CN218639314U - 磨削组件以及包含该磨削组件的磨床 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及磨床设备技术领域，具体提供了一种磨削组件及其包含该磨削组件的磨床，旨在保证磨削功能仍能够按精度实现的前提下实现结构的紧凑化。为此目的，本实用新型的磨削组件包括：粗磨砂轮；以及精磨砂轮；其中，所述精磨砂轮形成有沿其轴向分布的预留空间，所述粗磨砂轮的至少一部分能够容纳于所述预留空间，以便：在所述粗磨砂轮处于工作状态的情形下，所述粗磨砂轮能够以靠近待加工件的方式对待加工件进行磨削作业，并且所述精磨砂轮靠近待加工件的端部容纳于所述预留空间并因此不干涉所述粗磨砂轮的磨削作业。通过这样的构成，能够谋求通过将粗磨砂轮和精磨砂轮进行空间上的整合，使得磨削组件的结构更为紧凑。

Description

磨削组件以及包含该磨削组件的磨床

技术领域

本实用新型涉及磨床设备技术领域，具体提供一种磨削组件以及包含该磨削组件的磨床。

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上料装置、进给滑台装置以及磨削装置。以硬脆材料为硅棒为例，如首先将开方后的硅棒固定至上料装置，在对硅棒所处的位置和姿态进行初步调节后，将硅棒送达至进给滑台装置的两个夹头之间，如两个夹头可以均为动夹头，或者两个夹头中的一个为动夹头而另一个为定夹头。通过硅棒的轴向运动，将硅棒送达对应于磨削装置的位置，基于此，便可对硅棒的其中一组待磨削面进行相应的磨削加工。之后，通过使硅棒旋转，从而转动至第二组待磨削面，基于此便对该第二组待磨削面进行相应的磨削加工。

磨削加工主要包括在先的粗磨作业和在后的精磨作业，相应地，磨削装置主要包括负责粗磨作业的粗磨砂轮和负责精磨作业的精磨砂轮。如前所述对于同一组磨削面而言，需要配置一对的粗磨砂轮一对精磨砂轮，加之粗磨砂轮和精磨砂轮还需要分别配置两个驱动传动机构，一个为用于实现粗/精磨砂轮靠近/远离硅棒的驱动传动机构(移动)，另一个为用于实现粗/精磨砂轮对硅棒进行磨削的驱动传动机构(转动)，这将导致磨削装置相对磨床整体在体积上具有相当的占比。由于对应于的粗磨砂轮和精磨砂轮的运动形式以及作业顺序具有相当的关联性，因此，如何针对二者在空间上的布置进行整合，尚存一定的提升空间。不过，在对二者在空间上的布置进行整合期间，如何保证粗磨砂轮和精磨砂轮的精度，也是需要密切关注的问题。

实用新型内容

为了至少一定程度地解决上述技术问题，提出本实用新型。具体而言，如何在尽可能地保证磨削功能仍能够按精度实现的前提下实现磨削装置的结构的紧凑化，是本实用新型要解决的技术问题。

在第一方面，本实用新型提供了一种磨削组件，该磨削组件包括：粗磨砂轮；以及精磨砂轮；其中，所述精磨砂轮形成有沿其轴向分布的预留空间，所述粗磨砂轮的至少一部分能够容纳于所述预留空间，以便：在所述粗磨砂轮处于工作状态的情形下，所述粗磨砂轮能够以靠近待加工件的方式对待加工件进行磨削作业，并且所述精磨砂轮靠近待加工件的端部容纳于所述预留空间并因此不干涉所述粗磨砂轮的磨削作业。

通过这样的构成，能够谋求通过将粗磨砂轮和精磨砂轮进行空间上的整合，使得磨削组件的结构更为紧凑。由于节省了粗磨砂轮和精磨砂轮转换所需的时间，因此能够有效地提高磨削效率。

