CN112643455A - 一种高精度圆球镜片的研磨装置 - Google Patents

Abstract

一种高精度圆球镜片的研磨装置，包括作为主体的机身，机身的顶部台面中部设置有转动的磨盘，磨盘顶面为用于精抛的粗糙面，机身上还设置有以磨盘为中心的圆周阵列的卡紧旋转机构，卡紧旋转机构之间连接有悬置在磨盘上方的圆筒，圆筒内放置待精磨的球料，球料与磨盘的接触面作用得到曲率合格的圆球镜片。本发明通过设置的磨盘、圆筒和卡紧旋转机构，对放置在圆筒内的球料进行精磨，一次性工艺即可得到圆球镜片，自动化程度高，且精度高、废品率低；通过卡紧旋转机构对圆筒的卡紧和驱动圆筒的转动，精磨效率大幅提升，且能依据球料选定圆筒并调节卡紧旋转机构，适合绝大多数直径的圆球镜片的精磨。

Description

一种高精度圆球镜片的研磨装置

技术领域

本发明涉及圆球镜片研磨领域，具体涉及一种高精度圆球镜片的研磨装置。

背景技术

圆球镜片，是通过手工或设备将玻璃原料或玻璃半成品加工而成的表面具有一定曲率的圆球状，圆球镜片充分体现了人类的创造性和艺术性，是诸多装饰品或设备的核心部件。

现今的圆球镜片，一般先对原材料进行研磨得到成型的类圆球半成品，而后需要对半成品进行研磨处理，其目的是去除玻璃球表面的毛刺、提升圆球的光泽度，然而现有的圆球镜面研磨装置仍存在以下不足之处：首先，目前的自动化程度不高，一方面，对原材料先进行快速的粗研磨以得到类圆球半成品，继而在对类圆球半成品进行精研磨以得到圆球镜面，涉及了两种研磨设备，使得工艺中断且效率低下，另一方面，目前的精磨机大多采用半自动式研磨结构，对圆球研磨处理时，需要操作人员双手分别操作圆球和研磨机，研磨处理的效率低；其次，玻璃球面研磨处理时，易产生大量的玻璃粉尘，危害操作人员的身体健康，同时在研磨过程中将会产生摩擦热，使得圆球镜片表面因应力不均而产生裂痕甚至爆裂；再者，现有技术下的精研磨依靠操作员的经验或通过预设的控制程序来控制磨头，都无法得到理想合格的曲率的圆球镜片。

发明内容

根据背景技术提出的问题，本发明提供一种高精度圆球镜片的研磨装置来解决，接下来对本发明做进一步地阐述。

一种高精度圆球镜片的研磨装置，包括作为主体的机身，机身的顶部台面中部设置有转动的磨盘，磨盘顶面为用于精抛的粗糙面，机身上还设置有以磨盘为中心的圆周阵列的卡紧旋转机构，卡紧旋转机构之间连接有悬置在磨盘上方的圆筒，圆筒内放置待精磨的球料，球料与磨盘的接触面作用得到曲率合格的圆球镜片。

优选地，圆筒的上方设置有喷洒磨料的磨料管路，磨料由磨料管路喷向圆筒内的球料上，并浸润圆筒内的球料和磨盘的接触面。增强了精磨的效果的同时，对精磨面进行降温操作，抑制了温度升高导致的形变，最后所述的磨料由圆筒与磨盘之间的间隙排出，循环利用。

优选地，所述的圆筒的筒径略大于球料的直径，圆筒的下端设置有排料口，使得磨料能顺畅地排出，避免了屑料堵塞的问题。

优选地，所述的圆筒的高度大于磨料的半径，圆筒内壁设置为精磨面；防止在精磨过程中磨料发生偶然地跳动而跳出至圆筒外，且在磨料的转动过程中，同时被磨盘和圆筒精磨，提升精磨效率。

