CN107132595B - 用于光学镜头的自动涂墨机的自动上料装置及上料方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于光学镜头的自动涂墨机、上料装置及上料方法，通过本发明的方案，自动完成对光学镜头的涂墨工作，生产效率高，产品一致性好；可适应不同规格不同涂墨要求的镜片涂墨生产；生产过程连续，不依赖人工上料，在储料库有料的情况下可以连续生产自动化程度高，对工人要求低，节省人力成本。

Description

用于光学镜头的自动涂墨机的自动上料装置及上料方法
技术领域
本发明涉及光学镜片涂墨设备，尤其是一种用于光学镜头的自动涂墨机的自动上料装置及上料方法。
背景技术
涂墨是生产光学镜头的重要工艺环节，是决定镜片质量的关键过程之一。对于玻璃镜片、树脂镜片和非球面复合镜片等的非工作面进行涂不同厚度的墨可以减少有效口径，降低光学系统的杂散光系数，美化镜头外观。
现有的涂墨工序一般为人工完成，人工涂墨存在诸多不足，例如：操作效率低下，在进行大批量涂墨操作的时候需要多人进行同时工作，人力成本较高；产品的一致性不好，由于涂墨操作需要操作人员具备一定的操作技巧和熟练程度，而不同的操作人员之间存在着差异，使得不同的操作人员完成的涂墨操作从涂墨量，到涂墨位置及操作速度均不相同，所以往往造成同一批次产品中一致性的差异；不利于人员的身体健康，由于油墨是一种挥发性物质，对人体有害，长时间从事此类工作会对人员的健康造成不良影响。
为了避免上述问题，现在市面上出现了一些自动涂墨机，通过机械设备来进行涂墨操作，从而实现提高加工效率和产品的一致性，降低对人员的危害的目的，但是此类设备的结构较为复杂，制造成本高，而且后期维护较为不便，另外此类设备一般只是通过机械来模拟取料、夹料、涂墨、下料的操作，重复上述循环来完成单个光学镜片的涂墨，加工效率仍然不高。并且多数自动涂墨设备只适应单一产品，适应性差。而且需要人工上料，中断正常的生产过程，影响生产效率。
发明内容
为解决上述技术问题，第一方面，本发明提供是一种用于光学镜头的自动涂墨机，具体如下：
一种用于光学镜头的自动涂墨机包括上下料机构、料盘、涂墨机构，其中上下料机构包括上料吸盘(1-1)、下料吸盘(1-2)、上下料气缸(2)、第一上料移动模组(3)以及第二上料移动模组(4)，料盘包括待涂镜片料盘(13-1)和已涂镜片料盘(13-2)，它们分别用来摆放待涂镜片和已涂镜片，涂墨机构包括旋转装置(5)、再定位装置(6)、涂墨头(7)、旋转气缸(8)、X-Y移动工作台(9)、第一涂墨移动模组(10)、第二涂墨移动模组(11)，再定位装置(6)安装在X-Y工作台(9)上；
上料吸盘(1-1)、下料吸盘(1-2)在上下料气缸(2)的带动下上下移动，以从待涂镜片料盘(13-1)中利用真空吸取待涂墨镜片以及将已涂镜片放入已涂镜片料盘(13-2)；上料吸盘(1-1)通过第一上料移动模组(3)以及第二上料移动模组(4)在水平面内移动将待加工的镜片放置在旋转装置(5)上，下料吸盘(1-2)通过第一上料移动模组(3)以及第二上料移动模组(4)在水平面内移动将已涂镜片放入已涂镜片料盘(13-2)；在旋转装置(5)的作用下再定位装置(6)对待加工的镜片进行在定位，涂墨头(7)在旋转气缸(8)和第一涂墨移动模组(10)、第二涂墨移动模组(11)的带动下对待加工的镜片进行涂墨。
进一步的，上下料气缸(2)可由上料气缸和下料气缸组成，分别作用于上料吸盘(1-1)和下料吸盘(1-2)。
进一步的，由上下料气缸(2)实现的直线运动和旋转气缸(8)实现的旋转运动由电机实现。
