DE112009002220B4 - Rohblockschneideverfahren - Google Patents

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Abstract

Rohblockschneideverfahren, umfassend: horizontales Auflegen eines Rohblocks auf einen Schneidetisch; Bereitstellen eines Endlosbandblatts in einem gespannten Zustand zwischen Umlenkscheiben, wobei das Blatt einen Blattschleifkornbereich und eine Blattbasis aufweist; Antreiben des Blatts zum Umlaufen, indem die Umlenkscheiben gedreht werden; und Aufschneiden des Rohblocks durch relatives Zuführen des Blatts von oben nach unten, während ein Kühlmittel auf das Blatt aufgesprüht wird, wobei der Rohblock geschnitten wird, während das Blatt so angetrieben wird, dass es in einer Richtung umläuft, ein Versatzbetrag des Blatts während des Schneidens des Rohblocks gemessen wird und nach dem Schnitt und vor dem nächsten Schnitt die Umlaufantriebsrichtung des Blatts in eine andere Richtung gewechselt wird, die der einen Richtung zum Schneiden des Rohblocks entgegengesetzt ist, wenn der gemessene Versatzbetrag des Blatts einen vorbestimmten Wert oder darüber erreicht.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schneidverfahren, das eine Rohblock-Schneidvorrichtung zum Schneiden eines Rohblocks einsetzt.
  • STAND DER TECHNIK
  • Ein Siliziumrohblock, der mittels des CZ-Verfahrens und dergleichen hergestellt wird, weist einen zylindrischen Körperabschnitt und kegelförmige Endabschnitte auf (einen Kopfabschnitt und einen hinteren Abschnitt). Bei der Verarbeitung des Siliziumrohblocks werden diese kegelförmigen Endabschnitte weggeschnitten, um den zylindrischen Körperabschnitt abzutrennen, und der Körperabschnitt wird je nach Bedarf in mehrere Blöcke geschnitten. Die Blöcke werden danach einer Bearbeitung unterzogen, um einen Wafer zu erhalten.
  • Für die Schneidbearbeitung der kegelförmigen Endabschnitte und die Schneidbearbeitung des Körperabschnitts in mehrere Blöcke werden häufig eine Innendurchmesser-Schneidemaschine und eine Außendurchmesser-Schneidemaschine oder dergleichen verwendet. Da der Durchmesser der Wafer in den letzten Jahren zunehmend größer wird, wird auch immer häufiger eine Bandsäge eingesetzt.
  • 6 zeigt hier eine Darstellung eines Verfahrens zum Einschneiden in einen Rohblock unter Verwendung einer herkömmlichen Bandsägen-Schneidvorrichtung.
  • Wie in 6 gezeigt ist, ist in der Bandsägen-Schneidvorrichtung 101 ein Schneidetisch 105 angeordnet, um den Rohblock 104 während des Schneidens zu halten. Der Rohblock 104 wird vor dem Schneiden horizontal auf den Schneidetisch 105 aufgelegt.
  • Darüber hinaus ist bei der Bandsägen-Schneidvorrichtung 101 ein Endlosbandblatt 102 in einem gespannten Zustand zwischen den Umlenkscheiben 103 und 103' vorgesehen, wobei das Blatt einen Blattschleifkornbereich mit Schleifkörnern aus Diamant aufweist, die an einem Endbereich einer dünnen Blattbasis fest anhaften.
  • Eine Position, in der der Rohblock 104 angeordnet ist, wird so eingestellt, dass eine Schneidposition des Rohblocks 104 der Position des Blatts 102 entspricht.
  • Das Blatt 102 wird zum Umlaufen angetrieben, indem die Umlenkscheiben 103 und 103' gedreht werden, und der Rohblock 104 wird aufgeschnitten, indem das Blatt 102 von oben nach unten relativ zugeführt wird.
  • In den letzten Jahren werden in der vorstehend beschriebenen Bandsägen-Schneidvorrichtung dünner ausgelegte Blätter verwendet, um durch eine Verringerung des Materialabtrags des Rohblocks beim Schneiden den Produktausstoß zu verbessern.
  • Wenn der vorstehend beschriebene Schneidvorgang wiederholt wird, werden die Schleifkörner aufgrund einer Ansammlung von Schneidstaub am Blattschleifkornbereich eingebettet und die Schleifkörner verschleißen durch das Schneiden, so dass die Schneidleistung des Blatts schlechter wird. Wenn der Schneidvorgang in einem solchen Zustand ausgeführt wird, taucht das Problem auf, dass sich das Blatt 102 durch eine Zunahme des Schneidwiderstands verlagert, so dass eine Auslenkung einer Kante des Blatts 102 entsteht und sich eine Schwankung der Schnittgenauigkeit ergibt, wie zum Beispiel eine Wölbung bzw. Krümmung des geschnittenen Wafers.
  • Als Maßnahme gegen dieses Problem ist ein Schneidverfahren offenbart worden, mit dem es möglich sein soll, einen Wafer mit einer gleichmäßigen Dicke zuverlässig zu erhalten, indem eine Zunahme bzw. Abnahme des Schneidwiderstands während des Schneidens anhand einer Zunahme bzw. Abnahme eines Stromverbrauchs eines ersten Motors erfasst wird und eine Zunahme bzw. Abnahme einer Schnittgeschwindigkeit eines zweiten Motors gesteuert wird, der ein Blatt in der Schneidrichtung auf der Grundlage der Zunahme bzw. Abnahme des Stromverbrauchs bewegt (siehe JP 2005 - 28 620 A ).
