CN114559364B

CN114559364B - 一种紧凑型c透镜球面研磨自动化设备

Info

Publication number: CN114559364B
Application number: CN202210172355.3A
Authority: CN
Inventors: 黄鑫路
Original assignee: Suzhou Donghui Optical Co ltd
Current assignee: Suzhou Donghui Optical Co ltd
Priority date: 2022-02-24
Filing date: 2022-02-24
Publication date: 2023-07-04
Anticipated expiration: 2042-02-24
Also published as: CN114559364A

Abstract

本发明公开了一种紧凑型C透镜球面研磨自动化设备，包括框架模块、回转模块，回转驱动模块，摆动模块和摆动驱动模块；所述回转模块对称设置在框架模块的两侧且呈多层设置；所述回转模块包括多个排布设置的铝膜工位，所述回转驱动模块通过驱动同步带组带动回转模块中的铝膜工位同步回转运动，所述摆动模块设置在回转模块的上方，所述摆动模块包括与所述铝膜工位上下对应的压杆工位，每一压杆工位的底端卡嵌设置有产品组件，所述摆动驱动模块带动摆动模块进行往复摆动，从而带动每个产品组件在对应铝膜工位上摆动研磨。通过上述方式，本发明能够实现高密集工位排布，大幅增加坪效，同时自动化程度高。

Description

一种紧凑型C透镜球面研磨自动化设备

技术领域

本发明涉及光通讯透镜球面研磨技术领域，特别是涉及一种紧凑型C透镜球面研磨自动化设备。

背景技术

C透镜在光通信器件中有广泛应用，C透镜的两端分别为平面端和球面端，它的作用是将光纤的出射光转成平行光以及将通过光学功能件后的光波重新汇聚进入光纤传输，C透镜在生产后需要进行严格的加工，其中包括对其两端的端面进行研磨工序。

关于透镜研磨设备有较多专利公开，比如：中国专利申请号为CN201620904181.5提出的“一种光学透镜专用研磨机，涉及切削加工设备领域，包括研磨机本体、研磨头、工控机、注射管、夹具和导线；中国专利申请号为CN202021160063.0提出的“一种C透镜自动研磨装置，包括有机架、横梁、研磨装置和调节装置，C透镜轴线与研磨装置中心重合，滑板分别设有第一夹持装置和第二夹持装置，两者以研磨装置为中心对称设在对应的滑板上”等等；同时光通讯行业里，使用的C透镜球面研磨设备普遍采用圆皮带摩擦传动的球磨设备。

上述设备虽然能够实现透镜球面研磨工作，但是单一粗放，能效比低，每批次处理的产品组件较少，坪效方面较差，且透镜制作过程对人员的依赖程度较高，不能较好的适应光通讯行业向高端制造业转变的要求，亟待向更高效、高坪效、高自动化程度的方向优化升级。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种紧凑型C透镜球面研磨自动化设备，能够实现高密集工位排布，大幅增加坪效，同时自动化程度更高。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种紧凑型C透镜球面研磨自动化设备，包括框架模块、回转模块，回转驱动模块，摆动模块和摆动驱动模块；所述回转模块对称设置在框架模块的两侧且呈多层设置；所述回转模块包括多个排布设置的铝膜工位，所述回转驱动模块通过驱动同步带组带动回转模块中的铝膜工位同步回转运动，所述摆动模块设置在回转模块的上方，所述摆动模块包括与所述铝膜工位上下对应的压杆工位，每一压杆工位的底端卡嵌设置有产品组件，所述摆动驱动模块带动摆动模块进行往复摆动，从而带动每个产品组件在对应铝膜工位上摆动研磨。

优选的，所述铝膜工位包括铝膜柱和金刚石丸片，所述金刚石丸片的上方设置有球形研磨孔，所述铝膜柱的底端设置有双轴承座和连接轴，所述连接轴外设置有双排同步带轮，所述回转驱动模块通过交错同步带带动所述双排同步带轮回转运动。

优选的，所述回转驱动模块包括传动轴和同步带轮，所述同步带轮外侧对应每一排回转模块相应设置有驱动同步带，所述传动轴的下方设置有驱动伺服电机。

优选的，所述摆动模块包括摆动水平框架和摆动竖直框架，所述摆动水平框架的两端分别设置有直线导轨，所述压杆工位通过连接板滑动设置在所述直线导轨上，最下方的摆动水平框架外设置有电机连接板，所述摆动驱动模块通过电机连接板带动摆动模块进行往复摆动。

