CN220922929U - 夹头组件及切割系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种夹头组件及切割系统，夹头组件包括旋转夹持组件，旋转夹持组件可在夹头组件上旋转，旋转夹持组件包括第一夹持部和第二夹持部，第一夹持部和第二夹持部上分别设置有多个支撑器，多个支撑器的端部共同构成一个主夹持面，第一夹持部和第二夹持部将主夹持面分割为两个子夹持面。本实用新型的第一夹持部和第二夹持部在共同构成一个主夹持面的同时，可带动主夹持面上的待夹持件整体选装，并且第一夹持部和第二夹持部能够分割为两个子夹持面，两个子夹持面分别稳定夹持切割后的部分待夹持件，提高待夹持件切割的稳定性。

Description

夹头组件及切割系统

技术领域

本实用新型涉及材料加工设备领域，尤其涉及一种夹头组件及切割系统。

背景技术

目前，晶体硅太阳能电池因其转换效率高被广泛应用于光伏发电领域，晶体硅太阳能电池是在高质量硅片上制成的，这种硅片是从提拉或浇铸的硅棒通过线锯切割等一系列加工工序制作而成。现有的晶棒加工系统普遍为单工位或双工位加工，其加工效率低、产能低，不能满足降本增效的需求。

对于晶棒的切割加工而言，加工形式多种多样，例如将圆形的晶棒切割成方形的晶棒、将单根晶棒切割为两个半棒等，而现有的晶棒切割装置通常只能够针对一种切割方式进行加工，功能较为单一，不同的切割需求需要采用不同的切割装置完成，导致晶棒的加工效率低，生产成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种夹头组件，通过设置第一夹持部和第二夹持部，既能稳定夹持整根待夹持件，又能稳定夹持切割后待夹持件的夹头组件。具体技术方案如下：

本实用新型的一个方面提供了一种夹头组件，包括旋转夹持组件，旋转夹持组件可在夹头组件上旋转，旋转夹持组件包括第一夹持部和第二夹持部，第一夹持部和第二夹持部上分别设置有多个支撑器，多个支撑器的端部共同构成一个主夹持面，第一夹持部和第二夹持部将主夹持面分割为两个子夹持面。

进一步地，第一夹持部和第二夹持部中间留有预设宽度的缝隙，以供切割工具穿过。

进一步地，旋转夹持组件包括底盘，第一夹持部和第二夹持部分别包括支撑座，两个支撑座间隔安装于底盘上，以形成预设宽度的缝隙，支撑座的端部设置有支撑器，支撑座使支撑器与底盘之间保持有预设距离，以为切割工具提供运动路径。

进一步地，夹头组件还包括底座和旋转夹持组件旋转驱动组件，旋转夹持组件旋转驱动组件和旋转夹持组件旋转驱动组件分别设置于底座的两侧，旋转夹持组件旋转驱动组件与旋转夹持组件连接，用于驱动旋转夹持组件旋转。

进一步地，支撑器为可伸缩结构，通过调节各个支撑器的伸缩长度，使多个支撑器的端面处于主夹持面。

进一步地，第一夹持部和第二夹持部上分别设置有三个支撑器，以通过三点支撑限定一个平面。

进一步地，第一夹持部和/或第二夹持部上设置有支撑结构，支撑结构的端面可随主夹持面的倾斜角度进行角度调节。

进一步地，支撑结构包括球头座和球窝，球头座具有半球形凸面结构，球窝具有与球头座配合的半球形凹面结构，球窝可绕球头座的半球形表面的任意方向旋转，以使球窝顶端平面主夹持面的倾斜角度进行角度调节。

进一步地，第一夹持部和第二夹持部对称设置，以将主夹持面平均分为两个半棒夹持面，旋转夹持组件的侧面还设置有边皮支撑组件，边皮支撑组件的端面形成边皮位置夹持面。

进一步地，边皮支撑组件包括边皮驱动组件和边皮垫块，边皮驱动组件可驱动边皮垫块伸缩运动，以靠近或远离主夹持面。

进一步地，边皮垫块向靠近第一夹持部或第二夹持部的方向延伸预设长度，以使边皮位置夹持面适应夹持不同宽度的边皮。

本实用新型的另一方面，还提供了一种切割系统，包括上述各项所述的夹头组件。

本实用新型的第一夹持部和第二夹持部在共同构成一个主夹持面的同时，可带动主夹持面上的待夹持件整体选装，并且第一夹持部和第二夹持部能够分割为两个子夹持面，两个子夹持面分别稳定夹持切割后的部分待夹持件，提高待夹持件切割的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型实施例的切割系统的立体图。

