KR101308036B1 - 실리콘잉곳 가공기용 실리콘잉곳의 클램핑장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 실리콘잉곳 가공기용 실리콘잉곳의 클램핑장치는 실리콘잉곳을 가공하는 가공기 내에 설치되어 실리콘잉곳의 측면을 잡아서 이동함과 아울러 실리콘잉곳을 회전하는 것으로 이루어지는 실리콘잉곳 가공기용 실리콘잉곳의 클램핑장치에 있어서, 스크류모터에 의해 회전되는 볼스크류가 실리콘잉곳 가공기의 프레임 상부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 볼스크류의 회전에 따라 실리콘잉곳 가공기의 프레임의 상부에서 이동하는 슬라이드베드가 상기 볼스크류 상에 설치되고, 상기 슬라이드베드의 상부에 바디이동실린더가 설치됨과 아울러 상기 바디이동실린더에 의해 슬라이드베드의 일측 상부에서 이동하는 테일스톡바디가 상기 바디이동실린더의 로드 선단부에 연결되고, 상기 테일스톡바디에 테일스톡스핀들이 회전 가능하게 설치됨과 아울러 실리콘잉곳의 한쪽 면에 밀착되는 테일마찰부재가 상기 테일스톡스핀들의 선단부에 연결되며, 상기 슬라이드베드의 타측 상부에 헤드스톡바디가 고정 설치되고, 상기 테일스톡스핀들과 일직선 상에 위치하는 헤드스톡스핀들이 상기 헤드스톡바디에 회전 가능하게 설치되고, 실리콘잉곳의 다른쪽 면에 밀착되는 헤드마찰부재가 상기 헤드스톡스핀들의 일측에 연결됨과 아울러 상기 헤드스톡스핀들의 타측에 스핀들모터의 모터축이 연결되고, 상기 스핀들모터를 고정하는 모터브래킷이 상기 테일스톡바디에 설치되는 것으로 이루어지며, 또한 상기 테일마찰부재와 헤드마찰부재의 한쪽 면에 설치되는 마찰판을 포함하여 이루어진다.
따라서 본 발명은 바디이동실린더에 의해 이동되는 테일스톡바디와 테일마찰부재 등이 실리콘잉곳의 한쪽 면에 밀착되면서 테일마찰부재와 헤드마찰부재 사이에 실리콘잉곳이 견고하게 고정될 수 있으며, 볼스크류의 회전과 스핀들모터의 작동으로 실리콘잉곳이 볼스크류의 길이 방향으로 이동함과 아울러 회전하기 때문에 절삭과 연삭 작업을 원활하게 수행하여 가공 시간과 가공 정도를 용이하게 향상할 수 있는 등의 효과를 발휘한다.

Description

실리콘잉곳 가공기용 실리콘잉곳의 클램핑장치{SILICON INGOT CLAMPING DEVICE FOR SILICON INGOT PROCESSING MACHINE}

본 발명은 실리콘잉곳 가공기용 실리콘잉곳의 클램핑장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실리콘잉곳의 가공기 내에서 실리콘잉곳을 잡아서 이동함과 아울러 실리콘잉곳을 용이하게 회전할 수 있도록 하는 실리콘잉곳 가공기용 실리콘잉곳의 클램핑장치에 관한 것이다.

일반적으로 잉곳(INGOT)은 일정한 모양으로 성형한 기둥 형상으로 형성되며, 실리콘잉곳은 태양전지의 솔라셀 등에 사용되는 박판 형상의 솔라셀을 제조하기 전에 원기둥 형상으로 형성된다.

예컨대 실리콘잉곳은 모래 등 실리콘을 포함한 원재료를 정제하여 폴리실리콘을 뽑아내는 것이며, 상기 실리콘의 원재료는 모래나 자갈 등에 많이 포함되어 있지만, 철, 니켈, 코발트, 탄소 등 불순물이 많이 섞여 있어 이를 정제해 고순도 폴리실리콘을 만들기 위해 원재료를 탄소 등과 함께 전기로에 넣어서 용융해 얻은 순도 98%의 금속급 실리콘을 분쇄하여 염산으로 처리하면 삼염화실란(TCO, Trichllorosilan)이 생성되는데, 상기 삼염화실란을 증류하여 불순물을 제거하면 고순도의 다결정 실리콘이 만들어지게 되며, 이를 전기로에 용융 응고하여 원기둥 형상의 실리콘잉곳을 제조하게 된다.

