CN219767777U - 磨削装置以及包含该磨削装置的磨床 - 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装置及其包含该磨削装置的磨床，旨在保证磨削功能仍能够实现的前提下实现磨削装置的结构的紧凑化。为此目的，本实用新型的磨削装置包括：主体部分，所述主体部分包括磨削组件，所述磨削组件包括：粗磨砂轮；以及精磨砂轮；其中，所述精磨砂轮和所述粗磨砂轮中的其中一个形成有沿其轴向分布的预留空间，另一个的至少一部分能够容纳于所述预留空间；第一驱动部件，所述第一驱动部件的至少一部分以与可移除的方式设置于所述主体部分；所述磨削装置还配置有：气源，其能够向第一驱动部件的内部空间通气。在紧凑化设置的基础上，外置的第一驱动部件便于将其与主体部分进行分开维护、维修等作业。

Description

磨削装置以及包含该磨削装置的磨床

技术领域

本实用新型涉及磨床设备技术领域，具体提供一种磨削装置以及包含该磨削装置的磨床。

背景技术

磨床是对硬脆材料进行磨削加工的设备。以硬脆材料为硅棒为例，在将硅棒可靠地夹置于两个夹头之间之后，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作业。如通常情形下，两个夹头中的一个为动夹头而另一个为定夹头。当然也两个夹头可以均为动夹头。

通常情形下，磨削加工作业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(一个用于实现粗/精磨砂轮靠近/远离硅棒的移动，另一个用于实现粗/精磨砂轮对硅棒进行磨削的转动)，这将导致磨削装置相对磨床整机在体积上具有相当的占比。由于对应于的粗磨作业和精磨作业在运动形式以及作业顺序具有关联性，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。此外，假设整合的集成度过高，会带来如拆卸工序复杂、维护成本高等方面的问题。

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。在此基础上，本实用新型旨在至少一定程度地克服由于集成度过高等原因带来的如拆卸工序复杂、维护成本高等方面的问题。

在第一方面，本实用新型提供了一种磨削装置，该磨削装置包括：主体部分，所述主体部分包括磨削组件，所述磨削组件包括：粗磨砂轮；以及精磨砂轮；其中，所述精磨砂轮和所述粗磨砂轮中的其中一个形成有沿其轴向分布的预留空间，所述精磨砂轮和所述粗磨砂轮中的另一个的至少一部分能够容纳于所述预留空间，以便：在所述精磨砂轮和所述粗磨砂轮中的一个处于工作状态的情形下，所述精磨砂轮和所述粗磨砂轮中的另一个靠近待加工件的端部容纳于所述预留空间并因此不干涉处于工作状态的所述精磨砂轮或者所述粗磨砂轮的磨削作业；所述磨削装置还包括：第一驱动部件，其能够驱动所述精磨砂轮和/或所述粗磨砂轮转动以进行相应的磨削作业，并且所述第一驱动部件的至少一部分以与可移除的方式设置于所述主体部分；所述磨削装置还配置有：气源，其能够向第一驱动部件的内部空间通气。

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。通过气源的布置，保证了磨削装置的工作可靠性。

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和精磨砂轮之间的相对位置，如可以是粗磨砂轮在外精磨砂轮在内，也可以是精磨砂轮在外而粗磨砂轮在内。

通过将第一驱动部件以可移除的方式设置于主体部分，便于将主体部分和第一驱动部件进行分开维护、维修等操作，且能够有效地避免由于二者之间在物理空间上的强关联而导致的磨削装置的工作效能受到影响。如包括但不限于：这样一来，第一驱动部件在工作过程中产生的振动与温升不会对主体部分产生影响。

可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际需求确定主体部分的结构形式、第一驱动部件可移除主体部分的方式以及移除的部分为第一驱动部件的全部或者局部。示例性地，第一驱动部件为电机，电机通过卡接或者螺接的方式与主体部分彼此连接并因此将电机的全部从主体部分移除。

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位于径向内侧的精/粗磨砂轮如何实现其相对预留空间的位置变化。以粗磨砂轮位于径向内侧为例，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。

仍以粗磨砂轮位于径向内侧为例，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。

对于上述磨削装置，在一种可能的实施方式中，所述主体部分包括复合轴，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，给出了主体部分的可能的结构形式。

对于上述磨削装置，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；并且/或者所述磨削装置包括第二驱动部件，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运动从而带动位于径向内侧的所述粗磨砂轮或者所述精磨砂轮伸出。

