打孔機(jī)的結(jié)構(gòu)原理及維護(hù)

文/王英麗

1 打孔機(jī)簡(jiǎn)介

打孔機(jī)作為眼鏡加工的儀器之一，是制作無框眼鏡時(shí)對(duì)鏡片進(jìn)行鉆孔的設(shè)備，主要作用是對(duì)鏡片進(jìn)行打孔、對(duì)已打孔鏡片進(jìn)行擴(kuò)孔，或?qū)z眼鏡鏡片進(jìn)行鋸槽，其結(jié)構(gòu)、操作都非常簡(jiǎn)單，但是精度較差。目前的打孔機(jī)將打孔、擴(kuò)孔、開槽集于一體，提高了眼鏡加工的效率。打孔機(jī)可以加工玻璃、樹脂、PC片等材質(zhì)的鏡片。鉆孔直徑一般為0.8～2.8mm。

打孔機(jī)的基本結(jié)構(gòu)（見圖1）主要由鉆頭、鉸刀/鉆孔調(diào)節(jié)器、開關(guān)、壓把、孔位調(diào)節(jié)按盤、油盒、發(fā)動(dòng)機(jī)等部分組成，各個(gè)結(jié)構(gòu)共同作用，完成對(duì)鏡片的打孔工作，其中每個(gè)結(jié)構(gòu)的作用如表1所示。

圖1 打孔機(jī)結(jié)構(gòu)圖

表1 打孔機(jī)主要部件功能

鉸刀/鉆孔調(diào)節(jié)器 擴(kuò)孔/調(diào)整打孔的大小，在φ0.8mm和φ2.8mm范圍內(nèi)以0.2mm的增值準(zhǔn)確在鏡片上鉆孔開關(guān) 控制鉆頭及鉸刀運(yùn)轉(zhuǎn)壓把 控制鉆頭升降的手柄，推動(dòng)扶手，鏡片就會(huì)被鉆孔孔位調(diào)節(jié)按盤調(diào)整打孔的位置，把鏡片放在鉆頭相對(duì)的位置，鏡片邊緣到鉆孔定點(diǎn)的距離在2.0mm至8.0mm范圍內(nèi)以0.5mm增值調(diào)節(jié)手息架 抵住拿鏡片鉆孔的手油盒 儲(chǔ)存鉆鏡片用的切油口發(fā)動(dòng)機(jī) 將電能轉(zhuǎn)換成為鉆頭及鉸刀運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械能

2 打孔機(jī)的結(jié)構(gòu)原理

打孔機(jī)是通過動(dòng)力以及傳動(dòng)裝置帶動(dòng)鉆頭和鉸刀的轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到對(duì)放在操作平臺(tái)上的鏡片鉆孔的目的。鏡片鉆孔按其步驟先后可分為打點(diǎn)、預(yù)鉆和成型鉆。打點(diǎn)，即通過樣板上的孔用水筆在鏡片上做標(biāo)記（見圖2a）；預(yù)鉆，即在鏡片鉆孔定位標(biāo)記上先做表淺且小范圍不穿孔的鉆模；成型鉆即在預(yù)鉆基礎(chǔ)上按孔的直徑要求將孔鉆穿，需同時(shí)完成鉆穿、孔大小形成及鉆孔角度修正的操作。鏡片鉆孔的方法是：首先，通過鉆頭在標(biāo)記點(diǎn)偏內(nèi)處鉆出定位孔（見圖2b），再通過鉸刀、擴(kuò)孔，矯正鉆孔位置角度并打通定位孔（見圖2c），最后裝配鏡片。一般上下鉆頭為同種類型，可上下同時(shí)對(duì)鏡片鉆孔。擴(kuò)孔針用于高精度鉆孔，范圍為0.8～2.8mm。

圖2 打孔機(jī)鉆孔步驟圖

根據(jù)打孔機(jī)的原理，其步驟主要是通過電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)換成為機(jī)械能，并由傳動(dòng)機(jī)傳遞能量以及運(yùn)動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)鏡片打孔、擴(kuò)孔的目的。以下從電路結(jié)構(gòu)和機(jī)械結(jié)構(gòu)兩部分來介紹。

2.1 電路結(jié)構(gòu)

