KR101342352B1 - Cutting machine and method for processing cylinderical ingot block into square columnar block - Google Patents
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Abstract
과제
원통 형상 잉곳의 4 측면 스트리핑 절단 가공을 실시하여 사각기둥 형상 잉곳에 형성할 때의 절단 부스러기의 발생량을 저하시키고자 한다.
해결 수단
절단 장치 (1) 의 얇은 두께의 회전 절단날 (91a, 91b) 을 사이에 두는 외주날 좌우 흔들림 자기 보상 기구 (96) 를 새롭게 형성함과 함께, 잉곳의 절단 방법을 미리 회전 절단날 (91a, 91b) 로 1/2 절단하는 홈 절단 가공을 실시한 후, 잉곳을 회전시켜 나머지 1/2 의 홈을 회전 절단날 (91a, 91b) 로 가공하여, 측면을 절단하는 하프 컷 방법으로 변경하였다. assignment
The four side stripping cutting process of a cylindrical ingot is performed and the generation amount of the cutting waste at the time of forming in a square pillar ingot is aimed at being reduced.
Solution
The outer peripheral left and right shake magnetic compensation mechanism 96 which sandwiches the rotary cutting edges 91a and 91b of the thin thickness of the cutting device 1 is newly formed, and the cutting method of an ingot is previously made into the rotary cutting edge 91a, After performing the groove | channel cutting process cut into 1 / 2b by 91b), the ingot was rotated, the other half groove | channel was processed into the rotary cutting blades 91a and 91b, and it changed into the half cut method which cuts a side surface.
Description
본 발명은, 원통 형상 잉곳 블록을 그 회전 C 축 둘레에 회전시키는 기능을 갖는 인코더가 부착된 주축대와 심압대로 이루어지는 클램프 기구에 협지하고, 회전 절단날에 의해 그 4 측면을 얇게 벗겨내는 절단을 실시하여 사각 기둥 형상 블록으로 가공하는 절단 장치 및 그 절단 장치를 사용하여 원통 형상 잉곳 블록을 사각 기둥 형상 블록으로 가공하는 방법에 관한 것이다. The present invention pinches a clamp mechanism comprising a headstock with an encoder having a function of rotating a cylindrical ingot block around its rotary C axis and a tailstock, and cuts the four side surfaces thinly by a rotary cutting blade. The present invention relates to a cutting device for processing into a rectangular columnar block and a method for processing a cylindrical ingot block into a rectangular columnar block using the cutting device.
반도체 기판에 사용되는 원판 형상 단결정 실리콘 기판이나 태양 발전 전지의 기판에 사용되는 사각 형상 단결정 실리콘 기판의 원재료인 원통 형상 잉곳 블록은, 초크랄스키법 (CZ 법) 에 의해 육성된 단결정 실리콘 잉곳의 C 축 양 단면을 잘라내고, 이어서, 회전시키는 기능을 갖는 주축대와 심압대로 이루어지는 클램프 장치에 협지하고, 원통 연삭하여 외주면의 주름 형상의 요철을 제거하고, 다시 길이 200 ㎜, 250 ㎜, 400 ㎜, 500 ㎜, 800 ㎜ 등의 길이로 내주날에 의해 절단, 혹은 와이어 절단되어 외주면 평활 원통 형상 단결정 실리콘 잉곳 블록으로서 시판된다. The cylindrical ingot block, which is a raw material of a disk-shaped single crystal silicon substrate used for a semiconductor substrate and a square single crystal silicon substrate used for a substrate of a solar cell, is a C of single crystal silicon ingot grown by Czochralski method (CZ method). Both ends of the shaft are cut out, and then sandwiched by a clamping device comprising a spindle and a tailstock having a function of rotating, cylindrical grinding to remove corrugated irregularities on the outer circumferential surface, and again 200 mm, 250 mm, 400 mm, It is cut | disconnected or wire cut | disconnected by the inner peripheral edge into lengths of 500 mm, 800 mm, etc., and it is marketed as an outer peripheral surface smooth cylindrical single crystal silicon ingot block.
이 외주면 평활 원통 형상 단결정 실리콘 잉곳 블록은, 다음 공정의 멀티·와이어 소우 (saw) 에 의한 두께가 얇은 기판으로의 슬라이스 가공에 제공된다. 혹은, 잉곳 블록 제조 메이커로부터 태양 전지 기판 제조 메이커에 공급되고, 외주날로 4 측면을 얇게 벗겨내어 가공된 사각 기둥 형상 블록의 4 측면 및 4 모서리 코너부를 모따기 가공하고, 다음 공정의 멀티·와이어 소우에 의한 두께가 얇은 기판으로의 슬라이스 가공 스테이지에 공급된다.This outer circumferential smooth cylindrical single crystal silicon ingot block is provided for slice processing to a thin board | substrate by the multi-wire saw of the next process. Alternatively, the four side and four corner corner portions of the square pillar-shaped block which are supplied from the ingot block manufacturer to the solar cell substrate manufacturer and peeled off four sides on an outer peripheral edge and processed are chamfered, and are subjected to the multi-wire saw of the next step. Is supplied to the slice processing stage to a thin substrate.
일본 공개특허공보 2005-123527호 (특허문헌 1) 는, 원기둥 형상의 반도체 단결정 잉곳으로부터 태양 전지 셀을 구성하는 복수의 반도체 세그먼트를 제조할 때, Japanese Patent Laid-Open No. 2005-123527 (Patent Document 1), when manufacturing a plurality of semiconductor segments constituting a solar cell from a cylindrical semiconductor single crystal ingot,
상기 반도체 단결정 잉곳을 축 직교 단면에 의해 일정 두께의 복수 장의 웨이퍼 영역으로 구획하고, 또한 각 웨이퍼 영역의 주표면에 있어서, 웨이퍼 중심점에 관하여 대칭인 위치에 있는 평행한 제 1 평행 구획선의 쌍과, 동일하게 제 2 평행 구획선의 쌍을, 상기 제 1 평행 구획선이 상기 제 2 평행 구획선보다 장척이 되도록 서로 직교하는 형태로 설정하고, 그들 평행 구획선의 세트로 상기 웨이퍼 영역을 상기 주표면의 면내 방향으로 구획함으로써 형성되는 3 종의 웨이퍼 세그먼트 영역, 즉, 상기 웨이퍼 중심점을 포함하는 직사각형 형상의 제 1 세그먼트 영역과, 그 제 1 세그먼트 영역의 잔여 영역 중 그 제 1 세그먼트 영역의 장변에 대응하는 활형의 제 2 세그먼트 영역과, 동일하게 단변에 대응하는 활형의 제 3 세그먼트 영역 중, 상기 제 1 세그먼트 영역에 기초한 직사각형 형상의 제 1 반도체 세그먼트와, 상기 제 2 세그먼트 영역에 기초한 활형의 제 2 반도체 세그먼트를 각각 복수 장씩 제조하고,The semiconductor single crystal ingot is divided into a plurality of wafer regions having a predetermined thickness by an axial orthogonal cross section, and on the main surface of each wafer region, a pair of parallel first parallel partition lines at positions symmetrical with respect to the wafer center point; Similarly, the pair of second parallel dividing lines is set in a form orthogonal to each other such that the first parallel dividing line is longer than the second parallel dividing line, and the wafer region is set in the in-plane direction of the main surface with a set of these parallel dividing lines. Three kinds of wafer segment regions formed by partitioning, that is, a first segment region having a rectangular shape including the wafer center point, and a bow type corresponding to the long side of the first segment region among the remaining regions of the first segment region. The first segment of the third segment region of the bow shape corresponding to the short side in the same manner as the two segment region. A rectangular shape based on the station segment and the first semiconductor, and said second plurality each produced sheet of the second segment of the semiconductor hwalhyeong based on the segment area,
상기 직사각형 형상의 제 1 반도체 세그먼트에 기초한 제 1 셀만을 모으고, 이것을 장변 방향 및 단변 방향으로 각각 일정 간격으로 복수 장씩 격자 형상으로 배열하여 제 1 태양 전지 모듈을 제조하는 한편,While collecting only the first cell based on the first semiconductor segment of the rectangular shape, and arranged a plurality of sheets in a lattice shape at regular intervals in the long side direction and the short side direction, respectively, to manufacture a first solar cell module,
상기 활형의 제 2 반도체 세그먼트에 기초한 제 2 셀만을 모으고, 그들 복수의 제 2 반도체 세그먼트를, 현 (弦) 부와 직교하는 제 1 방향과 현부에 평행한 제 2 방향으로 각각 일정 간격으로 복수 장씩 배열하여 제 2 태양 전지 모듈을 제조하는 것을 특징으로 하는 태양 전지 모듈의 제조 방법을 제안한다.Only the second cells based on the second arch semiconductor segment are collected, and the plurality of second semiconductor segments are arranged in plural sheets at regular intervals in a first direction orthogonal to the string and a second direction parallel to the string. The present invention proposes a method of manufacturing a solar cell module, which comprises arranging the second solar cell module.
일본 재공표특허공보 2005/076333호 (특허문헌 2) 는, 초크랄스키법 (CZ 법) 에 의해 육성된 단결정 실리콘 잉곳의 C 축 양 단면을 잘라내고, 이어서, 회전시키는 기능을 갖는 주축대와 심압대로 이루어지는 클램프 장치에 협지하고, 원통 연삭하여 외주면의 주름 형상의 요철을 제거하고, 얻어진 외주면 평활 원판 형상 단결정 실리콘 잉곳의 C 축 수직 방향의 결정 방위를 적외선 검출기로 판독하고, 해석 피크를 기초로 결정 방위를 붉은 마커펜으로 선을 그어 특정하고, 이 붉은 특정 마크를 따라 다이 소우에 의해 복수의 블록으로 절단하는 방법을 개시한다.Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2005/076333 (Patent Document 2) discloses a headstock having a function of cutting out the C-axis both end surfaces of the single crystal silicon ingot grown by the Czochralski method (CZ method), and then rotating it. It clamps to the clamp device which consists of a tailstock, and removes the wrinkle-shaped unevenness | corrugation of an outer peripheral surface by cylindrical grinding, and reads the crystal orientation of the C-axis vertical direction of the obtained outer peripheral surface smooth disk shaped single crystal silicon ingot with an infrared detector, based on an analysis peak Disclosed is a method in which a crystal orientation is specified by drawing a line with a red marker pen and cut into a plurality of blocks by die saw along this red specific mark.
또, 일본 공개특허공보 2009-233819호 (특허문헌 3) 는, 초크랄스키법 (CZ 법) 에 의해 육성된 단결정 실리콘 잉곳의 C 축 양 단면을 잘라내고, 이어서, 회전시키는 기능을 갖는 주축대와 심압대로 이루어지는 클램프 장치에 협지하고, 원통 연삭하여 외주면의 주름 형상의 요철을 제거하고, 얻어진 외주면 평활 원판 형상 단결정 실리콘 잉곳의 C 축 수직 방향의 결정 방위를 X 선 해석 기기로 판독하고, 이 결정 방위선을 기준으로 붉은 마크를 부여하고, 이어서, 지석에 의해 이 붉은 마크선을 따라 오리엔테이션 플랫 및/또는 노치 가공하고, 이어서, 멀티·와이어 소우에 의한 두께가 얇은 기판으로의 슬라이스 가공에 제공하는 것을 개시한다.Moreover, Unexamined-Japanese-Patent No. 2009-233819 (patent document 3) has a headstock which has a function which cuts out C-axis both end surfaces of the single crystal silicon ingot nurtured by the Czochralski method (CZ method), and then rotates it. And a clamping device formed of a core and a tailstock, and grinding the cylinder to remove corrugated irregularities of the outer circumferential surface, and reading the crystal orientation in the vertical direction of the C axis of the obtained outer circumferential smooth disk-shaped single crystal silicon ingot with an X-ray analysis device. The red mark is given on the basis of the orientation line, and then, the grinding wheel is used for orientation flat and / or notch processing along the red mark line, and then the multi-wire saw is used to slice into a thin substrate. It starts.
본원 특허 출원인은, 상기 원통 형상 잉곳 블록을 사각 기둥 형상 블록으로 절단 가공하는 방법으로서 일본 특허출원 2011-14761호 명세서 (특허문헌 4) 의 청구항 1 에서 다음의 원통 형상 잉곳 블록의 4 측면 스트리핑 절단 장치를 제안하였다. As for the method of cutting this cylindrical ingot block into a square column-shaped block, this patent applicant is a 4-side stripping cutting device of the following cylindrical ingot block in
a) 머신 케이싱 상에 좌우 방향으로 형성된 안내 레일 상을 좌우 방향으로 왕복 이동할 수 있도록 형성된 워크 테이블,a) a work table formed to reciprocate in a left-right direction on a guide rail formed in a left-right direction on a machine casing,
b) 상기 워크 테이블 상에 좌우로 분리되어 탑재된 주축대와 심압대의 1 쌍으로 이루어지는 클램프 기구,b) a clamp mechanism comprising a pair of headstock and tailstock mounted separately on the worktable from side to side,
c) 상기 클램프 기구에 지지 가설된 워크를 얹은 상기 워크 테이블을 좌우 방향으로 왕복 이동시키는 구동 기구, c) a drive mechanism for reciprocating the work table in the horizontal direction, on which the work supported by the clamp mechanism is placed;
d) 상기 워크 테이블을 복합 모따기 가공 장치의 정면측에서 보는 방향에 있어서 또한 우측 방향으로부터 좌측 방향을 향하게 하고,d) from the right direction to the left direction in the direction of viewing the work table from the front side of the compound chamfering processing apparatus;
e) 원통 형상 잉곳 블록의 로딩/언로딩 스테이지,e) loading / unloading stage of cylindrical ingot block,
f) 상기 로딩/언로딩 스테이지의 배후에 형성된 상기 클램프 기구의 대기 위치 스테이지, f) a standby position stage of the clamp mechanism formed behind the loading / unloading stage,
g) 상기 클램프 기구의 워크 지지축 (C 축) 을 사이에 두고 1 쌍의 외주날 (회전 절단날) 을 그 회전 절단날 직경면이 서로 대향하도록 또한 상기 워크 지지축의 높이 위치보다 상방에 있는 위치에 회전 절단날 (툴) 축심이 위치하도록 회전 절단날 (툴) 축을 상기 안내 레일에 대하여 전후에 형성된 원통 형상 잉곳 블록의 측면 스트리핑 슬라이싱 스테이지,g) a position where the pair of outer circumferential edges (rotary cutting edges) of the clamp mechanism are interposed therebetween so that their diameters of the rotary cutting edges face each other and are above the height position of the workpiece supporting shafts. A side stripping slicing stage of a cylindrical ingot block formed around the guide rail with the rotary cutting edge (tool) axis positioned so that the rotary cutting edge (tool) axis is located at
및,And
h) 상기 로딩/언로딩 스테이지의 로드 포트 위치에, 잉곳 블록의 결정 방향 검출 기기를 설치한 결정 방향 검출 스테이지,h) a determination direction detection stage in which a determination direction detection device of an ingot block is provided at a load port position of the loading / unloading stage;
를 형성한 원통 형상 잉곳 블록의 4 측면 스트리핑 절단 장치.4-side stripping cutting device of the cylindrical ingot block formed.
