專利名稱：劃線裝置以及多軸劃線裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在玻璃基板、半導(dǎo)體晶片等薄板狀的工件上刻上劃線 的劃線裝置。
背景技術(shù)：
在切斷玻璃基板、半導(dǎo)體晶片等薄板狀的工件時，預(yù)先在工件的表面 上刻上劃線。將劃線工具以適當(dāng)?shù)妮d荷壓在工件的表面上，使劃線工具沿 工件的表面移動，由此能夠在工件的表面上刻上劃線。形成劃線后，若沿 劃線將工件彎曲，則劃線的垂直裂縫到達(dá)工件的里面，而將工件切斷。如 果能夠在工件上形成深的垂直裂縫，就能夠僅通過劃線工序?qū)⒐ぜ袛唷?br> 近年來的FPD(平板顯示器)用基板朝著薄型化發(fā)展，例如板厚為 O.lmm以下的玻璃粘合基板也開始出現(xiàn)。若工件變薄且脆性進(jìn)一步變高， 則在工件上形成劃線時必須使從劃線工具賦予工件上的載荷小且維持在 穩(wěn)定的狀態(tài)。若發(fā)生載荷變動，則產(chǎn)生突發(fā)的破壞等，難以保證切斷質(zhì)量。
如圖11所示，在現(xiàn)有的劃線裝置中，使用用于向劃線工具61賦予載 荷的氣缸62，且通過調(diào)整器對從劃線工具61向工件W上賦予的載荷進(jìn)行 調(diào)整(例如參考專利文獻(xiàn)1)。另外，為了使劃線工具61追隨工件W的表 面的凸凹，通過使用了直線導(dǎo)軌63的浮動機(jī)構(gòu)支承劃線頭部64。 S卩，為 使劃線工具61追隨工件W的表面的高度的凸凹而上下移動，通過直線導(dǎo) 軌63支承安裝劃線工具61的劃線頭部64。而且，使用旋轉(zhuǎn)軸承66引導(dǎo) 垂直軸65的旋轉(zhuǎn)，從而按照劃線工具61的行進(jìn)方向使垂直軸65能夠繞 其軸線旋轉(zhuǎn)。日本特開2005-82413號公報
然而，在現(xiàn)有的劃線裝置中，從劃線工具向工件賦予載荷時由于以下 (1) (3)的理由恐怕會引起載荷的變動，在工件的局部上產(chǎn)生碎片或裂痕。 特別在載荷較小時容易引起載荷的變動。(1) 在按照工件的表面的凸凹使劃線頭部上下移動時，氣缸內(nèi)的壓 力變動，從而賦予工件上的載荷變動。
(2) 在結(jié)構(gòu)上由于劃線頭部的自重容易變重，因此由于劃線頭部的 慣性的原因，按照工件的表面的凸凹的劃線頭部的上下移動遲緩。另外， 由于用于減少直線導(dǎo)軌的滑動阻力或賦予工件上的劃線頭部的自重的拉 伸彈簧，而使劃線頭部的上下移動遲緩。
(3) 從劃線頭部傳遞到劃線工具的載荷由轉(zhuǎn)子軸承吸收或者放大， 從劃線工具賦予工件上的載荷變動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種劃線裝置以及多軸劃線裝置，其能夠使從 劃線工具賦予工件上的載荷穩(wěn)定化。
為了解決所述問題，第一發(fā)明是一種劃線裝置，其具備軸部件，其 具有磁鐵；電樞，其具有圍繞所述軸部件的周圍的線圈；劃線工具，其設(shè) 置于所述軸部件的前端，用于在薄板狀的工件上刻上劃線；移動機(jī)構(gòu)，其 使所述劃線工具沿所述工件的表面相對移動，在所述電樞的所述線圈中流 過電流，由此所述劃線工具向所述工件的表面進(jìn)退，在所述劃線工具與所 述工件的表面接觸時，進(jìn)一步在所述電樞的所述線圈中流過電流，由此在 按照所述工件的表面內(nèi)的所述劃線工具的行進(jìn)方向使所述軸部件能夠繞 其軸線旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，從所述劃線工具向所述工件賦予載荷。
