JP2016006845A - Tool holder and grooving device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To attach a tool in a tool holder while accurately positioning the tool and to easily detach the tool.SOLUTION: A cover plate 50 is fixed to a base plate 40 including a tool mounting part 42. In the tool mounting part 42, inner surfaces of first and second sidewall parts 46 and 47 which are opposite each other, are defined as slopes 46a and 47a and V-shaped first and second reference surfaces are formed. A surface of the cover plate 50 is defined as a third reference surface. The cover plate 50 is fastened by a screw 63 and a columnar tool 60 is fixed by the three reference surfaces.

Description

本発明は薄膜太陽電池の製造加工時に薄膜に溝加工を行う加工ヘッドに取付けられるツールホルダ及び溝加工装置に関するものである。   The present invention relates to a tool holder and a groove processing apparatus that are attached to a processing head that performs groove processing on a thin film during manufacturing of a thin film solar cell.

集積型の薄膜太陽電池の製造工程においては、例えば特許文献１に記載されているように、基板上に半導体薄膜を積層し、複数回のパターニングを繰り返す工程がある。この製造工程では脆性材料基板上に金属製の下部電極層を形成し、パターニングＰ１として電極層をレーザビームによって短冊状に分割して切り分ける。その上にＰ型光吸収層、及びバッファ層を形成して積層型の半導体薄膜とする。その後、パターニングＰ２としてパターニングＰ１の溝から少しオフセットしたラインに沿ってバッファ層とＰ型光吸収層の一部を機械的にスクライブすることによって短冊状に分割して切り分ける。次にバッファ層の上に金属酸化物から成る透明導電膜を成膜する。次いでパターニングＰ３として、パターニングＰ２の溝から少しオフセットしたラインに沿って透明導電膜とバッファ層とＰ型光吸収層の一部を機械的にスクライブすることによって短冊状に切り分ける。こうして薄膜の太陽電池を製造することができる。このため、パターニングＰ１のラインに対してパターニングＰ２，Ｐ３のラインを夫々わずかにオフセットさせる必要があり、１枚の基板に対し例えば５ｍｍ程度のピッチで平行な溝を百数十本形成する必要がある。   In the manufacturing process of the integrated thin film solar cell, for example, as described in Patent Document 1, there is a process of stacking a semiconductor thin film on a substrate and repeating patterning a plurality of times. In this manufacturing process, a metal lower electrode layer is formed on a brittle material substrate, and the electrode layer is divided into strips by a laser beam as patterning P1 and cut. A P-type light absorption layer and a buffer layer are formed thereon to form a stacked semiconductor thin film. Thereafter, the patterning P2 is divided into strips by mechanically scribing a part of the buffer layer and the P-type light absorption layer along a line slightly offset from the groove of the patterning P1. Next, a transparent conductive film made of a metal oxide is formed on the buffer layer. Next, as the patterning P3, a part of the transparent conductive film, the buffer layer, and the P-type light absorption layer is mechanically scribed along a line slightly offset from the groove of the patterning P2, and is cut into strips. Thus, a thin film solar cell can be manufactured. For this reason, it is necessary to slightly offset the lines of patterning P2 and P3 with respect to the line of patterning P1, and it is necessary to form hundreds of grooves parallel to each other with a pitch of, for example, about 5 mm on one substrate. is there.

特許文献２，３には太陽電池用のスクライブ装置が示されている。特許文献２にはスクライブヘッドのベース上に加工ツールを保持するツールホルダ、ツールホルダを上下動させるエアシリンダ、ツールホルダの自重を打ち消すためのスプリング等が設けられ、エアシリンダによって荷重を調整しながらツールをワークに押し付けている。又特許文献３にはビーム上のスライド機構に多数のヘッドを取付けることによって同時に複数のスクライブを行うスクライブ装置が示されている。   Patent Documents 2 and 3 show scribing devices for solar cells. Patent Document 2 is provided with a tool holder for holding a processing tool on the base of the scribe head, an air cylinder for moving the tool holder up and down, a spring for canceling the weight of the tool holder, and the like while adjusting the load by the air cylinder. The tool is pressed against the workpiece. Patent Document 3 discloses a scribing device that performs a plurality of scribing simultaneously by attaching a large number of heads to a slide mechanism on a beam.

