一种光学镜片边角加工装置的制作方法

1.本实用新型涉及镜片加工技术领域，具体涉及一种光学镜片边角加工装置。


背景技术：

2.光学透镜原料大致经过粗成型、铣磨、精磨、抛光、清洗、倒角、镀膜、涂墨等一系列工序处理后得到高精度的光学镜片。为了提高使用效果和安装方便，常需要对镜片的边角进行倒角。
3.传统加工方式中，对光学镜片的倒角多依赖人工倒角，人工倒角的方式效率低成本高，且因受人工因素影响较大，加工质量参差不齐，不利于提高产品质量。现有技术中，多是倒角机将镜片夹持固定在某一位置，借助倒角砂轮或打磨头对镜片进行打磨倒角，一定程度上提高了倒角效率和产品质量。
4.但是，现有常用倒角设备多是待加工镜片固定，打磨砂轮固定，进行机械加工或手持打磨砂轮进行加工，加工效率和加工质量不能保证。若打磨砂轮和镜片均固定，且待加工镜片为矩形镜片，则由于矩形镜片长宽不同，镜片在三百六十度全角转动时，矩形镜片与打磨砂轮(打磨头)之间的距离一直在变化，打磨头能够打磨两宽边但无法打磨两条长边，或能够打磨两条宽边但因无法调整距离导致无法打磨两条短边，因此会造成打磨不连贯的问题，导致加工效率低，倒角质量差的问题。因此急需一种能够改变打磨头和镜片之间距离以保持持续性打磨的装置。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种光学镜片边角加工装置，以解决现有技术中部分设备的打磨头与矩形镜片之间距离较为固定导致不能连续打磨的技术问题。
6.为解决上述技术问题，本实用新型具体提供下述技术方案：
7.一种光学镜片边角加工装置，包括打磨机构、固定机构、旋转机构和行程驱动机构，
8.所述固定机构安装在所述旋转机构的顶部，所述行程驱动机构连接在所述旋转机构上，所述打磨机构连接在所述行程驱动机构上，所述打磨机构的打磨端设置在所述固定机构的边侧，且所述打磨端正对所述固定机构上输送的矩形镜片的边和角；
9.所述固定机构用于固定矩形镜片，所述旋转机构用于带动所述固定机构转动，所述行程驱动机构用于带动所述打磨机构移动，所述打磨机构用于对所述矩形镜片的边角进行打磨；
10.在所述旋转机构通过所述固定机构带动所述矩形镜片旋转的过程中，所述行程驱动机构带动所述打磨机构在靠近或远离所述矩形镜片的方向上移动，且所述打磨机构的移动距离与所述矩形镜片转动时的转动轨迹的径向尺寸变化相适配，以使所述打磨机构的所述打磨端始终与转动中的所述矩形镜片的边角贴合打磨。
11.作为本实用新型的一种优选方案，所述旋转机构包括底座、驱动模块和旋转主轴，
所述驱动模块安装在所述底座底部，所述旋转主轴安装在所述底座上，且所述旋转主轴与所述驱动模块连接并在所述驱动模块驱动下转动，
12.所述固定机构安装在所述旋转主轴顶部并在所述旋转主轴的带动下转动，所述行程驱动机构安装在所述底座上，所述行程驱动机构驱动所述打磨机构根据所述矩形镜片转动轨迹的径向尺寸变化移动，以对所述矩形镜片进行连续打磨。
13.作为本实用新型的一种优选方案，所述行程驱动机构包括安装支架、电机驱动单元，传动组件和传动轴，所述安装支架安装在所述底座上，所述传动组件安装在所述安装支架上，所述打磨机构通过所述传动轴连接在所述传动组件上；
14.其中，所述电机驱动单元用于驱动所述传动组件动作，所述传动组件用于带动所述传动轴移动以带动所述打磨机构移动，
15.所述电机驱动单元与外部控制机构连接并受所述外部控制机构控制，所述电机驱动单元设定所述打磨机构移动路线，所述外部控制机构调控所述电机驱动单元正转或反转，所述电机驱动单元通过所述传动组件调动所述传动轴移动并带动所述打磨机构按照预设的所述移动路线移动。
16.作为本实用新型的一种优选方案，所述传动组件包括安装墩座和齿轮组，所述安装墩座安装在所述安装支架上，所述安装墩座用于固定所述齿轮组，所述齿轮组用于通过所述传动轴传动改变所述打磨机构的移动路径；
