一种镜架打磨抛光数控机床的制作方法

本发明涉及数控设备技术领域，具体地，涉及一种镜架打磨抛光数控机床。

背景技术：

在劳动密集型的眼镜生产行业，打磨抛光工序属于劳动密集型加工类型。在眼镜架生产中的抛光打磨工序中，除了用滚筒进行粗滚、精滚加工操作之外，剩下的加工工序多是人工操作进行。但是，人工打磨抛光加工过程中，镜架的技工质量很难保证一致性，这就需要工作人员进行不断返工打磨抛光操作，既浪费时间又消耗人力物力，而且工作人员长期在打磨抛光环境中，易患矽肺等职业病，严重损害身体健康。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种镜架打磨抛光数控机床，旨在解决现有技术中镜架的打磨抛光工序仍属劳动密集型劳动并且严重损害工作人员的身体健康的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种镜架打磨抛光数控机床，包括：安装框架；控制部，控制部安装在安装框架上；用于装夹待加工镜架的镜架装夹部，镜架装夹部安装在安装框架上；第一驱动部、第二驱动部、第三驱动部和第四驱动部，四者结构相同，第一驱动部和第二驱动部相对且间隔地安装在安装框架上，第一驱动部和第二驱动部均与控制部电连接，第一驱动部的第一运动滑块的运动方向和第二驱动部的第二运动滑块的运动方向平行，第三驱动部的两端分别固定在第一运动滑块和第二运动滑块上，第三驱动部与控制部电连接，第三驱动部的第三运动滑块的运动方向垂直于第一运动滑块的运动方向，第四驱动部固定在第三运动滑块上，第四驱动部与控制部电连接，第四驱动部的第四运动滑块的运动方向与第一运动滑块的运动方向、第三运动滑块的运动方向均垂直；用于对待加工镜架进行打磨抛光的打磨抛光部，打磨抛光部固定在第四运动滑块上。

可选地，镜架装夹部包括第一支座、第二支座、夹具结构及第一驱动机构，第一支座和第二支座相对且间隔地安装在安装框架上，第一驱动机构安装在第一支座上，第一驱动机构与控制部电连接，夹具结构的第一端与第一驱动机构的输出轴连接，夹具结构的第二端能够转动地连接在第二支座上。

可选地，镜架装夹部还包括减速机构，减速机构设置在夹具结构的第一端与第一驱动机构的输出轴之间。

可选地，夹具结构包括夹具底板和多个镜框夹具，夹具底板的第一端与第一驱动机构的输出轴连接，夹具底板的第二端连接在第二支座上，多个镜框夹具间隔设置在夹具底板上。

可选地，打磨抛光部包括多个第二驱动机构和多个打磨头，多个第二驱动机构间隔设置在第四运动滑块上，多个第二驱动机构均与控制部电连接，各个打磨头一一对应地驱动连接在各个第二驱动机构的动力输出端。

可选地，镜框夹具的数量是打磨头数量的整数N倍，且相邻两个打磨头之间的间距是相邻两个镜框夹具之间的间距的整数N倍。

可选地，第一驱动部包括安装壳体、驱动马达、滚珠丝杠，安装壳体固定在安装框架上，驱动马达安装在安装壳体内，驱动马达与控制部电连接，驱动马达的输出轴与滚珠丝杠驱动连接，第一运动滑块与滚珠丝杠驱动连接。

可选地，第一驱动部还包括多个直线导轨，多个直线导轨平行设置在安装壳体内，第一运动滑块开有与各个直线导轨相配合的导向槽部。

可选地，第一驱动部还包括丝杠支座，丝杠支座固定在安装壳体内，滚珠丝杠能够转动地支撑在丝杠支座上。

可选地，安装框架上设置有切削回收槽，切削回收槽位于打磨抛光部的下方。

本发明中，通过在安装框架上设置第一驱动部、第二驱动部、第三驱动部和第四驱动部，并通过控制部对四个驱动部进行联动控制，从而实现该数控机床能够实现多轴联动的打磨抛光动作，从而控制打磨抛光部实现多自由度动作来对镜架进行打磨抛光，实现了对镜架的各个复杂表面的无死角打磨操作，对现有技术中劳动密集型的镜架打磨工序实现了自动化操作，降低了镜架加工成本，并且能够保证打磨工作人员远离恶劣、危险的工作环境，保证工作人员的身体健康。