또, 상기 특허문헌 4 의 청구항 2 에 있어서, 상기의 4 측면 스트리핑 절단 장치를 사용하고, 하기의 공정을 거쳐 원통 형상 잉곳 블록을 각기둥 형상 잉곳 블록으로 모따기 가공하는 방법을 제안하였다.Moreover, in
(1) 로딩/언로딩 스테이지에 있는 반입 기구를 사용하여, 로드 포트를 통과시켜 피가공물 (워크) 인 원통 형상 잉곳 블록을 클램프 기구의 회전 C 축 둘레에 회전시키는 기능을 갖는 인코더가 부착된 주축대와 심압대 사이로 반입하고, 이어서, 상기 심압대를 전진시켜 원통 형상 잉곳 블록을 클램프 기구에 협지한다.(1) A spindle with an encoder having a function of rotating a cylindrical ingot block, which is a workpiece (workpiece), through the load port by means of the loading mechanism at the loading / unloading stage about the rotation C axis of the clamp mechanism. It carries in between a stand and a tailstock, and advances a tailstock and clamps a cylindrical ingot block to a clamp mechanism.
(2) 상기 협지된 원통 형상 잉곳 블록의 전측 (前側) 에 떨어져 설치된 결정 방향 검출 기기의 센서에 의해 클램프 장치의 주축대의 모터에 의해 회전되는 원통 형상 잉곳 블록의 결정 방위를 측정하고, 이 C 축 회전 각도를 인코더로 판독하면서 C 축 1 회전 (360°) 회전시켜, 원통 형상 잉곳 블록의 C 축 회전 각도와 원통 형상 잉곳 블록 결정 방위의 상관도를 표시시킨다.(2) The crystal azimuth of the cylindrical ingot block rotated by the motor of the main shaft of the clamping device is measured by the sensor of the crystal direction detecting device provided at the front side of the sandwiched cylindrical ingot block. A rotation of C axis 1 (360 °) is made while reading the rotation angle by the encoder to display the correlation between the C axis rotation angle of the cylindrical ingot block and the cylindrical ingot block crystal orientation.
(3) 표시된 4 개의 결정 방위를 나타내는 인코더 회전 각도 중 어느 하나의 각도 (θ) 를 선택하고, 이 각도가 회전 절단날 직경 방향면에 대한 인코더 회전 각도 45°의 위치 (절단 개시 C 축 위치) 에 위치하도록 C 축을 회전시켜 원통 형상 잉곳 블록의 결정 방위 위치를 센터링한다.(3) Select an angle θ of any of the encoder rotation angles representing the four crystal orientations displayed, and this angle is the position of the encoder rotation angle 45 ° with respect to the radial cutting blade radial direction (cutting start C axis position) The C axis is rotated so as to be centered on the crystal orientation position of the cylindrical ingot block.
(4) 회전하는 1 쌍의 회전 절단날의 방향으로 상기 클램프 기구를 탑재하는 워크 테이블을 이동시켜 상기 1 쌍의 회전 절단날에 의한 원통 형상 잉곳 블록의 전후면의 높이를 1/2 을 초과하는 길이의 홈 가공을 실시한다. 이 홈 가공시, 회전 절단날의 전후면에는 냉각액이 공급된다.(4) Moving the worktable which mounts the said clamp mechanism in the direction of a pair of rotary cutting blades which rotates, and exceeds the height of the front-back surface of the cylindrical ingot block by said pair of rotary cutting blades more than 1/2. The groove processing of length is performed. At the time of this groove processing, a cooling liquid is supplied to the front and back surfaces of a rotary cutting blade.
(5) 이어서, 원통 형상 잉곳 블록의 C 축을 주축대의 서보 모터를 사용하여 180° 회전시킨다.(5) Next, the C axis of the cylindrical ingot block is rotated by 180 ° using the servo motor of the spindle.
(6) 회전하는 상기 1 쌍의 회전 절단날의 방향으로 상기 클램프 기구를 탑재하는 워크 테이블을 이동시켜 상기 1 쌍의 회전 절단날에 의한 원통 형상 잉곳 블록의 전후면의 높이를 1/2 을 초과하는 길이의 홈 가공을 실시하고, 원통 형상 잉곳 블록의 전후의 원호 형상 측면을 절단한다. 이 절단 가공시, 상기 회전 절단날의 전후면에는 냉각액이 공급된다.(6) The worktable for mounting the clamp mechanism in the direction of the rotating pair of cutting blades is moved so that the height of the front and rear surfaces of the cylindrical ingot block by the pair of rotating cutting blades is more than 1/2. The groove processing of the length to make is cut | disconnected, and the circular arc side surface before and behind of a cylindrical ingot block is cut | disconnected. During this cutting operation, a cooling liquid is supplied to the front and rear surfaces of the rotary cutting blade.
(7) 이어서, 2 측면이 절단된 원통 형상 잉곳 블록의 C 축을 주축대의 서보 모터를 사용하여 90° 회전시킨다.(7) Subsequently, the C axis of the cylindrical ingot block cut in two sides is rotated by 90 ° using the servo motor of the spindle.
(8) 회전하는 상기 1 쌍의 회전 절단날의 방향으로 클램프 기구를 탑재하는 상기 워크 테이블을 이동시켜 상기 1 쌍의 회전 절단날에 의한 원통 형상 잉곳 블록의 나머지 전후면의 높이를 1/2 을 초과하는 길이의 홈 가공을 실시한다. 이 홈 가공시, 회전 절단날의 전후면에는 냉각액이 공급된다.(8) Move the work table on which the clamp mechanism is mounted in the direction of the pair of rotary cutting blades to be rotated to reduce the height of the remaining front and rear surfaces of the cylindrical ingot block by the pair of rotary cutting blades. Groove of excess length is performed. At the time of this groove processing, a cooling liquid is supplied to the front and back surfaces of a rotary cutting blade.
(9) 이어서, 원통 형상 잉곳 블록의 C 축을 주축대의 서보 모터를 사용하여 180° 회전시킨다.(9) Next, the C axis of the cylindrical ingot block is rotated by 180 ° using the servo motor of the spindle.
(10) 회전하는 상기 1 쌍의 회전 절단날의 방향으로 상기 클램프 기구를 탑재하는 워크 테이블을 이동시켜 상기 1 쌍의 회전 절단날에 의한 원통 형상 잉곳 블록의 전후면의 높이를 1/2 을 초과하는 길이의 홈 가공을 실시하고, 원통 형상 잉곳 블록의 전후의 원호 형상 측면을 절단하여, 사각 기둥 형상 잉곳 블록으로 가공한다. 이 절단 가공시, 상기 회전 절단날의 전후면에는 냉각액이 공급된다.(10) The height of the front and rear surfaces of the cylindrical ingot block by the pair of rotary cutting edges is moved by moving the work table on which the clamp mechanism is mounted in the direction of the pair of rotary cutting edges to rotate. The groove processing of the said length is performed, the arcuate side surface before and behind of a cylindrical ingot block is cut | disconnected, and it processes into a square columnar ingot block. During this cutting operation, a cooling liquid is supplied to the front and rear surfaces of the rotary cutting blade.
상기 4 측면 스트리핑 절단 장치 (1) 는 전자동이며, 시판되는 잉곳 슬라이서 4 측면 절단 장치와 비교하여, 1 개의 원통 형상 단결정 실리콘 잉곳 블록을 사각 기둥 형상 블록으로 가공하는 시간이 약 1/2 약 (弱) 인 이점을 갖는다. 그러나, 태양 전지 기판 제조 메이커 입회하에 이 4 측면 스트리핑 절단 장치 (1) 를 사용하여 사각 기둥 형상 단결정 실리콘 잉곳 블록을 시작 (試作) 한 결과, (1) 외주날에 의한 측면 스트리핑 공정에 있어서, 단결정 실리콘 잉곳 절단 부스러기의 발생량을 더욱 줄여, 다이 소 날에 의해 발생하는 절삭 부스러기량과 동등하게 할 수 없을까하는 요망이 있었다.The four side
한편, 일본 공표특허공보 평10-500194호 (특허문헌 5) 및 미국 특허 제5484208호 명세서 (특허문헌 6) 는, 주축 (스핀들) 의 자기 보상형 수 (水) 정압 베어링 구조를 개시한다.On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-500194 (Patent Document 5) and US Pat. No. 5,548,208 (Patent Document 6) disclose a self-compensating water static bearing structure of a main shaft (spindle).
본 발명자들은, 외주날 (회전 절단날) 에 의한 절삭 부스러기의 발생량을 줄이려면, 500 ∼ 600 ㎜ 직경의 원판 형상 기대의 외주 가장자리에 5 ∼ 8 ㎜ 폭으로 형성된 다이아몬드 전착날의 두께 4 ∼ 5 ㎜ 를 1.3 ∼ 2.5 ㎜ 의 두께까지 줄임으로써 해결할 수 있다고 착상하여, 추시 (追試) 실험을 실시한 결과, 외주날의 회전시에 외주날이 좌우 흔들림을 발생시켜 절삭 부스러기의 반감으로는 이어지지 않음이 판명되었다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In order to reduce the generation amount of the cutting debris by an outer peripheral blade (rotary cutting blade), the thickness of the diamond electrodeposition blade formed in the width | variety of 5-8 mm at the outer peripheral edge of the disk-shaped base of 500-600 mm diameter is 4-5 mm. Was solved by reducing the thickness to a thickness of 1.3 to 2.5 mm, and a follow-up experiment showed that the outer edges were shaken left and right at the time of rotation of the outer edges and did not lead to half the cutting chips. .
본 발명자들은, 상기 특허문헌 5 및 특허문헌 6 에 기재된 자기 보상형 수 정압 베어링 구조를 외주날의 좌우 흔들림 방지에 응용할 수 없는지 검토하여, 냉각액 공급 노즐과 겸용할 수 있는 외주날 좌우 흔들림 자기 보상 패드 구조로 함으로써, 상기 외주날의 회전에 의해 발생하는 외주날의 좌우 흔들림을 억제할 수 있음을 알아냈다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM The present inventors examined whether the self-compensation type hydrostatic bearing structure described in the said
다음으로, 본 발명자들은, 두께 1.3 ∼ 2.5 ㎜ 의 회전 절단날의 잉곳 절단시의 회전 절단날에 걸리는 모터 부하 전력을 경감하기 위해, 회전 절단날의 통과 1 회로 잉곳의 1 측면을 절단하는 것을 정지시키고, 회전 절단날의 통과 1 회로 잉곳의 1 측면의 절반에 절단 홈을 형성하고, 잉곳을 180° 회전시킨 후, 회전 절단날의 통과 1 회로 잉곳의 1 측면의 절반에 절단 홈을 형성하는 작업을 실시하여, 1 측면을 잘라내는 가공을 실시한 결과, 잉곳 본체로부터 1 측면이 잘라 내어지는 마지막 순간에 잘라 내어지는 남은 부분이 치핑을 발생시키고, 절단되고 남은 잉곳 본체의 양단 부분에 0.5 ∼ 1 ㎜ 정도의 치핑이 4 점 발견되는 것이 판명되었다. 이 4 점의 피칭점은 사각 기둥 형상 잉곳의 단부이므로, 이후의 공정인 와이어 절단에 의한 사각형 기판 형성시에 오프 품(品)이 되어, 기판 제품 로스율은 매우 작은 것이다.Next, the present inventors stop cutting one side of one pass of a circuit ingot passing through the rotary cutting blade in order to reduce the motor load power applied to the rotary cutting blade at the time of ingot cutting of the rotary cutting blade having a thickness of 1.3 to 2.5 mm. To form a cutting groove in one half of the one-circuit ingot passing through the rotary cutting edge, and rotating the ingot 180 °, and then forming a cutting groove in one half of the one side of the through one circuit ingot passing through the rotary cutting blade. As a result of performing a process of cutting one side, the remaining portion cut out at the last moment when one side is cut out from the ingot body generates chipping, and 0.5-1 mm is applied to both ends of the cut and remaining ingot body. It turned out that chipping of four points was found. Since the pitching point of these four points is an edge part of a square pillar-shaped ingot, it turns off at the time of square board formation by the wire cutting which is a later process, and a board | substrate product loss rate is very small.
본 발명은, 상기 하프 컷 방법으로 원기둥 형상 잉곳을 사각 기둥 형상 잉곳으로 절단할 때, 얻어지는 사각 기둥 형상 잉곳에 치핑이 발생하지 않는 절단 장치의 제공을 목적으로 한다. 또, 이 절단 장치를 사용하여 원기둥 형상 잉곳을 사각 기둥 형상 잉곳으로 절단하는 방법을 제공한다.An object of the present invention is to provide a cutting device in which chipping does not occur in a square column ingot obtained when the cylindrical ingot is cut into a square column ingot by the half-cut method. Moreover, using this cutting device, there is provided a method of cutting a cylindrical ingot into a square column ingot.
