CN109176221A - 四轴联动光学镜片打磨抛光切边磨边一体机 - Google Patents

Abstract

四轴联动光学镜片打磨抛光切边磨边一体机，包括：电动旋转基座，旋转臂数控电机，数控加工机头，工控计算机；其中数控加工机头上安装的各种磨边模具、各种打磨模具、各种抛光模具在工控计算机的控制下对固定在电动旋转基座上光学镜片分别进行打磨、抛光、切边、磨边工艺，本发明提高了对光学镜片的加工效率，实现了对传统光学镜片进行智能化数字化的技术改造。

Description

四轴联动光学镜片打磨抛光切边磨边一体机

技术领域

本发明属于光学镜片加工机械制造技术领域，具体涉及四轴联动光学镜片打磨抛光切边磨边一体机制造技术领域。

背景技术

现有技术的光学镜片加工机械，大都采用各种功能单一的加工机械，如申请号：201710425002.9“一种镜片磨边机及镜片切边方法”，申请技术仅仅只对镜片进行磨边和切边进行了技术改进，本公司实用新型技术CN205834981U“一种镜片磨边机”同样仅仅涉及镜片的磨边技术，对镜片的加工效率低，现有技术对此缺陷一直没有很好的解决方案。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种能够对光学镜片进行打磨抛光磨边一体加工的四轴联动光学镜片打磨抛光切边磨边一体机，包括：

电动旋转基座，电动旋转机座垂直且转动安装于一水平机座上，电动旋转机座用于固定待加工的光学镜片，电动旋转机座上部设置有可更换的各种固定模具，电动旋转机座内部固定有一真空罐，各种镜片模具对应固定各种不同外形的光学镜片，固定模具表面上设有用于吸牢、固定各种镜片的多个吸气孔，多个吸气孔通过气管与真空罐连通，真空罐的侧壁设有抽真空的真空截止阀，真空罐形成的真空负压，通过固定模具上的多个吸气孔将光学镜片吸合在固定模具上；电动旋转基座的转轴向下贯通出水平机座的底部，电动旋转基座的转轴与一数控旋转电机同轴连接；旋转臂数控电机，旋转臂数控电机安装在与水平机座相垂直的竖直机座上，旋转臂数控电机的转轴位于电动旋转基座的转轴的正上方；数控加工机头，数控加工机头包括一旋转臂、一数控加工电机、一电机安装座，数控加工电机安装在电机安装座上，电机安装座安装在旋转臂的上端，旋转臂的下端转动安装在旋转臂数控电机的转轴上，且旋转臂绕旋转臂数控电机的转轴转动，数控加工电机转轴上设置一夹具，夹具可更换地夹持用于打磨各种光学镜片的各种磨边模具、各种打磨模具、各种抛光模具、各种切边模具的模杆；工控计算机，工控计算机包括主机、信息输入触屏、四个伺服驱动接口、四个伺服驱动接口分别与数控加工电机连接、与旋转臂数控电机连接、与数控升降电机连接、与数控旋转电机连接，工控计算机预设磨边、打磨、抛光程序并存储于计算机内部，程序包括接收加工参数变量的设置、各数控电机的启动关闭指令、各数控电机工作时间指令，加工参数变量包括待加工光学镜片的直径、待加工光学镜片的曲率、旋转臂倾斜的起止角度。

作为优选，数控加工电机外壳位于电机安装座的一侧设置直线驱动齿条，电机安装座内设置数控升降电机，数控升降电机的转轴上设置驱动齿轮，驱动齿轮与直线驱动齿条啮合，一套管套设在数控加工电机的圆柱形外壳上，套管通过其支撑座固定在电机安装座上，数控加工电机相对于电机安装座作升降移动。

作为优选，工控计算机控制数控加工电机开启或关闭和数控加工电机开启后工作的时长，工控计算机联动控制旋转臂数控电机带动旋转臂倾斜角度，工控计算机联动控制数控升降电机的升降高度，工控计算机联动控制数控旋转电机的旋转速度和旋转时间；固定模具表面为与光学镜片表面相吻合的胶面。

作为优选，真空罐的真空截止阀关闭保持真空罐内部持续形成真空，固定模具表面通过真空负压的吸力吸附光学镜片，数控加工电机转轴夹持的各种磨具对光学镜片进行加工；真空截止阀开通，外部空气进入真空罐，固定模具表面失去对光学镜片的吸力，光学镜片可移动。

