轮支承结构、支架、支架单元以及支架组件的制作方法

1.本发明涉及轮支承结构、支架、支架单元以及支架组件。


背景技术：

2.脆性材料基板等被加工物的划线加工中使用划线装置。划线装置使划线轮对被加工物进行扫描，在被加工物上形成划线。专利文献1中记载了现有的划线装置的一例。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2018-140597号公报


技术实现要素：

6.发明所要解决的技术问题
7.在划线加工时的划线轮的姿态不稳定的情况下，划线加工后的被加工物的品质可能降低。
8.本发明的目的在于，提供有助于提高被加工物的品质的轮支承结构、支架、支架单元以及支架组件。
9.用于解决问题的技术方案
10.本发明所涉及的轮支承结构具备：中心支承部，以使划线轮绕与支架的宽度方向平行的旋转中心轴线旋转的方式支承所述划线轮；以及侧面支承部，支承所述划线轮的中心面相对于所述旋转中心轴线倾斜的所述划线轮的侧面。
11.在以下的说明中，有时使用轮侧面、轮中心面、倾斜状态这样的用语。轮侧面是指划线轮的侧面。轮中心面是指划线轮的中心面。倾斜状态是指轮中心面相对于旋转中心轴线倾斜的划线轮的状态。
12.在倾斜状态的划线轮被按压在被加工物的情况下，以轮中心面接近与旋转中心轴线正交的状态的方式使划线轮旋转的转矩(以下称为“按压时转矩”)作用于划线轮。轮侧面被按压在侧面支承部。由于作用有按压时转矩的倾斜状态的划线轮的轮侧面被支承在侧面支承部，因此划线轮相对于支架的状态稳定。这有助于提高被加工物的品质。
13.在所述轮支承结构的一例中，所述侧面支承部包括与所述侧面接触的支承面。
14.根据上述轮支承结构，侧面支承部上的应力集中得到抑制。
15.在所述轮支承结构的一例中，所述支承面规定配置所述划线轮的配置空间。
16.根据上述轮支承结构，支承面具有支承轮侧面的作用和规定配置空间的作用，因此轮支承结构的构成简化。
17.在所述轮支承结构的一例中，所述支承面相对于所述支架的前后方向倾斜。
18.根据上述轮支承结构，通过设定支承面的倾斜，实现支承倾斜状态的划线轮的侧面的侧面支承部的功能，轮支承结构的构成简化。
19.在所述轮支承结构的一例中，所述侧面包括第一轮侧面及第二轮侧面，所述侧面
支承部支承所述第一轮侧面及所述第二轮侧面。
20.根据上述轮支承结构，由于各轮侧面被支承在侧面支承部，因此划线轮的状态更稳定。
21.在所述轮支承结构的一例中，所述侧面支承部支承所述第一轮侧面中相对于所述旋转中心轴线位于前方及后方中的一方的部分和所述第二轮侧面中相对于所述旋转中心轴线位于前方及后方中的另一方的部分。
22.根据上述轮支承结构，由于以使在划线轮的两侧承受按压时转矩的方式支承各轮侧面，因此划线轮的状态更稳定。
23.本发明所涉及的轮支承结构具备：中心支承部，以使划线轮绕与支架的宽度方向平行或交叉的旋转中心轴线旋转的方式支承所述划线轮；以及侧面支承部，支承所述划线轮的中心面相对于所述旋转中心轴线倾斜的所述划线轮的侧面，所述侧面支承部包括与所述侧面接触的支承面，所述支承面相对于所述支架的前后方向倾斜。
24.由于作用有按压时转矩的倾斜状态的划线轮的轮侧面被支承在侧面支承部，因此划线轮相对于支架的姿态稳定。这有助于提高被加工物的品质。
25.本发明所涉及的支架具备所述轮支承结构。
26.根据上述支架，能够得到与轮支承结构同样的效果。
27.本发明所涉及的支架单元具备所述支架、所述划线轮、以及支承所述划线轮的销。
28.根据上述支架单元，能够得到与轮支承结构同样的效果。
29.本发明所涉及的支架组件具备所述支架单元和支架接头，该支架接头以能够相对于支架接头保持件旋转的方式将所述支架单元连结至所述支架接头保持件。
30.根据上述支架组件，能够得到与轮支承结构同样的效果。
31.发明效果
32.本发明所涉及的轮支承结构、支架、支架单元以及支架组件有助于提高被加工物的品质。
附图说明
33.图1是划线头的侧视图。
34.图2是划线头的主视图。
35.图3是划线轮的侧视图。
36.图4是划线轮的剖视图。
37.图5是支架单元的剖视图(1)。
38.图6是支架单元的剖视图(2)。
39.图7是支架组件的侧视图(1)。
40.图8是支架组件的侧视图(2)。
41.图9是支架组件的侧视图(3)。
42.图10是表示轮支承结构的第一方式的图(1)。
43.图11是表示轮支承结构的第一方式的图(2)。
44.图12是表示轮支承结构的第一方式的图(3)。
45.图13是表示轮支承结构的第二方式的图(1)。
46.图14是表示轮支承结构的第二方式的图(2)。
47.图15是表示轮支承结构的第二方式的图(3)。
48.图16是表示轮支承结构的第三方式的图(1)。
49.图17是表示轮支承结构的第三方式的图(2)。
50.图18是表示轮支承结构的第四方式的图(1)。
51.图19是表示轮支承结构的第四方式的图(2)。
52.图20是表示轮支承结构的第四方式的图(3)。
53.图21是支架的主视图。
54.图22是支架的后视图。
55.图23是支架的侧视图。
56.图24是支架的仰视图。
57.图25是支架的剖视图。
具体实施方式
58.图1、图2所示的划线头10用于被加工物的划线加工。被加工物例如包含基板。基板例如包含脆性材料基板。脆性材料基板包含例如玻璃基板、陶瓷基板、硅基板、化合物半导体基板、蓝宝石基板以及石英基板中的至少一种。陶瓷基板包含例如低温烧制陶瓷及高温烧制陶瓷中的至少一种。划线头10被组装在对被加工物进行划线加工的划线加工装置中。在一例中，划线加工装置具备扫描装置及划线头10。划线头10安装于扫描装置。扫描装置构成为能够任意变更划线头10相对于被加工物的位置。在一例中，扫描装置包含第一扫描部及第二扫描部中的至少一个。第一扫描部变更与相对于被加工物的被加工面平行的方向相关的划线头10的位置。第二扫描部变更与相对于被加工物的被加工面垂直的方向相关的划线头10的位置。
