JP2861715B2 - インゴット円筒研削機における空回転防止装置 - Google Patents
インゴット円筒研削機における空回転防止装置Info
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- Turning (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、単結晶インゴットの円
筒部を研削する際における当該インゴットの空回転に伴
う研削ミスを防止するに好適なインゴット円筒研削機に
おける空回転防止装置に関する。
筒部を研削する際における当該インゴットの空回転に伴
う研削ミスを防止するに好適なインゴット円筒研削機に
おける空回転防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路に用いられる半導体基板
はチョクラルスキー法等の単結晶育成法によって作られ
た丸棒状の単結晶インゴットを芯出した後に、その円筒
部を円筒研削機により研削して所定寸法の直径に仕上げ
た後、該単結晶インゴットを軸線方向に直角に切断し、
切断された円盤状の基板にラッピング、エッチング、ポ
リッシング等を施すことにより製造される。
はチョクラルスキー法等の単結晶育成法によって作られ
た丸棒状の単結晶インゴットを芯出した後に、その円筒
部を円筒研削機により研削して所定寸法の直径に仕上げ
た後、該単結晶インゴットを軸線方向に直角に切断し、
切断された円盤状の基板にラッピング、エッチング、ポ
リッシング等を施すことにより製造される。
【０００３】図８に示すように単結晶インゴット１は両
端に略円錐部２，３を有し、略円錐部２，３間に研削さ
れる円筒部４を形成して芯出されるが、略円錐部２，３
および円筒部４とも凹凸に変形された状態で芯出され
る。一方、円筒研削機により円筒部４を研削仕上げする
場合には、略円錐部２，３の一方を主軸台側に支持し、
他方を心押台側で支持し、主軸側の駆動モータ等により
単結晶インゴット１を回転して行う。
端に略円錐部２，３を有し、略円錐部２，３間に研削さ
れる円筒部４を形成して芯出されるが、略円錐部２，３
および円筒部４とも凹凸に変形された状態で芯出され
る。一方、円筒研削機により円筒部４を研削仕上げする
場合には、略円錐部２，３の一方を主軸台側に支持し、
他方を心押台側で支持し、主軸側の駆動モータ等により
単結晶インゴット１を回転して行う。
【０００４】しかしながら、前記したように円錐部２，
３は凹凸形状のため単結晶インゴット１を中心支持する
には特別な工夫が必要であり、従来より図９に示すよう
な両端支持方法が採用されている。すなわち、円錐部
２，３の傾斜角度よりも小さい傾斜角度のテーパ穴を有
する主軸側チャックおよび心押側チャックをそれぞれ主
軸台および心押台側に装着し、両チャックにより単結晶
インゴット１の略円錐部２，３を線接触状態で支持して
研削加工を行っていた。
３は凹凸形状のため単結晶インゴット１を中心支持する
には特別な工夫が必要であり、従来より図９に示すよう
な両端支持方法が採用されている。すなわち、円錐部
２，３の傾斜角度よりも小さい傾斜角度のテーパ穴を有
する主軸側チャックおよび心押側チャックをそれぞれ主
軸台および心押台側に装着し、両チャックにより単結晶
インゴット１の略円錐部２，３を線接触状態で支持して
研削加工を行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記したように、単結
晶インゴット１は線接触状態で係合する主軸側チャック
および心押側チャックにより略円錐部２，３を支持し、
主軸台側から単結晶インゴット１を回転して研削加工を
行うため、主軸側チャックおよび心押側チャックによる
支持力が不足し、主軸台側の回転が単結晶インゴット１
に伝達されず、場合により単結晶インゴット１が全く回
転しない場合が生ずる。
晶インゴット１は線接触状態で係合する主軸側チャック
および心押側チャックにより略円錐部２，３を支持し、
主軸台側から単結晶インゴット１を回転して研削加工を
行うため、主軸側チャックおよび心押側チャックによる
支持力が不足し、主軸台側の回転が単結晶インゴット１
に伝達されず、場合により単結晶インゴット１が全く回
転しない場合が生ずる。
【０００６】また、単結晶インゴット１が回転したとし
ても主軸側チャックと単結晶インゴット１間に滑りが生
じ主軸の回転数がそのまま伝達されず、主軸側の回転数
よりもはるかに低い回転数で単結晶インゴット１が回転
するという問題点がある。
ても主軸側チャックと単結晶インゴット１間に滑りが生
じ主軸の回転数がそのまま伝達されず、主軸側の回転数
よりもはるかに低い回転数で単結晶インゴット１が回転
するという問題点がある。
【０００７】また、心押側チャックと単結晶インゴット
１間にも滑りが生じ易く、心押側チャックのテーパ穴と
単結晶インゴット１の略円錐部３の接触状態が変化し、
略円錐部３が凹凸形状をしているため単結晶インゴット
１が振動するという問題点がある。
１間にも滑りが生じ易く、心押側チャックのテーパ穴と
単結晶インゴット１の略円錐部３の接触状態が変化し、
略円錐部３が凹凸形状をしているため単結晶インゴット
