CN116352295A - 加工设备和加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供了一种加工设备和加工方法。加工设备包括上下料模组，用于存放物料并将物料搬运至等待位置；加工装置，包括载台和加工机构，载台用于承载物料；加工机构用于加工承载在载台上的物料，并根据载台上的物料的尺寸和厚度在载台上的物料的同一切割道和/或不同切割道上形成炸点；取放料装置，其包括第一取放料组件和第二取放料组件，第一取放料组件和第二取放料组件沿弧形轨迹在载台的上方和等待位置的上方可交替移动，以在物料加工前，将物料从等待位置搬运至载台上，并且在物料加工完成后，将物料从载台搬运至等待位置。本方案可以同时实现将已加工物料从载台上取下和将待加工物料放置到载台上的双重操作，加工效率较高。

Description

加工设备和加工方法

技术领域

本发明涉及物料加工技术领域，具体地，涉及一种加工设备和一种加工方法。

背景技术

在以半导体器件(例如晶圆)为例的物料加工领域，半导体器件的切割工序是很重要的一个工序。通常的切割方式有两种，一种是刀轮切割，一种是激光切割。以激光切割(业内也称之为隐形切割，简称隐切)为例，主要是将激光光束聚集在待加工物料内部形成炸点，通过精确控制聚焦物镜与待加工物料表面之间的距离，在待加工物料内部形成微裂缝，再通过劈刀或真空裂片分离彼此相邻的晶粒。

传统的激光加工设备主要包括上料装置、加工装置和下料装置。具体地，上料装置将物料搬运至加工装置的载台上，然后通过加工装置的加工机构对载台上的物料进行切割，以形成已加工物料。下料装置将已加工物料从载台上搬运到下料位置。然后上料装置继续搬运，加工装置继续加工，如此往复。

然而在自动化技术高速发展的需求下，传统的激光加工设备上下料分开的这种处理方式效率太低，已经不能够满足需求。因此，亟待提出一种全新的加工设备。

发明内容

为了至少部分地解决现有技术中存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种加工设备。加工设备包括：上下料模组，所述上下料模组用于存放物料并将物料搬运至等待位置；加工装置，所述加工装置包括载台和加工机构，所述载台用于承载物料；所述加工机构用于加工承载在所述载台上的物料，并根据所述载台上的物料的尺寸和厚度在所述载台上的物料的同一切割道和/或不同切割道上形成炸点；以及取放料装置，所述取放料装置包括第一取放料组件和第二取放料组件，所述第一取放料组件和所述第二取放料组件沿弧形轨迹在所述载台的上方和所述等待位置的上方可交替移动，以在物料加工前，将物料从所述等待位置搬运至所述载台上，并且在物料加工完成后，将物料从载台搬运至所述等待位置。

示例性地，所述加工机构根据以下加工模式中的至少一者对物料进行加工：第一加工模式：所述加工机构根据所述载台上的物料的尺寸和厚度在所述同一切割道的不同深度处形成炸点，所述深度的方向与物料的厚度方向一致；第二加工模式：所述加工机构根据所述载台上的物料的尺寸和厚度同时在所述不同切割道上形成炸点。

示例性地，所述上下料模组包括：上下料装置，所述上下料装置包括用于支撑料盒的支撑机构，所述料盒用于存放物料；以及搬运装置，所述搬运装置用于在所述料盒和目标位置之间搬运物料，沿物料的搬运轨迹，所述目标位置位于所述料盒和所述等待位置之间。

示例性地，所述上下料装置还包括升降机构，所述升降机构的驱动端连接至所述支撑机构，所述支撑机构在所述升降机构的驱动下带动所述料盒可升降，所述支撑机构具有用于支撑所述料盒的支撑中心，所述升降机构的驱动端与所述支撑机构的支撑中心位于同一竖直线上。

示例性地，所述上下料模组还包括防掉落装置，所述防掉落装置用于承托所述搬运装置搬运的物料。

示例性地，所述搬运装置包括在所述料盒和目标位置之间可移动的夹持机构、以及用于检测所述夹持机构是否夹持物料的检测机构。

示例性地，所述检测机构包括弹性组件和检测组件，所述弹性组件和所述检测组件连接至所述夹持机构，所述弹性组件在弹性形变状态和复位状态之间可切换，所述弹性组件在所述夹持机构夹持所述物料时被所述物料挤压至所述弹性形变状态，所述弹性组件在所述夹持机构未夹持所述物料时恢复至所述复位状态，所述检测组件用于检测所述弹性组件的状态。

示例性地，所述上下料模组还包括定位装置，所述定位装置包括定位机构和用于驱动所述定位机构将物料在所述目标位置和所述等待位置之间搬运的行程弥补机构，所述定位机构用于调整其上的物料的姿态，所述定位机构的移动轨迹与所述弧形轨迹具有交叉点。

示例性地，所述取放料装置还包括取放料主体、支撑轴和轴向力支撑件，所述第一取放料组件和所述第二取放料组件连接至所述支撑轴的第二端，所述轴向力支撑件连接在所述支撑轴的第一端和所述取放料主体之间，且相对于所述第二端更靠近所述第一端，所述轴向力支撑件用于分担所述支撑轴承受的轴向力。

