CN218891698U - 夹头组件以及包含该夹头组件的磨床 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及磨床等需要夹持待加工件的设备技术领域，具体提供了一种夹头组件及其包含该夹头组件的磨床，旨在通过夹头组件的调整来改变硅棒等待加工件的轴线位置。为此目的，本实用新型的夹头组件包括第一夹头和第二夹头，待加工件能够被夹持于所述第一夹头和所述第二夹头之间，其中，所述第一夹头和/或第二夹头设置有或者形成有调整部，通过调整部的活动使所述待加工件的轴线的位置发生改变，并因此调整待加工件在所述第一夹头和所述第二夹头之间的姿态。通过这样的构成，有望通过调整部的引入使得夹头组件能够改变硅棒的轴线位置，从而通过夹头组件来将第一夹头和第二夹头之间的硅棒等待加工件调整至精度符合与设备相适配的精度要求的姿态。

Description

夹头组件以及包含该夹头组件的磨床

技术领域

本实用新型涉及磨床等需要夹持待加工件的设备技术领域，具体提供一种夹头组件以及包含该夹头组件的磨床。

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。通过的硅棒轴向运动，将硅棒送达磨削装置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。如硅棒通常包括四组待检测/磨削面(0°面、90°面、45°倒角/圆、135°倒角/圆)。

仍以硬脆材料为硅棒、两个夹头中的一个为定夹头另一个为动夹头为例，由于如包括但不限于上料装置的上料平台的基准面与硅棒的轴线之间存在偏差、硅棒的表面不平整、(定、动)夹头在将硅棒夹紧的过程中存在精度损失等方面的原因。导致(定、动)夹头在将放置于上料装置的上料平台上的硅棒夹紧之后，硅棒的轴线与(定、动)夹头的轴线之间存在一定的夹角。如参照图1，图1示出现有例的硅棒在夹紧状态下的精度不达标时的原理示意图。如图1所示，硅棒03被夹持在左侧的定夹头01和右侧的动夹头02之间，硅棒的理论轴线a-a与(定、动)夹头的理论轴线s-s之间存在角度偏差β。显然，角度偏差β的存在便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，对硅棒的理论轴线a-a与(定、动)夹头的理论轴线s-s之间存在的角度偏差β进行抑制或者消除，从而在此基础上减少硅棒磨削量、降低硅损。

需要说明的是，在除磨床之外的其他需要夹持待加工件的设备中，假设存在角度偏差β的问题，由于本实用新型能够对角度偏差β进行抑制或者消除，故而也可以获得与减少硅棒磨削量、降低硅损相对应的其他可预料的效果。故而，也属于本实用新型的保护范围。为了便于描述，下文中主要结合磨床进行如技术效果、实施例的描述。

在第一方面，本实用新型提供了一种夹头组件，该夹头组件包括第一夹头和第二夹头，待加工件能够被夹持于所述第一夹头和所述第二夹头之间，其中，所述第一夹头和/或第二夹头设置有或者形成有调整部，通过调整部的活动使所述待加工件的轴线的位置发生改变，并因此调整待加工件在所述第一夹头和所述第二夹头之间的姿态。所述调整部包括偏心结构，以便：在待加工件伴随着所述第一夹头和/或所述第二夹头的转动而旋转时，所述待加工件的轴线的位置发生改变，并因此调整待加工件在所述第一夹头和所述第二夹头之间的姿态。

通过这样的构成，有望通过调整部的活动使待加工件的姿态符合磨削标准，如待加工件为硅棒等。

可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际需求确定调整部包含的部件的个数、其与第一夹头和第二夹头的对应关系、对应于调整功能的活动形式以及产生该活动形式的具体结构等。如可以是：调整部仅包括设置于第一夹头或者第二夹头的一个部件；调整部包括部件A、部件B、部件C，其中，部件A设置于第一夹头，部件B和部件C设置于第二夹头；等。

对于上述夹头组件，在一种可能的实施方式中，所述调整部包括第一调整部分和第二调整部分，所述第一调整部分为偏心结构，所述第二调整部分为能够提供如下事实发生所需要的适应性调整：在所述偏心结构旋转时，允许其带动待加工件靠近所述偏心结构的端部伴随该旋转产生活动量。

通过这样的构成，有望通过两个调整部分的配合使待加工件的姿态符合磨削标准。

可以理解的是，此处所说的适应性调整，应当理解为：在仍能够维持待加工件被可靠地夹持于第一夹头和第二夹头的状态下，在允许偏心结构的转动这一活动形式发生的前提下，需要第一调整部分做出的、任意形式的伴随性活动，如可以是幅度较大的活动也可以是幅度较小的活动，活动形式可以包括一种或者多种，活动所涉及的自由度可以包括一种或者多种。在能够实现相应的活动的前提下，本领域技术人员可以根据实际需求确定第二调整部分的结构形式、个数以及设置位置等。如可以是：待加工件靠近偏心结构的端部与偏心结构同步转动；待加工件靠近偏心结构的端部与偏心结构之间也能够发生一定的活动量，因此硅棒的端部产生的是一个合成运动；等。

基于适应性调整的辅助，当硅棒的轴线有不符合磨削标准的偏差(如表现为硅棒轴线与夹头之间具有夹角)时，能够谋求借助于偏心结构的转动来对轴线的位置进行改变，从而调整硅棒的轴线位置进行调整，基于该调整，有望降低或者消除前述的夹角。

可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际需求确定偏心结构的具体结构形式及其构成第一/第二夹头的具体方式。偏心结构可以是偏心轴、偏心套、偏心壳等。偏心结构构成第一/第二夹头的具体方式如可以是：偏心结构属于第一/第二夹头的原有结构而是额外的结构，从而通过为第一/第二夹头增加部件的方式来基于偏心原理改变硅棒的轴线位置；偏心结构对第一/第二夹头的现有结构进行改进的结果，通过将该额外的结构引入第一/第二夹头，从而通过变更第一/第二夹头的部件的方式来基于偏心原理改变硅棒的轴线位置；等。