进一步的，由第一上料移动模组(3)、第二上料移动模组(4)、上下料气缸(2)、第一涂墨移动模组(10)、第二涂墨移动模组(11)实现的直线运动由电缸实现。
进一步的，下料吸盘(1-2)通过第一上料移动模组(3)以及第二上料移动模组(4)在水平面内移动将已涂镜片放入已涂镜片料盘(13-2)的过程与在旋转装置(5)的作用下再定位装置(6)对待加工的镜片进行在定位，涂墨头(7)在旋转气缸(8)和第一涂墨移动模组(10)、第二涂墨移动模组(11)的带动下对待加工的镜片进行涂墨的过程同时进行。
进一步的，通过调整再定位装置(6)和X-Y工作台(9)的位置，实现不同尺寸镜片的再定位；通过控制第一涂墨移动模组(10)、第二涂墨移动模组(11)，实现涂墨头(7)的运动轨迹控制，满足不同镜片对涂墨区域大小不同的要求；通过调整涂墨头(7)的参数，实现不同厚度的墨层要求。
第二方面，本发明提供一种用于本发明用于光学镜头的自动涂墨机的自动上料装置，具体如下：
自动上料装置包括料盘拖动装置(12)、料盘固定装置(14)、料盘气缸(15)、工作台、工作滑道和储料库，储料库具有立体储料功能，用于光学镜头的自动涂墨机安装在工作台上，在待涂镜片料盘(13-1)所有镜片涂墨完成后，料盘拖动装置(12)在第二上料移动模组(4)的带动下，移动到料盘工艺孔的正上方，料盘拖动装置(12)在料盘气缸(15)的带动下插入料盘一端的工艺孔，料盘固定装置(14)松开，在第二上料移动模组(4)带动下，返回储料库，到达储料库口，料盘拖动装置(12)从料盘一端的工艺孔中退出，插入料盘的另一端的工艺孔，在第二上料移动模组(4)的带动下将空的待涂镜片料盘(13-1)和已涂镜片料盘(13-2)推入储料库中，在储料库中，已完成涂墨的空的待涂镜片料盘(13-1)和已涂镜片料盘(13-2)由气缸推至上一层，等待工人取出；同时待加工的待涂镜片料盘(13-1)和空的已涂镜片料盘(13-2)推至与滑道平齐的位置，按照料盘进入料库相反的运动过程，将待加工料盘移动到指定位置，料盘固定装置(14)固定，开始新料盘的加工。
进一步的，储料库的立体储料功能由传送带存料功能代替。
进一步的，料盘气缸实现的直线运动由电机或电缸实现。
第三方面，本发明提供一种用于本发明用于光学镜头的自动涂墨机的自动上料方法，其特征在于，包括：
SS1：在待涂镜片料盘所有镜片涂墨完成后，料盘拖动装置在第二上料移动模组的带动下，移动到料盘工艺孔的正上方；
SS2：料盘拖动装置在料盘气缸的带动下插入料盘一端的工艺孔；
SS3：料盘固定装置松开，在第二上料移动模组带动下，返回储料库；
SS4：到达储料库口，料盘拖动装置从料盘一端的工艺孔中退出，插入料盘的另一端的工艺孔；
SS5：在第二上料移动模组4的带动下将空的待涂镜片料盘和已涂镜片料盘推入储料库中；
SS6：在储料库中，已完成涂墨的空的待涂镜片料盘和已涂镜片料盘由气缸推至上一层，等待工人取出；同时待加工的待涂镜片料盘和空的已涂镜片料盘推至与滑道平齐的位置；
SS7：按照料盘进入料库相反的运动过程，将待加工料盘移动到指定位置；
SS8：料盘固定装置固定，开始新料盘的加工。
通过本发明的方案，生产效率高，产品一致性好；可适应不同规格不同涂墨要求的镜片涂墨生产；生产过程连续，不依赖人工上料，在储料库有料的情况下可以连续生产自动化程度高，对工人要求低，节省人力成本。
附图说明
图1为本发明自动涂墨机立体图。
图2为本发明自动涂墨机俯视图。
图3为本发明自动涂墨机侧视图。
实施例
以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本发明的技术方案。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1为本发明自动涂墨机立体图，图2为本发明自动涂墨机俯视图，图3为本发明自动涂墨机侧视图。
