本发明涉及光学透镜加工技术领域，尤其涉及一种下摆机全自动加工装置以及加工方法。
背景技术：
近年来，随着光-机-电领域的技术进步，各种扫描仪、投影机、数码相机等新产品对光学透镜的需求量越来越大，精度要求也越来越高。现有技术中通常是使用下摆式光学透镜抛光机(简称下摆机)来加工光学透镜，通常此类设备具有多个加工腔对透镜进行不同步骤的处理，例如粗磨仓、精磨仓等，在加工的过程中，需要将工件依次转移至各个加工腔，且在加工前后均需要对工件进行检测以确定光学透镜的加工面以及确定光学透镜是否合格。目前，在各个加工腔之间的工件转移以及加工前后的工件检测都是通过人工的方式进行的，整个过程对操作人员的技术依赖性过高，操作人员的技术水平直接决定了加工出的光学透镜的精度和良品率，人工成本高，且生产效率低。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：提供一种下摆机全自动加工装置以及加工方法，能够降低人工成本，且提高生产效率和产品精度。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案一为：
一种下摆机全自动加工装置，包括底座以及固定于底座上的两个以上的加工腔、一个以上的搬料机械手和两个自动检测组件，所述加工腔均设置于所述两个自动检测组件之间，且两个以上的加工腔沿x轴向间隔排列；所述搬料机械手设置于所述加工腔的前侧，所述搬料机械手包括x轴向移动组件、y轴向移动组件、z轴向移动组件、连接杆、第一搬料头和第二搬料头，所述底座、x轴向移动组件、y轴向移动组件、z轴向移动组件和连接杆依次连接，所述第一搬料头和第二搬料头均连接于所述连接杆的末端，且第一搬料头和第二搬料头之间的连线与所述x轴或y轴相平行。
进一步的，所述检测组件包括立柱、测量仪表、上量圈、下量圈、两个相对设置的夹爪、夹爪驱动装置、第一旋转驱动装置和第一升降驱动装置，所述立柱固定于所述底座上；所述第一升降驱动装置固定于所述立柱上，且第一升降驱动装置的动力输出端连接于所述上量圈；所述上量圈套设于所述测量仪表的探头外且探头的末端低于所述上量圈的底面；所述下量圈位于所述上量圈的正下方，且上量圈与下量圈同轴设置；所述两个夹爪分别位于所述下量圈的相对两侧；所述夹爪驱动装置的动力输出端连接于两个夹爪以驱动两个夹爪相互靠近或远离；所述夹爪驱动装置连接于所述第一旋转驱动装置的动力输出端。
进一步的，所述加工腔的数目为四个，四个加工腔依次为大弧面粗磨仓、大弧面精磨仓、小弧面粗磨仓和小弧面精磨仓。
进一步的，所述搬料机械手的数目为两个，一个搬料机械手设置于所述大弧面粗磨仓和大弧面精磨仓的前侧，另一个搬料机械手设置于所述小弧面粗磨仓和小弧面精磨仓的前侧；两个搬料机械手之间设置有翻转组件。
进一步的，所述翻转组件包括翻转驱动装置、翻转臂、转送吸头和接受吸头，所述翻转臂的一端连接于所述翻转驱动装置的动力输出轴，所述转送吸头固定于所述翻转臂的另一端，且转送吸头到翻转臂的转动中心的距离与接受吸头到翻转臂的转动中心的距离相等。
进一步的，还包括供料盘和收料盘，所述供料盘和收料盘分别位于所述底座的左右两端。
进一步的，所述搬料机械手还包括第二旋转驱动装置，所述第二旋转驱动装置固定于所述z轴向移动组件上，所述连接杆的一端连接于所述第二旋转驱动装置的动力输出端，所述第二旋转驱动装置用于驱动连接杆进行180度翻转。
进一步的，所述第一搬料头和第二搬料头均为塑胶吸嘴，还包括两个真空气管和两个清洁棉，两个真空气管分别与两个塑胶吸嘴相连通；所述两个清洁棉分别设置于所述两个真空气管中间。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案二为：
一种使用技术方案一所述的下摆机全自动加工装置进行的下摆机全自动加工方法，包括以下步骤：
s1、所述搬料机械手的第一搬料头先拾取一个待加工工件，然后进入第一个加工腔中，用第二搬料头将该加工腔的加工工位上已加工的半成品取起；
