專利名稱：玻璃坩堝的切割方法及切割裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可平滑地切割玻璃坩堝的邊緣部(開口緣部)的切割方法及裝 置。更詳細(xì)而言，本發(fā)明涉及一種切割方法及裝置，其不會(huì)在切割部位的緣部等處產(chǎn)生破損 而可平滑地切割硅單晶的提拉中所用的石英玻璃坩堝等的邊緣部等。
背景技術(shù)：
在硅單晶的提拉中，使用裝入硅熔液的石英玻璃坩堝。該玻璃坩堝主要通過旋轉(zhuǎn) 模塑法制造，其是通過使石英粉均勻地堆積在旋轉(zhuǎn)的塑模的內(nèi)表面并將其加熱熔融而使之 玻璃化所制造。在該制造方法中，坩堝的開口緣部(邊緣部)易于變得不整齊，因此在制造 后對(duì)邊緣部進(jìn)行切割而形成制品。先前，通過手工作業(yè)進(jìn)行邊緣部的切割，但隨著坩堝的大 型化，邊緣部的切割作業(yè)的負(fù)擔(dān)增加，為了減輕該負(fù)擔(dān)而謀求切割作業(yè)的機(jī)械化。作為玻璃坩堝的切割裝置而已知一種邊緣切割裝置，其特征在于，其具有坩堝的 保持單元及邊緣的切割單元；上述保持單元具有握持坩堝的自由開閉的臂及其旋轉(zhuǎn)上下移 動(dòng)單元；上述切割單元具備切割刃及其移動(dòng)單元；較好的是進(jìn)而具有坩堝的定心機(jī)構(gòu)及所 切割的邊緣的排出機(jī)構(gòu)，連續(xù)進(jìn)行自坩堝的定心起至邊緣的切割、及邊緣的排出的一連串 步驟(參考專利文獻(xiàn)1)。上述邊緣切割裝置可以高精度機(jī)械地切割玻璃坩堝的邊緣，對(duì)于大型玻璃坩堝亦 可在短時(shí)間內(nèi)完成邊緣的切割。此外，可使自定心起至所切割的邊緣的排出的一連串動(dòng)作 自動(dòng)化，因此具有可大幅提高作業(yè)效率的優(yōu)點(diǎn)。另一方面，當(dāng)切割玻璃坩堝的邊緣部時(shí)，如圖6所示執(zhí)行如下方法將旋轉(zhuǎn)的切割 刃10推壓于坩堝20的側(cè)壁外表面21，一面旋轉(zhuǎn)坩堝20，一面使切割刃10朝向坩堝的內(nèi)側(cè) 推進(jìn)而切割壁部。根據(jù)上述切割方法，在坩堝的外表面21上形成有沿坩堝全周延伸的切割槽28，該 切割槽28朝向壁的厚度方向行進(jìn)，切割結(jié)束部分成為坩堝內(nèi)表面22，因此所切割的邊緣部 26的重量集中在坩堝內(nèi)表面22的較薄的切割面上，從而易于產(chǎn)生龜裂，該內(nèi)表面的切割緣 部破損，如圖7所示，易于在坩堝內(nèi)表面上產(chǎn)生切割毛刺23及缺損部分24。將切割刃10推 壓于坩堝內(nèi)表面，使切割刃10朝向外表面推進(jìn)而切割的情形亦相同。[專利文獻(xiàn)1]日本專利特開2001-226134號(hào)

發(fā)明內(nèi)容
[發(fā)明所欲解決的問題]本發(fā)明解決先前的切割方法中的上述問題，其提供一種不會(huì)在切割部位的緣部等 處產(chǎn)生破損而可平滑地切割邊緣部等的切割方法及切割裝置。[解決問題的技術(shù)手段]本發(fā)明涉及一種通過以下的構(gòu)成而解決上述問題的切割方法及切割裝置。[1] 一種玻璃坩堝的切割方法，其特征在于通過切割刃而形成貫穿坩堝的壁部
