用于镜架加工的数控机床的制作方法

1.本实用新型涉及镜架加工技术领域，具体涉及一种用于镜架加工的数控机床。


背景技术：

2.镜架是眼镜的重要组成部分，主要起到支撑眼镜片的作用，外观漂亮的眼镜架还可起到美观的作用。镜架通常由镜圈、鼻托、桩头和镜脚等主要部分构成，镜架的加工一般是通过数控机床对板材进行铣削磨刨等工序来完成，由于镜架上的曲面较多一般通过五轴加工设备加工。
3.但是部分五轴加工设备只具有一个刀轴，一次只能完成一道工序的加工，因此在对镜架进行加工时需要依次更换不同的刀头来完成不同工序的加工，使得在加工时需要较长的换刀时间，从而导致加工效率较低。为了解决这一问题，申请号为cn202010077169.2公开的一种双工位镜架数控机床，通过设置刀头轮换板和换刀架，该刀头轮换板两侧对称设有刀轴，当一侧的刀轴进行加工时，换刀架可对另一侧的刀轴进行换刀，实现加工和换刀同时进行，从而降低了再加工时耗费的换刀时间，提高了加工效率。
4.本发明人在实现本技术实施例的过程中，发现在上述现有技术中仍至少存在以下问题：
5.镜架的加工主要包括内圈加工和外圈加工，上述双工位镜架数控机床在进行镜架的加工时，内圈的加工和外圈的加工只能依次进行，不能够同时进行内圈的加工和外圈的加工，导致降低了镜架最终的加工效率。


技术实现要素：

6.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种用于镜架加工的数控机床，能够同时进行内圈的加工和外圈的加工，进一步提高了加工效率。
7.为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种用于镜架加工的数控机床，其特征在于，所述数控机床包括：
8.上料装置；
9.板材夹持装置，所述板材夹持装置两侧均能够对所述上料装置推出的板材进行夹持
10.移位装置，所述移位装置包括：
11.第一平移机构，所述第一平移机构用于带动所述板材夹持装置沿x轴移动；
12.转动机构，所述转动机构用于带动所述板材夹持装置绕z轴转动；
13.内圈加工装置，所述内圈加工装置用于对板材进行内圈的加工；
14.外圈加工装置，所述外圈加工装置用于对板材进行外圈的加工；
15.出料装置，所述出料装置用于对加工后的板材进行自动下料；
16.其中，通过所述移位装置将板材夹持装置夹持的板材移动至内圈加工装置下方，当板材内圈加工完成后，由移位装置将板材夹持装置向外圈加工装置移动并由板材夹持装
置将内圈加工完成后的板材送入到外圈加工装置进行外圈的加工，此时移位装置将板材夹持装置向上料装置移动，随后再由所述移位装置将板材夹持装置夹持新的板材移动至内圈加工装置的下方，实现内圈加工和外圈加工的同时进行。
17.本实用新型进一步设置为：所述内圈加工装置包括：
18.刀轴安装柜，所述刀轴安装柜位于所述板材夹持装置的上方，所述刀轴安装柜内设有可朝向所述板材夹持装置移动的刀轴，所述刀轴为多个且彼此间隔设置；
19.第二平移机构，所述第二平移机构用于带动所述刀轴安装柜移动，所述刀轴安装柜的移动方向与所述第一平移机构的移动方向相互垂直。
20.本实用新型进一步设置为：所述板材夹持装置包括：
21.主动夹持平台；
22.被动夹持平台；
23.主动夹持机构，所述主动夹持机构对称设置在所述主动夹持平台两侧，所述主动夹持机构可沿所述主动夹持平台的高度方向进行升降；
24.被动夹持机构，所述被动夹持机构设置在所述被动夹持平台朝向所述主动夹持平台的一侧上，所述主动夹持机构与所述被动夹持平台相对，所述被动夹持机构可沿所述被动夹持平台的高度方向进行升降。