通过第二驱动部件实现了复合轴中的第二传动轴在与其对应的精磨砂轮或者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。在二者同步转动的方式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(如第二驱动部件为动力缸或者可输出直线动力的模组等)也可以是间接连接(如第二驱动部件为电机，在第二驱动部件和第二传动轴之间设置有传动机构)。

其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，第一传动轴和第二传动轴会伴随地产生与该驱动动作相关联的动作，如第一传动轴和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第二传动轴之间可以是直接驱动连接或者间接驱动连接。

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；第一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。

对于上述磨削装置，在一种可能的实施方式中，所述磨削组件包括安装基体，所述安装基体包括第一基体，所述第一基体形成有安装空间，所述第一传动轴的至少一部分容纳于所述安装空间，其中，所述第一驱动部件以可移除的方式设置于所述第一基体。

通过这样的构成，给出了实现第一驱动部件外置的一种具体的实现方式。

参照前文可以看出，第一基体应当属于主体部分。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基体的结构形式、个数及其与第一传动轴的匹配方式等。示例性地，第一基体包括轴承座，如可以在轴承座外增加外壳等结构。

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基体的结构形式、个数及其构成磨削组件的具体方式。如安装基体可以凭自身形成有安装空间或者与其他部件共同形成安装空间。

对于上述磨削装置，在一种可能的实施方式中，所述第一驱动部件为无框电机。

通过这样的构成，给出了第一驱动部件的一种具体的结构形式。

对于上述磨削装置，在一种可能的实施方式中，所述第一传动轴在靠近所述无框电机的端部具有安装段，所述无框电机的转子套设于所述安装段，其中，所述安装段远离所述转子的端部的径向尺寸大于所述安装段靠近所述转子的端部的径向尺寸。

通过这样的构成，能够保证转子安装的可靠性。

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段的结构形式，如可以是弧面、锥面、棱面、台阶面等。

对于上述磨削装置，在一种可能的实施方式中，所述安装基体包括第二基体，所述无框电机设置于所述第二基体，其中，所述第二基体以可移除的方式设置于所述第一基体；并且/或者所述第二基体与所述第二传动轴之间设置有平键。

通过这样的构成，给出了无框电机外置的一种具体的实现方式。

参照前文可以看出，第二基体应当不属于主体部分。与前述的第一基体类似，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基体的结构形式、个数及其与第一基体以及无框电机的匹配方式等。如第一基体与第二基体之间可以直接相连或者通过中间的连接部件相连等。

此外，通过平键的设置，能够谋求通过面接触的方式实现第一传动轴与第二传动轴之间的防转功能。

对于上述磨削装置，在一种可能的实施方式中，所述磨削装置包括连接部件，所述第二基体通过所述连接部件与所述第一基体连接。

通过这样的构成，给出了第一基体和第二基体构成磨削装置的一种可能的结构形式。

可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际需求确定连接部件的结构形式、个数及其与主体部分以及第一驱动部件之间的配合形式，如连接部件可以为板状结构、块状结构等，连接部件可以固定连接或者一体成型的方式与第一驱动部件或者主体部分完成装配。

对于上述磨削装置，在一种可能的实施方式中，所述连接部件上设置有进气通道，所述气源能够将气体经所述进气通道通向所述无框电机的内部空间；并且/或者所述连接部件以可拆卸的方式与所述第一驱动部件和/或所述主体部分连接；并且/或者所述连接部件为环状结构。

通过这样的构成，给出了外接的气源向无框电机的内部通气的一种具体的通气路径、连接部件构成磨削装置的一种可能的装配方式以及结构形式。

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磨削装置。

可以理解的是，该磨床具有前述任一项所述的磨削装置的所有技术效果，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、精磨砂轮位于粗磨砂轮的径向外侧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磨削装置的结构示意图；

