CN102240938A - 光纤陶瓷插芯的自动倒角机及其自动倒角加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了光纤陶瓷插芯的自动倒角机及其自动倒角加工方法，其自动倒角机包括工作台，在所述工作台上设置有振送识别机构、搬送机构、夹持机构、自动倒角机构和用于分别控制振送识别机构、搬送机构和自动倒角机构工作的控制系统。本发明通过振送识别机构振送光纤陶瓷插芯并识别出端面，输送时使光纤陶瓷插芯的端面向振送方向，之后通过搬送机构将光纤陶瓷插芯送入夹持机构中，由夹持机构夹紧光纤陶瓷插芯后，由自动倒角机构对所述光纤陶瓷插芯的端面进行倒角加工，在加工完成后，由夹持机构自动退料，实现了从供料到加工到退料整个过程的自动化操作。本发明改变了现有手动加工的模式，大大提高了工作效率，提高了光纤陶瓷插芯倒角加工的品质。

Description

光纤陶瓷插芯的自动倒角机及其自动倒角加工方法

技术领域

本发明涉及光纤陶瓷插芯加工技术领域，特别涉及一种光纤陶瓷插芯的自动倒角机及其自动倒角加工方法。

背景技术

传统的光纤陶瓷插芯倒角加工一般采用简易手动倒角机，用手将光纤陶瓷插芯放进张开的夹头中，通过手动旋紧螺杆使夹头夹紧，然后手动进给高速砂轮主轴，对插芯端面进行倒角。

上述倒角方法因送料、装夹、倒角、卸料均是手工完成，其效率非常低，而且安全性比较差。倒角时相对转速不高，使得倒角后的光洁度也不高，与同类日系产品相比有较大差距。

有鉴于此，本发明提供一种光纤陶瓷插芯的自动倒角机及其自动倒角加工方法。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种光纤陶瓷插芯的自动倒角机及其自动倒角加工方法，以解决现有技术通过手工加工光纤陶瓷插芯倒角造成效率低，安全性差的问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种光纤陶瓷插芯的自动倒角机，其中，包括工作台，在所述工作台上设置有：

用于振送光纤陶瓷插芯，并对光纤陶瓷插芯的端面进行识别的振送识别机构；

用于搬送光纤陶瓷插芯，并将光纤陶瓷插芯送入夹持机构的搬送机构；

用于夹紧光纤陶瓷插芯的夹持机构；

用于对所述光纤陶瓷插芯进行倒角加工的自动倒角机构；

用于分别控制振送识别机构、搬送机构和自动倒角机构工作的控制系统。

所述的光纤陶瓷插芯的自动倒角机，其中，所述振送识别机构包括：

用于振动送出光纤陶瓷插芯的振动送料盘；

用于输送光纤陶瓷插芯的第一过渡板；

用于识别光纤陶瓷插芯的端面的感应器；

用于控制光纤陶瓷插芯的端面向振送方向输送的分料轴；

用于根据感应器的识别结果控制分料轴正转或者反转的步进电机；

用于推送光纤陶瓷插芯的第一气缸；

用于振送光纤陶瓷插芯的振送板；

所述振动送料盘、第一过渡板和振送板依次触接，且第一过渡板和振送板位于同一平面上；所述第一气缸位于分料轴的一侧，所述感应器和步进电机分别与控制系统连接，且步进电机与分料轴连接。

