CN204640565U - 光学玻璃棒料开槽机 - Google Patents

Abstract

本实用新型的名称为光学玻璃棒料开槽机。属于光学玻璃预制棒二次拉制成型技术领域。它主要是解决现有技术存在效率较低、加工一致性差、易产生崩边和裂纹的问题。它的主要特征是：所述装夹系统包括卡盘、轴承座、变频电机、托架、挡板，卡盘通过空心轴与轴承座、从动皮带轮相连，变频电机通过主动皮带轮与空心轴相连，托架包括一对滚筒和升降调节手柄；切削系统包括金钢石刀片、刀片旋转驱动电机、滚珠丝杆、移动拖台、丝杆传动步进电机，刀片驱动电机安装在移动拖台上，丝杆传动步进电机安装在滚珠丝杆的一端。本实用新型具有操作简单、加工精确、方便棒料拉制前特定夹具快速装夹的特点，主要用于在玻璃棒料靠近端部的柱面上加工环形沟槽。

Description

光学玻璃棒料开槽机

技术领域

本实用新型属于光学玻璃预制棒二次拉制成型技术领域，具体涉及一种光学玻璃棒料开槽机，用于在玻璃棒料靠近端部的柱面上加工一环形沟槽，以便于拉制过程中预制件的快速、精确装夹。

背景技术

在生产实践中需要通过光学玻璃棒料拉制机将直径较大的玻璃预制棒，拉制成市场需要的不同直径规格的细棒。在拉制过程中，需将预制棒垂直装夹在一进给支架上，使其下端部匀速进给至加热炉腔内，在特定温度下软化后再进行拉制处理。悬挂预制棒所用的夹具要求采用软连接，不仅能保证预制棒处于垂直位置，而且还能使棒体在拉制过程中能自由晃动，否则将影响拉制的成品棒的圆度指标。由于棒料的装夹端在拉制尾期会伸入软化炉内，因此还应满足耐高温的要求。此前所采取的方法是，人工采用手持式砂轮机在玻璃棒柱面靠近端部的位置，切割出一环形凹槽，再用细铁丝沿凹槽进行绑扎，并结成一“△”形吊环，通过吊环将玻璃棒挂在进给支架上的挂钩上。该方法虽然原理上简单易行，但手工操作过程繁琐，效率较低，加工一致性差，且可靠性得不到保障,一旦由于加工不良产生磞边或裂纹，会导致加工部位在拉制过程中遇高温发生炸裂，将严重影响拉制过程的连续性和产品良品率，甚至引发人员安全事故。所以，有必要对光学玻璃预制棒在拉制时装夹端的加工手段进行改进，以便棒料拉制的批量生产。

在光学玻璃棒料二次拉制成型生产中，为了实现预制棒的快速、精确装夹，在直径一般为35mm左右的预制玻璃棒的一端，距离端面10mm处，统一加工一个宽度和深度均为2.5mm左右的沟槽。配套的夹具则设计成上部为实心、下部为空心的两个半圆筒状结构，两个半圆筒用螺杆压接，便于拆装，圆筒内径稍大于预制棒外径，上端设置有细钢丝绳及挂钩，下端面设置有宽度和深度均为2mm、向圆心方向凸起的卡环。将两个半圆筒状夹具的空心部分套在预制棒的一端，并使夹具上的卡环沉入预制棒上加工好的沟槽中，拧紧夹具的连接螺杆，就可以很方便地将预制棒进行悬挂和拉制处理。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种光学玻璃棒料开槽机，它可以满足不同牌号光学玻璃预制棒在进行拉制装夹时的开槽要求，操作简单，加工精确，方便棒料拉制前特定夹具的快速装夹，能有效地解决了现有技术的不足。

