镜片加工装置的制作方法

本发明涉及一种镜片加工装置。

背景技术：

随着科技技术的发展，各种机床设备的需求量越来越多，对机床设备精度要求越来越高，靠传统的手工或半自动的操作方法已经无法满足当今科学技术的发展需求。目前市场上很多用于眼镜镜片的切边机都是半自动化，需要人工放入镜片，这样就存在镜片切边精度难控制，生产效率低，产品质量低等不足。

公开号为cn203738523u的实用新型公开了一种镜片自动吸真空四轴车边倒角机，包括工作台101和设置在工作台101上的镜片定位固定装置，还包括车边装置和倒角装置；所述车边装置包括车刀301，垂直进给机构和水平进给机构；所述倒角装置包括自动砂轮打磨机401和固定在工作台101上用以供自动砂轮打磨机401做旋转进给运动的旋转装置402，自动砂轮打磨机401的壳体与旋转装置402的旋转轴转动连接，所述自动砂轮打磨机401的输出端设置倒角砂轮头403；所述镜片定位固定装置包括镜片固定装置，所述镜片固定装置包括吸真空气缸217，所述吸真空气缸217的输出端连通中空的下片轮216。

吸真空气缸217启动，使得下片轮216吸附镜片并带动下片轮216和镜片旋转。步进电机302驱动主动轮305旋转，从而带动从动轮307和滚珠丝杆308旋转，通过滚珠丝杆308和滚珠螺杆311的配合，将旋转动作转换成升降台和水平进给机构的垂直上下动作。

上述的镜片自动吸真空四轴车边倒角机，由于没有设置进料和出料机构，需要人工手动地将镜片放置在下片轮216上，当镜片放置在下片轮上以后，需要通过定位手指204对镜片进行夹持以使镜片的中心与下片轮216的中心处于同一直线上，从该专利的图4的意可以看到，镜片的放置方向是凹面朝上，而凸面向下，镜片与下片轮216之间是存在摩擦的，当定位手指204在推动镜片以对镜片进行夹持的过程中，镜片的凸面会受到磨损。而且，在工作过程中，上片轮211会下移，对镜片施以压紧作用力，显然地，上片轮211与镜片的凹面之间存在摩擦作用力，当镜片旋转时，上片轮211对镜片会造成损伤。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可提高自度化程度的镜片加工装置。

镜片加工装置，包括机架；

设置于机架上且可沿机架横向及纵向运动的切削机构；

设置于机架上对镜片进行吸附以及带动镜片旋转的吸附旋转机构；

控制各个机构进行动作的控制器；还包括：

设置于机架上并对镜片进行居中的升降夹持机构，升降夹持机构位于吸附旋转机构周围；

将镜片运载至吸附旋转机构下方的进料机构；

设置于升降夹持机构下方的升降机构，升降机构将进料机构上的镜片自动地卸载到该升降机构上，供升降夹持机构将镜片进行夹持并送往吸附旋转机构，以供吸附旋转机构对镜片进行吸附和带动旋转。

进一步地，所述进料机构包括：

第一支架；

设置于第一支架上的第五电机，该第五电机与控制器电连接；

设置于第一支架上的第一带传动机构，该第一带传动机构与第五电机的输出端连接；

检测第一带传动机构上的镜片的检测器，该检测器与控制器电连接，检测器检测到第一带传动机构上有镜片时，控制器控制第五电机转动使该被检测到的镜片被第一带传动机构运载到吸附旋转机构的下方。

