CN109834545A - 光学镜片自动加工一体机 - Google Patents

Abstract

一种光学镜片自动加工一体机，包括运料模组机构和至少四台镜片加工设备，其中运料模组机构的作用是将物料盘上的镜片运给第一台镜片加工设备、将上一工序的镜片加工设备加工完成的镜片送到下一工序的镜片加工设备加工、以及将最后一个工序的镜片加工设备所加工完成的镜片送到完品盘上有序放置；而每台镜片加工设备又可以自动完成校位、送料加工、完料取件的工作，这样就可以实现光学镜片的自动化一体加工，因此本发明的生产效率高、加工精度高；由于每台镜片加工设备都有1号位校位机构用于校位待加工的镜片和2号位校位机构用于校位已加工完成的镜片，这样在前后工序之间就可以无缝对接，而不会相互影响，从而确保加工效率的提高。

Description

光学镜片自动加工一体机

技术领域

本发明涉及光学镜片的加工设备。

背景技术

当前，光学镜片在加工时，从精磨到抛光工序，都是在不同的机台上加工的，这样在加工时具有如下缺点：

1、大部分的光学镜片精磨、抛光加工设备都是手动的；

2、机型杂，通用性不强；

3、加工的精度不够；

4、都是单面单工位加工；

5、效率不高，对人员的效率依耐性大；

6、对操作员的技术要求比较高，调机比较麻烦。

为此，本申请人开发出了一种对光学镜片从精磨到抛光工序都是自动化进行的加工一体机。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种生产效率高、加工精度高的光学镜片自动加工一体机，其适用范围广。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种光学镜片自动加工一体机，包括运料模组机构、位于该运料模组机构下方的至少四台并排放置的镜片加工设备、物料盘，其中：

所述运料模组机构包括横向滑轨、设在该横向滑轨上的横向滑块、驱动该横向滑块沿该横向滑轨滑行的横向驱动电机、设在该横向滑块上的纵向滑块、驱动该纵向滑块沿该横向滑块纵向滑行的纵向驱动电机、设在该纵向滑块上的整体调整板、设在该整体调整板上的运料用升降气缸、设在该运料用升降气缸上的可垂直旋转90度的旋转气缸、设在该旋转气缸上的翻面旋转气缸、设在该翻面旋转气缸上的夹取气缸、以及由该夹取气缸驱动的镜片夹取手指；运料模组机构的作用是将镜片运给第一台镜片加工设备、将上一工序的镜片加工设备加工完成的镜片送到下一工序的镜片加工设备加工、以及将最后一个工序的镜片加工设备所加工完成的镜片送到完品盘上堆放；

所述镜片加工设备包括自动进料部分和研磨加工部分，所述自动进料部分包括机台，装在该机台上的1号位校位机构、2号位校位机构、进料机构，所述1号位校位机构和2号位校位机构均包括校位承料块、位于该校位承料块外侧的一对校位夹爪、驱动该校位夹爪开合的校位气缸；所述进料机构包括升降台、驱动该升降台升降的校位用升降气缸、设在该升降台上的旋转电机、一端设在该旋转电机主轴上的旋转臂、设在该旋转臂另一端上的真空吸盘；所述旋转电机带动该旋转臂摆动时，真空吸盘能移位到该1号位校位机构和2号位校位机构的校正位置、以及研磨加工部分的研磨位置上。

在对上述光学镜片自动加工一体机的改进方案中，所述的研磨加工部分包括铁笔轴、装在铁笔轴下端的铁笔轴压模、与该铁笔轴连接的铁笔轴上下调整机构、与该铁笔轴上下调整机构连接的铁笔轴前后调整机构、与该铁笔轴前后调整机构连接的铁笔轴左右调整机构、驱动铁笔轴左右调整机构左右摆动的平推机构、用来安放该平推机构的平推机座给平推机座导向的升降导轨、以及驱动该平推机座升降的升降机构。

在对上述光学镜片自动加工一体机的改进方案中，所述的平推机构包括平推电机、由平推电机驱动的曲轴盘、与该曲轴盘连动的曲轴，所述曲轴的输出端与该铁笔轴左右调整机构连接。

在对上述光学镜片自动加工一体机的改进方案中，研磨加工部分包括铁笔轴、装在铁笔轴下端的铁笔轴压模、与该铁笔轴连接的倒“L”型铁笔轴调整板、驱动该铁笔轴调整板往复摆动的弧摆机构、用来安放该弧摆机构的弧摆机座、给弧摆机座导向的升降导轨、以及驱动该弧摆机座升降的升降机构。