第二發(fā)明是根據(jù)第一發(fā)明所述的劃線裝置，其特征在于，所述劃線裝 置還具備控制裝置，所述控制裝置進(jìn)行控制向所述工件的表面進(jìn)退的所述 軸部件的位置的位置控制和控制從與所述工件接觸的所述劃線工具向所 述工件賦予的載荷的載荷控制。
第三發(fā)明是根據(jù)第二發(fā)明所述的劃線裝置，其特征在于，所述劃線裝 置還具備電流傳感器，其檢測在所述線圈中流過的電流；位置傳感器， 其檢測所述軸部件的軸線方向的位置，所述控制裝置根據(jù)指令以及來自所 述位置傳感器的信息進(jìn)行所述位置控制，并且根據(jù)指令以及來自所述電流 傳感器的信息進(jìn)行所述載荷控制。
第四發(fā)明是根據(jù)第一至第三發(fā)明中任意一項所述的劃線裝置，其特征
5在于，所述劃線裝置還具備靜壓空氣軸承，所述靜壓空氣軸承在從軸承主 體的外部供給的空氣的力的作用下使所述軸部件在軸承主體中浮起，同時 對所述軸部件在其軸線方向上的直線運動、繞軸線的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行引導(dǎo)。
第五發(fā)明是一種多軸劃線裝置，其通過多個包括根據(jù)第一至第四發(fā)明 中任意一項所述的劃線裝置的所述軸部件、所述電樞以及所述劃線工具的 劃線頭部以相互的所述軸部件平行的方式層疊而構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明，由于在原本自重輕且能夠繞軸線旋轉(zhuǎn)的軸部件上設(shè)置劃 線工具，因此能夠?qū)崿F(xiàn)保持劃線工具的部分的自重的輕量化。而且，由于 軸部件相對于電樞沿軸線方向移動時的滑動阻力接近于零，因此能夠提高 劃線工具相對于工件的表面的凹凸的追隨性。因而，能夠使從劃線工具向 工件賦予的載荷穩(wěn)定化。


以下參照附圖對所述本發(fā)明的目的和特征進(jìn)行詳細(xì)說明，且對其中一 個實例進(jìn)行例示說明，其中，
圖1是本發(fā)明的第一實施方式的劃線裝置的垂直剖面圖。
圖2是劃線裝置的劃線頭部的立體圖。
圖3是靜壓空氣軸承的剖面圖。
圖4是桿形直線電動機(jī)的立體圖(包含局部剖面圖)。
圖5是線圈以及巻料匣的立體圖。
圖6是線圈以及巻料匣的詳細(xì)圖(圖中(A)表示巻料匣的主視圖，圖 中(B)表示沿線圈以及巻料匣的軸線方向的剖面圖)。 圖7是表示磁鐵和線圈的位置關(guān)系的圖。 圖8是驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)圖。
圖9是本發(fā)明的第二實施方式的多軸劃線裝置的垂直剖面圖。 圖IO是本發(fā)明的第三實施方式的劃線裝置的垂直剖面圖。 圖11是表示現(xiàn)有的劃線裝置的側(cè)面圖。
符號說明l-桿(軸部件)，2-電樞，4-切斷輪(劃線工具)，5-磁鐵，8-線圈，11-劃線頭部，21-移動機(jī)構(gòu)，22-靜壓空氣軸承，22a-軸承主體，30-驅(qū)動器(控制裝置)，32-電流傳感器，33-位置*速度傳感器。
具體實施例方式
參照附圖對本發(fā)明的劃線裝置的實施方式進(jìn)行詳細(xì)的說明。圖1以及
圖2表示本發(fā)明的第一實施方式的劃線裝置。圖1表示劃線裝置的垂直剖 面圖，圖2表示劃線頭部的剖面圖。
劃線裝置具備放置工件W的工作臺6;設(shè)置作為劃線工具的切斷輪 4的劃線頭部ll;使劃線頭部11相對于工件W沿工件W的表面相對移動
