CN114918781B - 一种小直径高精度光学透镜冷加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光学透镜技术领域，尤其涉及一种小直径高精度光学透镜冷加工装置，包括安装框架，所述安装框架一侧设有控制器，所述安装框架的内顶部通过驱动装置设有加工柱，所述安装框架的内部且位于加工柱的底部设有放置环，所述放置环的顶部边缘处设有与放置环相适配的围板，所述放置环的顶部且靠近内圈边缘处设有若干个凸块，所述凸块的顶部设有波纹管，所述波纹管的顶部设有支撑板，每个所述凸块的一侧顶部均水平设有限位板，本发明结构合理，便于对小口径高精度光学透镜进行固定，避免磨偏而产生残次品，并且加工后的小口径高精度光学透镜便于向上移动进行拿取，同时减震缓冲效果好，支撑效果好，加工无死角，加工效率高，加工效果好。

Description

一种小直径高精度光学透镜冷加工装置

技术领域

本发明涉及光学透镜技术领域，尤其涉及一种小直径高精度光学透镜冷加工装置。

背景技术

光学透镜，是一种简单的光学仪器，由透明物质制成，光线通过光学透镜折射后可以成像，一般分为凹光学透镜和凸光学透镜两大类，凹光学透镜中央部分比边缘部分薄，能使光线发散，如近视眼镜片，凸光学透镜中央部分比边缘部分厚，能使光线会聚，如远视眼镜片，由于小口径的光学透镜精度较高，因此，它常用于光学领域中，而在小口径高精度光学透镜的加工打磨过程中，为了使小口径高精度光学透镜有一个更好的加工效果，常常需要一种小口径高精度光学透镜的加工装置。

中国发明专利2020102750309公开了一种光学透镜冷加工装置以及加工工艺，包括底座和料台，所述底座顶部一端焊设有承重板，所述承重板一侧安装有第一电动滑轨，所述底座顶部另一端焊设有承重板，所述承重板一侧设有安装板，所述安装板一侧安装有第二电动滑轨，所述第一电动滑轨与第二电动滑轨之间且位于底座顶部焊设有料台，所述料台顶部一端通过转轴安装有料板，所述料台两端分别通过螺栓安装有驱动电机，所述驱动电机的驱动端安装有金刚石磨块，所述第一电动滑轨和第二电动滑轨一侧的滑块通过螺栓安装有连接板，所述连接板一侧依次排布安装有液压推杆，该装置在使用的过程中，小口径高精度光学透镜难以固定牢靠，导致其容易磨偏而产生残次品，并且加工后的小口径高精度光学透镜难以向上移动。

同时在对光学透镜表面和周侧面进行加工时会存在加工死角，因此如何在保证光学透镜的平稳性的基础上对光学透镜进行全方位无死角地加工尤为重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种小直径高精度光学透镜冷加工装置，解决了现有技术中在使用的过程中，小口径高精度光学透镜难以固定牢靠，导致其容易磨偏而产生残次品，并且加工后的小口径高精度光学透镜难以向上移动，以及在加工时存在加工死角，如何对光学透镜进行彻底有效的加工等问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种小直径高精度光学透镜冷加工装置，包括安装框架，所述安装框架一侧设有控制器，所述安装框架的内顶部通过驱动装置设有加工柱，所述安装框架的内部且位于加工柱的底部设有放置环，所述放置环的顶部边缘处设有与放置环相适配的围板，所述放置环的顶部且靠近内圈边缘处设有若干个凸块，所述凸块的顶部设有波纹管，所述波纹管的顶部设有支撑板，每个所述凸块的一侧顶部均水平设有限位板，所述限位板远离凸块的一侧中心处设有连接螺杆，所述围板的内部通过转动电机与连接螺杆的外表面转动连接，所述限位板的另一端设有膨胀气囊，所述膨胀气囊的另一端设有挤压板，所述挤压板的另一端设有第一压力传感器，所述膨胀气囊的底部设有通气管，所述通气管的另一端穿过凸块与波纹管相连通；