需要说明的是，由于精磨砂轮位于粗磨砂轮的外侧，因此，至少能够保证精磨砂轮具有与整合前的磨削组件相当的精度，因此保证了磨削的可靠性。更准确地说，整合后的磨削组件中的粗磨砂轮事实上也可保证与整合前的磨削组件大致相当的精度，不过，较之于对精磨砂轮进行与整合相适配的“动”(相对预留空间的位置变化或者说在预留空间内相对粗磨砂轮的位置变化)处理，对粗磨砂轮进行与整合相适配的动处理能够更好地保证整合后的磨削组件的精度达标，从而在仍能保证磨削精度的前提下使得磨削组件在构成磨床时其结构更为紧凑。

可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际需求确定预留空间的构造方式以及粗磨砂轮如何实现其相对预留空间的位置变化。如除了精磨砂轮自身中部与预留空间相适配的第一部分“掏空”，还包括与精磨砂轮相关联的部件的第二部分“掏空”，或者该第二部分“掏空”可以通过额外增设的部件形成或者二者的结合(额外增设的部件和与精磨砂轮相关联的部件相结合)形成等。

此外，可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际需求确定粗磨砂轮在处于非工作状态时(无法磨削待加工件的位置)的位置状态。如在粗磨砂轮处于非工作状态期间，其可以处于某一固定的位置或者可以处于可选的某几个位置之一。示例性地，沿轴向相对精磨砂轮的位置设定有三个，第一位置为与精磨砂轮的端面大致对齐的位置、第二位置为相对精磨砂轮的端面略缩回的位置、第三位置为相对精磨砂轮的端面明显缩回的位置。如在频繁使用磨床期间，可以使粗磨砂轮处于非工作状态期间位于第二位置或者第三位置，在磨床处于生产阶段和使用阶段的期间或者是当前作业中的最后一次粗磨作业结束的情形下，可以使粗磨砂轮位于第一位置。

对于上述磨削组件，在一种可能的实施方式中，所述粗磨砂轮在其处于工作状态的情形下，所述粗磨砂轮靠近所述待加工件的端部伸出所述精磨砂轮外圆精磨面基准面第一轴向距离，所述第一轴向距离至少不小于所述粗磨砂轮的磨头厚度；并且/或者所述粗磨砂轮在其处于非工作状态的情形下，所述粗磨砂轮靠近所述待加工件的端部缩回精磨砂轮外圆精磨面基准面第二轴向距离，所述第一轴向距离至少不小于所述粗磨砂轮的磨头厚度。

通过这样的构成，给出了粗/精磨砂轮在粗磨砂轮处于工作状态的情形下的位置关系。

对于上述磨削组件，在一种可能的实施方式中，所述第一轴向距离大于所述粗磨砂轮的磨头厚度0.1-5mm；并且/或者所述第二轴向距离大于所述精磨砂轮的磨头厚度0.1-5mm。

对于上述磨削组件，在一种可能的实施方式中，所述第一轴向距离大于所述粗磨砂轮的磨头厚度0.1mm；并且/或者所述第二轴向距离大于所述精磨砂轮的磨头厚度0.1mm。

对于上述磨削组件，在一种可能的实施方式中，所述第一轴向距离的取值范围为3-25mm；并且/或者所述第二轴向距离的取值范围为 3-25mm。

通过这样的构成，给出了第一/第二轴向距离的具体范围/值。

对于上述磨削组件，在一种可能的实施方式中，所述粗磨砂轮沿其周向自由容纳于所述预留空间内。

通过这样的构成，能够谋求粗磨砂轮能够顺利地在其工作状态和非工作状态之间切换。

可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际需求确定粗磨砂轮的外端面与精磨砂轮的内端面之间的距离。

对于上述磨削组件，在一种可能的实施方式中，所述磨削组件在对应于所述预留空间的位置配置有或者形成有引导结构，所述精磨砂轮能够在所述引导结构的引导作用下在工作状态和非工作状态之间切换。

通过这样的构成，能够谋求粗磨砂轮能够更好地在其工作状态和非工作状态之间切换。

可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际需求确定引导结构的具体形式及其设置位置，如可以设置在粗磨砂轮和/或精磨砂轮上。示例性地，引导结构包括设置在粗磨砂轮上的导轨(槽)以及设置于精磨砂轮上的一个或者多个滑块，导轨可以沿轴向布满精磨砂轮或者只配置于其中的一部分。

