硅铸锭块的复合倒角加工装置及将圆筒状硅铸锭块倒角加工成棱柱状硅铸锭块的方法

文档序号:3375740阅读:209来源:国知局
专利名称:硅铸锭块的复合倒角加工装置及将圆筒状硅铸锭块倒角加工成棱柱状硅铸锭块的方法
技术领域
本发明涉及一种将圆筒状硅铸锭块加工成四棱柱状铸锭块的方法及其中所使用的复合倒角加工装置,该方法是将圆筒状硅铸锭块夹持于夹紧装置,利用旋转切断刀进行削掉其四侧面的切断处理而加工成四棱柱状块,接着对该四棱柱状块的四侧面及四角R角隅部进行表面研磨而加工成四棱柱状块,所述夹紧机构包含具有使圆筒状硅铸锭块围绕其旋转C轴旋转的功能的附编码器的主轴台和尾座(tailstock)。
背景技术
用于半导体基板的圆板状单晶硅基板、或者用于太阳电池的基板的四角形状单晶硅基板的原材料的圆筒状铸锭块是切掉利用提拉法(CZ法,Czochralski method)所生成的单晶硅铸锭的C轴两端面,接着将其夹持于包含具有使其旋转的功能的主轴台及尾座的夹紧装置上,经圆筒研磨去除外周面的皴状凹凸,然后利用内周刀切断成长度250mm、500mm 的长度,或者加以线切割(wire cut)制成外周面平滑圆筒状单晶硅铸锭块而上市销售。所述外周面平滑圆筒状单晶硅铸锭块被提供到下一步骤的利用多线切割机对厚度较薄的基板进行的切片加工。或者,由铸锭块制造商提供给太阳电池基板制造商,对削掉四侧面加工而成的四棱柱状块的四侧面及四角隅部进行倒角加工,提供到下一步骤的利用多线切割机对厚度较薄的基板进行切片加工的切片加工台。为了提高单晶硅铸锭的有效利用率,必须在由所述单晶硅铸锭切断成硅块之前或者利用多线切割机进行切片加工之前,检测圆筒状单晶硅铸锭的结晶方位。日本专利再公表2005/076333号公报(专利文献1)掲示了如下方法切掉利用提拉法(CZ法)所生成的单晶硅铸锭的C轴两端面,接着将所述单晶硅铸锭夹持于包含具有使其旋转的功能的主轴台及尾座的夹紧装置,经圆筒研磨去除外周面的皴状凹凸,利用红外线检测器读取所获得的外周面平滑圆板状单晶硅铸锭的C轴垂直方向的结晶方位,根据分析峰值利用红色记号笔划线特定出结晶方位,沿着所述红色特定记号利用芯片切割机 (die saw)切断成多个块。此外,日本专利特开2009-233819号公报掲示了如下技术切掉利用提拉法(CZ 法)所生成的单晶硅铸锭的C轴两端面,接着将所述单晶硅铸锭夹持于包含具有使其旋转的功能的主轴台及尾座的夹紧装置,经圆筒研磨去除外周面的皴状凹凸,利用X射线分析机器读取所获得的外周面平滑圆板状单晶硅铸锭的C轴垂直方向的结晶方位,以所述结晶方位线为基准标附红色记号,随后利用磨石沿着所述红色记号线进行定向平面 (orientation flat)及/或凹ロ加工,然后提供到利用多线切割机对厚度较薄的基板进行的切片加工。本申请的专利申请人在日本专利特愿2010-131606号说明书(专利文献3,未公开)中提出了一种硅铸锭块的复合倒角加工装置,其是将圆筒状硅铸锭块夹持于包含主轴台及尾座的夹紧装置上,夹着硅铸锭块的旋转轴心(C轴)从左侧方向朝右侧方向配置着一对旋转切断刀、ー对杯形磨轮(cup wheel)型粗研磨磨石、一对杯形磨轮型精研磨磨石。而且,本申请的专利申请人在日本专利特愿2010-232039号说明书(专利文献4, 未公开)中提出了一种单晶硅铸锭块的复合倒角加工装置,其是将圆筒状硅铸锭块夹持于包含主轴台及尾座的夹紧装置上,夹着硅铸锭块的旋转轴心(C轴)从左侧方向朝右侧方向配置着一对旋转切断刀、一对杯形磨轮型粗研磨磨石、一对杯形磨轮型精研磨磨石及检测圆筒状硅铸锭块的结晶方向的传感器。所述复合倒角加工装置如图8所示,朝向复合倒角加工装置1的正面从右侧向左侧在底座(机架)2上,配置着包含铸锭块的储料器14、铸锭块的搬入搬出机构13和加载端 ロ((load port))8的加载/卸载台、铸锭块的四角R角隅部精研磨倒角与四侧面精研磨倒角台10、铸锭块的四角R角隅部粗研磨倒角与四侧面粗研磨倒角台11及利用旋转切断刀的圆筒状铸锭块的四侧面剥离台90。利用上述专利文献4记载的复合倒角加工装置1将圆筒状单晶硅铸锭块加工成四棱柱状块的步骤是以如下方式进行。(1)将圆筒状单晶硅铸锭块夹持于夹紧装置,所述夹紧装置包含具有使圆筒状单晶硅铸锭块围绕其旋转C轴旋转的功能的附编码器的主轴台及尾座。(2)从与所述夹持的圆筒状单晶硅铸锭块的前侧相隔离而设置的位移传感器向圆筒状单晶硅铸锭块的C轴照射激光,ー边利用编码器读取夹紧装置的主轴台的马达所产生的C轴旋转角度ー边使C轴旋转一周(360度),显示出旋转角度与脉冲峰值的相关图。(3)选择所显示的表示四个脉冲峰值的编码器旋转角度中的任ー个角度(θ ),以使所述角度位于相对于旋转切断刀径方向面的编码器旋转角度为45度的位置(切断开始 C轴位置)的方式使C轴旋转,固定圆筒状单晶硅铸锭块的结晶方位位置。(4)使搭载夹紧装置的エ件台沿着所旋转的一对旋转切断刀的方向移动,利用所述ー对旋转切断刀进行圆筒状单晶硅铸锭块的前后面的切断加工。(5)使圆筒状单晶硅铸锭块的C轴90度旋转。(6)使搭载夹紧装置的エ件台沿着所旋转的一对旋转切断刀的方向移动,利用所述ー对旋转切断刀进行圆筒状单晶硅铸锭块的前后面的切断加工,获得四棱柱状单晶硅铸锭块。(7)使搭载夹紧装置的エ件台移动到ー对杯形磨轮型粗研磨磨石间,利用正在旋转的所述ー对杯形磨轮型粗研磨磨石对正在旋转的所述四棱柱状单晶硅铸锭块的四角R 角隅部进行圆筒研磨。(8)使所述经圆筒研磨的四棱柱状单晶硅铸锭块的C轴旋转,而固定在相对于ー 对杯形磨轮型粗研磨磨石的刀径方向的面的切断开始C轴位置为45度的位置。(9)使搭载夹紧装置的エ件台移动到正在旋转的所述ー对杯形磨轮型粗研磨磨石间,ー边使ー对杯形磨轮型粗研磨磨石前进而切入于四棱柱状单晶硅铸锭块的前后面,一边通过エ件台的移动进行四棱柱状单晶硅铸锭块的前后面的倒角加工。(10)使四棱柱状单晶硅铸锭块的C轴90度旋转,固定相对于ー对杯形磨轮型粗研磨磨石的刀径方向面的四棱柱状单晶硅铸锭块的加工侧面位置。