图2为本实用新型实施例的切割系统的侧视图。

图3为本实用新型实施例的切割组件的立体图。

图4为本实用新型实施例的半棒切割组件的立体图。

图5为本实用新型实施例的夹持组件的立体图

图6为本实用新型实施例的第一夹头组件的立体图。

图7为本实用新型实施例的第一夹头组件的旋转夹持组件的立体图。

图8为本实用新型实施例的第一夹头组件的旋转夹持组件的俯视图。

图9为本实用新型实施例的第一夹头组件的旋转夹持组件的A向视图的剖视图。

图10为本实用新型实施例的第一夹头组件的旋转夹持组件一侧支撑座的立体图。

图11为本实用新型实施例的第一夹头组件的万向支撑组件的立体图。

图12为本实用新型实施例的第一夹头组件的万向支撑组件的侧视图。

图13为本实用新型实施例的第一夹头组件的万向支撑组件的B向视图的剖视图。

图14为本实用新型实施例的第一夹头组件的边皮支撑组件的立体图。

图15为本实用新型实施例的第二夹头组件的立体图。

图16为本实用新型实施例的第二夹头组件另一视角的立体图。

图17为本实用新型实施例的第二夹头组件的主夹持组件的立体图。

图18为本实用新型实施例的第二夹头组件的主夹持组件的侧视图。

图19为本实用新型实施例的第二夹头组件的副夹持组件的立体图。

图20为本实用新型实施例的第二夹头组件的副夹持组件的侧视图。

图21为本实用新型实施例的第二夹头组件的边皮夹持组件的侧视图。

图22为本实用新型实施例的第二夹头组件的边皮夹持组件的立体图。

图23为本实用新型实施例的第二夹头组件的仰视图。

图24为本实用新型实施例的切割机头的立体图。

图25为本实用新型实施例的机头组件的侧视图。

图26为本实用新型实施例中圆形晶棒切割成方形晶棒的流程示意图。

图27为本实用新型实施例中一根方形晶棒切割成两个半棒的流程示意图。

具体实施方式

为了更好的了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型的夹持组件及切割系统做进一步详细的描述。

如图1至图2所示的切割系统，包括上下料单元100和切割单元200，其中，本实用新型实施例中的切割系统具体可以用于切割晶棒，其中切割单元200可用于将圆形的晶棒切割成方形晶棒，将切割下来的边皮夹取并运送出切割单元，或将方形晶棒切割成两个半棒；上下料单元100可将待加工的圆形晶棒运送至切割单元200中进行加工，并将加工好的方形晶棒从切割系统切割单元中取出，运送至切割单元外。

进一步，如图26所示，切割系统用于在竖向方向上对竖向放置的圆形晶棒进行切割，通过对晶棒的边缘进行两次切割，以将单根圆形晶棒切割为一个方形晶棒和四个边皮；如图27所示切割系统还可将竖向放置的方形晶棒经过从中间位置的一次切割以形成两个半棒。可以理解地，本实用新型实施例中的切割系统可以用于切割晶棒，也可以用于切割其他具有同样切割需求的待夹持件，因此晶棒不作为本实用新型实施例的夹持组件和切割系统的保护范围的限定。本申请着重介绍切割系统的夹持组件和夹持组件与切割机头相互配合构成的切割组件。

如图1-图5可知，第一夹头组件1和第二夹头组件2在第一方向上间隔设置以构成一个主夹持空间，其中第一夹头组件1的端面构成主夹持空间的第二主夹持面，第二夹头组件2的端面构成主夹持空间的第一主夹持面，待夹持件放入主夹持空间后，待夹持面的轴向两端面分别与第一夹头组件1的第二主夹持面和第二夹头组件2的第一主夹持面重合，也即通过在第一方向上对应设置的第一夹头组件1和第二夹头组件2分别夹持待夹持件的轴向两端面。在对待夹持件进行切割时，通过切割机头带动高速旋转的切割工具沿待夹持件的轴向方向(第一方向)运动，以对待夹持件进行切割。其中第一夹头组件1设置于的待夹持件切割装置的底座41上，可以抵靠在待夹持件的下端面上，第二夹头组件2抵靠在待夹持件的上端面上。在对待夹持件进行开方和半棒切割时，切割工具优选于从待夹持件的上端面向下端面进给进行切割。

需要说明的是，本实用新型实施例所述的各个主夹持面和子夹持面均为夹持组件中的端面与带夹持件端面接触时形成的夹持面，也接各个夹持面与和它相对应的带夹持面的端面应该处于重合状态。

在本实用新型中，切割工具能够在高速运动的状态下，通过与待切割件(夹持组件夹持的待夹持件)之间形成相对摩擦力，进而实现对待切割件的切割。例如，切割工具可为金刚线、锯带等可用于切割高硬脆材料的切割构件，其中金刚线又称金刚石切割线，是把金刚石的微小颗粒镶嵌在切割线上，以制成的金刚石切割线；锯带是将金刚石电镀在切割带上，以制成的能够用于直线和曲线切割的加工刀具。

如图6-图14可知，第一夹头组件1包括底板14，底板14上设置有旋转夹持组件11，旋转夹持组件11与待夹持件的端面接触，用于夹持待夹持件，旋转夹持组件11的两侧设置有边皮支撑组件13，用于夹持切割后的边皮，底板14的另一侧设置有旋转夹持组件旋转驱动组件12，用于驱动旋转夹持组件11旋转。本实用新型的一个具体实施例中，第一夹头组件1通过底板14安装于切割系统的底座41上，旋转夹持组件旋转驱动组件12位于待夹持件切割装置的底座41的下方，使得整体结构紧凑，且可对第一夹头组件1进行整体更换。可以理解地，本实用新型实施例的夹持组件可以配合完成半棒切割，也可以配合实现其他尺寸分配的待夹持件切割。

进一步地，旋转夹持组件11包括两个夹持部，具体为第一夹持部111和第二夹持部112，第一夹持部111和第二夹持部112上分别设置有多个支撑器113，多个支撑器113的端部共同构成第二主夹持面，第一夹持部111和第二夹持部112将主夹持面分割为两个子夹持面，两个子夹持面分别对应夹持组件的两个子夹持空间。

