CN115502794A - 夹持组件、磨床及其夹持控制方法及系统、设备、介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及磨床技术领域，具体提供了一种夹持组件、磨床、磨床的夹持控制方法及系统、设备、计算机可读存储介质，磨床的夹持组件包括夹持第一端组件、夹持第二端组件以及调整组件，所述调整组件包括底板以及驱动部件，磨床的夹持控制方法包括：根据检测组件的检测结果，判断待加工件的状态是否满足使所述磨削组件对其进行磨削的条件；若否，选择性地使所述待加工件放置于所述上料装置，并使所述驱动部件运行，从而：在所述驱动部件的驱动下，相应的所述夹持第一端组件或者所述夹持第二端组件与所述底板的不同局部之间的距离不同。本发明通过将待加工件直接重新置于上料装置并对其进行反复调整的方式来使得待加工件满足磨削条件。

Description

夹持组件、磨床及其夹持控制方法及系统、设备、介质

技术领域

本发明涉及磨床技术领域，具体提供一种磨床的夹持控制方法、磨床的夹持控制系统、计算机设备、计算机可读存储介质。

背景技术

磨床是对硬脆材料进行磨削加工的设备。如磨床通常包括上料组件、进给组件以及磨削组件。以硬脆材料的件为硅棒为例，如首先将开方后的硅棒固定至上料组件，对其所处的位置和姿态进行后一定的初步调节后，将硅棒送达至进给组件的两个夹头之间，如两个夹头可以均为动夹头或者一个夹头为动夹头一个夹头为定夹头。通过的硅棒轴向运动，将硅棒送达磨削组件从而对第一组待磨削面进行包括粗磨和精磨在内的磨削加工。之后，通过使硅棒的旋转，从而转动至第二组待磨削面，在此基础上，对该第二组待磨削面进行包括粗磨和精磨在内的磨削加工。如此重复，直至硅棒所有的待磨削面按照设定的磨削标准被磨削。

仍以硬脆材料的件为硅棒为例，由于硅棒的规格不同且同种规格的硅棒的外形尺寸也有区别，因此，在将硅棒放在上料平台上的情形下，硅棒的轴线与两个夹头的轴线之间通常存在一定的位置偏差。此外，由于磨削前的硅棒表面本身存在不平整的现象，硅棒的轴线与两个夹头的轴线之间还存在一定的角度偏差。显然，位置偏差和角度偏差的存在均会对两根轴线的同轴度产生影响，而两根轴线之间的同轴度在磨床上则表现为硅棒的上料精度。上述位置偏差和角度偏差中的任一环节的不达标将会影响硅棒的上料精度，上料精度的降低通常会表现为不同程度的硅棒磨削量的增加、硅损提高，从而导致磨床的加工效率降低、硅棒的表面质量降低。

发明内容

本发明旨在至少一部分地解决上述技术问题，具体而言，对上述位置偏差和角度偏差中的任一环节进行抑制或者消除，从而在此基础上提高硅棒的上料精度，在此基础上减少硅棒磨削量、降低硅损。更为具体地，本发明主要对角度偏差中硅棒与夹持活动端组件和/或夹持固定端组件(的夹持板)之间的夹角进行调节。如夹持第二端组件和夹持第一端组件可以均为活动端或者一个为固定端一个为活动端。

在第一方面，本发明提供了一种夹持组件，该夹持组件包括：夹持第一端组件；夹持第二端组件，待加工件能够夹持于所述夹持第一端组件和所述夹持第二端组件之间；以及调整组件，其包括：底板，所述夹持第二端组件和/或所述夹持第一端组件以可活动的方式设置于底板；驱动部件，其与相应的所述夹持第一端组件或者所述夹持第二端组件操作连接，以便：在所述驱动部件的驱动下，相应的所述夹持第一端组件或者所述夹持第二端组件与所述底板的不同局部之间的距离不同夹持第一端组件。

通过这样的构成，能够沿夹持方向实现对待磨削的硅棒等待加工件的角度微调。

与将待加工件直接下料后(退棒)进行人工参与的方式相比，本发明通过将待加工件直接放置于上料装置中重新调整，因此提高了调整效率。与在进给方向通过定、动夹头进行调节的方式相比，由于上料装置的结构中涉及的部件相对较多，因此可以通过不同的部件实现四个维度的上料精度调节。此外，由于上料装置与动、定夹头在结构是分离的，因此更容易通过增加部件等方式来实现相应维度的调整。

需要说明的是，“所述驱动部件与所述升降轮驱动连接”中的驱动连接应当理解为：在驱动部件发出驱动动作时，升降轮会伴随地产生与该驱动动作相关联的动作，即升降轮会响应驱动部件的驱动产生如升降等动作。如驱动部件与所述升降轮之间可以是直接驱动连接或者间接驱动连接。

需要说明的是，“驱动部件，其与相应的所述夹持第一端组件或者所述夹持第二端组件”中的操作连接应当理解为：在驱动部件与相应的夹持第二端组件或者夹持第一端组件中的一个发生动作时，另一个会伴随地产生与该动作相关联的动作，即二者在操作层面具有关联，如二者之间可以是直接关联或者间接关联。

可以理解的是，底板与夹持第一端组件或者夹持第二端组件之间可以是直接连接或者间接连接，二者在不同局部之间的距离不同可以通过转动、移动或者二者的结合来实现。如可以是：底板与相应的夹持第一端组件或者夹持第二端组件在第一位置的位移量为第一位移，在第二位置的位移量为与第一位移不同的第二位移，这样一来便可实现二者之间的不同局部的距离不同；底板与相应的夹持第一端组件或者夹持第二端组件之间一方面可以发生转动量另一方面可以沿其厚度方向(夹持方向)发生移动量，通过两种运动量来实现二者之间的不同局部的距离不同；等。

可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际需求为夹持第一端组件和/或夹持第二端组件配置调整组件。示例性地，如假设夹持第一端组件的安装位置相对固定，因此为夹持第一端组件配置调整组件可以有效地防止调整组件的调整量与其他运动发生干涉。

对于上述夹持组件，在一种可能的实施方式中，所述底板预留有安装空间，所述调整组件包括：第一调整部件，其设置于所述夹持第二端组件和/或所述夹持第一端组件的夹持板，所述第一调整部件自由容纳于所述安装空间并且具有伸出所述安装空间的第一调整结构；所述驱动部件与所述第一调整结构操作连接，以便：在所述驱动部件的驱动下，所述第一调整结构向靠近所述安装空间的方向运动从而带动所述夹持板相对所述底板活动，进而使得所述夹持板与所述底板的不同局部之间的距离不同。

通过这样的构成，能够借助于驱动部件与第一调整部件上的第一调整结构的配合，实现了夹持板与底板之间的转动量。

可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际需求确定驱动部件与第一调整结构之间实现操作连接的具体形式，如可以是：驱动部件的动力输出端直接与第一调整结构连接或者抵接从而推动第一调整结构运动；驱动部件连接有传动机构，传动机构的输出端能够推动第一调整结构运动；等。

可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际需求灵活地选择第一调整部件的结构形式、第一调整结构的具体结构形式以及第一调整结构在第一调整部件上的设置位置、设置方式等。如第一调整结构可以以固定连接或者一体形成的方式设置于第一调整部件上，第一调整结构的横截面(沿底板的厚度方向)可以是弧面、斜面等。示例性地，第一调整部件与第一调整结构一体成型并大致为端部为弧面的柱状块。

对于上述夹持组件，在一种可能的实施方式中，所述第一调整部件为调整顶块。

通过这样的构成，给出了第一调整部件的一种具体的结构形式。

对于上述夹持组件，在一种可能的实施方式中，所述调整组件包括：第二调整部件，其与所述驱动部件驱动连接以带动所述第二调整部件向靠近/远离所述第一调整部件的方向移动；其中，所述第二调整部件在靠近所述第一调整部件的侧部具有由远离所述第一调整部件的方向向靠近所述第一调整部件倾斜的第二调整结构，使得：所述驱动部件驱动第二调整结构移动并抵压第一调整结构从而所述夹持板与所述底板之间发生一定的转动量，并因此使得所述夹持板与所述底板的不同局部之间的距离不同；并且/或者所述驱动部件驱动所述第二调整部件沿与所述底板之间具有夹角的方向移动从而带动所述夹持板与所述底板之间发生一定的转动量，并因此使得所述夹持板与所述底板的不同局部之间的距离不同。

