一种简单可靠的光学镜片精磨设备自动上下料装置的制作方法

1.本实用新型属于光学加工设备领域，具体涉及一种结构简单、生产效率和设备利用率高、质量稳定的简单可靠的光学镜片精磨设备自动上下料装置。


背景技术：

2.光学镜片从毛坯形成光学表面，都需要经过粗磨、精磨和抛光工序。由于光学镜片的精磨时间较长，因此传统光学镜片生产企业的精磨机数量较多，但传统镜片精磨设备的上下料主要依靠人工来实现，即操作人员站在精磨设备旁，通过人工将光学镜片放置于精磨设备的夹具上进行精磨，最后再将磨好的光学镜片从夹具上取下放置于专用的料盘或龙骨链的托盘上。因此，传统方法每台或两三台精磨设备就需要占用一个劳动力，不仅劳动强度大，费时费工，造成效率低、成本高，而且人工上下料时由于人为因素大，难以有效确保产品质量的稳定，且镜片精磨时的润滑液还含有对皮肤有害的化学物质，长期接触还存在危害。
3.现有技术中，为了提高光学镜片精磨设备的上下料效率和降低生产成本，也有采用振动式给料盘配合多气缸组合而成的上下料装置，虽然也能实现精磨或其它磨削工序的上下料，但由于只能实现单机上下料，对于具有较多数量的精磨设备的企业来说，其占功能单一且结构复杂，整体的拥有成本和维护成本均较高。此外，也有在多磨头的精磨设备上设置可沿x、y及z轴分别移动且配合可翻转机构构成的上下料装置，虽然也能够实现多个磨头的上下料，但由于其各移动部分均为硬性连接且机构复杂，对于多台单机或不同结构的精磨设备来说其扩展性不够灵活。另外，还有采用机器人通过定点定位、顺序执行来实现精磨设备上下料的技术方案，虽然其能够适应单机多头及单头多机等不同形式精磨设备的上下料，但由于其采用定点定位顺序执行的上下料方式，对于不同磨头数量的单机或不同数量的单头单机，其需要设置不同硬性的定位点，不能灵活的根据需要软调整，而顺序执行也会造成其中部分设备故障时很难及时便捷的调整适应，导致维护和调整较为困难。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种结构简单、生产效率和设备利用率高、质量稳定的光学镜片精磨设备自动上下料装置。
5.本实用新型的目的是这样实现的：包括机架、料盘，所述机架沿成行的多台精磨设备前端横向布置，所述料盘设置在机架上，其特征在于还包括导轨、底座、机器臂系统、吸盘ⅰ、定位装置、控制器，所述导轨与机架固定连接且与成行的精磨设备平行，所述底座上设置有导轮及驱动导轮的驱动装置，所述底座通过导轮与导轨可移动的连接，所述机器臂系统的底部与底座固定连接，所述吸盘ⅰ固定设置于机器臂系统的前端且通过控制阀ⅰ与真空系统连通，所述定位装置设置于底座和/或机架并用于定位底座在导轨上的位置，所述驱动装置、控制阀ⅰ及定位装置的控制端分别与控制器电性连接，所述机器臂系统的数据端与控制器信号连接。
6.本实用新型的有益效果：
7.1、本实用新型通过在多台精磨设备前设置可行走的机器臂系统，通过定位装置确定机器臂系统与各精磨设备的位置，实现多台精磨设备的自动上下料，人工仅需定时更换料盘即可，有效减低了劳动强度，并可大幅减低人力成本，也能降低磨削润滑液对人体的伤害。
8.2、本实用新型采用自走式结构载运商品化的多轴机器臂系统，既可以有效控制拥有成本，而且结合定位装置，可根据需要自由的设置和调整多轴机器臂系统的停留位置及各位置的对应功能，实现定位和功能的软定制，从而可适应不同数量精磨设备的上下料共用，也能及时规避其中的故障设备，调整和维护较为灵活，适应性较强。
