專利名稱：多棱柱狀部件的研磨裝置及其研磨方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及研磨裝置，用于對由硬脆材料形成的多棱柱狀被研磨加工物的各個平 面(以下稱為“平面部”)以及由該兩個平面相交形成的棱角(以下稱為“棱角部”)的表 層進行磨削。
背景技術(shù)：
在成為本發(fā)明的研磨對象的由硬脆材料形成的多棱柱狀部件中，有一種是作為原 材料而用于被鋼絲鋸切片加工成硅片的四棱柱狀硅塊，該硅塊是通過用帶鋸或鋼絲鋸對由 單晶材料或多晶材料形成的硅錠切割而形成四棱柱狀，當對于上述切割后的外形尺寸精度 要求高時，要對硅塊的表層面進行磨削處理。對于由單晶材料構(gòu)成的硅塊，是用帶鋸或鋼絲鋸對通過拉晶法制造成形為圓柱形 狀的硅錠的圓柱表層部沿圓柱的軸向切除，從而形成各個面大致相互垂直的4個平面部， 并且在2個平面部之間殘留上述圓柱表層部的一部分，形成4個帶圓弧面(R面)的棱角部 后，根據(jù)需要對上述4個平面部實施平面磨削或?qū)ι鲜?個棱角部實施外圓磨削。而對于由多晶材料構(gòu)成的硅塊，是用帶鋸或鋼絲鋸對通過使熔融原料流入成型模 而成形為立方體的硅錠的6個面的表層部實施切除，然后再切割成四棱柱形狀，從而形成 由4個面構(gòu)成的平面部，并且對由2個平面相交形成的4個棱角部進行微小的倒角加工(C 面)。而當對于上述切割面的外形尺寸的精度要求高時，要實施與上述相同的磨削處理。用上述方法切割成形的單晶硅塊以及多晶硅塊是在以下工序中利用鋼絲鋸進行 切片加工而作成硅片，但如果在前者的單晶硅塊的4個平面部以及成為圓弧面(R面)的4 個棱角部的表層部存在微裂紋或微小凹凸，則切片加工時作成的硅片上容易發(fā)生裂紋或豁 口，為此，專利文獻1公開了一種研磨方法，采用混有金剛石磨粒(#800)的尼龍樹脂刷作為 研磨機構(gòu)進行研磨，從表面研磨除去50 100 μ m以上、200 μ m以下的表層部，從而除去存 在于上述4個平面部及4個棱角部的微小凹凸(以及微裂紋)，且使研磨前的表面粗糙度 RylO 20 μ m平坦化為3 4 μ m，并提高硅片的產(chǎn)品合格率。而后者的棱角部為直角形狀且實施了微小C面倒角加工的多晶硅塊也同樣，如果 在其表層部存在微裂紋或微小凹凸，則通過切片加工而作成的硅片上容易發(fā)生裂紋或豁 口，為此，專利文獻2公開了一種研磨方法，設置粗研磨用和精研磨用的旋轉(zhuǎn)刷作為研磨機 構(gòu)，該旋轉(zhuǎn)刷能夠從斜上方對支承在使硅片的2個平面部向上的V字形支承部而輸送來的 上述硅塊的2個平面部同時進行研磨，能夠研磨除去存在于4個平面部的微小凹凸而使之 平坦化，并提高硅片的產(chǎn)品合格率。專利文獻1 日本發(fā)明專利第4133935號公報專利文獻2 日本發(fā)明專利第3405411號公報用上述方法制造的硅塊有時在制造過程中會在其平面部和棱角部的表層部發(fā)生 表面粗糙度為RylO 20ym(JISB0601 :1994)的凹凸和從表層面起深度達80 100 μ m的 微裂紋。而如果將這樣的硅塊用鋼絲鋸進行切片加工，則如上所述，會制造出有裂紋或豁口的不合格硅片，因此要求開發(fā)一種研磨裝置，該研磨裝置能在切片加工前縮短研磨加工時 間，具有(1)能夠從上述硅塊的表層部研磨除去100 μ m左右的深度、從而能夠除去微裂紋 的高度研磨能力，(2)能夠?qū)ylO 20 μ m的表面粗糙度研磨成幾μ m以下的精細研磨能 力，且能夠降低制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種研磨裝置及其研磨方法，既能夠滿足上述要求，又能 用1臺裝置對作為被研磨加工物的多棱柱狀硅塊(硬脆材料)的平面部及棱角部進行研磨加工。為了解決上述問題而研發(fā)的本發(fā)明的第1方案是一種多棱柱狀部件的研磨裝置， 用于對被研磨加工物(W)的形狀為多棱柱狀的各平面部及各棱角部進行研磨，其具備基 臺G)，該基臺(4)能夠以使該被研磨加工物(W)的各平面部中的1個平面部或各棱角部中 的1個棱角部的任一個作為要研磨的加工面(P)而呈水平向上狀態(tài)的方式載置該被研磨加 工物(W)；夾緊機構(gòu)(5)，該夾緊機構(gòu)(5)由前端安裝有把持部(6A)、(6B)、能夠前后移動的 夾緊軸(12A)、(12B)構(gòu)成，在對上述被研磨加工物(W)進行研磨加工時，上述把持部(6A)、 (6B)夾緊上述被研磨加工物(W)的兩個端面，在研磨結(jié)束后，上述把持部(M)、(6B)解除 上述夾持狀態(tài)；研磨單元(1)，該研磨單元(1)用于在對上述被研磨加工物(W)進行研磨加 工時移送研磨機構(gòu)O)，上述研磨機構(gòu)O)的研磨具(10)的前端一邊旋轉(zhuǎn)接觸上述加工面 (P) 一邊進行研磨加工；和高度位置檢測裝置(3)，該高度位置檢測裝置( 在研磨加工前 檢測上述被研磨加工物(W)的加工面(P)的高度位置并將該高度位置檢測信號存儲到控制 裝置(13)，上述控制裝置(1 根據(jù)上述高度位置檢測信號對上述研磨機構(gòu)O)的研磨具 (10)的前端的切入量進行運算處理后進行研磨加工。這里所述的“水平向上”是指以加工 面作為基準面(下方向)。上述的“運算處理”是指根據(jù)研磨開始前由作業(yè)員向控制裝置(13)輸入的“研磨 機構(gòu)O)的磨材的粒度”、“被研磨加工物(W)在先前工序中的切割條件”、“被研磨加工物 (W)的研磨加工部位(平面部或棱角部)”這些研磨加工條件，以及基于上述高度位置檢測 裝置(3)的高度位置檢測信號而自動設定“研磨機構(gòu)(2)的研磨具(10)的前端對于被研磨 加工物(W)的加工面(P)的切入量”，還是指根據(jù)上述“被研磨加工物(W)的研磨加工部位 (平面部或棱角部)”的輸入而自動設定“研磨單元(1)的移送速度”。本發(fā)明第2方案的多棱柱狀部件的研磨裝置是在第1方案的基礎上還具備旋轉(zhuǎn)機 構(gòu)14(A)、14 (B)，該旋轉(zhuǎn)機構(gòu)14(A)、14 (B)能夠選擇間歇旋轉(zhuǎn)或連續(xù)旋轉(zhuǎn)的任一個使兩個 端面被上述把持部(M)、(6B)夾持的被研磨加工物(W)以夾緊軸(12A)、(12B)的軸心為 中心進行旋轉(zhuǎn)，所述間歇旋轉(zhuǎn)被設定預定的旋轉(zhuǎn)角度并且以使被研磨加工物(W)的加工面 (P)向上的方式進行旋轉(zhuǎn)，所述連續(xù)旋轉(zhuǎn)被設定旋轉(zhuǎn)速度并且進行旋轉(zhuǎn)；和升降裝置，該升 降裝置用于使上述基臺(4)升降，上述研磨裝置在進行研磨加工前在上述控制裝置(13)中 設定要研磨加工的被研磨加工物(W)的多棱柱形狀的角數(shù)、以及選擇作為該被研磨加工物 (W)的上述棱角部的研磨加工條件亦即由上述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(14A)、(14B)進行的間歇旋轉(zhuǎn)或連 續(xù)旋轉(zhuǎn)的任一個。