(11)使搭载夹紧装置的ェ件台移动到正在旋转的所述ー对杯形磨轮型粗研磨磨石间,进行粗倒角加工,所述加工是ー边使一对杯形磨轮型粗研磨磨石沿着C轴方向前进而切入于四棱柱状单晶硅铸锭块的前后面,一边通过エ件台的移动进行四棱柱状单晶硅铸锭块的前后面的倒角加工。(12)使经粗倒角加工的四棱柱状单晶硅铸锭块的C轴旋转,而固定于相对于ー对杯形磨轮型精研磨磨石的刀径方向的面的切断开始C轴位置为45度的位置。(13)使搭载夹紧装置的エ件台移动到正在旋转的所述ー对杯形磨轮型精研磨磨石间,ー边使ー对杯形磨轮型精研磨磨石沿着C轴方向前进而切入于四棱柱状单晶硅铸锭块的前后面,一边通过エ件台的移动进行四棱柱状单晶硅铸锭块的前后面的倒角加工。(14)使四棱柱状单晶硅铸锭块的C轴90度旋转,固定相对于ー对杯形磨轮型精研磨磨石的刀径方向的面的四棱柱状单晶硅铸锭块的加工侧面位置。(15)使搭载夹紧装置的エ件台移动到正在旋转的所述ー对杯形磨轮型精研磨磨石间,进行精倒角加工,所述加工是ー边使一对杯形磨轮型精研磨磨石沿着C轴方向前进而切入于四棱柱状单晶硅铸锭块的前后面,一边通过エ件台的移动进行四棱柱状单晶硅铸锭块的前后面的倒角加工。[先前技术文献][专利文献][专利文献1]日本专利再公表2005/076333号公报[专利文献2]日本专利特开2009-233819号公报[专利文献3]日本专利特愿2010-131606号说明书(未公开)[专利文献4]日本专利特愿2010-232039号说明书(未公开)

发明内容
[发明所欲解决的问题]所述复合倒角加工装置1具有如下优点使用将现有的四侧面削掉切片装置、四侧平面研磨(磨削)机及四侧平面与四角R角隅部蚀刻装置加以并列配置使用的組合设备的四棱柱状硅铸锭块的制造时间为1/3 1/2的较短时间即可。但是,向曾经一直将切片装置与倒角加工装置加以并列配置使用的铸锭块制造商或太阳电池基板制造商推销所述复合倒角加工装置后,部分制造商提出了希望分成切片装置及四侧平面研磨与四角隅R角隅研磨装置两部分来交货的意见。其理由在干,所述复合倒角加工装置虽然在省略操作者的铸锭交付操作方面有吸引力,但是在利用圆筒状硅铸锭块的切片装置进行四侧面削掉步骤吋,四侧平面研磨与四角隅R角隅研磨装置没有运转,而在进行棱柱状硅铸锭块的四侧平面研磨与四角隅R角隅研磨步骤吋,切片装置则无法运转。本申请的发明者等人想到了通过利用ー对夹紧机构,在圆筒状硅铸锭块的四侧面削掉的切片台和棱柱状硅铸锭块的四侧平面研磨与四角隅R角隅研磨台间新设置铸锭块的交付台,然后分离成圆筒状硅铸锭块的加载台与棱柱状硅铸锭块的卸载台,可以同时进行切片装置的运转及四侧平面研磨与四角R角隅部研磨装置的运转,从而实现了发明。[解决问题的技术手段]本发明的技术方案1是提供一种硅铸锭块的复合倒角加工装置,其特征在于设置有
a) 一对エ件台,其设置成能够在沿着左右方向设置于机架上的导轨上朝左右方向往返移动;b)第一夹紧机构及第ニ夹紧机构,其包含左右分离地搭载于所述ー对エ件台上的一对主轴台及尾座;c)驱动机构,其使载置着架支于所述第一及第ニ夹紧机构上的エ件的所述エ件台朝左右方向往返移动;且d)沿着从复合倒角加工装置的正面侧观察所述エ件台的方向,并且从右侧方向往左侧方向,设置有e)圆筒状硅铸锭块的加载台;f)所述第一夹紧机构的待机位置台,其设置于所述加载台的背后;g)圆筒状硅铸锭块的侧面剥离切片台,其夹着所述第一夹紧机构的エ件支持轴, 将ー对旋转切断刀,以所述旋转切断刀直径面相对向的方式相对于所述导轨在前后方设置;h)铸锭块的交付台,其设置于所述切片台的左横侧;i)粗研磨台,其将轴承于可前后移动及可上下升降的ー对磨石轴上的一对杯形磨轮型磨石,以所述磨石面相对向的方式,夹着工件台设置于エ件台前后;j)精研磨台,其平行地设置于所述粗研磨台的左横侧,将轴承于可前后移动及可上下升降的ー对磨石轴上的一对杯形磨轮型磨石,以所述磨石面相对向的方式,夹着工件台设置于エ件台前后;k)所述第二夹紧机构的待机位置台,其位于所述精研磨台的左横侧位置,所述第 ニ夹紧机构包含一对主轴台及尾座;及1)棱柱状硅铸锭块的卸载台,其设置于所述第二夹紧机构的待机位置台的前面侧。技术方案2的发明是提供一种将圆筒状硅铸锭块倒角加工成棱柱状硅铸锭块的方法,使用根据技术方案1所述的硅铸锭块的复合倒角加工装置,经由下述步骤,将圆筒状硅铸锭块倒角加工成棱柱状硅铸锭块。(1)利用位于加载台上的搬入机构,将作为被加工物(エ件)的圆筒状硅铸锭块搬入到具有使其围绕第一夹紧机构的旋转C轴旋转的功能的附编码器的主轴台与尾座间,接着,使所述尾座前进而将圆筒状硅铸锭块夹持于第一夹紧机构。(2)使所述第一夹紧机构的主轴台的C轴驱动马达工作,进行相对于ー对旋转切断刀的所述圆筒状硅铸锭块的切断开始位置的调准。(3)使搭载所述第一夹紧机构的エ件台朝向所旋转的所述ー对旋转切断刀的方向移动,利用所述ー对旋转切断刀进行圆筒状硅铸锭块的前后面的切断加工。(4)接着,使圆筒状硅铸锭块的C轴90度旋转。(5)使搭载第一夹紧机构的エ件台朝向所旋转的所述ー对旋转切断刀的方向移动,利用所述ー对旋转切断刀进行圆筒状硅铸锭块的前后面的切断加工,获得四棱柱状硅铸锭块。(6)使搭载所述第一夹紧机构的所述ェ件台朝铸锭块的交付台方向移动,使机器手向交付台前进,闭合机器手的抓持爪使其抓持所述四棱柱状硅铸锭块,接着,使所述第一夹紧机构的尾座后退而放开所述四棱柱状硅铸锭块的夹持之后,使所述机器手向待机位置后退。然后,使搭载所述第一夹紧机构的エ件台返回到所述第一夹紧机构的待机位置台位置后,使所述机器手朝所述交付台前进。(7)使位于第二夹紧机构的待机位置台位置的搭载第二夹紧机构的エ件台向右移动,移动到所述交付台的机器手位置。接着,使所述第二夹紧机构的尾座前进而利用所述第 ニ夹紧机构的主轴台与尾座夹持所述四棱柱状硅铸锭块之后,张开所述机器手的抓持爪而放开所述四棱柱状硅铸锭块,使所述机器手向待机位置后退。(8)使搭载夹持所述四棱柱状硅铸锭块的第二夹紧机构的所述エ件台向左移动, 将四棱柱状硅铸锭块搬入到粗研磨台。(9)使搭载所述第二夹紧机构的エ件台移动到ー对杯形磨轮型粗研磨磨石间,利用正在旋转的所述ー对杯形磨轮型粗研磨磨石对正在旋转的所述四棱柱状硅铸锭块的四角R角隅部进行圆筒研磨。(10)使所述经圆筒研磨的四棱柱状硅铸锭块的C轴旋转,进行相对于ー对杯形磨轮型粗研磨磨石的刀径方向的面的四棱柱状硅铸锭块的倒角加工开始时的C轴调准。(11)使搭载所述第二夹紧机构的所述エ件台移动到正在旋转的所述ー对杯形磨轮型粗研磨磨石间,ー边使所述ー对杯形磨轮型粗研磨磨石前进而切入于所述四棱柱状硅