示例性地，所述轴向力支撑件包括角接触球轴承，所述角接触球轴承连接在所述支撑轴和所述取放料主体之间。

示例性地，所述取放料装置还包括连接组件和缓冲件，所述第一取放料组件和所述第二取放料组件均通过所述连接组件连接至所述支撑轴，所述缓冲件的上端连接至所述连接组件，所述缓冲件的下端连接至所述第一取放料组件和/或所述第二取放料组件，所述缓冲件构造为在其连接的所述第一取放料组件和/或所述第二取放料组件出现异常而突然下坠时对所述第一取放料组件和/或所述第二取放料组件进行缓冲。

示例性地，所述缓冲件包括第一拉伸弹性件和第二拉伸弹性件，所述第一拉伸弹性件的上端连接至所述连接组件，所述第一拉伸弹性件的下端连接至所述第一取放料组件，所述第二拉伸弹性件的上端连接至所述连接组件，所述第二拉伸弹性件的下端连接至所述第二取放料组件。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种加工方法。加工方法包括：上下料模组将位于存放位置的当前待加工物料搬运至等待位置后，继续将位于所述存放位置的下一待加工物料朝向所述等待位置搬运；在搬运所述下一待加工物料期间，第一取放料组件拾取位于所述等待位置的所述当前待加工物料；驱动所述第一取放料组件和位于载台上方的第二取放料组件沿弧形轨迹移动，以使所述第一取放料组件和所述第二取放料组件交换位置；所述第一取放料组件将所述当前待加工物料放置在所述载台上；以及对承载在所述载台上的所述当前待加工物料进行加工，并根据所述当前待加工物料的尺寸和厚度在所述当前待加工物料的同一切割道和/或不同切割道上形成炸点。

示例性地，所述上下料模组将所述下一待加工物料搬运至所述等待位置后，所述加工方法还包括拾取待加工物料的步骤：所述第二取放料组件拾取位于所述等待位置的所述下一待加工物料；所述当前待加工物料加工完成后，所述加工方法还包括拾取已加工物料的步骤：所述第一取放料组件拾取位于所述载台上的所述已加工物料；所述加工方法在所述拾取待加工物料的步骤和所述拾取已加工物料的步骤之后还包括：驱动所述第一取放料组件和所述第二取放料组件沿所述弧形轨迹移动，以使所述已加工物料和所述下一待加工物料分别位于所述等待位置和所述载台上方；以及所述第一取放料组件将所述已加工物料放置在所述等待位置上且所述第二取放料组件将所述下一待加工物料放置在所述载台上。

示例性地，所述加工方法还包括：所述上下料模组将所述当前待加工物料搬运至所述等待位置的全程过程中，检测所述当前待加工物料是否掉落；和/或所述上下料模组将所述下一待加工物料搬运至所述等待位置的全程过程中，检测所述下一待加工物料是否掉落。

示例性地，所述上下料模组每次将待加工物料搬运至所述等待位置后，所述加工方法还包括：沿待加工物料的搬运轨迹，对位于所述存放位置和所述等待位置之间的目标位置的待加工物料进行调整姿态，并将待加工物料搬运至所述等待位置。

本发明实施例提供的加工设备，第一取放料组件和第二取放料组件可以沿弧形轨迹移动，从而可以交换位置，使得将已加工物料从载台上取下(即下料)和将待加工物料放置到载台上(即上料)的动作能够同时实现，即可以实现交替取放物料。因此，加工设备不需要设置专门的取料(上料)机构和放料(下料)机构。相较于现有技术中将上下料分开的激光加工设备，本发明实施例提供的加工设备加工效率较高，能够很大程度的满足需求。而且，由于本发明实施例提供的加工设备取料和放料同时实现，不需要专门的取料(上料)机构和放料(下料)机构，因此，加工设备的结构更加简洁，布局更加合理，空间利用率更高，整机占用空间更小。

在发明内容中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

以下结合附图，详细说明本发明的优点和特征。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施方式及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，

图1为根据本发明的一个示例性实施例的加工设备的立体图；

图2为图1中示出的上下料装置、搬运装置和防掉落装置的立体图；

图3为图2中示出的上下料装置的立体图；

图4为图2中示出的搬运装置的立体图；

图5为图4中示出的搬运装置的部分部件的立体图；

图6为图2中示出的防掉落装置的立体图；

图7为图1中示出的定位装置、取放料装置和加工装置的立体图；

图8为图7中示出的定位装置的立体图；以及

图9为图7中示出的取放料装置的立体图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1000、上下料模组；2000、上下料装置；2100、料盒；2110、仓位；2200、支撑机构；2300、升降机构；3000、搬运装置；3100、夹持机构；3200、检测机构；3210、弹性组件；3220、检测组件；3300、搬运驱动机构；4000、防掉落装置；4100、承托机构；5000、定位装置；5100、定位机构；5200、行程弥补机构；6000、加工装置；6100、载台；6200、加工机构；7000、取放料装置；7100、第一取放料组件；7200、第二取放料组件；7300、取放料主体；7400、支撑轴；7500、连接组件；7600、缓冲件；7610、第一拉伸弹性件；7620、第二拉伸弹性件；7700、旋转驱动机构。

具体实施方式

在下文的描述中，提供了大量的细节以便能够彻底地理解本发明。然而，本领域技术人员可以了解，如下描述仅示例性地示出了本发明的优选实施例，本发明可以无需一个或多个这样的细节而得以实施。此外，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行详细描述。