对于上述夹头组件，在一种可能的实施方式中，所述调整部包括：驱动部件；第一部分，其与所述驱动部件驱动连接；以及第二部分，其与所述第一部分连接并且能够相对所述第一部分发生一定的活动量，所述第二部分远离所述第一部分的侧部能够与待加工件抵接；其中，所述偏心结构设置于所述驱动部件以及所述第一部分之间和/或所述第一部分以及所述第二部分之间；并且/或者所述第一部分和/或所述第二部分为偏心结构。

通过这样的构成，给出了偏心结构构成第一/第二夹头的可能的形式。

需要说明的是，“第一部分，其与所述驱动部件驱动连接”中的驱动连接应当理解为：在驱动部件发出驱动动作时，第一部分会伴随地产生与该驱动动作相关联的动作，即第一部分会响应驱动部件的驱动产生如转动等动作。如驱动部件与第一部分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部分和第二部分的结构形式以及二者构成第一/第二夹头的具体方式。如第一/第二部分可以属于第一/第二夹头的一部分，也可以是在第一/第二夹头的基础上额外增设的结构。

对于上述夹头组件，在一种可能的实施方式中，所述第一部分包括沿所述驱动部件的轴向分布的第一子部分和第二子部分，所述第一子部分与所述驱动部件驱动连接，所述第二子部分与所述第二部分连接，其中，所述第一子部分和/或所述第二子部分为偏心结构；并且/或者所述偏心结构设置于第一子部分和所述第二子部分之间；并且/或者所述第一子部分和所述第二子部分构成所述偏心结构。

通过这样的构成，给出了偏心结构构成第一部分的可能的形式。

对于上述夹头组件，在一种可能的实施方式中，所述第一部分和/或所述第二部分为罩壳结构。

通过这样的构成，给出了第一部分和第二部分的可能的结构形式。

对于上述夹头组件，在一种可能的实施方式中，所述第一子部分为第一筒状结构，所述第二子部分为第二筒状结构，所述第一筒状结构和所述第二筒状结构的轴线不同心。

通过这样的构成，给出了具有偏心功能的第一部分的一种具体的结构形式。

可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际需求灵活地确定第一/第二筒状结构的结构形式、二者之间构成第一部分的方式以及具体的偏心程度等。如第一/第二筒状结构的形状可以相同或者不同，二者可以一体成型或者固定连接。

对于上述夹头组件，在一种可能的实施方式中，所述第二子部分和所述第二部分通过调心滚子轴承连接。

通过这样的构成，给出了第一部分和第二部件之间的一种具体的连接方式。

显然，在保证第一部分和第二部分之间可以发生等同活动形式的前提下，也可以采用其他合理的连接方式，如过个连接部件的组合等

对于上述夹头组件，在一种可能的实施方式中，所述第二调整部分为设置于或者形成于所述第一夹头和/或第二夹头上的浮动结构，从而使得所述第一夹头和/或所述第二夹头变更为浮动夹头。

通过这样的构成，给出了第二调整部分的一种可能的结构形式。

需要说明的是，此处的浮动为前述的适应性调整的一种形式，具体而言，在允许偏心结构的转动这一活动形式发生的前提下，需要第一调整部分做出的、任意幅度/角度/方向的浮动，如可以是任意自由度的浮动，也可以是部分自由度被约束之后的浮动。示例性地，仅允许在一个平面范围内浮动。

对于上述夹头组件，在一种可能的实施方式中，所述浮动夹头包括基础部分和活动部分，所述基础部分和所述活动部分之间设置有弹性连接结构，所述弹性连接结构与所述基础部分和所述活动部分分别连接从而允许所述活动部分相对所述基础部分发生一定的活动量，其中，所述活动部分能够与待加工件抵接。

通过这样的构成，给出了浮动夹头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弹性连接结构的结构形式、个数、发生对应于活动量的弹性变形的范围/程度/方向等。

对于上述夹头组件，在一种可能的实施方式中，所述弹性连接结构为簧片，所述簧片通过至少一个第一连接结构与所述基础部分相连接，所述簧片通过至少一个第二连接结构与所述活动部分相连接。

通过这样的构成，给出了弹性连接结构的一种具体形式。

可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际需求确定簧片、第一/第二连接结构的具体结构形式、个数及其在簧片上的分布方式等。

对于上述夹头组件，在一种可能的实施方式中，所述活动部分设置有第一安装位，所述第一连接结构靠近所述活动部分的侧部的至少一部分能够自由容纳于所述第一安装位；并且/或者所述基础部分设置有第二安装位，所述第二连接结构靠近所述基础部分的侧部的至少一部分能够自由容纳于所述第二安装位。

通过这样的构成，能够谋求第一/第二连接结构在完成其基本的连接功能的前提下，伴随着第一/第二连接结构在第一/第二安装位内的活动而产生与簧片的变形相适配的活动。

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/安装位的结构形式及其与第一/第二连接结构的对应关系，如可以是：多个第一/第二连接结构对应一个第一/第二安装位。