１が振動するという問題点がある。
【０００８】この回転数の低下と振動により高精度の円
筒研削ができず、高品質の半導体基板を製作し得ない問
題点がある。そのため、従来技術では、目視により単結
晶インゴットの回転状態や振動の発生具合を観察し、単
結晶インゴット１の軸線方向に沿って付加される押圧力
を調整し両チャックと略円錐部２，３の滑りを極力減ら
して良好な研削加工をするようにしていた。
筒研削ができず、高品質の半導体基板を製作し得ない問
題点がある。そのため、従来技術では、目視により単結
晶インゴットの回転状態や振動の発生具合を観察し、単
結晶インゴット１の軸線方向に沿って付加される押圧力
を調整し両チャックと略円錐部２，３の滑りを極力減ら
して良好な研削加工をするようにしていた。
【０００９】しかしながら、この方法では単結晶インゴ
ットを所定条件に正確に保持することが困難なため、高
精度の半導体基板を製作するには高度の熟練と加工時間
を必要とする問題点があった。
ットを所定条件に正確に保持することが困難なため、高
精度の半導体基板を製作するには高度の熟練と加工時間
を必要とする問題点があった。
【００１０】本発明は、以上の問題点を解決するもの
で、滑り等により単結晶インゴットが所定の回転数以下
になることを自動的に防止し、高精度の円筒研削を実施
して高品質の半導体基板を製作するようにしたインゴッ
ト円筒研削機における空回転防止装置を提供することを
目的とする。
で、滑り等により単結晶インゴットが所定の回転数以下
になることを自動的に防止し、高精度の円筒研削を実施
して高品質の半導体基板を製作するようにしたインゴッ
ト円筒研削機における空回転防止装置を提供することを
目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、請求項１に係る発明は、両端に略円錐部を有する
円筒状の単結晶インゴットの前記円錐部を円錐穴を形成
する主軸側チャックと、回転動力のない心押側チャック
とで挟持し、当該インゴットを主軸側で駆動しながら前
記円筒部を研削仕上げする円筒研削機における研削時の
前記インゴットの空回転を防止するための空回転防止装
置であって、前記インゴットの回転数を間接的に検出す
るために前記心押側チャックの回転数を検出する回転数
検出手段と、前記心押側チャックを介して前記インゴッ
トをその軸線方向に押圧する押圧手段と、主軸回転数と
前記回転数検出手段による回転数とを比較して、その差
が所定の敷居値を越えた場合（敷居値より大きくなった
場合）に前記押圧手段による押圧力を制御する制御手段
を設けてなるインゴット円筒研削機における空回転防止
装置を構成するものである。
めに、請求項１に係る発明は、両端に略円錐部を有する
円筒状の単結晶インゴットの前記円錐部を円錐穴を形成
する主軸側チャックと、回転動力のない心押側チャック
とで挟持し、当該インゴットを主軸側で駆動しながら前
記円筒部を研削仕上げする円筒研削機における研削時の
前記インゴットの空回転を防止するための空回転防止装
置であって、前記インゴットの回転数を間接的に検出す
るために前記心押側チャックの回転数を検出する回転数
検出手段と、前記心押側チャックを介して前記インゴッ
トをその軸線方向に押圧する押圧手段と、主軸回転数と
前記回転数検出手段による回転数とを比較して、その差
が所定の敷居値を越えた場合（敷居値より大きくなった
場合）に前記押圧手段による押圧力を制御する制御手段
を設けてなるインゴット円筒研削機における空回転防止
装置を構成するものである。
【００１２】また、請求項２に係る発明は、両端に略円
錐部を有する円筒状の単結晶インゴットの前記円錐部を
円錐穴を形成する主軸側チャックと、回転動力のない心
押側チャックとで挟持し、当該インゴットを主軸側で駆
動しながら前記円筒部を研削仕上げする円筒研削機にお
ける研削時の前記インゴットの空回転を防止するための
空回転防止装置であって、前記インゴットの回転数を間
接的に検出するために前記心押側チャックの回転数を検
出する回転数検出手段と、前記心押側チャックを介して
前記インゴットをその軸線方向に押圧する押圧手段と、
主軸回転数と前記回転数検出手段による回転数とを比較
して、その差が所定の敷居値を越えた場合に前記押圧手
段よる押圧力を制御するとともに、該押圧力が所定の敷
居値を越えた場合（敷居値より大きくなった場合）に主
軸側の駆動を停止するように制御する制御手段を設けて
なるインゴット円筒研削機における空回転防止装置を構
成するものである。
錐部を有する円筒状の単結晶インゴットの前記円錐部を
円錐穴を形成する主軸側チャックと、回転動力のない心
押側チャックとで挟持し、当該インゴットを主軸側で駆
動しながら前記円筒部を研削仕上げする円筒研削機にお
ける研削時の前記インゴットの空回転を防止するための
空回転防止装置であって、前記インゴットの回転数を間
接的に検出するために前記心押側チャックの回転数を検
出する回転数検出手段と、前記心押側チャックを介して
前記インゴットをその軸線方向に押圧する押圧手段と、
主軸回転数と前記回転数検出手段による回転数とを比較
して、その差が所定の敷居値を越えた場合に前記押圧手
段よる押圧力を制御するとともに、該押圧力が所定の敷
