CN105710746B - 一种光纤准直器球面透镜全自动研磨设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种光纤准直器球面透镜全自动研磨设备，它包括机架和工作台，工作台上设有呈阵列相互连接的研磨装置；研磨装置连接物料传送带，清洁除尘装置和成品盒；研磨装置中摇摆电机连接往复运动机构；升降电机连接升降机构；配重杆呈水平设在L型传动箱正面；升降杆垂直设在升降电机下端；升降杆末端设有悬钩槽；配重杆套在悬钩槽内；配重杆上套接有配重块；配重杆末端垂直设有压头；压头正下方设有研磨盘；研磨盘侧边水平设有机械手；研磨盘底端中心连接研磨电机；机械手垂直连接旋转电机。它能实现光纤准直器球面透镜的全自动研磨，研磨速度快，加工精度高，可靠性好，能提高光纤准直器球面透镜的生产效率和生产质量。

Description

一种光纤准直器球面透镜全自动研磨设备
技术领域
本发明涉及光通信产品领域领域，尤其涉及到一种光纤准直器球面透镜全自动研磨设备。
背景技术
光纤准直器由尾纤与聚焦透镜精确定位而成，它可以将光纤内的传输光转变成准直光(平行光)，或将外界平行(近似平行)光耦合至单模光纤内。其中聚焦透镜为关键原材料，其球面形状、端面镜面度的好坏直接关系到产品的性能。常规聚焦透镜的研磨采用手动将玻璃棒装入夹具中，通过人工手动研磨而成，这种方法存在如下问题：人力成本高，生产效率低，产品一致性差，成品率低，严重影响了光纤准直器的生产质量和生产效率。
通过专利检索，存在以下已知的现有技术方案：
专利1：
申请号：CN03145843.2，申请日：2003.07.10，公开公告日：2004.10.06，该发明公布了一种透镜研磨装置，在球面的工具盘上具有从通过前述工具盘球心的轴线上可加压被加工透镜的功能且具有可与上述轴线平行移动运送的功能，具有可自由转动地支撑上述工具盘且与工具盘的球心同一点为中心形成球面可自由摆动的摆动体，更在球面形状的空气轴承上支撑上述摆动体，且上述球面形状的空气轴承的中心形成与上述工具盘的球心同一点，其特征在于，在上述摆动体与工具盘的转动面平行且通过上述工盘的球心的线上设置摆动体的止转件，并在摆动振动角的中心调整机构中设定使用弓形凸轮的摆动振动角中心。可提供一种改进现有透镜研磨装置的透镜球面研磨装置。
通过以上的检索发现，以上技术方案不能影响本发明的新颖性和创造性。
发明内容
本发明的目的是针对以上问题，提供一种光纤准直器球面透镜全自动研磨设备，它能实现光纤准直器球面透镜的全自动研磨，研磨速度快，加工精度高，可靠性好，能大大提高光纤准直器球面透镜的生产效率和生产质量。
为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：一种光纤准直器球面透镜全自动研磨设备，它包括机架(1)及其上端面设置的工作台(10)，所述工作台(10)上面背部设置有电路控制箱(5)，所述电路控制箱(5)正面设置有显示屏控制器(7)；所述工作台(10)上，位于电路控制箱(5)前方设置有呈阵列相互连接的研磨装置(4)；所述研磨装置(4)一端连接物料传送带(9)，另一端依次设置有清洁除尘装置(3)和成品盒(2)；所述研磨装置(4)包括设置在L型传动箱(50)上端的摇摆电机(49)和升降电机(48)；所述摇摆电机(49)连接有实现配重杆(46)产生正逆旋转的往复运动机构；所述升降电机(48)连接有实现升降杆(47)产生上下升降运动的升降机构；所述往复运动机构和升降机构均设置在L型传动箱(50)内；所述配重杆(46)呈水平设置在L型传动箱(50)正面；所述升降杆(47)垂直设置在升降电机(48)下端；所述升降杆(47)末端设置有悬钩槽(471)；所述配重杆(46)套在悬钩槽(471)内；所述配重杆(46)上套接有配重块(45)；所述配重杆(46)末端垂直设置有压头(44)；所述压头(44)正下方设置有研磨盘(42)；所述研磨盘(42)侧边水平设置有机械手(53)；所述研磨盘(42)底端中心连接研磨电机(41)；所述机械手(53)垂直连接旋转电机(52)。
