JP5856245B2 - インゴットブロックの複合面取り加工装置および面取り加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、主軸台と心押台とからなる第一クランプ機構に挟持されている円柱状インゴットブロックの四側面を一対の回転ブレードで切り落として四角柱状ブロックに形成し、この四角柱状ブロックを受け渡し機構により主軸台と心押台とからなる第二クランプ機構に受け渡して挟持させ、ついで、一対の複合研削砥石軸を備える研削装置により四側面を粗研削加工および仕上げ研磨加工して四側面を平坦化加工するインゴットブロックの複合面取り加工装置およびインゴットの面取り加工方法に関する。この平坦化加工された四角柱状インゴットブロックをワイヤーカットして得られた四角形基板は、太陽光電池の基板として利用される。

円柱状インゴットブロックを四角柱状インゴットブロックに面取り加工する装置は、本願特許出願人の株式会社岡本工作機械製作所よりＳｉＳＧ１５６Ｈ機（商品名）より販売されている。また、その面取り加工装置および面取り加工方法の詳細は、特許第５，１２９，３１９号明細書（特許文献１）に記載がなされている（図５参照）。なお、ＳｉＳＧ１５６Ｈ機の長手方向の寸法は、８，２２５ｍｍである。

前記特許文献１の請求項１は、
ａ）機枠（２）上に左右方向に設けられた案内レール（３，３）上を左右方向に往復移動できるように設けられた一対のワークテーブル（４，４’）、
ｂ）前記一対のワークテーブル上に左右に分離して搭載された主軸台（７ａ）と心押台（７ｂ）の一対よりなる第一クランプ機構と第二クランプ機構（７，７‘）、
ｃ）前記第一クランプ機構（７）および第二クランプ機構（７’）に支架（挟持）されたワークを載せた前記ワークテーブル（４，４’）を左右方向に往復移動させる駆動機構（７ａｍ）、
ｄ）前記ワークテーブル（４，４’）を複合面取り加工装置（1）の正面側から見る方
向であって、かつ、右側方向より左側方向へ向かって、
ｅ）円筒状シリコンインゴットブロックのローディングステージ（８Ｒ）、
ｆ）前記ローディングステージの背後に設けた前記第一クランプ機構（７）の待機位置ステージ（７０）、
ｇ）前記第一クランプ機構のワーク支持軸を挟んで一対の回転切断刃（９１ａ，９１ｂ）をその回転切断刃直径面が相対向するように前記案内レール（３，３）に対し前後に設けられた円筒状シリコンインゴットブロックの側面剥ぎスライシングステージ（９０）、
ｈ）前記スライシングステージの左横側に設けたインゴットブロックの受け渡しステージ（８０）、
ｉ）前後移動可能および上下昇降可能な砥石軸（１１ａ，１１ｂ）の一対に軸承されたカップホイール型砥石の一対（１１ｇ，１１ｇ）をその砥石面が相対向するようにワークテーブルを挟んでワークテーブル前後に設けられた粗研削ステージ（１１）、
ｊ）前記粗研削ステージの左横側に平行に設けた、前後移動可能および上下昇降可能な砥石軸（１０ａ，１０ｂ）の一対に軸承されたカップホイール型砥石の一対（１０ｇ，１０ｇ）をその砥石面が相対向するようにワークテーブルを挟んでワークテーブル前後に設けられた仕上げ研削ステージ（１０）、
ｋ）前記仕上げ研削ステージの左横側位置であって、主軸台（７ａ）と心押台（７ｂ）の一対よりなる前記第二クランプ機構（７’）の待機位置ステージ６０）、
および、
ｌ）前記第二クランプ機構（７’）の待機位置ステージの前面側に設けた角柱状シリコンインゴットブロックのアンローディングステージ（８Ｌ）、
を設けたことを特徴とするシリコンインゴットブロックの複合面取り加工装置（１）を提案する。

