BE1005011A3 - Device for the rough-cutting of gemstones, notably diamonds - Google Patents

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BE1005011A3
BE1005011A3 BE9001176A BE9001176A BE1005011A3 BE 1005011 A3 BE1005011 A3 BE 1005011A3 BE 9001176 A BE9001176 A BE 9001176A BE 9001176 A BE9001176 A BE 9001176A BE 1005011 A3 BE1005011 A3 BE 1005011A3
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
stone
brute
dop
stones
axes
Prior art date
Application number
BE9001176A
Other languages
French (fr)
Inventor
Adi Legziel
Original Assignee
Legziel Brothers Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B9/00Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor
    • B24B9/02Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground
    • B24B9/06Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain
    • B24B9/16Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain of diamonds; of jewels or the like; Diamond grinders' dops; Dop holders or tongs
    • B24B9/162Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain of diamonds; of jewels or the like; Diamond grinders' dops; Dop holders or tongs by bruting, i.e. rubbing two precious stones against each other

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  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)

Abstract

The device comprises means for establishing the geometric parameters of arough stone, for storing same in a computer, and an apparatus for therough-cutting of the gemstone, which is guided by the computer. Thisapparatus is based on the use of two sets of gems maintained in a dop, or twostones held on rotating axes that are mutually offset, which are brought intocontact with each other in such a fashion as to remove the parts of the stoneuntil the predetermined form is obtained. The apparatus comprises means forcontrolling the progress of the process. The rotational speed and the advanceof the stone are controlled by computer.<IMAGE>

Description

       

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   "Dispositif de débrutage de gemmes, en particulier de diamants". 



   L'invention se rapporte à un dispositif de débrutage de diamants. Il se rapporte plus spécifiquement à un dispositif per-   fectionne,   dans lequel des moyens sont prévus pour effectuer la plupart des étapes du procédé de manière automatisée, avec pour résultat une économie d'étapes, de main-d'oeuvre et également une utilisation hors tout améliorée de la pierre brute et une qualité de gemme améliorée. Le dispositif comprend trois éléments principaux, des moyens destinés à préparer la gemme pour le débrutage comprenant la détermination de tous les paramètres nécessaires du procédé et de la pierre, des moyens d'ordinateur pour mettre en mémoire l'information acquise et une machine de débrutage automatique, qui est actionnée par l'ordinateur et qui est capable de débruter une série de plusieurs gemmes l'une après l'autre. 



   Pendant le processus de débrutage il est donné la forme de base requise pour le polissage ultérieur à un diamant. 



  Ceci comprend le fait de lui donner une forme circulaire parallèle à sa table et le pourtour général pour le traitement ultérieur. Le débrutage est effectué par la mise en contact de deux diamants l'un avec l'autre, dont au moins l'un est collé à ou pressé dans un pot. 



  Celui-ci est tourné par des moyens appropriés, un tel mouvement étant généralement excentrique. Un tranchant est utilisé par un travailleur pour mettre en contact la pierre en débrutage et un tel contact résulte dans le façonnage de la pierre brute jusqu'à ce qu'il lui soit donné la forme désirée, le travailleur étant le juge de tout le processus quant au rayon, à la pression appliquée et à la fin du procédé. La pierre finie présente la ceinture requise, qui est verticale par rapport à la table. Pendant le procédé, l'excentricité de la rotation de l'arbre peut être modifiée. 



   Il y a des machines de débrutage semi-automatiques dans lesquelles deux pierres sont maintenues par des arbres rotatifs 

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 situés dans différents plans, lesdites pierres étant en contact l'une avec l'autre avec arondissement des deux pierres. Les axes des arbre rotatifs forment soit un angle de 90 degrés l'un avec l'autre soit ils sont mutuellement parallèles, des moyens étant prévus pour déplacer au moins l'un des arbres rotatifs vers l'avant et vers l'arrière le long de son axe pendant le débrutage. 



   Un autre développement se rapporte à un appareil semi-automatique pourvu de moyens d'inspection stroboscopiques procurant au travailleur   une"image arrêtée"pendant   le débrutage, ceci constituant donc une aide considérable dans la décision sur le procédé de débrutage proprement dit. 



