CN109590844B - 光学结构件自动研磨设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光学结构件自动研磨设备，包括自定心夹持单元(1)，包括旋转轴(11)和支承在所述旋转轴(11)上的自定心夹持结构(12)；第二夹持单元(2)，包括支架组件(21)和设置在支架组件(21)上的夹持组件(22)，夹持组件(22)位于所述自定心夹持单元(1)上方，行程控制单元(3)，包括行程滑轨(31)和第一换向指示块(32)和第二换向指示块(33)以及滑块(34)；驱动电机(4)，与行程控制单元(3)和旋转轴(11)相连接。本发明的光学结构件自动研磨设备，可以代替人工手动对光学调焦结构件进行研磨，效率高，研磨后产品的一致性好。

Description

光学结构件自动研磨设备

技术领域

本发明属于自动化设备领域，尤其涉及一种光学结构件自动研磨设备。

背景技术

目前光学调焦结构件配合研磨均停留在人工手动研磨阶段。人工手动研磨主观性强，研磨效果差，并且对于大批量结构件进行研磨时，研磨的一致性较差。同时人工研磨的效率较低，成本高。随着市场对于大批量调焦结构件的需求的不断增长，人工手动研磨的方式已经无法满足生产需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光学结构件自动研磨设备，提升研磨效率。

为实现上述目的，本发明提供一种光学结构件自动研磨设备，包括：

自定心夹持单元，包括旋转轴和支承在所述旋转轴上的自定心夹持结构；

第二夹持单元，包括支架组件和设置在所述支架组件上的夹持组件，所述夹持组件位于所述自定心夹持单元上方，

行程控制单元，包括行程滑轨和第一换向指示块和第二换向指示块以及滑块；

驱动电机，与行程控制单元和旋转轴相连接。

根据本发明的一个方面，所述自定心夹持结构包括第一滑轨和滑动设置在所述第一滑轨上第一夹持组件和第二夹持组件；

所述第一夹持组件包括第一驱动件和第一夹持件；

所述第二夹持组件包括第二驱动件和第二夹持件。

根据本发明的一个方面，所述第一夹持件或第二夹持件包括垂直连接的第一限位部分和第二限位部分；

所述第一限位部分和所述第二限位部分关于所述第一滑轨对称设置，且与所述第一滑轨倾斜设置。

根据本发明的一个方面，所述支架组件包括竖直支架和固定在所述竖直支架上水平支架；

所述夹持组件包括驱动件和滑动设置在所述水平支架上的第一夹爪和第二夹爪，所述驱动组件与所述第一夹爪或所述第二夹爪连接。

根据本发明的一个方面，所述第一夹爪或所述第二夹爪上设有惯性补偿组件，所述惯性补偿组件包括相连接的弹簧和惯性滑块。

根据本发明的一个方面，所述竖直支架上还设有向下夹紧气缸。

根据本发明的一个方面，所述光学结构件自动研磨设备还包括安装板，所述自定心夹持单元、所述第二夹持单元、所述行程控制单元和所述驱动电机安装在所述安装板上，所述第二夹持单元的所述竖直支架通过轴承安装在所述安装板上。

根据本发明的一个方面，所述第一换向指示块、所述第二换向指示块以及所述滑块与所述行程滑轨滑动连接，所述滑块位于所述第一换向指示块和所述第二换向指示块之间。

根据本发明的一个方面，所述第一换向指示块和所述第二换向指示块朝向所述滑块的一侧均设有换向开关。

根据本发明的一个方面，还包括控制单元，用于控制所述自定心夹持单元、第二夹持单元和驱动电机工作，所述驱动电机通过皮带与所述行程控制单元和旋转轴连接。

根据本发明的一个方面，所述旋转轴上设有气源进气孔。

根据本发明的一个方面，所述自定心夹持单元和所述第二夹持单元至少设有一个。

根据本发明的一个方案，本发明的光学结构件自动研磨设备，在对调焦结构件(包括上部分和上部分配合的下部分)进行研磨时，自定心夹持单元对调焦结构件的下部分进行夹紧固定，第二夹持单元对调焦结构件的上部分进行夹紧，之后通过驱动电机带动旋转轴旋转，使得位于自定心夹持结构上的调焦结构件的下部分相对于调焦结构件的上部分进行转动，实现对于调焦结构件配合研磨，行程控制单元可以控制研磨行程。如此相比于人工手动对调焦结构件进行研磨的方式而言，本发明的光学结构件自动研磨设备可以有效提升对光学结构件的研磨效率，同时研磨后的光学结构件的一致性好，有利于保证产品生产良率。

