一种光学镜片自动铣磨机及其自动铣磨方法与流程

本发明涉及光学镜片铣磨技术领域，尤其涉及一种光学镜片自动铣磨机及其自动铣磨方法。

背景技术：

现今社会经济水平迅猛发展、制造业腾飞，无论在轻工、重工还是军工上对光学设备的需求越来越大也越来越苛刻，光学镜片的应用领域也随之越来越广泛，对光学镜片的需求量越来越大，对光学镜片的制造工艺要求也越来越严格。光学镜片铣磨主要是将圆片状的毛坯件初加工成型，使其磨出圆弧面。

现有技术中，光学镜片铣磨机均无自动加工功能，仍只能采用人工操作机台的方式，即人工立于光学镜片铣磨机旁，手工将光学镜片放置在加工平台上，待其完成铣磨后再手工将光学镜片从加工台上取下放入成品盒中。光学镜片铣磨技术的不成熟，造成需要人工时刻在机台旁边操作机台进行生产，不能实现自动化生产或不能完全实现自动化生产的问题，从而造成人员效率低，设备利用率低等问题，迫切需要解决。

技术实现要素：

（1）要解决的技术问题

本发明的目的是针对现有光学镜片铣磨技术中存在的人工成本高、设备效率低的问题，提供的一种光学镜片自动铣磨机及其自动铣磨方法。

（2）技术方案

为了解决现有技术中的不足，本发明采用的技术方案是：

一种光学镜片自动铣磨机，包括铣磨机箱、设置在所述铣磨机箱上的控制器、自动送料机构、加工机构、进给机构、真空控制系统，所述自动送料机构包括自动供料装置、设置在所述自动供料装置上的出料口、第一气缸、与所述第一气缸的活塞杆相连接的第二气缸、与所述第二气缸相连接的第一取料臂和第二取料臂、设置在所述第二气缸下的第一定位装置、设置在所述第二气缸下的第二定位装置、与所述第二定位装置相连接的第一旋转装置、第二旋转装置、与所述第二旋转装置相连接的第四气缸、取料摆臂、连接所述第四气缸与所述取料摆臂的摆臂轴、连接在所述取料摆臂上的第三取料臂和第四取料臂，所述加工机构包括电机主体、连接在所述电机主体上的竖向导轨、连接在所述竖向导轨上的主轴，连接在所述主轴端头上的铣磨砂轮、与所述电机主体底部相连接的横向导轨、连接在所述电机主体上的冷却装置、设置在所述电机主体周围的防护罩，所述进给机构包括设置在所述取料摆臂下的进料臂、第五气缸、设置在所述第五气缸内的第一活塞杆、连接所述进料臂后端与所述第一活塞杆的连接块、缓冲装置、设置在所述缓冲装置内的第二活塞杆、设置在所述取料摆臂下的成品盒，所述真空控制系统包括控制阀、与所述控制阀相连接的第一真空发生器、第二真空发生器和第三真空发生器。

优选地，所述第一取料臂上设置有第一真空吸盘，所述第二取料臂上设置有第二真空吸盘，所述第一真空吸盘与所述第二真空吸盘的吸取工作面处于同一水平面上，所述第一真空吸盘和所述第二真空吸盘与所述第一真空发生器相连接，所述第三取料臂上设置有第三真空吸盘、所述第四取料臂上设置有第四真空吸盘，所述第三真空吸盘与所述第四真空吸盘的吸取工作面处于同一竖直面上，所述第三真空吸盘和所述第四真空吸盘与所述第二真空发生器相连接，所述进料臂上设置有第五真空吸盘，所述第五真空吸盘与所述第三真空发生器相连接。

优选地，所述第二活塞杆上设置有防滑胶头, 所述自动送料机构包括设置在所述第一定位装置下的第三气缸、连接在所述第三气缸上的数显百分表，所述第二旋转装置中设置有伺服电机。