  • Aus der JP H08-243 837 A ist eine Bandsägen-Schneidvorrichtung bekannt, mit der ein Rohblock aufgeschnitten werden kann, wobei diese Schneidvorrichtung Umlenkscheiben aufweist, die um ihre Achsen in beide Richtungen drehbar sind.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Um die vorstehend beschriebenen Probleme der Kantenauslenkung des Blatts und der Verschlechterung der Schneidleistung der Schleifkörner aufgrund der Zunahme des Schneidwiderstands zu vermeiden, wird das Blatt periodisch einem Abrichtvorgang oder einer maschinellen Bearbeitung unterzogen. Diese Vorgänge werden in herkömmlicher Weise ausgeführt, indem ein Abrichtelement gegen das Blatt gedrückt wird, während eine Bedienperson die Andruckkraft und den Winkel auf der Grundlage ihrer Erfahrungen einstellt.
  • Der Vorgang hängt jedoch stark vom individuellen Können der Bedienperson ab, und insbesondere ist es dabei im Hinblick auf ein dünner ausgelegtes Blatt schwierig, die Kantenauslenkung des Blatts zu beheben. Deshalb entsteht das Problem, dass der Rohblock nicht mit gleichbleibender Qualität geschnitten werden kann und dass die Lebensdauer des Blatts abnimmt.
  • Ferner gibt es auch das Problem, dass die Bearbeitungszeit dadurch zunimmt, dass der Abrichtvorgang oder die maschinelle Bearbeitung von der Bedienperson ausgeführt wird, wie vorstehend beschrieben, so dass die Produktivität sinkt.
  • Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die vorstehend erläuterten Probleme realisiert, und ihre Aufgabe besteht darin, ein Rohblockschneideverfahren zur Verfügung zu stellen, mit denen die Qualität des zu schneidenden Rohblocks sicher aufrechterhalten, die Lebensdauer des Blatts erhöht und die Produktivität verbessert werden kann.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein Rohblockschneideverfahren bereit, umfassend: horizontales Auflegen eines Rohblocks auf einen Schneidetisch; Bereitstellen eines Endlosbandblatts in einem gespannten Zustand zwischen Umlenkscheiben, wobei das Blatt einen Blattschleifkornbereich und eine Blattbasis aufweist; Antreiben des Blatts zum Umlaufen, indem die Umlenkscheiben gedreht werden; und Aufschneiden des Rohblocks durch relatives Zuführen des Blatts von oben nach unten, während ein Kühlmittel auf das Blatt aufgesprüht wird, wobei der Rohblock geschnitten wird, während das Blatt so angetrieben wird, dass es in einer Richtung umläuft, ein Versatzbetrag des Blatts während des Schneidens des Rohblocks gemessen wird und nach dem Schnitt und vor dem nächsten Schnitt die Umlaufantriebsrichtung des Blatts in eine andere Richtung gewechselt wird, die der einen Richtung zum Schneiden des Rohblocks entgegengesetzt ist, wenn der gemessene Versatzbetrag des Blatts einen vorbestimmten Wert oder darüber erreicht.
  • Wenn auf diese Weise der Rohblock geschnitten wird, während das Blatt so angetrieben wird, dass es in einer Richtung umläuft, und wenn nach dem Schnitt und vor dem nächsten Schnitt die Umlaufantriebsrichtung des Blatts zu einer anderen Richtung gewechselt wird, die der einen Richtung zum Schneiden des Rohblocks entgegengesetzt ist, dann kann ein Versatzbetrag der Kantenauslenkung des Blatts auf ein niedriges Niveau gesenkt werden, indem die Richtung der Kantenauslenkung des Blatts zwischen vor dem Wechsel der Umlaufantriebsrichtung des Blatts und danach gewechselt wird. Dadurch können
    die Schnittgenauigkeit des Rohblocks dauerhaft gewährleistet und die Lebensdauer des Blatts verbessert werden. Zusätzlich zu diesen Faktoren lässt sich die Häufigkeit des Abrichtens verringern und die Produktivität verbessern.
  • Wenn auf diese Weise der Versatzbetrag des Blatts während des Schneidens des Rohblocks gemessen und der Zeitpunkt des Wechsels der Umlaufantriebsrichtung des Blatts auf der Grundlage des gemessenen Versatzbetrags bestimmt wird, kann eine Schnittstörung vermieden werden, die durch eine Zunahme des Versatzbetrags des Blatts verursacht wird, und die Qualität des Rohblocks lässt sich noch zuverlässiger und dauerhafter sicherstellen. Zusätzlich dazu kann der Versatzbetrag der Kantenauslenkung des Blatts wirksamer auf ein niedriges Niveau gesenkt, die Lebensdauer des Blatts zuverlässiger verbessert und die Produktivität sicherer gesteigert werden.
  • Dabei wird vorzugsweise ein Blatt verwendet, das an der Basis eine Dicke von 0,1 bis 0,5 mm hat.