所述的光纤陶瓷插芯的自动倒角机，其中，所述振送识别机构还包括：用于输送光纤陶瓷插芯的第二过渡板，所述第二过渡板与振送板触接，且在同一平面上。

所述的光纤陶瓷插芯的自动倒角机，其中，所述搬送机构包括：

用于装载光纤陶瓷插芯的装载定位板；

用于带动装载定位板移动的第一伺服轴；

用于推送光纤陶瓷插芯的第二气缸；

所述装载定位板和第二气缸装设在第一伺服轴上。

所述的光纤陶瓷插芯的自动倒角机，其中，所述夹持机构包括：

用于夹持光纤陶瓷插芯的夹头；

用于控制夹头张开的第三气缸；

用于控制夹头夹紧的弹簧；

用于带动夹头转动的夹头轴；

用于驱动夹头轴转动的伺服电机；

所述夹头与夹头轴同轴连接，所述伺服电机通过同步带与夹头轴连接，所述弹簧设置在夹头的一侧端，且一端与夹头轴连接。

所述的光纤陶瓷插芯的自动倒角机，其中，所述夹持机构上还设置有冷却液管道。

所述的光纤陶瓷插芯的自动倒角机，其中，所述夹持机构还包括：

用于控制夹头卸料的顶杆；

用于推动顶杆的第四气缸；

顶杆与弹簧的另一端连接，所述第四气缸位于顶杆的侧端。

所述的光纤陶瓷插芯的自动倒角机，其中，所述自动倒角机构包括：

用于带动自动倒角机构向X轴方向移动的第二伺服轴；

用于带动自动倒角机构向Y轴方向移动的第三伺服轴；

用于对所述光纤陶瓷插芯进行倒角加工的第一磨头；

用于带动第一磨头转动第一电主轴；

用于对所述光纤陶瓷插芯进行磨外圆的第二磨头；

用于带动第二磨头转动第二电主轴；

所述第一磨头与第一电主轴同轴连接，第二磨头与第二电主轴连接，第一电主轴和第二电主轴均装设在第二伺服轴和第三伺服轴上。

一种光纤陶瓷插芯的自动倒角机实现自动倒角加工的方法，其中，包括：

由振送识别机构振送光纤陶瓷插芯，并对光纤陶瓷插芯的端面进行识别；

由搬送机构搬送光纤陶瓷插芯，并将光纤陶瓷插芯送入夹持机构；

通过夹持机构夹紧光纤陶瓷插芯；

由自动倒角机构对所述光纤陶瓷插芯进行倒角加工。

所述的光纤陶瓷插芯的自动倒角机实现自动倒角加工的方法，其中，所述由振送识别机构振送光纤陶瓷插芯，并对光纤陶瓷插芯的端面进行识别的步骤具体包括：

振动送料盘振动送出光纤陶瓷插芯至第一过渡板上；

由感应器对识别光纤陶瓷插芯的端面；

步进电机根据感应器的识别结果控制分料轴正转或者反转，使控制光纤陶瓷插芯的端面向振送方向输送；

并由第一气缸将光纤陶瓷插芯推送至振送板上。

相较于现有技术，本发明提供的光纤陶瓷插芯的自动倒角机，通过振送识别机构振送光纤陶瓷插芯并识别出端面，输送时使光纤陶瓷插芯的端面向振送方向，之后通过搬送机构将光纤陶瓷插芯送入夹持机构中，由夹持机构夹紧光纤陶瓷插芯后，由自动倒角机构对所述光纤陶瓷插芯的端面进行倒角加工，在加工完成后，由夹持机构自动退料，实现了从供料到加工到退料整个过程的自动化操作。

本发明采用机器自动加工改变了现有手动加工的模式，安全性得到了改善，而且还大大提高了工作效率，提高了光纤陶瓷插芯倒角加工的品质。

附图说明

图1为本发明光纤陶瓷插芯的自动倒角机的立体结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为本发明自动倒角机的振送识别机构的立体结构示意图。

图4为图3的俯视图。

图5为图3的右视图。

图6为本发明振送识别机构的过渡装置的立体结构示意图。

图7为本发明自动倒角机的搬送机构的立体结构示意图。

图8为本发明自动倒角机的夹持机构的立体结构示意图。

图9为图7的俯视图。

图10为本发明自动倒角机的自动倒角机构的立体结构示意图。

图11为自动倒角机的自动倒角加工方法流程图。

具体实施方式

本发明提供一种光纤陶瓷插芯的自动倒角机及其倒角方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1、图2、图3、图7、图8和图10，本发明实施例提供的光纤陶瓷插芯的自动倒角机包括工作台10，在所述工作台10上设置有振送识别机构11、搬送机构21、夹持机构31、自动倒角机构41和控制系统51。所述控制系统51用于分别控制振送识别机构11、搬送机构21和自动倒角机构41工作，其为松下PLC、维纶触摸屏组成的操控系统。

其中，所述振送识别机构11用于振送光纤陶瓷插芯，并对光纤陶瓷插芯的端面进行识别，搬送机构21用于搬送光纤陶瓷插芯，并将光纤陶瓷插芯送入夹持机构31中，所述夹持机构31用于夹紧光纤陶瓷插芯，自动倒角机构41用于对所述光纤陶瓷插芯进行倒角加工。

本发明实施例中，所述振送识别机构11包括振动送料盘111、第一过渡板112、感应器113、分料轴114、步进电机115、第一气缸116和振送板117，如图3、图4和图5所示。所述振动送料盘111、第一过渡板112和振送板117依次触接，且第一过渡板112和振送板117位于同一平面上。所述第一气缸116位于分料轴114的一侧，所述感应器113和步进电机115分别与控制系统连接，且步进电机115与分料轴114连接。

