镜片打磨用自动化生产线

技术领域

本发明属于光学镜片生产领域，尤其是涉及一种镜片打磨用自动化生产线。

背景技术

光学镜片从毛坯到光学表面，都要经过粗磨、精磨和抛光过程。其中，镜片粗磨一般采用金刚石磨轮进行铣磨，而铣磨会在镜片表面产生凹凸处和向内延伸的裂纹，因此需要进行精磨以减少工件表面的凹凸层深度和裂纹层深度，进一步提高工件的几何尺寸精度、表面面形精度，精磨的质量对抛光的影响是非常重要的，现有技术粗磨和精磨是通过不同设备完成的，且在精磨时需要多个设备重复进行研磨，在生产过程中，需要对镜片重复转运，生产效率低。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种镜片打磨用自动化生产线，以解决现有技术镜片研磨效率低，且单机精度不满足要求时，频繁转运镜片使得镜片质量不可控的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种镜片打磨用自动化生产线，包括台架及其上设置的若干研磨组件，且若干研磨组件沿线体依次均布，两两研磨组件之间设置翻转组件或检测组件，翻转组件用于翻转镜片，检测组件用于检测打磨镜片的平整度，研磨组件用于打磨镜片，且台架的一侧设置传送组件，传送组件用于传送线体上的镜片，台架的两端分别设置上料机和下料机，上料机用于向传送组件发料待打磨镜片，待研磨镜片经研磨组件研磨后由传送组件传送至下料机，且下料机用于收集研磨后镜片，检测组件、翻转组件、研磨组件、传送组件、上料机和下料机分别信号连接至控制器。

进一步的，所述传送组件包括导轨，且导轨安装至台架上，导轨上安装若干行走机构，且若干行走机构互不干涉，每个行走机构均能够沿导轨轴向运动，行走机构上安装第一取料吸盘，第一取料吸盘用于收放镜片。

进一步的，所述行走机构包括X向滑动组件及其上安装的Y向滑动组件，Y向滑动组件的一端安装取料吸盘，且Y向组件用于带动取料吸盘靠近或远离加工工位，X向滑动组件用于带动Y向滑动组件、取料吸盘沿导轨轴向滑动。

进一步的，所述翻转组件包括第二气缸和夹爪，第二气缸固定安装至台架上，第二气缸的活动端安装夹爪，夹爪用于抓取镜片，第二气缸用于带动夹爪、镜片翻转。

进一步的，所述检测组件包括第一测厚仪和定位工装，定位工装固定安装至台架上，定位工装上端设有定位槽，定位槽用于装载镜片，定位工装外围沿周向安装若干定位气缸，定位气缸的活动端安装支杆，定位气缸用于带动支杆靠近或远离镜片外缘，第一测厚仪固定安装至第三气缸，第三气缸安装至台架上，且第一测厚仪位于定位槽上方，第三气缸用于带动第一测厚仪靠近或远离镜片，第一测厚仪用于检测镜片端面的厚度。

进一步的，所述研磨组件包括机架上分别设置的下摆轮组件和上压组件，机架固定安装至台架上，上压组件用于将镜片由对位组件放置到下摆轮组件或将下摆轮组件上的镜片放置到对位组件上，当镜片位于下摆轮组件时，上压组件用于对镜片与下摆组件之间保压，下摆轮组件的端部能够相对上压组件和机架摆动已用于对镜片的研磨，且下摆轮组件的端部相对镜片转动。

进一步的，所述上压组件包括竖向移动单元及其下端安装的吸接盘，且吸接盘通过管路连通至外置的抽气设备，吸接盘上端安装连杆，且连杆通过弹簧固定连接至竖向移动单元的移动端，弹簧是连杆、吸接盘与镜片、下摆组件的保压结构。

进一步的，所述下摆轮组件包括主轴，且主轴上端安装研磨片，镜片位于研磨片与吸接盘之间，主轴的一端安装同步轮，同步轮通过同步带与减速电机的传动轴构成同步传动结构，减速电机的外围固定连接至支板上，且主轴的外围转动套接柱支板上，支板的一侧设置滚轮，机架上安装凸轮板，滚轮的外围滚动连接至凸轮板的外缘，且支板上设置滚动电机，滚动电机能够带动滚轮沿凸轮板的外缘滚动，且滚轮沿凸轮板的外缘滚动轨迹是支板、主轴和研磨片的摆动轨迹。