又特許文献４には太陽電池の溝加工に取付けられる溝加工装置の先端のツールの取付け機構が提案されている。   Patent Document 4 proposes a tool attachment mechanism at the tip of a groove processing apparatus that is attached to the groove processing of a solar cell.

特開２００５−１９１１６７号公報JP 2005-191167 A 特開２０１１−１５５１５１号公報JP 2011-155151 A 特開２０１０−２４５２５５号公報JP 2010-245255 A 特開２０１１−１４２２３６号公報JP 2011-142236 A

しかし特許文献２に示されているヘッドでは、複数の部材を組み合わせた構造のためにヘッドの幅が数十ｍｍ程度と大きく、ヘッドをこれよりも狭くすることが困難であった。そのため特許文献３に示されるように多数のヘッドを並列に配置する場合に、ヘッドの間隔をあまり狭くできないという問題点があった。従って太陽電池の製造工程などで例えば５ｍｍの狭い間隔でスクライブし、多数のスクライブラインを同時に平行に形成することができないという問題点があった。又特許文献４は多数のヘッドを並列に配置するものではなく、ツールを交換する際に２つのねじを取り外す必要があり、交換が容易でないという問題点があった。   However, in the head disclosed in Patent Document 2, the width of the head is as large as several tens of millimeters due to the structure in which a plurality of members are combined, and it is difficult to make the head narrower than this. Therefore, as shown in Patent Document 3, when a large number of heads are arranged in parallel, there is a problem that the distance between the heads cannot be made very narrow. Accordingly, there has been a problem in that, for example, the manufacturing process of the solar cell scribes at a narrow interval of 5 mm and a large number of scribe lines cannot be formed in parallel at the same time. Further, Patent Document 4 does not arrange a large number of heads in parallel, and it is necessary to remove two screws when exchanging the tool.

本発明はこのような従来の加工ヘッドの問題点に着目してなされたものであって、狭いピッチで多数のツールホルダを並列して配置する場合、円柱状のツールを夫々ツールホルダに正確に位置決めして取付けると共に、ツールを容易に交換できるようにするツールホルダ及びこれを用いた溝加工装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made paying attention to the problems of such a conventional machining head. When a large number of tool holders are arranged in parallel at a narrow pitch, each cylindrical tool is accurately placed on the tool holder. It is an object of the present invention to provide a tool holder and a groove processing apparatus using the tool holder which can be positioned and attached and can be easily replaced.

この課題を解決するために、本発明のツールホルダは、加工ヘッドに取付けられ、円柱状のツールを着脱自在に保持するツールホルダであって、ツールが取付けられるツール取付け部を有するベースプレートと、前記ベースプレートのツール取付け部に固定されるカバープレートと、を具備し、前記ベースプレートのツール取付け部は、互いに対向する位置に設けられる第１，第２の側壁部と、を有し、前記第１，第２の側壁部は、外側の縁より内向きに三角柱状に切欠かれて形成され、傾斜面を夫々第１，第２の基準面とするものであり、前記カバープレートは、前記ツール取付け部に対向する表面が形成され、当該表面を第３の基準面とするものであり、前記ツールを前記ツール取付け部と前記カバープレートとの間に挿入し、前記カバープレートの前記第３の基準面を前記ツールに押圧することにより前記第１，第２の基準面に合わせて前記ツールを固定するものである。   In order to solve this problem, a tool holder according to the present invention is a tool holder that is attached to a machining head and detachably holds a cylindrical tool, and includes a base plate having a tool attachment portion to which the tool is attached, A cover plate fixed to the tool mounting portion of the base plate, the tool mounting portion of the base plate having first and second side wall portions provided at positions facing each other, and The second side wall portion is formed by being cut out in a triangular prism shape inward from the outer edge, and has inclined surfaces as first and second reference surfaces, respectively, and the cover plate includes the tool mounting portion. A surface opposite to the first reference surface, and the tool is inserted between the tool mounting portion and the cover plate. The first by pressing the third reference plane of the plate to the tool, in which in accordance with the second reference surface for fixing the tool.

