circumference, and is rotatably supported on the main shaft may be used. Further, the cutter 12 may be provided shifted from the center line L or may be provided at an angle.
【0041】錘18の下端部には、荷重用板ばね40が
取付けられる。錘18の下端には凹部56が形成され
る。荷重用板ばね40が可撓可能なように、荷重用板ば
ねは凹部56の両側の縁57に掛け渡されている。荷重
用板ばね40の下端中央には、荷重用磁石19aが取り
付けられる。A load leaf spring 40 is attached to the lower end of the weight 18. A recess 56 is formed at the lower end of the weight 18. The load leaf spring is stretched over the edges 57 on both sides of the recess 56 so that the load leaf spring 40 is flexible. The load magnet 19a is attached to the center of the lower end of the load leaf spring 40.
【0042】上述のように、スクライブ本体17および
錘18は、それぞれ直線案内装置21,22を介してベ
ースに取付けられている。図1に示すように、スクライ
ブ本体17と錘18との間には、磁力を用いて錘18の
荷重をスクライブ本体17に伝える一対の荷重用磁石1
9a,19bが設けられる。この一対の荷重用磁石19
a,19bは、それぞれが永久磁石からなり、その一方
19aが板ばね40の下面に取り付けられ、他方19b
がスクライブ本体17の上面に取り付けられる。また、
一対の荷重用磁石19a,19bは、同極(例えばN極
同士)が対面するように垂直方向に並べて配置され、互
いに反発している。磁力の反発力によって、錘18の荷
重をスクライブ本体17に伝えている。As described above, the scribe body 17 and the weight 18 are mounted on the base via the linear guide devices 21 and 22, respectively. As shown in FIG. 1, between the scribe main body 17 and the weight 18, a pair of load magnets 1 for transmitting the load of the weight 18 to the scribe main body 17 using magnetic force.
9a and 19b are provided. This pair of load magnets 19
a and 19b are each made of a permanent magnet, one 19a of which is attached to the lower surface of the leaf spring 40 and the other 19b.
Is attached to the upper surface of the scribe main body 17. Also,
The pair of load magnets 19a and 19b are arranged side by side in the vertical direction such that the same poles (for example, N poles) face each other, and repel each other. The load of the weight 18 is transmitted to the scribe main body 17 by the repulsive force of the magnetic force.
【0043】スクライブ本体17の下方には、カッタ1
2からワーク11に加わる静荷重を、磁力を用いて調整
する一対の浮上用磁石20a,20bが設けられる。こ
の一対の浮上用磁石20a,20bは、それぞれが永久
磁石からなり、浮上用磁石の一方20aは、スクライブ
本体17の下面に取り付けられる。他方は、ベースプレ
ート15から突出した水平板58に設けた高さ調整機構
59に取り付けられる。この高さ調整機構59は、周知
のマイクロメータと同様な構造で、浮上用磁石20bの
高さを調整する。The cutter 1 is located below the scribe body 17.
A pair of levitating magnets 20a and 20b are provided for adjusting the static load applied to the workpiece 11 from 2 using magnetic force. Each of the pair of levitation magnets 20a and 20b is made of a permanent magnet, and one of the levitation magnets 20a is attached to the lower surface of the scribe main body 17. The other is attached to a height adjusting mechanism 59 provided on a horizontal plate 58 protruding from the base plate 15. The height adjusting mechanism 59 has the same structure as a known micrometer, and adjusts the height of the floating magnet 20b.
【0044】一対の浮上用磁石20a,20bは、同極
(例えばN極同士)が対面するように垂直方向に並べて
配置され、互いに反発している。磁力の反発力によっ
て、スクライブ本体17に浮上する力を与え、カッタ1
2からワーク11に加わる静荷重を調整する。また、浮
上用磁石20bには、永久磁石の代わりに、磁力を調整
可能な電磁石を用いてもよい。電磁石を用いる場合、電
圧を調整することによって磁力を調整する。The pair of levitation magnets 20a and 20b are arranged in the vertical direction so that the same poles (for example, N poles) face each other, and repel each other. The repulsive force of the magnetic force gives the scribe body 17 a floating force, and the cutter 1
The static load applied to the work 11 from 2 is adjusted. Further, instead of the permanent magnet, an electromagnet whose magnetic force can be adjusted may be used as the floating magnet 20b. When an electromagnet is used, the magnetic force is adjusted by adjusting the voltage.