对于上述夹头组件，在一种可能的实施方式中，所述第一连接结构和/或所述第二连接结构为螺接件，所述螺接件的螺帽部分自由容纳于相应的所述第一安装位或者所述第二安装位。

通过这样的构成，给出了第一/第二连接结构的一种具体的结构形式。

对于上述夹头组件，在一种可能的实施方式中，所述第一安装位为设置于所述活动部分上的盲孔或者通孔；和/或所述第二安装位为设置于所述基础部分上的盲孔或者通孔。

通过这样的构成，给出了第一/第二安装位构的一种具体的结构形式。

对于上述夹头组件，在一种可能的实施方式中，所述簧片配置有浮动球，相应地，所述基础部分和/或所述活动部分在对应于所述浮动球的位置设置有与所述浮动球配合的球座，以便：所述活动部分伴随着所述浮动球在所述球座内的活动相对所述基础部分发生活动量。

通过这样的构成，给出了浮动夹头的一种结构形式。

对于上述夹头组件，在一种可能的实施方式中，所述簧片为环状结构，所述浮动球设置于所述环状结构圈设出的区域内设。

通过这样的构成，给出了活动部分相对基础部分产生活动量的具体配合方式。

以基础部分和活动部分均为壳体为例(如分别称作内壳体和外壳体)，在簧片允许外壳体相对内壳体产生活动量的前提下，活动量的产生是伴随着浮动球在球座内的活动产生的。

对于上述夹头组件，在一种可能的实施方式中，所述弹性连接结构为弹簧，所述活动部分与所述基础部分形成安装空间，所述弹簧设置于所述安装空间，至少通过所述弹簧在所述安装空间内的活动而允许所述活动部分相对所述基础部分发生一定的活动量。

通过这样的构成，给出了弹性连接结构的一种可能的结构形式。

对于上述夹头组件，在一种可能的实施方式中，所述基础部分形成有容纳空间，所述活动部分的至少一部分自由容纳于所述容纳空间，以便：所述活动部分通过其在所述容纳空间内的活动和/或所述弹簧在所述安装空间内的活动而允许所述活动部分相对所述基础部分发生一定的活动量。

通过这样的构成，给出了浮动产生所借助的一种具体的结构形式。

对于上述夹头组件，在一种可能的实施方式中，所述活动部分为条状结构和/或所述基础部分为夹头座。

通过这样的构成，给出了基础部分和活动部分的一种可能的结构形式。

对于上述夹头组件，在一种可能的实施方式中，第一夹头和/或所述第二夹头在靠近待加工件的侧部形成有或者设置有伸出端，所述伸出端抵接至待加工件。

通过这样的构成，给出了浮动夹头与待加工件实现抵接所依赖的具体的结构形式。

可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际情况确定伸出端的结构形式、个数及其在活动部分上的分布形式等。如伸出端可以是柱状结构、圆台、球面结构等中的一种或者几种的组合。

对于上述夹头组件，在一种可能的实施方式中，所述伸出端在靠近待加工件的侧部为平面结构或者曲面结构。

通过这样的构成，给出了伸出端的一种可能的结构形式。如曲面结构可以为球面、弧面或者异形面等。

对于上述夹头组件，在一种可能的实施方式中，所述伸出端上设置有孔。

通过这样的构成，能够在伸出端抵接至待加工件的情形下增加二者之间的摩擦力，基于此有望更好地将待加工件夹持于第一夹头和第二夹头之间。

可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际情况确定伸出端的结构形式、个数及其在活动部分上的分布形式等。

对于上述夹头组件，在一种可能的实施方式中，所述第一夹头和所述第二夹头中的一个为定夹头而另一个为动夹头。

通过这样的构成，给出了夹头组件的一种具体的构成方式，如调整部可以形成于或者设置于定夹头和/或动夹头。

对于上述夹头组件，在一种可能的实施方式中，所述第一调整部分设置于或者形成于所述动夹头，所述第二调整部分设置于或者形成于所述定夹头。

通过这样的构成，给出了一种调整部在夹头组件上的配置方式。

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夹头组件。

可以理解的是，该磨床具有前述任一项所述的夹头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，所述磨床包括滑动进给装置，所述滑动进给装置包括所述夹头组件。

通过这样的构成，给出了夹头组件在磨床上的配置方式。如正如本领域技术人员所知晓的，前述的动夹头中的“动”，便表示动夹头能够沿进给方向产生位移，从而将不同规格(轴向)的如硅棒等棒料夹持于动夹头和定夹头之间。

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，所述上料装置包括托板，待加工件能够设置于所述托板，其中，所述托板用于承托待加工件的面为倾斜面和/或能够调整为倾斜面。

通过这样的构成，有望通过上料阶段通过托板实现的刻意倾斜来保证本实用新型的夹头组件对待加工件的调整适用范围。

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，所述上料装置包括夹持组件，所述夹持组件包括第一夹持板和第二夹持板，待加工件能够夹持于所述第一夹持板和所述第二夹持板之间，其中，所述第一夹持板和/或所述第二夹持板与待加工件接触的面为倾斜面和/或能够调整为倾斜面。

通过这样的构成，有望通过上料阶段通过夹持组件实现的刻意倾斜来保证本实用新型的夹头组件对待加工件的调整适用范围。

对于上述磨床，在一种可能的实施方式中，所述磨床为加工硅棒的磨床。

通过这样的构成，给出了待加工件的一种具体的形式。

附图说明

下面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示出现有例的硅棒在夹紧状态下的精度不达标时的原理示意图；

