CN219767745U - 可调节的夹持组件以及包括该夹持组件的磨床 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及磨床等设备中的上料调整技术领域，具体提供了一种可调节的夹持组件以及包括该夹持组件的磨床，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，其包括：底板，所述夹持第一和/或二端组件以可活动的方式设置于底板；驱动部件，其能够带动所述夹持第一端组件和/或所述夹持第二端组件在对应于所述驱动部件的位置转动，从而：伴随着该转动，与所述驱动部件相对应的所述夹持第一端组件或者所述夹持第二端组件的不同局部之间的相对位置发生变化。通过这样的设置，有望使得夹持于夹持第一端组件和夹持第二端组件之间的待加工件的不同局部之间产生一定的调整量并因此保证待加工件的上料精度。

Description

可调节的夹持组件以及包括该夹持组件的磨床

技术领域

本实用新型涉及磨床等设备中的上料调整技术领域，具体提供一种可调节的夹持组件以及包括该夹持组件的磨床。

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台组件、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台组件，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。

实用新型内容

本实用新型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，进而提高磨床的加工效率以及硅棒的表面质量。更为具体地，本实用新型主要对角度偏差中硅棒与夹持第一端组件和/或夹持第二端组件(的夹持板)之间的夹角进行调节，并因此至少一定程度地提高硅棒上料找正的精度，提高了磨削效率，并进而可以获得降低磨削损耗、减少硅棒的磨削余量的效果。如夹持第一端组件和夹持第二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，本实用新型提供了一种可调节的夹持组件，该抬升组件包括：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，所述夹持第一端组件和/或所述夹持第二端组件以可活动的方式设置于底板；驱动部件，其能够带动所述夹持第一端组件和/或所述夹持第二端组件在对应于所述驱动部件的位置转动，从而：伴随着该转动，与所述驱动部件相对应的所述夹持第一端组件或者所述夹持第二端组件的不同局部之间的相对位置发生变化。

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。

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的结构形式、个数、其在夹持第一/第二端组件上的安装位置/安装方式、其带动第一/第二端组件运动的具体方式等。示例性地，夹持第一端组件为条状结构，条状结构在靠近其两端的位置分别设置一个驱动部件，两个驱动部件可以以相对独立的方式带动条状结构的两个端部转动，如两个驱动部件的结构形式可以相同或者不同。如驱动部件可以是直接驱动夹持第一/第二端组件转动或者通过传动机构来实现夹持第一/第二端组件的转动。

与将待加工件直接下料后(退棒)进行人工参与的方式相比，本实用新型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、定夹头在结构上是分离的，因此更容易通过增加部件等方式来实现相应维度的调整。

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。

对于上述可调节的夹持组件，在一种可能的实施方式中，所述调整组件至少包括啮合副，所述驱动部件通过所述啮合副带动所述夹持第一端组件和/或所述夹持第二端组件在对应于所述驱动部件的位置转动。

通过这样的构成，给出了驱动连接得以实现的可能的形式。如啮合副可以包含齿轮齿条机构、单级/多级齿轮中的一种或者多种。此外，在包括啮合的基础上，还可以包括非啮合副的其他传动机构，如丝杠螺母机构、链传动等。

对于上述可调节的夹持组件，在一种可能的实施方式中，所述啮合副包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与所述驱动部件驱动连接，所述第二齿轮连接至所述夹持第一端组件和/或所述夹持第二端组件。

通过这样的构成给出了啮合副的一种可能的结构形式。如第一齿轮与驱动部件可以是直接连接或者借助于传动机构实现的驱动连接。第二齿轮与夹持第一/第二端组件是直接固接或者借助于啮合实现驱动连接。

对于上述可调节的夹持组件，在一种可能的实施方式中，所述第二齿轮的端部与所述夹持第一端组件和/或所述夹持第二端组件固定连接。

通过这样的构成，给出了啮合副与夹持第一/第二端组件的一种可能的连接方式，如二者可以直接固定连接或者借助于中间结构固定连接。

对于上述可调节的夹持组件，在一种可能的实施方式中，所述夹持组件包括底板，所述底板设置于所述夹持第一端组件和/或所述夹持第二端组件远离夹持待加工件的侧部，所述底板与所述第二齿轮的端面固定连接。