优选的，所述压杆工位包括滑动设置在所述直线导轨上的转接板，所述转接板上设置有竖直导轨，所述竖直导轨上滑动设置有安装板和压杆。

优选的，所述摆动驱动模块包括与所述电机连接板滑动连接的凸轮随动器，所述凸轮随动器设置在偏心块上，所述偏心块一侧设置有用于调节偏心度的偏心调整块，所述偏心块的下方设置有带动所述凸轮随动器偏心旋转的偏振驱动电机。

优选的，所述偏心块的一侧设置有光电挡片，所述偏振驱动电机设置在托板上，所述托板上设置有与所述光电挡片配合工作的U型光电。

优选的，所述紧凑型C透镜球面研磨自动化设备还包括润滑循环模块。

优选的，所述润滑循环模块包括直铜管，所述直铜管上设置有与所述铝膜工位对应设置的点式喷嘴，所述铝膜工位外设置有接液槽和排液管，所述框架模块的下方设置有控制阀组、水箱组件和增压泵。

优选的，所述排液管连通至过滤桶内，所述过滤桶内套设有过滤布，所述水箱组件包括容液区和隔层区，所述过滤桶连通至隔层区。

本发明的有益效果是：

本发明由回转模块和摆动模块直接接触产品组件，通过回转和摆动的结合运动研磨出球面，回转驱动模块经过动力分配设计可同时驱动上下多层共多组回转模块，摆动驱动模块实现摆动速度和幅度的调节功能，润滑循环模块可自动对多个研磨点进行设定频次的润滑，同时对润滑液进行循环过滤使用，整个设备结构紧凑，高密集工位排布，大幅度增加坪效，动力利用率高，效率高，自动化程度高，本结构中回转和摆动运动的动力源分开独立，两者的速度之间不再互相制约，可根据不同产品灵活设置加工参数，自动化润滑降低设备对人员的依赖性，具有非常好的技术推广价值。

附图说明

图1是本发明一种紧凑型C透镜球面研磨自动化设备的立体结构示意图；

图2是本发明中回转模块的结构示意图；

图3是图2中A部放大图，用于体现金刚石丸片上方的产品组件结构；

图4是本发明中回转模块的局部结构示意图，用于体现细节结构；

图5是本发明中回转驱动模块的结构示意图；

图6是本发明中摆动模块的结构示意图；

图7是图6中C部放大图，用于体现压杆结构；

图8是本发明中摆动驱动模块结构；

图9是图1中B部放大图，用于体现润滑方式；

图10是本发明中润滑循环模块；

附图中各部件的标记如下：

1、铝膜柱；2、金刚石丸片；3、球形研磨孔；4、双轴承座；5、连接轴；6、双排同步带轮；7、交错同步带；8、传动轴；9、同步带轮；10、驱动同步带；11、驱动伺服电机；12、摆动水平框架；13、摆动竖直框架；14、直线导轨；15、电机连接板；16、转接板；17、竖直导轨；18、安装板；19、压杆；20、凸轮随动器；21、偏心块；22、偏心调节块；23、偏振驱动电机；24、光电挡片；25、托板；26、U型光电；27、直铜管；28、点式喷嘴；29、接液槽；30、排液管；31、水箱组件；311、容液区；312、隔层区；32、过滤桶；33、C透镜；34、铜夹头。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例：

如图1所示，一种紧凑型C透镜球面研磨自动化设备，包括框架模块、回转模块、回转驱动模块、摆动模块、摆动驱动模块和润滑循环模块，其中：框架模块包括上部型材框架和下部焊接框架主体，下部焊接框架主体采取了正反双面的设计方式，即回转模块对称设置在框架模块的两侧且呈多层设置，本实施例体现的是回转模块设置为两层，每一个回转模块包括多个排布设置的铝膜工位，回转驱动模块通过驱动同步带组带动回转模块中的铝膜工位同步回转运动，摆动模块设置在回转模块的上方，摆动模块包括与铝膜工位上下对应的压杆工位，每一组压杆工位的底端卡嵌设置有产品组件，摆动驱动模块带动摆动模块进行往复摆动，从而带动每个产品组件在对应铝膜工位上摆动研磨，循环润滑模块可对多个研磨点进行润滑，同时对润滑液进行循环过滤使用，后续一一介绍每一个模块的结构和工作方式。