如图1、图2、图3所示，本发明自动涂墨机包括上下料机构、料盘、涂墨机构，其中上下料机构包括上料吸盘1-1、下料吸盘1-2、上下料气缸2、第一上料移动模组3以及第二上料移动模组4，料盘包括待涂镜片料盘13-1和已涂镜片料盘13-2，它们分别用来摆放待涂镜片和已涂镜片，涂墨机构包括旋转装置5、再定位装置6、涂墨头7、旋转气缸8、X-Y移动工作台9、第一涂墨移动模组10、第二涂墨移动模组11，再定位装置6安装在X-Y工作台9上，上下料机构将待涂镜片从待涂镜片料盘13-1搬运至涂墨机构，由涂墨机构中的旋转气缸8、第一涂墨移动模组10、第二涂墨移动模组11配合涂墨头7在镜片周边涂墨后，再由上下料机构将已涂镜片搬运至已涂镜片料盘13-2。
具体而言：上料吸盘1-1、下料吸盘1-2在上下料气缸2的带动下上下移动，以从待涂镜片料盘13-1中利用真空吸取待涂墨镜片以及将已涂镜片放入已涂镜片料盘13-2；上料吸盘1-1通过第一上料移动模组3以及第二上料移动模组4在水平面内移动将待加工的镜片放置在旋转装置5上，下料吸盘1-2通过第一上料移动模组3以及第二上料移动模组4在水平面内移动将已涂镜片放入已涂镜片料盘13-2；在旋转装置5的作用下再定位装置6对待加工的镜片进行在定位，涂墨头7在旋转气缸和第一涂墨移动模组10、第二涂墨移动模组11的带动下对待加工的镜片进行涂墨。
本发明涂墨机的工作过程如下：上料吸盘1-1由上下料气缸2带动向下，在待涂镜片料盘13-1中利用真空吸取待涂墨镜片，并由上下料气缸2带动向上，然后由第一上料移动模组3以及第二上料移动模组4在水平面内移动，使下料吸盘1-2运动到旋转装置5的正上方，在上下料气缸2的带动下，吸取已完成涂墨的镜片，然后将上料吸盘1-1中待加工的镜片放置在旋转装置5上，下料吸盘1-2在第一上料移动模组3以及第二上料移动模组4的作用下在水平面内移动，使下料吸盘1-2运动到已涂镜片料盘13-2区域，由上下料气缸2带动向下，将已涂镜片放入已涂镜片料盘13-2。之后再定位装置6对待加工的镜片进行在定位，确保涂墨区域准确稳定，避免人工涂墨时因不同人及不同工件之间出现的涂墨区域不同而造成不一致。
下料吸盘1-2通过第一上料移动模组3以及第二上料移动模组4在水平面内移动将已涂镜片放入已涂镜片料盘13-2的过程与在旋转装置5的作用下再定位装置6对待加工的镜片进行在定位，涂墨头7在旋转气缸和第一涂墨移动模组10、第二涂墨移动模组11的带动下对待加工的镜片进行涂墨的过程同时进行。这样可以提高涂墨效率。
旋转装置5在伺服电机的带动下旋转，涂墨头7在旋转气缸和第一涂墨移动模组10、第二涂墨移动模组11的带动下对镜片进行涂墨。完成涂墨后，进入下一个工作循环。
通过本发明的装置可以适应不同尺寸和涂墨要求的镜片。
具体为：通过调整再定位装置6和X-Y工作台9的位置，实现不同尺寸镜片的再定位；通过控制第一涂墨移动模组10、第二涂墨移动模组11，实现涂墨头7的运动轨迹控制，满足不同镜片对涂墨区域大小不同的要求；通过调整涂墨头7的参数，实现不同厚度的墨层要求。
此外市场现有自动涂墨设备，需要人工上料，打断正常的涂墨过程，影响生产效率。为进一步提高生产效率，为该自动涂墨机设计一套自动上料机构。具体为：
自动上料机构包括料盘拖动装置12、第二上料移动模组4、料盘固定装置14、料盘气缸15、工作台、工作滑道和储料库。
具体的，在待涂镜片料盘13-1所有镜片涂墨完成后，料盘拖动装置12在第二上料移动模组4的带动下，移动到料盘工艺孔的正上方。
料盘拖动装置12在料盘气缸15的带动下插入料盘一端的工艺孔。
料盘固定装置14松开，在第二上料移动模组4带动下，返回储料库。