在对上述光学镜片自动加工一体机的改进方案中，所述的弧摆机构包括弧摆电机、通过同步带轮组带动旋转的旋转轴，所述旋转轴与铁笔轴调整板连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果：1）、由于包括运料模组机构和至少四台镜片加工设备，其中运料模组机构的作用是将物料盘上的镜片运给第一台镜片加工设备、将上一工序的镜片加工设备加工完成的镜片送到下一工序的镜片加工设备加工、以及将最后一个工序的镜片加工设备所加工完成的镜片送到完品盘上有序放置；而每台镜片加工设备又可以自动完成校位、送料加工、完料取件的工作，这样就可以实现光学镜片的自动化一体加工，因此本发明的生产效率高、加工精度高；2）、由于镜片是竖立放置，这样所加工的镜片可大可小，这样使自动加工一体机的适用范围广；3）、由于每台镜片加工设备都有1号位校位机构用于校位待加工的镜片和2号位校位机构用于校位已加工完成的镜片，这样在前后工序之间就可以无缝对接，而不会相互影响，从而确保加工效率的提高。

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细描述：

【附图说明】

图1是本发明实施例的立体示意图一；

图2是本发明实施例的立体示意图二；

图3 是本发明实施例的运料模组机构立体示意图一；

图4 是本发明实施例的运料模组机构立体示意图二；

图5 是本发明实施例的自动进料部分的立体示意图一；

图6是本发明实施例的自动进料部分的立体示意图二；

图7 是本发明的研磨加工部分实施例一的立体示意图一（从正面看的方向）；

图8 是本发明的研磨加工部分实施例一的立体示意图二（从背面看的方向）；

图9 是图7的局部I的放大图；

图10是图8的局部II的放大图；

图11 是本发明的研磨加工部分实施例二的立体示意图一（从正面看的方向）；

图12 是本发明的研磨加工部分实施例二的立体示意图二（从背面看的方向）；

图13是图11的局部III的放大图；

图14是图12的局部IV的放大图。

【具体实施方式】

本发明为一种光学镜片自动加工一体机，如图1至6所示，包括运料模组机构1、位于该运料模组机构1下方的至少四台（因为镜片的每个面至少经过精磨和抛光工序，在此有六台）并排放置的镜片加工设备、物料盘7，其中：

如图3、4所示，所述运料模组机构1包括横向滑轨11、设在该横向滑轨11上的横向滑块12、驱动该横向滑块12沿该横向滑轨11滑行的横向驱动电机13、设在该横向滑块12上的纵向滑块14、驱动该纵向滑块14沿该横向滑块12纵向滑行的纵向驱动电机15、设在该纵向滑块14上的整体调整板16、设在该整体调整板16上的运料用升降气缸17、设在该运料用升降气缸17上的可垂直旋转90度的旋转气缸18、设在该旋转气缸上的翻面旋转气缸19、设在该翻面旋转气缸19上的夹取气缸20、以及由该夹取气缸20驱动的镜片夹取手指21，运料用升降气缸17、旋转气缸18、翻面旋转气缸19、夹取气缸20和镜片夹取手指21组成机械手夹取组件；运料模组机构1的作用是将镜片运给第一台镜片加工设备、将上一工序的镜片加工设备加工完成的镜片送到下一工序的镜片加工设备加工、以及将最后一个工序的镜片加工设备所加工完成的镜片送到完品盘上有序放置；

镜片加工设备用来加工对应工序（如精磨或抛光等）的镜片，如图5、6所示，其包括自动进料部分3和研磨加工部分5，所述自动进料部分3包括机台31，装在该机台31上的1号位校位机构32、2号位校位机构33、进料机构34，所述1号位校位机构32和2号位校位机构33均包括校位承料块301、位于该校位承料块301外侧的一对校位夹爪302、驱动该校位夹爪302开合的校位气缸303；所述进料机构34包括升降台341、驱动该升降台341升降的校位用升降气缸342、设置在该升降台341内部的旋转电机343、一端固定在该旋转电机343主轴上的旋转臂344、设在该旋转臂344另一端上的真空吸盘345；所述旋转电机343带动该旋转臂344摆动时，真空吸盘345能移位到该1号位校位机构32和2号位校位机构33的校正位置（即校位承料块所在位置）、以及研磨加工部分的研磨位置上；升降台341、旋转电机343、旋转臂344和真空吸盘345组成一个自动进料整体。

