基板折断装置的制作方法

专利名称：基板折断装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及将形成有划线的脆性材料基板沿着划线折断的基板折断装置。
背景技术：
先前，众所周知的是如下之基板折断装置，其以水平状态固定形成有划线的母基板，并且通过分别配置在母基板的上下方的折断单元沿着划线使母基板折断(例如专利文献1) O[先行技术文献][专利文献][专利文献1]日本专利特开2006-289625号

发明内容
[发明所欲解决的问题]于此，在通过专利文献1的基板折断装置折断脆性材料基板的情形时，通过上折断单元向与重力相同的方向移动而对母基板的上表面侧赋予荷重，且通过下折断单元向与重力相反的方向移动而对母基板的下表面侧赋予荷重。由此，重力对上折断单元及下折断单元的影响是不同的。其结果，在对重力的影响未进行任何调整的情形时，会产生从上折断单元及下折断单元对脆性材料基板赋予的荷重不同的问题。由此，本发明的目的在于可良好折断脆性材料基板的基板折断装置。[解决问题的技术手段]为解决上述问题，技术方案1所述的发明的特征在于，其是将形成有划线的脆性材料基板沿着所述划线折断的基板折断装置，且包括保持单元，其以立起姿势保持所述脆性材料基板；以及折断单元，其沿着所述划线折断由所述保持单元保持的所述脆性材料基板；且所述折断单元包括第1折断杆，其以与所述保持单元对向的方式设置，且在一方向延伸；以及第2折断杆，夹持由所述保持单元保持的所述脆性材料基板而设置在所述第1折断杆的相反侧，且在与所述第1折断杆平行的方向延伸；在所述第1折断杆及第2折断杆的延伸方向与所述划线大致平行的状态下，所述第1折断杆及第2折断杆分别接近于所述脆性材料基板的第1主面及第2主面，且所述脆性材料基板由所述第1折断杆及第2折断杆夹持，由此使设为立起姿势的所述脆性材料基板沿着所述划线折断。此外，技术方案2的发明是根据技术方案1所述的基板折断装置，其特征在于所述第ι折断杆及第2折断杆接近于所述脆性材料基板的方向与重力方向大致垂直。此外，技术方案3所述的发明是根据技术方案1或2所述的基板折断装置，其特征在于所述第1折断杆从形成有所述划线的所述第2主面的相反侧的所述第1主面侧沿着所述划线赋予荷重。此外，技术方案4所述的发明是根据技术方案1至3中任一项所述的基板折断装置，其特征在干所述保持単元在执行所述脆性材料基板的授受的交接位置、与通过所述折 断单元执行脆性材料基板的折断的折断位置之间，搬送立起姿势的所述脆性材料基板。[发明的效果]根据技术方案1至3中记载的发明，在由保持単元保持脆性材料基板的情形吋，第 1折断杆及第2折断杆配置在以立起姿势保持的脆性材料基板的两侧。于此，在第1折断杆及第2折断杆分别从以立起姿势保持的脆性材料基板的两侧 (例如脆性材料基板的正面及背面)接近的情形吋，第1折断杆及第2折断杆接近于脆性材 料基板的方向与重力方向所成的角度均为约90° (deg)。相对于此，第1折断杆及第2折断杆配置于脆性材料基板的上下方，在第1折断杆 及第2折断杆分别从脆性材料基板的上侧及下侧接近的情形吋，第1折断杆及第2折断杆 接近于脆性材料基板的方向与重力方向所成的角度分别为约0° (deg) ,180° (deg)。艮ロ， 重力对第1折断杆及第2折断杆的影响是不同的。其結果，在未对重力的影响进行任何调 整的情形吋，会产生从第1折断杆及第2折断杆对脆性材料基板赋予的荷重不同的问题。如此，根据技术方案1至3中任ー项记载的发明，重力对第1折断杆及第2折断杆 的影响相同。因此，无须针对第1折断杆及第2折断杆的各个采取减轻重力影响的措施即 可良好地折断脆性材料基板。尤其，根据技术方案3中记载的发明，第1折断杆可沿着划线对第1主面侧(形成 有划线的第2主面的相反侧)赋予荷重。因此，可良好且切实地执行沿着划线的脆性材料 基板的折断。尤其，根据技术方案4中记载的发明，保持単元搬送立起姿势的脆性材料基板。由 此，可抑制包含搬送路径在内的保持単元的设置面积。因此，可减小基板折断装置的尺寸。


图1是表示本发明的实施方式的基板折断装置的构成的一例的正视图。图2是表示本发明的实施方式的基板折断装置的构成的一例的后视图。图3是表示エ件的构成的一例的正视图。图4是表示姿势变更単元的构成的一例的侧视图。图5是表示姿势变更単元的构成的一例的平面图。图6是表示搬送単元的构成的一例的正视图。图7是表示搬送単元的构成的一例的后视图。图8是表示可动夹持部的构成的一例的正视图。图9是从图8的V-V线观察的导引爪附近的剖面图。图10是从图7的W-W线观察的导引爪附近的剖面图。图11是用以说明固定机构对エ件的固定步骤及固定解除步骤的后视图。图12是用以说明固定机构对エ件的固定步骤及固定解除步骤的后视图。图13是用以说明固定机构对エ件的固定步骤及固定解除步骤的后视图。图14是表示非接触保持単元的构成的一例的正视图。图15是表示折断単元的构成的一例的平面图。[符号的说明]
1基板折断装置3工件4切片环4b开口5切片板7脆性材料基板8划线9电子零件10姿势变更单元20交接部21升降台23(23a 23d)把持爪25(25a 25d)吸附部27交接用气缸30摆动部33摆动用气缸35挤压部37(37a 37d)挤压用气缸39 (39a 39d)辊40主体单元42 (42a 42c)杆43、44导轨50搬送单元51固定台51a贯通孔52旋转台60固定机构60a、68a缺口60b阶差面60d对向面61夹持部61a 61c可动夹持部66、73 (73a 73d)压靠构件67 (67a 67c)可动导件68固定导件69(69a 69d)导引爪71挤压部72挤压框75(75a 75d)间隙
80非接触保持单元
81安装台
81a插入孔
83第1吸引部
84第2吸引部
85折断单元
86第1折断杆
86a第1进退驱动部
87第2折断杆
87a第2进退驱动部