的移動機(jī)構(gòu)21。工作臺6在水平面上延伸。在工作臺6上開有用于吸附工 件W的多個空氣吸引孔。移動機(jī)構(gòu)21使劃線頭部11或工作臺6的任意 一方移動。在使切斷輪4與工件W的表面接觸的狀態(tài)下，移動機(jī)構(gòu)21使 切斷輪4沿工件W的表面在X軸方向上相對移動，由此切斷輪4在工件 W的表面上沿X軸方向滾動，從而在工件W的表面上刻上劃線。在工件 W的表面上刻多根劃線時，刻上一根劃線后移動機(jī)構(gòu)21使劃線頭部11或 工作臺6的任意一方在Y軸方向上移動，其后移動機(jī)構(gòu)21使與工件W的 表面接觸的切斷輪4沿工件W的表面在X軸方向上移動。
劃線頭部11具備桿形直線電動機(jī)，其由作為軸部件的桿1以及圍 繞桿1的電樞2構(gòu)成；靜壓空氣軸承22，其對桿1相對于電樞2在桿1 的軸線方向上的直線運動進(jìn)行引導(dǎo)；保持架3，其直接固定(不夾持轉(zhuǎn)子軸 承)在桿l的前端；切斷輪4，其可旋轉(zhuǎn)地支承在保持架3上。
在保持架3的下端部形成由狹縫分為兩股的車軸保持部3a。在車軸保 持部3a上可旋轉(zhuǎn)地夾持算盤珠狀的切斷輪4。切斷輪4的車軸在水平方向 上延伸。在水平方向延伸的切斷輪4的車軸與在垂直方向上延伸的桿1的 軸線正交。由于切斷輪4容易按照其行進(jìn)方向在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，因此也可 以像椅子的腳輪那樣使切斷輪4的車軸錯開桿1的軸線。
在桿形直線電動機(jī)的電樞2的下端安裝靜壓空氣軸承22。如圖3所示， 在圓筒狀的軸承主體22a上形成用于對桿1和軸承主體22a之間供給空氣 的空氣供給路徑22b。在空氣供給路徑22b中從軸承主體22a的外部供給 壓縮空氣，在桿1和軸承主體22a之間構(gòu)成空氣膜23。靜壓空氣軸承22 在軸承主體22a中使桿1在空氣的力的作用下浮起，同時對桿1在軸線方 向上的直線運動、繞軸線的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行引導(dǎo)。由于桿l和軸承主體22a不接觸，因此能夠使桿1的滑動阻力接近于零。另外，在僅通過磁力使桿l在 電樞2內(nèi)保持為浮起的狀態(tài)的桿形直線電動機(jī)中，電樞2內(nèi)的桿1有可能
發(fā)生偏離。通過設(shè)置在桿1和軸承主體22a之間夾有空氣膜23的靜壓空 氣軸承，能夠使桿l的直線運動和旋轉(zhuǎn)運動穩(wěn)定(第四發(fā)明的效果)。
圖4表示桿形直線電動機(jī)的詳細(xì)圖。桿形直線電動機(jī)由作為軸部件的 桿1以及電樞2構(gòu)成，所述桿1具有多個磁鐵，且N極和S極的磁極在軸 線方向上交互形成，所述電樞2具有圍繞桿1的周圍的多個線圈8。在桿 1和線圈8之間存在磁性間隙。多個線圈8被由成形體形成的殼17覆蓋。 這多個線圈8以及殼17構(gòu)成電樞2。桿形直線電動機(jī)通過在桿1的磁鐵5 上產(chǎn)生的磁場和在線圈8中流動的電流，獲得用于桿1直線運動的推力。
桿1由例如不銹鋼等的非磁性材料構(gòu)成，且像管那樣具有中空的空間。 在桿1的中空空間中，圓柱狀的多個磁鐵5(切片磁鐵(segment magnet))以 同極相互對置的方式層疊。在磁鐵5之間夾持由例如鐵等磁性體構(gòu)成的極 靴7(磁極塊)。通過夾持極靴7，能夠使磁鐵5形成的磁場接近于正弦波。
線圈8通過將銅線螺旋狀巻繞而構(gòu)成，保持在巻料匣9中。圖5以及 圖6表示線圈8以及保持線圈8的巻料匣9的詳細(xì)圖。多個圓環(huán)狀的線圈 8在其軸線方向上以相互的軸線一致的方式配置成一列。在軸線方向上相 鄰排列的三個線圈構(gòu)成三相(U相、V相、W相)線圈。組合多個三相的線 圈，由此構(gòu)成整體的線圈組件。由于需要使相鄰的線圈8彼此絕緣，因此 在線圈8之間夾持樹脂制的隔板部9b作為絕緣材料。隔板部9b形成為與 線圈8的正面形狀相同的圓環(huán)形狀。隔板部9b與在線圈8的軸線方向上 細(xì)長延伸的板狀的架主體部9a—體地成形。g卩，巻料匣9是樹脂成形品， 由在線圈8的軸線方向上細(xì)長延伸的板狀的架主體部9a和從架主體部9a 向下方突出的薄壁的多個隔板部9b構(gòu)成。在架主體部9a的側(cè)面設(shè)有注塑 成型時用于將巻料匣9固定在模具上的突起9c。在架主體部9a的下表面 形成與線圈8的外形形狀相符的曲面狀的凹處9d。