25.本实用新型进一步设置为：所述主动夹持机构包括主动夹持座、主动夹持板以及第一伸缩气缸，所述第一伸缩气缸的输出端从所述主动夹持座伸出，所述主动夹持板固定在所述第一伸缩气缸输出端的端部，当所述第一伸缩气缸复位时，所述主动夹持板靠近所述主动夹持座实现对板材一侧的夹持配合，所述被动夹持机构包括被动夹持座、被动夹持板以及第二伸缩气缸，所述第二伸缩气缸的输出端从所述被动夹持座伸出，所述被动夹持板固定在所述第二伸缩气缸输出端的端部，当所述第二伸缩气缸复位时，所述被动夹持板靠近所述被动夹持座实现对板材另一侧的夹持配合。
26.本实用新型进一步设置为：所述第一平移机构包括：
27.移动座，所述移动座两端分别作为第一连接端和第二连接端，所述第一连接端与所述转动机构连接；
28.线性电机，所述线性电机安装在工作台上，所述线性电机的动力座固定在所述第二连接端上；
29.滑轨，所述滑轨沿所述线性电机的安装方向对称设置在所述线性电机两侧；
30.滑块，所述滑块固定在所述第二连接端上并与对应所述滑轨构成滑移配合。
31.本实用新型进一步设置为：所述第一连接端内设有安装槽，所述转动机构包括：
32.转动座，所述转动座位于所述第一连接端；
33.第三伸缩气缸，所述第三伸缩气缸的输出端与所述安装槽的槽口相对；
34.齿轮，所述齿轮转动连接在所述安装槽内；
35.转轴，所述转轴一端延伸至所述安装槽内与所述齿轮固定连接，另一端与所述转动座固定连接；
36.齿条，所述齿条固定在所述第三伸缩气缸的输出端并延伸至所述安装槽内，所述齿条与所述齿轮相互啮合。
37.本实用新型进一步设置为：所述上料装置包括：
38.堆料座，所述堆料座内设有堆料槽，所述堆料座位于朝向所述板材夹持装置的一侧设有出料口；
39.推料机构，所述推料机构可伸入所述堆料槽将最低端的板材从出料口推出；
40.其中，所述堆料座的设置高度高于所述被动夹持平台的高度，当被动夹持机构升降到最低端时，所述被动夹持机构所处的高度低于所述堆料座所处的高度，当所述被动夹持机构升降到最高端时，所述被动夹持机构与所述出料口相对。
41.本实用新型进一步设置为：所述外圈加工装置包括：
42.镜架夹具机构，所述镜架夹具机构用于放置内圈加工后的板材；
43.刀头机构，所述刀头机构用于对镜架夹具机构上的板材进行外圈的加工；
44.换刀机构，所述换刀机构用于更换刀头机构的刀头。
45.本实用新型进一步设置为：所述出料装置包括：
46.顶料气缸，所述顶料气缸安装在所述外圈加工装置上，所述顶料气缸的伸缩方向与第一平移机构的移动方向相互垂直；
47.接料气缸；
48.接料板；
49.接料盒，所述接料盒一端垂直固定在工作平台上；
50.摇杆，所述摇杆两端分别转动连接于所述接料气缸的输出端和所述接料板的端部，当所述接料气缸伸出时，所述接料板朝向所述外圈加工装置倾斜，当所述接料气缸复位时，所述接料盒盖合在所述接料板上。
51.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
52.由于设置了板材夹持装置、移位装置、内圈加工装置以及外圈加工装置，当对板材进行加工时，通过移位装置将板材夹持装置夹持的板材移动至内圈加工装置下方，由内圈加工装置进行加工，当板材内圈加工完成后，由移位装置将板材夹持装置向外圈加工装置移动并由板材夹持装置将内圈加工完成后的板材送入到外圈加工装置进行外圈的加工，此时移位装置将板材夹持装置向上料装置移动，当板材夹持装置重新夹持板材后，随后再由移位装置将板材夹持装置夹持的新的板材移动至内圈加工装置的下方由内圈加工装置进行加工，实现内圈加工和外圈加工的同时进行，所以，有效解决了现有技术中的双工位镜架数控机床在对板材进行加工时，内圈的加工和外圈的加工只能依次进行的技术问题，进而通过同时进行内圈的加工和外圈的加工，进一步提高了加工效率。