优选地，所述卡紧旋转机构包括连接在机身上的连接座以及延伸至磨盘上方的卡紧头、驱动卡紧头，所述的任意一个卡紧旋转机构的卡紧头、驱动卡紧头和其相邻的卡紧旋转机构的卡紧头构成对圆筒的三点位卡紧效果，所述的三点位在圆筒的外壁上构成的弧为优弧。

优选地，所述的卡紧旋转机构还设置有旋转电机，旋转电机的输出连接驱动卡紧头；驱动卡紧头在旋转电机的输出下转动，并驱动与其卡紧的圆筒转动，圆筒与其内的球料发生进一步地的精磨，大幅地提高了精磨效率。

优选地，所述的卡紧头、驱动卡紧头连接在安装板上，安装板向磨盘的上方延伸出两延伸部，所述的旋转电机设置在其中的一个延伸部上并连接驱动卡紧头，另一延伸部上设置有调节槽，卡紧头设置在调节槽内，卡紧头连接有连接杆，连接杆贯穿调节槽后配合有螺母；通过改变连接杆在调节槽的位置即可改变卡紧头的位置，进而对圆筒的选定进行调节。

值得注意地，所述的卡紧旋转机构具有相互之间的替换性以及各自的独立性，所述的替换性是指卡紧旋转机构之间的结构构成一致，其安装和使用可替换使用；所述的独立性是指任意的卡紧旋转机构可独立调节。

优选地，卡紧旋转机构还包括有连接在连接座上的竖板，竖板上设置有梯形滑槽以及连通梯形滑槽的贯通槽，竖板连接有调节板，调节板上设置有梯形滑块，梯形滑块配合在梯形滑槽内，梯形滑块上还连接有连杆，连杆贯穿贯通槽后连接有螺帽，螺帽通过与连杆的配合将调节板固定在竖板的某一高度；通过调节连杆在贯通槽的高度即可改变调节板的设置高度，进而改变圆筒的设置高度。

优选地，所述的调节板內设置有滑槽，滑槽内置有滑块和滑杆，滑杆贯穿滑块，滑块在滑槽内滑动，滑块通过连动杆连接安装板，滑块通过与安装板上方的扳手配合将安装板固定在调节板上；松开扳手，改变滑块在滑槽内的位置即可改变安装板的调节范围。

优选地，机身的一侧设置有控制磨料通断的控制阀，控制阀连接磨料管路，磨料管路由总管路分流至设置在每一个圆筒上的支管路，所述的总管路上通过设置在加强杆增强稳定性。

优选地，所述机身下设置有驱动机构和支架，用以驱动磨盘转动并控制磨盘的转速，包括驱动电机、变速调节箱、承重盘和联动轴，所述驱动电机连接变速调节箱的输入端，变速调节箱的输出端连接联动轴，联动轴贯穿承重盘后连接磨盘，所述的承重盘设置在支架上，磨盘的重量通过联动轴压在承重盘上，驱动电机的输出依次通过变速调节箱、联动轴后传递至磨盘，并驱动磨盘转动。

有益效果：与现有技术相比，本发明通过设置的磨盘、圆筒和卡紧旋转机构，对放置在圆筒内的球料进行精磨，一次性工艺即可得到圆球镜片，自动化程度高，且精度高、废品率低；通过卡紧旋转机构对圆筒的卡紧和驱动圆筒的转动，精磨效率大幅提升，且能依据球料选定圆筒并调节卡紧旋转机构，适合绝大多数直径的圆球镜片的精磨。

附图说明

图1：本发明的结构示意图；

图2：卡紧旋转机构卡紧圆筒的结构效果示意图；

图3：卡紧旋转机构的结构示意图；

图4：卡紧旋转机构的结构俯视图；

图5：驱动机构的结构示意图；

图6：驱动机构的结构侧视图；

图中：机身10、台面11、机架12、驱动机构20、磨盘21、驱动电机22、变速调节箱23、承重盘24、联动轴25、卡紧旋转机构30、连接座31、卡紧头32、驱动卡紧头33、旋转电机34、安装板35、延伸部351、调节槽352、扳手353、连接杆36、螺母361、竖板37、梯形滑槽371、贯通槽372、调节板38、梯形滑块381、连杆382、螺帽383、滑槽384、滑块385、连动杆386、滑杆387、圆筒40、排料口41、磨料管路50、控制阀51、总管路52、支管路53、加强杆54。