优选地，所述出料口与所述第一定位装置、所述第二定位装置都处于同一水平面上， 且所述出料口与所述第一定位装置之间的距离等于所述第一真空吸盘与所述第二真空吸盘之间的距离，所述第一定位装置与所述第二定位装置之间的距离等于所述第一真空吸盘与所述第二真空吸盘之间的距离。

优选地，所述第三真空吸盘、所述第四真空吸盘、朝所述加工机构方向旋转90°后的所述第二定位装置夹块的中心点、所述第五真空吸盘都落在以所述摆臂轴为圆心的同一个圆上。

一种利用上述光学镜片自动铣磨机对镜片进行加工的自动铣磨方法，所述自动铣磨方法包括如下步骤：

1）所述自动供料装置将光学镜片排列好之后输出到所述出料口，所述第一取料臂和所述第二取料臂在所述第二气缸的竖直作用下向所述出料口和所述第一定位装置下降移动，所述第一真空吸盘与所述第二真空吸盘各自同时吸取一片光学镜片后再上升，然后在所述第一气缸的水平作用下平移，在所述第二气缸作用下再下降将吸取的光学镜片平移搬运一个工位，分别放入所述第一定位装置和所述第二定位装置的夹块中，所述第一取料臂和所述第二取料臂在气缸作用下复位；

2）所述第一定位装置和所述第二定位装置夹紧定位接收到的光学镜片后，所述第二定位装置在所述第一旋转装置的作用下朝所述加工机构方向旋转90°，所述第三取料臂在所述第二旋转装置的作用下由初始位置向所述第二定位装置方向摆动，所述第三取料臂在所述第四气缸作用下靠近所述第二定位装置，所述第三取料臂上的所述第三真空吸盘吸取所述第二定位装置夹块中的光学镜片，所述第一定位装置与所述第二定位装置的夹块松开，所述第二定位装置回归；

3）所述第三真空吸盘从所述第二定位装置夹块中吸取光学镜片后，在所述第四气缸作用下远离所述第二定位装置，所述第四取料臂在所述第二旋转装置作用下向所述进料臂摆动，所述第四取料臂在所述第四气缸作用下靠近所述进料臂，所述第四真空吸盘吸取所述第五真空吸盘中已完成铣磨的光学镜片，所述第五真空吸盘破真空，随后在所述第四气缸作用下所述第四取料臂远离所述第五真空吸盘，所述第三取料臂在所述第二旋转装置作用下向所述进料臂摆动，随后在所述第四气缸作用下所述第三取料臂靠近所述进料臂，将未加工光学镜片放入所述第五真空吸盘中，随后所述第三真空吸盘破真空，然后在所述第四气缸作用下所述第三取料臂远离所述进料臂，随后所述第三取料臂与所述第四取料臂在所述第二旋转装置作用下回归初始位置，所述第四真空吸盘破真空将已加工光学镜片放入所述成品盒中；

4）所述第三取料臂将未加工光学镜片放入所述第五真空吸盘中后，所述第五真空吸盘吸真空固定住光学镜片，所述进料臂在所述第五气缸的作用下向所述主轴上的所述铣磨砂轮进给，所述铣磨砂轮开始铣磨未加工的光学镜片，所述铣磨砂轮铣磨完成后，所述进料臂在气缸作用下复位。

在所述自动铣磨方法中，所述进料臂向所述铣磨砂轮进给时，所述缓冲装置在所述防滑胶头接触所述连接块过程中吸收冲击能量，在所述进料臂接近所述铣磨砂轮时降低所述进料臂进给速度。

在所述自动铣磨方法中，所述主轴能够在所述竖向导轨与所述横向导轨上通过所述控制器调节磨削角度。

（3）有益效果

本发明光学镜片自动铣磨机及其自动铣磨方法中通过采用所述自动送料机构中的所述自动供料装置、所述第一定位装置、所述第二定位装置与所述第一取料臂和所述第二取料臂的配合，达到了光学镜片从投入开始就能够自动输送的效果，通过采用所述加工机构中的所述竖向导轨和所述横向导轨的配合，达到了能够调节磨削角度的效果，通过采用所述进给机构中所述缓冲装置与所述第五气缸的配合，达到了光学镜片自动安全磨削的效果，利用所述真空控制系统统一控制所有气缸的运作，从物料的输送到加工全部实现全自动运行，达到了一个人能够同时操作多台设备的效果，从而降低了人工成本，另外在设备效率方面，由于本发明为全自动设备，能够连续不断的加工，从而提高了设备的利用率，因此本发明克服了现有技术铣磨工序中存在的高人力成本、低设备效率的问题。