17.所述齿轮组包括主齿轮和副齿轮，所述主齿轮通过传动杆与所述电机驱动单元连接，且所述主齿轮同轴安装在所述传动杆上，所述传动杆设置在所述安装墩座内，所述副齿轮与所述主齿轮啮合连接，且所述副齿轮与所述传动轴连接，并通过所述齿轮组的齿轮正反向转动以带动所述传动轴伸缩移动，从而带动所述打磨机构持续打磨镜片。
18.作为本实用新型的一种优选方案，所述传动轴包括固定部、固定套管、驱动横轴及活动轴套，
19.所述固定部连接在所述安装支架上，所述固定套管的一端固定安装在所述固定部上，所述驱动横轴设置在所述固定套管内部，且所述驱动横轴的一端部连接在所述固定部上，所述打磨机构设置在所述驱动横轴的另一端部，所述活动轴套套装在所述固定套管上，且所述打磨机构连接在所述活动轴套上；
20.在所述活动轴套上设置有螺纹齿痕段，所述副齿轮与所述螺纹齿痕段啮合连接，且所述副齿轮转动时通过所述螺纹齿痕段带动所述活动轴套沿所述固定套管的长轴方向移动，且所述活动轴套绕所述固定套管的长轴线同心转动，且所述打磨机构跟随所述活动轴套在远离和靠近所述镜片的直线方向上来回移动，以适应所述镜片转动时打磨机构的打磨头与镜片的距离，从而对镜片进行持续不间断的打磨。
21.作为本实用新型的一种优选方案，所述打磨机构包括转动杆和所述打磨头，所述打磨头安装在所述转动杆的一端端部，所述转动杆通过传动伸缩杆连接在所述驱动横轴上，在所述转动杆外周设置有套筒，所述套筒的一端通过固定套环连接在所述转动杆上，所述套筒的另一端套装在所述活动轴套上，
22.所述驱动横轴在外力作用下通过所述传动伸缩杆带动所述打磨头旋转打磨所述镜片，所述活动轴套通过所述套筒带动所述打磨头移动以适应调节所述打磨头与镜片的距离从而持续旋转打磨镜片。
23.作为本实用新型的一种优选方案，所述固定机构包括安装槽和吸盘器，所述吸盘器与所述安装槽匹配安装，所述吸盘器用于吸附固定所述镜片，所述吸盘器安装在所述安装槽上，在所述安装槽上设置有多个安装位，通过改变所述吸盘器在所述安装槽上的安装位改变所述镜片边侧正面接受打磨的倾角，从而改变所述镜片倒角角度；
24.其中，所述安装槽设置在所述旋转主轴的顶部，且所述吸盘器安装在所述安装槽内时，所述镜片所在的高度高于所述安装槽内槽平面所在高度，以使所述内槽的槽面用于收集打磨产生的废料屑，所述旋转主轴在所述驱动模块的驱动下转动，所述旋转主轴转动带动所述安装槽及安装在所述安装槽上的所述矩形镜片转动。
25.作为本实用新型的一种优选方案，所述吸盘器包括吸盘主体、吸附部和连接部，所述吸附部和所述连接部分别设置在所述吸盘主体的两侧，所述吸附部用于吸附固定所述镜片，所述连接部用于将所述吸盘器连接在所述安装槽上；
26.所述安装槽包括槽体，在所述槽体的所述内槽平面内设置有多个连接口，所述连接口与所述连接部适配连接；
27.所述连接部包括固定板和操作卡固板，所述固定板的一端部固定在所述吸盘主体上，所述固定板的另一端部与所述操作卡固板活动连接，且所述操作卡固板绕所述操作卡固板与所述固定板的连接处转动，且所述固定板安装所述连接口上，且使所述操作卡固板穿过所述连接口深入所述槽体内并紧贴所述槽体内壁安装。
28.作为本实用新型的一种优选方案，所述安装支架通过连接柱拆装连接在所述底座上，且所述连接柱采用升降杆，所述升降杆与外部控制机构连接并受外部控制机构控制，通过所述连接柱升降移动改变所述打磨头对镜片打磨操作的高度以适应所述镜片的倾角改变。
29.作为本实用新型的一种优选方案，所述行程驱动机构和所述打磨机构分别设置有两组，且每组所述行程驱动机构与所述打磨机构匹配安装，两组所述打磨机构设置在所述镜片相对两侧，且两组所述打磨机构相互独立工作。
30.本实用新型与现有技术相比较具有如下有益效果：
31.本实用新型通过设置固定机构、旋转机构、打磨机构和行程驱动机构对待加工的矩形镜片进行边角打磨加工。旋转机构带动固定机构固定的镜片进行转动，使镜片以转动的姿态接收打磨，打磨机构对矩形镜片的边角进行打磨，并由行程驱动机构带动打磨机构移动以实时调整打磨机构的位置，消除矩形镜片转动产生的径向尺寸变化导致的打磨机构的打磨端的工作距离的变化，从而使打磨端始终与转动中的矩形镜片的边角贴合打磨。通过旋转机构带动固定机构固定的镜片进行转动，行程驱动机构带动打磨机构改变位置以适应矩形镜片转动时镜片与打磨机构之间的距离变化从而使打磨机构对镜片连续打磨，提高加工效率。
