CN219212748U - 一种光学玻璃双面研磨抛光游星轮定位设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光学玻璃双面研磨抛光游星轮定位设备，技术核心是通过无线射频识别PFID和计算机逻辑算法来控制游星盘自转和公转换位，产品研磨或抛光完后精准追踪定位游星盘位置设备。后续可加自动化机构部分由机器人执行物料上下料，来实现全自动双面研磨抛光设备。大大提高生产效率和产品质量。填补这么多年行业中，双面研磨机无法实现全自动上下料，靠操作员作业手工物料上下料。实际的加工过程中，首先通过第二伺服电机和第三伺服电机的使用，通过无线射频识别PFID和计算机逻辑算法控制内齿圈和外齿圈的转速带动游星轮公转以及自转，且可通过转速比的调整，使游星轮的公转位置和自转位置可以处于预定的位置，有效提高了产品研磨抛光效率。

Description

一种光学玻璃双面研磨抛光游星轮定位设备

技术领域

本实用新型涉及玻璃打磨加工设备领域，特别涉及一种光学玻璃双面研磨抛光游星轮定位设备。

背景技术

研磨机广泛应用于压电晶体、化合物半导体、硅晶体、光学玻璃、陶瓷片、视窗玻璃、金属材料、蓝宝石以及其他硬脆性材料的高精度，进行双面研磨/抛光加工。但是，现有的研磨机占用了较大的空间体积，占用的场地成本较高，例如流水线的结构。同时，现有的研磨机只能适用于单一要求的加工(一般为单面打磨)，例如打磨、抛光；且加工时不能根据实际情况，打磨不同的精度，同时噪音较大，且加工精度不能精确地控制。

例如中国专利201820074582.1其主要采用人工的方式上下料，其主要原因是游星轮的位置不能精确的控制，其中当外齿圈和内齿圈位置不一致时，游星轮在公转的同时也会产生自转，因此两个维度的控制比较难溯源，当加工中出现不良品或加工精密超出预期时，不能获取预定周期的数据。因此，人工上下料也不需要考虑自转和公转的相对位置。但是对于自动化机械设备来说，需要精确地获取游星轮的公转位置和自转位置，才能自动上下料。当然也有采用视觉装置获取相对位置的，但是研磨抛光过程中，需要采用研磨液体研磨抛光的方式，因此也会出现阻碍相对位置的获取精确性。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种光学玻璃双面研磨抛光游星轮定位设备，旨在实现游星轮的精确定位(自转和公转)，同时可以实现游星轮的位置溯源，实现光学玻璃的精密加工。

为实现上述目的，本实用新型提出一种光学玻璃双面研磨抛光游星轮定位设备包括机架、枢转安装于机架的下磨盘、设于下磨盘内侧的内齿圈、设于下磨盘外侧的外齿圈以及与下磨盘相对设置的上磨盘，所述内齿圈和外齿圈之间设有游星轮，所述游星轮设有多个且间隔设置，所述游星轮的两端分别与内齿圈和外齿圈相互啮合；

所述下磨盘与第一驱动装置相连接并可驱动其转动，所述内齿圈与第二驱动装置相连接并可驱动其转动，所述外齿圈与第三驱动装置相连接并可驱动其转动，所述上磨盘与第四驱动装置相连接；