   Un nombre de problèmes existe toujours dans les machines de débrutage actuelles et on peut mentionner le centrage manuel de la pierre après le chargement dans la machine : le déchargement de celle-ci, l'inspection visuelle et la décision conséquente par l'opérateur du moment à terminer le débrutage. 



   La présente invention fournit des perfectionnements considérables dans l'automation des mesures et du traitement ; les coûts de mise en oeuvre sont réduits, l'utilisation de la pierre brute est accrue et le procédé est optimalisé. 



   L'invention se rapporte à un dispositif de débrutage de diamants (qui peut également être utilisé pour donner une forme à d'autres gemmes), qui comprend principalement une station de travail dans laquelle la pierre brute est centrée pendant ou après avoir été collée à un pot maintenu dans un dop suivant l'invention, où ses paramètres sont mesurés, évalués et transférés à des moyens d'ordinateur pourvus de moyens de mise en mémoire de données, établissant ainsi le rayon final optimal, la hauteur et d'autres paramètres de la pierre. 



  Il est également établi d'autres paramètres, tels que taux de rotation pendant les différents stades du débrutement, la pression entre les deux pierres, etc. L'ordinateur est pourvu de moyens de mémorisation et d'une sortie pour gérer la machine de débrutage conformément à chaque pierre étant travaillée et pour enregistrer les données et paramètres de chaque gemme. La machine de débrutage est pourvue d'un mécanisme d'amenée automatique pour chacun des deux plateaux 

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 qui maintiennent plusieurs pierres à débruter et après débrutage respectivement.

   Des pierres d'un plateau sont automatiquement chargées sur et déchargées de l'un des arbres rotatifs de la machine, une sonde pour mesurer à intervalles requis les dimensions des pierres en débrutage et pour mettre en corrélation cette information avec les paramètres du procédé de débrutage, et cela jusqu'à ce que le rayon final et la hauteur de ceinture de chaque pierre soient atteints. 



   Conformément à une forme de réalisation préférée de l'invention, il est prévu un dop perfectionné pourvu de moyens destinés au centrage précis de la pierre, permettant d'atteindre un rayon maximal pour chaque pierre en débrutage. Un tel dop permet un mouvement latéral suivant les directions des axes X et Y, perpendiculaires à l'axe de rotation, des moyens étant prévus pour positionner la pierre de manière à atteindre une position prédéterminée le long de l'axe de rotation de l'arbre sur lequel le dop est ensuite monté. Le domaine de mouvement suivant les axes X et Y est généralement compris dans le domaine de +/-3 mm.

   La première station de travail comprend comme l'un de ses éléments principaux un écran de projection (affichage d'ordinateur ou analogues), sur lequel les contours de la pierre brute sont projetés tandis que celle-ci est déjà collée à un pot et maintenue dans un dop suivant l'invention. L'opérateur est capable de déplacer la pierre par rapport aux axes X et Y, établissant ainsi le rayon maximal possible après débrutage. D'autres paramètres mesurés sont la saillie maximale existante au-delà dudit rayon, ainsi que la hauteur de la section débrutée de la pierre après débrutage (adjacente au rayon de la ceinture). Il est établi la hauteur de la ceinture et la distance de celle-ci par rapport à un point de référence. 



  Conformément à ces données, tous les paramètres du procédé de débrutage proprement dit sont établis. 



   Les données de chaque pierre sont amenées à la mémoire de l'ordinateur attachée aux moyens de projection et cela est utilisé pour le procédé de débrutage assisté par ordinateur. 



   Suivant une forme de réalisation préférée de l'in- vention, deux pierres qui sont débrutées sont maintenues par un dop, chacune dans un organe de retenue d'un arbre rotatif, lesdits arbres 

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 e étant décalés par leurs axes à une distance prédéterminée l'un de l'autre. 



   La station de travail actuelle comprend deux plateaux, qui sont capables de tourner pas-à-pas, qui sont pourvus de plusieurs trous à proximité de leur pourtour destinés à retenir des pots présentant les pierres brutes pointant vers le haut et auxquels chaque pierre est également retournée après la fin du débrutage. Chaque plateau est positionné de manière adjacente aux moyens de chargement et de déchargement automatiques, qui sont adaptés pour saisir un pot avec une pierre attachée, amène celle-ci à l'axe du dispositif de débrutement, de manière à ce qu'à chaque instant il peut être fourni deux arbres rotatifs, qui portent des pierres devant être débrutées et qui tournent à un taux de rotation différent, des moyens étant prévus pour une oscillation prédéterminée le long de l'axe de rotation.