附图说明
32.为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
33.图1为本实用新型实施例提供的加工装置整体结构示意图；
34.图2为本实用新型实施例提供的图1中a处局部放大示意图；
35.图3为本实用新型实施例提供的图1中b处局部放大示意图；
36.图中的标号分别表示如下：
37.1-打磨机构；2-固定机构；3-旋转机构；4-行程驱动机构；
38.11-转动杆；12-打磨头；13-套筒；14-传动伸缩杆；15-固定套环；
39.21-安装槽；22-吸盘器；31-旋转主轴；32-底座；
40.41-安装支架；42-传动组件；43-传动轴；44-电机驱动单元；45-连接柱；
41.211-槽体；212-连接口；221-吸盘主体；222-吸附部；223-连接部；
42.421-安装墩座；422-主齿轮；423-副齿轮；424-传动杆；431-固定部；432
‑ꢀ
驱动横轴；433-活动轴套；434-螺纹齿痕段；435-固定套管；
43.2231-固定板；2232-操作卡固板。
具体实施方式
44.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
45.现有常用倒角设备多是待加工镜片固定，打磨砂轮固定，机械加工或手持打磨砂轮进行加工，若待加工镜片为圆形镜片，镜片在转动中接收加工时，此种加工方式是可行的，但若打磨砂轮和镜片均固定，且待加工镜片为矩形镜片，则由于矩形镜片长宽不同，镜片在三百六十度全角转动时，矩形镜片与打磨砂轮(打磨头)之间的距离一直在变化，打磨头能够打磨两宽边但无法打磨两条长边，或能够打磨两条宽边但因无法调整距离导致无法打磨两条短边，因此会造成打磨不连贯的问题，导致加工效率低，倒角质量差的问题。
46.为此，如图1至图3所示，本实用新型提供了一种光学镜片边角加工装置，包括打磨机构1、固定机构2、旋转机构3和行程驱动机构4。固定机构2安装在旋转机构3的顶部，行程驱动机构4连接在旋转机构3上，打磨机构 1连接在行程驱动机构4上，打磨机构1的打磨端设置在固定机构2的边侧，且打磨端正对固定机构2上输送的矩形镜片的边和角。
47.其中，固定机构2用于固定矩形镜片，旋转机构3用于带动固定机构2 转动，行程驱动机构4用于带动打磨机构1移动，打磨机构1用于对矩形镜片的边角进行打磨；在旋转机构3通过固定机构2带动矩形镜片旋转的过程中，行程驱动机构4带动打磨机构1在靠近或远离矩形镜片的方向上移动，且打磨机构1的移动距离与矩形镜片转动时的转动轨迹的径向尺寸变化相适配，以使打磨机构1的打磨端始终与转动中的矩形镜片的边角贴合打磨。
48.本实用新型通过固定机构将矩形镜片固定到旋转机构上，由旋转机构带动矩形镜片绕矩形镜片自身竖直中轴线旋转，打磨机构在镜片边侧对镜片的边角进行打磨倒角，并设置行程驱动机构改变打磨机构打磨头的位置，以适应矩形镜片转动过程中，镜片与打磨头之间距离的变化，并始终保持打磨头对矩形镜片打磨动作连续进行。
49.通常采用旋转的砂轮或磨砂头(片)对静止固定的镜片进行打磨，本实用新型实施例中，为了增强打磨效果，使矩形镜片在旋转状态中接受打磨。旋转机构3包括底座32、驱动
模块和旋转主轴31，驱动模块和旋转主轴31 安装在底座32上，且旋转主轴31连接在驱动模块上并在驱动模块的驱动下转动，固定机构2安装在旋转主轴31顶部并在旋转主轴31的带动下转动。驱动模块选择常用电机，电机的主轴与旋转主轴31连接并带动旋转主轴31 旋转。电机安装在底座32底部，以免影响装置其他结构的动作进行。
50.行程驱动机构4安装在底座32上，行程驱动机构4驱动打磨机构1根据矩形镜片转动轨迹的径向尺寸变化移动，以对矩形镜片进行连续打磨。本实施例中其他部件结构围绕旋转主轴31设置：矩形镜片通过固定机构2连接在旋转主轴31顶部，打磨机构1设置在矩形镜片边侧并对矩形镜片进行打磨，且由行程驱动机构4驱动打磨机构1来回移动以调节打磨头与矩形镜片的间距。