也就是说，在对待夹持件切割的过程中，第一夹持部111和第二夹持部112共同与待夹持件下端面接触以夹持待夹持件，第一夹持部111和第二夹持部112上分别设置有多个支撑器113，多个支撑器113的端部分别与待夹持件端面接触，第一夹持部111和第二夹持部112通过与切割后的部分待夹持件端面保持多点接触，以分别稳定夹持切割后的部分待夹持件。在进行半棒切割时，第一夹持部111和第二夹持部112对称设置，分别用于夹持待夹持件切割后的两个半棒的下端面。

进一步地，旋转夹持组件11的每个夹持部优选为具有三个支撑器113，以通过三点(支撑)定位原则限定一个平面，以在后续夹持的过程中为待夹持件提供稳定的支撑力和夹紧力。其中，在夹持整根待夹持件时第一夹持部111和第二夹持部112上的6个支撑器113共同夹持待夹持件，以为待夹持件提供稳定的夹持力，在完成待夹持件切割后，由于每个夹持部上均包括三个支撑器113，也可以分别对切割后的部分待夹持件提供稳定的夹持力，可以理解地，本实用新型实施例中，若待夹持件的端面不是一个平面时，也可以通过夹持部上的三个支撑器113限定的第二主夹持面与待夹持件的端面稳定接触，以稳定夹持待夹持件。

进一步地，由于待夹持件在前一道工序截断时可能会导致截面与待夹持件圆柱轴线方向存在一定的倾斜角度，而夹持上料时需要保证待夹持件始终是垂直的，因此待夹持件底部端面可能会与第一夹头组件1的平面存在倾斜角度，因此，在夹持待夹持件时，第一夹持部111和第二夹持部112上的多个支撑器113的端部并非处于水平面上，为了给待夹持件提供稳定的支撑力，支撑器113为可伸缩结构，在将待夹持件放置在准确位置后，通过控制多个支撑器113的伸出高度，以在保证待夹持件的垂直度的同时，为待夹持件提供稳定的夹持力。本实用新型的一个优选实施例中，支撑器113为小型气缸结构，通过调节支撑器气缸的进气与出气，以调节支撑器气缸顶部的伸出高度。

进一步地，第一夹持部111和第二夹持部112中间还留有预设宽度的缝隙，以在切割待夹持件时供切割工具穿过，在第一夹头组件1中间留出缝隙，可以避免切割工具对第一夹头组件1造成损伤。

具体地，由于本实用新型的具体实施例中，第一夹持部111和第二夹持部112具体用于在对晶棒进行半棒切割时夹持晶棒，因此第一夹持部111和第二夹持部112均通过半圆柱状的支撑座115与底盘连接，支撑座115的另一端设置有用于支撑待夹持件的支撑器113。半圆柱状的支撑座115为中空结构，可以减轻旋转夹持组件11的重量。两个支撑座115平面端间隔预设距离设置，以形成供切割工具穿过的缝隙。其中，底盘可转动设置在底板14上，旋转夹持组转驱动组件通过驱动底盘旋转，以带动旋转夹持组件11整体旋转。可以理解的，本申请中的支撑座115可以为半圆柱状的，也可以为长方体、正方体等立体形状，对比本实用新型不做限定。

进一步地，第一夹头组件1上还设置有支撑结构，支撑结构可设置在第一夹持部111和/或第二夹持部112上，支撑结构的端面可随第二主夹持面的倾斜角度进行角度调节，也即随待夹持件端面的倾斜角度进行角度调节，以在待夹持件轴线处于垂直状态时调整旋转夹持组件11与待夹持件端面的夹持角度。需要说明的是，由于支撑结构的端面与待夹持件的端面为面接触，且支撑结构的端面可以随着待夹持件端部的倾斜角度进行调整，因此在放置待夹持件时可以通过支撑结构初步限定待夹持件下端面的位置，以供第一夹持部111和第二夹持部112上的支撑器113调整伸缩长度，以使多个支撑器的端面和支撑结构的端面均处于出于第二主夹持面，以适应夹持待夹持件不同倾斜角度的端面。即在夹持待夹持件时，先通过支撑结构确定待夹持的待夹持件的端面的空间位置，再控制多个支撑器113伸出，以恰好抵住待夹持件的端面，此时既保证了待夹持件轴线的垂直，也能保证多个支撑器113共同夹持待夹持件。

进一步地，本实用新型的一个优选实施例中，支撑结构具体为球窝式万向支撑结构114，具体包括窝球底板1141，窝球底板1141上设置有球头座1142，球头座上方设置有球窝1143，在球窝的上端设置有球头护罩1144，球头护罩1144的端面即为与待夹持件端面的接触面。其中，球头座1142的上端为半球形的凸面结构，球窝1143下端为半球形的凹面结构，球窝1143下端的凹面结构与球头座1142上端凸面结构向配合，以使球窝1143可绕球头座1142的任何方向和角度旋转。

进一步地，球头座1142和球窝1143中间设置有碟簧1145，在碟簧1145的作用下，使得球窝1143与球头座1142之间有一定的间隙。当待夹持件放置于球窝式万向支撑结构114上时，与球窝1143紧密连接的球头护罩1144顶面始终紧贴待夹持件底面，球窝1143则随着待夹持件底面倾斜角度绕着球头旋转倾斜调整。其中，球头护罩1144顶面带方形纹路，可以增加与待夹持件端面的摩擦力。

