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CN112025517B - 一种玻璃镜片双切直边设备及其切边方法 - Google Patents

一种玻璃镜片双切直边设备及其切边方法 Download PDF

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CN112025517B CN202010821678.1A CN202010821678A CN112025517B CN 112025517 B CN112025517 B CN 112025517B CN 202010821678 A CN202010821678 A CN 202010821678A CN 112025517 B CN112025517 B CN 112025517B
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Abstract

一种玻璃镜片双切直边设备，包括：旋转机构（1）、进给机构（2）和砂轮（3）；进给机构（2）包括：进给电机（21）、丝杆（22）和进给螺母（23），进给电机（21）的电机轴与丝杆（22）形成转动连接，进给螺母（23）与丝杆（22）啮合，砂轮（3）与进给螺母（23）连接；旋转机构（1）包括：旋转驱动装置（11）和治具（12），旋转驱动装置（11）与治具（12）形成转动连接，砂轮（3）与治具（12）沿上下方向正对。上述双切直边设备通过其切边方法可以实现玻璃镜片的双切直边操作，而且砂轮进给的控制精度高，保证了玻璃镜片的加工质量，还大大提高了切边工艺的效率。

Description

一种玻璃镜片双切直边设备及其切边方法
技术领域
本发明涉及玻璃镜片的切边设备，尤其是涉及一种玻璃镜片双切直边设备及其切边方法。
背景技术
玻璃镜片的主要原料是光学玻璃。光学性质优越，不容易划花，折射率高。玻璃镜片的透光率和机械化学性能都比较好，有恒定的折射率、理化性能稳定。
目前，为了实现与光学设备的配合或装配，有的玻璃镜片需要通过砂轮打磨工艺形成两条直边。在现有的玻璃镜片打磨工艺过程中，都是通过胶黏剂将玻璃镜片固定在打磨板的边缘，并将需打磨的部分从边缘外露出，然后采用砂轮进行打磨的。
然而，现有的切边工艺都是通过手动或气缸控制砂轮的进给，其控制精度不高；此外，玻璃镜片在切边的过程中都是固定的(静态的)，在切边过程中还需要控制砂轮的横向移动，导致了切边设备的复杂化，并且造成切边的效率过低。
发明内容
本发明技术方案是针对上述情况的，为了解决上述问题而提供一种玻璃镜片双切直边设备，所述双切直边设备包括：旋转机构、进给机构和砂轮；所述进给机构包括：进给电机、丝杆和进给螺母，所述进给电机的电机轴与所述丝杆形成转动连接，所述进给螺母与所述丝杆啮合，所述砂轮与所述进给螺母连接；所述旋转机构包括：旋转驱动装置和治具，所述旋转驱动装置与所述治具形成转动连接，所述砂轮与所述治具沿上下方向正对。
进一步，所述进给机构还包括：探测头和多个探测器，所述探测头固定在所述进给螺母上，多个探测器沿进给方向呈一排的方式排列，所述探测头与所述探测器沿进给方向对齐。
进一步，所述进给机构还包括：进给支架，所述进给电机、所述丝杆、所述进给螺母、所述探测头和多个探测器都位于所述进给支架上。
进一步，所述砂轮具有粗磨段和精磨段，所述粗磨段与所述精磨段沿上下方向相互分离；所述双切直边设备还包括：升降气缸和升降板，所述升降板与所述升降气缸的活塞杆连接，所述进给支架位于所述升降板上。
