專利名稱：輪保持具及其制造方法及使用輪保持具的刀輪保持機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于于對脆性材料基板使刀輪轉(zhuǎn)動以進行刻劃加工時保持刀輪的輪保持具(亦稱為刀輪保持具)。
背景技術(shù)：
一般于分斷玻璃基板或陶瓷基板、半導體晶圓等時是通過于刻劃裝置的刻劃頭安裝輪保持具并使使保持于此輪保持具的刀輪壓接于脆性材料基板同時沿刻劃預定線行進來形成刻劃線。之后，通過沿形成的刻劃線以折斷桿等使彎曲來分斷基板。保持刀輪的輪保持具是于例如專利文獻1記載。在于此文獻顯示的使用例是使于保持具的下部形成的軸承部(銷插入孔)支持的軸(刀具銷)于刀輪的軸孔插通。此刀輪要求高加工精度與長使用壽命，故使用于耐磨耗性優(yōu)良的燒結(jié)鉆石或超硬合金等超硬材料，進行精密的加工。此外，于軸(刀具銷)亦多使用于耐磨耗性優(yōu)良的超硬材料。另一方面，于保持具的下部的軸承部是使用工具鋼，若與超硬材料制的零件比較磨耗無法避免。刀輪的旋轉(zhuǎn)支承部分，亦即，軸的外周面或刀輪的軸孔的內(nèi)面部分亦會因重復的使用所導致的旋轉(zhuǎn)摩擦而磨耗，即使以超硬材料形成刀輪及軸，最后還是會超過容許公差。若因磨耗而于保持具下部的軸承部或刀輪的軸孔與軸之間有間隙產(chǎn)生，刀輪的垂直度破壞而變?yōu)闊o法形成高精度的刻劃線。專利文獻1 日本特開平9-188534號公報(圖15等)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明欲解決的課題針對上述問題，為了減少此種磨耗所導致的問題的產(chǎn)生，使用如圖10所示的輪保持具。此輪保持具是以通過連結(jié)螺栓20合體的左右一對的保持具構(gòu)件21構(gòu)成。于保持具構(gòu)件21的下部是形成有配置刀輪A的空間，隔著此空間設(shè)有左右的支持部22。于左右的支持部22是設(shè)有以彼此的中心軸一致的方式于一直線上配置的刀具銷插入孔23。此外，在支持部22的相對的內(nèi)側(cè)面于銷插入孔23的開口部以硬焊貼有具備(比銷插入孔23徑稍大的)銷孔M的超硬材料(燒結(jié)鉆石或超硬合金)的環(huán)體25。于此等左右的環(huán)體25之間以超硬材料制作的刀輪A以輕微接觸的狀態(tài)配置并以刀具銷沈支持。刀具銷沈亦以超硬材料制作，于左右的支持部22的銷插入孔23插入并支持為貫通環(huán)體25的銷孔M，其一端是以使一方的銷插入孔23較細的部分(細徑孔)27固定，另一端是于另一方的銷插入孔23的外側(cè)面以螺絲觀支持的墊片(外罩)29阻塞而阻止拔脫。如上述，通過使超硬材料制的環(huán)體25接觸刀輪A的左右側(cè)面，提高刀輪A的垂直度并抑制旋轉(zhuǎn)支承部分的磨耗以圖旋轉(zhuǎn)精度的維持。此外，即使刀輪A的軸孔內(nèi)面與刀具銷26的外周面之間有磨耗所導致的間隙產(chǎn)生亦可維持刀輪A的垂直度，由此，可延長一次設(shè)定的刀輪的交換周期，亦可延長保持具本身的交換周期。