s2、搬料机械手沿x轴或y轴移动，将第一搬料头所拾取的待加工工件放至加工工位上，该加工腔对待加工工件进行研磨的同时搬料机械手退出该加工腔；
s3、搬料机械手带着s2中取起的半成品进入下一个加工腔，并用第一搬料头将该加工腔的加工工位上已加工的工件取起，将第二搬料头上的半成品放至该加工腔的加工工位上，该加工腔对半成品进行研磨的同时搬料机械手退出该加工腔；
s4、搬料机械手将s3中取起的已加工的工件送入下一工序。
进一步的，步骤s1之前还包括以下步骤：
s01、搬料机械手将待加工工件放置于检测组件内进行弧度和厚度检测；
s02、根据s01测得的弧度判断工件朝上的侧面是否为待加工面，若不是，则检测组件将待加工工件进行180度翻转，并返回执行步骤s01，若是，则进行下步骤；
s03、判断工件待加工面的弧度以及工件的厚度是否都合格，若都合格，则搬料机械手的第一搬料头将待加工工件从检测组件内取走；否则，搬料机械手将待加工工件运输至不合格品区域。
本发明的有益效果在于：本发明集检测、自动上下料、研磨于一体，能够在加工前后对工件进行自动检测，且能够自动地将待加工工件依次转送至各个加工腔进行不同工序的加工，不仅大大减少了人力成本，而且操作精度和生产效率更高。
附图说明
图1为本发明实施例一的下摆机全自动加工装置的整体结构示意图；
图2为本发明实施例一的搬料机械手的结构示意图；
图3为本发明实施例一的检测组件的结构示意图；
标号说明：
1、底座；2、加工腔；3、搬料机械手；31、x轴向移动组件；32、y轴向移动组件；33、z轴向移动组件；34、连接杆；35、第一搬料头；36、第二搬料头；37、第二旋转驱动装置；4、自动检测组件；41、立柱；42、测量仪表；
43、上量圈；44、下量圈；45、夹爪；46、夹爪驱动装置；47、第一旋转驱动装置；48、第一升降驱动装置；5、翻转组件；6、供料盘；7、收料盘。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于:多个加工腔和两个检测组件沿x轴向间隔排列，且多个加工腔设置于两个检测组件之间，多个加工腔前侧设置有搬料机械手，所述搬料机械手中的连接杆的一端连接于移动装置，该移动装置可进行x轴、y轴以及z轴的移动，连接杆的另一端连接有两个用于拾取和释放工件的搬料头，且两个搬料头之间的连线与所述x轴或y轴相平行。
请参照图1、图2以及图3，一种下摆机全自动加工装置，包括底座以及固定于底座上的两个以上的加工腔、一个以上的搬料机械手和两个自动检测组件，所述加工腔均设置于所述两个自动检测组件之间，且两个以上的加工腔沿x轴向间隔排列；所述搬料机械手设置于所述加工腔的前侧，所述搬料机械手包括x轴向移动组件、y轴向移动组件、z轴向移动组件、连接杆、第一搬料头和第二搬料头，所述底座、x轴向移动组件、y轴向移动组件、z轴向移动组件和连接杆依次连接，所述第一搬料头和第二搬料头均连接于所述连接杆的末端，且第一搬料头和第二搬料头之间的连线与所述x轴或y轴相平行。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明集检测、自动上下料、研磨于一体，能够在加工前后对工件进行自动检测，且能够自动地将待加工工件依次转送至各个加工腔进行不同工序的加工，不仅大大减少了人力成本，而且操作精度和生产效率更高。
进一步的，所述检测组件包括立柱、测量仪表、上量圈、下量圈、两个相对设置的夹爪、夹爪驱动装置、第一旋转驱动装置和第一升降驱动装置，所述立柱固定于所述底座上；所述第一升降驱动装置固定于所述立柱上，且第一升降驱动装置的动力输出端连接于所述上量圈；所述上量圈套设于所述测量仪表的探头外且探头的末端低于所述上量圈的底面；所述下量圈位于所述上量圈的正下方，且上量圈与下量圈同轴设置；所述两个夹爪分别位于所述下量圈的相对两侧；所述夹爪驱动装置的动力输出端连接于两个夹爪以驱动两个夹爪相互靠近或远离；所述夹爪驱动装置连接于所述第一旋转驱动装置的动力输出端。
