KR20110105322A - Complex processing device for chamfering of ingot block - Google Patents
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Abstract
과제
스루풋 시간이 짧고, 풋 프린트가 컴팩트한 실리콘 잉곳 블록의 복합 모따기 가공 장치를 제공한다.
해결 수단
원기둥 형상 잉곳 블록의 4 측면 박리 가공을 슬라이서 장치의 1 쌍의 회전 블레이드 (91a, 91b) 에 의해 실시하여 얻어진 각기둥 형상 잉곳의 4 모서리 (R) 면을 1 쌍의 컵 휠형 제 1 연삭 지석 (11g, 11g) 으로 조연삭 가공하여 모따기하고, 이어서 1 쌍의 컵 휠형 제 2 연삭 지석 (10g, 10g) 에 의해 그 블록의 4 측면을 마무리 연삭 가공하는 모따기를 하고, 추가로 그 블록의 4 모서리 (R) 면을 연삭차 (9g) 로 마무리 가공하여 각기둥 형상 잉곳 블록을 제조하는 복합 모따기 가공 장치 (1). assignment
Provides a complex chamfering device for silicon ingot blocks with short throughput times and a compact footprint.
Resolution
Four pairs of cup wheel-type first grinding wheels (11 g) of the four corners (R) faces of the prismatic cylindrical ingot obtained by performing the four side peeling processing of the cylindrical ingot block by the pair of rotary blades 91a and 91b of the slicer apparatus. , 11g), and then chamfered by rough grinding, followed by chamfering to finish grinding four sides of the block by a pair of cup wheel-type second grinding wheels (10g, 10g), and further by four corners of the block ( R) Complex chamfering apparatus (1) which finish-processes a surface with grinding car (9g), and manufactures a prismatic ingot block.
Description
본 발명은 태양 전지 (태양광 발전판) 의 기판으로서 사용되는 정사각형 혹은 직사각형 기판의 원재료의 각기둥 형상의 다결정 실리콘 잉곳 블록이나 단결정 실리콘 잉곳 블록의 측면이나 원주면을 모따기 가공할 수 있는 복합 모따기 가공 장치에 관한 것이다. 실리콘 잉곳 블록을 와이어 커트 방법으로 두께 200 ∼ 240 ㎛ 로 슬라이스하여 동시에 많은 태양 전지용 실리콘 기판을 얻을 때에, 잉곳 블록 절단시의 칩핑이나 크랙이 없는 각기둥 형상 혹은 원기둥 형상 실리콘 잉곳 블록을 단시간에 제조하기 위하여 C 축 단면 (端面) 을 절단한 원기둥 형상 잉곳 블록 표면을 모따기 가공하는 데에 사용된다. The present invention provides a compound chamfer processing apparatus capable of chamfering the side surface or circumferential surface of a prismatic polycrystalline silicon ingot block or monocrystalline silicon ingot block of a raw material of a square or rectangular substrate used as a substrate of a solar cell (photovoltaic power generation plate). It is about. When silicon ingot blocks are sliced to a thickness of 200 to 240 μm by a wire cut method to obtain a large number of silicon substrates for solar cells at the same time, in order to fabricate prismatic or cylindrical silicon ingot blocks without chipping or cracking during ingot block cutting in a short time. It is used for chamfering the cylindrical ingot block surface cut | disconnected the C-axis cross section.
태양 전지용 실리콘 기판을 제조하는 공정에 있어서, 원기둥 형상 단결정 실리콘 잉곳의 원단면 4 주편을 밴드 소에 의해 잘라내어, 4 모서리부에 원호 (R 코너부) 를 남긴 각기둥 형상 실리콘 잉곳 (워크 피스) 으로 하고, 이어서 가로형 원통 연삭 장치의 주축대와 심압대로 이루어지는 클램프 장치로 지지 현가하여, 컵 휠형 지석 (砥石) 으로 4 측면의 표면을 원하는 두께 (8 ∼ 10 ㎜) 로 모따기하고, 이어서 슬라이스하여 두께 200 ∼ 330 ㎛ 의 정사각형 형상 실리콘 기판을 제조하는 것이 실시되고 있다 (예를 들어, 비특허문헌 1 참조).In the process of manufacturing the silicon substrate for solar cells, four main pieces of the distal face of the cylindrical single crystal silicon ingot are cut out by a band saw to form a prismatic silicon ingot (work piece) in which four arcs are left with an arc (R corner). Then, the suspension is supported by a clamp device composed of a spindle and a tailstock of the horizontal cylindrical grinding device, and the four wheel surfaces are chamfered to a desired thickness (8 to 10 mm) by a cup wheel grindstone, and then sliced and sliced to have a thickness of 200 to Manufacturing a 330 micrometer square silicon substrate is performed (for example, refer nonpatent literature 1).
또, 각기둥 형상 실리콘 잉곳 블록으로서, 용해한 금속 규소 (Si) 용탕을 각기둥 형상 그라파이트 용기 내에 주탕 (注湯) 하여 일방향으로 응고시킨 후, 용기 내면과 접촉 오염된 하단면과 측면을 모따기하여 얻어지는 다결정 실리콘 잉곳을 2 내지 4 의 블록으로 절단한 잉곳 블록이나, 반도체 기판의 생산이 한산한 시기에, 반도체 기판 제조용 원기둥 형상 실리콘 잉곳 블록의 4 측면을 일부 R 부분을 남기고 슬라이서에 의해 절단하고, 이어서 양 단면을 모따기 가공하고, 그 후 기둥 형상 잉곳 블록의 코너 R 면 모따기 가공 (가공 여유량은 7.5 ∼ 8 ㎜) 을 실시한 후, 4 측면 평면을 모따기 가공 (가공 여유량은 0.5 ∼ 1 ㎜) 하여 태양 전지용의 각기둥 형상 단결정 실리콘 잉곳 블록으로 한 것이 이용되고 있다. 다결정 실리콘 기판과 비교하여 단결정 실리콘 기판이 광 변환율은 높지만, 모따기 가공은 어려운 것으로 여겨지고 있다. In addition, as a prismatic silicon ingot block, molten metal silicon (Si) molten metal is poured into a prismatic graphite container and solidified in one direction, and then polycrystalline silicon obtained by chamfering the lower surface and the side contaminated with the inner surface of the container. Ingot blocks in which the ingots are cut into blocks of 2 to 4 or four side surfaces of the cylindrical silicon ingot blocks for semiconductor substrate manufacturing during the production period of the semiconductor substrate are cut by the slicer leaving some R portions, and then the both ends are cut. After chamfering and corner R surface chamfering (machining allowance of 7.5 to 8 mm) of column-shaped ingot block after that, the four side planes are chamfered (processing allowance of 0.5 to 1 mm) and each column shape for solar cells A single crystal silicon ingot block is used. Compared to the polycrystalline silicon substrate, the single crystal silicon substrate has a high light conversion rate, but chamfering is considered difficult.
예를 들어, 일본 공개특허공보 평8-73297호 (특허문헌 1) 는, 규석 또는 규사를 전기로에서 환원하여 얻은 금속 실리콘 융액을, 내열성 기둥 형상 용기 내에 흘려 넣고, 용기 하단에서 상단을 향하여 서서히 냉각시킴으로써 일방향 응고시킨 각기둥 형상 다결정 실리콘 잉곳봉으로 하고, 용기 내면과 접촉 오염된 하단면과 측면을 5 ㎜ 가공 여유량 연삭, 연마하여 모따기하고, 추가로 불산·질산 혼합 수용액으로 에칭하여 다결정 실리콘 잉곳을 제조하는 방법을 제안한다. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-73297 (Patent Document 1) pours a metal silicon melt obtained by reducing silica or silica sand in an electric furnace into a heat resistant columnar container, and gradually cools from the lower end of the container toward the top. The polycrystalline silicon ingot rods were solidified in one direction, and the bottom surface and side surfaces contaminated with the inner surface of the container were ground and chamfered by 5 mm of working margin, and then etched with a mixed solution of hydrofluoric acid and nitric acid to produce polycrystalline silicon ingots. Suggest how to.
미국 특허 제6679759호 (특허문헌 2) 는, C 축 단면이 수직으로 절단된 실리콘 잉곳 블록 측면의 조면 (粗面) 을 연마 공구로 연마 가공하여 표면 평활도 (Ry) 를 8 ㎛ 이하로 한 후, 실리콘 잉곳 블록을 두께 200 ∼ 330 ㎛ 의 태양 전지용 실리콘 기판으로 하는 방법을 제안한다. U.S. Patent No. 6679759 (Patent Document 2), after polishing the rough surface of the side surface of the silicon ingot block in which the C-axis cross section is cut vertically with an abrasive tool to make the surface smoothness (Ry) to 8 µm or less, The method which makes a silicon ingot block into the silicon substrate for solar cells of thickness 200-330 micrometers is proposed.
또한, 일본 공개특허공보 2009-99734호 (특허문헌 3) 는, 주조에 의해 성형된 실리콘 잉곳을 절단하여 복수의 실리콘 블록으로 하고, 이어서 그 실리콘 블록을 슬라이스하여 다수의 실리콘 웨이퍼로 하는 실리콘 웨이퍼의 제조 방법에 있어서, 주조에 의해 성형된 실리콘 잉곳을 절단하여 복수의 실리콘 블록으로 할 때에, 미리 실리콘 잉곳의 적어도 1 면을 평평하게 연삭하는 연삭 공정과, 실리콘 잉곳을, 그 평평하게 연삭된 면을 하방향으로 하여 기대 상에 탑재하고, 그 실리콘 잉곳으로부터 복수의 실리콘 블록을 잘라내는 실리콘 블록 잘라내기 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 웨이퍼의 제조 방법을 제안한다. Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2009-99734 (Patent Document 3) discloses a silicon wafer in which a silicon ingot formed by casting is cut into a plurality of silicon blocks, and then the silicon blocks are sliced into a plurality of silicon wafers. The manufacturing method WHEREIN: When the silicon ingot shape | molded by casting is cut | disconnected into several silicon blocks, the grinding process which grinds at least 1 surface of a silicon ingot evenly previously, and the silicon ingot were made to grind the flat ground surface The silicon wafer cutting method which mounts on a base in a downward direction, and cut | disconnects a some silicon block from this silicon ingot is proposed.
