一种异形透镜加工用定心磨边设备的制作方法

1.本实用新型涉及透镜加工技术领域，具体为一种异形透镜加工用定心磨边设备。


背景技术：

2.透镜是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件，镜头是由几片透镜组成的，有塑胶透镜和玻璃透镜两种，玻璃透镜比塑胶透镜贵，且其成像效果要比塑胶透镜好，在天文、军事、交通、医学、艺术等领域发挥着重要作用；透镜是光学系统中最常见的光学零件之一，定心磨边是透镜抛光后消除或减少透镜中心偏差的重要工序。
3.中国专利cn202022841172.5公开了一种光学透镜定心磨边装置，采用的技术方案是，包括机架，在机架底部设有旋转电机，旋转电机的输出端与转轴连接，转台设置在转轴顶端，在转台上设有调节环形凸起，在转台设有中心定位孔，调节环形凸起上均布设有定位调节螺孔，旋钮顶紧螺栓设置在定位调节螺孔内，在机架侧面设有对称设置的水平伸缩气缸，水平伸缩气缸通过变频电机连接磨砂轮，在机架顶部设有竖直伸缩气缸，在竖直伸缩气缸底端设有滑槽，限位块置于滑槽内，压料盘通过调节杆连接限位块，在调节杆上设有螺旋弹簧；本技术方案中存在的问题是：只能对边缘为圆形的透镜进行定心，需要拧动四个旋钮顶紧螺栓，才能够对透镜进行定心，不仅定心调节速度慢，而且不够精准，市面上常见的异形透镜定心磨边设备，也只能针对某种或某类型的异形透镜进行加工，适用范围小；上方的压料盘仅对待加工透镜的中心部位进行了限位，但由于透镜表面为球面，因此在限位以及旋转加工过程中非常容易透镜跑偏，限位固定效果差，同时压料盘仅能在竖直方向上进行移动，会对透镜在水平面上的转动产生阻碍，不利于透镜旋转；仅能夹持并加工圆形透镜，不能加工异形透镜，同时只能在旋转过程中对透镜进行磨边加工，无法对透镜进行彻底固定并加工单独的一面，适用范围小。


技术实现要素：

4.鉴于现有技术中所存在的问题，本实用新型公开了一种异形透镜加工用定心磨边设备，采用的技术方案是，包括支撑腿、机架、旋转机构、竖直伸缩气缸、水平伸缩气缸、变频电机、磨砂轮、控制电路，所述机架底部外侧设有若干所述支撑腿，可以起到支撑固定的作用，同时使该装置底部与地面分离，可以安装其它部件，底部中部设有所述旋转机构，可以使相应部件水平转动，顶部内侧设有所述竖直伸缩气缸，可以使相应部件上下移动，所述水平伸缩气缸和所述旋转机构位置相对应，使所述水平伸缩气缸伸缩移动的方向经过所述旋转机构，且一端通过所述变频电机连接所述磨砂轮，所述变频电机可以带动所述磨砂轮转动，进而打磨透镜，所述控制电路内设有微处理器，所述旋转机构、所述竖直伸缩气缸、所述水平伸缩气缸、所述变频电机均和所述微处理器相连接，便于统一控制管理该装置中的各个电性元件；还包括顶紧机构、托板、滚筒、转动轴、连接板、移动板、导杆、双向移动机构、弹性伸缩机构、压板、固定板，所述机架侧面设有和所述旋转机构位置相对应的所述顶紧机构，可以对所述旋转机构进行顶紧固定，避免其继续旋转，进而对透镜进行彻底地固定，可
以对透镜的某一面进行打磨，且在打磨过程中透镜不会晃动移位，所述托板截面呈环状，由于透镜表面呈球面，因此环状设置可以更牢固地放置待加工透镜，增大了支撑面积，同时可以防止透镜滑出托板并来回晃动，底部固定连接所述旋转机构，通过所述旋转机构可以带动所述托板转动，所述双向移动机构设在所述机架顶部，用于该机构自身的固定，底部连接左右对称设置且带有导向孔的所述移动板，通过所述双向移动机构的作用，可以使两个所述移动板进行反向移动，所述连接板顶部连接所述移动板，使所述移动板可以带动所述连接板进行同时移动，底部通过所述转动轴转动连接两个前后对称的所述滚筒，使所述滚筒能够旋转，通过四个呈矩形阵列排布的所述滚筒可以对边缘为圆形的透镜进行夹紧定心，同时由于所述滚筒能够转动，因此在透镜被所述滚筒夹紧后仍然能够进行转动，所述竖直伸缩气缸左右两侧通过所述导杆固定连接所述机架，用于连接固定，更加牢固，使所述竖直伸缩气缸在工作过程中不易晃动，所述导杆与所述导向孔滑动连接，可以为所述移动板进行导向，同时使所述移动板在移动过程中更为稳定，不易晃动，所述弹性伸缩机构顶部连接所述竖直伸缩气缸，底部轴连接所述压板，可以在所述压板压紧透镜的同时提供缓冲，避免所述竖直伸缩气缸用力过大导致透镜被压坏，同时所述压板轴连接所述弹性伸缩机构，在透镜被压紧后任然能够转动，所述压板和所述托板位置相对应，且截面呈环状，由于透镜表面呈球状，因此环状设置可以增大压紧面积，更加牢固，同时在压紧过程中，由于所述压板和所述托板都呈环状，因此，表面呈球状的透镜可以在压紧时自动调整位置并进行定心，所述顶紧机构、所述双向移动机构均和所述微处理器相连接，便于统一操作控制。