如图1、图2、图3和图4所示，每一个回转模块包括多个排布设置的铝膜工位，本实施例体现的是每组回转模块布置六个铝膜工位，并由同一个动力源驱动。每一个铝膜工位包括铝膜柱1和金刚石丸片2，金刚石丸片2的上方已在其他工序开好球形研磨孔3，铝膜柱1的底端设置有双轴承座4和连接轴5，连接轴5外设置有双排同步带轮6，回转驱动模块通过交错同步带7带动双排同步带轮6回转运动。另外，金刚石丸片2的上方设置产品组件，产品组件包括铜夹头34和C透镜33。

如图1、图4和图5所示，回转驱动模块包括传动轴8和同步带轮9，同步带轮9在传动轴8上的分布位置和每层的回转模块对应设置，在同步带轮9的外侧对应每一排回转模块相应设置有驱动同步带10，传动轴8的下方设置有驱动伺服电机11，通过驱动伺服电机11进行回转运动，带动传动轴8及同步带轮9进行回转运动，与之啮合的驱动同步带10将回转运动传输到正反两面，每套回转模组的最外侧双排同步带轮6被带动回转后，通过交错同步带7连接的方式将回转运动以带传动的方式传递到回转模块中的每个铝膜工位，从而使得每个铝膜工位全部开始回转运动。在本结构中双排同步带轮6和同步带轮9均采用双排齿结构，提供同步带的交错安装连接，每两个连接点之间，齿带啮合良好，动能在每个工位之间传递效率高；而且，交错同步带7和驱动同步带10均使用圆弧齿的橡胶同步带，且带长准确匹配中心距，无需额外引入张紧轮张紧，降低了噪音，简化了结构。

如图1、图6和图7所示，为了实现紧凑布置，摆动模块包括摆动水平框架12和摆动竖直框架13，摆动水平框架12的两端分别设置有直线导轨14，压杆工位通过连接板滑动设置在直线导轨14上，最下方的摆动水平框架12外设置有电机连接板15，摆动驱动模块通过电机连接板15带动摆动模块进行往复摆动。压杆工位包括滑动设置在直线导轨14上的转接板16，转接板16上设置有竖直导轨17，竖直导轨17上滑动设置有安装板18和压杆19，通过安装板18的调节，保证压杆19的球头与产品组件在左右方向和前后方向上的对位调节。

如图1、图6和图8所示，摆动驱动模块包括与电机连接板15滑动连接的凸轮随动器20，凸轮随动器20设置在偏心块21上，偏心块21一侧设置有用于调节偏心度的偏心调整块22，偏心块21的下方设置有带动凸轮随动器20偏心旋转的偏振驱动电机23，偏心块21的一侧设置有光电挡片24，偏振驱动电机23设置在托板25上，托板25上设置有与光电挡片24配合工作的U型光电26，本结构为了实现传动优化，凸轮随动器20和电机连接板15形成曲柄滑块运动，使得电机连接板22连接的摆动水平框架12和摆动竖直框架13在直线导轨14上做直线往复运动，进而带动压杆工位的来回摆动，由于凸轮随动器20装载在偏心块21上，偏心调整块22上螺栓的伸出量对应偏心块21不同的偏心度，通过改变偏心度可以调整整个摆动模块的摆幅；进一步的，借助U型光电26和光电挡片24对旋转位置的记录作用，设备可以控制压杆在起始和结束时的位置，进而控制产品组件在研磨起始和结束时的倾斜角度。

如图1、图2、图9和图10所示，循环润滑模块包括直铜管27，直铜管27上设置有与铝膜工位对应设置的点式喷嘴28，铝膜工位外设置有接液槽29和排液管30，框架模块的下方设置有控制阀组、水箱组件31和增压泵，本结构为了实现自动化润滑，通过出水管连接水箱组件31的出水口，出水管经过增压泵后，分别接入控制阀组的控制阀中，再由控制阀连接至直铜管27，润滑液或者水填满直铜管27后从点式喷嘴28喷射至C透镜和金刚石丸片的接触研磨区域，铜管控制阀来控制每个润滑组的通断。进一步的，排液管30连通至过滤桶32内，过滤桶32内套设有过滤布，水箱组件31包括容液区311和隔层区312，过滤桶32连通至隔层区312，润滑液使用后铜管排液管30汇聚接入套有过滤布的过滤桶32内，由过滤桶32渗入水箱组件的隔层区312中进行沉积分离，上部干净的润滑液在漫过隔层后再次来到水箱的容液区311，并由增压泵抽出，如此循环往复。