일본 공개특허공보 2004-6997호 (특허문헌 4) 는, 태양 전지용 실리콘 웨이퍼 제조용의 원기둥 형상 실리콘 블록을 밴드 소에 의해 모따기하여 각기둥 형상 실리콘 블록으로 한 후, 롤형 다이아몬드 스펀지 평지석을 사용하여 측평면을 연마 가공하고, 그 후 슬라이스 가공하여 각형상 웨이퍼를 제조하는 방법을 제안한다.Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2004-6997 (Patent Document 4) discloses a cylindrical silicon block for producing a silicon wafer for solar cells using a band saw to chamfer it into a prismatic silicon block, and then uses a rolled diamond sponge flat stone to form a side plane. And a slice process after that, to produce a rectangular wafer.
일본 공개특허공보 2009-55039호 (특허문헌 5) 는, 또한 원기둥 형상 실리콘 블록을 밴드 소에 의해 모따기하여 각기둥 형상 실리콘 블록으로 한 후, 지립 (砥粒) 직경이 80 ∼ 60 ㎛ 인 컵 휠형 지석에 의해 측평면을 조 (粗) 연삭 가공하고, 이어서 지립 직경이 3 ∼ 40 ㎛ 인 컵 휠형 지석에 의해 측평면을 마무리 연삭 가공하고, 추가로 표면을 에칭 처리한 후, 슬라이싱 가공하여 각형상 웨이퍼를 제조하는 방법을 제안한다. Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2009-55039 (Patent Document 5) further describes a cup wheel-shaped grindstone having an abrasive grain diameter of 80 to 60 µm after chamfering a cylindrical silicon block by a band saw to form a prismatic silicon block. The side plane is roughly ground, and then the side plane is ground and ground by a cup wheel grindstone having an abrasive grain diameter of 3 to 40 µm, and the surface is further etched, followed by slicing to form a rectangular wafer. We propose a method of manufacturing.
일본 특허 제4133935호 명세서 (특허문헌 6) 는, 주조에 의해 성형된 실리콘 잉곳을 원통 연삭하여 외주면을 평활하게 한 후, 슬라이서 등의 측면 박리기로 4 측면을 잘라내어 4 모서리 (R) 를 갖는 대략 정사각형 단면의 실리콘 잉곳으로 하고, 이것을 절단하여 복수의 실리콘 잉곳 블록으로 하고, 추가로 상기 4 측면을 평평하게 연마 공구로 연마 가공하여 그 측면의 평활도 (Ry) 를 10 ∼ 20 ㎛ 로 하고, 이 실리콘 잉곳 블록을 와이어 커트 방법으로 수직 방향으로 절단하여 대략 정사각형 형상의 얇은 실리콘 기판을 제조하는 방법을 제안한다. Japanese Patent No. 4133935 (Patent Document 6), after grinding a silicon ingot molded by casting to smooth the outer circumferential surface, cut four sides by a side peeler such as a slicer and have a substantially square having four corners (R). The silicon ingot of a cross section is cut out, it is made into several silicon ingot block, and the said 4 side surface is further polished flatly by an abrasive tool, and the smoothness Ry of the side surface is 10-20 micrometers, This silicon ingot A method of manufacturing a thin silicon substrate having a substantially square shape by cutting a block in a vertical direction by a wire cut method is proposed.
일본 공개특허공보 2009-233794호 (특허문헌 7) 는, 실리콘 블록의 표면을 연삭/연마할 때에, 실리콘 블록의 길이 방향의 전후를 기계적으로 척킹 (클램핑) 하는 1 쌍의 척킹 부재 (주축대와 심압대) 로 지지하고, 이 상태에서 실리콘 블록의 측면 및 이들을 잇는 4 개의 모서리부 (4 모서리의 R 코너부) 를 조연삭 지석과 정밀 마무리 지석을 사용하여 연삭 연마하는 방법을 제안한다. 이 방법에 의해, 실리콘 블록의 4 개의 모서리부 및 4 측면을 비접촉으로 척킹 부재에 공중에 띄운 것 같은 상태로 지지할 수 있으므로, 그 측면 및 모서리부에 흠집이 생기는 것을 방지할 수 있으며, 또한 실리콘 블록의 측면만이 아니라 모서리부도 연삭 연마하여 모따기할 수 있기 때문에, 실리콘 블록을 슬라이스 가공하여 실리콘 웨이퍼를 제조할 때에, 그 주연부가 결손되거나 하는 것을 회피할 수 있어 수율을 향상시킬 수 있다. Unexamined-Japanese-Patent No. 2009-233794 (patent document 7) is a pair of chucking members (a headstock and a shaft) which mechanically chuck (clamp) the front and back of the longitudinal direction of a silicon block when grinding / polishing the surface of a silicon block. A tailstock), and in this state, a method of grinding and polishing the side surfaces of the silicon block and the four corner portions (the R corner portions of the four corners) connecting them using a rough grinding grindstone and a precision finishing grindstone is proposed. By this method, the four corner portions and the four side surfaces of the silicon block can be supported in a state in which the chucking member is lifted up in a non-contact state, so that scratches can be prevented from occurring on the side surfaces and the corner portions. Since not only the sides of the blocks but also the edges can be grinded and chamfered, when the silicon blocks are sliced to produce a silicon wafer, the defects of the peripheral edges can be avoided and the yield can be improved.
각기둥 형상 실리콘 잉곳의 1 변의 길이가 50 ㎜ 내지 125 ㎜, 156 ㎜, 200 ㎜, 240 ㎜ 로 길어짐에 따라, 1 변이 156 ㎜ 내지 240 ㎜ 인 각기둥 형상 실리콘 잉곳을 와이어 커트 소로 한 번에 슬라이스하여 두께 200 ∼ 330 ㎛ 의 태양 전지용 실리콘 기판을 다량 생산할 때에, 전술한 바와 같이 각기둥 형상 실리콘 잉곳의 R 코너 부분에서 칩핑이 발생하는 경우가 종종 있어, 실리콘 기판의 생산 로스율을 높이는 것이 기판 가공 메이커로부터 지적되고 있다. 상기 특허문헌 3, 특허문헌 6 과 같이 연마 공구로 측면을 평탄 연마 가공한 후, 와이어 커팅하는 대처 방법이나 일본 공개특허공보 2002-252188호 (특허문헌 8) 에 기재되는 바와 같이 연마 브러시로 연마 가공하는 방법, 혹은 에칭 처리 방법에 의해 상기 웨이퍼로 절단할 때의 칩핑 현상이 발생하는 것을 방지하고 있다. As the length of one side of the prismatic silicon ingot is increased from 50 mm to 125 mm, 156 mm, 200 mm and 240 mm, the prismatic silicon ingot with one side of 156 mm to 240 mm is sliced at once by a wire cut saw When producing large quantities of silicon substrates for solar cells of 200 to 330 µm, as described above, chipping often occurs at the R corner portions of the prismatic silicon ingots, and it is pointed out from the substrate processing maker to increase the production loss rate of the silicon substrate. have. As described in
1 변이 156 ㎜, 높이가 250 ㎜ 이며 4 모서리에 R 코너부를 남기고 절단된 각기둥 형상 단결정 실리콘 잉곳의 모따기 가공에, 현재로는 약 95 ∼ 120 분, 1 변이 156 ㎜, 높이가 500 ㎜ 이며 4 모서리에 R 코너부를 남기고 절단된 각기둥 형상 단결정 실리콘 잉곳의 모따기 가공에 약 180 ∼ 210 분을 요하는 것이 실정이다. 이 가공 시간에, 조연삭 장치로부터 마무리 연삭 장치로 실리콘 잉곳을 주고 받는 시간 약 10 분이 추가된다. For the chamfering of the prismatic monocrystalline silicon ingot cut with one side of 156 mm, 250 mm in height and leaving R corner at four corners, it is currently about 95 to 120 minutes, one side of 156 mm, height of 500 mm and four corners. It is a fact that about 180-210 minutes are required for the chamfering process of the prismatic single crystal silicon ingot cut | disconnected leaving the R corner part at. In this processing time, about 10 minutes of time to transfer a silicon ingot from the rough grinding device to the finish grinding device is added.
한편, 일본 특허공보 소49-16400호 (특허문헌 9), 일본 공개특허공보 평4-322965호 (특허문헌 10), 일본 공개특허공보 평6-166600호 (특허문헌 11) 및 일본 공개특허공보 평6-246630호 (특허문헌 12) 는, 반도체 기판용 실리콘 기판 제조용의 원기둥 형상 실리콘 잉곳의 표면을 모따기 가공하는 가로형의 원통 연삭 장치를 제안한다. On the other hand, Japanese Patent Publication No. 49-16400 (Patent Document 9), Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-322965 (Patent Document 10), Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-166600 (Patent Document 11) and Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-246630 (Patent Document 12) proposes a horizontal cylindrical grinding device for chamfering the surface of a cylindrical silicon ingot for producing a silicon substrate for a semiconductor substrate.
이들 특허문헌 9 내지 특허문헌 12 에 개시되는 가로형의 원통 연삭 장치는, 감속 기구를 개재하여 서보 모터에 의해 센터축을 회전시키는 주축대와 좌우 방향으로 이동 가능한 심압대의 1 쌍으로 이루어지는 클램프 기구와, 이 클램프 기구의 주축대 센터와 심압대 센터에 의해 원기둥 형상 실리콘 잉곳의 축심이 수평 (가로) 방향으로, 또한 회전 가능하도록 지지된 원기둥 형상 잉곳의 원주 상면부에 원판 형상 평지석의 원형 평면이 향하도록 지석 축으로 축승 (軸承) 된 연삭 헤드를 승강시키는 승강 기구와, 상기 연삭 헤드를 원기둥 형상 잉곳의 상기 축심에 대하여 평행하게 좌우 직선 이동시키는 이동 기구로 이루어진다.The horizontal cylindrical grinding apparatus disclosed in these patent documents 9-12 is a clamp mechanism which consists of a pair of main shafts which rotate a center axis | shaft by a servomotor via a reduction gear, and a tailstock movable in a left-right direction, The grindstone is directed such that the circular plane of the discoid flat stone is directed in the horizontal (horizontal) direction and the circumferential upper surface of the cylindrical ingot supported by the spindle center and the tailstock center of the clamp mechanism in the horizontal (horizontal) direction and rotatable. An elevating mechanism for raising and lowering the grinding head pivoted about an axis, and a moving mechanism for moving the grinding head horizontally and linearly in parallel to the axis of the cylindrical ingot.