所謂上述夾緊軸(12A)、(12B)的“間歇旋轉(zhuǎn)”，是在要對被研磨加工物(W)的各棱角部及各平面部的加工面(P)按照每次1個加工面(P)進行研磨時選擇設定的研磨形式， 即，在研磨加工開始前將旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(14A)、(14B)的夾緊軸(12A)、(12B)的研磨形式選擇設 定為“間歇旋轉(zhuǎn)”，且將被研磨加工物(W)的多棱柱形狀的角數(shù)輸入控制裝置(13)，由此對 上述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(14A)、(14B)的旋轉(zhuǎn)角度進行運算處理，然后每當對1個加工面(P)的研磨 結(jié)束時，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(14A)、(14B)的夾緊軸(12A)、(12B)便旋轉(zhuǎn)后停止，使被研磨加工物(W) 的下一個加工面(P)呈向上狀態(tài)，這種研磨形式適用于對該被研磨加工物(W)的形狀如同 由多晶構(gòu)成的硅塊那樣多個平面部和該2個平面部相交形成的棱角部的截面形狀為角形 的多棱柱狀部件進行研磨加工的情況。此外，所謂上述夾緊軸(12A)、(12B)的“連續(xù)旋轉(zhuǎn)”，是在被研磨加工物(W)的形 狀如同由單晶構(gòu)成的硅塊那樣由多個面構(gòu)成的平面部和該2個平面部相交形成的棱角部 的截面形狀為圓弧形、要對這樣的棱角部進行研磨加工時選擇設定的研磨形式，即，在研磨 加工開始前將旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(14A)、(14B)的夾緊軸(12A)、(12B)的研磨形式選擇設定為“連續(xù) 旋轉(zhuǎn)”，且將其“旋轉(zhuǎn)速度”輸入控制裝置(13)，由此使被研磨加工物(W)以夾緊軸(12A)、 (12B)的軸心為中心進行連續(xù)旋轉(zhuǎn)，從而同時對該各棱角部進行研磨加工。另外，對該被研 磨加工物(W)的各平面部的研磨加工是通過上述“間歇旋轉(zhuǎn)”的研磨形式進行研磨加工。本發(fā)明第3及第4方案的多棱柱狀部件的研磨裝置分別是在本發(fā)明第1或第2方 案的基礎上，研磨機構(gòu)(2)是研磨刷，該研磨刷具有將含有磨粒的多根毛狀材料呈環(huán)狀地 植入設置在該研磨刷的底部的構(gòu)造。本發(fā)明第5及第6方案的多棱柱狀部件的研磨裝置分別是在本發(fā)明第1或第2方 案的基礎上，研磨裝置(2)是研磨刷，該研磨刷具有將含有磨粒的多根毛狀材料捆束后形 成的多個研磨具(10)的基部植入設置在轉(zhuǎn)盤上的構(gòu)造。此外，本發(fā)明第7及第8方案的多棱柱狀部件的研磨裝置分別是在本發(fā)明第1或 第2方案的基礎上，研磨裝置( 是研磨刷，該研磨刷具有將多個含有磨粒且相互纏繞的纖 維狀彈性體植入設置在該研磨機構(gòu)的底部的構(gòu)造。本發(fā)明第9方案的多棱柱狀部件的研磨裝置是在本發(fā)明第3至第8方案中任一個 方案的基礎上，將多個研磨機構(gòu)O)以各研磨機構(gòu)O)的下端呈大致水平狀態(tài)，即，各研磨 機構(gòu)O)的下端與加工面大致平行的方式連接。本發(fā)明第10方案的多棱柱狀部件的研磨裝置是在本發(fā)明第3至第8方案中任一 個方案的基礎上，在上述多棱柱狀部件的至少2個以上的不同面上配置研磨機構(gòu)(2)。本發(fā)明第11方案的多棱柱狀部件的研磨裝置是在本發(fā)明第3至第8方案中任一 個方案的基礎上，在上述多棱柱狀部件的至少2個以上的不同面上以各研磨機構(gòu)O)的下 端呈大致水平狀態(tài)，即，各研磨機構(gòu)O)的下端與加工面大致平行的方式分別配置多個研 磨機構(gòu)O)。本發(fā)明第12及13方案的多棱柱狀部件的研磨裝置是在本發(fā)明第9或第11方案 的基礎上，混合在毛狀材料中的磨粒的粒度為F180 #2000 (JIS R6001 :1998)，選擇2種 以上該粒度不同的研磨機構(gòu)O)，且將該研磨機構(gòu)(2)連續(xù)設置，使該研磨機構(gòu)(2)能夠按 其粒度從“粗”到“細”的順序進行研磨加工。本發(fā)明第14及15方案的多棱柱狀部件的研磨裝置是在本發(fā)明第9或第11方案 的基礎上，混合在毛狀材料中的磨粒的粒度為F180 #2000，選擇該粒度大致相同的研磨機構(gòu)，且連接該研磨機構(gòu)。本發(fā)明第16、17、18、19、20、21方案的多棱柱狀部件的研磨裝置是在本發(fā)明第1、 2、3、4、5、6、7、8、10、12、13、14、15方案中任一個方案的基礎上，在用于在基臺(4)上載置被 研磨加工物(W)的承接部件(7)上形成有V字形切口(8)，且在該V字形切口(8)上形成有 L字形切口(9)，在對上述被研磨加工物(W)的任一個棱角部進行研磨時，上述V字形切口 (8)與該棱角部下側(cè)的平面部接觸，從而將上述被研磨加工物(W)載置成該一個棱角部呈 水平向上的狀態(tài)，在對上述被研磨加工物(W)的各平面部中的任一個平面部進行研磨時， 上述L字形切口(9)能夠卡止該平面部下側(cè)的棱角部，從而將上述被研磨加工物(W)載置 成該一個平面部呈向上的狀態(tài)。本發(fā)明第22及23方案的多棱柱狀部件，利用本發(fā)明第1至第8方案中任一個方 案或第16方案記載的多棱柱狀部件的研磨裝置從被加工物的表層除去存在于100 μ m以下 的微裂紋、且研磨加工面的表面粗糙度RyCJIS B0601 :1994)為3μπι以下。本發(fā)明第M及25方案是在第22或第23方案的基礎上，多棱柱狀部件是硅塊或 陶瓷。本發(fā)明第沈方案是一種多棱柱狀部件的研磨方法，是在第1方案記載的多棱柱狀 部件的研磨裝置中，在載置于基臺(4)上的被研磨加工物(W)的多個加工面(P)中的各加 工面(P)的研磨完畢時，作業(yè)員通過手動方式將上述夾緊機構(gòu)(5)的夾緊軸(12Α)、(12Β) 后退而解除把持部(M)、(6Β)的夾緊狀態(tài)的上述被研磨加工物(W)反轉(zhuǎn)成下一個加工面 (P)呈水平向上的狀態(tài)，然后上述夾緊機構(gòu)(5)的夾緊軸(12Α)、(12Β)前進，使一方的夾緊 軸(12Α)的把持部(6Α)到達被研磨加工物(W)的基準端面位置后停止，而另一方的夾緊軸 (12Β)繼續(xù)前進，使其把持部(6Β)推壓被研磨加工物(W)的另一端面而將其夾持，并對上述 設定的下一個加工面(P)進行研磨加工，將對全部加工面(P)進行研磨加工的順序設為在 對各棱角部的研磨結(jié)束后進行各平面部的研磨加工。