根据本发明的一个方面，提供了一种加工设备。加工设备包括但不限于激光加工设备。加工设备可以对物料进行上料、加工、下料以及其他处理。物料包括但不限于晶圆。根据本发明的另一个方面，还提供了一种加工方法。下面结合具体实施例对本发明实施例的加工设备和加工方法进行详细描述。

如图1所示，加工设备可以包括上下料模组1000、加工装置6000和取放料装置7000。上下料模组1000可以用于存放物料。物料可以存放在上下料模组1000上的存放位置。物料可以包括待加工物料和/或已加工物料。上下料模组1000可以将物料在存放位置和等待位置之间搬运。

如图1和7所示，加工装置6000可以包括载台6100和加工机构6200。载台6100可以用于承载物料。待加工物料可以承载在载台6100上。然后，载台6100可以通过真空吸附等任意合适的方式将待加工物料固定在载台6100上。示例性地，载台6100上可以设置有玻璃吸盘。玻璃吸盘可以吸附待加工物料。加工机构6200可以对载台6100上的待加工物料进行加工，以形成已加工物料。在一些实施例中，加工机构6200可以通过视觉定位组件、激光器、光路机构和Z轴运动机构等部件对待加工物料进行视觉定位后，通过XYθ运动平台的联动，对待加工物料进行加工。加工机构6200可以根据载台6100上的待加工物料的尺寸和厚度，在载台6100上的待加工物料的同一切割道和/或不同切割道上形成炸点，以进行加工。

具体地，加工机构6200可以根据以下加工模式中的至少一者对待加工物料进行加工。第一加工模式：加工机构6200可以根据载台6100上的待加工物料的尺寸和厚度，在同一切割道的不同深度处形成炸点。深度的方向可以与待加工物料的厚度方向一致。第二加工模式：加工机构6200可以根据载台6100上的待加工物料的尺寸和厚度，同时在不同切割道上形成炸点。无论是采用第一加工模式和/或第二加工模式，加工机构6200对待加工物料的加工效果较好，从而使已加工物料的品质较高。

取放料装置7000可以包括第一取放料组件7100和第二取放料组件7200。第一取放料组件7100和第二取放料组件7200可以沿弧形轨迹在载台6100的上方和等待位置的上方交替移动。第一取放料组件7100和第二取放料组件7200可以通过人工或者电机等任意合适的方式驱动，以实现移动。在一些实施例中，取放料装置7000还可以包括旋转驱动机构7700。旋转驱动机构7700可以连接至第一取放料组件7100和第二取放料组件7200，从而可以驱动第一取放料组件7100和第二取放料组件7200沿弧形轨迹在载台6100的上方和等待位置的上方交替移动。旋转驱动机构7700包括但不限于电机旋转驱动机构或者旋转气缸旋转驱动机构。当第一取放料组件7100移动至载台6100的上方时，第二取放料组件7200可以移动至等待位置的上方。当第一取放料组件7100移动至等待位置的上方时，第二取放料组件7200可以移动至载台6100的上方。

第一取放料组件7100包括但不限于夹爪、铲子、钩子和/或图中示出的吸盘，只要可以拾取和放置物料即可。第二取放料组件7200包括但不限于夹爪、铲子、钩子和/或图中示出的吸盘，只要可以拾取和放置物料即可。第一取放料组件7100和第二取放料组件7200可以相同或者不同。第一取放料组件7100和第二取放料组件7200可以单独拾取和放置物料。第一取放料组件7100和第二取放料组件7200分别拾取物料后可以交换位置，从而使二者上拾取的物料在载台6100上和等待位置之间交换。

在实际应用中，上下料模组1000将位于存放位置的当前待加工物料搬运至等待位置后可以返回，从而可以继续将位于存放位置的下一待加工物料朝向等待位置搬运。在搬运下一待加工物料期间，第一取放料组件7100可以拾取位于等待位置的当前待加工物料。然后，可以驱动第一取放料组件7100和位于载台6100上方的第二取放料组件7200沿弧形轨迹移动，以使第一取放料组件7100和第二取放料组件7200交换位置。这样，第一取放料组件7100可以从等待位置的上方移动至载台6100的上方；而第二取放料组件7200可以从载台6100的上方移动至等待位置的上方。然后，第一取放料组件7100可以将当前待加工物料放置在载台6100上。加工机构6200可以对承载在载台6100上的当前待加工物料进行加工。

上下料模组1000将下一待加工物料搬运至等待位置后，第二取放料组件7200可以拾取位于等待位置的下一待加工物料。当前待加工物料加工完成后，可以形成已加工物料。第一取放料组件7100可以拾取位于载台6100上的已加工物料。然后，可以驱动第一取放料组件7100和第二取放料组件7200沿弧形轨迹移动，以使第一取放料组件7100和第二取放料组件7200交换位置。这样，第一取放料组件7100可以从载台6100的上方移动至等待位置的上方；而第二取放料组件7200可以从等待位置的上方移动至载台6100的上方。然后，第一取放料组件7100可以将已加工物料放置在等待位置。第二取放料组件7200可以将下一待加工物料放置在载台6100上。加工机构6200可以对承载在载台6100上的下一待加工物料进行加工。在加工下一待加工物料期间，上下料模组1000可以将等待位置的已加工物料放回存放位置。接着上下料模组1000可以将再下一待加工物料从存放位置搬运至等待位置。如此反复，加工设备可以持续处理物料。