具体而言，所述振动送料盘111用于振动送出光纤陶瓷插芯，在振动送料盘111上有一物料输出孔118，光纤陶瓷插芯通过振动送料盘111振动从该物料输出孔118输出至第一过渡板112上的凹槽中，关于振动送料盘111振送物料的原理为现有技术，此处不再详述。

振动送料盘111送出的光纤陶瓷插芯通过在第一过渡板112凹模中振动输送至分料轴114的位置，然后由感应器113对光纤陶瓷插芯的端面进行识别，将识别结果发送给控制系统，控制系统根据识别结果相应控制步进电机115正转或反转，从而控制分料轴114正转或者反转。所述分料轴114通过其转动方向使光纤陶瓷插芯的端面向振送方向输送（即使光纤陶瓷插芯的端面朝向振送板117的方向振送），第一气缸116用于将光纤陶瓷插芯从分料轴114中推入振送板117上的凹槽中，然后通过振送板117振动送出光纤陶瓷插芯。

请一并参阅图1、图2和图6，所述振送识别机构11还包括第二过渡板119，所述第二过渡板119与振送板117触接，且在同一平面上，用于将光纤陶瓷插芯输送到搬送位置，其中，所述第二过渡板上开设有输送光纤陶瓷插芯的凹槽，并且该凹槽与振送板上的凹槽对齐，以便于光纤陶瓷插芯振送。

本发明实施例中，搬送机构21包括装载定位板211、第一伺服轴212和第二气缸213，所述装载定位板211和第二气缸213装设在第一伺服轴212上。当第二过渡板119将光纤陶瓷插芯输送到搬送位置，所述第一伺服轴212控制装载定位板211移动至搬送位置，使第二过渡板119将光纤陶瓷插芯输送至装载定位板211上，然后通过伺服轴驱动器（图中未标出）控制第一伺服轴212带动装载定位板211移动至夹持机构31位置，通过第二气缸213将光纤陶瓷插芯推送至夹持机构31中。

请参阅图1、图2、图8和图9，本发明实施例提供的自动倒角机，其夹持机构31包括夹头311、第三气缸312、弹簧313、夹头轴314和伺服电机315，所述夹头311与夹头轴314同轴连接，所述伺服电机315通过同步带316与夹头轴314连接，所述弹簧313设置在夹头311的一侧端，且一端与夹头轴314连接。

本实施例中，夹头311用于夹持光纤陶瓷插芯，当搬送机构21将光纤陶瓷插芯搬送至夹头311位置时，所述第三气缸312动作用于控制夹头311张开，使第二气缸213能够将光纤陶瓷插芯推入夹头311中，当第三气缸312退回时，所述弹簧313将利用其弹性恢复力控制夹头311夹紧。所述伺服电机315通过同步带316控制夹头轴314转动，从而使夹头轴314带动夹头311转动。

请继续参阅图8和图9，在所述夹持机构31上还设置有冷却液管道319，用于在自动倒角机构41进行倒角加工时，喷出冷却液，防止倒角加工时灼伤光纤承包单位插芯的表面。

请参阅图1、图2和图10，本发明实施例提供的自动倒角机，其夹持机构31包括第二伺服轴411、第三伺服轴412、第一磨头413、第一电主轴414、第二磨头415和第二电主轴416，所述第一磨头413与第一电主轴414同轴连接，第二磨头415与第二电主轴416同轴连接，第一电主轴414和第二电主轴416分别通过其安装座（图中未标出）装设在第二伺服轴411和第三伺服轴412上。

其中，所述第二伺服轴411用于带动自动倒角机构41向X轴方向移动，第三伺服轴412用于带动自动倒角机构41向Y轴方向移动，在具体实施时，当自动倒角机构41离夹头311较远时，第一伺服轴212和第二伺服轴411同时快速进给，在自动倒角机构接近光纤陶瓷插芯时两伺服轴慢速的进给防止撞刀。

所述第一电主轴414用于带动第一磨头413转动，使第一磨头413对所述光纤陶瓷插芯进行倒角磨削加工，所述第二电主轴416用于带动第二磨头415转动，使第二磨头415对所述光纤陶瓷插芯进行磨外圆。本实施例中，所述第一磨头和第二磨头均为砂轮。

进一步的实施例中，所述夹持机构31还包括顶杆317和第四气缸318，如图9所示，所述顶杆317与弹簧313的另一端连接，所述第四气缸318位于顶杆317的侧端。在自动倒角机构41加工完成后，第四气缸318用于推动顶杆317，使顶杆317将光纤陶瓷插芯顶出后，第四气缸318自动复位，顶杆317在弹簧313的压力下复位。

