TWI743162B - 工具保持具 - Google Patents
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Abstract
本發明之課題在於確實地保持各種形狀之金剛石工具。 本發明將副保持具20固定於在內側具有圓形之貫通孔且在上部具有錐形部13的保持具本體11。在副保持具20自上部形成有狹槽23,將金剛石工具30保持於狹槽23內,以止動螺釘18將副保持具20固定於保持具本體11之內部。藉此,由錐形部13之內壁按壓而夾著狹槽23,從而能夠保持金剛石工具30。
Description
本發明係關於一種將對玻璃基板或矽晶圓等之脆性材料基板劃線之金剛石工具保持於前端的工具保持具。
先前,為了對玻璃基板或矽晶圓劃線,而利用一種使用由單晶金剛石形成之金剛石尖頭的工具。此工具係如專利文獻1等所示般,在真空爐內利用硬焊等被保持於工具保持具。又,在專利文獻2中顯示有以下之構造,即:將金剛石劃線器保持於柄部之支持座,在柄部之上部安裝具有按壓爪之按壓部,並利用按壓爪保持。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本特開2011-219308號公報 [專利文獻 2]日本特開2005-302782號公報
[發明所欲解決之問題] 在專利文獻1等所示之先前之工具保持具中,由於必須將金剛石工具硬焊於前端,而有難以正確地規定前處理與安裝位置,以致需要耗費硬焊時間之問題點。又,還有必須對設置真空爐之部位進行維持管理等,以致有一旦將金剛石工具硬焊則無法容易地更換之問題點。 在以專利文獻2所示之按壓爪保持金剛石工具時,亦有以下問題點,即:難以確實地保持,而穩定地進行劃線有所困難,且由於因按壓爪對金剛石局部地施加負荷,而因衝擊容易破裂。 本發明係鑒於如上述之先前之問題點而完成者,其目的在於提供一種能夠使金剛石工具容易地固定脫離且將其確實地保持的工具保持具。 [解決問題之技術手段] 為了解決該問題,本發明之工具保持具係保持金剛石工具者,其具備:保持具本體,其內壁係剖面圓形之筒狀,在前端具有內徑逐漸變小之錐形部,且在前述筒狀之內壁具有螺紋槽;副保持具,其***前述保持具本體內;及第1止動螺釘,其與前述保持具本體之螺紋槽嚙合且將前述副保持具固定於前述錐形部之內部;且前述副保持具在一端具有外徑逐漸變小之錐形部及狹槽,且將金剛石工具保持於前述狹槽。 此處,前述副保持具之狹槽可設為階差狀之狹槽。 此處,前述副保持具之狹槽可設為十字狀之狹槽。 此處,前述副保持具之狹槽可設為在下方具有寬幅部之狹槽。 [發明之效果] 根據具有如以上之特徵之本發明,利用具有狹槽之副保持具來保持金剛石工具,且將副保持具朝內側按壓至本體之錐形部分並利用螺釘固定。因而,可獲得以下效果,即:能夠使金剛石工具自工具保持具之前端之開口突出並將其確實地保持,且,即便在金剛石工具磨耗或損傷之情形下,仍能夠容易地更換金剛石工具。
其次,針對本發明之第1實施形態之工具保持具10A進行說明。工具保持具10A包含:保持具本體11、及保持於其內部之副保持具20。圖1係顯示本發明之實施形態所使用之工具保持具10A之保持具本體11的細節之平面圖、前視圖、仰視圖及剖視圖。如圖1所示,保持具本體11係角筒狀之構造,在中央部沿其中心軸具有剖面為圓形之貫通孔12。保持具本體11之上部形成有圓錐台狀之錐形部13,內徑、外徑均逐漸變小。錐形部13之前端成為貫通孔12之開口,錐形部13之圓錐台之內徑之前端角α2設為例如90,外徑之前端角α1設為與其相同或大於其之角,例如設為100 。又,在上部之錐形部13之下方與中心軸垂直地設置有貫通孔14,在保持具本體11之中央亦設置有彼此正交之貫通孔15、16。