在巻料匣9的上表面安裝與架主體部9a相同的平面形狀的矩形狀的 絕緣基板10。在絕緣基板10上形成與線圈8的導(dǎo)線8a電連接的導(dǎo)電圖案。 導(dǎo)電圖案連接U相彼此的線圈、V相彼此的線圈、W相彼此的線圈而形 成。線圈8以及巻料匣9由作為成形體的殼17覆蓋。通過將線圈8以及 巻料匣9安裝在注塑成形的模具中，并在模具中噴射成形材料，由此線圈 8以及巻料匣9與殼17形成為一體。通過將線圈8與殼17 —體地插入成 形，由此與將線圈8用其他部件的殼覆蓋的情況相比，具有能夠使殼17 的壁厚較薄的優(yōu)點。使殼17的壁厚較薄，由此能夠縮小桿形直線電動機(jī) 的尺寸。
如圖4所示，與桿1的軸線正交的截面的殼17的外形形狀實質(zhì)上形 成為四邊形(在本實施方式中為長方形)。在殼17的側(cè)面中的一個面上加工 用于將殼17安裝在移動機(jī)構(gòu)21的臺上的內(nèi)螺紋12。內(nèi)螺紋12是在注塑 成形殼17時，通過將插入螺母13埋入模具中而與殼17形成為一體。另 外，在殼17的上表面上形成在桿1的軸線方向上隔開間隔并插入定位銷 的兩個定位孔14。兩個定位孔14在桿1的軸線上排列，且連接兩個定位 孔14的線與桿1的軸線平行。通過在殼17上加工定位孔14，由此在將殼 17安裝在移動機(jī)構(gòu)21的臺上時，能夠防止桿1傾斜安裝。
在殼17上形成用于提高散熱特性的散熱片17a。在殼17的軸線方向 的兩端部一體地形成由殼17定位的端部件19。與線圈8以及巻料匣9同 樣地預(yù)先將端部件19插入模具中。在該端部件19的一方通過螺釘?shù)裙潭?機(jī)構(gòu)安裝所述的靜壓空氣軸承22(參照圖2)。另外，在端部件19的另一方 安裝用于檢測桿1的軸線方向的位置的作為位置傳感器的編碼器。將編碼 器收容在安裝于殼17的軸線方向的端部的箱20中。
由于安裝在移動機(jī)構(gòu)21的臺上，因此要求殼17的機(jī)械強(qiáng)度高。另外， 由于需要和線圈8保持絕緣，因此要求殼17的絕緣性高。進(jìn)而，為了提 高冷卻功率，要求殼17的熱傳遞性好。為了滿足這些要求，殼17的材料 采用玻璃環(huán)氧等熱塑性樹脂，或者將絕緣性的金屬氧化物粒子作為填充材 料而與熱塑性樹脂混合而成的成形材料。
圖7表示直線電動機(jī)的磁鐵5和線圈8的位置關(guān)系。在桿l內(nèi)的中空 空間內(nèi)，作為勵磁磁鐵，圓盤狀的多個磁鐵5(切片磁鐵)以同極相互對置、 即N極和N極、S極和S極對置的方式層疊。需要說明的是，雖然圖7 未表示，但實際上在磁鐵5之間夾持極靴7(參照圖4)。在桿1的周圍層疊 包圍桿1的多個線圈8。線圈8通過將由U V W構(gòu)成的三相線圈組合
9多個而構(gòu)成。若在三相線圈中流過每120°相位不同的三相電流，則產(chǎn)生 在線圈8的軸線方向上移動的移動磁場。在移動磁場的作用下將推力施加
到桿1內(nèi)的磁鐵5上，桿1與移動磁場的速度同步進(jìn)行直線運動。如圖1 所示，伴隨著桿l的直線運動，安裝在桿l的前端的切斷輪4也在Z軸方 向上作直線運動，向工件W的表面進(jìn)退。由于桿1在線圈8內(nèi)經(jīng)由磁性 間隙而呈浮起的狀態(tài)，因此能夠使桿1作直線運動時的滑動阻力接近于零。