本实用新型的技术解决方案是：一种光学玻璃棒料开槽机，其特征在于：包括机架及安装在机架上的装夹系统、切削系统；所述装夹系统包括机械卡盘、轴承座、变频电机、托架、挡板，其中，机械卡盘通过带有法兰盘的空心轴与轴承座、从动皮带轮相连，变频电机通过主动皮带轮及传动皮带与空心轴相连，托架包括安装在机架上的一对滚筒和升降调节手柄；所述切削系统包括金钢石刀片、刀片旋转驱动电机、滚珠丝杆、移动拖台、丝杆传动步进电机，其中，刀片驱动电机安装在移动拖台上，金钢石刀片安装在刀片驱动电机输出轴上，丝杆传动步进电机安装在滚珠丝杆的一端。

本实用新型的技术解决方案中所述的移动拖台通过其中的丝母套与滚珠丝杆相连，拖台下部安装有4个滚轮。

本实用新型的技术解决方案中所述的机架装有回位检测开关和到位检测开关。

本实用新型的技术解决方案中所述的托架包括固定座及设置在该固定座上的两个带升降调节手柄的升降支架，一副滚筒分别经横向轴安装在升降支架上端，托架通过固定座安装在机架上。

本实用新型的技术解决方案中所述的挡板上加工有圆形定位顶针；挡板通过加工有腰形槽的安装底板固定在机架上。

本实用新型的有益效果是：与原有技术相比，规范了操作过程，提高了加工精度、良品率和生产效率，可较好满足光学玻璃棒料二次拉制作业批量生产中，对预制棒进行快速开槽并精确装夹的要求。

本实用新型具有操作简单、加工精确、方便棒料拉制前特定夹具快速装夹的特点。本实用新型主要用于在玻璃棒料靠近端部的柱面上加工环形沟槽。

附图说明

图1是本实用新型的主视图。

图2是本实用新型在图示方向的侧视图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型所提供的光学玻璃棒料开槽机包括机架1及安装在机架1上的装夹系统、切削系统和控制系统。装夹系统主要包括机械卡盘5、轴承座3、变频电机10、托架7和挡板15。机械卡盘5通过带有法兰盘的空心轴4与轴承座3、从动皮带轮2相连，变频电机10通过主动皮带轮9及传动皮带与空心轴4相连。托架7包括固定座及设置在该固定座上的两个带升降调节手柄8的升降支架，一副滚筒6分别经横向轴安装在升降支架上端，升降支架为常规升降支架。托架7通过固定座安装在机架1上。挡板15上加工有圆形定位顶针，挡板15通过加工有腰形槽的安装底板固定在机架1上。切削系统主要包括金钢石刀片12、刀片旋转驱动电机11、滚珠丝杆18、移动拖台19、丝杆传动步进电机14。刀片驱动电机11安装在移动拖台19上，金钢石刀片12安装在刀片驱动电机11输出轴上，丝杆传动步进电机14安装在滚珠丝杆18的一端。移动拖台19通过其中的丝母套与滚珠丝杆18相连，拖台下部安装有4个滚轮13，滚轮13位于机架1上的滚轮支架上，在滚珠丝杆18的驱动下，能沿丝杆轴向移动，在滚轮支架上对应移动的初始位置和工作位置，分别设置有回位检测开关20和到位检测开关21，用于检测移动拖台19和金钢石刀片12的初始位置和工作位置。机架1上还装有控制系统16。

本实用新型的工作原理如下。

在沟槽加工前，需将光学玻璃预制棒17从尾部插入空心轴4中，直至端部接触挡板15上所加工的圆形定位顶针。挡板15通过加工有腰形槽的安装底板固定在机架1上，能沿预制棒17的长度方向作小范围移动，事先须调整好挡板15的安装位置，使预制棒17上需加工沟槽的轴向部位对准金钢石刀片12的刀口位置。使用手柄锁紧机械卡盘5，防止预制棒17在加工过程中发生轴向和径向串动。分别调节两只托架7上的升降调节手柄8，使两个滚筒6紧贴在预制棒17左右两侧，形成有效支撑，防止预制棒17在加工过程因末端甩动而断裂。预制棒17用上述方法装夹完成后，用手转动机械卡盘5，验证并确保棒体能自由转动。