进一步的，所述机架上设置多个定位销柱，凸轮板上设有多个定位孔，每个定位孔对应位于一个定位销柱内，滚轮的外围设有环槽，凸轮板的外缘位于环槽内，支板上设有挂钩，机架上安装手轮，吊绳的一端固定连接至挂钩上，吊绳的另一端固定连接至手轮的外围。

进一步的，所述主轴外围转动套接至轴套，轴套的外围设有滑槽，支板上设有滑轨，滑轨的外围滑动连接至滑槽内，且轴套的外围螺纹连接至涡轮的内圈，且涡轮与滑轨互不干涉，涡轮的下端转动套接至支板上，涡轮与蜗杆相互啮合，蜗杆的一端安装同步电机，同步电机固定安装至支板上，同步电机能够通过蜗杆带动涡轮与轴套相对运动，且相对运动的轴套、主轴和研磨片沿滑轨的轴向位移。

相对于现有技术，本发明所述的镜片打磨用自动化生产线具有以下有益效果：本生产线能够实现自动上下料镜片，且自动研磨镜片，其研磨组件为模块化设置，在研磨镜片时可自由集成研磨组件的数量，以满足加工，同时也可以根据生产工艺串联多组该生产线，任意组合成排列生成生产所需的产线，以满足加工精度需求和生产效率，根据使用者的不同的生产环境、不同的精度需求、不同的工艺要求以及不同的工况均能通过该模块化生产线提供成套的解决方案，其产线组合自由度高，适用广泛。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的镜片打磨用自动化生产线的结构示意图；

图2为本发明实施例所述的镜片打磨用自动化生产线的侧视示意图；

图3为本发明实施例所述的研磨组件的结构示意图；

图4为本发明实施例所述的研磨组件的后视结构示意图；

图5为本发明实施例所述的下摆轮组件的结构示意图；

图6为本发明实施例所述的下摆轮组件的剖面结构示意图；

图7为本发明实施例所述的对位组件的结构示意图；

图8为本发明实施例所述的翻转组件的结构示意图；

图9为本发明实施例所述的检测组件的结构示意图；

图10为本发明实施例所述的上料机的结构示意图；

图11为本发明实施例所述的第一实施例的第一取料工装结构示意图；

图12为本发明实施例所述的下料机的结构示意图；

图13为本发明实施例所述的第二实施例的第一取料工装结构示意图；

图14为本发明实施例所述的镜清洗组件的结构示意图。

附图标记说明：

1-台架；2-研磨组件；21-机架；22-下摆轮组件；221-主轴；222-同步轮；223-减速电机；224-支板；225-滚轮；226-凸轮板；227-滚动电机；228-定位销柱；229-挂钩；2210-手轮；2211-轴套；2212-涡轮；2213-蜗杆；2214-同步电机；23-上压组件；231-竖向移动单元；232-吸接盘；233-连杆；234-弹簧；3-传送组件；31-导轨；32-第一取料吸盘；33-X向滑动组件；34-Y向滑动组件；4-对位组件；41-对位工装；42-对位槽；43-第一气缸；5-翻转组件；51-第二气缸；52-夹爪；6-检测组件；61-第一测厚仪；62-定位气缸；63-支杆；64-第三气缸；7-上料机；71-第一取料机械臂；72-第一竖向滑动单元；73-第一取料工装；731-底座；732-第五气缸；733-第二取料吸盘；734-第三取料吸盘；735-取料夹手；74-滑台；75-第四气缸；8-下料机；81-第二取料机械臂；82-第二竖向滑动单元；83-第二取料工装；84-清洗组件；841-清洗盒；842-动力部件；843-出气管；844-喷淋头；846-开合气缸。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1-14所示，镜片打磨用自动化生产线，包括台架1及其上设置的若干研磨组件2，且若干研磨组件2沿线体依次均布，两两研磨组件2之间设置翻转组件5或检测组件6，翻转组件5用于翻转镜片，检测组件6用于检测打磨镜片的平整度，研磨组件2用于打磨镜片，且台架1的一侧设置传送组件3，传送组件3用于传送线体上的镜片，台架1的两端分别设置上料机7和下料机8，上料机7用于向传送组件3发料待打磨镜片，待研磨镜片经研磨组件2研磨后由传送组件3传送至下料机8，且下料机8用于收集研磨后镜片，检测组件6、翻转组件5、研磨组件2、传送组件3、上料机7和下料机8分别信号连接至控制器，且本实施例的控制方式是通过控制器来控制的，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，电源的提供也属于本领域的公知常识，并且本文主要用来保护机械装置，所述本文不在详细解释控制方式和电路连接，本生产线能够实现自动上下料镜片，且自动研磨镜片，其研磨组件2为模块化设置，在研磨镜片时可自由集成研磨组件2的数量，以满足加工精度需求和生产效率，台架1上安装对位组件4，且对位组件4用于待加工镜片与研磨组件2、传送组件3、翻转组件5和检测组件6相对位置的校队，如图1和图2所示，每个研磨组件2的两侧分别设置一个对位组件4，对位组件4用于满足每个工序结束或开始时对镜片初始位的精确定位，以满足精细化需求。