本發(fā)明第27方案是一種多棱柱狀部件的研磨方法，是在第2方案記載的多棱柱狀 部件的研磨裝置中，在載置于基臺(4)上的被研磨加工物(W)的兩個端面被夾緊機構(gòu)(5) 的把持部(M)、(6Β)夾緊的狀態(tài)下，使上述基臺(4)下降而離開被研磨加工物(W)，利用 間歇研磨或連續(xù)研磨的任一個的方法對被研磨加工物(W)的各棱角部進行研磨，在利用上 述間歇研磨的方法時，使已被設定了預定旋轉(zhuǎn)角度的上述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(14Α)、(14Β)旋轉(zhuǎn)，以 對于每一個棱角部使研磨面(P)向上的方式定位后進行研磨，在利用上述連續(xù)研磨的方法 時，使已被設定了旋轉(zhuǎn)速度的上述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(14Α)、(14Β)旋轉(zhuǎn)，對各棱角部同時進行研磨， 當利用上述間歇研磨或上述連續(xù)研磨的任一個的方法將全部棱角部研磨加工完畢后，使已 被設定了一定旋轉(zhuǎn)角度的上述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(14Α)、(14Β)旋轉(zhuǎn)，對于每一個平面部進行研磨加 工進而進行全部平面部的研磨加工。本發(fā)明第觀及四方案的多棱柱狀部件的研磨方法是在第9或第11方案記載的 多棱柱狀部件的研磨裝置中，混合在毛狀材料中的磨粒的粒度為F180 #2000，選擇2種以 上該粒度不同的研磨機構(gòu)O)，且將該研磨機構(gòu)(2)連續(xù)設置，使該研磨機構(gòu)O)能夠按其 粒度從“粗”到“細”的順序進行研磨加工。本發(fā)明第30及31方案的多棱柱狀部件的研磨方法是在第9或第11方案記載的 多棱柱狀部件的研磨裝置中，混合在上述毛狀材料中的磨粒的粒度為F180 #2000，選擇該粒度大致相同的研磨機構(gòu)(2)，且將該研磨機構(gòu)連接后進行研磨。發(fā)明效果根據(jù)上述第1方案的發(fā)明，a)研磨開始前，將“研磨加工成品的標準片 (masterwork:樣件)“載置在基臺⑷上后設定研磨機構(gòu)2的研磨具10(研磨刷)的前端 開始研磨加工的高度位置，然后，b)取下上述基臺(4)上的研磨加工成品的標準片，且將被 研磨加工物(W)以其加工面(P)向上的方式載置，c)將“研磨機構(gòu)O)的磨材的粒度”、“被研磨加工物(W)在先前工序中的切割條 件”、“被研磨加工物(W)的研磨加工部位(平面部或棱角部)”這些研磨加工條件輸入控制 裝置(13)，然后一旦開始研磨，夾緊機構(gòu)(5)的把持部(6A)、(6B)便夾持被研磨加工物(W) 的兩個端面而將其固定在基臺(4)上，例如即使被研磨加工物(W)在先前工序的切割后的 外形尺寸有誤差而導致偏離標準值，由于研磨機構(gòu)O)的研磨具(10)的前端的“對于被研 磨加工物(W)的加工面(P)的切入量”是根據(jù)上述高度位置檢測裝置(3)的高度位置檢測 信號而被運算處理，且在研磨加工前被自動設定，因此仍能夠?qū)崿F(xiàn)最佳的研磨加工。一旦研 磨加工結(jié)束，夾持著該被研磨加工物(W)的兩個端面的上述夾緊機構(gòu)(5)的把持部(M)、 (6B)便被自動解除，因此能夠在作業(yè)員通過手動方式將載置在基臺(4)上的被研磨加工物 (W)反轉(zhuǎn)成下一個加工面(P)向上的狀態(tài)后使夾緊機構(gòu)(5)的把持部(6A)、(6B)動作而將 被研磨加工物(W)的兩個端面夾持固定，從而能夠?qū)ο乱粋€加工面(P)進行研磨加工。在上述一系列的研磨工序中，對于被研磨加工物(W)的加工面(P)的設定是通過 作業(yè)員的手動操作來進行的，但研磨機構(gòu)O)的研磨具(10)的前端對于被研磨加工物(W) 的切入量、以及以預定的旋轉(zhuǎn)速度與被研磨加工物(W)的加工面(P)旋轉(zhuǎn)接觸而進行研磨 加工的動作卻是自動控制的，因此能夠?qū)崿F(xiàn)最佳的研磨加工且提高生產(chǎn)效率。根據(jù)第2方案的發(fā)明，是在上述被研磨加工物(W)被夾緊機構(gòu)( 的把持部(M)、 (6B)夾持的狀態(tài)下使基臺(4)下降而離開被研磨加工物(W)，然后上述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(14A)、 (14B)使該被研磨加工物(W)以夾緊軸(12A)、(12B)為中心而按預定角度作間歇旋轉(zhuǎn)，使下 一個要研磨的加工面(P)被設定成水平向上的狀態(tài)。此刻，上述基臺(4)上升，成為將被研 磨加工物(W)再次載置固定的狀態(tài)，研磨機構(gòu)O)的研磨具(10) —邊與被研磨加工物(W) 旋轉(zhuǎn)接觸一邊被移送而進行研磨加工。在進行上述一系列的研磨加工時，無須作業(yè)員的手動作業(yè)，能夠用全自動方式按 照每一個加工面(P)依次進行被研磨加工物(W)的各棱角部和各平面部的研磨加工。在如上述那樣將由單晶構(gòu)成的作為被研磨加工物(W)的硅塊的加工面⑵向上停 止、且以每次研磨一面的方式對各棱角部進行研磨加工時，有時棱角部與平面部間的接合 部位的截面形狀會使研磨具(10)的前端的接觸不充分，從而不能除去存在于該接合部位 的微裂紋或使其表面粗糙度細微化，而若采用使上述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(14A)、(14B)連續(xù)旋轉(zhuǎn)、以 使作為被研磨加工物(W)的硅塊以柱軸為中心旋轉(zhuǎn)而進行研磨加工的方法，則研磨具(10) 的前端就能充分地接觸并按壓上述棱角部的圓弧面(R面)以及該棱角部與平面部間的接 合部，從而能夠進行均勻的研磨，能夠容易地除去存在于上述接合部位的微裂紋并使其表 面粗糙度細微化。而在如上述那樣使被研磨加工物(W)連續(xù)旋轉(zhuǎn)從而對各棱角部同時進行研磨加 工時，由于要以夾緊機構(gòu)(5)的夾緊軸(12A)、(12B)的軸心為中心旋轉(zhuǎn)，因此為了對各棱角部進行均勻研磨，必須對于從該被研磨加工物(W)的端面?zhèn)扔^察的夾緊軸(12A)、(12B)前 端的把持部(6A)、(6B)的夾緊位置作定心調(diào)節(jié)。