铸锭块的前后面,一边通过所述エ件台的移动进行四棱柱状硅铸锭块的前后面的倒角加エ。(1 使所述四棱柱状硅铸锭块的C轴90度旋转,进行固定相对于所述ー对杯形磨轮型粗研磨磨石的刀径方向面的四棱柱状硅铸锭块的加工侧面位置的调准。(13)使搭载所述第二夹紧机构的所述エ件台移动到正在旋转的所述ー对杯形磨轮型粗研磨磨石间,进行粗倒角加工,所述加工是ー边使所述ー对杯形磨轮型粗研磨磨石沿着C轴方向前进而切入于四棱柱状硅铸锭块的前后面,一边通过所述エ件台的移动进行四棱柱状硅铸锭块的前后面的倒角加工。(14)使搭载夹持粗倒角加工已结束的四棱柱状硅铸锭块的所述第二夹紧机构的所述エ件台向左移动,将所述四棱柱状硅铸锭块搬入到精研磨台。(15)使搭载第二夹紧机构的エ件台移动到ー对杯形磨轮型精研磨磨石间,利用正在旋转的所述ー对杯形磨轮型精研磨磨石对正在旋转的所述四棱柱状硅铸锭块的四角R 角隅部进行圆筒研磨。(16)使所述经圆筒研磨的四棱柱状硅铸锭块的C轴旋转,进行相对于所述ー对杯形磨轮型精研磨磨石的刀径方向的面的研磨开始位置确定的调准。(17)使搭载所述第二夹紧机构的エ件台移动到正在旋转的所述ー对杯形磨轮型精研磨磨石间,ー边使所述ー对杯形磨轮型精研磨磨石前进而切入于所述四棱柱状硅铸锭块的前后面,一边通过所述エ件台的移动进行四棱柱状硅铸锭块的前后面的倒角加工。(18)接着,使所述四棱柱状硅铸锭块的C轴90度旋转,而调准于相对于所述ー对杯形磨轮型精研磨磨石的刀径方向面的四棱柱状硅铸锭块的加工侧面位置。(19)使搭载所述第二夹紧机构的所述ェ件台移动到正在旋转的所述ー对杯形磨轮型精研磨磨石间,ー边使所述ー对杯形磨轮型精研磨磨石沿着C轴方向前进而切入于四棱柱状硅铸锭块的前后面,一边通过所述ェ件台的移动进行四棱柱状硅铸锭块的前后面的精倒角加工。(20)所述四棱柱状硅铸锭块的前后面的精倒角加工结束后,使搭载夹持经精倒角加工的四棱柱状硅铸锭块的第二夹紧机构的所述エ件台向左移动而返回到第二夹紧机构的待机位置台位置。(21)利用位于卸载台上的搬送机构的抓持爪抱合抓持位于所述第二夹紧机构的待机位置台位置的四侧面及四角R角隅部经精研磨加工的四棱柱状硅铸锭块的下表面,使所述第二夹紧机构的尾座后退而放开第二夹紧机构对四棱柱状硅铸锭块的夹持。(22)将搬送机构的抓持爪移送到复合倒角装置的机壳外,将所述四侧面及四角R 角隅部经精研磨加工的四棱柱状硅铸锭块载置于位于卸载台上的铸锭块储料器搁板上。[发明的效果]在将圆筒状铸锭块的四侧面剥离切片装置、四棱柱状铸锭块的四角R角隅部与四侧面研磨倒角加工装置间加以连结的线上新设置了铸锭块的交付机构的推进器(pusher) 机构,并且在各个装置的夹紧机构待机位置的正面前侧设置了铸锭的加载机构与卸载机构并加以串化而设计成了复合倒角加工装置,因此在利用其中ー个装置进行铸锭块的倒角加 エ时,还可以利用另ー个装置进行铸锭倒角加工。


图1是复合倒角加工装置的平面图。图2是去除了复合倒角加工装置的密闭盖的前面的正视图。图3是切除了观察到复合倒角加工装置的精研磨台的右侧面侧的一部分的右侧视图。图4是切除了精研磨台的一部分的平面图。图5是铸锭块的交付机构的背面图。图6是表示从左侧面观察铸锭块的交付机构的图。图7(a) (h)是从复合面倒角加工装置的右侧面侧表示利用复合面倒角加工装置对圆筒状铸锭块进行倒角加工而制成四棱柱状铸锭块的流程的图。图8是日本专利特愿2010-232039号说明书中所记载的复合倒角加工装置的正视图。[符号的说明K24)1复合倒角加工装置CC轴(夹紧装置的エ件旋转轴)w圆筒状硅铸锭块(エ件)3导轨4,4'エ件台7,7'夹紧机构7a主轴台7b尾座8加载端ロ8'卸载端ロ〔0094〕10精研磨台
〔0095〕11粗研磨台
〔0096〕108、1013、118、1113 磨石轴
〔0097〕108精研磨磨石
〔0098〕粗研磨磨石
〔00”〕13铸锭块搬入机构
〔0100〕13’铸锭块搬送机构
〔0101〕14工件储料器
〔0102〕60第二夹紧机构待机位置台
〔0103〕70第一夹紧机构待机位置台
〔0104〕80铸锭块交付台
〔0105〕81机器手
〔0106〕90侧面剥离切片台
^0107391^,9113旋转切断刀(外周刀)
具体实施例方式
〔0108〕 图1及图2所示的铸锭块的复合倒角加工装置1可将直径200讓、长度500!^的 圆筒状单晶硅铸锭块作为工件,经25分钟左右进行其加载步骤及四侧面剥离步骤,并且经 26 30分钟进行所获得的四棱柱状铸锭块的交付、四角I?角隅部圆筒研磨及四侧面平面研 磨步骤及铸锭块的卸载步骤;其设置有
〔0109〕 一对工件台4、4’,其设置成能够在沿着左右方向设置于机架2上的导轨3、3 上朝左右方向往返移动;
〔0110〕 第一夹紧机构7及第二夹紧机构V,其包含左右分离地搭载于所述一对工件 台4、4’上的一对主轴台 及尾座几;
〔0111〕 驱动机构7膽,其使载置着架支〈夹持、于所述第一夹紧机构7及第二夹紧机 构7’上的工件的所述工件台4、4’朝左右方向往返移动;且
〔0112〕 (!)沿着从复合倒角加工装置的正面侧观察所述工件台的方向,并且从复合倒角加 工装置1的右侧方向往左侧方向,设置有
〔0113〕 圆筒状硅铸锭块的加载台81?的构成构件的加载机构13 ; 〔0114〕 ?)所述第一夹紧机构7的待机位置台70,其设置于所述加载台81?的背后; 〔0115〕呂)圆筒状硅铸锭块的侧面剥离切片台90,其夹着所述第一夹紧机构7的工件支持 轴,将一对旋转切断刀91^91、以所述旋转切断刀直径面相对向的方式相对于所述导轨在 前后方设置;