3的切口，維持切割刃貫穿該壁部的狀態(tài)，使該切割刃在坩堝的周向上相對(duì)移動(dòng)而使上述切 口延長(zhǎng)至坩堝全周，由此切割坩堝的邊緣部。[2]如上述[1]中記載的玻璃坩堝的切割方法，其中，不使坩堝旋轉(zhuǎn)而使旋轉(zhuǎn)的切 割刃接觸坩堝壁面并向壁厚方向推進(jìn)而形成貫穿坩堝壁部的切口，維持切割刃貫穿該壁部 的狀態(tài)，使坩堝旋轉(zhuǎn)，并使該切割刃在坩堝的周向上相對(duì)移動(dòng)，或者通過切割刃的移動(dòng)單元 而使該切割刃在坩堝的周向上移動(dòng)而切割坩堝的邊緣部。[3] 一種玻璃坩堝的切割方法，其特征在于在坩堝的外表面或內(nèi)表面的任一面 上形成延伸至坩堝全周的槽，自設(shè)置有該槽的相反側(cè)的表面起以上述[1]或上述[2]的方 法切割坩堝的邊緣部。[4] 一種玻璃坩堝的切割方法，其特征在于在坩堝的外表面或內(nèi)表面的任一面 上形成延伸至坩堝全周的槽，使切割刃自設(shè)置有該槽的相反側(cè)的表面起朝向該槽前進(jìn)而切 割坩堝的邊緣部。[5] 一種玻璃坩堝的切割裝置，其特征在于，其具備相對(duì)于坩堝而朝橫向設(shè)置的圓 板狀的切割刃、該切割刃的旋轉(zhuǎn)單元、使該切割刃在坩堝的周向上移動(dòng)的切割刃移動(dòng)單元、 及坩堝的旋轉(zhuǎn)單元；且不使坩堝旋轉(zhuǎn)而使旋轉(zhuǎn)的切割刃接觸坩堝壁面并向壁厚方向推進(jìn)而 形成貫穿坩堝壁部的切口，維持切割刃貫穿該壁部的狀態(tài)，使坩堝旋轉(zhuǎn)，并使該切割刃在坩 堝的周向上相對(duì)移動(dòng)而切割坩堝的邊緣部。[6]如上述[5]的玻璃坩堝的切割裝置，其包括朝上設(shè)置坩堝的支撐臺(tái)；及設(shè)定 在坩堝上方的自由升降的保持單元；且通過保持單元而將所切割的邊緣部吊起保持。[7]如上述[5]的玻璃坩堝的切割裝置，其包括朝下設(shè)置坩堝的支撐臺(tái)；設(shè)定在 坩堝上方的自由升降的保持單元；及自支撐臺(tái)向上方延伸的臂；且通過保持單元而朝下保 持坩堝，此外，在通過上述臂保持邊緣部的狀態(tài)下切割邊緣部，在切割后將坩堝在保持為朝 下的狀態(tài)下搬出，其后搬出所切割的邊緣部。[發(fā)明的效果]本發(fā)明的切割方法通過切割刃形成貫穿坩堝的壁部的切口，維持切割刃貫穿該壁 部的狀態(tài)，使該切割刃在坩堝的周向上相對(duì)移動(dòng)而使上述切口延長(zhǎng)至坩堝全周，因此切割 部分在壁部的整個(gè)厚度已被切割的狀態(tài)下在坩堝的周向上延伸，從而，所切割的邊緣部的 重量不會(huì)集中在即將切割的內(nèi)表面上，而可確實(shí)地防止切割緣部的毛刺或缺損。本發(fā)明的切割方法中，具體而言，例如不使坩堝旋轉(zhuǎn)而使旋轉(zhuǎn)的切割刃接觸坩堝 壁面并向壁厚方向推進(jìn)而形成貫穿坩堝的壁部的切口，維持切割刃貫穿該壁部的狀態(tài)，使 坩堝旋轉(zhuǎn)，并使該切割刃在坩堝的周向上相對(duì)移動(dòng)即可，或者通過切割刃的移動(dòng)單元而使 該切割刃在坩堝的周向上移動(dòng)即可，并不需要特別的切割單元，因此可容易地實(shí)施切割。此外，本發(fā)明的切割方法包括如下方法，即在坩堝的外表面或內(nèi)表面的任一面上 形成延伸至坩堝全周的槽，使切割刃自設(shè)置有該槽的相反側(cè)的表面朝向該槽前進(jìn)而切割坩 堝的邊緣部。根據(jù)該切割方法，使切割刃自設(shè)置有該槽的相反側(cè)的表面朝向該槽前進(jìn)，因此 切割結(jié)束部分成為槽的內(nèi)側(cè)，由此在坩堝表面上不會(huì)產(chǎn)生毛刺或缺損。在坩堝的外表面或內(nèi)表面的任一面上形成延伸至坩堝全周的槽，設(shè)置自設(shè)置有該 槽的相反側(cè)的表面起貫穿的切口，使該切口延長(zhǎng)至坩堝全周而切割坩堝壁部，根據(jù)此方法， 則在形成貫穿的切口時(shí)及將貫穿的切口延長(zhǎng)至坩堝全周時(shí)，均不會(huì)在坩堝表面產(chǎn)生毛刺或