对于上述磨削组件，在一种可能的实施方式中，所述磨削组件包括复合轴，所述复合轴包括：第一传动轴，其为筒状结构，所述筒状结构与所述精磨砂轮连接；以及第二传动轴，其至少一部分容纳于所述筒状结构内，所述第二传动轴与所述粗磨砂轮连接。

通过这样的构成，给出了与粗磨砂轮和精磨砂轮相对应的一种轴的结构形式。

对于上述磨削组件，在一种可能的实施方式中，所述磨削组件包括第一驱动部件，所述第一驱动部件能够与所述第一传动轴和/或所述第二传动轴驱动连接，以便：通过所述第一驱动部件驱动所述第一传动轴和/或所述第二传动轴转动从而带动所述精磨砂轮和/或粗磨砂轮在其处于工作状态时转动。

通过这样的构成，给出了复合轴中的第一/第二传动轴实现其转动方式。

可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际需求确定第一驱动部件的个数、安装位置及其与第一/第二传动轴的对应关系。如可以是：为第一传动轴和第二传动轴分别配置一个第一驱动部件；第一驱动部件包括一个且其能够选择性地与第一传动轴或者第二传动轴连接；等。

需要说明的是，“所述第一驱动部件能够与所述第一传动轴和/或所述第二传动轴驱动连接”中的驱动连接应当理解为：在第一驱动部件发出驱动动作时，第一传动轴和/或第二传动轴会伴随地产生与该驱动动作相关联的动作，即第一传动轴和/或第二传动轴会响应第一驱动部件的驱动产生如转动等动作。如第一驱动部件与第一传动轴和/或第二传动轴之间可以是直接驱动连接或者间接驱动连接。

对于上述磨削组件，在一种可能的实施方式中，所述第一驱动部件驱动所述第一传动轴和所述第二传动轴同步转动。

通过这样的构成，给出了第一驱动部件与复合轴之间的一种具体的驱动连接关系。

可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际需求确定第一驱动部件的具体形式、设置位置及其实现同步第一传动轴和第二传动轴的具体方式等。如可以是：第一驱动部件包括两个，两个第一驱动部件通过联动的方式驱动第一传动轴和第二传动轴同步转动；第一驱动部件与第一传动轴和第二传动轴中的一个连接，第一传动轴和第二传动轴之间周向联接从而能够在第一驱动部件的带动下实现同步转动；驱动部件可以与第一/第二传动轴直接连接或者通过传动机构间接连接；等。

对于上述磨削组件，在一种可能的实施方式中，所述磨削组件包括第二驱动部件，所述第二驱动部件能够与所述第二传动轴驱动连接，以便：通过所述第二驱动部件驱动所述第二传动轴沿其轴向移动从而带动所述粗磨砂轮在工作状态和非工作状态之间切换。

通过这样的构成，给出了复合轴中的第二传动轴在粗磨砂轮处于工作状态和非工作状态时相对第一传动轴的状态切换方式。

可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际需求确定第二驱动部件的结构形式、个数、设置位置及其与第二传动轴的连接方式等。如第二驱动部件与第二传动轴之间实现驱动连接可以是直接连接也可以是间接连接(中间设置有传动机构)。

对于上述磨削组件，在一种可能的实施方式中，所述第二传动轴远离待加工件的一侧具有伸出所述第一传动轴的伸出部分，所述第二驱动部件与该伸出部分之间驱动连接；或者所述第一传动轴上形成有避让部分，该避让部分允许所述第二驱动部件经与所述第二传动轴驱动连接。