원기둥 형상 실리콘 잉곳의 원통 연삭은, 회전하는 원기둥 형상 잉곳의 원주 상면부 높이 위치의 모따기하는 높이 위치에 원판 형상 평지석의 저면을 승강 기구에 의해 하강시키고, 이어서 리니어 이동 기구에 의해 연삭 헤드를 우방향으로 이동시켜 연삭 헤드의 원판 형상 평지석을 원기둥 형상 잉곳의 원주 상면에 회전시키면서 원기둥 형상 잉곳과 맞닿게 하여 절삭을 개시하고, 원판 형상 평지석이 원기둥 형상 잉곳의 우단 위치에 도달한 후, 원판 형상 평지석을 승강 기구에 의해 절삭량의 높이량 하강시켜, 리니어 이동 기구에 의해 원판 형상 평지석의 이동 방향을 좌방향으로 반전시키고, 이어서 원판 형상 평지석이 원기둥 형상 잉곳의 좌단 위치에 도달한 후, 원판 형상 평지석을 승강 기구에 의해 절삭량의 높이량 하강시켜, 리니어 이동 기구에 의해 연삭 헤드를 우방향으로 이동시키고, 원판 형상 평지석이 원기둥 형상 잉곳의 우단 위치에 도달한 후, 원판 형상 평지석을 승강 기구에 의해 절삭량의 높이량 하강시켜, 리니어 이동 기구에 의해 원판 형상 평지석의 이동 방향을 좌방향으로 반전시키고, 이어서 원판 형상 평지석이 원기둥 형상 잉곳의 좌단 위치에 도달한 후, 이하 동일하게 하여 원판 형상 평지석의 하강, 반전, 모따기, 하강, 반전, 모따기를 반복하여, 원하는 두께 (10 ㎛ ∼ 5 ㎜) 의 모따기 가공을 실시한다. Cylindrical grinding of the cylindrical silicon ingot lowers the bottom of the disk-like flat stone by the elevating mechanism to the chamfered height position of the circumferential upper surface of the rotating cylindrical ingot by the elevating mechanism, and then moves the grinding head right by the linear moving mechanism. And start cutting by contacting the cylindrical ingot of the grinding head with the cylindrical ingot while rotating the circular flat stone of the grinding head on the circumferential upper surface of the cylindrical ingot, and after the disk flat plain reaches the right end of the cylindrical ingot, The height of the cutting amount is lowered by the elevating mechanism, and the linear moving mechanism reverses the moving direction of the disc-shaped flat stone to the left direction, and then the disc-shaped flat stone reaches the left end position of the cylindrical ingot, and then the disc-shaped flat The height of the cutting amount is lowered by the elevating mechanism to the linear moving mechanism. The grinding head is moved to the right direction, and after the disk-shaped flat stone reaches the right end position of the cylindrical ingot, the disk-shaped flat stone is lowered by the lifting mechanism to increase the amount of cutting amount, and the linear flat mechanism The direction of movement is reversed to the left direction, and then the discoid flat stone reaches the left end position of the cylindrical ingot, and then the same as described below, the descending, inverting, chamfering, descending, inverting, and chamfering of the disc shaped flat stone are repeated, and the desired thickness is repeated. Chamfering process (10 micrometers-5 mm) is performed.
본원 특허 출원인은, 와이어 커팅할 때의 칩핑이 발생하지 않는 각기둥 형상 실리콘 잉곳 블록 (각기둥 형상 실리콘 잉곳 블록) 을 단시간에 제조할 수 있는 워크 로딩/언로딩 스테이지, 워크의 측면 조연삭 스테이지, 워크의 측면 마무리 연삭 스테이지 및 워크 4 모서리 (R) 마무리 연삭 스테이지를 갖는 모따기 가공 장치에 워크 로더를 부속시킨 복합 모따기 가공 장치 (도 3 참조) 를 일본 특허출원 2009-296602호 명세서 (특허문헌 13) 에서 제안하였다. The patent applicant of this application is a work loading / unloading stage which can manufacture a prismatic silicon ingot block (cubic silicon ingot block) which does not generate chipping at the time of wire cutting, the side rough grinding stage of a workpiece, In the Japanese Patent Application No. 2009-296602 Specification (Patent Document 13), a compound chamfer processing apparatus (see FIG. 3), in which a work loader is attached to a chamfer processing apparatus having a side finishing grinding stage and a workpiece four corner (R) finishing grinding stage, is attached. It was.
본원 특허 출원인은 또한, 상기 복합 모따기 가공 장치의 워크의 측면 조연삭 스테이지 또는 워크의 측면 마무리 연삭 스테이지에 있어서, 원기둥 형상 실리콘 잉곳을 원통 연삭 가공할 수 있는 것, 혹은 각기둥 형상 잉곳 블록의 4 모서리 (R) 원호 연삭 가공할 수 있는 것을 일본 특허출원 2010-1734호 명세서 (특허문헌 14) 에서 제안하였다. The present patent applicant can also perform cylindrical grinding of the cylindrical silicon ingot in the side rough grinding stage of the workpiece of the composite chamfering apparatus or the side finish grinding stage of the workpiece, or the four corners of the rectangular ingot block ( R) It was proposed in Japanese Patent Application No. 2010-1734 (Patent Document 14) that can be arc-grinded.
본 발명의 제 1 목적은, 상기 특허문헌 13 에 기재된 복합 모따기 장치의 4 측면 조연삭 스테이지를 각기둥 형상 잉곳 블록의 4 모서리 (R) 연삭 가공으로 변경한 각기둥 형상 블록의 4 측면 평탄화 가공 및 4 모서리 (R) 연삭 가공할 수 있는 복합 모따기 가공 장치의 제공에 있다. The 1st objective of this invention is the 4 side planarization process and 4 edges of a prismatic block which changed the 4 side roughening stage of the composite chamfering apparatus of the said
본 발명의 제 2 목적은, 상기 특허문헌 13 에 기재된 복합 모따기 가공 장치의 잉곳 블록의 워크 로딩/언로딩 스테이지에 구비된 워크의 척 기구 (주축대와 심압대) 를 블록의 면 박리 가공 스테이지의 척 기구로 이용하기 위하여, 상기 복합 모따기 가공 장치의 좌단측에 슬라이서 장치를 부속시키고, 원기둥 형상 블록의 4 측면의 면 박리 가공과, 이 면 박리 가공되어 형성된 각기둥 형상 블록의 4 측면 평탄화 가공과, 4 모서리 (R) 연삭 가공할 수 있는 복합 모따기 가공 장치의 제공에 있다.The 2nd object of this invention is to provide the chuck mechanism (stock spindle and tailstock) of the workpiece | work provided with the workpiece loading / unloading stage of the ingot block of the composite chamfering processing apparatus of the said
본 발명의 청구항 1 은,
a) 기계 케이싱 (베이스) 상에 좌우 방향으로 형성된 안내 레일 상을 좌우 방향으로 왕복 이동할 수 있도록 형성된 워크 테이블,a) a worktable formed to reciprocate in a left-right direction on a guide rail formed in a left-right direction on a machine casing (base),
b) 이 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 현가된 워크를 탑재한 상기 워크 테이블을 좌우 방향으로 왕복 이동시키는 구동 기구, c) a drive mechanism for reciprocating the work table on the left and right directions, in which the work suspended in the clamp mechanism is mounted;
d) 상기 워크 테이블을 정면측으로부터 직각으로 보는 방향이며, 또한 좌측 방향에서 우측 방향을 향하여, d) the direction of viewing the work table at a right angle from the front side, and from the left direction to the right direction,
e) 전후 이동 가능한 지석 축의 1 쌍에 축승된 컵 휠형 지석 또는 링 형상 지석의 1 쌍을 그 지석면이 서로 대향하도록 워크 테이블을 사이에 두고 워크 테이블 전후에 형성된 제 1 연삭 스테이지, e) a first grinding stage formed before and after the worktable with the worktable sandwiched between the pair of cup wheel-shaped or ring-shaped grindstones inherited by one pair of the grindstone shafts movable forward and backward, with the grindstone surfaces facing each other;
f) 상기 제 1 연삭 스테이지의 우횡측에 평행하게 형성된, 전후 이동 가능한 지석 축의 1 쌍에 축승된 컵 휠형 지석 또는 링 형상 지석의 1 쌍을 그 지석면이 서로 대향하도록 워크 테이블을 사이에 두고 워크 테이블 전후에 형성된 제 2 연삭 스테이지,f) The worktable is sandwiched between the worktable so that the grindstone surfaces face each other with a pair of cup wheel-like grindstones or ring-shaped grindstones, which are pivoted on a pair of longitudinally movable grindstone shafts, formed parallel to the right and left sides of the first grinding stage. A second grinding stage formed before and after the table,
g) 상기 제 2 연삭 스테이지의 우횡측이며 상기 워크 테이블의 앞쪽에 위치하는 하우징재에 워크를 상기 클램프 기구에 대한 이출입 (移出入) 을 가능하도록 하는 개구부를 구비하는 로드 포트, 및g) a load port having an opening for allowing the workpiece to be taken in and out of the clamping mechanism in a housing member located on the right side of the second grinding stage and located in front of the work table, and
h) 상기 로드 포트에 대향하는 상기 워크 테이블의 뒷쪽에, 지석을 갖는 지석 축을 워크 테이블의 좌우 방향으로 평행하며, 이 지석 축을 그 축심이 전후 방향으로 이동 가능하도록 툴 테이블 상에 형성한 R 코너부 마무리 연삭 스테이지, 를 형성한 것을 특징으로 하는 잉곳 블록의 복합 모따기 가공 장치를 제공하는 것이다.h) an R corner portion formed on the tool table so that a grindstone axis having a grindstone is parallel to the left and right directions of the work table on the rear side of the work table opposite to the load port, and the grindstone axis is formed to be movable in the front-rear direction. It is to provide a compound chamfering processing apparatus for ingot blocks, characterized in that the finishing grinding stage, is formed.