본 발명의 청구항 1 은,
a) 머신 케이싱 상에 좌우 방향으로 형성된 안내 레일 상을 좌우 방향으로 왕복 이동할 수 있도록 형성된 워크 테이블,a) a work table formed to reciprocate in a left-right direction on a guide rail formed in a left-right direction on a machine casing,
b) 상기 워크 테이블 상에 좌우로 분리되어 탑재된 주축대와 심압대의 1 쌍으로 이루어지는 클램프 기구로서, 상기 주축대와 심압대가 서로 마주보는 주축대면과 심압대면에 각각의 지지 샤프트 (워크 지지축) 보다 하측 위치에 워크의 좌단 또는 우단에 각각의 보조 지지체가 직선 이동하여 접촉할 수 있는 보조 서포트 기구를 형성한 클램프 기구,b) a clamp mechanism consisting of a pair of spindle head and tail stock mounted separately on the work table from side to side, each support shaft (work support shaft) on the spindle head and tail stock facing each other; Clamp mechanism which formed the auxiliary support mechanism which each auxiliary support body can linearly contact and contact with the left end or the right end of a workpiece at a lower position,
c) 상기 클램프 기구에 지지 가설된 워크를 얹은 상기 워크 테이블을 좌우 방향으로 왕복 이동시키는 구동 기구, c) a drive mechanism for reciprocating the work table in the horizontal direction, on which the work supported by the clamp mechanism is placed;
d) 상기 워크 테이블을 복합 모따기 가공 장치의 정면측에서 보는 방향에 있어서 또한 우측 방향으로부터 좌측 방향을 향하게 하고,d) from the right direction to the left direction in the direction of viewing the work table from the front side of the compound chamfering processing apparatus;
e) 원통 형상 잉곳 블록의 로딩/언로딩 스테이지,e) loading / unloading stage of cylindrical ingot block,
f) 상기 로딩/언로딩 스테이지의 배후에 형성된 상기 클램프 기구의 대기 위치 스테이지, f) a standby position stage of the clamp mechanism formed behind the loading / unloading stage,
g) 상기 클램프 기구의 워크 지지축을 사이에 두고 1 쌍의 회전 절단날을 그 회전 절단날 직경면이 서로 대향하도록 상기 안내 레일에 대하여 전후에 형성된 워크 (원통 형상 잉곳 블록) 의 측면 스트리핑 슬라이싱 스테이지,g) a side stripping slicing stage of a work (cylindrical ingot block) formed before and after the guide rail so that the pair of rotary cutting edges face each other with the rotary cutting edge diameter surfaces facing each other with the work support shaft of the clamp mechanism therebetween,
및,And
h) 상기 측면 스트리핑 슬라이싱 스테이지에 위치하는 상기 회전 절단날의 외주 가장자리 다이아몬드날 끝보다 내측으로서, 상기 원통 형상 잉곳 블록 측면 스트리핑 개시측 위치에 있고, 절단되는 상기 원통 형상 실리콘 잉곳 블록의 상측 위치에 가압 냉각액 공급 패드 1 쌍을 상기 회전 절단날을 사이에 두고 전면 (前面) 및 후면에 형성하고, 펌프에 의해 공급되는 가압 액체의 공급관을 2 분기하고, 분기된 공급관 각각의 선단을 상기 1 쌍의 가압 냉각액 공급 패드의 액체 저장 공간에 면하게 한 회전 절단날 좌우 흔들림 자기 보상 기구를 형성한 것을 특징으로 하는 원통 형상 잉곳 블록의 4 측면 스트리핑 절단 장치를 제공하는 것이다.h) the inner edge of the rotary cutting edge positioned in the side stripping slicing stage, inward of the diamond blade tip, at the cylindrical ingot block side stripping initiation position, and pressurized to an upper position of the cylindrical silicon ingot block to be cut. A pair of coolant supply pads are formed on the front and rear surfaces with the rotary cutting blades interposed therebetween, and branched the supply pipes of the pressurized liquid supplied by the pump, and presses the tip of each of the branched supply pipes. It is to provide a four-side stripping cutting device of a cylindrical ingot block characterized in that a rotating cutting blade left and right shake magnetic compensation mechanism that faces the liquid storage space of the cooling liquid supply pad is formed.
청구항 2 의 발명은, 청구항 1 에 기재된 4 측면 스트리핑 절단 장치를 사용하여 워크 (원통 형상 잉곳 블록) 를 협지하고, 이 워크를 하기의 공정을 거쳐 사각 기둥 형상 워크로 절단 가공하는 방법을 제공하는 것이다.The invention of
(1) 로딩/언로딩 스테이지에 있는 클램프 기구의 주축대와 심압대 사이로 반입하고, 이어서, 상기 심압대를 전진시켜 원기둥 형상 워크를 클램프 기구에 의해 협지한다.(1) It carries in between the headstock and the tailstock of the clamp mechanism in a loading / unloading stage, and advances a tailstock and clamps a cylindrical workpiece by a clamp mechanism.
(2) 회전하는 1 쌍의 회전 절단날의 방향으로 상기 클램프 기구를 탑재하는 워크 테이블을 이동시켜 상기 1 쌍의 회전 절단날에 의한 원기둥 형상 워크의 전후면의 높이를 1/2 을 초과하는 길이의 홈 가공을 실시한다. 이 홈 가공시, 회전 절단날의 전후면에는 회전 절단날 좌우 흔들림 자기 보상 기구로부터 냉각액이 공급된다.(2) The length exceeding 1/2 of the height of the front and rear surfaces of the cylindrical workpiece by the pair of rotary cutting edges by moving the work table on which the clamp mechanism is mounted in the direction of the pair of rotary cutting edges to rotate. Carry out groove processing. In this groove processing, cooling liquid is supplied to the front and rear surfaces of the rotary cutting blade from the rotary cutting blade left and right shake magnetic compensation mechanisms.
(3) 이어서, 원기둥 형상 워크의 C 축을 주축대의 서보 모터를 사용하여 180° 회전시킨다.(3) Next, the C axis of the cylindrical work is rotated 180 ° using the servo motor of the main shaft.
(4) 상기 주축대의 보조 서포트 기구와 심압대의 보조 서포트 기구를 각각의 보조 지지체가 원기둥 형상 워크단 (端) 에 맞닿도록 직선 이동시켜 원기둥 형상 워크단 하부를 협지시킨다.(4) The auxiliary support mechanism of the main shaft and the auxiliary support mechanism of the tail stock are linearly moved so that each of the auxiliary supports abuts on the cylindrical work end and the lower portion of the cylindrical work end is sandwiched.
(5) 회전하는 상기 1 쌍의 회전 절단날의 방향으로 상기 클램프 기구를 탑재하는 워크 테이블을 이동시켜 상기 1 쌍의 회전 절단날에 의한 원기둥 형상 워크의 전후면의 높이를 1/2 을 초과하는 길이의 홈 가공을 실시하고, 원기둥 형상 워크의 전후의 원호 형상 측면을 절단한다. 이 절단 가공시, 상기 회전 절단날의 전후면에는 회전 절단날 좌우 흔들림 자기 보상 기구로부터 냉각액이 공급된다. (5) Moving the worktable which mounts the said clamp mechanism in the direction of the said pair of rotary cutting blades, and exceeding the height of the front-back surface of the cylindrical workpiece by the said pair of rotary cutting blades more than 1/2. The groove processing of length is performed, and the circular arc side surface before and behind of a cylindrical workpiece is cut | disconnected. During this cutting process, the cooling liquid is supplied to the front and rear surfaces of the rotary cutting blade from the rotary cutting blade left and right shake magnetic compensation mechanisms.
(6) 상기 주축대의 보조 서포트 기구와 심압대의 보조 서포트 기구를 각각의 보조 지지체가 원기둥 형상 워크단측으로부터 멀어지도록 후퇴 이동시켜 원기둥 형상 워크단 하부의 협지를 개방하고, 절단된 2 측면을 낙하시킨다.(6) The auxiliary support mechanism of the main shaft and the auxiliary support mechanism of the tailstock are retracted to move away from each side of the cylindrical work end to open the clamping portion of the cylindrical work end lower portion, and the two cut sides are dropped.
(7) 이어서, 2 측면이 절단된 상기 워크의 C 축을 주축대의 서보 모터를 사용하여 90° 회전시킨다.(7) Subsequently, the C axis of the workpiece having the two side surfaces cut is rotated 90 ° using the servo motor of the main shaft.
(8) 회전하는 상기 1 쌍의 회전 절단날의 방향으로 클램프 기구를 탑재하는 상기 워크 테이블을 이동시켜 상기 1 쌍의 회전 절단날에 의한 상기 워크의 나머지 전후면의 높이를 1/2 을 초과하는 길이의 홈 가공을 실시한다. 이 홈 가공시, 회전 절단날의 전후면에는 회전 절단날 좌우 흔들림 자기 보상 기구로부터 냉각액이 공급된다.(8) Moving the work table on which the clamp mechanism is mounted in the direction of the rotating pair of rotary cutting blades to exceed the height of the remaining front and rear surfaces of the workpiece by the pair of rotary cutting blades of more than 1/2; The groove processing of length is performed. In this groove processing, cooling liquid is supplied to the front and rear surfaces of the rotary cutting blade from the rotary cutting blade left and right shake magnetic compensation mechanisms.
(9) 이어서, 상기 워크의 C 축을 주축대의 서보 모터를 사용하여 180° 회전시킨다. (9) Then, the C axis of the work is rotated 180 ° using the servo motor of the main shaft.
(10) 상기 주축대의 보조 서포트 기구와 심압대의 보조 서포트 기구를 각각의 보조 지지체가 상기 워크단에 맞닿도록 직선 이동시켜 워크단 하부를 협지시킨다. (10) The auxiliary support mechanism of the main shaft and the auxiliary support mechanism of the tail stock are linearly moved so that each of the auxiliary supports is brought into contact with the work end so as to sandwich the lower end of the work end.
(11) 회전하는 상기 1 쌍의 회전 절단날의 방향으로 상기 클램프 기구를 탑재하는 워크 테이블을 이동시켜 상기 1 쌍의 회전 절단날에 의한 상기 워크의 전후면의 높이를 1/2 을 초과하는 길이의 홈 가공을 실시하고, 원기둥 형상 워크의 전후의 원호 형상 측면을 절단한다. 이 절단 가공시, 상기 회전 절단날의 전후면에는 회전 절단날 좌우 흔들림 자기 보상 기구로부터 냉각액이 공급된다.(11) A length exceeding 1/2 of the height of the front and rear surfaces of the workpiece by the pair of rotary cutting blades by moving the work table for mounting the clamp mechanism in the direction of the pair of rotary cutting blades to rotate. The groove processing is performed to cut the arc side surfaces before and after the cylindrical workpiece. During this cutting process, the cooling liquid is supplied to the front and rear surfaces of the rotary cutting blade from the rotary cutting blade left and right shake magnetic compensation mechanisms.
(12) 상기 주축대의 보조 서포트 기구와 심압대의 보조 서포트 기구를 각각의 보조 지지체가 원기둥 형상 워크단측으로부터 멀어지도록 후퇴 이동시켜 원기둥 형상 워크단 하부의 협지를 개방하고, 절단된 2 측면을 낙하시켜 사각 기둥 형상 워크를 얻는다. (12) The auxiliary support mechanism of the headstock and the tail support mechanism of the tailstock are retracted to move away from each side of the cylindrical work end to open the pinch of the lower end of the cylindrical work end, and the two cut sides are dropped to form a square. A columnar workpiece is obtained.
청구항 3 의 발명은, 청구항 1 에 기재된 4 측면 스트리핑 절단 장치를 사용하여 워크를 협지하고, 이 워크를 하기의 공정을 거쳐 사각 기둥 형상 워크로 절단 가공하는 방법을 제공하는 것이다. The invention of
(1) 로딩/언로딩 스테이지에 있는 클램프 기구의 주축대와 심압대 사이로 반입하고, 이어서, 상기 심압대를 전진시켜 원기둥 형상 워크를 클램프 기구에 의해 협지한다.(1) It carries in between the headstock and the tailstock of the clamp mechanism in a loading / unloading stage, and advances a tailstock and clamps a cylindrical workpiece by a clamp mechanism.
(2) 회전하는 1 쌍의 회전 절단날의 방향으로 상기 클램프 기구를 탑재하는 워크 테이블을 이동시켜 상기 1 쌍의 회전 절단날에 의한 원기둥 형상 워크의 전후면의 높이를 1/2 을 초과하는 길이의 홈 가공을 실시한다. 이 홈 가공시, 회전 절단날의 전후면에는 회전 절단날 좌우 흔들림 자기 보상 기구로부터 냉각액이 공급된다.(2) The length exceeding 1/2 of the height of the front and rear surfaces of the cylindrical workpiece by the pair of rotary cutting edges by moving the work table on which the clamp mechanism is mounted in the direction of the pair of rotary cutting edges to rotate. Carry out groove processing. In this groove processing, cooling liquid is supplied to the front and rear surfaces of the rotary cutting blade from the rotary cutting blade left and right shake magnetic compensation mechanisms.
(3) 이어서, 원기둥 형상 워크의 C 축을 주축대의 서보 모터를 사용하여 90° 회전시킨다. (3) Next, the C axis of the cylindrical work is rotated 90 degrees using a servo motor of the main shaft.
(4) 회전하는 상기 1 쌍의 회전 절단날의 방향으로 상기 클램프 기구를 탑재하는 워크 테이블을 이동시켜 상기 1 쌍의 회전 절단날에 의한 원기둥 형상 워크의 전후면의 높이를 1/2 을 초과하는 길이의 홈 가공을 실시한다. 이 홈 가공시, 상기 회전 절단날의 전후면에는 회전 절단날 좌우 흔들림 자기 보상 기구로부터 냉각액이 공급된다.(4) Moving the worktable which mounts the said clamp mechanism in the direction of the said 1 pair of rotary cutting blades, and exceeding the height of the front-back surface of the cylindrical workpiece by the said 1 pair of rotary cutting blades more than 1/2. The groove processing of length is performed. During this groove processing, cooling liquid is supplied to the front and rear surfaces of the rotary cutting blade from the rotary cutting blade left and right swing magnetic compensation mechanisms.
