CN107953189A - 镜片磨边扫描一体化机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机械技术领域。镜片磨边扫描一体化机，包括一磨边机，磨边机包括一安装有镜片夹持轴的基座，还包括一固定底座，固定底座与基座滑动连接，底座的滑动方向平行于夹持轴的长度方向，还包括一镜片扫描系统；镜片扫描系统包括一镜片扫描机构，镜片扫描机构包括一用于与镜片相抵的扫描头，扫描头与一驱动扫描头转动的驱动电机的动力输出轴传动连接，驱动电机固定在固定底座上；镜片扫描系统还包括用于检测扫描头运动轨迹的传感系统。本发明通过在传统的磨边机上增设有镜片扫描系统，便于在磨边的过程中进行扫描，减少了镜片往返运输于磨边机与扫描仪的繁琐性。

Description

镜片磨边扫描一体化机
技术领域
本发明涉及机械技术领域，具体涉及磨边机。
背景技术
磨边机是用于对镜片的外轮廓磨削处理的磨边机。目前经过磨边机对镜片处理后，通过机械扫描仪内的镜片扫描机构对镜片的外轮廓进行扫描。
现有的磨边机与扫描仪是分体设置的，较为不便。
发明内容
本发明的目的在于，提供镜片磨边扫描一体化机，解决以上至少一个技术问题。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
镜片磨边扫描一体化机，包括一磨边机，所述磨边机包括一安装有镜片夹持轴的基座，还包括一固定底座，所述固定底座与所述基座滑动连接，所述底座的滑动方向平行于所述夹持轴的长度方向，其特征在于，还包括一镜片扫描系统；
所述镜片扫描系统包括一镜片扫描机构，所述镜片扫描机构包括一用于与镜片相抵的扫描头，所述扫描头与一驱动扫描头转动的驱动电机的动力输出轴传动连接，所述驱动电机固定在所述固定底座上；
所述镜片扫描系统还包括用于检测扫描头运动轨迹的传感系统，所述扫描头运动轨迹滑过镜片夹持抽的轴心。
本发明通过在传统的磨边机上增设有镜片扫描系统，便于在磨边的过程中进行扫描，减少了镜片往返运输于磨边机与扫描仪的繁琐性。
驱动电机驱动扫描头转动进而实现扫描头所处位置的调整，当无需进行外轮廓扫描时，驱动电机使得扫描头远离镜片，当需要扫描时，驱动电机驱动扫描头转动与镜片相抵，当扫描头与镜片相抵时，通过传感系统检测扫描头的运动情况。
所述镜片扫描机构包括一旋转机构，所述扫描头可弹性伸缩的安装在一旋转机构上，所述扫描头的伸缩方向平行于所述旋转机构的中心轴线方向，且平行于所述镜片夹持轴的中心轴线方向；
所述旋转机构与所述驱动电机的动力输出轴传动连接；
所述镜片扫描机构还包括一框架，所述旋转机构与所述框架转动连接，且所述旋转机构与所述框架通过一弹性复位机构相连，所述框架固定在所述固定底座上；
所述传感系统包括一用于检测扫描头伸缩量的横向位移传感器。
本发明通过扫描头可弹性伸缩的安装在一旋转机构上，通过横向位移传感器，便于检测扫描头的横向位移情况，进而监测镜片的厚度情况。通过弹性复位机构进而实现扫描机构进行扫描外轮廓时，扫描头与镜片相抵。
所述传感系统包括一用于检测扫描头以旋转机构的中心轴线为旋转中心线的旋转角度的旋转编码器；
所述旋转机构与旋转编码器的转轴传动连接。
本发明通过旋转编码器实现扫描头径向旋转角度的监测。本发明通过横向位移传感器与旋转编码器的结合，进而实现对镜片的三维扫描。