作为优选，旋转臂旋转至水平位置正负30°区域，数控加工电机转轴旋转带动夹具夹持的切边、磨边磨具对各种光学镜片进行切边、磨边，在切边、磨边过程中，数控旋转电机带动电动旋转基座转动，确保切边、磨边模具对所切割、研磨的光学镜片的周边进行全周切边、磨边；打磨模具与待加工的光学镜片的外形相同、曲率相同；抛光模具与待加工的光学镜片的外形相同、曲率相同，抛光时，在不同的抛光模具上涂上不同粒度的抛光蜡，抛光模具材料为绒布或羊毛、抛光皮、高级抛光沥青等。

作为优选，旋转臂旋转至竖直位置左右摆动60°的区域内，数控加工电机转轴旋转带动夹具夹持的打磨磨具对各种光学镜片进行打磨，打磨过程中采用循环水泵对打磨模具和光学镜片之间进行浇水。

作为优选，旋转臂旋转至竖直位置左右摆动60°的区域内，数控加工电机转轴旋转带动夹具夹持的各种抛光绒杆对光学镜片进行抛光，各种抛光绒杆的抛光绒上涂分别有1000-60000目的抛光料，抛光料包括：抛光膏或抛光粉或抛光胶，抛光方法是先采用抛光粗目的抛光料，如1000目，逐渐加细3000目、6000目、10000目、15000目、20000目、40000目、60000目，直至将光学镜片抛光为光学镜面。

附图说明

图1为数控加工机头进入打磨或抛光位置的四轴联动光学镜片打磨抛光切边磨边一体机的结构示意图。

图2为数控加工机头进入切边、磨边位置的四轴联动光学镜片打磨抛光切边磨边一体机的结构示意图。

图3为磨边模具对光学镜片进行磨边的A处的局部放大图。

1.电动旋转基座，2.水平机座，3.固定模具，4.光学镜片，5.打磨磨具，6.磨杆，7.截止阀，8.数控加工电机，9.直线驱动齿条，10.套管，11.电机安装座，12.旋转臂，13.旋转臂数控电机，14.竖直机座，15.真空罐，16.数控旋转电机，17.真空泵，18.真空接口。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为数控加工机头进入打磨或抛光位置的四轴联动光学镜片打磨抛光切边磨边一体机的结构示意图，图2为数控加工机头进入磨边位置的四轴联动光学镜片打磨抛光切边磨边一体机的结构示意图，图3为磨边模具对光学镜片4进行磨边的A处的局部放大图。

本发明的四轴联动光学镜片打磨抛光切边磨边一体机，包括：

电动旋转基座，电动旋转机座1垂直且转动安装于一水平机座2上，电动旋转机座用于固定待加工的光学镜片4，电动旋转机座1上部设置有可更换的各种固定模具3，电动旋转机座1内部固定有一真空瓶，各种镜片模具对应固定各种不同外形的光学镜片4，固定模具3表面上设有用于吸牢、固定各种镜片的多个吸气孔(未标示)，多个吸气孔通过气管与真空罐15连通，真空罐15的侧壁设有抽真空的真空截止阀7，各种光学镜片4通过各种固定模具3上的多个吸气孔通过真空负压将光学镜片4吸合在固定模具3上；电动旋转基座1的转轴向下贯通出水平机座2的底部，电动旋转基座1的转轴与一数控旋转电机16同轴连接；旋转臂数控电机13，旋转臂数控电机13安装在与水平机座2相垂直的竖直机座14上，旋转臂数控电机13的转轴位于电动旋转基座1转轴的正上方；数控加工机头，数控加工机头包括一旋转臂12、一数控加工电机8、一电机安装座11，数控加工电机8安装在电机安装座11上，电机安装座11安装在旋转臂12的上端，旋转臂12的下端转动安装在旋转臂数控电机13的转轴上，数控加工电机8转轴上设置一夹具，夹具可更换地夹持用于打磨各种光学镜片4的各种磨边模具的模杆6、各种打磨磨具5的模杆6、各种抛光模具的模杆6、各种切边模杆6；工控计算机，工控计算机包括主机、信息输入触屏、四个伺服驱动接口、四个伺服驱动接口分别与数控加工电机14电连接、与旋转臂数控电机电连接、与数控升降电机电连接、与数控旋转电机电连接，工控计算机预设磨边、打磨、抛光程序并存储于计算机内部，程序包括接收加工参数变量的设置、各数控电机的启动、关闭指令、各数控电机工作时间指令，加工参数变量包括待加工光学镜片4的直径、待加工光学镜片的曲率、旋转臂倾斜的起止角度；数控加工电机8的外壳位于电机安装座11的一侧设置有直线驱动齿条9，电机安装座11内设置数控升降电机(未标示)，数控升降电机的转轴上设置驱动齿轮，驱动齿轮与直线驱动齿条9啮合，一套管10套设在数控加工电机8的圆柱形外壳上，套管10通过其支撑座固定在电机安装座11上，数控加工电机8相对于电机安装座11作升降移动；工控计算机控制数控加工电机8开启或关闭和工作时长，该工控计算机联动控制该旋转臂数控电机13带动旋转臂倾斜角度，该工控计算机联动控制该数控升降电机的升降高度，该工控计算机联动控制该数控旋转电机16的旋转速度和旋转时间；固定模具3的表面为与光学镜片4表面相吻合的胶面。