图2示出本实用新型一种实施例的磨床的定夹头的结构示意图；

图3示出本实用新型第一种实施例的磨床的定夹头中浮动头的结构示意图；

图4示出本实用新型第二种实施例的磨床的定夹头中浮动头的结构示意图；

图5示出图4中局部A的放大示意图；

图6示出本实用新型第三种实施例的磨床的定夹头中浮动头的结构示意图；

图7示出本实用新型一种实施例的磨床的动夹头的结构示意图；

图8示出本实用新型一种实施例的磨床的动夹头中调整部的结构示意图；

图9示出本实用新型一种实施例的磨床的动夹头的调整部中偏心内壳体的结构示意图；

图10示出本实用新型一种实施例的磨床的滑动进给装置中的滑动组件的结构示意图；

图11示出本实用新型一种实施例的磨床的定夹头外壳体的中心点的旋转轨迹示意图；

图12示出本实用新型一种实施例的磨床的磨削装置的示意图；

图13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；

图14示出本实用新型一种实施例的磨床的检测组件的检测点的分布示意图；以及

图15示出本实用新型一种实施例的磨床中通过夹持组件实现刻意倾斜的原理示意图。

附图标记列表：

1、定夹头；

11、定夹头基座；12、定夹头轴承箱；13、定夹头电机；14、定夹头减速器；15、浮动头；16、基准板；17、对刀仪；

151、定夹头内壳体；152、定夹头外壳体；1521、定夹头顶块；15211、孔；1522、安装位；153、簧片；1531、第一组螺钉；1532、第二组螺钉；154、浮动球；1541、第一球座；1542；第二球座；151’、定夹头座；152’、柱状体；153’、弹簧；

2、动夹头；

21、动夹头基座；22、动夹头轴承箱；23、动夹头电机；24、动夹头减速器；25、调整部；

251、动夹头内壳体；2511、第一子部分；2512第二子部分；252、动夹头外壳体；2521、动夹头顶块；253、调心滚子轴承；2531、孔用挡圈；2532、压盖；

3、滑台组件；

31、滑台壳体；32、滑台驱动电机；33、第一滚珠丝杠；34、丝杠座；35、第一导轨滑块；36、动夹头驱动电机；

4、硅棒；

5、磨削装置；

51、粗磨砂轮；52、探针；53、基座；54、基板；55、滑板；56、气缸；57、第三导轨滑块；

61、固定夹持板；62、活动夹持板。

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。

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2至图15所示，图2示出本实用新型一种实施例的磨床的定夹头的结构示意图；图3示出本实用新型一种实施例的磨床的定夹头中浮动头的结构示意图；图4示出本实用新型第二种实施例的磨床的定夹头中浮动头的结构示意图；图5示出图4中局部A的放大示意图；

图6示出本实用新型第三种实施例的磨床的定夹头中浮动头的结构示意图；图7示出本实用新型一种实施例的磨床的动夹头的结构示意图；图8示出本实用新型一种实施例的磨床的动夹头中调整部的结构示意图；图9示出本实用新型一种实施例的磨床的动夹头的调整部中偏心内壳体的结构示意图；图10示出本实用新型一种实施例的磨床的滑动进给装置中的滑动组件的结构示意图；图11示出本实用新型一种实施例的磨床的定夹头外壳体的中心点的旋转轨迹示意图；图12示出本实用新型一种实施例的磨床的磨削装置的示意图；图13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；图14示出本实用新型一种实施例的磨床的检测组件的检测点的分布示意图；以及图15示出本实用新型一种实施例的磨床中通过夹持组件实现刻意倾斜的原理示意图。下文将参照图2至图15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。

在一种可能的实施方式中，磨床的主体部分主要包括底座、设置于底部立式框架，底座具备一定的水平调整功能，从而为磨床的上料装置、磨削装置等功能结构提供一个水平程度较高的安装面。其中，立式框架的顶部设置有导轨，进给滑台装置安装于导轨上。

在一种可能的实施方式中，上料装置主要包括上料平台、下料平台以及设置于二者之间的两套驱动传动机构。上料平台上配置有上料组件，通过对应于上料平台的驱动传动机构，可将放置于上料组件上的硅棒运送至与进给滑台装置衔接的位置。通过对应于下料平台的驱动传动机构，可将完成磨削或者检测不合格的硅棒进行下料处理。上料组件主要包括托板、抬升组件和夹持组件，其中，托板主要用于承载硅棒。示例性地，托板包括托板主体以及设置于或者形成于托板主体上的包含尼龙材质的支撑板，支撑板将硅棒承托于其上。抬升组件主要用于将硅棒抬升一定的距离。夹持组件主要包括两个夹持端，如两个夹持端均为活动端或者一个为固定端一个为活动端。以夹持组件包括夹持活动端和夹持固定端为例，通过夹持活动端相对夹持固定端的运动，能够将承托于托板上的硅棒沿上料方向夹紧。

在一种可能的实施方式中，进给滑台装置主要包括进给组件和滑台组件3，其中，进给组件主要包括定夹头1和动夹头2，硅棒4能够夹置于定夹头和动夹头之间。其中，定夹头和动夹头只是构成夹头组件的其中一种方式，如也可以将两个夹头均设置为动夹头等。

主要参照图2和图3，在一种可能的实施方式中，定夹头1主要包括定夹头基座11、定夹头轴承箱12、定夹头电机13、定夹头减速器14和浮动头15。其中，定夹头轴承箱固定在定夹头基座上，定夹头电机通过定夹头减速器与定夹头轴承箱的左侧主轴相连，定夹头轴承箱的右侧主轴连接至浮动头。

在一种可能的实施方式中，浮动头15主要包括定夹头内壳体151(基础部分)、定夹头外壳体152(活动部分)、簧片153(弹性连接结构)和浮动球154，其中，定夹头内壳体与定夹头轴承箱连接，定夹头外壳体设置于定夹头内壳体靠近硅棒的一侧，且定夹头内壳体和定夹头外壳体之间通过簧片相连。

