CN105500203A - 磨削设备磨头升降柔性控制装置 - Google Patents

磨削设备磨头升降柔性控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种磨削设备磨头升降柔性控制装置，它包括机架、驱动电机和电机支座，驱动电机位于电机支座内，电机支座通过滑块与机架一侧设置的滑轨滑动连接，驱动电机的主轴下端连接有磨头组件，电机支座顶部通过支架设置磨头柔性升降机构，机架上设置限位件。该装置可以根据磨头与镜片之间的实时压力，自动实现磨头的柔性升降，使磨头始终保持适当的压力，既可防止镜片的破碎，也可提高磨削效率。

Description

磨削设备磨头升降柔性控制装置
技术领域
本发明涉及光学镜片加工技术领域，具体涉及一种磨削设备磨头升降柔性控制装置。
背景技术
在透镜镜片研磨加工的过程中，一是需要精准地控制研磨的镜片厚度尺寸精度的控制；而是需要控制磨头对待磨镜片的压力，压力过大容易导致镜片的破碎，过小则影响研磨效率。目前解决上述问题的方法通常是通过理论的计算或实验数据的统计由控制器对磨头达到送进速度实施比较精确的控制。这种方式存在的缺点一是设备结构比较复杂；二是不能直接地对磨头的压力进行精密的控制，特别是在镜片材质有较大差异时，容易引致镜片的毁损。截至目前该尚无较好的解决方法。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种磨削设备磨头柔性升降控制装置，该装置能够对磨头的压力实施直接的控制，安全可靠地保证镜片磨削质量。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种磨削设备磨头柔性升降控制装置，包括机架、驱动电机和电机滑套，电机滑套底部设置托板，驱动电机位于电机滑套内，电机滑套通过滑块与机架一侧设置的滑轨滑动连接，驱动电机的主轴下端连接有磨头组件，电机滑套顶部通过支架设置磨头柔性升降机构，机架上设置限位件。
所述磨头柔性升降机构包括液缸和弹性升降自动调节机构，液缸通过支撑杆与所述支架连接，液缸的伸出端与所述驱动电机连接，弹性升降自动调节机构包括至少一个与所述支架穿装连接的丝杆，丝杆下端与驱动电机连接，上部依次穿装有上压缩弹簧和下压缩弹簧，上、下压缩弹簧之间设置与支架连接的支撑架体，上压缩弹簧的顶部和下压缩弹簧的底部分别设置与丝杆连接的上压帽和下压帽。
所述限位件设置磨头高度补偿机构，该补偿机构包括与限位件穿装连接的丝杠和涡轮-蜗杆传动副，涡轮的轮轴与丝杠连接，蜗杆自由端设置旋动机构。
所述旋动机构为操动手柄。
所述操动手柄设置显示磨头调节高度的刻度盘。
所述旋动机构为与所述蜗杆连接的伺服电机，该伺服电机信号连接有控制器。
所述液缸设置压力传感器和调压阀。
本发明的有益效果是：
1）本发明通过上压缩弹簧的弹性压力使得驱动电机带动磨头受到弹性提升力；通过下压缩弹簧的弹性压力使得驱动电机带动磨头受到弹性下压力；再配合液缸的压力调节，由此根据磨头与镜片之间的实时压力，自动实现磨头的柔性升降，使磨头始终保持适当的压力，既可防止镜片的破碎，也可提高磨削效率；
2）磨头下降的最低高度由所述限位块控制，当驱动电机底部与电机支座底板接触后即不再下降，由此即能可靠地保证镜片的加工厚度，亦即保证了磨削产品质量；
3）所述弹性升降自动调节机构调节下压帽方便，可以随时调整下压缩弹簧的的压缩弹性；所述旋动机构为与所述蜗杆连接的伺服电机，当磨削镜片达到设定数量时（一般硬度较大的镜片为50件左右），可以实现磨头最低高度限位的自动实时调节，可以对液缸9的压力实施自动调节控制；
4）本发明特别适用于光学镜片的磨削作业，同时也可用于其它领域高精度产品的磨削加工。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步描述：
图1是本发明实施例一的结构示意图；
图2是图1的侧视图；
图3是本发明实施例二的结构示意图；
图4是图2中实施例一的A-A剖视图；
图5是图2中实施例二的A-A剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
实施例一
如图1、图2、图4所示，本发明的磨削设备磨头柔性升降控制装置，包括机架1、驱动电机2和电机支座3，驱动电机2位于电机滑套3内并滑动配合，电机滑套3底部设置托板，驱动电机2可以在电机滑套3内自由升降。电机滑套3通过与之一体的连接块16和滑块17与机架1一侧设置的滑轨1-1滑动连接，驱动电机2的主轴下端连接有磨头15，电机滑套3顶部通过支架设置磨头柔性升降机构，机架1上设置限位块18。所述之间由2个立柱14和顶板5组成，2个立柱14与电机滑套3安装连接。所述磨头柔性升降机构包括液缸9和弹性升降自动调节机构，液缸9通过支撑杆与所述支架的顶板5连接，液缸9的伸出端与所述驱动电机2连接，弹性升降自动调节机构包括至少一个与所述支架的顶板5穿装连接的丝杆10，丝杆10下端与驱动电机2连接，丝杆10的上部依次穿装有上压缩弹簧7和下压缩弹簧12，上、下压缩弹簧7、12，下压缩弹簧12位于座置并连接在支架的顶板5上的支撑架体6内，支撑架体6为桶状结构，其顶部设置有与上、下压缩弹簧7、12触接的顶盖11。上压缩弹簧7的顶部和下压缩弹簧12的底部分别设置上压帽8和下压帽13，上压帽8和下压帽13分别与丝杆螺纹连接，可以分别调整上、下压缩弹簧7、12的压缩弹性。
所述限位块18连接有磨头高度补偿机构，该补偿机构包括与限位块18穿装连接的丝杠21和涡轮-蜗杆传动副19，涡轮的轮轴与丝杠21连接，蜗杆自由端设置旋动机构。所述旋动机构可以为操动手柄22（参看图4），用于通过丝杠21操动限位块18的升降，以限定磨头15的最低高度，操动手柄22与涡轮-蜗杆传动副19的壳体上可设置显示磨头调节高度的刻度盘，便于精确控制磨头15的最低高度。
在用于光学镜片磨削时，特别是用于粗磨、半精磨、精磨的多工位磨削时，可在每一个磨削工位外侧配备安装一套本发明的光学镜片磨削磨头柔性升降控制装置，并进行安装调试，使磨头15的位置与待磨镜片相对应。开始磨削之前，先通过操动手柄22的旋动调整限位块18的位置限定滑块17的最低位置，从而限定了磨头15下降的最低高度。而后再通过试验通过旋动上、下压帽8、13调整上下压缩弹簧7、12的压缩弹性。将待磨镜片置入镜片座内并转动至与磨头15对应的工位，启动驱动电机2和液缸9，液压调整适当即可正常磨削。特别是对于材质较脆的镜片磨削，磨头15压力过大则镜片易碎，压力过小又会影响磨削效率，故而本发明采用上下压缩弹簧和液压力的配合来调节磨头15对镜片的压力。其具体机理是：通过上压缩弹簧7的弹性压力使得丝杆10带动驱动电机2受到弹性提升力；通过下压缩弹簧12的弹性压力使得丝杆10带动驱动电机2受到弹性下压力；再配合液缸的压力调节，由此根据磨头15与镜片之间的实时压力，自动实现磨头15的柔性升降，既可使磨头始终保持适当的压力，防止镜片的破碎，也可提高磨削效率。磨头15下降的最低高度由所述限位块18通过滑块17和电机滑套3控制，当驱动电机2底部与电机滑套3托板接触后即不再下降，由此即能可靠地保证镜片的加工厚度，亦即保证了磨削产品质量。在磨头15对批量镜片进行磨削的过程中，磨头会不断的磨损，特别是当镜片材质硬度较高时，一般磨削50件左右即会带来镜片磨削厚度的超差，本发明通过操动手柄22的旋转可以随时精确地调整限位块18的限位，适度降低电机滑套3的高度，从而保证镜片磨削的加工质量。
实施例二
结合图1、图2参看图3、图5，本实施例的磨削设备磨头柔性升降控制装置，与实施例一的结构基本相同，区别仅在于：所述弹性升降自动调节机构中的支撑架体6由中间支板11a和支杆6a组成，这样调节下压帽13更加方便，可以随时调整下压缩弹簧的12的压缩弹性；所述旋动机构为与所述蜗杆连接的伺服电机23，该伺服电机23信号连接有控制器24，由此可以实现磨头15最低高度限位的自动调节，其具体操动方式是有控制器对磨削镜片的数量进行计数，当其达到设定数量时（一般为50件左右），控制器则向伺服电机23发出指令，使其转动一定角度。所述液缸9设置压力传感器9-1和调压阀9-2，用于调节液缸的压力，并以此控制磨头15对镜片的压力，压力传感器9-1和调压阀9-2分别与控制器24信号连接。可以对液缸9的压力实施自动调节控制。