【0045】上記スクライブ装置の使用方法を説明す
る。まず、錘18の質量およびスクライブ本体17の質
量を、ガリウム砒素、シリコン、ガラス等のワーク11
の材料、および厚み等に合わせて決定する。A method of using the above scribe device will be described. First, the mass of the weight 18 and the mass of the scribe main body 17 are changed to the work 11 made of gallium arsenide, silicon, glass, or the like.
Is determined according to the material, thickness, and the like.
【0046】次に、水平のテーブル13にワーク11を
載せ、ワーク11を所定位置に位置決めする。カッタ1
2がワーク11に載り上げると、カッタ12からワーク
11に静荷重が付与される。この静荷重がワーク11に
合わせて略一定になるように、高さ調整機構59によっ
て浮上用磁石20bの高さを調整する。浮上用磁石20
a,20bを設けることによって、磁力による反発力の
分だけ静荷重が減じられる。静荷重を大きくしすぎる
と、ワーク表面11aに横クラックが発生してしまうこ
とがある。逆に、静荷重をあまりに小さくしすぎると、
スクライブ本体を振動させたとき、カッタ12がワーク
11から浮き上がり、カッタ12がワーク11に衝突
し、ワーク表面11aにダメージを与える。このため、
静荷重は、ワーク11に合わせて慎重に決定される。Next, the work 11 is placed on the horizontal table 13, and the work 11 is positioned at a predetermined position. Cutter 1
When 2 is placed on the work 11, a static load is applied to the work 11 from the cutter 12. The height of the levitation magnet 20b is adjusted by the height adjustment mechanism 59 so that the static load becomes substantially constant in accordance with the work 11. Levitating magnet 20
By providing a and 20b, the static load is reduced by the amount of the repulsive force due to the magnetic force. If the static load is too large, lateral cracks may occur on the work surface 11a. Conversely, if the static load is too small,
When the scribe body is vibrated, the cutter 12 rises from the work 11 and the cutter 12 collides with the work 11 to damage the work surface 11a. For this reason,
The static load is carefully determined according to the work 11.
【0047】所定の静荷重が得られたら、ピエゾアクチ
ュエータ27に高周波電界をかける。これにより、ピエ
ゾアクチュエータ27が周期的に伸縮する。カッタ12
は、静荷重によってワーク11に常に接触しているの
で、ピエゾアクチュエータ27を振動すると、スクライ
ブ本体17が振動し、カッタ12からワーク11に動荷
重が付与される。スクライブ本体17の振動に伴って、
荷重用磁石19a,19bの反発力によって浮いている
錘18も振動するので、一対の荷重用磁石19a,19
b間の距離が変化することが少なく、一対の荷重用磁石
19a,19bの磁力の反発力が変動することもない。
したがって、カッタ12からワーク11に適正な動荷重
を付与することができる。さらに、ワーク11の板厚が
変化したり、あるいはワーク11がうねっていても、ワ
ーク11に追従して錘18が移動するので、このような
場合でも磁力の反発力が変動することがない。When a predetermined static load is obtained, a high-frequency electric field is applied to the piezo actuator 27. Thereby, the piezo actuator 27 expands and contracts periodically. Cutter 12
Is constantly in contact with the work 11 by a static load, so when the piezo actuator 27 vibrates, the scribe main body 17 vibrates, and a dynamic load is applied to the work 11 from the cutter 12. With the vibration of the scribe body 17,
Since the floating weight 18 also vibrates due to the repulsive force of the load magnets 19a, 19b, a pair of load magnets 19a, 19b is used.
There is little change in the distance between b and the repulsive force of the magnetic force of the pair of load magnets 19a and 19b does not change.
Therefore, an appropriate dynamic load can be applied from the cutter 12 to the work 11. Furthermore, even if the thickness of the work 11 changes or the work 11 undulates, the weight 18 moves following the work 11, so that even in such a case, the repulsive force of the magnetic force does not fluctuate.