(또한, 상기 제 1 연삭 스테이지와 상기 제 2 연삭 스테이지 중 어느 일방은 워크의 4 모서리 (R) 연삭 가공에 사용되고, 타방은 워크의 측면 연삭 가공에 사용되는 것이다.) (In addition, either one of the said 1st grinding stage and the said 2nd grinding stage is used for the 4 edge | corner (R) grinding process of a workpiece | work, and the other is used for the side grinding process of a workpiece | work.)
본 발명의 청구항 2 에 기재된 실리콘 잉곳의 모따기 가공 장치는, 상기 제 1 연삭 스테이지에서 사용하는 지석이 워크의 4 모서리 (R) 연삭 가공에 사용하는 조연삭 지석이며, 이 1 쌍의 조연삭 지석의 컵 지석 직경 또는 링 지석 직경은 상이하고, 일방의 직경이 타방의 직경보다 5 ∼ 20 ㎜ 짧은 것을 특징으로 하는, 청구항 1 에 기재된 잉곳 블록의 복합 모따기 가공 장치에 있다. The chamfering apparatus of the silicon ingot of
본 발명의 청구항 3 에 기재된 잉곳 블록의 복합 모따기 가공 장치는, 상기 청구항 2 에 기재된 잉곳 블록의 복합 모따기 가공 장치의 좌단면에, 상기 워크 테이블의 좌우 이동 안내 레일을 연장하여 형성함과 함께, 워크 테이블을 탑재하는 클램프 기구의 주축대와 심압대의 워크 지지축 (C 축) 을 사이에 두고 1 쌍의 회전 블레이드 (슬라이서 블레이드) 를 그 회전 블레이드 직경면이 서로 대향하도록 워크 테이블을 사이에 두고 워크 테이블 전후에 형성된 측면 박리 가공 스테이지를 형성한 것을 특징으로 하는, 잉곳 블록의 복합 모따기 가공 장치에 있다. The composite chamfering processing apparatus of the ingot block of
본 발명의 잉곳 블록의 복합 모따기 가공 장치를 사용하여 C 축 단면이 절단된 원기둥 형상 잉곳 블록을 클램프 기구에 지지한 상태에서 슬라이서 블레이드의 회전으로 4 측면을 박리 가공한 후, 1 쌍의 제 1 연삭 지석을 사용하여 잉곳 블록의 4 모서리 (R) 를 조연삭 가공 (모따기 가공) 하고, 계속해서 1 쌍의 제 2 연삭 지석을 사용하여 잉곳 블록의 4 측면을 연삭 가공 (모따기 가공) 한 후, 마지막으로 지석에 의해 잉곳 블록의 4 모서리 (R) 를 마무리 연삭 가공 (모따기 가공) 할 수 있다. Using the compound chamfering apparatus of the ingot block of the present invention, after peeling the four sides by rotation of the slicer blade while supporting the cylindrical ingot block cut in the C-axis cross section by the clamp mechanism, a pair of first grinding Rough grinding (chamfering) the four corners (R) of the ingot block using the grindstone, and then grinding (chamfering) the four sides of the ingot block using a pair of second grinding grindstones, and finally Therefore, four edges (R) of the ingot block can be finish-grinded (chamfered) by the grinding wheel.
본 발명의 잉곳 블록의 복합 모따기 가공 장치는, 각기둥 형상 실리콘 잉곳을 공중에 매단 클램프 기구를 좌우 방향으로 왕복 이동시키면서, 또한 주축대의 클램프축을 360 도 회전시키면서 원통 형상의 지석에 의해 잉곳 블록의 4 모서리 (R) (코너부) 를 모따기 가공할 수 있으며, 얻어지는 4 모서리 (R) 의 표면 평활도 (Ry) 는 0.05 ∼ 0.2 ㎛ 로 매우 광택이 우수한 것이다. 또, 제 2 연삭 지석에 의해 모따기된 잉곳 블록의 4 측면의 표면 평활도 (Ry) 는 0.5 ∼ 2 ㎛ 로 특허문헌 3 에 기재된 실시예 기재의 5 ㎛ 의 값과 비교하여 현격히 우수한 값이다.The composite chamfering processing apparatus of the ingot block of the present invention is a four corners of the ingot block by the cylindrical grind while rotating the clamp axis of the spindle of the spindle while rotating the clamp mechanism in the air in the left and right directions, while reciprocating the prismatic silicon ingot in the air. (R) (corner part) can be chamfered, and surface smoothness Ry of the four corners R obtained is 0.05-0.2 micrometers, and is excellent in glossiness. Moreover, the surface smoothness Ry of the four side surface of the ingot block chamfered by the 2nd grinding grindstone is 0.5-2 micrometers, and is a outstanding value compared with the value of 5 micrometers of the Example description of
특허문헌 7 에 기재된 잉곳 블록의 모따기 가공 장치의 R 코너부 모따기 2 공정, 평면 조연삭 4 공정 및 평면 마무리 연삭 4 공정의 합계 10 공정에 대하여, 본원 발명의 모따기 가공 장치는 제 1 연삭 지석에 의한 4 모서리 (R) 면의 조연삭 가공 1 공정, 제 2 연삭 지석에 의한 측면 모따기 2 공정 (주축대의 90 도 회전이 2 회) 및 4 모서리 (R) 면의 지석에 의한 마무리 연삭 가공 1 공정의 합계 5 공정으로 모따기 작업을 실시할 수 있으므로, 모따기 가공 시간은 약절반 감소에 조금 못 미치게 된다. 1 변이 156 ㎜, 높이가 250 ㎜ 이며 4 모서리에 R 부를 남기고 밴드 소에 의해 절단된 각기둥 형상 단결정 실리콘 잉곳의 모따기 가공을 스루풋 가공 시간 약 45 분만에 생산할 수 있다. 또, 156 ㎜ 변, 높이 500 ㎜ 의 각기둥 형상 실리콘 잉곳의 모따기 가공의 스루풋 가공 시간은, 약 90 분 동안에 실시할 수 있다.The chamfering processing apparatus of this invention is based on the 1st grinding wheel about 10 steps of the R corner chamfering 2 process, the planar rough grinding 4 process, and the planar finishing grinding 4 process of the chamfering apparatus of the ingot block of
도 1 은 면 박리 가공 스테이지를 구비한 복합 모따기 가공 장치의 평면도이다.
도 2 는 면 박리 가공 스테이지를 구비한 복합 모따기 가공 장치의 정면도이다.
도 3 은 모따기 가공 장치를 정면 좌측 기울기 약 15 도의 각도에서 본 사시도이다.
도 4 는 모따기 가공 장치의 평면도이다.
도 5 는 모따기 가공 장치의 정면도이다.
도 6 은 모따기 가공 장치의 좌측면도이다.
도 7 은 모따기 가공 장치의 우측면도이다.
도 8 은 밀폐 커버, 워크 스토커 및 워크 로딩/언로딩 장치를 떼어내고 본 모따기 가공 장치의 평면도이다.
도 9 는 각기둥 형상 잉곳 블록의 4 모서리 (R) 부를 컵 지석에 의해 원호 연삭 가공하고 있는 상태를 나타내는 평면도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The top view of the compound chamfering apparatus provided with the surface peeling processing stage.
2 is a front view of a compound chamfering apparatus equipped with a surface peeling processing stage.
3 is a perspective view of the chamfering apparatus viewed from an angle of about 15 degrees of the front left inclination.
4 is a plan view of the chamfering apparatus.
5 is a front view of the chamfering apparatus.
6 is a left side view of the chamfering apparatus.
7 is a right side view of the chamfering apparatus.
8 is a plan view of the chamfering apparatus with the sealing cover, work stocker and work loading / unloading apparatus removed.
FIG. 9 is a plan view showing a state in which the four corners R of the prismatic ingot block are circularly ground by a cup grindstone. FIG.