在將被研磨加工物(W)以其1個棱角部向上的狀態(tài)載置在基臺⑷上且使上述夾 緊機構(gòu)(5)的夾緊軸(12A)、(12B)分別前進、從而用把持部(6A)、(6B)夾持被研磨加工物 (W)的兩個端面時，關(guān)于從被研磨加工物(W)的端面?zhèn)瓤吹膴A持位置，其水平方向已被基臺 (4)上的承接部件(7)上所設的V字形切口(8)作了定心調(diào)節(jié)，但關(guān)于上下方向，如果在先 前工序中將硅錠切割后形成的作為被研磨加工物(W)的硅塊的外形尺寸有誤差，則會產(chǎn)生 相當于該誤差量的1/2的偏差，因此要進行定心調(diào)節(jié)。上述上下方向的定心調(diào)節(jié)的方法可以如下進行使上述高度位置檢測裝置(3)動 作，以測定向上載置在基臺(4)上的被研磨加工物(W)的棱角部的高度(Hl)，然后使上述基 臺⑷下降而離開被研磨加工物(W)，且使旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(14A)、(14B)旋轉(zhuǎn)180度，以使被研磨 加工物(W)的上述向下的棱角部成為向上狀態(tài)并測定其高度(H2)，且將其測定結(jié)果存儲到 控制裝置(13)中，且將相當于兩個高度之差的1/2(= (Hl-H2)/2)的高度作為上下方向的 定心調(diào)節(jié)量來進行運算處理。然后使基臺(4)上升，使被研磨加工物(W)的下面被支承在承接部件(7)上所設 的V字形切口(8)上，且使上述夾緊機構(gòu)(5)的夾緊軸(12A)、(12B)后退，以使被前端的把 持部(6A)、(6B)夾持的被研磨加工物(W)的兩個端面呈開放狀態(tài)，然后上述基臺(4)按照 與經(jīng)過上述運算處理的上下方向的定心調(diào)節(jié)量相當?shù)牧恳苿?，且上述夾緊機構(gòu)(5)的夾緊 軸(12A)、(12B)前進，使前端的把持部(6A)、(6B)夾持被研磨加工物(W)的兩個端面，從而 完成上下方向的定心調(diào)節(jié)。根據(jù)第3及第4方案的發(fā)明，與譬如用研磨石等的研磨方法相比，毛狀材料具有柔 軟性，因此能夠抑制被研磨加工物(W)因研磨而導致的受損風險。而且毛狀材料含有磨粒， 因此能夠確保充分的研磨力。根據(jù)第5及第6方案的發(fā)明，通過對植入設置有研磨具(10)的轉(zhuǎn)盤在上下方向的 位置進行任意設定，能夠調(diào)節(jié)從研磨刷的底部露出的毛狀材料的長度。即，通過根據(jù)毛狀材 料的磨損程度使轉(zhuǎn)盤的位置向下方移動，能夠使露出的毛狀材料的長度始終保持固定。根據(jù)第7及第8方案的發(fā)明，通過使含有磨粒且相互纏繞的彈性體相互纏繞，使這 些集合體的內(nèi)部包含空氣，在用植入設置有這些彈性體的研磨刷對被加工物進行加工時， 其中包含的空氣層發(fā)揮緩沖材料的作用。從而能夠減輕被研磨加工物(W)因與該研磨刷接 觸而受損的風險。根據(jù)第9方案的發(fā)明，能夠根據(jù)被研磨加工物(W)的種類或目的選擇適宜的研磨 機構(gòu)(2)進行研磨加工。根據(jù)第10方案的發(fā)明，通過在被研磨加工物(W)的至少2個以上的不同面上配置 研磨機構(gòu)O)，能夠同時進行2個面以上的加工。根據(jù)第11方案的發(fā)明，能夠針對設置在被研磨加工物(W)的至少2個以上不同面 上的各個研磨機構(gòu)(2)而根據(jù)被研磨加工物(W)的種類或目的選擇適宜的研磨機構(gòu)(2)進 行加工。根據(jù)第12及13方案的發(fā)明，能夠利用磨粒的粒度“粗”的研磨機構(gòu)(2)來提高研 磨力而增加研磨量，從而容易地除去存在于被研磨加工物(W)的表層部的微裂紋，且能夠利用磨粒的粒度“細”的研磨機構(gòu)⑵來除去經(jīng)過上述“粗”研磨機構(gòu)⑵的研磨加工后的 粗糙表面上的凹凸，使表面粗糙度細微化，并避免在后續(xù)工序中發(fā)生裂紋或豁口。根據(jù)第14及15方案的發(fā)明，在將多個研磨機構(gòu)(2)連接后，植入設置在各研磨機 構(gòu)(2)上的毛狀材料中所含的磨粒的粒度大致相同，因此能夠縮短被研磨加工物(W)的研 磨加工時間。根據(jù)第16至21方案的發(fā)明，在要對被研磨加工物(W)的棱角部進行研磨時，在將 該被研磨加工物(W)載置成一個棱角部水平向上的狀態(tài)時，設在基臺的承接部件(7) 上的V字形切口(8)、(8)能夠可靠地載置固定該被研磨加工物(W)的下側(cè)的平面部，在要 對被研磨加工物(W)的平面部進行研磨時，在將該被研磨加工物(W)載置成一個平面部水 平向上的狀態(tài)時，設在基臺(4)的承接部件(7)上的L字形切口(9)、(9)能夠可靠地載置 固定該被研磨加工物(W)的下側(cè)的棱角。根據(jù)第22及23方案的發(fā)明，通過使用第1至第8方案及第16方案中任一個發(fā)明 的研磨裝置，能夠得到從表層除去100 μ m的微裂紋、且表面粗糙度Ry為3 μ m以下的多棱 柱狀部件。根據(jù)第M及25方案的發(fā)明，通過使用第1至第8方案及第16方案中任一個發(fā)明 的研磨裝置，作為從表層除去100 μ m的微裂紋、且表面粗糙度Ry為3 μ m以下的多棱柱狀 部件，能夠采用硅塊或陶瓷這類硬脆材料。根據(jù)第沈方案的發(fā)明，如上述第1方案的發(fā)明效果中記載，對于被研磨加工物(W) 的加工面(P)的設定通過作業(yè)員的手動方式進行，而對于研磨機構(gòu)O)的切入量的設定及 其動作則是自動控制，因此即使更換作業(yè)員也不會降低加工精度和生產(chǎn)效率，對其研磨加 工的順序設定為在對各棱角部的研磨加工結(jié)束后對各平面部進行研磨加工，由此能夠?qū)?各棱角部與平面部間的接合的連接部位研磨成“平緩的形狀”，能夠容易地除去存在于表層 部的微裂紋和表面凹凸。根據(jù)第27方案的發(fā)明，針對在上述第1方案的發(fā)明中由作業(yè)員進行的對被研磨加 工物(W)的各加工面(P)的設定而設置旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，從而在被研磨加工物(W)被夾緊機構(gòu)(5) 的把持部(6)、(6)夾持的狀態(tài)下使被研磨加工物(W)以上述夾緊軸的軸心為中心旋轉(zhuǎn)，由 此節(jié)省了作業(yè)員的時間，不僅如此，通過上述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)使被研磨加工物(W)連續(xù)旋轉(zhuǎn)，且使 研磨機構(gòu)(2)從上方下降到該被研磨加工物(W)上，從而一邊使研磨具(10)的前端與之旋 轉(zhuǎn)接觸，一邊被移送，由此能將作為上述第5方案的作用效果而得到的各棱角部與平面間 接合的連接部位的形狀進一步研磨成“平緩的形狀”，能夠更可靠地除去微裂紋和凹凸。根據(jù)第觀及四方案的發(fā)明，通過將2種以上磨粒粒度不同的“粗”研磨機構(gòu)(2) 和“細”研磨機構(gòu)⑵連續(xù)設置，能夠利用磨粒粒度“粗”的研磨機構(gòu)O)的高研磨力可靠 地除去存在于被研磨加工物(W)的表層部的微裂紋，且能夠利用磨粒粒度“細”的研磨機構(gòu) (2)的精細研磨能力來使經(jīng)過上述研磨加工后的粗糙表層部的表面粗糙度細微化，能夠避 免在后續(xù)工序中發(fā)生裂紋或豁口。另外，作為研磨機構(gòu)(2)采用的研磨刷能夠從在該研磨 刷的底部植入設置多根含有磨粒的毛狀材料，在該研磨刷的轉(zhuǎn)盤(11)上植入設置多個將 含有磨粒的毛狀材料捆束后形成的研磨具(10)，在該研磨刷的底部植入設置多個含有磨粒 且相互纏繞的纖維狀彈性體之中選擇。另外，當在上述轉(zhuǎn)盤(11)上植入設置多個上述研磨 具(10)時，既可以如后述的對圖2的說明所述，采用將該研磨具(10)可拆卸地安裝在轉(zhuǎn)