需要说明的是，当前待加工物料、下一待加工物料和再下一待加工物料可以相同或者不同。加工机构6200对当前待加工物料、下一待加工物料和再下一待加工物料的加工方法可以相同或者不同。

本发明实施例提供的加工设备，第一取放料组件7100和第二取放料组件7200可以沿弧形轨迹移动，从而可以交换位置，使得将已加工物料从载台6100上取下(即下料)和将待加工物料放置到载台6100上(即上料)的动作能够同时实现，即可以实现交替取放物料。因此，加工设备不需要设置专门的取料(上料)机构和放料(下料)机构。相较于现有技术中将上下料分开的激光加工设备，本发明实施例提供的加工设备加工效率较高，能够很大程度的满足需求。而且，由于本发明实施例提供的加工设备取料和放料同时实现，不需要专门的取料(上料)机构和放料(下料)机构，因此，加工设备的结构更加简洁，布局更加合理，空间利用率更高，整机占用空间更小。

示例性地，如图1-6所示，上下料模组1000可以包括上下料装置2000和搬运装置3000。

上下料装置2000可以包括支撑机构2200。支撑机构2200可以包括支撑剪叉架、支撑板、支撑杆或者其他任意合适的结构。支撑机构2200可以具有支撑中心，并可以用于支撑料盒2100。所述支撑中心是指支撑机构2200连接至料盒2100的部分的中心。料盒2100可以用于存放物料。因此，存放位置可以位于料盒2100内。示例性地，上下料装置2000还可以包括料盒2100。也就是说，料盒2100可以在生产或安装上下料装置2000时提供，也可以由用户单独配置。料盒2100可以用于存放一个或者多个物料。物料可以包括待加工物料和已加工物料。也就是说，上下料装置2000既可以作为上料装置，也可以作为下料装置。用户可以通过人工或者机械臂等任意合适的方式将待加工物料放置在料盒2100内，也可以通过人工或者机械臂等任意合适的方式将已加工物料从料盒2100内取出。示例性地，料盒2100上可以设置有多个仓位2110。每个仓位2110可以容纳一个物料。在一些实施例中，仓位2110可以沿竖直方向依次排列。这样，物料可以沿竖直方向排列。所述竖直方向可以为加工设备的垂向方向。在其他实施例中，仓位2110还可以以其他任意合适的方式排列，包括但不限于平铺。

搬运装置3000可以将物料在上下料装置2000和目标位置之间搬运。搬运装置3000搬运物料的方式可以任意，例如可以通过夹持、承托或者吸附的方式搬运物料。沿物料的搬运轨迹，目标位置可以位于料盒2100和等待位置之间。所述搬运轨迹是指上下料模组1000将物料在存放位置和等待位置之间搬运的轨迹。所述搬运轨迹可以为直线、曲线或者折线等任意合适的轨迹。在一些实施例中，搬运装置3000可以沿加工设备的纵向方向在存放位置和目标位置之间搬运物料。纵向方向可以垂直于垂向方向。如此设置，上下料模组的结构简洁，制造成本低廉。搬运装置3000可以将待加工物料从存放位置搬运至目标位置。并且，搬运装置3000可以将已加工物料从目标位置搬运至存放位置。

示例性地，上下料装置2000还可以包括升降机构2300。升降机构2300可以具有驱动端。升降机构2300通过驱动端可以输出动力。升降机构2300的驱动端可以通过焊接、卡接或者连接件连接等任意合适的方式连接至支撑机构2200。如此，升降机构2300的驱动端可以向支撑机构2200输出动力。升降机构2300可以采用本领域已知的或者未来可能出现的各种类型的升降机构，包括但不限于直线模组升降机构、电机升降机构或者气缸升降机构，只要可以驱动支撑机构2200升降即可。升降机构2300通过驱动支撑机构2200升降，从而可以带动料盒2100升降。

在实际应用中，升降机构2300可以驱动料盒2100升降至预期的高度，从而可以便于与搬运装置3000交接物料。示例性地，在料盒2100内可以堆叠多个物料的实施例中，升降机构2300可以驱动料盒2100升降至预期的高度，以使存放位置可以与搬运装置3000位于同一高度。如此，可以便于搬运装置3000从料盒2100内搬运待加工物料，以及将已加工物料搬运至料盒2100内。

示例性地，升降机构2300的驱动端与支撑机构2200的支撑中心可以位于同一竖直线上。优选地，升降机构2300的驱动端、支撑机构2200的支撑中心以及料盒2100的重心均可以位于同一竖直线上。

当料盒2100处于静止时或者处于升降的过程中，由于升降机构2300的驱动端和支撑机构2200的支撑中心均在同一竖直线上，因此上下料装置2000不会出现重心偏移的现象。因此，上下料装置2000的结构较为稳定，尤其是在升降时的稳定性较高。这样，即便料盒2100存放尺寸较大、质量较大和/或数量较多的物料时，料盒2100升降的稳定性依然较高。因此，料盒2100内可以存放尺寸更大、质量更高和/或数量更多的物料。上下料装置2000的适用性更好，市场竞争力更强。

示例性地，如图1-2和6所示，上下料模组还可以包括防掉落装置4000。防掉落装置4000可以用于承托搬运装置3000搬运的物料。防掉落装置4000可以设置在上下料装置2000和目标位置之间。防掉落装置4000可以包括承托机构4100。承托机构4100可以位于搬运装置3000的下方。一旦搬运装置3000搬运的物料掉落，该物料可以落在承托机构4100上，从而可以防止进一步掉落。示例性地，承托机构4100可以随搬运装置3000在料盒2100和目标位置之间一起移动。示例性地，承托机构4100的两端分别可以延伸至料盒2100和目标位置。这样，承托机构4100无需移动，从而可以降低制造成本。