여기서 종래에는 상기 실리콘잉곳의 측면을 절단하는 기계로 우선 가공한 뒤, 절단된 실리콘잉곳의 측면을 연마하는 별도의 기계로 다시 가공하게 된다.

즉 원기둥 형상의 실리콘잉곳의 측면을 절단기로 개략적인 사각형 단면 형상으로 절단하게 되며, 절단된 실리콘잉곳의 표면을 연마기로 연마하게 된다.

물론 절단된 실리콘잉곳을 연마하지 않을 경우에는 절단된 면이 일정하지 않거나 절단면에 층이 생기는 현상이 발생될 수 될 수 있으므로, 절단된 실리콘잉곳을 연마하여 표면을 매끈하게 하면서 평활도를 증대하기 위한 것이다.

여기서 종래에는 실리콘잉곳을 클램프장치로 고정한 뒤, 절삭 공구와 또는 연삭 공구를 이동하여 실리콘잉곳의 표면을 절삭하거나 연마하게 된다.

그래서 종래에는 실리콘잉곳의 표면의 절삭 작업과 연마 작업이 동시에 진행할 수 없어 가공 시간과 가공 정도를 떨어뜨리며, 종래의 클램프장치는 실리콘잉곳을 단순하게 고정하는 것에 불과하므로 실리콘잉곳을 잡아서 이동함과 더불어 실리콘잉곳을 회전하는 클램핑장치가 매우 필요한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 실리콘잉곳의 가공기 내에서 실리콘잉곳을 잡아서 이동함과 아울러 실리콘잉곳을 용이하게 회전할 수 있으며, 절삭과 연삭 작업을 원활하게 수행하여 가공 시간과 가공 정도를 용이하게 향상하게 하는 실리콘잉곳 가공기용 실리콘잉곳의 클램핑장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 실리콘잉곳을 가공하는 가공기 내에 설치되어 실리콘잉곳의 측면을 잡아서 이동함과 아울러 실리콘잉곳을 회전하는 것으로 이루어지는 실리콘잉곳 가공기용 실리콘잉곳의 클램핑장치에 있어서, 스크류모터에 의해 회전되는 볼스크류가 실리콘잉곳 가공기의 프레임 상부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 볼스크류의 회전에 따라 실리콘잉곳 가공기의 프레임의 상부에서 이동하는 슬라이드베드가 상기 볼스크류 상에 설치되고, 상기 슬라이드베드의 상부에 바디이동실린더가 설치됨과 아울러 상기 바디이동실린더에 의해 슬라이드베드의 일측 상부에서 이동하는 테일스톡바디가 상기 바디이동실린더의 로드 선단부에 연결되고, 상기 테일스톡바디에 테일스톡스핀들이 회전 가능하게 설치됨과 아울러 실리콘잉곳의 한쪽 면에 밀착되는 테일마찰부재가 상기 테일스톡스핀들의 선단부에 연결되며, 상기 슬라이드베드의 타측 상부에 헤드스톡바디가 고정 설치되고, 상기 테일스톡스핀들과 일직선 상에 위치하는 헤드스톡스핀들이 상기 헤드스톡바디에 회전 가능하게 설치되고, 실리콘잉곳의 다른쪽 면에 밀착되는 헤드마찰부재가 상기 헤드스톡스핀들의 일측에 연결됨과 아울러 상기 헤드스톡스핀들의 타측에 스핀들모터의 모터축이 연결되고, 상기 스핀들모터를 고정하는 모터브래킷이 상기 테일스톡바디에 설치되는 것으로 이루어지는 실리콘잉곳 가공기용 실리콘잉곳의 클램핑장치를 제공한다.

또한 상기 테일마찰부재와 헤드마찰부재의 한쪽 면에 설치되는 마찰판을 포함하여 이루어진다.

