夹头组件以及包含该夹头组件的磨床的制作方法

本技术涉及磨床等需要夹持待加工件的设备，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：

1、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)。

2、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。

技术实现思路

1、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。

2、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。

3、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。

4、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。

5、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。

6、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。

7、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。

8、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。

9、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。

10、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。

11、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。

12、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。

13、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。

14、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。

15、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。

16、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。

17、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。

18、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。

19、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。

20、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。

21、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。

22、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。

23、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。

24、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

25、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。

26、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。

27、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。

28、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。

29、通过这样的构成，给出了浮动夹头的一种可能的结构形式。

30、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。

31、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。

32、通过这样的构成，给出了弹性连接结构的一种具体形式。

33、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。

34、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。

35、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。

36、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。

37、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。

38、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。

39、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。

40、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。

41、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。

42、通过这样的构成，给出了浮动夹头的一种结构形式。

43、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。

44、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。

45、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。

46、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。

47、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。

48、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。

49、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。

50、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。

51、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。

52、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。

53、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。

54、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。

55、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。

56、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。

57、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。

58、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。

59、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。

60、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。

61、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。

62、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。

63、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。

64、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。

65、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。

66、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。

67、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。

68、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。

69、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。

70、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。

71、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。

72、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。

73、通过这样的构成，给出了待加工件的一种具体的形式。