一种光学镜片凹面精加工装置的制作方法

1.本实用新型涉及光学镜片加工技术领域，具体涉及一种光学镜片凹面精加工装置。


背景技术：

2.光学透镜原料大致经过粗成型、铣磨、精磨、抛光、清洗、倒角、镀涂墨等一系列工序处理后的得到高精度的光学镜片。光学镜片的加工过程离不开打磨头，根据光学镜片的工作光学原理，光学镜片内凹面的加工质量非常重要。
3.现有的镜片打磨头多为柱状或柱状与端部带有弧度的锥状的结合体，主要依靠端部的部分打磨面对光学镜片进行打磨，由于打磨面较小，这样的打磨头在打磨面积较大的光学镜片时需要频繁切换位置和角度，可能对镜片上的局部镜片面重复加工或某一局部加工不到位，造成加工不均匀，影响镜片的光学使用效果，影响产品质量。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种光学镜片凹面精加工装置，以解决现有技术中大多数打磨头不能充分贴合光学镜片内凹镜面打磨导致打磨质量低的技术问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型具体提供下述技术方案：
6.一种光学镜片凹面精加工装置，包括安装座，在所述安装座上安装有打磨机构，在所述镜片打磨机构顶部设置有固定机构，所述固定机构用于对镜片进行夹持固定，所述打磨机构用于对所述镜片的内凹面进行打磨；
7.所述打磨机构包括摆动驱动组件和打磨头，所述摆动驱动组件滑动安装在所述安装座底部，所述打磨头安装在所述摆动驱动组件上，所述打磨头的端部打磨面贴合所述镜片内凹面，且通过调节组件调节所述端部打磨面与所述镜片内凹面的面积，所述打磨头在所述摆动驱动组件的驱动下左右摆动，且所述打磨头的打磨端面贴合所述镜片内凹面进行打磨。
8.作为本实用新型的一种优选方案，所述安装座包括固定底座和侧部安装架，所述侧部安装架安装在所述固定底座两侧；
9.在所述固定底座上设置有导轨，所述摆动驱动组件通过移动块滑动安装在所述固定底座上，在所述导轨边侧设置有驱动机构，所述驱动机构推动所述移动块移动，移动的所述移动块带动所述摆动驱动组件沿所导轨移动。
10.作为本实用新型的一种优选方案，所述导轨设置在所述固定底座的中间，且所述导轨与所述侧部安装架平行，所述驱动机构间隔输出动力，使所述移动块每隔一段相同时间向前移动一段距离，从而为所述打磨头更换打磨区域，
11.所述移动块每次间隔移动的时间为所述打磨头左右来回摆动的一次周期工作时间，所述移动块每次移动的距离与所述打磨头的端部打磨面的宽度相等。
12.作为本实用新型的一种优选方案，所述驱动机构为集成化结构且所述驱动机构与
所述移动块连接并跟随所述移动块移动，所述驱动机构包括计时器，控制单元和第一电机，所述计时器和所述第一电机均与所述控制单元电性连接，所述第一电机的输出端与所述移动块连接；
13.所述计时器统计所述打磨头从左到右或从右到左摆动一次经过的一时间，在所述计数器统计时间达到所述周期工作时间时，所述计数器向所述控制单元发送触发信号，所述控制单元接收所述触发信号后生成控制指令并将所述控制指令传输给所述第一电机，所述第一电机接收所述控制指令后被触发工作，所述第一电机驱动所述移动块沿所述导轨移动一段距离。
14.作为本实用新型的一种优选方案，所述摆动驱动组件包括第二电机、电机基座、第一传动杆、第二传动杆和转动杆，所述第二电机安装在所述移动块上，所述第二电机的驱动杆安装在所述电机基座上，且所述第一传动杆安装在所述第二电机的驱动杆的端部上，所述第二传动杆的一端活动铰接连接在所述第一传动杆端部上，所述第二传动杆的另一端部与所述转动杆的底部端部连接，所述打磨头安装在所述转动杆的顶部端部；
15.所述第二电机的驱动杆带动所述第一传动杆转动，所述第一传动杆转动时带动所述第二传动杆的端部绕所述第一传动杆与所述第二传动杆的铰接中心点转动，所述第二传动杆带动所述转动杆摆动，从而带动所述打磨头左右摆动。
16.作为本实用新型的一种优选方案，在两侧所述侧部安装架之间设置有限位组件，所述限位组件包括连接支杆、限位板、限位柱和限位滑块，所述限位板通过所述连接支杆连接在两侧所述侧部安装架上，且所述限位柱垂直于所述限位板所在平面，