〔0116〕 10铸锭块的交付台80,其将设置于所述侧面剥离切片台90的左横侧的机器手81 固定于可通过气缸机构在导轨83上前后滑行的平台82上;
〔0117〕 !)粗研磨台11,其将轴承于可前后移动及可上下升降的一对磨石轴1仏、1113上的 一对杯形磨轮型磨石118、1仏,以所述磨石面相对向的方式,夹着工件台4设置于工件台前 后;
〔0118〕 精研磨台10,其平行地设置于所述粗研磨台11的左横侧,将轴承于可前后移动及可上下升降的ー对磨石轴10a、10b上的一对杯形磨轮型磨石10g、10g,以所述磨石画相对向的方式,夹着工件台4设置于エ件台前后;k)所述第二夹紧机构7'的待机位置台60,其位于所述精研磨台10的左横侧位置,所述第二夹紧机构7'包含一对主轴台7a及尾座7b;及1)エ件的卸载机构13',其构成设置于所述第二夹紧机构7'的待机位置台60的前面侧的棱柱状硅铸锭块的卸载台8し再者,圆筒状单晶硅铸锭块(エ件)的结晶方位检测机器的激光反射型位移传感器虽然没有图示,但是其相对于第一夹紧机构所夹持的エ件的C轴位于同一水平面上,设置干与所測定的エ件的近前相距45 55mm的位置。所述激光反射型位移传感器是利用旋转式手臂可转动地安装,以防止将エ件搬入到加载台8R的加载端ロ 8时产生障碍。激光反射型位移传感器是以如下方式安装于复合倒角加工装置1,即,在结晶方位測定吋,向下转动以到达所述位置,在非測定时,则向上转动而退避于测定待机位置,以防止将エ件搬入到加载端ロ 8时产生障碍。如图1及图3所示,所述第一エ件台4是设置成能够在沿着左右方向延伸铺设于机架2上的一对导轨3、3上朝左右方向往返移动。所述エ件台4的左右往返移动是通过滚珠螺杆6受到来自伺服马达5的旋转驱动而旋转,旋接于所述滚珠螺杆6上的固定台6a向左或向右移动,而使エ件台4的背面固定于所述固定台表面的エ件台4向左或向右前迸。エ 件台4的向左或向右的前进取决于伺服马达5的旋转轴是顺时针旋转方向还是逆时针旋转方向。搭载了包含左右分离地搭载于所述第一エ件台4上的一对主轴台7a及尾座7b的第一夹紧机构7。因此,随着第一エ件台4的向左或向右的移动,所述第一夹紧机构7也向左或向右移动,从而可以使由夹紧机构7的主轴台中心支持轴(エ件心轴)7 及尾座中心支持轴Tb1所架支而成为悬吊状态的エ件(硅铸锭块)w向侧面剥离切片台90或加载端ロ 8前面位置移动。夹紧机构7是公知的夹盘机构,在圆筒研磨盘中广泛而普遍地使用。主轴台7a具有如下作用利用伺服马达7 使主轴台中心支持轴7 旋转,借此使エ件w连续旋转360 度而对エ件的四角R角隅部进行倒角加工,或者使エ件w旋转45度或90度而调准。尾座 7b是设置于能够通过气缸7e驱动在导轨上左右移动的移动台7bt上,利用夹紧机构7架支 エ件之后,通过按下控制杆T1而固定,从而防止搭载尾座7b的移动台7bt因エ件台4的移动而移动。所述侧面剥离切片台90、铸锭块交付台80、粗研磨台11及精研磨台10是由密闭盖(机壳材料)12所覆盖。并且,加载端ロ 8是通过单手横向滑门而封闭。在由密闭盖12 所覆盖的各研磨台10、11及侧面剥离加工台90的空间连接着排气管18,将在所述空间内悬浮的雾状物(mist)或研磨屑排出到外部。构成加载台8R的铸锭块搬入机构13与铸锭储料器14如图1及图2所示,在所述第一エ件台4的前侧即所述加载端ロ 8与所述第二研磨台10之间的空间部,在机架2上并列设置着工件加载装置13和存放三根铸锭块的エ件储料器14、14、14。铸锭块搬入机构 13和铸锭储料器14的构造已经详细地掲示于本申请的专利申请人先申请的日本专利特愿 2010-61844号说明书的图5及图7中。
エ件储料器14、14、14包含能够收纳三根铸锭块(エ件)的截面为倒等腰三角形状的V字层板,载置于从机架突出的调准销上。所述エ件加载装置13利用一对爪夹持保管于エ件储料器14的V字层板上的一根铸锭块,并通过使两爪上升而吊起工件,接着进行后退,向右移动,并且下降而使其位于加载端ロ 8'前方,然后使其后退,借此从所述加载端ロ 8将エ件搬入到夹紧装置7的主轴台 7a与尾座7b间。使エ件的一端抵接于主轴台7a的中心支持轴7ち之后,利用气缸7e使尾座7b向右移动,使另一端抵接于中心支持轴Tb1而以悬吊状态架支エ件。接着,使所述两爪分离而放开エ件的抓持,接着使支持两爪的固定台上升,并且向左移动,然后向前后退, 使两爪返回到铸锭块搬入机构13的待机位置。侧面剥离切片台90包含第一夹紧装置7 ;搭载所述第一夹紧装置7的第一エ件台 4的左右移动导轨3、3 ;以及切片头9,其将轴承于夹着所述第一夹紧机构的主轴台7a与尾座7b的エ件支持轴7ai、7bi而可前后移动的ー对心轴92a、92b上的一对旋转切断刀(切片刀)91a、91b,以其直径面相对向的方式夹着工件台而设置于エ件台前后。旋转切断刀(外周刀)91a、91b的前后移动是通过对搭载着使轴承旋转切断刀 91a、91b的心轴9^i、92b旋转的伺服马达93m、93m的工具台94、94的未图示的马达驱动滚珠螺杆进行旋转驱动而进行。所述工具台94的前进或后退的移动方向取决于马达的旋转轴是顺时针旋转方向还是逆时针旋转方向。一对旋转切断刀91a、91b是轴承于ー对心轴9加、9沘上,所述心轴通过驱动马达93m、93m而旋转,借此旋转切断刀91a、91b相对于エ件朝同一时针旋转方向以50 7,δΟΟπι η-1的旋转速度旋转(两心轴的旋转方向成彼此相反方向)。所述心轴92a、92b可以通过前后移动工具台94、94而向铸锭块的面剥离加工开始位置移动。エ件台4能够以5 200mm/分钟的速度移动,旋转轴92a、92b的升降是能够上下移动至100mm。作为所述旋转切断刀,是使用在直径为450 500mm,厚度为1 2mm的钢板片材的外周缘(厚度1. 3 4. 5mm)上电镀金刚石微粒而成的金刚石切割器。