附图说明

图1是本发明光学镜片自动铣磨机的结构示意图。

图2是本发明所述取料摆臂的工作示意图。

图3是本发明加工机构的俯视示意图。

附图中标记为：1-铣磨机箱，2-控制器，3-自动送料机构，4-加工机构，5-进给机构，6-真空控制系统，30-自动供料装置，301-出料口，31-第一气缸，32-第二气缸，321-第一取料臂，322-第二取料臂，323-第一真空吸盘，324-第二真空吸盘，33-第一定位装置，34-第二定位装置，35-第一旋转装置，39-第三气缸，36-数显百分表，37-第二旋转装置，371-第四气缸，38-取料摆臂，385-摆臂轴，381-第三取料臂，382-第四取料臂，383-第三真空吸盘，384-第四真空吸盘，41-主轴，42-铣磨砂轮，43-竖向导轨，44-横向导轨，45-电机主体，46-冷却装置，47-防护罩，51-进料臂，511-第五真空吸盘，52-第五气缸，521-第一活塞杆，53-连接块，54-缓冲装置，541-第二活塞杆，542-防滑胶头， 55-成品盒，61-控制阀，62-第一真空发生器，63-第二真空发生器，64-第三真空发生器。

具体实施方式

请参阅图1~3，本发明所述的一种光学镜片自动铣磨机及其自动铣磨方法，包括铣磨机箱1、设置在所述铣磨机箱1上的控制器2、自动送料机构3、加工机构4、进给机构5、真空控制系统6，所述自动送料机构3包括自动供料装置30、设置在所述自动供料装置30上的出料口301、第一气缸31、与所述第一气缸31的活塞杆相连接的第二气缸32、与所述第二气缸32相连接的第一取料臂321和第二取料臂322、设置在所述第二气缸32下的第一定位装置33、设置在所述第二气缸32下的第二定位装置34、与所述第二定位装置34相连接的第一旋转装置35、第二旋转装置37、与所述第二旋转装置37相连接的第四气缸371、取料摆臂38、连接所述第四气缸371与所述取料摆臂38的摆臂轴385、连接在所述取料摆臂38上的第三取料臂381和第四取料臂382，所述加工机构4包括电机主体45、连接在所述电机主体45上的竖向导轨43、连接在所述竖向导轨43上的主轴41，连接在所述主轴41端头上的铣磨砂轮42、与所述电机主体45底部相连接的横向导轨44、连接在所述电机主体45上的冷却装置46、设置在所述电机主体45周围的防护罩47，所述进给机构5包括设置在所述取料摆臂38下的进料臂51、第五气缸52、设置在所述第五气缸52内的第一活塞杆521、连接所述进料臂51后端与所述第一活塞杆521的连接块53、缓冲装置54、设置在所述缓冲装置54内的第二活塞杆541、设置在所述取料摆臂38下的成品盒55，所述真空控制系统6包括控制阀61、与所述控制阀61相连接的第一真空发生器62、第二真空发生器63和第三真空发生器64。