基本上述的自动倒角机，本发明实施例还对应提供一种采用上述光纤陶瓷插芯的自动倒角机实现自动倒角加工的方法，请参阅图11，所述的方法包括：

S110、由振送识别机构振送光纤陶瓷插芯，并对光纤陶瓷插芯的端面进行识别；

S120、由搬送机构搬送光纤陶瓷插芯，并将光纤陶瓷插芯送入夹持机构；

S130、通过夹持机构夹紧光纤陶瓷插芯；

S140、由自动倒角机构对所述光纤陶瓷插芯进行倒角加工。

其中，所述步骤S110具体包括：第一步、振动送料盘振动送出光纤陶瓷插芯至第一过渡板上；第二步、由感应器识别光纤陶瓷插芯的端面；第三步、步进电机根据感应器的识别结果控制分料轴正转或者反转，使光纤陶瓷插芯的端面向振送方向输送；第四步、由第一气缸将光纤陶瓷插芯推送至振送板上。

以下对本发明实施例提供的光纤陶瓷插芯的自动倒角机的工作过程进行详细描述：

光纤陶瓷插芯经振动送料盘111振动输送至第一过渡板112上，之后进入分料轴114，此时感应器113感应到有物料过来并同时对其进行端面识别，然后将识别信息发送给控制系统51，控制系统根据端面识别的判定结果控制步进电机115进行正转或反转，使分料轴114相应正转或者反转，从而使光纤陶瓷插芯的端面向振送方向输送；在端面识别完成后，所述第一气缸116将光纤陶瓷插芯从分料轴114中推入振送板117的凹槽中，光纤陶瓷插芯在振送板117的凹槽中经振动流入第二过渡板119的凹槽中，此时第一伺服轴212控制搬送机构21移动至第二过渡板119处，光纤陶瓷插芯经第二过渡板119流入装载定位板211上，之后由第一伺服轴212带动装载定位板211快速准确移至夹头311中心处（此处准确移至夹头311中心处靠伺服驱动器所发脉冲数量来定），此时第三气缸312控制夹头311，使夹头311处于张开状态，之后第二汽缸213动作，通过弹簧顶针214将光纤陶瓷插芯准确推进夹头311，之后第三汽缸312退回，夹头311通过弹簧313的弹性恢复力将夹头311拉紧，同时第一伺服轴212移开返回至初始位置，与此同时夹头轴314在伺服电机315的带动下开始转动，使夹头311缩回，并将需要倒角的光纤陶瓷插芯的一端（即识别出的光纤陶瓷插芯的端面）露出夹头311外；之后，第二、第三伺服轴411、412同时启动，使自动倒角机构41快速、慢速逼近光纤陶瓷插芯，当自动倒角机构41到达夹头311位置时，第一电主轴414启动，通过第一磨头413开始对光纤陶瓷插芯进行倒角磨削加工，在倒角加工时冷却液开启，从冷却液管道319中喷出，在倒角加工完后，第二电主轴416启动，通过第二磨头415对倒角加工后的光纤陶瓷插芯磨外圆，增强光纤陶瓷插芯外面的光洁度；加工完毕后，第二、第三伺服轴411、413迅速退回初始位置，第三气缸312推动夹头轴314，使夹头311松开，同时第四汽缸318推动顶杆317将加工好的插芯顶出夹头311，之后第四气缸318立即退回，顶杆317在弹簧313的弹性恢复力下返回初始位，准备迎接下一工作循环。

综上所述，本发明提供的光纤陶瓷插芯的自动倒角机及其倒角加工方法，通过振送识别机构振送光纤陶瓷插芯并识别出端面，输送时使光纤陶瓷插芯的端面向振送方向，之后通过搬送机构将光纤陶瓷插芯送入夹持机构中，由夹持机构夹紧光纤陶瓷插芯后，由自动倒角机构对所述光纤陶瓷插芯的端面进行倒角加工，在加工完成后，由夹持机构自动退料，实现了从供料到加工到退料整个过程的自动化操作。

本发明采用机器自动加工改变了现有手动加工的模式，安全性得到了改善，而且还大大提高了工作效率，提高了光纤陶瓷插芯倒角加工的品质。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种光纤陶瓷插芯的自动倒角机，其特征在于，包括工作台，在所述工作台上设置有：

