CN113878448A - 一种多工位立式磨削机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多工位立式磨削机，机械手平移机构包括：机械爪夹和位移组件；机械爪夹置于位移组件上，位移组件沿预设轨迹行进，且位移组件用于移动机械爪夹；立式磨削机构为多个，且多个立式磨削机构阵列排布，每个立式磨削机构一侧均设置有一个上料工位，上料工位置于所述预设轨迹上；所述上料台机构置于所述预设轨迹一侧，所述上料台机构放置待磨削工件。上述技术方案通过多个所述立式磨削机构的设置，使所述一种多工位立式磨削机内具有多个可同时作业的磨削工位，以此提高所述一种多工位立式磨削机的磨削效率。同时通过所述机械爪夹以及位移组件的设置，使得工件便于移动和取放，进一步提高了所述一种多工位立式磨削机的自动化程度。

Description

一种多工位立式磨削机

技术领域

本发明涉及棒状工件加工的技术领域，尤其涉及一种多工位立式磨削机。

背景技术

在现有技术中，国内外针对硅棒的切方、边角磨削和平面磨削的加工过程通常是单独的三道工序，需在三种不同的设备流转完成整个加工过程。实际操作时，通常先采用线开方机对单晶硅棒进行开方操作后，再将开方后的硅棒送至磨削机构中，进行圆角以及平面的磨削作业。然而现有技术中存在以下几个问题:

1)现有磨削机一般是卧式结构，为保证较大的加工规格尺寸，设备结构设计的相对较大,导致设备占地空间大、成本高，因此降低厂房空间利用率，增加运行成本。

2)卧式磨削机主要包括磨削机构、夹持机构、上下料结构等，所述磨削机构包括两两相对沿夹持机构中心轴线对称布置的四组磨头，其中每边分别布置一粗一精磨头机构，因此导致机构复杂。

在上下料方面一般是通过人工进行，且由于卧式设备结构庞大，不利于自动化布局，因此自动化程度低。

发明内容

为此，需要提供一种多工位立式磨削机，减小所述一种多工位立式磨削机体积，同时降低成本，提高自动化程度。

为实现上述目的，本申请提供了一种多工位立式磨削机，包括：立式磨削机构、上料台机构和机械手平移机构；

所述机械手平移机构包括：机械爪夹和位移组件；所述机械爪夹置于所述位移组件上，所述位移组件沿预设轨迹行进，且所述位移组件用于移动所述机械爪夹；

所述立式磨削机构为多个，且多个所述立式磨削机构阵列排布，每个所述立式磨削机构一侧均设置有一个上料工位，所述上料工位置于所述预设轨迹上；所述上料台机构置于所述预设轨迹一侧，所述上料台机构放置待磨削工件。

进一步地，还包括：接料台机构；所述接料台机构置于所述预设轨迹一侧，且所述接料台机构承接磨削完成后的工件。

进一步地，所述接料台机构包括：接料台支架、接料台滑轨、气缸以及接料台本体；所述接料台滑轨固定设置在所述接料台支架上，所述接料台本体滑动设置于所述接料台滑轨上；所述气缸置于所述接料台支架上，且所述气缸的输出端与所述接料台本体连接，所述气缸用于驱动所述接料台本体于所述接料台滑轨上往复运动。

进一步地，所述位移组件包括：位移滑轨、位移滑块以及第三动力源，所述位移滑块滑动设置于所述位移滑轨上，所述第三动力源与所述位移滑块连接，且所述第三动力源用于驱动所述位移滑块；所述位移滑轨与所述预设轨迹重合，且所述上料工位位于所述位移滑轨上。

进一步地，所述立式磨削机构包括：立柱、夹持组件、第一磨削件、第一支架、第一动力源；

所述夹持组件滑动设置于所述立柱一侧，且所述夹持组件沿竖直方向运动，所述夹持组件用于夹持工件并驱动工件转动；所述第一支架一侧与所述立柱滑动连接，所述第一支架另一侧与所述第一磨削件滑动连接；所述第一动力源与所述第一磨削件连接，且所述第一动力源用于驱动所述第一磨削件上的磨削面转动；所述第一磨削件的磨削面置于所述夹持组件运动轨迹一侧；

其中，所述第一支架在所述立柱上的滑动轨迹与所述夹持组件在所述立柱上的滑动轨迹平行，所述第一磨削件在所述支架上的滑动轨迹与所述第一支架在所述立柱上的滑动轨迹垂直，且所述第一磨削件沿靠近或者远离所述夹持组件运动轨迹的方向移动。

进一步地，还包括：第二磨削件、第二动力源和第二支架；

所述第二支架一侧与所述立柱滑动连接，所述第二支架另一侧与所述第二磨削件滑动连接；所述第二动力源与所述第二磨削件连接，且所述第二动力源用于驱动所述第二磨削件上的磨削面转动；所述第二磨削件上的磨削的运动轨迹与所述第一磨削件上的磨削的运动轨迹相对。

进一步地，所述第一磨削件包括：外壳、缸筒、主轴、第一磨头、第二磨头和伸缩驱动装置；

所述外壳滑动设置于所述第一支架上，所述缸筒可转动设置于所述外壳内，所述第一动力源与所述缸筒传动连接，且所述第一动力源用于驱动所述缸筒转动；

所述主轴可伸缩的设置于所述缸筒内，所述第一磨头与所述缸筒连接，且所述第一磨头中部设置有通孔，所述通孔用于供所述第二磨头通过，所述第二磨头置于所述主轴上；所述伸缩驱动装置置于所述主轴远离所述第二磨头的一侧，且所述伸缩驱动装置用于驱动所述主轴于所述缸筒内往复运动。