【0048】ベースプレート15は、移動機構23によ
って水平方向に移動される。これにより、ワーク表面1
1aに縦クラック14からなるスクライブ線が形成され
る。スクライブ線が形成されたワーク11は、テーブル
13から取り外され、図示しない破断装置により、スク
ライブ線に沿って破断される。The base plate 15 is moved in the horizontal direction by the moving mechanism 23. Thereby, the work surface 1
A scribe line composed of a vertical crack 14 is formed in 1a. The work 11 on which the scribe line is formed is removed from the table 13 and is broken along the scribe line by a breaker (not shown).
【0049】本発明によれば、板ばね28は、主軸26
を介してピエゾアクチュエータ27に与圧を付与してい
るので、主軸26がピエゾアクチュエータ27の振動に
追従して振動する。板ばね28の固有振動数は、ピエゾ
アクチュエータ27の振動数よりも大きく設定されるの
で、ピエゾアクチュエータ27の振動数に係わらず、主
軸26をピエゾアクチュエータ27に常に密着させるこ
とができ、したがって、主軸26の振動を確実にピエゾ
アクチュエータ27の振動に追従させることができる。According to the present invention, the leaf spring 28 is
The main shaft 26 vibrates following the vibration of the piezo actuator 27 because the pressurized pressure is applied to the piezo actuator 27 via. Since the natural frequency of the leaf spring 28 is set to be higher than the frequency of the piezo actuator 27, the main shaft 26 can be always in close contact with the piezo actuator 27 regardless of the frequency of the piezo actuator 27. 26 can reliably follow the vibration of the piezo actuator 27.
【0050】また、主軸26にはスプライン軸のように
キー溝26cが形成され、ハウジング25にはキー溝に
嵌まり合う回り止め部36が設けられるので、主軸26
は、ハウジング25に対して軸線方向に直線運動するの
を許容されると共に回転するのが防止される。したがっ
て、主軸26の横方向への振れ、ひいてはカッタ12の
横方向の振れを防止することができる。また、ピン52
は、その外周面が前記板ばね28に線接触すると共に板
ばね28の軸線と直交する方向に延びているので、板ば
ね28が撓むことによって、ピン52が板ばね28の軸
線方向に移動することが抑制される。したがって、主軸
26が横方向に振れるのをこの部分でも抑制することが
できる。さらに、主軸26の下部にはブッシュ46が設
けられているので、この位置でも主軸26が横方向に振
れるのが抑制される。この結果、略一定の振幅及び周波
数をもって、カッタ12を再現性高く上下方向に振動さ
せることができる。本発明のスクライブ装置では、従来
のスクライブ装置に比べ、3〜5倍横方向への剛性が高
められ、また縦方向への振幅の減衰が無いので、20〜
50%縦振幅が大きく取れ、さらに横方向への振幅も1
/3〜1/5に抑えることができた。The main shaft 26 is formed with a key groove 26c like a spline shaft, and the housing 25 is provided with a rotation preventing portion 36 which fits into the key groove.
Is allowed to linearly move in the axial direction with respect to the housing 25 and is prevented from rotating. Therefore, it is possible to prevent the main shaft 26 from oscillating in the lateral direction, and hence the cutter 12 from oscillating in the lateral direction. Also, the pin 52
The pin 52 moves in the axial direction of the leaf spring 28 when the leaf spring 28 bends because its outer peripheral surface is in line contact with the leaf spring 28 and extends in a direction perpendicular to the axis of the leaf spring 28. Is suppressed. Therefore, it is possible to suppress the main shaft 26 from oscillating in the lateral direction even in this portion. Further, since the bush 46 is provided at a lower portion of the main shaft 26, the main shaft 26 is prevented from swinging in the lateral direction even at this position. As a result, the cutter 12 can be vibrated up and down with a substantially constant amplitude and frequency with high reproducibility. In the scribe device of the present invention, the rigidity in the horizontal direction is increased 3 to 5 times as compared with the conventional scribe device, and there is no attenuation of the amplitude in the vertical direction.
50% vertical amplitude is large, and horizontal amplitude is also 1
3 to 1 /.