通过这样的构成，给出了第二齿轮与夹持第一/第二端组件的一种可能的固定连接方式。

对于上述可调节的夹持组件，在一种可能的实施方式中，所述底板与所述第二齿轮的端面之间设置有支撑板。

通过这样的构成，能够谋求保证连接的稳定性。

在一种可能的实施方式中，所述驱动部件的动力输出端的轴线与所述第一齿轮的轴线之间具有夹角。

通过这样的构成，给出了动力传递的一种可能的路径。可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际需求确定夹角的大小。示例性地，驱动部件为电机，电机的动力输出端的轴线与第一齿轮的轴线之间彼此垂直。

对于上述可调节的夹持组件，在一种可能的实施方式中，所述夹持组件包括底座，所述底座具有安装空间，

所述驱动部件的至少一部分容纳于所述安装空间。

对于上述可调节的夹持组件，在一种可能的实施方式中，所述夹持第一端组件和/或所述夹持第二端组件包括：夹持板，其具有能够与待加工件直接接触的面；以及调整板，其设置于所述夹持板远离待加工件的侧部；其中，所述驱动部件与所述夹持板和/或所述调整板连接。

通过这样的构成，给出了夹持第一/第二端组件的可能的结构形式。

对于上述可调节的夹持组件，在一种可能的实施方式中，所述调整板以固定连接或者一体成型的方式设置于所述夹持板，所述驱动部件与所述调整板连接。

通过这样的构成，给出了夹持第一/第二端组件的一种具体的结构形式。

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可调节的夹持组件。

可以理解的是，该磨床具有前述任一项所述的可调节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可调节的夹持组件。

在一种可能的实施方式中，所述上料装置包括上料平台，所述可调节的夹持组件设置于所述上料平台。

在一种可能的实施方式中，所述磨床为加工硅棒的磨床。

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；

图2示出本实用新型一种实施例的磨床的上料装置的结构示意图；

图3示出本实用新型一种实施例的磨床的上料装置中抬升组件的结构示意图；

图4示出本实用新型一种实施例的磨床的上料装置中抬升组件的剖视示意图，图中示出了抬升组件的内部结构；

图5示出本实用新型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6示出本实用新型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7示出本实用新型种实施例的磨床的上料装置中上下料进给支撑组件的结构示意图；

图8示出本实用新型一种实施例的磨床的对中组件的结构示意图；

图9示出本实用新型一种实施例的磨床的进给滑台装置的结构示意图；

图10示出本实用新型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11示出本实用新型一种实施例的磨床的磨削装置中检测组件的结构示意图；以及

图12示出本实用新型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。

附图标记列表：

磨床1、底座101、立式框架102、上料装置11、上料台组件111、抬升组件1111、抬升底板11111、电缸11112、传动板11113、斜面111131、第一升降轮111141、第二升降轮111142、第一托板111151、第二托板111152、伸出部分1111521、支撑板111153、顶升机构111154、连接块11116、连接轴1117、复位弹簧1118、第一轮轴111191、第一封板1111911、支撑部分1111912、销轴1111913、第二轮轴111192、第二封板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、夹持固定底座111221、安装空间1112211、固定夹持板111222、夹持固定调整板111223、夹持固定底板111224、夹持固定调整驱动部件111225、第一齿轮1112261、第二齿轮1112262、固定支撑板111227、对中组件112、对中底板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、上下料进给支撑组件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，虽然本实施方式是结合包含四个维度的调整的结构来对上料台组件进行介绍的，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)，或者将上料台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。

为了便于描述，本实用新型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，本实用新型的上料台组件实现的精度调整主要包括四个维度：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。

下面参照图1至图12中的部分或者全部来描述本实用新型。

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，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的理想轴线与动、定夹头121之间的轴线应当有较高的同轴度。本实用新型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主要包括上料台组件111、对中组件112和上下料进给支撑组件113。其中，上料台组件111和上下料进给支撑组件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用于主要确定上料台组件111对硅棒2的位姿的调整量。具体而言，上料台组件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)。上下料进给支撑组件113主要用于使夹持有硅棒2的上料台组件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，在上料台组件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3至图4，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主要包括抬升底板11111、电缸11112(驱动部件)、作为传动部件的传动板11113、升降轮组以及托板组件，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：抬升底板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抬升底板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，安装在托板组件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，设置于托板组件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，托板组件下降。如为了更好地引导传动板11113的运动，如可以在抬升底板11111上设置有与传动板11113的运动轨迹相适配的滑轨。