  • Wenn auf diese Weise das Blatt mit einer Dicke an der Basis von 0,1 bis 0,5 mm verwendet wird, kann der Versatzbetrag der Kantenauslenkung des Blatts wirksamer auf ein niedriges Niveau gesenkt werden, indem gemäß der vorliegenden Erfindung die Richtung der Kantenauslenkung des Blatts zwischen vor dem Wechsel der Umlaufantriebsrichtung des Blatts und danach gewechselt wird, während der Produktausstoß unter Verwendung des dünner ausgelegten Blatts verbessert wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit einer Bandsägen-Schneidvorrichtung durchgeführt werden, umfassend: einen Schneidetisch, auf dem ein
    Rohblock horizontal aufgelegt ist; ein Endlosbandblatt, das zwischen Umlenkscheiben in einem gespannten Zustand bereitgestellt ist, wobei das Blatt einen Blattschleifkornbereich und eine Blattbasis aufweist; und eine Kühlmittelsprühöffnung zum Aufsprühen eines Kühlmittels auf das Blatt, wobei die Bandsägen-Schneidvorrichtung den Rohblock schneidet, indem das Blatt von oben nach unten relativ zugeführt wird, wobei das Blatt durch Drehen der Umlenkscheiben zum Umlaufen angetrieben wird, wobei die Umlenkscheiben jeweils so ausgelegt sind, dass sie um ihre Achsen in beiden Richtungen drehbar sind, und zum Schneiden des Rohblocks die Umlaufantriebsrichtung des Blatts gewechselt werden kann.
  • Wenn auf diese Weise die Umlenkscheiben so ausgelegt sind, dass sie um ihre Achsen in beiden Richtungen drehbar sind, und die Umlaufantriebsrichtung des Blatts zum Schneiden des Rohblocks geändert werden kann, kann mit der Bandsägen-Schneidvorrichtung der Versatzbetrag der Kantenauslenkung des Blatts auf ein niedriges Niveau gesenkt werden, indem die Richtung der Kantenauslenkung des Blatts zwischen vor dem Wechsel der Umlaufantriebsrichtung des Blatts und danach gewechselt wird. Dadurch kann die Bandsägen-Schneidvorrichtung die Schnittgenauigkeit des Rohblocks dauerhaft gewährleisten und die Lebensdauer des Blatts verbessern. Zusätzlich dazu können mit der Bandsägen-Schneidvorrichtung die Häufigkeit des Abrichtens reduziert und die Produktivität verbessert werden.
  • Die Bandsägen-Schneidvorrichtung weist einen Versatzsensor zum Messen eines Versatzbetrags des Blatts auf und die Umlaufantriebsrichtung des Blatts wird auf der Grundlage des Versatzbetrags des Blatts gewechselt, wobei der Versatzbetrag beim Schneiden des Rohblocks durch den Versatzsensor gemessen wird.
  • Da die Bandsägen-Schneidvorrichtung einen Versatzsensor zum Messen eines Versatzbetrags des Blatts aufweist und die
    Umlaufantriebsrichtung des Blatts auf der Grundlage des Versatzbetrags des Blatts gewechselt wird, wobei der Versatzbetrag während des Schneidens des Rohblocks durch den Versatzsensor gemessen wird, kann mit der Bandsägen-Schneidvorrichtung eine Schneidstörung vermieden werden, die durch eine Zunahme des Versatzbetrags des Blatts verursacht wird, und die Qualität des Rohblocks kann sicherer und dauerhafter gewährleistet werden. Zusätzlich dazu kann mit der Bandsägen-Schneidvorrichtung der Versatzbetrag der Kantenauslenkung des Blatts auf ein niedriges Niveau gesenkt, die Lebensdauer des Blatts zuverlässiger verlängert und die Produktivität sicherer gesteigert werden.
  • Dabei hat das Blatt an der Basis vorzugsweise eine Dicke von 0,1 bis 0,5 mm.
  • Wenn auf diese Weise das Blatt an der Basis eine Dicke von 0,1 bis 0,5 mm hat, kann die Bandsägen-Schneidvorrichtung den Versatzbetrag der Kantenauslenkung des Blatts zuverlässiger auf ein niedriges Niveau senken, indem gemäß der vorliegenden Erfindung die Richtung der Kantenauslenkung des Blatts zwischen vor dem Wechsel der Umlaufantriebsrichtung des Blatts und danach gewechselt wird, während der Produktausstoß durch Verwendung des dünner ausgelegten Blatts verbessert wird.
  • Bei der Bandsägen-Schneidvorrichtung sind die Umlenkscheiben, zwischen denen das Blatt in einem gespannten Zustand vorgesehen ist, so ausgelegt, dass sie um ihre Achsen jeweils in beiden Richtungen drehbar sind, wird der Rohblock geschnitten, während das Blatt zum Umlaufen in einer Richtung angetrieben wird, und wird nach dem Schnitt und vor dem nächsten Schnitt die Umlaufantriebsrichtung des Blatts in die Richtung gewechselt, die der einen Richtung zum Schneiden des Rohblocks entgegengesetzt ist. Der Versatzbetrag der Kantenauslenkung des Blatts kann dadurch auf ein niedriges Niveau gesenkt werden, indem die Richtung der Kantenauslenkung des Blatts zwischen vor dem Wechsel der Umlaufantriebsrichtung des Blatts und danach abgewechselt wird. Dadurch kann
    die Schnittgenauigkeit des Rohblocks dauerhaft gewährleistet werden, und die Lebensdauer des Blatts kann verbessert werden. Zusätzlich dazu können die Häufigkeit des Abrichtens reduziert und die Produktivität verbessert werden.