(5) 이어서, 4 개의 홈이 형성된 원기둥 형상 워크의 C 축을 주축대의 서보 모터를 사용하여 90° 회전시킨다. (5) Next, the C axis of the cylindrical workpiece having four grooves is rotated by 90 ° using the servo motor of the main shaft.
(6) 상기 주축대의 보조 서포트 기구와 심압대의 보조 서포트 기구를 각각의 보조 지지체가 원통 형상 워크단에 맞닿도록 직선 이동시켜 원기둥 형상 워크단 하부를 협지시킨다. (6) The auxiliary support mechanism of the main shaft and the auxiliary support mechanism of the tail stock are linearly moved so that each of the auxiliary supports abuts on the cylindrical work end so as to sandwich the lower portion of the cylindrical work end.
(7) 회전하는 상기 1 쌍의 회전 절단날의 방향으로 상기 클램프 기구를 탑재하는 워크 테이블을 이동시켜 상기 1 쌍의 회전 절단날에 의한 원기둥 형상 워크의 전후면의 높이를 1/2 을 초과하는 길이의 홈 가공을 실시하고, 상기 원통 형상 워크의 전후의 원호 형상 측면을 절단한다. 이 절단 가공시, 상기 회전 절단날의 전후면에는 회전 절단날 좌우 흔들림 자기 보상 기구로부터 냉각액이 공급된다.(7) Moving the worktable which mounts the said clamp mechanism in the direction of the said pair of rotary cutting blades, and exceeding the height of the front-back surface of the cylindrical workpiece by the said pair of rotary cutting blades more than 1/2. The groove processing of length is performed, and the circular arc side surface before and behind of the said cylindrical workpiece is cut | disconnected. During this cutting process, the cooling liquid is supplied to the front and rear surfaces of the rotary cutting blade from the rotary cutting blade left and right shake magnetic compensation mechanisms.
(8) 상기 주축대의 보조 서포트 기구와 심압대의 보조 서포트 기구를 각각의 보조 지지체가 원통 형상 워크단측으로부터 멀어지도록 후퇴 이동시켜 상기 원기둥 형상 워크단 하부의 협지를 개방하고, 절단된 2 측면을 낙하시킨다.(8) The auxiliary support mechanism of the headstock and the tail support mechanism of the tailstock are retracted to move away from each side of the cylindrical work end to open the pinch under the cylindrical work end, and to drop the cut side surface. .
(9) 이어서, 상기 워크의 C 축을 주축대의 서보 모터를 사용하여 90° 또는 -270° 회전시킨다.(9) Then, the C axis of the work is rotated 90 ° or -270 ° using the servo motor of the main shaft.
(10) 상기 주축대의 보조 서포트 기구와 심압대의 보조 서포트 기구를 각각의 보조 지지체가 워크단에 맞닿도록 직선 이동시켜 상기 워크단 하부를 협지시킨다. (10) The auxiliary support mechanism of the main shaft and the auxiliary support mechanism of the tail stock are linearly moved so that the respective auxiliary supports come into contact with the work end, and the lower portion of the work end is clamped.
(11) 회전하는 상기 1 쌍의 회전 절단날의 방향으로 상기 클램프 기구를 탑재하는 워크 테이블을 이동시켜 상기 1 쌍의 회전 절단날에 의한 상기 워크의 전후면의 높이를 1/2 을 초과하는 길이의 홈 가공을 실시하고, 상기 워크의 전후의 원호 형상 측면을 절단한다. 이 절단 가공시, 상기 회전 절단날의 전후면에는 회전 절단날 좌우 흔들림 자기 보상 기구로부터 냉각액이 공급된다.(11) A length exceeding 1/2 of the height of the front and rear surfaces of the workpiece by the pair of rotary cutting blades by moving the work table for mounting the clamp mechanism in the direction of the pair of rotary cutting blades to rotate. The groove processing is carried out, and circular arc side surfaces before and after the workpiece are cut. During this cutting process, the cooling liquid is supplied to the front and rear surfaces of the rotary cutting blade from the rotary cutting blade left and right shake magnetic compensation mechanisms.
(12) 상기 주축대의 보조 서포트 기구와 심압대의 보조 서포트 기구를 각각의 보조 지지체가 상기 워크단측으로부터 멀어지도록 후퇴 이동시켜 상기 워크단 하부의 협지를 개방하고, 절단된 2 측면을 낙하시켜 사각 기둥 형상 워크를 얻는다. (12) The auxiliary support mechanism of the headstock and the tail support mechanism of the tailstock are retracted to move away from each side of the work end to open the pinch of the lower part of the work end, and the two cut sides are dropped to form a square pillar. Get a walk.
원기둥 형상 워크의 양 측면이 회전 절단날로 절단될 때, 원기둥 형상 워크의 이미 절단용 홈 (슬릿) 이 형성된 원기둥 형상 워크 양단의 하부면이 보조 서포트 기구에 의해 협지되고 있는 상태에서 상부 슬릿과 하부 슬릿이 연통되어 절단되므로, 양 슬릿의 연통점에 부하되는 절단 양 측면편 (片) 의 하중이 분산되어, 원기둥 형상 워크의 절단 최종점에 치핑이 발생하지 않는다.When both sides of the cylindrical workpiece are cut by the rotary cutting blade, the upper slit and the lower slit in the state where the lower surfaces of both ends of the cylindrical workpiece on which the cutting grooves (slits) of the cylindrical workpiece have already been formed are sandwiched by the auxiliary support mechanism. Since this is communicated and cut | disconnected, the load of the cutting both side pieces loaded at the communication point of both slits is distributed, and chipping does not generate | occur | produce in the cutting end point of a cylindrical workpiece.
회전 절단날의 다이아몬드날 끝의 폭이 1.2 ∼ 2.5 ㎜ 로 좁아도, 다이아몬드날 끝의 원통 형상 잉곳 블록의 절입 깊이가 목적으로 하는 홈 절단 깊이 (h) 의 1/2 을 초과하고 1 ∼ 5 ㎜ 초과하는 깊이 (h/2 + 1 ∼ 5 ㎜) 로 제한하였으므로 회전 절단날의 다이아몬드날 끝이 원통 형상 잉곳 블록의 홈 절단 부분과 접촉하고 있는 면적이 회전 절단날의 다이아몬드날 끝으로 잉곳 측면을 절단할 때의 약 1/2 이 된다. 따라서, 전동 모터에 걸리는 부하도 그다지 증가하지 않는다. 또, 회전 절단날의 다이아몬드날 끝의 폭을 1.2 ∼ 2.5 ㎜ 로 함으로써 잉곳 절단 부스러기의 발생량도 저감된다. 또, 회전 절단날의 직경을 450 ∼ 550 ㎜ 로 작게 할 수 있다.Even if the width of the diamond blade tip of the rotary cutting edge is as narrow as 1.2 to 2.5 mm, the cutting depth of the cylindrical ingot block of the diamond blade tip is 1 to 5 mm in excess of 1/2 of the target groove cutting depth (h). Since the limit is exceeded (h / 2 + 1 to 5 mm), the area where the diamond edge of the rotary cutting edge is in contact with the groove cutting portion of the cylindrical ingot block is cut at the ingot side with the diamond edge of the rotary cutting edge. It is about 1/2 when doing so. Therefore, the load on the electric motor does not increase too much. Moreover, the generation amount of ingot cutting waste is also reduced by making the width | variety of the diamond blade tip of a rotary cutting blade into 1.2-2.5 mm. Moreover, the diameter of a rotary cutting blade can be made small at 450-550 mm.
회전 절단날 좌우 흔들림 자기 보상 기구는, 회전하고 있는 회전 절단날에 좌우 흔들림이 발생하여, 전측에 설치된 가압 냉각액 공급 패드의 액체 저장 공간구측에 가까워지면, 이 패드의 액체 저장 공간의 압력이 증가하고, 반대로 후측에 설치된 가압 냉각액 공급 패드의 액체 저장 공간의 압력이 저하된다. 따라서, 전측에 설치된 가압 냉각액 공급 패드의 액체 저장 공간의 압력이 어느 압력 이상이 되면 전측으로 좌우 흔들린 회전 절단날이 후측에 설치된 가압 냉각액 공급 패드의 액체 저장 공간구 쪽으로 되밀어진다. 그 회전 절단날이 되밀어짐에 따라 전측에 설치된 가압 냉각액 공급 패드의 액체 저장 공간의 압력은 저하되고, 후측에 설치된 가압 냉각액 공급 패드의 액체 저장 공간의 압력은 증가한다. 후측에 설치된 가압 냉각액 공급 패드의 액체 저장 공간의 압력이 어느 압력 이상이 되면 후측으로 좌우 흔들린 회전 절단날이 전측에 설치된 가압 냉각액 공급 패드의 액체 저장 공간구 쪽으로 되밀어진다. 따라서, 가압 냉각액 공급 압력의 크기에 따라 회전 절단날의 좌우 흔들림 폭을 제한할 수 있고, 잉곳 블록의 절삭 부스러기의 발생량을 줄일 수 있다.Rotating cutting blade right and left shake When the magnetic compensation mechanism rotates left and right on the rotating cutting blade and approaches the liquid storage space port side of the pressurized cooling liquid supply pad provided on the front side, the pressure of the liquid storage space of the pad increases. On the contrary, the pressure of the liquid storage space of the pressurized cooling liquid supply pad provided in the rear side falls. Therefore, when the pressure of the liquid storage space of the pressurized cooling liquid supply pad provided in the front side becomes more than a certain pressure, the rotary cutting blade which rocked left and right to the front side will be pushed back toward the liquid storage space opening of the pressurized cooling liquid supply pad provided in the rear side. As the rotary cutting blade is pushed back, the pressure of the liquid storage space of the pressurized cooling liquid supply pad provided on the front side decreases, and the pressure of the liquid storage space of the pressurized cooling liquid supply pad provided on the rear side increases. When the pressure of the liquid storage space of the pressurized coolant supply pad provided on the rear side becomes higher than a certain pressure, the rotary cutting blades swinging left and right are pushed back toward the liquid storage space port of the pressurized coolant supply pad provided on the front side. Therefore, the left and right swing widths of the rotary cutting blades can be limited according to the magnitude of the pressurized coolant supply pressure, and the amount of cutting chips in the ingot block can be reduced.
도 1 은 4 측면 스트리핑 절단 장치의 평면도이다.
도 2 는 4 측면 스트리핑 절단 장치의 상면도이다.
도 3 은 클램프 기구의 주축대를 나타내는 도면으로, 도 3a 는 주축대의 워크 지지측을 본 도면, 도 3b 는 주축대의 정면에서 본 보조 서포트 기구의 정면도이다.
도 4 는 클램프 기구의 보조 서포트 기구를 확대하여 나타내는 클램프 기구의 부분 평면도이다.
도 5 는 회전 절단날 좌우 흔들림 자기 보상 기구의 정면 단면도이다.
도 6 은 클램프 기구와 보조 서포트 기구에 의해 협지된 워크의 상태를 나타내는 클램프 장치의 정면도이다.
도 7 은 회전 절단날로 원기둥 형상 잉곳 블록에 절입을 넣어 사각 기둥 형상 단결정 잉곳 블록 형상으로 제작하는 공정을 나타내는 플로우도로, 클램프 장치의 측면에서 잉곳 블록을 본 도면이다.
도 8 은 회전 절단날로 원기둥 형상 잉곳 블록에 절입을 넣어 사각 기둥 형상 잉곳 블록 형상으로 제작하는 공정을 나타내는 다른 양태의 플로우도로, 클램프 장치의 측면에서 잉곳 블록을 본 도면이다.1 is a plan view of a four side stripping cutting device.
2 is a top view of a four side stripping cutting device.
It is a figure which shows the main shaft of a clamp mechanism, FIG. 3A is the figure which looked at the workpiece support side of a main shaft, and FIG. 3B is a front view of the auxiliary support mechanism seen from the front of a main shaft.
4 is a partial plan view of the clamp mechanism in which the auxiliary support mechanism of the clamp mechanism is enlarged.
5 is a front sectional view of the rotary cutting blade left and right shake magnetic compensation mechanism.
It is a front view of the clamp apparatus which shows the state of the workpiece clamped by the clamp mechanism and the auxiliary support mechanism.
Fig. 7 is a flow diagram showing a step of inserting a cylindrical ingot block into a cylindrical ingot block with a rotary cutting blade to produce a rectangular columnar single crystal ingot block shape, wherein the ingot block is viewed from the side of the clamp device.
FIG. 8 is a flow diagram of another embodiment showing a step of inserting a cylindrical ingot block into a cylindrical ingot block with a rotary cutting blade to produce a square column-shaped ingot block shape, wherein the ingot block is viewed from the side of the clamp device. FIG.