59.划线头10具备基座11、连结结构20、支架接头保持件40以及支架组件50。基座11安装于扫描装置。对基座11与扫描装置的关系进行例示。在第一例中，基座11安装于扫描装置的第一扫描部。在第二例中，基座11安装于扫描装置的第二扫描部。支架接头保持件40经由连结结构20安装于基座11。对连结结构20的构成进行例示。在第一例中，连结结构20以使支架接头保持件40可相对于基座11在规定方向上移动的方式将支架接头保持件40连结至基座11。规定方向包含例如与被加工物的被加工面垂直的方向、以及与被加工物的被加工面平行的方向中的至少一方。在第二例中，连结结构20以使支架接头保持件40无法相对于基座11移动的方式将支架接头保持件40连结至基座11。
60.图1、图2示出第一例的连结结构20。连接结构20包括轨道21及滑块22。轨道21安装于基座11及支架接头保持件40中的一方。滑块22安装于基座11及支架接头保持件40中的另一方。在图示的例子中，轨道21安装于基座11。滑块22安装于支架接头保持件40。连结结构20例如在与被加工物的被加工面垂直的方向上容许基座11与支架接头保持件40相对移动。
61.支架接头保持件40构成为能够选择保持支架组件50的状态和不保持支架组件50的状态。支架组件50具备支架接头100及支架单元200。支架接头100构成为支承支架单元200且相对于支架接头保持件40可拆装。支架单元200包括支架300及划线轮800。支架300与支架接头100结合。划线轮800以相对于支架300能够旋转的方式支承在支架300上。支架单
元200经由支架接头100与支架接头保持件40连结。
62.划线头10还具备载荷调节部30。载荷调节部30调节将划线轮800按压在被加工物的力。载荷调节部30包括致动器31及托架32。托架32安装于基座11。致动器31安装于托架32。致动器31例如将支架接头保持件40、安装于支架接头保持件40的轨道21、或者安装于支架接头保持件40的滑块22向被加工物按压。致动器31包括例如动力缸、螺线管、电动机、伺服电机以及线性致动器中的至少一个。动力缸包括例如液压缸、气压缸、水压缸以及电动缸中的至少一个。
63.如图3、图4所示，划线轮800包括主体810及刀尖部820。划线轮800的基础结构例如被分类为第一结构及第二结构。在第一结构中，包括主体810及刀尖部820的划线轮800整体由单一的高硬度材料形成。在第二结构中，划线轮800包括由高硬度材料形成的主体810、以及由与主体810不同的高硬度材料形成的刀尖部820。作为高硬度材料，可以举出例如超硬合金、多晶金刚石以及单晶金刚石。多晶金刚石例如是金刚石烧结体(poly-crystalline diamond，简称为pcd)、或者纳米多晶金刚石(nano-polycrystalline diamond，简称为npd)。
64.主体810围绕作为划线轮800的中心轴线的轮中心轴线801设置。以下，将沿着轮中心轴线801的方向称为划线轮800的轴向。作为划线轮800的中心面的轮中心面802被规定为：在划线轮800的轴向上通过划线轮800的中心，并与轮中心轴线801正交。划线轮800相对于轮中心面802对称或非对称。在图3所示的例子中，划线轮800相对于轮中心面802对称。
65.在图3所示的划线轮800的侧视图中，主体810的形状为环。刀尖部820相对于主体810设置于划线轮800的径向外侧。刀尖部820构成划线轮800的刀刃。在侧视划线轮800时，刀尖部820的形状为环。刀尖部820的厚度随着朝向划线轮800的径向外侧而变薄。刀尖部820的前端形成有相当于划线轮800的圆周的棱线821。
66.主体810包括内周面811、轮孔812、倒角813以及轮侧面830。内周面811规定轮孔812。轮孔812沿划线轮800的轴向贯通主体810。轮孔812为圆形。倒角813形成于轮孔812的周围。轮侧面830包括第一轮侧面831及第二轮侧面832。在一例中，各轮侧面831、832为平面。各轮侧面831、832与轮中心面802平行。第一轮侧面831相对于轮中心面802设置于划线轮800的轴向的一方。第二轮侧面832相对于轮中心面802设置于划线轮800的轴向的另一方。在轮侧面830的外周与刀尖部820之间形成有边界部840。边界部840是形成于轮侧面830与刀尖部820的外表面之间的边缘、或与其相当的部分。
67.图5、图6表示支架300的一例。支架300具备支架主体400及轮支承结构500。支架主体400经由支架接头100与支架接头保持件40连结。轮支承结构500具备中心支承部600。中心支承部600规定作为划线轮800的旋转中心轴线的轮旋转中心轴线601。中心支承部600以使划线轮800围绕轮旋转中心轴线601旋转的方式支承划线轮800。例如在俯视支架单元200时，轮旋转中心轴线601与支架300的宽度方向平行、或者与支架300的宽度方向交叉。
68.对中心支承部600的构成进行例示。在图5、图6所示的中心支承部600的第一例中，中心支承部600包括销610及销支承部620。在一例中，销610为圆柱。销610包括支承于销支承部620的第一端部611、第二端部612以及支承划线轮800的中间部613。销支承部620设置于支架主体400。销610的中心轴线规定轮旋转中心轴线601。对支架主体400及销支承部620的关系进行例示。在第一例中，支架主体400和销支承部620构成单一物体。在第二例中，单
独构成的支架主体400与销支承部620结合。
69.销支承部620包括第一支承部621、第二支承部622以及配置面630。在第一支承部621与第二支承部622之间，形成有配置划线轮800的配置空间310。配置面630规定配置空间310。配置面630包括第一配置面631及第二配置面632。第一配置面631设置于第一支承部621。第一配置面631位于配置空间310的第一侧部311。第二配置面632设置于第二支承部622。第二配置面632位于配置空间310的第二侧部312。
70.在第一支承部621形成有供销610的第一端部611插入的第一销插入孔621a。第一销插入孔621a贯通第一支承部621。在第二支承部622形成有供销610的第二端部612插入的第二销插入孔622a。第二销插入孔622a贯通第二支承部622。各销插入孔621a、622a的中心轴线为同轴。