图2示出本实用新型一种实施例的磨床的磨削装置中复合轴组件的结构示意图一，该图为立体示意图(旋转剖)，图中主要示出了磨削组件、复合轴和第一驱动部件；

图3示出本实用新型一种实施例的磨床的磨削装置中复合轴组件的结构示意图二，该图为主视示意图(局部剖)，图中主要示出了复合轴和第一驱动部件的连接关系；

图4示出图3中局部A的放大示意图；

图5示出本实用新型一种实施例的磨床的磨削装置中气反吹系统的结构示意图；

图6示出本实用新型一种实施例的磨床的磨削装置的状态示意图一，该图中粗磨砂轮可处于工作状态；以及

图7示出本实用新型一种实施例的磨床的磨削装置的状态示意图二，该图中精磨砂轮可处于工作状态。

附图标记列表：

100、磨削装置；

1、磨削组件；

11、精磨砂轮；12、粗磨砂轮；

2、硅棒；

3、复合轴；

31、第一传动轴；32、第二传动轴；

4、安装基体；

41、第一基体；42、第二基体；43；连接部件；

5、无框电机；

51、转子；52、定子；

6、进气通道；

71、伸缩驱动部件；72、偏心机构；73、弹簧；

8、平键；

9、安装段。

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精磨砂轮位于粗磨砂轮的径向外侧为例来进行介绍的，显然磨削组件也适用于卧室磨床，也可以是粗磨砂轮位于精磨砂轮的径向外侧。

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7所示，图1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2示出本实用新型一种实施例的磨床的磨削装置中复合轴组件的结构示意图一；图3示出本实用新型一种实施例的磨床的磨削装置中复合轴组件的结构示意图二；图4示出图3中局部A的放大示意图；图5示出本实用新型一种实施例的磨床的磨削装置中气反吹系统的结构示意图；图6示出本实用新型一种实施例的磨床的磨削装置的状态示意图一；图7示出本实用新型一种实施例的磨床的磨削装置的状态示意图二。下文将参照图1至图7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。

磨床通常主要包括上料装置、进给滑台装置和磨削装置。其中，上料装置主要用于将待加工件(带磨削的硅棒)运送至进给滑台装置，进给滑台装置包括夹头组件和进给滑台组件，夹头组件包括动夹头、定夹头，通过动夹头沿硅棒的轴向相对定夹头的运动从而能够将不同长度的硅棒夹紧。如动夹头通常配置有动夹头驱动电机以驱动动夹头以靠近/远离定夹头的方向运动从而将不同长度的硅棒夹紧。动夹头和定夹头还分别配置有动夹头旋转电机和定夹头旋转电机，以带动硅棒进行旋转，从而使得硅棒从一组磨削面旋转到另一组磨削面。如还可以是两个夹头均为动夹头或者仅为动夹头配置动夹头旋转电机而不为定夹头配置定夹头旋转电机。在此基础上，通过进给滑台组件带动夹持有硅棒的夹头组件沿进给方向或者进给方向的反方向运动，便可使硅棒到达或者退出待磨削的位置。

在一种可能的实施方式中，磨削装置100主要包括磨削组件1以及检测组件(未示出)，其中的磨削组件用于对作为待加工件的硅棒2进行磨削作业，其中的检测组件用于在每一次磨削作业之前对硅棒2的位置和姿态进行检测。其中，磨削组件包括用于对硅棒进行精磨作业的精磨砂轮11以及用于对硅棒进行粗磨作业的粗磨砂轮12。

在检测组件检测的硅棒的位置和姿态符合进行磨削作业的前提下，便可通过使精磨砂轮或者粗磨砂轮靠近硅棒从而对硅棒进行粗磨作业或者精磨作业。通常情形下，磨床设置有一对相向设置的磨削组件，每个磨削组件配置有一个检测组件。这样一来，便可通过使两个磨削组件同步运动的方式同时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11和粗磨砂轮12集成设置的方式设置，如二者以同心设置的方式处于同一个工位，如在本示例中，粗磨砂轮自由容纳于精磨砂轮内部形成的预留空间内，一对磨削组件和一对检测组件称设置于硅棒的两侧。这样一来，便可保证磨削装置在同一个工位实现对硅棒的一对磨削面的精磨作业和粗磨作业。

在一种可能的实施方式中，磨削装置还包括复合轴3，复合轴包括筒状结构的第一传动轴31(轴套)和容纳于所述筒状结构内的第二传动轴32，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转动从而能够对硅棒进行精磨作业，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转动从而能够对硅棒进行粗磨作业。

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伸出预留空间从而使得粗磨砂轮沿其轴向伸出精磨砂轮。之后使其进一步靠近硅棒直至到达磨削位。基于此，使第二传动轴转动带动粗磨砂轮转动便可对磨削组件对粗磨作业。同理，在需要对硅棒进行精磨作业的情形下，使第二传动轴沿其轴向缩回预留空间从而使得粗磨砂轮沿其轴向缩回至预留空间内且不干涉精磨砂轮的位置。之后使精磨砂轮进一步靠近硅棒直至到达磨削位。基于此，使第一传动轴转动带动精磨砂轮转动便可对磨削组件对精磨作。这样一来，便可通过第二传动轴伸缩运动实现磨削组件中能够处于磨削准备状态的精磨砂轮和粗磨砂轮之间的切换。