도 1 및 도 2 에 나타내는 원통 형상 잉곳 블록의 측면 스트리핑 절단 장치 (1) 는, 다음의 a) 에서 h) 의 구성 부재를 구비한다.The side stripping
a) 머신 케이싱 (2) 상에 좌우 방향으로 형성된 안내 레일 (3, 3) 상을 좌우 방향으로 왕복 이동할 수 있도록 형성된 워크 테이블 (4)a) a work table 4 formed to reciprocate in a left-right direction on a
b) 상기 워크 테이블 (4) 상에 좌우로 분리되어 탑재된 주축대 (7a) 와 심압대 (7b) 의 1 쌍으로 이루어지는 클램프 기구 (7) 로서, 상기 주축대 (7a) 와 심압대 (7b) 가 서로 마주보는 주축대면과 심압대면에 각각의 지지 샤프트 (7a1, 7b1) 보다 하측 위치에 워크의 좌단 또는 우단에 각각의 보조 지지체 (7a11, 7b11) 가 직선 이동하여 접촉할 수 있는 보조 서포트 기구 (7'a1, 7'b1) 를 형성한 클램프 기구 (도 4, 도 6 참조),b)
c) 상기 클램프 기구 (7) 에 지지 가설된 워크 (w) 를 얹은 상기 워크 테이블 (4) 을 좌우 방향으로 왕복 이동시키는 구동 기구 (7am),c) a drive mechanism (7am) for reciprocating the work table (4) on which the work (w), supported by the clamp mechanism (7), is placed on the left and right directions,
d) 상기 워크 테이블 (4) 을 절단 장치 (1) 의 정면측에서 보는 방향에 있어서 또한 우측 방향으로부터 좌측 방향을 향하게 하고,d) in the direction in which the said work table 4 is seen from the front side of the
e) 워크의 로딩/언로딩 스테이지 (8R),e) loading / unloading stage of the work 8R,
f) 상기 로딩/언로딩 스테이지 (8R) 의 배후에 형성된 상기 클램프 기구 (7) 의 대기 위치 스테이지 (70),f) the
g) 상기 클램프 기구의 워크 지지축 (7a1, 7b1) 을 사이에 두고 1 쌍의 회전 절단날 (91a, 91b) 을 그 회전 절단날 직경면이 서로 대향하도록 상기 안내 레일 (3, 3) 에 대하여 전후에 형성된 원통 형상 실리콘 잉곳 블록 (워크) 의 측면 스트리핑 슬라이싱 스테이지 (90),g) the
h) 상기 측면 스트리핑 슬라이싱 스테이지 (90) 에 위치하는 상기 회전 절단날의 외주 가장자리 다이아몬드날 끝 (91ag, 91bg) 보다 내측 위치로서, 상기 원통 형상 실리콘 잉곳 블록 측면 스트리핑 개시측 위치에 있고, 절단되는 상기 워크의 상측 위치에 가압 냉각액 공급 패드 (96a, 96b) 1 쌍을 상기 회전 절단날을 사이에 두고 전면 및 후면에 형성하고, 펌프 (96p) 에 의해 공급되는 가압 액체의 공급관 (96k) 을 2 분기 (96k1, 96k2) 하고, 분기된 공급관 각각의 선단을 상기 1 쌍의 가압 냉각액 공급 패드 (96a, 96b) 의 액체 저장 공간 (96v) 에 면하게 한 회전 절단날 좌우 흔들림 자기 보상 기구 (96) (도 5 및 도 6 참조).h) a position inside the outer peripheral edge diamond edges 91ag, 91bg of the rotary cutting edge positioned in the side stripping slicing
또한, 상기 분기관 (96k1, 96k2) 에는 압력 조정 스로틀 밸브 (96z, 96z) 가 설치된다. 또, 공급관 (96k) 에는, 냉각액 저조 탱크 (96t) 내의 냉각액이 펌프 (96p) 구동에 의해 공급된다. 폴리(4 불화에틸렌), 나일론 6, 10, PEEK, 유리 섬유 보강 에폭시 수지 등의 내열성 수지제 가압 냉각액 공급 패드 (96a, 96b) 1 쌍을 도 4 에 나타내는 바와 같이 외주날 (91a, 91b) 의 잉곳 블록 송출측에도 추가 형성하여, 외주날의 냉각 효율, 좌우 흔들림 자기 보상 능력을 높여도 된다. 외주날 (91a, 91b) 직경면과 상기 가압 냉각액 공급 패드 (96a, 96b) 의 액체 저장 공간구 플랜지 사이의 거리는 0.01 ∼ 0.05 ㎜ 가 바람직하다. 상기 가압 냉각액 공급 패드 (96a, 96b) 의 형상은 공기 (空器) 형이어도 되고, 사각 형상이어도 된다. 상기 가압 냉각액 공급 패드 (96a, 96b) 를 지지하는 플랜지 (96f, 96f) 는 회전 절단날 보호 커버 (91c) 내벽에 고정된다. 펌프 (96p) 에 의해 공급관 (96k) 에 공급되는 가압 냉각액의 압력은, 20 ∼ 35 Kgf/㎠, 냉각액량은 2 ∼ 20 리터/분이 바람직하다.The
도 1 과 도 2 로 되돌아와, 상기 클램프 기구 (7) 와 함께 로딩/언로딩 스테이지 (8R) 를 구성하는 잉곳 블록 반송 기구 (13) 와 잉곳 스토커 (14) 는, 상기 워크 테이블 (4) 의 전측에 병설되어 있다. 잉곳 블록 반송 기구 (13) 와 잉곳 스토커 (14) 의 구조는, 본원 특허 출원인에 의한 일본 공개특허공보 2011-136382호의 도 1 내지 도 5 에 상세하게 개시되어 있다. 이 잉곳 블록 반송 기구 (13) 와 잉곳 스토커 (14) 는 시장에서 입수할 수 있다.Returning to FIG. 1 and FIG. 2, the ingot
상기 잉곳 블록 반송 기구 (13) 는, 워크 스토커 (14) V 자 선반 단 (段) 에 보관되어 있는 잉곳 블록 1 개를 1 쌍의 후크로 협지하고, 양 후크를 상승시킴으로써 워크를 매달아 올리고, 이어서, 후퇴, 우측 방향으로의 이동, 하강시켜 로드 포트 (8) 앞에 위치시키고, 다시 후퇴시킴으로써 이 로드 포트 (8) 로부터 워크를 클램프 장치 (7) 의 주축대 (7a) 와 심압대 (7b) 사이로 반입한다. 워크의 일단을 주축대 (7a) 의 센터 지지축 (7a1) 에 맞닿게 한 후, 심압대 (7b) 를 공기 실린더 (7e) 로 우측 방향으로 이동시켜 센터 지지축 (7b1) 에 타단을 맞닿게 하고 워크를 공중에 매달린 상태로 지지 가설한다. 이어서, 상기 양 후크를 이간시켜 워크의 파지를 개방하고, 이어서, 양 후크를 지지하는 고정대를 상승시켜, 좌측 방향으로 이동시키고, 다시 전측 방향으로 후퇴시켜 양 후크를 잉곳 블록 반송 기구 (13) 의 대기 위치로 되돌린다.The said ingot
측면 스트리핑 슬라이싱 스테이지 (90) 는, 클램프 장치 (7) 와, 이 클램프 장치 (7) 를 탑재하는 워크 테이블 (4) 용의 좌우 이동 안내 레일 (3, 3) 과, 이 클램프 기구의 주축대 (7a) 와 심압대 (7b) 의 워크 지지축 (7a1, 7b1) 을 사이에 두고 전후 이동 가능한 스핀들 축 (92a, 92b) 의 1 쌍에 베어링된 회전 절단날의 1 쌍 (91a, 91b) 을 그 직경면이 서로 대향하도록 워크 테이블을 사이에 두고 워크 테이블 전후에 형성된 슬라이싱 헤드 (9) 로 구성된다.The side stripping slicing
클램프 기구 (7) 는, 도 4 및 도 6 에 나타내는 바와 같이, 워크 (w) 를 수평 방향으로 협지할 수 있는 주축대 (7a) 와 심압대 (7b) 로 이루어지고, 상기 주축대 (7a) 와 심압대 (7b) 가 서로 마주보는 주축대면과 심압대면에 각각의 센터 지지축 (7a1, 7b1) 보다 하측 위치에 워크의 좌단 또는 우단에 각각의 보조 지지체 (7'a11, 7'b11) 가 직선 이동하여 접촉할 수 있는 보조 서포트 기구 (7'a1, 7'a1, 7'b1, 7'b1) 가 형성되어 있다. 보조 지지체 (7'a11, 7'b11) 의 직선 이동 수단은 실린더 기구, 모터와 볼 나사의 조합 기구 중 어느 것이어도 된다. 상기 지지 샤프트 (워크 지지축) (7a1, 7b1) 보다 하측 위치는, 회전 절단날에 의해 형성된 슬릿 폭을 걸치는 워크 단면 위치인 것이 바람직하다.As shown in FIG. 4 and FIG. 6, the
회전 절단날 (91a, 91b) 의 전후 이동은, 회전 절단날 (91a, 91b) 을 베어링하는 스핀들 축 (92a, 92b) 을 회전시키는 서보 모터 (93m, 93m) 를 탑재한 툴 테이블 (94t, 94t) 을 도시되어 있지 않은 모터 구동 볼 나사를 모터 (94m, 94m) 로 회전 구동시킴으로써 실시된다. 이 툴 테이블 (94t) 의 전진 또는 후퇴의 이동 방향은, 서보 모터 (94m) 의 회전축이 시계 회전 방향인지 반시계 회전 방향인지에 의존한다.The front and rear movement of the
1 쌍의 회전 절단날 (91a, 91b) 은, 1 쌍의 스핀들 축 (92a, 92b) 에 베어링되고, 이들 스핀들 축은 서보 모터 (93m, 93m) 에 의해 구동 회전됨으로써, 회전 절단날 (91a, 91b) 은 워크에 대하여 동일 시계 회전 방향으로 50 ∼ 7,500 min- 1 의 회전 속도로 회전된다 (양 스핀들 축의 회전 방향은 서로 역방향이 된다). 상기 스핀들 축 (92a, 92b) 은 툴 테이블 (94t, 94t) 을 전후 이동시킴으로써 잉곳 블록의 면 스트리핑 가공 개시 위치로 이동 가능하다. 상기 스핀들 축 (92a, 92b) 은, 상기 클램프 기구의 워크 지지축 (7a1, 7b1) 을 사이에 두고 1 쌍의 회전 절단날 (91a, 91b) 을 그 회전 절단날 직경면이 서로 대향하도록, 또한 상기 워크 지지축 (C 축) 의 높이 위치보다 상방에 있는 위치에 회전 절단날 축심 (92a, 92b) 이 위치하도록 회전 절단날 축심 (92a, 92b) 을 상기 안내 레일 (3, 3) 에 대하여 전후에 형성하여, 원통 형상 잉곳 블록의 측면 스트리핑 슬라이싱 스테이지 (90) 를 구성한다. The pair of
워크 테이블 (4) 은 5 ∼ 200 ㎜/분의 속도로 이동 가능하고, 회전축 (92a, 92b) 의 승강은 100 ㎜ 까지 상하 이동 가능하다.The work table 4 is movable at a speed of 5 to 200 mm / minute, and the lifting and lowering of the
상기 회전 절단날 (91a, 91b) 로는, 직경이 450 ∼ 600 ㎜, 두께 1 ∼ 2 ㎜ 의 강판 시트의 외주 가장자리 (두께 1.0 ∼ 2.0 ㎜) 에 다이아몬드 미립자를 폭 5 ∼ 10 ㎜, 두께 1.2 ∼ 2.5 ㎜ 전착한 다이아몬드 커터가 사용된다.As the said
워크의 C 축을 수평 방향으로 협지하는 클램프 기구 (7) 를 탑재하는 워크 테이블 (4) 을 좌측 방향으로 이동시킴으로써 워크 단면의 전후가 1 쌍의 회전 절단날 (91a, 91b) 에 맞닿고, 이들 회전 절단날에 의해 원기둥 형상 워크 전면 및 후면을 원호 형상으로 얇게 벗겨내는 면 스트리핑 절단 가공이 실시된다. 이 면 스트리핑 절단 가공시, 회전 절단날 좌우 흔들림 자기 보상 기구 (96) 로부터는 냉각액이 회전 절단날 (91a, 91b) 에 대하여 공급된다. 워크 전후면의 면 스트리핑 절단 가공이 종료되면, 클램프 기구 (7) 의 주축대 (7a) 의 지지축을 90° 회전시켜, 면 스트리핑 절단 가공이 이루어지지 않은 워크의 원호면을 전후 위치에 센터링 (위치 결정) 하고, 이어서, 워크 테이블 (4) 을 이동시켜 상기 1 쌍의 회전 절단날 (91a, 91b) 을 서보 모터 (93m, 93m) 로 회전 구동시켜 나머지의 면 스트리핑 절단 가공을 실시한다. 원기둥 형상 잉곳 블록의 4 측면의 면 스트리핑 절단 가공 시간은, 직경이 200 ㎜, 높이가 250 ㎜ 인 원기둥 형상 단결정 실리콘 잉곳 블록에서 10 ∼ 20 분, 직경이 200 ㎜, 높이 500 ㎜ 인 원기둥 형상 단결정 실리콘 잉곳 블록에서 22 ∼ 27 분 동안 실시할 수 있다.By moving the
상기 절단 장치 (1) 를 사용하여 워크 (원기둥 형상 단결정 실리콘 잉곳 블록) 의 4 측면 스트리핑 절단 가공을 실시하여 사각 기둥 형상 잉곳 블록으로 가공하는 방법은, 다음의 공정을 거쳐 실시된다.The method of performing the four side stripping cutting process of a workpiece | work (cylindrical single crystal silicon ingot block) using the said
(1) 로딩 스테이지 (8R) 에 있는 워크 (w) 의 반송 기구 (13) 를 사용하여 스토커 (14) 상에 탑재되어 있는 워크 1 개를 양 후크로 파지하고, 이어서 양 후크를 지지하는 고정대 (13f) 를 상승시켜, 좌측 방향으로 이동시키고, 또한 서보 모터에 의해 회전 구동된 볼 나사에 이면을 나사 결합시킨 상기 고정대 (13f) 의 활주면 (13s) 을 칼럼 측면에 형성된 안내 레일 (13g) 상을 활주시켜 로드 포트 (8) 측으로 진입시키고, 이어서, 에어 실린더 (13p) 의 구동에 의해 워크를 하강시켜 클램프 기구 (7) 의 회전 C 축 둘레에 회전시키는 기능을 갖는 인코더가 부착된 주축대 (7a) 와 심압대 (7b) 사이로 반입한 후, 상기 심압대를 전진시켜 워크 (w) 를 클램프 기구 (7) 에 협지한다. (1) A holding table for holding one work mounted on the
(2) 상기 협지된 워크 (w) 의 전측에 떨어져 설치된 변위 센서로부터 레이저광을 워크의 C 축을 향하여 조사하고, 클램프 장치의 주축대의 모터에 의한 C 축 회전 각도를 인코더로 판독하면서 C 축 1 회전 (360°) 회전시켜, 회전 각도와 펄스 피크의 상관도를 표시시킨다.(2) C axis one rotation while irradiating a laser beam toward the C axis of the workpiece from the displacement sensor provided at the front side of the sandwiched workpiece w, and reading the C axis rotation angle by the motor of the main shaft of the clamp device with the encoder. It rotates (360 degree) and displays the correlation of a rotation angle and a pulse peak.