通过这样的构成，给出了操作连接的一种具体的实现方式。

具体而言，通过第一调整结构与第二调整结构的配合，使得固定端夹持板与底板之间的转动量得以实现。

如“倾斜的第二调整结构”中的倾斜应当理解为：沿远离述第一调整部件的方向向靠近第一调整部件的方向观察，第二调整结构的下游侧的高度应当低于上游侧的高度。如具有这样的特征的第二调整结构可以是斜面、(凹、凸)曲面及其组合等。

此外，与前述的第一调整结构类似，本领域技术人员可以根据实际需求灵活地选择第二调整部件的结构形式以及第二调整结构的具体结构形式及其在第二调整部件上的设置位置、设置方式等。如第二调整结构可以以固定连接或者一体形成的方式设置于第二调整部件上。示例性地，第二调整部件与第二调整结构一体成型并大致为楔形块。

对于上述夹持组件，在一种可能的实施方式中，所述第二调整部件为调整楔块。

通过这样的构成，给出了第二调整部件的一种具体的结构形式。

对于上述夹持组件，在一种可能的实施方式中，所述调整组件包括：约束部件，所述第二调整部件通过与所述约束部件配合向靠近/远离所述第一调整部件的方向移动。

通过这样的构成，能够谋求第二调整部件在驱动部件的驱动下能够更稳定地靠近/远离第一调整部件，从而保证了夹持组件的调整性能。

可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际需求确定约束部件的结构形式、个数及其与托板之间的关系等。如可以是：约束部件包括设置于第一调整部件的侧部(两侧)或者顶部的挡板或者挡筋等。

对于上述夹持组件，在一种可能的实施方式中，所述约束部件为导轨，其中，所述第一调整部件的至少一部分设置于导轨因此能够沿导轨滑动或者所述第一调整部件设置有的能够沿导轨滑动的滑动端。

通过这样的构成，给出了约束部件的一种具体的结构形式。

对于上述夹持组件，在一种可能的实施方式中，所述调整组件包括：调整板，其设置于所述底板和所述夹持板之间，其中，所述调整板与所述底板固定连接，所述底板以可活动的方式与所述调整板连接，所述第一调整部件与所述调整板固定连接或者一体成型，所述调整板和所述夹持板之间固定连接或者一体成型。

通过这样的构成，给出了调整组件的一种具体的结构形式。

具体而言，由于夹持板无论从精度还是功能上具有严苛的规格要求，此外，如假设夹持第一/第二端组件的夹持板属于可活动的部件，因此还可能会与其他部件产生配合。因此，通过调整板的设置，能够避免本发明的调整功能的实现对原有的夹持组件的基本的夹持性能产生影响。

以固定连接为例，可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际需求确定调整板与夹持板以及前述的底板、第一调整部件之间的具体连接方式。如可以是螺接、卡接、粘接等。

对于上述夹持组件，在一种可能的实施方式中，所述调整组件包括：定位块，其固定设置于所述底板；所述调整板在对应于所述定位块的位置形成有预留空间，并且在组装好的状状态下，所述定位块处于所述预留空间的部分与所述预留空间之间具有间隙，使得：通过所述定位块在所述预留空间内的活动实现所述夹持板与所述底板之间的转动量。

通过这样的构成，给出了调整板和底板之间的一种具体的连接方式。

对于上述可调节的夹持组件，在一种可能的实施方式中，所述预留空间设置于所述调整板靠近第一端部的位置，所述第一调整部件设置于所述调整板靠近第二端部的位置。

通过这样的构成，底板与所述夹持板之间的转动量能够更容易地实现。

对于上述夹持组件，在一种可能的实施方式中，所述驱动部件为动力缸或者电机。

通过这样的构成，给出了驱动部件的可能的结构形式，

如动力缸可以为电缸、气缸、液缸等。如在驱动部件为电机的情形下，电机的轴应当通过与如丝杠螺母副等传动机构与第二调整部件间接相连以实现第二调整部件的移动。

在第二方面，本发明提供了一种磨床，该磨床包括前述任一项所述的夹持组件。

可以理解的是，该磨床具有前述任一项所述的夹持组件的所有技术效果，在此不再赘述。

对于上述磨床，在一种可能的实施方式中，所述磨床包括上料装置，所述上料装置包括所述夹持组件。

通过这样的构成，给出了夹持组件与磨床之间的可能的关联方式。

对于上述磨床，在一种可能的实施方式中，所述上料装置包括上料平台，所述夹持组件设置于所述上料平台。

通过这样的构成，给出了夹持组件在磨上的一种具体的配置方式。

对于上述磨床，在一种可能的实施方式中，所述磨床为加工硅棒的磨床。

通过这样的构成，给出了待加工件的一种具体的形式。

在第三方面，本发明提供了一种磨床的夹持控制方法，所述磨床包括上料装置和磨削装置，所述上料装置包括夹持组件，所述磨削装置包括磨削组件、检测组件，所述夹持组件包括夹持第一端组件、夹持第二端组件以及调整组件，所述调整组件包括底板以及驱动部件，所述控制方法包括：根据检测组件的检测结果，判断待加工件的状态是否满足使所述磨削组件对其进行磨削的条件；若否，选择性地使所述待加工件放置于所述上料装置，并使所述驱动部件运行，从而：在所述驱动部件的驱动下，相应的所述夹持第一端组件或者所述夹持第二端组件与所述底板的不同局部之间的距离不同。

通过这样的构成，能够谋求通过在上料环节对待加工件进行沿竖直方向的位置状态这一维度的调节(下文所说的沿X轴的方向调整)的方式来使得待加工件获得符合磨削条件的状态，如待加工件可以为硅棒等。

可以理解的是，在具有前述的基础部件且能够保证控制方法被实现的前提下，基础部件可以采用所有的可能的连接方式。换言之，该方案显然具有前述任一项所述的夹持组件的所有技术效果，在此不再赘述。

与将待加工件直接下料后(退棒)进行人工参与的方式相比，本发明通过将待加工件直接放置于上料装置中重新调整，因此在保证磨削精度的前提下提高了调整效率。与在进给方向通过(定、动)夹头进行反复调节的方式相比，由于进料装置的结构中涉及的部件相对较多，因此可以通过不同的部件实现四个维度的上料精度调节。此外，由于上料装置与(定、动)夹头在结构是分离的，因此更容易通过增加部件等方式来实现相应维度的调整。

需要说明的是，“选择性地使所述待加工件放置于所述上料装置”应当这样理解：待加工件的状态不满足使所述磨削组件对其进行磨削的条件可能包含需要直接退棒、需要重新调整但是上料装置无法实现这种调整、需要重新调整且调整能够通过上料装置来(仅通过上料装置或者上料装置与其他装置的协作等)实现等。因此，只有在“需要重新调整且调整能够通过上料装置来实现”的情形下，使所述待加工件放置于所述上料装置才为有效的控制。

对于上述夹持控制方法，在一种可能的实施方式中，所述底板预留有安装空间，所述调整组件包括第一调整部件，第一调整部件自由容纳于所述安装空间并且具有伸出所述安装空间的第一调整结构，相应地，所述的“在所述驱动部件的驱动下，相应的所述夹持第一端组件或者所述夹持第二端组件与所述底板的不同局部之间的距离不同”包括：在所述驱动部件的驱动下，所述第一调整结构向靠近所述安装空间的方向运动从而带动所述夹持板相对所述底板活动，进而使得所述夹持板与所述底板的不同局部之间的距离不同。

通过这样的构成，能够借助于驱动部件与第一调整部件上的第一调整结构的配合，实现了夹持板与底板之间的位姿调整。

对于上述夹持控制方法，在一种可能的实施方式中，所述调整组件包括第二调整部件，所述第二调整部件在靠近所述第一调整块的侧部具有倾斜的第二调整结构，相应地，所述的“在所述驱动部件的驱动下，所述第一调整结构向靠近所述安装空间的方向运动从而带动所述夹持板相对所述底板活动，进而使得所述夹持板与所述底板的不同局部之间的距离不同”包括：所述驱动部件驱动第二调整结构移动并抵压第一调整结构从而带动所述夹持板与所述底板之间发生一定的转动量，并因此使得所述夹持板与所述底板的不同局部之间的距离不同；并且/或者所述驱动部件驱动所述第二调整部件沿与所述底板之间具有夹角的方向移动从而带动所述夹持板与所述底板之间发生一定的转动量，并因此使得所述夹持板与所述底板的不同局部之间的距离不同。