5.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述支撑腿底部设有缓冲垫，可以防止该装置底部与地面硬性接触，进而保护地面，所述缓冲垫的材质选用橡胶，弹性好，易加工，价格低廉。
6.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述旋转机构包括第一电机、第一转轴、转动框，所述机架底部固定连接所述第一电机且轴连接所述第一转轴，可以固定所述第一电机并使所述第一转轴绕所述机架进行转动，所述第一转轴上下两端分别连接所述转动框和所述第一电机，所述第一电机可以为所述第一转轴的旋转提供动力，进而带动所述转动框转动，所述转动框底部滑动连接所述机架，使所述转动框的转动不会受到所述机架的阻碍，顶部固定连接所述托板，可以带动所述托板一起进行转动，进而使所述托板上方放置的透镜进行旋转，所述第一电机和所述微处理器相连接，便于统一操作管理。
7.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述顶紧机构包括第一液压缸、第一液压杆、顶板，所述第一液压缸和所述旋转机构位置相对应，右端固定连接所述机架，可以固定所述第一液压缸，左端通过所述第一液压杆连接所述顶板，可以通过所述第一液压杆带动所述顶板水平伸缩移动对所述旋转机构进行顶紧固定，防止所述旋转机构继续转动，所述第一液压缸和所述微处理器相连接，便于统一操控。
8.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述托板的顶部和所述压板的底部均设有防滑垫，防止二者之间的被上下夹紧的透镜在转动过程中滑动，可以更好地通过所述旋转机构带动透镜进行旋转，所述防滑垫的材质选用硅胶，防滑稳定性好，环保无毒，耐磨耐滑，防老化，耐腐蚀，经久耐用，便于清洗。
9.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述双向移动机构包括滑块、双向螺杆、第二电机，所述机架顶部设有空腔并轴连接所述双向螺杆，使所述双向螺杆可以转动，右端设
有和所述双向螺杆相连的所述第二电机，可以为所述双向螺杆的转动提供动力，所述滑块左右对称设置，内部设有螺纹孔并啮合在所述双向螺杆上，转动所述双向螺杆，即可使两个所述滑块反向移动，前后两侧滑动连接所述空腔，可以对所述滑块进行导向，防止其移动过程中不断晃动，底部连接所述移动板，可以带动所述移动板同时移动，所述第二电机和所述微处理器相连接，便于统一操纵。
10.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述弹性伸缩机构包括上隔板、弹簧、伸缩杆、下隔板，所述伸缩杆外部套装有所述弹簧，所述伸缩杆可以伸缩并起到导向的作用，所述弹簧可以提供弹力，二者上下两端均分别连接所述上隔板和所述下隔板，用于连接其它部件，所述上隔板顶部连接所述竖直伸缩气缸，可以通过所述竖直伸缩气缸的作用进行升降，所述下隔板底部轴连接所述压板，使所述压板可以绕所述下隔板旋转，在压紧透镜后不会影响到透镜的旋转。
11.本实用新型的有益效果：本实用新型通过设置截面呈环状的托板和压板，可以对表面为球形一部分的透镜进行快速定心，使透镜自行贴合环状接触面，定心精准，通过设置双向移动机构、移动板、连接板、转轴、滚筒，还可以对边缘为圆形的透镜进行快速定位，定心更加精准；通过将压板顶部与弹性连接机构轴连接，使压板能够旋转，在压紧透镜后，仍然不会对透镜的转动产生阻碍，由于透镜表面为球面，因此环状设置的托板和压板可以分别增大支撑面积和压紧面积，避免夹紧部位为点接触，使被上下夹紧的透镜更加牢固，在旋转加工过程中不易跑偏，限位固定效果更好；通过设置顶紧机构、截面呈环状的托板和压板，只要透镜的表面为球面一部分，就可以对各种透镜进行夹紧固定，在需要加工异形透镜时，可以通过顶紧机构顶紧固定旋转机构，对透镜进行彻底地固定，进而可以单独加工打磨异形透镜的某一面，适用范围更广。
附图说明
12.图1为本实用新型主视图的剖视结构示意图；
13.图2为本实用新型左视图的部分剖视结构示意图；
14.图3为本实用新型移动板左视图的结构示意图。