到达储料库口，料盘拖动装置12从料盘一端的工艺孔中退出，插入料盘的另一端的工艺孔。
在第二上料移动模组4的带动下将空的待涂镜片料盘13-1和已涂镜片料盘13-2推入储料库中。
在储料库中，已完成涂墨的空的待涂镜片料盘13-1和已涂镜片料盘13-2由气缸推至上一层，等待工人取出；同时待加工的待涂镜片料盘13-1和空的已涂镜片料盘13-2推至与滑道平齐的位置。
按照料盘进入料库相反的运动过程，将待加工料盘移动到指定位置。
料盘固定装置14固定，开始新料盘的加工。
根据本发明的一实施例，上下料气缸2可由上料气缸和下料气缸组成，分别作用于上料吸盘1-1和下料吸盘1-2。
根据本发明的一实施例，由气缸实现的直线和旋转运动可以由电机实现。
根据本发明的一实施例，由模组和气缸实现的直线运动可以由电缸实现。
根据本发明的一实施例，储料库的立体储料功能可由传送带存料功能代替。
与现有技术方案相比，本发明技术方案具有下述明显优点：
(1)生产效率高，产品一致性好；
(2)可适应不同规格不同涂墨要求的镜片涂墨生产；
(3)生产过程连续，不依赖人工上料，在储料库有料的情况下可以连续生产。
(4)自动化程度高，对工人要求低，节省人力成本。
尽管在装置的上下文中已描述了一些方面，但明显的是这些方面也表示对应方法的描述，其中块或设备与方法步骤或方法步骤的特征相对应。类似地，在方法步骤的上下文中所描述的各方面也表示对应的块或项目或者对应装置的特征的描述。可以通过(或使用)如微处理器、可编程计算机、或电子电路之类的硬件装置来执行方法步骤中的一些或所有。可以通过此类装置来执行最重要的方法步骤中的某一个或多个。
所述实现可以采用硬件或采用软件或可以使用例如软盘、DVD、蓝光、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、或闪存之类的具有被存储在其上的电子可读控制信号的数字存储介质来执行，所述电子可读控制信号与可编程计算机系统配合(或能够与其配合)以使得执行相应的方法。可以提供具有电子可读控制信号的数据载体，所述电子可读控制信号能够与可编程计算机系统配合以使得执行本文所描述的方法。
以上所描述的仅是说明性，并且要理解的是，本文所描述的布置和细节的修改和变化对于本领域技术人员而言将是明显的。因此，意在仅由所附权利要求的范围而不是由通过以上描述和解释的方式所呈现的特定细节来限制。

Claims (8)

1.一种用于光学镜头的自动涂墨机的自动上料装置，其特征在于，所述自动涂墨机包括上下料机构、料盘、涂墨机构，其中上下料机构包括上料吸盘(1-1)、下料吸盘(1-2)、上下料气缸(2)、第一上料移动模组(3)以及第二上料移动模组(4)，料盘包括待涂镜片料盘(13-1)和已涂镜片料盘(13-2)，它们分别用来摆放待涂镜片和已涂镜片，涂墨机构包括旋转装置(5)、再定位装置(6)、涂墨头(7)、旋转气缸(8)、X-Y移动工作台(9)、第一涂墨移动模组(10)、第二涂墨移动模组(11)，再定位装置(6)安装在X-Y工作台(9)上；上料吸盘(1-1)、下料吸盘(1-2)在上下料气缸(2)的带动下上下移动，以从待涂镜片料盘(13-1)中利用真空吸取待涂墨镜片以及将已涂镜片放入已涂镜片料盘(13-2)，所述上下料气缸(2)由上料气缸和下料气缸组成，分别作用于上料吸盘(1-1)和下料吸盘(1-2)，上料吸盘(1-1)通过第一上料移动模组(3)以及第二上料移动模组(4)在水平面内移动将待加工的镜片放置在旋转装置(5)上，下料吸盘(1-2)通过第一上料移动模组(3)以及第二上料移动模组(4)在水平面内移动将已涂镜片放入已涂镜片料盘(13-2)；在旋转装置(5)的作用下再定位装置(6)对待加工的镜片进行在定位，涂墨头(7)在旋转气缸(8)和第一涂墨移动模组(10)、第二涂墨移动模组(11)的带动下对待加工的镜片进行涂墨；