进一步地，所述上料台机构包括：上料基座、滑动装置、第一夹持件、第二夹持件、第一驱动件、第二驱动件、第一传动件以及定位载台；

所述滑动装置置于所述上料基座上，所述第一传动件可绕其自身的旋转轴转动，并设置于所述上料基座上；

所述第一夹持件和第二夹持件滑动设置于所述滑动装置上，所述定位载台置于所述第一夹持件和第二夹持件之间，所述第一驱动件与所述第一夹持件连接，所述第二驱动件与所述第二夹持件连接，且所述第一驱动件与所述第一传动件传动连接，所述第二驱动件与所述第一传动件传动连接；

其中，所述第一传动件用于带动所述第一夹持件以及第二夹持件同步相向运动或同步相背离运动。

进一步地，还包括：滚轮架、滚轮以及动力装置；所述定位载台的定位面为L型，且L型定位面用于承载工件，所述滚轮架置于所述定位载台上；

所述滚轮为多个，多个所述滚轮可转动的设置于所述滚轮架上，且所述滚轮转轴与所述第一夹持件的滑动轨迹相互垂直；

所述动力装置置于所述第一夹持件上，所述动力装置的输出端与所述滚轮架连接，且所述动力装置用于将工件举离所述定位载台的定位面。

进一步地，所述机械爪夹包括：滑动组件、第四动力源、第三驱动件、第四驱动件、第二传动件、第三夹持件和第四夹持件；所述滑动组件置于位移组件上；所述第三夹持件和第四夹持件滑动置于所述滑动组件上，所述第二传动件置于所述滑动组件上，所述第二传动件可绕其自身的旋转轴转动，所述第三驱动件与所述第三夹持件连接，所述第四驱动件与所述第四夹持件连接，且所述第三驱动件与所述第二传动件传动连接，所述第四驱动件与所述第二传动件传动连接；

所述第四动力源为两个，且两个所述第四动力源置于所述滑动组件上，两个所述第四动力源分别驱动所述第三夹持件和第四夹持件运动，且两个所述第四动力源用于驱动第三夹持件和第四夹持件同步相向运动或者同步相背离运动。

区别于现有技术，上述技术方案通过多个所述立式磨削机构的设置，使所述一种多工位立式磨削机内具有多个可同时作业的磨削工位，以此提高所述一种多工位立式磨削机的磨削效率。同时通过所述机械爪夹以及位移组件的设置，使得工件便于移动和取放，进一步提高了所述一种多工位立式磨削机的自动化程度。

附图说明

图1为所述一种多工位立式磨削机结构图；

图2为所述立式磨削机构结构图；

图3为所述第一磨削件结构图；

图4为所述机械手平移机构结构图；

图5为所述上料台机构结构图；

图6为所述接料台机构结构图。

附图标记说明：

1、立式磨削机构；2、上料台机构；3、机械手平移机构；4、接料台机构；

11、立柱；12、夹持组件；13、第一磨削件；14、第一支架；15、第一动力源；

131、外壳；132、缸筒；133、主轴；134、第一磨头；135、第二磨头；136、缩驱动装置；

21、上料基座；22、滑动装置；23、第一夹持件；24、第二夹持件；25、定位载台；

31、机械爪夹；32、位移组件；

311、滑动组件；312、第四动力源；313、第三夹持件；314、第四夹持件；

321、位移滑轨；322、位移滑块；

41、接料台支架；42、接料台滑轨；43、气缸；44、接料台本体。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1至图6，本申请公开了一种多工位立式磨削机，包括：立式磨削机构1、上料台机构2和机械手平移机构3；所述机械手平移机构3包括：机械爪夹31和位移组件32；所述机械爪夹31置于所述位移组件32上，所述位移组件32沿预设轨迹行进，且所述位移组件32用于移动所述机械爪夹31；所述立式磨削机构1为多个，且多个所述立式磨削机构1阵列排布，每个所述立式磨削机构1一侧均设置有一个上料工位，所述上料工位置于所述预设轨迹上；所述上料台机构2置于所述预设轨迹一侧，所述上料台机构2放置带磨削工件。在本申请中，工件为柱状工件，如单晶硅棒等。

需要说明的是，所述立式磨削机构1上设置有上料端，所述机械爪夹31将工件从所述立式磨削机构1的上料端移至所述立式磨削机构1内，所述上料工位置于所述立式磨削机构1上料端一侧。多个所述立式磨削机构1阵列排布，且每个所述立式磨削机构1的上料端均朝同一方向设置，所述预设轨迹根据所述立式磨削机构1的排布而设定；具体的，所述预设轨迹依次经过多个所述上料工位。

优选的，在某些实施例中，所述立式磨削机构1为三个，且三个所述立式磨削机构1并排设置，且三个所述立式磨削机构1的上料端均朝同一方向设置，所述预设轨迹依次经过所述立式磨削机构1上料端一侧的所述上料工位；此时，所述预设轨迹为直线。

需要说明的是，所述上料台机构2置于所述预设轨迹一侧，且所述上料台机构2的一侧设置有取料工位，所述取料工位位于所述预设轨迹上，所述取料工位可以与所述上料工位重合。

在实际使用中，工件被放置于所述上料台机构2上，所述位移组件32移动至所述取料工位上，所述机械爪夹31夹取位于所述上料台机构2上的工件；随后，所述位移组件32沿所述预设轨迹移动至其中一个所述上料工位上，所述机械爪夹31将工件从所述立式磨削机构1的上料端移至所述立式磨削机构1内；最后，所述立式磨削机构1进行磨削作业。同理，当某一所述立式磨削机构1磨削完工件后，所述位移机构沿所述预设轨迹移动至该立式磨削机构1所属的上料工位上，所述机械爪夹31将工件取出。