所述围板的顶部且沿围板的圆周方向开设有若干个安装槽，每个所述安装槽的内部均通过转动装置转动连接有V形杆，所述V形杆靠近放置环的一端底部设有下压块，所述下压块的底部设有弹性气囊，所述弹性气囊的底部设有横板，所述横板的底部设有第二压力传感器，所述弹性气囊的内部设有复位弹簧，所述复位弹簧的两端分别与横板的顶部和下压块的底部固定连接，所述下压块的两端均设有连接管，所述连接管的一端与膨胀气囊相连通，所述连接管的另一端穿过下压块且通过电磁阀与弹性气囊相连通；

所述放置环的底部设有支撑架，所述支撑架的内部通过升降装置设有圆盘，所述圆盘的外圈且沿圆盘的圆周方向通过气泵竖直设有若干个通气柱，每个所述通气柱的顶端部均设有吸盘；

当所述加工柱对光学透镜周侧面加工时，另一侧的所述第一压力传感器检测到的压力值增大，所述控制器控制气泵启动排气带动吸盘对光学透镜底部施加向上作用力，所述第二压力传感器检测到的压力值增大，所述控制器控制电磁阀打开且通过转动装置带动V形杆向光学透镜端转动，所述弹性气囊内的气体沿连接管到达膨胀气囊内，所述挤压板对光学透镜的周侧面挤压力增大。

本发明至少具备以下有益效果：

1.本申请通过限位板和圆盘的设置，光学透镜放置在放置环上的凸块的顶部，转动电机转动连接螺杆带动限位板在圆杆的水平方向位移至限位板与光学透镜的边缘处抵接，所有的限位板均与光学透镜的边缘抵接之后即可将光学透镜稳定限位在放置环上，此时即可进行加工，结构合理，便于对小口径高精度光学透镜进行稳定固定，避免磨偏而产生残次品。

2.本申请通过设置V形杆、气缸、限位板、驱动电机、连接螺杆和下压块等部件的相互配合，加工完成之后开启驱动电机，带动若干个通气柱和吸盘进行同步移动，通气柱上升使得吸盘与光学透镜底部接触，继续上升即可将光学透镜顶起，方便拿取，结构合理，便于对小口径高精度光学透镜进行稳定固定，避免磨偏而产生残次品，并且加工后的小口径高精度光学透镜便于向上移动进行拿取。

3.本申请通过设置波纹管、支撑板、通气管、膨胀气囊、挤压板、下压块和横板等部件的相互配合，当加工柱对光学透镜上顶面进行加工时，第一压力传感器检测到的压力值增大，控制器控制气泵启动排气，吸盘对光学透镜底部施加支撑力进而对加工柱的挤压力进行抵消，该装置稳定性强，定位精度高，保证加工柱对光学透镜上顶部加工的稳定性和高效性，减震缓冲效果好，加工范围广，不存在加工死角等问题。

4.本申请通过设置膨胀气囊、电磁阀、弹性气囊、复位弹簧和横板等部件的相互配合，当加工柱加工限位板位置时，控制器控制限位板让位，同时控制器控制电磁阀打开，转动装置带动V形杆向远离光学透镜端转动，在复位弹簧的弹力作用下膨胀气囊内的气体沿连接管反向流通至弹性气囊内，对挤压板受到的挤压力进行平衡，该装置可以有效地对光学透镜的上下面和周侧面进行装夹，装夹效果好，稳定性强，减震缓冲效果好，适应性强，可调性强，同时不存在加工死角，加工完成性强，加工效率高，加工效果好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明安装框架内部剖视示意图；

图3为本发明支撑架结构示意图；

图4为本发明围板结构示意图；

图5为本发明V形杆结构示意图；

图6为本发明限位板结构示意图；

图7为图4中A处放大示意图；

图8为第二实施例中限位板、凸块和下压块正视剖视示意图。

图中：1、安装框架；2、电动机；3、转轴；4、第一连接盘；5、液压缸；6、第二连接盘；7、加工柱；8、放置环；9、围板；10、支撑架；11、第一锥齿轮；12、导杆；13、升降螺杆；14、圆盘；15、通气柱；16、吸盘；17、螺套；18、第二锥齿轮；19、驱动电机；20、限位板；21、V形杆；22、安装槽；23、凸块；24、气缸；25、固定板；26、连接板；27、下压块；28、圆杆；29、连接螺杆；30、波纹管；31、支撑板；32、通气管；33、膨胀气囊；34、挤压板；35、连接管；36、电磁阀；37、弹性气囊；38、复位弹簧；39、横板；40、第一电动伸缩杆；41、第二电动伸缩杆。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