본 발명의 복합 모따기 가공 장치 (1) 는, 도 1, 도 2, 도 4 및 도 8 에 나타내는 바와 같이, 기계 케이싱 (베이스 : 2) 에 좌우 방향으로 연장되어 부설된 1 쌍의 안내 레일 (3, 3) 상을 좌우 방향으로 왕복 이동할 수 있도록 형성된 워크 테이블 (4) 을 형성하고 있다. 이 워크 테이블 (4) 의 좌우 왕복 이동은, 서보 모터 (5) 에 의한 회전 구동을 볼 나사 (6) 가 받아 회전하고, 이 볼 나사에 나사 결합된 고정대 (도시 생략) 가 좌방향 또는 우방향으로 전진함으로써, 이 고정대 표면에 워크 테이블 (4) 의 이면이 고정되어 있는 워크 테이블 (4) 이 좌방향 또는 우방향으로 전진한다. 워크 테이블 (4) 의 좌방향 또는 우방향의 전진은, 서보 모터 (5) 의 회전축이 시계 방향인지, 반시계 방향인지에 따라서 결정된다. The composite
이 워크 테이블 (4) 상에 좌우로 분리되어 탑재된 주축대 (7a) 와 심압대 (7b) 의 1 쌍으로 이루어지는 클램프 기구 (7) 가 탑재되어 있다. 따라서, 워크 테이블 (4) 의 좌방향 또는 우방향의 이동에 부수되어 이 클램프 기구 (7) 도 좌방향 또는 우방향으로 이동하고, 클램프 기구 (7) 의 주축대 센터 지지축 (7a1) 과 심압대 센터 지지축 (7b1) 에 의해 지지 현가되어 공중에 매달린 상태로 된 워크 (각기둥 형상 잉곳 블록 : w) 가 4 모서리 (R) 마무리 연삭 스테이지 (9), 제 2 연삭 스테이지 (10), 제 1 의 4 모서리 (R) 조연삭 스테이지 (11), 또는 로드 포트 (8) 위치로 이동할 수 있도록 되어 있다. The
클램프 기구 (7) 는 특허문헌 7 에 기재되는 바와 같이 공지된 척 기구로서, 원통 연삭반에서 흔히 사용되고 있다. 주축대 (7a) 는 주축대 센터 지지축 (7a1) 을 서보 모터 (7am) 에 의해 회전시킴으로써 워크 (w) 를 360 도 혹은 90 도 회전시키는 기능을 갖는다. 심압대 (7b) 는 공기 실린더 (7e) 구동으로 가이드 레일 상을 좌우로 이동할 수 있는 이동대 (7bt) 상에 형성되어, 워크를 클램프 기구 (7) 로 지지 현가한 후, 레버를 아래로 눌러 고정시켜, 워크 테이블 (4) 의 이동에 의해 심압대 (7b) 를 탑재한 이동대 (7bt) 가 이동하는 것을 방지한다. The
상기 4 모서리 (R) 마무리 연삭 스테이지 (9), 제 2 연삭 스테이지 (10), 제 1 연삭 스테이지 (11), 및 로드 포트 (8) 의 위치 관계는, 상기 워크 테이블 (4) 을 정면측으로부터 직각으로 보는 방향이며, 또한 좌측 방향에서 우측 방향을 향하여, 면 박리 가공 스테이지 (90), 제 1 의 4 모서리 (R) 조연삭 스테이지 (11), 제 2 연삭 스테이지 (10), 로드 포트 (8) 를 형성하고, 이 로드 포트 (8) 의 배면에 4 모서리 (R) 마무리 연삭 스테이지 (9) 가 형성된다. 면 박리 가공 스테이지 (90), 4 모서리 (R) 마무리 연삭 스테이지 (9), 제 1 연삭 스테이지 (11) 및 제 2 연삭 스테이지 (10) 는 밀폐 커버 (12) 로 덮여 있다 (도 1, 도 3 참조). 또, 로드 포트 (8) 는 편측 횡슬라이드문 (12a) 에 의해 닫힌다. 밀폐 커버 (12) 로 덮인 각 연삭 스테이지 (9, 10, 11) 의 공간에는 배기 덕트 (13) 가 접속되어, 이 공간 내에 부유하는 미스트나 연삭 부스러기를 외부로 배출한다. The positional relationship of the said 4 edge | tip (R) finishing
제 2 연삭 스테이지 (10) 는, 서보 모터 (10m, 10m) 의 회전 구동에 의해 전후 이동 가능한 툴 테이블 (10t, 10t) 상에 형성된 지석 축의 1 쌍 (10a, 10a) 에 축승된 컵 휠형 지석 또는 링 형상 지석의 1 쌍 (10g, 10g) 을 그 연삭 지석면 (10gs, 10gs) 이 서로 대향하도록 워크 테이블 (4) 을 사이에 두고 워크 테이블 (4) 전후로 대칭되고 또한 지석 축심 (10o, 10o) 이 동일선 상이 되는 위치에 형성하고, 이들 지석 축 (10a, 10a) 은 서보 모터 (10M, 10M) 의 회전 구동에 의해 회전되는 구조로 되어 있다. The second
서보 모터 (10m, 10m) 에 의한 회전 구동을 볼 나사가 받아 회전하고, 이 볼 나사에 나사 결합된 고정대가 전방향 또는 후방향으로 전진 또는 후퇴함으로써, 이 고정대 표면에 툴 테이블 (10t, 10t) 의 이면이 고정되어 있는 툴 테이블 (10t, 10t) 이 전진 이동 또는 후퇴 이동한다. 이 툴 테이블이 전진 또는 후퇴하는 이동 방향은, 서보 모터 (10m, 10m) 의 회전축이 시계 방향인지, 반시계 방향인지에 따라서 결정된다. The ball screw receives and rotates the rotation drive by the
제 1 연삭 스테이지 (11) 는, 서보 모터 (11m, 11m) 의 회전 구동에 의해 전후 이동이 가능한 툴 테이블 (11t, 11t) 상에 형성된 지석 축의 1 쌍 (11a, 11a) 에 축승된 컵 휠형 지석 또는 링 형상 지석의 1 쌍 (11g, 11g) 을 그 연삭 지석면 (11gs, 11gs) 이 서로 대향하도록 워크 테이블 (4) 을 사이에 두고 워크 테이블 (4) 전후로 대칭되고 또한 지석 축심 (11o, 11o) 이 동일선 상이 되는 위치에 형성하고, 이들 지석 축 (11a, 11a) 은 서보 모터 (11M, 11M) 의 회전 구동에 의해 회전되는 구조로 되어 있다. The first
서보 모터 (11m, 11m) 에 의한 회전 구동을 볼 나사가 받아 회전하고, 이 볼 나사에 나사 결합된 고정대가 전방향 또는 후방향으로 전진 이동 또는 후퇴 이동 함으로써, 이 고정대 표면에 툴 테이블 (11t, 11t) 의 이면이 고정되어 있는 툴 테이블 (11t, 11t) 이 전진 또는 후퇴한다. 이 툴 테이블이 전진 또는 후퇴하는 이동 방향은, 서보 모터 (11m, 11m) 의 회전축이 시계 방향인지, 반시계 방향인지에 따라서 결정된다. The ball screw receives and rotates the rotational drive by the
제 1 연삭 스테이지 (11) 는, 상기 제 2 연삭 스테이지 (10) 의 우횡측에 평행하게 형성된다. 즉, 양 연삭 스테이지 (10, 11) 의 지석 축심 (10o, 11o) 은 평행해지도록 형성된다. The
또한, 상기 제 2 연삭 스테이지 (10) 에서 사용하는 지석 및 상기 제 1 연삭 스테이지 (11) 에서 사용하는 지석은, 좌우의 지석의 지반이 동일해도 되고 상이해도 된다. In addition, the grindstone used by the said
연삭 지석 (10g, 10g, 11g, 11g) 의 컵 지석 직경 또는 링 지석 직경은, 1 변이 150 ㎜ 인 정사각형 형상의 태양 전지용 실리콘 기판을 목적으로 할 때에는 240 ∼ 260 ㎜ 이며, 컵 지석편의 폭은 3 ∼ 10 ㎜, 링 형상 지석 폭은 5 ∼ 15 ㎜ 인 것이 실리콘 잉곳의 연삭 번 방지의 관점에서 바람직하다. 지석의 중심점으로부터 지석 폭 외주의 거리 (반경) 는, 제 1 연삭 지석의 1 개 또는 2 개와 제 2 연삭 지석의 2 개는 동일 반경인 것이, 1 쌍의 제 1 조연삭 지석 (10g, 10g) 의 컵 지석 직경 또는 링 지석 직경은 일방의 직경이 타방의 직경보다 5 ∼ 20 ㎜ 짧은 것이 바람직하다. The cup grindstone diameter or ring grindstone diameter of the grinding grindstone (10g, 10g, 11g, 11g) is 240-260 mm when aiming at the silicon substrate for solar cells of the square shape of 150 mm per side, and the width of a cup grindstone piece is 3 It is preferable from a viewpoint of the grinding burn prevention of a silicon ingot that a -10 mm and a ring-shaped grindstone width are 5-15 mm. The distance (radius) of the grindstone width outer circumference from the center of the grindstone is that one or two grits of the first grinding grindstone and two grindstones of the second grind grindstone have the same radius. The cup grindstone diameter or the ring grindstone diameter is preferably one in which the diameter is 5 to 20 mm shorter than the diameter of the other.
연삭 지석 (10g, 11g) 의 지립은 다이아몬드 지립, CBN 지립이 바람직하고, 결합제 (본드) 는 메탈 본드, 비트리파이드 본드, 에폭시레진 본드가 좋다. 예를 들어, 컵 휠형 연삭 지석 (10g, 11g) 은, 예를 들어 일본 공개특허공보 평9-38866호, 일본 공개특허공보 2000―94342호나 일본 공개특허공보 2004-167617호 등에 개시되는 유저 통 형상 지석 대금 (臺金) 의 하부 고리형 고리에 지석 블레이드의 다수를 연삭액이 흩어 없어지는 간극 간격으로 고리형으로 배치한 컵 휠형 지석으로, 대금의 내측에 공급된 연삭액이 상기 간극으로부터 흩어 없어지는 구조인 것이 바람직하다. 이 컵 휠형 지석 (11g) 의 고리형 지석 블레이드의 직경은, 각기둥 형상 실리콘 잉곳의 1 변의 길이의 1.2 ∼ 1.5 배의 직경인 것이 바람직하다. 상기 컵 휠형 제 1 조연삭 지석 (11g) 의 고리형 지석 블레이드는, 지번 100 ∼ 280 번의 다이아몬드 레진 본드 지석, 또는 다이아몬드 비트리파이드 본드 지석이 바람직하다. 또, 컵 휠형 제 2 연삭 지석 (10g) 의 고리형 지석 블레이드는, 지번 300 ∼ 1,200 번의 다이아몬드 레진 본드 지석, 다이아몬드 비트리파이드 본드 지석, 또는 다이아몬드 메탈 본드 지석이 바람직하다. 또, 후술하는 지석 (9g) 으로는 지번 300 ∼ 1,200 번의 다이아몬드 지석이 바람직하다.The abrasive grains of the grinding grindstone (10 g, 11 g) are preferably diamond abrasive grains, CBN abrasive grains, and the binder (bond) is preferably a metal bond, a bitifier bond, or an epoxy resin bond. For example, the cup wheel-
연삭액으로는 순수, 콜로이드실리카 수분산액, 세리아 수분산액, SC-1 액, SC-2 액, 혹은 순수와 이들 상기한 수분산액 또는 연삭액을 병용한다. 또한, 연삭액으로는 환경을 고려한 수처리 면에서 순수만을 이용하는 것이 바람직하다.As the grinding liquid, pure water, colloidal silica aqueous dispersion, ceria aqueous dispersion, SC-1 liquid, SC-2 liquid, or pure water and these aforementioned aqueous dispersions or grinding liquids are used in combination. In addition, it is preferable to use pure water only in terms of water treatment considering the environment as the grinding liquid.