由上述描述可知，该检测组件可完全替代人工进行自动检测，不仅能够提高检测效率，而且测量精度高，还能够根据检测结果自动将工件调整至正确的加工位置。
进一步的，所述加工腔的数目为四个，四个加工腔依次为大弧面粗磨仓、大弧面精磨仓、小弧面粗磨仓和小弧面精磨仓。
进一步的，所述搬料机械手的数目为两个，一个搬料机械手设置于所述大弧面粗磨仓和大弧面精磨仓的前侧，另一个搬料机械手设置于所述小弧面粗磨仓和小弧面精磨仓的前侧；两个搬料机械手之间设置有翻转组件。
由上述描述可知，大弧面粗磨仓和大弧面精磨仓均是对工件的大弧面进行加工，用一个搬料机械手平移即可实现上下料；所述小弧面粗磨仓和小弧面精磨仓均是对工件的小弧面进行加工，再用一个搬料机械手平移即可实现上下料，所述翻转组件可将工件进行180度翻转，将工件由大弧面朝上翻转至小弧面朝上。
进一步的，所述翻转组件包括翻转驱动装置、翻转臂、转送吸头和接受吸头，所述翻转臂的一端连接于所述翻转驱动装置的动力输出轴，所述转送吸头固定于所述翻转臂的另一端，且转送吸头到翻转臂的转动中心的距离与接受吸头到翻转臂的转动中心的距离相等。
由上述描述可知，工件的大弧面完成加工后，第一个搬料机械手将工件放至转送吸头上，然后翻转驱动装置带动翻转臂转动180，转送吸头与接受吸头重合从而将工件以小弧面朝上的状态放置于接受吸头上，第二个搬料机械手可从接受吸头上拾取工件。
进一步的，还包括供料盘和收料盘，所述供料盘和收料盘分别位于所述底座的左右两端。
由上述描述可知，搬料机械手可从供料盘上拾取工件，并将工件依次送往各个工序的工位上，工件加工完成后，搬料机械手可将工件按次序排列在收料盘上。
进一步的，所述搬料机械手还包括第二旋转驱动装置，所述第二旋转驱动装置固定于所述z轴向移动组件上，所述连接杆的一端连接于所述第二旋转驱动装置的动力输出端，所述第二旋转驱动装置用于驱动连接杆进行180度旋转。
由上述描述可知，对于尺寸较大的工件来说，搬料头可直接在工件的上方对工件进行拾取或释放；但对于一些尺寸较小的工件，搬料头从上方无法难以将工件取起来，此时该搬料头可通过所述旋转驱动装置进行180度旋转，使搬料头的拾取口朝上，待工件自动从加工工位上掉落到拾取口上后将其固定住；因此，本发明的自动搬料机械手适用范围较广，可应用于各种尺寸的工件的机器上，而不用针对不同的机器分别设置不同的自动搬料机械手。
进一步的，所述第一搬料头和第二搬料头均为塑胶吸嘴，还包括两个真空气管和两个清洁棉，两个真空气管分别与两个塑胶吸嘴相连通；所述两个清洁棉分别设置于所述两个真空气管中间。
由上述描述可知，本发明采用真空吸附的方式对工件进行操作，可避免搬料头在操作过程中对工件造成划伤；工件在研磨的过程中表面会附着有水雾或者粉尘，所述清洁棉在吸取工件的同时对工件表面的水雾和粉尘进行吸收，对工件进行清洁处理，省去了人工擦拭的环节，进一步提高了生产效率。
一种使用所述的下摆机全自动加工装置进行的下摆机全自动加工方法，包括以下步骤：
s1、所述搬料机械手的第一搬料头先拾取一个待加工工件，然后进入第一个加工腔中，用第二搬料头将该加工腔的加工工位上已加工的半成品取起；
s2、搬料机械手沿x轴或y轴移动，将第一搬料头所拾取的待加工工件放至加工工位上，该加工腔对待加工工件进行研磨的同时搬料机械手退出该加工腔；
s3、搬料机械手带着s2中取起的半成品进入下一个加工腔，并用第一搬料头将该加工腔的加工工位上已加工的工件取起，将第二搬料头上的半成品放至该加工腔的加工工位上，该加工腔对半成品进行研磨的同时搬料机械手退出该加工腔；
s4、搬料机械手将s3中取起的已加工的工件送入下一工序。
由上述描述可知，该方法能够实现各个加工腔内取料和放料之间的快速衔接，大大提高了生产效率。
进一步的，步骤s1之前还包括以下步骤：