所述基座包括一安装有镜片夹持轴的支架、以及用于支撑支架的固定底座；
所述支架上固定有驱动所述镜片夹持轴转动的第一电机；
所述支架的后端与所述固定底座转动连接；
所述固定底座的前端固定有一伸缩方向为竖直方向的丝杆升降机构，所述丝杆升降机构的顶部与所述支架前端相抵。
本发明通过丝杆升降机构进而可以实现固定底座的前端绕着后端进行转动，进而适当的镜片夹持轴所夹持镜片所处的高度。
所述支架与所述丝杆升降机构的底部相抵处套设有一轴承；
所述轴承与所述丝杆升降机构之间设有一用于感应是否与轴承相抵的镜片位置传感器；
所述磨边机还包括一用于磨削镜片的磨削机构，所述磨削机构包括刀头以及驱动刀头转动的第二电机；
镜片位置传感器连接一控制系统，控制系统连接所述第一电机，所述控制系统连接所述第二电机；
磨削机构在磨削时，刀头与镜片相抵，在磨削过程中，镜片随着外边缘被刀头的打磨，支架前端逐渐下降，当支架下降到与镜片位置传感器相抵时，镜片的外轮廓已经打磨到设定的程度，控制系统控制第一电机与第二电机停止转动。
进而实现对磨削程度的闭环控制。
所述磨削机构包括两个用于固定刀头的刀头轴，两个刀头轴上均固定有不同的刀头；
两个刀头轴上套均设有可转动方向相反的单向轴承，两个刀头轴分别为第一刀头轴、第二刀头轴，第一刀头轴上的单向轴承为第一单向轴承，第二刀头轴上的单向轴承为第二单向轴承；
所述第一单向轴承的外圈与第二电机传动连接，第二单向轴承的外圈与所述第二电机传动连接。
便于通过同一电机分别控制两个刀头。
所述固定底座上设有用于引导基座横向滑动的导轨；
所述固定底座与所述基座通过一丝杆伸缩机构相连，所述丝杆伸缩机构的伸缩方向平行于所述镜片夹持轴的中心轴线方向。
便于实现镜片的横向运动。
所述磨削机构固定在所述固定底座上。通过丝杆伸缩机构以及丝杆升降机构，便于实现镜片与磨削机构两者的相对位移情况的调整，实现镜片的三维位置调整。
所述磨边机还包括一内部作为磨边腔的壳体，所述壳体固定在所述固定底座上；
所述镜片夹持轴包括一镜片夹持部，所述镜片夹持部设置在所述壳体内，所述壳体上开设有所述镜片夹持轴运动的导向槽；
所述壳体上开设有用于扫描头沿着镜片夹持轴的中心轴线方向运动的导向孔。
本发明通过导向槽与导向孔，便于实现固定底座与基座相对运动时，各个部件的相对运动的稳定性。
所述壳体的内部固定有一吹风机构，所述吹风机构的吹风方向朝向所述镜片夹持部；
所述固定底座上固定有一吸尘机构，所述壳体的底部开设有通孔，所述吸尘机构的吸气口与所述通孔导通。
本发明通过吹风机构与吸尘机构的结合，便于对壳体内部镜片磨削下来的颗粒进行收集处理。本发明通过吹风机构将镜片上的颗粒吹落，便于吸尘机构进行吸尘处理。
所述扫描头包括一扫描探针、一用于与所述旋转机构同轴转动连接的旋转杆，所述扫描探针通过一摆臂与所述旋转杆相连；
所述扫描探针的长度方向、旋转杆的长度方向、镜片夹持轴的长度方向三者均相互平行；
所述摆臂上开设有用于穿过所述扫描探针的通孔，所述扫描探针与所述摆臂上开设有用于螺钉穿过的安装孔；
所述扫描探针通过穿过安装孔的螺钉固定在摆臂上。
本发明通过螺钉，进而保障扫描探针与摆臂的连接强度。
附图说明
图1为本发明部分结构示意图；
图2为本发明镜片扫描系统的部分结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本发明。