90控制单元
D1、D2间隔(第1及第2间隔)
PlO交接位置
Pll解除位置
P12固定位置
P20折断位置
具体实施例方式以下，参照图式对本发明的实施方式进行详细说明。<1.整体构成>图1及图2为分别表示本发明的实施方式的基板折断装置1的构成的一例的正视图及后视图。图3是表示工件3的构成的一例的正视图。基板折断装置1为将形成有划线 8的脆性材料基板7 (参照图3)沿着划线8折断(切断)的装置。如图1及图2所示，基板折断装置1主要包括姿势变更单元10、主体单元40、搬送单元50、非接触保持单元80、折断单元85、及控制单元90。再者，在图1及以下的各图中，为明确这些部分的方向关系，可根据需要而适当地附上设Z轴方向为铅直方向且设XY平面为水平面的XYZ正交坐标系。姿势变更单元10在水平姿势及立起姿势之间变更平板状的工件3的姿势，并且将设为立起姿势的工件3交接给搬送单元50。此外，姿势变更单元10固定在主体单元40上。于此，固定在搬送单元50并通过折断单元85进行折断处理的工件3，如图3所示主要包括切片环4、切片板5及脆性材料基板7。切片环4(环状体)为由不锈钢等金属形成的平板。如图1及图2所示，通过切片环4的外缘部如由固定机构60夹持而将工件3固定在固定机构60上。此外，如图3所示，在切片环4的中央附近形成有开口 4b。进而，在切片环4的外缘部如设置有缺口 4c。通过检测该缺口如的位置而检测工件3的旋转角度。切片板5 (片状体)以覆盖切片环4的开口 4b的方式安装在切片环4上。而且， 脆性材料基板7以位于开口 4b上的方式贴附于切片板5。因此，即便使工件3为立起姿势， 也可切实地固定脆性材料基板7。于此，本实施方式中，作为切片板5，也可使用例如树脂制的粘着片材。
脆性材料基板7为例如玻璃基板或陶瓷基板等由脆性材料形成的基板。如图3所示，在脆性材料基板7上形成有数个划线8及数个电子零件9。划线8为形成在脆性材料基板7的表面上的切割纹(纵向裂纹)。于此，通过例如使烧结金刚石制的划线轮(省略图示)压接于脆性材料基板7的表面并转动而形成划线 8。而且，通过对形成有数个划线8的脆性材料基板7赋予应力，并沿着各划线8折断脆性材料基板7而获得数个电子零件9 (例如数个液晶显示装置)。再者，本实施方式中，将工件3 (及切片环4、切片板5及脆性材料基板7)的主面 3a、3b中未形成有划线8的面称作第1主面3a，且将形成有划线8的面称作第2主面北。主体单元40如图1及图2所示用作固定姿势变更单元10、非接触保持单元80及折断单元85等单元、以及数个旋转致动器41 (41a 41c)之固定部。于此，各旋转致动器4K41a 41c)根据压缩空气的供给状态而使轴(旋转轴 省略图示)旋转。由此，安装在轴上的杆42 42c)摆动，并抵接于对应的夹持部 61 (61a 61c)的抵接部63 (参照图8)。再者，下文对夹持部61 (61a 61c)的硬件构成进行叙述。搬送单元50沿着固定在主体单元40上的一对导轨43、44可行走地设置。搬送单元50以立起姿势保持平板状的工件3，并且使该工件3相对于姿势变更单元10及主体单元 40移动。于此，搬送单元50的保持可通过接触保持工件3的外缘部如而实现。如此，搬送单元50不仅搬送工件3 (搬送功能)，也通过接触保持包含脆性材料基板7的工件3的外缘部如而以立起姿势的状态固定平板状的工件3 (保持功能)。即，搬送单元50也用作“保持单元”。此外，本实施方式中，在搬送工件3的情形时，搬送单元50移动，但姿势变更单元 10及主体单元40静止。由此，本实施方式中，也将姿势变更单元10及主体单元40总称为 “固定侧单元”。非接触保持单元80如图2所示，以与位于折断位置P20的搬送单元50对向的方式设置，对由搬送单元50的固定机构60接触保持外缘部如的工件3进行非接触保持。如此，由“接触保持”设为立起姿势的平板状的工件3的外缘部如的搬送单元 50 (保持单元)，与“非接触保持”工件3的第1主面3a的非接触保持单元80构成保持装置。折断单元85将由搬送单元50保持的工件3的脆性材料基板7沿着划线8折断。 于此，折断单元85通过对脆性材料基板7赋予应力，并使垂直裂痕从形成有划线8的脆性材料基板7的主面成长至其相反侧的主面为止而将脆性材料基板7折断。控制单元90控制姿势变更单元10、主体单元40、搬送单元50、非接触保持单元 80、及折断单元85中所包含的各要素的动作，并实现数据运算。如图1及图2所示，控制单元 90 主要包括 ROM (Read Only Memory，只读存储器)91、RAM (Random Access Memory，随机存取存储器)92、CPU (Central Processing Unit，中央处理器)93。R0M91为所谓的非易失性存储部，例如存储程序91a。再者，作为R0M91也可使用作为读写自由的非易失性存储器的快闪存储器。RAM92为易失性的存储部，例如存储CPU93 的运算中所使用的数据。CPU93以特定时序执行依照R0M91的程序91a的控制(例如数个旋转致动器41 (41a 41c)及数个挤压用气缸37 (37a 37d)的驱动控制等)。再者，下文对姿势变更单元10、搬送单元50、非接触保持单元80及折断单元85的详细硬件构成进行叙述。<2.姿势变更单元的构成〉图4及图5系分别表示姿势变更单元10的构成的一例的侧视图及平面图。于此， 姿势变更单元10如上所述执行变更工件3的姿势的动作、及将工件3交接给搬送单元50 的动作。如图4及图5所示，姿势变更单元10主要包括数个支撑部11 (1 Ia 1 Id)、数个定位把手13 (13a 13d)、交接部20、摆动部30及挤压部35。数个(本实施方式为4个)支撑部11 (Ila lid)支撑交接给姿势变更单元10 的工件3。如图4及图5所示，各支撑部11 (Ila lid)固定在可支撑工件3的切片环4的外缘部如的位置、且与交接部20的升降台21不发生干扰的位置。