本设备的工作过程为：

设备启动后，驱动伺服电机11进行回转运动，带动传动轴8及同步带轮9进行回转运动，与之啮合的驱动同步带10将回转运动传输到正反两面，每套回转模组的最外侧双排同步带轮6被带动回转后，通过交错同步带7连接的方式将回转运动以带传动的方式传递到回转模块中的每个铝膜工位，从而使得每个铝膜工位全部开始回转运动；偏振驱动电机23进行回转带动凸轮随动器20偏心旋转，偏心的凸轮随动器20带动电机连接板15进行曲柄滑块运动，带动摆动模块进行往复摆动，至此所有压杆工位全部开始摆动，上端的压杆19带动C透镜33随之开始摆动，C透镜33的下端和金刚石丸片2上方的球形研磨孔3接触，下端的金刚石丸片2转动，C透镜33的下端被转动的金刚石丸片2研磨成球形，球磨过程中，控制阀组中的电磁阀开启，水箱组件中的研磨液被增压泵压入直铜管27内并通过点式喷嘴28喷出到金刚石丸片2和C透镜33研磨的位置进行润滑和降温。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种紧凑型C透镜球面研磨自动化设备，其特征在于：包括框架模块、回转模块，回转驱动模块，摆动模块和摆动驱动模块；所述回转模块对称设置在框架模块的两侧且呈多层设置；所述回转模块包括多个排布设置的铝膜工位，所述回转驱动模块通过驱动同步带组带动回转模块中的铝膜工位同步回转运动，所述摆动模块设置在回转模块的上方，所述摆动模块包括与所述铝膜工位上下对应的压杆工位，每一压杆工位的底端卡嵌设置有产品组件，所述摆动驱动模块带动摆动模块进行往复摆动，从而带动每个产品组件在对应铝膜工位上摆动研磨;

所述摆动模块包括摆动水平框架（12）和摆动竖直框架（13），所述摆动水平框架（12）的两端分别设置有直线导轨（14），所述压杆工位通过连接板滑动设置在所述直线导轨（14）上，最下方的摆动水平框架（12）外设置有电机连接板（15），所述摆动驱动模块通过电机连接板（15）带动摆动模块进行往复摆动；

所述压杆工位包括滑动设置在所述直线导轨（14）上的转接板（16），所述转接板（16）上设置有竖直导轨（17），所述竖直导轨（17）上滑动设置有安装板（18）和压杆（19）；

所述摆动驱动模块包括与所述电机连接板（15）滑动连接的凸轮随动器（20），所述凸轮随动器（20）设置在偏心块（21）上，所述偏心块（21）一侧设置有用于调节偏心度的偏心调整块（22），所述偏心块（21）的下方设置有带动所述凸轮随动器（20）偏心旋转的偏振驱动电机（23）。

2.根据权利要求1所述的一种紧凑型C透镜球面研磨自动化设备，其特征在于：所述铝膜工位包括铝膜柱（1）和金刚石丸片（2），所述金刚石丸片（2）的上方设置有球形研磨孔（3），所述铝膜柱（1）的底端设置有双轴承座（4）和连接轴（5），所述连接轴（5）外设置有双排同步带轮（6），所述回转驱动模块通过交错同步带（7）带动所述双排同步带轮（6）回转运动。

3.根据权利要求2所述的一种紧凑型C透镜球面研磨自动化设备，其特征在于：所述回转驱动模块包括传动轴（8）和同步带轮（9），所述同步带轮（9）外侧对应每一排回转模块相应设置有驱动同步带（10），所述传动轴（8）的下方设置有驱动伺服电机（11）。

4.根据权利要求1所述的一种紧凑型C透镜球面研磨自动化设备，其特征在于：所述偏心块（21）的一侧设置有光电挡片（24），所述偏振驱动电机（23）设置在托板（25）上，所述托板（25）上设置有与所述光电挡片（24）配合工作的U型光电（26）。

5.根据权利要求1所述的一种紧凑型C透镜球面研磨自动化设备，其特征在于：所述紧凑型C透镜球面研磨自动化设备还包括润滑循环模块。

6.根据权利要求5所述的一种紧凑型C透镜球面研磨自动化设备，其特征在于：所述润滑循环模块包括直铜管（27），所述直铜管（27）上设置有与所述铝膜工位对应设置的点式喷嘴（28），所述铝膜工位外设置有接液槽（29）和排液管（30），所述框架模块的下方设置有控制阀组、水箱组件（31）和增压泵。

7.根据权利要求6所述的一种紧凑型C透镜球面研磨自动化设备，其特征在于：所述排液管（30）连通至过滤桶（32）内，所述过滤桶（32）内套设有过滤布，所述水箱组件（31）包括容液区（311）和隔层区（312），所述过滤桶（32）连通至隔层区（312）。