第一实施例

参照图1-6，一种小直径高精度光学透镜冷加工装置，包括安装框架1，安装框架1一侧设有控制器，控制器电性控制各电气元件，安装框架1的内顶部通过驱动装置设有加工柱7，通过加工柱7对光学透镜进行冷加工，驱动装置包括第一电动伸缩杆40，第一电动伸缩杆40的一端与安装框架1的内侧固定连接，第一电动伸缩杆40的输出端设有第二电动伸缩杆41，第二电动伸缩杆41的输出端设有电动机2，通过第一电动伸缩杆40和第二电动伸缩杆41带动电动机2在空间内横向移动或者纵向移动，进而提高电动机2的冷加工范围，进一步提高对光学透镜的加工精度，电动机2输出端通过转轴3设有第一连接盘4，第一连接盘4的中心处设有液压缸5，液压缸5的底部输出端设有第二连接盘6，液压缸5带动第二连接盘6在轴向时进行移动进而调节加工高度，保证对光学透镜的加工厚度的调节，第二连接盘6的底部与加工柱7的顶部固定连接，进而第二连接盘6带动加工柱7转动对光学透镜进行加工。

安装框架1的内部且位于第二连接盘6的底部设有放置环8，放置环8的顶部边缘处设有与放置环8相适配的围板9，放置环8的顶部且靠近内圈边缘处设有若干个凸块23，凸块23顶部放置光学透镜，每个凸块23的一侧顶部均水平设有限位板20，限位板20对光学透镜的侧面进行挤压限位，限位板20远离凸块23的一侧中心处设有连接螺杆29，连接螺杆29与限位板20转动连接，围板9的内部通过转动电机与连接螺杆29的外表面转动连接，进而转动电机带动连接螺杆29转动，连接螺杆29转动时带动端部的限位板20向光学透镜侧端移动并对其夹紧，限位板20的一侧边缘处设有一端通过滑套贯穿围板9的圆杆28，圆杆28对限位板20起到限位保护的作用，放置环8的底部设有支撑架10，支撑架10的内部通过升降装置设有圆盘14。

升降装置包括螺套17，螺套17位于支撑架10的底部中心处，螺套17与支撑架10通过轴套贯穿且转动连接，螺套17的内圈螺纹连接有升降螺杆13，升降螺杆13的顶部与圆盘14的底部固定连接，安装框架1内腔底部设有驱动电机19，驱动电机19的输出端设有第一锥齿轮11，螺套17的底端部设有第二锥齿轮18，第一锥齿轮11和第二锥齿轮18相互齿轮啮合，因此驱动电机19启动时带动第一锥齿轮11转动，第一锥齿轮11转动时带动第二锥齿轮18转动，第二锥齿轮18转动时带动螺套17转动，螺套17转动时带动内部的升降螺杆13上下移动，进而升降螺杆13带动顶部的圆盘14上下移动。

圆盘14的底部两侧均设有一端通过滑套贯穿支撑架10顶部的导杆12，圆盘14的外圈且沿圆盘14的圆周方向通过气泵竖直设有若干个通气柱15，每个通气柱15均通过固定杆与圆盘14的外圈连接，每个通气柱15均通过固定杆与圆盘14的外圈连接，进而当圆盘14上下移动时带动周侧面的通气柱15同步上下移动，放置环8的底部两侧均通过稳定架与安装框架1的内腔底部连接。

每个通气柱15的顶端部均设有吸盘16，具体的，通过吸盘16的设置，便于对光学透镜的底部进行保护。

连接螺杆29贯穿围板9，限位板20的一侧边缘处设有一端通过滑套贯穿围板9的圆杆28，圆杆28的一侧且沿圆杆28的水平方向开设有若干个刻度槽，具体的，通过刻度槽的设置，便于进行精准控制。

围板9的顶部且沿围板9的圆周方向开设有若干个安装槽22，每个安装槽22的内部均通过转动装置转动连接有V形杆21，V形杆21的两侧中心处均与安装槽22的内壁转动连接，V形杆21靠近放置环8的一端底部设有下压块27，借助下压块27对光学透镜的上表面进行下压装夹，进而提高装夹的稳定性。