上述技术方案通过多个所述立式磨削机构1的设置，使所述一种多工位立式磨削机内具有多个可同时作业的磨削工位，以此提高所述一种多工位立式磨削机的磨削效率。同时通过所述机械爪夹31以及位移组件32的设置，使得工件便于移动和取放，进一步提高了所述一种多工位立式磨削机的自动化程度。

请参阅图6，在本实施例中，所述一种多工位立式磨削机，还包括：接料台机构4；所述接料台机构置于所述预设轨迹一侧，且所述接料台机构4承接磨削完成后的工件。

所述接料台机构4包括：接料台支架41、接料台滑轨42、气缸43以及接料台本体44；所述接料台滑轨42固定设置在所述接料台支架41上，所述接料台本体44滑动设置于所述接料台滑轨42上；所述气缸43置于所述接料台支架41上，且所述气缸43的输出端与所述接料台本体44连接，所述气缸43用于驱动所述接料台本体44于所述接料台滑轨42上往复运动。

需要说明的是，所述接料台滑轨42为两根，两根所述接料台滑轨42相互平行，且置于所述接料台支架41两端，所述接料台本体44跨设在两所述接料台滑轨42上。所述气缸43置于所述接料台本体44下方，且所述气缸43与所述接料台滑轨42平行；所述气缸43一侧固定于所述接料台支架41上，且所述气缸43的输出端与所述接料台本体44固定连接。在实际作业中，当工件置于所述接料台本体44上时，所述气缸43驱动所述接料台本体44向远离所述预设轨迹的方向移动；待工件被取走后，所述气缸43驱动所述接料台本体44向靠近所述预设轨迹的方向移动，等待下一磨削完成的工件。

还需要说明的是，所述接料台本体44承接工件的表面上设置阵列设置有多个凸块，凸块用于防止工件滑动。所述接料台机构4还包括：压力传感器，压力传感器置于所述接料台本体44承接工件的表面上，用于判断所述接料台机构4上是否承接有工件。在另一些实施例中，所述接料台本体44中部还设置有一缺口，缺口的宽度与所述机械抓夹宽度相互适配，缺口便于所述机械爪夹31放置工件；当然，缺口同样便于外部机构取走位于所述接料台本体44上工件。

请参阅图4，在本实施例中，所述位移组件32包括：位移滑轨321、位移滑块322以及第三动力源，所述位移滑块322滑动设置于所述位移滑轨321上，所述第三动力源与所述位移滑块322连接，且所述第三动力源用于驱动所述位移滑块322；所述位移滑轨321与所述预设轨迹重合，且所述上料工位位于所述位移滑轨321上。需要说明的是，所述预设轨迹与所述位移滑轨321重合，所述位移滑块322设置于所述位移滑轨321上，且所述位移滑块322沿所述位移滑轨321滑动，所述机械爪夹31位于所述位移滑块322上，所述位移滑块322将带动所述机械爪夹31滑动。所述第三动力源置于所述位移滑块322上，所述第三动力源将驱动所述位移滑块322于所述位移滑轨321上往复运动。所述上料工位位于所述位移滑轨321上。

在实际使用中，当所述机械爪夹31夹持待磨削工件时，所述位移滑块322带动所述机械爪夹31移动至某一闲置的所述立式磨削机构1一侧，所述第三动力源停止驱动所述位移滑块322，使得所述位移滑块322停止于该立式磨削机构1一侧的所述上料工位上，而后所述机械爪夹31将棒状工件移至所述立式磨削机构1上；同理，当其中一个所述立式磨削机构1完成磨削作业时，所述位移滑块322将停止在该立式磨削机构1一侧的所述上料工位上，所述机械爪夹31将取出棒状工件。

还需要说明的是，为了使所述位移滑块322准确的停止在所述上料工位上，每个所述立式磨削机构1上均设置有到位检测点，且在所述位移滑块322上到位传感器，当所述位移滑块322上的到位传感器检测到到位检测点时，此时所述位移滑块322位于其中一个所述上料工位上，所述位移滑块322根据实际情况判断是否停止行进。

当然，在某些实施例中，所述位移组件32还可以为位移组件32转运车，所述预设轨迹为设定在转运车系统内的虚拟线路，转运车沿所述预设轨迹行进，且在所述上料工位处以及上料台机构2一侧设置有用于转运车识别的标记；具体的，转运车沿所述预设轨迹行进时，通过识别标记，确认标记一侧的设备，并根据需要驱动位于转运车上的所述机械爪夹31放入或者取出工件。

请参阅图2，在本实施例中，所述立式磨削机构1包括：立柱11、夹持组件12、第一磨削件13、第一支架14、第一动力源15；所述夹持组件12滑动设置于所述立柱11一侧，且所述夹持组件12沿竖直方向运动，所述夹持组件12用于夹持工件并驱动工件转动；所述第一支架14一侧与所述立柱11滑动连接，所述第一支架14另一侧与所述第一磨削件13滑动连接；所述第一动力源15与所述第一磨削件13连接，且所述第一动力源15用于驱动所述第一磨削件13上的磨削面转动；所述第一磨削件13的磨削面置于所述夹持组件12运动轨迹一侧；其中，所述第一支架14在所述立柱11上的滑动轨迹与所述夹持组件12在所述立柱11上的滑动轨迹平行，所述第一磨削件13在所述支架上的滑动轨迹与所述第一支架14在所述立柱11上的滑动轨迹垂直，且所述第一磨削件13沿靠近或者远离所述夹持组件12运动轨迹的方向移动。