参照图1、图2，镜片磨边扫描一体化机，包括一磨边机，磨边机包括一安装有镜片夹持轴3的基座2，还包括一固定底座1，固定底座1与基座2滑动连接，底座的滑动方向平行于夹持轴3的长度方向，还包括一镜片扫描系统，镜片扫描系统包括一镜片扫描机构5；镜片扫描机构5包括一用于与镜片相抵的扫描头4，扫描头4与一驱动扫描头4转动的驱动电机14的动力输出轴传动连接，驱动电机14固定在固定底座1上；镜片扫描系统还包括用于检测扫描头4运动轨迹的传感系统。本发明通过在传统的磨边机上增设有镜片扫描机构5，便于在磨边的过程中进行扫描，减少了镜片往返运输于磨边机与扫描仪的繁琐性。传感器系统固定在固定底座1上。
驱动电机14驱动扫描头4转动进而实现扫描头4与镜片相抵，当扫描头 4与镜片相抵时，通过传感系统检测扫描头4的运动情况。
镜片扫描机构包括一旋转机构，扫描头4可弹性伸缩的安装在一旋转机构上，扫描头4的伸缩方向平行于旋转机构的中心轴线方向，且平行于镜片夹持轴3的中心轴线方向；旋转机构与驱动电机14的动力输出轴传动连接；传感系统包括一用于检测扫描头4伸缩量的横向位移传感器11。本发明通过扫描头4可弹性伸缩的安装在一旋转机构上，通过横向位移传感器，便于检测扫描头4的横向位移情况，进而监测镜片的厚度情况。
基座2上开设有用于支撑扫描头4的定位孔。
扫描头4包括旋转杆17，旋转机构套设在旋转杆17的外围，旋转机构与旋转杆滑动连接，旋转机构与驱动电机14的动力输出轴驱动连接，旋转机构与编码器的转轴传动连接；旋转杆与旋转机构通过一复位弹簧相连；定位孔的内径与旋转杆的外壁相匹配。当镜片与扫描头4相抵时，镜片运动过程中，镜片与扫描头4接触处的厚度发生变化时，扫描头4带动旋转杆相对于旋转机构伸缩，通过旋转杆的伸缩量，进而实现对镜片厚度的监测。
横向位移传感器11是一旋转编码器；旋转杆的外壁上设有一长度方向垂直于旋转杆的长度方向的杆状凸起13，旋转机构的外壁上开设有一引导方向平行于伸缩杆的伸缩方向的引导槽，杆状凸起13位于引导槽内；杆状凸起固定有长度方向平行于旋转杆的长度方向的直齿条12，直齿条12与一齿轮10 啮合，齿轮10套设在旋转编码器的转轴上。旋转编码器固定在固定底座1上。或者，旋转编码器固定在旋转机构上。本发明用过旋转编码器监测齿轮的转动情况，进而实现伸缩杆的伸缩情况。
传感系统包括一用于检测扫描头4以旋转机构的中心轴线为旋转中心线的旋转角度的旋转编码器15；旋转机构与旋转编码器15的旋转机构传动连接。本发明通过旋转编码器实现扫描头4径向旋转角度的监测。本发明通过横向位移传感器与旋转编码器的结合，进而实现对镜片的三维扫描。
基座2包括一安装有镜片夹持轴3的支架、以及用于支撑支架的固定底座1；支架上固定有驱动镜片夹持轴3转动的第一电机；支架的后端与固定底座1转动连接；固定底座1的前端固定有一伸缩方向为竖直方向的丝杆升降机构，丝杆升降机构的顶部与支架前端相抵。本发明通过丝杆升降机构进而可以实现固定底座1的前端绕着后端进行转动，进而适当的镜片夹持轴3所夹持镜片所处的高度。支架的后端与固定底座1通过一轴体7转动连接。