转动装置包括连接板26，连接板26与V形杆21远离放置环8的一端固定连接，围板9的外圈底部且沿围板9的圆周方向并且位于每个V形杆21的底部位置设有若干个固定板25，固定板25的顶部设有气缸24，气缸24的一端设有与连接板26底部接触的球形接触块，具体的，气缸24带动连接板26和V形杆21进行移动和转动，使得下压块27与光学透镜的顶部边缘处接触，即可将光学透镜稳定固定在放置环8顶部。

使用时，光学透镜放置在放置环8上的凸块23的顶部，转动电机带动连接螺杆29转动，进而带动限位板20在圆杆28的水平方向进行位移，至限位板20与光学透镜的边缘处抵接，所有的限位板20均与光学透镜的边缘抵接之后即可将光学透镜稳定限位在放置环8上，再气缸24带动连接板26和V形杆21进行移动和转动，使得下压块27与光学透镜的顶部边缘处接触，即可将光学透镜稳定固定在放置环8顶部，此时即可进行加工，加工完成之后开启驱动电机19，通过第一锥齿轮11和第二锥齿轮18的配合转动螺套17，螺套17的转动带动圆盘14在导杆12的竖直方向进行升降移动，从而带动若干个通气柱15和吸盘16进行同步移动，此时将所有的限位板20通过连接螺杆29调节至合适位置，通气柱15上升使得吸盘16与光学透镜底部接触，继续上升即可将光学透镜顶起，方便拿取，结构合理，便于对小口径高精度光学透镜进行稳定固定，避免磨偏而产生残次品，并且加工后的小口径高精度光学透镜便于向上移动进行拿取。

该装置结构合理，便于对小口径高精度光学透镜进行稳定固定，避免磨偏而产生残次品，并且加工后的小口径高精度光学透镜便于向上移动进行拿取。

第二实施例

参照图7和图8，由第一实施例可知，当加工柱7对光学透镜上顶面进行加工时，下压块27与光学透镜上顶面进行挤压因此会出现加工死角，同样的当加工柱7对光学透镜周侧面进行加工时，由于限位板20的限位作用同样存在加工死角，这样不仅会造成加工效果降低，同时对加工效率和加工精度造成影响，而如果加工到下压块27或者限位块20与光学透镜挤压接触位置，仅仅靠抬起对应下压块27或者限位块20时，会造成光学透镜受力不均衡，最终造成加工柱7对光学透镜加工力不同并最终造成其损伤，为了解决以上问题，提高加工柱7对光学透镜的加工精度和加工稳定性，该小直径高精度光学透镜冷加工装置还包括：凸块23的顶部设有波纹管30，波纹管30的顶部设有支撑板31，借助波纹管30不仅可以顶部的光学透镜进行弹性接触，提高其在加工时的稳定性和减震缓冲效果，同时当光学透镜受到挤压时借助波纹管30的形变带动其内部气体的流通，进而保证其对光学透镜的装夹效果和稳定性。

限位板20的另一端设有膨胀气囊33，膨胀气囊33的另一端设有挤压板34，膨胀气囊33借助内部气体量不同进而带动挤压板34与光学透镜周侧面的挤压力不同，挤压板34的另一端设有第一压力传感器，通过第一压力传感器检测挤压板34与光学透镜周侧面的挤压力大小，膨胀气囊33的底部设有通气管32，通气管32的另一端穿过凸块23与波纹管30相连通，因此当波纹管30顶部的支撑板31受到光学透镜的挤压时，波纹管30发生形变进而内部的气体沿通气管32移动至膨胀气囊33，膨胀气囊33体积增大进而带动挤压板34向光学透镜周侧面移动并增大其挤压力，第一压力传感器检测到的压力值同步增大。