进一步地，在放置待夹持件时，万向支撑结构调整待夹持件下端面的位置后，第一夹持部111和第二夹持部112上的支撑器113伸出，分别顶住待夹持件的底部端面。由于待夹持件底面不一定是水平的，因此每个支撑器气缸的伸出长度也不完全相同。此外，在夹持整根待夹持件时，由于具有六个以上的支撑器113限定待夹持件的底部端面的位置，因此可以为待夹持件提供稳定的夹持力。而由于第一夹持部111和第二夹持部112上均设置有多个支撑器113，的将一根方棒切割成半棒后，由于两根待夹持件的底部分别有三个以上的支撑器113支撑，也可以为两根半棒提供稳定的支撑力，减少切割完成时的崩边情况。

进一步地，本实用新型实施例的第一夹头组件1还包括旋转夹持组件旋转驱动组件12，旋转夹持组件旋转驱动组件12的驱动轴与旋转夹持组件11连接，用于驱动旋转夹持组件11旋转。在进行待夹持件切割时，切割完成待夹持件的一侧边皮之后，旋转驱动组件12带着旋转夹持组件11旋转90°，以配合第二夹头组件2共同带动所夹持的待夹持件旋转90°，然后切割待夹持件的另一侧边皮。

在本实用新型的一个具体实施例中，旋转驱动组件12包括伺服电机、转接盘、减速机和轴箱，伺服电机的转轴与减速器之间通过平键定位卡紧，螺钉紧固，中间转接盘用于固定电机和减速机位置，减速机与轴箱主轴之间通过多个螺钉连接传动，轴箱整体安装于底板14上。本实用新型采用高减速比减速机，旋转精度更高。

进一步地，本实用新型实施例的第一夹持部111和第二夹持部112对称设置，以将第二主夹持面平均分为两个半棒夹持面，旋转夹持组件11的侧面还设置有边皮支撑组件13，边皮支撑组件13的端面形成边皮位置夹持面。

进一步地，边皮支撑组件13具体包括边皮气缸箱1131，边皮气缸箱内部设置有边皮驱动气缸1132，在边皮气缸箱1131外侧顶部设置有边皮垫块1133，在边皮垫块1133与气缸轴之间设置有套筒1134。在实际工作时，在待夹持件上料调整完成后，边皮气驱动缸杆1132伸出，边皮垫块1133顶住待夹持件的边皮部分，切割过程中待夹持件顶部也有相应机构压住边皮部分，与之配合夹紧，切割完成后，边皮与方棒分离，边皮在边皮支撑组件13及硅棒顶部机构的作用下夹紧不会掉落，待取边皮装置夹紧边皮后，边皮驱动气缸1132缩回，取边皮装置将边皮取走。需要说明的是，边皮支撑组件13的数量可以为一个或多个，其具体数量与一次开方操作切割下的边皮数量对应。

在第一夹头组件1和第二夹头组件2配合承接待夹持件时，边皮支撑组件13的边皮垫块1133处于缩回状态，待第一夹头组件1的旋转夹持组件11和第二夹头组件2的主夹持组件211配合夹紧待夹持件后，再控制边皮驱动气缸1132驱动边皮垫块1133伸出，以抵住待夹持件端面的边皮位置，边皮垫块向1133靠近第一夹持部111或第二夹持部113的方向延伸预设长度，以使边皮位置夹持面适应夹持不同宽度的边皮。

本实用新型实施例提供的第一夹头组件1，不仅能够为圆棒和方棒提供稳定的支撑，还能够在放置待夹持件时适应待夹持件的轴线垂直调整待夹持件端面的角度。在半棒切割后，也能够为切割后的两个方棒提供稳定的支撑。由于第一夹持部111和第二夹持部112的支撑器113在初始夹持待夹持件时边调节好待夹持件的夹持角度，通过一次装卡便能同时实现方棒切割和半棒切割，不仅提高了待夹持件切合精度，也节约了重复装卡的时间，提供了待夹持件加工效率。

由图15至图23可知，本实用新型实施例的第二夹头组件2包括夹持驱动组件23，在夹持驱动组件上活动设置有夹持底座22，夹持底座的另一端设置有第二夹头组件夹持部21，夹持驱动组件23可以驱动夹持底座在第一方向往复运动，以使第二夹头组件夹持部配合第一夹头组件1夹持不同长度的待夹持件，并且通过驱动夹持底座在相对于第一夹头组件1的方向往复运动，可以控制第二夹头组件夹持部靠近或远离待夹持件，以实现待夹持件的夹紧和松开。

进一步地，第二夹头组件夹持部包括主夹持组件211，和设置在主夹持组件一侧的副夹持组件212，主夹持组件211上设置有主压头2112，副夹持组件212上设置有副压头2122，主压头2112和副压头2122的端部共同构成第一主夹持面，主夹持组件211和副夹持组件212将第一主夹持面分割为两个子夹持面，两个子夹持面分别对应夹持组件的两个子夹持空间，副夹持组件212可相对于主夹持组件211在第一方向上往复移动，以为切割工具提供进入主夹持组件211和副夹持组件212之间的进给路径。

具体地，第二夹头组件夹持部包括主夹持组件211，主夹持组件211安装于夹持底座前端，在夹持待夹持件时用于压紧待夹持件的顶部端面。在主夹持组件211的一侧设置有副夹持组件212，副夹持组件212可相对于主夹持组件211在第一方向上往复移动，以和主夹持组件211共同压紧待夹持件的顶部端面或使主夹持组件211单独压紧待夹持件的顶部端面，副夹持组件212可相对于主夹持组件211往复移动，以在副夹持组件212离开待夹持件端面时，为切割工具提供向待夹持件端面的进给路径。