通过这样的构成，给出了第二驱动部件与第二传动轴之间实现驱动连接的可能形式。如避让部分可以为条状槽，条状槽可以位于靠近端部的位置也可以位于任意其他的位置。

在第二方面，本实用新型提供了一种磨床，该磨床包括前述任一项所述的磨削组件。

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

附图说明

下面以待加工件为待磨削的硅棒(下文简称硅棒)、磨床为立式磨床为例并参照附图来描述本实用新型的优选实施方式，附图中：

图1示出本实用新型一种实施例的磨床的结构示意图一；

图2示出本实用新型一种实施例的磨床的结构示意图二，该图中移除了磨削装置；

图3示出本实用新型一种实施例的磨床的磨削装置的结构示意图；

图4示出本实用新型一种实施例的磨床的横梁滑台的结构示意图；

图5示出本实用新型一种实施例的磨床的磨削组件的剖视示意图；

图6示出本实用新型一种实施例的磨床的磨削组件的结构示意图一，该图中粗磨砂轮处于工作状态；

图7示出本实用新型一种实施例的磨床的磨削组件的结构示意图二，该图中粗磨砂轮处于非工作状态；以及

图8示出本实用新型一种实施例的磨床的检测组件的结构示意图。

附图标记列表：

100、立式磨床；

1、固定基座；

11、动夹头；111、动夹头驱动电机；112、动夹头旋转电机； 12、定夹头；121、定夹头旋转电机；13、横梁固定座；14、滑槽；

2、硅棒；

3、磨削装置；

31、磨削组件；

311、精磨砂轮；312、粗磨砂轮；3131、第一传动轴；3132、第二传动轴；314、第一驱动部件；315、安装基体；316、第二驱动部件；

32、检测组件；

321、探针壳体；322、探针安装板；323、探针；324、滑台气缸；

4、横梁滑台；

41、横梁；411、滑轨；42、滑台组件；421、滑板；422、滑板驱动部件；

51、丝杠螺母副；52、轴承箱；53、连接座；54、直线导轨；

61、喷水组件；62、喷气组件；63、挡水毛刷。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。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实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。例如，虽然本实施方式是以立式磨床为例来进行介绍的，显然磨削组件也适用于卧室磨床。此外，虽然本实施方式是以第一驱动部件设置于由安装基体和第一传动轴形成的安装空间内、第二驱动部件设置于复合轴的径向外侧为例来进行介绍的，但是这并非旨在于限制本实用新型的保护范围，在不偏离本实用新型原理的条件下，本领域技术人员可以灵活的变更，如将第一驱动部件外置、第二驱动部件设置于第二传动轴的尾端等。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，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实用新型的限制。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，在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。

另外，为了更好地说明本实用新型，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，本实用新型同样可以实施。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，以便于凸显本实用新型的主旨。

如图1至图8所示，图1示出本实用新型一种实施例的磨床的结构示意图一；图2示出本实用新型一种实施例的磨床的结构示意图二；图3示出本实用新型第一种实施例的磨床的磨削装置的结构示意图；

图4示出本实用新型一种实施例的磨床的横梁滑台的结构示意图；图5 示出本实用新型一种实施例的磨床的磨削组件的剖视示意图；图6示出本实用新型一种实施例的磨床的磨削组件的结构示意图一；图7示出本实用新型一种实施例的磨床的磨削组件的结构示意图二；图8示出本实用新型一种实施例的磨床的检测组件的结构示意图。下文将参照图1至图8中的全部或者部分来阐述本实用新型。

磨床主要用于将作为待加工件的、开方后的硅棒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，硅棒的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1至图4，在一种可能的实施方式中，立式磨床 100主要包括固定基座1、磨削装置3和横梁滑台4。其中，磨削装置3 主要包括一对相向设置的用于对硅棒2进行磨削作业的磨削组件31以及一对在磨削作业之前对硅棒的位置和姿态进行检测的检测组件32。其中，磨削组件包括用于对硅棒进行精磨作业的精磨砂轮311以及用于对硅棒进行粗磨作业的粗磨砂轮312。

在一种可能的实施方式中，竖向设置的固定基座1上设置有上夹紧座和下夹紧座，其中，上夹紧座可沿竖直方向活动(如可称作动夹头11)，下夹紧座相对固定地设置于固定基座(如可称作定夹头12)，动夹头配置有动夹头驱动电机111以驱动动夹头沿竖直方向移动，从而与定夹头配合将硅棒夹紧，定夹头还起到支撑硅棒底部的作用。其中，动夹头还设置有动夹头旋转电机112以带动硅棒进行旋转，从而实现硅棒的旋转。定夹头可以设置定夹头旋转电机121也可以不设置，在设置定夹头旋转电机的情形下，能够保证硅棒2从一组磨削面旋转到另一组磨削面的旋转过程更加稳定。