(3) 표시된 4 개의 펄스 피크를 나타내는 인코더 회전 각도 중 어느 하나의 각도 (θ) 를 선택하고, 이 각도가 회전 절단날 직경 방향면에 대한 인코더 회전 각도 45°의 위치 (절단 개시 C 축 위치) 에 위치하도록 C 축을 회전시켜 워크의 절단되는 결정 방위 위치를 센터링한다.(3) Select an angle θ of any one of the encoder rotation angles representing the four pulse peaks displayed, and this angle is the position of the encoder rotation angle 45 ° with respect to the radial cutting blade radial direction (cutting start C axis position) The C axis is rotated so as to be located at the center of the cut crystal orientation position of the workpiece.
(4) 회전하는 1 쌍의 회전 절단날 (91a, 91b) 이 위치하는 방향으로 상기 클램프 기구 (7) 를 탑재하는 워크 테이블 (4) 을 이동시켜 상기 1 쌍의 회전 절단날 (91a, 91b) 외주날에 의한 워크 (w) 의 전후면의 높이 h 를 h/2 를 1 ∼ 3 ㎜ 초과하는 길이의 홈 가공을 실시한다. 이 홈 가공시, 회전 절단날의 전후면에는 회전 절단날 좌우 흔들림 자기 보상 기구 (96) 에 의해 상기 1 쌍의 가압 냉각액 공급 패드 (96a, 96b) 의 액체 저장 공간 (96v) 에 펌프 (96p) 를 사용하여 20 ∼ 35 Kgf/㎠ 압력의 냉각액이 2 ∼ 20 리터/분의 비율로 공급된다 (도 7 의 Ⅰ 참조).(4) The work table 4 on which the
(5) 원기둥 형상 잉곳 블록의 C 축을 주축대 (7a) 의 서보 모터를 사용하여 180° 회전시킨다 (도 7 의 Ⅱ 참조).(5) The C axis of the cylindrical ingot block is rotated by 180 ° using the servo motor of the
(6) 상기 주축대 (7a) 의 보조 서포트 기구 (7'a1, 7'a1) 와 심압대 (7b) 의 보조 서포트 기구 (7'b1, 7'b1) 를 각각의 보조 지지체 (7'a11, 7'b11) 가 원기둥 형상 워크단에 맞닿도록 직선 이동시켜 원통 형상 워크단 하부를 협지시킨다 (도 6 참조).6, each of the auxiliary support supports the auxiliary mechanism (7'a 1, 7'a 1) and the secondary support mechanism of the tail stock (7b) (7'b 1, 7'b 1) of the headstock (7a) 7'a 11 and 7'b 11 are linearly moved to abut against the cylindrical work end to sandwich the lower end of the cylindrical work end (see FIG. 6).
(7) 회전하는 상기 1 쌍의 회전 절단날 (91a, 91b) 의 방향으로 상기 클램프 기구 (7) 를 탑재하는 워크 테이블 (4) 을 이동시켜 상기 1 쌍의 회전 절단날 (91a, 91b) 에 의한 원기둥 형상 잉곳 블록의 전후면의 높이를 1/2 을 초과하는 길이의 홈 가공을 실시하고, 원기둥 형상 잉곳 블록의 전후의 원호 형상 측면을 절단한다. 이 절단 가공시, 상기 회전 절단날 (91a, 91b) 의 전후면에는 회전 절단날 좌우 흔들림 자기 보상 기구 (96) 에 의해 상기 1 쌍의 가압 냉각액 공급 패드 (96a, 96b) 의 액체 저장 공간 (96v) 에 펌프 (96p) 를 사용하여 20 ∼ 35 Kgf/㎠ 압력의 냉각액이 2 ∼ 20 리터/분의 비율로 공급된다.(7) The work table 4 mounting the
(8) 상기 주축대 (7a) 의 보조 서포트 기구 (7'a1, 7'a1) 와 심압대 (7b) 의 보조 서포트 기구 (7'b1, 7'b1) 를 각각의 보조 지지체 (7'a11, 7'b11) 가 원기둥 형상 워크단측으로부터 멀어지도록 후퇴 이동시켜 원기둥 형상 워크단 하부의 협지를 개방하고, 절단된 2 측면을 낙하시킨다 (도 7 의 Ⅲ 참조).8, each of the auxiliary support supports the auxiliary mechanism (7'a 1, 7'a 1) and the secondary support mechanism of the tail stock (7b) (7'b 1, 7'b 1) of the headstock (7a) (7'a 11 , 7'b 11 ) is retracted and moved away from the cylindrical work end side to open the clamping portion of the lower end of the cylindrical work end, and the two cut sides are dropped (see III in Fig. 7).
(9) 2 측면이 절단된 원통 형상 잉곳 블록의 C 축을 주축대 (7a) 의 서보 모터를 사용하여 90° 회전시킨다 (도 7 의 Ⅳ 참조).(9) The C axis of the cylindrical ingot block cut in two sides is rotated by 90 ° using the servo motor of the
(10) 회전하는 상기 1 쌍의 회전 절단날 (91a, 91b) 의 방향으로 클램프 기구 (7) 를 탑재하는 상기 워크 테이블을 이동시켜 상기 1 쌍의 회전 절단날 (91a, 91b) 에 의한 원기둥 형상 잉곳 블록의 나머지 전후면의 높이를 1/2 을 초과하는 길이의 홈 가공을 실시한다. 이 홈 가공시, 회전 절단날 (91a, 91b) 의 전후면에는 회전 절단날 좌우 흔들림 자기 보상 기구 (96) 에 의해 상기 1 쌍의 가압 냉각액 공급 패드 (96a, 96b) 의 액체 저장 공간 (96v) 에 펌프 (96p) 를 사용하여 20 ∼ 35 Kgf/㎠ 압력의 냉각액이 2 ∼ 20 리터/분의 비율로 공급된다 (도 7 의 Ⅴ 참조).(10) A cylindrical shape by the pair of
(11) 이어서, 상기 원기둥 형상 잉곳 블록의 C 축을 주축대 (7a) 의 서보 모터를 사용하여 180° 회전시킨다 (도 7 의 Ⅵ 참조).(11) Next, the C axis of the cylindrical ingot block is rotated 180 ° using the servo motor of the
(12) 상기 주축대 (7a) 의 보조 서포트 기구 (7'a1, 7'a1) 와 심압대 (7b) 의 보조 서포트 기구 (7'b1, 7'b1) 를 각각의 보조 지지체 (7'a11, 7'b11) 가 상기 원기둥 형상 잉곳 블록의 워크단에 맞닿도록 직선 이동시켜 워크단 하부를 협지시킨다.12, each auxiliary support supports the auxiliary mechanism (7'a 1, 7'a 1) and the secondary support mechanism of the tail stock (7b) (7'b 1, 7'b 1) of the headstock (7a) 7'a 11 and 7'b 11 are linearly moved to abut against the work end of the cylindrical ingot block to sandwich the lower end of the work end.
(13) 회전하는 상기 1 쌍의 회전 절단날 (91a, 91b) 의 방향으로 상기 클램프 기구 (7) 를 탑재하는 워크 테이블 (4) 을 이동시켜 상기 1 쌍의 회전 절단날 (91a, 91b) 에 의한 원기둥 형상 잉곳 블록 (워크) 의 전후면의 높이를 1/2 을 초과하는 길이의 홈 가공을 실시하고, 상기 잉곳 블록의 전후의 원호 형상 측면을 절단하여, 사각 기둥 형상 잉곳 블록으로 가공한다. 이 절단 가공시, 상기 회전 절단날 (91a, 91b) 의 전후면에는 회전 절단날 좌우 흔들림 자기 보상 기구 (96) 에 의해 상기 1 쌍의 가압 냉각액 공급 패드 (96a, 96b) 의 액체 저장 공간 (96v) 에 펌프 (96p) 를 사용하여 20 ∼ 35 Kgf/㎠ 압력의 냉각액이 2 ∼ 20 리터/분의 비율로 공급된다 (도 7 의 Ⅶ 참조).(13) The work table 4 on which the
(14) 상기 주축대 (7a) 의 보조 서포트 기구 (7'a1, 7'a1) 와 심압대 (7b) 의 보조 서포트 기구 (7'b1, 7'b1) 를 각각의 보조 지지체 (7'a11, 7'b11) 가 상기 워크단측으로부터 멀어지도록 후퇴 이동시켜 상기 워크단 하부의 협지를 개방하고, 절단된 2 측면을 낙하시켜 사각 기둥 형상 워크를 얻는다.14, each auxiliary support supports the auxiliary mechanism (7'a 1, 7'a 1) and the secondary support mechanism of the tail stock (7b) (7'b 1, 7'b 1) of the headstock (7a) (7'a 11 , 7'b 11 ) retreats so that it may move away from the said work end side, the clamping of the lower end of the said work end is open | released , and the cut | disconnected 2 side surface is dropped to obtain a square pillar shaped workpiece | work.
(15) 워크 테이블 (4) 을 클램프 기구 대기 스테이지 (70) 로 이동시켜, 로딩/언로딩 스테이지 (8R) 에 있는 잉곳 블록 (w) 의 반송 기구 (13) 의 후크로 사각 기둥 형상 블록을 파지하고, 심압대 (7b) 를 후퇴시켜 클램프 기구 (7) 에 의한 사각 기둥 형상 블록의 구속을 푼다.(15) The work table 4 is moved to the clamp
(16) 잉곳 블록의 반송 기구 (13) 의 양 후크를 스토커 (14) 상으로 이행시키고, 이어서 양 후크를 개방하여 사각 기둥 형상 블록을 스토커 (14) 상의 선반 상에 탑재한다.(16) Both hooks of the
상기 절단 장치 (1) 를 사용하여 원기둥 형상 단결정 실리콘 잉곳 블록 (워크) 의 4 측면 스트리핑 절단 가공을 실시하여 사각 기둥 형상 잉곳 블록으로 가공하는 다른 양태의 가공 방법으로서, 다음 공정으로 치환해도 된다.As a processing method of another aspect which performs the four side stripping cutting process of a cylindrical single crystal silicon ingot block (work) using the said
(1) 로딩 스테이지 (8R) 에 있는 원통 형상 잉곳 블록의 반송 기구 (13) 를 사용하여 스토커 (14) 상에 탑재되어 있는 원기둥 형상 실리콘 잉곳 블록 (워크) 1 개를 양 후크로 파지하고, 이어서 양 후크를 지지하는 고정대 (13f) 를 상승시켜, 좌측 방향으로 이동시키고, 또한 서보 모터에 의해 회전 구동된 볼 나사에 이면을 나사 결합시킨 상기 고정대 (13f) 의 활주면 (13s) 을 칼럼 측면에 형성된 안내 레일 (13g) 상을 활주시켜 로드 포트 (8) 측으로 진입시키고, 이어서, 에어 실린더 (13p) 의 구동에 의해 원통 형상 잉곳 블록을 하강시켜 제 1 클램프 기구 (7) 의 회전 C 축 둘레에 회전시키는 기능을 갖는 인코더가 부착된 주축대 (7a) 와 심압대 (7b) 사이로 반입한 후, 상기 심압대를 전진시켜 원통 형상 실리콘 잉곳 블록 (w) 을 제 1 클램프 기구 (7) 에 협지한다.(1) One cylindrical silicon ingot block (work) mounted on the
(2) 상기 협지된 원기둥 형상 단결정 실리콘 잉곳 블록의 전측에 떨어져 설치된 변위 센서로부터 레이저광을 원기둥 형상 단결정 실리콘 잉곳 블록의 C 축을 향하여 조사하고, 클램프 장치의 주축대의 모터에 의한 C 축 회전 각도를 인코더로 판독하면서 C 축 1 회전 (360°) 회전시켜, 회전 각도와 펄스 피크의 상관도를 표시시킨다. (2) The laser beam is irradiated toward the C axis of the cylindrical single crystal silicon ingot block from a displacement sensor provided on the front side of the sandwiched cylindrical single crystal silicon ingot block, and the rotation angle of the C axis by the motor of the main shaft of the clamp device is encoder. The C axis is rotated by one rotation (360 °) while reading to display the correlation between the rotation angle and the pulse peak.
(3) 표시된 4 개의 펄스 피크를 나타내는 인코더 회전 각도 중 어느 하나의 각도 (θ) 를 선택하고, 이 각도가 회전 절단날 직경 방향면에 대한 인코더 회전 각도 45°의 위치 (절단 개시 C 축 위치) 에 위치하도록 C 축을 회전시켜 원기둥 형상 단결정 실리콘 잉곳 블록의 결정 방위 위치를 센터링한다.(3) Select an angle θ of any one of the encoder rotation angles representing the four pulse peaks displayed, and this angle is the position of the encoder rotation angle 45 ° with respect to the radial cutting blade radial direction (cutting start C axis position) The C axis is rotated so as to be located at the center of the crystal orientation position of the cylindrical single crystal silicon ingot block.