9.3、本实用新型的机器臂系统上下料，乃至对中机构和翻面机构均采用吸盘吸附镜片，可避免吸附及送料过程损伤镜片，还能在吸附镜片前向吸盘吹气以释放镜片或在吸取精磨后的镜片前吹气以去除镜片上的屑末，从而消除吸盘吸附镜片后掉落损坏的风险。
10.4、本实用新型还设置对中机构及翻面机构，对中机构可使镜片从料盘内转移到多轴机器臂系统的吸盘内时中心保持一致，从而提高上料至精磨设备中的位置准确性，可有效提高精磨的质量；而翻面机构可在精磨一面后转移到另一精磨设备的过程中实现自动翻面，从而免除了传统人工翻面摆放的繁琐过程，减低了劳动强度，也可避免人工翻面的摆放错误，可实现一人管护多台设备，有效提高了生产效率和生产质量。
11.综上所述，本实用新型具有结构简单、生产效率和设备利用率高、质量稳定的特点。
附图说明
12.图1为本实用新型结构示意图；
13.图2为图1之前视局部放大视图；
14.图3为图1之对中机构结构示意图；
15.图4为图3之俯视图；
16.图5为图1之翻面机构结构示意图；
17.图6为图5之俯视图；
18.图7为图1之吸盘放大图；
19.图中：1-精磨设备，2-机架，3-料盘，4-导轨，5-底座，5a-驱动导轮，5b-驱动装置，6-机器臂系统，7-吸盘ⅰ，8-定位装置，9-吸盘ⅱ，10-延伸杆，11-安装架，12-对中机构，12a-阔型手指气爪，12b-定位指，12c-吸盘ⅲ，13-翻面机构，13a-旋转驱动装置，13b-支臂，13c-吸盘ⅳ。
具体实施方式
20.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变更或改进，均属于本实用新型的保护范围。
21.如图1、2和7所示，本实用新型包括机架2、料盘3，所述机架2沿成行的多台精磨设备1前端横向布置，所述料盘3设置在机架2上，其特征在于还包括导轨4、底座5、机器臂系统
6、吸盘ⅰ7、定位装置8、控制器，所述导轨4与机架2固定连接且与成行的精磨设备1平行，所述底座5上设置有导轮5a及驱动导轮5a的驱动装置5b，所述底座5通过导轮5a与导轨4可移动的连接，所述机器臂系统6的底部与底座5固定连接，所述吸盘ⅰ7固定设置于机器臂系统6的前端且通过控制阀ⅰ与真空系统连通，所述定位装置8设置于底座5和/或机架2并用于定位底座5在导轨4上的位置，所述驱动装置5b、控制阀ⅰ及定位装置8的控制端分别与控制器电性连接，所述机器臂系统6的数据端与控制器信号连接。
22.所述机器臂系统6的前端还至少设置有吸盘ⅱ9，所述吸盘ⅱ9通过控制阀ⅱ与真空系统连通，所述控制阀ⅱ的控制端与控制器电性连接；所述吸盘ⅰ7与吸盘ⅱ9的轴心线垂直或为锐角。
23.所述吸盘ⅰ7与吸盘ⅱ9的底部分别连接有延伸杆10，所述延伸杆10的另一端与机器臂系统6的前端固定连接，所述延伸杆10可伸入精磨设备1内。
24.所述机器臂系统6的前端还固定设置有安装架11，所述延伸杆10固定设置于安装架11的前端和/或侧端。
25.所述定位装置8为设置于底座5与机架2的光栅尺或为设置于底座5的激光测距，或者为各精磨设备1对应的在机架2上分设有挡块或反光板且设置于底座5的行程开关或激光接近开关。
26.所述导轨4固定设置于低于精磨设备1进出料窗口的机架2上方或者固定吊设在高于精磨设备1进出料窗口的机架2下方，所述机器臂系统6固定设置于导轨4上方的底座5或者固定吊设在导轨4下方的底座5。
27.所述机架2至少设置有两条平行的导轨4，所述底座5至少在前后两端分别设置有与导轨4配合的导轮5a，所述驱动装置5b与导轮5a的连接端还设置有制动机构，所述制动机构的控制端与控制器电性连接。