通过这样的构成，给出了夹持板与底板之间的位姿调整的一种形式。

对于上述夹持控制方法，在一种可能的实施方式中，所述调整组件包括：约束部件，所述第二调整部件通过与所述约束部件配合向靠近/远离所述第一调整部件的方向移动。

通过这样的构成，能够谋求第二调整部件在驱动部件的驱动下能够更稳定地靠近/远离第一调整部件。

对于上述夹持控制方法，在一种可能的实施方式中，所述约束部件为导轨，其中，所述第一调整部件的至少一部分设置于导轨因此能够沿导轨滑动；或者所述第一调整部件设置有能够沿导轨滑动的滑动端。

通过这样的构成，给出了约束部件的一种具体的结构形式。

对于上述夹持控制方法，在一种可能的实施方式中，调整板，其设置于所述底板和所述夹持板之间，其中，所述底板以可活动的方式与所述调整板连接，所述第一调整部件与所述调整板固定连接或者一体成型，所述调整板和所述夹持板之间固定连接或者一体成型。

通过这样的构成，给出了调整组件的一种具体的结构形式。

对于上述夹持控制方法，在一种可能的实施方式中，所述调整组件包括：定位块，其固定设置于所述底板；所述调整板在对应于所述定位块的位置形成有预留空间，并且在组装好的状状态下，所述定位块处于所述预留空间的部分与所述预留空间之间具有间隙，使得：通过所述定位块在所述预留空间内的活动实现所述夹持板与所述底板之间的转动量。

通过这样的构成，给出了调整板和底板之间的一种具体的连接方式。

在第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，该存储介质包括存储器，所述存储器适于存储多条程序代码，所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行前述任一项所述的磨床的夹持控制方法。

可以理解的是，该计算机可读存储介质具有前述任一项所述的磨床的夹持控制方法的所有技术效果，在此不再赘述。

本领域技术人员能够理解的是，本发明实现其磨床的夹持控制方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，可以理解的是，该程序代码包括但不限于执行上述磨床的夹持控制方法的程序代码。为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分。所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读存储介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器、随机存取存储器、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读存储介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读存储介质不包括电载波信号和电信信号。

在第五方面，本发明提供了一种计算机设备，改设备包括存储器和处理器，所述存储器适于存储多条程序代码，所述程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行前述任一项所述的磨床的夹持控制方法。

可以理解的是，该设备具有前述任一项所述的磨床的夹持控制方法的所有技术效果，在此不再赘述。该设备可以是包括各种电子设备形成的计算机控制设备。

在第六方面，本发明提供了一种磨床的控制系统，所述控制系统包括控制模块，所述控制模块被配置为能够执行前述任一项所述的磨床的夹持控制方法。

可以理解的是，该计算机可读存储介质具有前述任一项所述的磨床的夹持控制方法的所有技术效果，在此不再赘述。

在本发明的描述中，“控制模块”可以包括硬件、软件或者两者的组合。一个模块可以包括硬件电路，各种合适的感应器，通信端口，存储器，也可以包括软件部分，比如程序代码，也可以是软件和硬件的组合。处理器可以是中央处理器、微处理器、图像处理器、数字信号处理器或者其他任何合适的处理器。处理器具有数据和/或信号处理功能。处理器可以以软件方式实现、硬件方式实现或者二者结合方式实现。非暂时性的计算机可读存储介质包括任何合适的可存储程序代码的介质，比如磁碟、硬盘、光碟、闪存、只读存储器、随机存取存储器等等。

进一步，应该理解的是，由于控制模块的设定仅仅是为了说明对应于本发明的磨床的夹持控制方法的系统中的功能单元，因此控制模块对应的物理器件可以是处理器本身，或者处理器中软件的一部分，硬件的一部分，或者软件和硬件结合的一部分。因此，控制模块的数量为一个仅仅是示意性的。本领域技术人员能够理解的是，可以根据实际情况，对控制模块进行适应性地拆分。对控制模块的具体拆分形式并不会导致技术方案偏离本发明的原理，因此，拆分之后的技术方案都将落入本发明的保护范围内。

附图说明

下面以待加工件为待磨削的硅棒(下文简称硅棒)并参照附图来描述本发明的优选实施方式，附图中：

图1示出本发明一种实施例的磨床的结构示意图；

图2示出本发明一种实施例的磨床的上料装置的结构示意图一，该图示出了对中组件；

图3示出本发明一种实施例的磨床的上料装置的结构示意图二，该图未示出对中组件；

图4示出本发明一种实施例的磨床的上料装置中抬升组件的剖视示意图；

图5示出本发明一种实施例的磨床的上料装置中抬升组件的剖视示意图一，图中示出了抬升组件的内部结构；

图6示出本发明一种实施例的磨床的上料装置中抬升组件的剖视示意图二，图中示出了偏心轴的安装细节；

图7示出本发明一种实施例的磨床的上料装置的夹持组件中夹持活动端组件的结构示意图；

图8示出本发明一种实施例的磨床的上料装置的夹持组件中夹持固定端组件的结构示意图；

图9示出本发明一种实施例的磨床的上料装置的夹持组件中夹持固定端组件的剖视(局部)示意图；

图10示出图9中局部A的放大示意图；

图11示出图9中局部B的放大示意图；

图12示出本发明一种实施例的磨床的上料装置中上料台组件的结构示意图；

图13示出本发明一种实施例的磨床的对中组件的结构示意图；

图14示出本发明一种实施例的磨床的进给滑台装置的结构示意图；

图15示出本发明一种实施例的磨床的磨削装置中粗磨砂轮的结构示意图；

图16示出本发明一种实施例的磨床的磨削装置中检测组件的结构示意图；

图17示出本发明一种实施例的磨床的磨削装置中检测组件的检测状态示意图；以及

图18示出本发明一种实施例的磨床的夹持控制方法的流程示意图。

附图标记列表：

磨床1、底座101、立式框架102、上料装置11、上料组件111、抬升组件1111、第一底板11111、电缸11112、传动板11113、斜面111131、第一升降轮111141、第二升降轮111142、封板111143、托板11115、托板主体111151、支撑板111152、连接块11116、连接轴1117、关节轴承11171、复位弹簧1118、第一轮轴111191、第一调整电机1111911、第二轮轴111192、封板1111921、夹持组件1112、夹持活动端组件11121、第一气缸111211、X轴导轨滑块111212、Y轴导轨滑块111213、活动端复位弹簧111214、活动夹持板111215、夹持固定端组件11122、固定夹持板111221、第二底板1112221、调整板1112222、定位块1112223、螺钉a11122231、第二调整电机1112224、调整顶块1112225、螺钉b11122251、调整楔块1112226、滑动端1112227、导轨1112228、T型丝杠1112229、对中组件112、第三底板1121、齿轮11240、第一齿条11241、第二齿条11242、第一夹板11251、第二夹板11252、夹板主体112521、第一安装板112522、槽1125221、第二安装板112523、连接板112524、支撑结构112525、第一探针11261、第二气缸112611、第二探针11262、上料台组件113、上料平台1131、下料平台1132、上下料电机11331、第一滚珠丝杠11332、第一导轨滑块11333、风琴护罩11334、进给滑台装置12、滑台壳体1201、滑台驱动电机1202、第二滚珠丝杠1203、丝杠座1204、第二导轨滑块1205、定夹头121、定夹头旋转电机1211、动夹头122、动夹头旋转电机1221、动夹头驱动电机1222、磨削装置13、粗磨砂轮131、粗磨电机1311、第四滚珠丝杠1312、第四导轨滑块1313、支架1314、精磨砂轮132、检测组件133、基座1331、基板1332、滑板1333、第三探针1334、第三气缸1335、第五导轨滑块1336、硅棒2。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。例如，虽然本实施方式是结合包含四个维度的调整的结构来对上料组件进行介绍的，但是这并非旨在于限制本发明的保护范围，在不偏离本发明原理的条件下，本领域技术人员也可以对其进行灵活地变更，如可以将其中的某一个或者某几个维度去除(如在某些情形下不存在某一个或者某几个维度的精度不达标的情形)，或者将上料组件对应于某一个或者某几个维度的上料精度的调整的结构更换为其他的结构形式等。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，为了更好地说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节，本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的磨床的原理等未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。