光学镜片自动加工一体机的工作流程和原理如下：

一、运料模组机构1将物料盘7上的一个待加工镜片8送往第一台镜片加工设备（即研磨设备）进行加工：

1)、旋转气缸18旋转，使镜片夹取手指21的竖直向下；

2)、横向驱动电机13和纵向驱动电机15工作，使横向滑轨11和纵向滑块14横向、纵向滑行后，让镜片夹取手指21移动到设定的取料位置；

3)、运料用升降气缸17动作，使翻面旋转气缸19、夹取气缸20和镜片夹取手指21整体下降；

4)、夹取气缸20动作，使镜片夹取手指21竖直夹取物料盘上的一个未加工镜片, 运料用升降气缸17复位动作, 使翻面旋转气缸19、夹取气缸20和镜片夹取手指21整体复位上升；

5)、旋转气缸18旋转复位，使镜片夹取手指21水平，这时镜片处于水平状态；

6)、横向驱动电机13和纵向驱动电机15工作，使横向滑轨11和纵向滑块14横向、纵向滑行后，镜片夹取手指21所夹取的那块镜片运行到第一台镜片加工设备的2号位校位机构33位置；

7)、运料用升降气缸17动作，使旋转气缸18、翻面旋转气缸19、夹取气缸20、镜片夹取手指21和夹取的镜片整体下降，让镜片放置于2号位校位机构33的校位承料块301上；

8)、2号校位机构33的校位夹爪气缸303动作，使其校位夹爪302夹紧镜片；

9)、夹取气缸20复位，使镜片夹取手指21松开镜片；

10)、运料用升降气缸17复位，使旋转气缸18、翻面旋转气缸19、夹取气缸20、镜片夹取手指21整体上升；

11)、2号位校位机构33的校位气缸303重复进行松开、夹紧动作，以校对镜片的位置；

12)、旋转电机343运动，使旋转臂344和真空吸盘345运行到2号校位机构33位置；

13)、校位用升降气缸342动作，使升降台341、旋转电机343、旋转臂344和真空吸盘345组成的自动进料整体下降；

14)、真空吸盘345的真空打开，将2号位校位机构33上的镜片吸住；校位气缸303复位，使校位夹爪302松开镜片；

15)、校位用升降气缸342复位，使吸住了镜片的进料整体上升；

16)、旋转电机343运动，使旋转臂344和真空吸盘345运行到研磨加工部分5；

17)、校位用升降气缸342使进料整体降下来，此时真空吸盘345所吸的镜片放置于研磨加工部分5的加工位置（可称为4号位置）上；

18)、真空吸盘345的真空关闭；

19)、校位用升降气缸342复位，使进料整体上升；

20)、旋转电机343运动，旋转臂344和真空吸盘345运行到等待位置（可称为3号位置）上；防溅门（图中未标注）气缸动作，使防溅门关闭，在镜片加工领域，防溅门的开、关是常见的结构，在此不再详述；

21)、研磨加工部分5开始加工镜片；

22)、加工完成后，防溅门（图中未标注）气缸复位，使防溅门打开；旋转电机343运动，使旋转臂344和真空吸盘345运行到研磨加工部分5的4号位置；

23)、校位用升降气缸342动作，使进料整体下降，真空吸盘345真空打开来吸住已加工镜片；

24)、校位用升降气缸342动作，使进料整体上升；

25)、旋转电机343运动，使旋转臂344和真空吸盘345运行到1号位校位机构32的校位承料块301的上方位置（即1号位置）；

26)、校位用升降气缸342动作，使进料整体下降；

27)、1号位校位机构32的校位气缸303动作，来将已加工镜片夹紧；

28)、真空吸盘345真空关闭；

29)、校位用升降气缸342复位，使进料整体上升；

30)、旋转电机343运动，使旋转臂344和真空吸盘345运行到原点位置；

31)、横向驱动电机13和纵向驱动电机15工作，使横向滑轨11和纵向滑块14横向、纵向滑行后，让镜片夹取手指21移动到1号位校位机构32的校位承料块301的上方位置（即1号位置）；

32)、运料用升降气缸17动作，使机械手夹取组件下降；

33)、夹取气缸20动作，使镜片夹取手指21夹住已加工镜片，1号位校位机构32的校位气缸303动作复位，来将已加工镜片松开；

34)、运料用升降气缸17动作复位，使机械手夹取组件上升；

35)、横向驱动电机13和纵向驱动电机15工作，使横向滑轨11和纵向滑块14横向、纵向滑行后，让镜片夹取手指21移动到下一工序的镜片加工设备；

36)、接下来，重复上述的第7）到34）的步骤，以此循环地动作，来完成又一个工序的加工，对于需要加工镜片的另一面时，在进行第7）步骤时，翻面旋转气缸18需要先动作，来将镜片翻转180度。