圖3 打孔機(jī)電路結(jié)構(gòu)圖

打孔機(jī)的動(dòng)力源是兩個(gè)電動(dòng)機(jī)，一個(gè)是打孔電機(jī)，一個(gè)是開槽電機(jī)，兩個(gè)電機(jī)均為直流電機(jī)，其電路結(jié)構(gòu)包括電源線、變壓器、整流濾波器、電容、開關(guān)、電機(jī)等部分，其具體電路原理圖如下（見圖4）所示：

圖4 打孔機(jī)電路原理圖

電容的作用是降低啟動(dòng)電壓，由電路原理圖可知，電路中串聯(lián)了一個(gè)電容可以避免電機(jī)在220V電壓下產(chǎn)生火花。此外，在啟動(dòng)繞組上串連了一個(gè)容量較大的電容器，當(dāng)運(yùn)行繞組和啟動(dòng)繞組通過單相交流電時(shí)，由于電容器作用使啟動(dòng)繞組中的電流在時(shí)間上比運(yùn)行繞組的電流超前90度角，先到達(dá)最大值，從而在時(shí)間和空間上形成兩個(gè)相同的脈沖磁場(chǎng)，使定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙中產(chǎn)生了一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下，電機(jī)轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁場(chǎng)轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)旋轉(zhuǎn)起來。

2.2 機(jī)械結(jié)構(gòu)

打孔機(jī)是通過電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)換成為機(jī)械能，并通過機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將能量與運(yùn)動(dòng)傳遞給終端機(jī)械構(gòu)件，這部分的結(jié)構(gòu)主要包括齒輪帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、上下針頭滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)、上下針頭齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)頭杠桿機(jī)構(gòu)、調(diào)節(jié)鈕齒輪結(jié)構(gòu)。

2.2.1 帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

齒輪帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖5所示，通過這樣的帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，將機(jī)械能傳遞給上下針頭滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)，這里用的傳送帶是圓帶，圓帶傳動(dòng)能力較小，常用于儀器和家用機(jī)械中，由于鉆孔所需功率適中，因此選擇圓帶傳動(dòng)是合適的。

圖5 帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

圖6 齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

2.2.2 上下針頭滑動(dòng)軸承/上下針頭齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

上下針頭滑動(dòng)軸承與上下針頭齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用在于將運(yùn)動(dòng)通過齒輪傳遞給終端機(jī)械構(gòu)件，即鉆孔以及鉸刀。其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)如圖7所示。

圖7 打孔機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

2.2.3 機(jī)頭杠桿機(jī)構(gòu)

圖8 機(jī)頭杠桿機(jī)構(gòu)

機(jī)頭杠桿機(jī)構(gòu)的作用在于推動(dòng)壓把時(shí)，圖8所指位置的構(gòu)件會(huì)推動(dòng)下針頭下移，減小上下針頭之間的距離，即對(duì)待加工鏡片加壓鉆孔。

鉆頭間隙調(diào)節(jié)即利用了這個(gè)結(jié)構(gòu)，如圖8b所示，上下鉆頭間隙應(yīng)該盡可能地小，最合適的間隙是0.1mm。為了檢查間隙，可完全推動(dòng)壓把調(diào)節(jié)，程序?yàn)椋菏紫?，?dāng)推動(dòng)壓把時(shí)，把附件中的一個(gè)3mm銷子插入機(jī)器頂部，如圖8b所示，為了使間隙更小，應(yīng)按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)銷子，若要使間隙變大，則按逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)銷子。

2.2.4 孔位調(diào)節(jié)盤螺紋結(jié)構(gòu)

圖9 調(diào)節(jié)鈕齒輪結(jié)構(gòu)

孔位調(diào)節(jié)盤螺紋結(jié)構(gòu)如圖9所示，通過旋動(dòng)孔位調(diào)節(jié)盤，使螺釘內(nèi)、外旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而改變鏡片定位盤的前后位置。

3 打孔機(jī)的維護(hù)