为了便于描述，本发明首先定义出这样的硅棒的三维坐标系。硅棒的中心为原点，硅棒在磨床上的进料方向的反方向为X轴正向，硅棒在磨床上的进给方向为Y轴正向，竖直向上的方向为Z轴正向。基于此，本发明的上料组件实现的精度调整包括四个维度：使硅棒沿Z轴抬升一定的距离(下文称作沿Z轴的位置调整)、沿X轴移动一定的距离(下文称作沿X轴的位置调整)、绕Z轴方向旋转一定的角度(下文称作沿Z轴的角度调整)和绕X轴方向旋转一定的角度(下文称作沿X轴的角度调整)。按照图1中的方位，X轴正向为自后向前，Y轴正向为自左向右，Z轴正向为竖直向上。与之相对应，沿X/Y/Z轴的位置调整为前后/左右/竖直方向移动一定的距离，沿X/Y/Z轴的角度调整为前后/左右/竖直方向的轴转动一定的距离。

如图1至图17所示，图1示出本发明一种实施例的磨床的结构示意图，图2示出本发明一种实施例的磨床的上料装置的结构示意图一，图3示出本发明一种实施例的磨床的上料装置的结构示意图二，图3示出本发明一种实施例的磨床的上料装置的结构示意图二，图4示出本发明一种实施例的磨床的上料装置中抬升组件的剖视示意图，图5示出本发明一种实施例的磨床的上料装置中抬升组件的剖视示意图一，图6示出本发明一种实施例的磨床的上料装置中抬升组件的剖视示意图二，图7示出本发明一种实施例的磨床的上料装置的夹持组件中夹持活动端组件的结构示意图，图8示出本发明一种实施例的磨床的上料装置的夹持组件中夹持固定端组件的结构示意图，图9示出本发明一种实施例的磨床的上料装置的夹持组件中夹持固定端组件的剖视示意图，图10示出图9中局部A的放大示意图，图11示出图9中局部B的放大示意图，图12示出本发明一种实施例的磨床的上料装置中上料平台组件的结构示意图，图13示出本发明一种实施例的磨床的对中组件的结构示意图，图14示出本发明一种实施例的磨床的进给滑台装置的结构示意图，图15示出本发明一种实施例的磨床的磨削装置中粗磨砂轮的结构示意图，图16示出本发明一种实施例的磨床的磨削装置中检测组件的结构示意图，图17示出本发明一种实施例的磨床的磨削装置中检测组件的检测状态示意图。下面参照图1至图17中的部分或者全部来描述本发明。

主要参照图1，在一种可能的实施方式中，磨床1的主体部分主要包括底座101、设置于底部立式框架102，底座101具备一定的水平调整功能，从而为磨床1的上料装置11、磨削装置13等结构提供一个水平程度较高的安装面。其中，立式框架102的顶部设置有导轨，进给滑台装置12安装于导轨上。磨床主要用于将作为待加工件的开方后的硅棒2磨削加工至设定的规格。具体而言，理想状态下，开方后的硅棒2通常是宽度和高度相等的长方体。但在实际中，开方后的硅棒2的表面并不平整，如通常情形下表现为：硅棒的中间部分较之于两端部分凸起，硅棒出刀口尺寸大于入刀口尺寸(金刚线切出端面的正方形的边长大于金刚线切入端面的正方形的边长)。因此，需要通过磨床将开方后的硅棒磨削至标准规格的理想长方体。

主要参照图2和图3，在一种可能的实施方式中，上料装置11主要用于将硅棒调整到适合的位置和角度后，进给滑台装置12的定夹头121和动夹头122夹紧硅棒2。为了减小磨削量、降低硅损，提高磨削效率，磨床1需要一个很高的上料精度。在上料精度达标的情形下，硅棒2的理想轴线与(定、动)夹头之间的轴线应当有较高的同轴度。本发明主要是通过上料装置的调整使得同轴度达到较为理想的水平。

在一种可能的实施方式中，上料装置11主要包括上料组件111、对中组件112和上料台组件113。其中，上料组件111和上料台组件113需要在前述的四个维度上对硅棒2的位置和姿态(下文称作位姿)进行调整，对中组件112用于主要确定上料组件111对硅棒2的位姿的调整量。具体而言，上料组件111主要包括抬升组件1111和夹持组件1112。根据对中组件112的检测结果，抬升组件1111主要用于对硅棒2进行沿Z轴的位置调整和沿X轴的角度调整(竖直平面内的转动)，夹持组件1112主要用于对硅棒2进行沿Z轴的角度调整(水平面内的转动)。上料台组件113主要用于使夹持有硅棒2的上料组件111移动至对中组件112处的过程中，对硅棒进行沿X轴的位置调整。基于此，在上料组件111完成对硅棒在四个维度上的调整之后，使(定、动)夹头夹紧位姿达标的硅棒，至此上料过程完成。

主要参照图4至图6，在一种可能的实施方式中，在一种可能的实施方式中，抬升组件1111主要包括第一底板11111、电缸11112、作为传动部件的传动板11113、升降轮组以及托板11115，其中，升降轮组包括第一升降轮111141(如第一升降轮包括设置于第一轮轴111191上的两个轮单体)和第二升降轮111142，传动板11113在对应于第一升降轮111141和第二升降轮111142的位置分别具有作为引导面的自左向右向下倾斜的斜面111131。

在本示例中，电缸11112的动力输出端与传动板11113之间的连接方式为：第一底板11111上设置有作为连接部件的连接块11116，连接块11116一方面借助于螺钉等紧固件与处于第一底板11111上方的传动板11113固定连接，连接块11116的下方具有伸出端，相应地，电缸11112的动力输出端上设置有的与伸出端匹配的环槽，连接块11116另一方面通过伸出端与环槽的配合与电缸11112相连接。

这样一来，电缸11112的动力输出端向右伸出时，便可带动设置于壳体底部的传动板11113同步向右运动。与此相适配，安装在托板11115上的两个升降轮此时便可沿斜面111131板自右向左滚动，即由低向高地滚动，伴随着这一滚动，便可带动托板产生沿竖直方向的位移。这样一来，设置于托板11115上的硅棒便实现了沿Z轴的位置调整。同理，电缸11112的动力输出端缩回，传动板11113向左移动，升降轮由高向低滚动，托板11115下降。如为了更好地引导传动板11113的运动，如可以在第一底板11111上设置有与传动板11113的运动轨迹相适配的滑轨。

如前所述，开方后的硅棒2的表面并不平整的表现之一是：硅棒的中间部分较之于两端部分凸起。为了能够将具有该属性的硅棒更平稳地放置于托板上，如托板的中部较之于两侧向远离硅棒的方向凹陷，即图中的向下凹陷。

示例性地，托板11115包括托板主体111151，托板主体的顶部沿其长度方向延伸的两个侧边分别设置有向上延伸的支撑板111152，支撑板111152的上表面为与硅棒2的下表面直接接触的基准面(如称作基准面a)，如可以在支撑板的上侧边增加聚氨酯等材质的防滑层或者防滑结构，并在支撑板靠近中部的位置形成前述的凹陷，如具体的实现方式是：每个侧边设置有分开设置的两段支撑板111152，如支撑板可以借助于螺钉等紧固件固定至托板的顶部，两段支撑板之间形成凹陷。在本示例中，支撑板在对应于紧固件的安装部分具有避让硅棒的结构，如在支撑板上设置有多个安装位，紧固件设置于在对应于安装位的位置，并且在安装好的状态下，螺钉完全容纳于安装位并因此使得螺钉的顶部不与硅棒的底部接触。

可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际需求对托板形成凹陷的方式进行灵活地调整，如可以将两段分置的支撑板一体设置然后将中部设置成凹陷、支撑板与托板主体一体设置等。