71.划线轮800配置于配置空间310。销610被插入轮孔812、第一销插入孔621a以及第二销插入孔622a，并被支承于各支承部621、622。划线轮800被支承于销610的中间部613。销610与划线轮800的配合为间隙配合。销610的各端部611、612与各销插入孔621a、622a的配合是间隙配合、中间配合或者过盈配合。在划线轮800的内周面811与销610的中间部613的外周面614之间形成有间隙602。
72.在销610为圆柱的情况下，俯视支架单元200时的轮旋转中心轴线601与支架300的宽度方向的关系主要根据各销插入孔621a、622a的中心轴线与支架300的宽度方向的关系进行设定。在第一例中，各销插入孔621a、622a的中心轴线与支架300的宽度方向平行。轮旋转中心轴线601与支架300的宽度方向平行。在第二例中，销插入孔621a、622a的中心轴线与支架300的宽度方向交叉。轮旋转中心轴线601与支架300的宽度方向交叉。
73.在各销插入孔621a、622a的外侧的开口设置有防止销610脱落的封闭部640。对封闭部640的构成进行例示。在图5所示的第一例中，封闭部640设置于销支承部620的外部。在图6所示的第二例中，封闭部640设置于各销插入孔621a、622a内。对封闭部640与销支承部620的关系进行例示。在第一例中，封闭部640构成为能够相对于销支承部620进行拆装。在第二例中，封闭部640通过固定单元固定于销支承部620。固定单元包括例如铆接、粘接以及焊接中的至少一个。
74.在中心支承部600的第二例中，中心支承部600包括支承轴及轴支承部。轴支承部设置于支架主体400。轴支承部包括第一支承部621及第二支承部622。在第一支承部621与第二支承部622之间，形成有配置划线轮800的配置空间310。支承轴包括设置于第一支承部621的第一支承轴及设置于第二支承部622的第二支承轴。第一支承轴与第一支承部621呈一体地构成。第二支承轴与第二支承部622呈一体地构成。各支承轴插入划线轮800的轮孔812。各支承轴的中心轴线规定轮旋转中心轴线601。
75.对支架主体400与销支承部620或轴支承部的关系进行例示。在第一例中，支架主体400与销支承部620或者轴支承部构成单一物体。在第二例中，单独构成的支架主体400与销支承部620或者轴支承部结合。支架主体400与销支承部620或者轴支承部能够采取无法分离的方式、或者能够分离的方式。
76.对支架300及支架接头100的方式进行说明。在第一方式中，支架300与支架接头100以无法分离的方式呈一体地构成。图7表示第一方式的一例。在第二方式中，支架300与支架接头100以可拆装的方式单独地构成。图8表示第二方式的第一例。图9表示第二方式的
第二例。
77.在图7所示的第一方式中，支架接头100包括基部110。基部110安装于支架接头保持件40。基部110包括轴承部120及轴130。轴承部120支承轴130。轴130设置于支架主体400。对轴130与支架主体400的关系进行例示。在第一例中，轴130和支架主体400构成单一物体。在第二例中，单独构成的轴130与支架主体400结合。
78.对轴承部120的构成进行例示。在第一例中，轴承部120包括一个或多个径向轴承121。在第二例中，除了第一例的构成以外，轴承部120还包括壳体122、止动件140以及间隔件中的至少一个。图7表示包括两个径向轴承121、壳体122以及止动件140的第二例的轴承部120。径向轴承121的内圈121a固定于轴130。壳体122收纳径向轴承121。径向轴承121的外圈121b固定于壳体122。轴130、内圈121a以及支架300相对于外圈121b及壳体122绕轴130的中心轴线la旋转。在轴承部120包括间隔件的例子中，在一方的径向轴承121与另一方的径向轴承121之间设置有间隔件。间隔件固定于轴130。
79.止动件140例如包括第一止动件141及第二止动件142。第一止动件141设置于轴130的前端。第一止挡件141包括限制径向轴承121的移动的第一限制面141a。第二止动件142设置于轴130的根部。第二止挡件142包括限制径向轴承121的移动的第二限制面142a。
80.对第一止挡件141的构成进行例示。第一止挡件141包括与轴130的内螺纹部啮合的带螺纹紧固件。带螺纹紧固件例如包括螺钉或螺栓。带螺纹紧固件的头部构成第一限制面141a。一方径向轴承121的内圈121a的端面与第一限制面141a接触。对第二止动件142的构成进行例示。第二止挡件142包括设置于轴130周围的凸缘。凸缘的端面构成第二限制面142a。另一方径向轴承121的内圈121a的端面与第二限制面142a接触。
81.在图8所示的第二方式的第一例中，支架接头100包括基部110及支架安装部150。支架安装部150包括基座160。基座160例如包括第一板161及第二板162。第一板161决定支架300在沿着轴130的中心轴线la的方向上的位置。第二板162决定支架300在与轴130的中心轴线线la正交的方向上的位置。轴130设置于基座160。对轴130与基座160的关系进行例示。在第一例中，轴130和基座160构成单一物体。在第二例中，单独构成的轴130与基座160结合。轴130及基座160能够采取无法分离的方式、或者能够分离的方式。轴130例如设置于第一板161。
82.在图9所示的第二方式的第二例中，支架接头100包括基部110及支架安装部150。支架安装部150包括插口170。插口170例如包括配置空间170a。配置空间170a以能够配置支架主体400的方式形成。轴130设置于插口170。对轴130与插口170的关系进行例示。在第一例中，轴130和插口170构成单一物体。在第二例中，单独构成的轴130与插口170结合。轴130及插口170能够采取无法分离的方式、或者能够分离的方式。
83.图8、图9的第二方式的支架300及支架接头100中包含的轴承部120例如与第一方式的支架300及支架接头100中包含的轴承部120同样地构成。轴130、内圈121a、支架安装部150以及支架300相对于外圈121b及壳体122绕轴130的中心轴线la旋转。
