JPH03287372A - Rotating device of monocrystal ingot for peripheral face grinding device - Google Patents

Rotating device of monocrystal ingot for peripheral face grinding device

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JPH03287372A
JPH03287372A JP2085938A JP8593890A JPH03287372A JP H03287372 A JPH03287372 A JP H03287372A JP 2085938 A JP2085938 A JP 2085938A JP 8593890 A JP8593890 A JP 8593890A JP H03287372 A JPH03287372 A JP H03287372A
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single crystal
crystal ingot
grinding
clamp shaft
stage
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Hiroyuki Ibe
伊部 宏幸
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Shin Etsu Handotai Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To correctly conform the grinding rotary center of a rotating clamp shaft onto its rotary center line, by providing the mean which detects the position of the grinding rotary center to the rotary center line of the rotating clamp shaft based on an image signal. CONSTITUTION:A camera 84A outputting an image signal and the endoscope 82A whose based end 822 is arranged at the photographing lens 823 side of the camera and whose tip side is arranged with its insertion in a through hole 79A, are provided. The position of a grinding rotation center MA to the rotary center line of a rotating clamp shaft 70A is detected by a detection mean 90 based on this image signal. Consequently, the end face of a monocrystal ingot 10 can be observed from about the orthogonal direction therewith and the grinding rotary center MA can correctly be conformed onto the rotary center line of the rotating clamp shaft 70A of a monocrystal ingot rotating device.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

本発明は、両端面に研削回転中心が記された単結晶イン
ゴットの周面を円柱形に研削するために、該単結晶イン
ゴットを一対のクランプ回転軸先端面で押圧保持し回転
駆動する周面研削装置用単結晶インゴット回転装置に関
する。
In order to grind the circumferential surface of a single crystal ingot, which has a grinding rotation center marked on both end faces, into a cylindrical shape, the circumferential surface of the single crystal ingot is pressed and held by a pair of clamp rotary shaft tip surfaces and rotated. This invention relates to a single crystal ingot rotating device for a grinding device.

【従来の技術】[Conventional technology]

CZ法又はFZ法により育成された単結晶インゴットは
、次のような工程を経て円柱形にされる。 (1)単結晶インゴットのコーン状両端部を軸に垂直な
方向に切断して、単結晶インゴットを略円柱形にする。 (2)単結晶インゴットを荷車に載せて手動で搬送し、
作業者が単結晶インゴットを把持して、単結晶インゴッ
トを回転装置の回転クランプ軸に保持させる。単結晶イ
ンゴットを手で回転させ、作業者の勘で、研削後の単結
晶インゴットの直径を最大にするための単結晶インゴッ
トの回転中心の、回転クランプ軸の回転中心からのずれ
量を判断する。作業者がハンマーで単結晶インゴットの
周面をたたいてこのずれをなくす。 (3)この状態で、回転クランプ軸を単結晶インゴット
の端面にさらに強く押し付ける。単結晶インゴットを回
転させ、砥石移動装置により、単結晶インゴットの周面
に砥石を押接移動させて、単結晶インゴットを円柱形に
研削する。
A single crystal ingot grown by the CZ method or the FZ method is made into a cylindrical shape through the following steps. (1) Both cone-shaped ends of the single crystal ingot are cut in a direction perpendicular to the axis to make the single crystal ingot into a substantially cylindrical shape. (2) Place the single crystal ingot on a cart and transport it manually.
An operator grips the single crystal ingot and holds the single crystal ingot on a rotating clamp shaft of a rotating device. The single crystal ingot is rotated by hand, and the worker's intuition determines the amount of deviation of the rotation center of the single crystal ingot from the rotation center of the rotating clamp shaft in order to maximize the diameter of the single crystal ingot after grinding. . The worker uses a hammer to tap the circumference of the single crystal ingot to eliminate this misalignment. (3) In this state, press the rotating clamp shaft even more strongly against the end face of the single crystal ingot. The single-crystal ingot is rotated, and a grindstone is pressed against the circumferential surface of the single-crystal ingot using a grindstone moving device, thereby grinding the single-crystal ingot into a cylindrical shape.

【発明が解決しようとする課題】[Problem to be solved by the invention]

しかし、上記(2)の工程において、作業者の勘で上記
ずれ量を判断していたので、両中心の一致を正確に行な
うことができなかった。このため、単結晶インゴット周
面の削りしるが必要以上に大きくなり、無駄が生じてい
た。 本発明の目的は、このような問題点に鑑み、単結晶イン
ゴット回転装置の回転クランプ軸の回転中心線上にこの
研削回転中心を正確に一致させることを可能にする周面
研削装置用単結晶インゴット回転装置を提供することに
ある。
However, in the step (2) above, since the amount of deviation was determined by the operator's intuition, it was not possible to accurately match the two centers. For this reason, the shavings on the peripheral surface of the single crystal ingot became larger than necessary, resulting in waste. In view of these problems, the object of the present invention is to provide a single crystal ingot for a peripheral surface grinding device that allows the grinding rotation center to precisely align with the rotation center line of the rotating clamp shaft of the single crystal ingot rotating device. The purpose of the present invention is to provide a rotating device.

