多工位切換精密定位裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機械加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多工位切換精密定位裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]光學(xué)透鏡鏡片的加工通常采用磨削工藝，且為了保證磨削精度，一般分為粗磨、半精磨和精磨多道工序加工。傳統(tǒng)的鏡片粗磨、半精磨和精磨由多個磨削設(shè)備來完成，這種方式雖然能夠較好地保證磨削加工精度，但是要求頻繁地傳輸、磨削和上下工位，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低，工件容易磕拉碰傷，影響產(chǎn)品質(zhì)量，增加生產(chǎn)成本，不能適應(yīng)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)需求。
[0003]隨著不斷的科技進步，近期出現(xiàn)有一些國外引進的多工位一體化加工設(shè)備，較好地解決了傳統(tǒng)技術(shù)中存在的問題。但是這些設(shè)備多采用電子控制技術(shù)和精密的機械結(jié)構(gòu)以解決多工位切換的精度問題，因此該類設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般造價十分昂貴，少則數(shù)百萬，多則以前多萬元一臺，且使用可靠性差，故障率高，尤其不能適應(yīng)中小規(guī)模企業(yè)生產(chǎn)中的普及和使用。截至目前，尚無較好的技術(shù)解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的問題是提供一種多工位切換精密定位裝置，該裝置既能大幅度提高生產(chǎn)效率，又能可靠地保證多工位切換加工的精度和加工質(zhì)量，同時結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，能夠較好地滿足中小型企業(yè)生產(chǎn)裝備的需要。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種多工位切換精密定位裝置，包括機座和周側(cè)部位設(shè)置有多個加工工位的轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤通過中心軸連接有被動齒輪，該被動齒輪一側(cè)通過主動齒輪連接有伺服電機，所述精密定位裝置設(shè)置擋塊式定位機構(gòu)或阻尼式定位機構(gòu)。
[0006]進一步的，所述轉(zhuǎn)盤通過中心軸圓錐滾子軸承和滾珠軸承與所述機座連接。
[0007]進一步的，所述擋塊式定位機構(gòu)包括固定連接在所述轉(zhuǎn)盤底部的擋塊和與擋塊配合的擋座，所述擋座連接有氣缸，所述擋塊和擋座分別為相互配合的梯形和V形結(jié)構(gòu)。
[0008]進一步的，所述阻尼式定位機構(gòu)包括阻尼齒輪和與阻尼齒輪連接的阻尼器，所述阻尼齒輪位于所述被動齒輪另一側(cè)并與之嚙合。
[0009]進一步的，所述轉(zhuǎn)盤為鑄鐵材質(zhì)制件。
[0010]進一步的，所述被動齒輪、主動齒輪和阻尼齒輪均為傘齒輪。
[0011]進一步的，所述伺服電機和阻尼器分別信號連接控制器。
[0012]進一步的，所述伺服電機和氣缸分別信號連接有控制器。
[0013]進一步的，所述控制器采用單片機。
[0014]進一步的，所述單片機連接有數(shù)字顯示器。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:
1)本發(fā)明的多工位切換精密定位裝置采用加工制作簡單的機械傳動切換和機械定位，具有結(jié)構(gòu)簡單、使用操作方便、造價便宜等優(yōu)點，尤其適合中、小企業(yè)多工位一體化加工生產(chǎn)裝備；
2)本發(fā)明采用的擋塊式定位機構(gòu)能夠有效地保證多工位切換定位精度，且結(jié)構(gòu)簡單，可靠性強，制作成本低廉；
3)本發(fā)明采用的阻尼式定位機構(gòu)不僅能夠可靠地保證多工位切換定位精度，保證產(chǎn)品加工質(zhì)量，而且具有較高的生產(chǎn)效率，完全可與造價昂貴的大型全自動多工位加工設(shè)備相媲美。