로드 포트 (8) 는, 제 2 연삭 스테이지 (10) 의 우횡측이며 워크 테이블 (4) 의 앞쪽에 위치하는 하우징재에 워크 (w) 를 상기 클램프 기구에 대한 이출입을 가능하도록 하는 개구부를 형성함으로써 형성된다. The
4 모서리 (R) 마무리 연삭 가공 스테이지 (9) 는, 상기 로드 포트 (8) 에 대향하는 상기 워크 테이블 (4) 의 뒷쪽에, 지석 (9w) 을 갖는 지석 축 (9a) 을 워크 테이블 (4) 의 좌우 방향으로 평행하며, 이 지석 축 (9a) 의 축심 (9o) 을 전후 방향으로 이동 가능하도록 툴 테이블 (9t) 상에 형성한 구조를 취한다.The four corners (R) finishing
도 1, 도 4 및 도 7 로부터 이해되는 바와 같이, 지석 축 (9a) 의 회전 구동은 서보 모터 (9M) 의 회전 구동에 의해 이루어지고, 툴 테이블 (9t) 의 전진 후퇴는, 서보 모터 (9m) 에 의한 회전 구동을 볼 나사가 받아 회전하고, 이 볼 나사에 나사 결합된 고정대가 전방향 또는 후방향으로 전진 또는 후퇴함으로써, 이 고정대 표면에 툴 테이블 (9t) 의 이면이 고정되어 있는 툴 테이블 (9t) 이 안내 레일 (9r, 9r) 상을 전진 이동 또는 후퇴 이동한다. 이 툴 테이블이 전진 또는 후퇴하는 이동 방향은, 서보 모터 (9m) 의 회전축이 시계 방향인지, 반시계 방향인지에 따라서 결정된다.As it will be understood from Fig. 1, 4 and 7, the rotary drive of the grinding wheel axis (9a) is made by the rotational driving of the servo motor (9 M), forward retraction of the tool table (9t), the servomotor ( The ball screw receives and rotates the rotational drive by 9m), and the tool holder screwed to the ball screw moves forward or backward in the forward or backward direction, so that the back surface of the tool table 9t is fixed to the surface of the holder table. The table 9t moves forward or backward on the
도 2 에 있어서, 부호 9c 는 연삭액 공급관을, 도 6 에 있어서 부호 9d 는 건조 공기 (드라이 에어) 공급구를 나타낸다. 이 건조 공기는, 모따기 가공되어 연삭액 (순수) 에 의해 세정된 각기둥 형상 잉곳 (워크) 의 표면에 분사되어, 연삭액을 날려 보내고 각기둥 형상 잉곳 표면을 건조시키는 데에 사용된다. 또, 도 1 및 도 3 에 있어서 부호 20 은 제어 장치를, 부호 21 은 조작반을 나타낸다.In FIG. 2, the code |
도 1, 도 3, 도 4, 도 5 및 도 6 에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 잉곳 블록의 복합 모따기 가공 장치 (1) 는, 상기 워크 테이블 (4) 의 앞쪽이며 상기 로드 포트 (8) 와 상기 제 2 연삭 스테이지 (10) 의 공간부에 워크 로딩/언로딩 장치 (13) 및 잉곳 블록 3 개를 저장하는 워크 스토커 (14) 를 기계 케이싱 (2) 상에 나란히 형성하고 있다. 부호 15 는, 발판 사다리를 구비한 운반 대차 (16) 의 테이블 상에 탑재된 예비 워크 스토커이다. As shown in FIG. 1, FIG. 3, FIG. 4, FIG. 5, and FIG. 6, the
워크 스토커 (14, 15) 는, 잉곳 블록 (워크) 3 개 (w, w, w) 를 45 도 경사지게 하여 수납할 수 있는 단면 (斷面) 이 역이등변 삼각형 형상인 V 자 선반단을 구비하고, 기계 케이싱으로부터 돌출된 위치 결정핀 (16) 상에 탑재되어 있다.The work stockers 14 and 15 are provided with a V-shaped shelf end having a cross-section of an inverted isosceles triangle shape capable of storing three ingot blocks (work) at a 45 degree inclination. It is mounted on the
상기 워크 로딩/언로딩 장치 (13) 는, 워크 스토커 (14) V 자 선반단에 보관되어 있는 잉곳 블록 1 개를 1 쌍의 클로 (13a, 13b) 로 끼워 잡고, 양 클로를 상승시킴으로써 워크를 매달아 올리고, 이어서 후퇴, 우방향으로의 이동, 하강시켜 로드 포트 (8) 앞에 위치시키고, 더욱 후퇴시킴으로써 이 로드 포트 (8) 로부터 워크를 클램프 장치 (7) 의 주축대 (7a) 와 심압대 (7b) 사이에서 반송한다. 워크의 일단을 주축대 (7a) 의 센터 지지축 (7a1) 에 맞닿게 한 후, 심압대 (7b) 를 공기 실린더 (7e) 로 우방향으로 이동시켜 센터 지지축 (7b1) 에 타단을 맞닿게 하고 워크를 45 도 V 경사시키고 또한 4 면을 공중에 매달린 상태로 지지 현가한다. 이어서, 상기 클로 (13a, 13b) 를 이간시켜 워크의 파지를 개방하고, 이어서 양 클로 (13a, 13b) 를 지지하는 고정대 (13f) 를 상승시켜 좌방향으로 이동시키고, 또한 전방향으로 후퇴시켜 양 클로 (13a, 13b) 를 대기 위치로 되돌린다. The work loading /
또, 상기 클램프 장치 (7) 에 4 면이 공중에 매달린 상태로 지지 현가되어 있는 모따기 가공 및 세정·풍건된 워크를 양 클로 (13a, 13b) 로 파지하고, 이어서 양 클로 (13a, 13b) 를 지지하는 고정대 (13f) 를 상승시켜 좌방향으로 이동시키고, 또한 전방향으로 후퇴시켜 양 클로 (13a, 13b) 를 워크 스토커 (14, 15) 의 빈 선반 상방으로 이동시킨 후, 하강시켜 워크를 상기 빈 선반에 탑재한 후, 양 클로 (13a, 13b) 를 이간시켜 워크를 개방한 후, 상기 대기 위치로 양 클로 (13a, 13b) 를 되돌린다. Moreover, the chamfering process and the workpiece chamfered and wash | cleaned and air-suspended by the
양 클로 (13a, 13b) 를 지지하는 고정대 (13f) 의 전후 방향의 이동은, 도 4및 도 7 에 나타내는 바와 같이, 서보 모터 (13m) 에 의해 회전 구동된 볼 나사 (13k) 에 이면을 나사 결합시킨 고정대 (13f) 의 활주면 (13s) 을 칼럼 (13c) 측면에 형성된 안내 레일 (13g) 상을 활주시킴으로써 이루어진다. 양 클로 (13a, 13b) 를 지지하는 고정대 (13f) 의 상하 방향의 이동은, 에어 실린더 (13p) 에 의해 이루어진다. 양 클로 (13a, 13b) 의 이간은, 도 7 의 원내에 나타내어지는 마이크로 위크 에어 실린더 (13e) 를 사용하여 양 클로 (13a, 13b) 를 이간시킨다. 양 클로 (13a, 13b) 의 약간의 승강 미세 조정은, 마이크로 위크 에어 실린더 (13l) 를 사용하여 실시한다. 양 클로 (13a, 13b) 의 약간의 전후 이동의 미세 조정은, 마이크로 위크 에어 실린더 (13R) 를 사용하여 실시한다. As shown in FIG. 4 and FIG. 7, the back and forth movements of the front and rear directions of the fixing
원기둥 형상 잉곳 블록의 4 측면 박리 가공 스테이지 (90) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 상기 잉곳 블록의 복합 모따기 가공 장치의 좌단면에 상기 워크 테이블 (4) 의 좌우 이동 안내 레일을 연장하여 형성함과 함께, 이 워크 테이블 (4) 에 탑재하는 클램프 기구 (7) 의 주축대 (7a) 와 심압대 (7b) 의 워크 지지축 (C 축) 을 사이에 두고 1 쌍의 회전 블레이드 (슬라이서 블레이드 : 91a, 91b) 를 그 회전 블레이드 직경면이 서로 대향하도록 워크 테이블 (4) 을 사이에 두고 워크 테이블 전후에 형성된 측면 박리 가공 스테이지 (90) 이다. As shown in FIG. 1, the four side
1 쌍의 회전 블레이드 (내주 블레이드 : 91a, 91b) 는, 1 쌍의 회전축 (92a, 92b) 에 축승되고, 이들 회전축은 구동 모터 (93m, 93m) 에 의해 회전됨으로써, 회전 블레이드 (91a, 91b) 는 워크에 대하여 동일 시계 방향으로 50 ∼ 7,500 min-1 의 회전 속도로 회전된다 (양 회전축의 회전 방향은 서로 역방향이 된다). 상기 회전축 (92a, 92b) 은 툴 테이블 (94, 94) 을 전후 이동시킴으로써 잉곳 블록 (w) 의 면 박리 가공 개시 위치로 이동 가능하다. 워크 테이블 (4) 은 5 ∼ 200 ㎜/분의 속도로 이동 가능하고, 회전축 (92a, 92b) 의 승강은 100 ㎜ 까지 상하 이동 가능하다. 상기 회전 블레이드로는, 직경이 450 ∼ 800 ㎜, 두께 0.1 ∼ 1.0 ㎜ 의 강판 시트에 다이아몬드 미립자를 전착 (電着) 한 다이아몬드 커터가 사용된다. The pair of rotary blades (
워크 (원기둥 형상 잉곳 블록) 의 C 축을 수평 방향으로 지지하는 클램프 기구 (7) 를 탑재하는 워크 테이블 (4) 을 좌방향으로 이동시킴으로써 워크 단면의 전후가 1 쌍의 회전 블레이드 (91a, 91b) 에 맞닿고, 이들 회전 블레이드에 의해 원기둥 형상 워크 전면 및 후면이 원호 형상으로 연삭되어 떨어지는 면 박리 가공이 이루어진다. 워크 전후면의 면 박리 가공이 종료되면, 클램프 기구 (7) 의 주축대 (7a) 의 지지축을 90 도 회전시켜, 면 박리 가공이 이루어지지 않은 워크의 원호면을 전후 위치로 향하게 하고, 이어서 워크 테이블 (4) 을 우방향으로 반전시켜, 상기 1 쌍의 회전 블레이드 (91a, 91b) 를 역방향으로 구동 모터 (93m, 93m) 에 의해 회전시켜 면 박리 가공을 실시한다. 4 측면의 면 박리 가공 시간은, 직경이 200 ㎜, 높이가 250 ㎜ 인 원기둥 형상 단결정 실리콘 잉곳 블록에서 10 ∼ 20 분, 직경이 200 ㎜, 높이 500 ㎜ 의 원기둥 형상 단결정 실리콘 잉곳 블록에서 18 ∼ 36 분만에 실시할 수 있다. By moving the work table 4 on which the
본 발명의 잉곳 블록의 복합 모따기 가공 장치 (1) 를 사용하여, 워크 (w) 로서 양단이 평면 절단된 원기둥 형상 잉곳 블록을 면 박리 가공 및 모따기 가공하여 4 모서리에 길이 5 ∼ 30 ㎜ 의 원호가 남겨진 각기둥 형상 실리콘 잉곳 블록으로 가공하는 작업은, 다음과 같이 하여 이루어진다. Using the
1). 워크 스토커 (14) V 자 선반단에 보관되어 있는 잉곳 블록 (워크) 1 개를 워크 로딩/언로딩 장치 (13) 를 사용하여 클램프 기구 (7) 에 반송하고, 이어서 워크를 클램프 기구 (7) 의 주축대 (7a) 와 심압대 (7b) 에 의해 지지 현가시킨다. One).
