CN113118916B - 一种大型环抛机工件环驱动设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于工业装备领域，公开了一种大型环抛机工件环驱动设备，包括基架、摆动组件、移动驱动组件以及旋转驱动组件，基架包括活动座和副固定座，摆动组件包括摆动支撑杆和电动推杆，摆动支撑杆位于大型环抛机工件环的上方，摆动支撑杆的一端安装在活动座上，电动推杆的一端安装在副活动座上，另一端铰接安装在摆动支撑杆上，移动驱动组件用于驱动旋转驱动单元沿所述杆长方向进行移动，旋转驱动单元用于驱动大型环抛机工件环水平旋转，当电动推杆进行伸缩时，电动推杆能够带动摆动支撑杆进行摆动，从而配合移动驱动组件使得旋转驱动单元在蜡盘上进行两个自由度上的运动。

Description

一种大型环抛机工件环驱动设备

技术领域

本发明属于工业装备领域，具体涉及一种大型环抛机工件环驱动设备。

背景技术

众所周知，大型环抛机作为高精度平面光学零件主要加工手段，越来越受到光学零件加工行业的重视，尤其是随着工业应用对光学零件表面要求的不断提高，对于环抛机抛光过程所能提供的精度也越来越严格。

现有的抛光设备的抛光过程为：首先，通过人工将光学零件装入环抛机工件环，并将环抛机工件环自蜡盘边缘推动在蜡盘上的一个预定位置，然后，使得蜡盘与环抛机工件环同时旋转且相对旋转，从而利用蜡盘对环抛机工件环内的光学零件的表面持续抛光预定时间，最后，停止蜡盘与环抛机工件环，通过人工将环抛机工件环自一个预定位置拖动至蜡盘边缘，并将光学零件从环抛机工件环内拆下。

对拆下的光学零件进行表面检测，如未达到标准，则还需在蜡盘上的另一个预定位置对光学零件重复上述抛光过程，直到光学零件的表面质量达到要求。

但可以看出，上述抛光方式的不足在于：因为大型环抛机工件环的体积和重量都很大，因此需要多人协同共同在蜡盘上移动环抛机工件环，从而使得所需的相应的人力成本较高，且因为是人力操作，将不可避免地增加因失误导致的损伤蜡盘或者光学元件的概率。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种大型环抛机工件环驱动设备，该大型环抛机工件环驱动设备不仅能够极大的降低抛光过程中的人员参与度，更能够大大提高光学零件表面的抛光质量。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案为：

一种大型环抛机工件环驱动设备，用于驱动水平设置的大型环抛机工件环进行运动，其特征在于，包括基架，包括主固定座、可水平转动地安装在主固定座上的主活动座、位于主固定座的近旁的副固定座以及可水平转动地安装在副固定座上的副活动座；摆动组件，设置在基架上，摆动组件包括摆动支撑杆和电动推杆；移动驱动组件，设置在摆动支撑杆上；以及旋转驱动单元，设置在移动驱动组件上，其中，摆动支撑杆位于大型环抛机工件环的上方，摆动支撑杆的一端安装在活动座上，电动推杆的一端安装在副活动座上，另一端铰接安装在摆动支撑杆上，将摆动支撑杆的长度方向作为杆长方向，移动驱动组件用于驱动旋转驱动单元沿杆长方向进行移动，

旋转驱动单元用于驱动大型环抛机工件环水平旋转。

优选地，摆动支撑杆具有朝向大型环抛机工件环设置的安装面，移动驱动组件包括第一驱动电机、驱动丝杠、移动导轨以及驱动滑块，第一驱动电机安装在安装面上，驱动丝杠安装在第一驱动电机的输出端上，驱动丝杠和移动导轨均沿杆长方向安装在安装面上，驱动滑块可移动地安装在驱动丝杠上。