下压块27的底部设有弹性气囊37，弹性气囊37的底部设有横板39，横板39的底部设有第二压力传感器，横板39与光学透镜的上顶部挤压接触，同时横板39的底部设有防滑弹性垫，例如橡胶垫等，保证横板39与光学透镜上顶面挤压接触时的稳定性和防滑性，弹性气囊37的内部设有复位弹簧38，复位弹簧38的两端分别与横板39的顶部和下压块27的底部固定连接，弹性气囊37内部存有气体，而复位弹簧38主要带动横板39恢复原位，下压块27的两端均设有连接管35，连接管35的一端与膨胀气囊33相连通，连接管35的另一端穿过下压块27且通过电磁阀36与弹性气囊37相连通，当第二压力传感器检测到的压力值大于所设的压力预设值时，控制器控制电磁阀36打开，且转动装置带动V形杆21向光学透镜端转动，弹性气囊37内的气体沿连接管35不断到达膨胀气囊33内部进行气体补充。

吸盘16的位置与凸块23的位置相对应，吸盘16的顶部与光学透镜的底部相互挤压接触，气泵对吸盘16内的气体进行抽气或者排气，因此当吸盘16工作时可以协助对光学透镜进行固定，进而对加工柱7的挤压力进行补偿，保证光学透镜工作的稳定性和高效性。

限位板20与两侧的V形杆21的距离均相等，加工柱7不仅对光学透镜上表面进行精磨还对光学透镜的周侧面进行粗磨，因此当限位板20两侧的V形杆21对光学透镜进行挤压时，下压块27以及底部的横板39对光学透镜上表面施加的作用力相同。

使用时，限位板20处于靠近围板9端，且升降装置带动V形杆21向上张开，整个装置处于打开状态等待光学透镜的装夹，之后将光学透镜放置到凸块23顶部并与支撑板31相接触，此时控制器控制转动电机启动带动连接螺杆29转动并带动端部的限位块20不断向光学透镜周侧面移动，当第一压力传感器检测到压力值时，说明限位板20端部的支撑板31与光学透镜的周侧面相接触。

此时控制器控制驱动电机19启动带动第一锥齿轮11转动，第一锥齿轮11转动带动第二锥齿轮18转动，第二锥齿轮18转动带动螺套17转动，螺套17转动时与内部的升降螺杆13螺纹配合带动升降螺杆13向上移动，升降螺杆13向上移动时带动其顶部的圆盘14向上移动，则圆盘14带动周侧面的通气柱15向上移动，吸盘16与光学透镜的下底面相接触，之后控制器控制气泵启动抽气，吸盘16借助抽气力带动光学透镜向下移动并不断挤压支撑板31，支撑板31向下移动时挤压波纹管30，波纹管30内的气体沿通气管32流通至膨胀气囊33内部，膨胀气囊33内部的气体含量增大并带动挤压板34向光学透镜周侧面不断挤压，第一压力传感器检测到的压力值不断增大，当第一压力传感器检测到的压力值达到所设的预设值时，说明此时挤压板34对光学透镜周侧面的挤压力满足要求。

尤其的，当部分挤压板34外端部的第一压力传感器检测到的压力值到达所设的预设值，而仍有个别挤压板34外端部的第一压力传感器检测到的压力值未达到所设的预设值时，说明此时该位置的连接螺杆29的伸长距离未满足要求，因此此时转动电机启动带动连接螺杆29转动带动限位板20进一步进给，保证挤压板34对光学透镜的周侧面的挤压稳定性。

同时当连接螺杆29带动挤压板34对光学透镜周侧面进行挤压接触时，挤压板34均匀地分布方式会对光学透镜进行居中定位，进而提高光学透镜的加工精度和加工稳定性，同时膨胀气囊33体积随着波纹管30内的气体沿通气管32进入并增大时，膨胀气囊33会对光学透镜的位置进行限位居中，进而提高光学透镜的居中稳定性，进一步保证光学透镜处于最佳加工位置，借助对光学透镜的二阶定位，提高定位精度，保证加工精度。