2). 잉곳 블록을 공중에 매달아 지지 현가한 클램프 기구 (7) 를 탑재하는 워크 테이블을 좌방향으로 1 ∼ 15 ㎜/분의 속도로 이동시켜, 워크 단면의 전후를 1 쌍의 회전 블레이드 (91a, 91b) 에 맞닿게 하고, 이들 회전 블레이드에 의해 원기둥 형상 워크 전면 및 후면을 원호상 반달로 연삭하여 떨어뜨리는 면 박리 가공을 실시한다.2). The work table on which the
3). 워크 전후면의 면 박리 가공이 종료되면, 클램프 기구 (7) 의 주축대 (7a) 의 지지축을 90 도 회전시켜, 면 박리 가공이 이루어지지 않은 워크의 원호면을 전후 위치로 향하게 하고, 이어서 워크 테이블 (4) 을 우방향으로 반전시켜, 상기 1 쌍의 회전 블레이드 (91a, 91b) 를 역방향으로 구동 모터 (93m, 93m) 에 의해 회전시켜 면 박리 가공을 실시한다. 예를 들어, 직경 200 ㎜ 의 원기둥 형상 잉곳 블록은 1 변의 길이가 약 155 ㎜ 인 정사각형 단면이 되도록 원호부는 연삭되어 떨어진다.3). When the surface peeling process of the workpiece front-back surface is complete | finished, the support shaft of the main shaft stand 7a of the
4). 사각 기둥 형상으로 면 박리 가공된 잉곳 블록을 공중에 매달아 지지 현가한 클램프 기구 (7) 를 탑재하는 워크 테이블 (4) 을 우방향으로 1 ∼ 15 ㎜/분의 속도로 이동시키면서, 주축대 (7a) 에 의해 워크를 회전시킨다. 한편, 1 쌍의 제 1 조연삭 지석 (11g, 11g) 을 100 ∼ 300 rpm 의 회전 속도로 동기 제어 회전시키면서, 상기 워크의 전후면에 연삭액 20 ∼ 1,000 cc/분의 양을 작업점에 공급하면서 상기 사각 기둥 형상 잉곳 블록의 4 모서리 (R) 를 조연삭 가공하여, 2 ∼ 7 ㎜ 두께의 R 모따기 가공 작업을 종료시킨다. 도 9 에 그 4 모서리 (R) 조연삭 가공 작업의 플로우를 나타낸다. 4). The
5). 상기 잉곳 블록의 제 1 조연삭 가공의 4 모서리 (R) 모따기 작업이 종료된 후, 4 모서리 (R) 모따기 가공된 잉곳 블록을 공중에 매달아 지지 현가한 클램프 기구 (7) 를 탑재한 워크 테이블 (4) 을 우방향으로 1 ∼ 15 ㎜/분 속도로 이동시키면서 1 쌍의 정밀 마무리 연삭 지석 (10g, 10g) 을 1,200 ∼ 3,000 rpm 의 회전 속도로 회전시키면서 워크의 전후면에 맞닿게 하고, 슬라이딩 마찰시켜 잉곳 블록의 전후면을 동시에 동기 제어 정밀 마무리 연삭 가공 (0.05 ∼ 0.1 ㎜ 양의 절삭을 실시하는 작업) 을 실시한다. 워크 테이블 1 회의 우방향 이동으로 종료되지 않을 때에는, 워크 테이블 (4) 의 좌우 방향으로 1 ∼ 15 ㎜/분 속도로 왕복 이동 및 정밀 마무리 연삭 지석 (10g, 10g) 의 인피드 연삭 (infeed-grinding) 을 실시한다. 이 정밀 마무리 측면 따기 가공시, 각기둥 형상 잉곳 블록과 컵 휠형 정밀 마무리 연삭 지석이 맞닿는 가공 작업점을 향하여 연삭액이 50 ∼ 1,000 cc/분의 공급량으로 공급된다. 5). A work table equipped with a
6). 잉곳 블록을 공중에 매달아 지지 현가한 클램프 기구 (7) 의 주축대의 센터 지지축 (7a1) 을 90 도 회전시킴으로써 지지 현가되어 있는 잉곳 블록의 미가공의 제 2 연삭 가공면을 전후 위치로 하고, 이어서 이 각기둥 형상 잉곳 블록을 공중에 매달아 지지 현가한 클램프 기구를 탑재하는 워크 테이블 (4) 을 우방향으로 1 ∼ 15 ㎜/분 속도로 이동시키면서 1 쌍의 정밀 마무리 연삭 지석 (10g, 10g) 을 1,200 ∼ 3,000 rpm 의 회전 속도로 회전시키면서 워크의 전후면에 맞닿게 하고, 슬라이딩 마찰시켜 잉곳 블록의 전후면을 동시에 동기 제어 정밀 마무리 연삭 가공 (0.05 ∼ 0.1 ㎜ 량의 절삭을 실시하는 작업) 을 실시한다. 워크 테이블 1 회의 우방향 이동으로 종료되지 않을 때에는, 워크 테이블 (4) 의 좌우 방향으로 1 ∼ 15 ㎜/분 속도로 왕복 이동 및 정밀 마무리 연삭 지석 (10g, 10g) 의 인피드 연삭 (infeed-grinding) 을 실시한다. 이 정밀 마무리 평모따기 가공시, 각기둥 형상 잉곳 블록과 컵 휠형 정밀 마무리 연삭 지석이 맞닿는 가공 작업점을 향하여 연삭액이 50 ∼ 1,000 cc/분의 공급량으로 공급된다. 6). By rotating the center support shaft 7a1 of the spindle shaft of the
7). 4 측면이 평탄 가공 연삭된 사각 기둥 형상 잉곳 블록을 공중에 매달아 지지 현가한 클램프 기구 (7) 를 우방향으로 1 ∼ 15 ㎜/분 속도로 왕복 이동시키면서, 또한 주축대의 센터 지지축을 10 ∼ 300 rpm 의 회전 속도로 회전시키면서 원통 형상의 지석 (9g) 을 800 ∼ 3, 000 rpm 의 회전 속도로 회전시키면서, 연삭액이 5 ∼ 100 cc/분의 양 공급되어 있는 작업점에 인피드하는 원통 연삭을 실시하고, 잉곳 블록의 4 모서리 (R) 를 0.2 ∼ 1.0 ㎜ 모따기하는 정밀 원호 연삭 가공을 실시한다.7). 4 The square-shaped ingot block with the flat side ground grinding is suspended in the air, and the suspended
8). 상기 4 모서리 (R) 정밀 원호 연삭 가공의 모따기 작업이 종료된 후, 클램프 기구 (7) 를 탑재하는 워크 테이블을 우방향으로 이동시켜 워크를 로드 포트 (8) 위치로 후퇴시킨다. 거기서 각기둥 형상 잉곳 블록을 주축대 (7a) 에 의해 회전시키면서 압축 공기를 잉곳 블록 표면에 분사하여 풍건시킨다. 풍건이 끝나면 클램프 기구 (7) 의 주축대 (7a) 에 의한 각기둥 형상 실리콘 잉곳의 회전 작업을 종료시킨다. 8). After the chamfering operation of the four corners R circular arc grinding operation is completed, the work table on which the
워크 로딩/언로딩 장치 (13) 의 양 클로 (13a, 13b) 를 사용하여 클램프 기구 (7) 에 지지 현가되어 있는 잉곳 블록을 파지하고, 이어서 심압대 (7b) 를 좌방향으로 후퇴시켜 워크의 지지 현가를 해제한 후, 양 클로 (13a, 13b) 를 워크 스토커 (14) V 자 선반단 상방으로 이동시키고, 하강시켜 각기둥 형상 잉곳 블록을 워크 스토커 (14) V 자 선반단에 탑재하고, 이어서 양 클로 (13a, 13b) 를 이간시켜 각기둥 형상 잉곳 블록의 파지를 해제한다. Using both
본 발명의 다른 실시형태로서 각기둥 형상 잉곳 블록의 측면의 평활도 (Ry) 를 0.1 ∼ 0.2 ㎛ 정도로까지 향상시키기 위하여, 제 1 연삭 지석 (11g) 에 4 모서리 (R) 조연삭 가공과 측면 조연삭 가공의 2 종의 가공 작업을 부담시킬 수도 있다. 이 작업을 할 때, 제 2 연삭 지석 (10g) 은 지번 1,000 ∼ 4,000 의 다이아몬드 컵 휠형 지석이 사용된다. In another embodiment of the present invention, in order to improve the smoothness (Ry) of the side surface of the prismatic ingot block to about 0.1 to 0.2 µm, the
각기둥 형상 잉곳 블록의 4 모서리 (R) 조연삭 가공과 측면 조연삭 가공은 어느 것이 먼저 이루어져도 된다. 예를 들어, 상기 4) 의 4 모서리 (R) 조연삭 가공이 종료된 후, 상기 잉곳 블록의 제 1 조연삭 가공의 4 모서리 (R) 모따기 작업이 종료된 후, 4 모서리 (R) 모따기 가공된 잉곳 블록을 공중에 매달아 지지 현가한 클램프 기구 (7) 를 탑재하는 워크 테이블 (4) 을 좌방향으로 이동시켜 되돌리고, 이어서 우방향으로 1 ∼ 15 ㎜/분 속도로 이동시키면서 1 쌍의 조연삭 지석 (11g, 11g) 을 1,200 ∼ 3,000 rpm 의 회전 속도로 회전시키면서 워크의 전후면에 맞닿게 하고, 슬라이딩 마찰시켜 잉곳 블록의 전후면을 동시에 동기 제어 조연삭 가공 (1 ∼ 2 ㎜ 량의 절삭을 실시하는 작업) 을 실시하고, 또 다시, 워크 테이블 (4) 을 좌방향으로 이동시키고, 잉곳 블록을 공중에 매달아 지지 현가한 클램프 기구 (7) 의 주축대의 센터 지지축 (7a1) 을 90 도 회전시킴으로써 지지 현가되어 있는 잉곳 블록의 미가공의 제 1 연삭 가공면을 전후 위치로 하고, 이어서 이 각기둥 형상 잉곳 블록을 공중에 매달아 지지 현가한 클램프 기구를 탑재하는 워크 테이블 (4) 을 우방향으로 1 ∼ 15 ㎜/분 속도로 이동시키면서 1 쌍의 조연삭 지석 (11g, 11g) 을 1,200 ∼ 3,000 rpm 의 회전 속도로 회전시키면서 워크의 전후면에 맞닿게 하고, 슬라이딩 마찰시켜 잉곳 블록의 전후면을 동시에 동기 제어 조연삭 가공 (1 ∼ 2 ㎜ 량의 절삭을 실시하는 작업) 을 실시한다. The four corner (R) rough grinding processing and the side rough grinding processing of the prismatic ingot block may be performed first. For example, after the four corner (R) rough grinding process of said 4) is complete | finished, after the four corner (R) chamfering operation of the 1st rough grinding process of the said ingot block is complete | finished, a four corner (R) chamfering process is completed. A pair of rough grinding while moving the work table 4 on which the
상기 작업이 가해짐으로써, 스루풋 시간은 1 변이 156 ㎜, 높이가 250 ㎜ 이며 4 모서리에 R 부를 남기고 밴드 소에 의해 절단된 각기둥 형상 단결정 실리콘 잉곳 블록의 모따기 가공의 스루풋 가공 시간은 약 80 분으로 길어진다. 또, 156 ㎜ 변, 높이 500 ㎜ 의 각기둥 형상 실리콘 잉곳의 모따기 가공의 스루풋 가공 시간은 약 155 분이 된다. Through the above operation, the throughput time is 156 mm on one side, 250 mm in height, and the throughput time of the chamfering of the prismatic single crystal silicon ingot block cut by the band saw leaving R portions at four corners is about 80 minutes. Longer Moreover, the throughput time of chamfering of the prismatic silicon ingot of 156 mm sides and 500 mm in height is about 155 minutes.