示例性地，如图2和4-5所示，搬运装置3000可以包括夹持机构3100和检测机构3200。夹持机构3100可以用于夹持物料。夹持机构3100的结构可以任意，包括但不限于夹爪夹持机构或者夹板夹持机构。夹持机构3100可以在料盒2100和目标位置之间移动。这样，夹持机构3100可以将物料在存放位置和目标位置之间移动。检测机构3200可以用于检测夹持机构3100是否夹持物料。示例性地，检测机构3200可以通过检测位置变化或者受力情况等任意合适的方式检测夹持机构3100是否夹持物料。如此设置，夹持机构3100夹持的物料掉落后，检测机构3200可以及时发送相应的信号。这样，加工设备可以接收该信号，并执行停机等相应的操作。基于此，操作人员可以进行检修等处理，以尽快恢复正常工作。

示例性地，检测机构3200可以包括弹性组件3210和检测组件3220。弹性组件3210和检测组件3220可以连接至夹持机构3100。弹性组件3210和检测组件3220可以跟随夹持机构3100移动。夹持机构3100可以通过人工或者电机等任意合适的方式驱动，以实现移动。在一些实施例中，搬运装置3000还可以包括搬运驱动机构3300。搬运驱动机构3300可以驱动夹持机构3100在料盒2100和目标位置之间移动。搬运驱动机构3300包括但不限于直线模组驱动机构、气缸驱动机构或者电缸驱动机构。弹性组件3210可以在弹性形变状态和复位状态之间切换。弹性组件3210包括但不限于压缩弹簧或者由橡胶等弹性材料制成的弹性组件。当夹持机构3100夹持物料时，夹持机构3100所夹持的物料可以挤压弹性组件3210。弹性组件3210可以被物料挤压至弹性形变状态。当夹持机构3100未夹持物料时，由于失去物料挤压，弹性组件3210可以释放弹性势能，从而可以恢复至复位状态。检测组件3220可以通过检测位置变化或者受力情况等任意合适的方式检测弹性组件3210的状态。

在实际应用中，夹持机构3100在上下料装置2000和目标位置之间移动时，弹性组件3210和检测组件3220可以随同夹持机构3100一起移动。当夹持机构3100夹持物料时，弹性组件3210可以被物料挤压至弹性形变状态。当夹持机构3100夹持的物料掉落时，弹性组件3210可以恢复至复位状态。当夹持机构3100夹持的物料掉落后，检测组件3220可以及时发送相应的信号。这样，加工设备可以接收该信号，并执行停机等相应的操作。基于此，操作人员可以进行检修等处理，以尽快恢复正常工作。这样，夹持机构3100在移动的全过程中，检测机构3200可以实时检测夹持机构3100夹持的物料是否掉落。因此，搬运装置3000的安全性较高。

示例性地，如图1和7-8所示，上下料模组还可以包括定位装置5000。定位装置5000可以包括定位机构5100和行程弥补机构5200。

物料可以设置在定位机构5100上。定位机构5100可以调整其上的物料的姿态。定位机构5100调整物料的姿态的方式可以任意，例如可以通过调整物料的整个周侧实现调整姿态，或者通过调整物料的上下表面实现调整姿态，或者通过调整物料的至少一个点实现调整姿态。这样，定位机构5100可以防止物料偏移，确保物料处于预期的位置，从而可以便于与搬运装置3000和/或取放料装置7000交接物料。

行程弥补机构5200可以用于驱动定位机构5100将物料在目标位置和等待位置之间移动。在一些实施例中，行程弥补机构5200可以驱动定位机构5100沿加工设备的横向方向移动。横向方向可以垂直于纵向方向和垂向方向。如此，上述搬运轨迹大体可以呈L形。行程弥补机构5200包括但不限于电机行程弥补机构、气缸行程弥补机构或者电缸行程弥补机构。定位机构5100的移动轨迹与弧形轨迹可以具有交叉点。

在实际应用中，搬运装置3000将目标位置的待加工物料放置在定位机构5100上后，定位机构5100可以调整待加工物料的姿态。行程弥补机构5200可以驱动定位机构5100移动，从而将目标位置的待加工物料搬运至等待位置。然后，第一取放料组件7100或者第二取放料组件7200可以拾取等待位置的待加工物料，并将其搬运至载台6100上，以进行加工。加工完成后，第一取放料组件7100或者第二取放料组件7200可以拾取载台6100上的已加工物料，并将其搬运至等待位置。定位机构5100可以调整待已工物料的姿态。行程弥补机构5200可以驱动定位机构5100移动，从而将等待位置的已加工物料搬运至目标位置。然后，搬运装置3000将目标位置的已加工物料搬运至存放位置。

需要说明的是，定位机构5100调整物料的姿态的操作可以在行程弥补机构5200驱动定位机构5100移动之前、之后或者过程中进行。也就是说，定位机构5100调整物料的姿态的操作和行程弥补机构5200驱动定位机构5100移动的操作是两个独立的操作，二者的先后顺序并不固定。