また、請求項２は、上記の複合面取り加工装置を用い、下記の工程を経て、円筒状シリコンインゴットブロックを角柱状シリコンインゴットブロックに面取り加工する方法を提案する。
（１）ローディングステージに在る搬入機構を用い、被加工物である円筒状シリコンインゴットブロックを第一クランプ機構の回転Ｃ軸廻りに回転させる機能を有するエンコーダ付き主軸台と心押台間に搬入し、ついで、前記心押台を前進させて円筒状シリコンインゴットブロックを第一クランプ機構に挟持する。
（２）前記第一クランプ機構の主軸台のＣ軸駆動モータを作動させ、一対の回転切断刃に対する前記円筒状シリコンインゴットブロックの切断開始位置の芯出しを行う。
（３）回転する前記一対の回転切断刃の方向に前記第一クランプ機構を搭載するワークテーブルを移動させて前記一対の回転切断刃による円筒状シリコンインゴットブロックの前後面の切断加工を行う。
（４）ついで、円筒状シリコンインゴットブロックのＣ軸を９０度回転させる。
（５）回転する前記一対の回転切断刃の方向に第一クランプ機構を搭載するワークテーブルを移動させて前記一対の回転切断刃による円筒状シリコンインゴットブロックの前後面の切断加工を行い、四角柱状シリコンインゴットブロックを得る。
（６）前記第一クランプ機構を搭載する前記ワークテーブルをインゴットブロックの受け渡しステージ方向に移動させ、受け渡しステージにロボットハンドを前進させロボットハンドの把持爪を閉じて前記四角柱状シリコンインゴットブロックを把持させ、ついで、前記第一クランプ機構の心押台を後退させて前記四角柱状シリコンインゴットブロックの挟持を開放した後、前記ロボットハンドを待機位置へ後退させる。その後、前記第一クランプ機構を搭載するワークテーブルを前記第一クランプ機構の待機位置ステージ位置へと戻した後、前記ロボットハンドを前記受け渡しステージに前進させる。
（７）第二クランプ機構の待機位置ステージ位置にある第二クランプ機構を搭載するワークテーブルを右方向に移動して前記受け渡しステージのロボットハンド位置へと移動する。次いで、前記第二クランプ機構の心押台を前進させて前記四角柱状シリコンインゴットブロックを前記第二クランプ機構の主軸台と心押台とで挟持した後、前記ロボットハンドの把持爪を開いて前記四角柱状シリコンインゴットブロックを解放し、前記ロボットハンドを待機位置へ後退させる。
（８）前記四角柱状シリコンインゴットブロックを挟持する第二クランプ機構を搭載する前記ワークテーブルを左方向に移動させ、粗研削ステージへ四角柱状シリコンインゴットブロックを搬入する。
（９）一対のカップホイール型粗研削砥石間に前記第二クランプ機構を搭載するワークテーブルを移動させ、回転している前記四角柱状シリコンインゴットブロックの四隅Ｒコーナー部を回転している前記一対のカップホイール型粗研削砥石で円筒研削する。
（１０）上記円筒研削された四角柱状シリコンインゴットブロックのＣ軸を回転させて一対のカップホイール型粗研削砥石の刃径方向の面に対する四角柱状シリコンインゴットブロックの面取り加工開始時のＣ軸芯出しを行う。
（１１）回転している前記一対のカップホイール型粗研削砥石間に前記第二クランプ機構を搭載する前記ワークテーブルを移動させ、前記一対のカップホイール型粗研削砥石を前進させて前記四角柱状シリコンインゴットブロックの前後面に切り込みを掛けつつ前記ワークテーブルの移動により四角柱状シリコンインゴットブロックの前後面の面取り加工を行う。
（１２）前記四角柱状シリコンインゴットブロックのＣ軸を９０度回転させて前記一対のカップホイール型粗研削砥石の刃径方向面に対する四角柱状シリコンインゴットブロックの加工側面位置を固定する芯出しを行う。
（１３）回転している前記一対のカップホイール型粗研削砥石間に前記第二クランプ機
構を搭載する前記ワークテーブルを移動させ、前記一対のカップホイール型粗研削砥石をＣ軸方向に前進させて四角柱状シリコンインゴットブロックの前後面に切り込みを掛けつつ前記ワークテーブルの移動により四角柱状シリコンインゴットブロックの前後面の面取り加工を行なう粗面取り加工を行う。
（１４）粗面取り加工が終了した四角柱状シリコンインゴットブロックを挟持する前記第二クランプ機構を搭載する前記ワークテーブルを左方向に移動させ、仕上げ研削ステージへ前記四角柱状シリコンインゴットブロックを搬入する。
（１５）一対のカップホイール型仕上げ研削砥石間に第二クランプ機構を搭載するワークテーブルを移動させ、回転している前記四角柱状シリコンインゴットブロックの四隅Ｒコーナー部を回転している前記一対のカップホイール型仕上げ研削砥石で円筒研削する。
（１６）上記円筒研削された四角柱状シリコンインゴットブロックのＣ軸を回転させて前記一対のカップホイール型仕上げ研削砥石の刃径方向の面に対する研削開始位置決めの芯出しを行う。
（１７）回転している前記一対のカップホイール型仕上げ研削砥石間に前記第二クランプ機構を搭載するワークテーブルを移動させ、前記一対のカップホイール型仕上げ研削砥石を前進させて前記四角柱状シリコンインゴットブロックの前後面に切り込みを掛けつつ前記ワークテーブルの移動により四角柱状シリコンインゴットブロックの前後面の面取り加工を行う。
（１８）ついで、前記四角柱状シリコンインゴットブロックのＣ軸を９０度回転させて前記一対のカップホイール型仕上げ研削砥石の刃径方向面に対する四角柱状シリコンインゴットブロックの加工側面位置に芯出しする。
（１９）回転している前記一対のカップホイール型仕上げ研削砥石間に前記第二クランプ機構を搭載する前記ワークテーブルを移動させ、前記一対のカップホイール型仕上げ研削砥石をＣ軸方向に前進させて四角柱状シリコンインゴットブロックの前後面に切り込みを掛けつつ前記ワークテーブルの移動により四角柱状シリコンインゴットブロックの前後面の仕上げ面取り加工を行なう。
（２０）上記四角柱状シリコンインゴットブロックの前後面の仕上げ面取り加工が終了した後、仕上げ面取り加工された四角柱状シリコンインゴットブロックを挟持する第二クランプ機構を搭載する前記ワークテーブルを左方向に移動させて第二クランプ機構の待機位置ステージ位置に戻す。
（２１）前記第二クランプ機構の待機位置ステージ位置にある四側面および四隅Ｒコーナー部仕上げ研削加工された四角柱状シリコンインゴットブロックの下面をアンローディングステージに在る搬送機構の把持爪で抱かえ把持し、前記第二クランプ機構の心押台を後退させて四角柱状シリコンインゴットブロックの第二クランプ機構による挟持を開放する。
（２２）搬送機構の把持爪を複合面取り装置のハウジング外に移送し、アンローディングステージに在るブロックストッカー棚上に前述の四側面および四隅Ｒコーナー部が仕上げ研削加工された四角柱状シリコンインゴットブロックを載置する。

さらに、新東布雷塔▲分▼有限公司の中国公告特許第１０１５４６３号明細書（特許文献２）は、四角柱状インゴットブロック（ｗ）を第一ローダー／アンローダー機構（２５）の爪（２７３，２７３）にて掲げ上げでワークテーブル上に載置し、治具でブロックを固定した後、前記ワークテーブルを前進させて一対の粗研削砥石（１１Ａ，１１Ａ）、一対の仕上げ研削砥石（１１Ｂ，１１Ｂ）、一対のＲ粗研削ロール砥石（１２Ａ，１２Ａ）、一対のＲ仕上げ研削砥石（１２Ｂ，１２Ｂ）と接触させて四角柱状インゴットブロックの左右側面および上面Ｒコーナー部を研磨加工し、研磨加工が終えた四角柱状インゴットブロックを第二ローダー／アンローダー機構（２２）の爪（２３３，２３３）で掲げ上げ、次いで、ワーク搬送ベルト（４）上へと搬送する図６に示す面取り加工装置（Ｍ）を開示する。

一方、特開２０１４−４２９５０号公報（特許文献３）は、被加工物（円板状ウエーハ）を回転可能に保持する保持テーブルと該保持テーブルで保持された被加工物を研削する研削手段とを備えた研削装置であって、
前記研削手段は、仕上げ研削砥石を含み被加工物の直径以上の直径を有した仕上げ研削ホイールと 該仕上げ研削ホイールの外周側に同心円状に配設された粗研削砥石を含む被
加工物の直径の２倍以上の直径を有した粗研削ホイールとを有し、前記仕上げ研削ホイールの研削面は、前記粗研削ホイールの研削面よりも鉛直方向上方に形成されており、該粗研削ホイールの半径と該仕上げ研削ホイールの半径との差が被加工物の半径以上である二重ホイールと、該二重ホイールが装着されて該二重ホイールを回転させるスピンドルとを有する同一砥石軸心を有する複合構造の砥石軸ヘッドと、
該研削手段を鉛直方向に移動させる鉛直移動手段と、
所定高さに位置付けられた前記粗研削ホイールの下方で被加工物を保持した前記保持テーブルを水平方向に移動させて被加工物に粗研削を施すとともに、該粗研削ホイールを通過した被加工物の中心に前記仕上げ研削ホイールの外周が位置付けられるように該保持テーブルを移動させる水平移動手段と、
を備えることを特徴とする研削装置を提案する。

特許第５，１２９，３１９号明細書 中国公告特許第１０１５４６３号明細書 特開２０１４−４２９５０号公報

太陽光電池基板加工メーカーより、面取り加工される円柱状インゴットブロックの長さが従来のＳｉＳＧ１５６Ｈ機の２５０ｍｍまたは５００ｍｍから６００ｍｍまたは１，０００ｍｍのものを面取り加工できる装置の出現が望まれている。装置の納品条件として、面取り装置の左右方向（長手方向）寸法をＳｉＳＧ１５６Ｈ機と同等か若干寸法（２００ｍｍ以内）の増加に止めることが要望されている。

本発明者らは、上記特許文献１記載の面取り加工装置において、（ｉ）．ローダーと受け渡し機（アンローダー）を並列させて装置の前面中央部に位置させ、また、一対の粗研削砥石軸と一対の仕上げ研削砥石軸を（ｉｉ）．一対の同一砥石軸心を有する粗研削砥石軸と仕上げ研削砥石軸の複合構造の砥石軸ヘッド構造とすれば、太陽光電池基板加工メーカーの寸法条件を満たすことを見出し、本願発明に想到した。