실리콘 잉곳 블록의 모따기 가공 작업의 스루풋 시간이 종래 (conventional) 가공 장치의 약 절반으로 실시할 수 있는 실리콘 잉곳 블록의 복합 모따기 가공 장치이다. It is a compound chamfer processing apparatus of a silicon ingot block in which the throughput time of the chamfering operation of a silicon ingot block can be performed with about half of a conventional processing apparatus.
1 복합 모따기 가공 장치
w 잉곳 블록
2 기계 케이싱
4 워크 테이블
7 클램프 기구
7a 주축대
7b 심압대
8 로드 포트
9 R 코너부 연삭 스테이지
9g 4 모서리 (R) 마무리 연삭 가공용 원통 형상의 지석
10 제 2 연삭 스테이지 (4 측면 연삭 가공)
10g 컵 휠형 정밀 마무리 연삭 지석
11 제 1 연삭 스테이지 (4 모서리 (R) 조연삭 가공)
11g 컵 휠형 조연삭 지석
13 워크 로딩/언로딩 장치
14 워크 스토커
90 면 박리 가공 스테이지
91a, 91b 회전 블레이드1 Compound Chamfer Processing Machine
w ingot block
2 machine casing
4 work table
7 Clamp Mechanism
7a headstock
7b tailstock
8 load port
9 R corner grinding stage
10 2nd grinding stage (4 side grinding)
10g Cup Wheel Type Precision Finishing Grinding Wheel
11 1st grinding stage (4 corners (R) rough grinding operation)
11g Cup Wheel Type Grinding Wheels
13 Work loading / unloading device
14 work stalker
90 face peeling stage
91a, 91b rotating blade
Claims (3)
b) 이 워크 테이블 상에 좌우로 분리하여 탑재된 주축대와 심압대의 1 쌍으로 이루어지는 클램프 기구,
c) 상기 클램프 기구에 지지 현가된 워크를 탑재한 상기 워크 테이블을 좌우 방향으로 왕복 이동시키는 구동 기구,
d) 상기 워크 테이블을 정면측으로부터 직각으로 보는 방향이며, 또한 좌측 방향에서 우측 방향을 향하여,
e) 전후 이동 가능한 지석 축의 1 쌍에 축승된 컵 휠형 지석 또는 링 형상 지석의 1 쌍을 그 지석면이 서로 대향하도록 워크 테이블을 사이에 두고 워크 테이블 전후에 형성된 제 1 연삭 스테이지,
f) 상기 제 1 연삭 스테이지의 우횡측에 평행하게 형성된, 전후 이동 가능한 지석 축의 1 쌍에 축승된 컵 휠형 지석 또는 링 형상 지석의 1 쌍을 그 지석면이 서로 대향하도록 워크 테이블을 사이에 두고 워크 테이블 전후에 형성된 제 2 연삭 스테이지,
g) 상기 제 2 연삭 스테이지의 우횡측이며 상기 워크 테이블의 앞쪽에 위치하는 하우징재에 워크를 상기 클램프 기구에 대한 이출입을 가능하도록 하는 개구부를 구비하는 로드 포트, 및
h) 상기 로드 포트에 대향하는 상기 워크 테이블의 뒷쪽에, 지석을 갖는 지석 축을 워크 테이블의 좌우 방향으로 평행하며, 이 지석 축을 그 축심이 전후 방향으로 이동 가능하도록 툴 테이블 상에 형성한 R 코너부 마무리 연삭 스테이지를 형성하고,
또한, 상기 제 1 연삭 스테이지와 상기 제 2 연삭 스테이지 중 어느 일방은 워크의 4 모서리 (R) 연삭 가공에 사용되고, 타방은 워크의 측면 연삭 가공에 사용되는 것을 특징으로 하는 잉곳 블록의 복합 모따기 가공 장치.a) a worktable formed to reciprocate in a left-right direction on a guide rail formed in a left-right direction on a machine casing (base),
b) a clamp mechanism consisting of a pair of headstock and tailstock mounted separately on the worktable from side to side,
c) a drive mechanism for reciprocating the work table on the left and right directions, in which the work suspended in the clamp mechanism is mounted;
d) the direction of viewing the work table at a right angle from the front side, and from the left direction to the right direction,
e) a first grinding stage formed before and after the worktable with the worktable sandwiched between the pair of cup wheel-shaped or ring-shaped grindstones inherited by one pair of the grindstone shafts movable forward and backward, with the grindstone surfaces facing each other;
f) The worktable is sandwiched between the worktable so that the grindstone surfaces face each other with a pair of cup wheel-like grindstones or ring-shaped grindstones, which are pivoted on a pair of longitudinally movable grindstone shafts, formed parallel to the right and left sides of the first grinding stage. A second grinding stage formed before and after the table,
g) a load port having an opening in the housing material located on the right side of the second grinding stage and located in front of the work table to allow the work to be taken in and out of the clamping mechanism, and
h) an R corner portion formed on the tool table so that a grindstone axis having a grindstone is parallel to the left and right directions of the work table on the rear side of the work table opposite to the load port, and the grindstone axis is formed to be movable in the front-rear direction. Forming the finishing grinding stage,
Moreover, any one of the said 1st grinding stage and the said 2nd grinding stage is used for the 4 corner (R) grinding process of a workpiece | work, and the other is used for the side grinding process of a workpiece | work, The compound chamfering processing apparatus of the ingot block characterized by the above-mentioned. .
상기 제 1 연삭 스테이지에서 사용하는 지석이 워크의 4 모서리 (R) 연삭 가공에 사용하는 조 (粗) 연삭 지석이며, 이 1 쌍의 조연삭 지석의 컵 지석 직경 또는 링 지석 직경은 상이하고, 일방의 직경이 타방의 직경보다 5 ∼ 20 ㎜ 짧은 것을 특징으로 하는, 잉곳 블록의 복합 모따기 가공 장치.The method of claim 1,
The grindstone used in the said 1st grinding stage is a rough grinding grindstone used for the 4 corner (R) grinding process of a workpiece | work, and the cup grindstone diameter or ring grindstone diameter of this pair of rough grinding grindstone is different, and is one side The chamfering processing apparatus of the ingot block, characterized in that the diameter of 5 to 20 mm shorter than the diameter of the other.
상기 잉곳 블록의 복합 모따기 가공 장치의 좌단면에, 상기 워크 테이블의 좌우 이동 안내 레일을 연장하여 형성함과 함께, 워크 테이블을 탑재하는 클램프 기구의 주축대와 심압대의 워크 지지축을 사이에 두고 1 쌍의 회전 블레이드를 그 회전 블레이드 직경면이 서로 대향하도록 워크 테이블을 사이에 두고 워크 테이블 전후에 형성된 측면 박리 가공 스테이지를 형성한 것을 특징으로 하는, 잉곳 블록의 복합 모따기 가공 장치.The method of claim 2,
On the left end surface of the compound chamfer processing apparatus of the said ingot block, it extends and forms the left-right moving guide rail of the said work table, and a pair is provided between the main support shaft of the clamp mechanism which mounts a work table, and the work support shaft of a tail stock in between. And a side delamination stage formed before and after the work table with the rotary blades of the rotary blades facing each other so that the rotary blades face each other.
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