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。这样一来，便可在第二传动轴伸缩运动的基础上，通过同一个的转动驱动部件(下文称作第一驱动部件)与包含第一传动轴和第二传动轴的复合轴同时驱动连接以实现对精磨砂轮和粗磨砂轮的转动驱动。

在一种可能的实施方式中，磨削装置包括安装基体4，安装基体内形成有安装空间，复合轴以其主体部分穿设于安装空间内的方式构成磨削装置。精磨砂轮和粗磨砂轮均设置于复合轴靠近磨削组件的端部的连接部分上。在本实用新型中，第一驱动部件以可拆卸的方式设置于复合轴，这样一来，很明显地便于日常的保养维护以及故障检修等操作。

如在本示例中，第一驱动部件为无框电机5，无框电机的转子51和定子52分别依附于抑或说安装到所在场景的合理位置从而将扭矩传递给前述的精磨砂轮或者粗磨砂轮。

在一种可能的实施方式中，安装基体4包括彼此分离的第一基体41和第二基体42，复合轴的主体部分穿设于第一基体和第二基体，无框电机设置于对应于第二基体和第一传动轴形成的安装空间。如无框电机的定子和转子分别依附于复合轴以及第二基体上。示例性地，第一基体大致为一个壳状结构，除了用于与第一传动轴配合连接(如相当于轴承箱的功能)，也同时作为粗磨砂轮、精磨砂轮等结构的载体。

在一种可能的实施方式中，第一基体41和第二基体42沿复合轴的轴向分布且第二基体位于复合轴远离磨削组件的端部，假设称复合轴安装磨削组件的端部为前端，则在本示例中，可称无框电机安装于复合轴的后端。除了前述的便于日常的保养维护以及故障检修等操作，无框电机安装在复合轴的后端的优势还包括：

1)无框电机与复合轴主要的工作区域分开，这样一来，无框电机在工作过程中产生的振动与温升不会对第一基体内部的轴承及其他附件产生影响。

2)与为复合轴配置如普通电机以及相应的传动机构(如皮带轮传动机构)的方式相比，无框电机的外置式结构具有更好的集成度，明显简化了结构、减少了调整工序以及整体部套的占用空间。如由于内置式的无框电机与复合轴是一体装配的，因此后续会明显提高拆卸工序的复杂性，增加了相应的维护成本。示例地，在与复合轴相关的部件(如轴承、第一/第二传动轴等)以及无框电机故障的情形下，均需对复合轴进行拆卸。

3)在将转子依附于第一基体(将无框电机内置于无差别的安装基体)的情形下，由于无框电机的转子和定子为标准尺寸无法更改，因此往往需要压缩第一/第二传动轴的尺寸，这将导致复合轴的刚性不足、跳动较大。与将无框电机内置的方式相比，无框电机的外置式结构不占用为复合轴配置的第一基体的内部空间，因此外侧的第一传动轴有望加工成更大的直径，匹配的轴承等附件规格也随之可以增大，这样一来，能够谋求磨削组件具有良好的整体支撑刚性。

在一种可能的实施方式中，在第一基体和第二基体之间具有进气通道6，进气通道外接有气源。气源通过进气通道向对应于第二基体的安装空间(无框电机)内吹气，从而保证无框电机的内部始终处于正压状态，同时也保证了与外部环境关联而产生的水雾、粉尘等不会侵染到电机的内部。

可以理解的是，应当在复合轴靠近粗/精磨砂轮和无框电机的两端(前后端)分别布置气反吹系统，以保证磨削装置的内室始终处于正压状态，同时也保证了前后端的防尘效果。

在一种可能的实施方式中，第一基体和第二基体之间通过连接部件43连接。如连接部件为环状结构，环状结构与第一基体和第二基体的端部分别通过止口连接。如在本示例中，前述的进气通道开设于该连接部件上并与无框电机的内部连通。显然，这只是第一基体和第二基体构成磨削装置的一种示例性的描述，本领域技术人员可以根据实际需求对其结构形式、个数、与第一/第二基体的连接方式等进行灵活选择，或者采用其他方案来代替目前的结构，如除了止口连接，还可以通过凸起/孔等其他配合方式连接。也可以将连接部件省略而将第一基体和第二基体直接连接。

