本發(fā)明涉及一種光學(xué)鏡片的自動(dòng)涂墨裝置，特別是一種微小型光學(xué)鏡片的自動(dòng)涂墨裝置及其操作方法。

背景技術(shù)：

眾所周知，涂墨鏡片目前廣泛應(yīng)用于各類光學(xué)產(chǎn)品中，涂墨工藝對(duì)各種光學(xué)成像系統(tǒng)中的雜散光的消除起到了很大的幫助，同時(shí)也使得各類光學(xué)產(chǎn)品在外觀上更加美觀，符合各類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)美學(xué)需求。

在光學(xué)行業(yè)中，涂墨是指在光學(xué)元件指定部位使用工具涂上油墨以達(dá)到光學(xué)特性的工序，涂墨工序可以對(duì)光學(xué)元器件起到減少光的反射與發(fā)散，提高成像的清晰度，同時(shí)在外觀上可以提升光學(xué)鏡頭的外表美觀，并且能提升光學(xué)元器件的外徑抗侵蝕性。

現(xiàn)有光學(xué)企業(yè)中，多數(shù)企業(yè)主要采用手動(dòng)涂墨方式，并沒有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，手動(dòng)涂墨由于過分依賴操作員的加工手法，因此存在極大的生產(chǎn)不安定性，其主要表現(xiàn)在：人員流動(dòng)性大，有疲勞周期，生產(chǎn)品質(zhì)不安定；人員作業(yè)達(dá)到一定的效率瓶頸后，熟練度穩(wěn)定但是無法進(jìn)一步提升生產(chǎn)效率；技能要求高，人員育成周期長(zhǎng)，需要三個(gè)月以上；制造業(yè)人工成本逐年上升，企業(yè)壓力越來越大。這些因素使得鏡片手動(dòng)涂墨成為瓶頸工序，嚴(yán)重阻礙了企業(yè)的發(fā)展。

目前現(xiàn)有的自動(dòng)涂墨方法針對(duì)外徑5mm以下的光學(xué)鏡片加工工藝無法突破，其原因?yàn)樽詣?dòng)涂墨機(jī)廠商自帶的工裝一旦涉及加工外徑5mm以下的光學(xué)鏡片時(shí)，其同軸精度就無法達(dá)到要求，導(dǎo)致加工此類鏡片時(shí)無法滿足鏡片涂墨加工圖面要求。因此，現(xiàn)有技術(shù)存在以下問題：1)加工小鏡片加工時(shí)，轉(zhuǎn)軸同軸精度不好、軸晃動(dòng)而造成溢墨不均，從而無法達(dá)到鏡片客戶要求的問題；2)鏡片加工時(shí)，供墨不順暢而造成的涂墨墨色濃淡不一致不均的問題；3)原定位夾加工小鏡片時(shí)，定位夾張角角度及邊長(zhǎng)與鏡片不匹配，導(dǎo)致無法定位好鏡片達(dá)到可加工精度水準(zhǔn)，從而無法加工；4)機(jī)臺(tái)運(yùn)作中，各環(huán)節(jié)中等待時(shí)間長(zhǎng)及小鏡加工良率及效率低的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的旨在提供一種操作簡(jiǎn)便、加工精度高的微小型光學(xué)鏡片的自動(dòng)涂墨裝置及其操作方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處。

按此目的設(shè)計(jì)的一種微小型光學(xué)鏡片的自動(dòng)涂墨裝置，包括設(shè)置在裝夾頭中的海綿體，其結(jié)構(gòu)特征是所述海綿體為梯形結(jié)構(gòu)，其中，海綿體的上梯形邊的長(zhǎng)度小于下梯邊長(zhǎng)的長(zhǎng)度，下梯邊長(zhǎng)的中間設(shè)置有切口，用于涂墨的墨管的開口端插裝在切口中。

進(jìn)一步，所述海綿體的切口呈孔狀，海綿體的上梯形邊的長(zhǎng)度范圍為5mm～7mm，海綿體的下梯邊長(zhǎng)的長(zhǎng)度范圍為9mm～11mm。