在一种可能的实施方式中，第一底板11111上设置有与托板11115配合的连接轴1117，第一底板和托板之间还设置有复位弹簧1118。通过连接轴1117的设置，限制了托板11115沿X轴和Y轴方向的运动，因此托板11115在连接轴的引导下只能沿Z轴方向运动。当电缸11112伸出、托板11115被抬升时，复位弹簧1118处于被压紧/拉伸(如本示例中为压紧的状态。当电缸11112缩回时，托板11115在复位弹簧1118的弹力与托板11115的自身重力的共同使作用下降，实现托板11115的复位。如在本示例中，托板上开设有孔，连接轴自由容纳于孔中以便托板能够沿连接轴的轴向顺利地上升(抬升)/下降(回位)。连接轴的底端与第一底板固定连接或者一体成型，连接轴的顶端具有大于孔的径向尺寸，且连接轴的轴向尺寸能够保证硅棒所需的抬升量。

如在本示例中，托板大致为底部开放的罩壳结构，两个升降轮安装至托板11115的方式为：第一升降轮111141和第二升降轮111142分别通过第一轮轴111191和第二轮轴111192安装至罩壳结构的侧部。在电缸11112伸出/缩回时，托板11115伴随着两个升降轮的自转及其在斜面111131上的滚动实现托板11115的抬升/复位。如使得托板以及设置于托板上的硅棒在全长范围内被平稳地等高度抬升。

在此基础上，为了使得抬升组件在具有上述调节硅棒沿Z轴的位置调整的功能之外还具有调节硅棒沿X轴的角度调整的功能。本发明中，对抬升组件1111的功能进行了改进。

在一种可能的实施方式中，可以将第一轮轴111191以及第二轮轴111192中的其中一个变更为偏心轴(轴的外圆与外圆的轴线平行而不重合)，如在本示例中，是将对应于第一升降轮111141的第一轮轴111191变更为偏心轴，并为偏心轴为配置第一调整电机1111911，如第一调整电机通过减速器-联轴器与偏心轴相连。这样一来，当第一调整电机驱动对应于第一升降轮的偏心轴旋转一定的角度时，安装于偏心轴上的第一升降轮111141本身会抬升/下降一定的距离，此时，由于两个升降轮之间出现高度差，因此，托板11115便会绕X轴旋转一定的角度，从而实现了对硅棒沿X轴的角度调整。与之相适配，在连接轴1117上安装有关节轴承11171，这样一来，连接轴的设置只限制托板11115沿X轴、Y轴方向的移动，而不会限制托板11115绕X轴的转动。在实际产品中，如可以在对应于第一升降轮111141和第二升降轮111142的位置均配置有对应于第一调整电机的安装位，如本示例中，在对应于第二升降轮111142的位置配置有一个可移除的封板1111921。通过将封板移除，便可将第一调整电机更换至对应于第二升降轮111142的位置。

这样一来，通过电缸、传动板和(第一、第二)升降轮的配合，可以使托板上的硅棒沿竖直方向抬升一定的高度。通过第一调整电机、偏心轴和第一升降轮的配合，可以使托板上的硅棒的不同局部沿高度方向的位置有所区别。这样一来，便可通过抬升组件实现了对硅棒的沿Z轴的位置调整以及沿X轴的角度调整。

主要参照图7至图11，在一种可能的实施方式中，夹持组件1112主要包括夹持活动端组件11121和夹持固定端组件11122，通过夹持活动端组件11121相对夹持固定端组件11122，能够将处于托板11115的基准面a上的硅棒2沿X轴方向夹紧。需要说明的是，夹持活动端组件和夹持固定端组件只是构成夹持组件的一种具体的形式，如可以将夹持活动端组件和夹持固定端组件均设置为可活动的形式等。

在一种可能的实施方式中，夹持活动端组件11121主要包括第一气缸111211、两套导轨滑块(X轴导轨滑块111212、Y轴导轨滑块111213)、活动端复位弹簧111214以及活动夹持板111215，在将带磨削的硅棒2放在抬升组件1111的基准面a之后，使第一气缸111211伸出，通过推动夹持活动端组件11121的底板可使X轴导轨滑块111212的滑块在导轨上滑动进而推动活动夹持板111215向夹持固定端组件11122运动，从而沿X轴方向将硅棒夹紧。当(定、动)夹头夹紧硅棒时，动夹头122会推动硅棒沿Y轴有少许运动，相应地，活动夹持板111215也会以Y轴导轨滑块的滑块在导轨上滑动的方式沿Y轴有少许的运动，这样的运动便会使得沿Y轴方向设置的两个活动端复位弹簧111214分别处于压缩和拉伸状态。在(定、动)夹头将硅棒夹紧后，第一气缸111211缩回，同时两个活动端复位弹簧111214复原，使活动夹持板111215复位。

在一种可能的实施方式中，夹持固定端组件11122主要包括固定夹持板111221和调整组件。固定夹持板具有基准面b，通过第一气缸111211带动活动端夹持板向靠近固定端夹持板的方向移动，可以将硅棒沿X方向夹紧。与夹持活动端组件11121的结构和功能类似，夹持固定端组件11122也设置能够使活动端夹持板复位的Y轴导轨滑块和固定端复位弹簧。调整组件主要用于实现硅棒沿Z轴的角度调整。

在一种可能的实施方式中，调整组件主要包括第二底板(底板)1112221、调整板1112222和定位块1112223，其中，定位块1112223可以通过如螺钉a11122231等紧固件固定在第二底板1112221上，调整板1112222一方面固定在位于其一侧的固定夹持板上，调整板1112222另一方面通过定位块1112223安装在位于其另一侧的第二底板1112221上(靠近左侧的位置)。其中，定位块1112223与调整板1112222之间存在间隙，因此允许调整板1112222绕Z轴发生小角度的转动。这样一来，通过改变调整板1112222与第二底板1112221之间的夹角，便可使夹置于固定端夹持板与活动端夹持板之间的硅棒2绕Z轴旋转，从而实现对硅棒2沿Z轴的角度调整。

在一种可能的实施方式中，调整组件还包括第二调整电机(驱动部件)1112224、调整顶块(第一调整块，其中的“顶”为第一调整结构的一种形式)1112225和调整楔块(第二调整块，其中的“楔”为第二调整结构的一种形式)1112226，本发明主要是基于第二底板1112221、调整板1112222和定位块1112223，通过调整顶块和调整楔块的配合来对硅棒2沿Z轴的角度进行调整的。如在本示例中，第二调整电机1112224为步进电机。其中，第二底板1112221在对应于调整顶块的位置(靠近右侧的位置)预留有安装空间，调整顶块1112225可自由容纳于该安装空间并借助于螺钉b11122251等紧固件固定在调整板上。

如在本示例中，调整顶块的上侧面大致为弧面(第一调整结构)，弧面靠近中部的位置伸出第二底板1112221的安装空间。其中，步进电机与调整楔块1112226相连从而推动调整楔块向靠近/远离调整顶块1112225的方向运动。调整楔块1112226的下侧面(第二调整结构)可以为斜面、曲面或者二者的组合。按照图中所示的方位，如在本实施例中，调整楔块的下侧为自右向左地向下倾斜的斜面。

在一种可能的实施方式中，如步进电机可通过T型丝杠1112229带动调整楔块1112226向左运行。优选地，可以在第二底板1112221上设置与调整楔块的运动轨迹相适配的导轨1112228，这样一来，步进电机通过T型丝杠带动调整楔块沿导轨向左运动，如在本示例中，调整楔块的上方具有与导轨配合的滑动端1112227。调整楔块向左运动的过程会推动调整顶块向下运动，由于调整顶块固定在调整板1112222上，调整板便会绕定位块1112223顺时针旋转。同理，步进电机反方向旋转，则调整楔块1112226向右运动、调整顶块1112225向上运动、调整板1112222绕定位块1112223逆时针旋转。