【課題解決手段及びその作用効果】[Problem solving means and their effects]

この目的を達成するために、本発明に係る両面研削装置
用単結晶インゴット回転装置では、回転中心線を互いに
一致させて対向配置させた一対の、軸芯部に貫通孔が形
成され回転クランプ軸と、研削回転中心が記された単結
晶インゴットの両端面に該回転クランプ軸の先端面を押
圧させて該単結晶インゴットを支持する手段と、該回転
クランプ軸を回転駆動させる手段と、映像信号を出力す
るカメラと、基端が該カメラの撮影レンズ側に配置され
、先端側が該貫通孔内に挿入配置された内視鏡と、該映
像信号に基づいて、該回転クランプ軸の回転中心線に対
する該研削回転中心の位置を検出する手段と、を備えて
いる。 本発明では、単結晶インゴットの端面をこれに略直角な
方向から観察することができるので、単結晶インゴット
回転装置の回転クランプ軸の回転中心線上に該研削回転
中心を正確に一致させることが可能となる。 また、該一致動作の自動化が可能となる。 前記内視鏡は、例えばライトガイドを備えたボアスコー
プであり、該ライトガイドの基端に光源が取り付けられ
、該光源からの光を該ボアスコープの先端から導出させ
て前記単結晶インゴットの端面を照明するように構成さ
れている。 この構成によれば、回転クランプ軸と単結晶インゴット
の端面を接近させても研削回転中心を明瞭に観察できる
ので、前記一致の正確度がより高くなる。 前記ボアスコープは、例えば、その外周面に軸受が環着
され、これが前記貫通孔に挿入支持されている。 この構成によれば、該挿入により、ボアスコープの光軸
と回転クランプ軸の中心線を一致させることができる。 したがって、回転クランプ軸の回転中心線に対する該研
削回転中心の位置の検出処理が容易になる。また、ボア
スコープの取付位置の調整が極めて容易になる。さらに
、回転クランプ軸が機械的に振動したり位置ずれしても
、ボアスコープの光軸と回転クランプ軸の中心線は常に
致するので、長期間にわたって、正確な前記−致を確保
することができる。
In order to achieve this object, in the single crystal ingot rotating device for a double-sided grinding device according to the present invention, a through hole is formed in the shaft center of a pair of opposingly arranged rotational clamp shafts with their rotation center lines aligned with each other. a means for supporting the single-crystal ingot by pressing the tip end surface of the rotary clamp shaft against both end surfaces of the single-crystal ingot on which the center of rotation for grinding is marked; a means for rotationally driving the rotary clamp shaft; and a video signal. an endoscope whose base end is placed on the photographing lens side of the camera and whose distal end side is inserted into the through hole; means for detecting the position of the grinding rotation center with respect to the grinding rotation center. In the present invention, since the end face of the single crystal ingot can be observed from a direction substantially perpendicular to the end face, it is possible to precisely align the grinding rotation center with the rotation center line of the rotating clamp shaft of the single crystal ingot rotation device. becomes. Furthermore, the matching operation can be automated. The endoscope is, for example, a borescope equipped with a light guide, and a light source is attached to the proximal end of the light guide, and light from the light source is led out from the tip of the borescope to illuminate the end face of the single crystal ingot. It is configured to illuminate. According to this configuration, the grinding rotation center can be clearly observed even if the rotating clamp axis and the end face of the single crystal ingot are brought close to each other, so that the accuracy of the matching is further increased. For example, a bearing is attached to the outer peripheral surface of the borescope, and the bearing is inserted and supported in the through hole. According to this configuration, the optical axis of the borescope and the center line of the rotary clamp shaft can be made to coincide with each other by the insertion. Therefore, the process of detecting the position of the grinding rotation center with respect to the rotation center line of the rotary clamp shaft becomes easy. Furthermore, adjustment of the mounting position of the borescope becomes extremely easy. Furthermore, even if the rotary clamp shaft is mechanically vibrated or misaligned, the optical axis of the borescope and the center line of the rotary clamp shaft will always align, making it possible to ensure accurate alignment over a long period of time. can.

【実施例】【Example】

以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説明する。 第1図は単結晶インゴット搬送・周面研削装置を示す。 処理対象としての単結晶インゴット10は、その両端部