居値を越えた場合（敷居値より大きくなった場合）に主
軸側の駆動を停止するように制御する制御手段を設けて
なるインゴット円筒研削機における空回転防止装置を構
成するものである。
【００１３】また、請求項３に係る発明は、両端に略円
錐部を有する円筒状の単結晶インゴットの前記円錐部を
円錐穴を形成する主軸側チャックと、回転動力のない心
押側チャックとで挟持し、当該インゴットを主軸側で駆
動しながら前記円筒部を研削仕上げする円筒研削機にお
ける研削時の前記インゴットの空回転を防止するための
空回転防止装置であって、前記インゴットの回転数を間
接的に検出するために前記心押側チャックの回転数を検
出する回転数検出手段と、前記心押側チャックを介して
前記インゴットをその軸線方向に押圧する押圧手段と、
主軸回転数と前記回転数検出手段による回転数とを比較
して、その差が所定の敷居値を越えた場合に前記主軸側
の駆動を停止するように制御する制御手段を設けてなる
インゴット円筒研削機における空回転防止装置を構成す
るものである。
錐部を有する円筒状の単結晶インゴットの前記円錐部を
円錐穴を形成する主軸側チャックと、回転動力のない心
押側チャックとで挟持し、当該インゴットを主軸側で駆
動しながら前記円筒部を研削仕上げする円筒研削機にお
ける研削時の前記インゴットの空回転を防止するための
空回転防止装置であって、前記インゴットの回転数を間
接的に検出するために前記心押側チャックの回転数を検
出する回転数検出手段と、前記心押側チャックを介して
前記インゴットをその軸線方向に押圧する押圧手段と、
主軸回転数と前記回転数検出手段による回転数とを比較
して、その差が所定の敷居値を越えた場合に前記主軸側
の駆動を停止するように制御する制御手段を設けてなる
インゴット円筒研削機における空回転防止装置を構成す
るものである。
【００１４】さらに、請求項４に係る発明は、請求項１
〜３のいずれかにおいて、主軸回転数と回転数検出手段
による回転数（すなわち単結晶インゴットの実際の回転
数）との差に係る敷居値が、前記主軸回転数の１％に相
当する値であることを特徴とするインゴット円筒研削機
における空回転防止装置を構成するものである。
〜３のいずれかにおいて、主軸回転数と回転数検出手段
による回転数（すなわち単結晶インゴットの実際の回転
数）との差に係る敷居値が、前記主軸回転数の１％に相
当する値であることを特徴とするインゴット円筒研削機
における空回転防止装置を構成するものである。
【００１５】
【作用】請求項１に記載のインゴット円筒研削機におけ
る空回転防止装置においては、主軸台側の回転数を検出
すると共に、インゴットの回転数を間接的に検出するた
めに心押台側チャックの回転数を回転数検出手段により
検出する。制御手段は両回転数を比較し、その差（主軸
台側の回転数から心押台側チャックの回転数を差し引い
た値）を求める。この差が予め定めた敷居値より大きい
場合に、制御手段は押圧手段による押圧力を制御調整
し、上記差が敷居値以下になるまで制御動作を自動的に
行う。
る空回転防止装置においては、主軸台側の回転数を検出
すると共に、インゴットの回転数を間接的に検出するた
めに心押台側チャックの回転数を回転数検出手段により
検出する。制御手段は両回転数を比較し、その差（主軸
台側の回転数から心押台側チャックの回転数を差し引い
た値）を求める。この差が予め定めた敷居値より大きい
場合に、制御手段は押圧手段による押圧力を制御調整
し、上記差が敷居値以下になるまで制御動作を自動的に
行う。
【００１６】また、請求項２に記載のインゴット円筒研
削機における空回転防止装置においては、押圧手段によ
る押圧力が所定の敷居値以内にとどまっている限りは、
上記回転数の差が敷居値を越えた場合に、この差が敷居
値以内になるまで上記押圧力の調整を行い、この押圧力
が敷居値より大きくなったならば制御手段により主軸側
の駆動を停止し、インゴット略円錐部の加工やチャッキ
ング位置の変動など正しいチャッキングを行うための方
策を施した後に再チャッキングを行い、制御手段は押圧
手段による押圧力を制御調整し、これが敷居値以下にな
るまで制御動作を自動的に行う。
削機における空回転防止装置においては、押圧手段によ
る押圧力が所定の敷居値以内にとどまっている限りは、
上記回転数の差が敷居値を越えた場合に、この差が敷居
値以内になるまで上記押圧力の調整を行い、この押圧力
が敷居値より大きくなったならば制御手段により主軸側
の駆動を停止し、インゴット略円錐部の加工やチャッキ
ング位置の変動など正しいチャッキングを行うための方
策を施した後に再チャッキングを行い、制御手段は押圧
手段による押圧力を制御調整し、これが敷居値以下にな
るまで制御動作を自動的に行う。
【００１７】また、請求項３に記載のインゴット円筒研
削機における空回転防止装置においては、上記回転数の
差が敷居値より大きくなった場合に、制御手段は主軸側
の駆動を停止させる。主軸側の回転が停止したならば、
インゴット略円錐部の加工やチャッキング位置の変動な
ど正しいチャッキングを行うための方策を施して、前記
回転数の差が敷居値以下になるよう調整・再チャック
後、円筒研削を行う。以上の動作により、単結晶インゴ
ットは所定の回転数で回転される。