請求項１の発明は、
被加工物（ｗ）である円筒状インゴットブロックの側面を剥いで四角柱状インゴットブロックとし、さらに、この四角柱状インゴットブロックの四側面を研削加工するインゴットブロックの複合面取り加工装置（１）であって、この複合面取り加工装置（１）は、
ａ）．機枠（２）上に左右方向に伸ばして設けられた案内レール（３，３）上を左右方向に往復移動できるように離間して設けられた一対のワークテーブル（４，４’）、
ｂ）．前記一対のワークテーブル（４，４’）上に左右に分離して搭載された主軸台（７ａ）と心押台（７ｂ）の一対よりなる第一クランプ機構（７）と第二クランプ機構（７’）、
ｃ）．前記第一クランプ機構（７）および第二クランプ機構（７’）の主軸台（７ａ）と心押台（７ｂ）間に挟持された被加工物（ｗ）を載せた前記ワークテーブル（４，４’）を左右方向に往復移動させる駆動機構（５，５）、
ｄ）．前記複合面取り加工装置（１）の作業ステージ（ｓ）を、第一クランプ機構（７）を搭載するワークテーブル（４）の右側方向から第二クランプ機構（７’）を搭載するワークテーブル（４’）左側方向に向けて、円筒状インゴットブロックの側面剥ぎスライシングステージ（ｓ２）、被加工物（ｗ）のローディング／アンローディングステージ（ｓ１）および四角柱状インゴットブロックの研削ステージ（ｓ３）に分け、
ｅ）．前記円筒状インゴットブロックの側面剥ぎスライシングステージ（ｓ２）は、一対の回転切断刃（９１ａ，９１ｂ）を備える切断装置（９，９）を前記第一クランプ機構（７）の主軸台（７ａ）と心押台（７ｂ）の間に挟持された被加工物（ｗ）のワーク支持軸を挟んで前記一対の回転切断刃（９１ａ，９１ｂ）の回転切断刃直径面が相対向するように複合面取り加工装置（１）の前記案内レール（３）の前側および後側に設けた切断装置（９，９）の一対の回転切断刃（９１ａ，９１ｂ）により第一ワークテーブル（４）上の第一クランプ機構（７）の左右方向の移動により前記挟持された被加工物（ｗ）の前後側面を切断する円柱状インゴットブロック（ｗ）の四側面を剥いで四角柱状インゴットブロックとなすスライシングステージ（ｓ２）であり、
ｆ）．前記ローディング／アンローディングステージ（ｓ１）は、前記複合面取り加工装置（１）の中央部位置の被加工物（ｗ）正面に対して機枠（２）外の前側に第一ローダー／アンローダー機構（１３）と、第二ローダー／アンローダー機構（１３’）を並列して設置し、前記第一ローダー／アンローダー機構（１３）により被加工物（ｗ）を第一クランプ機構（７）の主軸台（７ａ）と心押台（７ｂ）間に挟持させる作業を行い、第二ローダー／アンローダー機構（１３’）は、第一クランプ機構（７）に挟持されていた被加工物（ｗ）を第二クランプ機構（７’）の主軸台（７ａ）と心押台（７ｂ）間に受け渡す作業、および、第二クランプ機構（７’）の主軸台（７ａ）と心押台（７ｂ）間に挟持されていた四角柱状インゴットブロック（ｗ）をアンローディングする作業を行い、
ｇ）．前記四角柱状インゴットブロック（ｗ）の研削ステージ（ｓ３）は、第二クランプ機構（７’）と、被加工物（ｗ）の側面に対して前後移動可能および上下昇降可能な第一砥石軸（１０ａ）に軸承されたカップホイール型粗研削砥石（１０ｇ）、および、前記第一砥石軸（１０ａ）内に圧空の供給または磁気軸受けのリニアモータにより前後移動可能な第二砥石軸（１１ａ）に軸承されたカップホイール型仕上げ研削砥石（１１ｇ）を双方の砥石軸心（ｇｃ，ｇｃ）が同一となるように設けた複合構造の砥石軸ヘッド構造（１０，１０）の一対をそれぞれのカップホイール型砥石面が相対向するようにワークテーブル（４’）を挟んで複合面取り加工装置（１）の前側および後側に設けられた四角柱状インゴットブロック（ｗ）の研削ステージ（ｓ３）であり、カップホイール型仕上げ研削砥石（１１ｇ）の砥石刃外径は、前記カップホイール型粗研削砥石（１０ｇ）の砥石刃内径より小さく、カップホイール型仕上げ研削砥石（１１ｇ）の砥石刃先は、前記カップホイール型粗研削砥石（１０ｇ）の砥石刃先より内側に位置し、第二ワークテーブル（４’）上の第二クランプ機構（７’）の左右方向の移動により前記挟持された四角柱状インゴットブロック（ｗ）の前後側面をカップホイール型研削砥石（１０ｇ，１１ｇ）により粗研削加工および仕上げ研削加工する研削ステージ（ｓ３）である、
ことを特徴とするインゴットブロックの複合面取り加工装置（１）を提供するものである。