如图7所示，对位组件4包括对位工装41，对位工装41上设有对位槽42，对位槽42的横截面是圆台结构，镜片的下端外缘放置到对位槽42内，且镜片不完全没入对位槽42，以便于对镜片的吸接或抓取，防止镜片陷入对位槽42内，影响下游工作。

为了增加对位工装41的工作行程，对位工装41的下端设置第一气缸43，且第一气缸43外围固定连接至台架1上，第一气缸43用于带动对位工装41位移，第一气缸43是现有技术的推杆气缸或无杆气缸。

对位工装41上设有第一气孔，对位槽42通过第一气缸43连通至气泵，气泵可通过第一气孔向对位槽42内抽气或注气，以方便镜片在对位槽42内的对位或吹离。

传送组件3包括导轨31，导轨31为现有技术的磁性导轨31或齿条导轨31，且导轨31安装至台架1上，导轨31上安装若干行走机构，若干行走机构互不干涉，每个行走机构均能够沿导轨31轴向运动，行走机构上安装第一取料吸盘32，第一取料吸盘32用于收放镜片。

如图1所示，行走机构包括X向滑动组件33及其上安装的Y向滑动组件34，X向滑动组件33是配设磁性导轨31专用的直线电机或配合齿条的电机齿轮组件，且导轨31和X向滑动组件33的配合方式是现有技术，Y向滑动组件34的一端安装取料吸盘，Y向滑动组件34是现有技术的丝杠模组，Y向滑动组件34用于带动取料吸盘靠近或远离加工工位，X向滑动组件33用于带动Y向滑动组件34、取料吸盘沿导轨31轴向滑动。

翻转组件5包括第二气缸51和夹爪52，第二气缸51是现有技术的转动气缸，夹爪52是现有技术的手指气缸，第二气缸51固定安装至台架1上，第二气缸51的活动端安装夹爪52，夹爪52用于抓取镜片，第二气缸51用于带动夹爪52、镜片翻转。

检测组件6包括第一测厚仪61和定位工装，定位工装固定安装至台架1上，定位工装上端设有定位槽，定位槽用于装载镜片，且定位槽与对位槽42相同，镜片的下端外缘放置到对位槽42内，且镜片不完全没入对位槽42，以便于对镜片的吸接或抓取，防止镜片陷入对位槽42内，影响下游工作，定位工装外围沿周向安装若干定位气缸62，定位气缸62的活动端安装支杆63，定位气缸62用于带动支杆63靠近或远离镜片外缘，定位支杆63用于限定镜片外缘的相对位置，防止镜片抖动，第一测厚仪61固定安装至第三气缸64，第三气缸64是现有技术的推杆气缸，第三气缸64安装至台架1上，且第一测厚仪61位于定位槽上方，第三气缸64用于带动第一测厚仪61靠近或远离镜片，第一测厚仪61用于检测镜片端面的厚度，已用于控制器判断镜片的加工厚度，方便后续研磨或验收。

研磨组件2包括机架21上分别设置的下摆轮组件22和上压组件23，机架21固定安装至台架1上，上压组件23用于将镜片由对位组件4放置到下摆轮组件22或将下摆轮组件22上的镜片放置到对位组件4上，当镜片位于下摆轮组件22时，上压组件23用于对镜片与下摆组件之间保压，下摆轮组件22的端部能够相对上压组件23和机架21摆动已用于对镜片的研磨，且下摆轮组件22的端部相对镜片转动。