貫通孔15、16係用於將工具保持具10A安裝於劃線頭者。又,在貫通孔14與15、16之間,在保持具本體11之貫通孔12之內壁形成有螺紋槽17。貫通孔12之較螺紋槽17更靠上部之內徑較下部之內徑為小。 其次,針對***該保持具本體11內之副保持具20,利用圖2進行說明。副保持具20係用於保持金剛石工具者。副保持具20係圓柱狀之構件,為了***保持具本體11之貫通孔12內,而其外徑設為略微小於保持具本體11之貫通孔12之上部內徑。而且,副保持具20之上部形成有外徑逐漸變小之圓錐台形之錐形部21。錐形部21之圓錐台之前端角α3與保持具本體11之錐形部13之內徑之圓錐台之前端角α2相等,例如被設為90。在副保持具20之中央與中心軸垂直地設置有貫通孔22。又,自副保持具20之上部沿中心軸形成有狹槽23。狹槽23係包含形成於錐形部21之內部之上部狹槽23a、及到達較其深之位置之下部狹槽23b的階差狀之狹槽,且構成為下部狹槽23b之寬度窄於上部狹槽23a之寬度。 其次,針對***於副保持具20之狹槽之金剛石工具30進行說明。金剛石工具30係如圖3(a)所示般為等腰三角形之板狀,在其上部至少形成1個尖頭。此處,採用具有2個尖頭P1、P2者。金剛石工具30之厚度設為略微小於副保持具20之上部狹槽23a之寬度且大於下部狹槽23b之寬度。又,金剛石工具30之頂角設為與副保持具之錐形部21之角度相等,例如為90。且,金剛石工具32之大小略微小於上部狹槽23a之大小。如此,如圖3(b)所示,能夠將金剛石工具30保持於副保持具20之上部狹槽23a,在保持之狀態下僅形成尖頭之前端部自錐形部21突出。 且說在將金剛石工具30安裝於工具保持具10A之情形下,如圖4所示,在將三角形板狀之金剛石工具30***於副保持具20之上部狹槽23a之狀態下,將副保持具20自保持具本體11之貫通孔12之下方之開口朝向上方***並將其上推。而後,自貫通孔12之下方將止動螺釘18***,使止動螺釘18與螺紋槽17嚙合,藉由使止動螺釘18旋轉而將副保持具20上推。如此,副保持具20之上部之錐形部21與金剛石工具30之尖頭部分自保持具本體11之貫通孔12之錐形部13之開口突出。此處,若進一步緊固止動螺釘18,則由錐形部13之內壁迫緊副保持具20之狹槽23而自左右將金剛石工具30壓入,從而能夠確實地固定金剛石工具30。此時,由於金剛石工具30與保持具本體11之錐形部13不接觸,僅側面被副保持具20之錐形部21按壓,故能夠使迫緊力分散,而不易對金剛石工具30造成損傷。保持具本體11之貫通孔12之下部可保持原狀地開放,但較佳的是,如圖4所示般自下方設置有彈力性之蓋19而予密封。此外,作為止動螺釘18可適宜地使用市售之附六角孔止動螺釘等。又,在本實施形態中,在安裝之階段副保持具20之錐形部21自保持具本體11之錐形部13之開口突出,但副保持具20之錐形部21可形成為與保持具本體11之錐形部13相同之高度,亦可位於保持具本體11之錐形部13之內部。 且說在將副保持具20安裝於保持具本體11時,較佳的是以貫通孔22與設置於保持具本體11之上部之貫通孔14成為相同之位置之方式安裝。如此,能夠自保持具本體11之貫通孔14確認副保持具20之貫通孔22。而且,於在將副保持具20安裝於保持具本體11後必須微調整金剛石工具30之角度時,藉由使銷等通過該貫通孔22並使副保持具20旋轉,而能夠變更副保持具20相對於保持具本體11之角度。 此外,副保持具20之下部狹槽23b用於卸下金剛石工具30供進行再研磨等。在金剛石工具30損傷之情形下,取下止動螺釘18並自保持具本體11卸下副保持具20。