4缺損從而可平滑地切割邊緣部。本發(fā)明的切割裝置具備相對(duì)于坩堝而朝橫向設(shè)置的圓板狀的切割刃、該切割刃的 旋轉(zhuǎn)單元、使該切割刃在坩堝的周向上移動(dòng)的切割刃移動(dòng)單元、及坩堝的旋轉(zhuǎn)單元；不使坩 堝旋轉(zhuǎn)而將旋轉(zhuǎn)的切割刃接觸坩堝壁面并向壁厚方向推進(jìn)來(lái)形成貫穿坩堝的壁部的切口， 維持切割刃貫穿該壁部的狀態(tài)，以使坩堝旋轉(zhuǎn)、并使該切割刃在坩堝的周向上相對(duì)移動(dòng)的 方式來(lái)控制切割刃及坩堝，由此，不會(huì)在切割緣部產(chǎn)生毛刺或缺損從而可平滑地切割邊緣 部。此外，上述切割裝置具有設(shè)定在坩堝上方的自由升降的保持單元，由此，可通過保 持單元而機(jī)械地進(jìn)行坩堝的設(shè)置及切割后的取出。此外，可在切割中保持邊緣部，因此可防 止在切割結(jié)束時(shí)邊緣部碰撞切割面，可機(jī)械地進(jìn)行所切割的邊緣部的取出。


圖1是表示本發(fā)明的切割方法的說明圖。
圖2是表示本發(fā)明的切割方法的說明圖。
圖3是表示本發(fā)明的切割方法的說明圖。
圖4是表示本發(fā)明的切割裝置的構(gòu)成例的示意圖。
圖5是表示本發(fā)明的切割裝置的其他構(gòu)成例的示意圖。
圖6是表示先前的切割方法的說明圖。
圖7是表示先前的切割方法的說明圖。
[符號(hào)的說明]
10切割刃
11支撐單元
12支撐臺(tái)
13保持單元
14臂
15緩沖材
16旋轉(zhuǎn)軸
17臂
18緩沖材
20坩堝
21外表面
22內(nèi)表面
23毛刺
24缺損部分
25邊緣部
27槽
28切割槽
30切口
具體實(shí)施例方式以下，基于實(shí)施形態(tài)而具體說明本發(fā)明。圖1 圖3是表示本發(fā)明的玻璃坩堝的切割方法的概略的說明圖。本發(fā)明的切割方法是如圖1所示不使坩堝20旋轉(zhuǎn)而使旋轉(zhuǎn)的切割刃10接觸坩 堝20的壁面(圖示的例中為外表面21)，并使切割刃10向壁厚方向(朝向坩堝的內(nèi)側(cè))推 進(jìn)而形成貫穿坩堝的壁部的切口 30。因此，如圖所示，切割刃10穿透坩堝20的壁部而出現(xiàn) 在內(nèi)表面?zhèn)?。繼而，如圖2所示，維持切割刃10貫穿坩堝壁部的狀態(tài)，使坩堝20旋轉(zhuǎn)并使切割 刃10在坩堝的周向上相對(duì)移動(dòng)。切割部分(切口)30在壁部的厚度整體已被切割的狀態(tài) 下在坩堝的周向上延長(zhǎng)，若坩堝旋轉(zhuǎn)一圈，則上述切割部分(切口)30將會(huì)延長(zhǎng)至坩堝全周 而對(duì)邊緣部25進(jìn)行切割。根據(jù)上述切割方法，切割部分在壁部的厚度整體已被切割的狀態(tài)下在坩堝的周向 上延伸，因此所切割的邊緣部25的重量不會(huì)集中在即將切割的內(nèi)表面上，因此可確實(shí)地防 止切割緣部的毛刺或缺損。此外，本發(fā)明的切割方法中，亦可將切割刃10推壓于坩堝內(nèi)表 面并朝向外表面推進(jìn)而形成貫穿的切口 30。