  • Figurenliste
    • 1 zeigen schematische Ansichten, die ein Beispiel für die Bandsägen-Schneidvorrichtung darstellen, wobei in (A) eine schematische Ansicht derselben dargestellt ist und (B) eine schematische Draufsicht hiervon zeigt;
    • 2 ist eine schematische Ansicht, die ein Blatt zeigt, das in der Bandsägen-Schneidvorrichtung verwendet werden kann;
    • 3 zeigen schematische erläuternde Ansichten, die die Richtung zeigen, in der der Blattschleifkornbereich in Kontakt mit dem Rohblock gelangt, und zwar in Bezug auf die Umlaufantriebsrichtung des Blatts während des Schneidens des Rohblocks, wobei (A) einen Fall zeigt, bei dem der Antrieb in der Weise erfolgt, dass das Blatt nach links umläuft, und (B) einen Fall zeigt, bei dem der Antrieb derart erfolgt, dass das Blatt nach rechts umläuft;
    • 4 ist eine Ansicht, die das Ergebnis des Versatzbetrags des Blatts für das Beispiel zeigt;
    • 5 ist eine Ansicht, in der die Ergebnisse der Lebensdauer des Blatts für das Beispiel und das Vergleichsbeispiel gezeigt sind; und
    • 6 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel für eine herkömmliche Bandsägen-Schneidvorrichtung zeigt.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert, wobei die vorliegende Erfindung aber nicht darauf beschränkt ist.
  • Wenn das Schneiden des Rohblocks mit einer herkömmlichen Bandsägen-Schneidvorrichtung wiederholt ausgeführt wird, werden die Schleifkörner durch Schleifstaub, der sich am Blattschleifkornbereich angesammelt hat, eingebettet und die Schleifkörner verschleißen, so dass sich deren Schneidleistung verschlechtert. Als Gegenmaßnahme wird das Blatt periodisch einem Abrichtvorgang oder einer maschinellen Bearbeitung unterzogen. Diese Vorgänge werden in herkömmlicher Weise ausgeführt, indem ein Abrichtelement gegen das Blatt gedrückt wird, während eine Bedienperson eine Andruckkraft und einen Winkel auf der Grundlage der Erfahrungen der Bedienperson einstellt.
  • Dieser Vorgang hängt jedoch stark vom individuellen Können der Bedienperson ab, und dadurch wird es insbesondere im Hinblick auf das dünner ausgelegte Blatt schwierig, die Kantenauslenkung des Blatts zu beheben. Deshalb entsteht das Problem, dass der Schneidvorgang nicht mit gleichbleibender Qualität ausgeführt werden kann und die Lebensdauer des Blatts abnimmt. Ferner besteht auch das Problem, dass die Bearbeitungsdauer durch das Ausführen des Abrichtvorgangs oder der maschinellen Bearbeitung durch die Bedienperson, wie vorstehend beschrieben, zunimmt, so dass die Produktivität zurückgeht.
  • Angesichts dessen hat der vorliegende Erfinder wiederholt mit großer Sorgfalt Untersuchungen durchgeführt, um die vorstehend beschriebenen Probleme zu lösen. Im Ergebnis ist der vorliegende Erfinder zu folgender Erkenntnis gelangt. Wenn der Schneidvorgang ausgeführt wird, wobei das Blatt zum Umlaufen in einer Richtung angetrieben wird, wird die Kantenauslenkung des Blatts in einem Zustand klein, bei dem Abrichtrichtungen der Schleifkörner einander in ausgewogenem Maße entsprechen, und das Schneiden kann mit Präzision durchgeführt werden. Wenn jedoch zum Beispiel einige Schleifkörner abfallen, was durch eine Selbstreinigung der Schleifkörner bedingt ist, geht die Ausgewogenheit der Abrichtrichtungen der Schleifkörner verloren, und in diesem Fall wird die Kantenauslenkung des Blatts groß. In manchen Fällen ist es schwierig, die Ausgewogenheit der Abrichtrichtungen der Schleifkörner durch einen herkömmlichen Abrichtvorgang und eine herkömmliche maschinelle Bearbeitung wiederherzustellen.
  • Der vorliegende Erfinder hat daraufhin wiederholt Untersuchungen durchgeführt und festgestellt, dass beim Aufschneiden des Rohblocks die Ausgewogenheit der Abrichtrichtungen der Schleifkörner wiederhergestellt werden kann, indem die Umlaufantriebsrichtung des Blatts umgekehrt wird, um so die Richtung zu ändern, in der der Blattschleifkornbereich des Blatts in Kontakt mit dem Rohblock gelangt, wohingegen das Blatt üblicherweise nur zum Umlaufen in einer Richtung angetrieben wurde. Außerdem hat der vorliegende Erfinder herausgefunden, dass beim Wechseln der Richtung der Ablenkung, die an der Kante des Blatts auftritt, zwischen vor der Umkehr der Umlaufantriebsrichtung des Blatts und danach die Kantenauslenkung des Blatts modifiziert und der Versatzbetrag der Kantenauslenkung des Blatts auf ein niedriges Niveau gesenkt werden kann, so dass damit die vorliegende Erfindung abgeschlossen ist.
  • 1(A) ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel der Bandsägen-Schneidvorrichtung zeigt. 1(B) ist eine schematische Draufsicht derselben.
  • Wie in 1(A) und (B) gezeigt ist, umfasst die Bandsägen-Schneidvorrichtung 1 den Schneidetisch 5, um den Rohblock 4 während des Schneidens aufzulegen, das Blatt 2 zum Aufschneiden des Rohblocks 4, die Umlenkscheiben 3 und 3', um das Blatt 2 in einen gespannten Zustand zu versetzen und das Blatt zum Umlaufen anzutreiben, und dergleichen.