所述第二驱动装置为第二伺服电机，所述第二伺服电机可获取内齿圈的第一转速以及第一行程位置，且可控制内齿圈的转速；

所述第三驱动装置为第三伺服电机，所述第三伺服电机可获取外齿圈的第二转速以及第二行程位置，且可控制外齿圈的转速；

当内齿圈和外齿圈转速相异时，所述游星轮可沿游星轮轴心转动以及沿下磨盘轴心转动，

控制系统通过第一行程位置、第一转速、第二行程位置以及第二转速获取游星轮的自转位置和公转位置。

本实用新型技术方案在具体的操作中，通过第二伺服电机和第三伺服电机分别驱动内齿圈和外齿圈，当转速不同时，可以控制游星轮自转以及公转，同时通过控制系统获取第一转速、第一行程位置、第二转速和第二行程位置，当机械手需要将光学玻璃精确放置时，游星轮的第一原点位(公转位置，需要位于上下料夹取工位)和第二原点位(即治具槽的朝向，需要与机械手多个光学玻璃的排布一致)；通过第二伺服电机和第三伺服电机的精确控制，可以精确控制自转速度以及公转速度(即上下料精准停顿定位)，在方便自动化夹取的同时也可以精确地控制打磨或抛光的转速，从而提高了加工的精度；通过第二伺服电机和第三伺服电机的溯源数据，可以精确地控制游星轮的相对位置，且通过控制内齿圈和外齿圈的相对转速，即可控制游星轮的自转位置和公转位置；

技术核心是通过无线射频识别PFID和计算机逻辑算法来控制游星盘自转和公转换位，产品研磨或抛光完后精准追踪定位游星盘位置，再由机器人执行物料上下料，来实现全自动双面研磨抛光设备。大大提高生产效率和产品质量。填补这么多年行业中，双面研磨机无法实现全自动上下料，靠操作员作业手工物料上下料

附图说明

图1为本实用新型立体示意图一；

图2为本实用新型立体示意图二；

图3为本实用新型剖视图；

图4为本实用新型立体示意图三；

图5为本实用新型立体示意图四；

图6为本实用新型简要示意图一；

图7为本实用新型简要示意图二。

图中，1为机架，10为游星轮，11为下磨盘，12为上磨盘，13为治具槽，21为内齿圈，22为外齿圈，211为第一定位销，221为第二定位销，31为第一驱动装置，32为第二驱动装置，33为第三驱动装置，34为第四驱动装置，41为第一位置感应装置，42为第二位置感应装置，51为第一无线射频识别PFID装置，52为第二无线射频识别PFID装置，101为第一原点位，102为第二原点位，201为公转，202为自转。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底、内、外、垂向、横向、纵向，逆时针、顺时针、周向、径向、轴向……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”或者“第二”等的描述，则该“第一”或者“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

如图1至图7所示，一种光学玻璃双面研磨抛光游星轮定位设备，其特征在于，

包括机架1、枢转安装于机架1的下磨盘11、设于下磨盘11内侧的内齿圈21、设于下磨盘11外侧的外齿圈22以及与下磨盘11相对设置的上磨盘12，所述内齿圈21和外齿圈22之间设有游星轮10，所述游星轮10设有多个且间隔设置，所述游星轮10的两端分别与内齿圈21和外齿圈22相互啮合；

所述下磨盘11与第一驱动装置31相连接并可驱动其转动，所述内齿圈21与第二驱动装置32相连接并可驱动其转动，所述外齿圈22与第三驱动装置33相连接并可驱动其转动，所述上磨盘12与第四驱动装置34相连接；

所述第一驱动装置和第四驱动装置分别为第一伺服电机和第四伺服电机；

所述第二驱动装置32为第二伺服电机，所述第二伺服电机可获取内齿圈21的第一转速以及第一行程位置，且可控制内齿圈21的转速；

所述第三驱动装置33为第三伺服电机，所述第三伺服电机可获取外齿圈22的第二转速以及第二行程位置，且可控制外齿圈22的转速；

当内齿圈21和外齿圈22转速相异时，所述游星轮10可沿游星轮10轴心转动以及沿下磨盘11轴心转动，

控制系统通过第一行程位置、第一转速、第二行程位置以及第二转速获取游星轮10的自转202位置和公转201位置。

在具体的操作中，通过第二伺服电机和第三伺服电机分别驱动内齿圈21和外齿圈22，当转速不同时，可以控制游星轮10自转202以及公转201，同时通过控制系统获取第一转速、第一行程位置、第二转速和第二行程位置，当机械手需要将光学玻璃精确放置时，游星轮10的第一原点位101(公转201位置，需要位于上下料夹取工位)和第二原点位102(即治具槽13的朝向，需要与机械手多个光学玻璃的排布一致)；通过第二伺服电机和第三伺服电机的精确控制，可以精确控制自转202速度以及公转201速度(即上下料精准停顿定位)，在方便自动化夹取的同时也可以精确地控制研磨或抛光的转速，从而提高了加工的精度；通过第二伺服电机和第三伺服电机的溯源数据，可以精确地控制游星轮10的相对位置，且通过控制内齿圈21和外齿圈22的相对转速，即可控制游星轮10的自转202位置和公转201位置。

