CN207087530U - 智能立式光学元件精密铣磨机及光学元件铣磨用夹具 - Google Patents
智能立式光学元件精密铣磨机及光学元件铣磨用夹具 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种智能立式光学元件精密铣磨机及光学元件铣磨用夹具。目的是提供一种立式光学元件铣磨机，降低待加工光学原件损伤几率，改善操作视野，提高操作安全性。另一目的在于针对上述存在的问题，提供一种结构设计巧妙的光学元件铣磨用夹具，降低待加工光学原件损伤几率和工人劳动强度。方案：光学元件铣磨用夹具，包括一用于放置光学元件的夹具头，所述夹具头底部中心开有气孔，并同轴设有一中空工件轴，该工件轴一端与所述气孔连通，另一端连接抽真空装置；所述工件轴经减速机连接有用于带动工件轴和夹具头一起转动的工件自转电机。本实用新型主要适用于光学透镜加工技术领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种立式光学元件铣磨机及光学元件铣磨用夹具，主要适用于光学透镜加工技术领域，特别适用于非球面车灯透镜的加工。
背景技术
现有技术中，用于光学透镜的铣磨设备的夹具部分均为卧式布置，且夹具头采用三爪、四爪或五爪的形式实现待加工光学透镜的夹紧，其缺点在于：1、由于采用卧式结构，操作者进行操作时的视野较差，导致安全性不高；2、采用三爪、四爪或五爪的夹紧方式，导致待加工光学透镜划伤、擦伤、碰伤的几率较大，大致为5-6％，损伤率较高；而且该种夹紧方式需要人工手动操作，工人劳动强度大；3、主磨头是固定位子的不能补偿；4、倒角磨头是机械手动补偿； 5、工件轴弹簧机构用手推动运行。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种立式光学元件铣磨机，降低待加工光学原件损伤几率，改善操作视野，提高操作安全性。
本实用新型的另一目的在于针对上述存在的问题，提供一种结构设计巧妙的光学元件铣磨用夹具，降低待加工光学原件损伤几率和工人劳动强度。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
光学元件铣磨用夹具，包括一用于放置光学元件的夹具头，所述夹具头底部中心开有气孔，并同轴设有一中空工件轴，该工件轴一端与所述气孔连通，另一端连接抽真空装置；所述工件轴经减速机连接有用于带动工件轴和夹具头一起转动的工件自转电机。
所述工件轴外通过轴承同轴安装有一轴套，该轴套连接有能够带动轴套和工件轴沿其轴线作往复运动的动力装置。
所述轴套外同轴设有一导向用套筒。
所述夹具头端部开设有一与所述气孔连通的碗状光学元件放置槽，该放置槽内设有至少一圈用于实现光学元件与夹具头密封接触的密封圈。
立式光学元件铣磨机，包括基座、支架，它还包括：
前述的夹具，经支架以立式状态安装于基座上；
铣磨装置，安装于基座上，与所述夹具的夹具头相对布置，且能够相对于夹具头移动以调整两者之间的距离。
所述夹具的工件轴外通过轴承同轴安装有一轴套，该轴套连接有能够带动轴套和工件轴沿其轴线作往复运动的动力装置。
所述轴套外同轴设有一导向用套筒。
所述支架上方设有一将夹具头包围于其内部的外壳，该外壳底部对应于夹具头的部位向上凸起，在外壳内部形成一环形水槽；所述套筒上端与所述外壳向上凸起的部位相连，下端与所述夹具的减速机相连。
所述夹具的工件轴上同轴设有一开口朝下、并将外壳向上凸起部位罩于内部的防水罩，该防水罩位于夹具头下方，且与工件轴之间密封接触。