示例性地，存放位置、目标位置、等待位置以及载台6100承载物料的承载面可以位于同一高度。这样，物料可以尽可能在水平方向被搬运，从而可以避免沿竖直方向移动。因此，加工设备的结构和功能可以较为简洁。

示例性地，如图1、7和9所示，取放料装置7000还可以包括取放料主体7300、支撑轴7400和轴向力支撑件(因角度问题未示出)。取放料主体7300可以为支架、板体或者杆体等任意合适的结构。支撑轴7400可以包括相对设置的第一端和第二端。第一取放料组件7100和第二取放料组件7200可以直接或者间接连接至支撑轴7400的第二端。第一取放料组件7100和第二取放料组件7200可以绕支撑轴7400的轴线旋转。这样，所述弧形轨迹可以为绕支撑轴7400竖直轴线的圆形轨迹。轴向力支撑件可以连接在支撑轴7400的第一端和取放料主体7300之间。轴向力支撑件相对于支撑轴7400的第二端更靠近第一端。轴向力支撑件可以用于分担支撑轴7400承受的轴向力。

由于第一取放料组件7100和第二取放料组件7200等部件的重量较大，因此支撑轴7400需要承受较大的轴向力。轴向力支撑件可以分担支撑轴7400承受的轴向力，从而可以提高取放料装置7000运行的稳定性，延长使用寿命。尤其是对于第一取放料组件7100和第二取放料组件7200分别拾取物料的情况下，支撑轴7400承受的轴向力更大。这样，轴向力支撑件尤其重要。

轴向力支撑件包括但不限于支撑环或者轴承。优选地，轴承可以为角接触球轴承。角接触球轴承可以连接在支撑轴7400和取放料主体7300之间，示例性地，角接触球轴承连接在支撑轴7400的外周侧和取放料主体7300之间。角接触球轴承可以承受较大的轴向力，并且使用寿命较长。这样，采用角接触球轴承的取放料装置7000的机械强度较高，使用寿命较长。

示例性地，取放料装置7000还可以包括连接组件7500和缓冲件7600。第一取放料组件7100和第二取放料组件7200均可以通过连接组件7500连接至支撑轴7400。连接组件7500包括但不限于连接板、连接杆或者连接支架。缓冲件7600的上端可以连接至连接组件7500。缓冲件7600的下端可以连接至第一取放料组件7100和/或第二取放料组件7200。缓冲件7600可以构造为在其连接的第一取放料组件7100和/或第二取放料组件7200出现异常而突然下坠时对第一取放料组件7100和/或第二取放料组件7200进行缓冲。缓冲件7600可以包括磁力缓冲件、弹性力缓冲件、气压式缓冲件等任意合适的缓冲件。缓冲件7600的数量可以任意，例如可以为一个、两个或者更多。在缓冲件7600的数量为多个的实施例中，多个缓冲件7600可以相同或者不同。

在实际应用中，当第一取放料组件7100和/或第二取放料组件7200出现异常，例如出现断电、断气或者其他故障时，第一取放料组件7100和/或第二取放料组件7200会在重力的作用下下落。如此，可能会造成第一取放料组件7100和/或第二取放料组件7200、第一取放料组件7100和/或第二取放料组件7200上拾取的物料(如果已经拾取的情况下)和/或第一取放料组件7100和/或第二取放料组件7200下方的其他部件损坏。取放料装置7000由于设置有缓冲件7600，缓冲件7600会对第一取放料组件7100和/或第二取放料组件7200施加相反的缓冲力，从而可以抑制第一取放料组件7100和/或第二取放料组件7200下落。这样，第一取放料组件7100和/或第二取放料组件7200会慢慢下落，甚至不下落。因此，第一取放料组件7100和/或第二取放料组件7200、第一取放料组件7100和/或第二取放料组件7200上拾取的物料(如果已经拾取的情况下)和/或第一取放料组件7100和/或第二取放料组件7200下方的其他部件不会因下落速度过快造成损坏。而且在加工设备重新启动时，第一取放料组件7100和/或第二取放料组件7200以及第一取放料组件7100和/或第二取放料组件7200上拾取的物料(如果已经拾取的情况下)不会和其他部件发生碰撞。如此，第一取放料组件7100和/或第二取放料组件7200以及第一取放料组件7100和/或第二取放料组件7200上拾取的物料(如果已经拾取的情况下)可以处于安全位置，从而可以避开其他部件，进而可以避免出现加工设备重新启动时可能造成的碰撞现象。因此，取放料装置7000的安全性较好。

示例性地，缓冲件7600可以包括第一拉伸弹性件7610和第二拉伸弹性件7620。第一拉伸弹性件7610的上端可以连接至连接组件7500。第一拉伸弹性件7610的下端可以连接至第一取放料组件7100。第二拉伸弹性件7620的上端可以连接至连接组件7500。第二拉伸弹性件7620的下端可以连接至第二取放料组件7200。

第一拉伸弹性件7610沿竖直方向可以处于拉伸状态。第一拉伸弹性件7610包括但不限于拉伸弹簧或者由例如橡胶等弹性材料制成的拉伸件。在实际应用中，第二取放料组件7200出现异常时，第一拉伸弹性件7610可以处于拉伸状态，从而对第二取放料组件7200施加向上的拉伸力，以起到缓冲的作用，进而可以抑制第二取放料组件7200下落。