另外，交換刀輪A時是卸除墊片四，通過從于一方的銷插入孔23的端形成的細徑孔27的外部露出面將細徑的棒材壓入而將刀具銷沈推出，可取出刀輪A。然而，上述的輪保持具的構(gòu)造雖是于長期維持刀輪的旋轉(zhuǎn)精度非常有效，但其構(gòu)成上有制造步驟非常煩雜且加工成本升高的大問題。圖9(a)_(e)是顯示該制造步驟者。于輪保持具的組裝時，先如圖9 (a)、(b)所示， 在左右分割的保持具構(gòu)件21的支持部22的相對的內(nèi)側(cè)面于銷插入孔23的開口部將形成有銷孔M的超硬材料的環(huán)體25在使銷插入孔23的軸心與銷孔M的軸心一致的狀態(tài)下以硬焊貼合。此作業(yè)是因環(huán)體25的外徑(約3mm)或銷插入孔23的徑(約0. 8mm)非常小且需要精度而有使硬焊面(銷插入孔23的開口面)對外部露出的必要，因此，將輪保持具分割為二個保持具構(gòu)件21。其次，如圖9(c)所示，使左右的保持具構(gòu)件21合體并以螺栓20結(jié)合。此時，進行將左右的環(huán)體25的間隔L配合安裝的刀輪A的寬度限制于容許公差內(nèi)的調(diào)整。亦即，間隔 L從容許公差超出時，卸除已鎖緊的螺栓20而分割為左右的保持具構(gòu)件21，研磨并調(diào)整于鎖緊時保持具構(gòu)件21彼此抵接的內(nèi)側(cè)面(左右的保持具構(gòu)件21的接合面)后，再以螺栓 20結(jié)合，確認間隔L的調(diào)整是否順利完成。通常，重復此一連串的作業(yè)至間隔L進入容許公差內(nèi)。其次，如圖9(d)所示，將銷規(guī)30插通左右的銷插入孔23及環(huán)體25的銷孔M并確認真直度，完成圖9(e)的輪保持具。如上述，于輪保持具的制作有多加工步驟、調(diào)整步驟，且煩雜且麻煩的作業(yè)為必要，故有花費時間、制造成本高的課題。此外，在上述的先前技術(shù)亦有如下的問題。亦即，只要成為環(huán)體25將銷插入孔23 阻塞一部分的狀況便對刀具銷沈的旋轉(zhuǎn)、磨耗、壽命有重大不良影響，故如圖10所示，環(huán)體 25的銷孔M的徑是形成為比銷插入孔23稍大。其結(jié)果，從刀具銷沈支持的銷插入孔23 的開口端產(chǎn)生至刀具銷26支持銷插入孔23的點的距離(具體而言是相當于環(huán)體25的壁厚的距離)，在此部分刀具銷沈與環(huán)體25成為非接觸，故于壓接時于刀輪A有向上的力作用時，作用于刀具銷26的力矩對應于此距離變大，成為使刀具銷沈的磨耗加速的要因。針對上述問題，第一，本發(fā)明是以提供將制造步驟簡化而可圖成本的減少者，同時可保持做為刀輪的高旋轉(zhuǎn)精度并使使用壽命延長的輪保持具及其制造方法為目的。此外，第二，本發(fā)明是以提供可將因?qū)诃h(huán)體25的壁厚而產(chǎn)生的力矩的影響而加速的刀具銷的磨耗抑制為小的輪保持具及制造方法為目的。解決課題的技術(shù)手段為了解決上述課題而為的本發(fā)明的輪保持具的制造方法由加工具備收納刀輪的向下開口的槽、配置為隔著前述槽相對的左右的支持部、貫通此左右的支持部形成的圓柱體安裝孔、與此圓柱體安裝孔平行貫通設(shè)置的外罩安裝孔的金屬制的保持具本體的步驟； 于此保持具本體的圓柱體安裝孔安裝由超硬材料構(gòu)成的圓柱體的步驟；通過使線放電加工機的線通過前述外罩安裝孔并從外罩安裝孔移動至圓柱體而于圓柱體的軸心部以線放電加工加工銷插入孔的步驟；在前述槽之間切除圓柱體的中間部位以加工收納刀輪的間隙的步驟構(gòu)成。