所述铣磨装置包括安装于基座上的安装座、分别安装于安装座上的主磨头和倒边磨头、用于控制安装座相对于夹具头移动以实现磨损补偿的主磨头伺服电机、以及用于控制倒边磨头沿其轴向做直线运动以实现磨损补偿的倒边磨头伺服电机。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
1、采用真空吸附实现待加工原件的夹紧，大大降低了光学元件损伤率，由原来5-6％的损伤率将为2-3％；真空吸附过程无需工人手动操作，仅需开关按键控制抽真空装置进行抽真空即可实现待加工光学元件的夹紧，大大降低了工人的劳动强度。
2、采用立式结构，工人能够直观的看到整个夹具头以及待加工光学元件放置的状态，大大改善了操作视野，不仅提高了操作的安全性，而且能够保证放置位置的合理性。
3、工件轴自动进退，主磨头和倒角磨头智能补偿，为实现自动化机械手操作提供了基础。
附图说明
图1是本实用新型夹具的结构示意图。
图2是图1的A部放大图。
图3是本实用新型铣磨机的结构示意图。
图4是图3的左视结构示意图。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
如图1、图2所示，本实施例所述光学元件铣磨用夹具，包括一用于放置光学元件的夹具头1，所述夹具头1底部中心开有气孔2，并同轴设有一中空工件轴3，该工件轴一端与所述气孔2连通，另一端连接抽真空装置；所述工件轴3 经减速机4(本例中，工件轴通过花键与减速机相连)连接有用于带动工件轴3 和夹具头1一起转动的工件自转电机5。
所述工件轴3外通过轴承同轴安装有一轴套6，该轴套连接有能够带动轴套 6和工件轴3沿其轴线作往复运动的动力装置17，从而实现被加工光学元件的位移调整，一方面实现光学元件的进给和回退，另一方面以适应不同的加工需求。所述动力装置17可以是气缸、液压缸、步进电机、伺服电机等，本实施例采用双行程气缸。
为了保证光学元件进给和回退的直线性，提高加工精度，本实施例在所述轴套6外同轴设有一导向用套筒7。
所述夹具头1端部开设有一与所述气孔2连通的碗状光学元件放置槽1-1，该放置槽内设有至少一圈用于实现光学元件与夹具头1密封接触的密封圈1-2。实际使用中，将待加工光学元件(本例为非球面车灯透镜)置于放置槽1-1内，待加工光学元件与密封圈1-2相接触，然后启动抽真空装置，将工件轴3、气孔 2和密封圈1-2以下部分的空气抽出，形成负压从而实现对待加工光学元件的吸附。
如图3、图4所示，本实施例立式光学元件铣磨机，包括：
基座8，整体呈L形，包括一体成型的水平布置的水平臂和竖直布置的竖直臂；
支架9；
前述的夹具，经支架9以立式状态安装于基座8的水平臂上；
铣磨装置，安装于基座8的竖直臂上，与所述夹具的夹具头1相对布置，且能够相对于夹具头1移动以调整两者之间的距离；
所述减速机4、工件自转电机5和动力装置17(本实施例为双行程气缸) 均安装于支架9上。
所述支架9上方设有一将夹具头1包围于其内部的外壳10，以防止铣磨过程中产生的碎屑、废水四处飞溅；该外壳底部对应于夹具头1的部位向上凸起，在外壳10内部形成一环形水槽11，以便将铣磨过程中产生的废水集中起来；该环形水槽底部开设排水孔，用于将水槽内的废水集中排放；所述套筒7上端与所述外壳10向上凸起的部位相连，下端与所述夹具的减速机4相连。
为了方便放件和取件，在外壳10上还开设有一可开合式盖体。
所述夹具的工件轴3上同轴设有一开口朝下、并将外壳10向上凸起部位罩于内部的防水罩，该防水罩位于夹具头1下方，且与工件轴3之间密封接触，用于防止铣磨过程中产生的废水进入套筒7、轴套6和工件轴3之间，保证设备的正常运行。
