边皮收集装置以及包含该边皮收集装置的开磨一体机的制作方法

本技术涉及硬脆材料的加工设备，具体涉及一种边皮收集装置以及包含该边皮收集装置的开磨一体机。

背景技术：

1、以硬脆材料为硅棒为例，对其进行加工的装置通常包括将圆棒切割成方棒的开方装置、对方棒进行磨削作业的磨削装置以及将磨削后的方棒进行切片处理的切割装置。在上述不同的处理环节之间具有衔接可能性的情形下，可将其中的部分装置进行整合设计。

2、如市面上出现了开磨一体机，具体而言，对上述对应于开方装置的功能以及对应于磨削装置的功能进行整合，从而能够在同一台开磨一体机上完成对硅棒的开方作业和磨削作业。不过，目前的开磨一体机通常存在如下的问题：对应于开方装置的功能的工位、对应于磨削装置的功能的工位、对应于切割装置的功能的工位在功能上仍然与整合前的功能基本保持一致，因此，整合后的不同工位之间的协作性尚存一定的提升空间。在工位包括开方功能的情形下，需要对开方产生的边皮及时地收集以及移除。如何提高针对边皮的收集以及移除效率，尚存一定的提升空间。

技术实现思路

1、为了至少一定程度地解决上述技术问题，在第一方面，本实用新型提供了一种边皮收集装置，该边皮收集装置包括边皮收集盒以及边皮收集小车，所述边皮收集盒包含盒体以及设置于所述盒体的多个能够收纳产生于待加工件的边皮的收纳区；其中，多个所述收纳区中的至少一部分成对设置于所述盒体。

2、通过这样的构成，多个收纳区能够将边皮成对地收集。在此基础上，可通过边皮收集小车的活动将边皮及时地移除。如边皮收集小车可与agv等自动化设备对接或者与人工卸料的操作方式对接。

3、对于上述边皮收集装置，在一种可能的实施方式中，所述边皮收集装置配置有边皮收集锁紧组件，以便：在所述边皮收集小车到达目标位置的情形下，所述边皮收集小车能够借助于所述边皮收集锁紧组件持续地处于所述目标位置。

4、通过这样的构成，能够谋求保证边皮收集装置在行走到位之后的停留可靠性。如目标位置为与开磨一体机的取边皮装置恰好对接的位置等。

5、对于上述边皮收集装置，在一种可能的实施方式中，所述边皮收集锁紧组件包括锁紧动力缸，所述锁紧动力缸的动力输出轴上设置有旋转臂，在所述边皮收集小车到达目标位置的情形下，所述旋转臂能够与所述边皮收集小车配合并因此使得所述边皮收集小车持续地处于所述目标位置。

6、通过这样的构成，给出了边皮收集锁紧组件的一种可能的结构形式。

7、对于上述边皮收集装置，在一种可能的实施方式中，所述边皮收集装置配置有定位组件，以便：在所述边皮收集小车靠近目标位置的情形下，所述边皮收集小车能够借助于所述定位组件约束行走。

8、通过这样的构成，能够谋取通过定位组件使得边皮收集小车更可靠地靠近目标位置。如定位组件应当包含两个可配合的结构，如一个应当设置于边皮收集小车而另一个则应当设置于与目标位置相关的部件。如结构可以是边皮收集小车或者与目标位置相关的部件上的已有结构也可以是增设的结构。如与目标位置相关的部件为开磨一体机的工作台等。

9、对于上述边皮收集装置，在一种可能的实施方式中，所述定位组件包括：导向轮，其设置于边皮收集小车；以及导向槽，其设置于与目标位置相关的部件上；其中，所述导向轮能够沿所述导向槽行走。