进一步，所述双切直边设备还包括：进给板和砂轮驱动机构，所述进给板与所述进给螺母连接，所述砂轮驱动机构与所述进给板形成固定，所述砂轮与所述砂轮驱动机构连接。
进一步，所述砂轮驱动机构包括：打磨电机、打磨驱动皮带轮、打磨皮带、打磨从动皮带轮和打磨旋转轴，所述打磨电机的电机轴与所述打磨驱动皮带轮形成转动连接，所述打磨旋转轴同时与所述打磨从动皮带轮和所述砂轮形成转动连接，所述打磨皮带缠绕所述打磨驱动皮带轮和所述打磨从动皮带轮。
进一步，所述治具包括：上旋转体、上定位杆、下旋转体和下定位杆，所述上定位杆从所述上旋转体的下表面凸起，所述下定位杆从所述下旋转体的上表面凸起，所述上定位杆与所述下定位杆沿上下方向对齐。
进一步，所述旋转驱动装置包括：旋转电机、旋转驱动皮带轮、旋转皮带和旋转从动皮带轮，所述旋转电机的电机轴与所述旋转驱动皮带轮形成转动连接，所述旋转皮带缠绕所述旋转驱动皮带轮和所述旋转从动皮带轮；所述旋转机构还包括：同步装置，所述同步装置包括：同步轴、上同步齿轮、下同步齿轮、上连接齿轮、上连接轴、下连接齿轮和下连接轴，所述同步轴同时与是旋转从动皮带轮、所述上同步齿轮和所述下同步齿轮形成转动连接，所述上同步齿轮与所述上连接齿轮啮合，所述下同步齿轮与所述下连接齿轮啮合，所述上连接轴同时与所述上连接齿轮和所述上旋转体形成转动连接，所述下连接轴同时与所述下旋转体和所述下连接齿轮形成转动连接。
进一步，所述旋转机构还包括：夹紧气缸，所述上连接轴与所述夹紧气缸的活塞杆连接。
本发明还提供一种上述玻璃镜片双切直边设备的切边方法，所述切边方法包括以下步骤：
步骤一、将玻璃镜片固定在旋转机构的治具中，砂轮对准玻璃镜片的第一个初始角度；
步骤二、旋转机构控制玻璃镜片旋转，进给机构控制砂轮沿进给方向往复移动，砂轮的进给量与玻璃镜片的旋转角度满足以下公式：
Y＝2(R1+R2)-2H，
Figure BDA0002634624930000031
上述公式中，X为旋转角度，Y为进给量，R1为砂轮半径，R2为镜片半径，W为切边宽度，H为砂轮与镜片的中心距离；
步骤三、形成一条直边后，停止砂轮的进给，旋转机构控制玻璃镜片旋转，直到砂轮对准玻璃镜片的第二个初始角度；
步骤四、旋转机构控制玻璃镜片旋转，进给机构控制砂轮沿进给方向往复移动，砂轮的进给量与玻璃镜片的旋转角度满足上述公式；
步骤五、形成两条直边后，从治具中取出玻璃镜片。
采用上述技术方案后，本发明的效果是：上述双切直边设备通过其切边方法可以实现玻璃镜片的双切直边操作，而且砂轮进给的控制精度高，保证了玻璃镜片的加工质量，还大大提高了切边工艺的效率。
附图说明
图1为本发明涉及的双切直边设备的示意图；
图2为本发明涉及的进给机构的示意图；
图3为本发明涉及的砂轮驱动机构的示意图；
图4为本发明涉及的治具的示意图；
图5为本发明涉及的旋转机构的示意图。
具体实施方式
特别指出的是，本发明中的术语“第一”、“第二”、“第三”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”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
下面通过实施例对本发明技术方案作进一步的描述：
本发明提供一种玻璃镜片双切直边设备，如图1所示，双切直边设备包括：旋转机构1、进给机构2和砂轮3；如图2所示，进给机构2包括：进给电机21、丝杆22和进给螺母23，进给电机21的电机轴与丝杆22形成转动连接，进给螺母23与丝杆22啮合，砂轮3与进给螺母23连接；旋转机构1包括：旋转驱动装置11和治具12，旋转驱动装置11与治具12形成转动连接，砂轮3与治具12沿上下方向正对。丝杆22沿进给方向(即砂轮靠近或远离治具的方向)延伸，进给机构2可以控制砂轮沿进给方向移动，旋转驱动装置11可以控制治具12发生旋转。