而後,若自側面將銷等***下部狹槽23b,以銷等將使用後之金剛石工具30上推,則能夠容易地卸下金剛石工具30。 此外,在第1實施形態中,將錐形部之外徑之前端角α1設為100,將內徑之前端角α2設為90,但較佳的是將前端角α2設為30~90,更佳的是設為40~70。再者,副保持具20之圓錐台之前端角α3可與α2相同,又,可以成為較其小1~3左右之角度之方式,例如將前端角α2設為60 ,將前端角α3設為58。前端角α3小於前端角α2時迫緊較佳,能夠確實地固定。 其次,針對本發明之第2實施形態之工具保持具10B進行說明。第2實施形態係在使用圖5所示之四角柱狀之金剛石工具31時使用之工具保持具。該工具保持具10B之保持具本體11與前述之第1實施形態之保持具本體11大致相同,僅副保持具40不同。圖6係顯示第2實施形態之副保持具40之前視圖、平面圖、仰視圖及剖視圖。如該等圖所示,副保持具40之外形與第1實施形態之副保持具20相同地為圓柱狀且在上部具有前端角α3之錐形部41。在錐形部41之下方於與軸垂直之方向上設置有彼此正交的2個圓形之貫通孔42。副保持具40之上部自錐形部41起直至稍許下方為止係如圖6所示般設置有十字狀之狹槽43a、43b。貫通孔44沿副保持具40之中心軸貫通副保持具40,直至狹槽43a、43b之稍許下方為止直徑為小,在較其更下方直徑為大。 在將四角柱狀之金剛石工具31保持於該副保持具40之情形下,如圖7所示,以自上部嵌入狹槽43a、43b之方式將金剛石工具31***。此外,由於金剛石工具31係藉由四角柱之角位於設置於上部之十字狀之狹槽43a、43b之槽底而被保持,故即便設置有貫通孔44仍不會脫落。 以下,針對將金剛石工具31安裝於工具保持具10B之情形,利用圖7進行說明。首先,在將金剛石工具31***於副保持具40之狹槽43a、43b之狀態下,使副保持具40自保持具本體11之貫通孔12之下方之開口朝向上方***並將其上推。而後,自貫通孔12之下方將止動螺釘18***,使止動螺釘18與螺紋槽17嚙合,藉由使止動螺釘18旋轉而將副保持具40上推。如此,上部之狹槽43a、43b與保持具本體11之錐形部13之內壁接觸而狹槽43a、43b被迫緊,而能夠將四角柱狀之金剛石工具31壓入,從而能夠將其確實地保持。此時,由於金剛石工具31之4個側面之各者被副保持具之錐形部按壓,故能夠使迫緊力分散,而不易對金剛石工具31造成損傷。在該情形下亦然,貫通孔12之下方可保持原狀地開放,但較佳的是,設置蓋19而預先將貫通孔關閉。又,由於金剛石工具31係四角柱,最大能夠設置4個尖頭,故在副保持具40內貫通孔42以彼此正交之方式設置,保持具本體之貫通孔14亦對應於副保持具40之貫通孔42以彼此正交之方式設置。金剛石工具31之角度之調整係與第1實施形態相同地能夠藉由經由保持具本體之貫通孔14使銷等通過貫通孔42並使副保持具40旋轉而進行。 此外,沿副保持具40之中心軸之貫通孔44用於卸下金剛石工具31供進行更換等。在金剛石工具之尖頭損傷之情形下,取下止動螺釘18並自保持具本體11卸下副保持具40。藉此,狹槽43a、43b略微打開。而後,若自貫通孔44以銷等將使用後之金剛石工具31上推,則能夠容易地卸下金剛石工具31。如此,進行金剛石工具之尖頭之修復此舉變得容易。或是,由於藉由使止動螺釘18弛緩而狹槽43a、43b略微打開,故可在未自保持具本體11卸下副保持具40下,拉拽金剛石工具31之前端而將其卸下。又,於在金剛石工具31之下部亦設置有尖頭之情形下,易於使金剛石工具反轉而使用下部之尖頭。 其次,針對本發明之第3實施形態之工具保持具10C進行說明。第3實施形態係在使用圖8所示之長方形板狀之金剛石工具32時使用之工具保持具。 