  • Das Blatt 2 ist in Form eines Endlosbandes ausgebildet und weist den Blattschleifkornbereich 6 mit Schleifkörnern aus Diamant auf, die an einem Endabschnitt einer dünnen Blattbasis 7 anhaften, wie in 2 gezeigt ist.
  • Hierbei ist eine Korngröße des Blattschleifkombereichs 6 nicht speziell eingeschränkt. Die Korngröße kann zum Beispiel eine Größe zwischen 120 und 220 sein. Die Form des Schleifkorns kann halbkreisförmig oder rechteckig sein. Wenn das Schleifkom eine solche symmetrische Form hat, wird durch den Richtungswechsel des Antriebs zum Umlaufen des Blatts 2 eine Schnittfläche des Rohblocks 4 nicht beeinträchtigt.
  • Die Umlenkscheiben 3 und 3' sind so ausgelegt, dass sie um ihre jeweiligen Achsen in beiden Richtungen bewegbar sind. Das Blatt 2 ist zwischen den Umlenkscheiben 3 und 3' in einem gespannten Zustand vorgesehen. Das Blatt 2 kann durch Drehung der Umlenkscheiben 3 und 3' zum Umlaufen angetrieben werden. Da die Umlenkscheiben 3 und 3' wie vorstehend beschrieben um ihre Achsen in beiden Richtungen drehbar sind, kann die Bandsägen-Schneidvorrichtung die Umlaufantriebsrichtung des Blatts 2 ändern. Des Weiteren ist wünschenswerterweise eine Fixierschraube an den Umlenkscheiben 3 und 3' vorgesehen, so dass diese sich nicht ablösen, wenn deren Drehrichtung geändert wird.
  • Hierbei können die Umlenkscheiben so ausgelegt sein, dass sie einen Einwellenantrieb, bei dem eine der beiden Umlenkscheiben 3 und 3' zum selbständigen Umlaufen angetrieben werden kann, oder einen Zweiwellenantrieb darstellen, bei dem beide Umlenkscheiben zum selbständigen Umlaufen angetrieben werden können.
  • Des Weiteren kann die Spannung zum Strecken des Blatts 2 zwischen den Umlenkscheiben 3 und 3' 1000 kg oder mehr betragen, wobei dies nicht speziell eingeschränkt ist. Wenn auf diese Weise die Spannung zum Strecken des Blatts 2 zwischen den Umlenkscheiben 3 und 3' 1000 kg oder mehr beträgt, kann selbst im Fall des Einwellenantriebs verhindert werden, dass während der Rotation Vibrationen am Blatt 2 auftreten, und zwar ungeachtet der Umlaufantriebsrichtung des Blatts 2.
  • Wie in 1(B) gezeigt ist, können ein Paar statische Andruckkissen 9 in vorbestimmten Abständen einander zugewandt so angeordnet sein, dass sie den Durchlauf des Blatts 2 ermöglichen, um jegliche Veränderungen des Blatts 2 während des Schneidens zu unterbinden.
  • Die Bandsägen-Schneidvorrichtung umfasst auch die Kühlmittelsprühöffnung 8 zum Aufsprühen eines Kühlmittels, welches zugeführt wird, um Anhaftungen und Prozesswärme vom Blattschleifkornbereich 6 am Blatt 2 zu entfernen.
  • Wie in 1(B) gezeigt ist, können die Kühlmittelsprühöffnungen 8 in Bezug auf eine Bewegungsrichtung des Blatts 2 jeweils vorne und hinten angebracht sein, wobei sich der Rohblock 4 zwischen den Öffnungen befindet. Es kann verhindert werden, dass das Kühlmittel verspritzt wird, indem das Kühlmittel aus der Kühlmittelsprühöffnung 8 gesprüht wird, die in Bezug auf den Rohblock in der Bewegungsrichtung des Blatts 2 vorne angeordnet ist.
  • Hierbei kann die Kühlmittelsprühöffnung 8 an einer Düse angeordnet sein und, wie in 1(B) gezeigt ist, kann ein Aufbau übernommen werden, bei dem die Kühlmittelsprühöffnung 8 an der Oberfläche des statischen Andruckkissens 9 angeordnet ist, die dem Blatt 2 zugewandt ist. Bei diesem Aufbau der Anordnung der Kühlmittelsprühöffnung 8 an der dem Blatt 2 zugewandten Seite des statischen Andruckkissens 9 können die Anhaftungen und die Prozesswärme des Blattschleifkornbereichs 6 entfernt werden, und Vibrationen des Blatts 2 können unterbunden werden, indem während des Schneidens des Rohblocks 4 das Kühlmittel von der Kühlmittelsprühöffnung 8 auf das Blatt 2 gesprüht wird.
  • Die Bandsägen-Schneidvorrichtung 1, die wie vorstehend beschrieben ausgeführt ist, bringt den Blattschleifkornbereich 6 am
    Rohblock 4 in Anlage, um den Rohblock 4 durch relatives Zuführen des Blatts 2 von oben nach unten aufzuschneiden, wobei das Blatt so angetrieben wird, dass es durch Drehen der Umlenkscheiben 3 und 3' umläuft. Nach dem Schnitt und vor dem nächsten Schnitt wird die Umlaufantriebsrichtung des Blatts 2 geändert, indem die Drehrichtung der Umlenkscheiben 3 und 3' umgekehrt wird, und der Rohblock 4 kann so wie vorstehend beschrieben aufgeschnitten werden.