通过使搭载沿着水平方向夹持エ件(圆柱状铸锭块)的C轴的第一夹紧机构7的第一エ件台4向左移动,而使エ件端面的前后抵接于一对旋转切断刀91a、91b,利用所述旋转切断刀,进行将圆柱状エ件前面及后面呈圆弧状削掉的面剥离加工。当エ件前后面的面剥离加工结束后,使第一夹紧机构7的主轴台7a的支持轴90度旋转,使未经面剥离加工的エ件的圆弧面居于(调准干)前后位置,接着使第一エ件台4移动,利用驱动马达93m、 9 !使所述ー对旋转切断刀91a、91b旋转,进行剩下的面剥离加工。关于四侧面的面剥离加工时间,对直径为200mm,高度为250mm的圆柱状单晶硅铸锭块而言可以进行10 20分钟,对直径为200mm,高度为500mm的圆柱状单晶硅铸锭块而言可以进行22 27分钟。所述铸锭块交付台80包含第一夹紧装置7 ;搭载所述第一夹紧装置7的第一エ件台4的左右移动导轨3、3 ;机器手81的上下ー对爪85a、^b可以通过同步控制而进行张开或闭合移动的机器手81 ;第二夹紧机构7';以及搭载所述第二夹紧机构7'的第二エ件台 4'的左右移动导轨3、3。如上述图1、图5及图6所示,所述机器手81采用了如下构造将近藤制作所股份有限公司制造的薄型长冲程平行手"HLC系列”(商品名)纵向固定在能够利用气缸机构在导轨83上前后滑行的平台82上,并且在所述长冲程平行手的上下一对手爪固定凸缘84、84上分別上下设置了两组ー对抓持用手爪85a、85b。位于图1及图6所示的待机位置的机器手81通过气缸驱动使平台82在导轨83上前进滑行而前进移动到铸锭块交付位置,在此,使气缸驱动而使上下一对手爪固定凸缘84、 84移动成相互靠近,借此可以利用上下手爪85a、^b抓持铸锭块。所述机器手81的手爪85a、^b抓持第一夹紧机构7所夹持的经四侧面切片加工的四棱柱状硅铸锭块后,使第一夹紧机构7的尾座7b后退而放开第一夹紧机构对铸锭块的固定。接着,使机器手81向所述待机位置后退后,使搭载所述第一夹紧机构7的エ件台4 朝右侧方向移动,使其在第一夹紧机构待机位置70停止。接着,使在第二夹紧机构待机位置60待机的搭载第二夹紧机构7'的エ件台4' 向右移动,使其在所述铸锭块交付台80停止。接着,使所述机器手81前进到所述第二夹紧机构7 ‘的主轴台7a与尾座7b间之后,通过尾座7b的前进,使利用机器手的一对手爪85a、 8 抓持着的所述四棱柱状硅铸锭块夹持于第二夹紧机构7'的主轴台7a与尾座7b间。然后,使机器手81的手爪85a、^b分离而放开所述四棱柱状硅铸锭块的抓持,使机器手81向待机位置后退。粗研磨台11是将通过伺服马达Ilm1, Ilm1的旋转驱动而可前后移动的工具台lit、 lit上设置的ー对磨石轴lla、llb上所轴承的一对杯形磨轮型粗研磨磨石llg、llg,以使其研磨磨石面11&、Ilgs相对向的方式,设置于夹着工件台4在エ件台4前后对称且磨石轴芯11。、11。成为同一线上的位置,所述磨石轴IlaUlb形成为通过伺服马达11M、11M的旋转驱动而旋转的构造。所述磨石轴IlaUlb是固定在固定板上,所述固定板是通过伺服马达 Ilm2Ulm2的旋转驱动而旋转,可以在设置于柱体前面的导轨上进行上下升降移动。除此以外,加上所述第二夹紧机构T和导轨3、3构成粗研磨台11。滚珠螺杆受到来自所述伺服马达Ilm1Ulm1的旋转驱动而旋转,旋接于所述滚珠螺杆的固定台向前方或向后方前进移动或后退移动,借此将工具台IltUlt的背面固定于所述固定台表面上的工具台Iltuit进行前进或后退。所述工具台的前进或后退的移动方向取决于伺服马达Ilm1Ulm1的旋转轴是顺时针旋转方向还是逆时针旋转方向。粗研磨台11是以各磨石轴10a、lla、10b、llb成为平行的方式设置于后文叙述的精研磨台10的右横侧。换而言之,两研磨台10、11的磨石轴芯10。、11。是以成为平行的方式权_rf。精研磨台10是将通过伺服马达IOm1, IOm1的旋转驱动而可前后移动的工具台lot、 IOt上设置的ー对磨石轴10a、10b上所轴承的一对杯形磨轮型精研磨磨石10g、10g,以其研磨磨石面10も、IOgs相对向的方式,设置于夹着工件台4在エ件台4前后对称且磨石轴芯 10。、10。成为同一线上的位置,所述磨石轴10a、10b形成为通过伺服马达10M、10M的旋转驱动而旋转的构造。所述磨石轴10a、IOa是固定在固定板16a上,所述固定板16a通过伺服马达IOm2UOm2的旋转驱动而使滚珠螺杆16c旋转,借此固定板16a在设置于柱体16的前面的导轨16b、16b上能够上下移动。通过使磨石轴10a、10b能够升降,在铸锭块的研磨加 エ时既可以使ー对杯形磨轮型精研磨磨石10g、10g的磨石轴芯高度双方均为相同高度,也可以使其位于不同高度。并且,滚珠螺杆受到来自所述伺服马达IOm1UOm1的旋转驱动而旋转,旋接于所述滚珠螺杆的固定台向前方或向后方前进或后退,借此将工具台IOtuot的背面固定于所述固定台表面上的工具台10t、10t进行前进移动或后退移动。所述工具台的前进或后退的移动方向取决于伺服马达IOm1UOm1的旋转轴是顺时针旋转方向还是逆时针旋转方向。除这些以外,加上所述第二夹紧机构7'和导轨3、3构成精研磨台10。优选的是所述粗研磨台11中所使用的杯形磨轮型磨石IlgUlg的研磨型号为 130 200,精研磨台10中所使用的杯形磨轮型磨石10g、10g的研磨型号为380 700。从防止硅铸锭块的研磨灼热的角度来说,优选的是杯形磨轮型研磨磨石10g、10g、 IlgUlg的杯形磨石直径或环形磨石直径在以每边为150mm的正方形状的太阳电池用硅基板为目的时为230 沈0讓,杯形磨石片IOgsUlgs的宽度为3 10mm,环状磨石宽度为 5 15mm。