附图说明
53.图1为本实用新型整体结构示意图(一)；
54.图2为本实用新型整体结构示意图(二)；
55.图3为本实用新型中板材夹持装置与移位装置的安装结构示意图；
56.图4为本实用新型图3的横向剖面结构示意图；
57.图5为本实用新型a处局部放大结构示意图；
58.图6为本实用新型中镜架夹具机构的整体结构示意图；
59.图7为本实用新型中上料装置的纵向剖面结构示意图；
60.图8为本实用新型中出料装置的局部结构示意图；
61.图9为本实用新型b处局部放大结构示意图。
具体实施方式
62.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
63.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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”、“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。
64.如图1至图9所示，本实用新型公开了一种用于镜架加工的数控机床，数控机床包括：
65.上料装置1；
66.板材夹持装置2，板材夹持装置2两侧均能够对上料装置1推出的板材进行夹持
67.移位装置3，移位装置3包括：
68.第一平移机构31，第一平移机构31用于带动板材夹持装置 2沿x轴移动；
69.转动机构32，转动机构32用于带动板材夹持装置2绕z轴转动；
70.内圈加工装置4，内圈加工装置4用于对板材进行内圈的加工；
71.外圈加工装置5，外圈加工装置用于对板材进行外圈的加工；
72.出料装置6，出料装置6用于对加工后的板材进行自动下料；
73.当对板材进行加工时，通过移位装置3将板材夹持装置2夹持的板材移动至内圈加工装置4下方，由内圈加工装置4进行加工，当板材内圈加工完成后，由移位装置3将板材夹持装置2向外圈加工装置 5移动并由板材夹持装置2将内圈加工完成后的板材送入到外圈加工装置5进行外圈的加工，此时移位装置3将板材夹持装置2向上料装置1移动，当板材夹持装置2重新夹持板材后，随后再由移位装置将板材夹持装置2夹持的新的板材移动至内圈加工装置4的下方由内圈加工装置4进行加工，实现内圈加工和外圈加工的同时进行，进而通过同时进行内圈的加工和外圈的加工，进一步提高了加工效率。
74.内圈加工装置4包括：
75.刀轴411安装柜41，刀轴411安装柜41位于板材夹持装置的上方，刀轴411安装柜41内设有可朝向板材夹持装置移动的刀轴411，刀轴411为多个且彼此间隔设置；
76.第二平移机构42，第二平移机构42用于带动刀轴411安装柜41 移动，刀轴411安装柜41的移动方向与第一平移机构31的移动方向相互垂直。
77.通过在刀轴411安装柜41内设置多个刀轴411，在加工前事先将不同的刀头分别安装到各个刀轴411上，当需要进行内圈的加工时，通过第一平移机构31带动板材夹持装置2将夹持的板材移动至第一个刀头下方并根据加工需求持续带动夹持的板材在该刀头下方左右移动，随后该刀轴411伸出使得刀头能够触碰到板材并根据加工需求通过第二平移机构42带动刀轴411安装柜41前后移动，从而在第一平移机构31和第二平移机构42的配合下完成一工序的加工，当该工序加工完成后，该刀轴411复位并通过第一平移机构31将夹持的
