KR101362040B1

KR101362040B1 - 실리콘잉곳의 복합가공기

Info

Publication number: KR101362040B1
Application number: KR1020120017740A
Authority: KR
Inventors: 최우각; 유명호
Original assignee: (주)대성하이텍
Priority date: 2012-02-22
Filing date: 2012-02-22
Publication date: 2014-02-12
Also published as: KR20130096360A

Abstract

본 발명에 의한 실리콘잉곳의 복합가공기는 실리콘잉곳이 제1오토로장치에 의해 잡혀서 이동되어 제1클램핑장치에 배치하고, 상기 실리콘잉곳을 잡은 상기 제1클램핑장치가 실리콘잉곳을 작업 자세로 회전함과 아울러 메인프레임의 길이 방향으로 이동되고, 상기 제1클램핑장치에 의해 이동 및 회전되는 실리콘잉곳의 양측면을 절삭 가공하는 한 쌍의 절삭장치가 상기 메인프레임의 중앙부 양측에 각각 설치되고, 상기 제1클램핑장치에 의해 이동 및 회전되어 상기 절삭장치로 절삭된 실리콘잉곳의 양측면의 평면부를 황삭 및 정삭 가공하는 두 쌍의 제1연삭장치가 상기 절삭장치의 뒤쪽으로부터 이격되어 상기 메인프레임의 중앙 부위의 상부 양측에 차례로 설치되는 것을 포함하여 이루어지는 실리콘잉곳의 복합가공기에 있어서, 제1연삭장치로 연삭된 실리콘잉곳을 제1클램핑장치로부터 잡아올려서 이동하는 제2오토로딩장치가 메인프레임의 중앙부에 설치되고, 상기 제2오토로딩장치에 의해 이동되는 실리콘잉곳을 잡는 제2클램핑장치가 실리콘잉곳의 작업 자세로 회전함과 아울러 메인프레임의 뒤쪽에서 길이 방향으로 이동되고, 상기 제2클램핑장치에 의해 이동 및 회전되는 실리콘잉곳의 양측면을 연삭 가공하는 한 쌍의 제2연삭장치가 상기 제1연삭장치의 뒤쪽으로부터 이격되어 상기 메인프레임의 뒤쪽 상부 양측에 설치되는 것을 포함하여 이루어지며, 또한 상기 메인프레임의 상부 중앙에서 길이 방향으로 동력 이동하는 제1클램핑장치와 제2클램핑장치의 일측면에 각각 설치되어 상기 클램핑장치의 이동에 따라 이동하여 실리콘잉곳을 연삭하는 제1연삭장치과 제2연삭장치의 숫돌을 드레싱하는 드레싱장치를 포함하되, 상기 드레싱장치는 상기 제1클램핑장치와 제2클램핑장치의 일측면에 각각 설치되는 드레싱본체의 하부에 액추에이터가 설치되고, 상기 액추에이터의 로드와 함께 이동하는 랙이 상기 액추에이터의 로드와 연결됨과 아울러 상기 드레싱본체의 내부에 이동 가능하게 설치되고, 상기 랙과 치합되는 피니언이 상기 드레싱본체의 내부에 배치되고, 한쪽 단부에 상기 피니언이 설치되는 회전축이 드레싱본체 내에 회전 가능하게 설치되고, 상기 드레싱본체의 한쪽 면으로 돌출되는 회전축의 다른쪽 단부에 회전체가 설치되며, 상기 회전체의 측면에 드레싱부재가 설치되어 복합가공기의 연삭장치의 숫돌을 드레싱하는 것을 포함한다.
따라서 본 발명은 제1클램핑장치에 설치된 하나의 실리콘잉곳을 원기둥잉곳의 측면의 절삭하는 공정과 측면 평면 부위의 황삭 및 정삭하는 공정으로 가공함과 아울러 제2클램핑장치에 설치된 1차로 가공된 다른 하나의 실리콘잉곳을 챔퍼링 및 연삭하는 공정으로 가공하기 때문에, 제1클램핑장치에 설치된 실리콘잉곳을 가공할 때에 제2클램핑장치에 설치된 실리콘잉곳을 가공할 수 있어 실리콘잉곳의 측면 절삭, 챔퍼링, 그라인딩을 단계적으로 용이하게 가공할 수 있을 뿐만 아니라 작업 시간을 절감하고, 실리콘잉곳의 가공 정도와 가공 시간을 합리화하여 일정한 품질을 용이하게 유지할 수 있으며, 또한 실리콘잉곳을 연삭하는 연삭기의 숫돌의 표면을 드레싱부재로 드레싱함과 아울러 제1,제2클램핑장치에 드레싱장치를 설치하여 실리콘잉곳을 황삭 및 정삭하는 과정에서 자동으로 드레싱할 수 있기 때문에, 자동으로 드레싱 작업할 수 있어 작업자를 편리하게 하고, 실리콘잉곳를 가공하는 도중에도 드레싱 작업을 수행할 수 있을 뿐만 아니라 실리콘잉곳의 황삭 및 정삭 작업을 연속적으로 수행할 수 있는 등의 효과를 발휘한다.

Description

실리콘잉곳의 복합가공기{SILICON INGOT MULTIPROCESSING MACHINE}

본 발명은 실리콘잉곳의 복합가공기에 사용되는 숫돌을 드레싱하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실리콘잉곳의 측면 절삭, 챔퍼링, 그라인딩을 단계적으로 용이하게 가공할 수 있어 작업 시간을 절감하고, 실리콘잉곳의 가공 정도와 가공 시간을 합리화하여 일정한 품질을 용이하게 유지할 수 있으며, 실리콘잉곳의 복합가공기에 사용되는 숫돌을 자동으로 드레싱하여 작업자를 편리하게 함과 아울러 작업 시간을 용이하게 단축할 수 있도록 하는 실리콘잉곳의 복합가공기에 관한 것이다.