可以理解的是，在精度满足的前提下，也可以将调整楔块的底面变更为平面，而将步进电机的前进方向设定为与第二底板之间具有一定的夹角。

主要参照图3和图12，在一种可能的实施方式中，上料台组件113主要包括上料平台1131、下料平台1132以及设置于二者之间的两套驱动传动系统。如在本示例中，驱动传动系统主要包括上下料电机11331、第一滚珠丝杠11332和第一导轨滑块11333，上下料电机驱动第一滚珠丝杠在第一导轨滑块的引导下移动并产生沿X轴方向的位移。两套传动机构分别用于驱动上料平台1131和下料平台1132沿X轴方向运动，从而实现硅棒沿X轴方向上的位置调整，完成上料过程和下料过程。如在本示例中，上料平台和下料平台之间设置有风琴护罩11334，以在保证上下料可实现的前提下起到一定的防水防尘作用。

主要参照图13，在一种可能的实施方式中，对中组件112主要包括第三底板1121、设置于第三底板1121上的对中电机(未示出)、齿轮齿条机构、夹板组以及第一探针组，如本示例中，对中电机为伺服电机，齿轮齿条机构包括与伺服电机的动力输出端相连的齿轮11240以及与齿轮11240啮合的上下两个齿条(分别记作第一齿条11241和第二齿条11242)，夹板组包括相向设置的、分别与第一齿条11241和第二齿条11242相连的第一夹板11251和第二夹板11252，第一夹板11251和第二夹板11252分别配置有一个第一探针组，其中的第一探针组包括两个探针(分别记作第一探针11261和第二探针11262)，主要用于检测需要对硅棒的位姿进行的调整量。

在本示例中，伺服电机设置于第三底板的背侧(图中的后侧)并位于大致中部的位置，伺服电机的动力输出端伸出第三底板的前侧并连接有第一齿轮11240，位于上方的第一齿条11241靠近左侧的位置以及位于下方的第二齿条11242靠近右侧的位置分别与齿轮11240啮合，第一齿条11241的右端和第二齿条11242的左端分别连接至左侧的第一夹板11251和右侧的第二夹板11252。在工作时，上料组件111将硅棒搬运到对中组件112的下方后停止运动，(第一、第二)夹板分别从外侧向内侧运动，夹紧硅棒后停止运动。为了保证运动的稳定性，底板上设置有导轨，(第一、第二)夹板设置有与导轨匹配的导槽，这样一来，伺服电机转动带动齿轮11240转动，(第一、第二)齿条借助于与齿轮11240的啮合带动(第一、第二)夹板在导轨上移动的方式向内运动。

对中组件112的(第一、第二)夹板通过调整硅棒在Y轴方向上的位置，使进给滑台装置12的(动、定)夹头在夹紧硅棒前预先到达合适的位置，同时可测量出硅棒的长度。两个第一探针组中的第一探针11261和第二探针11262分别通过检测硅棒的后侧表面和上侧表面来确定出硅棒的位置和角度的调整量。

探针的头部可以压缩，通过压缩量的大小可以计算出硅棒的外形尺寸。探针1、2内部有气缸，气缸推动探针头部伸出，碰到硅棒表面后可得到探针头部的压缩量。探针3、4内部不含气缸，固定在滑板上，需要硅棒向探针方向运动，压缩探针，从而得到压缩量的大小。对中夹爪夹紧硅棒后松开，上料台继续沿X轴方向前进一段距离，压缩探针3、4，得到硅棒在X周峰方向上的宽度尺寸，并得到硅棒两头的宽度差值。然后探针1、2的气缸伸出，探针1、2的头部与硅棒上表面接触且压缩一段距离，得到硅棒在Z轴方向上的高度尺寸和硅棒两端的高度差。通过宽度差和高度差，系统自动计算硅棒的调整量并进行调整，调整完成后夹头夹紧硅棒，完成上料。

探针的头部可以压缩，通过压缩量的大小可以计算出硅棒的外形尺寸。探针1、2内部有气缸，气缸推动探针头部伸出，碰到硅棒表面后可得到探针头部的压缩量。探针3、4内部不含气缸，固定在滑板上，需要硅棒向探针方向运动，压缩探针，从而得到压缩量的大小。对中夹爪夹紧硅棒后松开，上料台继续沿X轴方向前进一段距离，压缩探针3、4，得到硅棒在X周峰方向上的宽度尺寸，并得到硅棒两头的宽度差值。然后探针1、2的气缸伸出，探针1、2的头部与硅棒上表面接触且压缩一段距离，得到硅棒在Z轴方向上的高度尺寸和硅棒两端的高度差。通过宽度差和高度差，系统自动计算硅棒的调整量并进行调整，调整完成后夹头夹紧硅棒，完成上料。

下面以对应于右侧的第二夹板11252为例来说明第一/第二夹板的结构形式以及第一探针组在相应的夹板上的设置方式。在一种可能的实施方式中，第二夹板11252主要包括夹板主体112521、第一安装板112522以及第二安装板112523，其中，夹板主体用于夹持硅棒2，第一安装板上设置有与前述的第三底板上的导轨配合的槽1125221，且第一探针11261设置于第一安装板上，第二安装板112523与第一安装板大致平行并设置于第一安装板的下侧靠后的位置，第二探针11262设置于第二安装板上。第二安装板通过横向的连接板112524设置于第一连接板上，在第二安装板112523和连接板112524之间的交接处设置有支撑结构112525。

在本示例中，其中的第一探针11261则需要通过使其头部伸出碰到硅棒2的上侧表面后，根据第一探针11261的头部的压缩量的大小计算出硅棒2的外形尺寸。在检测完毕之后，需要将使其头部远离硅棒2的上侧表面。为了实现第一探针11261的头部的伸缩，如可以为第一探针11261配置一个第二气缸112611，如第二气缸112611安装至第一安装板可以推动第一探针的头部伸出，碰到硅棒2表面后可得到第一探针的头部的压缩量。而第二探针11262则不需要配置气缸只需将其固定在第二安装板112523上即可。具体而言，只需通过上料装置11使硅棒2向靠近第二探针11262的方向移动便可压缩第二探针11262，从而得到压缩量的大小。即：伴随着硅棒沿X轴方向的移动即可实现第二探头11262对硅棒的后侧表面的检测。

基于此，对中组件112的工作原理为：对中组件112的一对夹板夹紧硅棒2后松开，上料平台1131上继续沿X轴方向前进一段距离，压缩两个第二探针11262，从而得到硅棒2沿X轴方向的外形尺寸(宽度)，并通过一对第二探针11262得到硅棒2两头的宽度差。然后对应于两个第一探头的第二气缸112611伸出带动两个第一探针11261的头部与硅棒的上表面接触且压缩一段距离，从而得到硅棒沿Z轴方向的外形尺寸(高度)，并通过一对第一探针11261得到硅棒两头的高度差。通过检测的宽度差和高度差，计算出所需的硅棒的调整量并通过上料装置11进行调整，调整完成后，使(定、动)夹头夹紧硅棒2，完成上料。

主要参照图14，在一种可能的实施方式中，进给滑台装置12主要包括滑台组件、定夹头121和动夹头122，其中，滑台组件主要包括滑台壳体1201和滑台驱动系统。滑台驱动系统主要包括滑台驱动电机1202、第二滚珠丝杠1203、丝杠座1204和第二导轨滑块1205。丝杠座1204和第二导轨滑块1205均安装在磨床1的立式框架102之上，滑台驱动电机1202驱动滚珠丝杠在第二导轨滑块1205的引导下移动并产生沿X轴方向的位移，实现滑台组件沿Y轴运动。滑台壳体1201安装于第二导轨滑块1205上，定夹头121固定于滑台壳体1201之上，与滑台组件同步沿Y轴运动。动夹头122通过动夹头驱动系统安装于滑台壳体1201之上，如与滑台驱动系统类似，动夹头驱动系统包括动夹头驱动电机1222、第三滚珠丝杠(未示出)和第三导轨滑块(未示出)。这样一来，动夹头122即可以通过滑台驱动电机1202和滑台组件同步沿Y轴运动，也可以在动夹头驱动系统的作用下相对于滑台组件沿Y轴运动。此外，定夹头121和动夹头122分别配置有定夹头旋转电机1211和动夹头旋转电机1221，以便在(定、动)夹头夹紧硅棒后使硅棒旋转，如可以从一组待磨削面旋转至另一组待磨削面。