ここで前記ベースプレートのツール取付け部の第１，第２の側壁部は、切欠かれた頂角が互いに等しい角度としてもよい。   Here, the first and second side wall portions of the tool mounting portion of the base plate may have the cut-out vertex angles equal to each other.

この課題を解決するために、本発明の溝加工装置は、基板が載置されるテーブルと、溝加工のためのツールを有するツールホルダが装着される前記加工ヘッドと、前記テーブルと前記加工ヘッドとを水平面内で相対的に移動させるための移動手段と、を備え、前記加工ヘッドを基板の上面に平行に移動させ、基板上に溝を形成するものである。   In order to solve this problem, a groove processing apparatus according to the present invention includes a table on which a substrate is placed, the processing head on which a tool holder having a tool for groove processing is mounted, the table, and the processing head. And a moving means for relatively moving in a horizontal plane, the processing head is moved in parallel to the upper surface of the substrate, and a groove is formed on the substrate.

このような特徴を有する本発明によれば、ツールホルダのベースプレートの第１，第２の側壁部の内面をＶ字形の傾斜面としている。これらの傾斜面を第１，第２の基準面とし、カバープレートの溝の内面を第２の基準面としてツールをこれらの基準面で挟み込んで固定することによって位置決めしている。従って１つのねじを締め付けるだけで正確に位置決めすることができ、円柱状のツールを極めて容易に固定したり交換することができるという効果が得られる。   According to the present invention having such a feature, the inner surfaces of the first and second side wall portions of the base plate of the tool holder are V-shaped inclined surfaces. These inclined surfaces are used as the first and second reference surfaces, the inner surface of the groove of the cover plate is used as the second reference surface, and the tool is sandwiched and fixed by these reference surfaces. Therefore, it is possible to accurately position by simply tightening one screw, and it is possible to obtain an effect that the cylindrical tool can be fixed or replaced very easily.

図１は本発明の実施の形態による溝加工装置の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a groove machining apparatus according to an embodiment of the present invention. 図２は本発明の実施の形態による溝加工装置の加工ヘッドの正面図である。FIG. 2 is a front view of the machining head of the groove machining apparatus according to the embodiment of the present invention. 図３は本実施の形態によるツールホルダの正面図及び側面図である。FIG. 3 is a front view and a side view of the tool holder according to the present embodiment. 図４は本実施の形態によるツールホルダのベースプレートを示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a base plate of the tool holder according to the present embodiment. 図５は本実施の形態によるカバープレートを示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a cover plate according to the present embodiment. 図６は本実施の形態によるツールホルダにツールを取付けた状態を示す底面図及び断面図である。FIG. 6 is a bottom view and a sectional view showing a state in which the tool is attached to the tool holder according to the present embodiment.

図１は本発明の実施の形態による溝加工装置の全体構成を示す斜視図である。本図において溝加工装置１０はｘｙ平面上に加工の対象となる薄膜太陽電池基板Ｗが載置されるテーブル１１を備えている。テーブル１１は水平面（ｘｙ平面）内において図１のｙ方向に移動することができ、水平面内で任意の角度に回転することができる。   FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of a groove processing apparatus according to an embodiment of the present invention. In this figure, the groove processing apparatus 10 includes a table 11 on which a thin film solar cell substrate W to be processed is placed on the xy plane. The table 11 can move in the y direction in FIG. 1 in a horizontal plane (xy plane), and can rotate at an arbitrary angle in the horizontal plane.

テーブル１１の上方において２つの台座１２には夫々カメラ１３が取付けられている。各台座１２は支持台１４に設けられたｘ方向に延びるガイド１５に沿って移動可能である。２つのカメラ１３は上下動が可能であり、各カメラ１３で撮影された画像が対応するモニタ１６に表示される。   Cameras 13 are respectively attached to the two pedestals 12 above the table 11. Each base 12 is movable along a guide 15 provided in the support base 14 and extending in the x direction. The two cameras 13 can move up and down, and an image photographed by each camera 13 is displayed on the corresponding monitor 16.