   Un taux d'oscillation de 1 par seconde s'est avéré satisfaisant mais cela n'est pas critique. Lorsque les pierres sont tournées l'une par rapport à l'autre avec leurs axes mutuellement perpendiculaires, les plans de rotation étant situés à une certaine distance l'un de l'autre, la mise en contact des pierres l'une avec l'autre a pour résultat le débrutage progressif des deux pierres. Il est clair que ce débrutement sera achevé pour chaque pierre à un moment différent. L'appareil est pourvu de moyens pour mesurer les paramètres critiques de chacune des deux pierres. Le débrutage est interrompu au moment désiré et la sonde mesure le rayon à différents endroits sur le pourtour de la pierre.

   Il est utile d'effectuer cela pas-à-pas en tournant la pierre d'une étape de mesure à une autre sur un angle déterminé (20 à   4-5   degrés), ces données étant amenées à l'ordinateur et comparées avec les paramètres désirés et préétablis pour chaque pierre individuelle. Les intervalles entre ces étapes d'inspection peuvent être variés conformément à la proximité de la fin du débrutage de l'une de ces deux pierres. Si nécessaire le procédé est arrêté automatiquement, la pierre est déchargée et retournée au plateau et une nouvelle pierre de ce plateau est amenée à la machine jusqu'à ce que toutes les pierres du plateau soient travaillées. 



   Suivant une forme de réalisation préférée de l'in- vention, une rotation pas-à-pas de 36 degrés par pas a été appliquée 

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 et à donné des résultats satisfaisants. La sonde détermine également si la pierre n'est pas tombée et dans ce cas elle arrête la machine. Elle détermine également les paramètres du débrutement proprement dit, ajustant éventuellement les paramètres prédéterminés. Il est prévu des algorithmes appropriés pour le fonctionnement de tout le dispositif et ceux-ci peuvent être fournis par tout expert en logiciels. L'algorithme pourvoit également à l'ajustement de la pression entre les pierres pendant le procédé de débrutement et le taux de progrès du débrutement. 



   Bien que l'invention soit décrite avec référence à un appareil dans lequel les pierres sont maintenues le long d'axes rotatifs présentant 90 degrés l'un par rapport à l'autre, un agencement d'axes parallèles est réalisable et également un agencement présentant d'autres angles. 



   La première étape est la fixation au pot de la pierre brute par une colle. Ce pot est vissé sur un dop, de préférence un dop de construction particulière suivant la présente invention, comprenant des moyens destinés à centrer de manière précise l'axe de la pierre. Le dop est ramené à l'organe de centrage, où la projection de la pierre sur un écran est utilisée afin d'établir son excentricité par rapport à l'axe du dop et où il est décidé du rayon maximal réalisable. Ceci est fourni à l'ordinateur conjointement avec le rayon maximal existant de la pierre brute et avec la hauteur de la zone débrutée depuis un point prédéterminé, qui définit ensuite la ceinture de la pierre. 



   Lorsque la mesure au moyen de la sonde indique que le débrutement de l'une des pierres est achevé et que la forme désirée de la ceinture a été atteinte, la pierre est enlevée avec le dop la maintenant, et remplacée dans le plateau à partir duquel le dop suivant est automatiquement amené aux moyens de débrutage. 



   Lorsque le débrutage de toutes les pierres de l'un des plateaux est terminé, l'ordinateur indique   cet événement a l'opérateur,   qui fournit un autre plateau présentant des pierres brutes. Il est préférable de fournir une sortie d'imprimante des paramètres de chacun des diamants et de difficultés éventuelles rencontrées pendant le débrutage de 

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 ceux-ci. 