3.1 打孔機(jī)的常見故障以及維修辦法

在打孔機(jī)的使用過程中，常會(huì)出現(xiàn)以下故障，對(duì)此，首先應(yīng)判斷故障原因，再進(jìn)行相關(guān)的處理。如不能自行處理，最好請(qǐng)專業(yè)維修人員查看并維修，以防止造成不必要的損失或者對(duì)儀器造成無法挽回的損壞。

（1）電機(jī)故障，更換電機(jī)；

（2）打孔鉆頭離心旋轉(zhuǎn)故障。故障原因：鉆頭彎曲；解決方案：更換鉆頭。具體方法：揭開發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)罩，用鉗子夾緊鉆頭頂部，轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)旋鈕，鉆頭便會(huì)掉下，若重裝鉆頭，則按上述相反程序操作即可（見圖10）。

圖10 更換鉆頭方法示意圖

注意事項(xiàng)：上下鉆頭的刀應(yīng)該調(diào)節(jié)成一線，由于上下鉆頭形狀、尺寸相同，所以它們是可以互換的。

同理，擴(kuò)孔鉸刀出現(xiàn)彎曲時(shí)，需要及時(shí)更換鉸刀，方法：調(diào)松鉸刀上的螺絲，拿下鉸刀（見圖11），把新鉸刀插入鉸刀座，然后用手指捏緊下鉆頭座和鉸刀座，擰緊螺絲。檢查確保鉸刀旋轉(zhuǎn)沒有偏差。若鉸刀有偏差，則按下鉸刀調(diào)節(jié)比臂，把鉸刀放松，用鉗子夾緊鉸刀柄調(diào)整即可。

圖11 更換鉸刀方法示意圖

注意事項(xiàng)：鉸刀非常鋒利，操作時(shí)務(wù)必小心以免受傷。切勿用鉗子夾住加到邊緣壓彎鉸刀，否則會(huì)折斷鉸刀。

（3）鏡片打孔后出現(xiàn)崩邊，故障原因：鉆頭不夠鋒利，解決方案：將鉆頭磨鋒利即可。具體方法：利用附件之一套筒夾住鉆頭在磨面上研磨至鋒利（見圖12）。

圖12 附件套筒結(jié)構(gòu)圖

（4）鉆頭丟轉(zhuǎn)現(xiàn)象，故障原因：鉆頭頂絲松動(dòng)，或齒輪出現(xiàn)滑牙。解決方案：緊固鉆頭。具體方法：緊固鉆頭上的螺絲（見圖13a）。

圖13 緊固鉆頭、鉸刀方案示意圖

（5）開關(guān)失靈，不能以三檔位要求啟動(dòng)關(guān)閉。解決方案：更換三檔位開關(guān)。

（6）鉸刀丟轉(zhuǎn)現(xiàn)象，故障原因：鉸刀松動(dòng)，鉸刀位置不正確。解決方案：緊固鉸刀。具體方法：緊固鉸刀上的螺絲（見圖13b）。

3.2 打孔機(jī)的保養(yǎng)與維護(hù)

任何視光儀器的保養(yǎng)與維護(hù)都非常重要，在打孔機(jī)的日常使用中，務(wù)必做到以下幾點(diǎn)：

3.2.1 預(yù)防

（1） 鉆孔機(jī)應(yīng)放在牢固的平臺(tái)上；

（2） 切勿把該機(jī)接在不符合的電源上（電壓及頻率），務(wù)必保證供電與該機(jī)電源匹配，并安上地線；

（3） 切勿把該機(jī)置于高溫或陽(yáng)光下；

（4） 該機(jī)除了鏡片鉆孔，切勿移作他用，以免影響精度或損壞；

（5） 該機(jī)配有鋒利鉆頭及鉸刀，拿動(dòng)時(shí)務(wù)必仔細(xì)，以免受傷；

（6） 切勿讓機(jī)器超負(fù)荷或者碰撞。

3.2.2 使用時(shí)注意：

（1） 打孔機(jī)持續(xù)工作時(shí)，保持打孔機(jī)加油部位不缺油；

（2） 使用時(shí)如有異響（非正常工作時(shí)的響聲），請(qǐng)及時(shí)處理；

（3） 在安裝打孔機(jī)時(shí)切勿用鐵制工具敲打打孔機(jī)任何部位；

（4） 使用完畢，請(qǐng)關(guān)閉電源。?