一种下摆机全自动上下料装置及上下料方法与流程

本发明属于光学透镜加工设备领域，尤其涉及下摆式光学透镜抛光设备领域。

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。现有技术中通常采用的是下摆式光学透镜抛光机，此类设备采用准球心式原理工作，主轴在高速旋转的同时主轴系统(包含主轴电机)绕摆动轴做往复摆动，含有磨粒和腐蚀性化学药剂的抛光液则在光学透镜与抛光模具之间流动，通过机械化学抛光机理(此抛光机理是一种被人们普遍认可的抛光机理，主要是由抛光模、抛光液、玻璃等综合作用的结果，即机械、化学和物理作用)实现对中等直径、中高级精度的光学透镜的精磨、表面抛光加工。

通常此类设备具有多个研磨仓对透镜进行不同步骤的处理，例如研磨仓、抛光仓、精磨仓等等，加工处理过程中，上下料目前只能通过人工的方式进行，常规情况下，一台设备配备四个不同精度的研磨仓，由一个人按照加工顺序，分别对各个仓进行上料和下料的处理，此类工作人员需要具备动作快，熟练操作能力，加工时间把握能力，对设备工作状态熟悉等能力，此类工作人员的工作熟悉程度直接影响到加工件的精度、良品率，工作人员的工作过程安全要求页很高，快速工作过程中有发生人员受伤的意外风险，另外还有就是工作人员的培养成本较高，熟练工需要长时间的培养才能满足生产要求。

故此，传统生产设备生产精度和稳定性不能满足各个领域对光学透镜的精度要求，工艺技术起着至关重要的作用，对操作者的技艺依赖性很大，造成生产工艺不稳定，废品率极高的现象。

技术实现要素：

本发明提供一种下摆机全自动上下料装置及上下料方法，旨在解决现有技术中人工操作上下料工艺精度不高、人工成本高、操作人员存在安全隐患等问题。

为了解决上述问题，本发明提供一种下摆机全自动上下料装置，包括设置于下摆机工作台面上的供料单元，搬料单元和换料单元，所述供料单元设置于下摆机工作台面的一端，所述换料单元对应所述下摆机的研磨仓设置，其中，

所述搬料单元包括可水平运动的搬料横轴，至少两个可捕获拾取待加工件的搬料头，所述搬料头设置于所述搬料横轴下方；

所述换料单元包括推进装置，以及设置于所述推进装置端部的换料头；

所述供料单元待加工件位置到所述换料头距离等于两个所述搬料头之间的距离；

依借上述技术方案，在进行对待加工件加工过程中，首先所述供料单元内在标定位置依次供应待加工件等待捕获拾取，所述搬料单元通过控制系统驱动所述搬料横轴进行水平方向运动，使其下方最靠近供料单元方向的所述搬料头移动至供料单元的标定位置捕获拾取待加工件，而此时另一个搬料头正处于所述换料头上方捕获拾取所述换料头从研磨仓中取出的研磨完毕的待加工件，所述搬料横轴在两个搬料头都捕获拾取了相应的待加工件之后开始进行横向运动，使从供料单元捕获拾取待加工件的搬料头移动至所述换料头上方，然后将待加工件交给所述换料头，由换料头将待加工件送入研磨仓进行研磨加工，另一个搬料头将研磨后的待加工件移动到相应位置进行下料。整体加工过程实现全自动化控制，使其具有研磨时间长度标准化，使加工件更加精细，整体批次更加标准，良品率上升，上料下料自动化，解放了人工，降低了人员成本，同时也解决了工作过程中人员操控的安全性问题。

优选地，所述换料头具有上下两个可捕获拾取待加工件的捕获端，所述换料头连接一驱动旋转装置，所述驱动旋转装置安装于所述推进装置上。

优选地，所述推进装置包括换料固定座、换料推进座，所述换料固定座上设有y轴运动方向的滑轨，所述换料推进座设于所述滑轨上，所述换料推进座上设有z轴方向运动的换料驱动装置，所述换料驱动装置连接换料连接座，所述驱动旋转装置设于所述换料连接座上。

优选地，所述推进装置包括可伸缩推进连杆、固定座，所述固定座上设有z轴方向运动的驱动装置以及用于推进所述推进连杆的驱动器，所述驱动装置连接换料连接座，所述换料连接座上设于一驱动旋转装置，所述驱动旋转装置连接所述推进连杆并驱动其旋转运动，所述换料头具有上下两个可捕获拾取待加工件的捕获端。

优选地，所述搬料横轴下方设置有搬料连杆，所述搬料连杆通过搬料垂直轴连接所述搬料横轴，所述搬料头设置于所述搬料连杆下端。

优选地，所述搬料头设置多个，分别对应所述供料单元待加工件位置、翻转机构、所述换料头位置、以及检测机构、与第二研磨仓对应的第二换料单元的换料头位置，所述搬料头之间间距与所述供料单元待加工件位置、翻转机构、所述换料头位置、以及检测机构、与第二研磨仓对应的第二换料单元的换料头位置之间的间距相对应。