进一步地，所述带传动机构上的第一传动带上间隔设置有多个凸起，相邻两个凸起之间形成放置镜片的空间；

对所述凸起进行检测的第一检测器，第一检测器与控制器电连接。

进一步地，升降机构包括直线驱动器；

支撑台，该支撑台连接于直线驱动器的输出端。

所述支撑台上设有让位槽。

进一步地，还包括对吸附旋转机构所释放的镜片进行接收的收料机构，该收料机构活动地设置在机架上。

所述收料机构包括设置于机架上的第六电机；

与第六电机连接的第二带传动机构；

与第二带传动机构连接的镜片接收部件，该接收部件随第二传动机构的第二传动带的位移而位移。

进一步地，还包括对收料机构上掉落的镜片进行接收的出料机构。

所述出料机构包括第七电机；

与第七电机连接的第三带传动机构；

阻挡部件，收料机构在移动过程中承载于该收料机构上的镜片被阻挡部件阻挡而掉落到第三带传动机构的第三传动带上。

进一步地，所述切削机构包括框架；

沿框架设置纵向布置的纵向直线驱动机构；

沿框架横向布置的横向直线驱动机构，横向直线驱动机构安装在纵向直线驱动机构上；

固定于横向直线驱动机构输出端的车刀；

固定于横向直线驱动机构输出端的磨削组件，该磨削组件位于车刀下方。

相比较现有技术，本发明具有的有益效果：(1)通过升降夹持机构、升降机构、进料机构不但使得自动化程度获得提高，而且镜片在进料机构上是以凹面朝下，凸面向上的形式摆放的，升降夹持机构在对镜片进行夹持时，镜片的凹面的主要部位不会被摩损，而且通过升降夹持机构送往吸附旋转机构以后，吸附旋转机构只对镜片的凸面进行吸附，这样进一步地避免了镜片受到磨损，(2)进料到加工是自动化过程，降低操作人员的工作量；(3)产品良品率高，产品质量可随时控制；(4)设备操作简单，实用性强等优点。

说明书附图

图1为发明的镜片加工装置的立体结构示意图；

图2为在图1的基础上隐藏了设备总体框架后的示意图；

图3为在图2的基础上隐藏了进料机构和出料机构后的示意图；

第4为本发明中的切削机构的示意图；

图5为在图2的基础上隐藏了一部分进料机构和一部分出料机构后的示意图；

图6为图5另一个方向的示意图；

图7为本发明中的出料机构的示意图；

图8为本发明中进料机构的示意图；

图9为本发明中的支撑台的示意图；

图10为本发明中的收料机构的示意图；

附图中的标记说明：

100为镜片；

101为设备总体框架，102为第一支撑板；

200为切削机构，201为顶板，202为立柱，203为第八电机，204为第一丝杆机构，205为第一连接板，206为第二连接板，207为导轨，208为第九电机、209为交叉滚子导轨，210为支撑座，211为车刀，212为气动磨笔，213为磨削刀具，214为第一气缸；

300为第十一电机，301为第四带传动机构，302为空心轴，303为吸盘；

400为控制器；

500为安装板、501为第二气缸、502为中间连接部件、503为夹持部件，504为第一直线驱动器；

600为第一支架，601为第五电机，602为第一带传动机构，603为检测器，604为凸起，605为第一检测器；

700为支撑台，701为让位槽，702为直线驱动器；

800为第六电机，801为第二带传动机构，802为镜片接收部件；

900为第二支架，901为第七电机，902为第三带传动机构，903为阻挡部件。

具体实施方式

镜片加工装置，包括机架、切削机构、吸附旋转机构、控制器、升降夹持机构、升降机构、进料机构、出料机构，以下对各部分以及它们之间的关系进行详细地说明：

机架包括设备总体框架101和安装在设备总体框架101上的第一支撑板102。

切削机构200设置于机架上且可沿机架横向及纵向运动，切削机构200安装在第一支撑板102上。所述切削机构200包括框架、纵向直线驱动机构、横向直线驱动机构、车刀、磨削组件，框架由顶板201和固定在顶板201两端的立柱202组成，这样框架整体呈倒u型。纵向直线驱动机构包括第八电机203、第一丝杆机构204、第一连接板205、第二连接板206、导轨207，第八电机203固定在顶板201上，第八电机203的扭矩输出端与第一丝杆机构204的丝杆固定连接，第一丝杆机构204的螺母安装在第一连接板205上，第一连接板205的两端分别连接一个第二连接板206，导轨207固定在立柱202的内壁面上，第二连接板206面向立柱202的外侧壁面与导轨207滑动配合，这样，当第八电机203输出的扭矩带动第一丝杆机构204的丝杆转动，丝杆将动力传递到螺母，从而带动第一连接板205沿导轨207进行升降，以便于使车刀或者磨削组件到达合适加工的位置。所述横向直线驱动机构沿框架横向布置，横向直线驱动机构安装在纵向直线驱动机构上，以随纵向直线驱动机构的升降而升降，横向直线驱动机构包括第九电机208、第二丝杆机构(图中未示出)、第三连接板(图中未示出)、交叉滚子导轨209、支撑座210，第二丝杆机构的螺母与第三连接板连接，交叉滚子导轨209一端固定在第二连接板206的内侧壁面上，所述支撑座210滑动配合在交叉滚子滑轨209另一端，第九电机208通过支撑组件固定在纵向直线驱动机构上，第二丝杆机构的丝杆与第九电机208的输出端连接，第三连接板的两端分别与连接一个支撑座210，第九电机208输出的动力通过第二丝杆机构传递到支撑座210上，使支撑座210沿交叉滚子滑轨209滑动。车刀211固定于横向直线驱动机构输出端，输刀211固定在支撑座210上。磨削组件固定于横向直线驱动机构输出端，该磨削组件位于车刀210下方，磨削组件包括气动磨笔212、磨削刀具213，气动磨笔212的输出端与磨削刀具213固定连接，磨削组件还包括第一气缸214，气动磨笔212通过支撑部件固定在第一气缸214上，支撑部件为一个安装座。气动磨笔212还可以采用电磨笔或电机替代。