本实用新型实施例的第一夹头组件1和第二夹头组件2共同构成了一个主夹持空间，能够稳定夹持整根待夹持件。第二夹头组件2的主夹持组件211和副夹持组件212还和第一夹头组件1的两个夹持部分别对应设置，以将主夹持空间分割为两个子夹持空间，分别夹持切割后的部分待夹持件，也即分别稳定夹持切割后的半棒。

本实用新型实施例的第一夹头组件11的第一夹持部111和第二夹持部112与第二夹头组件2的主夹持组件211和副夹持组件212分别对应设置，可以分别稳定夹持切割后的部分待夹持件。且第一夹持部111和第二夹持部112之间留有预设宽度的缝隙，主夹持组件211和副夹持组件212之间保持有预设距离，可以为切割工具提供从上至下的切割运动空间。

在本实用新型的一个具体实施例中，在进行半棒切割时，主夹持组件211和副夹持组件212分别构成一个半棒夹持面，以分别稳定夹持一个半棒端面。控制副夹持组件212向远离待夹持件顶部端面的方向运动(抬起)，供切割工具进入初始半棒切割位置后，再控制副夹持组件212向靠近待夹持件顶部端面的方向运动(下降)，以和主夹持组件211共同夹紧待夹持件。本申请由于在进行半棒进线时，主夹持组件211和第一夹头组件1始终夹持住待夹持件，保证了待夹持件整体的稳定性。

进一步地，主夹持组件211包括压头固定盘2111，压头固定盘2111上设置有多个主压头2112，多个主压头2112的端面构成主夹持空间的第一主夹持面。以压紧待夹持件的顶部端面。本实用新型实施例中主压头2112优选为3个，以通过三点定位原则待夹持件的顶部端面进行稳定定位和夹紧，且压头的端面为柔性软质材料，以避免对待夹持件造成损坏。

进步一地，本实用新型实施例的多个主压头2112优先设置在压头固定盘2111的一侧，具体为原副夹持组件212的一侧，以使主压头2112和副夹持组件212之前保持有一定距离，供切割工具穿过。此外，压头固定盘2111的另一侧还可设置配重块2113，以保持压头固定盘2111的整体平衡。

本实用新型实施例提供的夹持组件，通过第二夹头组件2主夹持组件211与副夹持组件212之间保持有预设距离，第一夹头组件1的两个夹持部中间留有预设宽度的缝隙，可以为切割工具提供切割运动空间。

进一步地，本实用新型实施例的第二夹头组件夹持部还包括夹头驱动装置，夹头驱动装置上设置有主夹持组件旋转驱动组件，主夹持组件旋转驱动组件与主夹持组件211连接，用于驱动主夹持组件211旋转。

进一步地，本实用新型实施例的主夹持组件211的压头固定盘2111与主夹持组件旋转驱动组件连接，主夹持组件旋转驱动组件用于驱动主夹持组件211整体旋转，主夹持组件旋转驱动组件包括主夹持组件伺服电机2114，主夹持组件伺服电机2114的输出轴与主夹持组件211轴箱2115连接，夹持组件轴箱2115另一端连接压头固定盘2111，主夹持组件伺服电机2114可驱动压头固定盘2111旋转，进而带动压头固定盘2111上的主压头2112旋转。

本实用新型实施例中，第一夹头组件1的旋转夹持组件11可转动的设置在第一夹头组件1上，主夹持组件211可转动的设置在第二夹头组件2上，可以使旋转夹持组件11和主夹持组件211同步转动，以带动主夹持空间中的待夹持件整体转动。

本实用新型实施例的主夹持组件211的升降运动由夹持驱动组件23驱动，夹持驱动组件23驱动第二夹头组件夹持部21的整体移动，第二夹头组件夹持部21向下运动时，多个主压头2112压紧待夹持件，向上运动时，多个主压头2112松开待夹持件。在进行半棒切割时，主夹持组件伺服电机2114驱动压头固定盘2111旋转一定角度，使得主压头2112与即将进行半棒切割的切割工具不产生干涉，此时切割工具位于主压头2112和配重块2113形成的中间空间中。此外，本实用新型实施例中的主夹持组件211还与第一夹头组件1的旋转夹持组件11配合旋转，以在切割完待夹持件的一对边皮后，共同旋转90度，切割待夹持件的另一对边皮。

进一步地，副夹持组件212设置于主夹持组件211的一侧，具体为远离主夹持组件211的主压头2112的一侧(有配重块2113时，为靠近配重块2113的一侧)，以夹持切割下的部分待夹持件，具体可以为切割后的一个半棒。副夹持组件212包括副压板2121，副压板2121上设置有副压头2122，副压头2122用于在夹持待夹持件时夹紧待夹持件的顶部端面。

进一步地，副压板2121上设置有长孔，副压头2122活动设置在副压板2121上的长空上，通过调节副压头2122在长孔中的位置，可以调节副压头2122与主压头2112之间的距离，以调节第一主夹持面的夹持面积，进而适应夹持不同直径的待夹持件。

进一步地，本实用新型实施例的夹头驱动装置还包括副夹持组件驱动装置，副夹持组件驱动装置的活动端与副压板2121连接，用于驱动副压板2121往复运动，并带动副压板2121上的副压头2122在第一方向上往复运动，以靠近或远离待夹持件端面。副夹持组件驱动装置具体包括半棒夹持气缸2123，半棒夹持气缸2123设置于半棒夹持气缸座2124上，半棒夹持气缸座2124与主夹持组件轴箱2115固定连接，因而主夹持组件旋转驱动组件在驱动主压头2112旋转时，副夹持组件212不会随之旋转。