而当挤压板34对光学透镜周侧面挤压稳定后，控制器控制气缸24启动带动连接板26和V形杆21转动，V形杆21向光学透镜端向下转动并带动下压块27向下转动，则横板39向下移动并与光学透镜上顶部相接触，第二压力传感器检测到的压力值不断增大，且由于横板39对光学透镜的上顶面的挤压力不断增大，则光学透镜对支撑板31以及底部的波纹管30的挤压力不断增大，波纹管30内的气体仍沿通气管32流通至膨胀气囊33内，进而支撑板31与光学透镜周侧面的挤压力随之增大，第一压力传感器检测到的压力值不断增大，为了避免支撑板31对光学透镜的挤压力过大，则控制器控制气泵的抽气效率减小，吸盘16对光学透镜下底面的吸附力减小，进而与横板39对光学透镜的上顶面的挤压力进行补偿，保证光学透镜在竖直方向上受力的稳定性和平衡性，且随着吸盘16对光学透镜下底面的吸附力减小，则光学透镜对支撑板31的挤压力减小，则第一压力传感器检测到的压力值不再增大且处于稳定状态，当第二压力传感器检测到的压力值到达所设的预设值时，说明横板39对光学透镜的上顶面的压力满足需求，同时气泵不再工作，吸盘16仅与光学透镜的下底面相接触，光学透镜的各个面均受到相对的稳定的挤压力，光学透镜的加工状态稳定，装夹效果好。

之后控制器控制第一电动伸缩杆40和第二电动伸缩杆41同步启动带动电动机2在空间内移动，同时电动机2启动带动转轴3转动，转轴3转动带动第一连接盘4转动，第一连接盘4转动通过液压缸5带动第二连接盘6转动，第二连接盘6转动带动加工柱7转动进而对光学透镜的表面进行冷加工，同时液压缸5通过第二连接盘6带动加工柱7在竖向的移动进而调节加工柱7的高度，提高其加工的稳定性和高效性。

当加工柱7在光学透镜上表面进行冷加工时，加工柱7向下对光学透镜施加作用力，此时光学透镜在挤压力的作用下向下移动，同时光学透镜向下挤压支撑板31，支撑板31向下挤压波纹管30，波纹管30内的气体沿通气管32到达膨胀气囊33内，膨胀气囊33体积增大并带动挤压板34向光学透镜周侧面移动增大挤压力，则第一压力传感器检测到的压力值不断增大，挤压板34增大对光学透镜周侧面的挤压力不仅可以有效地对光学透镜进行限位，提高其对光学透镜的装夹力，同时波纹管30可以对挤压力和加工时产生的振动力进行减震缓冲，有效地提高光学透镜在加工时的稳定性和抗震性能，保证光学透镜加工的高效稳定效果。

而当第一压力传感器检测到的压力值增大时，控制器控制气泵启动排气，吸盘16与光学透镜下底面相接触并向光学透镜下底面施加向上的推力，从而使得光学透镜下底面的支撑力增大，进而不仅可以有效地对光学透镜下移的趋势进行阻碍，并且还能对光学透镜施加向上的作用力增大加工柱7对光学透镜上顶面的加工力，避免由于光学透镜挤压波纹管30进而造成加工柱7对光学透镜的加工压力不足造成加工效果差，加工效率低等问题，且随着加工柱7在光学透镜上顶面不断改变加工位置，光学透镜下底面的多组气泵的排气效率根据第一压力传感器检测到的压力值随之发生变化，进而提高加工柱7的加工精度，且保证对加工挤压力缓冲支撑保护。

而随着加工柱7的不断移动，其会移动至V形杆21端，为了避免V形杆21和底部的下压块27对加工柱7工作的阻碍性，则当加工柱7移动至某一V形杆21对应位置时，控制器控制气缸24启动输出端向下移动，则气缸24带动端部的连接板26和V形杆21向上转动，则下压块27底部的挤压板34与光学透镜脱离，此时该位置的第二压力传感器检测到的压力值为零，且其余位置的挤压板34仍与光学透镜上顶面相互挤压接触，则在该挤压力的作用下光学透镜会在该位置向上发生翘起，光学透镜下底面对支撑板31的作用力减小，波纹管30体积增大，膨胀气囊33内的部分气体会沿通气管32反向流通至波纹管30内部，挤压板34与光学透镜的挤压力减小，第一压力传感器检测到的压力值不断减小，则控制器控制该位置的气泵启动抽气，气泵借助吸盘16对光学透镜下底面施加吸力，进而保证光学透镜仍处于稳定的水平状态，有效地避免当某一位置的V形杆21向上翘起为加工柱7预留加工位置时，出现光学透镜的装夹不稳定的问题，而当加工柱7加工过该位置后，控制器控制气缸24重新启动带动V形杆21向下翻转，挤压板34与光学透镜的上顶面由上述过程并重新恢复挤压接触。