所述立式磨削机构1还包括：第二磨削件、第二动力源和第二支架；所述第二支架一侧与所述立柱11滑动连接，所述第二支架另一侧与所述第二磨削件滑动连接；所述第二动力源与所述第二磨削件连接，且所述第二动力源用于驱动所述第二磨削件上的磨削面转动；所述第二磨削件上的磨削的运动轨迹与所述第一磨削件13上的磨削的运动轨迹相对。

需要说明的是，所述立柱11与水平面垂直，所述立柱11为长方体。所述夹持组件12滑动设置于所述立柱11一侧面上，并沿着所述立柱11侧面在竖直方向上往复运动；具体的，所述立柱11与所述夹持组件12连接的一侧面上设置有夹持滑轨，所述夹持组件12上设置有与夹持滑轨相适配的夹持滑槽，夹持滑轨置于夹持滑槽内。所述夹持组件12用于夹持工件，所述夹持组件12通过第一夹持部以及第二夹持部夹持工件；即当所述机械爪夹31将工件移动至第一夹持部以及第二夹持部之间时，所述第一夹持部和第二夹持部相向运动；当然，也可是所述第一夹持部向下移动，所述第二夹持部保持不动。当所述夹持组件12夹持工件时，工件为竖直状态，即所述夹持组件12与工件两端相触碰。当工件置于所述磨削机构上时，所述立柱11与工件相互平行。

需要说明的是，所述第一支架14滑动设置于所述立柱11的另一侧面上，且所述第一支架14将沿着所述立柱11侧面在竖直方向上往复运动，在所述第一支架14上还可以设置有电机，电机用于带动所述第一支架14在竖直方向上往复运动。所述第一支架14为棱柱，且所述第一支架14具有相互垂直的两个侧面，其中，相互垂直的两个侧面中的一个侧面与所述立柱11滑动连接，另一侧面与所述第一磨削件13滑动连接；所述第一磨削件13的滑动方向与所述第一支架14在所述立柱11上的滑动方向相互垂直。所述第一磨削件13一端设置有磨削面，另一端与所述第一动力源15连接，所述第一动力源15用于驱动所述第一磨削件13上的磨削面转动。所述第一支架14与所述第一磨削件13接触的面上同样设置有磨削滑轨，所述第一磨削件13上设置有磨削滑槽，所述第一支架14上的磨削滑轨与所述第一磨削件13上的磨削滑槽适配，磨削滑轨置于磨削滑槽内。

还需要说明的是，所述第一支架14和所述立柱11连接的侧面与所述夹持组件12和所述立柱11连接的侧面相邻；进一步地，所述第一磨削件13的磨削面在始终置于所述夹持组件12运行轨迹的一侧，所述第一磨削件13的磨削面在所述第一支架14的带动下在竖直方向上往复运动，且所述第一磨削件13的磨削面在靠近或者远离所述夹持组件12运行轨迹的方向上往复运动。

在实际使用中，所述机械手平移机构3将工件移动至所述夹持组件12上，所述夹持组件12夹持工件；此时所述第一动力源15启动，驱动所述第一磨削件13的磨削面转动；而后所述第一支架14带动所述第一磨削件13的磨削面移动至工件所处高度，同时所述第一磨削件13的磨削面朝靠近工件的方向移动；待磨削完工件的某一面后，所述夹持组件12带动工件转动，使所述第一磨削件13继续进行磨削作业，直至工件的所有面或者边均磨削完成；所述第一磨削件13的磨削面朝远离工件的方向移动，并关闭所述第一动力源15，完成磨削作业。当需要对棱柱形工件进行倒圆角作业时，所述第一磨削件13的磨削面持续开启，且保持不动，所述夹持组件12带动棱柱形工件转动，使棱柱形工件的棱边与所述第一磨削件13的磨削面接触，进行磨削倒角作业。

上述技术方案，通过将所述夹持组件12、第一磨削件13、第一支架14以及第一动力源15设置于同一个所述立柱11上，使所述磨削机构更为紧凑牢固，同时可以保证所述第一支架14的运动轨迹与所述夹持组件12的运动轨迹始终平行，避免了所述第一支架14在竖直往复运动中发生倾斜，从而影响磨削精度。

需要说明的是，所述第一支架14、第一磨头134以及第一动力源15与所述第二支架、第二磨头135以及第二动力源的结构大小均相同，二者以所述立柱11的中轴为对称轴对称设置；在本申请中，申请人以第一支架14、第一磨头134以及第一动力源15为例进行说明。

请参阅图3，在本实施例中，所述第一磨削件13包括：外壳131、缸筒132、主轴133、第一磨头134、第二磨头135、伸缩驱动装置136和第一动力源15；所述缸筒132可转动设置于所述外壳131内，所述第一动力源15与所述缸筒132传动连接，且所述第一动力源15用于驱动所述缸筒132转动；所述主轴133可伸缩的设置于所述缸筒132内，所述第一磨头134与所述缸筒132连接，且所述第一磨头134中部设置有通孔，所述通孔用于供所述第二磨头135通过，所述第二磨头135置于所述主轴133上；所述伸缩驱动装置136置于所述主轴133远离所述第二磨头135的一侧，且所述伸缩驱动装置136用于驱动所述主轴133于所述缸筒132内往复运动。