該工具保持具10C之保持具本體11係與前述之第1實施形態之保持具本體11相同,僅副保持具50不同。圖9係顯示第3實施形態之副保持具50之前視圖、平面圖、仰視圖及剖視圖。如該等圖所示,副保持具50之外形與第1實施形態之副保持具20相同地為圓柱狀且在上部具有前端角α3之錐形部51。在錐形部51之下方於與軸垂直之方向上設置有圓形之貫通孔52。副保持具50之上部自錐形部51起直至稍許下方為止係如圖9所示般設置有狹槽53。狹槽53包含:形成於錐形部51之內部之上部狹槽53a、及形成於較其更深之位置之下部狹槽53b。狹槽53之下部狹槽53b係圓筒形,且構成為其直徑較上部狹槽53a之寬度更為寬廣,而成為寬幅部。藉此,與第1實施形態不同,金剛石工具32由上部狹槽53a及下部狹槽53b保持。 在將金剛石工具32安裝於工具保持具10C之情形下,將長方形板狀之金剛石工具32***副保持具50之狹槽53。圖10係顯示將金剛石工具32***於副保持具50之狀態之前視圖、平面圖及剖視圖。如此,在將金剛石工具32***至下部狹槽53b之下端為止之狀態下,如圖11所示般將副保持具50自保持具本體11之貫通孔12之下方之開口朝向上方***並將其上推。而後,自貫通孔12之下方將止動螺釘18***,使止動螺釘18與螺紋槽17嚙合,藉由使止動螺釘18旋轉而將副保持具50上推。如此,自副保持具50之錐形部51突出之金剛石工具32之尖頭部分自保持具本體11之貫通孔12之錐形部13開口突出。此處,若進一步緊固止動螺釘18,則由錐形部13之內壁迫緊副保持具50之狹槽53而自左右將金剛石工具32壓入,而能夠確實地固定金剛石工具32。此時,由於下部狹槽53b之寬度較上部狹槽23a之寬度更寬廣,故能夠更容易地迫緊狹槽53。 在前述之各實施形態中,保持具本體11之錐形部13內外周均採用圓錐台狀,但錐形部13之外形可為角錐台狀。又,副保持具之上部之錐形部51可自保持具本體11之錐形部13之開口突出。 其次,針對本發明之第4實施形態,利用圖12及圖13進行說明。該工具保持具10D與第1實施形態不同,係將保持具本體61設為與WO2007/063979號等所示之圓筒形之刀片保持具相同之形狀者。在保持具本體61之上部與中心軸平行地設置有大致正方形狀之平坦部62a、62b。又,保持具本體61係如圖12所示般具有沿中心軸貫通上下之貫通孔63,在其中央部分形成有螺紋槽64。保持具本體61之上部形成有圓錐狀之錐形部65,內徑與外徑均逐漸變小。錐形部65之前端部成為開口部,錐形部65之外徑之前端角α1設為100,錐形部65之圓錐台之內徑之前端角α2設為60。另一方面,保持具本體61之下方具有凹缺之傾斜部66a及平坦部66b。藉此,能夠更換WO2007/063979號等所示之刀片保持具而使用工具保持具10D。 其次,圖14顯示***該保持具本體61內之副保持具70。該副保持具70與圖2之副保持具大致相同,但狹槽71以相同之寬度形成至一定深度,上部之錐形部之前端角α3成為58。藉由將該副保持具70自下部***圖12所示之保持具本體61之貫通孔63,並以止動螺釘固定,而能夠保持圖8所示之長方形之板狀之金剛石工具32。此外,此處將副保持具70與第1實施形態設為相同,但可使用與第2及第3實施形態之副保持具相同之副保持具。 其次,針對本發明之第5實施形態,利用圖15進行說明。該實施形態之工具保持具10E係提高工具保持具之外觀之品質者。保持具本體81係與保持具本體11大致相同之角筒形狀,如圖15所示般在中央部沿其中心軸具有剖面為圓形之貫通孔82。保持具本體81之上部形成有圓錐台狀之錐形部83,內徑、外徑均逐漸變小。錐形部83之前端成為貫通孔82之開口,錐形部之外徑之前端角α1設為100,內徑之前端角α2設為60。