此外，各支撑部11 (Ila lid)如图4及图5所示，在其前端具有旋动自由地设置的滚珠12(1加 12(1)。由此，各滚珠12(1 12d)可点支撑工件3并旋转。因此，由各支撑部11 (Ila lid)支撑的工件3的位置可容易且平滑地变更。于此，由数个支撑部11 (Ila lid)支撑的工件3也可例如从未图示的搬送机械手交接给姿势变更单元10。此外，基板折断装置1的作业者(以下，简单地称作“作业者”) 也可将工件3载置在数个支撑部11上。数个(本实施方式为4个)定位把手13 (13a 13d)如图4及图5所示，与对应的把持爪23 (23a 23d)邻接设置。各定位把手13 (13a 13d)通过设置在基部20a上的移动机构(省略图示)而沿着对应的支臂^(26a ^kl)的长度方向进退。由此，各定位把手13 (13a 13d)以使由各支撑部11 (Ila lid)支撑的工件3的位置成为所期望范围的方式，向朝向升降台21的中心21a的方向挤压工件3 (更具体而言为切片板5)的外缘部 4a ο工件确认感测器15检测工件3是否支撑于数个支撑部11。如图5所示，工件确认感测器15与支撑部lib邻接且固定在与交接部20的升降台21不发生干扰的位置。作为工件确认感测器15，也可使用例如以非接触检测有无工件3的接近感测器。交接部20保持设为水平姿势且由数个支撑部11支撑的工件3。此外，交接部20 通过摆动部30在与搬送单元50之间交接设为立起姿势的工件3。如图4及图5所示，交接部20主要包括升降台21、数个把持爪2303a 23d)、数个吸附部25 25d)及交接用气缸观。升降台21如图5所示，包括从中心21a向外侧呈放射状延伸的数个(本实施方式中为4本)支臂沈(26a ^d)。升降台21防止由把持爪23及吸附部25保持的工件3发
生变形。数个(本实施方式中为4个)把持爪2303a 23d)(数个把持部)，把持在水平姿势及立起姿势之间变更姿势的工件3 (更具体而言为切片环4)的外缘部4a。如图4及图 5所示，各把持爪23 (23a 23d)设置在对应的支臂沈(26a ^d)的前端27 (27a 27d) 附近。于此，如图4所示，各定位把手13 (13a 13d)的上端附近(为便于图示，仅表示定位把手1 的上端附近)形成二股。因此，即便使各定位把手13 (13a 13d)进退以对工件 3进行定位，各定位把手13 (13a 13d)与对应的把持爪23 (23a 23d)及吸附部25 (25a 25d)也不会发生干扰。此外，在以通过各定位把手13(13a 13d)使工件3的位置成为所期望范围的方式进行定位的情形时，工件3由各把持爪23 (23a 23d)围绕。数个(本实施方式中为4个)吸附部25 25d)对应于各把持爪23 23d)而设置，且吸附工件3 (更具体而言为切片环4)的外缘部如。因此，在通过数个定位把手13(13a 13d)进行定位之后，通过数个吸附部 25 (25a 25d)吸附工件3，由此受到数个支撑部11 (Ila lid)支撑的工件3被交接给交接部20。如此，各把持爪23 03a 23d)及各吸附部25 25d)把持及吸附切片环4。 即，脆性材料基板7不通过各把持爪23 03a 23d)及各吸附部25 25d)把持及吸附。因此，交接部20及摆动部30不对形成在脆性材料基板7上的划线8 (参照图幻带来影响即可执行工件3的保持及姿势变更。交接用气缸观在交接部20与搬送单元50之间交接设为立起姿势的工件3的情形时，使工件3在交接部20与搬送单元50之间移动。如图4所示，交接用气缸观包括主体部28a及连杆四。连杆四相对于主体部28a而可进退。如图4所示，连杆四的前端固定在升降台 21的底面。因此，固定在升降台21上的立起姿势的工件3对应于连杆四的前进或后退动作而在交接部20与搬送单元50之间移动。摆动部30通过使交接部20以摆动轴31为中心摆动，而使由交接部20保持的工件3的姿势在水平姿势与立起姿势之间变更。如图4及图5所示，摆动部30主要包括摆动轴31、摆动框32及摆动用气缸33。摆动轴31用作使交接部20相对于基部20a摆动的中心轴。如图5所示，摆动轴31 由轴承30a、30b可旋转地支撑(轴支)。此外，轴承30a、30b分别固定在对应的托架30c、 30d 上。摆动框32为由数个(本实施方式为3片)板体32a 32c形成的框体。如图5 所示，摆动轴31固定在板体32a、32c之间。另一方面，交接部20的交接用气缸观固定在板体32b上。摆动用气缸33为使交接部20摆动的驱动部。如图4所示，摆动用气缸33主要包括主体部33a与连杆34。连杆34相对于主体部33a而可进退。如图4及图5所示，主体部33a固定在交接部20的基部20a，连杆34的前端34a固定在摆动框32的板体32a。因此，在连杆34从主体部33a前进的情形时，由把持爪23及吸附部25保持的工件3的姿势从水平姿势变更为立起姿势。另一方面，在连杆34后退至主体部33a的情形时， 由把持爪23及吸附部25保持的工件3的姿势从立起姿势变更为水平姿势。挤压部35调整从搬送单元50的固定机构60赋予给工件3的荷重。由此，通过固定机构60执行固定从交接部20交接给搬送单元50的工件3的动作、及解除工件3的固定状态的动作。