具体实施方式

接下来结合附图1-6对本发明的一个具体实施例来做详细地阐述。

一种高精度圆球镜片的研磨装置，参考附图1-4，包括作为主体的机身10，机身10的顶部台面11中部设置有转动的磨盘21，磨盘21顶面为用于精抛的粗糙面，机身10上还设置有以磨盘21为中心的圆周阵列的卡紧旋转机构30，卡紧旋转机构30之间连接有悬置在磨盘21上方的圆筒40，圆筒40内放置待精磨的球料，球料在转动的磨盘21的驱动下发生与磨盘21发相对滑动，与磨盘21的接触面即精磨面，球料被限制在圆筒40内自由转动，其表面的尖锐凸起逐渐被磨盘21精磨消除，最终得到曲率合格的高精度圆球镜片。

在精磨过程中，球料表面的尖锐凸起逐渐被磨盘21消除的同时会在表面产生摩擦应力和温度升高产生的形变应力，圆球镜片的精度不仅难以保证，而且球料极易报废，因此，本发明在圆筒40的上方设置有喷洒磨料的磨料管路50，磨料由磨料管路50喷向圆筒40内的球料上，并浸润圆筒40内的球料和磨盘21的接触面，增强了精磨的效果的同时，对精磨面进行降温操作，抑制了温度升高导致的形变，最后所述的磨料由圆筒40与磨盘21之间的间隙排出，循环利用。

本实施例中，所述的圆筒40的筒径略大于球料的直径，使得球料在圆筒40内主要发生与磨盘21的滑动摩擦，而抑制其在圆筒40内的水平位移，提升了精磨效率，再者，较大可能地缩小了圆筒40的筒径，使得本发明装置可以配置更多的圆筒40，提升了生产效率。

在精磨过程中，球料在圆筒40内转动，所述的圆筒40筒径略大于球料的直径，磨料填充在圆筒40内，在小流量的磨料下即可满足精磨需求，本实施例为使得磨料顺利地流通更换，圆筒40的下端设置有排料口41，使得磨料能顺畅地排出，避免了屑料堵塞的问题。

所述的圆筒40的高度大于磨料的半径，防止在精磨过程中磨料发生偶然地跳动而跳出至圆筒40外，再进一步地，圆筒40内壁也设置为精磨面，在磨料的转动过程中，同时被磨盘21和圆筒40精磨，提升精磨效率。

所述的圆筒40被悬置在的卡紧旋转机构30上，所述卡紧旋转机构30包括连接在机身10上的连接座31以及延伸至磨盘21上方的卡紧头32、驱动卡紧头33，所述的任意一个卡紧旋转机构30的卡紧头32、驱动卡紧头33和其相邻的卡紧旋转机构30的卡紧头32构成对圆筒40的三点位卡紧效果，所述的三点位在圆筒40的外壁上构成的弧为优弧，使得圆筒40被悬置在磨盘21上方，较佳地，三点位构成的优弧所对应的圆心角为240°。

所述的卡紧旋转机构30还设置有旋转电机34，旋转电机34的输出连接驱动卡紧头33，驱动卡紧头33在旋转电机34的输出下转动，并驱动与其卡紧的圆筒40转动，圆筒40与其内的球料发生进一步地的精磨，大幅地提高了精磨效率。

所述的圆筒40的筒径依据所需得到的圆球镜片的球径选定，因此为提升整体装置的可替换性，所述的卡紧旋转机构30可对卡紧头32的设置位置进行调节，本实施例中，所述的驱动卡紧头33的设置位置固定，通过改变卡紧头32的设置位置进而改变卡紧圆筒40的三点位，进而对不同筒径的圆筒40进行卡紧，具体地，所述的卡紧头32、驱动卡紧头33连接在安装板35上，安装板35向磨盘21的上方延伸出两延伸部351，所述的旋转电机34设置在其中的一个延伸部351上并连接驱动卡紧头33，另一延伸部351上设置有调节槽352，卡紧头32设置在调节槽352内，卡紧头32连接有连接杆36，连接杆36贯穿调节槽352后配合有螺母361，通过改变连接杆36在调节槽352的位置即可改变卡紧头32的位置，进而对圆筒40的选定进行调节。