削機における空回転防止装置においては、上記回転数の
差が敷居値より大きくなった場合に、制御手段は主軸側
の駆動を停止させる。主軸側の回転が停止したならば、
インゴット略円錐部の加工やチャッキング位置の変動な
ど正しいチャッキングを行うための方策を施して、前記
回転数の差が敷居値以下になるよう調整・再チャック
後、円筒研削を行う。以上の動作により、単結晶インゴ
ットは所定の回転数で回転される。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明
する。図１は本実施例の全体構成図、図２，図３は回転
数検出手段の実施例を示す説明用部分側面図、図４は本
実施例の空回転防止装置による作用動作を説明するため
のフローチャートである。
する。図１は本実施例の全体構成図、図２，図３は回転
数検出手段の実施例を示す説明用部分側面図、図４は本
実施例の空回転防止装置による作用動作を説明するため
のフローチャートである。
【００１９】図１に示すように、主軸台５にはテーパ穴
９を有する主軸側チャック６が枢支され駆動モータ１０
と連結する。一方、心押台８にはテーパ穴１１を有する
心押側チャック７が支持される。なお、主軸側チャック
６および心押側チャック７のテーパ穴９および１１は、
単結晶インゴット１の略円錐部２および３よりも小さい
傾斜角度を有するものからなる。
９を有する主軸側チャック６が枢支され駆動モータ１０
と連結する。一方、心押台８にはテーパ穴１１を有する
心押側チャック７が支持される。なお、主軸側チャック
６および心押側チャック７のテーパ穴９および１１は、
単結晶インゴット１の略円錐部２および３よりも小さい
傾斜角度を有するものからなる。
【００２０】次に、押圧手段１２を説明する。心押台８
内にはシリンダ１３が形成され、心押側チャック７に連
結するピストン１４が摺動自在に支持される。ピストン
１４で画成されたシリンダ１３の両室１３ａ，１３ｂに
は圧力媒体供給装置１５に連結する通路１６，１７が連
通される。また、室１３ａ内にはピストン１４を単結晶
インゴット１側に押圧するスプリング１８が収納され
る。
内にはシリンダ１３が形成され、心押側チャック７に連
結するピストン１４が摺動自在に支持される。ピストン
１４で画成されたシリンダ１３の両室１３ａ，１３ｂに
は圧力媒体供給装置１５に連結する通路１６，１７が連
通される。また、室１３ａ内にはピストン１４を単結晶
インゴット１側に押圧するスプリング１８が収納され
る。
【００２１】次に、回転数検出手段１９を説明する。ピ
ストン１４に連結するロッド２０の後端面の円周上には
磁性チップ２１が固着される。一方、磁性チップ２１と
相対向する位置には磁気検出器２２が心押台８側に固定
されて配設される。
ストン１４に連結するロッド２０の後端面の円周上には
磁性チップ２１が固着される。一方、磁性チップ２１と
相対向する位置には磁気検出器２２が心押台８側に固定
されて配設される。
【００２２】回転数検出手段としては勿論前記のものに
限らず、図２に示すように、光電管２３とそれに対応す
るチップ又はラベル２４をロッド２０の後端面に貼着す
るものでもよく、また、チップ又はラベル２５を心押側
チャックの外周側に設け、それと対応する位置に光電管
２６等の検出器を配置するものでもよい。また、図３に
示すように、レーザ２７を用い、これに対応する反射体
２８をロッド２０側に配置してもよい。更に、図３に示
すようにロッド２０にエンコーダ２９を連結し、回転数
を測定してもよい。以上の検出器により心押側チャック
７の回転数を求めることができる。
限らず、図２に示すように、光電管２３とそれに対応す
るチップ又はラベル２４をロッド２０の後端面に貼着す
るものでもよく、また、チップ又はラベル２５を心押側
チャックの外周側に設け、それと対応する位置に光電管
２６等の検出器を配置するものでもよい。また、図３に
示すように、レーザ２７を用い、これに対応する反射体
２８をロッド２０側に配置してもよい。更に、図３に示
すようにロッド２０にエンコーダ２９を連結し、回転数
を測定してもよい。以上の検出器により心押側チャック
７の回転数を求めることができる。
【００２３】制御手段３０は回転数検出手段１９による
心押側チャック７の回転数と主軸台５側の回転数を比較
してその差を求め、押圧手段１２をコントロールする圧
力媒体供給装置１５を制御するように構成される。更
に、主軸台５の駆動モータ１０および砥石台３１をコン
トロールすべく構成される。制御手段３０は主軸側の回
転数と回転数検出手段１９による回転数との差が敷居値
を越えた場合には押圧手段１２のピストン１４を作動
し、心押側チャック７の押圧力を調整し、単結晶インゴ
ット１が常に設定回転数で回転するように自動調整すべ
く構成される。
心押側チャック７の回転数と主軸台５側の回転数を比較
してその差を求め、押圧手段１２をコントロールする圧
力媒体供給装置１５を制御するように構成される。更
に、主軸台５の駆動モータ１０および砥石台３１をコン
トロールすべく構成される。制御手段３０は主軸側の回
転数と回転数検出手段１９による回転数との差が敷居値
を越えた場合には押圧手段１２のピストン１４を作動
し、心押側チャック７の押圧力を調整し、単結晶インゴ