吸附旋转机构设置于机架上对镜片100进行吸附以及带动镜片100旋转，吸附旋转机构包括第十一电机300、第四带传动机构301、空心轴302、柔性盘303，第十一电机300安装在第一支撑板102上，第十一电机300与第四带传动机构301连接，空心轴302通过轴承支撑在第一支撑板102上，空心轴302的一端与第四带传动机构的带轮连接，空心轴302的另一端穿过第一支撑板102后与柔性盘303连接，柔性盘303上具有腔体，该腔体与空心轴302之间形形一个吸附镜片100的空间，当吸附旋转机构将镜片100吸附后，柔性盘303对镜片100起到密封作用。当镜片100位于吸附旋转机构下方时，通过来自于空心轴302的负压，将镜片100紧紧地吸附在吸附旋转机构上，启动第十一电机300，第十一电机300输出的动力通过第四带传动机构301传递到空心轴302上，空心轴302带动镜片100旋转。

控制器400控制各个机构进行动作，控制器由触摸屏和控制电路组成，控制电路是以plc或单片机为核心的控制电路，各个机构按照编写在控制器plc或者单片机内部的程序所发出的指令进行工作。

升降夹持机构设置于机架上并对镜片100进行居中(居中是指镜片100的中心与吸附旋转机构的中心在同一直线上)，升降夹持机构位于吸附旋转机构周围，升降夹持机构包括安装板500、第二气缸501、中间连接部件502、夹持部件503、第一直线驱动器504，安装板500固定在第一支撑板102上，第二气缸501设置在第一直线驱动器504的输出端，第一直线驱动器固定安装板500上，中间连接部件502的一端与第二气缸501的活塞杆连接，本实施方式中，第二气缸501为双活塞杆的气缸，而中间连接部件502和夹持部件503均为两个，因此，第二气缸501的每一个活塞杆均与一个中间连接部件502的一端连接，中间连接部件502的另一端穿过第一支撑板102上后与夹持部件503连接，夹持部件503优先选择杆状部件。当镜片100位于升降夹持机构的下方时，第二气缸501工作，驱动中间连接部件502向镜片100靠拢后夹持部件503对镜片100形成夹持，由于中间连接部件502和夹持部件503的移动的距离是固定的，因此，无论镜片100初始是否与吸附旋转机构对中，当被夹持部件503夹持后，镜片100自动与吸附旋转机构形成对中，第一直线驱动器工作，推动第二气缸501上升，通过中间连接部件502和夹持部件503将夹持的镜片100带到吸附旋转机构处，然后通过吸附旋转机构产生的负压作用力，将镜片100紧紧地吸附在吸附旋转机构上。

进料机构将镜片100运载至吸附旋转机构下方，所述进料机构包括第一支架600、第五电机601、第一带传动机构602、检测器603，第一支架600由横板和连接在横板两端的立板组成，第五电机601设置于第一支架上，第五电机601与控制器电连接；第一带传动机构602设置于第一支架600上，第一带传动机构602与第五电机601的输出端连接，第一带传动机构602由第一传动轴、第一带轮和第一传动带组成、第一传动轴安装在第一支架600上，第一带轮安装在第一传动轴上，第一传动带挠性闭地安装第一带轮上、第一带传动机构602上的第一传动带上间隔设置有多个凸起604，相邻两个凸起604之间形成放置镜片100的空间，将镜片100放置在所述空间中。第一检测器605对所述凸起604进行检测，第一检测器605与控制器400电连接，由于第一带传动机构602在传动过程中会出现精度误差，通过第一检测器检测凸起604，并将检测的信号反馈到控制器400，控制器400即可输出控制指令到第五电机601，以控制第五电机601驱动第一传动带位移的具体尺寸，这样，当出现误差时，可以通过上述各个零件以及电子元气件的配合，达到调整进料精度的目的。检测器603检测第一带传动机构上的镜片100，该检测器603与控制器电连接，检测器603检测到第一带传动机构602上有镜片100时，控制器控制第五电机601转动使该被检测到的镜片100被第一带传动机构运载到吸附旋转机构的下方。

升降机构设置于升降夹持机构下方，升降机构将进料机构上的镜片100自动地卸载到该升降机构上，供升降夹持机构将镜片100进行夹持并送往吸附旋转机构，以供吸附旋转机构对镜片100进行吸附和带动旋转。升降机构包括直线驱动器702、支撑台700，直线驱动器702优先采用气缸，直线驱动器还可以采用油缸、丝杆机构等，支撑台700连接于直线驱动器的输出端，支撑台700大致呈矩形，支撑台上设有让位槽701，该让位槽701为两个，支撑台700在上升的过程中，通过让位槽701避免与进料机构的第一带传动机构602的第一传动带发生干涉，而支撑台700的其余部分则可以将镜片100顶起，从而使第一传动带上的镜片100卸载到支撑台700上。