在此，所謂線放電加工是指以細線為工具電極，通過使此線以描繪2維的輪廓形狀的方式移動，以放電熱溶融材料而如線鋸挖穿輪廓加工的方法。線放電加工是只要被加工物為導電性的材料即可加工，故可適用于工具鋼等金屬制保持具本體的精密加工。所謂超硬材料，具體而言是指燒結(jié)鉆石或超硬合金。此等是于耐磨耗性優(yōu)良的材料。發(fā)明的效果本發(fā)明的輪保持具的制造方法中，將圓柱體的中間部位(于槽露出的部分)切除后形成的左右的圓柱體的銷插入孔是以線放電加工機的一條線同時加工，故可徹底形成于一直線上，可提高左右的銷插入孔的真直度等加工精度，以于此銷插入孔插入的刀具銷軸支的刀輪的旋轉(zhuǎn)精度提升，可抑制旋轉(zhuǎn)支承部分的磨耗。此外，將銷插入孔線放電加工時的線移動軌跡是從外罩安裝孔導入者，故于圓柱體的下面(底面)不形成線導入軌跡所導致的狹縫，因此，可防止于劃線加工時玻璃屑等微細的粉體的侵入。此外，承載刀具銷的銷插入孔涵蓋以超硬材料制的圓柱體全長形成為長， 故以圓柱體全體大致均勻承受荷重，安定保持插入的刀具銷，可使耐荷重性更加提升。進而，沒有相當于環(huán)體的零件，從刀具銷于圓柱體支持的點至刀具銷支持刀輪的點的距離小至可忽視，故使磨耗加速的力矩幾乎不會產(chǎn)生。上述制造方法中，外罩安裝孔于圓柱體安裝孔的上方形成，使線放電加工機的線的移動軌跡為使彎曲為從外罩安裝孔至避開圓柱體安裝孔的上面的位置的軌跡亦可。于于圓柱體加工的銷插入孔殘留的線導入槽不于銷插入孔的上面形成，因此，作用于于銷插入孔插入的刀具銷的荷重可以銷插入孔的無凹凸的平滑的上面承受，可抑制耐磨耗性或耐荷重性的劣化。上述制造方法中，包含以線放電加工加工保持具本體的下部的外形輪廓的步驟亦可。在此，下部的外形輪廓雖不特別限定，但配合使用的刀輪的徑并將輪廓形成為刀輪的刃面容易觀察較理想。例如，使銷插入孔的下方緊貼處的附近為水平面，從水平面的端至保持具本體的端使為傾斜面亦可。通過將此種外形輪廓以線放電加工進行，于將銷插入孔以線放電加工加工的前或后可連續(xù)加工，故可有效率地加工。解決其它課題的手段及效果此外，從其它觀點而為的本發(fā)明的輪保持具是通過以上述的制造方法形成，于具備收納刀輪的向下開口的槽、配置為隔著前述槽相對的左右的支持部、貫通此左右的支持部形成的圓柱體安裝孔、與此圓柱體安裝孔平行貫通設(shè)置的外罩安裝孔的金屬制的保持具本體的圓柱體安裝孔涵蓋左右的支持部安裝超硬材料制的圓柱體，通過使線放電加工機的線從外罩安裝孔移動至圓柱體加工有貫通圓柱體的軸心的銷插入孔，進而，在前述槽之間切除圓柱體的中間部位而形成有收納刀輪的間隙。根據(jù)此輪保持具，左右的支持部為一體構(gòu)造故可減少零件數(shù)目且將圓柱體的中間部位切除后的左右的圓柱體的銷插入孔是通過線放電加工左右同時加工，故可于一直線上正確地形成而可提高真直度等加工精度。此外，承載刀具銷的銷插入孔涵蓋以超硬材料制的圓柱體全長形成為長，故以圓柱體全體大致均勻承受荷重，安定保持插入的刀具銷，可使耐荷重性更加提升。
