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。更詳細而言，本發(fā)明涉及一種切割方法及裝置，其不會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 后對邊緣部進行切割而形成制品。先前，通過手工作業(yè)進行邊緣部的切割，但隨著坩堝的大 型化，邊緣部的切割作業(yè)的負擔(dān)增加，為了減輕該負擔(dān)而謀求切割作業(yè)的機械化。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 動單元；上述切割單元具備切割刃及其移動單元；較好的是進而具有坩堝的定心機構(gòu)及所 切割的邊緣的排出機構(gòu)，連續(xù)進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1)。上述邊緣切割裝置可以高精度機械地切割玻璃坩堝的邊緣，對于大型玻璃坩堝亦 可在短時間內(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作 自動化，因此具有可大幅提高作業(yè)效率的優(yōu)點。另一方面，當(dāng)切割玻璃坩堝的邊緣部時，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，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朝向外表面推進而切割的情形亦相同。[專利文獻1]日本專利特開2001-226134號

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移動而使上述切 口延長至坩堝全周，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移動，或者通過切割刃的移動單元 而使該切割刃在坩堝的周向上移動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的切割刃移動單元、 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 堝的周向上相對移動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；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；設(shè)定在 坩堝上方的自由升降的保持單元；及自支撐臺向上方延伸的臂；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移動而使上述切口延長至坩堝全周，因此切割 部分在壁部的整個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 重量不會集中在即將切割的內(nèi)表面上，而可確實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移動即可，或者通過切割刃的移動單元而使 該切割刃在坩堝的周向上移動即可，并不需要特別的切割單元，因此可容易地實施切割。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，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及將貫穿的切口延長至坩堝全周時，均不會在坩堝表面產(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的切割刃移動單元、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來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移動的 方式來控制切割刃及坩堝，由此，不會在切割緣部產(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 持單元而機械地進行坩堝的設(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)束時邊緣部碰撞切割面，可機械地進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。
[符號的說明]
10切割刃
11支撐單元
12支撐臺
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
具體實施例方式以下，基于實施形態(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)取＠^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移動。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，若坩堝旋轉(zhuǎn)一圈，則上述切割部分(切口)30將會延長至坩堝全周 而對邊緣部25進行切割。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的重量不會集中在即將切割的內(nèi)表面上，因此可確實地防 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，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，因此切割結(jié)束部分成為槽的內(nèi)側(cè)，因此，不會在坩堝表面產(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的周向上移動的切割刃移動單元(省略圖示)。上述切割裝置中進而設(shè)置有對坩堝20進行設(shè)置的自由旋轉(zhuǎn)的支撐臺12，該支撐 臺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而機械性地進行坩堝的設(shè)置及取出。保持單元13的臂14移動 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)下移動至支撐臺12的上方，使臂14下降而將 坩堝20設(shè)置在支撐臺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12。該支撐臺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12的上表面設(shè)置有延伸至坩堝20的內(nèi)側(cè)的一對臂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 的邊緣部內(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相對于坩堝20往復(fù)移動的單元(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移動 來切割邊緣部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 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移動的方式控制旋轉(zhuǎn)刃10及支撐臺12的動作。若 坩堝旋轉(zhuǎn)一圈，則切割刃10將會在維持貫穿壁部的狀態(tài)下移動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，因此無需在下側(cè)設(shè)置保持單元，裝置構(gòu)成簡單， 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)中供給潤滑用的水時，該水不會積存于坩堝 內(nèi)部，從而不會污染坩堝。
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移動而使所述貫穿的切口延長至坩堝全周，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 堝的周向上相對移動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)，通過切割刃的移動單元使所述切割刃在坩堝 的周向上移動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的切割刃移動單元；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移動而切割坩堝的 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；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；設(shè)定在坩堝上方的自由升降的保持單元；及自支撐臺向上方延伸的臂；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的切割刃移動單元；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)的周向上相對移動而切割坩堝(20)的邊緣部(25)。
文檔編號C30B15/10GK101977858SQ200980109329
公開日2011年2月16日 申請日期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 申請人:日本超精石英株式會社