在一种可能的实施方式中，在簧片上设置有两组方向相反的螺钉(分别记作第一组螺钉1531和第二组螺钉1532)，分别用于将簧片固定至定夹头(内、外)壳体上。如在本示例中，簧片大致为六边形的环状结构，对应于六边形的每个顶点处设置有一个螺钉，对应于夹头(内、外)壳体的螺钉间隔设置，即：第一组螺钉和第二组螺钉均包括三个螺钉。以第一组螺钉为例，螺钉的螺柱部分与定夹头内壳体固定连接，而螺钉的螺帽部分则自由容纳于开设在定夹头外壳体上的相应位置的安装位1522(如本示例中为通孔)内。这样一来，在簧片发生形变的情形下，螺钉的螺柱部分能够保持簧片与相应的定夹头(内、外)壳体之间的连接关系，螺钉的螺帽部分能够在通孔内发生与形变相适配的活动。

参考背景技术中的图1中的方位，如在本示例中，定夹头外壳体的右侧设置有的多个定夹头顶块1521(伸出端)，动夹头外壳体的左侧设置有的多个动夹头顶块2521(伸出端)，硅棒在被夹持好的状态下，两个端部分别与对应于多个定夹头顶块1521与多个动夹头顶块2521的小面接触。如(定、动)夹头顶块的个数为三个及以上。

显然，本领域技术人员可以根据实际需求对簧片的结构、对应于(定、动)夹头的两组螺钉的分布形式以及连接簧片和(定、动)夹头所借助的作为紧固件的形式进行灵活地选择。

主要参照图4和图5，如在另一种可能的实施方式中，定夹头的主体结构与图3所示的实施例大致相同，不过对设置于定夹头外壳体152的定夹头顶块1521作这样的改进：可以在定夹头顶块1521的表面开设有多个沿其轴线分布的孔15211。通过这样的设置，在将硅棒夹置于(定、动)夹头之间的情形下，由于提高了接触面上的摩擦系数，因此增加了硅棒和定夹头顶块之间的摩擦力，从而保证了夹持的可靠性。显然，也可以将动夹头顶块设置为与定夹头顶块类似的结构形式。

主要参照图6，如在另一种可能的实施方式中，定夹头与图4所示的实施例之间的区别是：基础部分由定夹头内壳体151变更为定夹头座151’(夹头座)，活动部分由定夹头外壳体152变更为柱状体152’，弹性连接结构由簧片153变更为弹簧153’(如模具弹簧)。其中，定夹头座的左侧形成有容纳空间，柱状体除定夹头顶块之外的部分主要自由容纳于容纳空间。对柱状体靠近右侧的部分进行缩径处理，从而使得柱状体对应于缩径处理的部分与定夹头座的容纳空间的右侧部分配合形成对应于弹簧的安装空间，如弹簧套设于柱状体进行了缩径处理的部分。这样一来，通过弹簧在安装空间内的活动以及柱状体在容纳空间内的活动，柱状体便可相对定夹头座发生一定的活动量，实现柱状体左端的定夹头顶块的浮动。

如在本示例中，定夹头顶块与柱状体一体成型，显然，也可以将二者设置为固定连接的方式。以及在本示例中，定夹头座的左侧面增设有与柱状体对应的多个台面。显然，本领域技术人员可以对其进行变更，如变更为一个整体的台面或者将台面变更为弧面等。

可以理解的是，在能够保证定夹头顶块产生与偏心结构的转动相适应的浮动量的前提下，本领域技术人员可以根据实际需求确定浮动实现的具体方式。如可以对前述的第一/第二组螺钉、安装位、容纳空间、安装空间等要素进行调整变更，以及可以采用除簧片、弹簧之外的其他结构来实现定夹头顶块的浮动。

为了保证定夹头外壳体能够相对于定夹头内壳体活动，如可以以任意方向进发生一定的偏移/倾斜量，在定夹头(内、外)壳体之间设置有浮动球154，如定夹头(内、外)壳体在对应于浮动球的位置分别设置有第一球座1541和第二球座1542。

除此之外，定夹头基座的头部(沿轴向远离硅棒的端部)安装有基准板16和对刀仪17，其中，基准板的主要作用是标定磨床的检测组件中的探针组，对刀仪的主要作用是对磨削组件中的粗磨砂轮和精磨砂轮进行对刀。

主要参照图7至图9，在一种可能的实施方式中，动夹头2的基础结构(除浮动头之外)与定夹头类似，主要包括动夹头基座21、动夹头轴承箱22、动夹头电机23(驱动部件)和动夹头减速器24。其中，动夹头轴承箱固定在动夹头基座上，动夹头电机通过动夹头减速器与动夹头轴承箱的右侧主轴相连。本实用新型中，动夹头还包括调整部25，动夹头轴承箱的左侧主轴连接的是调整部25，其中，调整部具有偏心结构，以便通过动夹头电机的旋转能够带动对应于动夹头的硅棒的端部(如称作动夹头端部)相对其对应于定夹头的端部(如称作定夹头端部)发生一定的偏移量，从而使得偏移后的硅棒的轴线与偏移前的硅棒的轴线之间发生一定的角度偏移。这样一来，夹持于(定、动)夹头之间硅棒的轴线的位置便有望发生改变，基于此，便有望通过这种改变来调整硅棒的轴线与夹头轴线(此处应当理解为(定、动)夹头电机之间的轴线)之间的夹角。

在一种可能的实施方式中，调整部25主要包括动夹头内壳体251(第一部分)和动夹头外壳体252(第二部分)，其中，动夹头内壳体为偏心内壳体，偏心内壳体和动夹头外壳体之间通过动调心滚子轴承253连接。由于调心滚子轴承允许内外圈出现一定的角度偏差，因此动夹头外壳体可以相对于偏心内壳体在任意方向发生角度的倾斜。示例性地，调心滚子轴承通过孔用挡圈2531和压盖2532来分别实现调心滚子轴承的轴承外圈和轴承内圈的定位。基于此，便有望通过动夹头外壳体相对于偏心内壳体的转动，在能够将硅棒从一组磨削面的位置转动至另一组磨削面的过程中，还能够通过偏心结构的设置来减小甚至消除硅棒的轴线与夹头轴线之间的不同轴度。