が軸方向に垂直に切断されて、略円柱形となっている。 この単結晶インゴット10は、不図示の搬送ロボットで
回転中心マーカ12に装着される。回転中心マーカ12
は、軸方向に沿った複数箇所で周形状を測定し、その形
状に基づいて、単結晶インゴット10を最大直径の円柱
形にするための研削回転中心線を求める。そして、この
中心線と単結晶インゴット10の両端面の交点に研削中
心点MA、MBを記す。この単結晶インゴット10は、
前記搬送ロボットで、コンベア14のコンベアベルト1
41上に一定間隔をおいて取り付けられた支持台142
 (第4A図)の上に置かれる。 工場の天井側には、同一形状の走行レール16A及び1
6Bが、互いに平行かつコンベア14と直角な方向に、
配設されている。走行レール16A及び16Bには、そ
れぞれ、同一構成の単結晶インゴット搬送・姿勢調整装
置20Δ及び20Bが、走行レール16A及び16Bに
沿って走行自在に取り付けられている。 一方、工場の床上には、走行レール16A及び16Bに
沿って、それぞれ同一構成の単結晶インゴット周面研削
装置221A〜225A及び221B〜225Bが、一
定間隔をおいて並置されている。 単結晶インゴット搬送・姿勢調整装置2OAと単結晶イ
ンゴット周面研削装置221A〜225Aとは、通信線
i8Aを介して交信可能となっており、同様に、単結晶
インゴット搬送・姿勢調整装置20Bと単結晶インゴッ
ト周面研削装置221B〜225Bとの間は、通信線1
8Bを介して交信可能となっている。通信線18Aと単
結晶インゴット搬送・姿勢調整装置2OAとの間及び通
信線18Bと単結晶インゴット搬送・姿勢調整装置20
Bとの間は、非接触で磁気的に結合されている。 単結晶インゴット搬送・姿勢調整装置2OAと20Bと
は同一動作をするので、以下、単結晶インゴット搬送・
姿勢調整装置2OAのみについて説明する。 単結晶インゴット搬送・姿勢調整装置2OAは、コンベ
ア14上の単結晶インゴット10を搬送して単結晶イン
ゴット周面研削装置221Δ〜225Aに供給し、単結
晶インゴット周面研削装置221A〜225Aで円柱形
に研削された単結晶インゴット11を、コンベア14に
平行に配置されたコンベア23上に載せる。 第2図は単結晶インゴット搬送・姿勢調整装置2OAの
搬送処理手順を示す。 (100)最初、単結晶インゴット周面研削装置221
A〜225Aは研削対象物を持っていないので、単結晶
インゴット搬送・姿勢調整装置20Aは、コンベア14
上の単結晶インゴット10を搬送してこれら単結晶イン
ゴット周面研削装置221A〜225Aに供給する。 (102)単結晶インゴット周面研削装置22iA (
i=1〜5)の何れかが、研削を終了して研削終了信号
を発すると、単結晶インゴット搬送・姿勢調整装置2O
Aはこれを受信し、次のステップ104へ進む。 (104)単結晶インゴット搬送・姿勢調整装置2OA
は、研削終了信号発信元である単結晶インゴット周面研
削装置22iAJ:まで走行する。 (106)次に、単結晶インゴット円面研削装置22 
iAに保持された円柱形単結晶インゴット11を把持し
、これを単結晶インゴット周面研削装置22iAから取
り出す。 (10g)第1図に示す状態で、コンベア23上まで走
行する。 (110)把持している円柱形単結晶インゴット11を
コンベア23上に載せる。 (112)次に、コンベア14上まで走行する。 (114)コンベア14上の単結晶インゴット10を把
持し、持ち上げる。 (116)研削終了信号発信元である単結晶インゴット
周面研削装置22iA上まで走行する。 (118)単結晶インゴット10を降下させ、単結晶イ
ンゴット周面研削装置22】Aに供給する。 これにより、単結晶インゴット局面研削装置22iAは
、単結晶インゴット10を保持し、単結晶インボッ)1
0の周面を研削して単結晶インゴット10を円柱形にす
る。 ここで、単結晶インゴット搬送・姿勢調整装置2OAの
概略構成を第4A図に基づいて説明する。 この単結晶インゴット搬送・姿勢調整装置2OAは、構
成要素201〜207からなる。 走行部201は、走行レール16Aに係止され、モータ
M1で走行レール16Aの長手方向に沿って走行する。 また、走行部201は、下端が姿勢調整部202の上端
に固着された垂直アーム203を、モータM2で昇降駆
動する。垂直アーム203と走行部201との間は、例
えば、ラックとピニオンで結合されている。 姿勢調整部202の下端には同一構成の2つのリスト2
04が固着され、リスト204.204の各々には、同
一構成のハンド205.206が取り付けられている。 各ハンド205.206は、リスト204.204の各
々に備えられたトルクモータM4、M4で互いに上下反
対方向に同一距離だけ駆動される。例えば、上部に右ね
じが形成され下部に左ねじが形成された垂直配置の送り
ねじを、トルクモータM4で回転させることにより、こ
の送りねじの上部及び下部に螺合したナツトを介してハ
ンド205.206を上下動させる。リスト204.2
04の各々にトルクモータM4、M4を備える必要ガあ
るのは、単結晶インゴット10の直径がその部位により
異なるためである。 なお、姿勢調整部202には、後述するX−Y−θ−φ
ステージ24及び X−Y−θ−φステージ24を駆動
するための4個のモータが搭載されている。 次に、上記ステップ114の詳細を第3図及び第4A〜
4G図に基づいて説明する。 最初、単結晶インゴット搬送・姿勢調整装置20Aは、
第4A図に示す如く、姿勢調整部202が走行部201
側(上限〉に位置している。また、ハンド205と20
6とは互いに最大隔離れている。 (200)この状態で、走行部201は姿勢調整部20
2をコンベア14上の単結晶インゴット10の高さまで
下降させ、第4B図に示す状態で停止させる。 (202)コンベアベルト141を1ステツプ(コンベ
ア14上の単結晶インゴット10間の距離)移動させて
、第4C図に示す如く、ハンド205と206との間に
単結晶インゴット10を位置させる。 (204)  リスト204は、トルクモータM3をオ
ンにしてハンド205及び206を互いに接近する方向
に移動させ、第4D図に示す状態にする。トルクモータ
M3はオンにしたままである。 (206)走行部201は姿勢調整部202を上方へ上
限まで移動させ、第4E図に示す状態で停止させる。 以上のようにして、第2図に示すステップ114の処理
が実行される。 第2図に示すステップ110の処理は、第3図に示すス
テップ210からステップ200へ逆方向に進むことで
実行される。 次に、第5図乃至第7図に基づいて、第1図の単結晶イ
ンゴット周面研削装置221Aを説明する。 この単結晶インゴット周面研削装置221Aの機械的構
成は、別体の単結晶インゴット回転装置46と砥石移動
装置48とからなる。砥石移動装置48は、単結晶イン
ゴット回転装置46に保持されて回転する単結晶インゴ
ット10に対し砥石49を前後左右に移動させる周知の
構成であり、省脱する。以下、単結晶インゴット回転装
置46について説明する。 基台50上に固定されたベースプレート52上には、脚
板54A及び2本の平行なレール56が固定されている
。2本のレール56上には、スライダ58が嵌合されて
おり、スライダ58は、脚板54Aと直角な方向に、レ
ール56に沿って移動自在となっている。スライダ58
上には、脚板54Aに対向して、脚板54Bが固定され
ている。 脚板54B上には、油圧シリンダ60がそのピストンロ
ッド62をレール56と平行にして固定されている。ピ
ストンロッド62の先端はストッパ64に固定され、ス
トッパ64の下面にスライダ65が固定され、スライダ
65がレール56に嵌合されている。ストッパ64は、
これを蝋質するねじ66により、レール56に沿った任
意の位置で、レール56に固定される。 第6図に示す如く、脚板54Aには、これを貫通する孔
の両端部にベアリング68Aが固定され、このベアリン
グ68Aに回転クランプ軸70Aが嵌入支持されている
。回転クランプ軸70Aの先端面には、ゴム環板T2A
が貼着されている。脚板54Aの外側に突出した回転ク
ランプ軸?0A基端部には、平歯車74が嵌着されてい
る。一方、脚板54Aには、不図示のブラケットを介し
てモータ76が固定され、このモータ76の駆動軸77
に、平歯車74と噛合する平歯車78が嵌着されている
。 したがって、モータ76をオンにすると、回転クランプ
軸70Aが回転する。 回転クランプ軸70Aの軸芯部には、回転クランプ軸?