进步一地，在半棒夹持气缸2123的活动端连接有压紧杆2125，压紧杆2125的另一端连接副压板2121。在半棒夹持气缸座和副压板2121之间还设置有支撑套2126，压紧杆2125从支撑套2126内部穿过，支撑套2126对压紧杆2125起到导向和支撑的作用。

进一步地，第二夹头组件夹持部21还包括在主夹持组件211的侧面设置的边皮夹持组件213，边皮夹持组件213包括边皮压紧板2131，在边皮压紧板2131上设置有边皮压头2132，边皮压头2132的端面形成边皮位置夹持面，用于夹持切割下的边皮。由图21和图22可知，本实用新型实施例的边皮压紧板2131C型结构，边皮压紧板2131两侧可以延伸至主夹持组件211的两个侧面，以同时夹持切割下的两个边皮。此外，在边皮压紧板2131的每一侧优选为设置有两个边皮压头2132，以稳定夹持边皮。

本实用新型实施例中的边皮夹持组件213和第一夹头组件1的边皮支撑组件13对应设置，以构成边皮夹持空间，稳定夹持切割后的边皮。

进一步地，边皮压紧板2131上设置有长孔，边皮压头2132活动设置在边皮压紧板2131的长孔上，以通过调节边皮压头2132在长孔上的位置，适应使边皮位置夹持面适应夹持不同宽度的边皮，以夹持不同直径的待夹持件切割下的边皮。

进一步地，夹头驱动装置还包括设置在边皮压紧板2131上侧的边皮夹持组件驱动装置，边皮夹持组件驱动装置用于驱动边皮压紧板2131在第一方向上往复运动，并带动边皮压紧板2131上的边皮压头2132在第一方向上往复运动。边皮夹持组件驱动装置具体包括边皮压紧气缸2133，边皮压紧气缸2133安装于边皮气缸座2134上，边皮气缸座2134与主夹持组件211轴箱2115固定连接，因而边皮夹持组件213不会随主夹持组件211主压头2112的旋转而旋转。边皮压紧气缸2133的活动端与边皮压紧板2131连接，通过控制边皮压紧气缸2133进气和出气，便可以控制边皮压紧板2131随边皮压紧气缸2133的活动端往复运动。

下面结合图23对本实用新型实施例的第二夹头组件2在进行晶棒切割时的各个夹持组件的运动步骤进行详细说明。

在对圆棒进行开方时，首先副夹持组件212随主夹持组件211运动至夹紧位置，主压头2112压紧待夹持件的同时，副夹持组件驱动装置也驱动副压头2122也压紧待夹持件，对待夹持件顶部端面形成5个压点，此时，边皮夹持组件213是缩回状态，待切割工具到达切割位后，边皮夹持组件驱动装置驱动边皮压头2132落下压紧待夹持件的边皮部分，此时切割工具位于主压头2112和副压头2122之外、边皮压头2132之内；开方一次完成后，控制副压头2122件和边皮压头2132均缩回，待夹持件在第一夹头组件1的旋转夹持组件11的驱动下旋转90°，第二夹头组件2的主夹持组件211也驱动压头固定盘2111带着主压头2112旋转90°，旋转完成后，副夹持组件驱动装置驱动副压头2122也压紧待夹持件，边皮压头2132动作与之前一致，此处不再赘述。

在进行半棒切割时，主夹持组件211在旋转调整完成后压紧待夹持件，副夹持组件驱动装置驱动副压头2122缩回，为切割工具留出运动的空间，当切割工具到达切割位置后，副压头2122伸出压紧待夹持件，开始切割后，副压头2122压紧一半待夹持件，主压头2112压紧另一半待夹持件，保持稳定，由于半棒不产生边皮，此时边皮夹持组件213不动作。

本实用新型实施例通过副夹持组件212可相对于主夹持组件211上下移动，在稳定夹持待夹持件的同时，方便切割工具的进线，提高整体操作的稳定性。本实用新型实施例提供的夹持组件，可以在对圆形待夹持件完成一次装卡后，同时进行开方操作和切半棒操作，避免重复装卡对加工精度造成的不必要影响，同时也节省了待夹持件的加工时间，提高了加工效率。

本实用新型实施例还提供了一种切割系统，该切割组件除包括上述实施例的夹持组件之外，还包括切割机头3，切割机头3设置于夹持组件的侧向，并可沿第一方向往复运动，以对夹持组件夹持的待夹持件执行切割操作。

如图1-图4、图24-图25所示，切割机头3包括机头框架33，机头框架33上设置有切割工具驱动组件，切割工具驱动组件上套设有切割工具，切割工具驱动组件驱动切割工具转动以执行切割操作，机头框架22可沿靠近或远离夹持组件的方向往复运动，以实现切割工具在待夹持件端面的切割位置控制。本实用新型的一个具体实施例中的切割系统可由切割机头3和第二切割机头32以及夹持组件共同构成如图3所示的边皮切割组件，由夹持组件和切割机头3构成如图4所示的半棒切割组件。