优选地，与所述供料单元相对应的另一端设置有收料单元，所述收料单元具有受x、y驱动轴驱动的收料盘。

优选地，所述供料单元与所述换料单元之间设置有一检测机构；所述检测机构包括夹具、设置于夹具后方的带动所述夹具做旋转运动的电机，和检测头与所述夹具相连的检测仪。

优选地，所述搬料头与捕获端采用真空吸嘴。

本发明另外还提供了一种下摆机全自动上下料方法，包括上述技术方案中所述的下摆机全自动上下料装置，将所述下摆机全自动上下料装置安装到下摆机的工作平台上，调整所述换料单元与研磨仓对应位置，连接电源，工作步骤具体为：

s01，所述搬料横轴驱动所述搬料头向供料单元方向移动，抵达所述供料单元待加工件位置，与此同时，所述其他搬料头移动到对应的换料头上方；

s02，所述搬料头捕获拾取待加工件后向所述换料头方向移动，抵达位置后将待加工件交给所述换料头捕获，之后再次运动至供料单元处；

s03，所述换料头受所述推进装置推送至研磨仓中交由研磨仓中的研磨头夹持，待研磨达到研磨时间要求后退回原位；

s04，重复s01步骤，所述搬料头捕获拾取待加工件的同时其他搬料头也将初步研磨的待加工件从所述换料头上捕获拾取；

s05，重复s02步骤，其他搬料头将初步研磨的待加工件运送到下料单元或者检测装置或者下一步的加工处理单元；

优选地，所述作业工序重复进行，所述换料头具有上下两个可捕获拾取待加工件的捕获端，其中所述换料头在步骤s03中将待加工件送入研磨仓后，首先使用所述换料头下方的捕获端将已经加工完毕的上一个待加工件捕获拾取后，所述换料头进行180度旋转，将原上方捕获端的待加工件置入加工工位进行夹持，然后退出回到原位，等待搬料头取走待加工件。

附图说明

图1是本发明提供的产品后侧位整体立体示意图；

图2是本发明提供的产品正面整体立体示意图；

图3是本发明提供的产品搬料机构立体示意图；

图4是本发明提供的产品换料机构正面角度立体示意图；

图5是本发明提供的产品换料机构后面角度立体示意图；

图6是本发明提供的实施例四产品工作示意图；

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。

参照图1和图2所示，本实施例提供一种下摆机全自动上下料装置，包括设置于下摆机1工作台面11上的供料单元20，搬料单元30和换料单元40，所述供料单元20设置于下摆机1工作台面11的一端，所述换料单元40对应所述下摆机1的研磨仓10设置，其中，

参照图3所示，所述搬料单元30包括可水平运动的搬料横轴31，至少两个可捕获拾取待加工件的搬料头33，所述搬料头33设置于所述搬料横轴31下方；

参照图4和5所示，所述换料单元40包括推进装置42，以及设置于所述推进装置42端部的换料头43，所述换料头具有上下两个可捕获拾取待加工件的捕获端433，所述捕获端433上下错落布置，方便连接气缸，而所述捕获端433采用吸嘴设计，对待加工件进行捕获时通过负压吸取即可，所述换料头43连接一驱动旋转装置41，便于所述换料头43伸入研磨仓10后吸取已完成研磨的待加工件后进行180度旋转，将原上方的待加工件朝向研磨夹具，然后通过换料驱动装置44进行下放，置入所述研磨夹具中，所述驱动旋转装置41安装于所述推进装置上，所述推进装置42包括换料固定座421、换料推进座422，所述换料固定座421上设有y轴运动方向的滑轨423，所述换料推进座422设于所述滑轨423上，所述换料推进座422上设有z轴方向运动的换料驱动装置44，所述换料驱动装置44连接换料连接座45，所述驱动旋转装置41设于所述换料连接座45上，所述推进装置42中的一系列连接件通过y轴运动结合z轴运动，将所述换料头43实现了沿y轴方向前后运动以及沿z轴方向上下运动的目的，在工作过程中设定好工作程序，即可完成对待加工件的拾取、置放、伸出、收回等动作。

另外，为了能够让搬料头33顺利应用到每个工位，所述供料单元20待加工件位置到所述换料头43距离等于两个所述搬料头33之间的距离；同时，所述搬料横轴31下方设置有搬料连杆32，所述搬料连杆32通过搬料垂直轴34连接所述搬料横轴31，所述搬料头33设置于所述搬料连杆32下端，工作过程中，所述搬料连杆32除了在所述搬料横轴31的带动下可以沿水平方向进行左右移动以外，还可依借所述搬料垂直轴34进行上下运动，整体搬料连杆32带动多个搬料头33运动到位后向下驱动取料，然后向上运动提起，移动到位后再重复向下运动置放到相对应位置，在收料端60的设计上，本实施例将所述收料单元设计为具有受x、y驱动轴62、63驱动的收料盘61，当最后的搬料头33将加工完毕的加工件运送到最后一个环节的时候，由于位置是固定的，故此需要接收下料的收料盘61具有自动对位接收的功能，将该位置坐标输入至计算机，收料盘61在x、y驱动轴62、63的驱动之下可以将每个盘中空位对位在坐标位置上，方便搬料头33准确释放加工件。所述搬料头33与捕获端433采用真空吸嘴。