所述铣磨装置包括安装于基座8上的安装座12、分别安装于安装座12上的主磨头13和倒边磨头14、用于控制安装座12相对于夹具头1移动以实现磨损补偿的主磨头伺服电机15、以及用于控制倒边磨头14沿其轴向做直线运动以实现磨损补偿的倒边磨头伺服电机16。本实施例安装座12通过竖向布置的导轨安装于基座8的竖直臂上，利用主磨头伺服电机15带动安装座12相对于基座8 移动，从而实现补偿。
为了适应长时间的工作，本实施例在主磨头13和倒边磨头14旁均设有用于给主磨头13和倒边磨头14降温的冷却水管。
所述支架9通过水平布置的导轨安装于基座8的水平臂上，以调整待加工光学原件与主磨头13、倒边磨头14之间的位置关系；本例中主磨头13边缘位于待加工光学原件和夹具头1的圆心处。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (10)
1.一种光学元件铣磨用夹具，包括一用于放置光学元件的夹具头（1），其特征在于：所述夹具头（1）底部中心开有气孔（2），并同轴设有一中空工件轴（3），该工件轴一端与所述气孔（2）连通，另一端连接抽真空装置；所述工件轴（3）经减速机（4）连接有用于带动工件轴（3）和夹具头（1）一起转动的工件自转电机（5）。
2.根据权利要求1 所述的光学元件铣磨用夹具，其特征在于：所述工件轴（3）外通过轴承同轴安装有一轴套（6），该轴套连接有能够带动轴套（6）和工件轴（3）沿其轴线作往复运动的动力装置（17）。
3.根据权利要求2 所述的光学元件铣磨用夹具，其特征在于：所述轴套（6）外同轴设有一导向用套筒（7）。
4.根据权利要求1 所述的光学元件铣磨用夹具，其特征在于：所述夹具头（1）端部开设有一与所述气孔（2）连通的碗状光学元件放置槽（1-1），该放置槽内设有至少一圈用于实现光学元件与夹具头（1）密封接触的密封圈（1-2）。
5.一种智能立式光学元件精密铣磨机，包括基座（8）、支架（9），其特征在于，它还包括：权利要求1 或4 所述的夹具，经支架（9）以立式状态安装于基座（8）上；
铣磨装置，安装于基座（8）上，与所述夹具的夹具头（1）相对布置，且能够相对于夹具头（1）移动以调整两者之间的距离。
6.根据权利要求5 所述的智能立式光学元件精密铣磨机，其特征在于：所述夹具的工件轴（3）外通过轴承同轴安装有一轴套（6），该轴套连接有能够带动轴套（6）和工件轴（3）沿其轴线作往复运动的动力装置；所述动力装置（17）为气缸、液压缸、步进电机、伺服电机。
7.根据权利要求6 所述的智能立式光学元件精密铣磨机，其特征在于：所述轴套（6）外同轴设有一导向用套筒（7）。
8.根据权利要求7 所述的智能立式光学元件精密铣磨机，其特征在于：所述支架（9）上方设有一将夹具头（1）包围于其内部的外壳（10），该外壳底部对应于夹具头（1）的部位向上凸起，在外壳（10）内部形成一环形水槽（11）；
所述套筒（7）上端与所述外壳（10）向上凸起的部位相连，下端与所述夹具的减速机（4）相连。
9.根据权利要求8 所述的智能立式光学元件精密铣磨机，其特征在于：所述夹具的工件轴（3）上同轴设有一开口朝下、并将外壳（10）向上凸起部位罩于内部的防水罩，该防水罩位于夹具头（1）下方，且与工件轴（3）之间密封接触。
10.根据权利要求5-9 任意一项所述的智能立式光学元件精密铣磨机，其特征在于：所述铣磨装置包括安装于基座（8）上的安装座（12）、分别安装于安装座（12）上的主磨头（13）和倒边磨头（14）、用于控制安装座（12）相对于夹具头（1）移动以实现磨损补偿的主磨头伺服电机（15）、以及用于控制倒边磨头（14）沿其轴向做直线运动以实现磨损补偿的倒边磨头伺服电机（16）。
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