OAと同心に、貫通孔79Aが形成されている。貫通孔
?9A内には、外周面にベアリング80Aが嵌着された
ボアスコープ82Aの先端側が挿入支持されている。ボ
アスコープ82Aは、硬いパイプ821の基端部が基部
822に取り付けられ、基部822内に配設された接眼
レンズ823に対向して、基部822にCCDカメラ8
4Aが固定されている。この基部822は、不図示のブ
ラケットを介して下側の脚板54Aに支持されている。 パイプ821の基端には、光源86Aが固定されている
。光源86Aからの照明光は、バイブ821の内周面に
配置されたライトガイド(光ファイバ)824を通って
、ボアスコープ82Aの先端から外部に導出され、単結
晶インゴット10の端面を照明する。単結晶インゴット
10の端面からの反射光は、バイブ821内に配置され
た対物レンズ825、リレーレンズ826を通り、さら
に接眼レンズ823を通ってCCDカメラ84A内のイ
メージセンサ(不図示)に結像される。CCDカメラ8
4Aから取り出された映像信号は、確認用のモニターT
V88Aへ供給される。・ したがって、モニターTV88Aの画面A上には、単結
晶インフット10の端面に記された研削中心点MAに対
応した研削中心点像NAが映る。 モニターTV88AにはXY直交座標も映され、その交
点は、ボアスコープ82Aの光軸及び回転クランプ軸7
0Aの回転中心線に対応している。 第7図は、脚板54B側の構成を示す。この構成は、回
転クランプ軸70Bが自由回転する以外は第6図と同一
になっており、同一構成要素には同一番号を付しかつへ
の代わりにBを付して、その説明を省略する。 なお、第5図において、研削の際に研削屑及び冷却液が
飛び散るので、脚板54Aと54B間の上面及び正面を
覆う不図示のスライドカバーがベースプレート52の長
手方向に沿ってスライド自在に備えられ、また、脚板5
4Aと54B間の背面を覆い砥石49が貫通して砥石4
9と共に移動する不図示のスライドシートが砥石移動装
置48に備えられている。 第8図に示す如く、CCDカメラ84Δ及び84Bから
の映像信号は、位置計測器90にも供給され、位置計測
器90は、CCDカメラ84A及び84Bの光軸からの
、研削中心点MA及びMBのずれ座標(△X A %△
YA)及び(△XB%△YB)を求め、これをコントロ
ーラ92へ供給する。第13図(A)は、研削中心点像
NA及びNBについてこれらの座標を示ず。コン)o−
ラ92は、姿勢調整部202に備えられたドライバ94
を介して、X−Y−θ−φステージ24のXステージ2
6、Yステージ28、θステージ30及びφステージ3
2を駆動し、上記ずれ座標を原点(0,O)に一致させ
る。ドライバ94とコントローラ92との間は、光又は
磁気で非接触に結合されている。 次に、第9図及び第10図に基づいてX−Y−θ−φス
テージ24の構成を説明する。第10図は第9図のA−
A線拡大断面図である。 ベース25には、その下面両側部に、レール251が紙
面垂直方向にして固定され、下面中央部に、送りねじ2
52が紙面垂直方向にして不図示の軸受で支持され、モ
ータM5で回転駆動される。 一方、Xステージ26の上面には、レール251が嵌合
されるスライダ261が固定されている。 また、Xステージ26の上面中央部には、前記送りねじ
252が蝋質されるナツト262が固定されている。 したがって、モータM5をオンにすると、Xステージ2
6はベース25に対し第9図紙面垂直方向へ移動する。 Xステージ26の下面両側部には、脚板264が互いに
対向して固定され、脚板264に送りねじ265が回転
自在に支持されている。送りねじ265には、ハンド2
05及び206の駆動部と同様に、右雄ねじと左雄ねじ
が左右対称に形成され、両雄ねじにナツト266が螺合
されている。 この送りねじ265は、脚板264に固定されたモータ
M6で回転駆動される。ナツト266は、スライドプレ
ート267の下面中央部に固定されている。スライドプ
レート267の上面側部には、スライダ269が固定さ
れている。このスライダ269は、Xステージ26の下
面に第9図左右方向に固定されたレール270に嵌合さ
れている。スライドプレート267の下面側部には、テ
ーパブロック268が固定されている。テーパプロッタ
268の下面(傾斜面)にはレール271が固定され、
レール271は前記スライダ269と同一形状のガイド
281に嵌合され、ガイド281は、Yステージ28の
上面両側部にテーパブロック282を介して固定されて
いる。 したがって、モータM6をオンにすると、テーパブロッ
ク268が互いに左右反対方向に移動し、同時に、Yス
テージ28がXステージ26に対し矢印Y方向に上下動
する。 Yステージ28の下面一端部には連結片283が固定さ
れ、これに対応して、θステージ30の上面一端部に連
結片301が固定され、連結片283及び301にビン
302が貫通されている。 θステージ30の他端邪には、送りねじ303が蝋質さ
れ、送りねじ303の基端部に嵌着された平歯車304
が、θステージ30の固定されたモータM7で回転駆動
される。送りねじ303の先端は、Yステージ28の側
面に固定されたL字形284の水平部を押圧している。 したがって、モータM7をオンにすると、θステージ3
0は、Yステージ28に対し、ビン302を中心として
矢印θ方向に回転移動する。 θステージ30の下面には、ウオームホイールであるφ
ステージ32がスペーサ321を介してビン322で回
転自在に支持されている。φステージ32には、不図示
の軸受に支持されたウオーム323が噛合しており、こ
のウオーム323は、θステージ30に固定されたモー
タM8により駆動される。 したがって、モータM8をオンにすると、φステージ3
2はθステージ30に対し、ビン322を中心として矢
印φ方向に回転移動する。 φステージ32には、第4A図に示すリスト204が固
定されている(第9図には不図示)。 第11図は、X−Y−θ−φステージ24による単結晶
インゴット10の移動方向をX、Y、θ、φで示す。θ
の回転中心はX軸に平行であり、φの回転中心はY軸に
平行である。 次に、第12図及び第13図に基づいて、姿勢調整部2
02を下降させた状態で動作されるX−Y−θ−φステ
ージ24の姿勢調整動作を説明する。最初、研削中心点
像NA及びNBは第13図に示す如くなっている。 (300)この状態で、第13図(B)に示す如く△x
A−ΔXBとなるように、φステージ32を回転させる
。 (ピン302)次に、第13図(C)に示す如くΔxA
=ΔX、=Oとなるように、Xステージ26を移動させ
る。 (平歯車304)次に、第13図(D)に示す如くΔY
A=△YIlとなるように、θステージ30を回転させ
る。 (306)次に、第13図(E)に示す如くΔYA=Δ
Y、=0となるように、Yステージ28を移動させる。 このようにして、研削中心点MA及びMBが回転クラン
プ軸70A及び70Bの回転中心線上に正確に一致する
。 この状態で、油圧シリンダ60をオンにして単結晶イン
ゴット10を回転クランプ軸70A、70B間に保持し
、モータ76をオンにして単結晶インゴット10を回転
させ、砥石移動装置48により単結晶インゴット10の
周面を研削する。これにより、はぼ最大直径の円柱形単
結晶インゴット11を得ることができる。 なお、本発明には外にも種々の変形例が含まれる。 例えば、上記実施例では、内視鏡としてボアスコープ8
2Aを用いた場合を説明したが、内視鏡先端側を貫通孔
79A内に挿入支持すればよいので、例えば、金属製パ
イプの基端部を貫通孔79A内に挿入し、該パイプの基
端部を脚板54Aに固定し、該バイブ内に軟性内視鏡の
先端側を挿入支持する構成であってもよい。 また、ボアスコープ82Aの光軸と回転クランプ軸70
Aの回転中心線は、必ずしも一致させる必要はない。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on the drawings. FIG. 1 shows a single crystal ingot conveying/periphery grinding device. A single crystal ingot 10 to be processed has both ends cut perpendicularly to the axial direction, so that it has a substantially cylindrical shape. This single crystal ingot 10 is mounted on a rotation center marker 12 by a transport robot (not shown). Rotation center marker 12
Measures the circumferential shape at multiple locations along the axial direction, and based on the measured shape, determines the center line of grinding rotation for making the single crystal ingot 10 into a cylindrical shape with the maximum diameter. Then, grinding center points MA and MB are marked at the intersections of this center line and both end faces of the single crystal ingot 10. This single crystal ingot 10 is
In the conveyor robot, the conveyor belt 1 of the conveyor 14
Support stands 142 attached at regular intervals on 41
(Fig. 4A). On the ceiling side of the factory, there are traveling rails 16A and 1 of the same shape.