附图说明

图1是本发明的镜架打磨抛光数控机床的实施例的安装框架的结构示意图；

图2是本发明的镜架打磨抛光数控机床的实施例的内部构件结构示意图；

图3是本发明的镜架打磨抛光数控机床的实施例的第一驱动部的机构示意图；

图4是待加工镜架的结构示意图；

图5是本发明的镜架打磨抛光数控机床的实施例的装配结构示意图。

在附图中：

10、安装框架； 11、切削回收槽；

12、控制部安装空间； 13、第一安装位置；

14、第二安装位置； 15、第三安装位置；

16、控制面板； 20、控制部；

30、镜架装夹部； 31、第一支座；

32、第二支座； 33、夹具结构；

34、第一驱动机构； 35、减速机构；

331、夹具底板； 332、镜框夹具；

40、第一驱动部； 410、导向槽部；

41、第一运动滑块； 42、安装壳体；

43、驱动马达； 44、滚珠丝杠；

45、直线导轨； 46、丝杠支座；

50、第二驱动部； 51、第二运动滑块；

60、第三驱动部； 61、第三运动滑块；

70、第四驱动部； 71、第四运动滑块；

80、打磨抛光部； 81、第二驱动机构；

82、打磨头； 91、连接块；

92、连接板条； 93、联轴器；

100、待加工镜架； 101、镜架上表面；

102、镜架周侧面。

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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者间接连接至该另一个元件上。

还需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

如图1至图5所示，本实施例的镜架打磨抛光数控机床包括安装框架10、控制部20、镜架装夹部30、第一驱动部40、第二驱动部50、第三驱动部60、第四驱动部70和打磨抛光部80。在该数控机床中，控制部20安装在安装框架10上的控制部安装空间12内，并且在安装上设置了连接控制部20的控制面板16来对控制部20进行人机操作，镜架装夹部30用于装夹待加工镜架100，镜架装夹部30的两端分别安装在安装框架10上的第一安装位置13和第二安装位置14上，并且，第一驱动部40、第二驱动部50、第三驱动部60和第四驱动部70四者结构相同，第一驱动部40和第二驱动部50相对且间隔地安装在安装框架10上的第三安装位置15和第四安装位置上，第一驱动部40、第二驱动部50、第三驱动部60和第四驱动部70均与控制部20电连接，第一驱动部40的第一运动滑块41的运动方向和第二驱动部50的第二运动滑块51的运动方向平行，第三驱动部60的两端分别固定在第一运动滑块41和第二运动滑块51上，实际上，第三驱动部60通过连接板条92连接在第一运动滑块41和第二运动滑块51上，第三驱动部60的第三运动滑块61的运动方向垂直于第一运动滑块41的运动方向，第四驱动部70通过连接块91固定在第三运动滑块61上，第四驱动部70的第四运动滑块71的运动方向与第一运动滑块41的运动方向、第三运动滑块61的运动方向均垂直，打磨抛光部80用于对待加工镜架100进行打磨抛光，打磨抛光部80固定在第四运动滑块71上。

在本实施例中，通过在安装框架10上设置第一驱动部40、第二驱动部50、第三驱动部60和第四驱动部70，并通过控制部20对四个驱动部进行联动控制，从而实现该数控机床能够实现多轴联动的打磨抛光动作，从而控制打磨抛光部80实现多自由度动作来对镜架进行打磨抛光，实现了对镜架的各个复杂表面的无死角打磨操作，对现有技术中劳动密集型的镜架打磨工序实现了自动化操作，降低了镜架加工成本，并且能够保证打磨工作人员远离恶劣、危险的工作环境，保证工作人员的身体健康。