在本实用新型实施例中，所述内齿圈21设有第一位置感应装置41，所述机架1设有与第一位置感应装置41相配合的第一位置接收装置；所述外齿圈22设有第二位置感应装置42，所述机架1设有与第二位置感应装置42相配合的第二位置接收装置。通过第一位置感应装置41和第二位置感应装置42的设置，可以实现内齿圈21和外齿圈22的精确位置控制，从而方便对位，同时优选的实施例中，第一位置感应装置41和第二位置感应装置42设置有五组，与游星轮10的数量对应。

具体地，所述内齿圈21设有第一射频感应装置51，所述机架1设有与第一无线射频识别PFID装置51相配合的第一无线射频识别PFID接收装置；所述外齿圈22设有第二无线射频识别PFID装置52，所述机架1设有与第二无线射频识别PFID装置52相配合的第二无线射频识别PFID接收装置。通过第一无线射频识别PFID装置51和第二无线射频识别PFID装置52的设置，起到了原点开关的作用，可以更加精确地控制内齿圈21和外齿圈22的位置停顿或转速的控制。

更具体地，所述第一位置感应装置41和第一无线射频识别PFID装置51相邻设置且设有多组；所述第二位置感应装置42和第二无线射频识别PFID装置52相邻设置且设有多组。优选实施例中，通过伺服电机、无线射频识别PFID装置和位置感应装置的三组数据，可以更加精确地控制内齿圈21和外齿圈22的相对位置。

在本实用新型实施例中，所述游星轮10设有多个非规则排列的治具槽13，所述治具槽13用于放置光学玻璃，所述机架1设有第一原点位，所述游星轮10设有第二原点位，所述第一原点位用于光学玻璃的上下料，所述第二原点位用于光学玻璃的预定位置排列与上下夹取位置一致。从而实现了自动化的上下料，其中通过第一原点位和第二原点位设置，也解决了打磨装置无法使用视觉装置精确定位的问题，且也可以使打磨更加精确。

进一步地，所述第二伺服电机设有第二编码器，所述第二编码器用于记录所述内齿圈21的第一转速以及第一行程位置，并可查阅第一转速以及第一行程位置在预定时间的预定位置；

所述第三伺服电机设有第三编码器，所述第三编码器用于记录所述外齿圈22的第二转速以及第二行程位置，并与查阅第二转速以及第二行程位置。从而实现了数据的溯源，对于一些加工出现不良品或加工精细的产品，通过溯源数据，可以实现精细化的数据管理。

更进一步地，所述游星轮10设有五组，即以下磨盘11轴心为基准分割为五个区域，每个区域的跨度为36度，且相邻的游星轮10之间间距互不干涉。

具体地，所述内齿圈21和外齿圈22分别设有第一定位销211和第二定位销221。通过定位销的设置可以减少游星轮10的磨损，当然具体实施例中定位销也可以为可拆卸设置，从而方便更换。

在本实用新型实施例中，所述治具槽13设有七个，实现了光学玻璃的相对容积量，当然根据光学玻璃的大小也可以设置治具槽13的相对数量。

具体地，所述第一位置感应装置41和第一射频感应装置51设置于内齿圈21的驱动齿轮位置；所述第二位置感应装置42和第二无线射频识别PFID装置52设置于外齿圈22的底壁位置，从而减少了研磨液的干扰和影响。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种光学玻璃双面研磨抛光游星轮定位设备，其特征在于，