(4) 회전하는 1 쌍의 회전 절단날 (91a, 91b) 이 위치하는 방향으로 상기 클램프 기구 (7) 를 탑재하는 워크 테이블 (4) 을 이동시켜 상기 1 쌍의 회전 절단날 (91a, 91b) 외주날에 의한 원통 형상 실리콘 잉곳 블록 (w) 의 전후면의 높이 h 를 h/2 를 1 ∼ 3 ㎜ 초과하는 길이의 홈 가공을 실시한다. 이 홈 가공시, 회전 절단날의 전후면에는 회전 절단날 좌우 흔들림 자기 보상 기구 (96) 에 의해 상기 1 쌍의 가압 냉각액 공급 패드 (96a, 96b) 의 액체 저장 공간 (96v) 에 펌프 (96p) 를 사용하여 20 ∼ 35 Kgf/㎠ 압력의 냉각액이 2 ∼ 20 리터/분의 비율로 공급된다 (도 8 의 Ⅰ 참조).(4) The work table 4 on which the
(5) 원기둥 형상 잉곳 블록의 C 축을 주축대 (7a) 의 서보 모터를 사용하여 90° 회전시킨다 (도 8 의 Ⅱ 참조).(5) The C axis of the cylindrical ingot block is rotated 90 ° using the servo motor of the
(6) 회전하는 상기 1 쌍의 회전 절단날 (91a, 91b) 의 방향으로 상기 클램프 기구 (7) 를 탑재하는 워크 테이블 (4) 을 이동시켜 상기 1 쌍의 회전 절단날 (91a, 91b) 에 의한 원기둥 형상 잉곳 블록의 전후면의 높이를 1/2 을 초과하는 길이의 홈 가공을 실시한다. 이 홈 가공시, 상기 회전 절단날 (91a, 91b) 의 전후면에는 회전 절단날 좌우 흔들림 자기 보상 기구 (96) 에 의해 상기 1 쌍의 가압 냉각액 공급 패드 (96a, 96b) 의 액체 저장 공간 (96v) 에 펌프 (96p) 를 사용하여 20 ∼ 35 Kgf/㎠ 압력의 냉각액이 2 ∼ 20 리터/분의 비율로 공급된다 (도 8 의 Ⅲ 참조).(6) The work table 4 on which the
(7) 이어서, 4 개의 홈이 형성된 원통 형상 워크의 C 축을 주축대 (7a) 의 서보 모터를 사용하여 90° 회전시킨다 (도 8 의 Ⅳ 참조).(7) Next, the C axis of the cylindrical workpiece having four grooves is rotated by 90 ° using the servo motor of the
(8) 상기 주축대 (7a) 의 보조 서포트 기구 (7'a1, 7'a1) 와 심압대 (7b) 의 보조 서포트 기구 (7'b1, 7'b1) 를 각각의 보조 지지체 (7'a11, 7'b11) 가 원기둥 형상 워크단에 맞닿도록 직선 이동시켜 원기둥 형상 워크단 하부를 협지시킨다 (도 6 참조).8, each of the auxiliary support supports the auxiliary mechanism (7'a 1, 7'a 1) and the secondary support mechanism of the tail stock (7b) (7'b 1, 7'b 1) of the headstock (7a) 7'a 11 and 7'b 11 are linearly moved to abut against the cylindrical work end to sandwich the lower end of the cylindrical work end (see FIG. 6).
(9) 회전하는 상기 1 쌍의 회전 절단날 (91a, 91b) 의 방향으로 상기 클램프 기구 (7) 를 탑재하는 워크 테이블 (4) 을 이동시켜 상기 1 쌍의 회전 절단날 (91a, 91b) 에 의한 원기둥 형상 잉곳 블록의 전후면의 높이를 1/2 을 초과하는 길이의 홈 가공을 실시하고, 원기둥 형상 잉곳 블록의 전후의 원호 형상 측면을 절단한다. 이 절단 가공시, 상기 회전 절단날 (91a, 91b) 의 전후면에는 회전 절단날 좌우 흔들림 자기 보상 기구 (96) 에 의해 상기 1 쌍의 가압 냉각액 공급 패드 (96a, 96b) 의 액체 저장 공간 (96v) 에 펌프 (96p) 를 사용하여 20 ∼ 35 Kgf/㎠ 압력의 냉각액이 2 ∼ 20 리터/분의 비율로 공급된다 (도 8 의 Ⅴ 참조).(9) The work table 4 on which the
(10) 상기 주축대 (7a) 의 보조 서포트 기구 (7'a1, 7'a1) 와 심압대 (7b) 의 보조 서포트 기구 (7'b1, 7'b1) 를 각각의 보조 지지체 (7'a11, 7'b11) 가 원통 형상 워크단측으로부터 멀어지도록 후퇴 이동시켜 상기 원기둥 형상 워크단 하부의 협지를 개방하고, 절단된 2 측면을 낙하시킨다.10, each auxiliary support supports the auxiliary mechanism (7'a 1, 7'a 1) and the secondary support mechanism of the tail stock (7b) (7'b 1, 7'b 1) of the headstock (7a) (7'a 11 , 7'b 11 ) is retracted and moved away from the cylindrical work end side to open the clamping of the lower end of the cylindrical work end, and falls the
(11) 이어서, 상기 워크의 C 축을 주축대 (7a) 의 서보 모터를 사용하여 90° 또는 -270° 회전시킨다 (도 8 의 Ⅵ 참조).(11) Then, the C axis of the work is rotated 90 ° or -270 ° using the servo motor of the
(12) 상기 주축대 (7a) 의 보조 서포트 기구 (7'a1, 7'a1) 와 심압대 (7b) 의 보조 서포트 기구 (7'b1, 7'b1) 를 각각의 보조 지지체 (7'a11, 7'b11) 가 워크단에 맞닿도록 직선 이동시켜 상기 워크단 하부를 협지시킨다. 12, each auxiliary support supports the auxiliary mechanism (7'a 1, 7'a 1) and the secondary support mechanism of the tail stock (7b) (7'b 1, 7'b 1) of the headstock (7a) 7'a 11 and 7'b 11 are linearly moved to abut the work end to sandwich the lower end of the work end.
(13) 회전하는 상기 1 쌍의 회전 절단날 (91a, 91b) 의 방향으로 상기 클램프 기구 (7) 를 탑재하는 워크 테이블 (4) 을 이동시켜 상기 1 쌍의 회전 절단날 (91a, 91b) 에 의한 원기둥 형상 잉곳 블록의 전후면의 높이를 1/2 을 초과하는 길이의 홈 가공을 실시하고, 원기둥 형상 잉곳 블록의 전후의 원호 형상 측면을 절단한다. 이 절단 가공시, 상기 회전 절단날 (91a, 91b) 의 전후면에는 회전 절단날 좌우 흔들림 자기 보상 기구 (96) 에 의해 상기 1 쌍의 가압 냉각액 공급 패드 (96a, 96b) 의 액체 저장 공간 (96v) 에 펌프 (96p) 를 사용하여 20 ∼ 35 Kgf/㎠ 압력의 냉각액이 2 ∼ 20 리터/분의 비율로 공급된다 (도 8 의 Ⅶ 참조).(13) The work table 4 on which the
(14) 상기 주축대 (7a) 의 보조 서포트 기구 (7'a1, 7'a1) 와 심압대 (7b) 의 보조 서포트 기구 (7'b1, 7'b1) 를 각각의 보조 지지체 (7'a11, 7'b11) 가 상기 워크단측으로부터 멀어지도록 후퇴 이동시켜 상기 워크단 하부의 협지를 개방하고, 절단된 2 측면을 낙하시켜 사각 기둥 형상 워크 (w) 를 얻는다.14, each auxiliary support supports the auxiliary mechanism (7'a 1, 7'a 1) and the secondary support mechanism of the tail stock (7b) (7'b 1, 7'b 1) of the headstock (7a) (7'a 11 , 7'b 11 ) moves backward so that it may move away from the said work end side, the clamping of the lower part of the said work end is open | released , and the cut | disconnected 2 side surface is dropped and the square columnar workpiece w is obtained.
이상, 워크 (w) 로서 원기둥 형상 실리콘 잉곳 블록을 예로 하여 설명하였지만, 워크는 통나무, 사파이어 환봉, 세라믹 환봉, 구리 분말 배합 에폭시 수지제 환봉, 엔지니어링 플라스틱제 환봉 등도 사용할 수 있다.As mentioned above, although the cylindrical silicon ingot block was demonstrated as an example as a workpiece | work w, a log, a sapphire round bar, a ceramic round bar, a copper powder blended epoxy resin round bar, an engineering plastic round bar, etc. can also be used.
본 발명의 원통 형상 잉곳 블록의 측면 스트리핑 절단 장치 (1) 및 그것을 사용하여 사각 기둥 형상 블록으로 가공하는 방법은, 다이아몬드날 끝 (91a, 91b) 폭 (날의 두께) 1 이 1.2 ∼ 2.5 ㎜ 인 회전 절단날을 사용하는 것을 회전 절단날 좌우 흔들림 자기 보상 기구 (96) 와 하프 컷 방법의 병용을 사용하여 가능하게 하였으므로, 잉곳 블록의 절삭 부스러기의 발생량을 줄일 수 있다.The side stripping
1 : 절단 장치
C : C 축 (클램프 장치의 워크 회전축)
w : 워크 (원기둥 형상 잉곳 블록)
3 : 안내 레일
4 : 워크 테이블
7 : 클램프 기구
7a : 주축대
7'a1 : 보조 서포트 기구
7'a11 : 보조 지지체
7b : 심압대
7'b1 : 보조 서포트 기구
7'b11 : 보조 지지체
8R : 로딩/언로딩 스테이지
13 : 잉곳 블록 반송 기구
14 : 스토커
70 : 클램프 기구 대기 위치 스테이지
90 : 슬라이싱 스테이지
91a, 91b : 회전 절단날
92a, 92b : 툴 축
96 : 회전 절단날 좌우 흔들림 자기 보상 기구
96a, 96b : 패드1: cutting device
C: C axis (work shaft of clamping device)
w: work (cylindrical ingot block)
3: guide rail
4: work table
7: clamp mechanism
7a: headstock
7'a 1 : Auxiliary Support Mechanism
7'a 11 : auxiliary support
7b: tailstock
7'b 1 : Assistive Support Mechanism
7'b 11 : auxiliary support
8R: Loading / Unloading Stage
13: ingot block conveying mechanism
14: stalker
70: Clamp Mechanism Standby Position Stage
90: slicing stage
91a, 91b: rotary cutting blade
92a, 92b: tool axis
96: rotating cutting blade left and right shake magnetic compensation mechanism
96a, 96b: pad
Claims (3)
b) 상기 워크 테이블 상에 좌우로 분리되어 탑재된 주축대와 심압대의 1 쌍으로 이루어지는 클램프 기구로서, 상기 주축대와 심압대가 서로 마주보는 주축대면과 심압대면에 각각의 지지축보다 하측 위치에 워크의 좌단 또는 우단에 각각의 보조 지지체가 직선 이동하여 접촉할 수 있는 보조 서포트 기구를 형성한 클램프 기구,
c) 상기 클램프 기구에 지지 가설된 워크를 얹은 상기 워크 테이블을 좌우 방향으로 왕복 이동시키는 구동 기구,
d) 상기 워크 테이블을 복합 모따기 가공 장치의 정면측에서 보는 방향에 있어서 또한 우측 방향으로부터 좌측 방향을 향하게 하고,
e) 원통 형상 잉곳 블록의 로딩/언로딩 스테이지,
f) 상기 로딩/언로딩 스테이지의 배후에 형성된 상기 클램프 기구의 대기 위치 스테이지,
g) 상기 클램프 기구의 워크 지지축을 사이에 두고 1 쌍의 회전 절단날을 그 회전 절단날 직경면이 서로 대향하도록 상기 안내 레일에 대하여 전후에 형성된 워크 (원통 형상 잉곳 블록) 의 측면 스트리핑 슬라이싱 스테이지,
및,
h) 상기 측면 스트리핑 슬라이싱 스테이지에 위치하는 상기 회전 절단날의 외주 가장자리 다이아몬드날 끝보다 내측에 있어서, 상기 원통 형상 잉곳 블록 측면 스트리핑 개시측 위치에 있고, 절단되는 상기 원통 형상 실리콘 잉곳 블록의 상측 위치에 가압 냉각액 공급 패드 1 쌍을 상기 회전 절단날을 사이에 두고 전면 (前面) 및 후면에 형성하고, 펌프에 의해 공급되는 가압 액체의 공급관을 2 분기하고, 분기된 공급관 각각의 선단을 상기 1 쌍의 가압 냉각액 공급 패드의 액체 저장 공간에 면하게 한 회전 절단날 좌우 흔들림 자기 보상 기구를 형성한 것을 특징으로 하는 원통 형상 잉곳 블록의 4 측면 스트리핑 절단 장치.a) a work table formed to reciprocate in a left-right direction on a guide rail formed in a left-right direction on a machine casing,
b) a clamp mechanism consisting of a pair of spindle headstock and tailstock mounted separately on the work table from side to side, wherein the spindle headstock and tailstock face each other on a headstock face and tailstock face lower than their respective support shafts; A clamp mechanism formed on the left end or the right end of the auxiliary support mechanism, the auxiliary support mechanism capable of linearly contacting each other;
c) a drive mechanism for reciprocating the work table in the horizontal direction, on which the work supported by the clamp mechanism is placed;
d) from the right direction to the left direction in the direction of viewing the work table from the front side of the compound chamfering processing apparatus;
e) loading / unloading stage of cylindrical ingot block,
f) a standby position stage of the clamp mechanism formed behind the loading / unloading stage,
g) a side stripping slicing stage of a work (cylindrical ingot block) formed before and after the guide rail so that the pair of rotary cutting edges face each other with the rotary cutting edge diameter faces between the workpiece supporting shafts of the clamp mechanism,
And
h) at an inner position of the cylindrical ingot block side stripping initiation position, and at an upper position of the cylindrical silicon ingot block to be cut, inside the diamond edge of the outer peripheral edge of the rotary cutting edge positioned in the side stripping slicing stage. A pair of pressurized coolant supply pads are formed on the front and rear surfaces with the rotary cutting blade interposed therebetween, and the feed pipes of the pressurized liquid supplied by the pump are bifurcated, and the ends of each of the branched supply pipes are connected to each other. The four-side stripping cutting device of the cylindrical ingot block characterized by forming the rotating cutting blade left and right shake magnetic compensation mechanism which faced the liquid storage space of the pressurized coolant supply pad.