실리콘잉곳은 모래 등 실리콘을 포함한 원재료를 정제하여 폴리실리콘을 뽑아내는 것인 바, 전기로에서 고순도의 다결정 실리콘을 용융 응고하여 원기둥 형상으로 형성된다.

이러한 원기둥 형상의 실리콘잉곳은 개략적인 사각형 기둥 형상으로 절삭 및 연삭하게 되는 바, 이러한 실리콘잉곳의 복합가공기는 본 발명의 출원인에 의해 특허출원번호 제10-2011-0084490호로 개발된 기술이 있다.

본 출원인에 의해 출원된 기술은 원기둥 형상의 실리콘잉곳을 개략적인 사각형 기둥 형상으로 측면 절삭, 챔퍼링, 그라인딩 작업을 수행하는 기술로서, 이를 간략하게 설명하면 원기둥 형상의 실리콘잉곳을 정렬한 뒤, 실리콘잉곳을 클램핑장치로 잡아서 길이 방향으로 이동하면서 1차적으로 측면 절삭하고, 측면 절삭된 실리콘잉곳의 외부면 전체를 2차적으로 황삭 및 정삭하게 된다.

그러나 상기와 같은 종래의 실리콘잉곳의 복합가공기는 절삭장치로 측면이 절삭된 실리콘잉곳의 전체 표면을 다수의 연삭장치로 황삭 및 정삭하기 때문에, 하나의 실리콘잉곳을 가공하기 위한 작업 시간이 절삭 공정과 황삭 및 정삭 공정을 모두 완료하는 시간이기 때문에, 하나의 실리콘잉곳을 가공하기 위한 시간이 많이 소요된다는 단점이 있다.

한편 종래의 실리콘잉곳의 복합가공기에 구비된 숫돌로 실리콘잉곳의 표면을 황삭 및 정삭하는 과정에서 숫돌의 표면에 실리콘잉곳의 재료의 막힘이나 숫돌의 오랜 사용으로 인하여 연마도가 저하된다.

그래서 종래에는 숫돌을 드레서로 숫돌의 표면을 드레싱하여 숫돌의 표면에 있는 실리콘잉곳의 입자를 떨어뜨리는 바, 이 때 숫돌을 회전시켜서 작업자가 드레서를 잡고 숫돌 표면에 밀착하여 숫돌을 드레싱하게 된다.

그러나 상기와 같이 수작업으로 숫돌 표면을 드레서를 드레싱 작업하게 되면, 작업자의 숙련도에 의존하여 수작업으로 숫돌 표면을 드레싱하기 때문에 드레싱 작업이 불편하며, 복합가공기의 숫돌을 드레싱하는 시간이 많이 소요될 수 있다는 단점이 있다.

특히 복합가공기로 실리콘잉곳을 가공하는 프로그램을 정지시킨 뒤, 작업자가 수작업으로 복합가공기의 숫돌을 드레싱하기 때문에, 복합가공기 본래의 작업에 지장을 초래할 수 있을 뿐만 아니라 드레싱하는 시간 간격이 일정하지 않아 실리콘잉곳의 일정한 품질을 유지하지 못한다는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 원기둥 형상의 실리콘잉곳의 측면의 절삭하는 공정과 측면 평면 부위의 황삭 및 정삭하는 공정과 별도로 개략적인 사각형 기둥 형상의 챔퍼링 및 연삭하는 공정을 분리함과 아울러 두 개의 실리콘잉곳을 단계적으로 가공함으로써, 실리콘잉곳의 측면 절삭, 챔퍼링, 그라인딩을 단계적으로 용이하게 가공할 수 있어 작업 시간을 절감하고, 실리콘잉곳의 가공 정도와 가공 시간을 합리화하여 일정한 품질을 용이하게 유지할 수 있는 실리콘잉곳의 복합가공기를 제공한다.

또한 본 발명은 실리콘잉곳의 복합가공기에 구비된 연삭장치의 숫돌을 자동으로 드레싱함으로써, 작업자를 편리하게 하고, 작업 시간을 용이하게 단축할 수 있으며, 복합가공기로 실리콘잉곳을 가공하는 과정에서도 숫돌을 드레싱할 수 있어 복합가공기의 실리콘잉곳 작업을 연속적으로 수행할 수 있는 실리콘잉곳의 복합가공기를 제공한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 실리콘잉곳이 제1오토로장치에 의해 잡혀서 이동되어 제1클램핑장치에 배치하고, 상기 실리콘잉곳을 잡은 상기 제1클램핑장치가 실리콘잉곳을 작업 자세로 회전함과 아울러 메인프레임의 길이 방향으로 이동되고, 상기 제1클램핑장치에 의해 이동 및 회전되는 실리콘잉곳의 양측면을 절삭 가공하는 한 쌍의 절삭장치가 상기 메인프레임의 중앙부 양측에 각각 설치되고, 상기 제1클램핑장치에 의해 이동 및 회전되어 상기 절삭장치로 절삭된 실리콘잉곳의 양측면의 평면부를 황삭 및 정삭 가공하는 두 쌍의 제1연삭장치가 상기 절삭장치의 뒤쪽으로부터 이격되어 상기 메인프레임의 중앙 부위의 상부 양측에 차례로 설치되는 것을 포함하여 이루어지는 실리콘잉곳의 복합가공기에 있어서, 제1연삭장치로 연삭된 실리콘잉곳을 제1클램핑장치로부터 잡아올려서 이동하는 제2오토로딩장치가 메인프레임의 중앙부에 설치되고, 상기 제2오토로딩장치에 의해 이동되는 실리콘잉곳을 잡는 제2클램핑장치가 실리콘잉곳의 작업 자세로 회전함과 아울러 메인프레임의 뒤쪽에서 길이 방향으로 이동되고, 상기 제2클램핑장치에 의해 이동 및 회전되는 실리콘잉곳의 양측면을 연삭 가공하는 한 쌍의 제2연삭장치가 상기 제1연삭장치의 뒤쪽으로부터 이격되어 상기 메인프레임의 뒤쪽 상부 양측에 설치되는 것을 포함하여 이루어지는 실리콘잉곳의 복합가공기를 제공한다.