進而，沒有相當于環(huán)體的零件，從刀具銷于圓柱體支持的點至刀具銷支持刀輪的點的距離小至可忽視，故使磨耗加速的力矩幾乎不會產(chǎn)生。此外，于圓柱體的下面沒有狹縫，因此，可防止于劃線加工時玻璃屑等微細的粉體的侵入。于上述的輪保持具中，前述外罩安裝孔于圓柱體安裝孔的上方形成，使線放電加工機的線的移動軌跡為使彎曲為從外罩安裝孔至避開圓柱體安裝孔的上面的位置的軌跡較理想。如此，于于圓柱體加工的銷插入孔殘留的線導入槽不于銷插入孔的上面形成，因此，作用于于銷插入孔插入的刀具銷的荷重可以銷插入孔的無凹凸的平滑的上面承受，可抑制耐磨耗性或耐荷重性的劣化。于上述的輪保持具中，前述保持具本體的下部側(cè)是加工為形成圓柱體的下部側(cè)的一部分露出的水平面亦可。如此，銷插入孔與輪保持具的最下面的水平面的距離縮短，故即使為安裝有小刀輪的場合亦可刻劃。此外，從其它觀點而為的本發(fā)明的刀輪保持機構(gòu)是由刀輪與保持前述刀輪的輪保持具構(gòu)成，其特征在于前述輪保持具是于具備收納刀輪的向下開口的槽、配置為隔著前述槽相對的左右的支持部、貫通此左右的支持部形成的圓柱體安裝孔、與此圓柱體安裝孔平行貫通設(shè)置的外罩安裝孔的金屬制的保持具本體的圓柱體安裝孔涵蓋左右的支持部安裝超硬材料制的圓柱體，通過使線放電加工機的線從外罩安裝孔移動至圓柱體加工有貫通圓柱體的軸心的銷插入孔，進而，在前述槽之間切除圓柱體的中間部位而形成有收納刀輪的間隙；前述刀輪是配置于前述輪保持具的間隙；于前述圓柱體的銷插入孔插通超硬材料制的刀具銷，在刀輪在前述槽內(nèi)接觸左右的圓柱體的端面的狀態(tài)下以刀具銷支持；進而，通過于左右的支持構(gòu)件的外側(cè)面支持于前述外罩安裝孔的外罩，刀具銷的兩端部阻塞而阻止刀具銷的拔脫且通過線放電加工時的線移動形成的槽隱藏。根據(jù)此輪保持機構(gòu)，除上述的輪保持具的特征外，通過于左右的支持構(gòu)件的外側(cè)面支持于前述外罩安裝孔的外罩，刀具銷的兩端部阻塞而阻止刀具銷的拔脫且藉由線放電加工時的線移動形成的槽隱藏，故可完全防止玻璃屑等微細粉末侵入通過線放電加工時的線移動形成的槽。此外，于欲交換刀輪時，通過卸除外罩并拔取刀具銷可容易進行。


圖1為顯示本發(fā)明的輪保持具的一實施形態(tài)的立體圖。圖2為顯示本發(fā)明的輪保持具的制造步驟的第1階段的立體圖。圖3為顯示本發(fā)明的輪保持具的制造步驟的第2階段的立體圖。圖4為顯示在上述第2階段的步驟的線放電加工的線軌跡的擴大俯視圖。圖5為顯示本發(fā)明的輪保持具的制造步驟的第3階段的立體圖。圖6為顯示在上述第3階段的步驟的線放電加工的線軌跡的擴大俯視圖。圖7為階段性顯示本發(fā)明的輪保持具的制造步驟的剖面圖。圖8為顯示于本發(fā)明的輪保持具安裝有刀輪的刀輪保持機構(gòu)的立體圖。圖9為階段性顯示以往的輪保持具的制造步驟的剖面圖。
圖10為顯示安裝有刀輪的以往的輪保持具的剖面圖。符號說明
權(quán)利要求
1.一種輪保持具的制造方法，由加工具備收納刀輪的向下開口的槽、配置為隔著前述槽相對的左右的支持部、貫通此左右的支持部形成的圓柱體安裝孔、與此圓柱體安裝孔平行貫通設(shè)置的外罩安裝孔的金屬制的保持具本體的步驟；于此保持具本體的圓柱體安裝孔安裝由超硬材料構(gòu)成的圓柱體的步驟；通過使線放電加工機的線通過前述外罩安裝孔并從外罩安裝孔移動至圓柱體而于圓柱體的軸心部以線放電加工加工銷插入孔的步驟；在前述槽之間切除圓柱體的中間部位以加工收納刀輪的間隙的步驟構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1記載的輪保持具的制造方法，其中，外罩安裝孔于圓柱體安裝孔的上方形成，使線放電加工機的線的移動軌跡成為彎曲為從外罩安裝孔至避開圓柱體安裝孔的上面的位置的軌跡。