板材移动至下一个刀头，再重复之前的操作，直至完成镜架内圈所有工序的加工，进而通过设置多个刀轴411并在加工前分别在多个刀轴 411上安装不同的刀头，减少了在内圈加工过程中的换刀时间，提高了加工效率，并且各个刀轴411之间存在间隔，防止相邻刀轴411之间产生干涉，使得该内圈加工装置4运行时更加稳定。
78.板材夹持装置2包括：
79.主动夹持平台21；
80.被动夹持平台22；
81.主动夹持机构23，主动夹持机构23对称设置在主动夹持平台21 两侧，主动夹持机构23可沿主动夹持平台21的高度方向进行升降；
82.被动夹持机构24，被动夹持机构24设置在被动夹持平台22朝向主动夹持平台21的一侧上，主动夹持机构23与被动夹持平台22 相对，被动夹持机构24可沿被动夹持平台22的高度方向进行升降。
83.当进行镜架内圈的加工时，主动夹持机构23和被动夹持机构24 同时夹持在板材的两侧，从而使得对板材的夹持更加稳定，防止板材在加工的过程中产生抖动而影响加工效果，当一侧的板材加工完成后，若此时外圈加工装置5仍在加工，主动夹持平台21通过转动机构32 绕z轴转动，使得另一侧的主动夹持机构23夹持的板材能够与被动夹持机构24相对，再同时对板材进行夹持，随后由刀头对该侧的板材进行加工，而内圈加工完成后的板材可在主动夹持机构23的单独夹持下处于等待状态，从而提高了整体的加工效率。
84.主动夹持机构23包括主动夹持座231、主动夹持板232以及第一伸缩气缸233，第一伸缩气缸233的输出端从主动夹持座231伸出，主动夹持板232固定在第一伸缩气缸233输出端的端部，当第一伸缩气缸233复位时，主动夹持板232靠近主动夹持座231实现对板材一侧的夹持配合，被动夹持机构24包括被动夹持座241、被动夹持板 242以及第二伸缩气缸243，第二伸缩气缸243的输出端从被动夹持座241伸出，被动夹持板242固定在第二伸缩气缸243输出端的端部，当第二伸缩气缸243复位时，被动夹持板242靠近被动夹持座241实现对板材另一侧的夹持配合，通过主动夹持机构23和被动夹持机构 24同时夹持在板材的两侧，从而使得对板材的夹持更加稳定。
85.第一平移机构31包括：
86.移动座311，移动座311两端分别作为第一连接端311a和第二连接端311b，第一连接端311a与转动机构32连接；
87.线性电机312，线性电机312安装在工作台上，线性电机312的动力座固定在第二连接端311b上；
88.滑轨313，滑轨313沿线性电机312的安装方向对称设置在线性电机312两侧；
89.滑块314，滑块314固定在第二连接端311b上并与对应滑轨313 构成滑移配合。
90.当需要第一平移机构31带动板材夹持装置2进行移动时，通过启动线性电机312，使得线性电机312的动力座能够沿着线性电机312 的导向杆的方向进行移动，从而使得与动力座相互固定的移动座311 能够随着动力座的移动而移动，进而使得通过转动座321安装在移动座311上的板材夹持装置2能够随着移动座311的移动而移动，并且移动座311在移动的过程中对称固定在线性电机312两侧的滑块314 能够与上方的滑轨313构成滑移配合，从而使得移动座311在移动时更加平稳。
91.第一连接端311a内设有安装槽3111，转动机构32包括：
92.转动座321，转动座321位于第一连接端311a；
93.第三伸缩气缸322，第三伸缩气缸322的输出端与安装槽3111 的槽口相对；
94.齿轮323，齿轮323转动连接在安装槽3111内；
95.转轴324，转轴324一端延伸至安装槽3111内与齿轮323固定连接，另一端与转动座321固定连接；
96.齿条325，齿条325固定在第三伸缩气缸322的输出端并延伸至安装槽3111内，齿条325与齿轮323相互啮合。