具体地，切割机头3和第二切割机头32的机头框架33相互平行且位置相对，切割机头3与第二切割机头32之间设置有用于置放待加工待夹持件的切割工位，每个切割工位对应一套夹持组件。切割机头3与第二切割机头32上的切割位置相对设置，可同时对待加工的圆形待夹持件的两侧进行切割。切割机头3与第二切割机头32的结构基本相同，具体的，切割机头3包括机头框架33，机头框架33上设置有主动轮组件34、张力轮组件35和从动轮组件36，主动轮组件34、张力轮组件35和从动轮组件36呈环形排布，构成了本实用新型实施例的切割工具驱动组件，且外部套设有环形的切割工具(图中未示出)；主动轮组件34可驱动环形的切割工具高速转动进而产生切割力，张力轮组件35可调整转动轴心的位置，进而调节环形切割工具的张紧程度，从动轮组件36可与主动轮组件34和张力轮组件35相配合，辅助切割工具高速顺畅地转动。切割工具可为金刚线、锯带等可用于切割高硬脆材料的切割构件。

进一步地，主动轮组件34可以包括两个或多个主动轮，两个或多个主动轮并排设置在机头框架33下部的横向侧边上，相邻两个主动轮之间形成有一个用于切割待加工待夹持件的切割位置。当切割工具高速转动时，切割工具位于相邻两个主动轮之间的部位能够对待夹持件进行切割，一个切割位置用于对一根待夹持件的一个侧面进行切割。

第二切割机头32与切割机头3的结构基本相同，为了进一步提高加工效率，在本实用新型中，切割机头3和第二切割机头32上的切割位置相对设置，以同时对一根待夹持件的两个相对的侧面进行切割；同时切割机头3和第二切割机头32的主动轮组件34分别包括三个并排设置的主动轮，三个主动轮之间可形成两个切割位置，以同时对两根并排置放的待夹持件进行切割。即，由切割机头3和第二切割机头32组成的第一机头组件，可同时对两根待夹持件的两个侧面进行切割。

如图25所示，对应于半棒切割的切割机头3，连接切割工具驱动组件包括主动轮和轴箱，轴箱为加长轴箱39，加长轴箱39朝向远离机头框架33的方向延伸设置，以在机头框架33与切割工具之间形成待夹持件的半棒切割空间。具体地，主动轮组件34包括主动轮和轴箱，主动轮用于绕设切割工具并驱动切割工具高速转动，轴箱一端连接机头框架，另一端连接主动轮，轴箱39为加长轴箱39，加长轴箱39的长度大于普通轴箱的长度，加长轴箱39朝向远离机头框架33的方向延伸设置，相应的，从动轮组件36和张力轮组件35均包括加长轴箱39，以在机头框架33与主动轮上用于绕设切割工具的位置之间形成切割空间。

优选地，加长轴箱39朝向远离机头框架33的方向延伸设置，优选地，主动轮组件34、从动轮组件36和张力轮组件35的加长轴箱39的延伸长度相等。环形的切割工具可套设在主动轮组件34、张力轮组件35和从动轮组件36上，主动轮组件34、从动轮组件36和张力轮组件35上用于绕设切割工具的位置与机头框架33之间形成切割空间，即，绕设在主动轮组件34、从动轮组件36和张力轮组件35上的切割工具与机头框架33之间形成切割空间。

上述的切割空间可用于待夹持件的半棒切割，如图26所示，在一些特定的待夹持件切割加工过程中，需要将已经加工好的方棒从中间切开，以形成两个半棒。半棒切割通常需要通过专用的切割设备完成，而采用上述的切割机头3的设置结构，可使本实用新型中的切割装置既能够实现圆棒的开方，又能够进行半棒切割，增加了切割功能，同时提高了加工效率。具体的，半棒切割的工作流程为，当本实用新型中的切割装置将圆棒切割为方棒后，通过调整切割机头3在横向方向上的位置，以使切割工具对准方棒的中间部位，控制切割机头3竖向朝下移动，此时，切割工具与机头框架33之间的切割空间可允许半棒通过，进而使切割机头3能够完成半棒切割工序。

进一步地，切割机头3与第二切割机头32之间设置有用于置放待加工待夹持件的切割工位。每个切割工位对应一对第一夹头组件1和第二夹头组件2，通过第一夹头组件1和第二夹头组件2竖向夹持待夹持件的两个端面，以供切割机头3和/或第二切割机头32对待夹持件进行切割加工。

进一步地，第一夹头组件1设置在底座41上，位于第一机头组件的切割机头3和第二切割机头32之间，第一夹头组件1优选为可拆卸地设置在底座41上，在不需要进行半棒切割时将第一夹头组件1更换为普通夹头组件夹持待夹持件即可。

进一步地，第二夹头组件2可滑动连接在切割机头的支架上，也可以通过滑动设置于第二夹头组件2支架上，以适应不同待夹持件加工工位的需求。

本实用新型实施例提供的切割系统，通过特定的夹持组件同时适用于待夹持件的开方加工和半棒切割加工，无需在进行半棒加工时再单独更换夹头，提供了设备的加工效率，和加工精度。通过加长轴的设置使得切割机头同时适用对待夹持件进行开方操作和切半棒操作，进一步提高了设备的加工效率和设备，提高设备的整体适用性。