【0051】また、ピエゾアクチュエータ27は、ハウ
ジング25及び主軸26によって略覆われているので、
ピエゾアクチュエータ27から発生する音がハウジング
25内にこもる。したがって、騒音を7〜10dbA程
度抑制することができた。Since the piezo actuator 27 is substantially covered by the housing 25 and the main shaft 26,
The sound generated from the piezo actuator 27 stays in the housing 25. Therefore, it was possible to suppress the noise by about 7 to 10 dbA.
【0052】[0052]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
主軸にはスプライン軸のようにキー溝が形成され、ハウ
ジングにはキー溝に嵌まり合う回り止め部が設けられる
ので、主軸はハウジングに対して軸線方向に直線運動す
るのを許容されると共に回転するのが防止される。した
がって、主軸の横方向への振れ、ひいてはカッタの横方
向の振れを防止することができる。As described above, according to the present invention,
A keyway is formed on the main shaft like a spline shaft, and a detent is provided on the housing to fit into the keyway, so that the main shaft is allowed to linearly move in the axial direction with respect to the housing and rotated. Is prevented. Therefore, it is possible to prevent the main shaft from oscillating in the lateral direction, and hence the cutter from oscillating in the lateral direction.
【0053】また、回り止め部はキー溝に向かって位置
が調整可能であるので、主軸と回り止め部との間の隙間
を調整でき、振動アクチュエータの振動を効率良く主軸
に、ひいてはカッタに伝達することができる。Further, since the position of the rotation preventing portion can be adjusted toward the key groove, the gap between the main shaft and the rotation preventing portion can be adjusted, and the vibration of the vibration actuator can be efficiently transmitted to the main shaft and eventually to the cutter. can do.
【図1】本発明の一実施形態のスクライブ装置を示す側
面図。FIG. 1 is a side view showing a scribe device according to an embodiment of the present invention.
【図2】上記図1のスクライブ装置のスクライブ本体の
垂直方向断面図。FIG. 2 is a vertical sectional view of a scribe main body of the scribe device of FIG. 1;
【図3】上記図1のスクライブ装置の底面図。FIG. 3 is a bottom view of the scribe device of FIG. 1;
【図4】上記図2のIV−IV線断面図。FIG. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 2;
【図5】上部主軸を示す斜視図。FIG. 5 is a perspective view showing an upper main shaft.
【図6】板ばねを示す図(図中(A)は図2のVI−VI線
断面図、図中(B)は平面図)。FIG. 6 is a view showing a leaf spring ((A) is a sectional view taken along line VI-VI of FIG. 2, and (B) is a plan view).
【図7】従来のスクライブ本体を示す断面図。FIG. 7 is a sectional view showing a conventional scribe main body.
11 ワーク 12 カッタ 25 ハウジング 26 主軸 26c キー溝 27 ピエゾアクチュエータ(振動アクチュエータ) 28 板ばね 29a,29b 組付け調整用マグネット 36 回り止め部 42 与圧調整機構 51 貫通孔 52 ピン DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Work 12 Cutter 25 Housing 26 Main shaft 26c Keyway 27 Piezo actuator (vibration actuator) 28 Leaf spring 29a, 29b Magnet for assembly adjustment 36 Detent part 42 Pressure adjustment mechanism 51 Through-hole 52 Pin
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂本 巡 東京都豊島区北大塚1丁目12番15号 株式 会社ベルデックス内 Fターム(参考) 3C069 AA03 BA03 BB01 BB03 BB04 BC02 CA05 CA11 EA01 EA02 4G015 FA03 FB01 FC02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor: Satoru Sakamoto 1-12-15 Kita-Otsuka, Toshima-ku, Tokyo F-term in Verdex Co., Ltd. (reference) 3C069 AA03 BA03 BB01 BB03 BB04 BC02 CA05 CA11 EA01 EA02 4G015 FA03 FB01 FC02
Claims (7)
イブ線を形成するスクライブ装置であって、 ハウジングと、ハウジング内にその一部が収納され、ハ
ウジングに対して軸線方向にのみ直線運動するのが許容
される主軸と、ハウジングと主軸との間に配置され、前
記主軸を振動する振動アクチュエータと、この主軸に連
結されるカッタと、を備え、 前記主軸の外周には、前記主軸の軸線方向に平行に延び
る複数本のキー溝が形成され、 前記ハウジングには、前記キー溝に嵌まり合う回り止め
部が設けられ、 前記回り止め部は、前記キー溝に向かってその位置が調
整可能であることを特徴とするスクライブ装置。1. A scribing device for applying a vibration to a cutter to form a scribe line on a work, comprising: a housing; a part of which is accommodated in the housing; and a linear movement only in an axial direction with respect to the housing. And a vibration actuator that is disposed between the housing and the main shaft and vibrates the main shaft, and a cutter connected to the main shaft. The outer periphery of the main shaft has an axial direction of the main shaft. A plurality of key grooves extending in parallel to the key groove, the housing is provided with a rotation preventing portion that fits into the key groove, and the position of the rotation preventing portion is adjustable toward the key groove. A scribing device, characterized in that:
向に均等間隔を開けて設けられることを特徴とする請求
項1に記載のスクライブ装置。2. The scribe device according to claim 1, wherein the plurality of keyways are provided at equal intervals in a circumferential direction of the main shaft.