28.如图3和4所示，所述机架2或底座5上还固定设置有对中机构12，所述对中机构12包括阔型手指气爪12a、定位指12b、吸盘ⅲ12c，所述阔型手指气爪12a的底部与机架2或底座5固定连接，所述吸盘ⅲ12c开口向上的固定设置于阔型手指气爪12a的上端中部，所述吸盘ⅲ12c通过控制阀ⅲ与真空系统连通，所述阔型手指气爪7c1两侧的手指顶端分别设置有向吸盘ⅲ12c中心延伸的一个或两个定位指12b且两端总计至少设置有三个定位指12b，所述阔型手指气爪12a通过控制阀ⅳ与真空系统连通，所述控制阀ⅲ、控制阀ⅳ的控制端分别与控制器电性连接。
29.如图5和6所示，所述对中机构12一侧的机架2或底座5上还固定设置有翻面机构13，所述翻面机构13包括旋转驱动装置13a、支臂13b、吸盘ⅳ13c，所述旋转驱动装置13a固定设置于对中机构12一侧的机架2或底座5上且旋转轴与导轨4垂直，所述支臂13b垂直固定设置于旋转驱动装置13a的旋转轴上，所述吸盘ⅳ13c固定设置于支臂13b远离旋转轴的一端，所述吸盘ⅳ13c通过控制阀
ⅴ
与真空系统连通，所述控制阀
ⅴ
与控制器电性连接。
30.所述吸盘ⅳ13c在支臂13b旋转至吸盘ⅲ12c上方时与吸盘ⅲ12c中心重合。
31.如图7所示，所述吸盘ⅰ7、吸盘ⅱ9、吸盘ⅲ12c和/或吸盘ⅳ13c包括通过控制阀与真空系统连接的吸盘、空心螺杆、调节螺母、压缩弹簧，所述吸盘固定设置于空心螺杆的一端，所述空心螺杆穿设在支臂、旋转底座或移动杆的通孔内，所述空心螺杆在吸盘与通孔端面间设置有压缩弹簧且在远离吸盘的通孔另一端设置有调节螺母，所述空心螺杆远离吸盘
的一端依次与控制阀（图中未示出）及外接的真空系统连通。
32.所述控制器为plc控制器或工控机。
33.本实用新型的工作原理和工作过程：
34.如图1至7所示，将本实用新型启动后，自检完成后按下述步骤工作：
35.1、控制器控制驱动装置5b启停，将机器臂系统6移动到料盘一侧，然后传输信号给机器臂系统6的控制系统，控制系统控制机器臂系统6运动使吸盘ⅰ7抵接料盘3内的待磨镜片，随后控制器控制控制阀ⅰ使吸盘ⅰ7接通真空系统将待磨镜片吸住，随后机器臂系统6将镜片送到指定的精磨设备内进行第一面精磨（必要时机器臂系统6将镜片送到对中机构12的吸盘ⅲ12c内，随后控制器控制阔型手指气爪2a启动将镜片对中，然后控制吸盘ⅲ12c吸住已对中的镜片，待机器臂系统6的吸盘ⅰ7吸住已对中镜片后吸盘ⅲ12c松开）。
36.2、当镜片的一面已精磨完成后，控制器通知机器臂系统6将镜片取出，然后将镜片放置到翻面机构13的吸盘ⅳ13c内并吸紧，随后控制器控制旋转驱动装置13a旋转180
°
，完成已磨镜片换向。翻面机构13将吸盘ⅳ13c内镜片翻转并放置在对中机构12的吸盘ⅲ12c内，对中机构12再次对镜片进行对中，等待另一面的精磨。
37.3、控制器通知机器臂系统6将对中机构12中已翻面并对中的镜片取出，随后控制器控制驱动装置5b启停，将机器臂系统6移动到磨削另一面的精磨设备一侧，然后机器臂系统6将镜片送入精磨设备内进行第二面精磨；磨削完成后，控制器通知机器臂系统6将镜片取出，随后控制驱动装置5b启停，将机器臂系统6移动到料盘3一侧，随后将已完成精磨的镜片放入料盘3内，完成镜片的精磨。
38.以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。