在一种可能的实施方式中，横梁滑台4主要包括横梁41以及与两组磨削装置对应的两个滑台组件42，其中，横梁41的上下侧设置有滑轨411，滑台组件42包括滑板421以及滑板驱动部件422(如电缸)，滑板的上下两侧具有能够与滑轨配合的滑槽。这样一来，在滑板驱动部件的驱动作用下，滑台通过滑槽与滑轨之间的配合沿横梁滑动。基于这一滑动，下文中所说的检测组件中的探针便可靠近硅棒从而在磨削作业前检测硅棒的位置和姿态，粗/精磨砂轮便可靠近硅棒从而对硅棒进行粗磨作业或者精磨作业。

与横梁滑台4相适配，固定基座1在靠近两侧的部分设置有两组竖向的滑槽14，与两组磨削组件对应的两个横梁固定座13借助于相应侧的滑槽(如横梁固定座的相应侧设置有与滑槽配合的滑块)沿竖直方向移动。横梁滑台中的横梁41固定在横梁固定座13上，从而伴随着一对横梁滑台座相对固定基座的上下滑动带动一对磨削组件沿竖直方向移动。这样一来，左右两侧的两个磨削组件可以以同步上、下移动的方式对硅棒的一对磨削面进行磨削作业。

在一种可能的实施方式中，精磨砂轮311和粗磨砂轮312以同心设置的方式处于同一个工位，并且粗磨砂轮自由容纳于精磨砂轮内部形成的预留空间内。在本示例中，一对磨削组件和一对检测组件在横梁滑台4上对称设置(位于硅棒的两侧)并能够以靠近/远离硅棒的方向相对横梁滑台滑动。这样一来，便可使得磨削组件在同一个工位实现对硅棒的精磨和粗磨作业。

主要参照图5至图7，在一种可能的实施方式中，磨削组件 31还包括复合轴，复合轴包括筒状结构的第一传动轴3131(轴套)和容纳于所述筒状结构内的第二传动轴3132，其中，轴套与精磨砂轮连接以便在轴套转动的情形下带动精磨砂轮连接，第二传动轴与粗磨砂轮连接以便在第二传动轴转动的情形下带动粗磨砂轮连接。

基于该复合轴，磨削组件实现其磨削作业的原理是：在需要对硅棒进行粗磨作业的情形下，使第二传动轴沿其轴向运动从而使得粗磨砂轮沿伸出精磨砂轮。并结合磨削组件沿横梁滑台的移动，便可使得粗磨砂轮到达磨削位，从而通过使第二传动轴转动带动粗磨砂轮转动。而在需要对硅棒进行精磨作业的情形下，通过第二传动轴的伸缩运动使得粗磨砂轮处于不干涉精磨砂轮的位置。基于此，结合磨削组件沿横梁滑台的移动，便可使得精磨砂轮到达磨削位，从而通过使第一传动轴转动带动粗磨砂轮转动。

参照前述的描述可知，其中的精磨作业的实现需要包含第一传动轴的转动、滑台相对横梁的横向滑动以及横梁固定座相对固定基座的竖向滑动。其中的粗磨作业的实现需要包含第二传动轴的伸缩运动、第二传动轴的转动、滑台相对横梁的横向滑动以及横梁固定座相对固定基座的竖向滑动。

在一种可能的实施方式中，第一传动轴和第二传动轴始终保持同步转动。相应地，磨削组件31包括第一驱动部件314，如第一驱动部件为驱动电机，通过第一驱动部件与第一传动轴和第二传动轴构成的复合轴同时驱动连接。

在一种可能的实施方式中，磨削组件31包括安装基体315，安装基体和第一转动轴的外壁之间形成安装空间，第一驱动部件容纳于该安装空间内并与第一传动轴的外壁直接驱动连接。可以看出，这样的电机内置的设置方式使得磨削组件的结构更为紧凑。

可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际需求确定安装空间的具体构造方式、结构形式及其相对复合轴的位置，如可以靠近中部或者端部的位置等。此外，可以理解的是，可选地，也可以将第一驱动部件设置为外置的部件，如可以通过外置(如设置于复合轴尾端或者沿径向的侧部)的电机、气动马达或液压马达等驱动复合轴实现其旋转运动。