具体地，进给机构2还包括：探测头24和多个探测器25，探测头24固定在进给螺母23上，多个探测器25沿进给方向(即丝杆22的延伸方向)呈一排的方式排列，探测头24与探测器25沿进给方向对齐。在砂轮3移动的过程中，可以通过多个探测器25对探测头24的位置进行探测，从而得知砂轮3的进给量。
更具体地，在本实施例中，探测头24的光挡板，探测器25为光电传感器。
更具体地，进给机构2还包括：进给支架26，进给电机21、丝杆22、进给螺母23、探测头24和多个探测器25都位于进给支架26上。
更具体地，砂轮3具有粗磨段和精磨段，粗磨段与精磨段沿上下方向相互分离；请继续参考图1，双切直边设备还包括：升降气缸6和升降板7，升降气缸6的活塞杆沿上下方向延伸，升降板7与升降气缸6的活塞杆连接，进给支架26位于升降板7上。升降气缸6通过升降板7可以控制进给机构2上下移动，从而带动砂轮3上下移动，在打磨过程中，可以对砂轮3的粗磨段和精磨段进行切换使用。
其中，砂轮3的精磨段由600#砥石形成。600#砥石属于细磨材质，研磨精度高，光洁度好。
具体地，双切直边设备还包括：进给板4和砂轮驱动机构5，进给板4与进给螺母23连接，砂轮驱动机构5与进给板4形成固定，砂轮3与砂轮驱动机构5连接。
更具体地，如图3所示，砂轮驱动机构5包括：打磨电机51、打磨驱动皮带轮52、打磨皮带53、打磨从动皮带轮54和打磨旋转轴55，打磨电机51的电机轴与打磨驱动皮带轮52形成转动连接，打磨旋转轴55同时与打磨从动皮带轮54和砂轮3形成转动连接，打磨皮带53缠绕打磨驱动皮带轮52和打磨从动皮带轮54。通过打磨电机51可以驱动砂轮3旋转，进行打磨操作。
具体地，如图4所示，治具12包括：上旋转体121、上定位杆122、下旋转体123和下定位杆124，上定位杆122从上旋转体121的下表面凸起，下定位杆124从下旋转体123的上表面凸起，上定位杆122与下定位杆124沿上下方向对齐。在切边过程中，玻璃镜片100固定在上定位杆122与下定位杆124之间，上旋转体121与下旋转体123共同带动玻璃镜片100同步旋转。
更具体地，如图5所示，旋转驱动装置11包括：旋转电机111、旋转驱动皮带轮112、旋转皮带113和旋转从动皮带轮114，旋转电机111的电机轴与旋转驱动皮带轮112形成转动连接，旋转皮带113缠绕旋转驱动皮带轮112和旋转从动皮带轮114；旋转机构1还包括：同步装置13，同步装置13包括：同步轴131、上同步齿轮132、下同步齿轮133、上连接齿轮134、上连接轴135、下连接齿轮136和下连接轴137，同步轴131同时与旋转从动皮带轮114、上同步齿轮132和下同步齿轮133形成转动连接，上同步齿轮132与上连接齿轮134啮合，下同步齿轮133与下连接齿轮136啮合，上连接轴135同时与上连接齿轮134和上旋转体121形成转动连接，下连接轴137同时与下旋转体123和下连接齿轮136形成转动连接。其中，通过旋转电机111可以驱动治具12发生旋转，此外，同步装置13可以实现治具12的上旋转体121和下旋转体123的同步驱动，与单侧驱动(如：下侧驱动)相比，上下同步驱动的方式可以保证玻璃镜片100上下旋转速率一致，大大提高了打磨质量的稳定性。
更具体地，旋转机构1还包括：夹紧气缸14，夹紧气缸14的活塞杆沿上下方向延伸，上连接轴135与夹紧气缸14的活塞杆连接。通过夹紧气缸14可以间接控制上定位杆122的上下移动，从而实现对玻璃镜片100的夹紧操作。
