一种光学玻璃单线切割测量装置的制作方法

1.本实用新型涉及光学玻璃加工技术领域，具体地涉及一种光学玻璃单线切割测量装置。


背景技术：

2.光学玻璃是能改变光的传播方向，并能改变紫外、可见或红外光的相对光谱分布的玻璃。狭义的光学玻璃是指无色光学玻璃；广义的光学玻璃还包括有色光学玻璃、激光玻璃、石英光学玻璃、抗辐射玻璃、紫外红外光学玻璃、纤维光学玻璃、声光玻璃、磁光玻璃和光变色玻璃。光学玻璃可用于制造光学仪器中的透镜、棱镜、反射镜及窗口等。由光学玻璃构成的部件是光学仪器中的关键性元件。
3.对于体积较大的光学玻璃原料，通常采用单线切割机进行切割。现有的单线切割机是直接将光学玻璃原料切割成两部分，在切割的过程中不能实时测量光学玻璃原料的切割长度，切割精度低。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种光学玻璃单线切割测量装置，实时测量光学玻璃原料的切割长度。
5.本实用新型是这样实现的：一种光学玻璃单线切割测量装置，包括：
6.载物台、底座、单线切割机与测量机构；
7.所述载物台的中部开设有空腔，所述载物台的顶面开设有直线切割口，所述直线切割口与所述空腔相通，所述载物台与所述底座滑动连接；
8.所述单线切割机包括机架、上延伸板、下延伸板与金刚线，所述上延伸板与下延伸板互相平行，且均与所述机架固定连接，所述金刚线设置于所述上延伸板与下延伸板之间，所述机架位于所述底座的右端，所述金刚线与所述直线切割口对准，所述下延伸板与所述空腔对准，所述上延伸板的位置高于所述载物台；
9.所述测量机构包括测量杆、支撑块、光栅尺位移传感器与伸缩组件，所述支撑块与所述机架固定连接，所述支撑块开设有滑孔，所述测量杆与所述滑孔滑动连接，所述测量杆的位置高于所述载物台且低于所述上延伸板，所述测量杆的左端能与所述金刚线的位置对齐，所述光栅尺位移传感器具有标尺光栅与光栅读数头，所述测量杆的右端与所述标尺光栅的左端固定连接，所述标尺光栅与所述机架滑动连接，所述伸缩组件固设于所述机架，所述伸缩组件的伸缩杆能推动所述标尺光栅的右端，所述光栅读数头与所述机架固定连接。
10.进一步地，还包括伺服电机、传动机构与控制器，所述伺服电机固设于所述底座，所述伺服电机还与所述载物台通过所述传动机构连接，所述控制器与所述伺服电机、所述光栅尺位移传感器、所述伸缩组件电连接。
11.进一步地，还包括导轨，两个所述导轨与所述底座固定连接，所述载物台开设有两条滑槽，所述导轨与滑槽滑动连接，所述导轨的长度方向与所述直线切割口平行，所述空腔
位于两个所述导轨之间。
12.进一步地，所述传动机构包括主动链轮、从动链轮与链条，所述主动链轮与底座的左端旋转连接，所述从动链轮与所述底座的右端旋转连接，所述链条绕设于所述主动链轮与从动链轮，还与所述载物台的底部固定连接，所述伺服电机的输出轴与所述主动链轮的中心固定连接；
13.所述载物台的底面与所述底座具有通道，所述链条穿过所述通道。
14.进一步地，所述伸缩组件是电动推杆。
15.进一步地，还包括输入键盘，所述输入键盘与所述控制器电连接。
16.进一步地，还包括夹具，所述夹具与所述载物台的顶面拆装式连接。
17.进一步地，所述夹具包括支撑板、夹块、螺杆、螺栓与手柄，所述支撑板的下部开设有通孔，所述载物台的顶面开设有第一螺纹孔，所述螺栓穿过所述通孔并与所述第一螺纹孔锁紧连接，所述支撑板的上部开设有第二螺纹孔，所述螺杆与所述第二螺纹孔旋合连接，所述螺杆的上端与所述手柄固定连接，所述螺杆的下端与所述夹块固定连接。