收料机构对吸附旋转机构所释放的镜片100进行接收，该收料机构活动地设置在机架上。所述收料机构包括设置于机架上的第六电机800、与第六电机连接的第二带传动机构801、与第二带传动机构连接的镜片100接收部件802，该接收部件802随第二传动机构的第二传动带的位移而位移。接收部件802包括第二中间连接部件以及托盘，第二中间连接部件的一端与第二带传动机构801的第二传动带连接，第二中间连接部件的另一端与托盘连接后，接收部件802的截面呈l型，优选地，第二中间连接部件与第二传动带连接的一端设有第一滑块，收料机构还包括有第一滑轨，第一滑块与第一滑轨滑动配合，这样使传动更加平稳。

出料机构对收料机构上掉落的镜片100进行接收，出料机构位于进料机构的外侧并与进料机构平行，出料机构的一端位于第一支撑板102的下方，出料机构包括第二支架900、第七电机901、与第七电机连接的第三带传动机构902、阻挡部件903，第二支架900由第二横板和连接于该第二横板两端的第组成二竖板，这样，第二支架900为一个具有凹槽的支架，第七电机901设置于第二支架900上，第三带传动机构902设置于第二支架900上，第三带传动机构902由第三传动带、第三带轮以及第三转轴组成，第三转轴的两端安装在第二支架900上，第三带轮安装在第三转轴上，第三传动带挠性闭合地安装在第三带轮上，第七电机901的输出端与第三传动机构的第三转轴连接，阻挡部件903的一端安装在第一支撑板102上，收料机构在移动过程中承载于该收料机构上的镜片100被阻挡部件阻挡而掉落到第三带传动机构的第三传动带上。

本发明的工作过程为：

将镜片100放置于第一带传动机构602的第一传动带上，镜片100随着第一传动带移动至检测器603的下方，检测器603检测到第一带传动机构602上有镜片100时，控制器400控制第五电机601转动使该被检测到的镜片100被第一带传动机构运载到吸附旋转机构的下方。控制器400控制升降机构中的直线驱动器702工作，使支撑台700上升，将位于第一传动带上的镜片100自动地卸载到该升降机构的支撑台700上，控制器400控制升降夹持机构中的第二气缸501工作，驱动中间连接部件502向镜片100靠拢后夹持部件503对镜片100形成夹持，使镜片100自动与吸附旋转机构形成对中，控制器400控制第一直线驱动器工作，推动第二气缸501上升，通过中间连接部件502和夹持部件503将夹持的镜片100带到吸附旋转机构处，然后通过吸附旋转机构产生的负压作用力，将镜片100紧紧地吸附在吸附旋转机构上。控制器控制第十一电机300工作，驱动第四带传动机构301使空心轴302转动，从而带动镜片100转动。控制器400控制切削机构中的第八电机203工作，第一丝杆机构驱动第一连接板205和第二连接板206带动横向直线驱动机构向下位移，控制器400控制第九电机工作，使得车刀211向镜片100进给，由于镜片处于旋转状态中，从而镜片100被进给的车刀211切边(切边方向进刀分两段行程，第一段行程快速进刀，第二段行程慢进刀，两段行程大小根据测量待切镜片的厚度决定，但两段行程的总和为定值。)，切削完成后，控制器400控制纵向直线驱动机构上移，使镜片100对应于磨削组件，控制器400控制磨削组件中的气动磨笔212工作，以及控制器400控制第一气缸214工作，使磨削组件沿镜片100的轴向来回地对该镜片100进行磨削(即倒边)。磨削结束后，控制器400控制横向直线驱动机构和纵向直线驱动机构复位后，控制器400控制收料机构中的第六电机800工作，第六电机800驱动第二传动机构使镜片接收部件802位移至吸附旋转机构的下方，吸附旋转机构释放所吸附的镜片100，镜片100掉落到镜片接收部件802上后，控制器400控制第六电机800反转，使镜片接收部件802复位，当镜片接收部件802复位时，阻挡部件903对镜片接收部件802上的镜片进行阻挡，使镜片100自动掉落到第三带传动机构903上，通过第三带传动机构903将镜片运送到与进料平行的位置。这样一个工作周期结束，后续工作周期按照上述过程循环进行。

本发明中的吸附旋转机构、升降夹持机构、升降机构、进料机构、出料机构以及切削机构中的车刀和磨削组件均设为两组，形成双进料、双加工及双出料的结构。