ングに固定された板ばねが設けられ、 前記主軸には、外周面が前記板ばねに線接触すると共
に、板ばねの軸線と直交する方向に延びるピンが設けら
れ、 前記板ばねが前記ピンを介して前記振動アクチュエータ
に与圧を付与することを特徴とする請求項1又は2に記
載のスクライブ装置。3. The housing is provided with a leaf spring whose both ends are fixed to the housing, and the main shaft has an outer peripheral surface in line contact with the leaf spring and in a direction orthogonal to an axis of the leaf spring. The scribing device according to claim 1, wherein an extending pin is provided, and wherein the leaf spring applies a pressure to the vibration actuator via the pin.
が形成され、該貫通孔内に前記ピンが架け渡され、前記
板ばねは前記貫通孔を通って前記主軸を貫通することを
特徴とする請求項3に記載のスクライブ装置。4. A through hole is formed in the main shaft in a direction perpendicular to the axis, the pin is bridged in the through hole, and the leaf spring passes through the main shaft through the through hole. The scribe device according to claim 3, wherein
クチュエータの振動数よりも大きく設定されることを特
徴とする請求項3または4に記載のスクライブ装置。5. The scribe device according to claim 3, wherein a natural frequency of the leaf spring is set to be higher than a frequency of the vibration actuator.
エータのその軸線方向の位置を調整する与圧調整機構が
設けられ、 前記ハウジングには、その反発力によって前記主軸を前
記ハウジングの所定位置に付勢する互いに反発する一対
の組付け調整用マグネットが設けられることを特徴とす
る請求項3ないし5いずれかに記載のスクライブ装置。6. The housing is provided with a pressurizing adjustment mechanism for adjusting a position of the vibration actuator in an axial direction thereof, and the housing is urged by a repulsive force of the main shaft to a predetermined position of the housing. The scribing device according to claim 3, further comprising a pair of assembly adjusting magnets that repel each other.
ング及び前記主軸によって略覆われていることを特徴と
する請求項1ないし6いずれかに記載のスクライブ装
置。7. The scribe device according to claim 1, wherein the vibration actuator is substantially covered by the housing and the main shaft.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101005813B1 (en) | 2008-04-10 | 2011-01-05 | (주)엠플러스 | Glass scribing machine equipped with flexible flat springs |
CN102336520A (en) * | 2010-07-20 | 2012-02-01 | 三星钻石工业股份有限公司 | Scribing head |
EP2801459A1 (en) * | 2005-12-01 | 2014-11-12 | Mitsuboshi Diamond Industrial Co., Ltd. | Scribe device, scribe method, and tip holder |
US9138910B2 (en) | 2005-12-01 | 2015-09-22 | Mitsuboshi Diamond Industrial Co., Ltd. | Scribe device, scribe method, and tip holder |
KR20210026365A (en) * | 2019-08-30 | 2021-03-10 | 한국미쯔보시다이아몬드공업(주) | Drop prevention apparatus using magnetic force in scribe head for dividing substrate |
-
2000
- 2000-10-20 JP JP2000321597A patent/JP2002127133A/en not_active Withdrawn
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KR102267756B1 (en) * | 2019-08-30 | 2021-06-22 | 한국미쯔보시다이아몬드공업(주) | Drop prevention apparatus using magnetic force in scribe head for dividing substrate |
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