本發(fā)明的其他切割方法是如圖3所示，在坩堝20的外表面或內(nèi)表面的任一面上形 成延伸至坩堝全周的淺槽27，使切割刃10自設(shè)置有該槽27的相反側(cè)的表面起朝向該槽27 前進(jìn)而切割坩堝的邊緣部。槽27的深度較好的是1 3mm左右。此外，槽27的寬度只要 為切割刃10的寬度的0. 5 2倍即可，較好的是1 2倍。在槽27的形成中，亦可使用在 貫穿的切口 30的形成中所用的切割刃10，此情形時(shí)，槽27的寬度變得與切口 30的寬度大 致相同。根據(jù)此切割方法，使切割刃10自設(shè)置有該槽27的相反側(cè)的表面起朝向該槽27前 進(jìn)，因此切割結(jié)束部分成為槽的內(nèi)側(cè)，因此，不會(huì)在坩堝表面產(chǎn)生毛刺或缺損。圖4中表示本發(fā)明的切割裝置的概略。圖示的切割裝置具備相對(duì)于坩堝20而朝 橫向設(shè)置的圓板狀的切割刃10及該切割刃10的支撐單元11。在該支撐單元11中設(shè)置有 使切割刃10在坩堝20的周向上移動(dòng)的切割刃移動(dòng)單元(省略圖示)。上述切割裝置中進(jìn)而設(shè)置有對(duì)坩堝20進(jìn)行設(shè)置的自由旋轉(zhuǎn)的支撐臺(tái)12，該支撐 臺(tái)12經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸16而連接于旋轉(zhuǎn)單元(省略圖示)。在該支撐臺(tái)12的側(cè)方設(shè)置有上述支 撐單元11。在圖4所示的例中，在支撐臺(tái)12上設(shè)置有開口部朝上的坩堝20。在坩堝20的上方設(shè)置有自由升降的保持單元13。在保持單元13上設(shè)置有向下方 延伸的一對(duì)臂14，該臂14是向圖的左右自由開閉地形成。在該臂14的下端設(shè)置有緩沖材 15。通過保持單元13而機(jī)械性地進(jìn)行坩堝的設(shè)置及取出。保持單元13的臂14移動(dòng) 至朝上設(shè)置的坩堝20的上方后，下降至坩堝開口部的內(nèi)側(cè)，打開兩側(cè)的臂14并將緩沖材15 推壓于坩堝內(nèi)表面而保持坩堝20。在此狀態(tài)下移動(dòng)至支撐臺(tái)12的上方，使臂14下降而將 坩堝20設(shè)置在支撐臺(tái)12上。在圖4的切割裝置中，在朝上設(shè)置的坩堝20的邊緣部切割后，保持單元13以保持 有邊緣部25的狀態(tài)上升，之后向側(cè)方移動(dòng)而將邊緣部25搬出至外部。其后，保持單元13 返回至坩堝20的上方，臂14在下降至坩堝20的內(nèi)側(cè)后向左右打開，將緩沖材15推壓于坩 堝20的內(nèi)側(cè)而保持坩堝20。在此狀態(tài)下，保持單元13上升，繼而向側(cè)方移動(dòng)而將坩堝20
6搬出至外部。另一方面，圖5中表示朝下設(shè)置坩堝20并切割邊緣部的裝置的示例。在圖5的切 割裝置中，設(shè)置有使坩堝20自由旋轉(zhuǎn)的支撐臺(tái)12。該支撐臺(tái)12經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸16而連接于 旋轉(zhuǎn)單元(省略圖示)。在支撐臺(tái)12的上表面設(shè)置有延伸至坩堝20的內(nèi)側(cè)的一對(duì)臂17， 在臂17的上端設(shè)置有緩沖材18。