   Pendant le procédé de débrutage, l'opération est interrompue de temps en temps et le capteur est utilise pour mesurer le progrès du débrutage. Si l'une des pierres tombe du pot auquel elle est collée, ceci est détecté et la situation est rétablie. Pendant le procédé, l'ordinateur gère le taux de progrès et décide également de l'optimum. Le taux d'approche des pierres l'une par rapport à l'autre est de préférence diminué à mesure que le débrutage progresse. Le taux de rotation des arbres portant les dops est ajustée à la taille de la pierre, le taux de rotation étant plus faible pour des pierres plus grandes. L'amplitude d'oscillation est proportionnelle à la taille du diamant. 



   L'ordinateur est pourvu du logiciel et des algorithmes requis de manière à gérer le bon fonctionnement de la station de centrage et de mesure d'une part et de l'appareil de débrutage d'autre part. L'automation du procédé à l'exception de l'inspection initiale et du centrage par un opérateur, et de temps en temps l'inspection, économise de la main-d'oeuvre et a pour effet une utilisation améliorée des pierres brutes avec optimalisation de la taille et de la forme des diamants débrutés. 



   Après la fixation du diamant brut collé au pot et maintenu par le dop, les dops sont introduits l'un après l'autre dans un comparateur pourvus de moyens destinés à projeter l'image du diamant sur un écran. L'opérateur inspecte la pierre présentant son axe parallèlement à celui du pot, des moyens étant prévus pour une rotation pas-à-pas de la pierre de manière à permettre à l'opérateur de l'inspecter à partir de tous les côtés. En déplaçant la plaque qui supporte le pot et en changeant la position de la plaque supérieure fixée à la plaque inférieure par rapport à l'organe de retenue, il est possible de centrer la pierre et de disposer son axe de manière quelconque. 



   A titre d'exemple pour une pierre spécifique, le rayon maximal était de 4, 5 mm, le rayon final de consigne de 3,7 mm et la distance de 15 mm. Des paramètres sont amenés à l'ordinateur 

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 qui gère ensuite le fonctionnement de la machine de débrutage pour chaque pierre individuelle conformément à ses paramètres. 



   Le procédé de débrutage commence par une remise à zéro des trois axes X, Y et Z de l'appareil de débrutage. Un dop de référence est chargé sur   l'un   des axes, ledit dop présentant un diamètre connu. Le dispositif de mesure est calibré en mesurant un nombre de points le long du pourtour du dop-type, remettant ainsi à zéro les moyens de mesure et de centrage après quoi le dop de référence est déchargé. 



   Les plateaux portant les dops chargés des diamants bruts sont mis en place et des moyens de détection sont utilisés afin de déterminer le point zéro. 



   A ce stade, le mécanisme de chargement automatique est actionné et le premier dop est attaché à l'axe rotatif respectif et verrouillé en place par le verrouillage des bagues. Le débrutage est lancé et des petites parties des deux pierres sont enlevées. Ceci est poursuivi jusqu'à ce que le débrutage de l'une des pierres soit achevé. La rotation des deux axes est arrêtée de temps en temps et un capteur est utilisé pour déterminer les paramètres des pierres, amener des données sur le progrès du débrutage à l'ordinateur qui décide sur la suite du procédé de débrutage, y compris le taux de rotation optimal et l'évolution des axes des deux pierres   l'un   par rapport à l'autre. 



   Il est généralement préféré de diminuer le taux d'approche à mesure que le procédé de débrutage progresse, en particulier vers la fin du procédé de débrutage. 



   Comme illustré sur la figure 1, le dispositif comprend principalement un écran d'affichage Il sur lequel le pourtour de la pierre brute est projeté et conformément auquel l'opérateur ajuste la position de l'axe désiré de la pierre avec celui du pot et du dop. 



   Des données se rapportant à toutes les mesures de la pierre sont transmises à l'ordinateur 12 et mises en mémoire dans celui-ci, lequel est utilisé pour le fonctionnement de la machine de débrutage semi-automatique assitée par ordinateur 13. 



   Comme illustré sur la figure 2, l'une des positions préférées des axes des deux arbres de rotation 21 et 22 portant à 

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 leurs extrémités des pierres 23 et respectivement 24 collées aux pots est une position perpendiculaire, les plans des axes étant situés à une distance prédéterminée l'un de l'autre. Une sonde 25 est actionnée par un mécanisme 26 qui la déplace vers le haut et vers le bas et qui est utilisée pour mesurer les dimensions des deux pierres 23 et 24 pendant le procédé de débrutage. De telles mesures sont effectuées pendant des intervalles du procédé de débrutage et les pierres sont tournées autour des axes des arbres 21 et 22 sur un certain pas (généralement de l'ordre de 10 mesures autour du pourtour de la pierre). 



