一种镜片正反面检测及翻面装置的制作方法

本实用新型涉及光学冷加工领域，特别是涉及一种检测光学镜片的正反面并翻面的装置。

背景技术：

在光学镜片冷加工工艺过程的各道工序中，需要使用到自动铣磨机、自动精磨机、自动抛光机、自动芯取机、自动涂墨机、以及镜片自动组装机等加工设备。对于双面不对称的镜片，如平凸镜片和平凹镜片，在将镜片送入各加工设备之前，需要对镜片的正反面进行检测判断，以识别出需要进行加工的一面。

如果加工错面，会直接导致磨具损坏，该损坏若不能及时被发现，会导致加工出的镜片批量不合格。此外，故障发现后需要进行30分钟到一个小时的后道修机，影响机台的稳定性，和生产的连贯性。同时，还需要对前面加工的镜片进行全检，把所有不良品挑出来，费时费力。

目前，大多数镜片加工设备需要人工分面排盘，人工成本较高，并且这种通过人眼区分镜片正反面的方法极大依赖于工作人员的精神状态，分面准确率不高。使用震动盘分面是通过在盘子上开设缺口，将弧度值不同的镜片从该缺口漏掉，该分面装置无需排盘，但是分面准确率一般。

为了减少镜片加工过程中的人工成本，并提高镜片分面的准确率，亟须开发一种镜片分面和翻面的装置。

技术实现要素：

本实用新型提供一种镜片正反面检测及翻面装置，该装置能够检测镜片正反面的朝向，并将朝向错误的镜片翻面后送入下一道工序。通过使用该装置可以减少镜片加工过程中的人工成本，并提高镜片分面的准确率。

一种镜片正反面检测及翻面装置，包括将镜片放入检测位、或将镜片从检测位取出的转移机构，所述镜片正反面检测及翻面装置，还包括：

位于检测位下方，检测镜片正反面的镜片弧面检测器；

将镜片夹紧并固定在检测位的定位夹；

驱使所述定位夹带动镜片翻面的旋转气缸；

驱使镜片弧面检测器离开检测位，以避让镜片翻面动作的升降气缸；

所述镜片弧面检测器包括：与镜片下表面的外圈接触的镜片托环，与镜片托环固定连接的高度测量仪，所述高度测量仪的测量杆穿设在镜片托环中。

所述检测位是指所述镜片弧面检测器在接触并检测镜片正反面时，镜片所在位置。

同一批被检测的镜片种类相同，例如同为平凸镜片(一面为平面，另一面为凸面)，因此通过检测镜片下表面的弯曲方向可以判断镜片的正反面朝向。

所述高度测量仪包括固定部分和可相对固定部分做伸缩运动的测量杆，被测量物体沿所述镜片托环径向的厚度变化或与测量杆接触的表面起伏变化会触发测量杆的伸缩运动。

所述镜片托环固定连接在高度测量仪的固定部分，因而所述测量杆可在被测量物压力的驱动下相对镜片托环做伸缩运动，当镜片托环接触镜片下表面的外圈时，测量杆接触镜片下表面的中间部位。如果镜片下表面是平面，测量杆的伸缩量较小；如果镜片下表面是凸面，测量杆被凸面压入高度测量仪，测量杆的伸缩量较大。

所述镜片弧面检测器包括所述镜片托环和所述高度测量仪两部分，镜片托环接触镜片下表面的靠近边缘部位，高度测量仪的测量杆接触镜片下表面的靠近中心部位，于是，镜片下表面的靠近中心部位相对靠近边缘部位的高度起伏，反映成伸缩杆的伸缩。

镜片托环半径越大，测量杆相对镜片托环的伸缩量越大，检测结果越准确，但镜片托环半径不能大于镜片半径。

镜片弧面检测器除可以检测镜片正反面朝向外，还作为检测位下方支撑镜片的临时支撑结构，辅助定位夹从镜片侧边固定镜片。所述转移机构首先将镜片放入紧邻检测位下方的镜片弧面检测器的镜片托环上，然后通过定位夹将镜片夹紧固定在检测位。

定位夹可以有两次夹紧动作，通过第一次夹紧动作摆正镜片在镜片弧面检测器上的位置，第二次夹紧动作将镜片固定在检测位上。

转移机构除镜片转移功能外，还可以从镜片上方将镜片压向镜片弧面检测器，提高检测准确率。当所述镜片托环从镜片下方托住镜片，所述定位夹从镜片水平方向的两侧夹紧镜片，且所述转移机构从镜片上方压紧镜片时，镜片弧面检测器的读数最能准确反映镜片正反面。

作为优选，所述高度测量仪为千分表。

凡是能将测量杆的位移信号转换为电信号的仪器都可作为高度测量仪，此处选择现有技术中的千分表作为高度测量仪。另外千分表的测量误差通常只有几微米，而平凸镜片的凸起高度在100微米以上，千分表的测量精度足够。

作为优选，所述镜片托环和所述测量杆上，与镜片接触部位设有防止镜片刮伤的缓冲材料。

作为优选，所述缓冲材料为橡胶。

作为优选，所述定位夹包括一对可开合的移动臂，以及固定在该移动臂上作用于镜片的夹块，该夹块上设有与用于夹住镜片侧缘的槽口。

作为优选，所述槽口为与镜片半径相适应的弧形槽口或“V”形槽口。

作为优选，所述夹块为POM塑料。

作为优选，所述转移机构包括可移动的横梁，上端与横梁固定连接，下端与吸盘固定连接的两根竖杆，两根竖杆之间的间距与镜片工位间距相适应。

转移机构从前道工序的工位取来镜片，并将镜片放置在本装置的检测位，检测并翻面正确后将镜片转移至下道工序的工位。当一个吸盘处于检测位时，另一吸盘正好处于前道或后道工序的工位。