이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 실리콘잉곳 가공기용 실리콘잉곳의 클램핑장치는 바디이동실린더에 의해 이동되는 테일스톡바디와 테일마찰부재 등이 실리콘잉곳의 한쪽 면에 밀착되면서 테일마찰부재와 헤드마찰부재 사이에 실리콘잉곳이 견고하게 고정될 수 있으며, 볼스크류의 회전과 스핀들모터의 작동으로 실리콘잉곳이 볼스크류의 길이 방향으로 이동함과 아울러 회전하기 때문에 절삭과 연삭 작업을 원활하게 수행하여 가공 시간과 가공 정도를 용이하게 향상할 수 있다는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 실리콘잉곳의 클램핑장치가 적용되는 실리콘잉곳 가공기의 일 예를 나타내는 정면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 실리콘잉곳 가공기용 실리콘잉곳의 클램핑장치의 정면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 실리콘잉곳 가공기용 실리콘잉곳의 클램핑장치의 측면도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 실리콘잉곳의 클램핑장치가 적용되는 실리콘잉곳 가공기의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 2와 도 3은 본 발명에 의한 실리콘잉곳 가공기용 실리콘잉곳의 클램핑장치를 나타내는 도면으로서, 본 발명에 의한 클램핑장치는 원기둥 형상의 실리콘잉곳(1)을 가공하는 가공기(2)에 설치되어 상기 가공기(2)의 가공 위치로 직선 이동함과 아울러 실리콘잉곳(1)을 회전하는 구조이다.

즉 본 발명에 의한 실리콘잉곳 가공기용 실리콘잉곳의 클램핑장치는 실리콘잉곳(1)을 가공하는 가공기(2) 내에 설치되어 실리콘잉곳(1)의 측면을 잡아서 이동함과 아울러 실리콘잉곳(1)을 회전하게 된다.

따라서 본 발명의 클램핑장치는 스크류모터(11)에 의해 회전되는 볼스크류(12)가 실리콘잉곳 가공기(2)의 프레임(2a) 상부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 볼스크류(12)의 회전에 따라 실리콘잉곳 가공기(2)의 프레임(2a)의 상부에서 이동하는 슬라이드베드(13)가 상기 볼스크류(12) 상에 설치된다.

그리고 상기 슬라이드베드(13)의 상부에는 바디이동실린더(14)가 설치되고, 상기 바디이동실린더(14)에 의해 슬라이드베드(13)의 일측 상부에서 이동하는 테일스톡바디(15)가 상기 바디이동실린더(14)의 로드 선단부에 연결된다.

물론 상기 테일스톡바디(15)의 하부에 구비된 로드연결부(15a)에 상기 바디이동실린더(14)의 로드 선단부가 연결되는 것이다.

아무튼 상기 테일스톡바디(15)에는 테일스톡스핀들(16)이 회전 가능하게 설치되고, 실리콘잉곳(1)의 한쪽 면에 밀착되는 테일마찰부재(17)가 상기 테일스톡스핀들(16)의 선단부에 연결된다.

상기 슬라이드베드(13)의 타측 상부에는 헤드스톡바디(18)가 고정 설치되고, 상기 테일스톡스핀들(16)과 일직선 상에 위치하는 헤드스톡스핀들(19)이 상기 헤드스톡바디(18)에 회전 가능하게 설치되고, 실리콘잉곳(1)의 다른쪽 면에 밀착되는 헤드마찰부재(20)가 상기 헤드스톡스핀들(19)의 일측에 연결됨과 아울러 상기 헤드스톡스핀들(19)의 타측에 스핀들모터(21)의 모터축이 연결되며, 상기 스핀들모터(21)를 고정하는 모터브래킷(18a)이 상기 테일스톡바디(18)에 설치된다.

그러면 상기 실리콘잉곳(1)의 한쪽 면에는 테일마찰부재(17)이 밀착되고, 이의 다른쪽 면에는 헤드마찰부재(20)이 밀착되는 것이므로, 상기 실리콘잉곳(1)이 테일마찰부재(17)과 헤드마찰부재(20) 사이에 고정 설치될 수 있는 것이다.

한편 본 발명에서는 실리콘잉곳(1)의 한쪽 면과 테일마찰부재(17) 사이 및 실리콘잉곳(1)의 다른쪽 면과 헤드마찰부재(20) 사이의 마찰력을 증대하기 위하여, 상기 테일마찰부재(17)와 헤드마찰부재의 한쪽 면에 각각 설치되는 마찰판(22)을 포함한다.

이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 실리콘잉곳 가공기용 실리콘잉곳의 클램핑장치는 다음과 같이 작용한다.