在本实施例中，在四轴联动光学镜片打磨抛光切边磨边一体机的内部或者外部设置真空泵17，真空泵17通过气管与一真空接口18连通，真空接口18与真空截止阀7配套设置，真空接口18与真空截止阀7连通，通过真空泵17抽净真空罐里面的空气形成真空，移开真空接口，真空截止阀7关闭保持真空罐15内部持续形成真空，固定模具3表面通过真空负压的吸力吸附光学镜片4，数控加工机头对光学镜片4进行加工；真空截止阀7开通，外部空气进入真空罐15，固定模具3表面失去对光学镜片4的吸力，光学镜片4能够被移动。

在本实施例中，旋转臂12旋转至水平位置的正负30°区域，数控加工电机8转轴旋转带动夹具夹持的磨边模具对各种光学镜片4进行磨边，在切边、磨边过程中，数控旋转电机16带动电动旋转基座1转动，确保切边、磨边模具对所切割、研磨的光学镜片的周边进行全周切边、磨边。

在本实施例中，打磨模具5与待加工的光学镜片4的外形相同、曲率相同，这样设置的有益效果是保证打磨磨具5与待加工的光学镜片4之间完全贴合，不存在空隙，在真空负压下打磨模具5能够牢固吸附光学镜片4。

在本实施例中，抛光模具与待加工的光学镜片4的外形相同、曲率相同，这样设置的有益效果是保证抛光模具5与待加工的光学镜片4之间完全贴合，不存在空隙，在真空负压下打磨抛光5能够牢固吸附光学镜片4；不同的抛光模具由不同的材料构成，各种抛光模具的材料分别为绒布或羊毛、抛光皮、高级抛光沥青，抛光时，在抛光模具的材料上涂上不同粒度的抛光料进行抛光，对应获得不同精度的抛光面。

作为优选实施例，旋转臂12旋转至竖直位置的左右各摆动60°的区域内，数控加工电机8的转轴旋转带动夹具夹持的打磨模具5对各种光学镜片4进行打磨，打磨过程中采用循环水泵对打磨模具和光学镜片4之间进行浇水冷却模具带走磨粉。

作为优选实施例，旋转臂12旋转至竖直位置左右摆动60°的区域内，数控加工电机8转轴旋转带动夹具夹持的各种抛光模具的模具杆对光学镜片4进行抛光，各种抛光模具头上涂分别有1000-60000目的抛光料，如抛光膏或抛光粉或抛光胶，抛光方法是先抛光粗目抛光料1000目，逐渐加细3000目、6000目、10000目、15000目、20000目、40000目、60000目，直至抛光为光学镜面。

本发明的四轴联动光学镜片打磨抛光切边磨边一体机，集对光学镜片的打磨工艺、抛光工艺、切边、磨边工艺于一机，并对各工艺采用程序化的数控加工工艺，提高了对光学镜片的研磨精度、抛光精度、磨边精度，提高了对光学镜片的加工效率，对传统光学镜片进行智能化数字化的技术改造，具有显著的技术进步。

以上所述，仅为本发明较佳实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.四轴联动光学镜片打磨抛光切边磨边一体机，其特征在于，包括：

电动旋转基座，该电动旋转机座垂直且转动安装于一水平机座上，该电动旋转机座用于固定待加工的光学镜片，该电动旋转机座上部设置有可更换的各种固定模具，该电动旋转机座内部固定有一真空罐，各种镜片模具对应固定各种不同外形的光学镜片，该固定模具表面上设有用于吸牢、固定各种镜片的多个吸气孔，该多个吸气孔通过气管与该真空罐连通，该真空罐的侧壁设有抽真空的真空截止阀，该真空罐形成的真空负压，通过固定模具上的多个吸气孔将光学镜片吸合在该固定模具上；该电动旋转基座的转轴向下贯通出水平机座的底部，该电动旋转基座的转轴与一数控旋转电机同轴连接；