15.图中：1、支撑腿；2、机架；3、旋转机构；301、第一电机；302、第一转轴；303、转动框；4、顶紧机构；401、第一液压缸；402、第一液压杆；403、顶板；5、托板；6、滚筒；7、转动轴；8、连接板；9、移动板；10、导杆；11、双向移动机构；1101、滑块；1102、双向螺杆；1103、第二电机；12、竖直伸缩气缸；13、弹性伸缩机构；1301、上隔板；1302、弹簧；1303、伸缩杆；1304、下隔板；14、压板；15、水平伸缩气缸；16、变频电机；17、磨砂轮；18、固定板。
具体实施方式
16.实施例1
17.如图1至图3所示，本实用新型公开了一种异形透镜加工用定心磨边设备，采用的技术方案是，包括支撑腿1、机架2、旋转机构3、竖直伸缩气缸12、水平伸缩气缸15、变频电机16、磨砂轮17、控制电路，所述机架2底部外侧设有若干所述支撑腿1，用于支撑固定该装置，底部中部设有所述旋转机构3，可以提供水平旋转动力，顶部内侧设有所述竖直伸缩气缸12，可以提供竖直升降动力，所述水平伸缩气缸15和所述旋转机构3位置相对应，且一端通
过所述变频电机16连接所述磨砂轮17，通过所述水平伸缩气缸15可以水平伸缩移动所述变频电机16和所述磨砂轮17，所述变频电机16可以提供动力，使所述磨砂轮17旋转，进而对透镜的边缘处进行打磨，所述控制电路内设有微处理器，所述旋转机构3、所述竖直伸缩气缸12、所述水平伸缩气缸15、所述变频电机16均和所述微处理器相连接，可以对该装置中的电性元件进行统一控制管理；还包括顶紧机构4、托板5、滚筒6、转动轴7、连接板8、移动板9、导杆10、双向移动机构11、弹性伸缩机构13、压板14、固定板18，所述机架2侧面设有和所述旋转机构3位置相对应的所述顶紧机构4，可以顶紧固定所述旋转机构3，避免其继续转动，进而防止透镜在打磨过程中晃动移位，所述托板5截面呈环状，由于透镜表面呈球面，因此环状设置可以更好地放置待加工透镜，同时可以防止滑动，底部固定连接所述旋转机构3，通过所述旋转机构3提供动力，可以使所述托板5旋转，所述双向移动机构11设在所述机架2顶部，底部连接左右对称设置且带有导向孔的所述移动板9，通过所述双向移动机构11可以带动两个所述移动板9反向移动，所述连接板8顶部连接所述移动板9，用于连接固定，底部通过所述转动轴7转动连接两个前后对称的所述滚筒6，使所述滚筒6可以转动起来，通过四个所述滚筒6可以对边缘为圆形的透镜进行夹紧定心，同时由于所述滚筒6能够转动，因此在夹紧透镜后不会影响到透镜的旋转，所述竖直伸缩气缸12左右两侧通过所述导杆10固定连接所述机架2，用于连接固定，更加牢固，不易晃动，所述导杆10与所述导向孔滑动连接，可以为所述移动板9的移动进行导向，所述弹性伸缩机构13顶部连接所述竖直伸缩气缸12，底部轴连接所述压板14，可以在压紧透镜的同时提供缓冲，避免用力过大导致透镜被压坏，同时所述压板14轴连接所述弹性伸缩机构13，在压紧透镜后不会影响到透镜的旋转，所述压板14和所述托板5位置相对应，且截面呈环状，由于透镜表面呈球状，因此环状设置可以增大压紧面积，更加牢固，同时在压紧过程中，由于所述压板14和所述托板5都呈环状，因此，表面呈球状的透镜可以在压紧时自动调整位置并进行定心，所述顶紧机构4、所述双向移动机构11均和所述微处理器相连接，便于统一操作管理。
18.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述支撑腿1底部设有缓冲垫，可以防止地面被压坏，所述缓冲垫的材质选用橡胶，弹性好，成本低。
19.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述旋转机构3包括第一电机301、第一转轴302、转动框303，所述机架2底部固定连接所述第一电机301且轴连接所述第一转轴302，用于固定二者，所述第一转轴302上下两端分别连接所述转动框303和所述第一电机301，通过所述第一电机301提供动力，使所述第一转轴302可以带动所述转动框303转动，所述转动框303底部滑动连接所述机架2，使所述机架2不会阻碍所述转动框303的转动，顶部固定连接所述托板5，可以带动所述托板5一起进行转动，所述第一电机301和所述微处理器相连接，便于统一操作控制。
20.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述顶紧机构4包括第一液压缸401、第一液压杆402、顶板403，所述第一液压缸401和所述旋转机构3位置相对应，右端固定连接所述机架2，用于连接固定，左端通过所述第一液压杆402连接所述顶板403，通过所述第一液压缸401提供动力，可以使所述第一液压杆402带动所述顶板403水平伸缩移动并顶紧固定所述旋转机构3，所述第一液压缸401和所述微处理器相连接，便于统一操纵。