17.所述限位板包括板体，所述限位柱安装在所述板体的中心，在所述限位柱两侧的所述板体上设置有限位滑槽，所述限位滑块滑动安装在所述限位滑槽内，所述转动杆与所述限位柱活动铰接连接，所述转动杆的两侧分别固定在两侧所述限位滑块上；
18.所述第二传动杆带动所述转动杆转动时，所述转动杆绕过所述限位柱中心转动，所述转动杆带动所述限位滑块在所述限位滑槽内往返滑动，所述限位滑块配合所述限位柱将所述转动杆限位固定在所述镜片内凹面底部正下方动作。
19.作为本实用新型的一种优选方案，所述调节组件包括多个伸缩细杆，所有所述伸缩细杆的底部端部均安装在所述转动杆上，且所述伸缩细杆从所述转动杆杆体上放射状向外张开，所有所述伸缩细杆的顶部端部连接在所述端部打磨面底部，所有所述伸缩细杆伸缩不同的长度，不同长度的伸缩细杆相互配合调节所述端部打磨面的曲面弧度以贴合所述镜片的内凹面。
20.作为本实用新型的一种优选方案，所述打磨头采用弹性研磨皮，所有所述伸缩细杆伸缩并伸缩长度相互配合时，在所述伸缩细杆的支撑力下所述弹性研磨皮延展张开，从而改变所述端部打磨面的面积，且在所述伸缩细杆的支撑力作用下，所述端部打磨面充分贴合所述镜片内凹面。
21.作为本实用新型的一种优选方案，在所述侧部安装架顶部设置有安装位，所述安装位用于安装固定所述镜片，所述固定机构包括固定夹，所述固定夹夹持所述镜片并与所述镜片一起放置在所述安装位上，
22.所述安装位包括设置在所述侧部安装架顶部的限位凹槽，在所述限位凹槽内设置有弹性夹体，
23.所述限位凹槽的槽体形状与所述镜片两端外部形状匹配，所述固定夹包括一对对称设置的夹体，在两侧所述夹体中间设置有限位顶针，两侧所述夹体及所述限位顶针的顶部连接，所述限位顶针的底部与所述镜片的外凸镜面最顶端抵接；
24.其中，所述夹体夹持所述镜片的两端侧壁，且所述夹体放置在所述限位凹槽上时，所述夹体的外侧壁与所述限位凹槽内部槽臂抵接。
25.作为本实用新型的一种优选方案，在所述安装位底部的所述侧部安装架上设置有研磨液添加机构，所述研磨液添加机构包括研磨液承装盒、输送管和喷头，所述研磨液承装盒安装在一侧所述侧部安装架上，所述喷头通过所述输送管连接在所述研磨液承装盒上，且所述喷头的出液端正对所述镜片内凹面最高处。
26.本实用新型与现有技术相比较具有如下有益效果：
27.本实用新型通过设置固定机构对光学镜片进行固定，通过设置打磨机构对镜片进行打磨，打磨机构包括摆动驱动组件和打磨头，通过摆动驱动组件驱动打磨头来回摆动，并且打磨头的端部打磨面的运动轨迹与光学镜片内凹面曲线贴合，在来回摆动中充分贴合镜片打磨，提高打磨精度和效率。
附图说明
28.为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述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示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
29.图1为本实用新型实施例提供的装置整体结构示意图；
30.图中的标号分别表示如下：
31.1-安装座；2-打磨机构；3-固定机构；4-限位组件；5-研磨液添加机构；
32.11-固定底座；12-侧部安装架；13-移动块；14-导轨；
33.21-摆动驱动组件；22-打磨头；23-调节组件；31-固定夹；41-连接支杆；
34.42-限位板；43-限位滑块；44-限位柱；
35.51-研磨液承装盒；52-输送管；53-喷头；121-限位凹槽；122-弹性夹体；
36.211-第一传动杆；212-第二传动杆；213-电机基座；214-第二电机；215
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转动杆；231-伸缩细杆；311-夹体；312-限位顶针；421-板体；422-限位滑槽。
具体实施方式
37.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