84.在一例中，在侧视支架组件50时，轮中心轴线801、以及划线轮800与被加工面的接触点位于支架300的中心轴线lb上。对轴130的中心轴线la与轮中心轴线801的关系进行例示。在第一例中，在轴130的中心轴线la与轮中心轴线801之间设定有轨迹量(trail)。在第二例中，在轴130的中心轴线la与轮中心轴线801之间未设定轨迹量。
85.轨迹量是轴130的中心轴线la与被加工面的交点和划线轮800与被加工物的接触点之间的距离。在图7至图9所示的支架组件50的侧视图中，轴130的中心轴线la与支架300的中心轴线lb平行。轴130的中心轴线la与支架300的中心轴线lb的距离相当于轨迹量。在设定轨迹量的方式中，在划线轮800的扫描方向ds上轮中心轴线801位于比轴130的中心轴线la更靠后方的位置的情况下，划线轮800的直进性变高。
86.在支架组件50包含第二方式的支架300及支架接头100的情况下，支架组件50还具备连结结构210。连结结构210将支架接头100与支架300连结。连结结构210包括例如通过机械结合方法将支架接头100与支架300连结的机械结合部211、以及通过磁性结合方法连结支架接头100与支架300的磁结合部212中的至少一个。
87.在图8所示的例子中，连结结构210包括机械结合部211。对机械结合部211的构成进行例示。在第一例中，机械结合部211通过带螺纹紧固件将支架安装部150与支架主体400连结。带螺纹紧固件包括螺钉或螺栓。在第二例中，机械结合部211通过嵌合部将支架安装部150与支架主体400连结。嵌合部包括设置于支架安装部150及支架主体400中的一方的第一嵌合部和设置于支架安装部150及支架主体400中的另一方的第二嵌合部。图7示出第一例的机械结合部211。机械结合部211包括设置于支架安装部150的内螺纹部、设置于支架主体400的贯通孔、以及带螺纹紧固件。带螺纹紧固件插入支架主体400的贯通孔，与支架安装部150的内螺纹部啮合。通过带螺纹紧固件将支架主体400固定于支架安装部150。
88.在图9所示的例子中，连结结构210包括磁结合部212。对磁结合部212的构成进行例示。在第一例中，磁结合部212包括设置于插口170的永磁铁、以及设置于支架主体400的磁性体。在第二例中，磁结合部212包括设置于插口170的磁性体、以及设置于支架主体400的永磁铁。在第三例中，磁结合部212包括设置于插口170的永磁铁、以及设置于支架主体400的永磁铁。通过作用于永磁铁与磁性体之间的磁力、或者作用于永磁铁与永磁铁之间的磁力将支架300保持于插口170。
89.在连结结构210包括磁结合部212的情况下，在一例中，支架安装部150还具备支架限制部180。支架限制部180与支架300接触以使支架300相对于插口170的位置稳定。支架限制部180例如包括销181。销181设于配置空间170a。销181被支承于插口170。支架300还包括倾斜面330。倾斜面330在侧视支架300时相对于支架300的中心轴线lb倾斜。倾斜面330包括与沿着支架300的中心轴线lb的方向相关的第一端部331及第二端部332。第一端部331比第二端部332距离划线轮800更远。倾斜面330以使第一端部331比第二端部332更靠近支架300的中心轴线lb的方式倾斜。
90.在通过磁结合部212将支架300保持于插口170的状态下，倾斜面330与销181接触。通过倾斜面330与销181的接触，决定与沿着支架300的中心轴线lb的方向相关的支架300相对于插口170的位置。在侧视支架组件50时，与轴130的中心轴线la正交的方向的力作用于支架300。通过该力将支架主体400的外周面的一部分按压在插口170的内周面。
91.图10至图20示出俯视支架单元200时的支架单元200的模型。相对于支架300规定例如第一基准面301及第二基准面302。第一基准面301与规定支架300的高度方向的第一轴及规定支架300的前后方向的第二轴平行。第二基准面302与规定支架300的高度方向的第一轴及规定支架300的宽度方向的第三轴平行。在侧视支架300时，支架300的前后方向与支架300的高度方向正交。在从正面观察支架300时，支架300的宽度方向与支架300的高度方
向正交。第一轴与第二轴正交。第一轴与第三轴正交。第二轴与第三轴正交。在图示的例子中，第一基准面301被规定于支架300的宽度方向的中心。第二基准面302被规定于支架300的前后方向的中心。支架300的中心轴线lb与第一轴平行。第一基准面301与第二基准面302正交。
92.以下，将由第一基准面301及第二基准面302规定的区域分别以如下方式称呼。将在支架300的前后方向上相对于第二基准面302的前方的区域称为“前方区域ra”。将在支架300的前后方向上相对于第二基准面302的后方的区域称为“后方区域rb”。将在支架300的宽度方向上相对于第一基准面301的一方区域称为“第一侧方区域rc”。将在支架300的宽度方向上相对于第一基准面301的另一方区域称为“第二侧方区域rd”。在图示的例子中，第一侧方区域rc是相对于第一基准面301而配置空间310的第一侧部311所处的区域。第二侧方区域rd是相对于第一基准面301而配置空间310的第二侧部312所处的区域。
93.轮支承结构500还具备侧面支承部700。侧面支承部700支承倾斜状态的划线轮800的轮侧面830。划线轮800的倾斜状态是在俯视支架单元200时轮中心面802相对于轮旋转中心轴线601倾斜的状态。
94.如图3所示，轮侧面830包括接触部830a及非接触部830b。接触部830a是在划线轮800静止的状态、或者划线轮800旋转的状态下与侧面支承部700接触的部分。在一例中，接触部830a包括轮侧面830的径向外侧的部分。径向外侧的部分包括与边界部840相邻的部分。非接触部830b是在划线轮800静止的状态、以及划线轮800旋转的状态中的任一状态下都不与侧面支承部700接触的部分。在一例中，非接触部830b包括轮侧面830的径向内侧的部分。径向内侧的部分至少包括与倒角813相邻的部分。
95.参照图10至图20，对与轮支承结构500相关的几个方式进行说明。以下，将划线轮800未与被加工物接触的状态称为“基准状态”。将划线轮800被按压在被加工物上开始扫描之前的状态称为“初始接触状态”。