   La figure 3 illustre un détail du dispositif de débrutage, illustrant comment le mécanisme 31 finissant en un arbre de rotation 32, qui porte à son extrémité le pot avec la pierre 33, est progressivement levé au moyen de deux plans inclinés 34 et 35 de manière à ce que lorsque l'élément 34 est déplacé vers la gauche, il élève le niveau de 31, diminuant la distance entre l'arbre 32 et l'autre arbre non représenté, qui est situé dans un plan situé au-dessus de cet arbre. 



   Le mécanisme de centrage illustré sur la figure 4 représente la situation à l'achèvement du processus de débrutage. 



   Un dop suivant l'invention est illustré avec référence à la figure 4 (a et b), le dop désigné par la référence 41 étant pourvu d'un évidement 42 à hauteur de sa partie supérieure définissant un rebord 43, qui définit la surface supérieure du dop. Il est prévu une plaque supérieure 44, qui est attachée au moyen de vis 45 et 46 à la plaque inférieure 47 de manière à ce que les plaques 44 et 47 saisissent le rebord 43 lorsque les vis 45 et 46 sont serrées, la plaque supérieure 44 maintient en position verticale le pot auquel est collé à l'extrémité supérieure 49 un diamant   50,   qui doit être débruté. 



  Les dimensions des plaques 44 et 47 et la largeur du rebord 43 sont telles qu'il est possible de varier la position de l'axe du pot par rapport à l'axe central du dop entraînant un centrage exact de l'axe de rotation du pot par rapport à l'axe du dop.



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   "Device for brutching gems, in particular diamonds".



   The invention relates to a device for debrutting diamonds. It relates more specifically to an improved device, in which means are provided for carrying out most of the steps of the process in an automated manner, with the result of saving steps, labor and also non-routine use. all improved from the rough stone and improved gem quality. The device comprises three main elements, means for preparing the gem for debrutting comprising the determination of all the necessary parameters of the process and of the stone, computer means for storing the information acquired and a debrutting machine automatic, which is operated by the computer and which is able to switch over a series of several gems one after the other.



   During the denoising process, the basic shape required for the subsequent polishing of a diamond is given.



  This includes giving it a circular shape parallel to its table and the general periphery for further processing. Brute-cutting is carried out by bringing two diamonds into contact with each other, at least one of which is glued to or pressed into a pot.



  The latter is rotated by appropriate means, such a movement being generally eccentric. A cutting edge is used by a worker to contact the stone in debrut and such contact results in the shaping of the rough stone until it is given the desired shape, the worker being the judge of the whole process as for the radius, the pressure applied and the end of the process. The finished stone has the required belt, which is vertical to the table. During the process, the eccentricity of the shaft rotation can be changed.



   There are semi-automatic denoising machines in which two stones are held by rotating shafts

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 located in different planes, said stones being in contact with each other with rounding of the two stones. The axes of the rotary shafts either form an angle of 90 degrees with each other or they are mutually parallel, means being provided for moving at least one of the rotary shafts forwards and backwards along of its axis during brute-cutting.



   Another development relates to a semi-automatic device provided with stroboscopic inspection means providing the worker with a "frozen image" during the brute-cutting, thus constituting a considerable aid in the decision on the process of brute-cutting itself.



   A number of problems still exist in the current brute-cutting machines and one can mention the manual centering of the stone after loading in the machine: the unloading of this one, the visual inspection and the consequent decision by the operator of the moment to complete the brutage.



   The present invention provides considerable improvements in automation of measurement and processing; implementation costs are reduced, the use of rough stone is increased and the process is optimized.



   The invention relates to a device for debrutting diamonds (which can also be used to give shape to other gems), which mainly comprises a work station in which the rough stone is centered during or after being glued to a jar maintained in a dop according to the invention, where its parameters are measured, evaluated and transferred to computer means provided with means for storing data, thus establishing the optimal final radius, the height and other parameters stone.