38.如图1所示，本实用新型提供了一种光学镜片凹面精加工装置，包括安装座1，在安装座1上安装有打磨机构2，在镜片打磨机构2顶部设置有固定机构3，固定机构3用于对镜片进行夹持固定，打磨机构2用于对镜片的内凹面进行打磨；
39.打磨机构2包括摆动驱动组件21和打磨头22，摆动驱动组件21滑动安装在安装座1
底部，打磨头22安装在摆动驱动组件21上，打磨头22的端部打磨面贴合镜片内凹面，且通过调节组件23调节端部打磨面与镜片内凹面的面积，打磨头22在摆动驱动组件21的驱动下左右摆动，且打磨头22的打磨端面贴合镜片内凹面进行打磨。
40.本实用新型主要通过摆动驱动组件21带动打磨头22左右摆动，且打磨头22贴合镜片内凹面进行打磨，为了适应内凹面的曲面弧度和打磨面积，可通过调节组件23调节打磨头22的打磨面面积。打磨头22的打磨面以尽快将可能多的面积且充分接触镜片内凹面，提高打磨精度和打磨效率。
41.摆动驱动组件21的首要目的是驱动打磨头22左右摆动，使打磨头22贴合镜片内凹面来回摆动打磨。其次，由于不同种类的光学镜片内凹面的面积存在差异，打磨头22来回摆动的打磨面积不足以覆盖所有内凹面，想要全局打磨，必须移动打磨头22，因此，摆动驱动组件21，欢动安装在固定底座11 上，在需要更换打磨区域时，摆动驱动组件21带动打磨头22移动，打磨头22在新的区域重新开始进行摆动(移动打磨)。
42.安装座1包括固定底座11和侧部安装架12，侧部安装架12安装在固定底座11两侧；在固定底座11上设置有导轨14，摆动驱动组件21通过移动块 13滑动安装在固定底座11上，在导轨14边侧设置有驱动机构，驱动机构推动移动块13移动，移动的移动块13带动摆动驱动组件21沿所导轨14移动。
43.通过摆动驱动组件21的每次移动，为打磨头22更换摆动轨道(路线)。
44.具体地，导轨14设置在固定底座11的中间，且导轨14与侧部安装架12 平行，导轨14与打磨头22摆动扫过的扇形面垂直。驱动机构间隔输出动力，使移动块13每隔一段相同时间向前移动一段距离，从而为打磨头22更换打磨区域。并规定：移动块13每次间隔移动的时间为打磨头22左右来回摆动的一次周期工作时间，移动块13每次移动的距离与打磨头22的端部打磨面的宽度相等。这样，每次摆动驱动组件21移动，都将使打磨头22更换到一个新的区域，新的区域与刚刚打磨的区域尽可能不出现重叠，避免镜片内凹面某一区域被重复打磨，以免打磨过度。
45.具体地，本实施例中驱动机构优选集成化结构，且驱动机构与移动块13 连接并跟随移动块13移动，驱动机构包括计时器，控制单元和第一电机，计时器和第一电机均与控制单元电性连接，第一电机的输出端与移动块13连接。
46.计时器统计打磨头22从左到右或从右到左摆动一次经过的一时间，在计数器统计时间达到周期工作时间时，计数器向控制单元发送触发信号，控制单元接收触发信号后生成控制指令并将控制指令传输给第一电机，第一电机接收控制指令后被触发工作，第一电机驱动移动块13沿导轨14移动一段距离。
47.进一步地，本实用新型提供了摆动驱动组件的一种实施方式，具体如下：
48.摆动驱动组件21包括第二电机214、电机基座213、第一传动杆211、第二传动杆212和转动杆215，第二电机214安装在移动块13上，第二电机214 的驱动杆安装在电机基座213上，且第一传动杆211安装在第二电机214的驱动杆的端部上，第二传动杆212的一端活动铰接连接在第一传动杆211端部上，第二传动杆212的另一端部与转动杆215的底部端部连接，打磨头22 安装在转动杆215的顶部端部。
49.在具体运动过程中，第二电机214的驱动杆带动第一传动杆211转动，第一传动杆211转动时带动第二传动杆212的端部绕第一传动杆211与第二传动杆212的铰接中心点转
动，第二传动杆212带动转动杆215摆动，从而带动打磨头22左右摆动。