12盤(11)上、從而在由混合有磨粒的毛狀材料構(gòu)成的研磨具(10)磨損時只更換研磨具(10) 的方式，也可以采用將研磨具(10)固定安裝在轉(zhuǎn)盤(11)上、從而將研磨具(10)連同轉(zhuǎn)盤 (11) 一起更換的方式(未圖示)。根據(jù)第30及31方案的發(fā)明，通過將磨粒粒度大致相同的多臺研磨機構(gòu)(2)連接， 能夠縮短被研磨加工物(W)的研磨加工時間。并且與上述的同樣，在研磨機構(gòu)(2)上采用 的研磨刷如后述的對圖2的說明(段落0040)記載，既可以采用將該研磨具(10)可拆卸地 安裝在轉(zhuǎn)盤(11)上、從而在由混合有磨粒的毛狀材料構(gòu)成的研磨具(10)磨損時只更換研 磨具(10)的方式，也可以采用將研磨具固定安裝在圖中未示的轉(zhuǎn)盤上、從而連同轉(zhuǎn)盤一起 更換的方式。


圖1是表示本發(fā)明的研磨裝置整體的正面圖。圖2表示作為本發(fā)明的研磨機構(gòu)的研磨具采用研磨刷的一例，其中(A)是從其正 面觀察的局部剖切截面圖，(B)是底面圖。圖3是本發(fā)明的基臺的局部剖切立體圖。圖4是安裝在圖3的基臺上的承接部件的制造過程說明圖。圖5是表示本發(fā)明涉及的形狀為四棱柱狀的被研磨加工物的立體圖，其中㈧表 示棱角部為微小C面的被研磨加工物，(B)表示棱角部為R面的被研磨加工物。圖6是表示在本發(fā)明的基臺上載置有圖5(B)所示的棱角部為R面的被研磨加工 物的狀態(tài)的截面圖，其中(A)表示加工面為棱角部時的狀態(tài)，(B)表示加工面為平面部時的 狀態(tài)。圖7是表示圖5(B)所示的棱角部為R面的被加工研磨物的該棱角部與平面部間 的接合部位的放大圖。符號說明1...研磨單元；2...研磨機構(gòu)；3...高度位置檢測裝置；4...基臺；5...夾緊機 構(gòu)；6A. ·.把持部(基準位置側(cè))；6B. ·.把持部(從動側(cè))；7· ·.承接部件；8. · · V字形切 口 ；9... L字形切口 ；10...研磨具；11...轉(zhuǎn)盤；12A...夾緊軸(基準位置側(cè))；12B...夾 緊軸(從動側(cè))；13...控制裝置；14A...旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(基準位置側(cè))；14B...旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(從 動側(cè))；W...被研磨加工物；P...加工面。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明的多棱柱狀部件的研磨裝置的結(jié)構(gòu)和動作，該研磨 裝置具有不同研磨粗糙度的2個以上(3個)研磨機構(gòu)。圖1是研磨裝置的正面圖，表示被研磨加工物W未被夾持的開放狀態(tài)，在該狀態(tài) 下，停止在圖中右端的研磨開始前位置上的研磨單元1、基準側(cè)的夾緊軸12A前端的把持部 6A、以及從動側(cè)的夾緊軸12B前端的把持部6B分別呈后退狀態(tài)，其中夾緊軸12A通過夾緊 機構(gòu)5的汽缸驅(qū)動而在圖中載置于基臺4上、用雙點劃線表示的被研磨加工物的左右側(cè)滑 動，在上述研磨單元1中從圖中右側(cè)向左側(cè)連續(xù)設置各種研磨機構(gòu)2，這些研磨機構(gòu)由作為 “粗研磨用”、“中研磨用”和“精研磨用”選擇設定3種磨粒的粒度不同的研磨刷構(gòu)成，圖中，在上述“粗研磨用”的研磨機構(gòu)2的右側(cè)設有高度位置檢測裝置3，該高度位置檢測裝置3 用于在研磨開始前檢測被研磨加工物W的加工面P的高度位置。上述3個研磨機構(gòu)2中的“粗研磨用”的研磨機構(gòu)的研磨能力大，用于削掉表層部 存在的大部分微裂紋，“中研磨用”的研磨機構(gòu)則用于除去在用帶鋸或鋼絲鋸切割時產(chǎn)生的 表面凹凸，并對經(jīng)過上述“粗研磨”后粗糙的表面進行精細加工，而“精研磨用”的研磨機構(gòu) 則用于最終調(diào)節(jié)表面粗糙度。不過，如果在上述“中研磨”階段即可除去表面凹凸并得到精 細的表面粗糙度，則也可只設2個研磨機構(gòu)。如上所述，一旦決定了研磨具10含有的磨粒粒度不同的研磨機構(gòu)2及其研磨粗糙 度(粗、中、細)的組合，則在控制裝置13中設定該研磨具10的各種加工條件，這些加工條 件是，“即使被研磨加工物W的研磨加工部位(棱角部或平面部)不同也不變的旋轉(zhuǎn)速度”， “根據(jù)研磨加工部位是棱角部還是平面部而變化的研磨移送速度”，“通過高度位置檢測裝 置3對研磨加工成品的標準片(masterwork:樣件)進行檢測得到的研磨開始時的基準高 度”，以及“對于被研磨加工物W的加工面P的切入量”。在設定了上述加工條件后，如果作業(yè)員在上述夾緊機構(gòu)5的把持部6A、6B間的基 臺4上載置被研磨加工物W，使其4個棱角部中的任一個的加工面P呈水平向上狀態(tài)，并且 將“研磨加工部位(棱角部或平面部)的設定開關(guān)”和“研磨開始開關(guān)”置于“0N”，上述研 磨單元1就向圖中左端移動，且由于上述夾緊機構(gòu)5的圖中未示的汽缸起動，使基準側(cè)的夾 緊軸12A滑動，使把持部6A前進到圖中“基準端面位置”，從而將被研磨加工物W的一個端 面定位，然后從動側(cè)的夾緊軸12B滑動，使把持部6B前進且與被研磨加工物W的另一端面 接觸并對之按壓，使上述被研磨加工物W被夾持固定。然后，研磨單元1向圖中右側(cè)移動，并且高度位置檢測裝置3工作而檢測到被研磨 加工物W的加工面P的高度且將其信號發(fā)送到控制裝置13進行運算處理，在上述研磨機構(gòu) 2的研磨具10的前端相對于該被研磨加工物W的加工面P的切入量被自動設定后，已被上 述“研磨加工部位(棱角部或平面部)的設定開關(guān)”自動設定了移送速度的上述研磨單元 1就進一步向圖中右側(cè)移送，各研磨機構(gòu)2按“粗研磨”、“中研磨”、“精研磨”的順序進行研 磨加工?！