Claims (7)

1.一种磨削设备磨头升降柔性控制装置，其特征在于：包括机架、驱动电机和电机支座，驱动电机位于电机支座内，电机支座通过滑块与机架一侧设置的滑轨滑动连接，驱动电机的主轴下端连接有磨头组件，电机支座顶部通过支架设置磨头柔性升降机构，机架上设置限位件。
2.如权利要求1所述的磨削设备磨头柔性升降控制装置，其特征在于：所述磨头柔性升降机构包括液缸和弹性升降自动调节机构，液缸通过支撑杆与所述支架连接，液缸的伸出端与所述驱动电机连接，弹性升降自动调节机构包括至少一个与所述支架穿装连接的丝杆，丝杆下端与驱动电机连接，上部依次穿装有上压缩弹簧和下压缩弹簧，上、下压缩弹簧之间设置与支架连接的支撑架体，上压缩弹簧的顶部和下压缩弹簧的底部分别设置与丝杆连接的上压帽和下压帽。
3.如权利要求1所述的磨削设备磨头柔性升降控制装置，其特征在于：所述限位件设置磨头高度补偿机构，该补偿机构包括与限位件穿装连接的丝杠和涡轮-蜗杆传动副，涡轮的轮轴与丝杠连接，蜗杆自由端设置旋动机构。
4.如权利要求3所述的磨削设备磨头柔性升降控制装置，其特征在于：所述旋动机构为操动手柄。
5.如权利要求4所述的磨削设备磨头柔性升降控制装置，其特征在于：所述操动手柄设置显示磨头调节高度的刻度盘。
6.如权利要求3所述的磨削设备磨头柔性升降控制装置，其特征在于：所述旋动机构为与所述蜗杆连接的伺服电机，该伺服电机信号连接有控制器。
7.如权利要求2所述的磨削设备磨头柔性升降控制装置，其特征在于：所述液缸设置压力传感器和调压阀。
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