一种可能的实施方式中，偏心内壳体包括沿夹头轴线方向分布的第一子部分2511和第二子部分2512，其中，第一子部分和第二子部分的轴线不同心。如在本示例中，虚线的右侧部分为第一子部分，虚线的左侧部分为第二子部分，第一子部分的轴线与夹头轴线大致重合，第二子部分的轴线与第一子部分的轴线大致平行，如将第一子部分和第二子部分的轴线之间的距离记作偏心距a(参照图11)。

可以理解的是，为定夹头和动夹头分别配置有定夹头电机和动夹头电机以便在(定、动)夹头夹紧硅棒后使硅棒旋转从而从一组待磨削面旋转至另一组待磨削面只是其中的一种动力配置方式，如也可以仅通过一个功率较大的电机来实现。

主要参照图10，在一种可能的实施方式中，滑台组件3主要包括滑台壳体31和滑台驱动***。滑台驱动***主要包括滑台驱动电机32、第一滚珠丝杠33、丝杠座34和第一导轨滑块35。丝杠座和第一导轨滑块均安装在磨床的立式框架之上，滑台驱动电机驱动滚珠丝杠在第一导轨滑块的引导下移动从而实现滑台组件沿夹头轴线运动。滑台壳体安装于导轨滑块上，定夹头1固定于滑台壳体31之上，与滑台组件同步沿夹头轴线运动。动夹头2通过动夹头驱动***安装于滑台壳体31之上，如与滑台驱动***类似，动夹头驱动***包括动夹头驱动电机36、滚珠丝杠(未示出)和第二导轨滑块(未示出)。这样一来，动夹头既可以通过滑台驱动电机和滑台组件同步沿夹头轴线运动，也可以在动夹头驱动***的作用下相对于滑台组件沿夹头轴线运动。从而借助于动夹头驱动***，使得磨床能够将不同规格的硅棒夹置在定夹头和动夹头之间。

主要参照图11，当动夹头电机通过动夹头减速器驱动动夹头轴承箱的右侧主轴旋转时，偏心内壳体与动夹头轴承箱的左侧主轴同步旋转，同时，伴随着这一旋转的发生，动夹头外壳体的中心点便会以与夹头轴线为轴心、偏心距a为半径进行旋转。由于在硅棒被(定、动)夹头夹紧后，动夹头外壳体与硅棒之间便不会发生相对错动，即硅棒对应于动夹头的端部与动夹头外壳体之间的相对位置不变，因此，硅棒对应于动夹头的端部的中心点便会随之改变并因此使得硅棒的轴线相对于旋转之前的位置发生旋转。

以前述的硅棒的轴线与夹头轴线之间的夹角为β为例，针对任一组检测/磨削面，通过(定、动)夹头的同步旋转并结合基于偏心内壳体而实现的硅棒对应于动夹头的端部的中心点的改变来减小甚至完全消除β，即：对于任意一个检测磨削平面，可以伴随着中心点的改变的同步旋转来实现硅棒轴线与夹头轴线在当前磨削平面内的平行。

主要参照图12至图14，在一种可能的实施方式中，磨削装置5主要包括一对相向设置的、用于对硅棒进行粗磨的粗磨砂轮51、一对相向设置的对硅棒进行精磨的精磨砂轮(未示出)以及检测组件。其中，精磨砂轮沿硅棒进给方向位于粗磨砂轮的下游侧，以便在对某一磨削面粗磨之后进行精磨，检测组件主要用于在磨削作业开始前对硅棒4的位置进行检测。

在一种可能的实施方式中，检测组件包括与一对粗磨砂轮两组探针，每组探针包括自上而下设置的三个探针52，如对应于每次磨削作业而言，作业对象是一组平面(两个)，两组探针即分别用于检测两个平面的位置。示例性地，如探针配置于粗磨砂轮上，探针的运动包括两种情形：一种是与粗磨砂轮同步运动，一种是相对粗磨砂轮以靠近/远离硅棒的方向运动。如探针与粗磨砂轮同步运动通过相应结构的固接即可实现，探针相对粗磨砂轮以靠近/远离硅棒的方向运动的实现方式如可以是：检测组件主要包括基座53、基板54、滑板55、气缸56和第三导轨滑块57。其中，基板固定在基座上，滑板通过第五导轨滑块组设置于基板上，如探针组包括沿竖直方向排布的、安装在滑板上的三个探针。检测时，气缸伸出推动滑板伸出，探针便向靠近硅棒的方向移动。检测完毕后，气缸缩回拉动滑板缩回，探针处于粗磨砂轮上不干涉粗磨砂轮作业的位置。

显然，上述检测组件的构成方式及其在磨床的设置位置以及活动方式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变更，如可以将探针配置于精磨砂轮上、粗磨砂轮和精磨砂轮之间的位置等。此外，可以通过任意可行的动力驱动形式以及结合相应的结构实现探针在检测位置和非检测位置之间的转换。