請求項２の発明は、上記の請求項１記載の複合面取り加工装置（１）を用い、下記の工程を経て、被加工物（ｗ）である円柱状インゴットブロックを角柱状インゴットブロックに面取り加工する方法を提供するものである。
１）．ローディング／アンローディングステージ（ｓ１）にある第一ローダー／アンローダー機構（１３）を用い、被加工物（ｗ）を第一クランプ機構（７）の主軸台（７ａ）と心押台（７ｂ）間に搬入し、ついで、前記心押台（７ｂ）を前進させて円柱状インゴットブロック（ｗ）を第一クランプ機構（７）の主軸台（７ａ）と心押台（７ｂ）間に挟持する。
２）.前記第一クランプ機構（７）の主軸台（７ｂ）センター支持軸をサーボモータ（７ｍ）で回転させ、一対の回転切断刃（９１ａ，９１ｂ）に対する前記被加工物（ｗ）の切断開始位置の芯出し作業を行う。
３）．切断装置（９）の回転する一対の回転切断刃（９１ａ，９１ｂ）の右方向に前記第一クランプ機構（７）を搭載する第一ワークテーブル（４）を移動させて前記一対の回転切断刃の回転による被加工物（ｗ）の前後面の切断加工を行う。
４）．上記切断加工された被加工物（ｗ）の軸心（Ｃ）を９０度回転させる。
５）．回転する前記一対の回転切断刃（９１ａ，９１ｂ）の左方向に第一クランプ機構（７）を搭載する第一ワークテーブル（４）を移動させて前記一対の回転切断刃（９１ａ，９１ｂ）による被加工物（ｗ）の前後面の前後面の切断加工を行い、四角柱状インゴットブロック（ｗ）を得る。
６）．前記第一クランプ機構（７）を搭載する前記第一ワークテーブル（４）をローディング／アンローディングステージ（ｓ１）方向に移動させ、第二ローダー／アンローダー機構（１３’）を用いて前記四角柱状インゴットブロック（ｗ）を第一クランプ機構（７）の挟持から開放した後、第一クランプ機構（７）を右側方向に在る待機位置へと後退させる。その後、第二クランプ機構（７’）を右方向に移動させてローディング／アンローディングステージ（ｓ１）位置へと戻した後、前記第二ローダー／アンローダー機構（１３’）により前記四角柱状インゴットブロック（ｗ）を第二クランプ機構（７’）の主軸台（７ａ）と心押台（７ｂ）間に位置させ、挟持させる。
７）．上記四角柱状インゴットブロック（ｗ）のセンター軸心（Ｃ）を第二クランプ機構（７’）の主軸台センター支持軸をサーボモータ（７ｍ）で回転させて一対のカップホイール型粗研削砥石（１０ｇ，１０ｇ）の刃径方向の面に対する四角柱状インゴットブロック（ｗ）の面取り加工開始時のＣ軸芯出しを行い、ついで、前記前記第二ローダー／アンローダー機構（１３’）を前記四角柱状インゴットブロック（ｗ）の把持から解放し、前記第二ローダー／アンローダー機構（１３’）を待機位置へと後退させる。
８）．前記四角柱状インゴットブロック（ｗ）を挟持する第二クランプ機構（７’）を搭載する第二ワークテーブル（４’）を左方向に移動させつつ四角柱状インゴットブロック（ｗ）の研削ステージ（ｓ３）内へと移動させ、一対の複合研削砥石ヘッド構造（１０，１０）の回転するカップホイール型粗研削砥石（１０ｇ，１０ｇ）を四角柱状インゴットブロック（ｗ）前後面に当てて粗研削加工を行う。
９）．ついで、上記前後面が粗研削加工された四角柱状インゴットブロック（ｗ）の軸心（Ｃ）を９０度回転させる。
１０）．前記四角柱状インゴットブロック（ｗ）を挟持する第二クランプ機構（７’）を搭載する第二ワークテーブル（４’）を右方向のローディング／アンローディングステージ（ｓ１）位置側へと移動させつつ四角柱状インゴットブロックの研削ステージ（ｓ３）内で一対の複合研削砥石ヘッド構造（１０，１０）の回転するカップホイール型粗研削砥石（１０ｇ，１０ｇ）をインゴットブロック（ｗ）前後面に当てて粗研削加工を行う。
１１）．ついで、複合研削砥石ヘッド構造（１０，１０）のカップホイール型仕上げ研削砥石軸（１１ａ）をインゴットブロック研削加工開始位置まで前進させた後、研削砥石軸（１１ａ）を回転させる。
１２）．前記四角柱状インゴットブロック（ｗ）を挟持する第二クランプ機構を搭載する第二ワークテーブル（４’）を左方向に移動させつつ四角柱状インゴットブロックの研削ステージ（ｓ３）内へと移動させ、一対の複合研削砥石ヘッド構造（１０，１０）の回転するカップホイール型仕上げ研削砥石（１１ｇ，１１ｇ）をインゴットブロック（ｗ）前後面に当てて仕上げ研削加工を行う。
１３）．ついで、上記前後面が仕上げ研削加工された四角柱状インゴットブロック（ｗ）の軸心（Ｃ）を９０度回転させる。
１４）．前記四角柱状インゴットブロック（ｗ）を挟持する第二クランプ機構（７’）を搭載する第二ワークテーブル（４’）を右方向に位置するローディング／アンローディングステージ（ｓ１）位置側へと移動させつつ四角柱状インゴットブロックの研削ステージ（ｓ３）内で一対の複合研削砥石ヘッド構造（１０，１０）の回転するカップホイール型仕上げ研削砥石（１１ｇ，１１ｇ）を四角柱状インゴットブロック（ｗ）前後面に当てて仕上げ研削加工を行う。
１５）．前記四角柱状インゴットブロック（ｗ）を挟持する第二クランプ機構（７’）を搭載する第二ワークテーブル(４’)を右方向のローディング／アンローディングステージ（ｓ１）位置側へと移動させる。
１６）．前記ローディング／アンローディングステージ（ｓ１）位置にある四側面が研削加工された四角柱状インゴットブロック（ｗ）を第二ローダー／アンローダー機構を用いて複合面取り装置（１）の機枠（２）外へと移送する。

インゴットブロック（被加工物）のローダー／アンローダー機構の２台を並列に設置させることと、粗研削砥石軸と前後方向移動できる仕上げ研削砥石軸を同一砥石軸心とする複合構造の砥石軸ヘッド構造とすることにより、被加工物の長手方向寸法が２倍となっても複合面取り加工装置の長手方向寸法は、従来機と同等であるので、コンパクトなフットプリントの装置の設計となり、既存の工場建屋内にある装置を新しい装置に交替させて据え付けることができる。

図１は、インゴットブロックの複合面取り加工装置の平面図で、第一クランプ機構に被加工物がローディングされた状態を示す図である。 図２は、インゴットブロックの複合面取り加工装置の平面図で、第二クランプ機構に挟持された被加工物をアンローディング位置に戻した状態を示す図である。 図３は、複合構造の砥石軸ヘッド構造を示す部分断面図である。 図４は、複合構造の砥石軸ヘッドの仕上げ研削砥石が被加工物の四隅コーナー部を研磨している状態を示す図である。 図５は、複合面取り加工装置の平面図である（公知）。 図６は、別態様の複合面取り加工装置の平面図である（公知）。

図１および図２に示す本発明の複合面取り加工装置１は、直径２００ｍｍ、長さ６００ｍｍの単結晶シリコンインゴットブロックを被加工物（ｗ）とするもので、長手方向（左右方向）の寸法は、８，０９５ｍｍの装置である。この複合面取り加工装置１は、第一クランプ機構および回転切断刃を備える四側面切削加工ステージ（ｓ２）、被加工物のローディング、アンローディングステージ（ｓ１）、第二クランプ機構７’および複合研削砥石軸ヘッド構造を備える被加工物両側面の粗研削加工および仕上げ研削加工ステージ（ｓ３）の三つのステージを備える。

上記本発明の複合面取り加工装置１は、
ａ）機枠２上に左右方向に伸ばして設けられた案内レール３，３上を左右方向に往復移動できるように離間して設けられた一対のワークテーブル４，4’
ｂ）前記一対のワークテーブル上に左右に分離して搭載された主軸台７ａと心押台７ｂの一対よりなる第一クランプ機構７と第二クランプ機構７’、
ｃ）前記第一クランプ機構７および第二クランプ機構７’の主軸台７ａと心押台７ｂ間に挟持されたワーク（ｗ）を載せた前記ワークテーブル４，４’を左右方向に往復移動させる駆動機構５，５を備えており、
ｄ）前記三つの作業ステージは、複合面取り加工装置１の左右方向を正面側から見る方向であって、かつ、複合面取り加工装置の右側方向の第一クランプ機構７より左側方向の第二クランプ機構７’へ向かって、複合面取り加工装置の作業ステージを円筒状インゴットブロックの側面剥ぎスライシングステージ（ｓ２）、インゴットブロック（被加工物）のローディング／アンローディングステージ（ｓ１）および四角柱状インゴットブロックの研削ステージ（ｓ３）に区分されている。

ｅ）前記円筒状インゴットブロックの側面剥ぎスライシングステージ（ｓ２）は、前記第一クランプ機構７の主軸台７ａと心押台７ｂの間に挟持されたワークのワーク支持軸（Ｃ軸）を挟んで切断装置９，９に備えられた一対の回転切断刃９１ａ，９１ｂをその回転切断刃直径面が相対向するように前記案内レール３，３に対し前後に設けられた前記一対の回転切断刃９１ａ，９１ｂにより第一ワークテーブル４上の第一クランプ機構７の左右
方向の移動により前記挟持された円柱状インゴットブロックｗの前後側面を切断する円柱状インゴットブロックの四側面を剥いで四角柱状インゴットブロックｗとなすスライシングステージである。