또한 상기 메인프레임의 상부 중앙에서 길이 방향으로 동력 이동하는 제1클램핑장치와 제2클램핑장치의 일측면에 각각 설치되어 상기 클램핑장치의 이동에 따라 이동하여 실리콘잉곳을 연삭하는 제1연삭장치과 제2연삭장치의 숫돌을 드레싱하는 드레싱장치를 포함하되, 상기 드레싱장치는 상기 제1클램핑장치와 제2클램핑장치의 일측면에 각각 설치되는 드레싱본체의 하부에 액추에이터가 설치되고, 상기 액추에이터의 로드와 함께 이동하는 랙이 상기 액추에이터의 로드와 연결됨과 아울러 상기 드레싱본체의 내부에 이동 가능하게 설치되고, 상기 랙과 치합되는 피니언이 상기 드레싱본체의 내부에 배치되고, 한쪽 단부에 상기 피니언이 설치되는 회전축이 드레싱본체 내에 회전 가능하게 설치되고, 상기 드레싱본체의 한쪽 면으로 돌출되는 회전축의 다른쪽 단부에 회전체가 설치되며, 상기 회전체의 측면에 드레싱부재가 설치되어 복합가공기의 연삭장치의 숫돌을 드레싱하는 것으로 이루어지는 실리콘잉곳의 복합가공기를 제공한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 실리콘잉곳의 복합가공기는 제1클램핑장치에 설치된 하나의 실리콘잉곳을 원기둥잉곳의 측면의 절삭하는 공정과 측면 평면 부위의 황삭 및 정삭하는 공정으로 가공함과 아울러 제2클램핑장치에 설치된 1차로 가공된 다른 하나의 실리콘잉곳을 챔퍼링 및 연삭하는 공정으로 가공하기 때문에, 제1클램핑장치에 설치된 실리콘잉곳을 가공할 때에 제2클램핑장치에 설치된 실리콘잉곳을 가공할 수 있어 실리콘잉곳의 측면 절삭, 챔퍼링, 그라인딩을 단계적으로 용이하게 가공할 수 있을 뿐만 아니라 작업 시간을 절감하고, 실리콘잉곳의 가공 정도와 가공 시간을 합리화하여 일정한 품질을 용이하게 유지할 수 있다는 이점이 있다.

또한 실리콘잉곳을 연삭하는 연삭기의 숫돌의 표면을 드레싱부재로 드레싱함과 아울러 제1,제2클램핑장치에 드레싱장치를 설치하여 실리콘잉곳을 황삭 및 정삭하는 과정에서 자동으로 드레싱할 수 있기 때문에, 자동으로 드레싱 작업할 수 있어 작업자를 편리하게 하고, 실리콘잉곳를 가공하는 도중에도 드레싱 작업을 수행할 수 있을 뿐만 아니라 실리콘잉곳의 황삭 및 정삭 작업을 연속적으로 수행할 수 있다는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 실리콘잉곳의 복합가공기의 정면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 실리콘잉곳의 복합가공기에 적용되는 제1클램핑장치를 나타내는 일부 발췌 단면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 실리콘잉곳의 복합가공기에 적용되는 제2클램핑장치를 나타내는 일부 발췌 단면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 실리콘잉곳의 복합가공기의 가공 순서를 설명하기 위한 공정도이다.
도 5는 본 발명에 의한 실리콘잉곳의 복합가공기에 적용되는 드레싱장치를 설명하기 위한 일부 발췌 정면도이다.
도 6은 본 발명에 의한 실리콘잉곳의 복합가공기에 적용되는 드레싱장치를 설명하기 위한 일부 발췌 평면도이다.
도 7은 본 발명에 의한 실리콘잉곳의 복합가공기에 적용되는 드레싱장치의 단면도이다.
도 8은 도 7의 A - A선 단면도이다.
도 9는 도 7의 B - B선 단면도이다.
도 10은 본 발명에 의한 실리콘잉곳의 복합가공기용 드레싱장치를 설명하는 단면도이다.

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

도 1은 본 발명에 의한 실리콘잉곳의 복합가공기를 나타내는 도면으로서, 상기 복합가공기(1)는 원기둥 형상의 실리콘잉곳(2)을 절삭 및 연삭할 수 있어 실리콘잉곳(2)의 양측면의 절삭 가공과 연삭 가공, 챔퍼링 가공을 단계적으로 진행할 뿐만 아니라 동시에 작업할 수 있는 두 개의 실리콘잉곳(2) 중에 하나의 실리콘잉곳(2)을 절삭 가공한 후에 이의 평면부를 연삭 가공하고, 다른 하나의 실리콘잉곳(2)을 챔퍼링 가공과 함께 모서리부의 연삭 가공하는 구조로 이루어진다.