如图4及图5所示，挤压部35主要包括安装框35a、数个托架36 (36a 36d)、及数个挤压用气缸37 (37a 37d)。安装框3 及数个托架36 (36a 36d)用以将数个挤压用气缸37 (37a 37d)固定在姿势变更单元10上。如图2及图4所示，安装框3 形成为框体状，且固定在基部20a。 此外，数个(本实施方式中为4个)托架36(36a 36d)为如图2所示从安装框35a的纵板沿着搬送单元50的搬送方向(箭头ARl方向)延伸的安装板。数个挤压用气缸37 (37a 37d)分别压缩对应的压靠构件73 (73a 73d 参照图 7)。如图4及图5所示，各挤压用气缸37 (37a 37d)主要包括数个连杆38 (38a 38d)、 及数个辊39 (39a 39d)。数个(本实施方式中为4个)连杆38(38a 38d)分别可沿着箭头AR2方向进退。 此外，在各连杆38 (38a 38d)的前端安装有对应的辊39 (39a 39d)。因此，在各连杆38 (38a 38d)前进的情形时，对应的辊39 (39a 39d)抵接于各压靠构件73 (73a 73d 参照图7)，由此，压缩各压靠构件73 (73a 73d)。另一方面，在各连杆38 (38a 38d)后退的情形时，对应的辊39 (39a 39d)从各压靠构件73 (73a 73d:图7参照)离开。由此，解除各压靠构件73 (73a 73d)的压缩状态。数个(本实施方式中为4个)辊39(39a 39d)分别为设置在对应的连杆 38(38a 38d)前端的旋转体。如图5所示，各辊39 (39a 39d)设为能够以在铅直方向 (与Z轴大致平行的方向与箭头ARl方向大致垂直的方向)延伸的旋转轴为中心旋转。因此，当在各辊39 (39a 39d)抵接于对应的压靠构件73 (73a 73d)的状态下， 搬送单元50沿搬送方向(箭头ARl方向)移动时，各辊39(39a 39d)以如下方式进行动作。即，各辊39 —面压缩对应的压靠构件73 (73a 73d)，一面沿着搬送方向在对应的压靠构件73(73a 73d)上旋转。因此，搬送单元50可一面维持各辊39 (39a 39d)的压缩状态，一面沿搬送方向移动。其结果，即便在搬送单元50相对于姿势变更单元10及主体单元 40 (固定侧单元)移动的情形时，也可维持工件3的固定解除状态。<3.搬送单元的构成〉图6及图7为表示搬送单元50的构成的一例的正视图及后视图。图8为表示可动夹持部61 (61a 61c)的构成的一例的正视图。图9为从图8的V-V线观察的导引爪 69 (69a)附近的剖面图。图10为从图7的W-W线观察的导引爪69 (69d)附近的剖面图。于此，搬送单元50 —面接触保持工件3的外缘部4a，一面在执行工件3的授受的交接位置Pio与通过折断单元85执行脆性材料基板7的折断的折断位置P20之间搬送立起姿势的工件3。由此，可抑制包含搬送路径在内的搬送单元50的设置面积(即，搬送单元50的移动区域尺寸)。因此，可减小基板折断装置1的尺寸。如图6及图7所示，搬送单元50主要包括固定台51及旋转台52。于此，本实施方式的搬送单元50通过例如未图示的线性马达而相对于姿势变更单元10、主体单元40及非接触保持单元80等可移动地设置。旋转台52为相对于固定台51而旋转的圆盘状的旋转部。如图6及图7所示，旋转台52旋动自由地嵌入至形成在固定台51上的圆形状的贯通孔51a中。此外，旋转台52包括固定工件3的固定机构60。再者，下文对固定机构60的构成进行叙述。固定台51用作安装例如用于使旋转台52旋转的旋转要素、及用于使固定台51及旋转台52相对于主体单元40行走的行走要素的安装部。如图6及图7所示，固定台51主要包括导块55、马达56及皮带57。数个(本实施方式中为6个)导块55如图6所示，设置在固定台51的正面51b。 此外，在各导块55的内部可旋转地设置有数个滚珠(省略图示)。而且，在各导块55安装在对应的导轨43、44上的情形时，各导块55内的滚珠(省略图示)以可旋转的状态与对应的导轨43、44接触。由此，当各导块55沿着对应的导轨43、44(即沿着搬送方向(箭头ARl方向))移动时，各导块阳内的滚珠(省略图示)在对应的导轨43、44上旋转。因此，固定台51可沿着导轨43、44平滑地行走。马达56为对旋转台52赋予旋转力的驱动部。皮带57将由马达56赋予的旋转力传输至旋转台52。如图6所示，皮带57卷绕在旋转台52与安装在马达56的旋转轴56a前端的马达用滑轮58上。由此，当马达56旋转时，固定在固定机构60上的工件3旋转。张力调整用滑轮59调整赋予给皮带57的张力。本实施方式中，张力调整用滑轮 59的位置(例如，Z轴方向的位置)通过未图示的定位机构调整。由此，可容易地去除皮带 57的松弛，并且可容易地调整皮带57的张力。因此，可良好地维持旋转台52的旋转状态。<3. 1.固定机构的构成〉固定机构60以立起姿势固定平板状的工件3。如图6及图7所示，固定机构60主要包括数个夹持部61 (61a 61c)、62及数个挤压部71。数个夹持部61 (61a 61c)、62夹持配置在与挤压部71之间的工件3的外缘部如。如图7所示，数个夹持部61 (61a 61c)、62分别沿着挤压框72设置。再者，以下说明中，将附上符号61 (61a 61c)的夹持部称作“可动夹持部”，将附上符号62的夹持都称作“固定夹持部”。S卩，数个夹持部包括数个可动夹持部61 (61a 61c)及固定夹持部62。进而换言之，数个夹持部中的一部分为数个可动夹持部61 (61a 61c)，数个夹持部中的剩余部分为固定夹持部62。数个(本实施方式中为3个)可动夹持部61 (61a 61c)分别在相对于挤压框72 而接近或离开的方向进退。如图7及图8所示，各可动夹持部61 (61a 61c)主要包括抵接部63、旋动板64、压靠构件66、可动导件67 (67a 67c)及导引爪69 (69a 69c)。于此，可动夹持部61a 61c相互具有相同的硬件构成。因此，以下仅对可动夹持部61a的硬件构成进行说明。抵接部63为由例如金属成形的球状体，且安装在旋动板64上。旋动板64为以旋动轴6 为中心旋动的板体。例如，当旋转致动器41 (41a)的杆42 )(参照图1及图2) 摆动，杆42 (42a)抵接于对应的夹持部61 (61a)的抵接部63时，旋动板64以旋动轴6 为中心向箭头Rl方向旋动。连杆65为连结旋动板64及可动导件67 (67a)的窄宽的板体。连杆65的一端通过旋动轴6 而与旋动板64连动连结，且连杆65的另一端通过旋动轴6 而与可动导件 67 (67a)连动连结。