6B are parallel to each other and perpendicular to the conveyor 14,
It is arranged. Single-crystal ingot transport/attitude adjustment devices 20Δ and 20B having the same configuration are respectively attached to the traveling rails 16A and 16B so as to be freely movable along the traveling rails 16A and 16B. On the other hand, on the floor of the factory, single-crystal ingot peripheral surface grinding devices 221A to 225A and 221B to 225B, each having the same configuration, are arranged side by side at regular intervals along running rails 16A and 16B. The single crystal ingot transport/attitude adjustment device 2OA and the single crystal ingot peripheral surface grinding devices 221A to 225A can communicate via the communication line i8A, and similarly, the single crystal ingot transport/attitude adjustment device 20B and the single crystal ingot peripheral surface grinding devices 221A to 225A can communicate with each other via the communication line i8A. A communication line 1 is connected between the crystal ingot peripheral surface grinding devices 221B to 225B.
Communication is possible via 8B. Between the communication line 18A and the single crystal ingot conveyance/attitude adjustment device 2OA, and between the communication line 18B and the single crystal ingot conveyance/attitude adjustment device 20
B is magnetically coupled in a non-contact manner. Since the single crystal ingot transport/attitude adjustment devices 2OA and 20B operate in the same way, the single crystal ingot transport/attitude adjustment devices 20A and 20B operate in the same manner, so the following description will explain
Only the attitude adjustment device 2OA will be explained. The single crystal ingot conveyance/attitude adjustment device 2OA conveys the single crystal ingot 10 on the conveyor 14 and supplies it to the single crystal ingot circumferential surface grinding devices 221Δ to 225A, and the single crystal ingot circumferential surface grinding devices 221A to 225A convert the single crystal ingot into a cylindrical shape. The single crystal ingot 11 that has been ground is placed on a conveyor 23 arranged parallel to the conveyor 14. FIG. 2 shows the transport processing procedure of the single crystal ingot transport/attitude adjustment device 2OA. (100) First, single crystal ingot peripheral surface grinding device 221
Since A to 225A do not have an object to be ground, the single crystal ingot conveyance/attitude adjustment device 20A is
The upper single crystal ingot 10 is transported and supplied to these single crystal ingot peripheral surface grinding devices 221A to 225A. (102) Single crystal ingot peripheral surface grinding device 22iA (
When any one of i=1 to 5) finishes grinding and issues a grinding end signal, the single crystal ingot transport/attitude adjustment device 2O
A receives this and proceeds to the next step 104. (104) Single crystal ingot transport/attitude adjustment device 2OA
travels to the single crystal ingot peripheral surface grinding device 22iAJ: which is the source of the grinding end signal. (106) Next, single crystal ingot circular grinding device 22
The cylindrical single crystal ingot 11 held by iA is grasped and taken out from the single crystal ingot peripheral surface grinding device 22iA. (10g) Travel to the top of the conveyor 23 in the state shown in FIG. (110) Place the held cylindrical single crystal ingot 11 on the conveyor 23. (112) Next, it travels up to the top of the conveyor 14. (114) Grasp the single crystal ingot 10 on the conveyor 14 and lift it up. (116) Travels to above the single crystal ingot peripheral surface grinding device 22iA, which is the source of the grinding end signal. (118) The single crystal ingot 10 is lowered and supplied to the single crystal ingot peripheral surface grinding device 22A. As a result, the single crystal ingot surface grinding device 22iA holds the single crystal ingot 10 and grinds the single crystal ingot 10.
The single crystal ingot 10 is made into a cylindrical shape by grinding the peripheral surface of the single crystal ingot 10. Here, the schematic configuration of the single crystal ingot conveyance/attitude adjustment device 2OA will be described based on FIG. 4A. This single crystal ingot conveyance/attitude adjustment device 2OA consists of components 201 to 207. The running section 201 is locked to the running rail 16A, and runs along the longitudinal direction of the running rail 16A by a motor M1. Further, the traveling section 201 drives a vertical arm 203 whose lower end is fixed to the upper end of the posture adjusting section 202 up and down using a motor M2. The vertical arm 203 and the traveling section 201 are coupled by, for example, a rack and pinion. At the bottom of the attitude adjustment unit 202 are two lists 2 with the same configuration.
04 is fixed, and hands 205 and 206 of the same configuration are attached to each of the wrists 204 and 204. The hands 205 and 206 are driven by torque motors M4 and M4 provided in each of the wrists 204 and 204 in vertically opposite directions by the same distance. For example, by rotating a vertically arranged feed screw with a right-hand thread on the upper part and a left-hand thread on the lower part with the torque motor M4, the hand 205 Move the .206 up and down. List 204.2
The reason why it is necessary to provide torque motors M4 and M4 for each of the single crystal ingots 10 and 04 is because the diameter of the single crystal ingot 10 differs depending on its location. Note that the attitude adjustment unit 202 has an X-Y-θ-φ
Four motors are mounted to drive the stage 24 and the XY-θ-φ stage 24. Next, the details of the above step 114 are shown in FIGS. 3 and 4A-4.