主要参照图1、图15至图17，在一种可能的实施方式中，磨削装置13主要包括一对相向设置的、用于对硅棒2进行粗磨的粗磨砂轮131、一对相向设置的对硅棒2进行精磨的精磨砂轮132以及检测组件133。其中，精磨砂轮132沿硅棒进给方向位于粗磨砂轮133的下游侧，以便在对某一磨削面粗磨之后进行精磨，检测组件133配置于粗磨砂轮131，主要用于在磨削作业开始前对硅棒2的位置进行检测。

在一种可能的实施方式中，粗磨电机1311驱动第四滚珠丝杠1312带动搭载有粗磨砂轮131的支架1314借助于第四导轨滑块1313的引导沿X轴方向移动。检测组件133安装在用于搭载粗磨砂轮131的支架1314上。如精磨砂轮132的运动方式可以与粗磨砂轮131类似，在此不再赘述。

在一种可能的实施方式中，检测组件133主要包括基座1331、基板1332、滑板1333、第二探针组、第三气缸1335和第五导轨滑块1336。其中，基板1332固定在基座1331上，滑板1333通过第五导轨滑块1336组设置于基板1332上，如第二探针组包括沿竖直方向排布的、安装在滑板1333上的三个第三探针1334。检测时，第三气缸1335伸出推动滑板1333沿X轴方向伸出，检测完毕后，第三气缸1335缩回拉动滑板1333缩回。

可以看出，在本发明的磨床的上料装置中，通过抬升组件中的传动板、连接轴与升降轮的配合实现了对硅棒沿Z轴的位置调整。在此基础上，通过为其中一个升降轮配置偏心轴，通过抬升组件同时实现了对硅棒沿X轴的角度调整。通过为夹持组件的夹持固定端组件增加调整组件，基于调整楔块与调整顶块的配合实现了固定至固定端夹持板上的调整板绕定位块的旋转，从而实现了对硅棒沿Z轴的角度调整。加之上料平台组件使夹持有硅棒的上料组件移动的过程中可以对硅棒进行沿X轴的位置调整。基于本发明的方案，可以通过上料装置对硅棒实现四个维度的调整，结合通过对中组件实现的沿Y轴的位置调整以及通过(定动)夹头实现的沿Y轴的角度调整(即：偏差为沿Y轴的位置的情形下，可通过对中组件调整；偏差为沿Y轴的角度的情形下，可通过(定、动)夹头的旋转来实现)，从而保证了磨床的上料精度。

可以理解的是，在本发明中，上料组件与检测组件之间会有之间的关联，因此在可选的情形下，也可将对应于对中组件的前述的第一探针组进行适当的减少或者省略。

基于上述结构，下面主要参照图18来介绍本发明的磨床的夹持控制方法的一种实施例。

参照图18，图18示出本发明一种实施例的磨床的夹持控制方法的流程示意图。如图18所示，在一种可能的实施方式中，本发明的磨床的夹持控制方法主要包括如下步骤：

S1801、上料装置对硅棒进行初调整之后(包含对中组件调整的硅棒沿Y轴的位置)，进给滑台装置将硅棒送至磨削区。

具体而言，上料装置11完成对硅棒2的位姿调整后，进给滑台装置12根据对中组件112测得的硅棒的长度到达预定的位置后，动夹头122相对于滑台组件沿Y轴运动，从而通过定夹头121和动夹头122之间的配合将硅棒夹紧。之后，进给滑台装置12沿Y轴运动，将硅棒2运送到磨削区域。

S1803、磨削装置中的检测组件对硅棒进行检测，根据检测组件的检测结果，判断硅棒的状态是否满足使磨削组件对其进行磨削的条件；若否，则转入S1805，若是，则转入S1807。

磨削前，检测组件133会对硅棒2进行检测。在一种可能的实施方式中，检测组件133会对硅棒2进行检测的方式为：当硅棒2来到第一个检测位置后停止运动，检测组件133的第三气缸1335伸出，推动第三探针1334沿X轴方向运动，此时第三探针1334的位置会超前于砂轮。然后，粗磨砂轮131和检测组件133在粗磨电机1311的驱动下沿X轴方向继续运动，直到第三探针与硅棒接触并完成检测(打点未磨削)。伴随着硅棒沿Y轴方向的运动，第三探针如可以依次对硅棒的入刀口位置、沿棒长的中间位置以及硅棒的出刀口位置进行检测，然后夹头带动硅棒旋转90°，重复上述检测过程。

通过检测组件133的检测结果判断硅棒的状态不满足使所述磨削组件对其进行磨削的条件的判断结果具体包括：1)若硅棒的最大磨削尺寸小于磨削后的标准尺寸，则判定棒料尺寸不合格，无法磨削，此时可以将硅棒退回至下料平台(退棒的)。2)在硅棒合格的前提下，则通过第二探针组对硅的三个位置的测量可以测得(定、动)夹头的轴线和硅棒的轴线之间的位置偏差和角度偏差，若偏差大于规定值，则认为硅棒的状态不满足使磨削组件对其进行磨削的条件。不满足条件的情形主要包括两种：21)硅棒沿Y轴的角度具有偏差，此时如可以通过(定、动)夹头旋转等方式来调整；22)硅棒沿(X、Z)轴的位置/角度具有偏差，则为本发明重点讨论的情形，此种情形下可转入S1805。

S1805、使硅棒直接重新置于(无人工介入)上料装置，通过上料装置的调整组件对硅棒的不同局部沿上下料方向的位置状态(沿Z轴的角度状态)进行二次调节。

具体而言，将硅棒直接重新置于上料装置的上料平台，在上料台上对硅棒的位姿进行二次调整。如前文中所述，可以通过调整组件对硅棒沿Z轴的角度状态以进行调节的原理是：在作为驱动部件的步进电机的驱动下，夹持固定端组件的夹持板与第二底板之间发生一定的转动量，进而对硅棒的不同局部沿上下料方向的位置状态进行调节。

调整完成后，返回S1803重新检测，直至检测完毕且满足使磨削组件对其进行磨削的条件后，可以转入S1807。

S1807、使磨削组件对硅棒进行磨削。

具体而言，磨削组件主要包括粗磨砂轮和精磨砂轮，在前述的检测过程中可以计算出粗磨砂轮131的磨削量，根据磨削量，粗磨砂轮向X轴前进一定距离，进行粗磨。粗磨结束后，检测组件重复之前的检测过程，计算出精磨砂轮132的磨削量，根据磨削量，精磨砂轮同样向X轴前进一定距离，进行精磨。

S1809、磨削完成、下料。

完成磨削后，进给滑台装置返回至上料装置的下料区，此时(定、动)夹头松开硅棒，使硅棒落至与下料区对应的下料平台，完成下料。

可以看出，在发明的磨床的夹持控制方法中，根据检测组件的检测结果，通过直接置于上料装置进行反复调整的方式，借助于调整组件对硅棒的不同局部沿上下料方向的位置状态进行调整的方式来保证磨床的上料进度。显然，上料精度的达标除了包含对应于上述抬升控制方法所实现的一个维度的达标，还需的实现其他几个维度的达标(如基于抬升组件的两个维度、基于驱动传动系统的一个维度、基于对中组件的一个维度、基于(定、动)夹头的一个维度)，因此，本发明的控制方法实质上属于上料精度达标的一个分支，即：仅针对这一个分支的逻辑进行了阐述，本领域技术人员可以根据实际需求采用与前述的结构相同或者不同的结构来实现相应维度的精度调整。

需要指出的是，尽管上述实施例中将各个步骤按照特定的先后顺序进行了描述，但是本领域技术人员可以理解，为了实现本发明的效果，不同的步骤之间并非必须按照这样的顺序执行，其可以同时执行或以其他顺序执行，也可以增加、替换或者省略某些步骤。如可以是：粗磨和精磨之间的具体切换方式可以根据实际情形进行调整；硅棒不满足磨削条件的前提下，返回上料装置仅对其中的一部分(四个维度(主要)和对应于对中组件的沿Y轴的位置调整)进行调节，其余部分由进给滑台装置中的(定、动)夹头之间的转动来实现，即在既需要调整沿Y轴的角度状态又需要通过上料装置调整上述四个维度的状态的前提下，可根据实际情况设定先后顺序；等。