進(jìn)一步，所述海綿體的上梯形邊所在一側(cè)露出裝夾頭，其露出長(zhǎng)度小于3mm。

進(jìn)一步，所述裝夾頭的旁邊設(shè)置有第一定位夾和第二定位夾，吸附轉(zhuǎn)軸設(shè)置在第一定位夾與第二定位夾之間，吸附轉(zhuǎn)軸為上小下大的錐形轉(zhuǎn)軸，吸附轉(zhuǎn)軸內(nèi)設(shè)置有通孔，該通孔的開口端設(shè)置有喇叭口。

進(jìn)一步，所述吸附轉(zhuǎn)軸的通孔的開口端的傾角大于45度且小于90度。

進(jìn)一步，所述第一定位夾和第二定位夾的端部分別呈w形。

進(jìn)一步，所述第一定位夾和第二定位夾的端部分別設(shè)置有夾角，該夾角為120度。

進(jìn)一步，所述微小型光學(xué)鏡片的自動(dòng)涂墨裝置，還包括吸筆，所述吸筆為上小下大的錐形結(jié)構(gòu)，吸筆的頂部設(shè)置有柱狀的筆頸。

一種微小型光學(xué)鏡片的自動(dòng)涂墨裝置的操作方法，其特征是包括以下步驟：

步驟一，將墨管按預(yù)設(shè)路徑進(jìn)行安裝，裝墨管時(shí)一定要從下孔進(jìn)、下孔出，且裝夾在動(dòng)力輸送處的墨管必須為處理成扁平狀；

步驟二，海綿體裝夾；將帶有切口的海綿體安裝在裝夾頭中，將墨管插入裝夾頭切口的中間并將墨管擺正，裝夾頭不帶切口的所在一側(cè)露出裝夾頭，其露出長(zhǎng)度小于3mm，然后加蓋進(jìn)行鏍絲緊固；

步驟三，將油墨倒入自動(dòng)涂墨裝置的墨杯內(nèi)，將墨管插入墨杯，將供墨檔位及氣壓調(diào)到最大開始供墨向上，直到墨把海綿體露出夾具的部分完全浸透且往下滴時(shí)，供墨停止，然后將氣壓調(diào)到正常范圍值；

步驟四，設(shè)備調(diào)試；首先通過錐形的吸附轉(zhuǎn)軸調(diào)整好吸附轉(zhuǎn)軸與第一定位夾、第二定位夾之間的同軸精度；

接下來，1)開始進(jìn)行需要加工機(jī)種的涂墨軌跡設(shè)定，首先在自動(dòng)涂墨裝置的顯示屏的工作頁面的最下方點(diǎn)擊設(shè)定窗口選擇“cad數(shù)據(jù)軌跡設(shè)定一”界面，點(diǎn)擊界面上的“軸移動(dòng)操作”界面，第一步先設(shè)定起始位，點(diǎn)擊移動(dòng)開始完成該點(diǎn)后需長(zhǎng)按待存鍵至按鍵變白色進(jìn)行保存，第二步進(jìn)行“步移動(dòng)操作”：即根據(jù)鏡片的形狀及涂墨范圍設(shè)定涂墨的步驟，設(shè)定時(shí)每步起點(diǎn)確定后都需長(zhǎng)按待存鍵至按鍵變白色進(jìn)行保存；設(shè)定完成后關(guān)閉該界面返回，進(jìn)行試加工微調(diào)整；

2)黑片吸放位置調(diào)整設(shè)定:先在顯示屏的工作頁面的最下方點(diǎn)擊手動(dòng)窗口，選擇“料盤位手動(dòng)”按鍵至出現(xiàn)“料盤位手動(dòng)移動(dòng)”界面，選擇需要調(diào)整的吸嘴進(jìn)行移動(dòng)調(diào)整，調(diào)整完成后長(zhǎng)按待存鍵直至按鍵變綠色即可；

3)白片料盤吸取及間距調(diào)整設(shè)定：先在顯示屏的工作頁面的最下方手動(dòng)按鍵至“料盤間距手動(dòng)調(diào)整”頁面出現(xiàn)，選擇需要調(diào)整的白片料盤進(jìn)行移動(dòng)調(diào)整，全部調(diào)整完成后長(zhǎng)按待存鍵至按鍵變綠色即可；