所述自动上料装置包括料盘拖动装置(12)、料盘固定装置(14)、料盘气缸(15)、工作台、工作滑道和储料库，储料库具有立体储料功能，用于光学镜头的自动涂墨机安装在工作台上，在待涂镜片料盘(13-1)所有镜片涂墨完成后，料盘拖动装置(12)在第二上料移动模组(4)的带动下，移动到料盘工艺孔的正上方，料盘拖动装置(12)在料盘气缸(15)的带动下插入料盘一端的工艺孔，料盘固定装置(14)松开，在第二上料移动模组(4)带动下，返回储料库，到达储料库口，料盘拖动装置(12)从料盘一端的工艺孔中退出，插入料盘的另一端的工艺孔，在第二上料移动模组(4)的带动下将空的待涂镜片料盘(13-1)和已涂镜片料盘(13-2)推入储料库中，在储料库中，已完成涂墨的空的待涂镜片料盘(13-1)和已涂镜片料盘(13-2)由气缸推至上一层，等待工人取出；同时待加工的待涂镜片料盘(13-1)和空的已涂镜片料盘(13-2)推至与滑道平齐的位置，按照料盘进入料库相反的运动过程，将待加工料盘移动到指定位置，料盘固定装置(14)固定，开始新料盘的加工。
2.根据权利要求1所述的自动上料装置，其中由上下料气缸(2)实现的直线运动和旋转气缸(8)实现的旋转运动由电机实现。
3.根据权利要求1所述的自动上料装置，其中由第一上料移动模组(3)、第二上料移动模组(4)、上下料气缸(2)、第一涂墨移动模组(10)、第二涂墨移动模组(11)实现的直线运动由电缸实现。
4.根据权利要求1所述的自动上料装置，其中下料吸盘(1-2)通过第一上料移动模组(3)以及第二上料移动模组(4)在水平面内移动将已涂镜片放入已涂镜片料盘(13-2)的过程与在旋转装置(5)的作用下再定位装置(6)对待加工的镜片进行在定位，涂墨头(7)在旋转气缸(8)和第一涂墨移动模组(10)、第二涂墨移动模组(11)的带动下对待加工的镜片进行涂墨的过程同时进行。
5.根据权利要求1所述的自动上料装置，其中通过调整再定位装置(6)和X-Y工作台(9)的位置，实现不同尺寸镜片的再定位；通过控制第一涂墨移动模组(10)、第二涂墨移动模组(11)，实现涂墨头(7)的运动轨迹控制，满足不同镜片对涂墨区域大小不同的要求；通过调整涂墨头(7)的参数，实现不同厚度的墨层要求。
6.根据权利要求1所述的自动上料装置，其中储料库的立体储料功能由传送带存料功能代替。
7.根据权利要求1所述的自动上料装置，其中料盘气缸(15)实现的直线运动由电机或电缸实现。
8.一种用于权利要求1所述的用于光学镜头的自动涂墨机的自动上料装置的自动上料方法，其特征在于，包括：
SS1：在待涂镜片料盘所有镜片涂墨完成后，料盘拖动装置在第二上料移动模组的带动下，移动到料盘工艺孔的正上方；
SS2：料盘拖动装置在料盘气缸的带动下插入料盘一端的工艺孔；
SS3：料盘固定装置松开，在第二上料移动模组带动下，返回储料库；
SS4：到达储料库口，料盘拖动装置从料盘一端的工艺孔中退出，插入料盘的另一端的工艺孔；
SS5：在第二上料移动模组的带动下将空的待涂镜片料盘和已涂镜片料盘推入储料库中；
SS6：在储料库中，已完成涂墨的空的待涂镜片料盘和已涂镜片料盘由气缸推至上一层，等待工人取出；同时待加工的待涂镜片料盘和空的已涂镜片料盘推至与滑道平齐的位置；
SS7：按照料盘进入料库相反的运动过程，将待加工料盘移动到指定位置；
SS8：料盘固定装置固定，开始新料盘的加工。
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