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压靠构件66由弹簧等弹性构件形成。如图8所示，压靠构件66的一端66a固定在可动侧旋动板64上，压靠构件66的另一端66b固定在固定侧增强板64b。由此，当旋动板64沿箭头Rl方向旋动时，压靠构件66向箭头Rl方向的相反方向压靠旋动板64。可动导件67 (67a)为平板状的可动构件。可动导件67通过向相对于挤压框72而接近或离开的方向进退而调整工件3的固定状态。S卩，当杆42 02a)通过旋转致动器41 (41a)摆动而使旋动板64沿箭头Rl方向旋动时，可动导件67 (67a)可向从挤压框72离开的方向移动。由此，可动导件67 (67a)成为夹持解除状态。另一方面，在杆42 02a)通过旋转致动器41 01a)返回至摆动前的位置，通过压靠构件66的压靠力而使旋动板64向箭头Rl方向的相反方向旋动时，可动导件67 (67a)向接近于挤压框72的方向移动。由此，可动导件67 (67a)成为在与挤压框72之间可夹持工件 3的状态。如此，设置在主体单元40上的数个旋转致动器41 (41a 41c)，用作使数个夹持部61 (61a 61c)、62中的一部分(数个可动夹持部61a 61c)向相对于挤压框72而接近或离开的方向进退的驱动部(第1驱动部)。缺口 60a为如图8所示形成在可动导件67的挤压框72侧的凹口。于此，在姿势变更单元10的交接部20与搬送单元50之间交接工件3的情形时，把持爪23 (23a)可配置在由缺口 60a形成的空间(例如间隙75(7 ))中(参照图8及图11至图13)。因此，在交接工件3时，可有效地防止把持爪23 与可动导件67(67a)发生干扰。数个(本实施方式2)导引爪69(69a)与可动导件及挤压框72协作而夹持工件3。如图8所示，导引爪69 (69a)隔开安装在可动导件67 (67a)上且沿着对向的挤压框72的轮廓线的方向上。此外，如图9所示，导引爪69(69a)以使导引爪69(69a)的阶差面60b位于可动导件67 (67a)的下端面60c的下方的方式安装在可动导件67 (67a)上。因此，如图9所示，可动夹持部61 (61a)及挤压部71对工件3的夹持是通过可动导件67(67a)的下端面60c、导引爪69 (69a)的阶差面60b及挤压框72的对向面60d与工件3接触而实现。固定夹持部62如图7所示固定在挤压框72附近。如图7所示，固定夹持部62主要包括固定导件68与导引爪69 (69d)。固定导件68为平板状的固定构件。即，固定导件68与可动导件67 (67a 67c) 不同，不向相对于挤压框72而接近或离开的方向进退而为固定在旋转台52上。由此，可以固定夹持部62的位置为基准容易地执行工件3相对于固定机构60的定位。因此，可通过使用数个可动夹持部61 (61a 61c)及固定夹持部62而良好地执行工件3的夹持及夹持解除。缺口 68a为如图7所示形成在固定导件68的挤压框72侧的凹口。于此，在姿势变更单元10的交接部20与搬送单元50之间交接工件3的情形时，把持爪23 (23d)可配置在由缺口 68a形成的空间(例如间隙75(75d))中(参照图7及图11至图13)。因此，在交接工件3时，可有效地防止把持爪23 03d)与固定导件68发生干扰。数个(本实施方式幻导引爪69(69d)与固定导件68及挤压框72协作而夹持工件3。如图7所示，导引爪69 (69d)隔开安装在固定导件68上且沿着对向的挤压框72的轮廓线的方向。此外，如图10所示，导引爪69 (69d)以使导引爪69(69d)的阶差面60b位于较固定导件68的侧端面68b更靠挤压框72侧的方式安装在固定导件68上。因此，如图9所示，固定夹持部62及挤压部71对工件3的夹持是通过固定导件68 的侧端面68b、导引爪69(69d)的阶差面60b及挤压框72的对向面60d与工件3接触而实现。挤压部71通过在可动夹持部61 (61a 61c)与固定夹持部62之间夹持工件3 而挤压工件3的外缘部如。如图7所示，挤压部71主要包括挤压框72与数个压靠构件 73 (73a 73d)。挤压框72如图6及图7所示形成环状(更具体而言为矩形环状)，且安装在旋转台52的中央附近。如图9及图10所示，挤压框72从工件3的第2主面北侧挤压工件3 的外缘部4a。数个(本实施方式中为4个)压靠构件73 (73a 73d)由弹簧等弹性构件形成。 如图7所示，各压靠构件73(73a 73d)与挤压框72的4个角中的对应的角隅连结。于此，当各压靠构件73 (73a 73d)从对应的挤压用气缸37 (37a 37d)(参照图 4及图5)接收到从图7纸面的正面朝向背面的方向(即箭头AR2方向的相反方向)的力时，各压靠构件73 (73a 73d)进行压缩。即，挤压部35的挤压用气缸37 (37a 37d)用作向对应的压靠构件73 (73a 73d)赋予压缩力的驱动部(第2驱动部)。另一方面，当连杆38 (38a 38d)后退而使辊39 (39a 39d)从对应的压靠构件 73(73a 73d)离开时，各压靠构件73 (73a 73d)对挤压框72压靠箭头AR2方向(压靠方向)的压靠力。由此，工件3通过来自各压靠构件73(73a 73d)的压靠力而被可动夹持部 61 (61a 61c)及固定夹持部62、挤压框72夹持。其结果，工件3固定在固定机构60上。如此，固定机构60上的工件3的固定状态通过姿势变更单元10的挤压用气缸 37 (37a 37d)(第2驱动部)与主体单元40的旋转致动器41 (41a 41c)(第1驱动部) 而加以调整。