テーブル１１の上方にはブリッジ１７が設けられる。ブリッジ１７は１対の支持柱１８ａ，１８ｂと、これらの支持柱の間にわたってｘ軸方向に設けられたガイドバー１９と、ガイドバー１９に形成されたガイド２０を駆動するモータ２１とを有している。ブリッジ１７は、ガイド２０に沿って水平面内でｘ方向に移動できるように加工ヘッド３０を保持している。ここでブリッジ１７に設けられたガイド２０及びモータ２１は、加工ヘッド３０をｘ軸方向に水平面内で相対的に移動させるための移動手段を構成している。   A bridge 17 is provided above the table 11. The bridge 17 includes a pair of support columns 18 a and 18 b, a guide bar 19 provided in the x-axis direction between these support columns, and a motor 21 that drives the guide 20 formed on the guide bar 19. ing. The bridge 17 holds the machining head 30 so that it can move in the x direction along the guide 20 in the horizontal plane. Here, the guide 20 and the motor 21 provided in the bridge 17 constitute a moving means for relatively moving the machining head 30 in the horizontal direction in the x-axis direction.

次に本発明の実施の形態による加工ヘッド３０について図２を用いて説明する。加工ヘッド３０は隣接して一定間隔で配置された多数のヘッドユニット３１が枠状のフレーム３２に取付けられている。ここでは例えば１０本のヘッドユニット３１が５ｍｍの間隔で配置されているものとする。フレーム３２の上部にはシリンダブロック３３が設けられる。シリンダブロック３３には１０本のシリンダが形成されており、各シリンダには夫々独立してエアを供給するためのダクトが設けられる。そして各シリンダにエアを供給することで、夫々のシリンダ内のピストンをｚ軸方向に移動自在としている。そして各ピストンには夫々ヘッドユニット３１が連結され、各ヘッドユニット３１とフレーム３２との間に図示しないばねが張り渡されている。各ヘッドユニット３１の下方には夫々図示しないリニアガイドによって上下動自在にツールホルダ３４が取付けられている。   Next, the machining head 30 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. A large number of head units 31 arranged adjacent to the processing head 30 at regular intervals are attached to a frame-like frame 32. Here, for example, ten head units 31 are arranged at intervals of 5 mm. A cylinder block 33 is provided above the frame 32. Ten cylinders are formed in the cylinder block 33, and each cylinder is provided with a duct for supplying air independently. By supplying air to each cylinder, the piston in each cylinder can be moved in the z-axis direction. A head unit 31 is connected to each piston, and a spring (not shown) is stretched between each head unit 31 and the frame 32. Below each head unit 31, a tool holder 34 is attached so as to be movable up and down by a linear guide (not shown).

次にヘッドユニット３１に取付けられているツールホルダ３４について説明する。図３はツールホルダ３４の正面図及び側面図である。ツールホルダ３４は狭い間隔で配置するために、細長い直方体状の形態を有している。ツールホルダ３４は、全体として直方体でありその一部が切欠かれたベースプレート４０と、その切欠き部に取付けられるカバープレート５０とを有しており、下端にツール６０を着脱自在に保持している。   Next, the tool holder 34 attached to the head unit 31 will be described. FIG. 3 is a front view and a side view of the tool holder 34. The tool holder 34 has an elongated rectangular parallelepiped shape so as to be arranged at a narrow interval. The tool holder 34 has a base plate 40 that is a rectangular parallelepiped as a whole and a part of which is cut out, and a cover plate 50 that is attached to the cutout part, and the tool 60 is detachably held at the lower end. .

図４はベースプレート４０の斜視図である。本図に示すように、ベースプレート４０は略直方体状であり、リニアスライダに取付けられる上部の加工ヘッド取付け部４１と、下方にツールを取付けて固定するツール取付け部４２を有している。加工ヘッド取付け部４１には上下に一対の貫通孔４３ａ，４３ｂが設けられている。   FIG. 4 is a perspective view of the base plate 40. As shown in the figure, the base plate 40 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and has an upper processing head mounting portion 41 that is mounted on the linear slider, and a tool mounting portion 42 that mounts and fixes a tool below. The machining head mounting portion 41 is provided with a pair of through holes 43a and 43b in the vertical direction.