該臂17是向圖的左右自由開閉地形成，在插入至坩堝20 的邊緣部?jī)?nèi)側(cè)后向左右打開，并將緩沖材18推壓于邊緣部25而自邊緣部25的內(nèi)側(cè)支撐邊 緣部25。在坩堝20的上方設(shè)置有自由升降的保持單元13。在該保持單元13上設(shè)置有在 坩堝20的外側(cè)向下方延伸的一對(duì)臂14，該臂14是向圖的左右自由開閉地形成。在該臂14 的下端設(shè)置有緩沖材15。在保持單元13的側(cè)方設(shè)置有圓板狀的旋轉(zhuǎn)刃10。該旋轉(zhuǎn)刃10相對(duì)于坩堝20而 水平地設(shè)置在側(cè)方，由支撐單元11自由旋轉(zhuǎn)地支撐。在該支撐單元11上設(shè)置有使切割刃 10相對(duì)于坩堝20往復(fù)移動(dòng)的單元(省略圖示)。在圖5的切割裝置中，在邊緣部的切割中，坩堝20在朝下的狀態(tài)下由保持單元13 保持，此外，邊緣部25由臂17保持。在緣部切割后，保持單元13維持著保持坩堝20的狀 態(tài)而上升，繼而向側(cè)方移動(dòng)而將坩堝20搬出至外部。在搬出坩堝20的期間，所切割的邊緣 部25是由臂17保持。然后，保持單元13返回至所切割的邊緣部25的上方，臂14下降后 向左右打開，并將緩沖材15推壓于邊緣部25的內(nèi)側(cè)而保持邊緣部25。在該狀態(tài)下，保持單 元13上升，繼而向側(cè)方移動(dòng)而將所切割的邊緣部25搬出至外部。圖4的切割裝置及圖5的切割裝置的任一者中均為首先不使坩堝20旋轉(zhuǎn)而形成 貫穿壁部的切口，之后維持切割刃貫穿該壁部的狀態(tài)使該切割刃在坩堝的周向上相對(duì)移動(dòng) 來(lái)切割邊緣部25。具體而言，首先使旋轉(zhuǎn)的切割刃10接觸于坩堝壁面(外表面)并向壁厚方向推進(jìn) 而形成貫穿坩堝20的壁部的切口。繼而，維持切割刃10貫穿壁部的狀態(tài)，以使坩堝20旋 轉(zhuǎn)、并使切割刃10在坩堝的周向上相對(duì)移動(dòng)的方式控制旋轉(zhuǎn)刃10及支撐臺(tái)12的動(dòng)作。若 坩堝旋轉(zhuǎn)一圈，則切割刃10將會(huì)在維持貫穿壁部的狀態(tài)下移動(dòng)過坩堝全周而切割邊緣部 25。圖4的切割裝置是朝上設(shè)置坩堝，因此無(wú)需在下側(cè)設(shè)置保持單元，裝置構(gòu)成簡(jiǎn)單， 此外可將懸吊在保持單元上的切割后的邊緣部在維持此狀態(tài)下取出至外部。另一方面，圖 5的切割裝置是朝下設(shè)置坩堝，因此在切割作業(yè)中供給潤(rùn)滑用的水時(shí)，該水不會(huì)積存于坩堝 內(nèi)部，從而不會(huì)污染坩堝。
權(quán)利要求
一種玻璃坩堝的切割方法，其征在于通過切割刃而形成貫穿坩堝的壁部的切口，維持所述切割刃貫穿所述壁部的狀態(tài)，使所述切割刃在坩堝的周向上相對(duì)移動(dòng)而使所述貫穿的切口延長(zhǎng)至坩堝全周，由此切割坩堝的邊緣部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃坩堝的切割方法，其特征在于不使坩堝旋轉(zhuǎn)而使旋轉(zhuǎn)的所述切割刃接觸于坩堝壁面并向壁厚方向推進(jìn)而形成所述 貫穿的切口，維持所述切割刃貫穿所述壁部的狀態(tài)使所述坩堝旋轉(zhuǎn)，并使所述切割刃在坩 堝的周向上相對(duì)移動(dòng)而切割坩堝的邊緣部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃坩堝的切割方法，其特征在于不使坩堝旋轉(zhuǎn)而使旋轉(zhuǎn)的所述切割刃接觸于坩堝壁面并向壁厚方向推進(jìn)而形成所述 