根据本发明的一个方案，由于第一夹持件包括垂直连接的第一限位部分和第二限位部分，并且第一限位部分和第二限位部分分别与第一滑轨倾斜设置。如此在对调焦结构件进行夹紧固定时，第一限位部分和第二限位部分分别倾斜地与调焦结构件接触，右侧通过限位板接触调焦结构件，如此通过三点定位的方式对调焦结构件夹紧固定，有利于固定的牢固性，保证调焦结构件与旋转轴始终同心，从而有利于保证研磨过程顺利进行，保证研磨精度。

根据本发明的一个方案，第一夹爪上设有惯性补偿组件。当然，惯性补偿组件也可以设置在第二夹爪上。惯性补偿组件包括弹簧和与弹簧相连接的惯性滑轨。由于设有惯性补偿组件，可以在研磨过程中对前后自由度进行补偿，即可以保证不会对调焦结构件夹紧过程造成形变，同时可以对研磨行程过度进行保护，避免对调焦结构件或设备组件造成损伤。

根据本发明的一个方案，在竖直支架上还设有向下夹紧气缸，如此可以通向下进价气缸对上下方向自由度进行补偿，可以利用夹紧气缸平衡重力，在研磨调焦结构件高度变化时，使得夹紧组件可以自由跟随调焦结构件，保持对于调焦结构件的夹紧力。

根据本发明的一个方案，垂直支架通过轴承安装在安装板上，夹持组件设置在垂直支架上。如此设置，由于通过轴承安装，可以对调焦结构件的定心误差进行补偿，即当调焦结构件的同心度存在偏差时，可以通过旋转跟随的方式对调焦结构件的定心误差进行补偿。如此可以消除研磨时只研磨结构件单边的情况。

根据本发明的一个方案，第一换向指示块和第二换向指示块滑动支承在行程滑轨上，也就是说，第一换向指示块和第二换向指示块在行程滑轨上的位置是可调的，即研磨的行程是可调的，例如研磨行程在5-200mm范围内可调，如此可以适应不同研磨行程的要求。通常情况下，在设置研磨行程时，实际的研磨行程应略大于调焦结构件应有研磨行程，确保研磨到位。

根据本发明的一个方案，自定心夹持单元和第二夹持单元各设置三个，如此可以同时对三个调焦结构件进行研磨，可大大提升研磨效率。

附图说明

图1示意性表示根据本发明一种实施方式的光学结构件自动研磨设备的立体图；

图2示意性表示根据本发明一种实施方式的光学结构件自动研磨设备的局部结构示图；

图3示意性表示根据本发明一种实施方式的安装板下侧结构示图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

在针对本发明的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其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，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。

结合图1、图2和图3所示，根据本发明的一种实施方式，本发明的光学结构件自动研磨设备包括自定心夹持单元1、第二夹持单元2、行程控制单元3和驱动电机4。

在本实施方式中，自定心夹持单元1、第二夹持单元2、行程控制单元3和驱动电机4均安装在安装板7上。自定心夹持单元1包括旋转轴11和支承在旋转轴11上的自定心夹持结构12。第二夹持单元2包括支架组件21和设置在支架组件21上的夹持组件22，并且夹持组件22位于自定心夹持单元1的上方。行程控制单元3用于控制对调焦结构件的研磨行程，包括行程滑轨31、第一换向指示块32、第二换向指示块33和滑块34。驱动电机4与行程控制单元3和旋转轴11通过皮带连接，提供驱动力。