依借上述技术方案，在进行对待加工件加工过程中，首先所述供料单元20内在标定位置依次供应待加工件等待捕获拾取，所述搬料单元30通过控制系统驱动所述搬料横轴31进行水平方向运动，使其下方最靠近供料单元20方向的所述搬料头33移动至供料单元20的标定位置捕获拾取待加工件，而此时另一个搬料头33正处于所述换料头43上方捕获拾取所述换料头43从研磨仓10中取出的研磨完毕的待加工件，所述搬料横轴31在两个或多个搬料头33都捕获拾取了相应的待加工件之后开始进行横向运动，使从供料单元20捕获拾取待加工件的搬料头33移动至所述换料头43上方，然后将待加工件交给所述换料头43，由换料头43将待加工件送入研磨仓10进行研磨加工，另一个搬料头33将研磨后的待加工件移动到相应位置进行下料。整体加工过程实现全自动化控制，使其具有研磨时间长度标准化，使加工件更加精细，整体批次更加标准，良品率上升，上料下料自动化，解放了人工，降低了人员成本，同时也解决了工作过程中人员操控的安全性问题。

实施例二，本实施例与实施例一不同之处在于所述推进装置包括可伸缩推进连杆、固定座，所述固定座上设有z轴方向运动的驱动装置以及用于推进所述推进连杆的驱动器，所述驱动装置连接换料连接座，所述换料连接座上设于一驱动旋转装置，所述驱动旋转装置连接所述推进连杆并驱动其旋转运动，所述换料头具有上下两个可捕获拾取待加工件的捕获端，相对于实施例一会节约一定的成本，将滑轨等配件省略。

实施例三，所述供料单元与所述换料单元之间设置有检测机构，所述搬料头设置多个，分别对应所述供料单元待加工件位置、翻转机构、所述换料头位置、以及检测机构、与第二研磨仓对应的第二换料单元的换料头位置，所述搬料头之间间距与所述供料单元待加工件位置、翻转机构、所述换料头位置、以及检测机构、与第二研磨仓对应的第二换料单元的换料头位置之间的间距相对应，所述检测机构包括夹具、设置于夹具后方的带动所述夹具做旋转运动的电机，和检测头与所述夹具相连的检测仪，通过电机带动夹具夹紧待加工件后再通过旋转对待加工件进行检测，待加工件一面在研磨仓中进行研磨后送至检测机构检测弧度，挑出不良品后移至翻转机构进行翻转，之后在第二研磨仓对待加工件另一面进行研磨，随后对待加工进行厚度检测以区分研磨的精度，在所述将上述实施例一的应用进行延展，可以按照加工精度要求以及中途进行检测的需求增加相应的工位，以便完成更多的加工环节，完全不需要人工的介入，方便快捷安全。

实施例四，本实施例提供一种两端同时进料，同时收料的结构，参照图6所示，包括设置于下摆机1工作台面11的两端上的供料单元20和收料端60，搬料单元30和换料单元40，所述供料单元20设置于下摆机1工作台面11的两端，所述换料单元40对应所述下摆机1的研磨仓10设置，所述搬料单元30包括可水平运动的搬料横轴，至少两个可捕获拾取待加工件的搬料头，所述搬料头设置于所述搬料横轴下方。所述搬料单元30从供料单元20获取待加工件后交由换料单元40进行处理，之后再由搬料单元30将加工后的加工件运送回收料端60，两边可以同时进行，增加处理效率。

本发明另外还提供了一种下摆机全自动上下料方法，包括上述技术方案中所述的下摆机全自动上下料装置，将所述下摆机全自动上下料装置安装到下摆机的工作平台上，调整所述换料单元与研磨仓对应位置，连接电源，工作步骤具体为：

s01，所述搬料横轴驱动所述搬料头向供料单元方向移动，抵达所述供料单元待加工件位置，与此同时，所述其他搬料头移动到对应的换料头上方；

s02，所述搬料头捕获拾取待加工件后向所述换料头方向移动，抵达位置后将待加工件交给所述换料头捕获，之后再次运动至供料单元处；

s03，所述换料头受所述推进装置推送至研磨仓中交由研磨仓中的研磨头夹持，待研磨达到研磨时间要求后退回原位；

s04，重复s01步骤，所述搬料头捕获拾取待加工件的同时其他搬料头也将初步研磨的待加工件从所述换料头上捕获拾取；

s05，重复s02步骤，其他搬料头将初步研磨的待加工件运送到下料单元或者检测装置或者下一步的加工处理单元；

所述作业工序重复进行，所述换料头具有上下两个可捕获拾取待加工件的捕获端，其中所述换料头在步骤s03中将待加工件送入研磨仓后，首先使用所述换料头下方的捕获端将已经加工完毕的上一个待加工件捕获拾取后，所述换料头进行180度旋转，将原上方捕获端的待加工件置入加工工位进行夹持，然后退出回到原位，等待搬料头取走待加工件。

以上所述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。