上压组件23包括竖向移动单元231及其下端安装的吸接盘232，且吸接盘232通过管路连通至外置的抽气设备，吸接盘232上端安装连杆233，且连杆233通过弹簧234固定连接至竖向移动单元231的移动端，弹簧234是连杆233、吸接盘232与镜片、下摆组件的保压结构，在镜片研磨时，上压组件23需要始终对镜片进行保压，防止镜片脱落，同时保障研磨质量。

下摆轮组件22包括主轴221，且主轴221上端安装研磨片，镜片位于研磨片与吸接盘232之间，主轴221的一端安装同步轮222，同步轮222通过同步带与减速电机223的传动轴构成同步传动结构，减速电机223的外围固定连接至支板224上，且主轴221的外围转动套接柱支板224上，支板224的一侧设置滚轮225，机架21上安装凸轮板226，滚轮225的外围滚动连接至凸轮板226的外缘，且支板224上设置滚动电机227，滚动电机227能够带动滚轮225沿凸轮板226的外缘滚动，且滚轮225沿凸轮板226的外缘滚动轨迹是支板224、主轴221和研磨片的摆动轨迹。

机架21上设置多个定位销柱228，凸轮板226上设有多个定位孔，每个定位孔对应位于一个定位销柱228内，滚轮225的外围设有环槽，凸轮板226的外缘位于环槽内，支板224上设有挂钩229，机架21上安装手轮2210，吊绳的一端固定连接至挂钩229上，吊绳的另一端固定连接至手轮2210的外围，在工作状态下滚轮225的环槽是卡接在凸轮板226的外缘的，以确保支板224沿凸轮的外缘曲线摆动，在需要更换凸轮板226时，通过旋转手轮2210可以改变支板224与机架21的相对位置，用于方便对凸轮的拆卸。

主轴221外围转动套接至轴套2211，轴套2211的外围设有滑槽，支板224上设有滑轨，滑轨的外围滑动连接至滑槽内，且轴套2211的外围螺纹连接至涡轮2212的内圈，且涡轮2212与滑轨互不干涉，涡轮2212的下端转动套接至支板224上，涡轮2212与蜗杆2213相互啮合，蜗杆2213的一端安装同步电机2214，同步电机2214固定安装至支板224上，同步电机2214能够通过蜗杆2213带动涡轮2212与轴套2211相对运动，且相对运动的轴套2211、主轴221和研磨片沿滑轨的轴向位移，涡轮2212和蜗杆2213的配合用于带动主轴221沿轴向滑动，在研磨时研磨片会随着使用变薄，主轴221沿轴向滑动用于调整研磨片的相对位置，便于提高生产效率，降低维护成本。

上料机7包括第一取料机械臂71，且第一取料机械臂71的一端固定安装至第一竖向滑动单元72的移动端，且第一竖向滑动单元72固定安装至预设位置，第一取料机械臂71的另一端安装第第一取料工装73，第一取料工装73上设有第一视觉检测单元，第一视觉检测单元用于识别镜片位置和镜片的尺寸，第一取料机械臂71用于由托盘向对位组件4内分拣镜片，为了方便对进料镜片进行入料检测，在竖向滑动单元的一侧设置检测组件6，已用于检测进料厚度，同时在检测组件6设置翻转组件5，便于调整镜片的进料面。

第一竖向滑动单元72的一侧设置滑台74，滑台74上设有用于盛放镜片的第一凹槽，且滑台74固定安装第四气缸75的活动端，第一取料机械臂71用于向第一凹槽内装载镜片，第四气缸75带动滑台74、镜片向传送组件3靠近，并由传送组件3内的取料吸盘向对位组件4内卸载镜片。

下料机8包括第二取料机械臂81，且第一取料机械臂71和第二取料机械臂81均为现有技术的多臂机械手，第二取料机械臂81的一端固定安装至第二竖向滑动单元82的移动端，且第二竖向滑动单元82固定安装至预设位置，第二取料机械臂81的另一端安装第二取料工装83，第二取料工装83上设有第二视觉检测单元，第二视觉检测单元用于检测镜片主梁，第二取料机械臂81用于由研磨组件2、对位组件4或检测组件6向托盘内分拣镜片。