S卩，成为搬送对象的工件3的固定是通过搬送单元50的固定机构60、姿势变更单元10的挤压用气缸37 (37a 37a)、及主体单元40的旋转致动器41 (41a 41c)而执行。由此，本实施方式中，也将姿势变更单元10、主体单元40及搬送单元50总称为“搬送系统”。<3. 2.工件的固定方法〉图11至图13为用以说明固定机构60对工件3的固定步骤及固定解除步骤的后视图。于此，对将设为立起姿势的工件3固定在固定机构60上的步骤进行说明。再者，该固定步骤通过控制单元90控制姿势变更单元10、主体单元40及搬送单元 50中所包含之各要素的动作而实现。此外，在本固定步骤开始之前，使搬送单元50移动至交接位置PlO的解除位置 PlK参照图2)，工件3由各吸附部25 25d)吸附保持。本固定步骤中，首先通过摆动部30使交接部20移动(摆动)。由此，由交接部20 保持的工件3 —面为立起姿势一面向搬送单元50的固定机构60附近移动。其次，设置在主体单元40上的数个旋转致动器41 Gla 41c)(参照图2)进行动作而使各杆42 42c)摆动。由此，各可动夹持部61 (61a 61c)的可动导件67 (67a 67c)向从挤压框72离开的方向移动。继而，数个挤压用气缸37 (37a 37d)动作而使各连杆38 (38a 38d)从气缸主体前进。由此，各压靠构件73 (73a 73d)通过对应的辊39 (39a 39d)而进行压缩，挤压框72向各压靠构件73 (73a 73d)的压靠方向(箭头AR2方向)的相反方向移动。然后，搬送单元50从交接位置PlO的解除位置Pll移动至固定位置P12 (参照图 1及图2、移动。由此，各挤压用气缸37 (37a 37d)前端的辊39 (39a 39d) —面压缩对应的压靠构件73 (73a 73d)，一面在压靠构件73 (73a 73d)上旋转。因此，搬送单元50 在使挤压框72从工件3离开的状态下沿着搬送方向移动。而且，在挤压框72从工件3离开的状态下，工件3的外缘部如抵接于固定导件68的侧端面68b (图10)。然后，在工件3的外缘部如抵接于固定导件68的侧端面68b (图10)的状态下旋转致动器41 (41a 41c)动作，从而使对应的杆42 (42a 42c)返回至摆动前的位置。由此，各可动夹持部61 (61a 61c)的可动导件67 (67a 67c)向接近于挤压框 72的方向移动。因此，工件3的外缘部如抵接于各可动导件67 (67a 67c)。继而，在工件3的外缘部如抵接于各可动夹持部61 (61a 61c)及固定夹持部62 的状态下各挤压用气缸37 (37a 37d)动作而使各连杆38 (38a 38d)后退。由此，不赋予由各挤压用气缸37 (37a 37d)赋予给对应的压靠构件73 (73a 73d)的压缩力，挤压框72向各压靠构件73的压靠方向移动。而且，如图9及图10所示，可动导件67 (67a 67c)及固定导件68的阶差面60b与挤压框72的对向面60d之间的距离变窄。因此，工件3被夹持在可动夹持部61 (61a 61c)及固定夹持部62与挤压部71 之间，立起姿势的工件3由固定机构60固定。即，根据本固定步骤，可将立起姿势的工件3 良好地固定在固定机构60上。继而，在工件3由固定机构60固定的状态下，解除各吸附部25 25d)的吸附状态。由此，解除交接部20对工件3的保持状态，从而完成工件3的固定步骤。<3.3.工件的固定解除方法〉于此，一面参照图11至图13—面说明对通过固定机构60以立起姿势固定的工件 3解除该工件3的固定状态的步骤。再者，该解除步骤与工件3的固定步骤相同，通过控制单元90控制姿势变更单元 10、主体单元40及搬送单元50中所包含的各要素的动作而实现。此外，在本解除步骤开始之前，使搬送单元50移动至交接位置PlO的固定位置 P12(参照图2)，工件3由固定机构60固定。本解除步骤中，首先，通过固定机构60固定的工件3由各吸附部25 25d) 吸附。由此，工件3在固定于固定机构60的状态下由交接部20保持。其次，在工件3的外缘部如抵接于数个可动夹持部61 (61a 61c)及固定夹持部 62的状态下，使数个挤压用气缸37 (37a 37d)(第2驱动部)动作而使各连杆38 (38a 38d)从气缸主体前进。由此，各压靠构件73 (73a 73d)通过对应的辊39 (39a 39d)而压缩，挤压框72 向各压靠构件73 (73a 73d)的压靠方向(箭头AR2方向)的相反方向移动。而且，如图9及图10所示，可动导件67 (67a 67c)及固定导件68的阶差面60b与挤压框72的对向面60d之间的距离扩大。因此，解除固定机构60对立起姿势的工件3的固定，工件3由交接部20的各吸附部25 25d)吸附保持。如此，挤压部35的各挤压用气缸37 (37a 37d)压缩对应的压靠构件73 (73a 73d)，由此可解除工件3的固定状态。继而，在工件3的外缘部如抵接于数个可动夹持部61 (61a 61c)及固定夹持部62的状态下，使数个旋转致动器41 (41a 41c)(第1驱动部)动作而使各杆42 (42a 42c)摆动。由此，各可动夹持部61 (61a 61c)的可动导件67 (67a 67c)向从挤压框72 离开的方向移动。然后，搬送单元50从交接位置PlO的固定位置P12移动至解除位置Pll (参照图 1及图幻。由此，各挤压用气缸37 (37a 37d)前端的辊39 (39a 39d) —面压缩对应的压靠构件73 (73a 73d)，一面在压靠构件73 (73a 73d)上旋转。因此，搬送单元50在使挤压框72从工件3离开的状态下沿着搬送方向移动。而且，在挤压框72从工件3离开的状态下，工件3的外缘部如从固定导件68的侧端面68b (图10)离开。如此，根据本解除步骤，可良好地解除通过固定机构60固定的工件3的固定状态。