3.如權(quán)利要求1或2記載的輪保持具的制造方法，其中，包含以線放電加工加工保持具本體的下部的外形輪廓的步驟。
4.一種輪保持具，于具備收納刀輪的向下開口的槽、配置為隔著前述槽相對的左右的支持部、貫通此左右的支持部形成的圓柱體安裝孔、與此圓柱體安裝孔平行貫通設(shè)置的外罩安裝孔的金屬制的保持具本體的圓柱體安裝孔涵蓋左右的支持部安裝超硬材料制的圓柱體，通過使線放電加工機的線從外罩安裝孔移動至圓柱體加工有貫通圓柱體的軸心的銷插入孔，進而，在前述槽之間切除圓柱體的中間部位而形成有收納刀輪的間隙。
5.如權(quán)利要求4記載的輪保持具，其中，前述外罩安裝孔于圓柱體安裝孔的上方形成， 使線放電加工機的線的移動軌跡成為彎曲為從外罩安裝孔至避開圓柱體安裝孔的上面的位置的軌跡。
6.如權(quán)利要求4或5記載的輪保持具，其中，前述保持具本體的下部側(cè)是加工為形成圓柱體的下部側(cè)的一部分露出的水平面。
7.一種刀輪保持機構(gòu)，由刀輪與保持前述刀輪的輪保持具構(gòu)成，其特征在于前述輪保持具于具備收納刀輪的向下開口的槽、配置為隔著前述槽相對的左右的支持部、貫通此左右的支持部形成的圓柱體安裝孔、與此圓柱體安裝孔平行貫通設(shè)置的外罩安裝孔的金屬制的保持具本體的圓柱體安裝孔涵蓋左右的支持部安裝超硬材料制的圓柱體， 通過使線放電加工機的線從外罩安裝孔移動至圓柱體加工有貫通圓柱體的軸心的銷插入孔，進而，在前述槽之間切除圓柱體的中間部位而形成有收納刀輪的間隙；前述刀輪配置于前述輪保持具的間隙；于前述圓柱體的銷插入孔插通超硬材料制的刀具銷，在刀輪在前述槽內(nèi)接觸左右的圓柱體的端面的狀態(tài)下以刀具銷支持；進而，通過于左右的支持構(gòu)件的外側(cè)面支持于前述外罩安裝孔的外罩，阻塞刀具銷的兩端部而阻止刀具銷的拔脫且隱藏由線放電加工時的線移動形成的槽。
全文摘要
本發(fā)明提供可保持高旋轉(zhuǎn)精度并使使用壽命延長的輪保持具及其制造方法。以加工具備配置為隔著槽(1)相對的左右的支持部(2)、貫通此左右的支持部(2)形成的圓柱體安裝孔(5)、與此圓柱體安裝孔(5)平行貫通設(shè)置的外罩安裝孔(6)的金屬制的保持具本體(3)的步驟；于此保持具本體(3)的圓柱體安裝孔(5)安裝由超硬材料構(gòu)成的圓柱體(4)的步驟；通過使線放電加工機(8)的線(8a)通過前述外罩安裝孔(6)并從外罩安裝孔(6)移動至圓柱體(4)而于圓柱體(4)的軸心部以線放電加工加工銷插入孔(9)的步驟；在前述槽(1)之間切除圓柱體(4)的中間部位以加工收納刀輪(A)的間隙(10)的步驟制造輪保持具(W)。
文檔編號B28D7/00GK102248613SQ20111012842
公開日2011年11月23日 申請日期2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月17日
發(fā)明者宮川清一, 辻淳一, 阪口良太 申請人:三星鉆石工業(yè)股份有限公司