在一种可能的实施方式中，磨削组件31包括第二驱动部件 316，如第二驱动部件为驱动电机，通过第二驱动部件使得第二传动轴相对第一传动轴沿其轴向的伸缩运动。

在一种可能的实施方式中，磨削组件包括丝杠螺母副51，第二驱动部件的输出轴与丝杠螺母副的丝杠连接，第二传动轴上设置有旋转支撑部件，如旋转支撑部件可以为轴套、轴承、轴承箱等，在本示例中，旋转支撑部件为轴承箱52，轴承箱和丝杠螺母副的螺母之间设置有连接座53，连接座配置有直线导轨54。这样一来，第二驱动部件转动带动丝杠转动，伴随着与螺母固接的连接座在直线导轨内的滑动，与连接座和第二传动轴均固接的轴承箱将的带动第二传动轴在第一传动轴内的伸缩运动。

可以理解的是，除了前述的驱动电机和丝杠螺母副的配合，也可以采用如滑台气缸/电缸/液压缸等其他方式实现。此外，与伸缩部分相关的第二驱动部件可以设置于复合轴的任意位置，如可以是本示例中的径向外侧或者也可以设置于复合轴的尾端端等其他位置。

主要参照图7，在一种可能的实施方式中，安装基体315大致为一个壳状结构(如称作主轴体壳)，除了用于与第一传动轴配合形成安装空间，也同时作为如第二驱动部件、丝杠螺母副、直线导轨以及连接座等结构的载体。

此外，在本示例中，磨削组件在靠近粗磨砂轮和精磨砂轮的端部配置有喷水组件61、喷气组件62以及挡水毛刷63，其中，喷水组件61能够向粗磨砂轮或者精磨砂轮喷冷却水从而对粗磨砂轮或者精磨砂轮降温，喷气组件62能够向粗磨砂轮或者精磨砂轮吹出压缩空气从而将磨削后的硅棒表面的水渍吹干，如这样的操作便于探针在一组磨削作业完成后对硅棒进行准确的检测作业。挡水毛刷主要用于隔离在磨削作业的过程中产生的硅粉以及与前述的喷水/喷气组件相关的水汽。可以看出，安装基体315同样也是喷水组件61、喷气组件62和挡水毛刷63的载体。

在本实施例中，内侧的第二传动轴在远离粗磨砂轮的一端 (尾端)具有始终伸出第一传动轴的伸出部分，伸出部分通过轴承箱(如变径轴承套)与连接座连接，这样一来，在保证伸缩运动得以可靠地实现的前提下，为第二传动轴提供了强大的磨削承载力。

这样一来，在磨削作业期间，第二传动轴的支撑力与磨削反力所形成的力偶由直线导轨承载，基于此，在能为第二传动轴的轴向伸缩运动提供精确的导向作用的同时，还减少了位于第二传动轴的尾端的轴承箱的承载力，因此保证了磨削精度、磨削可靠性，增加了磨削组件的使用寿命周期。

主要参照图5，在一种可能的实施方式中，在粗磨砂轮处于工作状态的情形下，粗磨砂轮的磨头伸出并凸出精磨砂轮外圆精磨面基准面第一轴向距离X，如理论上X等于粗磨砂轮的磨头厚度即可。优选地，第一轴向距离X为粗磨砂轮的磨头厚度加0.1-5mm(如1mm)。如通常情形下，第一轴向距离X取值范围为3-25mm。

主要参照图6，在一种可能的实施方式中，在精磨砂轮处于工作状态的情形下，粗磨砂轮的磨头缩回并与精磨砂轮外圆精磨面基准面之间形成第二轴向距离Y，与前述的X类似，如理论上Y等于精磨砂轮的磨头厚度即可。优选地，第二轴向距离Y为精磨砂轮的磨头厚度加 0.1-5mm(如1mm)。如通常情形下，第二轴向距离Y的取值范围为 3-25mm。