96.在图10至图12所示的轮支承结构500的第一方式中，侧面支承部700包括支承面710。支承面710支承倾斜状态的划线轮800的轮侧面830。在一例中，支承面710规定配置空间310。销支承部620的配置面630包括支承面710。支承面710包括位于配置空间310的第一侧部311的第一支承面711、以及位于配置空间310的第二侧部312的第二支承面712。第一支承面711包含于第一配置面631。第二支承面712包含于第二配置面632。
97.轮旋转中心轴线601与支架300的宽度方向平行。支承面710在俯视支架单元200时相对于支架300的前后方向倾斜。支承面710相对于支架300的前后方向倾斜的状态是指各支承面711、712中的至少一个相对于支架300的前后方向倾斜的状态。在图示的例子中，各支承面711、712双方相对于支架300的前后方向倾斜。第一支承面711以在前方区域ra中接近第一基准面301的方式倾斜。第二支承面712以在前方区域ra中远离第一基准面301的方式倾斜。第一支承面711与第二支承面712平行。第一支承面711与第二支承面712的距离大于划线轮800的主体810的厚度。
98.第一方式的轮支承结构500的基准状态例如包括第一至第六基准状态。
99.在图10所示的第一基准状态下，轮中心面802相对于轮旋转中心轴线601倾斜。划线轮800呈倾斜状态。在支架300的宽度方向上，第一支承面711与第一轮侧面831对置。在支架300的宽度方向上，第二支承面712与第二轮侧面832对置。轮中心面802相对于支架300的
前后方向倾斜，且与支承面710平行。
100.第一支承面711与第一轮侧面831平行。第一轮侧面831的接触部830a及非接触部830b不与第一支承面711接触。在第一支承面711与第一轮侧面831之间形成有空间。第二支承面712与第二轮侧面832平行。第二轮侧面832的接触部830a及非接触部830b不与第二支承面712接触。在第二支承面712与第二轮侧面832之间形成有空间。
101.在第二基准状态下，第一轮侧面831与第一支承面711接触，第二轮侧面832不与第二支承面712接触。其他方面与第一基准状态相同。在第三基准状态下，第二轮侧面832与第二支承面712接触，第一轮侧面831不与第一支承面711接触。其他方面与第一基准状态相同。在第四基准状态下，支承面710与轮侧面830不平行，轮侧面830不与支承面710接触。其他方面与第一基准状态相同。在第五基准状态下，轮侧面830与支承面710的关系与第一至第四基准状态不同，进而与如以下的第六基准状态那样各侧面831、832与各支承面711、712接触的状态也不同。
102.在图11所示的第六基准状态下，轮中心面802相对于轮旋转中心轴线601倾斜。划线轮800呈倾斜状态。在支架300的宽度方向上，第一支承面711与第一轮侧面831对置。在支架300的宽度方向上，第二支承面712与第二轮侧面832对置。轮中心面802相对于支架300的前后方向及支承面710倾斜。
103.第一支承面711与第一轮侧面831不平行。第一轮侧面831的接触部830a的一部分在前方区域ra中与第一支承面711接触。第一轮侧面831的接触部830a的其他部分及非接触部830b不与第一支承面711接触。在第一轮侧面831的接触部830a的其他部分及非接触部830b与第一支承面711之间形成有空间。
104.第二支承面712与第二轮侧面832不平行。第二轮侧面832的接触部830a的一部分在后方区域rb中与第二支承面712接触。第二轮侧面832的接触部830a的其他部分及非接触部830b不与第二支承面712接触。在第二轮侧面832的接触部830a的其他部分及非接触部830b与第二支承面712之间形成有空间。
105.在划线加工时，基准状态的划线轮800被按压在被加工物，划线轮800的状态从基准状态转变为初始接触状态。随着划线轮800被按压在被加工物上，划线轮800从被加工物受到反作用力。通过该反作用力，使按压时转矩作用于划线轮800，该按压时转矩是使划线轮800绕与轮中心面802平行的中心轴线向第一旋转方向旋转的转矩。第一旋转方向是划线轮800以使轮中心面802接近与轮旋转中心轴线601正交的状态的方式旋转的方向。在划线轮800向第一旋转方向旋转的情况下，轮中心面802相对于支架300的前后方向的倾斜变小。
106.无论在从第一至第五基准状态的哪一个状态转变为初始接触状态的情况下，在初始接触状态下，划线轮800的状态都成为与图11所示的第六基准状态实质上相同的状态。在基准状态为第一至第五基准状态的任一状态的情况下，随着向初始接触状态的转变，划刻轮800向第一旋转方向旋转，直到各轮侧面831、832与对应的支承面711、712接触为止。
107.在从图11所示的第六基准状态转变为初始接触状态的情况下，划线轮800实质上不向第一旋转方向旋转。在初始接触状态下，划线轮800的状态为倾斜状态，通过作用于划线轮800的按压时转矩将轮侧面830按压在支承面710上。第一轮侧面831的接触部830a被按压在第一支承面711。第二轮侧面832的接触部830a被按压在第二支承面712。
108.第一支承面711支承第一轮侧面831。在一例中，第一支承面711支承第一轮侧面
831中相对于第二基准面302位于前方及后方中的一方的部分。在图示的例子中，第一支承面711支承第一轮侧面831的接触部830a中位于前方区域ra的部分。在其他的例子中，第一支承面711支承第一轮侧面831的接触部830a中位于后方区域rb的部分。
109.第二支承面712支承第二轮侧面832。在一例中，第二支承面712支承第二轮侧面832中相对于第二基准面302位于前方及后方中的另一方的部分。在图示的例子中，第二支承面712支承第二轮侧面832的接触部830a中位于后方区域rb的部分。在其他的例子中，第二支承面712支承第二轮侧面832的接触部830a中位于前方区域ra的部分。