需要说明的是，所述外壳131滑动设置于所述第一支架14上，所述缸筒132通过轴承可转动设置在所述外壳131内，具体的，轴承为多个，且每个轴承套设在所述缸筒132相对于所述外壳131的壁上，所述外壳131相对于所述缸筒132的壁与轴承连接；其中，轴承内圈与所述缸筒132外壁连接，轴承外圈与外壳131内壁连接，使所述缸筒132在所述第一动力源15的驱动下于所述外壳131内转动。进一步地，所述外壳131内部中空，所述外壳131一侧壁上具有开口，所述缸筒132置于所述外壳131内，且所述缸筒132从所述外壳131上的开口伸出。

需要说明的是，所述主轴133可伸缩的设置于所述缸筒132内，在所述伸缩驱动装置136的驱动下于所述缸筒132内往复运动；具体的，所述缸筒132内部中空，且所述缸筒132远离所述外壳131的一端具有开口，所述主轴133于所述缸筒132远离所述外壳131一端的开口上伸缩。

还需要说明的是，所述缸筒132远离所述外壳131的一端上设置有所述第一磨头134，所述第一磨头134中部设置有通孔，即，所述第一磨头134为环状，所述缸筒132带动所述第一磨头134转动；所述主轴133远离所述外壳131的一端上设置有第二磨头135，所述第二磨头135为圆盘状，所述主轴133带动所述第二磨头135转动，且所述第二磨头135与所述第一磨头134中部的通孔相适配。具体的，当需要使用所述第二磨头135时，所述第二磨头135在所述主轴133的驱动下，从所述第一磨头134中部的通孔内伸出，使所述第二磨头135的端面位于所述第一磨头134端面远离所述外壳131一侧。所述第一磨头134端面为所述第一磨头134远离所述缸筒132一面，所述第二磨头135端面为所述第二磨头135远离所述主轴133一面。

同理，当需要使用所述第一磨头134时，所述第二磨头135在所述主轴133的驱动下，从所述第一磨头134中部的通孔内收回，使所述第二磨头135的端面位于所述第一磨头134端面靠近所述外壳131一侧。在所述第一磨头134以及第二磨头135端面上分布金刚石颗粒，且所述第一磨头134和第二磨头135上的金刚石目数、颗粒大小等参数不同。

还需要说明的是，在所述第一动力源15的驱动下所述缸筒132和主轴133同步转动，同理所述第一磨头134和第二磨头135也同步转动。

在实际使用中，所述第一动力源15驱动所述缸筒132、主轴133、第一磨头134以及第二磨头135同步转动；当使用者需要使用第二磨头135时候，所述伸缩驱动装置136驱动所述主轴133向远离所述外壳131方向移动，使所述第二磨头135端面位于所述第一磨头134端面远离所述缸筒132一侧；同理，当使用者需要使用第一磨头134时候，所述伸缩驱动装置136驱动所述主轴133向靠近所述外壳131方向移动，使所述第二磨头135端面位于所述第一磨头134端面靠近所述缸筒132一侧。

上述技术方案通过所述缸筒132、主轴133、第一磨头134、第二磨头135、伸缩驱动装置136和第一动力源15的设置，使一个磨削机构中具有两种类型的磨头，通过伸缩驱动装置136和第一动力源15，磨削机构可以分别实现粗磨、精磨或粗精同步磨削作业，使设备更为紧凑。

请参阅图5，在本实施例中，所述上料台机构2包括：上料基座21、滑动装置22、第一夹持件23、第二夹持件24、第一驱动件、第二驱动件、第一传动件以及定位载台25；所述滑动装置22置于所述上料基座21上，所述第一传动件可绕其自身的旋转轴转动，并设置于所述上料基座21上；所述第一夹持件23和第二夹持件24滑动设置于所述滑动装置22上，所述定位载台25置于所述第一夹持件23和第二夹持件24之间，所述第一驱动件与所述第一夹持件23连接，所述第二驱动件与所述第二夹持件24连接，且所述第一驱动件与所述第一传动件传动连接，所述第二驱动件与所述第一传动件传动连接；其中，所述第一传动件用于带动所述第一夹持件23以及第二夹持件24同步相向运动或同步相背离运动。在本实施例中，所述第一驱动件和第二驱动件均为齿条，所述第一传动件为齿轮，所述第一驱动件和第二驱动件位于所述第一传动件两侧，且所述第一驱动件和第二驱动件均与所述第一传动件啮合。

所述上料台机构2还包括：滚轮架、滚轮以及动力装置；所述定位载台25的定位面为L型，且L型定位面用于承载工件，所述滚轮架置于所述定位载台25上；所述滚轮为多个，多个所述滚轮可转动的设置于所述滚轮架上，且所述滚轮转轴与所述第一夹持件23的滑动轨迹相互垂直；所述动力装置置于所述第一夹持件23上，所述动力装置的输出端与所述滚轮架连接，且所述动力装置用于将工件举离所述定位载台25的定位面。

需要说明的是，所述滑动装置22固定设置于所述上料基座21上，所述第一夹持件23以及第二夹持件24滑动设置于所述滑动装置22上。所述第一传动件可绕自身的旋转轴可转动的设置于所述上料基座21上，且所述第一传动件仅为一个；所述第一夹持件23通过所述第一驱动件与所述第一传动件传动连接，所述第二夹持件24通过所述第二驱动件与所述第一传动件传动连接；即，所述第一夹持件23以及第二夹持件24在所述第一传动件的传动作用下同步运动。

需要说明的是，所述滑动装置22为滑轨，所述第一夹持件23和第二夹持件24滑动设置于滑轨上，并沿滑轨滑动；滑轨为两条，且相互平行，第一夹持件23和第二夹持件24跨设在条滑轨上；两条滑轨中的一条滑轨中部设置有一缺口，缺口便于机械手等机构取放工件，所述第一夹持件23和第二夹持件24置于所述缺口两侧。