10、通过这样的构成，给出了定位组件的一种可能的结构形式。如导向槽可以是v型槽、直槽、工字槽等。

11、对于上述边皮收集装置，在一种可能的实施方式中，所述边皮收集装置配置有到位检测部件，所述到位检测部件用于检测所述边皮收集小车到达目标位置的信息。

12、通过这样的构成，能够谋求保证边皮收集小车的到位可靠性。如在边皮收集小车到位之后，及时地使边皮收集锁紧组件将边皮收集小车锁紧。

13、对于上述边皮收集装置，在一种可能的实施方式中，所述到位检测部件为旋转限位开关。

14、通过这样的构成，给出了到位检测部件的一种具体的结构形式。如旋转限位开关可以安装在与目标位置相关联的部件上，在边皮收集小车到位之后便可给出使边皮收集锁紧组件将边皮收集小车锁紧的信号反馈。

15、对于上述边皮收集装置，在一种可能的实施方式中，所述边皮收集盒上设置有接水结构。

16、通过这样的构成，能够谋求通过接水结构收集搭载于边皮上的废水(包含切割液)，从而保证开磨一体机的洁净性。如接水结构可以为接水盘等。

17、对于上述边皮收集装置，在一种可能的实施方式中，所述收纳区包括多对，多对收纳区中的至少两对之间的高度不同。

18、通过这样的构成，能够谋求更好地对不同规格的边皮进行收集。

19、通过这样的构成，给出了扶持支架的一种具体的结构形式。

20、对于上述边皮收集装置，在一种可能的实施方式中，多对所述收纳区包括中间部分沿所述中间部分向两侧延伸的外侧部分，其中，所述外侧部分的高度小于所述中间部分。

21、通过这样的构成，给出了多对收纳区的一种具体的分布形式。

22、对于上述边皮收集装置，在一种可能的实施方式中，所述中间部分和/或所述外侧部分包括至少一对所述收纳区，

23、在所述中间部分和/或所述外侧部分的所述收纳区包括多对的情形下，同属所述中间部分和/或所述外侧部分的多对收纳区之间的高度相同或者不同。

24、通过这样的构成，给出了中间部分和外侧部分构成边皮收集盒的一种具体的形式。如同属中间部分和/或外侧部分的多对收纳区之间的高度可以大致相同，也可以与中间部分和外侧部分的变化趋势类似，如由中间向两侧逐渐递减。

25、对于上述边皮收集装置，在一种可能的实施方式中，所述收纳区沿边皮径向的截面轮廓为矩形。

26、通过这样的构成，给出了收纳区的一种具体的结构形式。

27、对于上述边皮收集装置，在一种可能的实施方式中，所述盒体包括多个子盒体，所述子盒体设置有至少一个收纳区，所述多个子盒体的至少一部分以可拆卸的方式设置。

28、通过这样的构成，能够谋求通过变换子盒体的位置改变多个收纳区之间的分布方式，以及通过增减子盒体的方式调整边皮收集盒的收纳规模。示例性地，子盒体包括a、b和c，其中，a和b一体成型，a上设置有两个安装位，b能够以拆卸的方式设置于两个安装位中的任一个或者从a处移除。

29、对于上述边皮收集装置，在一种可能的实施方式中，所述盒体包括多个子盒体，所述子盒体设置有至少一个收纳区，所述多个子盒体的至少一部分相对其他部分可活动。

30、通过这样的构成，能够谋求通过调整子盒体相对其他部分的位置来改变多个收纳区之间的分布方式。示例性地，盒体包括a、b和c，a和b固定连接，c以可滑动的方式设置于b。

31、可以看出，在本实用新型的优选实施方式中，通过边皮收集装置能够实现对多对边皮的可靠收集，避免造成对边皮的损坏。同时，能够通过边皮收集小车将收集好的边皮及时地移除开磨一体机的工作区域，从而保证了开磨一体机在进行开方作业期间的可持续性。

32、在第二方面，本实用新型提供了一种开磨一体机，该开磨一体机包括前述任一项所述的边皮收集装置。

33、可以理解的是，该开磨一体机具有前述任一项所述的边皮收集装置的所有技术效果，在此不再赘述。

34、对于上述开磨一体机，在一种可能的实施方式中，所述开磨一体机至少包括：第一工位，其包括：切割装置，其能够对工件进行至少一部分的开方作业和/或对工件的棱边进行切割；第一磨削装置，其能够对工件进行至少一部分的磨削作业。