110.由于作用有按压时转矩的倾斜状态的划线轮800的轮侧面830被支承在侧面支承部700，因此划线轮800相对于支架300的状态稳定。在第一轮侧面831中相对于第二基准面302位于前方及后方中的一方的部分被支承在第一支承面711，第二轮侧面832中相对于第二基准面302位于前方及后方中的另一方的部分被支承在第二支承面712的例子中，划线轮800相对于支架300的状态更稳定。
111.在划线加工中，从初始接触状态转变为使划线轮800沿扫描方向ds扫描的扫描状态。扫描方向ds是例如与基准状态下的支架300的前后方向平行的方向。在扫描状态下，划线轮800绕轮旋转中心轴线601旋转，从被加工物受到反作用力。在设定有轨迹量的支架组件50中，通过该反作用力，使支架单元200绕支架接头100的轴130的中心轴线la向第二旋转方向旋转的转矩(以下称为“扫描时转矩”)作用于支架单元200。第二旋转方向是以如下方式使支架单元200旋转的方向：在俯视支架单元200时轮中心面802接近与扫描方向ds平行的状态。
112.在初始接触状态下轮中心面802相对于支架300的前后方向倾斜的例子中，在刚从初始接触状态转变为扫描状态之后，轮中心面802相对于扫描方向ds倾斜。通过扫描时转矩，支架单元200向第二旋转方向旋转，如图12所示变为轮中心面802与扫描方向ds平行的状态。在初始接触状态下轮中心面802与支架300的前后方向平行的例子中，在从初始接触状态转变为扫描状态时轮中心面802与扫描方向ds平行。
113.在扫描状态下，划线轮800从被加工物受到反作用力，按压时转矩持续作用于划线轮800，维持轮侧面830被支承在支承面710的状态。因此，能够抑制划线轮800扫描期间的划线轮800的微小的姿态变化，使得划线轮800的直进性提高。这有助于提高形成于被加工物的划线的均匀性及被加工物的品质。
114.在图13至图15所示的轮支承结构500的第二方式中，俯视支架单元200时的支架300的宽度方向与轮旋转中心轴线601的关系与图10至图2所示的第一方式的轮支承结构500不同。其他方面与第一实施方式实质上相同。
115.中心支承部600包括倾斜结构650。倾斜结构650构成为在俯视支架单元200时轮旋转中心轴线601相对于支架300的宽度方向倾斜。在一例中，倾斜结构650包括销610及各销插入孔621a、622a。第一销插入孔621a以在俯视支架单元200时自身的中心轴线相对于支架300的宽度方向倾斜的方式形成于第一支承部621。第二销插入孔622a以在俯视支架单元200时自身的中心轴线相对于支架300的宽度方向倾斜的方式形成于第二支承部622。各销插入孔621a、622a的中心轴线为同轴。在销610插入各销插入孔621a、622a的状态下，俯视支架单元200时轮旋转中心轴线601与支架300的宽度方向交叉。
116.第二方式的轮支承结构500的基准状态与第一方式的轮支承结构500同样地包括
第一至第六基准状态。图13示出第二方式的轮支承结构500中的第一基准状态。图14示出第二方式的轮支承结构500中的第六基准状态。第二方式的轮支承结构500中的各基准状态以第一方式的轮支承结构500中的对应的基准状态为标准。
117.通过将基准状态的划线轮800按压在被加工物上，划线轮800的状态从基准状态转变为初始接触状态。无论在从第一至第五基准状态的哪一个状态转变为初始接触状态的情况下，在初始接触状态下，划线轮800的状态都成为与图14所示的第六基准状态实质上相同的状态。第二方式的轮支承结构500中的从基准状态向初始接触状态的转变的情形以及初始接触状态以第一方式的轮支承结构500中的对应的状态为标准。
118.随着划线轮800的扫描开始，从初始接触状态转变为扫描状态。在扫描状态下，如图15所示，成为轮中心面802与扫描方向ds平行的状态。第二方式的轮支承结构500中的从初始接触状态向扫描状态的转变的情形以及扫描状态以第一方式的轮支承结构500中的对应的状态为标准。
119.在图16、图17所示的轮支承结构500的第三方式中，侧面支承部700包括突出部720。突出部720支承倾斜状态的划线轮800的轮侧面830。突出部720从配置面630朝向配置空间310突出。在一例中，配置面630与支架300的前后方向平行。第一配置面631与第二配置面632的距离大于划线轮800的主体810的厚度。
120.突出部720包括位于配置空间310的第一侧部311的第一突出部721及位于配置空间310的第二侧部312的第二突出部722。第一突出部721设置于第一配置面631中位于前方区域ra的部分。第二突出部722设置于第二配置面632中位于后方区域rb的部分。第一突出部721相对于第一配置面631的高度与第二突出部722相对于第二配置面632的高度相等。
121.第三方式的轮支承结构500的基准状态例如包括第一至第七基准状态。
122.在图16所示的第一基准状态下，轮中心面802相对于轮旋转中心轴线601倾斜。划线轮800呈倾斜状态。在支架300的宽度方向上，第一配置面631与第一轮侧面831对置。在支架300的宽度方向上，第二配置面632与第二轮侧面832对置。轮中心面802相对于支架300的前后方向及配置面630倾斜。
123.第一配置面631与第一轮侧面831不平行。第一轮侧面831的接触部830a的一部分在前方区域ra中与第一突出部721接触。第一轮侧面831的接触部830a的其他部分及非接触部830b不与第一配置面631接触。在第一轮侧面831的接触部830a的其他部分及非接触部830b与第一配置面631之间形成有空间。
124.第二配置面632与第二轮侧面832不平行。第二轮侧面832的接触部830a的一部分在后方区域rb中与第二突出部722接触。第二轮侧面832的接触部830a的其他部分及非接触部830b不与第二配置面632接触。在第二轮侧面832的接触部830a的其他部分及非接触部830b与第二配置面632之间形成有空间。
125.在第二基准状态下，第一轮侧面831不与第一突出部721接触。其他方面与第一基准状态相同。在第三基准状态下，第一轮侧面831不与第一突出部721接触。第二轮侧面832的接触部830a的一部分在前方区域ra中与第二配置面632接触。其他方面与第一基准状态相同。在第四基准状态下，第二轮侧面832不与第二突出部722接触。其他方面与第一基准状态相同。在第五基准状态下，第二轮侧面832不与第二突出部722接触。第一轮侧面831的接触部830a的一部分在后方区域rb中与第一配置面631接触。其他方面与第一基准状态相同。