97.当需要转动机构32带动板材夹持装置2进行转动时，通过控制第三伸缩气缸322伸缩，使得固定在第三伸缩气缸322输出端的齿条 325能够与齿轮323之间产生相对移动，从而带动齿轮323转动，使得一端固定在齿轮323上的转轴324能够随着齿轮323的转动而转动，进而使得固定在转轴324另一端的转动座321能够随着转轴324的转动而转动，实现安装在转动座321上的板材夹持装置2的转动。
98.上料装置1包括：
99.堆料座11，堆料座11内设有堆料槽111，堆料座11位于朝向板材夹持装置2的一侧设有出料口112；
100.推料机构12，推料机构12可伸入堆料槽111将最低端的板材从出料口112推出；
101.其中，堆料座11的设置高度高于被动夹持平台22的高度，当被动夹持机构24升降到最低端时，被动夹持机构24所处的高度低于堆料座11所处的高度，当被动夹持机构24升降到最高端时，被动夹持机构24与出料口112相对。
102.当板材夹持装置2对上料装置1推出的板材进行夹持时，第一平移机构31带动板材夹持装置2向上料装置1移动，此时被动夹持机构24升降到最低端，从而使得主动夹持机构23在第一平移机构31 的带动下能够靠近出料口112，将出料口112推出的板材进行夹持，从而使得主动夹持机构23对上料装置1推出的板材的夹持更加方便，并能够防止被动夹持机构24与上料装置1产生干涉而影响主动夹持机构23对板材进行夹持，随后第一平移机构31带动板材夹持装置2 朝向远离上料装置1的方向移动，当被动夹持机构24从上料装置1 的下方穿出后，被动夹持机构24沿被动夹持平台22上移直至与主动夹持机构23平齐后对板材进行夹持，上述的上料装置1已在现有技术中公开，其具体结构和工作原理在此不再赘述。
103.外圈加工装置5包括：
104.镜架夹具机构51，镜架夹具机构51用于放置内圈加工后的板材；
105.刀头机构52，刀头机构52用于对镜架夹具机构51上的板材进行外圈的加工；
106.换刀机构53，换刀机构53用于更换刀头机构52的刀头。
107.外圈加工装置5在对板材进行外圈的加工时，先由第一平移机构 31带动板材夹持装置2向靠近镜架夹具机构51的方向移动，此时主动夹持机构23沿主动夹持平台21上移，当主动夹持机构23位于镜架夹具机构51的上方时，主动夹持机构23沿主动夹持平台21下移将内圈加工后的板材套设在镜架夹具机构51上，随后由刀头机构52 对该板材进行外圈的加工，并在加工的过程中可通过换刀机构53进行实时换刀，上述外圈加工装置5已在现有技术中公开，其具体结构和工作原理在此不再赘述。
108.出料装置6包括：
109.顶料气缸61，顶料气缸61安装在外圈加工装置5上，顶料气缸 61的伸缩方向与与第一平移机构31的移动方向相互垂直；
110.接料气缸62；
111.接料板63；
112.接料盒64，接料盒64一端垂直固定在工作平台上；
113.摇杆65，摇杆65两端分别转动连接于接料气缸62的输出端和接料板63的端部，当接料气缸62伸出时，接料板63朝向外圈加工装置5倾斜，当接料气缸62复位时，接料盒64盖合在接料板63上。
114.当板材的内圈和外圈都加工完成后，镜架夹具机构51中的翻转平台带动镜架夹具机构51中的眼镜胀紧夹具绕y轴转动90度，使得眼镜胀紧夹具的端面朝向接料盒64，随后接料气缸62伸出带动接料板63朝向眼镜胀紧夹具倾斜，此时顶料气缸61伸出，使得顶料气缸 61的输出端伸入到眼镜胀紧夹具的第一凹槽内，随后通过下料移动机构带动翻转平台沿远离接料盒64的方向移动，在移动的过程中套设在眼镜胀紧夹具上的镜架能够与顶料气缸61的输出端相抵，最后被顶料气缸61的输出端从眼镜胀紧夹具上顶出，顶出后的镜架通过接料板63滑入到接料盒64中，实现对加工后的镜架的自动集料，从而降低了工人的劳动强度，当接料气缸62复位后，接料板63能够盖合在接料盒64内，从而降低了出料装置6在停机时的占地体积，其中下料移动机构包括下料线性电机312、下料滑轨313以及下料滑块 314。