继而，通过摆动部30使交接部20移动(摆动)，由此通过交接部20保持的工件3 从搬送单元50的固定机构60离开。而且，在工件3从固定机构60离开之后，数个挤压用气缸37 (37a 37d)的连杆38 (38a 38d)后退，由此挤压框72向压靠方向(箭头AR2方向)移动，从而完成工件3的固定解除步骤。<4.非接触保持单元的构成〉图14是表示非接触保持单元80的构成的一例的正视图。于此，非接触保持单元 80辅助性地非接触保持如上述般由搬送单元50接触保持的工件3的第1主面3a。如图14 所示，非接触保持单元80主要包括安装台81、数个第1吸引部83及数个第2吸引部84。于此，本实施方式中，也将符号83的“第1吸引部”与符号84的“第2吸引部84” 总称为“吸引部”。即，数个吸引部包括数个第1吸引部83及数个第2吸引部84。安装台81以与行走至折断位置P20为止的搬送单元50对向的方式设置。如图2 所示，安装台81固定在主体单元40上。此外，如图1及图14所示，安装台81的铅直面81a 用作安装数个第1吸引部83及数个第2吸引部84的安装面。插入孔81b为于铅直方向(与Z轴平行的方向)延伸的贯通长孔，且形成在安装台81的中央附近。第1折断杆86经由插入孔81b到达工件3的第1主面3a。数个吸引部(数个第1吸引部83及数个第2吸引部84)如图1及图14所示设置在安装台81的铅直面81a上。通过数个吸引部吸引对向的立起姿势的工件3的第1主面 3a而以非接触状态保持工件3。于此，本实施方式中，作为数个第1吸引部83及数个第2 吸引部84，也可使用伯努利吸盘。数个(本实施方式中为12个)第1吸引部83如图14所示，以沿着形成在安装台 81上的插入孔81b的长度方向两侧的状态设置在安装台81的铅直面81a上。各第1吸引部83由例如伯努利吸盘构成。由此，可通过各第1吸引部83吸引对向的工件3而以非接触状态保持工件3。数个(本实施方式中为12个)第2吸引部84如图14所示，以从两侧夹持数个第1吸引部83的状态设置在安装台81的铅直面81a上。各第2吸引部84与第1吸引部83 相同地由例如伯努利吸盘构成。由此，各第2吸引部84与第1吸引部83相同地，可通过吸引对向的工件3而以非接触状态保持工件3。于此，如图14所示，各第1吸引部83的直径小于各第2吸引部84的直径。此夕卜， 如图14所示，数个第1吸引部83中相邻接的吸引部彼此的间隔Dl (第1间隔)，小于数个第2吸引部84中相邻接的吸引部彼此的间隔D2(第2间隔)。如此，数个第1吸引部83较数个第2吸引部84更密集地配置。由此，可更切实地非接触保持插入孔81b附近的工件3 (换言之，第1折断杆86附近的工件3)。因此，可良好地执行脆性材料基板7的折断。<5.折断单元的构成>图15是表示折断单元85的构成的一例的平面图。于此，折断单元85将通过搬送单元50及非接触保持单元80形成保持状态的脆性材料基板7沿着划线8折断。如图15 所示，折断单元85主要包括第1折断杆86与数个第2折断杆87。第1折断杆86以经由插入孔81b到达搬送单元50侧的方式进退。如图14及图 15所示，第1折断杆86沿着安装台81的插入孔81b而在一方向(插入孔81b的长度方向 Z轴方向)(以下，简单地称作“延伸方向”)延伸。数个(本实施方式中为2个)第2折断杆87夹持由搬送单元50保持的工件3而设置在第1折断杆86的相反侧。各第2折断杆87在与第1折断杆86平行的方向(Z轴方向)延伸。于此，如图15所示，搬送方向(箭头ARl方向)上的数个第2折断杆87仅隔开所期望距离D3而配置。此外，如图15所示，第2折断杆87、第1折断杆86及第2折断杆87 沿着从交接位置PlO朝向折断位置P20的方向(Y轴负方向)而依序配置。此外，第1折断杆86从形成有划线8的第2主面北的相反侧的第1主面3a侧 (该情形时，第1折断杆86抵接于切片板5)沿着划线8赋予荷重。即，荷重从形成有划线8的第2主面北的相反侧的第1主面3a赋予给划线8。因此，可良好且切实地执行沿着划线8的脆性材料基板7的折断。第1进退驱动部86a通过对第1折断杆86赋予驱动力而使第1折断杆86于进退方向(箭头AR6方向参照图1 进退。例如，第1进退驱动部86a在第1折断杆86的延伸方向与划线8大致平行的状态下使第1折断杆86向X轴负方向移动，由此使第1折断杆 86接近于脆性材料基板7的第1主面3a。第2进退驱动部87a通过对数个第2折断杆87赋予驱动力而使数个第2折断杆 87于进退方向(箭头AR6方向参照图15)进退。例如，第2进退驱动部87a在数个第2折断杆87的延伸方向与划线8大致平行的状态下使数个第2折断杆87向X轴正方向移动， 由此使数个第2折断杆87接近于脆性材料基板7的第2主面北。当如此般通过第1及第2进退驱动部86a、87a使第1折断杆86及第2折断杆87 进退时，脆性材料基板7由该些第1折断杆86及第2折断杆87夹持。其结果，设为立起姿势的脆性材料基板7沿着划线8折断。S卩，在通过基板折断装置1执行的折断处理中，第1折断杆86及第2折断杆87接近于脆性材料基板7的方向(进退方向(箭头AR6方向))均与重力方向(Z轴负方向)大致垂直。由此，重力对第1折断杆86及第2折断杆87的影响相同。因此，无须针对第1折断杆86及第2折断杆87的各个采取减轻重力影响的措施即可良好地折断脆性材料基板7。<6.本实施方式的基板折断装置的优点>如以上所述，本实施方式的基板折断装置1中，在脆性材料基板7由搬送单元 50 (保持单元)保持的情形时，第1折断杆86及第2折断杆87配置在以立起姿势保持的脆性材料基板7的两主面3a、北侧。于此，与本实施方式不同，研究如下情形，即第1折断杆及第2折断杆配置在脆性材料基板的上下方，第1折断杆及第2折断杆分别从脆性材料基板的上侧及下侧接近。该情形时，第1折断杆及第2折断杆接近于脆性材料基板的方向与重力方向所成的角度分别为约0° (deg)、180° (deg)。