关于从磨石的中心点算起磨石片宽度外周的距离(半径),一个杯形磨轮型粗研磨磨石Ilg与两个杯形磨轮型精研磨磨石10g、10g为相同半径,但从防止四角R角隅部粗研磨加工时铸锭块的平摆(yawing)(前后侧面的振动摇摆)的效果方面而言,一对杯形磨轮型粗研磨磨石IlgUlg的杯形磨石直径优选的是其中ー个的直径比另ー个的直径短5 20mmo研磨磨石IOgUlg的研磨粒优选的是金刚石研磨粒、CBN研磨粒,结合剂(粘合剂)可以是金属粘合剂(metal bond)、烧结粘合剂(vitrified bond)、环氧树脂粘合剂 (印oxyresin bond)。例如,杯形磨轮型研磨磨石10g、Ilg为例如日本专利特开平9-38866 号公报、日本专利特开2000-94342号公报或日本专利特开2004-167617号公报等所掲示的在有底筒状磨石金属芯的下部环状轮上以研磨液散逸的间隙间隔呈环状配置着多个磨石刀的杯形磨轮型磨石,优选的是供给到金属芯内侧的研磨液会从所述间隙散逸的构造的磨石。所述杯形磨轮型磨石IOgUlg的环状磨石刀的直径优选的是棱柱状硅铸锭的每边长度的1.2 1.5倍的直径。作为研磨液,是使用纯水、胶体ニ氧化硅水分散液、ニ氧化铈水分散液、SC-I液、 SC-2液、或者并用纯水与上述这些水分散液或研磨液。再者,作为研磨液,从考虑到环境的水处理方面来说,优选的是只使用纯水。卸载端ロ 8'是通过在位于精研磨台10的左横侧即エ件台4'的前侧的机壳材料 12上设置开ロ部而形成,可以使位于第二夹紧机构待机位置60的第二夹紧机构7'所夹持的四棱柱状硅铸锭块移出。如图1所示,在所述卸载端ロ 8'的近前,将铸锭块搬送机构13'及存放三根铸锭块的エ件储料器14' ,14' ,14'并列设置于机架2上,构成卸载台8し所述铸锭块搬送机构13'利用一对爪抓持位于待机位置60的第二夹紧机构T 所夹持的四棱柱状硅铸锭块。接着,通过使第二夹紧机构7'的尾座7b后退而放开第二夹紧机构7'的四棱柱状硅铸锭块的固定后,使铸锭块搬送机构13'的两爪上升,借此使四棱柱状硅铸锭块为吊起状态。然后,使支持两爪的固定台上升,使两爪向左移动,进而向前方后退而使两爪朝エ 件储料器14' ,14' ,14'的空搁板上方移动后,使其下降,将四棱柱状硅铸锭块载置于所述空搁板上之后,使两爪分离而放开四棱柱状硅铸锭块后,使两爪返回到铸锭块搬送机构 13'的待机位置。エ件储料器14'上的经倒角加工的四棱柱状硅铸锭块被换载于载运车的平台上, 经打包发往基板加工商,或者移送到下一个厚度较薄的基板加工台(多线切割机切割步
[实施例]使用图1及图2所示的复合倒角加工装置1,将圆筒状硅铸锭块四倒角加工成棱柱状硅铸锭块的步骤是以如下方式实施。(1)利用位于加载台8R上的圆筒状铸锭块的搬入机构13,用两爪抓持一根载置于储料器14上的被加工物(エ件)即圆筒状硅铸锭块,其次使支持两爪的固定台13f上升,并且向左移动,然后让使背面旋接于通过伺服马达而旋转驱动的滚珠螺杆的所述固定台13f 的滑行面13s在设置于柱体侧面的导轨13g上滑行而进入到加载端ロ 8侧,接着,通过气缸 13p的驱动使圆筒状铸锭块下降而搬入到具有围绕第一夹紧机构7的旋转C轴旋转的功能的附编码器的主轴台7a与尾座7b间之后,使所述尾座前迸,将圆筒状硅铸锭块w夹持于第 ー夹紧机构7。(2)从沿着所述经夹持的圆筒状单晶硅铸锭块的前侧水平方向相隔离而设置的激光反射型位移传感器向圆筒状单晶硅铸锭块的C轴照射激光,ー边利用编码器读取夹紧装置的主轴台7a的马达所产生的C轴旋转角度,ー边进行使C轴旋转一周(360度)的圆筒状单晶硅铸锭块的旋转,測定旋转角度与脉冲峰值的相关性,使将出现了高脉冲峰值的C轴旋转角度设为旋转切断刀的切断开始角度45度的所述C轴驱动马达进行工作,进行相对于一对旋转切断刀91a、91b的所述圆筒状硅铸锭块的切断开始位置的调准。(3)开始所述ー对旋转切断刀91a、91b的旋转,使搭载所述第一夹紧机构7的エ件台4朝所述旋转切断刀的方向移动,利用所述ー对旋转切断刀进行圆筒状硅铸锭块的前后面的切断加工。(图7的a)(4)接着,通过主轴台7a的马达驱动,使圆筒状硅铸锭块的C轴90度旋转。(5)使搭载第一夹紧机构的エ件台4朝所旋转的所述ー对旋转切断刀91a、91b的方向移动,利用所述ー对旋转切断刀进行圆筒状硅铸锭块的前后面的切断加工,获得四棱柱状硅铸锭块。(图7的b)(6)使搭载所述第一夹紧机构的所述エ件台4朝铸锭块的交付台方向移动,使机器手81向交付台80前迸,在此使机器手81的手爪85a、^b抓持所述四棱柱状硅铸锭块。 接着,使所述第一夹紧机构的尾座7b后退而放开所述四棱柱状硅铸锭块的夹持之后,使机器手81向待机位置后退后,将搭载所述第一夹紧机构的エ件台4返回到所述第一夹紧机构的待机位置台70的位置。(7)使位于第二夹紧机构的待机位置台位置的搭载第二夹紧机构7'的エ件台 4'向右移动而移动到所述交付台80的机器手81的位置。其次,使所述第二夹紧机构的尾座7b前进而用所述第二夹紧机构的主轴台7a与尾座7b夹持所述四棱柱状硅铸锭块之后, 张开机器手81的手爪85a、^b而放开所述四棱柱状硅铸锭块的抓持后,使所述机器手81 向待机位置后退。(8)使搭载夹持所述四棱柱状硅铸锭块的第二夹紧机构7'的所述エ件台4'向左移动,向粗研磨台11搬入四棱柱状硅铸锭块。(9)使粗研磨加工台11的ー对磨石轴IlaUlb的其中ー个上升,并使另ー个下降, 从而使两个磨石轴芯间高度为50 220mm。接着,使搭载所述第二夹紧机构的エ件台4' 移动到ー对杯形磨轮型粗研磨磨石IlgUlg间,ー边使相对于通过主轴台7a的C轴驱动马达驱动而正在旋转的所述四棱柱状硅铸锭块正在旋转的所述磨石轴IlaUlb与铸锭块的四角R角隅部滑擦,一边使搭载第二夹紧机构的所述工件台4'向左移动,利用所述一对杯形磨轮型粗研磨磨石IlgUlg实施所述四棱柱状硅铸锭块的四角R角隅部圆筒研磨加工。加工量为0. 01 1. 0mm。(图7的c)(10)使所述四角R角隅部经圆筒研磨的四棱柱状硅铸锭块的C轴旋转,进行相对于一对杯形磨轮型粗研磨磨石IlgUlg的刀径方向的面的四棱柱状硅铸锭块的倒角加工开始时的C轴调准。