同时，金刚石划针单元25具有:DD电动机38，该DD电动机38具有安装在支架24的前表面上的中空轴;花键轴39，该花键轴可滑动地保持在中空轴中以接受转动驱动;金刚石刻划针40，该金刚石刻划针设置在花键轴39的下端处；以及气缸单元42，该气缸单元借助自由转动接头41连接于花键轴39的上端，且气缸单元42的活塞杆43联接于花键轴39。
[0051 ]在操作金刚石划针单元25的方面，随着花键轴39由气缸单元42朝向碳化硅板2延伸，远端处的金刚石刻划针40与碳化硅板2压接。同时，通过驱动DD电动机28使远端处的金刚石刻划针40精细地转动，由此形成凹痕B。
[0052]作为通过气缸单元42进行垂直移动的替代，金刚石刻划针40或整个金刚石划针单元25可通过直线电动机或伺服电动机垂直地移动。
[0053]下文将对通过该刻划设备22执行的刻划方法进行描述。
[0054]每次在碳化硅板2上刻划出刻划线时，在刻划开始时，首先将金刚石划针单元25定位在刻划起始点A处，并操作金刚石划针单元25。通过使花键轴39延伸来使远端处的金刚石刻划针40在起始点A处压接，且金刚石刻划针40精细地转动或摆动，由此在该起始点A处形成凹痕B。
[0055]在形成凹痕B的同时，抽回金刚石刻划针40。然后，再使切割轮32运动并定位在形成凹痕B的位置(起始点A)处。然后，切割轮32伸出并且在凹痕B内利用例如从0.lkg/cm2至2.0kg/cm2的刀缘载荷与碳化硅板2压接。在该状态下，从凹痕B内开始刻划，且从凹痕B连续地刻划出刻划线C。
[0056]应注意到的是，凹痕B的尺寸(直径)通常等于或小于刻划线C的尺寸，但也可大于该刻划线的尺寸。
[0057]第三实施例
[0058]在图7中，在根据该实施例的刻划设备45中，刻划头部47和金刚石划针单元48彼此独立地制造并且分别按照在单独的支架49和50上，该刻划头部由烧结金刚石轮构成并且较佳地具有从90°至140°的刀具角度以及从2mm至3.5mm的半径(切割轮直径)，且适合于通过在利用从0.lkg/cm2至2.0kg/cm2的刀缘载荷与碳化硅板2压接的状态下滚动而刻划出刻划线C，另一方面，该金刚石划针单元专用于在碳化硅板2刻划形成凹痕B。
[0059]相应的支架49和50独立地安装在引导轨道本体52上并且适合于彼此独立地移动，该引导轨道本体52安装在工作台51上方。也就是说，刻划头部47和金刚石划针单元48彼此独立地移动。
[0060]此外，刻划头部47和金刚石划针单元48的相应结构和操作可与前述第二实施例中示出的刻划设备22的刻划头部23和金刚石划针单元25的结构和操作相同。
[0061]同样与第二实施例相同的是，刻划设备45具有:工作台51，碳化硅板2放置在该工作台51上并且在真空抽吸作用下固定，且该工作台水平地转动;成对平行引导轨道53，该成对平行引导轨道53用于引导并支承工作台51沿Y轴方向水平移动;进给螺纹58和Y轴控制电动机54，该进给螺纹58和Y轴控制电动机53用于使工作台51在数字控制下沿着引导轨道53移动；引导轨道装置本体52，该引导轨道装置本体52沿着X轴方向安装在工作台51上方;两个支架49和50，该支架49和50安装在引导轨道装置本体52上以在被引导的同时沿X轴方向移动;进给螺纹和一个X轴控制电动机55，该进给螺纹和X轴控制电动机55用于使一个支架49在数字控制下沿X轴方向移动;进给螺纹和另一个X轴控制电动机56，该进给螺纹和X轴控制电动机56用于使另一个支架50类似地在数字控制下沿X轴方向移动;前述刻划头部47，该刻划头部安装在一个支架49的前表面上；以及前述金刚石划针单元48，该金刚石划针单元48设置在另一支架50的前表面上。
[0062]与第二实施例中的金刚石划针单元25相同，金刚石划针单元48在其后端处具有金刚石刻划针57，且该金刚石刻划针57适合于朝向碳化硅板2伸出与该碳化硅板压接并精细地转动或摆动，以由此刻划出凹痕B。
[0063]下文将对通过该刻划设备45执行的刻划方法进行描述。
[0064]每次在碳化硅板2上刻划出刻划线时，在刻划开始时，首先使金刚石划针单元48移动并定位在刻划起始点A处，并马上操作金刚石划针单元48以由此通过在起始点A处进行刻划而形成凹痕B。在形成凹痕B之后，金刚石划针单元48马上返回至其原始位置。然后，再使刻划头部47移动并定位在形成凹痕B的位置(起始点A)处。然后，切割轮46伸出并且在凹痕B内利用例如从0.lkg/cm2至2.0kg/cm2的刀缘载荷与碳化硅板2压接。在该状态下，从凹痕B内开始刻划，且从凹痕B连续地刻划出刻划线C。
[0065]当然，凹痕B的尺寸(直径)等于或小于刻划线C的尺寸，但也可大于该刻划线的尺寸。
[0066]第四实施例
[0067]在图8和图9中，采用该碳化硅板切割设备60，设有切割轮61的支架62通过经受NC控制而在平面坐标系中移动，在该刻划设备9中，该切割轮由烧结金刚石轮构成并且较佳地具有从90°至140°的刀具角度以及从2mm至3.5mm的半径(切割轮直径)。因此，切割轮61通过经受NC控制而在正交坐标系中移动。