进一步地，大型环抛机工件环驱动设备还包括控制部，包括采集单元和处理单元，处理单元包括处理器和存储器，存储器用于存储处理程序，处理器用于执行处理程序，采集单元包括第一采集件和第二采集件，第一采集件设置在移动导轨的端部，第一采集件用于采集驱动滑块在驱动丝杠上的移动距离，并作为偏移距离，活动座通过第二采集安装在主固定座上，第二采集件用于采集活动座相对于主固定座的旋转角度，并作为偏移角度，处理程序包括偏移计算程序，偏移计算程序用于根据偏移距离和偏移角度计算驱动滑块的偏移量。

优选地，旋转驱动单元包括沿杆长方向依次设置的主动驱动组件、从动驱动组件，主动驱动组件包括第一安装架、设置在第一安装架上的第二驱动电机以及安装在第二驱动电机的输出端的驱动轮，驱动轮水平设置，驱动轮的圆周面与大型环抛机工件环的外缘相切，从动驱动组件包括第二安装架和可转动地设置在第二安装架上的从动轮，从动轮水平设置，从动轮的圆周面与大型环抛机工件环的外缘相切。

进一步地，第一安装架具有第一安装杆，第二安装架具有第二安装杆，第一安装杆和第二安装杆上均具有沿杆长方向设置的多个定位孔，从而通过销接第一安装杆和第二安装杆的不同定位孔，对第一安装架与第二安装架间的距离进行调整。

进一步地，处理程序包括旋转程序和计时程序，旋转程序用于控制第二驱动电机进行正转、反转以及停转，计时程序用于对第二驱动电机的旋转进行计时。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.因为本发明的大型环抛机工件环驱动设备的摆动支撑杆位于大型环抛机工件环的上方，摆动支撑杆的一端安装在活动座上，电动推杆的一端安装在副活动座上，另一端铰接安装在摆动支撑杆上，移动驱动组件用于驱动旋转驱动单元沿所述杆长方向进行移动，旋转驱动单元用于驱动大型环抛机工件环水平旋转，当电动推杆进行伸缩时，电动推杆能够带动摆动支撑杆进行摆动，从而配合移动驱动组件使得旋转驱动单元在蜡盘上进行两个自由度上的运动，因此，本发明无需通过人力将大型环抛机工件环在蜡盘的边缘与预定位置间进行推动或拖动，从而能够极大的降低抛光过程中的人员参与度，而且，在一次抛光过程中通过将大型环抛机工件环在多个预定位置点上移动并进行抛光，从而也大大提高了光学零件表面的抛光质量。

2.因为本发明的第一采集件设置在移动导轨的端部，第一采集件用于采集驱动滑块在驱动丝杠上的移动距离，并作为偏移距离，活动座通过第二采集安装在主固定座上，第二采集件用于采集活动座相对于主固定座的旋转角度，并作为偏移角度，处理程序包括偏移计算程序，偏移计算程序用于根据偏移距离和偏移角度计算驱动滑块的偏移量，因此，当环抛机工作平台设置有初始位置时，本发明能够方便地对大型环抛机工件环的偏移位置进行反馈，便于外部控制终端及时得到其所在的即时位置。

3.因为本发明的处理程序包括旋转程序和计时程序，旋转程序用于控制第二驱动电机进行正转、反转以及停转，计时程序用于对第二驱动电机的旋转进行计时，因此，本发明能够方便使装夹有光学零件的大型环抛机工件环在蜡盘的不同预定位置分别进行不同预定持续时间的抛光过程，从而进一步地提供光学零件表面的抛光质量。

附图说明

图1为本发明的实施例的大型环抛机工件环驱动设备的应用示意图；

图2为本发明的实施例的不包括旋转驱动单元的大型环抛机工件环驱动设备的示意图；

图3为本发明的实施例的大型环抛机工件环驱动设备的示意图；以及

图4为图3中C部分的局方放大示意图。

图中：A、蜡盘，B、大型环抛机工件环，B1、零件嵌入口，100、大型环抛机工件环驱动设备，10、基架，11、主固定座，12、主活动座，13、副固定座，14、副活动座，20、摆动组件，21、摆动支撑杆，21A、安装面，22、电动推杆，30、移动驱动组件，31、第一驱动电机，32、驱动丝杠，33、移动导轨，34、驱动滑块，35、阻尼缓冲器，40、旋转驱动单元，41、主动驱动组件，411、第一安装架，411A、第一安装杆，411C、定位孔，412、第二驱动电机，413、驱动轮，42、从动驱动组件，421、第二安装架，421B、第二安装杆，D、定位销，423、从动轮，51、移动零位传感器，52、限位传感器。