在第六基准状态下，第一轮侧面831的接触部830a的一部分在后方区域rb中与第一配置面631接触。第二轮侧面832的接触部830a的一部分在前方区域ra中与第二配置面632接触。其他方面与第一基准状态相同。在第七基准状态下，第一轮侧面831不与第一突出部721接触。第二轮侧面832不与第二突出部722接触。其他方面与第一基准状态相同。
126.通过将划线轮800按压在被加工物上而从基准状态转变为初始接触状态。无论在从第二至第七基准状态的哪一个状态转变为初始接触状态的情况下，在初始接触状态下划线轮800的状态都成为与图16所示的第一基准状态实质上相同的状态。在基准状态为第二至第七基准状态中的任一状态的情况下，随着向初始接触状态转变，划刻轮800向第一旋转方向旋转，直到各轮侧面831、832与对应的突出部721、722接触为止。
127.在从图16所示的第一基准状态转变为初始接触状态的情况下，划线轮800实质上不向第一旋转方向旋转。在初始接触状态下，划线轮800的状态为倾斜状态，通过作用于划线轮800的按压时转矩将轮侧面830按压在支承面710上。第一轮侧面831的接触部830a被按压在第一突出部721。第二轮侧面832的接触部830a被按压在第二突出部722。
128.第一突出部721支承第一轮侧面831。在一例中，第一突出部721支承第一轮侧面831中相对于第二基准面302位于前方及后方中的一方的部分。在图示的例子中，第一突出部721支承第一轮侧面831的接触部830a中位于前方区域ra的部分。在其他例子中，第一突出部721支承第一轮侧面831的接触部830a中位于后方区域rb的部分。
129.第二突出部722支承第二轮侧面832。在一例中，第二突出部722支承第二轮侧面832中相对于第二基准面302位于前方及后方中的另一方的部分。在图示的例子中，第二突出部722支承第二轮侧面832的接触部830a中位于后方区域rb的部分。在其他例子中，第二突出部722支承第二轮侧面832的接触部830a中位于前方区域ra的部分。
130.随着划线轮800的扫描开始，从初始接触状态转变为扫描状态。在扫描状态下，如图17所示，成为轮中心面802与扫描方向ds平行的状态。第三方式的轮支承结构500中的从初始接触状态向扫描状态的转变的情形以及扫描状态以第一方式的轮支承结构500中的对应的状态为标准。
131.在图18至图20所示的轮支承结构500的第四方式中，中心支承部600包括倾斜结构650。倾斜结构650构成为在俯视支架单元200时轮旋转中心轴线601相对于支架300的宽度方向倾斜。在一例中，倾斜结构650包括销610及各销插入孔621a、622a。销610的中间部613相对于第一端部611及第二端部612倾斜。第一端部611的中心轴线与第二端部612的中心轴线平行。中间部613的中心轴线与各端部611、612的中心轴线交叉。中间部613的中心轴线规定轮旋转中心轴线601。
132.第一销插入孔621a以俯视支架单元200时自身的中心轴线与支架300的宽度方向平行的方式形成于第一支承部621。第一销插入孔621a的中心轴线位于前方区域ra及后方区域rb中的一方。第二销插入孔622a以在俯视支架单元200时自身的中心轴线与支架300的宽度方向平行的方式形成于第二支承部622。第二销插入孔622a的中心轴线位于前方区域ra及后方区域rb中的另一方。第一销插入孔621a的中心轴线与第二销插入孔622a的中心轴线平行。
133.在销610的第一端部611插入第一销插入孔621a、第二端部612插入第二销插入孔622a的状态下，俯视支架单元200时轮旋转中心轴线601与支架300的宽度方向交叉。
134.侧面支承部700包括支承面710。支承面710支承倾斜状态的划线轮800的轮侧面830。在一例中，支承面710规定配置空间310。销支承部620的配置面630包括支承面710。支承面710包括位于配置空间310的第一侧部311的第一支承面711、以及位于配置空间310的第二侧部312的第二支承面712。第一支承面711包含于第一配置面631。第二支承面712包含于第二配置面632。支承面710在俯视支架单元200时与支架300的前后方向平行。第一支承面711与第二支承面712的距离大于划线轮800的主体810的厚度。
135.第四方式的轮支承结构500的基准状态例如包括第一至第七基准状态。
136.在图18所示的第一基准状态下，轮中心面802相对于轮旋转中心轴线601倾斜。划线轮800呈倾斜状态。在支架300的宽度方向上，第一配置面631与第一轮侧面831对置。在支架300的宽度方向上，第二配置面632与第二轮侧面832对置。轮中心面802与支架300的前后方向及配置面630平行。
137.第一支承面711与第一轮侧面831平行。第一轮侧面831的接触部830a及非接触部830b不与第一支承面711接触。在第一支承面711与第一轮侧面831之间形成有空间。第二支承面712与第二轮侧面832平行。第二轮侧面832的接触部830a及非接触部830b不与第二支承面712接触。在第二支承面712与第二轮侧面832之间形成有空间。
138.在第二基准状态下，第一轮侧面831与第一支承面711接触，第二轮侧面832不与第二支承面712接触。其他方面与第一基准状态相同。在第三基准状态下，第二轮侧面832与第二支承面712接触，第一轮侧面831不与第一支承面711接触。其他方面与第一基准状态相同。在第四基准状态下，轮中心面802相对于支架300的前后方向及配置面630倾斜。第一轮侧面831的接触部830a的一部分在前方区域ra中与第一支承面711接触。第二轮侧面832不与第二支承面712接触。其他方面与第一基准状态相同。在第五基准状态下，轮中心面802相对于支架300的前后方向及配置面630倾斜。第二轮侧面832的接触部830a的一部分在后方区域rb中与第二支承面712接触。第一轮侧面831不与第一支承面711接触。其他方面与第一基准状态相同。在第六基准状态下，轮侧面830与支承面710的关系与第一至第五基准状态不同，进而与如以下的第七基准状态那样各侧面831、832与各支承面711、712接触的状态也不同。