前記第一ワークテーブル４は、機枠２に左右方向に延びて敷設された一対の案内レール３，３上を左右方向に往復移動できるように設けてある。このワークテーブル４の左右往復移動は、サーボモータ５（図示されていない）による回転駆動をボールネジ６（図示されていない）が受けて回転し、このボールネジ６に螺合された固定台６ａが左方向または右方向に移動することにより、この固定台表面にワークテーブル４の裏面が固定されているワークテーブル４が左方向または右方向に前進する。ワークテーブル４の左方向または右方向の前進は、サーボモータ５の回転軸が時計廻り方向か、逆時計廻り方向かに依存する。

この第一ワークテーブル４の左方向または右方向の移動に付随して前記第一クランプ機構７も左方向または右方向に移動し、クランプ機構７の主軸台センター支持軸と心押台センター支持軸により支架されて宙吊り状態となったワークｗが側面剥ぎスライシングステージｓ３、または、ローディング／アンローディングステージ（ｓ１）位置へと移動することを可能としている。

クランプ機構７，７’は公知のチャック機構であり、円筒研削盤で広く一般に使用されている。主軸台７ａは主軸台センター支持軸をサーボモータ７ａｍで回転させることにより被加工物（ワーク）を３６０度連続回転させもしくは２０〜４５度の角度幅で揺動回転させて被加工物の四隅Ｒコーナー部を面取り加工させる、あるいは、４５度または９０度回転させて芯出しする機能を有する。心押台７ｂは空気シリンダー駆動でガイドレール３，３上を左右に移動できる移動台上に設けられ、被加工物をクランプ機構７で支架したのち、レバーを押し下げることにより固定し、ワークテーブル４の移動により心押台７ｂを搭載する移動台が移動するのを防ぐ。

回転切断刃９１ａ，９１ｂの前後移動は、回転切断刃９１ａ，９１ｂを軸承するスピンドル軸を回転させるサーボモータ９３ｍ，９３ｍを搭載したツールテーブル９４，９４を図示されていないモータ駆動ボールネジを回転駆動することにより行われる。このツールテーブル９４の前進または後退の移動方向は、モータの回転軸が時計廻り方向か、逆時計廻り方向かに依存する。

一対の回転切断刃９１ａ，９１ｂは、一対のスピンドル軸９２ａ，９２ｂに軸承され、これらスピンドル軸は駆動モータ９３ｍ，９３ｍにより回転されることにより、回転切断刃９１ａ，９１ｂは被加工物（ｗ）に対し同一時計廻り方向に５０〜７，５００ｍｉｎ^−１の回転速度で回転される（両スピンドル軸の回転方向は互いに逆方向となる）。前記スピンドル軸９２ａ，９２ｂはツールテーブル９４，９４を前後移動することによりインゴットブロックの面剥ぎ加工開始位置へと移動可能である。ワークテーブル４は、５〜２００ｍｍ／分の速度で移動可能であり、回転軸９２ａ，９２ｂの昇降は１００ｍｍまで上下移動可能である。前記回転切断刃としては、直径が４５０〜５００ｍｍ、厚み１〜２ｍｍの鋼板シートの外周縁（厚み１．３〜４．５ｍｍ）にダイヤモンド微粒子を電着したダイヤモンドカッターが使用される。

被加工物（ｗ）のＣ軸を水平方向に挟持する第一クランプ機構７を搭載する第一ワークテーブル４を左方向に移動させることにより被加工物端面の前後が一対の回転切断刃９１ａ，９１ｂに当接し、これら回転切断刃により円柱状被加工物前面および後面が円弧状に剥ぎ落とされる両側面取り加工が行われる。被加工物前後面の面剥ぎ加工が終了したら、第一クランプ機構７の主軸台７ａの支持軸を９０度回転させ、面剥ぎ加工が為されていな
い被加工物の円弧面を前後位置に芯出し（位置決め）し、ついで、第一ワークテーブル４を移動させて前記一対の回転切断刃９１ａ，９１ｂを駆動モータ９３ｍ，９３ｍで回転させて残りの側面の面剥ぎ加工(切断)を行う。

ｆ）前記ローディング／アンローディングステージ（ｓ１）は、前記複合面取り加工装置１の中央部位置の前面側に第一ローダー／アンローダー機構１３と、第二ローダー／アンローダー機構１３’を並列して設置し、前記第一ローダー／アンローダー機構１３により被加工物を第一クランプ機構７の主軸台と心押台間に挟持させる作業を行い、第二ローダー／アンローダー機構１３’は、第一クランプ機構７に挟持されていた被加工物を第二クランプ機構７’の主軸台と心押台間に受け渡す作業、および、第二クランプ機構７’の主軸台と心押台間に挟持されていた四角柱状ワーク（被加工物）をアンローディングする作業を行う。

前記ローダー／アンローダー機構１３，１３’は、特許文献１記載のワークローディング装置１３を用いてもよいし、特許文献２記載のローダー／アンローダー機構２２，２５を用いてもよい。また、市場より他態様のローダー／アンローダー機構を入手してもよい。

ｇ）前記四角柱状インゴットブロックｗの研削ステージ（ｓ３）は、第二クランプ機構７’と、前後移動可能および上下昇降可能な第一砥石軸１０ａに軸承されたカップホイール型粗研削砥石１０ｇ、および、前記第一砥石軸内に前後移動可能な第二砥石軸１１ａに軸承されたカップホイール型仕上げ研削砥石１１ｇを同一砥石軸心ｇｃとして設けた複合構造の砥石軸ヘッド構造１０の一対をそれぞれのカップホイール型砥石１０ｇ，１０ｇ、１１ｇ，１１ｇの刃先面が相対向するように第二ワークテーブル４’を挟んで第二ワークテーブル４’前後に設けられた四角柱状インゴットブロックの研削ステージである。

図３に示すように、前記カップホイール型仕上げ研削砥石１１ｇの砥石刃外径（インゴットの直径が１５５ｍｍのときは１７５ｍｍ）は、前記カップホイール型粗研削砥石１０ｇの砥石刃外径（２２０ｍｍ）より小さく、カップホイール型仕上げ研削砥石１１ｇの砥石刃先は、前記カップホイール型粗研削砥石１０ｇの砥石刃先より内側に位置する。第一砥石軸１０ａおよび第二砥石軸１１ａは、駆動モータ１０ｍ，１０ｍにより砥石軸心ｇｃ周りに回転する。また、ツールテーブル１０ｔ，１０ｔのボールネジ駆動により前後方向に移動可能である。さらに、前記第一砥石軸１０ａ内に設けられた第二砥石軸１１ａは、空気流入口１０ｉｎより供給された圧空がカップホイール型仕上げ研削砥石１１ｇの台座１１ｄ据付上部に供給されることにより前進し、また、カップホイール型仕上げ研削砥石１１ｇの台座１１ｄ据付下部に供給されることにより後退できる構造となっている。１０ｏｕｔは、空気放出孔である。なお、第二砥石軸１１ａの前進・後退の前後移動は、上述の空気シリンダー方式に限定されるものではなく、前記第一砥石軸１０ａ内に設けられた第二砥石軸１１ａをリニアモータと電磁コイルにより磁気軸受けする構造を採用してもよい。