  • 3(A) und (B) sind vergrößerte Ansichten des Nahbereichs eines Schleifkorns, der von einem in 2 dargestellten Kreis umgeben ist; es handelt sich um schematische, erläuternde Ansichten, die die Richtung zeigen, in der der Blattschleifkornbereich 6 in Kontakt mit dem Rohblock 4 gelangt, und zwar mit Bezug auf die Umlaufantriebsrichtung des Blatts 2 während des Schneidens des Rohblocks 4. Wie in 3(A) und (B) gezeigt ist, wird die Richtung, in der der Blattschleifkornbereich 6 in Kontakt mit dem Rohblock 4 gelangt, im Hinblick auf die Umlaufantriebsrichtung des Blatts 2 geändert.
  • Wie in 3(A) gezeigt ist, wird der Rohblock 4 geschnitten, während das Blatt 2 so angetrieben wird, dass es in einer Richtung umläuft. Wenn der Schneidvorgang voranschreitet oder das Einschneiden in einen Block wiederholt ausgeführt wird, nimmt der Schneidwiderstand aufgrund des Verschleißes des Blattschleifkornbereichs 6 und des angesammelten Schneidstaubs zu, so dass die Kantenauslenkung des Blatts 2 in jeder dieser Richtungen auftritt.
  • Zum Schneiden des Rohblocks 4 wechselt die Bandsägen-Schneidvorrichtung die Umlaufantriebsrichtung des Blatts 2, beispielsweise von einer in 3(A) gezeigten Richtung zu einer in 3(B) gezeigten Richtung. Dadurch ändert sich die Richtung, in der der Blattschleifkornbereich 6 in Kontakt mit dem Rohblock 4 gelangt, so dass die Richtung der Kantenauslenkung des Blatts 2 während des Schneidens gemäß 3(B) zu der Richtung entgegengesetzt ist, die beim Schneiden gemäß 3(A) besteht. Das heißt, dass die Zunahme des Versatzbetrags der Kantenauslenkung des Blatts 2 klein gehalten und der Versatzbetrag der
    Kantenauslenkung des Blatts 2 infolgedessen auf ein niedriges Niveau gesenkt und stabilisiert werden kann.
  • Im Ergebnis kann die Schnittgenauigkeit des Rohblocks 4 dauerhaft gewährleistet und kann die Lebensdauer des Blatts 2 verbessert werden. Darüber hinaus fallen Schleifkörner, die durch den Verschleiß des Blattschleifkornbereichs 6 und dergleichen stumpf geworden sind, durch Selbstreinigung ab, so dass sich die Schneidleistung erholt, und die Kantenauslenkung des Blatts 2 kann gemäß der vorliegenden Erfindung wie vorstehend beschrieben klein gehalten werden. Daher kann die Häufigkeit des Abrichtens reduziert werden und kann die Produktivität verbessert werden.
  • Dabei ist, wie in 1(B) gezeigt ist, der Versatzsensor 10 zum Messen des Versatzbetrags des Blatts 2 vorgesehen. Der Versatzbetrag des Blatts 2 wird vom Versatzsensor 10 während des Schneidens des Rohblocks 4 gemessen, und die Umlaufantriebsrichtung des Blatts 2 kann auf der Grundlage des gemessenen Versatzbetrags gewechselt werden.
  • Wenn beispielsweise der gemessene Versatzbetrag des Blatts 2 einen vorbestimmten Wert annimmt oder über diesen hinausgeht, wird die Umlaufantriebsrichtung des Blatts 2 nach dem Schnitt und vor dem nächsten Schnitt gewechselt.
  • Die Bandsägen-Schneidvorrichtung kann des Weiteren mit einer Steuereinheit, in die diese Steuerung vorab einprogrammiert wird, und mit einem Servomotor an einer Welle der Umlenkscheibe ausgestattet sein, um den Betrieb zu automatisieren.
  • Durch diese Maßnahme kann die durch die Zunahme des Versatzbetrags des Blatts 2 verursachte Schnittstörung unterbunden werden und kann die Qualität des Rohblocks 4 sicherer und dauerhafter aufrechterhalten werden. Zusätzlich dazu kann der Versatzbetrag der Kantenauslenkung des Blatts 2 wirksamer auf
    ein niedriges Niveau gesenkt werden, und die Lebensdauer des Blatts 2 sowie die Produktivität können zuverlässiger verbessert werden.
  • Hierbei kann der vorbestimmte Wert des Versatzbetrags des Blatts 2 beispielsweise 100 µm betragen, wenn die Umlaufantriebsrichtung des Blatts 2 gewechselt wird.
  • Dabei hat das Blatt 2 an der Basis vorzugsweise eine Dicke von 0,1 bis 0,5 mm.
  • Wenn das Blatt wie vorstehend beschrieben an der Basis eine Dicke von 0,1 bis 0,5 mm hat, kann mit der Bandsägen-Schneidvorrichtung der Produktausstoß durch Verwendung eines dünner ausgelegten Blatts 2 verbessert werden, und im Hinblick auf die Kantenauslenkung, die aufgrund der dünneren Blattauslegung gern auftritt, kann der Versatzbetrag der Kantenauslenkung des Blatts 2 auf ein niedriges Niveau gesenkt werden, indem gemäß der vorliegenden Erfindung die Richtung der Kantenauslenkung des Blatts 2 zwischen vor dem Wechsel der Umlaufantriebsrichtung des Blatts 2 und danach gewechselt wird. Die vorliegende Erfindung kann somit in besonders bevorzugter Weise für ein Blatt mit einer dünnen Kantendicke eingesetzt werden.
  • Als Nächstes wird das Rohblockschneideverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert.