┭心ゼ庸ね戤叄景l(fā)明第1方案的半自動式研磨裝置就作如下動作夾持著 被研磨加工物W的兩個端面的上述夾緊機構(gòu)5的夾緊軸12A、12B后退動作，其前端的把持 部6A、6B對被研磨加工物W的夾緊狀態(tài)自動解除，在作業(yè)員通過手動將載置在基臺4上的 上述被研磨加工物W反轉(zhuǎn)成下一個加工面P向上的狀態(tài)后，再次使夾緊機構(gòu)5的夾緊軸 12A、12B前進動作，通過把持部6A、6B將被研磨加工物W的兩個端面夾持固定，并自動對下 一個加工面P進行研磨加工，而本發(fā)明第2方案的全自動式研磨裝置則作如下動作，在上述 被研磨加工物W被夾緊機構(gòu)5的把持部6A、6B夾持的狀態(tài)下，通過圖中未示的升降裝置使 基臺4下降，從而解除被研磨加工物W的載置固定狀態(tài)，且用上述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)14A、14B使該被 研磨加工物W以夾緊軸12A、12B為中心旋轉(zhuǎn)一定角度，使下一個要研磨的加工面P呈水平 向上狀態(tài)，此刻基臺4上升而再次載置固定被研磨加工物W，并對各棱角部和各平面部中的 任一個的加工面P按照每個面依次進行研磨加工，或是通過旋轉(zhuǎn)機構(gòu)14A、14B使上述各棱 角部連續(xù)旋轉(zhuǎn)而同時進行研磨，然后再對各平面部的加工面P按照每個面自動進行研磨加 工。
圖2㈧和⑶是表示作為上述研磨機構(gòu)2的研磨刷的一例的圖。在該研磨刷中 采用研磨具(10)，研磨具(10)是將由混合了磨粒的尼龍等合成樹脂構(gòu)成的毛狀材料捆束 而作成的。將該研磨具10的基部裝卸自如地安裝在與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源連接且作水平旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn) 盤11上，該研磨具10的下端與被研磨加工物W的加工面P旋轉(zhuǎn)接觸而進行研磨。當研磨 具10磨損時，可從轉(zhuǎn)盤11上取下該研磨具10并換上新的研磨具10。另外，作為研磨機構(gòu) 2，并不限于采用圖2所示的研磨具10的研磨刷，也可以將圖中未示的由混合有磨粒的毛狀 材料構(gòu)成的研磨具10直接安裝到轉(zhuǎn)盤11上進行永久固定的研磨刷(未圖示)。在該情況 下，當該研磨具10磨損時就將研磨具10連同轉(zhuǎn)盤11 一起更換。圖3是表示能夠?qū)⑸鲜霰谎心ゼ庸の颳的棱角部或平面部中的任一面作為加工面 P水平向上載置的基臺4的局部切除立體圖，圖4是表示立設于基臺4的平板狀承接部件7 的制造過程的說明圖，在該承接部件7上形成有切口(V)8，該切口(V)8在對上述被研磨加 工物W的任一個棱角部進行研磨加工時以能夠水平向上載置該棱角部的方式對成為其下 側(cè)的平面部進行載置，并且在上述切口(V) 8上形成有切口(L) 9，該切口(L) 9在對上述被研 磨加工物W的各平面部中的任一個平面部進行研磨加工時以能夠水平向上載置該一個平 面部的方式卡止成為其下側(cè)的棱角部。另外，上述圖3所示的基臺4為兼用式基臺，既可用 于被研磨加工物W的加工面P在棱角部的情況，也可用于在平面部的情況，但也可以是將棱 角部和平面部的加工分開的專用式基臺。圖5(A)和(B)是表示被研磨加工物W的形狀為四棱柱狀的一例的立體圖，其中 圖(A)是從方形的原材料切出形成為平面部的四個面，將其棱角部作成角形而形成微小的 C面，圖(B)是從圓柱形的原材料切出成為平面部的四個面，并在其棱角部留出原材料的圓 柱形的一部分而形成R面。圖6(A)和(B)是將被研磨加工物(W)載置在基臺4上后從側(cè)面觀察的截面圖，其 中圖(A)表示對被研磨加工物W的棱角部進行研磨加工時將被研磨加工物W的加工面P向 上而載置在基臺4的承接部件7上的狀態(tài)，圖(B)表示對被研磨加工物W的平面部進行研 磨加工時將被研磨加工物W的加工面P向上而載置在基臺4的承接部件7上的狀態(tài)。以下說明本發(fā)明的實施例，在實施例中，被研磨加工物W為四棱柱狀的硅塊，用本發(fā)明的研磨裝置對上述被研磨加工物W的4個平面部和4個棱角部進行研磨加工，以除去 存在于其表層部的微裂紋及其表面的凹凸，再針對表面粗糙度作精細加工，并評價研磨效 果，本發(fā)明的實施例能夠在用帶鋸或鋼絲鋸將該硅塊切片加工成硅片時降低由硅片的裂紋 或豁口等導致的次品的發(fā)生率。實施例1以下具體說明作為上述被研磨加工物W的單晶硅塊的規(guī)格將制造出的圓柱形 截面的單晶硅錠用帶鋸或鋼絲鋸切割成500mm的長度(L)，且沿其長度方向?qū)A柱壁面四 面切除而形成4個平面部，并且在該2個平面部相交的棱角部殘留切除前的圓柱壁面的一 部分，成為圓弧寬度約為25mm的R形狀，形成圖5(B)所示的四棱柱狀，其大小(□)為 125mm X 125mm、長度(L)為 500mm。在研磨加工前的上述被研磨加工物W的棱角部及平面部的表層部，存在深度80 100 μ m的微裂紋，其表面粗糙度為(Ry) 9 11 μ m，在對該硅塊用帶鋸或鋼絲鋸切片加工成 硅片后，由裂紋或豁口導致的次品的發(fā)生率為5 6%。
以下說明在本實施例中所用的研磨裝置中對已用上述第1方案的研磨裝置做成 上述被研磨加工物W的硅塊進行研磨加工、從而除去微裂紋和凹凸且使表面粗糙度細微化 后將該硅塊切片加工成硅片時降低由裂紋或豁口導致的次品的發(fā)生率的效果。作為參考資料，在下面的表1中表示為了選擇設定研磨機構(gòu)2所使用的研磨刷的 磨粒粒度而作成的“被研磨加工物W的表面粗糙度與研磨刷的磨粒粒度”的關(guān)系。[表 1]
研磨刷的磨粒粒度被研磨加工物研磨后的表面粗糙度Ry (μ m)#2402 3#5001 2#8000. 5 1. 0#1’ 1000. 3 0. 5此外，作為參考資料，在下面的表2中表示為了設定使研磨機構(gòu)2的研磨具10的 前端從被研磨加工物W的加工面P突出的切入量而作成的“基于將硅錠切割而形成硅塊的 先前工序中的切割裝置的不同以及切割面有無表面精加工的被研磨加工物W的切削余量 (μπι)與研磨刷的各種磨粒粒度的切入量”的關(guān)系。[表 2]
權(quán)利要求