35、通过这样的构成，给出了开磨一体机的一种可能的功能形式。具体而言，能够谋求通过第一工位实现对工件的多种加工。

36、对于上述开磨一体机，在一种可能的实施方式中，所述开磨一体机包括上下料装置，所述上下料装置包括回转夹爪组件，所述回转夹爪组件包括回转机构以及设置于所述回转机构的上料夹爪组件和下料夹爪组件，至少基于所述回转机构的活动，工件能够经所述上料夹爪组件从外部环境转移至所述第一工位；并且/或者工件能够经所述下料夹爪组件从所述第一工位转移至外部环境

37、通过回转机构的设置，使得上下料装置在结构上实现了一定的集成，在操作上产生一定的关联。基于此，能够谋求通过回转机构的活动使得上料夹爪组件和下料夹爪组件与工件适配，从而在此基础上完成相应的上料作业或者下料作业。

38、可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际需求确定上/下料夹爪组件的具体结构形式、其设置于回转机构上的具体方式以及上/下料夹爪组件之间的相对位置等。如上/下料夹爪组件的结构可以相同或者不同。以及可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际需求确定回转机构的具体结构形式、其与第一工位之间的相对位置及其使得上料作业和下料作业之间得以切换所对应的活动方式以及活动量等。示例性地，活动可以包括伸缩运动、转动、移动等，以转动为例，如转动范围可以是45°、90°、180°等。

39、对于上述开磨一体机，在一种可能的实施方式中，所述回转机构包括底座组件以及枢转设置于所述底座组件的回转框架，所述上料夹爪组件和所述下料夹爪组件设置于所述回转框架。

40、通过这样的构成，给出了回转夹爪组件构成回转机构的一种可能的结构形式并且给出了回转机构的一种具体的活动形式。

41、可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际需求确定回转框架相对底座组件转动的具体实现方式，如可以通过人力驱动、电机等驱动部件直接驱动或者如包括驱动部件和传动机构的转动模组来实现(如电机和齿轮副的组合等)等。

42、对于上述开磨一体机，在一种可能的实施方式中，所述回转机构包括回转底座，所述回转框架枢转设置于所述回转底座，所述回转底座设置于所述底座组件。

43、通过这样的构成，给出了回转框架与底座组件之间的一种可能的连接关系。具体而言，二者通过引入中间部件的方式间接相连。

44、可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际需求确定回转框架、回转底座以及底座组件之间具体的连接方式，如相邻的二者之间均可相互转动或者其中之一为固定连接等。

45、对于上述开磨一体机，在一种可能的实施方式中，所述底座组件包括：可沿第一方向运动的第一传动组件；以及设置于所述第一传动组件且可沿与所述第一方向呈夹角的第二方向运动的第二传动组件；其中，所述回转底座以可沿所述第一方向和/或所述第二方向运动的方式设置于所述底座组件。

46、通过这样的构成，能够谋求回转框架除了前述的转动之外实现沿第一和/或第二方向的运动，从而在此基础有望使上/下料夹爪组件在切换的过程中能够通过更丰富的运动形式来实现。

47、可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际情况确定第一/第二方向的具体方向以及二者之间的夹角，示例性地，二者为水平面内的两个相互垂直的方向。

48、对于上述开磨一体机，在一种可能的实施方式中，所述第二传动组件包括丝杠螺母机构，所述回转底座通过丝母座与所述丝杠螺母机构的螺母固接。

49、通过这样的构成，给出了回转底座与底座组件之间的一种具体的连接方式。

50、这样一来，回转驱动部件带动回转框架相对回转底座转动，回转底座相对第二传动组件沿第二方向运动，第二传动组件相对第一传动组件沿第一方向运动，因此，有望通过三种运动中的一种或者活动实现上/下料夹爪组件之间的状态切换，从而能够谋取更好地实现针对工件的上下料作业。

51、在一种可能的实施方式中，所述底座组件设置有接水盘。

52、通过这样的构成，能够谋取通过接水盘滴落的携带于硅棒的水滴，从而保证回转机构的洁净性。

53、可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际需求确定接水盘的结构形式、个数及其在底座组件上的设置位置等。如可以在第一传动组件和或第一传动组件上设置接水盘，也可以新增一个或者多个设置接水盘的载体。