(11)使搭载所述第二夹紧机构的所述工件台4'移动到正在旋转的所述一对杯形磨轮型粗研磨磨石IigUig间,一边使所述一对杯形磨轮型粗研磨磨石lig、Iig前进而切入于所述四棱柱状硅铸锭块的前后画,一边通过所述工件台的移动进行四棱柱状硅铸锭块的前后面的倒角加工。加工量为0. 5 1. 5mm。(图7的d)(12)使所述四棱柱状硅铸锭块的C轴90度旋转,进行固定相对于所述一对杯形磨轮型粗研磨磨石IlgUlg的刀IlgS径方向面的四棱柱状硅铸锭块的加工侧面位置的调准。(13)使搭载所述第二夹紧机构的所述工件台4'移动到正在旋转的所述一对杯形磨轮型粗研磨磨石IlgUlg间,进行粗倒角加工,所述加工是一边使所述一对杯形磨轮型粗研磨磨石IlgUlg沿着C轴方向前进而切入于四棱柱状硅铸锭块的前后面,一边通过所述工件台4'的移动进行四棱柱状硅铸锭块的前后面的倒角加工。加工量为0.5 1. 5_。(图 7 的 e)(14)使搭载夹持粗倒角加工已结束的四棱柱状硅铸锭块的所述第二夹紧机构的所述工件台4'向左移动,向精研磨台10搬入所述四棱柱状硅铸锭块。(15)使精研磨加工台11的一对磨石轴10a、10b的其中一个上升,并使另一个下降,从而使两个磨石轴芯间高度为50 220mm。接着,一边使搭载第二夹紧机构的工件台4'移动到一对杯形磨轮型精研磨磨石10g、10g间,一边使一对杯形磨轮型精研磨磨石10g、10g沿着C轴方向前进而切入于四棱柱状硅铸锭块的前后面,利用正在旋转的所述一对杯形磨轮型精研磨磨石10g、10g对所述正在旋转的所述四棱柱状硅铸锭块的四角R角隅部进行四角R角隅部圆筒研磨加工。加工量为0. 5 2 μ m。(图7的f)(16)使所述经圆筒研磨的四棱柱状硅铸锭块的C轴旋转,进行相对于所述一对杯形磨轮型精研磨磨石的刀IOgs径方向的面的研磨开始位置确定(调准)。(17)使搭载所述第二夹紧机构的工件台4'移动到正在旋转的所述一对杯形磨轮型精研磨磨石10g、10g间,一边使所述一对杯形磨轮型精研磨磨石前进而切入于所述四棱柱状硅铸锭块的前后面,一边通过所述工件台的移动进行四棱柱状硅铸锭块的前后面的倒角加工。加工量为1 3 μ m。(图7的g)(18)接着,使所述四棱柱状硅铸锭块的C轴90度旋转,调准于相对于所述一对杯形磨轮型精研磨磨石10g、10g的刀径方向面的四棱柱状硅铸锭块的加工侧面位置。(19)使搭载所述第二夹紧机构的所述工件台移动到正在旋转的所述一对杯形磨轮型精研磨磨石间,一边使所述一对杯形磨轮型精研磨磨石沿着C轴方向前进而切入于四棱柱状硅铸锭块的前后面,一边通过所述工件台的移动进行四棱柱状硅铸锭块的前后面的精倒角加工。加工量为1 3 μ m。(图7的h)
(20)所述四棱柱状硅铸锭块的前后面的精倒角加工结束后,使搭载夹持经精倒角加工的四棱柱状硅铸锭块的第二夹紧机构7'的所述工件台4'向左移动而返回到第二夹紧机构的待机位置台60的位置。(21)利用位于卸载台8L的铸锭块搬送机构13'的抓持爪抱合抓持位于所述第二夹紧机构的待机位置台60的位置的四侧面及四角R角隅部经精研磨加工的四棱柱状硅铸锭块的下表面,使所述第二夹紧机构的尾座7b后退而放开第二夹紧机构7'对四棱柱状硅铸锭块的夹持。(22)使铸锭块搬送机构13'的抓持爪向所述复合倒角装置1的机壳12外移动,将所述四侧面及四角R角隅部经精研磨加工的四棱柱状硅铸锭块载置于位于卸载台8L上的块储料器14的搁板上。再者,上述(1)至02)步骤的加工方法的实施例揭示了在粗研磨台11及精研磨台10上进行四棱柱状单晶硅铸锭块的四角R角隅部的圆筒研磨加工后,进行四棱柱状单晶硅铸锭块的四侧倒角研磨加工的示例,但是还可以在进行四棱柱状单晶硅铸锭块的四侧倒角研磨加工后,进行四棱柱状单晶硅铸锭块的四角R角隅部的圆筒研磨加工。[工业上的可利用性]本发明的复合倒角加工装置1是采用如下构造,即,使用一对铸锭块的夹紧机构7,7',并且在将切片台90与研磨倒角加工台11间加以连结的线上新设置铸锭块交付台80,分别在所述夹紧机构待机位置70、60的正面前侧设置铸锭块的加载台8R与卸载台8L,借此可以同时进行铸锭块的利用旋转切断刀的面剥离加工、以及铸锭块的利用研磨磨石的四角R角隅部圆筒研磨加工、侧面研磨加工。由此,将一根直径200mm、长度500mm的圆筒状单晶硅铸锭块成形为四棱柱状铸锭块的生产时间(throughput time)可计算为沈 30分钟,从而复合倒角加工装置1具有高生产率。并且,将一根直径200mm、长度500mm的圆筒状多结晶硅铸锭块成形为四棱柱状铸锭块的四侧面剥离步骤约为10分钟,研磨加工步骤为10 12分钟,从而生产时间可计算为10 12分钟。
权利要求
1.一种硅铸锭块的复合倒角加工装置,其特征在于设置有a)一对エ件台,其设置成能够在沿着左右方向设置于机架上的导轨上朝左右方向往返移动;b)第一夹紧机构及第ニ夹紧机构,其包含左右分离地搭载于所述ー对エ件台上的ー对主轴台及尾座;c)驱动机构,其使载置着架支于所述第一及第ニ夹紧机构上的エ件的所述エ件台朝左右方向往返移动;且d)沿着从复合倒角加工装置的正面侧观察所述エ件台的方向,并且从右侧方向往左侧方向,设置有e)圆筒状硅铸锭块的加载台;f)所述第一夹紧机构的待机位置台,其设置于所述加载台的背后;g)圆筒状硅铸锭块的侧面剥离切片台,其夹着所述第一夹紧机构的エ件支持轴,将一对旋转切断刀,以所述旋转切断刀直径面相对向的方式相对于所述导轨在前后方设置;h)铸锭块的交付台,其设置于所述切片台的左横侧;i)粗研磨台,其将轴承于可前后移动及可上下升降的ー对磨石轴上的一对杯形磨轮型磨石,以所述磨石面相对向的方式,夹着工件台设置于エ件台前后;j)精研磨台,其平行地设置于所述粗研磨台的左横侧,将轴承于可前后移动及可上下升降的ー对磨石轴上的一对杯形磨轮型磨石,以所述磨石面相对向的方式,夹着工件台设置于エ件台前后;k)所述第二夹紧机构的待机位置台,其位于所述精研磨台的左横侧位置,所述第二夹紧机构包含一对主轴台及尾座;及1)棱柱状硅铸锭块的卸载台,其设置于所述第二夹紧机构的待机位置台的前面侧。