This will be explained based on the 4G diagram. Initially, the single crystal ingot conveyance/attitude adjustment device 20A,
As shown in FIG. 4A, the posture adjustment section 202 is connected to the traveling section 201.
side (upper limit). Also, hands 205 and 20
6 and are maximally separated from each other. (200) In this state, the traveling section 201
2 is lowered to the level of the single crystal ingot 10 on the conveyor 14 and stopped in the state shown in FIG. 4B. (202) The conveyor belt 141 is moved one step (distance between the single crystal ingots 10 on the conveyor 14) to position the single crystal ingots 10 between the hands 205 and 206, as shown in FIG. 4C. (204) The wrist 204 turns on the torque motor M3 and moves the hands 205 and 206 toward each other, resulting in the state shown in FIG. 4D. Torque motor M3 remains on. (206) The traveling unit 201 moves the posture adjusting unit 202 upward to the upper limit and stops it in the state shown in FIG. 4E. As described above, the process of step 114 shown in FIG. 2 is executed. The process of step 110 shown in FIG. 2 is executed by proceeding in the reverse direction from step 210 shown in FIG. 3 to step 200. Next, the single crystal ingot peripheral surface grinding device 221A shown in FIG. 1 will be explained based on FIGS. 5 to 7. The mechanical configuration of this single-crystal ingot peripheral surface grinding device 221A includes a separate single-crystal ingot rotating device 46 and a grindstone moving device 48. The grindstone moving device 48 has a well-known structure that moves the grindstone 49 back and forth and left and right with respect to the single crystal ingot 10 held and rotated by the single crystal ingot rotation device 46, and is omitted. The single crystal ingot rotating device 46 will be explained below. A leg plate 54A and two parallel rails 56 are fixed on a base plate 52 fixed on the base 50. A slider 58 is fitted onto the two rails 56, and the slider 58 is movable along the rails 56 in a direction perpendicular to the leg plate 54A. slider 58
A leg plate 54B is fixed on the top, facing the leg plate 54A. A hydraulic cylinder 60 is fixed on the leg plate 54B with its piston rod 62 parallel to the rail 56. The tip of the piston rod 62 is fixed to a stopper 64, a slider 65 is fixed to the lower surface of the stopper 64, and the slider 65 is fitted into the rail 56. The stopper 64 is
It is fixed to the rail 56 at an arbitrary position along the rail 56 by a screw 66 that holds it. As shown in FIG. 6, bearings 68A are fixed to both ends of a hole passing through the leg plate 54A, and a rotating clamp shaft 70A is fitted and supported in the bearings 68A. A rubber ring plate T2A is attached to the tip surface of the rotating clamp shaft 70A.
is pasted. Rotating clamp shaft protruding to the outside of the leg plate 54A? A spur gear 74 is fitted into the base end of 0A. On the other hand, a motor 76 is fixed to the leg plate 54A via a bracket (not shown), and a drive shaft 77 of the motor 76 is fixed to the leg plate 54A via a bracket (not shown).
A spur gear 78 that meshes with the spur gear 74 is fitted in the. Therefore, when the motor 76 is turned on, the rotating clamp shaft 70A rotates. The rotating clamp shaft 70A has a rotating clamp shaft at its core.
A through hole 79A is formed concentrically with the OA. Through hole? The distal end side of a borescope 82A having a bearing 80A fitted on its outer peripheral surface is inserted and supported within the borescope 9A. In the borescope 82A, the proximal end of a hard pipe 821 is attached to a base 822, and a CCD camera 8 is mounted on the base 822, facing an eyepiece 823 disposed inside the base 822.
4A is fixed. This base portion 822 is supported by the lower leg plate 54A via a bracket (not shown). A light source 86A is fixed to the base end of the pipe 821. Illumination light from the light source 86A passes through a light guide (optical fiber) 824 arranged on the inner peripheral surface of the vibrator 821, is led out from the tip of the borescope 82A, and illuminates the end face of the single crystal ingot 10. The reflected light from the end face of the single crystal ingot 10 passes through an objective lens 825 and a relay lens 826 arranged in a vibrator 821, and further passes through an eyepiece 823 to form an image on an image sensor (not shown) in a CCD camera 84A. be done. CCD camera 8
The video signal taken out from 4A is sent to monitor T for confirmation.
Supplied to V88A. - Therefore, the grinding center point image NA corresponding to the grinding center point MA marked on the end face of the single crystal insert foot 10 is displayed on the screen A of the monitor TV 88A. The XY orthogonal coordinates are also displayed on the monitor TV 88A, and the intersection point is the optical axis of the borescope 82A and the rotation clamp axis 7.
It corresponds to the rotation center line of 0A. FIG. 7 shows the configuration of the leg plate 54B side. This configuration is the same as that in FIG. 6 except that the rotating clamp shaft 70B rotates freely, and the same components are given the same numbers and the suffix B is added instead of , and the explanation thereof will be omitted. . In FIG. 5, since grinding debris and coolant are scattered during grinding, a slide cover (not shown) is provided to cover the top and front surfaces between the leg plates 54A and 54B so as to be slidable along the longitudinal direction of the base plate 52. , and the leg plate 5
The grindstone 49 covers the back surface between 4A and 54B and passes through it.
The grindstone moving device 48 is equipped with a slide sheet (not shown) that moves together with the grindstone 9. As shown in FIG. 8, the video signals from the CCD cameras 84Δ and 84B are also supplied to a position measuring device 90, and the position measuring device 90 detects the grinding center points MA and MB from the optical axes of the CCD cameras 84A and 84B. Displacement coordinates (△X A %△
YA) and (ΔXB%ΔYB) are determined and supplied to the controller 92. FIG. 13(A) does not show these coordinates for the grinding center point images NA and NB. con)o-
92 is a driver 94 provided in the attitude adjustment section 202.
The X stage 2 of the XY-θ-φ stage 24
6. Y stage 28, θ stage 30 and φ stage 3
2 to match the shift coordinates with the origin (0, O). The driver 94 and controller 92 are optically or magnetically coupled in a non-contact manner. Next, the configuration of the XY-θ-φ stage 24 will be explained based on FIGS. 9 and 10. Figure 10 is A- in Figure 9.