즉 본 발명에서는 제1오토로장치(3)로 실리콘잉곳(2)을 잡아서 제1클램핑장치(4)로 이동하여 제1클램핑장치(4)에 배치하고, 상기 실리콘잉곳(2)을 잡은 상기 제1클램핑장치(4)가 메인프레임(5)의 길이 방향으로 이동함과 아울러 실리콘잉곳(2)의 작업 자세로 회전하고, 상기 제1클램핑장치(4)에 의해 이동 및 회전되는 실리콘잉곳(2)의 양측면을 절삭 가공하는 한 쌍의 절삭장치(6)가 상기 메인프레임(5)의 중앙부 양측에 각각 설치되고, 상기 제1클램핑장치(4)에 의해 이동 및 회전되어 상기 절삭장치(6)로 절삭된 도 4와 같이 실리콘잉곳(2)의 양측면의 평면부(2b)를 황삭 및 정삭 가공하는 두 쌍의 제1연삭장치(7)가 상기 절삭장치(6)의 뒤쪽으로부터 이격되어 상기 메인프레임(5)의 중앙 부위의 상부 양측에 차례로 설치되는 구조를 포함한다.

그리고 상기 메인프레임(5)의 중앙부에 제2오토로딩장치(8)가 설치되어 제1연삭장치(7)로 연삭된 실리콘잉곳(2)을 잡아올려서 제2클램핑장치(9)로 이동하고, 상기 제2오토로딩장치(8)에 의해 이동되는 실리콘잉곳(2)을 잡은 제2클램핑장치(9)가 메인프레임(5)의 뒤쪽에서 길이 방향으로 이동됨과 아울러 실리콘잉곳(2)의 작업 자세로 회전한다.

상기 제2클램핑장치(9)에 의해 이동 및 회전되는 실리콘잉곳(2)의 양측면 즉 모서리부(2c)를 연삭 가공하는 한 쌍의 제2연삭장치(10)가 상기 제1연삭장치(7)의 뒤쪽으로부터 이격되어 상기 메인프레임(5)의 뒤쪽 상부 양측에 설치되는 구조를 포함하여 이루어진다.

물론 본 발명에서는 본 출원인에 의해 출원된 특허출원 제10-2011-0084490호에 기술된 바와 같은 초기에 실리콘잉곳(2)의 자세를 정렬하는 정렬장치(11)가 복합가공기(1)의 메인프레임(5)의 입구측 한쪽 측면에 설치된다.

따라서 상기 복합가공기(1)의 메인프레임(5) 상에는 정렬장치(11)와 제1오토로딩장치(3), 한 쌍의 절삭장치(6), 두 쌍의 제1연삭장치(7), 제2오토로딩장치(8), 한 쌍의 제2연삭장치(10)가 차례로 배치됨과 더불어 상기 메인프레임(5) 상에는 제1클램핑장치(4)와 제2클램핑장치(10)이 배치되며, 메인프레임(5)의 뒤쪽에는 가공된 실리콘잉곳(2)을 배출하는 배출용 오토로딩장치(12)가 설치되어 있다.

참고로 상기 정렬장치(11)는 제1오토로딩장치(3)으로 잡아서 제1클램핑장치(4)에 배치하는 가공 위치로 실리콘잉곳(2)를 이동하기 전에 실리콘잉곳(2)의 자세를 바르게 하기 위하여, 십자 형상의 표시부(2a)를 측면에 구비한 실리콘잉곳(2)의 자세를 설정하는 장치이다.

그리고 상기 정렬장치(11)의 측면에는 다수의 센서가 상하로 설치되어 실리콘잉곳(2)의 측면에 표시된 표시부(2a)를 감지하게 된다.

상기 제1,제2오토로딩장치(3,8)는 실리콘잉곳(2)을 잡아서 이동하는 것으로서, 실리콘잉곳(2)을 잡거나 놓게 되는 클램핑장치(3a,8a)를 각각 구비하고 있고, 상기 클램핑장치(3a,8a)를 상하 좌우로 이동하는 공지 기술에 의해 충분히 설명되는 것이다.

상기 제1클램핑장치(4)는 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 메인프레임(5)에 설치된 제1오토로딩장치(3)에 의해 이동되는 실리콘잉곳(2)을 잡아서 메인프레임(2)의 길이 방향으로 이동함과 아울러 실리콘잉곳(2)을 회전하는 것이다.

여기서 상기 제1클램핑장치(4)는 실리콘잉곳(2)을 가공하는 복합가공기(1)의 메인프레임(5)의 상부에 설치되어 실리콘잉곳(2)의 양단부 측면을 잡아서 이동함과 아울러 실리콘잉곳(2)을 회전하게 된다.

즉 상기 제1클램핑장치(4)는 스크류모터(13a)에 의해 회전되는 볼스크류(13)가 메인프레임(5) 상부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 볼스크류(13)의 회전에 따라 상기 메인프레임(5)의 상부에서 이동하는 슬라이드베드(4a)가 상기 볼스크류(13) 상에 설치된다.

그리고 상기 슬라이드베드(4a)의 상부에는 바디이동실리더(4b)가 설치되고, 상기 바디이동실리더(4a)에 의해 슬라이드베드(4a)의 일측 상부에서 이동하는 테일스톡바디(4c)가 상기 바디이동실리더(4b)의 로드 선단부에 연결된다.

물론 상기 테일스톡바디(4c)의 하부에 구비된 로드연결부(4ca)에 상기 바디이동실리더(4b)의 로드(4ba) 선단부가 연결되는 것이다.