支架与丝杆升降机构的底部相抵处套设有一轴承8；轴承8与丝杆升降机构9之间设有一用于感应是否与轴承相抵的镜片位置传感器；磨边机还包括一用于磨削镜片的磨削机构，磨削机构包括刀头以及驱动刀头转动的第二电机；镜片位置传感器连接一控制系统，控制系统连接第一电机，控制系统连接第二电机；磨削机构在磨削时，刀头与镜片相抵，在磨削过程中，镜片随着外边缘被刀头的打磨，支架前端逐渐下降，当支架下降到与镜片位置传感器相抵时，镜片的外轮廓已经打磨到设定的程度，控制系统控制第一电机与第二电机停止转动。进而实现对磨削程度的闭环控制。镜片位置传感器是一压力传感器。
磨削机构包括两个用于固定刀头的刀头轴，两个刀头轴上均固定有不同的刀头；两个刀头轴上套均设有可转动方向相反的单向轴承，两个刀头轴分别为第一刀头轴、第二刀头轴，第一刀头轴上的单向轴承为第一单向轴承，第二刀头轴上的单向轴承为第二单向轴承；第一单向轴承的外圈与第二电机传动连接，第二单向轴承的外圈与第二电机传动连接。便于通过同一电机分别控制两个刀头。
固定底座1上设有用于引导基座2横向滑动的导轨；固定底座1与基座2 通过一丝杆伸缩机构6相连，丝杆伸缩机构6的伸缩方向平行于镜片夹持轴3 的中心轴线方向。便于实现镜片的横向运动。
磨削机构固定在固定底座1上。通过丝杆伸缩机构6以及丝杆升降机构，便于实现镜片与磨削机构两者的相对位移情况的调整，实现镜片的三维位置调整。
磨边机还包括一内部作为磨边腔的壳体，壳体固定在固定底座1上；镜片夹持轴3包括一镜片夹持部，镜片夹持部设置在壳体内，壳体上开设有镜片夹持轴3运动的导向槽；壳体上开设有用于扫描头4沿着镜片夹持轴3的中心轴线方向运动的导向孔。本发明通过导向槽与导向孔，便于实现固定底座1与基座2相对运动时，各个部件的相对运动的稳定性。
壳体的内部固定有一吹风机构，吹风机构的吹风方向朝向镜片夹持部；固定底座1上固定有一吸尘机构，壳体的底部开设有通孔，吸尘机构的吸气口与通孔导通。本发明通过吹风机构与吸尘机构的结合，便于对壳体内部镜片磨削下来的颗粒进行收集处理。本发明通过吹风机构将镜片上的颗粒吹落，便于吸尘机构进行吸尘处理。
扫描头4包括一扫描探针、一用于与旋转机构同轴转动连接的旋转杆，扫描探针通过一摆臂16与旋转杆17相连；扫描探针的长度方向、旋转杆的长度方向、镜片夹持轴3的长度方向三者均相互平行；摆臂上开设有用于穿过扫描探针的通孔，扫描探针与摆臂上开设有用于螺钉穿过的安装孔；扫描探针通过穿过安装孔的螺钉固定在摆臂上。本发明通过螺钉，进而保障扫描探针与摆臂的连接强度。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.镜片磨边扫描一体化机，包括一磨边机，所述磨边机包括一安装有镜片夹持轴的基座，还包括一固定底座，所述固定底座与所述基座滑动连接，所述底座的滑动方向平行于所述夹持轴的长度方向，其特征在于，还包括一镜片扫描系统；
所述镜片扫描系统包括一镜片扫描机构，所述镜片扫描机构包括一用于与镜片相抵的扫描头，所述扫描头与一驱动扫描头转动的驱动电机的动力输出轴传动连接，所述驱动电机固定在所述固定底座上；
所述镜片扫描系统还包括用于检测扫描头运动轨迹的传感系统，所述扫描头运动轨迹滑过镜片夹持抽的轴心。
2.根据权利要求1所述的镜片磨边扫描一体化机，其特征在于：所述镜片扫描机构包括一旋转机构，所述扫描头可弹性伸缩的安装在一旋转机构上，所述扫描头的伸缩方向平行于所述旋转机构的中心轴线方向，且平行于所述镜片夹持轴的中心轴线方向；
所述旋转机构与所述驱动电机的动力输出轴传动连接；
所述镜片扫描机构还包括一框架，所述旋转机构与所述框架转动连接，且所述旋转机构与所述框架通过一弹性复位机构相连，所述框架固定在所述固定底座上；