本实用新型通过定位夹将镜片固定在检测位，通过升降气缸驱动镜片弧面检测器检测镜片正反面的朝向，通过旋转气缸将朝向错误的镜片翻面，然后通过转移机构将翻正后的镜片移至下一工位，减少人工成本，并能提高检测准确率。

附图说明

图1为本实用新型镜片正反面检测及翻面装置机构示意图；

图2为本实用新型检测镜片正反面时的状态示意图；

图3为镜片反面时的状态示意图；

图4为图2中A区域放大示意图。

图中，1，升降气缸；2，高度测量仪；21，信号输出端；22，测量杆；3，镜片托环；4，缓冲材料；5，移动臂；6，夹块；7，横梁；8，竖杆；9，镜片；10，吸盘。

具体实施方式

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。

需要说明的是，当组件被称为与另一个组件“连接”时，它可以直接与另一个组件连接或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

在一种实施方式中，如图1～3所示，一种镜片正反面检测及翻面装置，包括将镜片放入检测位、或将镜片从检测位取出的转移机构，以及：

位于检测位下方，检测镜片正反面的镜片弧面检测器；

将镜片夹紧并固定在检测位的定位夹；

驱使所述定位夹带动镜片翻面的旋转气缸；

驱使镜片弧面检测器离开检测位，以避让镜片翻面动作的升降气缸；所述镜片弧面检测器包括：与镜片下表面的外圈接触的镜片托环，与镜片托环固定连接的高度测量仪，所述高度测量仪的测量杆穿设在镜片托环中。

其中，转移机构包括：可移动的横梁7，上端与横梁7固定连接，下端与吸盘10固定连接的两根竖杆8，两根竖杆8之间的间距与镜片9工位间距相适应，根据镜片9不同工位的位置关系设计两根竖杆8之间的间距，两根竖杆8下的吸盘10采用各自独立的气路控制，使一只吸盘10将镜片9置于检测位时，另一只吸盘10正好在另一工位取出或放下镜片9。

镜片弧面检测器包括：与镜片下表面的外圈接触的镜片托环3，与镜片托环3固定连接的高度测量仪2，该高度测量仪2包括一穿设在镜片托环3中的测量杆22。高度测量仪为千分表。镜片托环和所述测量杆上，与镜片接触部位设有防止镜片刮伤的缓冲材料4，如例如橡胶。

定位夹包括：一对可开合的移动臂5，以及通过螺栓固定在移动臂5上的夹块6。夹块6直接作用于镜片，夹块6采用POM塑料可以减少对镜片9边缘的损坏，夹块6上设有与镜片9半径相适应的弧形或“V”形槽口，通过增大与镜片9边缘的摩擦力，可以使对镜片9的夹持定位更加牢固。

在一种优选的实施方式中，高度测量仪为直线位移传感器，通过直线位移传感器的输出信号驱动旋转气缸和升降气缸运动。

在一种优选的实施方式中，高度测量仪为带信号输出端21的千分表，通过千分表的输出信号驱动旋转气缸和升降气缸运动。

对镜片的正反面进行检测，并将朝向错误的镜片翻面后送入下一道工序的一个实施过程如下：

初始状态下，如图1所示，镜片弧面检测器处于远离检测位的正下方，定位夹的两移动臂5也处于远离检测位的打开状态，移动支架处于远离检测位的上方。

在将镜片9放入检测位的过程中，首先，镜片弧面检测器在升降气缸1的推动下到达检测位的下方；然后，移动支架通过吸盘10将待检测的镜片放在镜片弧面检测器的镜片托环3上；然后，两移动臂5带动夹块6从左右两侧夹紧镜片9，以对中镜片9的位置；然后，两夹块6松开后第二次夹紧镜片9，这次定位夹主要起固定镜片9的作用。

在镜片9的正反面检测的检测过程中，如图2所示，在检测读数时，镜片9除由夹块6从两侧夹紧固定外，镜片9的上方还被吸盘压住，而镜片9的下方由镜片托环3托住。检测读数完成后，移动支架上升离开检测位，而镜片9仍留在检测位。在本实施例中，待检测的镜片均为平凸镜片，且此刻被检测的镜片9凸面朝下，于是，测量杆22被镜片9的凸出部分挤压向下收缩。如图4所示，根据镜片弧面检测器中的读数判断镜片朝向是否正确，例如高度测量仪2测量出的镜片9一面的读数为1.85毫米，测量出的镜片9另一面的读数为1.65毫米，可以设定1.75毫米为参考值，读数大于1.75毫米的视为朝向错误，读数小于1.75毫米的视为朝向正确。由于视为朝向正确的读数区间和视为朝向错误的读数区间之间存在100微米以上的间隔，而高度测量仪的误差通常在5微米以内，因此分辨正反面的准确率接近100％。

根据检测结果判断是否采取翻面动作。如果检测到的是镜片凸面朝下，此时不采取翻转动作，移动支架下降，吸盘10接触镜片9，夹块6松开镜片9，移动支架将镜片9送入下一工位。如果检测到的是镜片凸面朝上，此时采取翻转动作，镜片弧面检测器被升降气缸1驱动下降离开检测位，旋转气缸通过定位夹带动镜片9旋转180°，镜片9完成翻面，镜片弧面检测器被升降气缸1驱动上升回到检测位，移动支架下降，吸盘10接触镜片9，夹块6松开镜片9，移动支架将镜片9送入下一工位。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。