2.一种将圆筒状硅铸锭块倒角加工成棱柱状硅铸锭块的方法,使用根据权利要求1所述的硅铸锭块的复合倒角加工装置,经由下述步骤,将圆筒状硅铸锭块倒角加工成棱柱状硅铸锭块,所述步骤包括(1)利用位于加载台上的搬入机构,将作为被加工物的圆筒状硅铸锭块搬入到具有使其围绕第一夹紧机构的旋转C轴旋转的功能的附编码器的主轴台与尾座间,接着,使所述尾座前进而将圆筒状硅铸锭块夹持于第一夹紧机构;(2)使所述第一夹紧机构的主轴台的C轴驱动马达工作,进行相对于ー对旋转切断刀的所述圆筒状硅铸锭块的切断开始位置的调准;(3)使搭载所述第一夹紧机构的エ件台朝向所旋转的所述ー对旋转切断刀的方向移动,利用所述ー对旋转切断刀进行圆筒状硅铸锭块的前后面的切断加工;(4)接着,使圆筒状硅铸锭块的C轴90度旋转;(5)使搭载第一夹紧机构的エ件台朝向所旋转的所述ー对旋转切断刀的方向移动,利用所述ー对旋转切断刀进行圆筒状硅铸锭块的前后面的切断加工,获得四棱柱状硅铸锭块;(6)使搭载所述第一夹紧机构的所述エ件台朝铸锭块的交付台方向移动,使机器手向交付台前进,闭合机器手的抓持爪使其抓持所述四棱柱状硅铸锭块,接着,使所述第一夹紧机构的尾座后退而放开所述四棱柱状硅铸锭块的夹持之后,使所述机器手向待机位置后退,然后,使搭载所述第一夹紧机构的エ件台返回到所述第一夹紧机构的待机位置台位置后,使所述机器手朝所述交付台前进;(7)使位于第二夹紧机构的待机位置台位置的搭载第二夹紧机构的エ件台向右移动, 移动到所述交付台的机器手位置,接着,使所述第二夹紧机构的尾座前进而利用所述第二夹紧机构的主轴台与尾座夹持所述四棱柱状硅铸锭块之后,张开所述机器手的抓持爪而放开所述四棱柱状硅铸锭块,使所述机器手向待机位置后退;(8)使搭载夹持所述四棱柱状硅铸锭块的第二夹紧机构的所述エ件台向左移动,将四棱柱状硅铸锭块搬入到粗研磨台;(9)使搭载所述第二夹紧机构的エ件台移动到ー对杯形磨轮型粗研磨磨石间,利用正在旋转的所述ー对杯形磨轮型粗研磨磨石对正在旋转的所述四棱柱状硅铸锭块的四角R 角隅部进行圆筒研磨;(10)使所述经圆筒研磨的四棱柱状硅铸锭块的C轴旋转,进行相对于ー对杯形磨轮型粗研磨磨石的刀径方向的面的四棱柱状硅铸锭块的倒角加工开始时的C轴调准;(11)使搭载所述第二夹紧机构的所述エ件台移动到正在旋转的所述ー对杯形磨轮型粗研磨磨石间,ー边使所述ー对杯形磨轮型粗研磨磨石前进而切入于所述四棱柱状硅铸锭块的前后面,一边通过所述エ件台的移动进行四棱柱状硅铸锭块的前后面的倒角加工;(12)使所述四棱柱状硅铸锭块的C轴90度旋转,进行固定相对于所述ー对杯形磨轮型粗研磨磨石的刀径方向面的四棱柱状硅铸锭块的加工侧面位置的调准;(13)使搭载所述第二夹紧机构的所述エ件台移动到正在旋转的所述ー对杯形磨轮型粗研磨磨石间,进行粗倒角加工,所述加工是ー边使所述ー对杯形磨轮型粗研磨磨石沿着C 轴方向前进而切入于四棱柱状硅铸锭块的前后面,一边通过所述エ件台的移动进行四棱柱状硅铸锭块的前后面的倒角加工;(14)使搭载夹持粗倒角加工已结束的四棱柱状硅铸锭块的所述第二夹紧机构的所述 エ件台向左移动,将所述四棱柱状硅铸锭块搬入到精研磨台;(15)使搭载第二夹紧机构的エ件台移动到ー对杯形磨轮型精研磨磨石间,利用正在旋转的所述ー对杯形磨轮型精研磨磨石对正在旋转的所述四棱柱状硅铸锭块的四角R角隅部进行圆筒研磨;(16)使所述经圆筒研磨的四棱柱状硅铸锭块的C轴旋转,进行相对于所述ー对杯形磨轮型精研磨磨石的刀径方向的面的研磨开始位置确定的调准;(17)使搭载所述第二夹紧机构的エ件台移动到正在旋转的所述ー对杯形磨轮型精研磨磨石间,ー边使所述ー对杯形磨轮型精研磨磨石前进而切入于所述四棱柱状硅铸锭块的前后面,一边通过所述エ件台的移动进行四棱柱状硅铸锭块的前后面的倒角加工;(18)接着,使所述四棱柱状硅铸锭块的C轴90度旋转,而调准于相对于所述一对杯形磨轮型精研磨磨石的刀径方向面的四棱柱状硅铸锭块的加工侧面位置;(19)使搭载所述第二夹紧机构的所述エ件台移动到正在旋转的所述ー对杯形磨轮型精研磨磨石间,ー边使所述ー对杯形磨轮型精研磨磨石沿着C轴方向前进而切入于四棱柱状硅铸锭块的前后面,一边通过所述エ件台的移动进行四棱柱状硅铸锭块的前后面的精倒角加工;(20)所述四棱柱状硅铸锭块的前后面的精倒角加工结束后,使搭载夹持经精倒角加工的四棱柱状硅铸锭块的第二夹紧机构的所述エ件台向左移动而返回到第二夹紧机构的待机位置台位置;(21)利用位于卸载台上的搬送机构的抓持爪抱合抓持位于所述第二夹紧机构的待机位置台位置的四侧面及四角R角隅部经精研磨加工的四棱柱状硅铸锭块的下表面,使所述第二夹紧机构的尾座后退而放开第二夹紧机构对四棱柱状硅铸锭块的夹持;及(22)将搬送机构的抓持爪移送到复合倒角装置的机壳外,将所述四侧面及四角R角隅部经精研磨加工的四棱柱状硅铸锭块载置于位于卸载台上的铸锭块储料器搁板上。
全文摘要
本申请的发明为硅铸锭块的复合倒角加工装置及其中所使用的将圆筒状硅铸锭块倒角加工成棱柱状硅铸锭块的方法。本申请的发明提供如下装置当将圆筒状铸锭的四侧面剥离切片装置及四棱柱状铸锭的四角R角隅部与四侧面的研磨倒角加工装置加以串化而设计成复合倒角加工机时,在利用其中一个装置进行倒角加工时还能够利用另一个装置进行铸锭倒角加工。本申请的发明的复合倒角加工装置(1)是使用一对铸锭的夹紧机构(7、7′),并且在将切片台(90)与研磨倒角加工台(11)间加以连结的线上新设置铸锭的交付台(80),并且分别在所述夹紧机构待机位置(70及60)的正面前侧设置铸锭的加载台(8R)与卸载台(8L)。
文档编号B24B37/27GK102554730SQ201110399528
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月24日 优先权日2010年12月7日
发明者井出悟, 吉田裕, 小林一雄, 斋藤浩嗣 申请人:株式会社冈本工作机械制作所
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1