基于上述结构，本实用新型的磨床的工作过程大致为：通过定夹头1和动夹头2之间的配合将硅棒4夹紧之后，滑台组件3将硅棒运送到对应于磨削装置的磨削区域，通过使硅棒旋转的方式便可对硅棒的不同磨削面(对)进行磨削。完成磨削后，使(定、动)夹头松开硅棒，将硅棒落至下料平台，完成下料。磨削前，检测组件会对硅棒进行检测。示例性地，按照图14中的方位，磨床为硅棒配置三个检测点，自由向右分别是为定夹头端检测点、中部检测点和动夹头端检测点。硅棒来到对应于第一个检测点(动夹头端检测点)的位置后停止运动，检测组件的气缸伸出推动探针运动，此时探针的位置会超前于粗磨砂轮。然后，粗磨砂轮和检测组件在粗磨电机的驱动下继续运动，直到探针与硅棒接触并完成检测(打点未磨削)。伴随着硅棒沿夹头轴线方向的运动，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。根据检测组件的检测结果确定出是否对硅棒进行磨削加工。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。在硅棒合格但是硅棒轴线与夹头轴线之间的夹角需要调节的情形下，则根据探针对硅棒的三个位置的测量测得的夹头轴线和硅棒轴线之间的角度差，基于上述具有偏心结构的动夹头对这一角度差进行调节，从而减少或者消除这种角度差直至达到磨削精度。此时，便可对一对当前磨削面进行磨削作业。

显然，上述检测点的选取方式以及每组探针包含的探针个数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调整。如可以是：对三个检测点的位置进行调整或者增加检测点的个数；对每组探针中的探针的个数/类型/分布形式等进行调整；探针抵触在硅棒上，并通过其与硅棒之间的相对移动(沿硅棒的轴向)连续检测；等。

仍然参照图11，伴随着(定、动)夹头的同步旋转，动夹头外壳体的中心点的旋转轨迹为图中虚线所示的轨迹。假设未调整之前的动夹头外壳体中心点(虚线上的圆点a1)已经位于夹头轴线(虚线的圆心a0)的正下方(Y轴负方向)，则此时对硅棒的右侧端部的中心点(虚线内非圆心位置的圆点a2)的调节只能在沿X轴正方向、X轴负方向以及Y轴正方向这三个方向上进行组合，而无法向Y轴负方向继续调整。换言之，假设实际中遇到了这样的情形，便会导致无法基于当前的结构对硅棒的轴线相对夹头轴线的位置进行调整。而硅棒的夹紧状态是随机的，因此上述情形具有与其他任意情形类似的可能性。为了避免上述情形的出现，本实用新型进行了这样的干预：使硅棒的轴线刻意地向“夹紧后的调整不需要向Y轴负方向调整”的方向倾斜。

主要参照图15，在一种可能的实施方式中，如夹持组件包括固定夹持板61和活动夹持板62，通过活动夹持板相对固定夹持板的活动可以将硅棒夹紧。显然，固定夹持板和活动夹持板只是一种示例性的描述，如可以将两个夹持板均设置为活动夹持板等。为了实现前述的使硅棒的轴线刻意地向“夹紧后的调整不需要向Y轴负方向调整”的方向倾斜的干预，如可以使夹持组件中的固定夹持板相对活动夹持板倾斜的一定角度，从而保证硅棒被(定、动)夹头夹紧的初状态在硅棒具有向Y轴负方向倾斜的设定的初状态。示例性地，可以将其中的固定夹持板内侧的基准面设置为斜面，从而保证初状态为可以倾斜的、避免调整失效的状态。显然，也可以采用任意其他合理的方式来实现初状态的刻意倾斜。如可以是：将活动夹持板内侧面设置为斜面；固定夹持板和活动夹持板可以相对彼此转动一定的角度；等。

与前述的外壳体的中心点位于夹头轴线正下方类似，外壳体的中心点还可能位于夹头轴线的正左方。同样，为了避免出现基于本实用新型的结构无法调节的情形，应当作这样的干预：使硅棒的轴线刻意地向“夹紧后的调整不需要向X轴负方向调整”的方向倾斜。

在一种可能的实施方式中，如可以使上料组件的抬升组件倾斜一定的角度或者将托板与硅棒接触的尼龙板表面加工为斜面等，从而保证初状态为硅棒轴线向X轴负方向倾斜的状态。

这样一来，便可通过“刻意倾斜”的干预方式避免了采用本实用新型的结构进行调整时候出现调整失效的情形。本领域技术人员可以采用任意合理的干预手段来实现能够避免极限状态下基于本实用新型的结构调整失效的硅棒的刻意倾斜状态。

可以看出，在本实用新型的磨床中，通过将动夹头内壳体设置为偏心结构，便可通过(定、动)夹头电机的转动配合来实现对硅棒的轴线位置的调节，基于该调节，有望仅通过夹头组件的调节来保证硅棒的轴线位置满足磨削。同时，可以通过对上料装置的托板、夹持板等进行倾斜处理来避免夹头组件出现调节失效的情形。

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 (29)

1.一种夹头组件，其特征在于，所述夹头组件包括第一夹头和第二夹头，待加工件能够被夹持于所述第一夹头和所述第二夹头之间，

其中，所述第一夹头和/或第二夹头设置有或者形成有调整部，以便：

通过调整部的活动使所述待加工件的轴线的位置发生改变，并因此调整待加工件在所述第一夹头和所述第二夹头之间的姿态。

2.根据权利要求1所述的夹头组件，其特征在于，所述调整部包括第一调整部分和第二调整部分，所述第一调整部分为偏心结构，所述第二调整部分能够提供如下事实发生所需要的适应性调整：

在所述偏心结构旋转时，允许其带动待加工件靠近所述偏心结构的端部伴随该旋转产生活动量。

3.根据权利要求2所述的夹头组件，其特征在于，所述调整部包括：

驱动部件；

第一部分，其与所述驱动部件驱动连接；以及

第二部分，其与所述第一部分连接并且能够相对所述第一部分发生一定的活动量，所述第二部分远离所述第一部分的侧部能够与待加工件抵接；

其中，所述偏心结构设置于所述驱动部件以及所述第一部分之间和/或所述第一部分以及所述第二部分之间；并且/或者

所述第一部分和/或所述第二部分为偏心结构。

4.根据权利要求3所述的夹头组件，其特征在于，所述第一部分包括沿所述驱动部件的轴向分布的第一子部分和第二子部分，所述第一子部分与所述驱动部件驱动连接，所述第二子部分与所述第二部分连接，