s01、搬料机械手将待加工工件放置于检测组件内进行弧度和厚度检测；
s02、根据s01测得的弧度判断工件朝上的侧面是否为待加工面，若不是，则检测组件将待加工工件进行180度翻转，并返回执行步骤s01，若是，则进行下步骤；
s03、判断工件待加工面的弧度以及工件的厚度是否都合格，若都合格，则搬料机械手的第一搬料头将待加工工件从检测组件内取走；否则，搬料机械手将待加工工件运输至不合格品区域。
由上述描述可知，该方法可快速得出工件的弧度和厚度，并且能够根据测量结果判断工件是否是处于待加工面朝上的状态，并根据检测结果作出相应的处理，检测效率和检测精度高，且更加智能，便于下工序的处理。
实施例一
请参照图1，本发明的实施例一为：一种下摆机全自动加工装置，可实现光学透镜等工件的自动化加工，如研磨、抛光等处理。
该下摆机全自动加工装置包括底座1以及固定于底座1上的两个以上的加工腔2、一个以上的搬料机械手3和两个自动检测组件4，所述两个自动检测组件4以及两个以上的加工腔2沿x轴向间隔排列，且所述加工腔2均设置于所述两个自动检测组件4之间。所述搬料机械手3设置于所述加工腔2的前侧，所述搬料机械手3能够将工件在相邻两个加工腔2之间进行转移，以使工件能够依次经历各个加工腔2的加工。
如图2所示，所述搬料机械手3包括x轴向移动组件31、y轴向移动组件32、z轴向移动组件33、连接杆34、第一搬料头35和第二搬料头36，所述底座1、x轴向移动组件31、y轴向移动组件32、z轴向移动组件33和连接杆34依次连接，所述第一搬料头35和第二搬料头36均连接于所述连接杆34的末端，且第一搬料头35和第二搬料头36之间的连线与所述x轴或y轴相平行。所述第一搬料头35和第二搬料头36用于拾取和释放工件，优选的，所述第一搬料头35和第二搬料头36均为塑胶吸嘴，所述搬料机械手3还包括两个真空气管，所述两个真空气管分别与所述两个塑胶吸嘴相连通。进一步的，该搬料机械手3还包括两个清洁装置，所述两个清洁装置分别设置于所述两个真空气管中间(真空气管和清洁装置在图中未示)。所述清洁装置为清洁棉。
所述x轴向移动组件31包括x轴向滑轨、第一滑块和第一驱动装置，所述x轴向滑轨固定于所述底座1上，所述第一滑块可滑动的设置于所述x轴向滑轨上，所述第一驱动装置连接于所述第一滑块；所述y轴向移动组件32包括第一连接板、y轴向滑轨、第二滑块和第二驱动装置，所述第一连接板固定于所述第一滑块上，所述y轴向滑轨固定于所述第一连接板上，所述第二滑块可滑动地设置于所述y轴向滑轨上，所述第二驱动装置连接于所述第二滑块；所述z轴向移动组件包括第二连接板、z轴向滑轨、第三滑块和第三驱动装置，所述第二连接板固定于所述第二滑块上，所述z轴向滑轨固定于所述第二连接板上，所述第三滑块可滑动地设置于所述z轴向滑轨上，所述第三驱动装置连接于所述第三滑块。所述x轴向滑轨的两端均设置有第一限位块；所述y轴向轨道的两端均设置有第二限位块；所述z轴向滑轨的侧边设置有限位感应器，所述第三滑块上与所述限位感应器对应的位置设置有感应片。优选的，所述搬料机械手3还包括第二旋转驱动装置37，所述第二旋转驱动装置37固定于所述z轴向移动组件33的第三滑块上，所述连接杆34的一端连接于所述第二旋转驱动装置37的动力输出端，所述第二旋转驱动装置37用于驱动连接杆34进行180度旋转。在本实施例中，所述旋转驱动装置为旋转气缸。
所述加工腔2的数目为四个，四个加工腔2依次为大弧面粗磨仓、大弧面精磨仓、小弧面粗磨仓和小弧面精磨仓。所述搬料机械手3的数目为两个，其中一个搬料机械手3设置于所述大弧面粗磨仓和大弧面精磨仓的前侧，另一个搬料机械手3设置于所述小弧面粗磨仓和小弧面精磨仓的前侧；两个搬料机械手3之间设置有翻转组件5。所述翻转组件5包括翻转驱动装置、翻转臂、转送吸头和接受吸头，所述翻转臂的一端连接于所述翻转驱动装置的动力输出轴，所述转送吸头固定于所述翻转臂的另一端，且转送吸头到翻转臂的转动中心的距离与接受吸头到翻转臂的转动中心的距离相等。