结合上述关于夹头组件和切割系统的描述，对切割系统的控制方法进行详细说明。具体包括以下步骤：

步骤1：控制第二夹头组件2的副夹持组件212远离待夹持件端面；

步骤2：控制切割机头3向靠近待夹持件端面的方向移动，以使切割工具位于第二夹头组件2的主夹持组件211和副夹持组件212之间；

步骤3：控制第二夹头组件2的副夹持组件212靠近待夹持件端面以和主夹持组件211共同夹持待夹持件；

步骤4：控制切割机头3沿待夹持件的轴向方向移动，以对待夹持件进行切割操作。

进一步地，本实用新型实施例的切割系统的控制方法还包括对待夹持件夹持时的控制，具体为，

步骤01、待夹持件垂直放置于第一夹头组件1上，根据待夹持件端面位置调整第一夹头组件1上的支撑结构的倾斜角度，以使支撑结构的端面与待夹持件端面接触；

步骤02、控制第一夹头组件1上的多个支撑器113伸出并同时接触待夹持件端面；

步骤03、控制第二夹头组件2靠近待夹持件端面以与第一夹头组件1共同夹持待夹持件。

此外，本实用新型实施例在夹持待夹持件时还包括在执行完步骤02后，控制边皮支撑组件13伸出以夹持待夹持件底部端面的边皮位置。

进一步地，本实用新型实施例的切割系统的控制方法，还包括边皮切割时的控制步骤，具体包括：

步骤11：控制第二夹头组件2的边皮夹持组件213远离待夹持件端面；

步骤12：控制切割机头3和第二切割机头32同时向靠近待夹持件端面的方向移动，以使切割机头3和第二切切割机头32上的切割工具位于边皮切割位置；

步骤13：控制切割机头3和第二切割机头32同时沿待夹持件的轴向方向移动，以对待夹持件进行边皮切割操作。

本实用新型的夹持组件、切割系统及其控制方法具有以下优点：

1、第一夹头组件和第二夹头组件构成一个主夹持空间，以夹持一个待夹持件，第一夹头组件的两个夹持部和第二夹头组件的主夹持组件和副夹持组件又将主夹持空间分割为两个子夹持空间，分别稳定夹持切割后的部分待夹持件

2、第一夹头组件1的第一夹持部111和第二夹持部112对切割后的部分待夹持件均能提供稳定的支撑力；

3、第一夹头组件1的第一夹持部111和第二夹持部112中间留有缝隙，可以在对待夹持件执行切割操作时供切割工具通过；

4、第二夹头组件2的副夹持组件212可相对于主夹持组件211往复移动，可为切割工具提供进入主夹持组件和副夹持组件之间的进给路径；

5、对待夹持件完成一次装卡后，同时完成对待夹持件的多种切割工作，避免重复装卡对加工精度造成的影响，同时也节省了待夹持件的加工时间，提高了加工效率。

以上借助具体实施例对本实用新型做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本实用新型的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本实用新型所保护的范围。在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

Claims (12)

1.一种夹头组件，其特征在于，包括旋转夹持组件，旋转夹持组件可在夹头组件上旋转，旋转夹持组件包括第一夹持部和第二夹持部，第一夹持部和第二夹持部上分别设置有多个支撑器，多个支撑器的端部共同构成一个主夹持面，第一夹持部和第二夹持部将主夹持面分割为两个子夹持面。

2.根据权利要求1所述的夹头组件，其特征在于，第一夹持部和第二夹持部中间留有预设宽度的缝隙，以供切割工具穿过。

3.根据权利要求2所述的夹头组件，其特征在于，旋转夹持组件包括底盘，第一夹持部和第二夹持部分别包括支撑座，两个支撑座间隔安装于底盘上，以形成预设宽度的缝隙，支撑座的端部设置有支撑器，支撑座使支撑器与底盘之间保持有预设距离，以为切割工具提供运动路径。

4.根据权利要求3所述的夹头组件，其特征在于，夹头组件还包括底座和旋转夹持组件旋转驱动组件，旋转夹持组件旋转驱动组件和旋转夹持组件旋转驱动组件分别设置于底座的两侧，旋转夹持组件旋转驱动组件与旋转夹持组件连接，用于驱动旋转夹持组件旋转。

5.根据权利要求1所述的夹头组件，其特征在于，支撑器为可伸缩结构，通过调节各个支撑器的伸缩长度，使多个支撑器的端面共同处于主夹持面。

6.根据权利要求1或5所述的夹头组件，其特征在于，第一夹持部和第二夹持部上分别设置有三个支撑器，以通过三点支撑限定一个平面。

7.根据权利要求1所述的夹头组件，其特征在于，第一夹持部和/或第二夹持部上设置有支撑结构，支撑结构的端面可随主夹持面的倾斜角度进行角度调节。

8.根据权利要求7所述的夹头组件，其特征在于，支撑结构包括球头座和球窝，球头座具有半球形凸面结构，球窝具有与球头座配合的半球形凹面结构，球窝可绕球头座的半球形表面的任意方向旋转，以使球窝顶端平面主夹持面的倾斜角度进行角度调节。

9.根据权利要求1所述的夹头组件，其特征在于，第一夹持部和第二夹持部对称设置，以将主夹持面平均分为两个半棒夹持面，旋转夹持组件的侧面还设置有边皮支撑组件，边皮支撑组件的端面形成边皮位置夹持面。

10.根据权利要求9所述的夹头组件，其特征在于，边皮支撑组件包括边皮驱动组件和边皮垫块，边皮驱动组件可驱动边皮垫块伸缩运动，以靠近或远离主夹持面。

11.根据权利要求10所述的夹头组件，其特征在于，边皮垫块向靠近第一夹持部或第二夹持部的方向延伸预设长度，以使边皮位置夹持面适应夹持不同宽度的边皮。

12.一种切割系统，其特征在于，包括如权利要求1-11任一项所述的夹头组件。