本发明的光学结构件自动研磨设备，在对调焦结构件(包括上部分和上部分配合的下部分)进行研磨时，自定心夹持单元1对调焦结构件的下部分进行夹紧固定，第二夹持单元2对调焦结构件的上部分进行夹紧，之后通过驱动电机4带动旋转轴11旋转，使得位于自定心夹持结构12上的调焦结构件的下部分相对于调焦结构件的上部分进行转动，实现对于调焦结构件配合研磨，行程控制单元3可以控制研磨行程。如此相比于人工手动对调焦结构件进行研磨的方式而言，本发明的光学结构件自动研磨设备可以有效提升对光学结构件的研磨效率，同时研磨后的光学结构件的一致性好，有利于保证产品生产良率。

结合图1、图2和图3所示，本发明的自定心夹持单元1包括旋转轴11和支承在旋转轴11上的自定心夹持结构12。在本实施方式中，旋转轴11为圆柱体状结构，旋转轴11的直径可以根据调焦结构件的尺寸规格进行具体设置。自定心夹持结构12包括支承在旋转轴11上的第一滑轨121和滑动设置在第一滑轨121上的第一夹持组件122和第二夹持组件123，如图1所示，在本实施方式中，第一夹持组件122设置在左侧，第二夹持组件123设置在右侧。第一夹持组件122包括第一驱动件122a和与第一驱动件122a相连接的第一夹持件122b，第一驱动件122a可以驱动第一夹持件122b在第一滑轨121上移动。第二夹持件123包括第二驱动件123a和与第二驱动件123a相连接的第二夹持件123b，第二驱动件123a可以驱动第二夹持件123b在第一滑轨121上移动。

在本实施方式中，第一驱动件122a和第二驱动件123a均采用驱动气缸。在本实施方式中，第二夹持件123b为限位板，第一夹持件122b包括垂直连接的第一限位部分124和第二限位部分125，第一限位部分124和第二限位部分125关于第一滑轨121对称设置，且第一限位部分124和第二限位部分125与第一滑轨121倾斜设置。即在本实施方式中，第一限位部分124和第二限位部分125为夹角为90°的直角架结构，并直接角结构倾斜设置，第一限位部分124和第二限位部分125与第一滑轨121之间的夹角均为45°。

本发明的自定心夹持单元1，在旋转轴11上设置第一滑轨121，并在第一滑轨121上滑动设置第一夹持组件122和第二夹持组件123，如此可以根据不同规格的调焦结构件，设定旋转轴11的直径大小，之后将调焦结构件放置在第一滑轨121上，通过第一夹持组件122和第二夹持组件123夹紧固定。具体来说，需要保证调焦结构件夹紧固定和与旋转轴11同心设置。在本实施方式中，可以先调整好的第一夹持组件122的位置，之后放置调焦结构件，通过第二夹持组件123从右侧对调焦结构件进行夹紧固定。

在本实施方式中，由于第一夹持件122b包括垂直连接的第一限位部分124和第二限位部分125，并且第一限位部分124和第二限位部分125分别与第一滑轨121倾斜设置。如此在对调焦结构件进行夹紧固定时，第一限位部分124和第二限位部分125分别倾斜地与调焦结构件接触，右侧通过限位板接触调焦结构件，如此通过三点定位的方式对调焦结构件夹紧固定，有利于固定的牢固性，保证调焦结构件与旋转轴11始终同心，从而有利于保证研磨过程顺利进行，保证研磨精度。

当然，根据本发明的构思，第一夹持件122b还可以有其他设置形式，例如，第一夹持件122b可以为梯形结构，通过梯形结构的两腰对调焦结构件进行限位固定。

结合图1、图2和图3所示，根据本发明的一种实施方式，本发明的光学结构件自动研磨设备还包括控制单元9，用于控制自定心夹持单元1驱动电机4工作。具体来说，旋转轴11上设有气源进气孔111，当驱动电机4驱动旋转轴11旋转时，控制单元9同时控制进气，使驱动气缸工作，如此使得夹紧固定和旋转研磨互不干涉。驱动电机4的工作时间和转速通过控制单元9来设定。