在一种具体的实施方式中，精磨砂轮的外径尺寸为335mm，精磨砂轮的内径尺寸为285mm。粗磨砂轮的外径尺寸为280mm，粗磨砂轮的内径尺寸为248mm。显然，精/粗磨砂轮的外/内径尺寸可以根据实际需求(如硅棒的宽度等)灵活地调整。不过，外圈的精磨砂轮的外径尺寸通常应当不小于100mm。粗磨砂轮的伸缩行程为18mm，第一轴向距离X为8mm，第二轴向距离Y等于精磨砂轮的磨头厚度。主要参照图8，在一种可能的实施方式中，检测组件包括探针壳体321以及探针安装板 322，探针安装板上设置有三个探针323，壳体内设置有滑台气缸324，滑台气缸与探针安装板驱动连接。在本示例中，气缸设置于壳体的底部外侧或者底部内侧。这样一来，在滑台气缸的作用下，探针安装板能够伸出壳体，安装于探针安装板上的三个探针此时便可靠近硅棒并因此检测硅棒的位置和姿态。

显然，滑台气缸只是实现探针伸缩的其中一种驱动方式，本领域技术人员可以根据实际需求灵活地选用合适的驱动机构，如可以用电缸、液压缸代替气缸，或者通过驱动电机和丝杠螺母副的组合来实现等。用于检测硅棒的部件除了采用与硅棒直接接触的探针外，还可以采用激光测距传感器、光栅尺等实现。

基于上述结构，本实用新型的磨床的工作过程大致为：

上料装置完成对硅棒的位姿调整后，进给滑台装置1根据对中组件测得的硅棒2的长度到达预定的位置后，动夹头相对于滑台组件沿进给方向运动，从而通过定夹头和动夹头之间的配合将硅棒夹紧。之后，进给滑台装置沿进给方向运动，将硅棒运送到磨削区域，进给滑台装置使硅棒按照程序的设定沿进给方向运动以及对硅棒进行旋转，并通过磨削装置完成相应的磨削作业。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。

磨削作业前，磨削装置3中的检测组件32会对硅棒2的位置和姿态进行检测。具体地，当硅棒2来到第一个检测位置后停止运动，检测组件中的滑台气缸推动探针安装板向右运动，从而使得设置于探针安装板上的三个探针沿磨削进给方向运动，此时三个探针的探头位置会超前于磨削组件31中的粗磨砂轮和精磨砂轮。然后，磨削组件31和检测组件32在滑台驱动部件42的驱动下沿横梁滑台4继续运动，直到探针与硅棒接触并完成检测(打点未磨削)。伴随着硅棒沿进给方向的运动，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。

通过检测组件的检测结果，确定出是否对硅棒2进行磨削加工。具体而言，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，如此时需要退棒，即将硅棒退回下料平台，之后进行不同程度的人工介入。在硅棒合格的前提下，则通过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，通过对偏差进行调整后重新检测，检测完毕后，可以开始磨削。检测过程中，可以计算出粗磨砂轮312的磨削量，根据磨削量，粗磨砂轮在第二驱动部件的驱动下伸出精磨砂轮311，以及在滑台驱动部件42的驱动下前进一定距离，并通过第一驱动部件驱动复合轴转动从而带动粗磨砂轮转动并进行与磨削量对应的粗磨作业。粗磨结束后，可以通过第二驱动部件使粗磨砂轮缩回精磨砂轮中部形成的预留空间内。之后，检测组件重复之前的检测过程，计算出精磨砂轮311的磨削量，根据磨削量，精磨砂轮同样在滑台驱动部件42的驱动下前进一定距离，并通过第一驱动部件驱动复合轴转动从而带动精磨砂轮转动并进行与磨削量对应的精磨作业。

可以看出，在本实用新型的磨床中，通过将精磨砂轮和粗磨砂轮进行整合，使得基于磨床的同一个工位便可同时实现对硅棒的粗磨作业和精磨作业。通过复合轴的设置，保证了粗磨作业和精磨作业均能够无干涉地可靠实现。并且，由于粗磨砂轮和精磨砂轮产生相对滑动时，活动件为粗磨砂轮，因此能够保证精磨砂轮的精度完全不受影响。以及，通过将第一驱动部件设置于由安装基体和第一传动轴形成的安装空间内部，使得磨削组件更为紧凑。此外，在本实用新型中，第二驱动部件通过丝杠螺母副-连接座-轴承箱使得第二传动轴实现其相对于第一传动轴的伸缩运动，传动可靠且结构较为紧凑。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，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实用新型的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种磨削组件，其特征在于，所述磨削组件包括：