21.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述托板5的顶部和所述压板14的底部均设有防滑垫，防止二者之间的透镜在转动过程中滑动，所述防滑垫的材质选用硅胶，防滑稳
定性好，健康环保，无异味，防震，防霉，防晒，回弹性好，撕裂强度高，平整度好，抗温强度高。
22.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述双向移动机构11包括滑块1101、双向螺杆1102、第二电机1103，所述机架2顶部设有空腔并轴连接所述双向螺杆1102，使所述双向螺杆1102可以转动，右端设有和所述双向螺杆1102相连的所述第二电机1103，可以为所述双向螺杆1102的转动提供动力，所述滑块1101左右对称设置，内部设有螺纹孔并啮合在所述双向螺杆1102上，转动所述双向螺杆1102，即可使两个所述滑块1101反向移动，前后两侧滑动连接所述空腔，用于导向，底部连接所述移动板9，用于传动，所述第二电机1103和所述微处理器相连接，便于统一操控。
23.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述弹性伸缩机构13包括上隔板1301、弹簧1302、伸缩杆1303、下隔板1304，所述伸缩杆1303外部套装有所述弹簧1302，所述伸缩杆1303可以伸缩导向，所述弹簧1302可以提供弹力，二者上下两端均分别连接所述上隔板1301和所述下隔板1304，用于连接其它部件，所述上隔板1301顶部连接所述竖直伸缩气缸12，可以通过所述竖直伸缩气缸12的作用进行升降，所述下隔板1304底部轴连接所述压板14，使所述压板14可以转动。
24.本实用新型的工作原理：支撑腿1可以支撑固定机架2，将待加工的透镜放到托板5上，若透镜为异形，直接通过竖直伸缩气缸12向下移动弹性伸缩机构13和压板14，由于托板5和压板14的截面都呈环状，因此表面为球面的透镜在被上下夹紧的过程中即可自行调整位置并进行定心，若透镜边缘处为圆形，则可先通过双向移动机构11的作用，使两个移动板9沿导杆10反向移动，进而带动连接板8底部通过转动轴7相连的滚筒6移动，最终通过四个滚筒6在水平方向上对边缘处为圆形的透镜进行快速夹紧定心，滚筒6自身能够转动，在夹紧透镜后仍然不会影响到透镜的旋转，之后再通过压板14进行竖直方向上的压紧固定，压板14自身能够转动，在压紧透镜后也不会影响到透镜的旋转，这种定心方式更为精准，在透镜固定完毕后，启动旋转机构3，即可使托板5带动透镜转动，若透镜为圆形，直接在旋转过程中打磨即可，若透镜为异形，将固定后的透镜旋转至指定角度并停止旋转机构3，然后通过顶紧机构4顶紧固定旋转机构3，防止旋转机构3继续转动，即可对异形透镜进行彻底地固定，此时，即可对异形透镜的某一个面进行单独加工，打磨时，启动变频电机16，带动磨砂轮17旋转，启动固定板18上的水平伸缩气缸15，带动磨砂轮17水平伸缩移动，直至接触到透镜即可；旋转机构3工作时，启动第一电机301，使第一转轴302带动转动框303转动，进而带动托板5转动；顶紧机构4工作时，启动第一液压缸401，使第一液压杆402带动顶板403伸长，直至顶紧固定旋转机构3即可；双向移动机构11工作时，启动第二电机1103，使双向螺杆1102转动，即可使两个滑块1101反向移动，进而带动两个移动板9反向移动；弹性伸缩机构13工作时，竖直伸缩气缸12带动上隔板1301、弹簧1302、伸缩杆1303、下隔板1304向下移动，最终使压板14向下压紧透镜，在不断压紧的过程中，弹簧1302提供弹力，伸缩杆1303缩短，起到缓冲的作用，防止透镜被直接压坏。
25.本实用新型涉及的微处理器采用爱特梅尔89c51型单片机，用来启停电机，89c51的管脚及连接方式本领域技术人员可参考教材或厂商出版的技术手册获得技术启示。
26.本实用新型涉及的电路连接为本领域技术人员采用的惯用手段，可通过有限次试验得到技术启示，属于公知常识。
27.本文中未详细说明的部件为现有技术。
28.上述虽然对本实用新型的具体实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化，而不具备创造性劳动的修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。