需要说明的是，所述定位载台25置于所述第一夹持件23与第二夹持件24之间，且所述定位载台25用于放置工件(完成开方作业后的硅棒)，且所述定位载台25可固定设置于所述上料基座21上，也可固定于所述滑动装置22上。当工件置于所述定位载台25上时，通过驱动所述第一传动件、第一夹持件23或第二夹持件24使位于所述定位载台25两侧的所述第一夹持件23与第二夹持件24相向移动(即向工件方向移动)，并调整工件位置；同理当工件移走后，位于所述定位载台25两侧的所述第一夹持件23与第二夹持件24相背离移动，使所述第一夹持件23与第二夹持件24之间的距离变大，便于承放下一个工件。本申请中的工件为棒状工件，如单晶硅棒等。

需要进一步说明的是，由于所述第一夹持件23以及第二夹持件24同步运动，即，当所述第一夹持件23以及第二夹持件24同步运动时，所述第一夹持件23和第二夹持件24移动距离相同。具体的，在实际使用中，当工件被放置于所述定位载台25上时，由于误差等因素致使工件不能准确的置于取放位置上，此时所述第一夹持件23与第二夹持件24间距离的中点不与工件中点重合；因此需要通过驱动所述第一传动件、第一夹持件23或第二夹持件24，使第一夹持件23以及第二夹持件24相向运动，所述第一夹持件23或第二夹持件24推动工件向所述第一夹持件23与第二夹持件24间距离的中点方向移动，直至工件被第一夹持件23以及第二夹持件24夹持(即，工件两端分别与第一夹持件23以及第二夹持件24接触)，此时，所述第一夹持件23与第二夹持件24间距离的中点与工件中点重合。

当工件置于取放位置时，工件的中点与所述第一夹持件23与第二夹持件24间距离的中点重合。取放位置便于所述机械手平移机构3准确拾取工件，具体的，所述机械手平移机构3拾取工件时，所述机械爪夹31的中点与工件中点重合。同步相对运动是指，当所述第一夹持件23朝所述第二夹持件24进行若干距离时，所述第二夹持件24也将朝所述第一夹持件23进行若干距离；反之则是同步相背离运动。

上述技术方案，通过所述第一夹持件23、第二夹持件24、第一驱动件以及第二驱动件的设置，使所述第一夹持件23与第二夹持件24在所述第一传动件的作用下同步运动，工件在所述第一夹持件23或第二夹持件24的推动下朝中部移动，以此完成工件的对中作业。

请参阅图5，为了防止工件移动时，所述承载台刮伤工件，在本实施例中，还包括：滚轮架、滚轮以及动力装置；所述定位载台25的定位面为L型，且L型定位面用于承载工件，所述滚轮架置于所述定位载台25上；所述滚轮为多个，多个所述滚轮可转动的设置于所述滚轮架上，且所述滚轮转轴与所述第一夹持件23的滑动轨迹相互垂直；所述动力装置置于所述第一夹持件23上，所述动力装置的输出端与所述滚轮架连接，且所述动力装置用于将工件举离所述定位载台25的定位面。

需要说明的是，所述定位载台25用于承载工件的表面为L型，且该L型表面为定位面；所述滚轮架为两个，且两个所述滚轮架分别置于所述定位载台25两侧，每个所述滚轮架上均设置有多个滚轮，且每个滚轮的转轴均与所述第一夹持件23或者第二夹持件24的运动轨迹相互垂直，使所述滚轮的滚动方向与所述第一夹持件23或者第二夹持件24的运动轨迹相同。

还需要说明的是，所述滚轮架也为L型，当所述滚轮架举离工件时，所述滚轮架在所述动力装置的驱动下朝直角方向移动，使工件的任意一个平面均不与定位载台25接触。具体的，所述动力装置为伸缩气缸，伸缩气缸一端与所述滚轮架连接，另一端固定在所述定位载台25上；伸缩气缸与所述滚轮架连接的一端与L型定位面中的水平面呈角度设置。

当工件首次放置于所述定位载台25上时，此时所述滚轮的上边缘与所述定位载台25的定位面平齐，所述动力装置启动，将工件举离所述定位载台25；当工件完成对中作业后，所述动力装置驱动所述滚轮架回收，使工件重新落于所述定位载台25上。

请参阅图4，在本实施例中，所述机械爪夹31包括：滑动组件311、第四动力源312、第三驱动件、第四驱动件、第二传动件、第三夹持件313和第四夹持件314；所述第三夹持件313和第四夹持件314滑动置于所述滑动组件311上，所述第二传动件置于所述滑动组件311上，所述第二传动件可绕其自身的旋转轴转动，所述第三驱动件与所述第三夹持件313连接，所述第四驱动件与所述第四夹持件314连接，且所述第三驱动件与所述第二传动件传动连接，所述第四驱动件与所述第二传动件传动连接；

所述第四动力源312为两个，且两个所述第四动力源312置于所述滑动组件311上，两个所述第四动力源312分别驱动所述第三夹持件313和第四夹持件314运动，且两个所述第四动力源312用于驱动第三夹持件313和第四夹持件314同步相向运动或者同步相背离运动。所述滑动组件311固定于位移组件32的位移滑块322上。

在某些实施例中，所述多轴移动机构还包括：第一滑动装置22、第二滑动装置22以及接送料架；所述接送料架可转动设置于所述第一滑动装置22上，且所述第一滑动装置22用于带动所述接送料架于水平方向上往复运动，所述第二滑动装置22置于所述接送料架的侧壁，所述机械爪夹31可转动的设置于所述第二滑动装置22上，且所述第二滑动装置22用于带动所述机械爪夹31于竖直方向上往复运动。