第二拉伸弹性件7620沿竖直方向可以处于拉伸状态。第二拉伸弹性件7620包括但不限于拉伸弹簧或者由例如橡胶等弹性材料制成的拉伸件。在实际应用中，第二取放料组件7200出现异常时，第二拉伸弹性件7620可以处于拉伸状态，从而对第二取放料组件7200施加向上的拉伸力，以起到缓冲的作用，进而可以抑制第二取放料组件7200下落。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种加工方法。该加工方法可以应用于上述任一种加工设备。加工方法可以包括如下：

上下料模组1000可以将位于存放位置的当前待加工物料搬运至等待位置后，继续将位于存放位置的下一待加工物料朝向等待位置搬运。

在搬运下一待加工物料期间，第一取放料组件7100可以拾取位于等待位置的当前待加工物料。

驱动第一取放料组件7100和位于载台6100上方的第二取放料组件7200沿弧形轨迹移动，以使第一取放料组件7100和第二取放料组件7200交换位置。

第一取放料组件7100可以将当前待加工物料放置在载台6100上。

加工机构6200可以对承载在载台6100上的当前待加工物料进行加工，并根据当前待加工物料的尺寸和厚度在当前待加工物料的同一切割道和/或不同切割道上形成炸点。

示例性地，加工机构6200可以根据以下加工模式中的至少一者对物料进行加工：

第一加工模式：加工机构6200可以根据载台6100上的当前待加工物料的尺寸和厚度在同一切割道的不同深度处形成炸点，深度的方向与物料的厚度方向一致。

第二加工模式：加工机构6200可以根据载台6100上的当前待加工物料的尺寸和厚度同时在不同切割道上形成炸点。

示例性地，上下料模组1000将位于存放位置的当前待加工物料搬运至等待位置后，加工方法还可以包括拾取待加工物料的步骤：第二取放料组件7200可以拾取位于等待位置的下一待加工物料。

当前待加工物料加工完成后，加工方法还可以包括拾取已加工物料的步骤：第一取放料组件7100可以拾取位于载台6100上的已加工物料。

加工方法在拾取待加工物料的步骤和拾取已加工物料的步骤之后还可以包括：驱动第一取放料组件7100和第二取放料组件7200沿弧形轨迹移动，以使已加工物料和下一待加工物料分别位于等待位置的上方和载台6100的上方。以及，第一取放料组件7100可以将已加工物料放置在等待位置上。第二取放料组件7200可以将下一待加工物料放置在载台6100上。

示例性地，加工方法还可以包括：

上下料模组1000将当前待加工物料搬运至等待位置的全程过程中，检测当前待加工物料是否掉落；和/或上下料模组1000将下一待加工物料搬运至等待位置的全程过程中，检测下一待加工物料是否掉落。

示例性地，上下料模组1000每次将待加工物料搬运至等待位置后，加工方法还可以包括：沿待加工物料的搬运轨迹，对位于存放位置和等待位置之间的目标位置的待加工物料进行调整姿态，并将待加工物料搬运至等待位置。示例性地，调整姿态后，可以沿水平轨迹将待加工物料搬运至等待位置，水平轨迹与弧形轨迹具有交叉点。

示例性地，加工方法还可以包括：上下料模组1000可以将等待位置的已加工物料放回存放位置，接着将再下一待加工物料从存放位置搬运至等待位置。

为了便于描述，在这里可以使用区域相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述图中所示的一个或多个部件或特征与其他部件或特征的区域位置关系。应当理解的是，区域相对术语不但包含部件在图中所描述的方位，还包括使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的部件被整体倒置，则部件“在其他部件或特征上方”或“在其他部件或特征之上”的将包括部件“在其他部件或构造下方”或“在其他部件或构造之下”的情况。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。此外，这些部件或特征也可以其他不同角度来定位(例如旋转90度或其他角度)，本文意在包含所有这些情况。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (16)

1.一种加工设备，其特征在于，包括：

上下料模组，所述上下料模组用于存放物料并将物料搬运至等待位置；

加工装置，所述加工装置包括载台和加工机构，所述载台用于承载物料；所述加工机构用于加工承载在所述载台上的物料，并根据所述载台上的物料的尺寸和厚度在所述载台上的物料的同一切割道和/或不同切割道上形成炸点；以及

取放料装置，所述取放料装置包括第一取放料组件和第二取放料组件，所述第一取放料组件和所述第二取放料组件沿弧形轨迹在所述载台的上方和所述等待位置的上方可交替移动，以在物料加工前，将物料从所述等待位置搬运至所述载台上，并且在物料加工完成后，将物料从载台搬运至所述等待位置。

2.如权利要求1所述的加工设备，其特征在于，所述加工机构根据以下加工模式中的至少一者对物料进行加工：

第一加工模式：所述加工机构根据所述载台上的物料的尺寸和厚度在所述同一切割道的不同深度处形成炸点，所述深度的方向与物料的厚度方向一致；

第二加工模式：所述加工机构根据所述载台上的物料的尺寸和厚度同时在所述不同切割道上形成炸点。

3.如权利要求1所述的加工设备，其特征在于，所述上下料模组包括：

上下料装置，所述上下料装置包括用于支撑料盒的支撑机构，所述料盒用于存放物料；以及

搬运装置，所述搬运装置用于在所述料盒和目标位置之间搬运物料，沿物料的搬运轨迹，所述目标位置位于所述料盒和所述等待位置之间。

4.如权利要求3所述的加工设备，其特征在于，所述上下料装置还包括升降机构，所述升降机构的驱动端连接至所述支撑机构，所述支撑机构在所述升降机构的驱动下带动所述料盒可升降，所述支撑机构具有用于支撑所述料盒的支撑中心，所述升降机构的驱动端与所述支撑机构的支撑中心位于同一竖直线上。