旋转臂数控电机，该旋转臂数控电机安装在与水平机座相垂直的竖直机座上，该旋转臂数控电机的转轴位于该电动旋转基座的转轴的正上方；

数控加工机头，数控加工机头包括一旋转臂、一数控加工电机、一电机安装座，该数控加工电机安装在电机安装座上，该电机安装座安装在该旋转臂的上端，该旋转臂的下端转动安装在该旋转臂数控电机的转轴上，且该旋转臂绕旋转臂数控电机的转轴转动，该数控加工电机转轴上设置一夹具，该夹具可更换地夹持用于打磨各种光学镜片的各种磨边模具、各种打磨模具、各种抛光模具、各种切边模具的模杆；

工控计算机，该工控计算机包括主机、信息输入触屏、四个伺服驱动接口、该四个伺服驱动接口分别与数控加工电机连接、与旋转臂数控电机连接、与数控升降电机连接、与数控旋转电机连接，该工控计算机预设磨边、打磨、抛光程序并存储于计算机内部，该程序包括接收加工参数变量的设置、各数控电机的启动关闭指令、各数控电机工作时间指令，该加工参数变量包括待加工光学镜片的直径、待加工光学镜片的曲率、旋转臂倾斜的起止角度。

2.按权利要求1所述的四轴联动光学镜片打磨抛光切边磨边一体机，其特征在于：该数控加工电机外壳位于该电机安装座的一侧设置直线驱动齿条，该电机安装座内设置数控升降电机，该数控升降电机的转轴上设置驱动齿轮，该驱动齿轮与该直线驱动齿条啮合，一套管套设在该数控加工电机的圆柱形外壳上，该套管通过其支撑座固定在该电机安装座上，该数控加工电机相对于该电机安装座作升降移动。

3.按权利要求1或2所述的四轴联动光学镜片打磨抛光切边磨边一体机，该工控计算机控制该数控加工电机开启或关闭和该数控加工电机开启后工作的时长，该工控计算机联动控制该旋转臂数控电机带动旋转臂倾斜角度，该工控计算机联动控制该数控升降电机的升降高度，该工控计算机联动控制该数控旋转电机的旋转速度和旋转时间。

4.按权利要求1所述的四轴联动光学镜片打磨抛光切边磨边一体机，其特征在于：该固定模具表面为与光学镜片表面相吻合的胶面。

5.按权利要求1所述的四轴联动光学镜片打磨抛光切边磨边一体机，其特征在于：该真空罐的真空截止阀关闭保持真空罐内部持续形成真空，该固定模具表面通过真空负压的吸力吸附该光学镜片，该数控加工电机转轴夹持的各种磨具对光学镜片进行加工；该真空截止阀开通，外部空气进入真空罐，该固定模具表面失去对光学镜片的吸力，光学镜片可移动。

6.按权利要求1所述的四轴联动光学镜片打磨抛光切边磨边一体机，其特征在于：该旋转臂旋转至水平位置正负30°区域，该数控加工电机转轴旋转带动夹具夹持的切边模具或磨边模具对各种光学镜片进行切边、磨边，在磨边过程中，该旋转电机带动电动旋转基座转动，确保切边模具或磨边模具对所切割、所研磨的光学镜片的周边进行全周的切边、磨边。

7.按权利要求1所述的四轴联动光学镜片打磨抛光切边一体机，其特征在于：该打磨模具与该待加工的光学镜片的外形相同、曲率相同。

8.按权利要求1所述的四轴联动光学镜片打磨抛光切边磨边一体机，其特征在于：该抛光模具与该待加工的光学镜片的外形相同、曲率相同，抛光时，在不同的抛光模具上涂上不同粒度的抛光蜡，抛光模具材料为绒布或羊毛、抛光皮、高级抛光沥青等。

9.按权利要求1或7所述的四轴联动光学镜片打磨抛光切边磨边一体机，其特征在于：该旋转臂旋转至竖直位置左右摆动60°的区域内，该数控加工电机转轴旋转带动夹具夹持的打磨模具对各种光学镜片进行打磨，打磨过程中采用循环水泵对打磨模具和光学镜片之间进行浇水。

10.按权利要求1所述的四轴联动光学镜片打磨抛光切边磨边一体机，其特征在于：该旋转臂旋转至竖直位置左右摆动60°的区域内，该数控加工电机转轴旋转带动夹具夹持的各种抛光绒杆对该光学镜片进行抛光，各种抛光绒杆的抛光绒上涂分别有1000-60000目的抛光料，抛光料包括：抛光膏或抛光粉或抛光胶，抛光方法是先采用抛光粗目的抛光料，如1000目，逐渐加细3000目、6000目、10000目、15000目、20000目、40000目、60000目，直至将光学镜片抛光为光学镜面。