在本示例中，抬升组件的主体部分包括一个大致为底部开放的罩壳结构，托板组件设置于罩壳结构的顶部，升降轮设置于罩壳结构的侧部。示例性地，两个升降轮安装至主体部分的方式为：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，包含第一托板的托板组件伴随着两个升降轮的自转及其在斜面111131上的滚动实现托板组件的抬升/复位。基于此，可以对抬升组件1111的功能进行改进，具体地，使抬升组件具有调节硅棒沿Z轴的位置调整的功能的同时还具有调节硅棒沿X轴的角度调整的功能。

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。本实用新型中，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，托板组件包括设置于主体部分顶部的第一托板111151以及设置第二托板上方的第二托板111152，第二托板111152(如本示例中为左侧端部)具有伸出部分1111521，顶升机构111154的动力输出端能够与伸出部分连驱动连接，以便顶升机构提供竖直向上的驱动力从而驱动第一托板靠左的部分相对第二托板运动。在本示例中，顶升机构为丝杠电机(电机配置有丝杠螺母机构并将二者集成设置)。

在一种可能的实施方式中，第二托板靠右的部分能够绕主体部分旋转。在本示例中，为第二托板的侧部配置支撑部分1111912，在支撑部分上配置销轴1111913，通过将销轴固定至主体部分并通过支撑部分绕销轴转动，便可使得第二托板对应于销轴的位置可作为第二托板的枢转侧、前述的对应于顶升机构的位置作为自由侧，在此基础实现第二托板的枢转运动。

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的位置分别配置有可移除的第一封板1111911和第二封板1111921。通过将相应侧的封板移除，便可将前述的实现枢转的机构安装至任一侧的封板上。当然，也可以将封板去除而直接将销轴设置于罩壳结构上。

这样一来，通过电缸、传动板和(第一、第二)升降轮的配合，可以使得托板上的硅棒沿竖直方向抬升一定的高度。通过顶升机构和销轴的配合，可以使得搭载于第二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。

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组件上，如托板组件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，第二托板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111153，支撑板111153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111153，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，支撑板在对应于螺钉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，螺钉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在第二托板的上表面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、支撑板与第二托板一体设置等。

在一种可能的实施方式中，抬升底板11111上设置有与第一托板111151配合的连接轴1117，抬升底板和第一托板之间还设置有复位弹簧1118。通过连接轴1117的设置，限制了第一托板沿X轴和Y轴方向的运动，因此第一托板在连接轴的引导下只能沿Z轴方向运动。当电缸11112伸出、包含第一托板的托板组件被抬升时，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，托板组件在复位弹簧1118的弹力与托板组件的自身重力的共同使作用下降，实现托板组件的复位。如在本示例中，托板组件的第一托板上开设有孔，连接轴自由容纳于孔中以便第二托板能够沿连接轴的轴向顺利地上升(抬升)/下降(回位)。连接轴的底端与抬升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。

主要参照图5至图6，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，能够将处于托板组件的基准面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。

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，在将待磨削的硅棒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主要包括夹持固定底座111221以及设置于夹持固定底座上的固定夹持板111222和调整组件。固定夹持板具有基准面(如称作基准面b)，通过第一气缸111211带动活动夹持板向靠近固定夹持板的方向移动，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，调整组件主要包括夹持固定调整板111223、夹持固定底板111224和夹持固定调整驱动部件111225，在本示例中，夹持固定调整驱动部件为电机，夹持固定调整板以固定连接或者一体成型的方式设置于固定夹持板111222，夹持固定底板111224设置于夹持固定调整板。电机通过一对啮合副与夹持固定底板相连并因此与夹持固定调整板以及固定夹持板连接。

如在本示例中，啮合副包括第一齿轮1112261和第二齿轮1112262，其中的第一齿轮与电机连接，第二齿轮与夹持固定底板固定连接。如在本示例中，第二齿轮比第一齿轮的分度圆直径大，夹持固定底板为明显比固定夹持调整板要短，如大致为方形板。沿竖直方向设置的夹持固定底板与沿水平方向布置的第二齿轮的端面固定连接，如在夹持固定底板和第二齿轮的端面之间增设有夹持固定支撑板111227来保证连接的可靠性。