如前所述，在本示例中，复合轴的第一传动轴和第二传动轴可以同步旋转且内侧的第二传动轴能够相对外侧的第一传动轴作伸缩运动。这样一来，便有需要防止二者之间产生旋转的必要。

在一种可能的实施方式中，磨削装置配置有伸缩机构，第二传动轴能够借助于伸缩机构相对第一传动轴作伸缩运动。伸缩机构包括伸缩驱动部件(第二驱动部件)71、偏心机构72以及弹簧73。在需要对应于第二传动轴的粗磨砂轮对硅棒进行磨削作业的情形下，伸缩驱动部件向弹簧施加外力从而对第二传动轴进行压紧从而使得与之相连的粗磨砂轮伸出。而在需要对应于第一传动轴的精磨砂轮对硅棒进行磨削作业的情形下，伸缩驱动部件去除其施加的外力，第二传动轴在弹簧的预紧力的作用下缩回，以便使得与第二传动轴连接的粗磨砂轮缩回至不干涉精磨砂轮的运动的位置。如在本示例中，偏心机构包括转轴以及设置于转轴上的凸轮。

可以理解的是，上述的伸缩机构只是一种示例性的描述，本领域技术人员可以根据实际需求采用其他合理的机构来代替该示例或者对该示例中的部分或者全部进行改进。如伸缩机构的与动力传动轴固定连接，伸缩机构为能够实现直线运动的部件(如动力缸等)或者直线模组(如电机与丝杠螺母机构的组合等)。

在一种可能的实施方式中，采用平键8来限制第二传动轴相对第一传动轴转动。与通过导向轴固定防转等方式相比，由于平键与其所限制的结构采用面与面的接触方式，具有更好的抗剪切能力且具有更可靠的防转效果。如在本示例中，平键的配置方式是：第二传动轴的后端配置有轴承箱，平键设置于第二盖体的径向内侧与轴承箱之间。

在一种可能的实施方式中，复合轴的第一传动轴在对应于无框电机的位置为带锥度的安装段9(圆台)，无框电机的转子的内部形成有与锥度相适配的锥孔，这样一来，在安装转子的过程中，会具有良好的导向性，转子的自定心精度更高、具有良好的动态响应，减少了由于出现复合轴跳动等现象对磨削加工的影响。

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的基准面，理论上凸出的量等于粗磨砂轮的磨头厚度即可。如实际中通常在理论值的前提下增加0.1-5mm(如1mm)。

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精磨砂轮外圆精磨面的基准面，与前述的凸出类似，理论上缩回的量等于精磨砂轮的磨头厚度即可。如实际中通常在理论值的前提下增0.1-5mm(如1mm)。

在一种可能的实施方式中，检测组件主要包括探针壳体以及探针安装板，探针安装板上设置有多个检测探针(如三个)，探针壳体内设置有滑台气缸，滑台气缸与探针安装板驱动连接。这样一来，在滑台气缸的作用下，探针安装板能够伸出探针壳体，安装于探针安装板上的三个检测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，上述检测组件只是一种示例性的描述，本领域技术人员可以根据实际需求对其进行灵活地调整，如可以将滑台气缸替换为电缸、液压缸或者其他直线模组等，以及如可以将与硅棒直接接触的检测探针替换为激光测距传感器、光栅尺等其他检测部件。

基于上述结构，本实用新型的磨床的工作过程大致为：在上料装置完成对硅棒的位姿调整后，进给滑台装置的定夹头和动夹头之间的配合将硅棒夹紧。之后，进给滑台装置的进给滑台组件将硅棒运送到磨削区域并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，并通过复合轴中的第二传动轴的伸缩运动，使得磨削装置的粗磨砂轮和精磨砂轮完成相应的磨削作业。完成磨削后，硅棒返回至上料装置的下料区，通过动夹头的运动使得硅棒松开并落至下料区。