4)機(jī)種名稱設(shè)定寫入：在顯示屏的工作頁面的最下方點(diǎn)擊“設(shè)定”-“加工參數(shù)”-“機(jī)種設(shè)定”-“寫入”按鈕，至出現(xiàn)“機(jī)種名稱寫入”頁面機(jī)種名稱設(shè)定界面輸入機(jī)種名稱保存即可。

本發(fā)明采用上述的技術(shù)方案后，突破了行業(yè)內(nèi)自動(dòng)涂墨工藝因同軸精度達(dá)不到要求而不能滿足鏡片加工規(guī)格要求，通過對(duì)自動(dòng)涂墨裝置的吸附轉(zhuǎn)軸和第一定位夾、第二定位夾的改良，使外徑5mm以下的光學(xué)鏡片能順利導(dǎo)入自動(dòng)涂墨作業(yè)，成功的解決了行業(yè)內(nèi)的自動(dòng)涂墨問題。

并且，兩個(gè)操作人員原來每天只能管理一臺(tái)手工涂墨機(jī)，而兩個(gè)操作人員現(xiàn)在每天可以管理四到六臺(tái)本產(chǎn)品，從而大大提升了工作效率；手工涂墨日產(chǎn)能為8000pcs/2人/日，自動(dòng)涂墨機(jī)日產(chǎn)能為16000/日/臺(tái)，故四至六臺(tái)自動(dòng)涂墨機(jī)可以節(jié)約6～8人/天，換成成本計(jì)算，人員成本節(jié)約27.4萬～36.4元/年，其中，人員工資按照3800元/月：6*3800*12或8*3800*12，因此，一臺(tái)自動(dòng)涂墨裝置的產(chǎn)能是手工涂墨裝置的產(chǎn)能的2倍，對(duì)于目前企業(yè)用工緊張，其自動(dòng)化的導(dǎo)入可以大大降低人員需求，降低了企業(yè)的運(yùn)行成本。

本發(fā)明有效的解決了行業(yè)內(nèi)的外徑5mm以下光學(xué)鏡片的自動(dòng)涂墨問題，具有操作簡(jiǎn)便、加工精度高的特點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為機(jī)械手、裝夾頭和海綿體組裝后的立體放大示意圖。

圖3為海綿體的立體放大示意圖。

圖4為第一定位頭、第二定位頭和吸附轉(zhuǎn)軸的相對(duì)位置放大示意圖。

圖5為吸附轉(zhuǎn)軸的軸向剖面放大示意圖。

圖6為第一定位頭的放大示意圖。

圖7為吸筆的軸向剖面放大示意圖。

圖8為鏡片的放大示意圖。

圖中：1為料盤，2為機(jī)械手，3為裝夾頭，4為分厘卡，5為第一定位夾，6為第二定位夾，7為第一定位頭，8為第二定位頭，9為吸附轉(zhuǎn)軸，10為海綿體，10.1為切口，11為吸筆。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

參見圖1-圖8，本微小型光學(xué)鏡片的自動(dòng)涂墨裝置，包括設(shè)置在裝夾頭3中的海綿體10，所述海綿體10為梯形結(jié)構(gòu)，其中，海綿體10的上梯形邊的長(zhǎng)度小于下梯邊長(zhǎng)的長(zhǎng)度，海綿體10的下梯邊長(zhǎng)的中間設(shè)置有切口10.1，用于涂墨的墨管的開口端插裝在切口10.1中。

在本實(shí)施例中，所述海綿體10的切口10.1呈孔狀，海綿體10的上梯形邊的長(zhǎng)度范圍為5mm～7mm，海綿體10的下梯邊長(zhǎng)的長(zhǎng)度范圍為9mm～11mm。