又,保持具本體81省略相當於保持具本體11之貫通孔14之貫通孔。由於貫通保持具本體81之中心之貫通孔82之細節及其內壁之螺紋槽等與第1實施形態之保持具本體11相同,故省略詳細之說明。 其次,***該保持具本體81內之副保持具90係如圖16所示般為與圖14大致相同之形狀,但在側面未設置貫通孔。在副保持具90之下部設置有用於使副保持具90旋轉之孔或槽。在本實施形態中,藉由將小徑之第2止動螺釘91埋入,並以接著劑等固定,而設置用於使副保持具90旋轉之六角孔,但可在副保持具90直接設置旋轉用之孔或槽。在副保持具90之上部設置有無階差之狹槽92。 其次,針對將該副保持具90固定於保持具本體81之第1止動螺釘100,利用圖17進行說明。止動螺釘100在外周切出螺紋,在下表面具有六角形之開口101,能夠利用冶具而旋轉。再者,在止動螺釘100之中心形成有小徑之貫通孔102。使用該止動螺釘100在保持具本體81內將副保持具90上推,而能夠以止動螺釘固定副保持具。 圖18係顯示用於使止動螺釘100旋轉之第1治具110之平面圖及前視圖,圖19係顯示用於使副保持具90旋轉之第2治具120之平面圖及前視圖。治具110係如圖18所示般為以下之圓筒形之治具,即:具有上部之內徑為小且在下部為大之貫通孔111,且上部具有六角柱部112者。又,第2治具120係如圖19所示般為前端具有六角柱部121之圓柱狀之治具。六角柱部121為了自下方貫通第1治具110之貫通孔111而自貫通孔111突出,乃設為具有充分之長度。第2治具120係使角柱部121通過第1治具110之貫通孔111並使副保持具90旋轉者。 以下,針對將金剛石工具32安裝於工具保持具10E之情形,利用圖15進行說明。首先,在將角板狀之金剛石工具32***於副保持具90之狹槽92之狀態下,將副保持具90自保持具本體81之貫通孔82之下方之開口朝向上方***並將其上推。而後,自貫通孔82之下方如圖15所示般利用第1治具110使止動螺釘100旋轉,在保持具本體81之貫通孔82內朝向上方將副保持具90上推。如此,自副保持具90之上部突出之金剛石工具32之尖頭部分自保持具本體81之錐形部83之開口突出。此處,若進一步緊固止動螺釘100,則由錐形部83之內壁迫緊副保持具90之狹槽92而自左右將金剛石工具32壓入,而能夠確實地固定金剛石工具32。而後,於在將副保持具90安裝於保持具本體81後必須微調整金剛石工具32之角度時,藉由使用第1治具110使對於副保持具90之迫緊弛緩,並使用第2治具120使副保持具90旋轉。如此,能夠變更副保持具90相對於保持具本體81之角度。如此,若使用第1及第2治具110、120分別使止動螺釘100、副保持具90旋轉,則無須在保持具本體81之側壁設置角度調整用之貫通孔,而能夠提高外觀之品質。 [產業上之可利用性] 如此,藉由使用保持具本體部及副保持具保持金剛石工具,而能夠保持各種形態之工具,從而可有效地用於劃線裝置。
10A‧‧‧工具保持具10B‧‧‧工具保持具10C‧‧‧工具保持具10D‧‧‧工具保持具10E‧‧‧工具保持具11‧‧‧保持具本體12‧‧‧貫通孔13‧‧‧錐形部14‧‧‧貫通孔15‧‧‧貫通孔16‧‧‧貫通孔17‧‧‧螺紋槽18‧‧‧止動螺釘19‧‧‧蓋20‧‧‧副保持具21‧‧‧錐形部22‧‧‧貫通孔23‧‧‧狹槽23a‧‧‧上部狹槽23b‧‧‧下部狹槽30‧‧‧金剛石工具31‧‧‧金剛石工具32‧‧‧金剛石工具40‧‧‧副保持具41‧‧‧錐形部42‧‧‧貫通孔43a‧‧‧狹槽43b‧‧‧狹槽44‧‧‧貫通孔50‧‧‧副保持具51‧‧‧錐形部52‧‧‧貫通孔53‧‧‧狹槽53a‧‧‧上部狹槽53b‧‧‧下部狹槽61‧‧‧保