(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスルツボを垂直に保持する装置であって、ルツボを載置する回転台、該回転台の傾斜手段、ルツボを回転台の中心に位置決めするルツボの位置合わせ手段、ルツボの偏心量と傾斜量を測定する手段と、前記回転台、傾斜手段、位置合わせ手段、およびルツボの偏心量と傾斜量を測定する手段を連係して操作する制御手段を備え、この制御手段の制御によって、ルツボが回転台の中心に位置決めされ、回転台が回転し、ルツボの偏心量と傾斜量を測定する手段がルツボに向かって伸びてルツボの偏心量と傾斜量が測定され、このルツボの傾斜量に応じて傾斜手段が作動して自動的にルツボが垂直に保持されることを特徴とするガラスルツボの芯出し装置。
【請求項２】
請求項１の芯出し装置において、ルツボの位置合わせ手段が回転台の周囲から中心に向かって往復動自在に配設された複数のヘッドによって形成されているガラスルツボの芯出し装置。
【請求項３】
請求項１または２の芯出し装置において、ルツボの偏心量と傾斜量を測定する手段が、回転台のルツボに対して垂直な基準位置からルツボ上側面までの距離L1を測定する第１の測定手段と、前記基準位置からルツボ下側面までの距離L2を測定する第２の測定手段によって形成されているガラスルツボの芯出し装置。
【請求項４】
請求項３の芯出し装置において、前記ルツボ上側面までの距離Ｌ1と前記ルツボ下側面までの距離Ｌ2の差からルツボの傾斜量を求め、ルツボの回転に伴う距離Ｌ1,Ｌ2の変動からルツボの偏心量を求めることを特徴とするガラスルツボの芯出し装置。
【請求項５】
請求項４の芯出し装置において、前記ルツボ上側面までの距離Ｌ1と前記ルツボ下側面までの距離Ｌ2の差が実質的に零になるように回転台を傾斜してルツボを垂直に制御し、ルツボの回転に伴う距離Ｌ1,Ｌ2の変動量が実質的に零になるように上記位置合わせ手段によってルツボの位置を調整してルツボの中心軸を回転台の回転中心に合わせることを特徴とするガラスルツボの芯出し装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラスルツボ、特にシリコン単結晶の引き上げに用いる石英ガラスルツボについて、その中心軸を検出して垂直に保持する芯出し装置に関する。本装置はガラスルツボの加工や検査において、ルツボの姿勢制御を行う装置として有用である。
【０００２】
【従来技術】
シリコン単結晶引き上げ用の石英ガラスルツボは、引き上げの生産性を高めるために次第に大型化している。このガラスルツボの加工、例えば、溶融成形後にルツボの開口縁部(リム)を一定幅切断する仕上加工を施す場合、あるいは製造後のルツボの検査などの際に、従来は手作業でルツボの姿勢を保持している。このためルツボを正確に垂直に保持することが難しい等の問題があり、その機械化が求められていた。
【０００３】
【発明の解決課題】
本発明は、従来の上記課題を解決したものであり、ガラスルツボを正確に垂直に保持し、ルツボの加工工程や検査工程などにおける作業効率および精度を高めることができる芯出し装置を提供することを目的とする。なお、本発明の芯出し装置は大型ガラスルツボのみならず従来のガラスルツボについても適用できる。
【０００４】
【課題を解決する手段】
すなわち、本発明は、ガラスルツボを垂直に保持する装置であって、ルツボを載置する回転台、該回転台の傾斜手段、ルツボの位置合わせ手段、ルツボの偏心量と傾斜量および高さを測定する手段を備え、このルツボの偏心量と傾斜量に応じてルツボの姿勢を垂直に制御することを特徴とするガラスルツボの芯出し装置に関する。本装置によれば、ガラスルツボの姿勢を機械的に垂直に保持することができる。
【０００５】
本発明の芯出し装置は、（イ）ルツボの位置合わせ手段が回転台の周囲から中心に向かって往復動自在に配設された複数のヘッドによって形成されている芯出し装置、（ロ）ルツボの偏心量と傾斜量を測定する手段が、回転台のルツボに対して垂直な基準位置からルツボ上側面までの距離とルツボ下側面までの距離とを測定する手段によって形成されている芯出し装置を含む。
【０００６】
さらに本発明は、上記芯出し装置において、回転台、その傾斜手段、位置合わせ手段、およびルツボの偏心量と傾斜量を測定する手段を連係して操作する制御手段を有し、この制御手段によって、ルツボが回転台の中心に位置決めされ、回転台が回転し、ルツボの偏心量と傾斜量を測定する手段がルツボに向かって伸びてルツボの偏心量と傾斜量が測定され、その差に応じて傾斜手段が作動して自動的にルツボが垂直に保持されるガラスルツボの芯出し装置に関する。
【０００７】
【発明の実施態様】