进一步的，所述往复运动机构包括与摇摆电机(49)相连的偏心轮(64)，所述偏心轮(64)水平铰接摆杆(63)；所述摆杆(63)水平铰接滑动齿条(61)；所述滑动齿条(61)套在滑杆(62)上；所述滑动齿条(61)与齿轮(60)啮合；所述齿轮(60)连接摇摆杆(59)；所述摇摆杆(59)另一端通过竖直铰接头(58)与配重杆(46)铰接。
进一步的，所述升降机构为齿轮齿条机构或者蜗轮蜗杆机构。
进一步的，所述研磨装置(4)相互阵列连接有不少于4个。
进一步的，所述L型传动箱(50)侧边设置有急停开关(57)。
进一步的，所述L型传动箱(50)侧边设置有研磨液箱(54)；所述研磨液箱(54)下端连接输送软管(55)；所述输送软管(55)末端连接喷头(56)；所述喷头(56)设置在研磨盘(42)侧上方。
进一步的，所述研磨盘(42)上端面中心设置有圆弧形研磨槽(421)。
进一步的，所述研磨电机(41)和旋转电机(52)均设置在工作台(10)底面。
进一步的，所述机械手(53)连接有夹具电机(51)。
进一步的，所述清洁除尘装置(3)上设置有高压水喷头和高压气喷头。
本发明的有益效果：
1.本发明中可通过更换不同的压头、机械手、研磨盘来实现不同规格的光纤准直器球面透镜加工，加工效率高，速度快，多个研磨装置通过机械手的自动装夹实现多步骤研磨工序工艺，可通过多个研磨装置自由调节研磨步骤中各个工艺的加工时间，从而达到最佳生产效率和最佳研磨效果，并可连续24小时不间断研磨工作，大大提高生产效率。
2.本发明采用全自动化研磨机械，大大减少了人力资源，降低了制造成本，而且由于采用全自动化研磨机械，故产品一致性好。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明中工作台上的研磨装置阵列布置的结构示意图。
图3为本发明中研磨装置的正面结构示意图。
图4为本发明中研磨装置的侧面结构示意图。
图5为本发明中L型传动箱内的往复运动机构结构示意图。
图6为往复运动机构的俯视图。
图7为升降杆与配重杆的装配结构示意图。
图8为研磨盘中研磨槽的结构示意图。
图中所示数字标注表示为：1、机架，2、成品盒，3、清洁除尘装置，4、研磨装置，5、电路控制箱，7、显示屏控制器，9、物料传送带，10、工作台，41、研磨电机，42、研磨盘，43、待磨工件，44、压头，45、配重块，46、配重杆，47、升降杆，48、升降电机，49、摇摆电机，50、L型传动箱，51、夹具电机，52、旋转电机，53、机械手，54、研磨液箱，55、输送软管，56、喷头，57、急停开关，58、竖直铰接头，59、摇摆杆，60、齿轮，61、滑动齿条，62、滑杆，63、摆杆，64、偏心轮，421、研磨槽，471、悬钩槽。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