1.一種多棱柱狀部件的研磨裝置，用于對被研磨加工物的形狀為多棱柱狀的各平面部 及各棱角部進行研磨，其特征在于，具備基臺，該基臺能夠以使該被研磨加工物(W)的各平面部中的1個平面部或各棱角部中 的1個棱角部的任一個作為要研磨的加工面而呈水平向上狀態(tài)的方式載置該被研磨加工 物；夾緊機構(gòu)，該夾緊機構(gòu)由前端安裝有把持部、能夠前后移動的夾緊軸構(gòu)成，在對所述被 研磨加工物進行研磨加工時，所述把持部夾持所述被研磨加工物的兩個端面，在研磨結(jié)束 后，所述把持部解除所述夾持狀態(tài)；研磨單元，該研磨單元用于在對所述被研磨加工物進行 研磨加工時移送研磨機構(gòu)，所述研磨機構(gòu)的研磨具的前端一邊旋轉(zhuǎn)接觸所述加工面一邊進 行研磨加工；和高度位置檢測裝置，該高度位置檢測裝置在研磨加工前檢測所述被研磨加 工物的加工面的高度位置并將該高度位置檢測信號存儲到控制裝置，所述控制裝置根據(jù)所 述高度位置檢測信號對所述研磨機構(gòu)的研磨具的前端的切入量進行運算處理后進行研磨 加工。
2.如權(quán)利要求1所述的多棱柱狀部件的研磨裝置，其特征在于，具備旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，該旋轉(zhuǎn)機構(gòu)能夠選擇到間歇旋轉(zhuǎn)或連續(xù)旋轉(zhuǎn)的任一個使兩個端面被所述把 持部夾持的被研磨加工物以所述夾緊軸的軸心為中心進行旋轉(zhuǎn)，所述間歇旋轉(zhuǎn)被設定預定 的旋轉(zhuǎn)角度并且以使被研磨加工物的加工面向上的方式進行旋轉(zhuǎn)，所述連續(xù)旋轉(zhuǎn)被設定旋 轉(zhuǎn)速度并且進行旋轉(zhuǎn)；和升降裝置，該升降裝置用于使所述基臺升降，在進行研磨加工前，在所述控制裝置中設定要研磨加工的被研磨加工物的多棱柱形狀 的角數(shù)、以及選擇作為該被研磨加工物的所述棱角部的研磨加工條件亦即由所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu) 進行的間歇旋轉(zhuǎn)或連續(xù)旋轉(zhuǎn)的任一個。
3.如權(quán)利要求1所述的多棱柱狀部件的研磨裝置，其特征在于所述研磨機構(gòu)是研磨刷，該研磨刷具有將含有磨粒的多根毛狀材料呈環(huán)狀地植入設置 在該研磨刷的底部的構(gòu)造。
4.如權(quán)利要求2所述的多棱柱狀部件的研磨裝置，其特征在于所述研磨機構(gòu)是研磨刷，該研磨刷具有將多根含有磨粒的毛狀材料呈環(huán)狀地植入設置 在該研磨刷的底部的構(gòu)造。
5.如權(quán)利要求1所述的多棱柱狀部件的研磨裝置，其特征在于所述研磨機構(gòu)是研磨刷，該研磨刷具有將多根含有磨粒的毛狀材料捆束后形成的多個 研磨具的基部植入設置在轉(zhuǎn)盤上的構(gòu)造。
6.如權(quán)利要求2所述的多棱柱狀部件的研磨裝置，其特征在于所述研磨機構(gòu)是研磨刷，該研磨刷具有將多根含有磨粒的毛狀材料捆束后形成的多個 研磨具的基部植入設置在轉(zhuǎn)盤上的構(gòu)造。
7.如權(quán)利要求1所述的多棱柱狀部件的研磨裝置，其特征在于所述研磨機構(gòu)是研磨刷，該研磨刷具有將多個含有磨粒且相互纏繞的纖維狀彈性體植 入設置在該研磨刷的底部的構(gòu)造。
8.如權(quán)利要求2所述的多棱柱狀部件的研磨裝置，其特征在于所述研磨機構(gòu)是研磨刷，該研磨刷具有將多個含有磨粒且相互纏繞的纖維狀彈性體植 入設置在該研磨刷的底部的構(gòu)造。
9.如權(quán)利要求3至8中任一項所述的多棱柱狀部件的研磨裝置，其特征在于將多個所述研磨機構(gòu)水平地連接。
10.如權(quán)利要求3至8中任一項所述的多棱柱狀部件的研磨裝置，其特征在于在所述多棱柱狀部件的至少2個以上的不同面上配置所述研磨機構(gòu)。
11.如權(quán)利要求3至8中任一項所述的多棱柱狀部件的研磨裝置，其特征在于在所述多棱柱狀部件的至少2個以上的不同面上分別水平地配置多個所述研磨機構(gòu)。
12.如權(quán)利要求9所述的多棱柱狀部件的研磨裝置，其特征在于混合在所述毛狀材料中的磨粒的粒度為F180 #2000(JISR6001 :1998)，選擇2種以 上該粒度不同的研磨機構(gòu)，且將該研磨機構(gòu)連續(xù)設置，使該研磨機構(gòu)能夠按其粒度從“粗” 到“細”的順序進行研磨加工。
13.如權(quán)利要求11所述的多棱柱狀部件的研磨裝置，其特征在于混合在所述毛狀材料中的磨粒的粒度為F180 #2000(JISR6001 :1998)，選擇2種以 上該粒度不同的研磨機構(gòu)，且將該研磨機構(gòu)連續(xù)設置，使該研磨機構(gòu)能夠按其粒度從“粗” 到“細”的順序進行研磨加工。
14.如權(quán)利要求9所述的多棱柱狀部件的研磨裝置，其特征在于混合在所述毛狀材料中的磨粒的粒度為F180 #2000，選擇該粒度大致相同的研磨機 構(gòu)，且連接該研磨機構(gòu)。
15.如權(quán)利要求11所述的多棱柱狀部件的研磨裝置，其特征在于混合在所述毛狀材料中的磨粒的粒度為F180 #2000，選擇該粒度大致相同的研磨機 構(gòu)，且連接該研磨機構(gòu)。
16.如權(quán)利要求1至8中任一項所述的多棱柱狀部件的研磨裝置，其特征在于在用于在所述基臺上載置被研磨加工物的承接部件上形成有V字形切口，且在該V字 形切口上形成有L字形切口，在對所述被研磨加工物的任一個棱角部進行研磨時，所述V 字形切口與該棱角部下側(cè)的平面部接觸，從而將所述被研磨加工物載置成該一個棱角部呈 水平向上的狀態(tài)，在對所述被研磨加工物的各平面部中的任一個平面部進行研磨時，所述L 字形切口能夠卡止該平面部下側(cè)的棱角部，從而將所述被研磨加工物載置成該一個平面部 呈向上的狀態(tài)。
17.如權(quán)利要求10所述的多棱柱狀部件的研磨裝置，其特征在于在用于在所述基臺上載置被研磨加工物的承接部件上形成有V字形切口，且在該V字 形切口上形成有L字形切口，在對所述被研磨加工物的任一個棱角部進行研磨時，所述V 字形切口與該棱角部下側(cè)的平面部接觸，從而將所述被研磨加工物載置成該一個棱角部呈 水平向上的狀態(tài)，在對所述被研磨加工物的各平面部中的任一個平面部進行研磨時，所述L 字形切口能夠卡止該平面部下側(cè)的棱角部，從而將所述被研磨加工物載置成該一個平面部 呈向上的狀態(tài)。
18.如權(quán)利要求12所述的多棱柱狀部件的研磨裝置，其特征在于在用于在所述基臺上載置被研磨加工物的承接部件上形成有V字形切口，且在該V字 形切口上形成有L字形切口，在對所述被研磨加工物的任一個棱角部進行研磨時，所述V 字形切口與該棱角部下側(cè)的平面部接觸，從而將所述被研磨加工物載置成該一個棱角部呈 水平向上的狀態(tài)，在對所述被研磨加工物的各平面部中的任一個平面部進行研磨時，所述L 字形切口能夠卡止與該平面部下側(cè)的棱角部，從而將所述被研磨加工物載置成該一個平面部呈向上的狀態(tài)。