为了更好地达到降低人工成本，提高设备效率的目的，本发明所述的一种光学镜片自动铣磨机及其自动铣磨方法在设计上包括，所述第一取料臂321上设置有第一真空吸盘323，所述第二取料臂322上设置有第二真空吸盘324，所述第一真空吸盘323与所述第二真空吸盘324的吸取工作面处于同一水平面上，所述第一真空吸盘323和所述第二真空吸盘324与所述第一真空发生器62相连接，所述第三取料臂381上设置有第三真空吸盘383、所述第四取料臂382上设置有第四真空吸盘384，所述第三真空吸盘383与所述第四真空吸盘384的吸取工作面处于同一竖直面上，所述第三真空吸盘383和所述第四真空吸盘384与所述第二真空发生器63相连接，所述进料臂51上设置有第五真空吸盘511，所述第五真空吸盘511与所述第三真空发生器64相连接，所述第二活塞杆541上设置有防滑胶头542, 所述自动送料机构3包括设置在所述第一定位装置33下的第三气缸39、连接在所述第三气缸39上的数显百分表36，所述第二旋转装置37中设置有伺服电机，所述出料口301与所述第一定位装置33、所述第二定位装置34都处于同一水平面上， 且所述出料口301与所述第一定位装置33之间的距离等于所述第一真空吸盘323与所述第二真空吸盘324之间的距离，所述第一定位装置33与所述第二定位装置34之间的距离等于所述第一真空吸盘323与所述第二真空吸盘（324）之间的距离，所述第三真空吸盘383、所述第四真空吸盘384、朝所述加工机构4方向旋转90°后的所述第二定位装置34夹块的中心点、所述第五真空吸盘511都落在以所述摆臂轴385为圆心的同一个圆上。

一种利用上述光学镜片自动铣磨机对镜片进行加工的自动铣磨方法，所述自动铣磨方法包括如下步骤：

1）所述自动供料装置30将光学镜片排列好之后输出到所述出料口301，所述第一取料臂321和所述第二取料臂322在所述第二气缸32的竖直作用下向所述出料口301和所述第一定位装置33下降移动，所述第一真空吸盘323与所述第二真空吸盘324各自同时吸取一片光学镜片后再上升，然后在所述第一气缸31的水平作用下平移，在所述第二气缸32作用下再下降将吸取的光学镜片平移搬运一个工位，分别放入所述第一定位装置33和所述第二定位装置34的夹块中，所述第一取料臂321和所述第二取料臂322在气缸作用下复位；

2）所述第一定位装置33和所述第二定位装置34夹紧定位接收到的光学镜片后，所述第二定位装置34在所述第一旋转装置35的作用下朝所述加工机构4方向旋转90°，所述第三取料臂381在所述第二旋转装置37的作用下由初始位置向所述第二定位装置34方向摆动，所述第三取料臂381在所述第四气缸371作用下靠近所述第二定位装置34，所述第三取料臂381上的所述第三真空吸盘383吸取所述第二定位装置34夹块中的光学镜片，所述第一定位装置33与所述第二定位装置34的夹块松开，所述第二定位装置34回归；

3）所述第三真空吸盘383从所述第二定位装置34夹块中吸取光学镜片后，在所述第四气缸371作用下远离所述第二定位装置34，所述第四取料臂382在所述第二旋转装置37作用下向所述进料臂51摆动，所述第四取料臂382在所述第四气缸371作用下靠近所述进料臂51，所述第四真空吸盘384吸取所述第五真空吸盘511中已完成铣磨的光学镜片，所述第五真空吸盘511破真空，随后在所述第四气缸371作用下所述第四取料臂382远离所述第五真空吸盘511，所述第三取料臂381在所述第二旋转装置37作用下向所述进料臂51摆动，随后在所述第四气缸371作用下所述第三取料臂381靠近所述进料臂51，将未加工光学镜片放入所述第五真空吸盘511中，随后所述第三真空吸盘383破真空，然后在所述第四气缸371作用下所述第三取料臂381远离所述进料臂51，随后所述第三取料臂381与所述第四取料臂382在所述第二旋转装置37作用下回归初始位置，所述第四真空吸盘384破真空将已加工光学镜片放入所述成品盒55中；

4）所述第三取料臂381将未加工光学镜片放入所述第五真空吸盘511中后，所述第五真空吸盘511吸真空固定住光学镜片，所述进料臂51在所述第五气缸52的作用下向所述主轴41上的所述铣磨砂轮42进给，所述铣磨砂轮42开始铣磨未加工的光学镜片，所述铣磨砂轮42铣磨完成后，所述进料臂51在气缸作用下复位。