粗磨砂轮；以及

精磨砂轮；

其中，所述精磨砂轮形成有沿其轴向分布的预留空间，所述粗磨砂轮的至少一部分能够容纳于所述预留空间，以便：

在所述粗磨砂轮处于工作状态的情形下，所述粗磨砂轮能够以靠近待加工件的方式对待加工件进行磨削作业，并且

所述精磨砂轮靠近待加工件的端部容纳于所述预留空间并因此不干涉所述粗磨砂轮的磨削作业。

2.根据权利要求1所述的磨削组件，其特征在于，

所述粗磨砂轮在其处于工作状态的情形下，所述粗磨砂轮靠近所述待加工件的端部伸出所述精磨砂轮外圆精磨面基准面第一轴向距离，所述第一轴向距离至少不小于所述粗磨砂轮的磨头厚度；并且/或者

所述粗磨砂轮在其处于非工作状态的情形下，所述粗磨砂轮靠近所述待加工件的端部缩回精磨砂轮外圆精磨面基准面第二轴向距离，所述第一轴向距离至少不小于所述粗磨砂轮的磨头厚度。

3.根据权利要求2所述的磨削组件，其特征在于，

所述第一轴向距离大于所述粗磨砂轮的磨头厚度0.1-5mm；并且/或者

所述第二轴向距离大于所述精磨砂轮的磨头厚度0.1-5mm。

4.根据权利要求3所述的磨削组件，其特征在于，

所述第一轴向距离大于所述粗磨砂轮的磨头厚度0.1mm；并且/或者

所述第二轴向距离大于所述精磨砂轮的磨头厚度0.1mm。

5.根据权利要求2所述的磨削组件，其特征在于，

所述第一轴向距离的取值范围为3-25mm；并且/或者

所述第二轴向距离的取值范围为3-25mm。

6.根据权利要求1所述的磨削组件，其特征在于，所述粗磨砂轮沿其周向自由容纳于所述预留空间内。

7.根据权利要求6所述的磨削组件，其特征在于，所述磨削组件在对应于所述预留空间的位置配置有或者形成有引导结构，所述精磨砂轮能够在所述引导结构的引导作用下在工作状态和非工作状态之间切换。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的磨削组件，其特征在于，所述磨削组件包括复合轴，所述复合轴包括：

第一传动轴，其为筒状结构，所述筒状结构与所述精磨砂轮连接；以及

第二传动轴，其至少一部分容纳于所述筒状结构内，所述第二传动轴与所述粗磨砂轮连接。

9.根据权利要求8所述的磨削组件，其特征在于，所述磨削组件包括第一驱动部件，所述第一驱动部件能够与所述第一传动轴和/或所述第二传动轴驱动连接，以便：

通过所述第一驱动部件驱动所述第一传动轴和/或所述第二传动轴转动从而带动所述精磨砂轮和/或粗磨砂轮在其处于工作状态时转动。

10.根据权利要求9所述的磨削组件，其特征在于，所述第一驱动部件驱动所述第一传动轴和所述第二传动轴同步转动。

11.根据权利要求8所述的磨削组件，其特征在于，所述磨削组件包括第二驱动部件，所述第二驱动部件能够与所述第二传动轴驱动连接，以便：

通过所述第二驱动部件驱动所述第二传动轴沿其轴向移动从而带动所述粗磨砂轮在工作状态和非工作状态之间切换。

12.根据权利要求11所述的磨削组件，其特征在于，所述第二传动轴远离待加工件的一侧具有伸出所述第一传动轴的伸出部分，所述第二驱动部件与该伸出部分之间驱动连接；或者

所述第一传动轴上形成有避让部分，该避让部分允许所述第二驱动部件与所述第二传动轴驱动连接。

13.一种磨床，其特征在于，所述磨床包括权利要求1至12中任一项所述的磨削组件。

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