在本实施例中，该数控机床的控制部20所应用的控制系统可以是引进的著名的德国西门子数控控制系统，也可以是引进的日本FANUC数控控制系统，当然还可以使用自主研发的数控控制系统。通过在控制面板16上进行数控NC编程，然后通过控制部20的控制系统来运行数控NC程序以控制第一驱动部40、第二驱动部50、第三驱动部60和第四驱动部70进行进给运动。

如图2所示，本实施例的镜架装夹部30包括第一支座31、第二支座32、夹具结构33及第一驱动机构34，第一支座31安装在第一安装位置13上，第二支座32与第一支座31相对且间隔地安装在第二安装位置14上，第一驱动机构34安装在第一支座31上，第一驱动机构34与控制部20电连接，通过控制部20运行所编辑好的数控NC程序控制第一驱动机构34与前述的四个驱动部实现联动。夹具结构33的第一端与第一驱动机构34的输出轴连接，夹具结构33的第二端能够转动地连接在第二支座32上。这样，第一驱动机构34驱动夹具结构33转动，使得待加工镜架100的镜架上表面101和镜架周侧面102均可以被打磨抛光部80打磨到，因此，该数控机床便能够实现四轴联动控制，从而实现对镜架的各个面进行无死角打磨操作。

在本实施例中，规定第一运动滑块41和第二运动滑块51所实现的直线移动为X轴方向运动，第三运动滑块61运动为Y轴方向运动，第四运动滑块71运动为Z轴方向运动，X轴、Y轴、Z轴组成空间直角坐标系XYZ，并且，第一驱动机构34的转动为绕R轴转动，R轴独立于空间直角坐标系XYZ，此时，X轴、Y轴、Z轴、R轴之间便形成了四轴联动空间坐标系。

具体地，镜架装夹部30还包括减速机构35，并且，夹具结构33包括夹具底板331和多个镜框夹具332，夹具底板331的第一端通过减速机构35与第一驱动机构34的输出轴连接，通过减速机构35来对第一驱动机构34进行减速增矩，使得夹具底板331进行缓慢地转动进给，夹具底板331的第二端连接在第二支座32上，多个镜框夹具332间隔设置在夹具底板331上，多个待加工镜架100同时装置在镜框夹具332上，如此便能够一次性装置多个待加工镜架100进行加工操作。通过第一驱动机构34带动夹具底板331沿R轴顺时针或逆时针转动一定角度，以调整产品至合适的位置和姿态，从而打磨待加工镜架100的镜架周侧面102。

如图2所示，打磨抛光部80包括多个第二驱动机构81和多个打磨头82，多个打磨头82与多个待加工镜架100之间一一对应地设置，从而应用多个打磨头82对多个待加工镜架100进行同时打磨加工。多个第二驱动机构81间隔设置在第四运动滑块71上，多个第二驱动机构81均与控制部20电连接，通过控制部20运行数控NC程序来控制第二驱动机构81与前述四个驱动部以及第一驱动机构34进行联动控制，各个打磨头82一一对应地驱动连接在各个第二驱动机构81的动力输出端。

进一步地，镜框夹具332的数量是打磨头82数量的整数N倍，且相邻两个打磨头82之间的间距是相邻两个镜框夹具332之间的间距的整数N倍。在本实施例中，在夹具底板331上设置6个镜框夹具332，并且设置有3个打磨头82，这样，相邻两个打磨头82之间的间距A为相邻两个镜框夹具332之间的间距B的两倍。如此，在进行打磨抛光加工时，3个打磨头82首先对其中相应的3个待加工镜架100进行打磨抛光，然后控制部20控制第四驱动部70将打磨抛光部80进行抬刀，再控制第三驱动部60将打磨抛光部80移动一个间距B到达另外3个待加工镜架100的上方，接着控制第四驱动部70驱动打磨抛光部80下刀并对该3个待加工镜架100进行打磨抛光操作。这样就能够一次装夹6个待加工镜架100进行一次加工完成，提高了加工工作效率，提高产量。