ット１が常に設定回転数で回転するように自動調整すべ
く構成される。
【００２４】次に、本実施例における敷居値について説
明する。図８，図９に示したように単結晶インゴット１
は凹凸形状のため押圧手段１２による押圧力が弱いと空
回転する。また、押圧力が強すぎると空回転は無くなる
が単結晶インゴット１に曲がりが生じ高精度な円筒研削
ができない。そのため、適宜の押圧力で単結晶インゴッ
ト１を支持する必要があるため若干の滑りが生じ易い。
そこで、単結晶インゴット１が正常に回転しているか否
かを判断する目安として敷居値を設定する。敷居値は任
意に設定されるが、本実施例では直径約４インチ〜約８
インチの単結晶インゴット１の場合、設定された主軸側
の回転数よりも１％を越えて低い回転数に心押側の回転
数がなった場合（例えば主軸側が１０．０ｒｐｍである
とき、心押側が９．９ｒｐｍ未満になった場合）に異常
と判断するように敷居値を設定する。この場合、主軸回
転数と心押側回転数との差に係る敷居値は、主軸回転数
の１％に相当する値となる（請求項４）。例えば、直径
８インチの単結晶インゴット１の場合、設定回転数を
７．５ｒｐｍとしたときに回転数検出手段１９により検
出された回転数が７．４２５ｒｐｍ未満（７．５ｒｐｍ
×０．９９未満）になったら異常と判断する。また、同
様に直径４インチの単結晶インゴット１が１０．５ｒｐ
ｍの設定回転数で研削される場合、１０．３９５ｒｐｍ
未満を異常と判断する。
明する。図８，図９に示したように単結晶インゴット１
は凹凸形状のため押圧手段１２による押圧力が弱いと空
回転する。また、押圧力が強すぎると空回転は無くなる
が単結晶インゴット１に曲がりが生じ高精度な円筒研削
ができない。そのため、適宜の押圧力で単結晶インゴッ
ト１を支持する必要があるため若干の滑りが生じ易い。
そこで、単結晶インゴット１が正常に回転しているか否
かを判断する目安として敷居値を設定する。敷居値は任
意に設定されるが、本実施例では直径約４インチ〜約８
インチの単結晶インゴット１の場合、設定された主軸側
の回転数よりも１％を越えて低い回転数に心押側の回転
数がなった場合（例えば主軸側が１０．０ｒｐｍである
とき、心押側が９．９ｒｐｍ未満になった場合）に異常
と判断するように敷居値を設定する。この場合、主軸回
転数と心押側回転数との差に係る敷居値は、主軸回転数
の１％に相当する値となる（請求項４）。例えば、直径
８インチの単結晶インゴット１の場合、設定回転数を
７．５ｒｐｍとしたときに回転数検出手段１９により検
出された回転数が７．４２５ｒｐｍ未満（７．５ｒｐｍ
×０．９９未満）になったら異常と判断する。また、同
様に直径４インチの単結晶インゴット１が１０．５ｒｐ
ｍの設定回転数で研削される場合、１０．３９５ｒｐｍ
未満を異常と判断する。
【００２５】次に、本発明の請求項１に記載の空回転防
止装置の動作過程を図１および図４のフローチャートに
より説明する。まず、主軸側の回転数が検出され（ステ
ップ１００）、制御手段３０に入力記憶される。次に、
回転数検出手段１９により心押側チャック７の回転数が
検出され（ステップ１０１）、制御手段３０に入力され
る。制御手段３０は両回転数を比較する（ステップ１０
２）。また、制御手段３０は両回転数の差が敷居値（１
％）内に有るか否かを判断する（ステップ１０３）。敷
居値以下の場合（ｙｅｓの場合）には単結晶インゴット
１の円筒研削が砥石台３１により行われ（ステップ１０
４）、円筒研削が終了する（ステップ１０５）。一方、
敷居値を越えた場合（ｎｏの場合）には制御手段３０は
押圧手段１２の圧力媒体供給装置１５を介してシリンダ
１３内に圧力媒体を送り込み、心押側チャック７を単結
晶インゴット１側に押圧し、押圧力を増加させる。再
び、心押側の回転数を検出しその値が敷居値以下になる
まで前記の動作を繰返し行う。以上により、高精度の円
筒研削が自動的に行われる。
止装置の動作過程を図１および図４のフローチャートに
より説明する。まず、主軸側の回転数が検出され（ステ
ップ１００）、制御手段３０に入力記憶される。次に、
回転数検出手段１９により心押側チャック７の回転数が
検出され（ステップ１０１）、制御手段３０に入力され
る。制御手段３０は両回転数を比較する（ステップ１０
２）。また、制御手段３０は両回転数の差が敷居値（１
％）内に有るか否かを判断する（ステップ１０３）。敷
居値以下の場合（ｙｅｓの場合）には単結晶インゴット
１の円筒研削が砥石台３１により行われ（ステップ１０
４）、円筒研削が終了する（ステップ１０５）。一方、
敷居値を越えた場合（ｎｏの場合）には制御手段３０は
押圧手段１２の圧力媒体供給装置１５を介してシリンダ
１３内に圧力媒体を送り込み、心押側チャック７を単結
晶インゴット１側に押圧し、押圧力を増加させる。再
び、心押側の回転数を検出しその値が敷居値以下になる
まで前記の動作を繰返し行う。以上により、高精度の円
筒研削が自動的に行われる。
【００２６】次に請求項２に記載の空回転防止装置動作
過程を説明する。請求項２の実施例は請求項１の装置の
場合と同様に図１で表される。但し、制御手段（請求項
１の場合と区別して符号１３０を用いる。）の制御内容
が異なる。
過程を説明する。請求項２の実施例は請求項１の装置の