值得注意的是，所述的卡紧旋转机构30具有相互之间的替换性以及各自的独立性，所述的替换性是指卡紧旋转机构30之间的结构构成一致，其安装和使用可替换使用，而所述的独立性是指任意的卡紧旋转机构30可独立调节，尤其是在安装圆筒40的情况下：若需要精磨得到一致的圆球镜片，所述的圆筒40则一致，但在制造以及安装圆筒40的过程中，最后安装的圆筒40存在困难，因此，通过调节连接杆36在调节槽352的位置，可以将圆筒40顺利地进行安装；甚至，为得到半径不一致的圆球镜片，所述的圆筒40可选用不一样的规格，分别调节各个卡紧旋转机构30的调节连接杆36在调节槽352的位置，可将不一样的规格的圆筒40安装固定。

所述的卡紧旋转机构30的设置高度在本实施例中也能进行调节，具体如下：卡紧旋转机构30包括有连接在机身10上的连接座31外，还包括有连接在连接座31上的竖板37，竖板37上设置有梯形滑槽371以及连通梯形滑槽371的贯通槽372，竖板37连接有调节板38，调节板38上设置有梯形滑块381，梯形滑块381配合在梯形滑槽371内，梯形滑块381上还连接有连杆382，连杆382贯穿贯通槽372后连接有螺帽383，螺帽383通过与连杆382的配合将调节板38固定在竖板37的某一高度，通过调节连杆382在贯通槽372的高度即可改变调节板38的设置高度，进而改变圆筒40的设置高度。

值得注意地是，本实施例所述的圆筒40优选设置在磨盘21的靠近边缘处，在减少安装板35的外延距离增强装置稳定性的同时，增大了圆筒40的设置数量，本实施例作为一个最佳的实施例，为增加安装板35的延伸距离的调节范围，所述的调节板38內设置有滑槽384，滑槽384内置有滑块385和滑杆387，滑杆387贯穿滑块385，滑块385在滑槽384内滑动，滑块385通过连动杆386连接安装板35，滑块385通过与安装板35上方的扳手353配合将安装板35固定在调节板38上，松开扳手353，改变滑块385在滑槽384内的位置即可改变安装板35的调节范围。

机身10的一侧设置有控制磨料通断的控制阀51，控制阀51连接磨料管路50，磨料管路50由总管路52分流至设置在每一个圆筒40上的支管路53，所述的总管路52上通过设置在加强杆54增强稳定性。

参考附图5-6，所述机身10下设置有驱动机构20和支架12，用以驱动磨盘21转动并控制磨盘21的转速，包括驱动电机22、变速调节箱23、承重盘24和联动轴25，所述驱动电机22连接变速调节箱23的输入端，变速调节箱23的输出端连接联动轴25，联动轴25贯穿承重盘24后连接磨盘21，所述的承重盘24设置在支架12上，磨盘21的重量通过联动轴25压在承重盘24上，驱动电机22的输出依次通过变速调节箱23、联动轴25后传递至磨盘21，并驱动磨盘21转动。

本发明通过设置的磨盘21、圆筒40和卡紧旋转机构30，对放置在圆筒40内的球料进行精磨，一次性工艺即可得到圆球镜片，自动化程度高，且精度高、废品率低；通过卡紧旋转机构30对圆筒40的卡紧和驱动圆筒40的转动，精磨效率大幅提升，且能依据球料选定圆筒40并调节卡紧旋转机构30，适合绝大多数直径的圆球镜片的精磨。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高精度圆球镜片的研磨装置，其特征在于：包括作为主体的机身(10)，机身(10)的顶部台面(11)中部设置有转动的磨盘(21)，磨盘(21)顶面为用于精抛的粗糙面，机身(10)上还设置有以磨盘(21)为中心的圆周阵列的卡紧旋转机构(30)，卡紧旋转机构(30)之间连接有悬置在磨盘(21)上方的圆筒(40)，圆筒(40)内放置待精磨的球料，球料与磨盘(21)的接触面作用得到曲率合格的圆球镜片。