控制单元9还可以控制第二夹持单元2对调焦结构件上部分进行夹紧固定。在本实施方式中，第二夹持单元2包括支承组件21和固定在支架组件21上的夹持组件22。其中支架组件21包括竖直支架211和固定在竖直支架211上的水平支架212，水平支架212的高度高于自定心夹持单元1的高度。

夹持组件22包括驱动件221和滑动设置在水平支架212上的第一夹爪222和第二夹爪223，驱动件221与第一夹爪222或第二夹爪223连接。在本实施方式中，驱动件221为驱动气缸，驱动件221与第一夹爪222连接，可驱动第一夹爪222移动，实现对调焦结构件上部分的夹紧固定。

在本实施方式中，第一夹爪222上设有惯性补偿组件5。当然，惯性补偿组件5也可以设置在第二夹爪223上。惯性补偿组件5包括弹簧和与弹簧相连接的惯性滑轨。本发明的光学结构件自动研磨设备，由于设有惯性补偿组件5，可以在研磨过程中对前后自由度进行补偿，即可以保证不会对调焦结构件夹紧过程造成形变，同时可以对研磨行程过度进行保护，避免对调焦结构件或设备组件造成损伤。

在本实施方式中，在竖直支架211上还设有向下夹紧气缸6，如此可以通向下进价气缸6对上下方向自由度进行补偿，可以利用夹紧气缸6平衡重力，在研磨调焦结构件高度变化时，使得夹紧组件22可以自由跟随调焦结构件，保持对于调焦结构件的夹紧力。

在本实施方式中，垂直支架211通过轴承8安装在安装板7上，夹持组件22设置在垂直支架211上。如此设置，由于通过轴承8安装，可以对调焦结构件的定心误差进行补偿，即当调焦结构件的同心度存在偏差时，可以通过旋转跟随的方式对调焦结构件的定心误差进行补偿。如此可以消除研磨时只研磨结构件单边的情况。

结合图1、图2和图3所示，本发明的控制单元3包括行程滑轨31、第一换向指示块32、第二换向指示块33和滑块34。在本实施方式，滑块34位于第一换向指示块32和第二换向指示块33之间，第一换向指示块32和第二换向指示块33朝向滑块34的一侧均设置有换向开关3a，当滑块34碰触到换向开关3a时，驱动电机4改变转动方向对调焦结构件进行研磨。也就是第一换向指示块32和第二换向指示块33之间的距离即为研磨的最大行程。

在本实施方式中，第一换向指示块32和第二换向指示块33滑动支承在行程滑轨31上，也就是，第一换向指示块32和第二换向指示块33在行程滑轨31上的位置是可调的，即研磨的行程是可调的，例如研磨行程在5-200mm范围内可调，如此可以适应不同研磨行程的要求。通常情况下，在设置研磨行程时，实际的研磨行程应略大于调焦结构件应有研磨行程，确保研磨到位。

结合图1、图2和图3所示，在本实施方式中，自定心夹持单元1和第二夹持单元2均设置有三个，自定心夹持单元1和第二夹持单元2为一一对应的关系。在本实施方式中，驱动电机4通过皮带同时连接三个旋转轴11，也就是说，可以同时驱动三个旋转轴11进行研磨工作，如此可以大大提升工作效率。

需要说明的是，根据本发明的构思，自定心夹持单元1和第二夹持单元2的设置数量不具有局限性，还可以设置更多，例如6个，具体可根据实际生产需求进行设置。

本发明的光学结构件自动研磨设备的对光学结构件的研磨工作流程如下：

首先根据光学结构件的尺寸规格，调整第一夹持件122b的位置，之后通过将调焦结构件放置在第一滑轨121上，确保调焦结构件与旋转轴11同轴设置。之后根据控制单元9的指令使得自定心夹持单元1对调焦结构件的下部分进行固定、第二夹持单元2对调焦结构件的上部分进行夹紧固定。接着设定好研磨行程，通过控制单元9设定研磨时间和转速，控制驱动电机4工作，带动旋转轴11、调焦结构件的下部分进行转动，实现对调焦结构件的自动研磨。