其中，所述第一子部分和/或所述第二子部分为偏心结构；并且/或者

所述偏心结构设置于第一子部分和所述第二子部分之间；并且/或者

所述第一子部分和所述第二子部分构成所述偏心结构。

5.根据权利要求4所述的夹头组件，其特征在于，所述第一部分和/或所述第二部分为罩壳结构。

6.根据权利要求5所述的夹头组件，其特征在于，所述第一子部分为第一筒状结构，所述第二子部分为第二筒状结构，所述第一筒状结构和所述第二筒状结构的轴线不同心。

7.根据权利要求4所述的夹头组件，其特征在于，所述第二子部分和所述第二部分通过调心滚子轴承连接。

8.根据权利要求2所述的夹头组件，其特征在于，所述第二调整部分为设置于或者形成于所述第一夹头和/或第二夹头上的浮动结构，从而使得所述第一夹头和/或所述第二夹头变更为浮动夹头。

9.根据权利要求8所述的夹头组件，其特征在于，所述浮动夹头包括基础部分和活动部分，所述基础部分和所述活动部分之间设置有弹性连接结构，

所述弹性连接结构与所述基础部分和所述活动部分分别连接从而允许所述活动部分相对所述基础部分发生一定的活动量，

其中，所述活动部分能够与待加工件抵接。

10.根据权利要求9所述的夹头组件，其特征在于，所述弹性连接结构为簧片，所述簧片通过至少一个第一连接结构与所述基础部分相连接，所述簧片通过至少一个第二连接结构与所述活动部分相连接。

11.根据权利要求10所述的夹头组件，其特征在于，所述活动部分设置有第一安装位，所述第一连接结构靠近所述活动部分的侧部的至少一部分能够自由容纳于所述第一安装位；并且/或者

所述基础部分设置有第二安装位，所述第二连接结构靠近所述基础部分的侧部的至少一部分能够自由容纳于所述第二安装位。

12.根据权利要求11所述的夹头组件，其特征在于，所述第一连接结构和/或所述第二连接结构为螺接件，所述螺接件的螺帽部分自由容纳于相应的所述第一安装位或者所述第二安装位。

13.根据权利要求12所述的夹头组件，其特征在于，所述第一安装位为设置于所述活动部分上的盲孔或者通孔；和/或

所述第二安装位为设置于所述基础部分上的盲孔或者通孔。

14.根据权利要求10所述的夹头组件，其特征在于，所述簧片配置有浮动球，

相应地，所述基础部分和/或所述活动部分在对应于所述浮动球的位置设置有与所述浮动球配合的球座，

以便：

所述活动部分伴随着所述浮动球在所述球座内的活动相对所述基础部分发生活动量。

15.根据权利要求14所述的夹头组件，其特征在于，所述簧片为环状结构，

所述浮动球设置于所述环状结构圈设出的区域内。

16.根据权利要求15所述的夹头组件，其特征在于，所述基础部分和/或所述活动部分为罩壳结构。

17.根据权利要求9所述的夹头组件，其特征在于，所述弹性连接结构为弹簧，所述活动部分与所述基础部分形成安装空间，所述弹簧设置于所述安装空间，至少通过所述弹簧在所述安装空间内的活动而允许所述活动部分相对所述基础部分发生一定的活动量。

18.根据权利要求17所述的夹头组件，其特征在于，所述基础部分形成有容纳空间，所述活动部分的至少一部分自由容纳于所述容纳空间，以便：

所述活动部分通过其在所述容纳空间内的活动和/或所述弹簧在所述安装空间内的活动而允许所述活动部分相对所述基础部分发生一定的活动量。

19.根据权利要求18所述的夹头组件，其特征在于，所述活动部分为条状结构和/或所述基础部分为夹头座。

20.根据权利要求1所述的夹头组件，其特征在于，所述第一夹头和/或所述第二夹头在靠近待加工件的侧部形成有或者设置有伸出端，所述伸出端抵接至待加工件。

21.根据权利要求20所述的夹头组件，其特征在于，所述伸出端在靠近待加工件的侧部为平面结构或者曲面结构。

22.根据权利要求20所述的夹头组件，其特征在于，所述伸出端上设置有孔。

23.根据权利要求2所述的夹头组件，其特征在于，所述第一夹头和所述第二夹头中的一个为定夹头而另一个为动夹头。

24.根据权利要求23所述的夹头组件，其特征在于，所述第一调整部分设置于或者形成于所述动夹头，所述第二调整部分设置于或者形成于所述定夹头。

25.一种磨床，其特征在于，所述磨床包括权利要求1至24中任一项所述的夹头组件。

26.根据权利要求25所述的磨床，其特征在于，所述磨床包括滑动进给装置，所述滑动进给装置包括所述夹头组件。

27.根据权利要求25所述的磨床，其特征在于，所述磨床包括上料装置，所述上料装置包括托板，待加工件能够设置于所述托板，

其中，所述托板用于承托待加工件的面为倾斜面和/或能够调整为倾斜面。

28.根据权利要求25所述的磨床，其特征在于，所述磨床包括上料装置，所述上料装置包括夹持组件，所述夹持组件包括第一夹持板和第二夹持板，待加工件能够夹持于所述第一夹持板和所述第二夹持板之间，

其中，所述第一夹持板和/或所述第二夹持板与待加工件接触的面为倾斜面和/或能够调整为倾斜面。

29.根据权利要求25所述的磨床，其特征在于，所述磨床为加工硅棒的磨床。

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