桿1在線圈8內(nèi)繞桿1的軸線旋轉(zhuǎn)自如地保持。在切斷輪4與工件W 的表面接觸時，進(jìn)而在三相線圈中流過三相交流電流，由此能夠在切斷輪 4上產(chǎn)生向下方向的推力，能夠從切斷輪4向工件W賦予載荷。在切斷輪 4向工件W的表面賦予載荷期間，桿1也處于能夠繞其軸線旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。 因此，在移動機(jī)構(gòu)21使切斷輪4沿表面移動時，桿1按照切斷輪4的行 進(jìn)方向旋轉(zhuǎn)。任意地改變切斷輪4的行進(jìn)方向(切斷輪4滾動的方向)，由 此不僅直線，連曲線的劃線也能夠穩(wěn)定形成。
圖8表示作為控制桿形直線電動機(jī)的控制裝置的驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)圖。驅(qū) 動器30由以下構(gòu)成電力變換器31 ，其以適于控制電壓形PWM變換器(脈 寬調(diào)制)等的桿形直線電動機(jī)的方式供給電能；電流傳感器32，其檢測在 桿形直線電動機(jī)的線圈中流動的電流；位置，速度傳感器33，其檢測桿l 的軸線方向的位置以及速度；控制器34~36，其通過控制電力變換器31 而控制桿形直線電動機(jī)。位置 速度傳感器33共用一個編碼器。
控制系統(tǒng)由用于進(jìn)行位置控制的位置控制回路37、用于進(jìn)行速度控制 的速度控制回路38和用于進(jìn)行電流控制的電流控制回路39這三個回路構(gòu) 成。位置控制回路37是主回路，以速度控制回路38、電流控制回路39 的順序構(gòu)成輔助回路。電流控制回路39具有以交流電流構(gòu)成控制回路的 情況以及將三相交流電流變換為旋轉(zhuǎn)正交二軸上的矢量而構(gòu)成控制回路 的情況這兩種。
位置控制器34算出來自位置指令器40的指令以及來自位置傳感器33 的反饋信號的偏差，生成速度指令以使偏差接近于零。速度控制器35算 出位置控制器34生成的速度指令以及來自速度傳感器33的反饋信號的偏 差，生成電流指令以使偏差接近于零。電流控制器36算出速度控制器35 生成的電流指令以及來自電流傳感器32的反饋信號的偏差，生成電壓指
1令以使偏差接近于零。電力變換器31根據(jù)電流控制器36生成的電壓指令，
向桿形直線電動機(jī)42供給三相交流電流。
有時也從載荷指令器41向電流控制器36直接輸入電流指令。通過開 關(guān)44切換來自速度控制器35的電流指令和來自載荷指令器41的電流指 令。由此能夠控制向桿形直線電動機(jī).42供給的電流、即桿形直線電動機(jī) 產(chǎn)生的推力，能夠控制從切斷輪4賦予工件W上的載荷。
驅(qū)動器30首先按照來自位置指令器40的位置指令使桿1在Z軸方向 上下降，進(jìn)行使切斷輪4與工件W的表面接觸的位置控制。若切斷輪4 與工件W的表面接觸，則切換開關(guān)44，驅(qū)動器30進(jìn)行載荷控制。驅(qū)動器 30根據(jù)來自載荷指令器41的指令將從切斷輪4向工件W賦予的載荷控制 為一定。在該狀態(tài)下，移動機(jī)構(gòu)21使切斷輪4沿工件W的表面移動。在 移動機(jī)構(gòu)21使切斷輪4沿工件W的表面移動的期間，從切斷輪4向工件 W賦予的載荷保持為一定。形成劃線后，在使切斷輪4從工件W的表面 在Z軸方向上離開時，再次切換開關(guān)44，驅(qū)動器30根據(jù)位置指令使桿1 在Z軸方向上上升。