場合と同様に図１で表される。但し、制御手段（請求項
１の場合と区別して符号１３０を用いる。）の制御内容
が異なる。
【００２７】すなわち、請求項２の制御手段は、押圧手
段の押圧力を制御するとともに、押圧力が所定の敷居値
を越えた場合に主軸側の駆動を停止するように制御す
る。この内容を図５のフローチャートを用いて説明す
る。回転数の差が敷居値内でない場合（ｎｏの場合）押
圧力の調整を行い（ステップ３０６）、押圧力が所定の
敷居値内か否かを判定し（ステップ３０７）、押圧力が
敷居値内にとどまっている限りは回転数の差が敷居値内
になるまで（ステップ３０３でｙｅｓになるまで）押圧
力の調整を行い、ｙｅｓになるとインゴットの円筒研削
を行い（ステップ３０４）、研削を終了する（ステップ
３０５）。押圧力が敷居値を越えると（ステップ３０７
においてｎｏの場合）、インゴットのたわみを生じ、精
密な研削が不可能になるため、制御手段１３０により駆
動モータ１０の回転を止めて主軸側の駆動を停止し（ス
テップ３０８）、チャッキングを解除し（ステップ３０
９）、インゴット略円錐部の加工やチャッキング位置の
変更等を行った後（ステップ３１０）、再チャッキング
を行い（ステップ３１１）再度ステップ３００に戻る。
段の押圧力を制御するとともに、押圧力が所定の敷居値
を越えた場合に主軸側の駆動を停止するように制御す
る。この内容を図５のフローチャートを用いて説明す
る。回転数の差が敷居値内でない場合（ｎｏの場合）押
圧力の調整を行い（ステップ３０６）、押圧力が所定の
敷居値内か否かを判定し（ステップ３０７）、押圧力が
敷居値内にとどまっている限りは回転数の差が敷居値内
になるまで（ステップ３０３でｙｅｓになるまで）押圧
力の調整を行い、ｙｅｓになるとインゴットの円筒研削
を行い（ステップ３０４）、研削を終了する（ステップ
３０５）。押圧力が敷居値を越えると（ステップ３０７
においてｎｏの場合）、インゴットのたわみを生じ、精
密な研削が不可能になるため、制御手段１３０により駆
動モータ１０の回転を止めて主軸側の駆動を停止し（ス
テップ３０８）、チャッキングを解除し（ステップ３０
９）、インゴット略円錐部の加工やチャッキング位置の
変更等を行った後（ステップ３１０）、再チャッキング
を行い（ステップ３１１）再度ステップ３００に戻る。
【００２８】次に請求項３に記載の空回転防止装置の動
作過程を説明する。図６は請求項３の空回転防止装置の
一実施例を示す全体構成図である。この例では、主軸回
転数と回転検出手段による回転数を比較して、その差が
所定の敷居値を越えた場合に主軸側の駆動を停止させる
ようにした点が図１の実施例と異なる。なお、図６にお
いて、３２は心押側軸台である。すなわち、図７のフロ
ーチャートに示すように回転数の差が敷居値を越えた場
合には制御手段２３０は駆動モータの回転を止めて主軸
側の駆動を停止する（ステップ２０６）。その後は、チ
ャッキングの解除（ステップ２０７）、インゴット略円
錐部の加工、チャックの当接部位置の変更等を行った後
（ステップ２０８）、再チャッキングを行い（ステップ
２０９）再度ステップ２００に戻る。ステップ２０３に
おいて、回転数の差が敷居値内の場合（ｙｅｓの場
合）、インゴットの円筒研削を行い（ステップ２０
４）、研削を終了する（ステップ２０５）。
作過程を説明する。図６は請求項３の空回転防止装置の
一実施例を示す全体構成図である。この例では、主軸回
転数と回転検出手段による回転数を比較して、その差が
所定の敷居値を越えた場合に主軸側の駆動を停止させる
ようにした点が図１の実施例と異なる。なお、図６にお
いて、３２は心押側軸台である。すなわち、図７のフロ
ーチャートに示すように回転数の差が敷居値を越えた場
合には制御手段２３０は駆動モータの回転を止めて主軸
側の駆動を停止する（ステップ２０６）。その後は、チ
ャッキングの解除（ステップ２０７）、インゴット略円
錐部の加工、チャックの当接部位置の変更等を行った後
（ステップ２０８）、再チャッキングを行い（ステップ
２０９）再度ステップ２００に戻る。ステップ２０３に
おいて、回転数の差が敷居値内の場合（ｙｅｓの場
合）、インゴットの円筒研削を行い（ステップ２０
４）、研削を終了する（ステップ２０５）。
【００２９】以上の説明において、押圧手段１２を図示
のものとしたが、勿論それに限定するのではない。ま
た、回転数検出手段１９も前記のものに限定されない。
のものとしたが、勿論それに限定するのではない。ま
た、回転数検出手段１９も前記のものに限定されない。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、次のような顕著な効果
を奏する。 （１）請求項１〜４記載の空回転防止装置においては、
単結晶インゴットを主軸側チャックと心押側チャックで
押圧支持し、主軸側の駆動モータで回転するように構成
されるため、心押側チャックの回転数を検出し、主軸側
の回転数と比較することにより、単結晶インゴットの滑
り状態を確認することができる。両回転数の差を敷居値
を定めて判断するため、単結晶インゴットの異常（主軸
側の空回転）が正確に把握され、異常状態のままの円筒
研削が防止される。 （２）請求項１〜４記載の空回転防止装置においては、