切口，維持所述切割刃貫穿所述壁部的狀態(tài)，通過切割刃的移動(dòng)單元使所述切割刃在坩堝 的周向上移動(dòng)而切割坩堝的邊緣部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃坩堝的切割方法，其特征在于在坩堝的外表面或內(nèi)表面的任一面上形成延伸至坩堝全周的槽，使切割刃自設(shè)置有所 述槽的相反側(cè)的表面朝向所述槽前進(jìn)而切割坩堝的邊緣部。
5.一種玻璃坩堝的切割方法，其特征在于在坩堝的外表面或內(nèi)表面的任一面上形成延伸至坩堝全周的槽，使切割刃自設(shè)置有所 述槽的相反側(cè)的表面朝向所述槽前進(jìn)而切割坩堝的邊緣部。
6.一種玻璃坩堝的切割裝置，其特征在于，包括相對(duì)于坩堝而朝橫向設(shè)置的圓板狀的切割刃；所述切割刃的旋轉(zhuǎn)單元；使所述切割刃 在坩堝的周向上移動(dòng)的切割刃移動(dòng)單元；及坩堝的旋轉(zhuǎn)單元；且不使坩堝旋轉(zhuǎn)而使旋轉(zhuǎn)的 切割刃接觸于坩堝壁面并向壁厚方向推進(jìn)而形成貫穿坩堝的壁部的切口，維持所述切割刃 貫穿所述壁部的狀態(tài)，使坩堝旋轉(zhuǎn)并使所述切割刃在坩堝的周向上相對(duì)移動(dòng)而切割坩堝的 邊緣部。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的玻璃坩堝的切割裝置，其特征在于，包括朝上設(shè)置所述坩堝 的支撐臺(tái)；及設(shè)定在所述坩堝上方的自由升降的保持單元；且通過所述保持單元而將所切 割的邊緣部吊起保持。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的玻璃坩堝的切割裝置，其特征在于，包括朝下設(shè)置所述坩堝 的支撐臺(tái)；設(shè)定在坩堝上方的自由升降的保持單元；及自支撐臺(tái)向上方延伸的臂；且通過 所述保持單元而朝下保持坩堝，在通過所述臂而保持邊緣部的狀態(tài)下切割所述邊緣部，將 所述邊緣部已被切割的所述坩堝在保持為朝下的狀態(tài)下搬出之后，搬出所切割的邊緣部。全文摘要
本發(fā)明提供一種切割方法及裝置，其不會(huì)于切割部位的緣部等處產(chǎn)生破損而可平滑地切割玻璃坩堝的邊緣部等。玻璃坩堝的切割裝置具備相對(duì)于坩堝而朝橫向設(shè)置的圓板狀的切割刃(10)；旋轉(zhuǎn)切割刃(10)的旋轉(zhuǎn)單元；使切割刃(10)于坩堝的周向上移動(dòng)的切割刃移動(dòng)單元；及坩堝(20)的旋轉(zhuǎn)單元。不使坩堝(20)旋轉(zhuǎn)而使旋轉(zhuǎn)的切割刃(10)接觸于坩堝壁面并向壁厚方向推進(jìn)而形成貫穿坩堝的壁部的切口，維持切割刃貫穿該壁部的狀態(tài)，使切割刃(10)于坩堝(20)的周向上相對(duì)移動(dòng)而切割坩堝(20)的邊緣部(25)。
文檔編號(hào)C30B15/10GK101977858SQ200980109329
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2009年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月19日
發(fā)明者佐藤賢 申請(qǐng)人:日本超精石英株式會(huì)社