  • Nachstehend wird der Fall erläutert, bei dem die in 1(A) und (B) gezeigte Bandsägen-Schneidvorrichtung verwendet wird.
  • Zuerst wird der zu schneidende Rohblock 4 horizontal auf den Schneidetisch 5 aufgelegt. Eine Position, in der der Rohblock 4 angeordnet ist, wird so eingestellt, dass eine Schneidposition des Rohblocks 4 mit der Position des Blatts 2 übereinstimmt.
  • Das Blatt 2 wird daraufhin durch Drehen der Umlenkscheiben 3 und 3' in eine Richtung zum Umlaufen angetrieben, und der Rohblock 4 wird geschnitten, indem das Blatt 2 von oben nach unten relativ zugeführt wird. Dabei kann das Blatt 2 von oben nach unten zugeführt werden oder alternativ kann der Rohblock 4 von unten nach oben gefahren werden.
  • Die Umlaufantriebsrichtung des Blatts wird zu einem bestimmten Zeitpunkt zum Schneiden des Rohblocks umgekehrt.
  • Wenn der Rohblock 4 wie vorstehend beschrieben geschnitten wird, während das Blatt 2 so angetrieben wird, dass es in einer Richtung umläuft, und danach die Umlaufantriebsrichtung des Blatts 2 in eine andere Richtung geändert wird, die der einen Richtung zum Schneiden des Rohblocks 4 entgegengesetzt ist, kann der Versatzbetrag der Kantenauslenkung des Blatts 2 auf ein niedriges Niveau gesenkt werden, indem die Richtung der Kantenauslenkung des Blatts 2 zwischen vor dem Wechsel der Umlaufantriebsrichtung des Blatts 2 und danach gewechselt wird. Dadurch können die Schnittgenauigkeit des Rohblocks 4 dauerhaft gewährleistet und die Lebensdauer des Blatts 2 verbessert werden. Zusätzlich dazu können die Häufigkeit des Abrichtens vermindert und die Produktivität verbessert werden.
  • In diesem Fall wird der Versatzbetrag des Blatts 2 während des Schneidens des Rohblocks 4 gemessen und der Zeitpunkt des Wechsels der Umlaufantriebsrichtung des Blatts 2 auf der Grundlage des gemessenen Versatzbetrags bestimmt.
  • Wenn zum Beispiel der gemessene Versatzbetrag des Blatts 2 einen vorbestimmten Wert annimmt oder über diesen hinausgeht, wird die Umlaufantriebsrichtung des Blatts 2 nach dem Schnitt und vor dem nächsten Schnitt umgekehrt.
  • Der Prozess lässt sich überdies automatisieren, indem diese Steuervorgänge vorher einprogrammiert werden.
  • Wenn wie vorstehend beschrieben der Versatzbetrag des Blatts 2 beim Aufschneiden des Rohblocks 4 gemessen wird und der Zeitpunkt des Wechsels der Umlaufantriebsrichtung des Blatts 2 auf der Grundlage des gemessenen Versatzbetrags bestimmt wird, kann die durch die Zunahme des Versatzbetrags des Blatts 2 verursachte Schnittstörung unterbunden werden, und die Qualität des Rohblocks 4 kann sicherer und dauerhafter gewährleistet werden. Zusätzlich dazu kann der Versatzbetrag der Kantenauslenkung des Blatts 2 wirksamer auf ein niedriges Niveau gesenkt werden und die Lebensdauer des Blatts 2 sowie die Produktivität können sicherer verbessert werden.
  • Hierbei kann der vorbestimmte Wert des Versatzbetrags des Blatts 2, wenn die Umlaufantriebsrichtung des Blatts 2 gewechselt wird, zum Beispiel 100 µm betragen.
  • In diesem Fall wird vorzugsweise ein Blatt 2 benutzt, das an der Basis eine Dicke von 0,1 bis 0,5 mm aufweist.
  • Wenn wie vorstehend beschrieben ein Blatt 2 mit einer Dicke an der Basis von 0,1 bis 0,5 mm verwendet wird, kann der Produktausstoß durch Verwendung des dünner ausgelegten Blatts 2 verbessert werden, und der Versatzbetrag der Kantenauslenkung des Blatts 2 kann zuverlässiger auf ein niedriges Niveau gesenkt werden, indem gemäß der vorliegenden Erfindung die Richtung der Kantenauslenkung des Blatts 2 zwischen vor dem Wechsel der Umlaufantriebsrichtung des Blatts 2 und danach gewechselt wird, obwohl die Kantenauslenkung bei dünner ausgelegten Blättern gern auftritt.
  • Nachstehend wird die vorliegende Erfindung im Einzelnen auf der Grundlage eines Beispiels und eines Vergleichsbeispiels erläutert, wobei die vorliegende Erfindung aber nicht hierauf beschränkt ist.
  • (Beispiel)
  • Mit der in 1 gezeigten Bandsägen-Schneidvorrichtung wurde der Rohblock mittels des Rohblockschneideverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung in mehrere Teilblöcke geschnitten. Der Versatzbetrag des Blatts wurde mit einem Wirbelstromsensor gemessen. Nach dem Schneiden, bei dem der gemessene Versatzbetrag 100 µm oder mehr betrug, und vor dem nächsten Schnitt wurde die Umlaufantriebsrichtung des Blatts gewechselt, um dann erneut zu schneiden. Als Nächstes wurde die Anzahl der Schneidvorgänge bestimmt, bis der Versatzbetrag des Blatts 100 µm oder mehr erreichte. Diese Vorgänge wurden wiederholt ausgeführt, um die Anzahl der Schneidvorgänge zu bestimmen, bis der Versatzbetrag des Blatts einen Wert von 200 µm erreichte, und zwar als Lebensdauer des Blatts.