18.本实用新型的优点在于：1、载物台带着光学玻璃原料往单线切割机方向移动，在金刚线对光学玻璃原料进行切割的过程中，光学玻璃原料推动测量杆，从而推动标尺光栅，光栅读数头读取标尺光栅的移动量，从而实时测量光学玻璃原料的切割长度，提高切割精度。2、光栅尺位移传感器将位移信号传给控制器，在达到预设的切割长度后，控制器就控制伺服电机停止驱动载物台，从而停止切割，实现控制光学玻璃的切割长度，满足生产切割的需求。3、伸缩组件的作用是使测量杆自动回到初始位置。4、导轨提高载物台的移动稳定性，使金刚线稳定地穿过直线切割口，提高切割精度。5、夹具可更换，以适应不同规格的光学玻璃原料。
附图说明
19.下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
20.图1是本实用新型的光学玻璃单线切割测量装置的结构示意主视图。
21.图2是图1的俯视图。
22.图3是图1的左视图。
23.图4是本实用新型的光学玻璃单线切割测量装置的内部结构示意图。
24.图5是本实用新型中下延伸板伸入空腔的示意图。
25.图6是本实用新型中光学玻璃原料开始与金刚线、测量杆接触的示意图。
26.图7是本实用新型中光学玻璃原料推动测量杆的示意图。
27.图8是本实用新型中伸缩组件将测量杆推回初始位置的示意图。
28.图9是本实用新型中行程开关在机架的位置示意图。
29.图10是本实用新型中夹具夹住光学玻璃原料的示意图。
30.图11是图10中光学玻璃原料被切割后的示意图。
31.图12是图10的俯视图。
32.图13是图11的俯视图。
33.图14是本实用新型中控制器与伺服电机、伸缩组件、输入键盘、光栅尺位移传感器的连接示意图。
34.附图标记：载物台1；空腔11；直线切割口12；滑槽13；底座2；导轨21；通道22；单线切割机3；机架31；上延伸板32；下延伸板33；金刚线34；测量机构4；测量杆41；支撑块42；光栅尺位移传感器43；标尺光栅431；光栅读数头432；伸缩组件44；伺服电机5；传动机构6；主动链轮61；从动链轮62；链条63；控制器7；行程开关8；输入键盘9；夹具10；支撑板101；夹块102；螺杆103；螺栓104；手柄105；光学玻璃原料20。
具体实施方式
35.本实用新型实施例通过提供一种光学玻璃单线切割测量装置，解决了现有技术中单线切割机不能实时测量光学玻璃原料的切割长度的缺点，实现了提高切割精度的技术效果。
36.本实用新型实施例中的技术方案为解决上述缺点，总体思路如下：载物台用于装载光学玻璃原料，载物台带着光学玻璃原料往单线切割机方向移动，由于测量杆在初始位置时其左端与金刚线对齐，光学玻璃原料接触金刚线同时也接触测量杆，在金刚线对光学玻璃原料进行切割的过程中，光学玻璃原料推动测量杆，测量杆又推动标尺光栅，光栅读数头读取标尺光栅的移动量，标尺光栅的移动量反映出测量杆的位移，也反映出光学玻璃原料的切割长度，光栅尺位移传感器将移动量信息发送给控制器，从而实时测量光学玻璃原料的切割长度，提高切割精度。在控制器中预先输入光学玻璃原料的总长度与所需切割的长度参数，在光栅尺位移传感器测量到金刚线对光学玻璃原料的切割长度到达所需切割的长度时，控制器通过伺服电机使载物台停止移动，满足生产切割的需求。
37.为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
38.参阅图1至图14，本实用新型的优选实施例。
39.一种光学玻璃单线切割测量装置，包括：载物台1、底座2、单线切割机3与测量机构4；所述载物台1的中部开设有空腔11，所述载物台1的顶面开设有直线切割口12，所述直线切割口12与所述空腔11相通，所述载物台1与所述底座2滑动连接；载物台1的顶面用于放置并固定光学玻璃原料20。直线切割口12位于载物台1的中间。底座2的左端为上下料区，底座2的右端为切割料区。