54、在一种可能的实施方式中，所述回转机构包括回转驱动部件，所述回转驱动部件能够带动所述回转框架相对所述底座组件转动，所述回转框架内形成有回转空间，所述回转驱动部件的至少一部分处于所述回转空间。

55、通过这样的构成，能够谋求提高回转机构的结构紧凑性。

56、在一种可能的实施方式中，所述上料夹爪组件和/或所述下料夹爪组件包括能够将工件夹持的至少一对夹爪。

57、通过这样的构成，能够谋求通过至少一对夹爪将工件可靠地夹持。如上/下料夹爪组件中包含的夹爪的对数以及夹爪的结构形式可以相同或者不同。

58、在一种可能的实施方式中，所述上料夹爪组件和/或所述下料夹爪组件包括：沿工件的长度方向分布的多对夹爪；或者一对或者多对夹爪，所述一对或者多对夹爪中的至少一部分能够沿工件的长度方向运动。

59、通过这样的构成，能够谋取通过多点夹持或者换位夹持的方式将工件更可靠地夹持。示例性地，上料夹爪组件包括两对夹爪，两对夹爪中的其中一对沿工件的长度方向的位置相对固定。另一对则可沿工件的长度方向运动。

60、可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际需求确定夹爪实现其运动的具体实现方式，如可以通过动力缸或者直线模组等。

61、在一种可能的实施方式中，所述上料夹爪组件和/或所述下料夹爪组件包括：一对或者多对夹爪；第一夹爪驱动部件，其能够带动所述一对或者多对夹爪中的至少一对沿靠近/远离彼此的方向运动；第二夹爪驱动部件，其能够带动所述一对或者多对夹爪中的至少一对沿工件的方向运动。

62、通过这样的构成，给出了上/下料夹爪组件的一种可能的结构形式，如第一/第二夹爪驱动部件可以是可伸缩的动力缸、直线模组(如电机与丝杠螺母机构的组合)等。

63、在一种可能的实施方式中，所述上料夹爪组件和/或所述下料夹爪组件包括：沿工件的长度方向分布的一对或者多对夹爪；齿轮齿条副，其包括齿轮以及与齿轮啮合的第一齿条和第二齿条，所述第一齿条和所述第二齿条分别与其中一对夹爪中的两个夹爪固接。

64、通过这样的构成，给出了一对夹爪将工件夹紧的一种可能的结构形式。如提供驱动力的部件可以与齿轮或者第一/第二齿条相连。

65、对于上述开磨一体机，在一种可能的实施方式中，所述开磨一体机包括：第二工位，其包括第二磨削装置，所述第二磨削装置能够对工件进行至少一部分的磨削作业。

66、通过这样的构成，能够谋求通过在两个工位的组合方式实现针对工件的磨削作业。

67、可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际需求确定磨削作业在第一工位和第二工位上的具体的分配方式。

68、在一种可能的实施方式中，所述第一磨削装置包括成对设置的第一磨削磨头组件，所述第一磨削磨头组件以可伸缩的方式设置于所述第一工位。

69、通过这样的构成，能够谋求通过第一磨削磨头组件的伸缩运动实现对工件进行相应的磨削作业，以及基于该伸缩避免其与对应于第一工位的切割作业之间的切割。显然，本领域技术可以根据实际需求确定实现伸缩的具体的驱动传动方式。

70、在一种可能的实施方式中，所述切割装置包括成对设置的切割机头组件，其中，所述第一磨削磨头组件和所述切割机头组件相对独立地设置或者至少一部分关联地设置。

71、通过这样的构成，能够谋求通过切割的方式对工件在第一工位进行开方作业。

72、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磨削磨头组件和切割机头组件为相对独立地设置或者至少一部分关联地设置。以其中的至少一部分关联地设置为例，本领域技术人员可以根据实际需求确定关联的程度以及具体的关联方式等。