用于振送光纤陶瓷插芯，并对光纤陶瓷插芯的端面进行识别的振送识别机构；

用于搬送光纤陶瓷插芯，并将光纤陶瓷插芯送入夹持机构的搬送机构；

用于夹紧光纤陶瓷插芯的夹持机构；

用于对所述光纤陶瓷插芯进行倒角加工的自动倒角机构；

用于分别控制振送识别机构、搬送机构和自动倒角机构工作的控制系统。

2.根据权利要求1所述的光纤陶瓷插芯的自动倒角机，其特征在于，所述振送识别机构包括：

用于振动送出光纤陶瓷插芯的振动送料盘；

用于输送光纤陶瓷插芯的第一过渡板；

用于识别光纤陶瓷插芯的端面的感应器；

用于控制光纤陶瓷插芯的端面向振送方向输送的分料轴；

用于根据感应器的识别结果控制分料轴正转或者反转的步进电机；

用于推送光纤陶瓷插芯的第一气缸；

用于振送光纤陶瓷插芯的振送板；

所述振动送料盘、第一过渡板和振送板依次触接，且第一过渡板和振送板位于同一平面上；所述第一气缸位于分料轴的一侧，所述感应器和步进电机分别与控制系统连接，且步进电机与分料轴连接。

3.根据权利要求2所述的光纤陶瓷插芯的自动倒角机，其特征在于，所述振送识别机构还包括：用于输送光纤陶瓷插芯的第二过渡板，所述第二过渡板与振送板触接，且在同一平面上。

4.根据权利要求1所述的光纤陶瓷插芯的自动倒角机，其特征在于，所述搬送机构包括：

用于装载光纤陶瓷插芯的装载定位板；

用于带动装载定位板移动的第一伺服轴；

用于推送光纤陶瓷插芯的第二气缸；

所述装载定位板和第二气缸装设在第一伺服轴上。

5.根据权利要求1或4所述的光纤陶瓷插芯的自动倒角机，其特征在于，所述夹持机构包括：

用于夹持光纤陶瓷插芯的夹头；

用于控制夹头张开的第三气缸；

用于控制夹头夹紧的弹簧；

用于带动夹头转动的夹头轴；

用于驱动夹头轴转动的伺服电机；

所述夹头与夹头轴同轴连接，所述伺服电机通过同步带与夹头轴连接，所述弹簧设置在夹头的一侧端，且一端与夹头轴连接。

6.根据权利要求5所述的光纤陶瓷插芯的自动倒角机，其特征在于，所述夹持机构上还设置有冷却液管道。

7.根据权利要求5所述的光纤陶瓷插芯的自动倒角机，其特征在于，所述夹持机构还包括：

用于控制夹头卸料的顶杆；

用于推动顶杆的第四气缸；

顶杆与弹簧的另一端连接，所述第四气缸位于顶杆的侧端。

8.根据权利要求1所述的光纤陶瓷插芯的自动倒角机，其特征在于，所述自动倒角机构包括：

用于带动自动倒角机构向X轴方向移动的第二伺服轴；

用于带动自动倒角机构向Y轴方向移动的第三伺服轴；

用于对所述光纤陶瓷插芯进行倒角加工的第一磨头；

用于带动第一磨头转动第一电主轴；

用于对所述光纤陶瓷插芯进行磨外圆的第二磨头；

用于带动第二磨头转动第二电主轴；

所述第一磨头与第一电主轴同轴连接，第二磨头与第二电主轴连接，第一电主轴和第二电主轴均装设在第二伺服轴和第三伺服轴上。

9.一种如权利要求1所述光纤陶瓷插芯的自动倒角机实现自动倒角加工的方法，其特征在于，包括：

由振送识别机构振送光纤陶瓷插芯，并对光纤陶瓷插芯的端面进行识别；

由搬送机构搬送光纤陶瓷插芯，并将光纤陶瓷插芯送入夹持机构；

通过夹持机构夹紧光纤陶瓷插芯；

由自动倒角机构对所述光纤陶瓷插芯进行倒角加工。

10.根据权利要求9所述的光纤陶瓷插芯的自动倒角机实现自动倒角加工的方法，其特征在于，所述由振送识别机构振送光纤陶瓷插芯，并对光纤陶瓷插芯的端面进行识别的步骤具体包括：

振动送料盘振动送出光纤陶瓷插芯至第一过渡板上；

由感应器识别光纤陶瓷插芯的端面；

步进电机根据感应器的识别结果控制分料轴正转或者反转，使光纤陶瓷插芯的端面向振送方向输送；

并由第一气缸将光纤陶瓷插芯推送至振送板上。

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