2024年4月11日发(作者：厍皛)
第十三章 全自动磨边机
§13-3全自动磨边机的机械原理
扫描型全自动磨边机是集精密机械和微电子技术于一-体的自动化仪器。扫描机的工作
原理为采用可以进行三维运动的扫描针对镜框,模板或镜框撑片进行三维扫描,在微电脑控
制下进行数据计算,得出镜框的形状数据并将此形状在屏幕上显示出来,传输到磨边机中，它
是利用编码器机将机械扫描各方向运动的位移记录成数据,将数据组成虚拟的镜框图形，主
机将扫描仪记录的数据经过整合后直观的显示出镜框各个参数,操作者可根据配镜处方和镜
架类型,调整相应的加工程序和加工方式。再将调整后的数据对各个动作电机进行驱动，包
括镜片扫描,主砂轮驱动,镜片磨边位置调整,压力控制,进水控制等动作其中包括镜框的形状、
大小、弧度、镜框瞳距等加工参。ESSILOR的扫描机扫描方式均为三维方式，可以扫描镜
框,模板和镜框的撑片，对于两眼形状相同和不同的镜框均可以扫描,扫描的形状与实际的形
状完全一致。
中心定位仪的工作原理较为简单,可分为手动定位和电动定位两种类型,系统是由一定
位臂和投影系统组成,用于未加工的镜片进行准确中心定位，它是通过使吸盘定位在镜片的
加工中心上，根据扫描的镜框图形,增加了加工辅助线,并在窗口_上显示出待加工镜片的图
形,调整镜片的光学中心的位置,确定位置后将吸盘粘在镜片上。中心定位方式可有光学中心
和几何中心定位两种选择。
磨边机的工作方式由于生产厂家的不同而不同，其基本工作原理为根据扫描机传输的镜
框三维数据经过自动磨边机微电脑控制器进行计算,选择相应的磨边程序，对镜片进行三维
的加工，通过机头或砂轮马达的移位而完成整个的加工过程;加工完成的镜片可以完全与镜
框完全配合，无须任何的人工再加工。
全自动磨边机之所以能完成镜片磨边等一系列的相关工作，这主要取决于其内部的各种
机械机构以及电气结构，通过如下图13-3-1所示即可对全自动磨边机进行机壳的拆卸工作：
图13-3-1 全自动磨边机机壳拆解图
通过如下图13-3-2所示即可对全自动磨边机的扫描件进行拆卸工作：
图 13-3-2 全自动磨边机扫描件拆解图
机壳与扫描件拆解后的设备的结构及名称如下图13-3-3所示：
主板
电源盒
探头
仓门锁
夹片组件
旋转电机
砂轮移动电机
铜钉铜帽
浮标器
门
砂轮电机
返回电机
钻孔开槽倒边组件
水槽
图 13-3-3 全自动磨边机内部结构图
1. 主板的作用：是机器的大脑，所有的电机，除了主马达，门锁，翻转，夹片，移动，
镜片旋转，浮标器，探头，显示屏， 扫描/定中心/上吸盘（LED灯，LED灯带，摄像头）
均 是由主板供电的。
2. 舱门电机和锁系统锁门：弹簧和磁铁系统已被一电机取代；开门位置的保持由磁铁
决定；舱门安全工作原理，在任何电机工作前，你必须手动关门（开始加工，检查…），否
则仪器会显示舱门报错。
图13-3-4 仓门锁系统
3.探头原理和作用
（1）确定镜片的厚度；
（2）定位镜片落位
（3）检查夹头是否用对
（4）检查是否一线双光片
（5）检查夹头是否用对，这会直接影响磨边过程
（a）正面 （b）背面
1.编码器电机 2.插头
图13-3-5 探头组件
4.夹片电机
为直流电机，并且没有停止位，因为我们可以通过编码器的数值变化知道夹紧马达是否
停止，另外，镜片夹紧压力可根据镜片材料和 1 或2 星加工模式设定， 镜片夹紧压
力可以检测也调整。
5砂轮电机
对于Delta 2 型磨板机而言，砂轮马达线必须绑紧在砂轮马达外壳上
1.M16R02 数据总线；2.M35R03 直流马达线；3.N96S14 砂轮马达线
6.翻转电机
为直流电机，它的作用在于在加工时设定开槽倒边组件的上和下；通过打孔角度设定板
获得相应的角度；在校准过程中设定开槽倒边组件的上和下，它的机械停机位安装在主马达
上，决定高位和低位，高位对应于开槽倒边位置，打孔的位置在中间。
7. 砂轮左右移动电机
它由步进电机、传感器、检测板三大部分组成，它能够移动砂轮和开槽倒边组件到合适
的位置，设定钻孔角度以及在探测镜片厚度时设定落位。
8. 浮标器
它由直流电机、编码器、刹车、机械停止位、传感器、机头零位检测片，它的作用在于
可以控制机头上下 ，决定机头零位（机头参考点），决定加工镜片的大小和形状。
9. 铜钉铜帽
是用黄金镀层的机械接触，同时参与机头上下和镜片旋转运动，他的作用在于可以确保
加工镜片尺寸大小，校准过程中确保接触安全以及磨片过程中确保镜片安全。
10. 镜片旋转电机
它由直流电机、传感器、检测片、皮带、齿轮、铜钉铜帽几个部分组成，是加工过程中
用来控制镜片旋转动作的主要的部件，与机头配合以完成镜片轮廓加工。
11. 电源盒
可以提供32V电压 (到主板)以及220V或者110V电压 (到砂轮电机，电磁阀等)，主要为
砂轮电机、电磁阀和水泵、主板、主开关直接供电。