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，以下实施例结合附图对本发明的一种大型环抛机工件环驱动设备作具体阐述，需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。

如图1所示，本实施例中的一种大型环抛机工件环驱动设备100，用于驱动水平设置的大型环抛机工件环B相对于蜡盘A进行运动，大型环抛机工件环B中部具有零件嵌入口B1，待抛光的光学零件(附图中未标出)被装入零件嵌入口B1，大型环抛机工件环B被放置于蜡盘A上，当蜡盘A和大型环抛机工件环B分别转动时，通过蜡盘A和大型环抛机工件环B的相对摩擦对光学零件进行抛光。

大型环抛机工件环驱动设备100包括基架10、摆动组件20、移动驱动组件30、旋转驱动单元40以及控制部(附图中未标出)。

如图2和图3所示，基架10包括主固定座11、主活动座12、副固定座13以及副活动座14。

主活动座12通过轴承可水平转动地安装在主固定座11上，副固定座13位于主固定座11的近旁，副活动座14通过轴承可水平转动地安装在副固定座13上，在本实施例中，固定座11、主活动座12、副固定座13以及副活动座14均为竖直设置的刚性杆件。

摆动组件20设置在基架10上，摆动组件20包括摆动支撑杆21和电动推杆22。

摆动支撑杆21位于大型环抛机工件环B的上方，摆动支撑杆21的一端安装在主活动座12上，摆动支撑杆21具有朝向大型环抛机工件环B设置的安装面21A，将摆动支撑杆21的长度方向作为杆长方向，在本实施例中，摆动支撑杆21为长方体，宽度方向垂直于蜡盘A表面。

电动推杆22的一端安装在副活动座14上，另一端铰接安装在摆动支撑杆21上，当电动推杆22伸缩时，带动摆动支撑杆21进行摆动，同时由于电动推杆22与摆动支撑杆21的铰接点相对于副活动座14的偏移，使得副活动座14也相对于副固定座13进行了旋转，在本实施例中，电动推杆22的驱动电机安装在副活动座14，驱动电机驱动电动推杆22进行伸缩，摆动支撑杆21和电动推杆22等高且均水平设置。

移动驱动组件30设置在摆动支撑杆21上，移动驱动组件30用于驱动旋转驱动单元40沿杆长方向进行移动，移动驱动组件30包括第一驱动电机31、驱动丝杠32、移动导轨33、驱动滑块34以及阻尼缓冲器35。

第一驱动电机31安装在安装面21A上，驱动丝杠32安装在第一驱动电机31的输出端上，驱动丝杠32和移动导轨33均沿杆长方向安装在安装面21A上，驱动滑块34可移动地安装在驱动丝杠32上,在本实施例中，移动导轨33的数量为2条，第一驱动电机31位于靠近主活动座12的移动导轨33的端部，驱动丝杠32位于2条移动导轨33之间。

如图3和图4所示，旋转驱动单元40设置在移动驱动组件30上，旋转驱动单元40用于驱动大型环抛机工件环B水平旋转。

旋转驱动单元包括沿杆长方向依次设置的主动驱动组件41和从动驱动组件42，在本实施例中，主动驱动组件41较从动驱动组件42远离主活动座12，从动驱动组件42安装在驱动滑块34上，动驱动组件41和从动驱动组件42分别通过导靴(附图中未标出)与导轨滑动连接。

主动驱动组件41包括第一安装架411、第二驱动电机412以及驱动轮413。

第一安装架411具有第一安装杆411A，第一安装杆411A具有沿杆长方向设置的多个定位孔411C，在本实施例中，第一安装杆411A位于第一安装架411的端面上且数量为多个，多个第一安装杆411A沿竖直方向分布。