所述海綿體10的上梯形邊所在一側(cè)露出裝夾頭3，其露出長(zhǎng)度小于3mm。

所述裝夾頭3的旁邊設(shè)置有第一定位夾7和第二定位夾8，吸附轉(zhuǎn)軸9設(shè)置在第一定位夾7與第二定位夾8之間，吸附轉(zhuǎn)軸9為上小下大的錐形轉(zhuǎn)軸，吸附轉(zhuǎn)軸9內(nèi)設(shè)置有通孔，該通孔的開口端設(shè)置有喇叭口。

所述吸附轉(zhuǎn)軸9的通孔的開口端的傾角β大于45度且小于90度。

所述第一定位夾7和第二定位夾8的端部分別呈w形。

所述第一定位夾7和第二定位夾8的端部分別設(shè)置有夾角α，該夾角α為120度。

還包括吸筆11，所述吸筆11為上小下大的錐形結(jié)構(gòu)，吸筆11的頂部設(shè)置有柱狀的筆頸。

將圖8所示的待加工鏡片由料盤1中移到吸附轉(zhuǎn)軸9處，通過調(diào)整第一定位夾7和第二定位夾8，使得待加工鏡片、吸附轉(zhuǎn)軸9、第一定位夾7和第二定位夾8保持同軸度，再由機(jī)械手2中的裝夾頭3裝好專用海綿體對(duì)待加工鏡片按照設(shè)定涂墨軌跡進(jìn)行涂墨；其中，分厘卡4及第一定位塊5、第二定位塊6是用于微調(diào)的機(jī)構(gòu)。

一種微小型光學(xué)鏡片的自動(dòng)涂墨裝置的操作方法，包括以下步驟：

步驟一，將墨管按預(yù)設(shè)路徑進(jìn)行安裝，裝墨管時(shí)一定要從下孔進(jìn)、下孔出，且裝夾在動(dòng)力輸送處的墨管必須為處理成扁平狀；

步驟二，海綿體10裝夾；將帶有切口的海綿體10安裝在裝夾頭3中，將墨管插入裝夾頭3切口的中間并將墨管擺正，裝夾頭3不帶切口的所在一側(cè)露出裝夾頭3，其露出長(zhǎng)度小于3mm，然后加蓋進(jìn)行鏍絲緊固；

步驟三，將油墨倒入自動(dòng)涂墨裝置的墨杯內(nèi)，將墨管插入墨杯，將供墨檔位及氣壓調(diào)到最大開始供墨向上，直到墨把海綿體10露出夾具的部分完全浸透且往下滴時(shí)，供墨停止，然后將氣壓調(diào)到正常范圍值；

步驟四，設(shè)備調(diào)試；首先通過錐形的吸附轉(zhuǎn)軸9調(diào)整好吸附轉(zhuǎn)軸9與第一定位夾7、第二定位夾8之間的同軸精度；

接下來，1)開始進(jìn)行需要加工機(jī)種的涂墨軌跡設(shè)定，首先在自動(dòng)涂墨裝置的顯示屏的工作頁面的最下方點(diǎn)擊設(shè)定窗口選擇“cad數(shù)據(jù)軌跡設(shè)定一”界面，點(diǎn)擊界面上的“軸移動(dòng)操作”界面，第一步先設(shè)定起始位，點(diǎn)擊移動(dòng)開始完成該點(diǎn)后需長(zhǎng)按待存鍵至按鍵變白色進(jìn)行保存，第二步進(jìn)行“步移動(dòng)操作”：即根據(jù)鏡片的形狀及涂墨范圍設(shè)定涂墨的步驟，設(shè)定時(shí)每步起點(diǎn)確定后都需長(zhǎng)按待存鍵至按鍵變白色進(jìn)行保存；設(shè)定完成后關(guān)閉該界面返回，進(jìn)行試加工微調(diào)整；

2)黑片吸放位置調(diào)整設(shè)定:先在顯示屏的工作頁面的最下方點(diǎn)擊手動(dòng)窗口，選擇“料盤位手動(dòng)”按鍵至出現(xiàn)“料盤位手動(dòng)移動(dòng)”界面，選擇需要調(diào)整的吸嘴進(jìn)行移動(dòng)調(diào)整，調(diào)整完成后長(zhǎng)按待存鍵直至按鍵變綠色即可；