金钢石刀片12直径为100mm，厚度为2mm，在刀片旋转驱动电机11的驱动下可沿逆时针方向进行转速达4000RPM的高速旋转。在丝杆传动步进电机机14的驱动下，移动拖台19能带动金钢石刀片12沿预制棒17的直径方向作进刀和退刀运动。

开始加工时，先启动控制系统16中的变频装置，并调节运行频率，使变频电机10带动预制棒17以10RPM左右的速度，相对金钢石刀片12的旋转方向作相向转动。再启动控制系统16中的切削控制装置，金钢石刀片12开始旋转，同时丝杆传动步进电机14开始运转，驱动移动拖台19及金钢石刀片12从初始位置向接近预制棒17的方向作快速进给运动，当刀片接近预制棒时，到位检测开关21动作，丝杆传动步进电机14转为低速进给，以此为基准点，在控制系统16中预先设定低速进给的距离，从而控制加工沟槽的深度。当低速进给完成后，丝杆传动步进电机4停止进给，经过预定的光刀时间后高速返向运行，直至回位检测开关20动作，使移动拖台19及金钢石刀片12回到初始位置。预制棒的单次加工完成后，变频电机10和刀片旋转驱动电机11自动停止运行，松开机械卡盘5并取出加工好的预制棒17，便可以进行下一根预制棒的装夹和加工。本实用新型中还设置有玻璃切削液的喷淋及循环利用装置，在沟槽加工过程中对预制棒的加工部位和刀具进行冷却处理，可有效改善加工面的外观效果和减少扬尘，避免加工过程中产生崩边和裂纹、影响预制棒后期进行软化拉制的安全性。

应用本实用新型，在光学玻璃预制棒端部加工一道符合装夹要求的沟槽，用时在3～5分钟，而人工开槽用时在15分钟以上，而且加工精度及一致性明显高于人工操作，可显著提高光学玻璃棒料二次拉制的生产效率和良品率。

本实用新型的作用是快速、精确地在光学玻璃预制棒上加工出装夹所要求的沟槽。

Claims (5)

1.一种光学玻璃棒料开槽机，其特征在于：包括机架（1）及安装在机架（1）上的装夹系统、切削系统；所述装夹系统包括机械卡盘（5）、轴承座（3）、变频电机（10）、托架（7）、挡板（15），其中，机械卡盘（5）通过带有法兰盘的空心轴（4）与轴承座（3）、从动皮带轮（2）相连，变频电机（10）通过主动皮带轮（9）及传动皮带与空心轴（4）相连，托架（7）包括安装在机架上的一对滚筒（6）和升降调节手柄（8）；所述切削系统包括金钢石刀片（12）、刀片旋转驱动电机（11）、滚珠丝杆（18）、移动拖台（19）、丝杆传动步进电机（14），其中，刀片驱动电机（11）安装在移动拖台（19）上，金钢石刀片（12）安装在刀片驱动电机（11）输出轴上，丝杆传动步进电机（14）安装在滚珠丝杆（18）的一端。

2.根据权利要求1所述的一种光学玻璃棒料开槽机，其特征在于：所述的所述移动拖台（19）通过其中的丝母套与滚珠丝杆（18）相连，拖台下部安装有4个滚轮（13）。

3.根据权利要求1或2所述的一种光学玻璃棒料开槽机，其特征在于：所述的机架（1）装有回位检测开关（20）和到位检测开关（21）。

4.根据权利要求1或2所述的一种光学玻璃棒料开槽机，其特征在于：所述的托架（7）包括固定座及设置在该固定座上的两个带升降调节手柄（8）的升降支架，一副滚筒（6）分别经横向轴安装在升降支架上端，托架（7）通过固定座安装在机架（1）上。

5.根据权利要求1或2所述的一种光学玻璃棒料开槽机，其特征在于：所述的挡板（15）上加工有圆形定位顶针；挡板（15）通过加工有腰形槽的安装底板固定在机架（1）上。