40.所述单线切割机3包括机架31、上延伸板32、下延伸板33与金刚线34，所述上延伸板32与下延伸板33互相平行，且均与所述机架31固定连接，所述金刚线34设置于所述上延伸板32与下延伸板33之间，所述机架31位于所述底座2的右端，所述金刚线34与所述直线切割口12对准，所述下延伸板33与所述空腔11对准，所述上延伸板32的位置高于所述载物台1；金刚线34是将金刚石采用粘接或电镀的方式固定在直接钢线上，其线径细、硬度高、切割速度快，导致切割过程的材料损耗小，切割效率高，并且光学玻璃的切割表面平滑，产品质量高。金刚线34在上延伸板32与下延伸板33之间作竖向运动。单线切割机3的金刚线34能穿过载物台1的直线切割口12，下延伸板33能伸入空腔11。载物台1带着光学玻璃原料20往单线切割机3的方向前进，光学玻璃原料20在碰到金刚线34时就开始被切割。
41.所述测量机构4包括测量杆41、支撑块42、光栅尺位移传感器43与伸缩组件44，所述支撑块42与所述机架31固定连接，所述支撑块42开设有滑孔，所述测量杆41与所述滑孔滑动连接，所述测量杆41的位置高于所述载物台1且低于所述上延伸板32，所述测量杆41的
左端能与所述金刚线34的位置对齐，所述光栅尺位移传感器43具有标尺光栅431与光栅读数头432，所述测量杆41的右端与所述标尺光栅431的左端固定连接，所述标尺光栅431与所述机架31滑动连接，所述伸缩组件44固设于所述机架31，所述伸缩组件44的伸缩杆能推动所述标尺光栅431的右端，所述光栅读数头432与所述机架31固定连接。测量杆41在初始位置时其左端与金刚线34对齐，光学玻璃原料20接触金刚线34同时也接触到测量杆41，在载物台1带着光学玻璃原料20前进的过程中，光学玻璃原料20被金刚线34切割同时光学玻璃推着测量杆41，测量杆41又推动标尺光栅431，光栅读数头432读取标尺光栅431的移动量，标尺光栅431的移动量反映出测量杆41的位移，也反映出光学玻璃原料20的切割长度。光栅尺位移传感器43将移动量信息发送给控制器7，控制器7将移动量信息显示在显示器中，从而实时测量光学玻璃原料20的切割长度，提高切割精度。在载物台1后退离开单线切割机3时，即载物台1从切割料区返回上下料区后，伸缩组件44的伸缩端伸长推动标尺光栅431的右端，进而使测量杆41自动回到初始位置，此时测量杆41的左端重新与金刚线34的位置对齐。
42.还包括伺服电机5、传动机构6与控制器7，所述伺服电机5固设于所述底座2，所述伺服电机5还与所述载物台1通过所述传动机构6连接，所述控制器7与所述伺服电机5、所述光栅尺位移传感器43、所述伸缩组件44电连接。控制器7通过伺服电机5使载物台1前进或后退。在控制器7中预先输入光学玻璃原料20的总长度与所需切割的长度参数，控制器7根据光栅尺位移传感器43反馈的信息，预设的所需切割的长度参数作比较，在光栅尺位移传感器43测量到金刚线34对光学玻璃原料20的切割长度到达所需切割的长度时，控制器7通过伺服电机5使载物台1停止移动。例如在控制器7中预先输入光学玻璃原料20的总长度为50cm，所需切割的长度为40cm，那么在光学玻璃原料20被切割了40cm，即测量杆41被推动了40cm时，控制器7就控制伺服电机5使载物台1停止前进。如果在控制器7中预先输入光学玻璃原料20的总长度为50cm，所需切割的长度为60cm，那么在光学玻璃原料20被完全切割时，测量杆41被推动了50cm，载物台1可继续前进，直至测量杆41被推动了60cm时载物台1停止移动，这里很明显得出光学玻璃原料20被切割的长度就是其本身的总长度；当然也可以是光学玻璃原料20被完全切割时，即测量杆41被推动了光学玻璃原料20的总长度的距离，控制器7就使载物台1停止移动。
43.在光学玻璃原料20推着测量杆41前进的过程中，当光学玻璃原料20碰到单线切割机3的机架31时，测量杆41被推动了最大位移，光栅尺位移传感器43将此移动量信号发给控制器7，控制器7使载物台1停止移动。在单线切割机3的机架31安装行程开关8，行程开关8与控制器7电连接，行程开关8对准载物台1的顶部右侧面；如果是载物台1先于光学玻璃原料20碰到单线切割机3的机架31，载物台1的顶部右侧面就触发行程开关8，行程开关8发送信号给控制器7，控制器7使载物台1停止移动。行程开关8又称为限位开关，是一种常用的小电流主令电器，利用生产机械运动部件的碰撞使其触头动作来实现接通或分断控制电路，达到一定的控制目的。