需要说明的是，尽管以上述具体方式所构成的磨床的夹持控制方法作为示例进行了介绍，但本领域技术人员能够理解，本发明应不限于此。事实上，用户完全可根据以及实际应用场景等情形灵活地调整相关的步骤以及步骤中的参数等要素，如在需要前述的抬升组件实现一个或者两个维度的调节时，对应于三种调节的控制可以同时进行或者按照预设的顺序进行。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (23)

1.一种夹持组件，其特征在于，所述夹持组件包括：

夹持第一端组件；

夹持第二端组件，待加工件能够夹持于所述夹持第一端组件和所述夹持第二端组件之间；以及

调整组件，其包括：

底板，所述夹持第二端组件和/或所述夹持第一端组件以可活动的方式设置于底板；

驱动部件，其与相应的所述夹持第一端组件或者所述夹持第二端组件操作连接，以便：

在所述驱动部件的驱动下，相应的所述夹持第一端组件或者所述夹持第二端组件与所述底板的不同局部之间的距离不同。

2.根据权利要求1所述的夹持组件，其特征在于，所述底板预留有安装空间，所述调整组件包括：

第一调整部件，其设置于所述夹持第二端组件和/或所述夹持第一端组件的夹持板，所述第一调整部件自由容纳于所述安装空间并且具有伸出所述安装空间的第一调整结构；

所述驱动部件与所述第一调整结构操作连接，以便：

在所述驱动部件的驱动下，所述第一调整结构向靠近所述安装空间的方向运动从而带动所述夹持板相对所述底板活动，进而使得所述夹持板与所述底板的不同局部之间的距离不同。

3.根据权利要求2所述的夹持组件，其特征在于，所述第一调整部件为调整顶块。

4.根据权利要求2所述的夹持组件，其特征在于，所述调整组件包括：

第二调整部件，其与所述驱动部件驱动连接以带动所述第二调整部件向靠近/远离所述第一调整部件的方向移动；

其中，所述第二调整部件在靠近所述第一调整部件的侧部具有倾斜的第二调整结构，使得：

所述驱动部件驱动第二调整结构移动并抵压第一调整结构从而带动所述夹持板与所述底板之间发生一定的转动量，并因此使得所述夹持板与所述底板的不同局部之间的距离不同；并且/或者

所述驱动部件驱动所述第二调整部件沿与所述底板之间具有夹角的方向移动从而带动所述夹持板与所述底板之间发生一定的转动量，并因此使得所述夹持板与所述底板的不同局部之间的距离不同。

5.根据权利要求4所述的夹持组件，其特征在于，所述第二调整部件为调整楔块。

6.根据权利要求4所述的夹持组件，其特征在于，所述调整组件包括：约束部件，所述第二调整部件通过与所述约束部件配合向靠近/远离所述第一调整部件的方向移动。

7.根据权利要求6所述的夹持组件，其特征在于，所述约束部件为导轨，其中，所述第一调整部件的至少一部分设置于导轨因此能够沿导轨滑动；或者

所述第一调整部件设置有能够沿导轨滑动的滑动端。

8.根据权利要求4所述的夹持组件，其特征在于，所述调整组件包括：

调整板，其设置于所述底板和所述夹持板之间，

其中，所述底板以可活动的方式与所述调整板连接，所述第一调整部件与所述调整板固定连接或者一体成型，所述调整板和所述夹持板之间固定连接或者一体成型。

9.根据权利要求8所述的夹持组件，其特征在于，所述调整组件包括：

定位块，其固定设置于所述底板；

所述调整板在对应于所述定位块的位置形成有预留空间，并且

在组装好的状状态下，所述定位块处于所述预留空间的部分与所述预留空间之间具有间隙，使得：

通过所述定位块在所述预留空间内的活动实现所述夹持板与所述底板之间的转动量。

10.根据权利要求9所述的夹持组件，其特征在于，所述预留空间设置于所述调整板靠近第一端部的位置，所述第一调整部件设置于所述调整板靠近第二端部的位置。

11.根据权利要求1所述的夹持组件，其特征在于，所述驱动部件为动力缸或者电机。

12.一种磨床，其特征在于，所述磨床包括权利要求1至9中任一项所述的夹持组件。

13.根据权利要求12所述的磨床，其特征在于，所述磨床为加工硅棒的磨床。

14.一种磨床的夹持控制方法，其特征在于，所述磨床包括上料装置和磨削装置，所述上料装置包括夹持组件，所述磨削装置包括磨削组件、检测组件，所述夹持组件包括夹持第一端组件、夹持第二端组件以及调整组件，所述调整组件包括底板以及驱动部件，

所述控制方法包括：

根据检测组件的检测结果，判断待加工件的状态是否满足使所述磨削组件对其进行磨削的条件；

若否，选择性地使所述待加工件放置于所述上料装置，并使所述驱动部件运行，从而：

在所述驱动部件的驱动下，相应的所述夹持第一端组件或者所述夹持第二端组件与所述底板的不同局部之间的距离不同。

15.根据权利要求14所述的夹持控制方法，其特征在于，所述底板预留有安装空间，所述调整组件包括第一调整部件，第一调整部件自由容纳于所述安装空间并且具有伸出所述安装空间的第一调整结构，

相应地，所述的“在所述驱动部件的驱动下，相应的所述夹持第一端组件或者所述夹持第二端组件与所述底板的不同局部之间的距离不同”包括：

在所述驱动部件的驱动下，所述第一调整结构向靠近所述安装空间的方向运动从而带动所述夹持板相对所述底板活动，进而使得所述夹持板与所述底板的不同局部之间的距离不同。

16.根据权利要求15所述的夹持控制方法，其特征在于，所述调整组件包括第二调整部件，所述第二调整部件在靠近所述第一调整块的侧部具有倾斜的第二调整结构，

相应地，所述的“在所述驱动部件的驱动下，所述第一调整结构向靠近所述安装空间的方向运动从而带动所述夹持板相对所述底板活动，进而使得所述夹持板与所述底板的不同局部之间的距离不同”包括：

所述驱动部件驱动第二调整结构移动并抵压第一调整结构从而带动所述夹持板与所述底板之间发生一定的转动量，并因此使得所述夹持板与所述底板的不同局部之间的距离不同；并且/或者

所述驱动部件驱动所述第二调整部件沿与所述底板之间具有夹角的方向移动从而带动所述夹持板与所述底板之间发生一定的转动量，并因此使得所述夹持板与所述底板的不同局部之间的距离不同。

17.根据权利要求16所述的夹持控制方法，其特征在于，所述调整组件包括：约束部件，所述第二调整部件通过与所述约束部件配合向靠近/远离所述第一调整部件的方向移动。

18.根据权利要求17所述的夹持控制方法，其特征在于，所述约束部件为导轨，其中，所述第一调整部件的至少一部分设置于导轨因此能够沿导轨滑动；或者

所述第一调整部件设置有能够沿导轨滑动的滑动端。

19.根据权利要求16所述的夹持控制方法，其特征在于，所述调整组件包括：

调整板，其设置于所述底板和所述夹持板之间，

其中，所述底板以可活动的方式与所述调整板连接，所述第一调整部件与所述调整板固定连接或者一体成型，所述调整板和所述夹持板之间固定连接或者一体成型。

20.根据权利要求19所述的夹持控制方法，其特征在于，所述调整组件包括：

定位块，其固定设置于所述底板；

所述调整板在对应于所述定位块的位置形成有预留空间，并且

在组装好的状状态下，所述定位块处于所述预留空间的部分与所述预留空间之间具有间隙，使得：

通过所述定位块在所述预留空间内的活动实现所述夹持板与所述底板之间的转动量。

21.一种计算机可读存储介质，该存储介质包括存储器，所述存储器适于存储多条程序代码，其特征在于，所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行权利要求14至20中任一项所述的磨床的夹持控制方法。

22.一种计算机设备，所述设备包括存储器和处理器，所述存储器适于存储多条程序代码，其特征在于，所述程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行权利要求14至20中任一项所述的磨床的夹持控制方法。

23.一种磨床的夹持控制系统，其特征在于，所述控制系统包括控制模块，所述控制模块被配置为能够执行权利要求14至20中任一项所述的磨床的夹持控制方法。

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