51.具体地，行程驱动机构4包括安装支架41、电机驱动单元44、传动组件 42和传动轴43，安装支架41安装在底座32上，传动组件42安装在安装支架41上，打磨机构1通过传动轴43连接在传动组件42上。
52.工作形式主要是：电机驱动单元44用于驱动传动组件42动作，传动组件42用于带动传动轴43移动以带动打磨机构1移动，电机驱动单元44与外部控制机构连接并受外部控制机构控制，电机驱动单元设定打磨机构1移动路线，外部控制机构调控电机驱动单元44正转或反转，电机驱动单元44通过传动组件42调动传动轴43移动并带动打磨机构1按照预设路线移动打磨镜片。
53.本实用新型提供一种行程驱动机构4的具体实施方式，具体地，传动组件42包括安装墩座421和齿轮组，安装墩座421安装在安装支架41上，安装墩座421用于固定齿轮组，齿轮组用于通过传动轴43传动改变打磨机构1 的移动路径。
54.详细地，齿轮组包括主齿轮422和副齿轮423，主齿轮422通过传动杆 424与电机驱动单元连接，且主齿轮422同轴安装在传动杆424上，传动杆 424固定安装在安装墩座421上，副齿轮423与主齿轮422啮合连接，且副齿轮423与传动轴43连接并通过齿轮组的齿轮正反向转动以带动传动轴43伸缩移动，从而带动打磨机构1持续打磨镜片。
55.传动轴43包括固定部431、固定套管435、驱动横轴432及活动轴套433，固定部431连接在安装支架41上，固定套管435的一端固定安装在固定部431 上，驱动横轴432设置在固定套管435内部，且驱动横轴432的一端部连接在固定部431上，固定套管435主要是保护驱动横轴432，并将驱动横轴与外部的活动轴套433隔开，以防活动轴套433和驱动横轴432的动作互相影响。打磨机构1设置在驱动横轴432的另一端部，活动轴套433套装在固定套管 435上，且打磨机构1连接在活动轴套433上。
56.在活动轴套433上设置有螺纹齿痕段434，副齿轮423与螺纹齿痕段434 啮合连接，且副齿轮423转动时通过螺纹齿痕段434带动活动轴套433沿固定套管435的长轴方向移动，且活动轴套433绕固定套管435的长轴线同心转动，且打磨机构1跟随活动轴套433在远离和靠近镜片的直线方向上来回移动，以适应矩形镜片转动时打磨机构1的打磨头12与镜片的距离，从而对镜片进行持续不间断的打磨。
57.打磨机构1包括转动杆11和打磨头12，打磨头12安装在转动杆11的一端端部，转动杆11通过传动伸缩杆14连接在驱动横轴432上，在转动杆11 外周设置有套筒13，套筒13的一端通过固定套环15连接在转动杆11上，套筒13的另一端套装在活动轴套433上。
58.其中，套筒13主要是用于连接活动轴套433和打磨头12，使打磨头12 能够跟随活
动轴套433来回移动；但由于活动轴套433和转动杆11在动作过程中均是转动的，因此通过固定套环15作为媒介，缓冲活动轴套433与转动杆11之间的动作影响，使转动杆11与活动轴套433之间的转动状态互不影响，仅使转动杆11随活动轴套433在靠近和远离镜片的方向上来回移动。驱动横轴432在外力作用下通过传动伸缩杆14带动打磨头12旋转打磨镜片，活动轴套433通过套筒13带动打磨头12移动以适应调节打磨头12与镜片的距离从而持续旋转打磨镜片。
59.电机驱动单元44包括与外部plc控制器连接的电机，电机的转动主轴的正转反转受控制器控制，电机主轴与主齿轮422连接并带动主齿轮422转动，主齿轮422转动带动副齿轮423转动，副齿轮423转动时副齿轮423的部分锯齿与活动轴套433上的螺纹齿痕段434齿痕对应连接，所以每次副齿轮423 转动都将通过螺纹齿痕段434带动活动轴套433转动，并且螺纹螺旋设置，活动轴套433同时还会沿固定套管435长轴方向来回移动。由于打磨机构1 连接在活动轴套433上，打磨机构1会跟随活动轴套433来回移动，而电机主轴的转动受控制器调控，因此，打磨机构1的移动路线是可调可控的。