而当光学透镜的上顶面加工完成，该加工过程中加工柱7的底部常常进行精加工，之后需要对光学透镜的周侧面进行粗加工，则控制器控制第一电动伸缩杆40和第二电动伸缩杆41对电动机2的位置进行调节，并借助液压缸5对加工柱7的高度进行调节从而保证其可以对光学透镜的周侧面进行粗加工。

当加工柱7在光学透镜周侧面进行挤压加工时，位于加工柱7相对侧的挤压板34由于受到加工柱7的挤压力和挤压板34的双重作用力，因此加工柱7相对侧的挤压板34受到光学透镜的挤压力增大，则第一压力传感器检测到的压力值不断增大，控制器控制底部的气泵启动排气，吸盘16对光学透镜底部施加向上的挤压力，由于此时光学透镜顶部没有加工柱7向下的限位挤压作用，因此光学透镜顶部对对应位置的横板39施加作用力，则第二压力传感器检测到的压力值不断增大，则此时控制器控制电磁阀36打开，且气缸24启动带动V形杆21向光学透镜端转动，横板39与光学透镜顶部的挤压力不断增大，弹性气囊37受到挤压内部的气体沿连接管35不断向膨胀气囊33内移动，膨胀气囊33体积增大且带动挤压板34挤压光学透镜的端部对其进行平衡，该过程不仅可以有效地提高加工柱7对光学透镜周侧面的加工挤压力，进而保证其加工精度，同时还能对光学透镜的装夹力进行平衡，进一步提高光学透镜加工时的稳定性。

而当加工柱7移动至挤压板34端对光学透镜周侧面进行加工时，此时控制器控制转动电机反向转动进而带动对应位置的连接螺杆29反向转动，则该位置的挤压板34与光学透镜周侧面脱离，进而为加工柱7的加工留存空间，则相对侧面的挤压板34由于失去平衡力，则在膨胀气囊33的作用力下会带动光学透镜向加工柱7端移动并发生位置脱离，甚至对加工柱7造成损坏，则控制器控制电磁阀36打开，且气缸24启动带动V形杆21向远离光学透镜端转动，此时由于复位弹簧38的弹力作用弹性气囊37体积不断增大，则膨胀气囊33内的气体沿连接管35移动至弹性气囊37内部，膨胀气囊33体积减小，挤压板34对光学透镜的周侧面的挤压力减小，第一压力传感器检测到的压力值减小，控制器控制气泵启动抽气，吸盘16对光学透镜的底部施加吸附力，进而保证光学透镜的稳定性。

当完成光学透镜的周侧面的加工后，控制器控制对应位置的挤压板34重新与光学透镜的周侧面相接触，进而重复上述加工过程。

该装置可以有效地对光学透镜的上下面和周侧面进行装夹，装夹效果好，稳定性强，减震缓冲效果好，同时根据加工柱7在光学透镜上顶面或者周侧面的加工位置和加工力的不同自适应调节装夹力，适应性强，可调性强，同时不存在加工死角，加工完成性强，加工效率高，加工效果好。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种小直径高精度光学透镜冷加工装置，包括安装框架，所述安装框架一侧设有控制器，其特征在于，所述安装框架的内顶部通过驱动装置设有加工柱，所述安装框架的内部且位于加工柱的底部设有放置环，所述放置环的顶部边缘处设有与放置环相适配的围板，所述放置环的顶部且靠近内圈边缘处设有若干个凸块，所述凸块的顶部设有波纹管，所述波纹管的顶部设有支撑板，每个所述凸块的一侧顶部均水平设有限位板，所述限位板远离凸块的一侧中心处设有连接螺杆，所述围板的内部通过转动电机与连接螺杆的外表面转动连接，所述限位板的另一端设有膨胀气囊，所述膨胀气囊的另一端设有挤压板，所述挤压板的另一端设有第一压力传感器，所述膨胀气囊的底部设有通气管，所述通气管的另一端穿过凸块与波纹管相连通；