只要采用這樣的能夠切換位置控制和載荷控制的驅(qū)動器30，則采用一 個桿形直線電動機(jī)，就能夠共同進(jìn)行切斷輪4的位置的控制以及從切斷輪 4賦予工件W上的載荷的控制。由于不需要一并使用控制位置的直線電動 機(jī)以及控制載荷的氣缸，因此實現(xiàn)劃線頭部11的結(jié)構(gòu)的簡化。另外，由 于能夠?qū)那袛噍?賦予工件W上的載荷保持為一定，因此能夠防止像 使用了氣缸時那樣，在切斷輪4追隨工件W的表面的凸凹而上下移動時， 從切斷輪4賦予工件W上的載荷產(chǎn)生變動(第二發(fā)明的效果)。
圖9表示本發(fā)明的第二實施方式的多軸劃線裝置。在該實施方式的劃 線裝置中，將多個所述第一實施方式的劃線裝置的劃線頭部11以相互的 桿1平行的方式層疊。構(gòu)成劃線頭部11的桿l、電樞2、靜壓空氣軸承22、 保持架3以及切斷輪4的結(jié)構(gòu)與所述第一實施方式相同，因此標(biāo)注相同符 號而省略說明。
多個劃線頭部11集中安裝在移動機(jī)構(gòu)21的臺上。若移動機(jī)構(gòu)21使 多個劃線頭部11沿工件W的表面移動，則在工件W的表面上同時形成 多根劃線。各劃線頭部11的結(jié)構(gòu)是將保持架3安裝在桿形直線電動機(jī)的
ii桿1的前端的簡單結(jié)構(gòu)，因此能夠縮短多個劃線頭部11之間的間距。由 此，也能夠縮短在工件W上同時形成的多根劃線的間距(第五發(fā)明的效 果)。
圖10表示本發(fā)明的第三實施方式的劃線裝置。在該實施方式的劃線 裝置中組裝用于使切斷輪4的高度主動地追隨工件W的表面的凸凹的高 度測量部51。高度測量部51由激光測距儀等構(gòu)成，對切斷輪4的行進(jìn)方 向的前方的工件W的測量點Wl的高度進(jìn)行測量?？刂茥U形直線電動機(jī) 的驅(qū)動器30在切斷輪4通過工件W的測量點Wl時，根據(jù)高度測量部51 測量的工件W的測量點Wl的高度，控制桿1的Z軸方向的位置以使切 斷輪4切入工件W的深度一定。由此，避免了將切斷輪4過度地壓在工 件W上，能夠抑制在切斷輪4通過工件W的凸凹時常出現(xiàn)的微細(xì)的劃線 碎片的產(chǎn)生。還有，在該實施方式中，驅(qū)動器所進(jìn)行的位置控制與載荷控 制一并使用。
高度測量部51配置在與切斷輪4相同的位置時，即使使驅(qū)動器30高 速響應(yīng)，也由于切斷輪4上下移動之前需要一定的時間，因此不能使切斷 輪4準(zhǔn)確地追隨工件W的表面的凸凹。為了不在切斷輪4的上下移動時 產(chǎn)生時間的延遲，將高度測量部51配置在切斷輪4的行進(jìn)方向的前方的 測量點Wl上。驅(qū)動器30在將切斷輪4到達(dá)前方的工件W的測量點Wl 的時間以及桿1的響應(yīng)時間相加之后，在切斷輪4通過工件W的測量點 Wl時，使切斷輪4上下移動以使切斷輪4的切入深度保持一定。
需要說明的是，本發(fā)明并不局限于上述實施方式，在不改變本發(fā)明的 要點的范圍內(nèi)能夠具體化為各種實施方式。例如劃線工具可以使用被稱作 點金剛石的前端尖的工具來替代切斷輪。另外，也可以在桿和架之間夾持 壓電元件等振子以使劃線工具振動。這里，需要注意使包含振子的桿的質(zhì) 量不變重。進(jìn)而，也可以使桿形直線電動機(jī)的桿自身振動。此時，也可以 像音圈電動機(jī)那樣在桿上配置單一的磁鐵，或者也可以使多個磁鐵以N極 彼此或S極彼此對置的方式配置。進(jìn)而，也可以設(shè)置使桿繞其軸線旋轉(zhuǎn)的 驅(qū)動機(jī)構(gòu)，而控制切斷輪的水平面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)角度。
本發(fā)明基于2008年4月16日遞交的日本專利申請2008-107148號公 報和2009年2月27日遞交的日本專利申請2009-045718號公報。
權(quán)利要求