상기 테일스톡바디(4c)에는 테일스톡스핀들(4d)이 회전 가능하게 설치되고, 실리콘잉곳(2)의 한쪽 면에 밀착되는 테일마찰부재(4e)가 상기 테일스톡스핀들(4d)의 선단부에 연결된다.

상기 슬라이드베드(4a)의 타측 상부에는 헤드스톡바디(4f)가 고정 설치되고, 상기 테일스톡스핀들(4d)과 일직선 상에 위치하는 헤드스톡스핀들(4g)이 상기 헤드스톡바디(4f)에 회전 가능하게 설치되고, 실리콘잉곳(2)의 다른쪽 면에 밀착되는 헤드마찰부재(4h)가 상기 헤드스톡스핀들(4g)의 일측에 연결됨과 아울러 상기 헤드스톡스핀들(4g)의 타측에 스핀들모터(4j)의 모터축이 연결되며, 상기 스핀들모터(4j)를 고정하는 모터브래킷(4ja)이 상기 테일스톡바디(4f)에 설치된다.

그러면 상기 실리콘잉곳(2)의 한쪽 면에는 테일마찰부재(4e)가 밀착되고, 이의 다른쪽 면에는 헤드마찰부재(4h)이 밀착되는 것이므로, 상기 실리콘잉곳(2)이 상기 바디이동실리더(4b)에 의해 테일마찰부재(4e)과 헤드마찰부재(4h) 사이에 고정 설치됨과 아울러 상기 스핀들모터(4j)에 의해 가공 자세로 회전될 수 있으며, 상기 스크류모터(13a)와 볼스크류(13)에 의해 상기 제1클램핑장치(4)가 메인프레임(5) 상부에서 길이 방향으로 이동될 수 있는 것이다.

상기 제2클램핑장치(9)도 상기 제1클램핑장치(4)의 구성과 동일한 바, 이는 도 1과 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 메인프레임(5)에 설치된 제2오토로딩장치(8)에 의해 이동되는 실리콘잉곳(2)을 잡아서 메인프레임(2)의 길이 방향으로 이동함과 아울러 실리콘잉곳(2)을 회전하는 것이다.

다시 말하면 상기 제2클램핑장치(9)는 스크류모터(14a)에 의해 회전되는 볼스크류(14)가 메인프레임(5) 상부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 볼스크류(14)의 회전에 따라 상기 메인프레임(5)의 상부에서 이동하는 슬라이드베드(9a)가 상기 볼스크류(14) 상에 설치된다.

그리고 상기 슬라이드베드(9a)의 상부에는 바디이동실리더(9b)가 설치되고, 상기 바디이동실리더(9a)에 의해 슬라이드베드(9a)의 일측 상부에서 이동하는 테일스톡바디(9c)가 상기 바디이동실리더(9b)의 로드 선단부에 연결된다.

물론 상기 테일스톡바디(9c)의 하부에 구비된 로드연결부(9ca)에 상기 바디이동실리더(9b)의 로드(9ba) 선단부가 연결되는 것이다.

상기 테일스톡바디(9c)에는 테일스톡스핀들(9d)이 회전 가능하게 설치되고, 실리콘잉곳(2)의 한쪽 면에 밀착되는 테일마찰부재(9e)가 상기 테일스톡스핀들(9d)의 선단부에 연결된다.

상기 슬라이드베드(9a)의 타측 상부에는 헤드스톡바디(9f)가 고정 설치되고, 상기 테일스톡스핀들(9d)과 일직선 상에 위치하는 헤드스톡스핀들(9g)이 상기 헤드스톡바디(9f)에 회전 가능하게 설치되고, 실리콘잉곳(2)의 다른쪽 면에 밀착되는 헤드마찰부재(9h)가 상기 헤드스톡스핀들(9g)의 일측에 연결됨과 아울러 상기 헤드스톡스핀들(9g)의 타측에 스핀들모터(9j)의 모터축이 연결되며, 상기 스핀들모터(9j)를 고정하는 모터브래킷(9ja)이 상기 테일스톡바디(9f)에 설치된다.

그러면 상기 실리콘잉곳(2)의 한쪽 면에는 테일마찰부재(9e)가 밀착되고, 이의 다른쪽 면에는 헤드마찰부재(9h)이 밀착되는 것이므로, 상기 실리콘잉곳(2)이 상기 바디이동실리더(9b)에 의해 테일마찰부재(9e)과 헤드마찰부재(9h) 사이에 고정 설치됨과 아울러 상기 스핀들모터(9j)에 의해 가공 자세로 회전될 수 있으며, 상기 스크류모터(14a)와 볼스크류(14)에 의해 상기 제2클램핑장치(9)가 메인프레임(5) 상부에서 길이 방향으로 이동될 수 있는 것이다.

한편 상기 절삭장치(6)는 한 쌍으로 구성되어 상호 마주보는 것이며, 상기 메인프레임(5)의 중앙부 양측에 각각 설치되어 상기 제1클램핑장치(4)에 의해 이동 및 회전되는 실리콘잉곳(2)의 양측면을 절삭 가공하게 된다.

물론 상기 절삭장치(6)는 종래와 마찬가지로 절삭스핀들이 절삭모터에 의해 고속으로 회전되고, 상기 절삭스핀들의 선단부에 절삭공구가 결합되어 두 개의 절삭공구 사이로 이동하는 실리콘잉곳(2)를 절삭 가공하며, 상기 절삭스핀들과 절삭모터가 절삭베드 상에서 절삭장치의 이동모터에 의해 이동될 수 있는 구조이다.