44.还包括导轨21，两个所述导轨21与所述底座2固定连接，所述载物台1开设有两条滑槽13，所述导轨21与滑槽13滑动连接，所述导轨21的长度方向与所述直线切割口12平行，所述空腔11位于两个所述导轨21之间。导轨21提高载物台1的移动稳定性，使金刚线34稳定地穿过直线切割口12，提高切割精度。
45.所述传动机构6包括主动链轮61、从动链轮62与链条63，所述主动链轮61与底座2的左端旋转连接，所述从动链轮62与所述底座2的右端旋转连接，所述链条63绕设于所述主动链轮61与从动链轮62，还与所述载物台1的底部固定连接，所述伺服电机5的输出轴与所述主动链轮61的中心固定连接；所述载物台1的底面与所述底座2具有通道22，所述链条63穿过所述通道22。伺服电机5带着主动链轮61旋转，通过链条63与从动链轮62的配合，使载物台1产生移动。
46.所述伸缩组件44是电动推杆。在光学玻璃原料20被切割到所需要的长度后，载物台1先停止前进，然后控制器7再控制伺服电机5使载物台1后退，接着控制器7再控制电动推杆伸长，使测量杆41回到初始位置，最后电动推杆缩短至原位。
47.还包括输入键盘9，所述输入键盘9与所述控制器7电连接。通过输入键盘9便于工作人员在控制器7中设置光学玻璃原料20的总长度以及所需切割的长度参数。
48.还包括夹具10，所述夹具10与所述载物台1的顶面拆装式连接。夹具10可更换，以适应不同规格的光学玻璃原料20。所述夹具10包括支撑板101、夹块102、螺杆103、螺栓104与手柄105，所述支撑板101的下部开设有通孔，所述载物台1的顶面开设有第一螺纹孔，所述螺栓104穿过所述通孔并与所述第一螺纹孔锁紧连接，所述支撑板101的上部开设有第二螺纹孔，所述螺杆103与所述第二螺纹孔旋合连接，所述螺杆103的上端与所述手柄105固定连接，所述螺杆103的下端与所述夹块102固定连接。两组夹具10分别位于直线切割口12的两侧。将光学玻璃原料20放在两组夹具10的支撑板101之间，再用通过旋转螺杆103，使夹块102夹住光学玻璃原料20。在光学玻璃原料20完成切割后，反向旋转螺杆103，使夹块102脱离光学玻璃原料20，从而取走切割后的光学玻璃原料20。
49.本实用新型的光学玻璃单线切割测量装置的工作方式：(1)工作人员先在控制器7里设置光学玻璃原料20的总长度与所需切割的长度参数，然后工作人员在上下料区，将光学玻璃原料20放置并固定在载物台1。(2)工作人员按下控制器7的前进按钮，控制器7就控制伺服电机5使载物台1沿着导轨21从上下料区向切割料区方向前进。(3)光学玻璃原料20在接触到金刚线34时也接触到测量杆41的左端，随着载物台1的继续前进，金刚线34切割光学玻璃原料20，光学玻璃原料20推动测量杆41，相应地测量杆41推动标尺光栅431，光栅读数头432读取标尺光栅431的移动量并反馈给控制器7。金刚线34进入直线切割口12，下延伸板33伸入空腔11。(4)控制器7将移动量信号显示在显示器，并与预设的所需切割的长度参数作比较，当移动量到达所需切割的长度时，控制器7就控制伺服电机5使载物台1停止前进。(5)最后控制器7控制伺服电机5使载物台1后退，金刚线34离开光学玻璃原料20，载物台1回到上下料区，控制器7控制伸缩组件44伸长，推动标尺光栅431的右端，使测量杆41回到初始位置，控制器7再控制伸缩组件44短回原位，工作人员在上下料区从载物台1取走切割后的光学玻璃原料20。
50.虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。