在对硅棒进行每次磨削作业前，磨削装置中的检测组件会对硅棒2的位置和姿态进行检测。如当硅棒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运动，从而使得设置于探针安装板上的三个检测探针沿磨削进给方向运动，此时三个检测探针的探头位置会超前于磨削组件中的粗磨砂轮和精磨砂轮。然后，磨削组件和检测组件继续运动，直到检测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，检测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，便可确定出是否以及如何对硅棒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，则判定硅棒尺寸不合格，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。在硅棒尺寸合格的前提下，则通过检测探针对三个位置的测量测得(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，若符合要求便可以开始磨削。基于检测组件的检测结果还可以计算出粗磨砂轮12的磨削量，使粗磨砂轮伸出精磨砂轮11并根据磨削量继续前进一定距离到达磨削位置。在此基础上，通过无框电机驱动复合轴转动从而带动粗磨砂轮转动并进行与计算出的磨削量对应的粗磨作业。粗磨结束后，伸缩驱动部件停止工作，粗磨砂轮在弹簧的预紧力的作用下缩回至干涉精磨砂轮的磨削作业的位置。之后，检测组件重复之前的检测过程，计算出精磨砂轮11的磨削量，并使精磨砂轮根据磨削量继续前进一定距离到达磨削位置，在此基础上，通过无框电机驱动复合轴转动从而带动精磨砂轮转动并进行与计算出的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，提高了磨削效率。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。在此基础上，通过无框电机的外置式设置，在转动驱动机构的集成度较高的前提下便于维护/检修等操作。通过为无框电机配置气反吹系统，保证了无框电机的使用性能。通过平键的设置，可靠地保证了第一传动轴和第二传动轴之间的防转性能。

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)

1.一种磨削装置，其特征在于，所述磨削装置包括：

主体部分，所述主体部分包括磨削组件，所述磨削组件包括：

粗磨砂轮；以及

精磨砂轮；其中，所述精磨砂轮和所述粗磨砂轮中的其中一个形成有沿其轴向分布的预留空间，所述精磨砂轮和所述粗磨砂轮中的另一个的至少一部分能够容纳于所述预留空间，以便：

在所述精磨砂轮和所述粗磨砂轮中的一个处于工作状态的情形下，所述精磨砂轮和所述粗磨砂轮中的另一个靠近待加工件的端部容纳于所述预留空间并因此不干涉处于工作状态的所述精磨砂轮或者所述粗磨砂轮的磨削作业；

所述磨削装置还包括：

第一驱动部件，其能够驱动所述精磨砂轮和/或所述粗磨砂轮转动以进行相应的磨削作业，并且

所述第一驱动部件的至少一部分以与可移除的方式设置于所述主体部分；

所述磨削装置还配置有：

气源，其能够向第一驱动部件的内部空间通气。

2.根据权利要求1所述的磨削装置，其特征在于，所述主体部分包括复合轴，所述复合轴包括：

第一传动轴，其为筒状结构，所述筒状结构与位于径向外侧的所述精磨砂轮或者所述粗磨砂轮连接；以及

第二传动轴，其至少一部分容纳于所述筒状结构内，所述第二传动轴与位于径向内侧的所述精磨砂轮或者所述粗磨砂轮连接。

3.根据权利要求2所述的磨削装置，其特征在于，所述第一驱动部件能够驱动所述第一传动轴和所述第二传动轴同步转动；并且/或者

所述磨削装置包括第二驱动部件，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运动从而带动位于径向内侧的所述粗磨砂轮或者所述精磨砂轮伸出。

4.根据权利要求2所述的磨削装置，其特征在于，所述磨削装置包括安装基体，所述安装基体包括第一基体，所述第一基体形成有安装空间，所述第一传动轴的至少一部分容纳于所述安装空间，

其中，所述第一驱动部件以可移除的方式设置于所述第一基体。

5.根据权利要求4所述的磨削装置，其特征在于，所述第一驱动部件为无框电机。

6.根据权利要求5所述的磨削装置，其特征在于，所述第一传动轴在靠近所述无框电机的端部具有安装段，所述无框电机的转子套设于所述安装段，

其中，所述安装段远离所述转子的端部的径向尺寸大于所述安装段靠近所述转子的端部的径向尺寸。

7.根据权利要求5所述的磨削装置，其特征在于，所述安装基体包括第二基体，所述无框电机设置于所述第二基体，

其中，所述第二基体以可移除的方式设置于所述第一基体；或者

所述第二基体与所述第二传动轴之间设置有平键。

8.根据权利要求7所述的磨削装置，其特征在于，所述磨削装置包括连接部件，所述第二基体通过所述连接部件与所述第一基体连接。

9.根据权利要求8所述的磨削装置，其特征在于，所述连接部件上设置有进气通道，所述气源能够将气体经所述进气通道通向所述无框电机的内部空间；并且/或者

所述连接部件以可拆卸的方式与所述第一驱动部件和/或所述主体部分连接；并且/或者

所述连接部件为环状结构。

10.一种磨床，其特征在于，所述磨床包括权利要求1至9中任一项所述的磨削组件。