本发明还提供上述玻璃镜片双切直边设备的切边方法，该切边方法包括以下步骤：
步骤一、将玻璃镜片固定在旋转机构的治具中，砂轮对准玻璃镜片的第一个初始角度；
步骤二、旋转机构控制玻璃镜片旋转，进给机构控制砂轮沿进给方向往复移动，砂轮的进给量与玻璃镜片的旋转角度满足以下公式：
Y＝2(R1+R2)-2H，
Figure BDA0002634624930000071
上述公式中，X为旋转角度，Y为进给量，R1为砂轮半径，R2为镜片半径，W为切边宽度，H为砂轮与镜片的中心距离；
步骤三、形成一条直边后，停止砂轮的进给，旋转机构控制玻璃镜片旋转，直到砂轮对准玻璃镜片的第二个初始角度；
步骤四、旋转机构控制玻璃镜片旋转，进给机构控制砂轮沿进给方向往复移动，砂轮的进给量与玻璃镜片的旋转角度满足上述公式；
步骤五、形成两条直边后，从治具中取出玻璃镜片。
其中，切边宽度W是指该直边到与其平行的镜片直径之间的距离，或者说是指镜片的其中一半在切边后剩余部分的宽度。
其中，旋转角度X是相对于初始角度所转动的角度，初始角度包括第一个初始角度和第二个初始角度。此外，当砂轮对准玻璃镜片的初始角度时，通常不会直接进行打磨，而是在转动一定的角度后才开始打磨操作，而开始打磨时的旋转角度X与需求的切边宽度W有关。切边宽度W越大，开始打磨的旋转角度X也越大(即旋转较大角度后才开始打磨)，并且进给量Y越小。
其中，第一个初始角度与第二个初始角度一般是相差180°。这样可以使得玻璃镜片的两条直边相互平行，满足玻璃镜片的实际使用需求。
其中，当旋转角度X＝90°时，H＝R1+W，此时砂轮与镜片的中心距离H最小。当中心距离H≥R1+R2时，控制H＝R1+R2，即控制砂轮紧贴镜片的边缘，但不进行打磨。
可见，上述双切直边设备通过其切边方法可以实现玻璃镜片的双切直边操作，而且砂轮进给的控制精度高，保证了玻璃镜片的加工质量，还大大提高了切边工艺的效率。
以上所述实施例，只是本发明的较佳实例，并非来限制本发明的实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明专利申请范围内。

Claims (7)

1.一种玻璃镜片双切直边设备的切边方法，其特征在于：所述双切直边设备包括：旋转机构（1）、进给机构（2）和砂轮（3）；所述进给机构（2）包括：进给电机（21）、丝杆（22）和进给螺母（23），所述进给电机（21）的电机轴与所述丝杆（22）形成转动连接，所述进给螺母（23）与所述丝杆（22）啮合，所述砂轮（3）与所述进给螺母（23）连接；所述旋转机构（1）包括：旋转驱动装置（11）和治具（12），所述旋转驱动装置（11）与所述治具（12）形成转动连接，所述砂轮（3）与所述治具（12）沿上下方向正对；
所述进给机构（2）还包括：探测头（24）和多个探测器（25），所述探测头（24）固定在所述进给螺母（23）上，多个探测器（25）沿进给方向呈一排的方式排列，所述探测头（24）与所述探测器（25）沿进给方向对齐；
所述治具（12）包括：上旋转体（121）、上定位杆（122）、下旋转体（123）和下定位杆（124），所述上定位杆（122）从所述上旋转体（121）的下表面凸起，所述下定位杆（124）从所述下旋转体（123）的上表面凸起，所述上定位杆（122）与所述下定位杆（124）沿上下方向对齐；
所述切边方法包括以下步骤：
步骤一、将玻璃镜片固定在旋转机构的治具中，砂轮对准玻璃镜片的第一个初始角度；