如图1-8所示，本发明的具体结构关系为：一种光纤准直器球面透镜全自动研磨设备，它包括机架1及其上端面设置的工作台10，所述工作台10上面背部设置有电路控制箱5，所述电路控制箱5正面设置有显示屏控制器7；所述工作台10上，位于电路控制箱5前方设置有呈阵列相互连接的研磨装置4；所述研磨装置4一端连接物料传送带9，另一端依次设置有清洁除尘装置3和成品盒2；所述研磨装置4包括设置在L型传动箱50上端的摇摆电机49和升降电机48；所述摇摆电机49连接有实现配重杆46产生正逆旋转的往复运动机构；所述升降电机48连接有实现升降杆47产生上下升降运动的升降机构；所述往复运动机构和升降机构均设置在L型传动箱50内；所述配重杆46呈水平设置在L型传动箱50正面；所述升降杆47垂直设置在升降电机48下端；所述升降杆47末端设置有悬钩槽471；所述配重杆46套在悬钩槽471内；所述配重杆46上套接有配重块45；所述配重杆46末端垂直设置有压头44；所述压头44正下方设置有研磨盘42；所述研磨盘42侧边水平设置有机械手53；所述研磨盘42底端中心连接研磨电机41；所述机械手53垂直连接旋转电机52。
优选的，所述往复运动机构包括与摇摆电机49相连的偏心轮64，所述偏心轮64水平铰接摆杆63；所述摆杆63水平铰接滑动齿条61；所述滑动齿条61套在滑杆62上；所述滑动齿条61与齿轮60啮合；所述齿轮60连接摇摆杆59；所述摇摆杆59另一端通过竖直铰接头58与配重杆46铰接。
优选的，所述升降机构为齿轮齿条机构或者蜗轮蜗杆机构。
优选的，所述研磨装置4相互阵列连接有不少于4个。
优选的，所述L型传动箱50侧边设置有急停开关57。
优选的，所述L型传动箱50侧边设置有研磨液箱54；所述研磨液箱54下端连接输送软管55；所述输送软管55末端连接喷头56；所述喷头56设置在研磨盘42侧上方。
优选的，所述研磨盘42上端面中心设置有圆弧形研磨槽421。
优选的，所述研磨电机41和旋转电机52均设置在工作台10底面。
优选的，所述机械手53连接有夹具电机51。
优选的，所述清洁除尘装置(3)上设置有高压水喷头和高压气喷头。本发明原理：
通过物料传送带9将待磨工件43传送至机械手53处，机械手53夹住待磨工件43，通过夹具电机51的旋转带动机械手53旋转将待磨工件43放入研磨盘42上方，此时升降杆47在升降电机48的带动下往下移动，使得配重杆46下降，配重杆46末端的压头44压住待磨工件43，通过调整配重杆46上的配重块45可调节压头44压住待磨工件43的力度，实现不同力度调节的研磨；
启动摇摆电机49和研磨电机41，研磨电机41带动研磨盘42水平旋转对待磨工件43进行研磨；同时，摇摆电机49通过往复运动机构控制摇摆杆59产生正逆往复旋转，从而带动压头44和整个待磨工件43产生摇摆运动，使得待磨工件43下端通过弧形研磨槽421被加工出球面透镜。
本发明中采用了至少4组研磨装置，通过设置不同的研磨速度和研磨力度形成成型、粗磨、精磨、抛光等四道基本研磨步骤；每个研磨装置采用独立的自动喷液系统与清洁除尘装置，研磨完成后的零件阵列摆放于吸塑盘或其他不会损伤工件表面收集盒子中。
物料传送带和工件夹取装可采用自动滑轨方式，并安装物料监控装置，如果物料不足则自动报警。
研磨盘中的研磨槽421采用中心圆弧凹坑方式，待磨工件放入研磨盘的凹坑中，摆动电机左右摆动，主轴电机转动，使待磨工件研磨成球面形状。
每个研磨装置可根据工艺要求可独立调整转速、摆动频率、摆动幅度、压力等参数。
研磨液增料系统采用喷头喷液与循环装置，节省人力添加研磨液。
清洁除尘装置3采用高压水冲洗，在用压缩空气吹干。
本发明使用步骤：
1.人工排列若干工件在上料轨道上
2.机械手将工件夹取放入研磨装置上，配重杆加压，摇摆电机与主轴电机转动，使工件摇摆研磨达到球面研磨