  • Hierbei lag die Dicke der Basis des verwendeten Blatts bei 0,3 mm, und es wurde der Einwellenantrieb verwendet, bei dem eine Umlenkscheibe selbständig in Drehung versetzt wurde. Die Spannung zum Strecken des Blatts zwischen den Umlenkscheiben betrug 1400 kg.
  • Im Ergebnis zeigte sich, dass die mittlere Anzahl der Schneidvorgänge bei etwa 100 lag, wenn der Versatzbetrag des Blatts 100 µm oder mehr erreichte, und dass dies im Vergleich zu einer mittleren Anzahl von 20 Mal für das nachfolgend beschriebene Vergleichsbeispiel verbessert war.
  • Dementsprechend wird bestätigt, dass mit dem Rohblockschneideverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung der Versatzbetrag der Kantenauslenkung des Blatts auf ein niedriges Niveau gesenkt,
    die Häufigkeit des Abrichtens reduziert und die Produktivität verbessert werden kann.
  • Der Versatzbetrag des Blatts lag bei 10 µm, und die Richtung seines Versatzes stellte eine negative Richtung dar, wenn die Umlaufantriebsrichtung des Blatts gewechselt und der Rohblock aufgeschnitten wurde, und zwar nachdem der Versatzbetrag des Blatts einen Wert von 100 µm oder darüber angenommen hatte.
  • 4 zeigt die Änderung des Versatzbetrags des Blatts an diesem Punkt. Wie in 4 dargestellt ist, hat sich gezeigt, dass, da der Versatzbetrag bei einer Anzahl von 116 Schneidvorgängen einen Wert von 100 µm oder darüber annahm, die Umlaufantriebsrichtung des Blatts gewechselt wurde (Punkt A in 4) und dass bei einem darauffolgenden Schneidvorgang das Blatt in einer negativen Richtung versetzt war, d.h. in einer zur vorigen Richtung entgegengesetzten Richtung. Darüber hinaus wurde der Versatzbetrag auf ein niedriges Niveau von 10 µm gesenkt.
  • 5 zeigt das Ergebnis der Lebensdauer des Blatts. Wie in 5 dargestellt ist, hat sich gezeigt, dass die Zahl der Schneidvorgänge im Vergleich zu dem nachfolgend beschriebenen Vergleichsbeispiel zunahm und dass die mittlere Zahl der Schneidvorgänge das 1,4-Fache der mittleren Anzahl des Vergleichsbeispiels betrug. Dementsprechend bestätigte sich, dass mit dem Rohblockschneidverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung die Lebensdauer des Blatts verbessert werden konnte.
  • (Vergleichsbeispiel)
  • Eine herkömmliche Bandsägen-Schneidvorrichtung, bei der das Blatt so angetrieben wurde, dass es nur in einer Richtung umlief, wie in 6 gezeigt, wurde zum Schneiden eines Rohblocks unter denselben Bedingungen wie bei dem Beispiel verwendet, mit der Ausnahme, dass der Abrichtvorgang und die
    maschinelle Bearbeitung des Blatts durch eine Bedienperson vorgenommen wurde, wenn der Versatzbetrag des Blatts einen Wert von 100 µm oder darüber annahm, und es wurde dieselbe Auswertung wie bei dem Beispiel durchgeführt.
  • Im Ergebnis hat sich gezeigt, dass die mittlere Anzahl der Schneidvorgänge, wenn der Versatzbetrag des Blatts 100 µm oder darüber wurde, bei 20 lag, und dass dies verglichen mit dem Ergebnis des Beispiels eine Verschlechterung darstellte.
  • 5 zeigt das Ergebnis der Lebensdauer des Blatts. Wie in 5 dargestellt ist, hat sich gezeigt, dass die Anzahl der Schneidvorgänge geringer und die Lebensdauer des Blatts kürzer als bei dem Ergebnis des Beispiels war.

Claims (2)

  1. Rohblockschneideverfahren, umfassend: horizontales Auflegen eines Rohblocks auf einen Schneidetisch; Bereitstellen eines Endlosbandblatts in einem gespannten Zustand zwischen Umlenkscheiben, wobei das Blatt einen Blattschleifkornbereich und eine Blattbasis aufweist; Antreiben des Blatts zum Umlaufen, indem die Umlenkscheiben gedreht werden; und Aufschneiden des Rohblocks durch relatives Zuführen des Blatts von oben nach unten, während ein Kühlmittel auf das Blatt aufgesprüht wird, wobei der Rohblock geschnitten wird, während das Blatt so angetrieben wird, dass es in einer Richtung umläuft, ein Versatzbetrag des Blatts während des Schneidens des Rohblocks gemessen wird und nach dem Schnitt und vor dem nächsten Schnitt die Umlaufantriebsrichtung des Blatts in eine andere Richtung gewechselt wird, die der einen Richtung zum Schneiden des Rohblocks entgegengesetzt ist, wenn der gemessene Versatzbetrag des Blatts einen vorbestimmten Wert oder darüber erreicht.
  2. Rohblockschneideverfahren nach Anspruch 1, wobei ein Blatt verwendet wird, das an der Basis eine Dicke von 0,1 bis 0,5 mm hat.
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