単結晶シリコンインゴットの直径が１５５ｍｍのときは、カップホイール型粗研削砥石１０ｇは、ビトリファイドボンド研削砥石（＃３００〜＃６００砥番）を用い、研削砥石の回転速度は１，８００〜３，０００ｍｉｎ^−１が好ましい。また、カップホイール型仕上げ研削砥石１１ｇは、ビトリファイドボンド研削砥石（＃８，０００〜＃１２，０００砥番）が好ましく、研削砥石の回転速度は１，０００〜２，８００ｍｉｎ^−１が好ましい。

前記四角柱状インゴットブロックの研削ステージ（ｓ３）は、前記第二ワークテーブル４’上の第二クランプ機構7’の左右方向の移動により前記挟持された四角柱状インゴッ
トブロックの前後側面をカップホイール型研削砥石１０ｇ，１１ｇにより粗研削加工および仕上げ研削加工する研削ステージである。また、被研削物の素材が単結晶シリコンインゴットのように次工程のワイヤーカットソウにより薄い四角形板を多数に切断加工する際にコーナーＲ部よりチッピングにより破損するのを防ぐ目的で四角柱状インゴットブロックの四隅コーナーＲ部をカップホイール型仕上げ研削砥石１１ｇで仕上げ研削加工する作業を為すこともできる。

被加工物ｗとしては、単結晶シリコンインゴット、多結晶シリコンインゴット、ＳｉＣインゴット、Ｓｉ_３Ｎ_２インゴット、ゲルマニウムインゴット等が挙げられる。

上記の複合面取り加工装置１を用い、被加工物ｗの円筒状シリコンインゴットブロックを角柱状シリコンインゴットブロックに面取り加工する工程は、以下のように実施される。

（１）ローディング、アンローディングステージ（ｓ１）にあるローダー／アンローダー機構１３を用い、被加工物ｗである円筒状シリコンインゴットブロックを第一クランプ機構７の回転Ｃ軸廻りに回転させる機能を有するエンコーダ付き主軸台７ａと心押台７ｂ間に搬入し、ついで、前記心押台７ｂを前進させて円筒状シリコンインゴットブロックを第一クランプ機構７に挟持する。

（２）前記第一クランプ機構７の主軸台７ａのＣ軸駆動モータ７ａｍを作動させ、一対の回転切断刃９１ａ，９１ｂに対する前記円柱状インゴットブロックの切断開始位置の芯出し(位置決め)作業を行う。ついで、第一ローダー／アンローダー機構１３のロボットの爪を開放し、爪を待機位置へと戻す。

（３）回転する前記一対の回転切断刃の方向(右方向)に前記第一クランプ機構を搭載する第一ワークテーブルを移動させて前記一対の回転切断刃による円柱状インゴットブロックの前後面の切断加工を行う。

（４）ついで、上記切断加工されたインゴットブロックのＣ軸を９０度回転させる。

（５）回転する前記一対の回転切断刃９１ａ，９１ｂの左方向に第一クランプ機構７を搭載する第一ワークテーブル４を移動させて前記一対の回転切断刃９１ａ，９１ｂによる被加工物の前後面の切断加工を行い、四角柱状インゴットブロック（被加工物）を得る。

（６）前記第一クランプ機構７を搭載する前記第一ワークテーブル４をローディング／アンローディングステージ（ｓ１）方向に移動させ、第二ローダー／アンローダー機構１３’のロボットハンドを前進させロボットハンドの把持爪を閉じて前記四角柱状インゴットブロックを把持させ、ついで、前記第一クランプ機構７の心押台７ｂを後退させて前記四角柱状シリコンインゴットブロックのロボットハンドの爪による被加工物（ｗ）の挟持を開放した後、前記ロボットハンドを上昇させ、第一クランプ機構７を右方向の待機位置へと後退させる。その後、第二クランプ機構７’を右方向に移動させてローディング／アンローディングステージ（ｓ１）位置へと戻した後、前記ロボットハンドを下降させて前記四角柱状インゴットブロックｗを第二クランプ機構７’の主軸台７ａと心押台７ｂ間に位置させ、心押台７ｂを前進移動させて四角柱状インゴットブロックを第二クランプ機構７’に受け渡す（挟持させる）。

（７）上記四角柱状インゴットブロックのＣ軸を第二クランプ機構7’の主軸台７ａで
回転させて一対のカップホイール型粗研削砥石１０ｇ，１０ｇの刃径方向の面に対する四角柱状インゴットブロックの面取り加工開始時のＣ軸芯出しを行う。ついで、前記ロボッ
トハンドの把持爪を開いて前記四角柱状インゴットブロックを解放し、前記第二ローダー／アンローダー機構１３’のロボットハンドを待機位置へと後退させる。

（８）前記四角柱状インゴットブロックを挟持する第二クランプ機構7’を搭載する第
二ワークテーブル４’を左方向に移動させつつ四角柱状インゴットブロックの研削ステージ（ｓ３）内へと移動させ、一対の複合研削砥石ヘッド構造１０の回転するカップホイール型粗研削砥石１０ｇ，１０ｇをインゴットブロック前後面に当てて粗研削加工を行う。一方、この粗研削加工の間において、ローディング、アンローディングステージ（ｓ１）に戻されたローダー／アンローダー機構１３を用い、被加工物である円筒状シリコンインゴットブロック（ｗ）を第一クランプ機構７の回転Ｃ軸廻りに回転させる機能を有するエンコーダ付き主軸台７ａと心押台７ｂ間に搬入し、ついで、前記心押台７ｂを前進させて円筒状シリコンインゴットブロックを第一クランプ機構７に挟持(支架)する。

（９）ついで、上記前後面が粗研削加工された四角柱状インゴットブロック（ｗ）のＣ軸を９０度回転させる。

（１０）前記四角柱状インゴットブロックを挟持する第二クランプ機構７’を搭載する第二ワークテーブル４’を右方向のローディング／アンローディングステージ（ｓ１）位置側へと移動させつつ四角柱状インゴットブロックの研削ステージ（ｓ３）内で一対の複合研削砥石ヘッド構造１０の回転するカップホイール型粗研削砥石１０ｇ，１０ｇをインゴットブロックｗ前後面に当てて粗研削加工を行う。

（１１）ついで、複合研削砥石ヘッド構造１０のカップホイール型仕上げ研削砥石軸１１ａ，１１ａをインゴットブロック研削加工開始位置まで前進させた後、砥石軸１１ａ，１１ａを回転させる。

（１２）前記四角柱状インゴットブロックｗを挟持する第二クランプ機構７’を搭載する第二ワークテーブル４’を左方向に移動させつつ四角柱状インゴットブロックの研削ステージ（ｓ３）内へと移動させ、一対の複合研削砥石ヘッド構造１０の回転するカップホイール型仕上げ研削砥石１１ｇ，１１ｇを前進移動させてインゴットブロック前後面に当て仕上げ研削加工を行う。