60.矩形镜片转动时，若是打磨头12位置固定，镜片的打磨面与位置固定的打磨头12之间的距离会随镜片转动而发生变化，只能断续打磨，本实施例中，根据矩形镜片转动时，打磨面与打磨头12固定时的距离变化，在控制内设置控制路线，通过控制电机正反转，经传动后调控打磨头12在远离和靠近镜片的直线上移动，从而改变打磨头12的位置，使打磨头12始终保持对矩形镜片打磨状态，以此实现对镜片持续性打磨倒角。
61.其中，打磨头12跟随转动杆11旋转动作，驱动横轴432在外力作用下 (可以是电机驱动)高速转动，并通过传动伸缩杆14带动转动杆11旋转，从而带动打磨头12旋转打磨镜片。在这一过程中，传动伸缩杆14补偿转动杆11不能在转动的同时调整距离变化的缺陷，这样打磨头12既能在驱动横轴的驱动下高速转动对镜片进行磨削倒角，也能跟随活动轴套433伸缩移动，改变位置，以调整与镜片打磨倒角面之间的距离，从而保持持续打磨。
62.进一步地，考虑到镜片边角需要加工成不同的角度，且可能同一镜片同一边缘上下两侧需要加工成不同的角度，如三十度、四十五度、六十度等，或镜片的同一边缘面上一半需要打磨加工，一半则不需要，因此，本实施例提供镜片的一种固定安装方式，安装位不同，其加工的线面不同，结合打磨机构1，在具体实施时，可以换用不同形状的打磨头，改变打磨面形状和打磨角度。具体实施如下：
63.固定机构2包括安装槽21和吸盘器22，吸盘器22与安装槽21匹配安装，吸盘器22用于吸附固定镜片，吸盘器22安装在安装槽21上，在安装槽21 上设置有多个安装位，通过改变吸盘器22在安装槽21上的安装位改变镜片边侧正面接受打磨的倾角，从而改变镜片打磨角度。
64.其中，安装槽21设置在旋转主轴31的顶部，且吸盘器22安装在安装槽 21内时，镜片所在的高度高于安装槽21内槽平面所在高度，以使内槽的槽面用于收集打磨产生的废料屑，旋转主轴31在驱动模块的驱动下转动，旋转主轴31转动带动安装槽21及安装槽内的镜片转动。
65.详细地，吸盘器22包括吸盘主体221、吸附部222和连接部223，吸附部222和连接部223分别设置在吸盘主体221的两侧，吸附部222用于吸附固定镜片，连接部223用于将吸盘器22连接在安装槽21上；安装槽21包括槽体211，在槽体211的内槽平面内设置有多个连接
口212，连接口212与连接部223适配连接。
66.连接部223包括固定板2231和操作卡固板2232，固定板2231的一端部固定在吸盘主体221上，固定板2231的另一端部与操作卡固板2232活动连接，且操作卡固板2232绕操作卡固板2232与固定板2231的连接处转动，且固定板2231安装在连接口212上，且使操作卡固板2232穿过连接口212深入槽体211内并紧贴槽体211内壁安装。吸盘器22的连接部223对应安装在连接口212内时，安装位不同，镜片接受打磨的边角面不同，打磨面倾角不同。
67.进一步地，根据镜片安装和倒角角度的加工需要，打磨机构1的高度可调节，具体通过底部安装支架41所在高度可调节方式实现。具体地，安装支架41通过连接柱45拆装连接在底座32上，且连接柱45采用升降杆，升降杆与外部控制机构连接并受外部控制机构控制，通过连接柱45升降移动改变打磨头12对镜片打磨操作的高度以适应镜片的倾角改变。
68.更进一步地，行程驱动机构4和打磨机构1分别设置有两组，且每组行程驱动机构4与打磨机构1匹配安装，两组打磨机构1设置在镜片相对两侧，且两组打磨机构1相互独立工作。两组打磨头12的操作高度可以相同也可以不同，可以单组单独工作，也可以两组一起工作，提高打磨加工灵活性和加工效率。
69.以上实施例仅为本技术的示例性实施例，不用于限制本技术，本技术的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本技术的实质和保护范围内，对本技术做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本技术的保护范围内。