ツール取付け部４２は図４に示すように下方が薄く切欠かれており、その上部には２本の基準ピンが挿入される開口４４ａ，４４ｂ、下方にはねじが取付けられるねじ溝４５を有している。又ねじ溝４５の下方には、両側に側壁と同一面上で延長された側壁部４６と４７が設けられている。側壁部４６，４７の中間は細長い溝４８となっている。側壁部４６は図示のように側面の縁の先端から内側の溝４８に向けて略三角柱状となるように切欠かれ、内側が傾斜面４６ａとなっている。同様にして側壁部４７は外側の側面の縁から内側の溝４８に向けて略三角柱状となるように切欠かれ、内側が傾斜面４７ａとなっている。切欠きの頂角は等しく、例えば４５°〜６０°であり、傾斜面４６ａ，４７ａの断面はＶ字形となっている。傾斜面４６ａは第１の基準面、傾斜面４７ａは第２の基準面を構成している。   As shown in FIG. 4, the tool attachment portion 42 is thinly cut out at the bottom, and has openings 44a and 44b into which two reference pins are inserted at the top, and a screw groove 45 to which a screw is attached below. ing. Under the screw groove 45, side wall portions 46 and 47 are provided on both sides and extended on the same plane as the side wall. An elongated groove 48 is formed between the side wall portions 46 and 47. As shown in the drawing, the side wall portion 46 is cut out so as to form a substantially triangular prism shape from the tip of the side edge toward the inner groove 48, and the inner side is an inclined surface 46a. Similarly, the side wall 47 is cut out so as to form a substantially triangular prism shape from the edge of the outer side surface toward the inner groove 48, and the inner side is an inclined surface 47a. The apex angles of the notches are equal, for example, 45 ° to 60 °, and the cross sections of the inclined surfaces 46a and 47a are V-shaped. The inclined surface 46a constitutes a first reference surface, and the inclined surface 47a constitutes a second reference surface.

次にこのツール取付け部４２に取付けられるカバープレート５０について説明する。カバープレート５０は図５に示すように細長い直方体状の部材であり、段差部５１より下の部分は薄く切欠かれている。カバープレート５０の段差部５１の上部には２本の基準ピンが挿入される貫通孔５２ａ，５２ｂ、ねじが挿入される貫通孔５３が一列に設けられている。カバープレート５０の段差部５１の下方には両側の側壁から内向きに傾斜して切欠かれた側壁部５４，５５を有しており、その内側の溝５６の表面の平面５６ａが第３の基準面を構成している。この平面５６ａはカバープレート５０の背面と平行な面を構成している。   Next, the cover plate 50 attached to the tool attachment portion 42 will be described. As shown in FIG. 5, the cover plate 50 is an elongated rectangular parallelepiped member, and a portion below the stepped portion 51 is thinly cut out. Through holes 52a and 52b into which two reference pins are inserted, and through holes 53 into which screws are inserted are provided in a row above the step portion 51 of the cover plate 50. Below the stepped portion 51 of the cover plate 50 are side wall portions 54 and 55 which are cut inwardly from the side walls on both sides, and the flat surface 56a of the surface of the groove 56 inside thereof is a third reference. Make up surface. The flat surface 56 a forms a surface parallel to the back surface of the cover plate 50.

次にツールホルダ３４へのツール６０の取付けについて説明する。図３においてまず２本の基準ピン６１，６２をカバープレートの貫通孔５２ａ，５２ｂを貫通させてベースプレート４０の開口４４ａ，４４ｂに挿入する。更にカバープレート５０側の貫通孔５３からねじ６３をツール取付け部４２のねじ溝４５に貫通させ、ねじ６３を締め付ける。これによってベースプレート４０とカバープレート５０は全体として略直方体状のツールホルダ３４となり、下方には細長い溝が形成されることとなる。   Next, attachment of the tool 60 to the tool holder 34 will be described. In FIG. 3, first, two reference pins 61 and 62 are inserted into the openings 44a and 44b of the base plate 40 through the through holes 52a and 52b of the cover plate. Further, a screw 63 is passed through the screw groove 45 of the tool mounting portion 42 from the through hole 53 on the cover plate 50 side, and the screw 63 is tightened. As a result, the base plate 40 and the cover plate 50 as a whole become a substantially rectangular parallelepiped tool holder 34, and an elongated groove is formed below.