139.在图19所示的第七基准状态下，轮中心面802相对于轮旋转中心轴线601倾斜。划线轮800呈倾斜状态。在支架300的宽度方向上，第一支承面711与第一轮侧面831对置。在支架300的宽度方向上，第二支承面712与第二轮侧面832对置。轮中心面802相对于支架300的前后方向及支承面710倾斜。
140.第一支承面711与第一轮侧面831不平行。第一轮侧面831的接触部830a的一部分在前方区域ra中与第一支承面711接触。第一轮侧面831的接触部830a的其他部分及非接触部830b不与第一支承面711接触。在第一轮侧面831的接触部830a的其他部分及非接触部830b与第一支承面711之间形成有空间。
141.第二支承面712与第二轮侧面832不平行。第二轮侧面832的接触部830a的一部分在后方区域rb中与第二支承面712接触。第二轮侧面832的接触部830a的其他部分及非接触部830b不与第二支承面712接触。在第二轮侧面832的接触部830a的其他部分及非接触部830b与第二支承面712之间形成有空间。
142.通过将划线轮800按压在被加工物上而从基准状态转变为初始接触状态。无论在
从第一至第六基准状态的哪一个状态转变为初始接触状态的情况下，在初始接触状态下划线轮800的状态都成为与图19所示的第七基准状态实质上相同的状态。在基准状态为第一至第六基准状态中的任一状态的情况下，随着向初始接触状态转变，划刻轮800向第一旋转方向旋转，直到各轮侧面831、832与对应的支承面711、712接触为止。第四方式的轮支承结构500中的初始接触状态以第一方式的轮支承结构500中的对应状态为标准。
143.随着划线轮800的扫描开始，从初始接触状态转变为扫描状态。在扫描状态下，如图20所示，成为轮中心面802与扫描方向ds平行的状态。第四方式的轮支承结构500中的从初始接触状态向扫描状态的转变的情形及扫描状态以第一方式的轮支承结构500中的对应状态为标准。
144.参照图21至图25，对图9所示的支架单元200的具体构成进行说明。图25示出沿着图23的25-25线的支架单元200的剖面。支架300的形状整体大致为圆柱。在一例中，支架300的表面320包括外周面321、顶部平面322、上部平面323、下部平面324、侧部平面325、底部平面326以及倾斜面330。外周面321相当于支架300中的圆柱的侧面。
145.顶部平面322相当于支架主体400的上部410的端面。顶部平面322与第一基准面301正交。上部平面323形成于支架主体400的上部410的正面。上部平面323与第二基准面302平行。下部平面324形成于支架主体400的下部430的正面及各支承部621、622的正面。下部平面324与第二基准面302平行。侧部平面325形成于支架主体400的下部430的侧面及各支承部621、622的侧面。侧部平面325与第一基准面301平行。底部平面326相当于各支承部621、622的底面。底部平面326与第一基准面301正交。
146.倾斜面330在支架主体400的中间部420的正面形成于上部平面323的下方。在侧视支架300时，倾斜面330相对于第二基准面302倾斜。在侧视支架300时，倾斜面330相对于上部平面323形成于支架300的前方。倾斜面330的第一端部331形成上部平面323与倾斜面330的边界。
147.支架300包括凹部340。在一例中，凹部340包括正面凹部341及侧面凹部342。正面凹部341形成于支架主体400的下部430的正面及各支承部621、622的正面。在侧视支架300时，正面凹部341相对于支架主体400的中间部420朝向支架300的中心轴线lb凹陷。下部平面324相当于正面凹部341的底面。作为正面凹部341的底面的下部平面324与上部平面323平行。
148.侧面凹部342形成于支架主体400的下部430的侧面及各支承部621、622的侧面。在从正面观察支架300时，侧面凹部342相对于支架主体400的中间部420朝向支架300的中心轴线lb凹陷。侧部平面325相当于侧面凹部342的底面。各销插入孔621a、622a在各支承部621、622中形成于侧面凹部342的下方。对各支承部621、622的构成进行例示。在图示的第一例中，在各支承部621、622中的各销插入孔621a、622a的下部形成有开口槽623。开口槽623在底部平面326开口。开口槽623与各销插入孔621a、622a相连，并与各销插入孔621a、622a平行。在第二例中，在各支承部621、622中的各销插入孔621a、622a的下部未形成开口槽623。
149.在从正面观察支架单元200时，配置空间310在下部平面324开口。在从背面观察支架单元200时，配置空间310在外周面321开口。在仰视支架单元200时，配置空间310在底部平面326开口。支承面710相对于支架300的前后方向倾斜。支承面710相对于与上部平面323
及下部平面324正交的平面倾斜。支承面710相对于侧部平面325也倾斜。第一支承面711与第二支承面712平行。划线轮800以使轮中心面802相对于支架300的前后方向倾斜的方式配置于配置空间310。
150.此外，上述实施方式的说明并不意图对本发明所涉及的轮支承结构等可采取的方式进行限制。本发明所涉及的轮支承结构等能够采取与实施方式中例示的方式不同的方式。其一例是将实施方式的构成的一部分替换、变更、或者省略的方式、或者对实施方式附加了新的构成的方式。
151.附图标记说明
152.40：支架接头保持件；50：支架组件；100：支架接头；200：支架单元；300：支架；310：配置空间；500：轮支承结构；600：中心支承部；610：销；700：侧面支承部；710：支承面；800：划线轮；801：轮中心轴线；802：轮中心面；830：轮侧面；831：第一轮侧面；832：第二轮侧面。