115.本实用新型使用过程如下：
116.将待加工的板材叠放在堆料槽111内，第一平移机构31带动板材夹持装置2向上料装置1移动，此时被动夹持机构24升降到最低端，使得主动夹持机构23在第一平移机构31的带动下能够靠近出料口112，随后推料机构12将堆料槽111内的一块板材从出料口112 推入主动夹持座231，第一伸缩气缸233带动主动夹持板232靠近主动夹持座231实现对板材一侧的夹持配合，随后第一平移机构31带动板材夹持装置2朝向远离上料装置1的方向移动，当被动夹持机构 24从上料装置1的下方穿出后，被动夹持座241在移动座311上沿朝向主动夹持机构23的方向移动，通过第二伸缩气缸243带动被动夹持板242靠近被动夹持座241实现对板材另一侧的夹持配合；
117.当主动夹持机构23和被动夹持机构24同时完成对该板材的夹持后，第一平移机构31带动该板材移动至刀轴411安装柜41的第一个刀头下方并根据加工需求持续带动夹持的板材在该刀头下方左右移动，随后该刀轴411伸出使得刀头能够触碰到板材，并根据加工需求通过第二平移机构42带动刀轴411安装柜41前后移动，从而在第一平移机构31和第二平移机构42的配合下完成一工序的加工，当该工序加工完成后，该刀轴411复位并通过第一平移机构31将夹持的板材移动至下一个刀头，再重复之前的操作，直至完成镜架内圈所有工序的加工，当该板材的内圈加工完成后，转动机构32带动主动夹持平台21转动180度，通过第一平移机构31再带动板材夹持装置2朝向上料装置1移动，由主动夹持平台21另一侧的主动夹持机构23夹持新的板材，随后由内圈加工装置4对该侧的板材进行加工；
118.当主动夹持平台21两侧的板材都完成内内圈加工后，由第一平移机构31带动板材夹持装置2向靠近镜架夹具机构51的方向移动，此时主动夹持机构23沿主动夹持平台21上移，当主动夹持机构23 位于镜架夹具机构51的上方时，主动夹持机构23沿主动夹持平台 21下移将内圈加工后的板材套设在镜架夹具机构51上，随后转动机构32带动主动夹持平台
21转动180度，使得另一侧主动夹持机构 23的板材也套设在镜架夹具机构51上，随后由刀头机构52对板材进行外圈的加工，并在加工的过程中可通过换刀机构53进行实时换刀，在外圈加工的过程中，第一平移机构31再次带动板材夹持装置 2朝向出料装置6移动重新夹持新的板材，再进行内圈的加工，实现内圈的加工和外圈的加工同时进行；
119.当板材的内圈和外圈都加工完成后，镜架夹具机构51中的翻转平台带动镜架夹具机构51中的眼镜胀紧夹具绕y轴转动90度，使得眼镜胀紧夹具的端面朝向接料盒64，随后接料气缸62伸出带动接料板63朝向眼镜胀紧夹具倾斜，此时顶料气缸61伸出，使得顶料气缸 61的输出端伸入到眼镜胀紧夹具的第一凹槽内，随后通过下料移动机构带动翻转平台沿远离接料盒64的方向移动，在移动的过程中套设在眼镜胀紧夹具上的镜架能够与顶料气缸61的输出端相抵，最后被顶料气缸61的输出端从眼镜胀紧夹具上顶出，顶出后的镜架通过接料板63滑入到接料盒64中，实现对加工后的镜架的自动集料。
120.本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。