FIG. 3 is an enlarged sectional view taken along line A. Rails 251 are fixed to the base 25 on both sides of its lower surface in a direction perpendicular to the plane of the paper, and a feed screw 251 is fixed to the center of the lower surface.
52 is supported by a bearing (not shown) in a direction perpendicular to the plane of the paper, and is rotationally driven by a motor M5. On the other hand, a slider 261 into which the rail 251 is fitted is fixed to the upper surface of the X stage 26. Further, a nut 262 on which the feed screw 252 is screwed is fixed to the center of the upper surface of the X stage 26. Therefore, when motor M5 is turned on, X stage 2
6 moves relative to the base 25 in a direction perpendicular to the plane of FIG. Leg plates 264 are fixed to opposite sides of the lower surface of the X stage 26, and a feed screw 265 is rotatably supported by the leg plates 264. The feed screw 265 has a hand 2
Similar to the drive parts 05 and 206, the right male thread and the left male thread are formed symmetrically, and a nut 266 is screwed into both the male threads. This feed screw 265 is rotationally driven by a motor M6 fixed to the leg plate 264. The nut 266 is fixed to the center of the lower surface of the slide plate 267. A slider 269 is fixed to the upper side of the slide plate 267. This slider 269 is fitted into a rail 270 fixed to the lower surface of the X stage 26 in the left-right direction in FIG. A tapered block 268 is fixed to the lower side of the slide plate 267. A rail 271 is fixed to the lower surface (slanted surface) of the taper plotter 268.
The rail 271 is fitted into a guide 281 having the same shape as the slider 269, and the guide 281 is fixed to both sides of the upper surface of the Y stage 28 via a tapered block 282. Therefore, when the motor M6 is turned on, the taper blocks 268 move in opposite left and right directions, and at the same time, the Y stage 28 moves up and down in the direction of arrow Y with respect to the X stage 26. A connecting piece 283 is fixed to one end of the lower surface of the Y stage 28, and correspondingly a connecting piece 301 is fixed to one end of the upper surface of the θ stage 30, and a bottle 302 is passed through the connecting pieces 283 and 301. . A feed screw 303 is soldered at the other end of the θ stage 30, and a spur gear 304 is fitted to the base end of the feed screw 303.
is rotationally driven by a motor M7 fixed to the θ stage 30. The tip of the feed screw 303 presses against the horizontal portion of an L-shape 284 fixed to the side surface of the Y stage 28. Therefore, when motor M7 is turned on, θ stage 3
0 rotates with respect to the Y stage 28 in the direction of arrow θ with the bin 302 as the center. On the bottom surface of the θ stage 30, a worm wheel φ
A stage 32 is rotatably supported by a bin 322 via a spacer 321. A worm 323 supported by a bearing (not shown) is engaged with the φ stage 32, and this worm 323 is driven by a motor M8 fixed to the θ stage 30. Therefore, when motor M8 is turned on, φ stage 3
2 rotates relative to the θ stage 30 in the direction of the arrow φ about the bin 322. A wrist 204 shown in FIG. 4A is fixed to the φ stage 32 (not shown in FIG. 9). In FIG. 11, the directions in which the single crystal ingot 10 is moved by the X-Y-θ-φ stage 24 are indicated by X, Y, θ, and φ. θ
The rotation center of is parallel to the X axis, and the rotation center of φ is parallel to the Y axis. Next, based on FIG. 12 and FIG. 13, the posture adjustment section 2
The attitude adjustment operation of the XY-θ-φ stage 24 that is operated with the stage 24 lowered will be described. Initially, the grinding center point images NA and NB are as shown in FIG. (300) In this state, △x as shown in Figure 13 (B)
The φ stage 32 is rotated so that A-ΔXB. (Pin 302) Next, as shown in FIG. 13(C), ΔxA
The X stage 26 is moved so that =ΔX, =O. (Spur gear 304) Next, as shown in FIG. 13(D), ΔY
The θ stage 30 is rotated so that A=ΔYIl. (306) Next, as shown in FIG. 13(E), ΔYA=Δ
The Y stage 28 is moved so that Y,=0. In this way, the grinding center points MA and MB precisely coincide with the rotation center lines of the rotary clamp shafts 70A and 70B. In this state, the hydraulic cylinder 60 is turned on to hold the single crystal ingot 10 between the rotating clamp shafts 70A and 70B, the motor 76 is turned on and the single crystal ingot 10 is rotated, and the single crystal ingot 10 is moved by the grindstone moving device 48. Grind the peripheral surface. As a result, a cylindrical single crystal ingot 11 having a maximum diameter can be obtained. Note that the present invention includes various other modifications. For example, in the above embodiment, the borescope 8 is used as an endoscope.