[0016]4)本發(fā)明適用于光學(xué)透鏡鏡片的多工位磨削加工，同時也適用于其他高精度多工位磨削技術(shù)領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述:
圖1是本發(fā)明實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步說明。
[0019]實施例一
如圖1所示，本發(fā)明的多工位切換精密定位裝置，包括機座2和周側(cè)部位設(shè)置有多個加工工位12的轉(zhuǎn)盤1，轉(zhuǎn)盤1通過圓錐滾子軸承13、滾珠軸承14、中心軸6與機座2連接，。中心軸6的下端連接有被動齒輪5，該被動齒輪5—側(cè)通過主動齒輪4連接有伺服電機3，由伺服電機3通過主動齒輪4和被動齒輪5帶動轉(zhuǎn)盤1定角轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)多工位的切換。被動齒輪5、主動齒輪4可采用傘齒輪，以節(jié)省安裝空間。所述轉(zhuǎn)盤最好采用鑄鐵材質(zhì)制件，使之具有較好的剛性，利于加工工位的定位精度。雖然伺服電機3可以比較精確地按照設(shè)定的角度轉(zhuǎn)動，但是由于主動齒輪4和被動齒輪5的制造誤差，很難消除兩齒輪輪齒嚙合的間隙，由于主動齒輪4和被動齒輪5的尺寸較大，即便是采用高精度設(shè)備加工，也很難達到本發(fā)明微米級間隙的要求，且要付出極高的成本費用。由于較大嚙合間隙的存在，當(dāng)伺服電機按設(shè)定的角度旋轉(zhuǎn)到位后，主動齒輪4雖然位置固定，而被動齒輪5則往往會發(fā)生慣量回轉(zhuǎn)，這種回轉(zhuǎn)將會帶來轉(zhuǎn)盤1上加工工位12的定位誤差，直接影響工件磨削加工的質(zhì)量，甚至難于實現(xiàn)工件的磨削加工。為了解決這一難題，本發(fā)明設(shè)置了擋塊式定位機構(gòu)，所述擋塊式定位機構(gòu)包括固定連接在所述轉(zhuǎn)盤1底部的擋塊7和與擋塊7配合的擋座9，所述擋座9連接有氣缸8。擋塊7可以隨轉(zhuǎn)盤1 一體制作，也可采用鑲嵌的方式與轉(zhuǎn)盤1緊配合連接，這樣既可保證擋塊7與轉(zhuǎn)盤1的連接剛度，又可在擋塊7磨損時隨時更換;擋塊7最好設(shè)置在轉(zhuǎn)盤1的外圓周側(cè)，在轉(zhuǎn)盤1旋轉(zhuǎn)過程中扭矩較小，利于延長擋塊7和擋座9的使用壽命。為保證定位精度，擋塊7和擋座9可分別設(shè)置為相互配合的梯形和V形結(jié)構(gòu)，即擋塊7設(shè)置為梯形或V形結(jié)構(gòu)，而擋座9設(shè)置為與之配合的V形或梯形結(jié)構(gòu)，本發(fā)明推薦擋塊7設(shè)置為梯形結(jié)構(gòu)，擋座9設(shè)置為V形結(jié)構(gòu);而且，所述梯形和V形的頂角盡可能設(shè)置大一些，以70-90°為宜，便于擋座9對擋塊7的捕捉;擋塊7頂部與擋座9底部以有較大的距離為好，使其配合具有較大的補償量;另外，擋塊7和擋座9的配合深度應(yīng)小一些，最好在15mm-20mm之間，以縮短擋座9的移動時間，從而減少定位延時時間，使之縮短至毫秒級，利于生產(chǎn)效率的提高。本發(fā)明還應(yīng)配置控制器，以控制伺服電機3和氣缸8的動作，所述控制器11可采用單片機。所述單片機連接有數(shù)字顯示器10。
[0020]實施例二
如圖2所示，包括周側(cè)部位設(shè)置有多個加工工位12的轉(zhuǎn)盤1，轉(zhuǎn)盤1通過平面推力軸承13、中心軸6、滾珠軸承14與機架2連接。中心軸6的下端連接有被動齒輪5，該被動齒輪5—側(cè)通過主動齒輪4連接有伺服電機3，由伺服電機3通過主動齒輪4和被動齒輪5帶動轉(zhuǎn)盤1定角轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)多工位的切換。所述轉(zhuǎn)盤最好采用鑄鐵材質(zhì)制件，使之具有較好的剛性，利于加工工位的定位精度。雖然伺服電機3可以比較精確地按照設(shè)定的角度轉(zhuǎn)動，但是由于主動齒輪4和被動齒輪5的制造誤差，很難消除兩齒輪輪齒嚙合的間隙，由于主動齒輪4和被動齒輪5的尺寸較大，即便是采用高精度設(shè)備加工，也很難達到本發(fā)明微米級間隙的要求，且要付出極高的成本費用。