步骤二、旋转机构控制玻璃镜片旋转，进给机构控制砂轮沿进给方向往复移动，砂轮的进给量与玻璃镜片的旋转角度满足以下公式：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
Figure DEST_PATH_IMAGE002
上述公式中，X为旋转角度，Y为进给量，R1为砂轮半径，R2为镜片半径，W为切边宽度，H为砂轮与镜片的中心距离；
步骤三、形成一条直边后，停止砂轮的进给，旋转机构控制玻璃镜片旋转，直到砂轮对准玻璃镜片的第二个初始角度；
步骤四、旋转机构控制玻璃镜片旋转，进给机构控制砂轮沿进给方向往复移动，砂轮的进给量与玻璃镜片的旋转角度满足上述公式；
步骤五、形成两条直边后，从治具中取出玻璃镜片。
2.根据权利要求1所述的玻璃镜片双切直边设备的切边方法，其特征在于：所述进给机构（2）还包括：进给支架（26），所述进给电机（21）、所述丝杆（22）、所述进给螺母（23）、所述探测头（24）和多个探测器（25）都位于所述进给支架（26）上。
3.根据权利要求2所述的玻璃镜片双切直边设备的切边方法，其特征在于：所述砂轮（3）具有粗磨段和精磨段，所述粗磨段与所述精磨段沿上下方向相互分离；所述双切直边设备还包括：升降气缸（6）和升降板（7），所述升降板（7）与所述升降气缸（6）的活塞杆连接，所述进给支架（26）位于所述升降板（7）上。
4.根据权利要求1所述的玻璃镜片双切直边设备的切边方法，其特征在于：所述双切直边设备还包括：进给板（4）和砂轮驱动机构（5），所述进给板（4）与所述进给螺母（23）连接，所述砂轮驱动机构（5）与所述进给板（4）形成固定，所述砂轮（3）与所述砂轮驱动机构（5）连接。
5.根据权利要求4所述的玻璃镜片双切直边设备的切边方法，其特征在于：所述砂轮驱动机构（5）包括：打磨电机（51）、打磨驱动皮带轮（52）、打磨皮带（53）、打磨从动皮带轮（54）和打磨旋转轴（55），所述打磨电机（51）的电机轴与所述打磨驱动皮带轮（52）形成转动连接，所述打磨旋转轴（55）同时与所述打磨从动皮带轮（54）和所述砂轮（3）形成转动连接，所述打磨皮带（53）缠绕所述打磨驱动皮带轮（52）和所述打磨从动皮带轮（54）。
6.根据权利要求1所述的玻璃镜片双切直边设备的切边方法，其特征在于：所述旋转驱动装置（11）包括：旋转电机（111）、旋转驱动皮带轮（112）、旋转皮带（113）和旋转从动皮带轮（114），所述旋转电机（111）的电机轴与所述旋转驱动皮带轮（112）形成转动连接，所述旋转皮带（113）缠绕所述旋转驱动皮带轮（112）和所述旋转从动皮带轮（114）；所述旋转机构（1）还包括：同步装置（13），所述同步装置（13）包括：同步轴（131）、上同步齿轮（132）、下同步齿轮（133）、上连接齿轮（134）、上连接轴（135）、下连接齿轮（136）和下连接轴（137），所述同步轴（131）同时与是旋转从动皮带轮（114）、所述上同步齿轮（132）和所述下同步齿轮（133）形成转动连接，所述上同步齿轮（132）与所述上连接齿轮（134）啮合，所述下同步齿轮（133）与所述下连接齿轮（136）啮合，所述上连接轴（135）同时与所述上连接齿轮（134）和所述上旋转体（121）形成转动连接，所述下连接轴（137）同时与所述下旋转体（123）和所述下连接齿轮（136）形成转动连接。
7.根据权利要求6所述的玻璃镜片双切直边设备的切边方法，其特征在于：所述旋转机构（1）还包括：夹紧气缸（14），所述上连接轴（135）与所述夹紧气缸（14）的活塞杆连接。
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