第二竖向滑动单元82一侧设置清洗组件84，清洗组件84用于对研磨后的镜片进行清洗烘干，清洗组件84包括清洗盒841，清洗盒841固定安装至预设位置，且清洗盒841的一侧设置动力部件842，动力部件842的一端安装旋转夹手845，且旋转夹手845位于清洗盒841内，旋转夹手845用于夹取镜片，动力部件842能够带动旋转夹手845和镜片旋转，下料机8的取料吸盘用于将研磨后的镜片放置到清洗盒841内，且旋转夹手845夹取镜片后能够带动镜片转动，清洗盒841内安装出气管843，出气管843用于清吹镜片。

清洗盒841内安装喷淋头844，喷淋头844用于向镜片喷洒清洗液，清洗盒841的一侧设置开合气缸846，开合气缸846的活动端安装盒盖，开合气缸846能够带动盒盖覆盖清洗盒841或远离清洗盒841，在对镜片进行清洗烘干时将盒盖覆盖在清洗盒841上，以防止污染工作环境。

第一取料工装73和第二取料工装83的结构相同，第一取料工装73包括底座731，且底座731上设置第五气缸732，第五气缸732的活动端安装第二取料吸盘733，第二取料吸盘733用于吸接托盘内或上游工位内的镜片。

为了方便将空托盘转运位置，第一取料工装73上还设置托盘的取放装置，且托盘的取放装置有多种实施方式，托盘的取放装置的第一实施例包括若干第三取料吸盘734，每个第三取料吸盘734均固定安装至第六气缸的活动端，第六气缸的外围固定连接至底座731上，第三取料吸盘734用于吸接托盘，托盘的取放装置第二实施例包括取料夹手735，取料夹手735用于抓取托盘，取料夹手735是现有技术的手指气缸。

镜片打磨用自动化生产线的工作过程：

如图1所示，本实施例的生产线为四个研磨组件2集成到台架1上组成，由右至左分别是1号研磨组件2、2号研磨组件2、3号研磨组件2和4号研磨组件2，其中每个研磨组件2的两侧分别存在一个对位组件4，且1号研磨组件2与2号研磨组件2之间设置1号翻转组件5，2号研磨组件2与3号研磨组件2之间设置检测组件6，3号研磨组件2和4号研磨组件2之间设置2号翻转组件5，在生产时工作人员将一叠盛放镜片的托盘放置至上料机7内，上料机7的第一取料机械臂71通过第一取料工装73对镜片进行取料，然后将镜片放置到上料机7的检测组件6进行厚度检测并发送至控制器，控制器判断研磨数据，然后第一取料机械臂71将镜片放置到滑台74内，滑台74通过第四气缸75将镜片传送至上料机7外，此时传送组件3上的行走机构带动第一取料吸盘32吸取镜片，且第一取料吸盘32将镜片传送至对位组件4内，对位组件4对镜片进行位置定位，然后对位组件4的第一气缸43带动对位工装41、镜片输送至上压组件23下方。

上压组件23的竖向移动单元231带动吸接盘232吸取镜片，对位工装41复位，竖向移动单元231带动镜片下探至下摆轮组件22的研磨片端面，并进行保压，吸接盘232停止吸取镜片，减速电机223带动主轴221、研磨片转动，同时滚动电机227带动滚轮225在凸轮板226的外缘往复滚动，实现研磨片对镜片的摆动研磨。

待1号研磨组件2研磨完成后，上压组件23吸取镜片并将镜片放置到下一工位的对位组件4上，对位完成后的镜片有行走机构的第一取料吸盘32吸取至1号翻转组件5工位，由1号翻转组件5对镜片夹取并翻转，然后重复上述上料及研磨工序，通过2号研磨组件2对镜片的另一端面进行研磨，待二号研磨组件2研磨完成后，由行走机构的第一取料吸盘32将物料转运至检测组件6，检测组件6检测镜片厚度并传送至控制器，控制器判断研磨数据后由3号研磨组件2和4号研磨组件2再次对镜片的两面进行研磨，待完成研磨后由第一取料吸盘32转运至下料机8，下料机8的运行模式与上料机7类同，此处不在赘述。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。