如图3所示，在本实施例中四个驱动部的结构均相同，为了适合不同数量的待加工镜架100进行一次加工完成的需要，在形状尺寸设计上各个驱动部之间存在差异。即是，第一驱动部40包括安装壳体42、驱动马达43、滚珠丝杠44，安装壳体42固定在安装框架10上，驱动马达43安装在安装壳体42内，驱动马达43与控制部20电连接，驱动马达43的输出轴通过联轴器93与滚珠丝杠44的端部驱动连接，第一运动滑块41与滚珠丝杠44驱动连接。

在本实施例中，第二驱动机构81选择使用气动马达，各个驱动部的驱动马达43和第一驱动机构34选择使用伺服电机。当然，各个驱动部的驱动马达43、第一驱动机构34、第二驱动机构81也可以同时选择为伺服电机。

为了使驱动马达43在驱动滚珠丝杠44转动而带动第一运动滑块41直线移动的过程中第一运动滑块41能够移动平稳，因此，第一驱动部40还包括多个直线导轨45，多个直线导轨45平行设置在安装壳体42内，第一运动滑块41开有与各个直线导轨45相配合的导向槽部410，通过第一运动滑块41上的导向槽部410与直线导轨45之间的导向配合，使得第一运动滑块41能够平稳地沿直线导轨45实现所需移动的进给量。

进一步地，滚珠丝杠44是架空设置在安装壳体42内，为了能够保证滚珠丝杠44在转动过程中能够始终保持滚珠丝杠44的转动轴线位置不变，因此，第一驱动部40还包括丝杠支座46，丝杠支座46固定在安装壳体42内，滚珠丝杠44能够转动地支撑在丝杠支座46上。实际上，丝杠支座46中安装有轴承，滚珠丝杠44的端部与轴承配合安装以实现对滚珠丝杠44的端部支撑，然后滚珠丝杠44的杆身与第一运动滑块41之间的螺纹配合，通过第一运动滑块41实现对滚珠丝杠44的另一端的支撑，从而保证了滚珠丝杠44的转动平稳性。

在对待加工镜架100进行打磨抛光操作的过程中，会有许多磨屑产生，本实施例中安装框架10上设置有切削回收槽11，切削回收槽11位于打磨抛光部80的下方。这样，磨屑就会自动掉落在切削回收槽11中，以便于磨屑清理回收。进一步地，在打磨抛光过程中，一部分磨屑也会掉落在夹具底板331上，为了将这部分磨屑进行清理回收，因此，在安装框架10上安装了喷吹结构，喷吹结构的喷嘴与夹具底板331的正对，且喷吹结构安装在于夹具底板331平行的导轨上，同样地，喷吹结构与控制部20之间电连接，加工过程中也能够对夹具底板331上的磨屑进行吹扫，另外，喷吹结构还设置了手动控制器，工作人员通过该手动控制器来根据需要对夹具底板331上的磨削进行吹扫。

利用本发明提供的镜架打磨抛光数控机床不仅能够实现对金属镜架的打磨抛光加工，而且能够实现对塑料镜架的打磨抛光加工，因此，该镜架打磨抛光数控机床能够适应更广的加工范围。并且，利用精密的数控控制，消除了待加工镜架100的打磨抛光工序需要依赖工作人员的工作经验才能保证产品质量的束缚，实现大批量自动加工能力。此外，本发明所设计的数控机床除了能够用于眼镜镜架的打磨抛光加工外，对于其他普通数控加工机床的结构设计具有一定的借鉴意义。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。