第二驱动电机412设置在第一安装架411上，驱动轮413安装在第二驱动电机412的输出端，驱动轮413水平设置，驱动轮413的圆周面与大型环抛机工件环B的外缘相切，当驱动轮413旋转时，能够通过摩擦力带动大型环抛机工件环B进行旋转，在本实施例中，第二驱动电机412和驱动轮413均位于远离摆动支撑杆21的第一安装架411的端部。

从动驱动组件42包括第二安装架421和可转动地设置在第二安装架上的从动轮423。

第二安装架421具有第二安装杆421B，第二安装杆421B上具有沿杆长方向设置的多个定位孔411C，从而通过定位销D销接第一安装杆411A和第二安装杆421B的不同定位孔411C，对第一安装架411与第二安装架421间的距离进行调整，在本实施例中，第二安装杆421B位于第二安装架421的端面上且数量为多个，多个第二安装杆421B沿竖直方向分布,当通过定位销D销接第一安装杆411A和第二安装杆421B的不同定位孔411C时，第一安装杆411A和第二安装杆421B均相互平行。

从动轮423可转动地设置在第二安装架421上，从动轮423水平设置，从动轮的圆周面与大型环抛机工件环的外缘相切，当驱动轮413带动大型环抛机工件环B进行旋转时，从动轮423配合转动，在本实施例中，从动轮423位于远离摆动支撑杆21的第二安装架421的端部。

控制部包括采集单元和处理单元，处理单元包括处理器和存储器，存储器用于存储处理程序，处理器用于执行处理程序。

采集单元包括移动零位传感器51，限位传感器52、旋转零位传感器(附图中未标出)、第一采集件(附图中未标出)以及第二采集件(附图中未标出)。

如图2所示，在本实施例中，移动零位传感器51和限位传感器52均位于远离主活动座12的移动导轨33的端部，且限位传感器52较移动零位传感器51靠近远离主活动座12的移动导轨33的端部，旋转零位传感器设置在主活动座12上，当摆动支撑杆21位于旋转零位传感器的正上方时并且旋转驱动单元40对移动零位传感器51进行遮挡时，大型环抛机工件环驱动设备100处于初始位姿。

第一采集件设置在移动导轨33的端部，第一采集件用于采集驱动滑块34在驱动丝杠32上的移动距离，并作为偏移距离。

主活动座12通过第二采集安装在主固定座11上，第二采集件用于采集主活动座12相对于主固定座11的旋转角度，并作为偏移角度。

处理程序包括偏移计算程序、旋转程序、计时程序以及复位程序。

偏移计算程序用于根据偏移距离和偏移角度计算驱动滑块34的偏移量。

旋转程序用于控制第二驱动电机412进行正转、反转以及停转，计时程序用于对第二驱动电机412的旋转进行计时。

复位程序用于使得大型环抛机工件环驱动设备100复原为初始位姿。

在本实施例中，存储器内存储有多个预定偏移量和对应的多个预定抛光时长。

本实施例中的大型环抛机工件环驱动设备100的工作过程为：首先，通过人工将嵌有光学零件的大型环抛机工件环B放置在蜡盘A的边缘，并装入处于初始位姿的大型环抛机工件环驱动设备100上(通过主动驱动组件41和从动驱动组件42可调节设置安装)；

然后，按下大型环抛机工件环驱动设备100的启动按钮，大型环抛机工件环驱动设备100通过偏移计算程序对驱动大型环抛机工件环B进行多个预定偏移量的移动，从而将光学零件移动至蜡盘A上的多个部分并进行对应预定抛光时长的抛光，即通过旋转程序和计时程序使光学零件相对蜡盘A旋转抛光，最后一次偏移后，大型环抛机工件环B位于蜡盘A的边缘；

最后，通过人工将嵌有光学零件的大型环抛机工件环B从大型环抛机工件环驱动设备100上拆下，并将大型环抛机工件环B从蜡盘A的边缘取下，然后通过外部按钮触发复位程序，从而使得大型环抛机工件环驱动设备100复原为初始位姿。

上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围，本领域普通技术人员在所附权利要求范围内不需要创造性劳动就能做出的各种变形或修改仍属本专利的保护范围。