所述围板的顶部且沿围板的圆周方向开设有若干个安装槽，每个所述安装槽的内部均通过转动装置转动连接有V形杆，所述V形杆靠近放置环的一端底部设有下压块，所述下压块的底部设有弹性气囊，所述弹性气囊的底部设有横板，所述横板的底部设有第二压力传感器，所述弹性气囊的内部设有复位弹簧，所述复位弹簧的两端分别与横板的顶部和下压块的底部固定连接，所述下压块的两端均设有连接管，所述连接管的一端与膨胀气囊相连通，所述连接管的另一端穿过下压块且通过电磁阀与弹性气囊相连通；

所述放置环的底部设有支撑架，所述支撑架的内部通过升降装置设有圆盘，所述圆盘的外圈且沿圆盘的圆周方向通过气泵竖直设有若干个通气柱，每个所述通气柱的顶端部均设有吸盘；

当所述加工柱对光学透镜周侧面加工时，另一侧的所述第一压力传感器检测到的压力值增大，所述控制器控制气泵启动排气带动吸盘对光学透镜底部施加向上作用力，所述第二压力传感器检测到的压力值增大，所述控制器控制电磁阀打开且通过转动装置带动V形杆向光学透镜端转动，所述弹性气囊内的气体沿连接管到达膨胀气囊内，所述挤压板对光学透镜的周侧面挤压力增大。

2.根据权利要求1所述的一种小直径高精度光学透镜冷加工装置，其特征在于，所述升降装置包括螺套，所述螺套位于支撑架的底部中心处，所述螺套与支撑架通过轴套贯穿且转动连接，所述螺套的内圈螺纹连接有升降螺杆，所述升降螺杆的顶部与圆盘的底部固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种小直径高精度光学透镜冷加工装置，其特征在于，所述安装框架内腔底部设有驱动电机，所述驱动电机的输出端传动连接有第一锥齿轮，所述螺套的底端部设有第二锥齿轮，所述第一锥齿轮和第二锥齿轮啮合。

4.根据权利要求1所述的一种小直径高精度光学透镜冷加工装置，其特征在于，所述连接螺杆贯穿围板，所述限位板的一侧边缘处设有一端通过滑套贯穿围板的圆杆，所述圆杆的一侧且沿圆杆的水平方向开设有若干个刻度槽。

5.根据权利要求1所述的一种小直径高精度光学透镜冷加工装置，其特征在于，所述V形杆的两侧中心处均与安装槽的内壁转动连接，所述转动装置包括连接板，所述连接板与V形杆远离放置环的一端固定连接，所述围板的外圈底部且沿围板的圆周方向并且位于每个V形杆的底部位置设有若干个固定板，所述固定板的顶部设有气缸，所述气缸的一端设有与连接板底部接触的球形接触块。

6.根据权利要求1所述的一种小直径高精度光学透镜冷加工装置，其特征在于，所述驱动装置包括第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆的一端与安装框架的内侧固定连接，所述第一电动伸缩杆的输出端设有第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆的输出端设有电动机，所述电动机输出端通过转轴设有第一连接盘，所述第一连接盘的中心处设有液压缸，所述液压缸的底部输出端设有第二连接盘，所述第二连接盘的底部与加工柱的顶部固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种小直径高精度光学透镜冷加工装置，其特征在于，所述圆盘的底部两侧均设有一端通过滑套贯穿支撑架顶部的导杆，每个所述通气柱均通过固定杆与圆盘的外圈连接。

8.根据权利要求1所述的一种小直径高精度光学透镜冷加工装置，其特征在于，所述控制器电性控制各电气元件，所述放置环的底部两侧均通过稳定架与安装框架的内腔底部连接。

9.根据权利要求1所述的一种小直径高精度光学透镜冷加工装置，其特征在于，所述吸盘的位置与凸块的位置相对应，所述吸盘的顶部与光学透镜的底部相互挤压接触，所述气泵对借助吸盘对光学透镜底部进行抽气或者排气。

10.根据权利要求1所述的一种小直径高精度光学透镜冷加工装置，其特征在于，所述限位板与两侧的V形杆的距离均相等，所述加工柱不仅对光学透镜上表面进行精磨还对光学透镜的周侧面进行粗磨。

Images