次に図３に示すように円柱状のツール６０の刃先を下にして溝より挿入する。図６（ａ）は円柱状のツール６０を取付けた状態を示す底面図、図６（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ線での断面図である。ツール６０を最も奥深く挿入すると、ツール６０の上部はマグネット６４で保持される。この状態でねじ６３を締め付けると、２本の基準ピン６１，６２を用いているため、カバープレート５０はベースプレート４０に対して平行を保ったまま接近する。ツール６０の側壁がカバープレート５０の溝５６の平面５６ａとベースプレートの側壁部４６，４７の第１，第２の傾斜面４６ａ，４７ａと接し、所定位置に固定される。このとき平面５６ａが第３の基準面となってこれらの面を押圧することとなってツール６０を挟み込み、側壁部４６，４７の傾斜面４６ａ，４７ａが第１，第２の基準面となり、円柱状のツール６３を正確に位置決めして取付けることができる。こうして図２に示すようにツールホルダにツールを取付けた状態でツールホルダ３４を加工ヘッド３０に多数配列する。このときツールを用いてスクライブする方向を図３（ｂ）に矢印で示すｘ軸方向となるように取付ける。なお、カバープレートの側壁部５４，５５は、第１，第２の傾斜面４６ａ，４７ａと平面５６ａとで保持された状態のツール６０には接触せず、ツールの保持には寄与しないため、カバープレートの側壁部５４，５５を省略することとしてもよい。   Next, as shown in FIG. 3, the cylindrical tool 60 is inserted from the groove with the cutting edge down. FIG. 6A is a bottom view showing a state in which a cylindrical tool 60 is attached, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. When the tool 60 is inserted deepest, the upper portion of the tool 60 is held by the magnet 64. When the screw 63 is tightened in this state, since the two reference pins 61 and 62 are used, the cover plate 50 approaches the base plate 40 while keeping parallel. The side wall of the tool 60 is in contact with the flat surface 56a of the groove 56 of the cover plate 50 and the first and second inclined surfaces 46a, 47a of the side wall portions 46, 47 of the base plate, and is fixed in place. At this time, the flat surface 56a becomes the third reference surface and presses these surfaces to sandwich the tool 60, and the inclined surfaces 46a, 47a of the side wall portions 46, 47 become the first and second reference surfaces, The cylindrical tool 63 can be accurately positioned and attached. In this way, as shown in FIG. 2, a large number of tool holders 34 are arranged on the machining head 30 with the tool attached to the tool holder. At this time, the tool is attached so that the scribing direction is the x-axis direction indicated by the arrow in FIG. In addition, since the side wall parts 54 and 55 of a cover plate do not contact the tool 60 of the state hold | maintained by the 1st, 2nd inclined surface 46a, 47a and the plane 56a, and do not contribute to holding | maintenance of a tool, The side walls 54 and 55 of the cover plate may be omitted.