敷居値を低く設定することにより、単結晶インゴットと
心押側チャックとの滑りがほとんどなくなり、加工中の
インゴットの振動が防止され、高精度の研削が行われ
る。 （３）請求項１，２記載の空回転防止装置においては、
インゴット回転数の検出と、それに基づくインゴット押
圧力の調整が自動的に行われるため特別な熟練度を要す
ることなく高精度の研削加工が行われる。 （４）請求項２記載の空回転防止装置においては、押圧
手段による押圧力がインゴットに大きなたわみを与えな
い所定の敷居値内にある限り、前記回転数の差が敷居値
を越えた場合に、押圧手段による押圧力を自動調整して
インゴットの回転を正常状態に維持するように構成され
ているため、インゴットは正常状態で研削され、高精度
の円筒研削加工が行われる。また、押圧力の調整だけで
はインゴットの空回転が防止できないという真に異常な
場合にだけ主軸側の駆動を停止することができる。
を奏する。 （１）請求項１〜４記載の空回転防止装置においては、
単結晶インゴットを主軸側チャックと心押側チャックで
押圧支持し、主軸側の駆動モータで回転するように構成
されるため、心押側チャックの回転数を検出し、主軸側
の回転数と比較することにより、単結晶インゴットの滑
り状態を確認することができる。両回転数の差を敷居値
を定めて判断するため、単結晶インゴットの異常（主軸
側の空回転）が正確に把握され、異常状態のままの円筒
研削が防止される。 （２）請求項１〜４記載の空回転防止装置においては、
敷居値を低く設定することにより、単結晶インゴットと
心押側チャックとの滑りがほとんどなくなり、加工中の
インゴットの振動が防止され、高精度の研削が行われ
る。 （３）請求項１，２記載の空回転防止装置においては、
インゴット回転数の検出と、それに基づくインゴット押
圧力の調整が自動的に行われるため特別な熟練度を要す
ることなく高精度の研削加工が行われる。 （４）請求項２記載の空回転防止装置においては、押圧
手段による押圧力がインゴットに大きなたわみを与えな
い所定の敷居値内にある限り、前記回転数の差が敷居値
を越えた場合に、押圧手段による押圧力を自動調整して
インゴットの回転を正常状態に維持するように構成され
ているため、インゴットは正常状態で研削され、高精度
の円筒研削加工が行われる。また、押圧力の調整だけで
はインゴットの空回転が防止できないという真に異常な
場合にだけ主軸側の駆動を停止することができる。
【図１】本発明の一実施例の全体構成図。
【図２】本発明における回転数検出手段の一実施例を示
す説明用部分側面図。
す説明用部分側面図。
【図３】本発明における回転数検出手段の他の実施例を
示す説明用部分側面図。
示す説明用部分側面図。
【図４】本発明の請求項１に対応する一実施例の装置の
動作過程を説明するためのフローチャート。
動作過程を説明するためのフローチャート。
【図５】本発明の請求項２に対応する一実施例の装置の
動作過程を説明するためのフローチャート。
動作過程を説明するためのフローチャート。
【図６】本発明の請求項３に対応する一実施例の全体構
成図。
成図。
【図７】本発明の請求項３に対応する一実施例の装置の
動作過程を説明するためのフローチャート。
動作過程を説明するためのフローチャート。
【図８】単結晶インゴットの概要を示す斜視図。
【図９】単結晶インゴットの支持構造を示す軸断面図。
１ 単結晶インゴット ２ 略円錐部 ３ 略円錐部 ４ 円筒部 ５ 主軸台 ６ 主軸側チャック ７ 心押側チャック ８ 心押台 ９ テーパ穴 １０ 駆動モータ １１ テーパ穴 １２ 押圧手段 １３ シリンダ １４ ピストン １５ 圧力媒体供給装置 １６ 通路 １７ 通路 １８ スプリング １９ 回転数検出手段 ２０ ロッド ２１ 磁性チップ ２２ 磁気検出器 ２３ 光電管 ２４ チップ又はラベル ２５ チップ又はラベル ２６ 光電管 ２７ レーザ ２８ 反射体 ２９ エンコーダ ３０，１３０，２３０ 制御手段 ３１ 砥石台 ３２ 心押側軸台
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−322965（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−240062（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−96174（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−70403（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B24B 49/10 B23B 23/00 B24B 5/04 B24B 41/06
Claims (4)
- 【請求項１】 両端に略円錐部を有する円筒状の単結晶
インゴットの前記円錐部を円錐穴を形成する主軸側チャ
ックと、回転動力のない心押側チャックとで挟持し、当
該インゴットを主軸側で駆動しながら前記円筒部を研削
仕上げする円筒研削機における研削時の前記インゴット
の空回転を防止するための空回転防止装置であって、前
記インゴットの回転数を間接的に検出するために前記心