2A has been described, but since it is sufficient to insert and support the distal end of the endoscope into the through hole 79A, for example, insert the base end of a metal pipe into the through hole 79A, and insert the base end of the endoscope into the through hole 79A. The end portion may be fixed to the leg plate 54A, and the distal end side of the flexible endoscope may be inserted and supported within the vibrator. In addition, the optical axis of the borescope 82A and the rotating clamp axis 70
The rotation center lines of A do not necessarily have to coincide.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図乃至第13図は本発明の一実施例に係り、第1図
は単結晶インゴット搬送・周面研削装置の概略構成を示
す斜視図、 第2図は単結晶インゴット搬送・姿勢調整装置2OAの
処理手順を示すジェネラルフローチャート、 第3図は第2図のステップ114の詳細フローチャート
、 第4A〜4E図は、第3図に対応した、単結晶インゴッ
ト搬送・姿勢調整装置2OAの動作説明図、 第5図は単結晶インゴット周面研削装置221Aの斜視
図、 第6図は第5図の脚板54A付近の詳細を示す一部断面
正面図、 第7図は第5図の脚板54B付近の詳細を示す一部断面
正面図、 第8図は、単結晶インゴット搬送・周面研削装置の研削
中心位置合わせ部概略図、 第9図は、X’−Y−θ−φステージ24の正面図、 第10図は第9図のA−A線拡大断面図第11図はx−
Y−θ−φステージ24による単結晶インボッ)10の
移動方向を示す図、第12図はコントローラ92による
研削中心位置合わせの処理手順を示すフローチャート、
第13図は、第12図と対応させて、モニター画面へ及
びB上の研削中心点像NA及びNBの位置を示す図であ
る。 図中 10.11は単結晶インゴット 12は回転中心マーカ 14.23はコンベア 16A;16Bは走行レール 2OA、20Bは単結晶インゴット搬送・姿勢調整装置 201は走行部 202は姿勢調整部 203は垂直アーム 204はリスト 205.206はハンド 22iA、22iB (i=1〜5)は単結晶インゴッ
ト周面研削装置 24.24AはX−Y−θ−φステージ251.270
.271.56はレール26はXステージ 84 A1 84BはCCDカメラ 261.269.323.58.65はスライ 6 A
1 86Bは光源 ダ  8 A1 88BはモニターTV 262.266はナツト 252.265.303.324は送りねじ264.5
4A、54Bは脚板 267.304は平歯車 268.282はテーパブロック 28はYステージ 281はガイド 30はθステージ 32はφステージ 323はウオーム 46は単結晶インゴット回転装置 48は砥石移動装置 60は油圧シリンダ ?OA、70Bは回転クランプ軸 74.78は平歯車 76、Ml−M8はモータ 82A、82Bはボアスコープ
Figures 1 to 13 relate to one embodiment of the present invention, with Figure 1 being a perspective view showing a schematic configuration of a single crystal ingot conveyance/periphery surface grinding device, and Figure 2 being a single crystal ingot conveyance/position adjustment device. 3 is a detailed flowchart of step 114 in FIG. 2; FIGS. 4A to 4E are explanatory diagrams of the operation of the single crystal ingot transport/attitude adjustment device 2OA corresponding to FIG. 3. , FIG. 5 is a perspective view of the single-crystal ingot peripheral surface grinding device 221A, FIG. 6 is a partial cross-sectional front view showing details of the vicinity of the leg plate 54A of FIG. 5, and FIG. 7 is a view of the vicinity of the leg plate 54B of FIG. 5. A partially cross-sectional front view showing details; FIG. 8 is a schematic view of the grinding center alignment part of the single crystal ingot conveyance/periphery surface grinding device; FIG. 9 is a front view of the X'-Y-θ-φ stage 24. , Figure 10 is an enlarged sectional view taken along line A-A in Figure 9. Figure 11 is an
FIG. 12 is a flow chart showing the processing procedure for aligning the grinding center by the controller 92; FIG.
FIG. 13 is a diagram showing the positions of the grinding center point images NA and NB on the monitor screen and B, corresponding to FIG. 12. In the figure, 10.11 is the rotation center marker 14 for the single crystal ingot 12. 23 is the conveyor 16A; 16B is the running rail 2OA, 20B is the single crystal ingot conveyance/attitude adjustment device 201, the running section 202 is the attitude adjustment section 203, and the vertical arm. 204 is the list 205, 206 is the hand 22iA, 22iB (i=1 to 5) is the single crystal ingot peripheral surface grinding device 24, and 24A is the X-Y-θ-φ stage 251.270.
.. 271.56 is the rail 26 is the X stage 84 A1 84B is the CCD camera 261.269.323.58.65 is the slide 6 A
1 86B is the light source 8 A1 88B is the monitor TV 262.266 is the nut 252.265.303.324 is the feed screw 264.5
4A, 54B are leg plates 267, 304, spur gears 268, 282, taper block 28, Y stage 281, guide 30, θ stage 32, φ stage 323, worm 46, single crystal ingot rotating device 48, grindstone moving device 60, hydraulic Cylinder? OA, 70B are rotating clamp shafts 74, 78 are spur gears 76, Ml-M8 are motors 82A, 82B are borescopes

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)、回転中心線を互いに一致させて対向配置させた一
対の回転クランプ軸(70A、70B)と、 研削回転中心(MA、MB)が記された単結晶インゴッ
ト(10)の両端面に該回転クランプ軸の先端面を押圧
させて該単結晶インゴットを支持する手段(54A、5
4B、58〜64)と、該回転クランプ軸を回転駆動さ
せる手段(68A、68B、74〜78)と、 を有する周面研削装置用単結晶インゴット回転装置にお
いて 該回転クランプ軸には軸芯部に貫通孔(79A、79B
)が形成され、 映像信号を出力するカメラ(84A、84B)と、 基端が該カメラの撮影レンズ側に配置され、先端側が該
貫通孔内に挿入配置された内視鏡(82A、82B)と
、 該映像信号に基づいて、該回転クランプ軸の回転中心線
に対する該研削回転中心の位置を検出する手段(90)
と、 を付設したことを特徴とする周面研削装置用単結晶イン
ゴット回転装置。 2)、前記内視鏡はライトガイド(824)を備えたボ
アスコープ(82A、82B)であり、該ライトガイド
の基端に光源(86A、86B)が取り付けられ、該光
源からの光を該ボアスコープの先端から導出させて前記
単結晶インゴットの端面を照明することを特徴とする請
求項1記載の装置。 3)、前記ボアスコープの外周面に軸受(80A、80
B)が環着されて前記貫通孔(79A、79B)に挿入
支持されていることを特徴とする請求項2記載の装置。
[Claims] 1) A single crystal ingot (10 ) for supporting the single crystal ingot by pressing the tip end surface of the rotary clamp shaft against both end surfaces of the
4B, 58-64), and means (68A, 68B, 74-78) for rotationally driving the rotating clamp shaft. Through holes (79A, 79B
) is formed and outputs a video signal (84A, 84B), and an endoscope (82A, 82B) whose base end is placed on the photographing lens side of the camera and whose distal end is inserted into the through hole. and means (90) for detecting the position of the grinding rotation center with respect to the rotation center line of the rotary clamp shaft based on the video signal.
A single crystal ingot rotating device for a peripheral surface grinding device, characterized in that it is equipped with the following. 2) The endoscope is a borescope (82A, 82B) equipped with a light guide (824), and a light source (86A, 86B) is attached to the proximal end of the light guide, and the light from the light source is directed to the target area. 2. The apparatus according to claim 1, wherein the apparatus is led out from the tip of a borescope to illuminate the end face of the single crystal ingot. 3), bearings (80A, 80
3. The device according to claim 2, wherein the ring B) is inserted into and supported by the through holes (79A, 79B).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5422675A (en) * 1977-07-21 1979-02-20 Nippon Signal Co Ltd:The Method of delivering paper pieces and its device
JPS6389257A (en) * 1986-09-30 1988-04-20 Olympus Optical Co Ltd Feeder for centering machine

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