即，重力对第1折断杆及第2折断杆的影响是不同的。其结果，在未对重力的影响进行任何调整的情形时，会产生从第1折断杆及第2折断杆对脆性材料基板赋予的荷重不同的问题。其次，研究如本实施方式般第1折断杆86及第2折断杆87分别从以立起姿势保持的脆性材料基板7的两主面3a、!3b侧接近的情形。该情形时，第1折断杆86及第2折断杆87接近于脆性材料基板7的方向与重力方向所成的角度均为约90° (deg)。由此，重力对第1折断杆86及第2折断杆87的影响相同。因此，无须针对第1折断杆86及第2折断杆87的各个采取减轻重力影响的措施即可良好地折断脆性材料基板7。此外，根据本实施方式的基板折断装置1及其固定机构60，工件3的外缘部如由可动夹持部61 (61a 61c)及固定夹持部62、挤压部71良好地夹持。因此，可良好地固定立起姿势的工件3。此外，本实施方式的基板折断装置1及其姿势变更单元10中，搬送单元50的固定机构60通过从姿势变更单元10的挤压部35赋予的荷重而执行工件3的固定及工件3的固定解除。即，搬送单元50无需用以执行工件3的固定及工件3的固定解除的要素，从而无须在移动侧(搬送单元50)与固定侧(例如姿势变更单元10等)之间设置与该要素相关的配管及配线。因此，通过使用姿势变更单元10，可提高行走时的搬送单元50的安全性及维护时的作业者的作业效率。此外，通过本实施方式的基板折断装置1实现的搬送系统中，借助来自设置在主体单元40及姿势变更单元10 (固定侧单元)上的数个旋转致动器41 (41a 41c)(第1驱动部)及数个挤压用气缸37 (37a 37d)(第2驱动部)的驱动力而执行工件3的固定及工件3的固定解除。S卩，搬送单元50无需用以执行工件3的固定及工件3的固定解除的驱动部(第1 及第2驱动部)，从而无须在移动侧(搬送单元50)与固定侧(姿势变更单元10及主体单元40)之间设置与该要素相关的配管及配线。因此，可提高行走时的搬送单元50的安全性及维护时的作业者的作业效率。进而，本实施方式的基板折断装置1及通过该基板折断装置1实现的保持装置不仅通过搬送单元50的固定机构60接触保持工件3的外缘部4a，也可通过非接触保持单元 80非接触保持工件3的主面(更具体而言为第1主面3a)。因此，即便在因工件3的特性而无法接触保持工件3的外缘部如以外(例如工件的主面3a、3b)的部分的情形时，也可通过搬送单元50 (保持单元)及非接触保持单元80良好地保持工件3。<7.变形例〉以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，可进行各种变形。(1)本实施方式中，说明了可动导件67(67a 67c)及导引爪69 (69a 69c)如图 8及图9所示相互独立地构成，但并不限定于此。例如，可动导件67 (67a)及导引爪69 (69a) 也可一体地成形。(2)此外，本实施方式中，说明了搬送单元50相对于姿势变更单元10及主体单元 40而移动，但并不限定于此。例如，也可为姿势变更单元10及主体单元40相对于搬送单元 50而移动。如此，各单元10、40及50的移动形态为搬送单元50相对于姿势变更单元10及主体单元40 (固定侧单元)相对性地移动即可。(3)此外，本实施方式中，姿势变更单元10的工件确认感测器15 (参照图4及图 5)在升降台21附近仅设置有1个，但工件确认感测器15的个数并不限定于此。也可在升降台21附近设置数个O个以上)工件确认感测器15。
权利要求
1.一种基板折断装置，其特征在于，将形成有划线的脆性材料基板沿着所述划线折断， 且包括(a)保持单元，其以立起姿势保持所述脆性材料基板；以及(b)折断单元，其沿着所述划线折断由所述保持单元保持的所述脆性材料基板；且所述折断单元包括(b-Ι)第1折断杆，其以与所述保持单元对向的方式设置，且在一方向延伸；以及(b-2)第2折断杆，其夹持由所述保持单元保持的所述脆性材料基板而设置在所述第1 折断杆的相反侧，且在与所述第1折断杆平行的方向延伸；在所述第1折断杆及第2折断杆的延伸方向与所述划线大致平行的状态下，所述第1 折断杆及第2折断杆分别接近于所述脆性材料基板的第1主面及第2主面，且所述脆性材料基板由所述第1折断杆及第2折断杆夹持，由此使设为立起姿势的所述脆性材料基板沿着所述划线折断。
2.根据权利要求1所述的基板折断装置，其特征在于所述第1折断杆及第2折断杆接近于所述脆性材料基板的方向与重力方向大致垂直。
3.根据权利要求1所述的基板折断装置，其特征在于所述第1折断杆从形成有所述划线的所述第2主面的相反侧的所述第1主面侧沿着所述划线赋予荷重。
4.根据权利要求1所述的基板折断装置，其特征在于所述保持单元在执行所述脆性材料基板的授受的交接位置、与通过所述折断单元执行脆性材料基板的折断的折断位置之间，搬送立起姿势的所述脆性材料基板。
全文摘要
本发明提供一种可良好地折断脆性材料基板的基板折断装置。折断单元(85)沿着划线(8)折断由搬送单元保持的立起姿势的脆性材料基板(7)。第1折断杆(86)沿着安装台(81)的插入孔(81b)而在一方向(插入孔(81b)的长度方向延伸方向)延伸。数个第2折断杆(87)夹持由搬送单元(50)保持的工件(3)而设置在第1折断杆(86)的相反侧。各第2折断杆(87)在与第1折断杆(86)平行的方向延伸。如此，第1折断杆(86)及第2折断杆(87)配置在以立起姿势保持的脆性材料基板(7)的两侧。由此，无须针对第1折断杆(86)及第2折断杆(87)的各个而采取用以减轻重力影响的措施即可良好地折断脆性材料基板(7)。
文档编号B28D1/22GK102431097SQ20111021929
公开日2012年5月2日 申请日期2011年7月28日 优先权日2010年8月31日
发明者冈岛康智, 池田健一郎 申请人:三星钻石工业股份有限公司