さてこの加工ヘッドを用いて溝加工を行う場合には、図１に示すように薄膜太陽電池基板Ｗをテーブル１１上に配置する。そして加工ヘッド３０をｘ軸方向の一端に移動させ、加工ヘッドのシリンダブロックのシリンダに供給するエアを調整して夫々のヘッドユニットのツールのｚ軸方向の位置を制御する。これによって太陽電池の製造時に各ツールの荷重を夫々独立して設定することができる。そしてモータ２１を駆動し、加工ヘッド３０をｘ軸に沿って移動させることで最適な荷重で薄膜太陽電基板Ｗをスクライブし、多数の溝を同時に形成することができる。尚スクライブ時にツール６０には第１，第２の基準面に対して対称な力が加わる。こうしてｘ軸方向に溝を形成し終えると各ヘッドブロックを少し上昇させ、テーブル１１をｙ軸方向にずらせて再び各ヘッドブロックを下げて溝加工を繰り返す。こうすれば狭い間隔でパターニングＰ１，Ｐ２，Ｐ３を実行することができる。ここで傾斜面４６ａ，４７ａを構成する切欠きの頂角を等しくしているので、ツール６０の外径にわずかな誤差があっても誤差はｘ軸方向の位置ずれとなり、ｙ軸方向に位置がずれることはなくなる。   When groove processing is performed using this processing head, the thin film solar cell substrate W is placed on the table 11 as shown in FIG. Then, the machining head 30 is moved to one end in the x-axis direction, and the air supplied to the cylinder of the cylinder block of the machining head is adjusted to control the position of the tool of each head unit in the z-axis direction. Thereby, the load of each tool can be set independently at the time of manufacture of a solar cell. Then, by driving the motor 21 and moving the machining head 30 along the x-axis, the thin film solar cell substrate W is scribed with an optimum load, and a large number of grooves can be formed simultaneously. In addition, a force symmetrical to the first and second reference planes is applied to the tool 60 during scribing. When the grooves are formed in the x-axis direction in this way, each head block is slightly raised, the table 11 is shifted in the y-axis direction, and each head block is lowered again to repeat the groove machining. In this way, patterning P1, P2, and P3 can be executed at a narrow interval. Here, since the apex angles of the notches constituting the inclined surfaces 46a and 47a are made equal, even if there is a slight error in the outer diameter of the tool 60, the error will be misaligned in the x-axis direction, and will be positioned in the y-axis direction. Will not shift.

そしてツールが劣化して交換する場合には、ツールホルダ３４のねじ６３をゆるめてツール６０を図３の下方に引き抜く。そして新しいツールをツールホルダ３４の下方の溝から挿入し、ねじ６３で締め付けるだけで、新たなツールを正確に所定位置に固定でき、簡単にツールの交換作業を行うことができる。このとき、カバープレートの側壁部５４，５５は、引き抜かれまたは挿入されるツール６０の姿勢を規制するガイドとして機能し、ツールの交換を容易にする。   When the tool is deteriorated and replaced, the screw 63 of the tool holder 34 is loosened and the tool 60 is pulled out downward in FIG. Then, by inserting a new tool from the groove below the tool holder 34 and tightening with the screw 63, the new tool can be accurately fixed at a predetermined position, and the tool can be easily replaced. At this time, the side wall portions 54 and 55 of the cover plate function as a guide for regulating the posture of the tool 60 that is pulled out or inserted, thereby facilitating tool replacement.

尚この実施の形態では太陽電池基板に溝加工する溝加工装置について説明しているが、本発明は太陽電池基板に限定されるものではなく、種々の脆性材料基板に溝加工を施す溝加工装置及びツールホルダに提供することができる。   In this embodiment, a grooving apparatus for grooving a solar cell substrate is described. However, the present invention is not limited to the solar cell substrate, and a grooving apparatus for grooving various brittle material substrates. And can be provided in the tool holder.

この加工ヘッドは多数の加工ヘッドを並列に取付けることで狭いピッチで多数のツールを取付けることができるので、多数の溝を同時に形成する太陽電池用の溝加工装置に好適に使用することができる。   Since this machining head can attach a large number of tools at a narrow pitch by attaching a large number of machining heads in parallel, it can be suitably used in a groove processing apparatus for a solar cell that simultaneously forms a large number of grooves.