또한 상기 제1연삭장치(7)는 두 쌍으로 구성되어 각각의 쌍이 상호 마주보는 것일 뿐만 아니라 상기 제2연삭장치(10)는 상호 마주 보는 한 쌍으로 구성되며, 상기 제1연삭장치(7)는 상기 제1클램핑장치(4)에 의해 이동 및 회전되어 상기 절삭장치(6)로 절삭된 실리콘잉곳(2)의 평면부(2b)를 연삭 가공하게 되고, 상기 제2연삭장치(7)는 제2클램핑장치(9)에 의해 이동 및 회전되어 상기 제1연삭장치(7)에 의해 연삭된 실리콘잉곳(2)의 모서리부(2c)를 연삭 가공하게 된다.

상기 제1,제2연삭장치(7,10)도 종래에 많이 사용되는 것으로서, 상기 절삭장치(6)와 마찬가지로 마주보는 연삭공구가 고속 회전되면서 상호 근접하거나 이격될 수 있는 구조이다.

이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 실리콘잉곳의 복합가공기는 다음과 같이 작용한다.

우선 실리콘잉곳(2)의 자세를 정렬장치(11)에 의해 바르게 된 뒤, 상기 제1오토로딩장치(3)가 작동되어 정렬장치(11)에서 바른 자세로 있는 실리콘잉곳(2)을 제1클램핑장치(4)으로 이동하여 제1클램핑장치(4)에 장착하게 한다.

즉 상기 제1오토로딩장치(3)가 실리콘잉곳(2)을 잡아서 테일마찰부재(4e)와 헤드마찰부재(4h) 사이에 위치시키면 바디이동실리더(4b)가 작동되어 테일스톡바디(4c)를 이동함과 동시에 테일스톡스핀들(4d)과 테일마찰부재(4e)를 이동하게 되며, 이에 따라 테일마찰부재(4e)과 헤드마찰부재(4h) 사이에서 상기 실리콘잉곳(2)이 견고하게 고정되는 것이다.

이러한 상태에서 스크류모터(13a)를 작동하면 볼스크류(13)가 회전됨에 따라 슬라이드베드(4a)가 볼스크류(13)의 길이 방향으로 이동함과 동시에 상기 슬라이드베드(4a)의 상부에 설치된 바디이동실리더(4b)와 테일스톡바디(4c), 헤드스톡바디(4f) 등이 이동하여 실리콘잉곳(2)이 볼스크류(13)의 길이 방향으로 이동하게 된다.

상기 실리콘잉곳(2)이 상기 제1클램핑장치(4)에 의해 이동되는 과정에서 한 쌍의 절삭장치(6)에 구비된 절삭공구이 고속 회전되면서 실리콘잉곳(2)의 접근하여 실리콘잉곳(2)의 양측면을 원활하게 절삭 가공하게 되며, 양측면이 절삭된 실리콘잉곳(2)의 다른 양측면을 가공하기 위하여 상기 절삭장치(6)의 절삭공구를 실리콘잉곳(2)으로부터 이격한 뒤에 제1클램핑장치(4)의 스핀들모터(4j)를 작동하여 실리콘잉곳(2)를 90도 회전한 뒤에 절삭장치(6)의 절삭공구를 실리콘잉곳(2)의 양측면에 근접시켜서 다른 양측면을 절삭 가공하여 개략적인 사각형 단면을 가진 실리콘잉곳(2)를 절삭 작업으로 형성하게 된다.

이러한 상태에서 스크류모터(13)를 작동하여 실리콘잉곳(2)를 두 쌍의 연삭장치(7)의 연삭공구 사이에 위치시킨 뒤, 연삭장치(7)의 연삭공구을 고속 회전시키면서 실리콘잉곳(2)의 절삭면에 근접하여 연마 가공하게 된다.

연마 작업이 완료된 뒤에는 제1클램핑장치(4)에 배치된 실리콘잉곳(2)를 제2오토로딩장치(8)이 잡아서 들어올리고, 스크류모터(13)가 작동되어 상기 제1클램핑장치(4)가 초기 상태로 리턴하게 됨과 아울러 스크류모터(14)가 작동되어 제2클램핑장치(10)가 상기 제2오토로딩장치(8)의 하부로 근접하게 되며, 상술한 바와 같이 제1오토로딩장치(3)에 의해 다른 실리콘잉곳(2)이 제1클램핑장치(4)에 배치됨과 아울러 제2오토로딩장치(8)에 있는 실리콘잉곳(2)을 제2클램핑장치(10)에 배치한다.

그러면 상술한 제1클램핑장치(4)와 같이 실리콘잉곳(2)이 제1클램핑장치(9)에 배치되며, 상기 제2클램핑장치(9)에 배치된 실리콘잉곳(2)이 제2클램핑장치(9)에 의해 45도 회전되어 실리콘잉곳(2)의 모서리부(2c)를 제2연삭장치(10)로 연삭 가공한 뒤에 90도 회전되어 실리콘잉곳(2)의 나머지 모서리부(2c)를 제2연삭장치(10)로 연삭 가공함과 동시에, 제1오토로딩장치(3)에 의해 이동되는 다른 실리콘잉곳(2)이 제1클램핑장치(4)에 배치되어 상술한 바와 같이 절삭장치(6)와 제1연삭장치(7)에 의해 가공되는 것이다.

물론 제2연삭장치(10)에 의해 연마 작업가 완료한 실리콘잉곳을 오토로딩장치(12)로 잡아서 외부로 이동 배치할 수 있는 것이다.