19.如權(quán)利要求13所述的多棱柱狀部件的研磨裝置，其特征在于在用于在所述基臺上載置被研磨加工物的承接部件上形成有V字形切口，且在該V字 形切口上形成有L字形切口，在對所述被研磨加工物的任一個棱角部進行研磨時，所述V 字形切口與該棱角部下側(cè)的平面部接觸，從而將所述被研磨加工物載置成該一個棱角部呈 水平向上的狀態(tài)，在對所述被研磨加工物的各平面部中的任一個平面部進行研磨時，所述L 字形切口能夠卡止該平面部下側(cè)的棱角部，從而將所述被研磨加工物載置成該一個平面部 呈向上的狀態(tài)。
20.如權(quán)利要求14所述的多棱柱狀部件的研磨裝置，其特征在于在用于在所述基臺上載置被研磨加工物的承接部件上形成有V字形切口，且在該V字 形切口上形成有L字形切口，在對所述被研磨加工物的任一個棱角部進行研磨時，所述V 字形切口與該棱角部下側(cè)的平面部接觸，從而將所述被研磨加工物載置成該一個棱角部呈 水平向上的狀態(tài)，在對所述被研磨加工物的各平面部中的任一個平面部進行研磨時，所述L 字形切口能夠卡止該平面部下側(cè)的棱角部，從而將所述被研磨加工物載置成該一個平面部 呈向上的狀態(tài)。
21.如權(quán)利要求15所述的多棱柱狀部件的研磨裝置，其特征在于在用于在所述基臺上載置被研磨加工物的承接部件上形成有V字形切口，且在該V字 形切口上形成有L字形切口，在對所述被研磨加工物的任一個棱角部進行研磨時，所述V 字形切口與該棱角部下側(cè)的平面部接觸，從而將所述被研磨加工物載置成該一個棱角部呈 水平向上的狀態(tài)，在對所述被研磨加工物的各平面部中的任一個平面部進行研磨時，所述L 字形切口能夠卡止該平面部下側(cè)的棱角部，從而將所述被研磨加工物載置成該一個平面部 呈向上的狀態(tài)。
22.一種多棱柱狀部件，其特征在于利用權(quán)利要求1至8中任一項所述的多棱柱狀部件的研磨裝置除去從被加工物的表層 除去存在于100 μ m以下的微裂紋，且使研磨加工面的表面粗糙度Ry(JIS B0601 :1994)為 3μπι以下。
23.一種多棱柱狀部件，其特征在于利用權(quán)利要求16所述的多棱柱狀部件的研磨裝置從被加工物的表層除去存在于 IOOym以下的微裂紋，且使研磨加工面的表面粗糙度Ry(JIS Β0601 :1994)為3μπι以下。
24.如權(quán)利要求22所述的多棱柱狀部件，其特征在于所述多棱柱狀部件是硅塊或陶瓷。
25.如權(quán)利要求23所述的多棱柱狀部件，其特征在于所述多棱柱狀部件是硅塊或陶瓷。
26.—種多棱柱狀部件的研磨方法，其特征在于在權(quán)利要求1所述的多棱柱狀部件的研磨裝置中，在載置于基臺上的被研磨加工物的 多個加工面中的各加工面的研磨完畢時，作業(yè)員通過手動方式將所述夾緊機構(gòu)的夾緊軸后 退而解除把持部的夾緊狀態(tài)的所述被研磨加工物反轉(zhuǎn)成下一個加工面呈水平向上的狀態(tài)， 然后所述夾緊機構(gòu)的夾緊軸前進，使一方的夾緊軸的把持部到達被研磨加工物的基準端面 位置后停止，另一方的夾緊軸進一步前進，使其把持部推壓被研磨加工物的另一端面而將其夾持，并對所述設定的下一個加工面進行研磨加工，將對全部加工面進行研磨加工的順 序設為在對各棱角部的研磨結(jié)束后進行各平面部的研磨加工。
27.—種多棱柱狀部件的研磨方法，其特征在于在權(quán)利要求2所述的多棱柱狀部件的研磨裝置中，在載置于基臺上的被研磨加工物的 兩個端面被夾緊機構(gòu)的把持部夾持的狀態(tài)下，使所述基臺下降而離開被研磨加工物，利用 間歇研磨或連續(xù)研磨的任一個的方法對被研磨加工物的各棱角部進行研磨，在利用所述間 歇研磨的方法時，使已被設定了預定旋轉(zhuǎn)角度的所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)旋轉(zhuǎn)，以對于每一個棱角部 使研磨面向上的方式定位后進行研磨，在利用所述連續(xù)研磨的方法時，使已被設定了旋轉(zhuǎn) 速度的所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)旋轉(zhuǎn)，對各棱角部同時進行研磨，當利用所述間歇研磨或所述連續(xù)研 磨的任一個的方法將全部棱角部研磨加工完畢后，使已被設定了預定旋轉(zhuǎn)角度的所述旋轉(zhuǎn) 機構(gòu)旋轉(zhuǎn)，對于每一個平面部進行研磨加工進而進行全部平面部的研磨加工。
28.—種多棱柱狀部件的研磨方法，其特征在于在權(quán)利要求9所述的多棱柱狀部件的研磨裝置中，混合在所述毛狀材料中的磨粒的粒 度為F180 #2000，選擇2種以上該粒度不同的研磨機構(gòu)，且將該研磨機構(gòu)連續(xù)設置，使該 研磨機構(gòu)能夠按其粒度從“粗”到“細”的順序進行研磨加工。
29.—種多棱柱狀部件的研磨方法，其特征在于在權(quán)利要求11所述的多棱柱狀部件的研磨裝置中，混合在所述毛狀材料中的磨粒的 粒度為F180 #2000，選擇2種以上該粒度不同的研磨機構(gòu)，且將該研磨機構(gòu)連續(xù)設置，使 該研磨機構(gòu)能夠按其粒度從“粗”到“細”的順序進行研磨加工。
30.一種多棱柱狀部件的研磨方法，其特征在于在權(quán)利要求9所述的多棱柱狀部件的研磨裝置中，混合在所述毛狀材料中的磨粒的粒 度為F180 #2000，選擇該粒度大致相同的研磨機構(gòu)，且將該研磨機構(gòu)連接后進行研磨。
31.一種多棱柱狀部件的研磨方法，其特征在于在權(quán)利要求11所述的多棱柱狀部件的研磨裝置中，混合在所述毛狀材料中的磨粒的 粒度為F180 #2000，選擇該粒度大致相同的研磨機構(gòu)，且將該研磨機構(gòu)連接后進行研磨。
全文摘要
本發(fā)明提供多棱柱狀部件的研磨裝置及其研磨方法，該廉價的研磨裝置具有除去由硬脆材料構(gòu)成的多棱柱狀部件表層部存在的微小裂紋的高研磨能力和除去表面凹凸而使表面粗糙度細微化的精細研磨能力，該研磨裝置具有將被研磨加工物載置成要研磨的加工面呈水平向上狀態(tài)的基臺；夾持該被研磨加工物的兩端面的夾緊機構(gòu)；夾持研磨加工物進行研磨、在研磨結(jié)束后解除夾持狀態(tài)、通過手動反轉(zhuǎn)或通過旋轉(zhuǎn)機構(gòu)自動反轉(zhuǎn)被研磨加工物而使下一個加工面呈水平向上狀態(tài)、對設有前端與加工面旋轉(zhuǎn)接觸而進行研磨加工的研磨具的研磨機構(gòu)進行移送的研磨單元；檢測被研磨加工物的加工面的高度位置、自動設定研磨機構(gòu)的研磨具對于加工面的切入量的高度位置檢測裝置。
文檔編號B24B37/02GK102069446SQ20101027388
公開日2011年5月25日 申請日期2010年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者平賀干敏, 松本尚, 棚橋茂, 羽鳥左一郎 申請人:新東工業(yè)株式會社