包括机架、枢转安装于机架的下磨盘、设于下磨盘内侧的内齿圈、设于下磨盘外侧的外齿圈以及与下磨盘相对设置的上磨盘，所述内齿圈和外齿圈之间设有游星轮，所述游星轮设有多个且间隔设置，所述游星轮的两端分别与内齿圈和外齿圈相互啮合；

所述下磨盘与第一驱动装置相连接并可驱动其转动，所述内齿圈与第二驱动装置相连接并可驱动其转动，所述外齿圈与第三驱动装置相连接并可驱动其转动，所述上磨盘与第四驱动装置相连接；

所述第一驱动装置和第四驱动装置分别为第一伺服电机和第四伺服电机；

所述第二驱动装置为第二伺服电机，所述第二伺服电机可获取内齿圈的第一转速以及第一行程位置，且可控制内齿圈的转速；

所述第三驱动装置为第三伺服电机，所述第三伺服电机可获取外齿圈的第二转速以及第二行程位置，且可控制外齿圈的转速；

当内齿圈和外齿圈转速相异时，所述游星轮可沿游星轮轴心转动以及沿下磨盘轴心转动，

控制系统通过第一行程位置、第一转速、第二行程位置以及第二转速获取游星轮的自转位置和公转位置。

2.如权利要求1所述的光学玻璃双面研磨抛光游星轮定位设备，其特征在于：所述内齿圈设有第一位置感应装置，所述机架设有与第一位置感应装置相配合的第一位置接收装置；所述外齿圈设有第二位置感应装置，所述机架设有与第二位置感应装置相配合的第二位置接收装置。

3.如权利要求2所述的光学玻璃双面研磨抛光游星轮定位设备，其特征在于：所述内齿圈设有第一无线射频识别PFID装置，所述机架设有与第一无线射频识别PFID装置相配合的第一无线射频识别PFID装置；所述外齿圈设有第二无线射频识别PFID装置，所述机架设有与第二无线射频识别PFID装置相配合的第二无线射频识别PFID装置。

4.如权利要求3所述的光学玻璃双面研磨抛光游星轮定位设备，其特征在于：所述第一位置感应装置和第一无线射频识别PFID装置相邻设置且设有多组；所述第二位置感应装置和第二无线射频识别PFID装置相邻设置且设有多组。

5.如权利要求1所述的光学玻璃双面研磨抛光游星轮定位设备，其特征在于：所述游星轮设有多个非规则排列的治具槽，所述治具槽用于放置光学玻璃，所述机架设有第一原点位，所述游星轮设有第二原点位，所述第一原点位用于光学玻璃的上下料，所述第二原点位用于光学玻璃的预定位置排列与上下夹取位置一致。

6.如权利要求1所述的光学玻璃双面研磨抛光游星轮定位设备，其特征在于：所述第二伺服电机设有第二编码器，所述第二编码器用于记录所述内齿圈的第一转速以及第一行程位置，并可查阅第一转速以及第一行程位置在预定时间的预定位置；

所述第三伺服电机设有第三编码器，所述第三编码器用于记录所述外齿圈的第二转速以及第二行程位置，并与查阅第二转速以及第二行程位置。

7.如权利要求1所述的光学玻璃双面研磨抛光游星轮定位设备，其特征在于：所述游星轮设有五组，即以下磨盘轴心为基准分割为五个区域，每个区域的跨度为75度，且相邻的游星轮之间间距互不干涉。

8.如权利要求1所述的光学玻璃双面研磨抛光游星轮定位设备，其特征在于：所述内齿圈和外齿圈分别设有第一定位销和第二定位销。

9.如权利要求5所述的光学玻璃双面研磨抛光游星轮定位设备，其特征在于：所述治具槽设有七个。

10.如权利要求4所述的光学玻璃双面研磨抛光游星轮定位设备，其特征在于：所述第一位置感应装置和第一无线射频识别PFID装置设置于内齿圈的驱动齿轮位置；所述第二无线射频识别PFID装置和第二无线射频识别PFID装置设置于外齿圈的底壁位置。

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