以上所述仅为本发明的一个方案而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。

Claims (10)

1.一种光学结构件自动研磨设备，用于对调焦结构件进行研磨，其特征在于，包括：

自定心夹持单元（1），包括旋转轴（11）和支承在所述旋转轴（11）上的自定心夹持结构（12）；所述自定心夹持结构（12）包括第一滑轨（121）和滑动设置在所述第一滑轨（121）上第一夹持组件（122）和第二夹持组件（123）；所述第一夹持组件（122）包括第一驱动件（122a）和第一夹持件（122b）；所述第二夹持组件（123）包括第二驱动件（123a）和第二夹持件（123b）;所述第一夹持件（122b）或第二夹持件（123b）对所述调焦结构件形成三点定位，夹紧固定所述调焦结构件，保证所述调焦结构件与所述旋转轴（11）始终同心；

第二夹持单元（2），包括支架组件（21）和设置在支架组件（21）上的夹持组件（22），夹持组件（22）位于所述自定心夹持单元（1）上方，所述支架组件（21）包括竖直支架（211）和固定在所述竖直支架（211）上水平支架（212）；所述夹持组件（22）包括驱动件（221）和滑动设置在所述水平支架（212）上的第一夹爪（222）和第二夹爪（223），所述驱动件（221）与所述第一夹爪（222）或所述第二夹爪（223）连接;

行程控制单元（3），包括行程滑轨（31）和第一换向指示块（32）和第二换向指示块（33）以及滑块（34）；

驱动电机（4），与行程控制单元（3）和旋转轴（11）相连接。

2.根据权利要求1所述的光学结构件自动研磨设备，其特征在于，所述第一夹持件（122b）或第二夹持件（123b）包括垂直连接的第一限位部分（124）和第二限位部分（125）；

所述第一限位部分（124）和所述第二限位部分（125）关于所述第一滑轨（121）对称设置，且与所述第一滑轨（121）倾斜设置。

3.根据权利要求1所述的光学结构件自动研磨设备，其特征在于，所述第一夹爪（222）或所述第二夹爪（223）上设有惯性补偿组件（5），所述惯性补偿组件（5）包括相连接的弹簧和惯性滑块。

4.根据权利要求1所述的光学结构件自动研磨设备，其特征在于，所述竖直支架（211）上还设有向下夹紧气缸（6）。

5.根据权利要求4所述的光学结构件自动研磨设备，其特征在于，所述光学结构件自动研磨设备还包括安装板（7），所述自定心夹持单元（1）、所述第二夹持单元（2）、所述行程控制单元（3）和所述驱动电机（4）安装在所述安装板（7）上，所述第二夹持单元（2）的所述竖直支架（211）通过轴承（8）安装在所述安装板（7）上。

6.根据权利要求1所述的光学结构件自动研磨设备，其特征在于，所述第一换向指示块（32）、所述第二换向指示块（33）以及所述滑块（34）与所述行程滑轨（31）滑动连接，所述滑块（34）位于所述第一换向指示块（32）和所述第二换向指示块（33）之间。

7.根据权利要求6所述的光学结构件自动研磨设备，其特征在于，所述第一换向指示块（32）和所述第二换向指示块（33）朝向所述滑块（34）的一侧均设有换向开关（3a）。

8.根据权利要求1所述的光学结构件自动研磨设备，其特征在于，还包括控制单元（9），用于控制所述自定心夹持单元（1）、第二夹持单元（2）和驱动电机（4）工作，所述驱动电机（4）通过皮带与所述行程控制单元（3）和旋转轴（11）连接。

9.根据权利要求8所述的光学结构件自动研磨设备，其特征在于，所述旋转轴（11）上设有气源进气孔（111）。

10.根据权利要求1所述的光学结构件自动研磨设备，其特征在于，所述自定心夹持单元（1）和所述第二夹持单元（2）至少设有一个。