在所述自动铣磨方法中，所述进料臂51向所述铣磨砂轮42进给时，所述缓冲装置54在所述防滑胶头542接触所述连接块53过程中吸收冲击能量，在所述进料臂51接近所述铣磨砂轮42时降低所述进料臂51进给速度。

在所述自动铣磨方法中，所述主轴41能够在所述竖向导轨43与所述横向导轨44上通过所述控制器2调节磨削角度。

本发明工作原理：将一袋光学镜片倒入所述自动供料装置30中，所述自动供料装置30将光学镜片排列好之后输出到所述出料口301，所述第一取料臂321和所述第二取料臂322在所述第二气缸32的竖直作用下向所述出料口301和所述第一定位装置33下降移动，所述第一真空吸盘323与所述第二真空吸盘324各自同时吸取一片光学镜片后再上升，然后在所述第一气缸31的水平作用下平移，在所述第二气缸32作用下再下降将吸取的光学镜片平移搬运一个工位，分别放入所述第一定位装置33和所述第二定位装置34的夹块中，所述第一取料臂321和所述第二取料臂322在气缸作用下复位，所述第一定位装置33和所述第二定位装置34夹紧定位接收到的光学镜片后，所述第二定位装置34在所述第一旋转装置35的作用下朝所述加工机构4方向旋转90°，所述第三取料臂381在所述第二旋转装置37的作用下由初始位置向所述第二定位装置34方向摆动，所述第三取料臂381在所述第四气缸371作用下靠近所述第二定位装置34，所述第三取料臂381上的所述第三真空吸盘383吸取所述第二定位装置34夹块中的光学镜片，所述第一定位装置33与所述第二定位装置34的夹块松开，所述第二定位装置34回归，所述第三真空吸盘383从所述第二定位装置34夹块中吸取光学镜片后，在所述第四气缸371作用下远离所述第二定位装置34，所述第四取料臂382在所述第二旋转装置37作用下向所述进料臂51摆动，所述第四取料臂382在所述第四气缸371作用下靠近所述进料臂51，所述第四真空吸盘384吸取所述第五真空吸盘511中已完成铣磨的光学镜片，所述第五真空吸盘511破真空，随后在所述第四气缸371作用下所述第四取料臂382远离所述第五真空吸盘511，所述第三取料臂381在所述第二旋转装置37作用下向所述进料臂51摆动，随后在所述第四气缸371作用下所述第三取料臂381靠近所述进料臂51，将未加工光学镜片放入所述第五真空吸盘511中，随后所述第三真空吸盘383破真空，然后在所述第四气缸371作用下所述第三取料臂381远离所述进料臂51，随后所述第三取料臂381与所述第四取料臂382在所述第二旋转装置37作用下回归初始位置，所述第四真空吸盘384破真空将已加工光学镜片放入所述成品盒55中，所述第三取料臂381将未加工光学镜片放入所述第五真空吸盘511中后，所述第五真空吸盘511吸真空固定住光学镜片，所述进料臂51在所述第五气缸52的作用下向所述主轴41上的所述铣磨砂轮42进给，所述铣磨砂轮42开始铣磨未加工的光学镜片，所述铣磨砂轮42铣磨完成后，所述进料臂51在气缸作用下复位，另外，所述进料臂51向所述铣磨砂轮42进给时，所述缓冲装置54在所述防滑胶头542接触所述连接块53过程中吸收冲击能量，在所述进料臂51接近所述铣磨砂轮42时降低所述进料臂51进给速度，所述主轴41能够在所述竖向导轨43与所述横向导轨44上通过所述控制器2调节磨削角度。

此外，以上实施方式仅用于说明本发明，而并非是本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出其他变化和变形，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的保护范围应由权利要求限定。此外，若本说明书中使用了一些特定的术语，仅是为了方便说明，并不对本发明构成限制。