持具本體62a‧‧‧平坦部62b‧‧‧平坦部63‧‧‧貫通孔64‧‧‧螺紋槽65‧‧‧錐形部66a‧‧‧傾斜部66b‧‧‧平坦部70‧‧‧副保持具71‧‧‧狹槽81‧‧‧保持具本體82‧‧‧貫通孔83‧‧‧錐形部90‧‧‧副保持具91‧‧‧第2止動螺釘92‧‧‧狹槽100‧‧‧第1止動螺釘/止動螺釘101‧‧‧開口102‧‧‧貫通孔110‧‧‧第1治具/治具111‧‧‧貫通孔112‧‧‧六角柱部120‧‧‧第2治具121‧‧‧六角柱部/角柱部P1‧‧‧尖頭P2‧‧‧尖頭α1‧‧‧前端角α2‧‧‧前端角α3‧‧‧前端角
圖1係顯示本發明之實施形態所使用之工具保持具之本體部的細節之平面圖、前視圖、仰視圖及剖視圖。 圖2係顯示本發明之第1實施形態所使用之副保持具之前視圖、平面圖及剖視圖。 圖3(a)係顯示安裝於本發明之第1實施形態所使用之工具保持具的金剛石工具之立體圖;圖3(b)係顯示將該金剛石工具安裝於副保持具之狀態之側視圖。 圖4係顯示安裝有本發明之第1實施形態之金剛石工具的工具保持具之平面圖、前視圖、仰視圖及剖視圖。 圖5係顯示本發明之第2實施形態所使用之金剛石工具的一例之立體圖。 圖6係顯示本發明之第2實施形態所使用之副保持具之前視圖、平面圖、仰視圖及剖視圖。 圖7係顯示安裝有本發明之第2實施形態之金剛石工具的工具保持具之平面圖、前視圖、仰視圖及剖視圖。 圖8係顯示安裝於本發明之第3實施形態所使用之工具保持具之金剛石工具的一例之立體圖。 圖9係顯示本發明之第3實施形態所使用之副保持具之前視圖、平面圖、仰視圖及剖視圖。 圖10係顯示將金剛石工具安裝於本發明之第3實施形態之副保持具的狀態之平面圖、前視圖及剖視圖。 圖11係顯示安裝有本發明之第3實施形態之金剛石工具的工具保持具之平面圖、前視圖、仰視圖及剖視圖。 圖12係顯示本發明之第4實施形態之工具保持具之本體部的細節之平面圖、前視圖及剖視圖。 圖13係顯示本發明之第4實施形態之保持具本體部之自與圖12不同的方向之前視圖及仰視圖。 圖14係本發明之第4實施形態之副保持具之前視圖、側視圖及平面圖。 圖15係顯示安裝有本發明之第5實施形態之保持具本體與金剛石工具之工具保持具之金剛石工具的角度調整方法之剖視圖。 圖16係本發明之第5實施形態之副保持具之前視圖。 圖17係本發明之第5實施形態之止動螺釘之前視圖。 圖18係顯示用於固定本發明之第5實施形態之止動螺釘的第1治具之前視圖及平面圖。 圖19係顯示用於使本發明之第5實施形態之副保持具旋轉的第2治具之前視圖及平面圖。
10A‧‧‧工具保持具
12‧‧‧貫通孔
13‧‧‧錐形部
14‧‧‧貫通孔
15‧‧‧貫通孔
16‧‧‧貫通孔
17‧‧‧螺紋槽
18‧‧‧止動螺釘
19‧‧‧蓋
20‧‧‧副保持具
30‧‧‧金剛石工具
Claims (4)
- 一種工具保持具,其係保持對脆性材料基板劃線之金剛石工具者,且具備:保持具本體,其內壁係剖面圓形之筒狀,在前端具有內徑逐漸變小之錐形部,且在前述筒狀之內壁具有螺紋槽;副保持具,其***前述保持具本體內;及第1止動螺釘,其與前述保持具本體之螺紋槽嚙合且將前述副保持具固定於前述錐形部之內部;且前述副保持具在一端具有外徑逐漸變小之錐形部及狹槽,且將金剛石工具保持於前述狹槽;前述副保持具具有用以調整相對於前述保持具本體之角度的貫通孔、孔或槽。
- 如請求項1之工具保持具,其中前述副保持具之狹槽係階差狀狹槽。
- 如請求項1之工具保持具,其中前述副保持具之狹槽係十字狀之狹槽。
- 如請求項1之工具保持具,其中前述副保持具之狹槽係在下方具有寬幅部之狹槽。
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