当全部镜片加工设备完成对镜片的一面的精磨或抛光，和另一面的精磨或抛光等工序后，运料模组机构1开始工作，将最后一个工序的镜片加工设备的1号位校位机构32上的镜片加工完品夹取、送往加工完品料盘上。

从上可以看出，由于运料模组机构1的作用是将镜片运给第一台镜片加工设备、将上一工序的镜片加工设备加工完成的镜片送到下一工序的镜片加工设备加工完成、以及将最后一个工序的镜片加工设备所加工完成的镜片送到完品盘上放置；而每台镜片加工设备又可以自动完成校位、送料加工、完料取件的工作，这样就可以实现光学镜片的自动化一体加工，因此本发明的生产效率高、加工精度高。

研磨加工部分5可以是当前镜片加工常见的结构，也可以是平推或弧摆来研磨镜片：

当采用平推方式来研磨镜片时，研磨加工部分5包括铁笔轴51、装在铁笔轴51下端的铁笔轴压模52、与该铁笔轴51连接的铁笔轴上下调整机构53、与该铁笔轴上下调整机构53连接的铁笔轴前后调整机构54、与该铁笔轴前后调整机构54连接的铁笔轴左右调整机构55、驱动铁笔轴左右调整机构55左右摆动的平推机构56、用来安放该平推机构56的平推机座57、给平推机座57导向的升降导轨58、以及驱动该平推机座57升降的升降机构，如图7至10所示。在此，平推机构56包括平推电机561、由平推电机561驱动的曲轴盘562、与该曲轴盘562连动的曲轴563，所述曲轴563的输出端与该铁笔轴左右调整机构55连接。铁笔轴上下调整机构53、铁笔轴前后调整机构54和铁笔轴左右调整机构55是通过人工松开锁紧螺丝来调节调整铁笔轴在Z、Y、X轴方向位置，使铁笔轴51下端的压模压在位于研磨砂轮60上的待研磨镜片上，当调整好后，接下来就可以研磨了，这时：平推机构56和升降机构59带动铁笔轴51及其上的铁笔轴压模52下降到设定的加工位置，主轴电机运动，研磨砂轮60和平推电机561动作，曲轴盘562、曲轴563、铁笔轴左右调整机构55、铁笔轴前后调整机构54、铁笔轴上下调整机构53、铁笔轴51和铁笔轴压模52跟随运动，使铁笔轴压模52带着加工物料在主轴金刚砂轮上相对切削运动，一直到达设定的时间或厚度为止。

当采用弧摆方式来研磨镜片时，研磨加工部分5包括铁笔轴51、装在铁笔轴51下端的铁笔轴压模52、与该铁笔轴51连接的倒“L”型铁笔轴调整板61、驱动该铁笔轴调整板61往复摆动的弧摆机构62、用来安放该弧摆机构62的弧摆机座63、给弧摆机座63导向的升降导轨58、以及驱动该弧摆机座63升降的升降机构59，如是图11至14所示。在此，弧摆机构62包括弧摆电机621、通过同步带轮组622带动旋转的旋转轴623，所述旋转轴623与铁笔轴调整板61连接。通过人工松开铁笔轴调整板61中的锁紧螺丝就可以调节铁笔轴的高度，当调整好后，接下来就可以研磨了，这时：弧摆机构62和升降机构59带动铁笔轴调整板61下降到设定的加工位置，主轴电机运动，研磨砂轮60和弧摆电机621动作，弧摆机构62、旋转轴623、铁笔轴调整板61、铁笔轴51和铁笔轴压模52跟随动作，使铁笔轴压模52带着加工物料在主轴金刚砂轮60上运动，一直到达设定的时间或厚度为止。