１０ 溝加工装置
１１ テーブル
１２ カメラ
１３ 台座
１４ 支持台
１５ ガイド
１６ モニタ
１７ ブリッジ
１８ａ，１８ｂ 支柱
１９ ガイドバー
２０ ガイド
２１ モータ
３０ 加工ヘッド
３１ ヘッドユニット
３２ フレーム
３３ シリンダブロック
３４ ツールホルダ
４０ ベースプレート
４１ 加工ヘッド取付け部
４２ ツール取付け部
４４ａ，４４ｂ 開口
４５ ねじ溝
４６，４７ 側壁部
４６ａ，４７ａ 傾斜面
４８ 溝
５０ カバープレート
５１ 段差部
５２，５３ 貫通孔
５４，５５ 側壁部
５６ 溝
５６ａ 平面
６０ ツール
６１，６２ 基準ピン
６３ ねじ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Groove processing apparatus 11 Table 12 Camera 13 Base 14 Supporting base 15 Guide 16 Monitor 17 Bridge 18a, 18b Post 19 Guide bar 20 Guide 21 Motor 30 Processing head 31 Head unit 32 Frame 33 Cylinder block 34 Tool holder 40 Base plate 41 Processing head attachment Part 42 Tool mounting part 44a, 44b Opening 45 Screw groove 46, 47 Side wall part 46a, 47a Inclined surface 48 Groove 50 Cover plate 51 Step part 52, 53 Through hole 54, 55 Side wall part 56 Groove 56a Plane 60 Tool 61, 62 Reference Pin 63 screw

Claims (4)

加工ヘッドに取付けられ、円柱状のツールを着脱自在に保持するツールホルダであって、
ツールが取付けられるツール取付け部を有するベースプレートと、
前記ベースプレートのツール取付け部に固定されるカバープレートと、を具備し、
前記ベースプレートのツール取付け部は、
互いに対向する位置に設けられる第１，第２の側壁部を有し、
前記第１，第２の側壁部は、外側の縁より内向きに三角柱状に切欠かれて形成され、傾斜面を夫々第１，第２の基準面とするものであり、
前記カバープレートは、
前記ツール取付け部に対向する表面が形成され、当該表面を第３の基準面とするものであり、
前記ツールを前記ツール取付け部と前記カバープレートとの間に挿入し、前記カバープレートの前記第３の基準面を前記ツールに押圧することにより前記第１，第２の基準面に合わせて前記ツールを固定するツールホルダ。 A tool holder that is attached to a machining head and holds a cylindrical tool in a detachable manner,
A base plate having a tool mounting portion to which the tool is mounted;
A cover plate fixed to the tool mounting portion of the base plate,
The tool mounting portion of the base plate is
Having first and second side wall portions provided at positions facing each other;
The first and second side wall portions are formed by being cut out in a triangular prism shape inward from the outer edge, and the inclined surfaces serve as first and second reference surfaces, respectively.
The cover plate is
A surface facing the tool mounting portion is formed, and the surface is a third reference plane.
The tool is inserted between the tool mounting portion and the cover plate, and the third reference surface of the cover plate is pressed against the tool to match the first and second reference surfaces. To fix the tool holder. 前記ベースプレートのツール取付け部の第１，第２の側壁部は、切欠かれた頂角が互いに等しい角度である請求項１記載のツールホルダ。   2. The tool holder according to claim 1, wherein the first and second side wall portions of the tool mounting portion of the base plate have cut-out vertex angles equal to each other. 前記カバープレートは、前記ツール取付け部に対向するように溝が形成され、その外側に一対の側壁部が形成されたものであり、
前記ツールを前記ツール取付け部及び前記カバープレートによって形成される溝内に挿入し、前記カバープレートの前記溝の表面を前記第３の基準面とする、請求項１又は２記載の加工ヘッド。 The cover plate is formed with a groove so as to face the tool mounting portion, and a pair of side wall portions are formed on the outside thereof.
The processing head according to claim 1, wherein the tool is inserted into a groove formed by the tool attachment portion and the cover plate, and the surface of the groove of the cover plate is used as the third reference surface. 基板が載置されるテーブルと、
溝加工のためのツールを有するツールホルダが装着される請求項１又は２記載の加工ヘッドと、
前記テーブルと前記加工ヘッドとを水平面内で相対的に移動させるための移動手段と、を備え、前記加工ヘッドを基板の上面に平行に移動させ、基板上に溝を形成する溝加工装置。 A table on which a substrate is placed;
A machining head according to claim 1 or 2, wherein a tool holder having a tool for grooving is mounted;
And a moving means for relatively moving the table and the processing head in a horizontal plane, and moving the processing head parallel to the upper surface of the substrate to form a groove on the substrate.
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