73、在一种可能的实施方式中，所述切割机头组件与所述第一磨削磨头组件以同时升降的方式设置于所述第一工位。

74、通过这样的构成，给出了第一工位的一种具体的结构形式。

75、可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际需求确定二者得以实现同时升降的具体方式。如二者在物理结构上相对独立并以联动控制的方式同时升降、二者在物理上通过中间部件关联通过控制中间部件实现同时升降等。

76、在一种可能的实施方式中，所述切割装置包括可升降的切割轮座，所述第一磨削磨头组件和所述切割头组件设置于所述切割轮座。

77、通过这样的构成，给出了第一工位的一种具体的结构形式。如可以通过(包括但不限于)控制切割轮座的升降从而实现切割机头组件与第一磨削磨头组件的同时升降。

78、在一种可能的实施方式中，所述第二磨削装置包括第二磨削磨头组件，所述第二磨削磨头组件包括粗磨砂轮和精磨砂轮。

79、通过这样的构成，给出了第二工位的一种具体的结构形式。

80、在一种可能的实施方式中，所述第二工位包括复合轴组件，所述复合轴组件包括第一传动轴以及可伸缩地容纳于所述第一传动轴内的第二传动轴，所述粗磨砂轮和所述精磨砂轮分别与所述第一传动轴和所述第二传动轴中的其中之一相连，以便：通过第二传动轴的伸缩运动，使得与之相连的所述粗磨砂轮或者所述精磨砂轮能够处于对工件进行磨削的工作状态。

81、对于上述开磨一体机，在一种可能的实施方式中，所述开磨一体机包括夹持转运装置，所述夹持转运装置能够与所述上下料装置对接，并将来自所述上下料装置的工件送达所述第一工位和/或所述第二工位的作业区或者将工件由所述第一工位和/或所述第二工位的作业区送达所述上下料装置；和/或所述夹持转运装置能够将工件在所述第一工位和/或所述第二工位的作业区之间转运；和/或在所述第一工位和/或所述第二工位的作业区包括多个子作业区的情形下，所述夹持转运装置能够将工件在不同的子作业区之间转运。

82、通过这样的构成，能够谋求通过夹持转运装置保证开磨一体机的作业连续性。

83、对于上述开磨一体机，在一种可能的实施方式中，所述夹持转运装置包括旋转工作台以及设置于所述旋转工作台上的夹持转运立柱，所述夹持转运立柱上设置有：夹紧头组件，其包括第一夹紧头和第二夹紧头，工件能够夹持于所述第一夹紧头和所述第二夹紧头之间；并且/或者扶边皮组件，其能够将开方产生的边皮的上端面顶紧。

84、通过这样的构成，给出了夹持转运装置的一种具体的结构形式。

85、对于上述开磨一体机，在一种可能的实施方式中，所述开磨一体机包括工作台，所述旋转工作台可转动地设置于所述工作台，所述基础工作台上设置有：边皮支撑组件，其能够将工件的下端面对应于边皮的位置顶紧；并且所述边皮支撑组件以可活动的方式设置于所述工作台。

86、通过这样的构成，给出了开磨一体机的一种具体的结构形式。

87、具体而言，通过在在夹持转运立柱配置夹紧头组件、扶边皮组件和边皮支撑组件，可保证切割/磨削作业得以顺利地完成，在此前提下，使得开磨一体机的整机尺寸更为紧凑。通过边皮支撑组件的活动，可以避免由于边皮支撑组件而导致开磨一体机的取边皮等其他作业受到干涉。

88、由于对应于开方作业的工位的时间和对应于磨削工位的时间不协调，具体而言，开方时间短而磨削时间长，因此单工位组合的开磨一体机往往会存在加工工位等待时间较长尤其受磨削工位影响大的问题。基于此，在本实用新型的优选实施方式中，通过对磨削作业进行拆分，通过两个工位的配合保证了开磨一体机的整体效率。在此基础上，可以根据实际需求对棱边的磨削作业也进行拆分，如拆分为对棱边先切割后磨削的作业组合，从而能够使得开磨一体机在保证其功能的完整性的基础上，在时间层面能够更好地衔接，从而优化了开磨一体机的性能。并且，开磨一体机在不同的环节进行作业时，无需进行二次装夹，因此有望获得较高的加工精度并因此减少了磨削余量。