升降机构59包括滚珠丝杆591和丝杆电机592，滚珠丝杆591的丝杆螺母再与平推机座57或弧摆机座63连接。

研磨加工部分5的研磨加工的工作原理（其跟当前镜片的研磨工作原理基本一致）如下：

（1）、丝杆电机592动作，使铁笔轴压模52运行到压紧在待加工镜片上；

（2）、平推电机561或弧摆电机621运动的同时，研磨砂轮60旋转工作，以及切削液泵开启以供给切削液；

（3）、平推电机561或弧摆电机621运动停止，研磨砂轮60停转，切削液泵关闭，切削液停止供给；

（4）、丝杆电机运动，带动丝杆动作，使平推（弧摆）整体机构运动到启动的位置。

尽管参照上面实施例详细说明了本发明，但是通过本公开对于本领域技术人员显而易见的是，而在不脱离所述的权利要求限定的本发明的原理及精神范围的情况下，可对本发明做出各种变化或修改。因此，本公开实施例的详细描述仅用来解释，而不是用来限制本发明，而是由权利要求的内容限定保护的范围。

Claims (5)

1.一种光学镜片自动加工一体机，其特征在于，包括运料模组机构（1）、位于该运料模组机构（1）下方的至少四台并排放置的镜片加工设备、物料盘（7），其中：

所述运料模组机构（1）包括横向滑轨（11）、设在该横向滑轨（11）上的横向滑块（12）、驱动该横向滑块（12）沿该横向滑轨（11）滑行的横向驱动电机（13）、设在该横向滑块（12）上的纵向滑块（14）、驱动该纵向滑块（14）沿该横向滑块（12）纵向滑行的纵向驱动电机（15）、设在该纵向滑块（14）上的整体调整板（16）、设在该整体调整板（16）上的运料用升降气缸（17）、设在该运料用升降气缸（17）上的可垂直旋转90度的旋转气缸（18）、设在该旋转气缸上的翻面旋转气缸（19）、设在该翻面旋转气缸（19）上的夹取气缸（20）、以及由该夹取气缸（20）驱动的镜片夹取手指（21）；

所述镜片加工设备包括自动进料部分（3）和研磨加工部分（5），所述自动进料部分（3）包括机台（31），装在该机台（31）上的1号位校位机构（32）、2号位校位机构（33）、进料机构（34），所述1号位校位机构（32）和2号位校位机构（33）均包括校位承料块（301）、位于该校位承料块（301）外侧的一对校位夹爪（302）、驱动该校位夹爪（302）开合的校位气缸（303）；所述进料机构（34）包括升降台（341）、驱动该升降台（341）升降的校位用升降气缸（342）、设在该升降台（341）上的旋转电机（343）、一端设在该旋转电机（343）主轴上的旋转臂（344）、设在该旋转臂（344）另一端上的真空吸盘（345）；所述旋转电机（343）带动该旋转臂（344）摆动时，真空吸盘（345）能移位到该1号位校位机构（32）和2号位校位机构（33）的校正位置、以及研磨加工部分的研磨位置上。

2.根据权利要求1所述的光学镜片自动加工一体机，其特征在于，所述的研磨加工部分（5）包括铁笔轴（51）、装在铁笔轴（51）下端的铁笔轴压模（52）、与该铁笔轴（51）连接的铁笔轴上下调整机构（53）、与该铁笔轴上下调整机构（53）连接的铁笔轴前后调整机构（54）、与该铁笔轴前后调整机构（54）连接的铁笔轴左右调整机构（55）、驱动铁笔轴左右调整机构（55）左右摆动的平推机构（56）、用来安放该平推机构（56）的平推机座（57）、给平推机座（57）导向的升降导轨（58）、以及驱动该平推机座（57）升降的升降机构（59）。

3.根据权利要求2所述的光学镜片自动加工一体机，其特征在于，所述的平推机构（56）包括平推电机（561）、由平推电机（561）驱动的曲轴盘（562）、与该曲轴盘（562）连动的曲轴（563），所述曲轴（563）的输出端与该铁笔轴左右调整机构（55）连接。

4.根据权利要求1所述的光学镜片自动加工一体机，其特征在于，研磨加工部分（5）包括铁笔轴（51）、装在铁笔轴（51）下端的铁笔轴压模（52）、与该铁笔轴（51）连接的倒“L”型铁笔轴调整板（61）、驱动该铁笔轴调整板（61）往复摆动的弧摆机构（62）、用来安放该弧摆机构（62）的弧摆机座（63）、给弧摆机座（63）导向的升降导轨（58）、以及驱动该弧摆机座（63）升降的升降机构（59）。

5.根据权利要求4所述的光学镜片自动加工一体机，其特征在于，所述的弧摆机构（62）包括弧摆电机（621）、通过同步带轮组（622）带动旋转的旋转轴（623），所述旋转轴（623）与铁笔轴调整板（61）连接。