押側チャックの回転数を検出する回転数検出手段と、前
記心押側チャックを介して前記インゴットをその軸線方
向に押圧する押圧手段と、主軸回転数と前記回転数検出
手段による回転数とを比較して、その差が所定の敷居値
を越えた場合に前記押圧手段による押圧力を制御する制
御手段を設けたことを特徴とするインゴット円筒研削機
における空回転防止装置。 - 【請求項２】 両端に略円錐部を有する円筒状の単結晶
インゴットの前記円錐部を円錐穴を形成する主軸側チャ
ックと、回転動力のない心押側チャックとで挟持し、当
該インゴットを主軸側で駆動しながら前記円筒部を研削
仕上げする円筒研削機における研削時の前記インゴット
の空回転を防止するための空回転防止装置であって、前
記インゴットの回転数を間接的に検出するために前記心
押側チャックの回転数を検出する回転数検出手段と、前
記心押側チャックを介して前記インゴットをその軸線方
向に押圧する押圧手段と、主軸回転数と前記回転数検出
手段による回転数とを比較して、その差が所定の敷居値
を越えた場合に前記押圧手段よる押圧力を制御するとと
もに、該押圧力が所定の敷居値を越えた場合に主軸側の
駆動を停止するように制御する制御手段を設けたことを
特徴とするインゴット円筒研削機における空回転防止装
置。 - 【請求項３】 両端に略円錐部を有する円筒状の単結晶
インゴットの前記円錐部を円錐穴を形成する主軸側チャ
ックと、回転動力のない心押側チャックとで挟持し、当
該インゴットを主軸側で駆動しながら前記円筒部を研削
仕上げする円筒研削機における研削時の前記インゴット
の空回転を防止するための空回転防止装置であって、前
記インゴットの回転数を間接的に検出するために前記心
押側チャックの回転数を検出する回転数検出手段と、前
記心押側チャックを介して前記インゴットをその軸線方
向に押圧する押圧手段と、主軸回転数と前記回転数検出
手段による回転数とを比較して、その差が所定の敷居値
を越えた場合に前記主軸側の駆動を停止するように制御
する制御手段を設けたことを特徴とするインゴット円筒
研削機における空回転防止装置。 - 【請求項４】 前記主軸回転数と前記回転数検出手段に
よる回転数との差に係る敷居値は、前記主軸回転数の１
％に相当する値であることを特徴とする請求項１〜３の
いずれかに記載のインゴット円筒研削機における空回転
防止装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5052992A JP2861715B2 (ja) | 1993-02-18 | 1993-02-18 | インゴット円筒研削機における空回転防止装置 |
| US08/197,338 US5525092A (en) | 1993-02-18 | 1994-02-16 | Device for preventing idle rotation in cylindrical ingot grinder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5052992A JP2861715B2 (ja) | 1993-02-18 | 1993-02-18 | インゴット円筒研削機における空回転防止装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06246630A JPH06246630A (ja) | 1994-09-06 |
| JP2861715B2 true JP2861715B2 (ja) | 1999-02-24 |
Family
ID=12930426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5052992A Expired - Lifetime JP2861715B2 (ja) | 1993-02-18 | 1993-02-18 | インゴット円筒研削機における空回転防止装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5525092A (ja) |
| JP (1) | JP2861715B2 (ja) |
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| KR101856003B1 (ko) * | 2017-06-05 | 2018-05-09 | (주)홍진정밀 | 인쇄회로기판 고정용 핀을 가공하기 위한 자동선반용 서브 척 |
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1993
- 1993-02-18 JP JP5052992A patent/JP2861715B2/ja not_active Expired - Lifetime
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1994
- 1994-02-16 US US08/197,338 patent/US5525092A/en not_active Expired - Fee Related
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