（１３）ついで、上記前後面が仕上げ研削加工された四角柱状インゴットブロックのＣ軸を９０度回転させる。

（１４）前記四角柱状インゴットブロックを挟持する第二クランプ機構７’を搭載する第二ワークテーブル４’を右方向に位置するローディング／アンローディングステージ（ｓ１）位置側へと移動させつつ四角柱状インゴットブロックの研削ステージ（ｓ３）内で一対の複合研削砥石ヘッド構造１０の回転するカップホイール型仕上げ研削砥石１１ｇ，１１ｇを前進移動させてインゴットブロックの前後面に当てて仕上げ研削加工を行う。

（１５）ついで、一対の複合研削砥石ヘッド構造１０の回転するカップホイール型仕上げ研削砥石１１ｇ，１１ｇの高さ位置を変更し(図４参照)、前記四角柱状インゴットブロック（ｗ）を挟持する第二クランプ機構７’を搭載する第二ワークテーブル４’を左方向に移動させつつ四角柱状インゴットブロックの研削ステージ（ｓ３）内へと移動させ、一対の複合研削砥石ヘッド構造の回転するカップホイール型仕上げ研削砥石１１ｇ，１１ｇを四角柱状インゴットブロックの四隅Ｒコーナー面（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４）の四面または二面に当ててＲ仕上げ研削加工を行う。この際、四角柱状インゴットブロックは、主軸台７ａのモータ７ａｍによりＣ軸周りに３６０度回転または０〜３０度の揺動回転がなされる。

（１６）前記四角柱状インゴットブロック（ｗ）を挟持する第二クランプ機構７’を搭載する第二ワークテーブル４’を右方向のローディング／アンローディングステージ（ｓ１）位置側へと移動させる。

（１７）前記ローディング／アンローディングステージ（ｓ１）位置にある四側面および四隅Ｒコーナー部仕上げ研削加工された四角柱状シリコンインゴットブロックの下面を第二ローダー／アンローダー機構１３’のロボットの把持爪で把持し、前記第二クランプ機構の心押台７ｂを後退させて第二クランプ機構による四角柱状シリコンインゴットブロックの挟持(支架)を開放する。

（１８）第二ローダー／アンローダー機構１３’のロボットの把持爪を複合面取り装置１のハウジング外の待機位置へと移送し、加工されたインゴットブロックを降ろす。

（１９）第二クランプ機構７’の第二ワークテーブル４’を待機位置の左方向へと移動させる。

本発明の複合面取り加工装置１は、被加工物の長手方向寸法が２倍となっても複合面取り加工装置１の長手方向寸法は、従来機と同等であるので、既存の工場建屋内にある面取り加工装置を新しい本発明の複合面取り加工装置に交替させて据え付けることができる。

１ 複合面取り加工装置
ｗ 被加工物
ｓ１ ローディング／アンローディングステージ
１３ 第一ローダー／アンローダー機構
１３’第二ローダー／アンローダー機構
ｓ２ 円筒状インゴットブロックの側面剥ぎスライシングステージ
ｓ３ 四角柱状インゴットブロックの研削ステージ
２ 機枠
３ 案内レール
４ ワークテーブル
５ ワークテーブル移動用モータ
７ クランプ機構
７ａ 主軸台
７ｂ 心押台
７ｍ 駆動モータ
Ｃ ワーク支架軸心
９ 切断装置
９１ａ，９１ｂ 回転切断刃
１０ 複合構造の砥石軸ヘッド構造
１０ａ 第一研削砥石軸
１０ｇ カップホイール型粗研削砥石
１０in，１０out 圧力空気流路
１１ａ 第二研削砥石軸
１１ｇ カップホイール型仕上げ研削砥石
ｇｃ 研削砥石軸心

Claims (2)