需要说明的是，所述第一滑动装置22包括：第一滑轨以及第一滑块，第一滑块滑动设置于第一滑轨上，所述接送料架可旋转置于第一滑块上，第一滑块将带动所述接送料架于立式磨削机构1与上料台机构2之间往复运动；即，所述接送料架在第一滑块的带动下与水平方向上运动，且所述接送料架于水平方向上旋转。同理，所述第二滑动装置22包括：第二滑轨以及第二滑块，第二滑块滑动设置于第二滑轨上，所述机械爪夹31可旋转置于第二滑块上；第二滑轨置于所述接送料架的侧壁上，且与第一滑轨垂直，使第二滑块沿第二滑轨在竖直方向上运动；即，第二滑块的运动轨迹与第一滑块的运动轨迹相互垂直，且所述机械爪夹31于竖直方向上旋转。根据上述步骤可将水平状态的工件转位到90°，使工件处于垂直状态。所述接送料架以及机械爪夹31可在旋转电机的驱动下完成旋转作业。

需要说明的是，所述机械爪夹31用于夹持已完成对中作业的工件；具体的，当工件置于所述上料台机构2上时，通过驱动所述第二传动件、第三夹持件313或第四夹持件314使所述第三夹持件313与第四夹持件314相向移动(即向工件方向移动)；当将工件移动至立式磨削机构1上时，所述第三夹持件313与第四夹持件314相背离移动，使所述第三夹持件313与第四夹持件314之间的距离变大，便于夹持下一个工件。具体的，所述第三驱动件与第四驱动件连接同时连接一个所述第二传动件，所述第二传动件使二者进行同步反向运动。在本申请中，同步相对运动是指，当所述第三夹持件313朝所述第四夹持件314进行若干距离时，所述第四夹持件314也将朝所述第三夹持件313进行若干距离；反之则是同步相背离运动。

还需要说明的是，所述滑动组件311的两侧设置两组第三滑轨，且两组第三滑轨相对设置于所述滑动组件311两侧，所述第三夹持件313和第四夹持件314均与两组第三滑轨滑动连接。

还需要进一步说明的是，现有一般是工件首先调整至正确位置，然后再进行夹持作业，然而夹紧驱动方式一般通过齿轮齿条或者双向螺杆机构实现，这两种机构存在啮合间隙，导致夹持精度较差，影响后续的磨削精度。因此，在本申请中提供了两个第四动力源312，且两个第四动力源312的输出端分别与第三驱动件和第四驱动件连接，当然，在某些实施例中，两个第四动力源312的输出端分别与第一夹持部和第二夹持部连接；两个所述第四动力源312置并排设置，且两个所述第四动力源312的施力方向相反，即，一个所述向下推动，另一个则向上拉动。两个所述第四动力源312的设置在减小所述第三驱动件、第四驱动件和第二传动件啮合间隙的同时，提高所述第三夹持件313和第四夹持件314夹持力度。两个所述第四动力源312可为电机。即使两个所述第四动力源312推动的力度不同，在所述第二传动件作用下，所述第三夹持件313和第四夹持件314行进的距离相同；具体的，所述第二传动件将同推力小的第四动力源312一同限制推力大的第四动力源312，同理，所述第二传动件将同推力大的第四动力源312一同助力推力小的第四动力源312。当然，若啮合间隙过大，可通过两个所述第四动力源312同时输出相同大小的力，消除间隙带来的误差。在第四动力源312的锁紧力作用下，齿轮齿条的啮合间隙被消除，因此具有更为稳定的夹持效果。

在实际使用中，第一滑块带动所述接送料架向上料台机构2方向移动，待移动至上料台机构2一侧后，所述接送料架进行旋转，使所述机械爪夹31朝上料台机构2；第二滑块带动机械爪夹31于第二滑轨上移动，使所述第三夹持件313与所述第四夹持件314之间的间隙与工件齐平；第一滑块再次带动所述接送料架向上料台机构2方向移动，使工件置于所述第三夹持件313与所述第四夹持件314之间；第四动力源312驱动所述第三夹持件313与所述第四夹持件314相向运动，以便夹持工件。而后，所述接送料架进行旋转，使所述机械爪夹31朝立式磨削机构1；所述机械爪夹31将工件旋转90°，并通过第二滑块移动至适当高度，最后第一滑块带动所述接送料架向立式磨削机构1方向移动，将工件送入至立式磨削机构1内部，进行磨削作业。所述第三驱动件和第四驱动件均为齿条，所述第二传动件为齿轮，所述第三驱动件和第四驱动件位于所述第二传动件两侧，且所述第三驱动件和第四驱动件均与所述第二传动件啮合。

上述技术方案，通过两个所述动力以及第二传动件的设置，使所述机械爪夹31在夹持工件时，所述第三夹持件313与所述第四夹持件314同时与工件触碰，以此提高夹持精度，进而提高后续的磨削精度。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多工位立式磨削机，其特征在于，包括：立式磨削机构、上料台机构和机械手平移机构；

所述机械手平移机构包括：机械爪夹和位移组件；所述机械爪夹置于所述位移组件上，所述位移组件沿预设轨迹行进，且所述位移组件用于移动所述机械爪夹；

所述立式磨削机构为多个，且多个所述立式磨削机构阵列排布，每个所述立式磨削机构一侧均设置有一个上料工位，所述上料工位置于所述预设轨迹上；所述上料台机构置于所述预设轨迹一侧，所述上料台机构放置待磨削工件。