이렇게 본 발명에 의한 실리콘잉곳의 복합가공기는 제1클램핑장치(4)에 배치된 실리콘잉곳(2)을 절삭장치(6)와 제1연삭장치(7)로 가공함과 동시에 제2클램핑장치(9)에 배치된 실리콘잉곳(2)을 제2연삭장치(10)로 가공하기 때문에, 두 개의 실리콘잉곳(2)를 동시에 가공하게 되어 전체적인 가공 시간을 절감할 수 있는 것이다.

한편 도 5 내지 도 10은 본 발명에 의한 실리콘잉곳의 복합가공기에 적용되는 드레싱장치를 나타내는 도면으로서, 상기 드레싱장치(20)는 실리콘잉곳(2)을 절삭 및 연삭하는 제1,제2연삭장치(7,10)가 메인프레임(5)의 양측에 안쪽으로 이동 가능하게 각각 설치되는 것을 구비하는 실리콘잉곳의 복합가공기에 적용되는 바, 상기 메인프레임(5)의 상부에 길이 방향으로 이동 가능하게 설치되는 구조로 이루어진다.

즉 상기 드레싱장치는 드레싱본체(21)의 하부에 액추에이터(22)가 설치되고, 상기 액추에이터(22)의 로드(22a)와 함께 이동하는 랙(23)이 상기 액추에이터(22)의 로드(22a)와 연결됨과 아울러 상기 드레싱본체(21)의 내부에 직선으로 이동 가능하게 설치되고, 상기 랙(23)과 치합되는 피니언(24)이 상기 드레싱본체(21)의 내부에 배치된다.

그리고 한쪽 단부에 상기 피니언(24)이 설치되는 회전축(25)이 드레싱본체(21) 내에 회전 가능하게 설치되어 상기 랙(23)의 이동에 따라 회전되며, 상기 드레싱본체(21)의 한쪽 면으로 돌출되는 회전축(25)의 다른쪽 단부에 회전체(26)가 설치되어 상기 피니언(24) 및 회전축(25)와 함께 회전된다.

상기 회전체(26)의 측면에 드레싱부재(27)가 설치되어 복합가공기(1)의 제1,제2연삭장치(7,10)의 연삭공구 즉 숫돌을 드레싱하는 구조이다.

특히 상기 드레싱본체(21)가 복합가공기의 제1,제2클램핑장치(4,9) 즉 이의 테일스톡바디(4c,9c)에 설치되어 상기 제1,제2클램핑장치(4,9)의 이동에 따라 드레싱본체(21)가 메인프레임(5)의 길이 방향으로 이동됨이 바람직하다.

그러면 상기 제1,제2클램핑장치(4,9)와 함께 이동하면서 실리콘잉곳(2)의 측면을 제1,제2연삭장치(7,10)로 가공하는 과정에서도 제1,제2클램핑장치(4,9)의 이동에 따라 드레싱장치(20)로 제1,제2연삭장치(7,10)의 연삭공구인 숫돌을 드레싱할 수 있다.

한편 상기 드레싱부재(27)로 제1,제2연삭장치(7,10)의 숫돌을 드레싱할 때, 숫돌과 드레싱부재(27)의 접촉 부위의 밀착력이 커지면 드레싱부재(27)에 충격이 가해져서 드레싱장치(20)와 연삭장치(7,10)에 악영향을 미칠 수 있기 때문에, 드레싱부재(27)와 숫돌 사이의 밀착력을 완충할 필요가 있다.

그래서 본 발명에서는 나란하게 상호 이격되는 두 개의 가이드봉(28)이 상기 회전체(26)에 길이 방향으로 이동하게 설치되고, 두 개의 가이드봉(28)의 단부에 드레싱부재설치구(29)가 설치되고, 상기 드레싱부재설치구(29)에 형성된 설치부(29a)에 상기 드레싱부재(27)가 삽입 설치되며, 상기 회전체(26)의 측면과 드레싱부재설치구(29)의 뒤쪽면 사이에 탄성부재(30)가 설치되는 구조를 포함한다.

물론 상기 액추에이터(22)는 유압 또는 공압실린더를 사용할 수 있을 뿐만 아니라 전기로 작동하는 액추에이터를 사용할 수 있음을 자명한 것이다.

또한 상기 드레싱부재(27)는 숫돌의 입자 종류, 입도, 결합도 세기, 조직, 결합제 종류에 따라 그 재질이 결정되며, 연마석을 구비하여 연삭장치의 숫돌의 표면을 갈아서 깍아낼 수 있고, 숫돌에 있는 실리콘잉곳의 입자를 긁어내는 초경합금으로 재질의 철심으로 연삭장치의 숫돌의 표면을 긁어낼 수 있는 것이다.

이와 같이 이루어지는 상기 드레싱장치(20)는 복합가공기(1)의 제1,제2연삭장치(7,10)의 숫돌로 실리콘잉곳(2)의 표면을 황삭 및 정삭 가공으로 오랫동안 사용하면, 숫돌의 표면이 매끈하게 되거나 실리콘잉곳(2)의 입자가 숫돌 표면에 박히면서 숫돌의 표면이 매끈하게 된다.

이 때 드레싱장치(20)의 액추에이터(22)를 작동하면 액추에이터(22)의 로드(22a)를 이동하여 랙(23)이 이동하게 되고, 상기 랙(23)의 이동으로 피니언(24)와 회전축(25)가 회전함과 동시에 회전체(26)과 드레싱부재(27)가 회전된다.