3)白片料盤吸取及間距調(diào)整設(shè)定：先在顯示屏的工作頁面的最下方手動(dòng)按鍵至“料盤間距手動(dòng)調(diào)整”頁面出現(xiàn)，選擇需要調(diào)整的白片料盤進(jìn)行移動(dòng)調(diào)整，全部調(diào)整完成后長(zhǎng)按待存鍵至按鍵變綠色即可；

4)機(jī)種名稱設(shè)定寫入：在顯示屏的工作頁面的最下方點(diǎn)擊“設(shè)定”-“加工參數(shù)”-“機(jī)種設(shè)定”-“寫入”按鈕，至出現(xiàn)“機(jī)種名稱寫入”頁面機(jī)種名稱設(shè)定界面輸入機(jī)種名稱保存即可。

在本實(shí)施例中，按海綿體裝夾、設(shè)備調(diào)試、鏡片加工和選取實(shí)驗(yàn)分別進(jìn)行詳細(xì)描述。

1.海綿體裝夾。

1)作業(yè)前，操作員的口罩、帽子佩戴整齊，操作員的每只手的拇指、食指與中指各佩戴1個(gè)手指套，同時(shí)準(zhǔn)備擦拭紙、丙酮和專用海綿體。

2)將墨管按要求的路徑進(jìn)行裝好，裝墨管時(shí)注意順序不可錯(cuò)誤否則無法正常供墨，一定要從下孔進(jìn)下孔出，且裝夾在動(dòng)力輸送處的墨管必須為處理成扁平狀。

3)將海綿體一分為二切成梯形，從海綿體較寬的一頭由中間切開，見圖3。

4)開始進(jìn)行海綿體裝夾，將已開口的海綿體放入指定的位置，把墨管放入海綿體開口的中間并擺放端正，盡量讓未開口的一端海綿體只漏出3mm以下的長(zhǎng)度，然后加蓋進(jìn)行鏍絲緊固，見圖2。

5)根據(jù)鏡片圖面要求請(qǐng)配墨人員配置指定的油墨,倒入自動(dòng)涂墨機(jī)專用墨杯內(nèi),放在指定位置。

6)將墨管從指定位置插入墨杯，將供墨檔位及氣壓調(diào)到最大開始供墨向上；直到墨把海綿體頭完全浸透且往下滴時(shí)，供墨可停止，將氣壓調(diào)到正常的范圍值。

7)墨管、海綿體裝夾及供墨完成，準(zhǔn)備開始調(diào)試機(jī)臺(tái)。

2.設(shè)備調(diào)試。

1)作業(yè)前，操作員的口罩、帽子佩戴整齊，操作員的每只手的拇指、食指與中指各佩戴1個(gè)手指套。

2)準(zhǔn)備鏡片或調(diào)機(jī)品，以及專用轉(zhuǎn)軸、專用夾具、專用套環(huán)、丙酮、專用海綿體。

3)選擇專用的轉(zhuǎn)軸及定位夾并調(diào)整好同軸精度，見圖4。

4)開始進(jìn)行需要加工機(jī)種的涂墨軌跡設(shè)定，首先在設(shè)備屏幕頁面的最下方點(diǎn)擊設(shè)定窗口選擇“cad數(shù)據(jù)軌跡設(shè)定一”界面，點(diǎn)擊界面上的“軸移動(dòng)操作”界面，第一步先設(shè)定起始位，點(diǎn)擊移動(dòng)開始完成該點(diǎn)后需長(zhǎng)按待存鍵至按鍵變白色進(jìn)行保存，第二步進(jìn)行“步移動(dòng)操作”：即根據(jù)鏡片的形狀及涂墨范圍設(shè)定涂墨的步驟，設(shè)定時(shí)每步起點(diǎn)確定后都需長(zhǎng)按待存鍵至按鍵變白色進(jìn)行保存；設(shè)定完成后關(guān)閉該界面返回，進(jìn)行試加工微調(diào)整。