例如，本实施例中的多个预定偏移量和对应的多个预定抛光时长均存储于存储器中，需预先设定，而在实际生产实践中，也可不在存储器中预先设定多个预定偏移量和对应的多个预定抛光时长，而通过输入坐标或从通过操作操作杆对大型环抛机工件环驱动设备100的位姿进行操作。

Claims (5)

1.一种大型环抛机工件环驱动设备，用于驱动水平设置的大型环抛机工件环进行运动，其特征在于，包括：

基架，包括主固定座、可水平转动地安装在该主固定座上的主活动座、位于所述主固定座的近旁的副固定座以及可水平转动地安装在该副固定座上的副活动座；

摆动组件，设置在所述基架上，所述摆动组件包括摆动支撑杆和电动推杆；

移动驱动组件，设置在所述摆动支撑杆上；以及

旋转驱动单元，设置在所述移动驱动组件上，

其中，所述摆动支撑杆位于所述大型环抛机工件环的上方，所述摆动支撑杆的一端安装在所述活动座上，

所述电动推杆的一端安装在所述副活动座上，另一端铰接安装在所述摆动支撑杆上，

将所述摆动支撑杆的长度方向作为杆长方向，所述移动驱动组件用于驱动所述旋转驱动单元沿所述杆长方向进行移动，

所述旋转驱动单元用于驱动所述大型环抛机工件环水平旋转，

所述摆动支撑杆具有朝向所述大型环抛机工件环设置的安装面，

所述移动驱动组件包括第一驱动电机、驱动丝杠、移动导轨以及驱动滑块，

所述第一驱动电机安装在所述安装面上，所述驱动丝杠安装在所述第一驱动电机的输出端上，

所述驱动丝杠和所述移动导轨均沿所述杆长方向安装在所述安装面上，所述驱动滑块可移动地安装在所述驱动丝杠上。

2.根据权利要求1所述的大型环抛机工件环驱动设备，其特征在于，还包

括：

控制部，包括采集单元和处理单元，该处理单元包括处理器和存储器，该存储器用于存储处理程序，所述处理器用于执行所述处理程序，

所述采集单元包括第一采集件和第二采集件，

所述第一采集件设置在所述移动导轨的端部，所述第一采集件用于采集所述驱动滑块在所述驱动丝杠上的移动距离，并作为偏移距离，

所述活动座通过所述第二采集安装在所述主固定座上，所述第二采集件用于采集所述活动座相对于所述主固定座的旋转角度，并作为偏移角度，

所述处理程序包括偏移计算程序，该偏移计算程序用于根据所述偏移距离和所述偏移角度计算所述驱动滑块的偏移量。

3.根据权利要求1所述的大型环抛机工件环驱动设备，其特征在于：

其中，所述旋转驱动单元包括沿所述杆长方向依次设置的主动驱动组件、从动驱动组件，

所述主动驱动组件包括第一安装架、设置在所述第一安装架上的

第二驱动电机以及安装在所述第二驱动电机的输出端的驱动轮，

所述驱动轮水平设置，所述驱动轮的圆周面与所述大型环抛机工件环的外缘相切，

所述从动驱动组件包括第二安装架和可转动地设置在所述第二安装架上的从动轮，

所述从动轮水平设置，所述从动轮的圆周面与所述大型环抛机工件环的外缘相切。

4.根据权利要求3所述的大型环抛机工件环驱动设备，其特征在于：

其中，所述第一安装架具有第一安装杆，所述第二安装架具有第二安装杆，

所述第一安装杆和所述第二安装杆上均具有沿所述杆长方向设置的多个定位孔，从而通过销接所述第一安装杆和所述第二安装杆的不同所述定位孔，对所述第一安装架与所述第二安装架间的距离进行调整。

5.根据权利要求3所述的大型环抛机工件环驱动设备，其特征在于，还包括：

控制部，包括处理单元，该处理单元包括处理器和存储器，该存储器用于存储处理程序，所述处理器用于执行所述处理程序，

所述处理程序包括旋转程序和计时程序，

所述旋转程序用于控制所述第二驱动电机进行正转、反转以及停转，所述计时程序用于对所述第二驱动电机的旋转进行计时。

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