즉 초기에는 실리콘잉곳의 복합가공기의 작업에 지장을 주지 않기 위하여, 도 5과 같이 드레싱부재(27)의 선단부가 아래로 향하고 있으나, 상기와 같은 작용으로 드레싱 작업을 수행할 수 있도록 도 10의 쇄선과 같이 드레싱부재(27)의 선단부가 숫돌의 표면으로 향하게 된다.

이러한 상태에서 제1,제2클램핑장치(4,9)를 왕복 이동하면서 제1,제2연삭장치(7,10)를 작동하여 숫돌의 표면과 드레싱부재(27)의 선단부가 밀착되도록 하여 숫돌을 회전시켜서 드레싱 작업을 원활하게 수행할 수 있는 것이다.

1 : 복합가공기 2 : 실리콘잉곳
2a : 표시부 2b : 평면부
2c : 모서리부 3,8 : 제1,제2오토로장치
3a,8a : 클램핑장치 4,9 : 제1,제2클램핑장치
4a,9a : 슬라이드베드 4b,9b : 바디이동실리더
4ba,9ba : 로드 4c,9c :테일스톡바디
4ca,9ca : 로드연결부 4d,9d : 테일스톡스핀들
4e,9e : 테일마찰부재 4f,9f : 헤드스톡바디
4g,9g : 헤드스톡스핀들 4h,9h : 헤드마찰부재
4j,9j : 스핀들모터 4ja,9ja : 모터브래킷
5 : 메인프레임 6 : 절삭장치
7,10 : 제1,제2연삭장치 11 : 정렬장치
12 : 오토로딩장치 13,14 : 볼스크류
13a,14a : 스크류모터 20 : 드레싱장치
21 : 드레싱본체 22 : 액추에이터
22a : 로드 23 : 랙
24 : 피니언 25 : 회전축
26 : 회전체 27 : 드레싱부재
28 : 가이드봉 29 : 드레싱부재설치구
29a : 설치부 30 : 탄성부재

Claims

실리콘잉곳이 제1오토로장치에 의해 잡혀서 이동되어 제1클램핑장치에 배치하고, 상기 실리콘잉곳을 잡은 상기 제1클램핑장치가 실리콘잉곳을 작업 자세로 회전함과 아울러 메인프레임의 길이 방향으로 이동되고, 상기 제1클램핑장치에 의해 이동 및 회전되는 실리콘잉곳의 양측면을 절삭 가공하는 한 쌍의 절삭장치가 상기 메인프레임의 중앙부 양측에 각각 설치되고, 상기 제1클램핑장치에 의해 이동 및 회전되어 상기 절삭장치로 절삭된 실리콘잉곳의 양측면의 평면부를 황삭 및 정삭 가공하는 두 쌍의 제1연삭장치가 상기 절삭장치의 뒤쪽으로부터 이격되어 상기 메인프레임의 중앙 부위의 상부 양측에 차례로 설치되는 것을 포함하여 이루어지는 실리콘잉곳의 복합가공기에 있어서,
제1연삭장치로 연삭된 실리콘잉곳을 제1클램핑장치로부터 잡아올려서 이동하는 제2오토로딩장치가 메인프레임의 중앙부에 설치되고, 상기 제2오토로딩장치에 의해 이동되는 실리콘잉곳을 잡는 제2클램핑장치가 실리콘잉곳의 작업 자세로 회전함과 아울러 메인프레임의 뒤쪽에서 길이 방향으로 이동되고, 상기 제2클램핑장치에 의해 이동 및 회전되는 실리콘잉곳의 양측면을 연삭 가공하는 한 쌍의 제2연삭장치가 상기 제1연삭장치의 뒤쪽으로부터 이격되어 상기 메인프레임의 뒤쪽 상부 양측에 설치되며, 상기 클램핑장치의 이동에 따라 이동하여 실리콘잉곳을 연삭하는 제1연삭장치과 제2연삭장치의 숫돌을 드레싱하는 드레싱장치가 상기 메인프레임의 상부 중앙에서 길이 방향으로 동력 이동하는 제1클램핑장치와 제2클램핑장치의 일측면에 각각 설치되는 것을 포함하여 이루어지며,
상기 드레싱장치는 상기 제1클램핑장치와 제2클램핑장치의 일측면에 각각 설치되는 드레싱본체의 하부에 액추에이터가 설치되고, 상기 액추에이터의 로드와 함께 이동하는 랙이 상기 액추에이터의 로드와 연결됨과 아울러 상기 드레싱본체의 내부에 이동 가능하게 설치되고, 상기 랙과 치합되는 피니언이 상기 드레싱본체의 내부에 배치되고, 한쪽 단부에 상기 피니언이 설치되는 회전축이 드레싱본체 내에 회전 가능하게 설치되고, 상기 드레싱본체의 한쪽 면으로 돌출되는 회전축의 다른쪽 단부에 회전체가 설치되며, 상기 회전체의 측면에 드레싱부재가 설치되어 복합가공기의 연삭장치의 숫돌을 드레싱하는 것으로 이루어지는 실리콘잉곳의 복합가공기.
삭제
제1항에 있어서,
나란하게 상호 이격되는 두 개의 가이드봉이 상기 회전체에 길이 방향으로 이동하게 설치되고, 두 개의 가이드봉의 단부에 드레싱부재설치구가 설치되고, 상기 드레싱부재설치구에 형성된 설치부에 드레싱부재가 삽입 설치되며, 상기 회전체의 측면과 드레싱부재설치구의 뒤쪽면 사이에 탄성부재가 설치되는 것을 포함하여 이루어지는 실리콘잉곳의 복합가공기.