[0068]如图8所示，成对引导轨道64沿着Y轴设置在基部63上，且运动基部65通过引导轨道64沿Y轴方向移动。此外，沿着X轴的成对引导轨道66设置在运动基部65上。支架63可由这些引导轨道66沿X轴方向移动。运动基部65由Υ轴控制电动机67和啮合齿条装置或进给螺纹在数字控制下沿Υ轴方向移动。
[0069]运动基部65上的支架62由X轴控制电动机68和啮合齿条装置或进给螺纹在数字控制下沿X轴方向移动。
[0070]因此，支架62沿X轴方向和Υ轴线方向的定位受控，且安装在支架62上的切割轮61沿着与预编程运动轨迹移动。下文中，如图9所示，切割器头部69、同样也是刻划头部安装在支架62的前表面上。
[0071]切割器头部69包括:花键轴71，该花键轴71在其下端处具有切割轮保持件70;转动花键单元72，该转动花键单元72用于将该花键轴71保持在中心以使得该花键轴71可垂直移动并且也可转动；以及气缸单元，该气缸单元借助自由转动接头73联接于花键轴71的上端。气缸单元74的主体安装在支架62上，且活塞杆75借助自由转动接头73联接于花键轴71。
[0072]切割轮61设置在切割轮保持件70中。切割轮61的轴线相对于花键轴71的轴线偏心地(相对于前进方向向后)设置。
[0073]保持在转动花键单元72中的花键轴71通过气缸单元74在转动花键单元72内沿Ζ轴方向(垂直于碳化娃板2的表面)垂直地移动。
[0074]在刻划过程中，沿与碳化娃板2的表面正交的方向对于切割轮61施加气压。此外，花键轴71由转动花键单元72驱动转动。角度控制电动机76相对于转动花键单元72侧向地设置。
[0075]转动花键单元72具有用于使花键轴71转动的驱动齿轮77。由于该驱动齿轮77与安装在角度控制电动机76上的齿轮78啮合联接，因而花键轴71且由此切割轮61通过该角度控制电动机76在角度控制下转动。
[0076]也就是说，切割轮61的刀刃面经受角度控制以面向刻划方向。碳化硅板2放置在设置于基部63上的工作台79上，并且根据需要而吸住并固定。
[0077]下文，将给出关于通过该刻划设备1执行的本发明刻划方法的描述。
[0078]每次就在开始通过在向切割轮61施加气压的同时使切割轮61滚动而刻划出刻划线之前，首先使切割轮61下降至刻划起始点Α并且利用例如从0.lkg/cm2至2kg/cm2的刀缘载荷与碳化硅板2压接。在此种压接状态下，切割轮61精细地转动或摆动以由此在该起始点A处形成凹痕B。然后，从该凹痕B内开始，致使切割轮61在压接状态下开始刻划，由此刻划出从凹痕B开始的连续刻划线C。
[0079]该方法是如下一种方法:每次形成刻划线C时，通过在起始点A处刻划而形成凹痕B并且从该凹痕B开始进行刻划。
[0080]因此，由于从通过在起始点A处进行刻划而形成的凹痕B内执行刻划，因而可从凹痕(起始点A)产生连续的垂直裂缝，而切割轮从起始点A开始不会发生打滑，由此可获得优良的折断效果。
[0081 ]此外，由于切割轮61从凹痕B开始，因而凹痕B的中心和刻划线C彼此对准。
【主权项】
1.一种碳化硅板刻划方法，所述方法包括如下步骤:首先在刻划开始时在刻划起始点处刻划出凹痕；以及从所述凹痕内开始刻划。2.一种碳化硅板刻划方法，所述方法包括如下步骤:在刻划开始时，首先致使切割轮在所述切割轮于刻划起始点处与碳化娃板压接的状态下转动或摆动，由此在所述起始点处刻划出凹痕;随后从所述凹痕内开始刻划。3.一种碳化硅板刻划方法，所述方法包括如下步骤:在刻划开始时，首先致使与切割轮单独设置的金刚石刻划针在所述金刚石刻划针于刻划起始点处与碳化硅板压接的状态下转动或摆动，由此刻划出凹痕;随后致使所述切割轮在所形成的凹痕处与所述碳化硅板压接;从所述凹痕内开始刻划。4.一种刻划设备，包括:刻划头部，所述刻划头部具有切割轮，并且适合于通过使所述切割轮在与碳化硅板压接的状态下滚动来刻划处刻划线；以及金刚石划针单元，所述金刚石划针单元具有金刚石刻划针，并且致使所述金刚石刻划针与所述碳化硅板压接，以便由此刻划出凹痕。
【专利摘要】刻划设备包括：水平工作台(3)，碳化硅板(2)在真空抽吸作用下固定在该水平工作台(3)上；进给螺纹(5)和Y轴控制电动机(6)，该进给螺纹(5)和Y轴控制电动机(6)用于使水平工作台(3)在刻划数字控制下沿着成对引导轨道(4、4)移动；引导轨道装置本体(7)，该引导轨道装置本体(7)沿着X轴方向安装在水平工作台(3)上方；支架(8)，该支架(8)安装在引导轨道装置本体(7)上，以便在被引导的同时沿X轴方向移动；进给螺纹和X轴控制电动机(9)，该进给螺纹和X轴控制电动机(9)用于使支架(8)在数字控制下沿X轴方向移动；以及刻划头部(10)，该刻划头部(10)安装在支架(8)上。
【IPC分类】B28D5/00
【公开号】CN105437390
【申请号】CN201510788981
【发明人】坂东和明
【申请人】坂东机工株式会社
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2011年1月7日