(1) 로딩/언로딩 스테이지에 있는 클램프 기구의 주축대와 심압대 사이로 반입하고, 이어서, 상기 심압대를 전진시켜 원기둥 형상 워크를 클램프 기구에 의해 협지하는 단계,
(2) 회전하는 1 쌍의 회전 절단날의 방향으로 상기 클램프 기구를 탑재하는 워크 테이블을 이동시켜 상기 1 쌍의 회전 절단날에 의한 원기둥 형상 워크의 전후면의 높이를 1/2 을 초과하는 길이의 홈 가공을 실시하는 단계로서, 이 홈 가공시, 회전 절단날의 전후면에는 회전 절단날 좌우 흔들림 자기 보상 기구로부터 냉각액이 공급되는 단계,
(3) 이어서, 원기둥 형상 워크의 C 축을 주축대의 서보 모터를 사용하여 180° 회전시키는 단계,
(4) 상기 주축대의 보조 서포트 기구와 심압대의 보조 서포트 기구를 각각의 보조 지지체가 원기둥 형상 워크단 (端) 에 맞닿도록 직선 이동시켜 원기둥 형상 워크단 하부를 협지하는 단계,
(5) 회전하는 상기 1 쌍의 회전 절단날의 방향으로 상기 클램프 기구를 탑재하는 워크 테이블을 이동시켜 상기 1 쌍의 회전 절단날에 의한 원기둥 형상 워크의 전후면의 높이를 1/2 을 초과하는 길이의 홈 가공을 실시하고, 원기둥 형상 워크의 전후의 원호 형상 측면을 절단하는 단계로서, 이 절단 가공시, 상기 회전 절단날의 전후면에는 회전 절단날 좌우 흔들림 자기 보상 기구로부터 냉각액이 공급되는 단계,
(6) 상기 주축대의 보조 서포트 기구와 심압대의 보조 서포트 기구를 각각의 보조 지지체가 원기둥 형상 워크단측으로부터 멀어지도록 후퇴 이동시켜 원기둥 형상 워크단 하부의 협지를 개방하고, 절단된 2 측면을 낙하시키는 단계,
(7) 이어서, 2 측면이 절단된 상기 워크의 C 축을 주축대의 서보 모터를 사용하여 90° 회전시키는 단계,
(8) 회전하는 상기 1 쌍의 회전 절단날의 방향으로 클램프 기구를 탑재하는 상기 워크 테이블을 이동시켜 상기 1 쌍의 회전 절단날에 의한 상기 워크의 나머지 전후면의 높이를 1/2 을 초과하는 길이의 홈 가공을 실시하는 단계로서, 이 홈 가공시, 회전 절단날의 전후면에는 회전 절단날 좌우 흔들림 자기 보상 기구로부터 냉각액이 공급되는 단계,
(9) 이어서, 상기 워크의 C 축을 주축대의 서보 모터를 사용하여 180° 회전시키는 단계,
(10) 상기 주축대의 보조 서포트 기구와 심압대의 보조 서포트 기구를 각각의 보조 지지체가 상기 워크단에 맞닿도록 직선 이동시켜 워크단 하부를 협지하는 단계,
(11) 회전하는 상기 1 쌍의 회전 절단날의 방향으로 상기 클램프 기구를 탑재하는 워크 테이블을 이동시켜 상기 1 쌍의 회전 절단날에 의한 상기 워크의 전후면의 높이를 1/2 을 초과하는 길이의 홈 가공을 실시하고, 원기둥 형상 워크의 전후의 원호 형상 측면을 절단하는 단계로서, 이 절단 가공시, 상기 회전 절단날의 전후면에는 회전 절단날 좌우 흔들림 자기 보상 기구로부터 냉각액이 공급되는 단계,
(12) 상기 주축대의 보조 서포트 기구와 심압대의 보조 서포트 기구를 각각의 보조 지지체가 원기둥 형상 워크단측으로부터 멀어지도록 후퇴 이동시켜 원기둥 형상 워크단 하부의 협지를 개방하고, 절단된 2 측면을 낙하시켜 사각 기둥 형상 워크를 얻는 단계를 포함하는, 절단 가공하는 방법.As a method of clamping a cylindrical workpiece using the four side stripping cutting device according to claim 1, and cutting the workpiece into a square pillar-shaped workpiece,
(1) bringing in between the headstock and the tailstock of the clamp mechanism at the loading / unloading stage, and then advancing the tailstock to grip the cylindrical work by the clamp mechanism;
(2) The length exceeding 1/2 of the height of the front and rear surfaces of the cylindrical workpiece by the pair of rotary cutting edges by moving the work table on which the clamp mechanism is mounted in the direction of the pair of rotary cutting edges to rotate. Performing groove processing of the grooves, during which the cooling liquid is supplied to the front and rear surfaces of the rotary cutting blade from the rotary cutting blade left and right swing magnetic compensation mechanisms,
(3) next, rotating the C axis of the cylindrical workpiece by 180 ° using the servo motor of the spindle;
(4) linearly moving the auxiliary support mechanism of the main shaft and the auxiliary support mechanism of the tail stock so that each of the auxiliary supports abuts on the cylindrical work end, and sandwiching the lower portion of the cylindrical work end;
(5) Moving the worktable which mounts the said clamp mechanism in the direction of the said pair of rotary cutting blades, and exceeding the height of the front-back surface of the cylindrical workpiece by the said pair of rotary cutting blades more than 1/2. Performing groove processing of length and cutting the circular arc side surfaces before and after the cylindrical workpiece, wherein, during this cutting operation, the coolant is supplied to the front and rear surfaces of the rotary cutting blade from the rotary cutting blade left and right swing magnetic compensation mechanisms. ,
(6) retracting the auxiliary support mechanism of the main shaft and the auxiliary support mechanism of the tailstock so that each of the auxiliary supports are separated from the cylindrical work end side to open the pinch under the cylindrical work end, and dropping the two cut sides; ,
(7) then, rotating the C axis of the workpiece, whose two sides are cut, by 90 ° using the servo motor of the spindle;
(8) Moving the work table on which the clamp mechanism is mounted in the direction of the rotating pair of rotary cutting blades to exceed the height of the remaining front and rear surfaces of the workpiece by the pair of rotary cutting blades of more than 1/2; Performing groove processing of length, during which the cooling liquid is supplied to the front and rear surfaces of the rotary cutting blade from the rotary cutting blade left and right swing magnetic compensation mechanisms,
(9) then rotating the C axis of the work by 180 ° using the servo motor of the spindle;
(10) linearly moving the auxiliary support mechanism of the main shaft and the auxiliary support mechanism of the tailstock so that each of the auxiliary supports is brought into contact with the work end;
(11) A length exceeding 1/2 of the height of the front and rear surfaces of the workpiece by the pair of rotary cutting blades by moving the work table for mounting the clamp mechanism in the direction of the pair of rotary cutting blades to rotate. Performing groove processing, and cutting the arc-shaped side surfaces before and after the cylindrical workpiece, wherein, during this cutting process, the coolant is supplied to the front and rear surfaces of the rotary cutting blade from the rotary cutting blade left and right swing magnetic compensation mechanisms,
(12) The auxiliary support mechanism of the headstock and the tail support mechanism of the tailstock are retracted to move away from each side of the cylindrical work end to open the pinch of the lower end of the cylindrical work end, and the two cut sides are dropped to form a square. A method of cutting, comprising the step of obtaining a columnar workpiece.
(1) 로딩/언로딩 스테이지에 있는 클램프 기구의 주축대와 심압대 사이로 반입하고, 이어서, 상기 심압대를 전진시켜 원기둥 형상 워크를 클램프 기구에 의해 협지하는 단계,
(2) 회전하는 1 쌍의 회전 절단날의 방향으로 상기 클램프 기구를 탑재하는 워크 테이블을 이동시켜 상기 1 쌍의 회전 절단날에 의한 원기둥 형상 워크의 전후면의 높이를 1/2 을 초과하는 길이의 홈 가공을 실시하는 단계로서, 이 홈 가공시, 회전 절단날의 전후면에는 회전 절단날 좌우 흔들림 자기 보상 기구로부터 냉각액이 공급되는 단계,
(3) 이어서, 원기둥 형상 워크의 C 축을 주축대의 서보 모터를 사용하여 90° 회전시키는 단계,
(4) 회전하는 상기 1 쌍의 회전 절단날의 방향으로 상기 클램프 기구를 탑재하는 워크 테이블을 이동시켜 상기 1 쌍의 회전 절단날에 의한 원기둥 형상 워크의 전후면의 높이를 1/2 을 초과하는 길이의 홈 가공을 실시하는 단계로서, 이 홈 가공시, 상기 회전 절단날의 전후면에는 회전 절단날 좌우 흔들림 자기 보상 기구로부터 냉각액이 공급되는 단계,
(5) 이어서, 4 개의 홈이 형성된 원기둥 형상 워크의 C 축을 주축대의 서보 모터를 사용하여 90° 회전시키는 단계,
(6) 상기 주축대의 보조 서포트 기구와 심압대의 보조 서포트 기구를 각각의 보조 지지체가 원통 형상 워크단에 맞닿도록 직선 이동시켜 원기둥 형상 워크단 하부를 협지시키는 단계,
(7) 회전하는 상기 1 쌍의 회전 절단날의 방향으로 상기 클램프 기구를 탑재하는 워크 테이블을 이동시켜 상기 1 쌍의 회전 절단날에 의한 원기둥 형상 워크의 전후면의 높이를 1/2 을 초과하는 길이의 홈 가공을 실시하고, 상기 원통 형상 워크의 전후의 원호 형상 측면을 절단하는 단계로서, 이 절단 가공시, 상기 회전 절단날의 전후면에는 회전 절단날 좌우 흔들림 자기 보상 기구로부터 냉각액이 공급되는 단계,
(8) 상기 주축대의 보조 서포트 기구와 심압대의 보조 서포트 기구를 각각의 보조 지지체가 워크단측으로부터 멀어지도록 후퇴 이동시켜 상기 워크단 하부의 협지를 개방하고, 절단된 2 측면을 낙하시키는 단계,
(9) 이어서, 상기 워크의 C 축을 주축대의 서보 모터를 사용하여 90° 또는 -270° 회전시키는 단계,
(10) 상기 주축대의 보조 서포트 기구와 심압대의 보조 서포트 기구를 각각의 보조 지지체가 워크단에 맞닿도록 직선 이동시켜 상기 워크단 하부를 협지하는 단계,
(11) 회전하는 상기 1 쌍의 회전 절단날의 방향으로 상기 클램프 기구를 탑재하는 워크 테이블을 이동시켜 상기 1 쌍의 회전 절단날에 의한 상기 워크의 전후면의 높이를 1/2 을 초과하는 길이의 홈 가공을 실시하고, 상기 워크의 전후의 원호 형상 측면을 절단하는 단계로서, 이 절단 가공시, 상기 회전 절단날의 전후면에는 회전 절단날 좌우 흔들림 자기 보상 기구로부터 냉각액이 공급되는 단계,
(12) 상기 주축대의 보조 서포트 기구와 심압대의 보조 서포트 기구를 각각의 보조 지지체가 상기 워크단측으로부터 멀어지도록 후퇴 이동시켜 상기 워크단 하부의 협지를 개방하고, 절단된 2 측면을 낙하시켜 사각 기둥 형상 워크를 얻는 단계를 포함하는, 절단 가공하는 방법.As a method of clamping a cylindrical workpiece using the four side stripping cutting device according to claim 1, and cutting the workpiece into a square pillar-shaped workpiece,
(1) bringing in between the headstock and the tailstock of the clamp mechanism at the loading / unloading stage, and then advancing the tailstock to grip the cylindrical work by the clamp mechanism;
(2) The length exceeding 1/2 of the height of the front and rear surfaces of the cylindrical workpiece by the pair of rotary cutting edges by moving the work table on which the clamp mechanism is mounted in the direction of the pair of rotary cutting edges to rotate. Performing groove processing of the grooves, during which the cooling liquid is supplied to the front and rear surfaces of the rotary cutting blade from the rotary cutting blade left and right swing magnetic compensation mechanisms,
(3) next, rotating the C axis of the cylindrical workpiece by 90 ° using the servo motor of the spindle;
(4) Moving the worktable which mounts the said clamp mechanism in the direction of the said 1 pair of rotary cutting blades, and exceeding the height of the front-back surface of the cylindrical workpiece by the said 1 pair of rotary cutting blades more than 1/2. Performing groove processing of length, during which the cooling liquid is supplied to the front and rear surfaces of the rotary cutting blade from the rotary cutting blade left and right magnetic compensation mechanisms,
(5) then, rotating the C axis of the cylindrical workpiece having four grooves formed by 90 ° using the servo motor of the spindle;
(6) linearly moving the auxiliary support mechanism of the main shaft and the auxiliary support mechanism of the tailstock so that the respective auxiliary supports come into contact with the cylindrical work ends to sandwich the lower portion of the cylindrical work ends;
(7) Moving the worktable which mounts the said clamp mechanism in the direction of the said pair of rotary cutting blades, and exceeding the height of the front-back surface of the cylindrical workpiece by the said pair of rotary cutting blades more than 1/2. Performing groove processing of length, and cutting the arcuate side surfaces before and after the cylindrical workpiece, wherein, during this cutting operation, the coolant is supplied to the front and rear surfaces of the rotary cutting blade from the rotary cutting blade left and right swing magnetic compensation mechanisms. step,
(8) retracting the auxiliary support mechanism of the main shaft and the auxiliary support mechanism of the tail stock so that the respective auxiliary supports are separated from the work end side to open the pinch of the lower part of the work end, and dropping the two cut sides;
(9) then rotating the C axis of the work by 90 ° or -270 ° using the servo motor of the spindle;
(10) pinching the lower end of the work end by linearly moving the auxiliary support mechanism of the main shaft and the auxiliary support mechanism of the tail stock so that the respective auxiliary supports come into contact with the work end;
(11) A length exceeding 1/2 of the height of the front and rear surfaces of the workpiece by the pair of rotary cutting blades by moving the work table for mounting the clamp mechanism in the direction of the pair of rotary cutting blades to rotate. Performing groove processing, and cutting the arc-shaped side surfaces before and after the work, wherein during the cutting process, the coolant is supplied to the front and rear surfaces of the rotary cutting blade from the rotating cutting blade left and right magnetic compensation mechanisms,
(12) The auxiliary support mechanism of the headstock and the tail support mechanism of the tailstock are retracted to move away from each side of the work end to open the pinch of the lower part of the work end, and the two cut sides are dropped to form a square pillar. A method of cutting, comprising the step of obtaining a workpiece.
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