如在本示例中，夹持固定底座111221上形成有安装空间1112211，电机横向安装于安装空间内，第一齿轮与第二齿轮的轴线均沿竖直方向分布，因此电机的动力输出端的轴线与第一齿轮的轴线之间大致垂直。

主要参照图2和图7，在一种可能的实施方式中，上下料进给支撑组件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机构。如在本示例中，驱动传动机构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。两套驱动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8，在一种可能的实施方式中，对中组件112主要包括对中底板1121、设置于对中底板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，伺服电机设置于对中底板的背侧(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对中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，上料台组件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。

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对中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9，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122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10至图12，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。

基于上述结构，本实用新型的磨床1的工作过程大致为：

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，进给滑台装置12使硅棒按照程序设定沿Y轴运动以及对硅棒进行旋转，并完成磨削。完成磨削后，进给滑台装置返回至上料装置11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台，完成下料。

磨削前，检测组件133会对硅棒2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，确定出是否对硅棒2进行前述的磨削加工。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，若涉及到前述的四个维度(即属于上料装置的调节能力之内)偏差大于规定值，则将硅棒返回至上料装置的上料台，在上料台上对硅棒的位姿进行二次调整，调整完成后重新检测。如偏差为沿Y轴的位置的情形下，可通过对中组件调整。如偏差为沿Y轴的角度的情形下，可通过进给滑台装置的(定、动)夹头来实现。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。在本实用新型中，上料台组件与检测组件之间会有直接关联，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。

可以看出，在本实用新型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，通过为托板组件中位于上方的第二托板配置顶升机构以及如销轴等枢转结构，使得抬升组件同时能够实现对硅棒沿X轴的角度调整。以及，通过为夹持组件的夹持固定端组件增加调整组件，如能够通过如丝杠电机驱动调整板顶升/电机驱动啮合副转动等方式实现了对硅棒沿Z轴的角度调整。加之上下料进给支撑组件使夹持有硅棒的上料台组件移动的过程中可以对硅棒进行沿X轴的位置调整。基于本实用新型的方案，可以通过上料装置对硅棒实现四个维度的调整，结合主要通过对中组件实现的沿Y轴的位置调整以及通过(定、动)夹头的配合等方式实现的沿Y轴的角度调整，能够对硅棒的六个自由度进行有效的调整，从而保证了磨床的上料精度。

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 (10)

1.一种可调节的夹持组件，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：

驱动部件，其能够带动所述夹持第一端组件和/或所述夹持第二端组件在对应于所述驱动部件的位置转动，从而：

伴随着该转动，与所述驱动部件相对应的所述夹持第一端组件或者所述夹持第二端组件的不同局部之间的相对位置发生变化。

2.根据权利要求1所述的可调节的夹持组件，其特征在于，所述调整组件至少包括啮合副，所述驱动部件通过所述啮合副带动所述夹持第一端组件和/或所述夹持第二端组件在对应于所述驱动部件的位置转动。

3.根据权利要求2所述的可调节的夹持组件，其特征在于，所述啮合副包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与所述驱动部件驱动连接，所述第二齿轮连接至所述夹持第一端组件和/或所述夹持第二端组件。

4.根据权利要求3所述的可调节的夹持组件，其特征在于，所述第二齿轮的端部与所述夹持第一端组件和/或所述夹持第二端组件固定连接。

5.根据权利要求4所述的可调节的夹持组件，其特征在于，所述夹持组件包括底板，所述底板设置于所述夹持第一端组件和/或所述夹持第二端组件远离夹持待加工件的侧部，所述底板与所述第二齿轮的端面固定连接。

6.根据权利要求5所述的可调节的夹持组件，其特征在于，所述底板与所述第二齿轮的端面之间设置有支撑板。

7.根据权利要求2所述的可调节的夹持组件，其特征在于，所述夹持组件包括底座，所述底座具有安装空间，

所述驱动部件的至少一部分容纳于所述安装空间。

8.根据权利要求1所述的可调节的夹持组件，其特征在于，所述夹持第一端组件和/或所述夹持第二端组件包括：

夹持板，其具有能够与待加工件直接接触的面；以及

调整板，其设置于所述夹持板远离待加工件的侧部；

其中，所述驱动部件与所述夹持板和/或所述调整板连接。

9.根据权利要求8所述的可调节的夹持组件，其特征在于，所述调整板以固定连接或者一体成型的方式设置于所述夹持板，所述驱动部件与所述调整板连接。

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