3.研磨完成后机械手将工件夹取运送到清洁除尘装置中，除尘装置先用水冲洗，在采用气吹干。
分别经过1～4工序研磨，研磨完成后阵列摆放于吸塑盘或其他不会损伤工件表面收集盒子中。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种光纤准直器球面透镜全自动研磨设备，它包括机架(1)及其上端面设置的工作台(10)，其特征在于，所述工作台(10)上面背部设置有电路控制箱(5)，所述电路控制箱(5)正面设置有显示屏控制器(7)；所述工作台(10)上，位于电路控制箱(5)前方设置有呈阵列相互连接的研磨装置(4)；所述研磨装置(4)一端连接物料传送带(9)，另一端依次设置有清洁除尘装置(3)和成品盒(2)；所述研磨装置(4)包括设置在L型传动箱(50)上端的摇摆电机(49)和升降电机(48)；所述摇摆电机(49)连接有实现配重杆(46)产生正逆旋转的往复运动机构；所述升降电机(48)连接有实现升降杆(47)产生上下升降运动的升降机构；所述往复运动机构和升降机构均设置在L型传动箱(50)内；所述配重杆(46)呈水平设置在L型传动箱(50)正面；所述升降杆(47)垂直设置在升降电机(48)下端；所述升降杆(47)末端设置有悬钩槽(471)；所述配重杆(46)套在悬钩槽(471)内；所述配重杆(46)上套接有配重块(45)；所述配重杆(46)末端垂直设置有压头(44)；所述压头(44)正下方设置有研磨盘(42)；所述研磨盘(42)侧边水平设置有机械手(53)；所述研磨盘(42)底端中心连接研磨电机(41)；所述机械手(53)垂直连接旋转电机(52)。
2.如权利要求1所述的一种光纤准直器球面透镜全自动研磨设备，其特征在于，所述往复运动机构包括与摇摆电机(49)相连的偏心轮(64)，所述偏心轮(64)水平铰接摆杆(63)；所述摆杆(63)水平铰接滑动齿条(61)；所述滑动齿条(61)套在滑杆(62)上；所述滑动齿条(61)与齿轮(60)啮合；所述齿轮(60)连接摇摆杆(59)；所述摇摆杆(59)另一端通过竖直铰接头(58)与配重杆(46)铰接。
3.如权利要求1所述的一种光纤准直器球面透镜全自动研磨设备，其特征在于，所述升降机构为齿轮齿条机构或者蜗轮蜗杆机构。
4.如权利要求1所述的一种光纤准直器球面透镜全自动研磨设备，其特征在于，所述研磨装置(4)相互阵列连接有不少于4个。
5.如权利要求1所述的一种光纤准直器球面透镜全自动研磨设备，其特征在于，所述L型传动箱(50)侧边设置有急停开关(57)。
6.如权利要求1所述的一种光纤准直器球面透镜全自动研磨设备，其特征在于，所述L型传动箱(50)侧边设置有研磨液箱(54)；所述研磨液箱(54)下端连接输送软管(55)；所述输送软管(55)末端连接喷头(56)；所述喷头(56)设置在研磨盘(42)侧上方。
7.如权利要求1所述的一种光纤准直器球面透镜全自动研磨设备，其特征在于，所述研磨盘(42)上端面中心设置有圆弧形研磨槽(421)。
8.如权利要求1所述的一种光纤准直器球面透镜全自动研磨设备，其特征在于，所述研磨电机(41)和旋转电机(52)均设置在工作台(10)底面。
9.如权利要求1所述的一种光纤准直器球面透镜全自动研磨设备，其特征在于，所述机械手(53)连接有夹具电机(51)。
10.如权利要求1所述的一种光纤准直器球面透镜全自动研磨设备，其特征在于，所述清洁除尘装置(3)上设置有高压水喷头和高压气喷头。
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