由于較大嚙合間隙的存在，當(dāng)伺服電機按設(shè)定的角度旋轉(zhuǎn)到位后，主動齒輪4雖然位置固定，而被動齒輪5則往往會發(fā)生慣量回轉(zhuǎn)，這種回轉(zhuǎn)將會帶來轉(zhuǎn)盤1上加工工位12的定位誤差，直接影響工件磨削加工的質(zhì)量，甚至難于實現(xiàn)工件的磨削加工。解決這一技術(shù)問題，同時進一步縮短定位時間，提高生產(chǎn)效率，本發(fā)明的精密定位裝置可設(shè)置阻尼式定位機構(gòu)，所述阻尼式定位機構(gòu)包括阻尼齒輪15和與阻尼齒輪15連接的阻尼器16，所述阻尼齒輪15位于被動齒輪5另一側(cè)并與之嚙合，而且在運行過程中，阻尼齒輪15在被動齒輪5的帶動下旋轉(zhuǎn)，因而阻尼齒輪15與被動齒輪5的輪齒的捏合面與主動齒輪4與被動齒輪5輪齒的捏合面相反，被動齒輪5、主動齒輪4和阻尼齒輪15可均設(shè)置為傘齒輪。針對轉(zhuǎn)盤1的轉(zhuǎn)動慣量較大，所述阻尼器16采用電磁阻尼器，如阻尼大小可控的被動式電磁阻尼器，其使用性能更好，當(dāng)伺服電機3按設(shè)定的角度旋轉(zhuǎn)到位，被動齒輪5發(fā)生反彈時，阻尼器16則實時加以消除。由于阻尼為被動式實時生效，故而切換延時接近于零，利于生產(chǎn)效率的提高。本實施例中，所述伺服電機和阻尼器分別信號連接控制器，所述控制器采用單片機，所述單片機連接有數(shù)字顯示器。
【主權(quán)項】
1.一種多工位切換精密定位裝置，其特征在于:包括機座和周側(cè)部位設(shè)置有多個加工工位的轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤通過中心軸連接有被動齒輪，該被動齒輪一側(cè)通過主動齒輪連接有伺服電機，所述精密定位裝置設(shè)置擋塊式定位機構(gòu)或阻尼式定位機構(gòu)。2.如權(quán)利要求1所述的多工位切換精密定位裝置，其特征在于:所述轉(zhuǎn)盤通過中心軸、圓錐滾子軸承和滾珠軸承與所述機座連接。3.如權(quán)利要求1所述的多工位切換精密定位裝置，其特征在于:所述擋塊式定位機構(gòu)包括固定連接在所述轉(zhuǎn)盤底部的擋塊和與擋塊配合的擋座，所述擋座連接有氣缸;所述擋塊和擋座分別為相互配合的梯形和V形結(jié)構(gòu)。4.如權(quán)利要求1所述的多工位切換精密定位裝置，其特征在于:所述阻尼式定位機構(gòu)包括阻尼齒輪和與阻尼齒輪連接的阻尼器，所述阻尼齒輪位于所述被動齒輪另一側(cè)并與之嚙入口 ο5.如權(quán)利要求1所述的多工位切換精密定位裝置，其特征在于:所述轉(zhuǎn)盤為鑄鐵材質(zhì)制件。6.如權(quán)利要求1或4所述的多工位切換精密定位裝置，其特征在于:所述被動齒輪、主動齒輪和阻尼齒輪均為傘齒輪。7.如權(quán)利要求1或4所述的多工位切換精密定位裝置，其特征在于:所述伺服電機和阻尼器分別信號連接控制器。8.如權(quán)利要求1或3所述的多工位切換精密定位裝置，其特征在于:所述伺服電機和氣缸分別信號連接有控制器。9.如權(quán)利要求8所述的多工位切換精密定位裝置，其特征在于:所述控制器采用單片機。10.如權(quán)利要求9所述的多工位切換精密定位裝置，其特征在于:所述單片機連接有數(shù)字顯示器。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多工位切換精密定位裝置，它包括機座和周側(cè)部位設(shè)置有多個加工工位的轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤通過中心軸連接有被動齒輪，該被動齒輪一側(cè)通過主動齒輪連接有伺服電機，所述精密定位裝置設(shè)置擋塊式定位機構(gòu)或阻尼式定位機構(gòu)。該裝置采用加工制作簡單的機械傳動切換和機械定位，具有結(jié)構(gòu)簡單、使用操作方便、造價便宜等優(yōu)點，尤其適合中、小企業(yè)多工位一體化加工生產(chǎn)裝備。
【IPC分類】B24B27/00, B24B41/00
【公開號】CN105437063
【申請?zhí)枴緾N201610007629
【發(fā)明人】韓金橋, 韓豐斐
【申請人】韓金橋
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2016年1月7日