如图3所示，所述自动检测组件4包括立柱41、测量仪表42、上量圈43、下量圈44、两个相对设置的夹爪45、夹爪驱动装置46、第一旋转驱动装置47和第一升降驱动装置48，所述立柱41固定于所述底座1上；所述第一升降驱动装置48固定于所述立柱41上，且第一升降驱动装置48的动力输出端连接于所述上量圈43；所述上量圈43套设于所述测量仪表42的探头外且探头的末端低于所述上量圈43的底面；所述下量圈44位于所述上量圈43的正下方，且上量圈43与下量圈44同轴设置；所述两个夹爪45分别位于所述下量圈44的相对两侧；所述夹爪驱动装置46的动力输出端连接于两个夹爪45以驱动两个夹爪45相互靠近或远离；所述夹爪驱动装置46连接于所述第一旋转驱动装置47的动力输出端。
还包括供料盘6和收料盘7，所述供料盘6和收料盘7分别位于所述底座1的左右两端。所述搬料机械手3可从供料盘6中取待加工工件，将其移至底座1左侧的自动检测组件4内进行弧度和厚度的检测，并将其调整为大弧面朝上的状态。若检测结果不合格，则搬料机械手3将其转移至不良品区域，若检测结果合格，则搬料机械手3和翻转组件5共同作用，将工件依次送至各个加工腔2进行加工，然后再送至底座1右侧的自动检测组件4内进行研磨结果检测，最后再将工件一次排列在收料盘7上。
实施例二
本实施例为：一种使用实施例一所述的下摆机全自动加工装置进行的下摆机全自动加工方法，包括以下步骤：
s1、将待加工工件放置于检测组件内进行弧度和厚度检测；具体的，将工件放置于下量圈上，第一升降驱动装置带动上量圈以及测量仪表下降，测量仪表的探头接触工件并逐渐收缩进上量圈内，直至上量圈的底圈完全顶住工件为止；根据探头与下量圈之间的距离得到工件的厚度，根据探头的位置以及上量圈的底圈大小得到工件朝上的侧面的弧度。
s2、根据s1测得的弧度判断工件朝上的侧面是否为大弧面，若不是，则夹爪驱动装置驱动两个夹爪夹紧工件，再通过旋转驱动装置将工件进行180度翻转，并返回执行步骤s1，若是，则进行以下步骤。
s3、判断工件大弧面的弧度以及工件的厚度是否都合格，若都合格，则搬料机械手的第一搬料头将待加工工件从检测组件内取走；否则，搬料机械手将待加工工件运输至不合格品区域。
s4、搬料机械手带着待加工工件进入大弧面粗磨仓中，搬料机械手的第二搬料头将大弧面粗磨仓内已加工完的大弧面粗磨半成品从加工工位上取起，第一搬料头将待加工工件放至到大弧面粗磨仓的加工工位上进行加工。
s5、搬料机械手退出大弧面粗磨仓，再进入大弧面精磨仓，第一搬料头将大弧面精磨仓内已加工完的大弧面精磨半成品从加工工位上取起，第二搬料头将大弧面粗磨半成品放置到大弧面精磨仓的加工工位上进行加工。
s6、搬料机械手退出大弧面精磨仓，第一搬料头将s5中取到的大弧面精磨半成品送至翻转组件上进行180度翻转。
s7、搬料机械手用第一搬料头将翻转后的大弧面精磨半成品取起并进入小弧面粗磨仓，第二搬料头将小弧面粗磨仓内已加工完的小弧面粗磨半成品从加工工位上取起，第一搬料头将大弧面精磨半成品放置到小弧面粗磨仓的加工工位上进行加工。
s8、搬料机械手退出小弧面粗磨仓，再进入小弧面精磨仓，第一搬料头将小弧面精磨仓内已加工完的成品从加工工位上取起，第二搬料头将小弧面粗磨半成品放置到小弧面精磨仓的加工工位上进行加工。
s9、搬料机械手将取起的成品放置于另一检测组件内进行弧度和厚度检测，判断工件两个弧面的弧度以及工件的厚度是否都合格，若都合格，则搬料机械手将成品从检测组件内取走并放置于收料盘内；否则，搬料机械手将成品运输至不合格品区域。
综上所述，本发明提供的集检测、自动上下料、研磨于一体，能够在加工前后对工件进行自动检测，且能够自动地将待加工工件依次转送至各个加工腔进行不同工序的加工，不仅大大减少了人力成本，而且操作精度和生产效率更高。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。