5)黑片吸放位置調(diào)整設(shè)定:先在顯示屏頁面的最下方點(diǎn)擊手動(dòng)窗口，選擇“料盤位手動(dòng)”按鍵至出現(xiàn)“料盤位手動(dòng)移動(dòng)”界面，選擇需要調(diào)整的吸嘴進(jìn)行移動(dòng)調(diào)整，調(diào)整完成后長(zhǎng)按待存鍵直至按鍵變綠色即可。

6)白片料盤吸取及間距調(diào)整設(shè)定：先在顯示屏頁面的最下方手動(dòng)按鍵(參照?qǐng)D6)至“料盤間距手動(dòng)調(diào)整”頁面出現(xiàn)，選擇需要調(diào)整的白片料盤進(jìn)行移動(dòng)調(diào)整，全部調(diào)整完成后長(zhǎng)按待存鍵至按鍵變綠色即可。

7)機(jī)種名稱設(shè)定寫入：在顯示屏的最下方點(diǎn)擊“設(shè)定”-“加工參數(shù)”-“機(jī)種設(shè)定”-“寫入”按鈕，至出現(xiàn)“機(jī)種名稱寫入”頁面機(jī)種名稱設(shè)定界面輸入機(jī)種名稱保存即可。

3.鏡片加工。

1)選擇合適的吸附轉(zhuǎn)軸及定位夾，包括第一定位夾和第二定位夾,并調(diào)整好吸附轉(zhuǎn)軸及定位夾的同軸度。

2)將墨管及海綿體按要求裝好。

3)根據(jù)鏡片圖面要求請(qǐng)配墨人員配置指定的油墨,倒入自動(dòng)涂墨機(jī)專用墨杯內(nèi),放在指定位置,并開始向上供墨。

4)選擇準(zhǔn)備加工機(jī)種的涂墨軌跡，先用10個(gè)調(diào)機(jī)品試加工確認(rèn)是否需要微調(diào)。

5)確認(rèn)ok后將白片準(zhǔn)備好。

6)將上好的指定套環(huán)的白片及放置黑片的鐵盤按要求放在指定的料盤位。按下stop按紐，待所有數(shù)據(jù)回原點(diǎn)。

7)在設(shè)備屏幕選擇自動(dòng)加工狀態(tài)，按一下綠色啟動(dòng)鍵，開始自動(dòng)涂墨加工。

8)當(dāng)一盤鏡片加工完成，進(jìn)行數(shù)據(jù)復(fù)位，重復(fù)上料及自動(dòng)加工步驟繼續(xù)加工；并確認(rèn)墨色、溢墨及亮線等項(xiàng)目。

4.外徑5mm以下光學(xué)鏡片的自動(dòng)涂墨工藝導(dǎo)入選取實(shí)驗(yàn)：

1)設(shè)計(jì)同軸度高的吸附轉(zhuǎn)軸：將原機(jī)臺(tái)自帶轉(zhuǎn)軸圓柱t形改良為錐形的吸附轉(zhuǎn)軸，原內(nèi)孔口徑與鏡片接觸點(diǎn)為90℃平行接觸改良為45℃貼合鏡片接觸，原轉(zhuǎn)軸同軸度及垂直度要求為0.03設(shè)計(jì)要求改良為0.01，從而能夠解決小鏡片加工時(shí)同軸精度，見圖5；接下來，按照2.設(shè)備調(diào)試進(jìn)行調(diào)試。

2)設(shè)計(jì)專用定位夾：將原定位夾張開角度90度根據(jù)對(duì)小鏡片模擬改為120度，見圖6；第一定位夾和第二定位夾的邊長(zhǎng)由12mm改為6mm，作為5mm小鏡片加工專用定位夾，并按照2.設(shè)備調(diào)試進(jìn)行調(diào)試。

3)設(shè)計(jì)吸筆：將原圓柱形吸筆改良為錐形結(jié)構(gòu)，見圖7。

具體如下表1所示，采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案的產(chǎn)能及良品率明顯高于手工涂墨，因此，本發(fā)明成功的將外徑5mm以下光學(xué)鏡片導(dǎo)入了自動(dòng)涂墨作業(yè)。

表一

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。