2.根据权利要求1所述的一种高精度圆球镜片的研磨装置，其特征在于：所述圆筒(40)的上方设置有喷洒磨料的磨料管路(50)，磨料由磨料管路(50)喷向圆筒(40)内的球料上，并浸润圆筒(40)内的球料和磨盘(21)的接触面。

3.根据权利要求2所述的一种高精度圆球镜片的研磨装置，其特征在于：所述圆筒(40)的筒径略大于球料的直径，圆筒(40)的下端设置有排料口(41)。

4.根据权利要求3所述的一种高精度圆球镜片的研磨装置，其特征在于：所述圆筒(40)的高度大于磨料的半径，圆筒(40)内壁设置为精磨面。

5.根据权利要求1-4任一条所述的一种高精度圆球镜片的研磨装置，其特征在于：所述卡紧旋转机构(30)包括连接在机身(10)上的连接座(31)以及延伸至磨盘(21)上方的卡紧头(32)、驱动卡紧头(33)，所述的任意一个卡紧旋转机构(30)的卡紧头(32)、驱动卡紧头(33)和其相邻的卡紧旋转机构(30)的卡紧头(32)构成对圆筒(40)的三点位卡紧效果，所述的三点位在圆筒(40)的外壁上构成的弧为优弧。

6.根据权利要求5所述的一种高精度圆球镜片的研磨装置，其特征在于：所述卡紧旋转机构(30)还设置有旋转电机(34)，旋转电机(34)的输出连接驱动卡紧头(33)，驱动卡紧头(33)在旋转电机(34)的输出下转动。

7.根据权利要求6所述的一种高精度圆球镜片的研磨装置，其特征在于：所述卡紧头(32)、驱动卡紧头(33)连接在安装板(35)上，安装板(35)向磨盘(21)的上方延伸出两延伸部(351)，所述的旋转电机(34)设置在其中的一个延伸部(351)上并连接驱动卡紧头(33)，另一延伸部(351)上设置有调节槽(352)，卡紧头(32)设置在调节槽(352)内，卡紧头(32)连接有连接杆(36)，连接杆(36)贯穿调节槽(352)后配合有螺母(361)。

8.根据权利要求7所述的一种高精度圆球镜片的研磨装置，其特征在于：所述卡紧旋转机构(30)具有相互之间的替换性以及各自的独立性，所述的替换性是指卡紧旋转机构(30)之间的结构构成一致，其安装和使用可替换使用；所述的独立性是指任意的卡紧旋转机构(30)可独立调节。

9.根据权利要求8所述的一种高精度圆球镜片的研磨装置，其特征在于：所述卡紧旋转机构(30)还包括有连接在连接座(31)上的竖板(37)，竖板(37)上设置有梯形滑槽(371)以及连通梯形滑槽(371)的贯通槽(372)，竖板(37)连接有调节板(38)，调节板(38)上设置有梯形滑块(381)，梯形滑块(381)配合在梯形滑槽(371)内，梯形滑块(381)上还连接有连杆(382)，连杆(382)贯穿贯通槽(372)后连接有螺帽(383)，螺帽(383)通过与连杆(382)的配合将调节板(38)固定在竖板(37)的某一高度。

10.根据权利要求9所述的一种高精度圆球镜片的研磨装置，其特征在于：所述调节板(38)內设置有滑槽(384)，滑槽(384)内置有滑块(385)和滑杆(387)，滑杆(387)贯穿滑块(385)，滑块(385)在滑槽(384)内滑动，滑块(385)通过连动杆(386)连接安装板(35)，滑块(385)通过与安装板(35)上方的扳手(353)配合将安装板(35)固定在调节板(38)上。

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