5.如权利要求3所述的加工设备，其特征在于，所述上下料模组还包括防掉落装置，所述防掉落装置用于承托所述搬运装置搬运的物料。

6.如权利要求3所述的加工设备，其特征在于，所述搬运装置包括在所述料盒和目标位置之间可移动的夹持机构、以及用于检测所述夹持机构是否夹持物料的检测机构。

7.如权利要求6所述的加工设备，其特征在于，所述检测机构包括弹性组件和检测组件，所述弹性组件和所述检测组件连接至所述夹持机构，所述弹性组件在弹性形变状态和复位状态之间可切换，所述弹性组件在所述夹持机构夹持所述物料时被所述物料挤压至所述弹性形变状态，所述弹性组件在所述夹持机构未夹持所述物料时恢复至所述复位状态，所述检测组件用于检测所述弹性组件的状态。

8.如权利要求3所述的加工设备，其特征在于，所述上下料模组还包括定位装置，所述定位装置包括定位机构和用于驱动所述定位机构将物料在所述目标位置和所述等待位置之间搬运的行程弥补机构，所述定位机构用于调整其上的物料的姿态，所述定位机构的移动轨迹与所述弧形轨迹具有交叉点。

9.如权利要求1所述的加工设备，其特征在于，所述取放料装置还包括取放料主体、支撑轴和轴向力支撑件，所述第一取放料组件和所述第二取放料组件连接至所述支撑轴的第二端，所述轴向力支撑件连接在所述支撑轴的第一端和所述取放料主体之间，且相对于所述第二端更靠近所述第一端，所述轴向力支撑件用于分担所述支撑轴承受的轴向力。

10.如权利要求9所述的加工设备，其特征在于，所述轴向力支撑件包括角接触球轴承，所述角接触球轴承连接在所述支撑轴和所述取放料主体之间。

11.如权利要求9所述的加工设备，其特征在于，所述取放料装置还包括连接组件和缓冲件，所述第一取放料组件和所述第二取放料组件均通过所述连接组件连接至所述支撑轴，所述缓冲件的上端连接至所述连接组件，所述缓冲件的下端连接至所述第一取放料组件和/或所述第二取放料组件，所述缓冲件构造为在其连接的所述第一取放料组件和/或所述第二取放料组件出现异常而突然下坠时对所述第一取放料组件和/或所述第二取放料组件进行缓冲。

12.如权利要求11所述的加工设备，其特征在于，所述缓冲件包括第一拉伸弹性件和第二拉伸弹性件，所述第一拉伸弹性件的上端连接至所述连接组件，所述第一拉伸弹性件的下端连接至所述第一取放料组件，所述第二拉伸弹性件的上端连接至所述连接组件，所述第二拉伸弹性件的下端连接至所述第二取放料组件。

13.一种加工方法，其特征在于，包括：

上下料模组将位于存放位置的当前待加工物料搬运至等待位置后，继续将位于所述存放位置的下一待加工物料朝向所述等待位置搬运；

在搬运所述下一待加工物料期间，第一取放料组件拾取位于所述等待位置的所述当前待加工物料；

驱动所述第一取放料组件和位于载台上方的第二取放料组件沿弧形轨迹移动，以使所述第一取放料组件和所述第二取放料组件交换位置；

所述第一取放料组件将所述当前待加工物料放置在所述载台上；以及

对承载在所述载台上的所述当前待加工物料进行加工，并根据所述当前待加工物料的尺寸和厚度在所述当前待加工物料的同一切割道和/或不同切割道上形成炸点。

14.如权利要求13所述的加工方法，其特征在于，所述上下料模组将所述下一待加工物料搬运至所述等待位置后，所述加工方法还包括拾取待加工物料的步骤：所述第二取放料组件拾取位于所述等待位置的所述下一待加工物料；

所述当前待加工物料加工完成后，所述加工方法还包括拾取已加工物料的步骤：所述第一取放料组件拾取位于所述载台上的所述已加工物料；

所述加工方法在所述拾取待加工物料的步骤和所述拾取已加工物料的步骤之后还包括：

驱动所述第一取放料组件和所述第二取放料组件沿所述弧形轨迹移动，以使所述已加工物料和所述下一待加工物料分别位于所述等待位置和所述载台上方；以及

所述第一取放料组件将所述已加工物料放置在所述等待位置上且所述第二取放料组件将所述下一待加工物料放置在所述载台上。

15.如权利要求14所述的加工方法，其特征在于，所述加工方法还包括：

所述上下料模组将所述当前待加工物料搬运至所述等待位置的全程过程中，检测所述当前待加工物料是否掉落；和/或

所述上下料模组将所述下一待加工物料搬运至所述等待位置的全程过程中，检测所述下一待加工物料是否掉落。

16.如权利要求14所述的加工方法，其特征在于，

所述上下料模组每次将待加工物料搬运至所述等待位置后，所述加工方法还包括：沿待加工物料的搬运轨迹，对位于所述存放位置和所述等待位置之间的目标位置的待加工物料进行调整姿态，并将待加工物料搬运至所述等待位置。

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