2024年4月11日发(作者：厍皛)
第十三章 全自动磨边机
§13-3全自动磨边机的机械原理
扫描型全自动磨边机是集精密机械和微电子技术于一-体的自动化仪器。扫描机的工作
原理为采用可以进行三维运动的扫描针对镜框,模板或镜框撑片进行三维扫描,在微电脑控
制下进行数据计算,得出镜框的形状数据并将此形状在屏幕上显示出来,传输到磨边机中，它
是利用编码器机将机械扫描各方向运动的位移记录成数据,将数据组成虚拟的镜框图形，主
机将扫描仪记录的数据经过整合后直观的显示出镜框各个参数,操作者可根据配镜处方和镜
架类型,调整相应的加工程序和加工方式。再将调整后的数据对各个动作电机进行驱动，包
括镜片扫描,主砂轮驱动,镜片磨边位置调整,压力控制,进水控制等动作其中包括镜框的形状、
大小、弧度、镜框瞳距等加工参。ESSILOR的扫描机扫描方式均为三维方式，可以扫描镜
框,模板和镜框的撑片，对于两眼形状相同和不同的镜框均可以扫描,扫描的形状与实际的形
状完全一致。
中心定位仪的工作原理较为简单,可分为手动定位和电动定位两种类型,系统是由一定
位臂和投影系统组成,用于未加工的镜片进行准确中心定位，它是通过使吸盘定位在镜片的
加工中心上，根据扫描的镜框图形,增加了加工辅助线,并在窗口_上显示出待加工镜片的图
形,调整镜片的光学中心的位置,确定位置后将吸盘粘在镜片上。中心定位方式可有光学中心
和几何中心定位两种选择。
磨边机的工作方式由于生产厂家的不同而不同，其基本工作原理为根据扫描机传输的镜
框三维数据经过自动磨边机微电脑控制器进行计算,选择相应的磨边程序，对镜片进行三维
的加工，通过机头或砂轮马达的移位而完成整个的加工过程;加工完成的镜片可以完全与镜
框完全配合，无须任何的人工再加工。
全自动磨边机之所以能完成镜片磨边等一系列的相关工作，这主要取决于其内部的各种
机械机构以及电气结构，通过如下图13-3-1所示即可对全自动磨边机进行机壳的拆卸工作：
图13-3-1 全自动磨边机机壳拆解图
通过如下图13-3-2所示即可对全自动磨边机的扫描件进行拆卸工作：
图 13-3-2 全自动磨边机扫描件拆解图
机壳与扫描件拆解后的设备的结构及名称如下图13-3-3所示：
主板
电源盒
探头
仓门锁
夹片组件
旋转电机
砂轮移动电机
铜钉铜帽
浮标器
门
砂轮电机
返回电机
钻孔开槽倒边组件
水槽
图 13-3-3 全自动磨边机内部结构图
1. 主板的作用：是机器的大脑，所有的电机，除了主马达，门锁，翻转，夹片，移动，
镜片旋转，浮标器，探头，显示屏， 扫描/定中心/上吸盘（LED灯，LED灯带，摄像头）
均 是由主板供电的。
2. 舱门电机和锁系统锁门：弹簧和磁铁系统已被一电机取代；开门位置的保持由磁铁
决定；舱门安全工作原理，在任何电机工作前，你必须手动关门（开始加工，检查…），否
则仪器会显示舱门报错。
图13-3-4 仓门锁系统
3.探头原理和作用
（1）确定镜片的厚度；
（2）定位镜片落位
（3）检查夹头是否用对
（4）检查是否一线双光片
（5）检查夹头是否用对，这会直接影响磨边过程
（a）正面 （b）背面
1.编码器电机 2.插头
图13-3-5 探头组件
4.夹片电机
为直流电机，并且没有停止位，因为我们可以通过编码器的数值变化知道夹紧马达是否
停止，另外，镜片夹紧压力可根据镜片材料和 1 或2 星加工模式设定， 镜片夹紧压
力可以检测也调整。
5砂轮电机
对于Delta 2 型磨板机而言，砂轮马达线必须绑紧在砂轮马达外壳上
1.M16R02 数据总线；2.M35R03 直流马达线；3.N96S14 砂轮马达线
6.翻转电机
为直流电机，它的作用在于在加工时设定开槽倒边组件的上和下；通过打孔角度设定板
获得相应的角度；在校准过程中设定开槽倒边组件的上和下，它的机械停机位安装在主马达
上，决定高位和低位，高位对应于开槽倒边位置，打孔的位置在中间。
7. 砂轮左右移动电机
它由步进电机、传感器、检测板三大部分组成，它能够移动砂轮和开槽倒边组件到合适
的位置，设定钻孔角度以及在探测镜片厚度时设定落位。
8. 浮标器
它由直流电机、编码器、刹车、机械停止位、传感器、机头零位检测片，它的作用在于
可以控制机头上下 ，决定机头零位（机头参考点），决定加工镜片的大小和形状。
9. 铜钉铜帽
是用黄金镀层的机械接触，同时参与机头上下和镜片旋转运动，他的作用在于可以确保
加工镜片尺寸大小，校准过程中确保接触安全以及磨片过程中确保镜片安全。
10. 镜片旋转电机
它由直流电机、传感器、检测片、皮带、齿轮、铜钉铜帽几个部分组成，是加工过程中
用来控制镜片旋转动作的主要的部件，与机头配合以完成镜片轮廓加工。
11. 电源盒
可以提供32V电压 (到主板)以及220V或者110V电压 (到砂轮电机，电磁阀等)，主要为
砂轮电机、电磁阀和水泵、主板、主开关直接供电。