1. 被加工物（ｗ）である円筒状インゴットブロックの側面を剥いで四角柱状インゴットブロックとし、さらに、この四角柱状インゴットブロックの四側面を研削加工するインゴットブロックの複合面取り加工装置（１）であって、この複合面取り加工装置（１）は、
   ａ）．機枠（２）上に左右方向に伸ばして設けられた案内レール（３，３）上を左右方向に往復移動できるように離間して設けられた一対のワークテーブル（４，４’）、
   ｂ）．前記一対のワークテーブル（４，４’）上に左右に分離して搭載された主軸台（７ａ）と心押台（７ｂ）の一対よりなる第一クランプ機構（７）と第二クランプ機構（７’）、
   ｃ）．前記第一クランプ機構（７）および第二クランプ機構（７’）の主軸台（７ａ）と心押台（７ｂ）間に挟持された被加工物（ｗ）を載せた前記ワークテーブル（４，４’）を左右方向に往復移動させる駆動機構（５，５）、
   ｄ）．前記複合面取り加工装置（１）の作業ステージ（ｓ）を、第一クランプ機構（７）を搭載するワークテーブル（４）の右側方向から第二クランプ機構（７’）を搭載するワークテーブル（４’）左側方向に向けて、円筒状インゴットブロックの側面剥ぎスライシングステージ（ｓ２）、被加工物（ｗ）のローディング／アンローディングステージ（ｓ１）および四角柱状インゴットブロックの研削ステージ（ｓ３）に分け、
   ｅ）．前記円筒状インゴットブロックの側面剥ぎスライシングステージ（ｓ２）は、一対の回転切断刃（９１ａ，９１ｂ）を備える切断装置（９，９）を前記第一クランプ機構（７）の主軸台（７ａ）と心押台（７ｂ）の間に挟持された被加工物（ｗ）のワーク支持軸を挟んで前記一対の回転切断刃（９１ａ，９１ｂ）の回転切断刃直径面が相対向するように複合面取り加工装置（１）の前記案内レール（３）の前側および後側に設けた切断装置（９，９）の一対の回転切断刃（９１ａ，９１ｂ）により第一ワークテーブル（４）上の第一クランプ機構（７）の左右方向の移動により前記挟持された被加工物（ｗ）の前後側面を切断する円柱状インゴットブロック（ｗ）の四側面を剥いで四角柱状インゴットブロックとなすスライシングステージ（ｓ２）であり、
   ｆ）．前記ローディング／アンローディングステージ（ｓ１）は、前記複合面取り加工装置（１）の中央部位置の被加工物（ｗ）正面に対して機枠（２）外の前側に第一ローダー／アンローダー機構（１３）と、第二ローダー／アンローダー機構（１３’）を並列して設置し、前記第一ローダー／アンローダー機構（１３）により被加工物（ｗ）を第一クランプ機構（７）の主軸台（７ａ）と心押台（７ｂ）間に挟持させる作業を行い、第二ローダー／アンローダー機構（１３’）は、第一クランプ機構（７）に挟持されていた被加工物（ｗ）を第二クランプ機構（７’）の主軸台（７ａ）と心押台（７ｂ）間に受け渡す作業、および、第二クランプ機構（７’）の主軸台（７ａ）と心押台（７ｂ）間に挟持されていた四角柱状インゴットブロック（ｗ）をアンローディングする作業を行い、
   ｇ）．前記四角柱状インゴットブロック（ｗ）の研削ステージ（ｓ３）は、第二クランプ機構（７’）と、被加工物（ｗ）の側面に対して前後移動可能および上下昇降可能な第一砥石軸（１０ａ）に軸承されたカップホイール型粗研削砥石（１０ｇ）、および、前記第一砥石軸（１０ａ）内に圧空の供給または磁気軸受けのリニアモータにより前後移動可能な第二砥石軸（１１ａ）に軸承されたカップホイール型仕上げ研削砥石（１１ｇ）を双方の砥石軸心（ｇｃ，ｇｃ）が同一となるように設けた複合構造の砥石軸ヘッド構造（１０）の一対（１０，１０）をそれぞれのカップホイール型砥石面が相対向するようにワークテーブル（４’）を挟んで複合面取り加工装置（１）の前側および後側に設けられた四角柱状インゴットブロック（ｗ）の研削ステージ（ｓ３）であり、カップホイール型仕上げ研削砥石（１１ｇ）の砥石刃外径は、前記カップホイール型粗研削砥石（１０ｇ）の砥石刃内径より小さく、カップホイール型仕上げ研削砥石（１１ｇ）の砥石刃先は、前記カップホイール型粗研削砥石（１０ｇ）の砥石刃先より内側に位置し、第二ワークテーブル（４’）上の第二クランプ機構（７’）の左右方向の移動により前記挟持された四角柱状インゴットブロック（ｗ）の前後側面をカップホイール型研削砥石（１０ｇ，１１ｇ）により粗研削加工および仕上げ研削加工する研削ステージ（ｓ３）、
   であることを特徴とするインゴットブロックの複合面取り加工装置（１）。
2. 請求項１記載の複合面取り加工装置（１）を用い、下記の工程を経て、被加工物（ｗ）である円柱状インゴットブロックを角柱状インゴットブロックに面取り加工する方法。
   １）．ローディング／アンローディングステージ（ｓ１）にある第一ローダー／アンローダー機構（１３）を用い、被加工物（ｗ）を第一クランプ機構（７）の主軸台（７ａ）と心押台（７ｂ）間に搬入し、ついで、前記心押台（７ｂ）を前進させて円柱状インゴットブロック（ｗ）を第一クランプ機構（７）の主軸台（７ａ）と心押台（７ｂ）間に挟持する。
   ２）.前記第一クランプ機構（７）の主軸台（７ｂ）センター支持軸をサーボモータ（７ｍ）で回転させ、一対の回転切断刃（９１ａ，９１ｂ）に対する前記被加工物（ｗ）の切断開始位置の芯出し作業を行う。
   ３）．切断装置（９）の回転する一対の回転切断刃（９１ａ，９１ｂ）の右方向に前記第一クランプ機構（７）を搭載する第一ワークテーブル（４）を移動させて前記一対の回転切断刃の回転による被加工物（ｗ）の前後面の切断加工を行う。
   ４）．上記切断加工された被加工物（ｗ）の軸心（Ｃ）を９０度回転させる。
   ５）．回転する前記一対の回転切断刃（９１ａ，９１ｂ）の左方向に第一クランプ機構（７）を搭載する第一ワークテーブル（４）を移動させて前記一対の回転切断刃（９１ａ，９１ｂ）による被加工物（ｗ）の前後面の前後面の切断加工を行い、四角柱状インゴットブロック（ｗ）を得る。
   ６）．前記第一クランプ機構（７）を搭載する前記第一ワークテーブル（４）をローディング／アンローディングステージ（ｓ１）方向に移動させ、第二ローダー／アンローダー機構（１３’）を用いて前記四角柱状インゴットブロック（ｗ）を第一クランプ機構（７）の挟持から開放した後、第一クランプ機構（７）を右側方向に在る待機位置へと後退させる。その後、第二クランプ機構（７’）を右方向に移動させてローディング／アンローディングステージ（ｓ１）位置へと戻した後、前記第二ローダー／アンローダー機構（１３’）により前記四角柱状インゴットブロック（ｗ）を第二クランプ機構（７’）の主軸台（７ａ）と心押台（７ｂ）間に位置させ、挟持させる。
   ７）．上記四角柱状インゴットブロック（ｗ）のセンター軸心（Ｃ）を第二クランプ機構（７’）の主軸台センター支持軸をサーボモータ（７ｍ）で回転させて一対のカップホイール型粗研削砥石（１０ｇ，１０ｇ）の刃径方向の面に対する四角柱状インゴットブロック（ｗ）の面取り加工開始時のＣ軸芯出しを行い、ついで、前記前記第二ローダー／アンローダー機構（１３’）を前記四角柱状インゴットブロック（ｗ）の把持から解放し、前記第二ローダー／アンローダー機構（１３’）を待機位置へと後退させる。
   ８）．前記四角柱状インゴットブロック（ｗ）を挟持する第二クランプ機構（７’）を搭載する第二ワークテーブル（４’）を左方向に移動させつつ四角柱状インゴットブロック（ｗ）の研削ステージ（ｓ３）内へと移動させ、一対の複合研削砥石ヘッド構造（１０，１０）の回転するカップホイール型粗研削砥石（１０ｇ，１０ｇ）を四角柱状インゴットブロック（ｗ）前後面に当てて粗研削加工を行う。
   ９）．ついで、上記前後面が粗研削加工された四角柱状インゴットブロック（ｗ）の軸心（Ｃ）を９０度回転させる。
   １０）．前記四角柱状インゴットブロック（ｗ）を挟持する第二クランプ機構（７’）を搭載する第二ワークテーブル（４’）を右方向のローディング／アンローディングステージ（ｓ１）位置側へと移動させつつ四角柱状インゴットブロックの研削ステージ（ｓ３）内で一対の複合研削砥石ヘッド構造（１０，１０）の回転するカップホイール型粗研削砥石（１０ｇ，１０ｇ）をインゴットブロック（ｗ）前後面に当てて粗研削加工を行う。
   １１）．ついで、複合研削砥石ヘッド構造（１０，１０）のカップホイール型仕上げ研削砥石軸（１１ａ）をインゴットブロック研削加工開始位置まで前進させた後、研削砥石軸（１１ａ）を回転させる。
   １２）．前記四角柱状インゴットブロック（ｗ）を挟持する第二クランプ機構を搭載する第二ワークテーブル（４’）を左方向に移動させつつ四角柱状インゴットブロックの研削ステージ（ｓ３）内へと移動させ、一対の複合研削砥石ヘッド構造（１０，１０）の回転するカップホイール型仕上げ研削砥石（１１ｇ，１１ｇ）をインゴットブロック（ｗ）前後面に当てて仕上げ研削加工を行う。
   １３）．ついで、上記前後面が仕上げ研削加工された四角柱状インゴットブロック（ｗ）の軸心（Ｃ）を９０度回転させる。
   １４）．前記四角柱状インゴットブロック（ｗ）を挟持する第二クランプ機構（７’）を搭載する第二ワークテーブル（４’）を右方向に位置するローディング／アンローディングステージ（ｓ１）位置側へと移動させつつ四角柱状インゴットブロックの研削ステージ（ｓ３）内で一対の複合研削砥石ヘッド構造（１０，１０）の回転するカップホイール型仕上げ研削砥石（１１ｇ，１１ｇ）を四角柱状インゴットブロック（ｗ）前後面に当てて仕上げ研削加工を行う。
   １５）．前記四角柱状インゴットブロック（ｗ）を挟持する第二クランプ機構（７’）を搭載する第二ワークテーブル(４’)を右方向のローディング／アンローディングステージ（ｓ１）位置側へと移動させる。
   １６）．前記ローディング／アンローディングステージ（ｓ１）位置にある四側面が研削加工された四角柱状インゴットブロック（ｗ）を第二ローダー／アンローダー機構を用いて複合面取り装置（１）の機枠（２）外へと移送する。

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