所述传感系统包括一用于检测扫描头伸缩量的横向位移传感器。
3.根据权利要求2所述的镜片磨边扫描一体化机，其特征在于：所述传感系统包括一用于检测扫描头以旋转机构的中心轴线为旋转中心线的旋转角度的旋转编码器；
所述旋转机构与旋转编码器的转轴传动连接。
4.根据权利要求1所述的镜片磨边扫描一体化机，其特征在于：所述基座包括一安装有镜片夹持轴的支架、以及用于支撑支架的固定底座；
所述支架上固定有驱动所述镜片夹持轴转动的第一电机；
所述支架的后端与所述固定底座转动连接；
所述固定底座的前端固定有一伸缩方向为竖直方向的丝杆升降机构，所述丝杆升降机构的顶部与所述支架前端相抵。
5.根据权利要求4所述的镜片磨边扫描一体化机，其特征在于：所述支架与所述丝杆升降机构的底部相抵处套设有一轴承；
所述轴承与所述丝杆升降机构之间设有一用于感应是否与轴承相抵的镜片位置传感器；
所述磨边机还包括一用于磨削镜片的磨削机构，所述磨削机构包括刀头以及驱动刀头转动的第二电机；
镜片位置传感器连接一控制系统，控制系统连接所述第一电机，所述控制系统连接所述第二电机；
磨削机构在磨削时，刀头与镜片相抵，在磨削过程中，镜片随着外边缘被刀头的打磨，支架前端逐渐下降，当支架下降到与镜片位置传感器相抵时，镜片的外轮廓已经打磨到设定的程度，控制系统控制第一电机与第二电机停止转动。
6.根据权利要求5所述的镜片磨边扫描一体化机，其特征在于：所述磨削机构包括两个用于固定刀头的刀头轴，两个刀头轴上均固定有不同的刀头；
两个刀头轴上套均设有可转动方向相反的单向轴承，两个刀头轴分别为第一刀头轴、第二刀头轴，第一刀头轴上的单向轴承为第一单向轴承，第二刀头轴上的单向轴承为第二单向轴承；
所述第一单向轴承的外圈与第二电机传动连接，第二单向轴承的外圈与所述第二电机传动连接。
7.根据权利要求1所述的镜片磨边扫描一体化机，其特征在于：所述固定底座上设有用于引导基座横向滑动的导轨；
所述固定底座与所述基座通过一丝杆伸缩机构相连，所述丝杆伸缩机构的伸缩方向平行于所述镜片夹持轴的中心轴线方向。
8.根据权利要求1所述的镜片磨边扫描一体化机，其特征在于：所述磨边机还包括一内部作为磨边腔的壳体，所述壳体固定在所述固定底座上；
所述镜片夹持轴包括一镜片夹持部，所述镜片夹持部设置在所述壳体内，所述壳体上开设有所述镜片夹持轴运动的导向槽；
所述壳体上开设有用于扫描头沿着镜片夹持轴的中心轴线方向运动的导向孔。
9.根据权利要求8所述的镜片磨边扫描一体化机，其特征在于：所述壳体的内部固定有一吹风机构，所述吹风机构的吹风方向朝向所述镜片夹持部；
所述固定底座上固定有一吸尘机构，所述壳体的底部开设有通孔，所述吸尘机构的吸气口与所述通孔导通。
10.根据权利要求1所述的镜片磨边扫描一体化机，其特征在于：所述扫描头包括一扫描探针、一用于与所述旋转机构同轴转动连接的旋转杆，所述扫描探针通过一摆臂与所述旋转杆相连；
所述扫描探针的长度方向、旋转杆的长度方向、镜片夹持轴的长度方向三者均相互平行；
所述摆臂上开设有用于穿过所述扫描探针的通孔，所述扫描探针与所述摆臂上开设有用于螺钉穿过的安装孔；
所述扫描探针通过穿过安装孔的螺钉固定在摆臂上。
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