실리콘잉곳 가공기(2)에 구비된 오토로딩장치(2b)가 실리콘잉곳(1)을 잡아서 테일마찰부재(17)과 헤드마찰부재(20) 사이에 위치시키면 바디이동실린더(14)가 작동하여 테일스톡바디(15)를 이동함과 동시에 테일스톡스핀들(16)과 테일마찰부재(17)를 이동한다.

그러면 테일마찰부재(17)과 헤드마찰부재(20) 사이에서 상기 실리콘잉곳(1)이 견고하게 고정되는 것이다.

이러한 상태에서 스크류모터(11)를 작동하면 볼스크류(12)가 회전됨에 따라 슬라이드베드(13)가 볼스크류(12)의 길이 방향으로 이동하며, 이에 따라 상기 슬라이드베드(13)의 상부에 설치된 바디이동실린더(14)와 테일스톡바디(15), 헤드스톡바디(18) 등이 이동하여 실리콘잉곳(1)이 볼스크류(12)의 길이 방향으로 이동하게 된다.

또한 볼스크류(12)의 길이 방향으로 이동하면서 상기 실리콘잉곳(1)을 회전하거나 실리콘잉곳(1)을 제자리에서 회전할 경우, 스핀들모터(21)를 작동하면 헤드스톡스핀들(19)와 헤드마찰부재(20)이 회전되면서 실리콘잉곳(1)이 테일마찰부재(17) 및 테일스톡스핀들(16)과 함께 회전된다.

이렇게 본 발명의 클램핑장치는 실리콘잉곳(1)를 고정한 뒤, 실리콘잉곳(1)를 볼스크류(12)의 길이 방향으로 직선 이동함과 아울러 필요에 따라 실리콘잉곳(1)을 회전할 수 있는 것이다.

1 : 실리콘잉곳 2 : 가공기
2b : 오토로딩장치 11 : 스크류모터
12 : 볼스크류 13 : 슬라이드베드
14 : 바디이동실린더 15 : 테일스톡바디
15a : 로드연결부 16 : 테일스톡스핀들
17 : 테일마찰부재 18 : 헤드스톡바디
18a : 모터브래킷 19 : 헤드스톡스핀들
20 : 헤드마찰부재 21 : 스핀들모터
22 : 마찰판

Claims (2)

1. 실리콘잉곳을 가공하는 가공기 내에 설치되어 실리콘잉곳의 측면을 잡아서 이동함과 아울러 실리콘잉곳을 회전하는 것으로 이루어지는 실리콘잉곳 가공기용 실리콘잉곳의 클램핑장치에 있어서,
   스크류모터에 의해 회전되는 볼스크류가 실리콘잉곳 가공기의 프레임 상부에 회전 가능하게 설치되고,
   상기 볼스크류의 회전에 따라 실리콘잉곳 가공기의 프레임의 상부에서 이동하는 슬라이드베드가 상기 볼스크류 상에 설치되고,
   상기 슬라이드베드의 상부에 바디이동실린더가 설치됨과 아울러 상기 바디이동실린더에 의해 슬라이드베드의 일측 상부에서 이동하는 테일스톡바디가 상기 바디이동실린더의 로드 선단부에 연결되고,
   상기 테일스톡바디에 테일스톡스핀들이 회전 가능하게 설치됨과 아울러 실리콘잉곳의 한쪽 면에 밀착되는 테일마찰부재가 상기 테일스톡스핀들의 선단부에 연결되며,
   상기 슬라이드베드의 타측 상부에 헤드스톡바디가 고정 설치되고,
   상기 테일스톡스핀들과 일직선 상에 위치하는 헤드스톡스핀들이 상기 헤드스톡바디에 회전 가능하게 설치되고,
   실리콘잉곳의 다른쪽 면에 밀착되는 헤드마찰부재가 상기 헤드스톡스핀들의 일측에 연결됨과 아울러 상기 헤드스톡스핀들의 타측에 스핀들모터의 모터축이 연결되고,
   상기 스핀들모터를 고정하는 모터브래킷이 상기 테일스톡바디에 설치되며,
   상기 테일마찰부재와 헤드마찰부재의 한쪽 면에 마찰판이 설치되는 것으로 이루어지는 실리콘잉곳 가공기용 실리콘잉곳의 클램핑장치.
2. 삭제

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