以下、本発明を図面に示す実施態様に即して具体的に説明する。
図示するように、本発明の芯出し装置１０は、ルツボ１を載置する回転台１１と、該回転台１１を傾斜する手段１２、ルツボの位置合わせ手段１３、回転するルツボの偏心量と傾斜量を測定する手段１４を有する。なお、ルツボの高さを測定手段(図示省略)を付設しても良い。
【０００８】
図１および図２に示すように、回転台１１の上面には複数の溝１５が回転台の中心から放射状に形成されており、この溝１５に設けたヘッド１６によってルツボの位置合わせ手段１３が形成されている。該ヘッド１６の下端は回転台１１の下側に設けた伸縮ロッドないしモータ等の駆動手段１７に連結されており、ヘッド１６はこの駆動手段１７によって中心に向かい、溝１５に沿って往復動自在に形成されている。回転台１１に載せられたルツボ１は上記ヘッド１６によって回転台の中心に向かって押圧され、ルツボ１の位置が調整される。
【０００９】
図２に示すように、回転台１１はフレーム１８によって支えられており、回転台１１とフレーム１８の間に傾斜手段１２が付設されており、またギア１９を介して回転台１１を回転する手段２０が設けられている。
【００１０】
図３、図４に示すように、ルツボの偏心量と傾斜量を測定する手段１４は、回転台１１の側方に設けられており、回転台１１のルツボ１に対して垂直な基準位置１４ｃからルツボ上側面までの距離Ｌ1を測定する手段１４ａと、ルツボ下側面までの距離Ｌ2とを測定する手段１４ｂを有する。この測定手段１４ａ,１４ｂは基準位置からルツボ側面に接触するように伸びる伸縮自在なロッドによって形成されている。なお、このような機械的な手段に代えて光学的に距離を測定するものでも良い。この上側の距離Ｌ1と下側の距離Ｌ2の差によってルツボの傾きが測定され、またルツボの回転に伴う距離Ｌ1,Ｌ2の変動によって回転中心からの偏心量が測定される。このＬ1,Ｌ2の差が実質的に零になるように回転台１１を傾斜することによってルツボの中心軸Ｍを垂直に制御することができ、また、Ｌ1,Ｌ2の変動量が実質的に零になるようにルツボの位置を上記位置合わせ手段１３によって調整することによってルツボの中心軸Ｍを回転中心に合わせることができる。
【００１１】
本発明の上記芯出し装置は、好ましくは、回転台、その傾斜手段、位置合わせ手段、およびルツボの偏心量と傾斜量を測定する手段を連係して操作する制御手段(制御回路)を有する。この制御手段によって、ルツボが回転台の中心に位置決めされ、回転台が回転し、ルツボの偏心量と傾斜量を測定する手段がルツボに向かって伸びてルツボの偏心量と傾斜量が測定され、その差に応じて傾斜手段が作動して自動的にルツボが垂直に保持される。
【００１２】
すなわち、ルツボ１を下向きにして回転台１１に載置し、制御回路に始動信号を送ると、位置合わせ手段のヘッド１６がルツボ１に向かって移動し、ルツボ１を押付けて回転台１１の中心に位置決めする。その信号を受けて回転台１１が始動し、同時に測定手段１４がルツボ１に向かって伸び、基準位置１４ｃからルツボ上側面までの距離Ｌ1とルツボ下側面までの距離Ｌ2とを測定し、その差によってルツボ１の偏心量および傾斜量が把握される。この測定結果に基づく信号が回転台１１の傾斜手段１２に送られ、傾斜手段１２によって回転台１１を傾け、ルツボの姿勢を垂直に(Ｌ1とＬ2の差が実質的にゼロになるように)制御する。
【００１３】
【発明の効果】
本発明に係るガラスルツボの芯出し装置は、ルツボを機械的に精度良く垂直に保持することができるので、ガラスルツボの加工や検査において、ルツボの姿勢を垂直に制御する必要がある場合などに有用である。さらに、本発明の装置はルツボを回転台に設置して姿勢制御するので大型のガラスルツボについても短時間に姿勢を制御することができる。さらに、ルツボの設置からその偏心量、傾斜量の測定、および回転台の傾斜に至る一連の動作を自動化できるので作業効率を大幅に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  芯出し装置の回転台の概略を示す部分外観図
【図２】  上記回転台の構造例を示す概略断面図
【図３】  測定手段の一例を示す部分概略外観図
【図４】  測定方法を示す説明図
【符号の説明】
１−ルツボ、１０−芯出し装置、１１−回転台、１２−傾斜手段、１３−位置合わせ手段、１４−測定手段、１５−溝、１６−ヘッド、１７−移動手段、１８−フレーム、１９−ギア、２０−回転手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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