50.按照这种运动过程，打磨头22虽然能够实现摆动运动，但由于转动杆215 并无固定，在移动过程中转动杆215容易发生晃动或偏差位移，导致打磨头 22的摆动轨迹很可能并不是严格贴合镜片内凹面弧度面曲线，因此并不能保证打磨头22的打磨端面与光学镜片内凹面保持充分贴合打磨，因此需要对转动杆215的摆动动作进行限制。
51.本实施例主要通过限位组件对转动杆215的位置和移动轨迹进行限制，具体事实如下：
52.在两侧侧部安装架12之间设置有限位组件4，限位组件4包括连接支杆 41、限位板42、限位柱44和限位滑块43，限位板42通过连接支杆41连接在两侧侧部安装架12上，且限位柱44垂直于限位板42所在平面。考虑到转动杆215和打磨头22的移动轨迹所在平面垂直于两侧侧部安装架12，故对转动杆215的限位组件4主要设置在于转动杆215平行的平面内，即限位板42 垂直于两侧侧部安装架12。
53.具体地，限位板42包括板体421，限位柱44安装在板体421的中心，在限位柱44两侧的板体421上设置有限位滑槽422，限位滑块43滑动安装在限位滑槽422内，转动杆215与限位柱44活动铰接连接，转动杆215的两侧分别固定在两侧限位滑块43上。两侧限位滑槽422互相平行且限位滑槽422所在直线垂直于两侧侧部安装架12。
54.第二传动杆212带动转动杆215转动时，转动杆215绕过限位柱44中心转动，转动杆215带动限位滑块43在限位滑槽422内往返滑动，限位滑块43 配合限位柱44将转动杆215限位固定在镜片内凹面底部正下方动作。
55.具体地，调节组件23包括多个伸缩细杆231，所有伸缩细杆231的底部端部均安装在转动杆215上，且伸缩细杆231从转动杆215杆体上放射状向外张开，所有伸缩细杆231的顶部端部连接在端部打磨面底部，所有伸缩细杆231伸缩不同的长度，不同长度的伸缩细杆231相互配合调节端部打磨面的曲面弧度以贴合镜片的内凹面。
56.本实施例中，打磨头22优选弹性研磨皮，所有伸缩细杆231伸缩并伸缩长度相互配合时，在伸缩细杆231的支撑力下弹性研磨皮延展张开，从而改变端部打磨面的面积，且在伸缩细杆231的支撑力作用下，端部打磨面充分贴合镜片内凹面。
57.在安装时，光学镜片的内凹面朝下，凸起的弧面朝上，打磨头22在光学镜片底部(向上)打磨镜片内凹面，镜片稳定固定非常重要。本实用新型中，镜片采用夹子夹持的方式上料和下料，并且在加工过程中，夹子始终保持夹紧固定镜片，且镜片和夹子都架设安装在两侧侧部安装架12上。
58.其中，在侧部安装架12顶部设置有安装位，安装位用于安装固定镜片，固定机构3包括固定夹31，固定夹31夹持镜片并与镜片一起放置在安装位上，安装位包括设置在侧部安装架12顶部的限位凹槽121，在限位凹槽121内设置有弹性夹体122。
59.限位凹槽121的槽体形状与镜片两端外部形状匹配，固定夹31包括一对对称设置的夹体311，在两侧夹体中间设置有限位顶针312，两侧夹体311及限位顶针的顶部连接，限位顶针312的底部与镜片的外凸镜面最顶端抵接；
60.其中，夹体311夹持镜片的两端侧壁，且夹体311放置在限位凹槽121 上时，夹体311的外侧壁与限位凹槽121内部槽臂抵接。夹体311夹持在镜片侧壁的上半部分，夹体夹持镜片放置在安装位上时，弹性夹体122夹持镜片侧壁下半部分，并且弹性夹体122的底部侧
壁不超出镜片两侧端部侧壁面，避免存在打磨死角。
61.此外，为了进一步提高打磨精度，本实施例还可以向打磨头和打磨面处喷洒研磨液，增强研磨效果。具体地，在安装位底部的侧部安装架12上设置有研磨液添加机构5，研磨液添加机构5包括研磨液承装盒51、输送管52和喷头53，研磨液承装盒51安装在一侧侧部安装架12上，喷头53通过输送管 52连接在研磨液承装盒51上，且喷头53的出液端正对镜片内凹面最高处。
62.以上实施例仅为本技术的示例性实施例，不用于限制本技术，本技术的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本技术的实质和保护范围内，对本技术做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本技术的保护范围内。