1.一種劃線裝置，其具備軸部件，其具有磁鐵；電樞，其具有圍繞所述軸部件的周圍的線圈；劃線工具，其設(shè)置于所述軸部件的前端，用于在薄板狀的工件上刻上劃線；移動機(jī)構(gòu)，其使所述劃線工具沿所述工件的表面相對移動，在所述電樞的所述線圈中流過電流，由此所述劃線工具向所述工件的表面進(jìn)退，在所述劃線工具與所述工件的表面接觸時，進(jìn)一步在所述電樞的所述線圈中流過電流，由此在按照所述工件的表面內(nèi)的所述劃線工具的行進(jìn)方向使所述軸部件能夠繞其軸線旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，從所述劃線工具向所述工件賦予載荷。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的劃線裝置，其特征在于， 所述劃線裝置還具備控制裝置，所述控制裝置進(jìn)行控制向所述工件的表面進(jìn)退的所述軸部件的位置的位置控制和控制從與所述工件接觸的所 述劃線工具向所述工件賦予的載荷的載荷控制。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的劃線裝置，其特征在于， 所述劃線裝置還具備電流傳感器，其檢測在所述線圈中流過的電流；位置傳感器，其檢測所述軸部件的軸線方向的位置，所述控制裝置根據(jù)指令以及來自所述位置傳感器的信息進(jìn)行所述位置控制，并且根據(jù)指令以及來自所述電流傳感器的信息進(jìn)行所述載荷控制。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1~3中任意一項所述的劃線裝置，其特征在于， 所述劃線裝置還具備靜壓空氣軸承，所述靜壓空氣軸承在從軸承主體的外部供給的空氣的力的作用下使所述軸部件在軸承主體中浮起，同時對 所述軸部件在其軸線方向上的直線運動、繞軸線的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行引導(dǎo)。
5. —種多軸劃線裝置，其通過多個包括根據(jù)權(quán)利要求1~3中任意一項所述的劃線裝置的所述軸部件、所述電樞以及所述劃線工具的劃線頭部 以相互的所述軸部件平行的方式層疊而構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明涉及劃線裝置以及多軸劃線裝置。本發(fā)明提供一種能夠使從劃線工具賦予工件上的載荷穩(wěn)定化的劃線裝置。本發(fā)明的劃線裝置具備軸部件(1)，其具有磁鐵(5)；電樞(2)，其具有圍繞軸部件(1)的周圍的多個線圈(8)；劃線工具(4)，其設(shè)置于軸部件(1)的前端，用于在薄板狀的工件(W)上刻上劃線；移動機(jī)構(gòu)(21)，其使劃線工具(4)沿工件(W)的表面相對移動。在電樞(2)的線圈中流過電流，由此劃線工具向工件(W)的表面進(jìn)退。在劃線工具與工件(W)的表面接觸時，進(jìn)一步在電樞(2)的線圈中流過電流，由此在按照工件(W)的表面內(nèi)的劃線工具(4)的行進(jìn)方向使軸部件(1)繞其軸線旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，從劃線工具(4)向工件(W)賦予載荷。
文檔編號B28D5/00GK101562127SQ200910132710
公開日2009年10月21日 申請日期2009年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月16日
發(fā)明者三戶雅德, 宍戶善明, 星野京延, 河野貴哉, 羽生明夫 申請人:Thk株式會社;株式會社貝爾德克斯