2.根据权利要求1所述一种多工位立式磨削机，其特征在于，还包括：接料台机构；所述接料台机构置于所述预设轨迹一侧，且所述接料台机构承接磨削完成后的工件。

3.根据权利要求2所述一种多工位立式磨削机，其特征在于，所述接料台机构包括：接料台支架、接料台滑轨、气缸以及接料台本体；所述接料台滑轨固定设置在所述接料台支架上，所述接料台本体滑动设置于所述接料台滑轨上；所述气缸置于所述接料台支架上，且所述气缸的输出端与所述接料台本体连接，所述气缸用于驱动所述接料台本体于所述接料台滑轨上往复运动。

4.根据权利要求1所述一种多工位立式磨削机，其特征在于，所述位移组件包括：位移滑轨、位移滑块以及第三动力源，所述位移滑块滑动设置于所述位移滑轨上，所述第三动力源与所述位移滑块连接，且所述第三动力源用于驱动所述位移滑块；所述位移滑轨与所述预设轨迹重合，且所述上料工位位于所述位移滑轨上。

5.根据权利要求1所述一种多工位立式磨削机，其特征在于，所述立式磨削机构包括：立柱、夹持组件、第一磨削件、第一支架、第一动力源；

所述夹持组件滑动设置于所述立柱一侧，且所述夹持组件沿竖直方向运动，所述夹持组件用于夹持工件并驱动工件转动；所述第一支架一侧与所述立柱滑动连接，所述第一支架另一侧与所述第一磨削件滑动连接；所述第一动力源与所述第一磨削件连接，且所述第一动力源用于驱动所述第一磨削件上的磨削面转动；所述第一磨削件的磨削面置于所述夹持组件运动轨迹一侧；

其中，所述第一支架在所述立柱上的滑动轨迹与所述夹持组件在所述立柱上的滑动轨迹平行，所述第一磨削件在所述支架上的滑动轨迹与所述第一支架在所述立柱上的滑动轨迹垂直，且所述第一磨削件沿靠近或者远离所述夹持组件运动轨迹的方向移动。

6.根据权利要求5所述一种多工位立式磨削机，其特征在于，还包括：第二磨削件、第二动力源和第二支架；

所述第二支架一侧与所述立柱滑动连接，所述第二支架另一侧与所述第二磨削件滑动连接；所述第二动力源与所述第二磨削件连接，且所述第二动力源用于驱动所述第二磨削件上的磨削面转动；所述第二磨削件上的磨削的运动轨迹与所述第一磨削件上的磨削的运动轨迹相对。

7.根据权利要求5所述一种多工位立式磨削机，其特征在于，所述第一磨削件包括：外壳、缸筒、主轴、第一磨头、第二磨头和伸缩驱动装置；

所述外壳滑动设置于所述第一支架上，所述缸筒可转动设置于所述外壳内，所述第一动力源与所述缸筒传动连接，且所述第一动力源用于驱动所述缸筒转动；

所述主轴可伸缩的设置于所述缸筒内，所述第一磨头与所述缸筒连接，且所述第一磨头中部设置有通孔，所述通孔用于供所述第二磨头通过，所述第二磨头置于所述主轴上；所述伸缩驱动装置置于所述主轴远离所述第二磨头的一侧，且所述伸缩驱动装置用于驱动所述主轴于所述缸筒内往复运动。

8.根据权利要求1所述一种多工位立式磨削机，其特征在于，所述上料台机构包括：上料基座、滑动装置、第一夹持件、第二夹持件、第一驱动件、第二驱动件、第一传动件以及定位载台；

所述滑动装置置于所述上料基座上，所述第一传动件可绕其自身的旋转轴转动，并设置于所述上料基座上；

所述第一夹持件和第二夹持件滑动设置于所述滑动装置上，所述定位载台置于所述第一夹持件和第二夹持件之间，所述第一驱动件与所述第一夹持件连接，所述第二驱动件与所述第二夹持件连接，且所述第一驱动件与所述第一传动件传动连接，所述第二驱动件与所述第一传动件传动连接；

其中，所述第一传动件用于带动所述第一夹持件以及第二夹持件同步相向运动或同步相背离运动。

9.根据权利要求8所述一种多工位立式磨削机，其特征在于，还包括：滚轮架、滚轮以及动力装置；所述定位载台的定位面为L型，且L型定位面用于承载工件，所述滚轮架置于所述定位载台上；

所述滚轮为多个，多个所述滚轮可转动的设置于所述滚轮架上，且所述滚轮转轴与所述第一夹持件的滑动轨迹相互垂直；

所述动力装置置于所述第一夹持件上，所述动力装置的输出端与所述滚轮架连接，且所述动力装置用于将工件举离所述定位载台的定位面。

10.根据权利要求1所述一种多工位立式磨削机，其特征在于，所述机械爪夹包括：滑动组件、第四动力源、第三驱动件、第四驱动件、第二传动件、第三夹持件和第四夹持件；所述滑动组件置于位移组件上；所述第三夹持件和第四夹持件滑动置于所述滑动组件上，所述第二传动件置于所述滑动组件上，所述第二传动件可绕其自身的旋转轴转动，所述第三驱动件与所述第三夹持件连接，所述第四驱动件与所述第四夹持件连接，且所述第三驱动件与所述第二传动件传动连接，所述第四驱动件与所述第二传动件传动连接；

所述第四动力源为两个，且两个所述第四动力源置于所述滑动组件上，两个所述第四动力源分别驱动所述第三夹持件和第四夹持件运动，且两个所述第四动力源用于驱动第三夹持件和第四夹持件同步相向运动或者同步相背离运动。

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