  Other parameters are also established, such as the rate of rotation during the different stages of brute control, the pressure between the two stones, etc. The computer is provided with storage means and an output for managing the de-brute machine in accordance with each stone being worked and for recording the data and parameters of each gem. The denoising machine is provided with an automatic feeding mechanism for each of the two plates

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 which hold several stones to debrut and after debrut respectively.

   Stones from a tray are automatically loaded onto and unloaded from one of the rotating shafts of the machine, a probe to measure at required intervals the dimensions of stones in denoising and to correlate this information with the parameters of the denoising process , and this until the final radius and the belt height of each stone are reached.



   In accordance with a preferred embodiment of the invention, an improved dop is provided provided with means intended for the precise centering of the stone, making it possible to reach a maximum radius for each stone in denoising. Such a dop allows lateral movement in the directions of the axes X and Y, perpendicular to the axis of rotation, means being provided for positioning the stone so as to reach a predetermined position along the axis of rotation of the tree on which the dop is then mounted. The range of motion along the X and Y axes is generally within the range of +/- 3 mm.

   The first workstation includes as one of its main elements a projection screen (computer display or the like), on which the contours of the rough stone are projected while the latter is already glued to a pot and maintained in a dop according to the invention. The operator is able to move the stone in relation to the X and Y axes, thereby establishing the maximum possible radius after debrutting. Other parameters measured are the maximum protrusion existing beyond said radius, as well as the height of the brute-cut section of the stone after debrutting (adjacent to the radius of the belt). The height of the belt and the distance from it to a reference point is established.



  In accordance with these data, all of the parameters of the brute-cutting process proper are established.



   The data of each stone is brought to the memory of the computer attached to the projection means and this is used for the computer assisted brute-cutting process.



   According to a preferred embodiment of the invention, two stones which are mutated are maintained by a dop, each in a member for retaining a rotary shaft, said shafts

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 e being offset by their axes at a predetermined distance from each other.



   The current workstation includes two trays, which are capable of turning step by step, which are provided with several holes near their periphery intended to retain pots with the rough stones pointing upwards and to which each stone is also returned after the end of brute-cutting. Each tray is positioned adjacent to the automatic loading and unloading means, which are suitable for gripping a pot with an attached stone, brings it to the axis of the brute control device, so that at all times two rotary shafts can be provided, which carry stones to be debrided and which rotate at a different rate of rotation, means being provided for a predetermined oscillation along the axis of rotation.

   An oscillation rate of 1 per second has been found to be satisfactory, but this is not critical. When the stones are rotated relative to each other with their axes mutually perpendicular, the planes of rotation being located at a certain distance from each other, the contacting of the stones with the another results in the gradual brute-cutting of the two stones. It is clear that this brutalization will be completed for each stone at a different time. The apparatus is provided with means for measuring the critical parameters of each of the two stones. Brutalization is interrupted at the desired time and the probe measures the radius at different locations around the edge of the stone.

   It is useful to do this step by step by turning the stone from one measurement step to another on a determined angle (20 to 4-5 degrees), these data being brought to the computer and compared with the desired and preset parameters for each individual stone. The intervals between these inspection steps can be varied in accordance with the proximity of the end of brutting of one of these two stones. If necessary the process is stopped automatically, the stone is unloaded and returned to the plate and a new stone from this plate is brought to the machine until all the stones of the plate are worked.



   According to a preferred embodiment of the invention, a 36 degree stepwise rotation was applied

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 and gave satisfactory results. The probe also determines if the stone has not fallen and in this case it stops the machine. It also determines the parameters of the actual brute-cutting, possibly adjusting the predetermined parameters. Appropriate algorithms are provided for the operation of the entire device and these can be provided by any software expert. The algorithm also provides for adjustment of the pressure between stones during the debrutting process and the rate of progress of debrutting.



   Although the invention is described with reference to an apparatus in which the stones are held along rotary axes having 90 degrees relative to each other, an arrangement of parallel axes is achievable and also an arrangement having other angles.



   The first step is fixing the rough stone to the pot with glue. This pot is screwed onto a dop, preferably a dop of particular construction according to the present invention, comprising means intended to center the axis of the stone precisely. The dop is brought back to the centering member, where the projection of the stone on a screen is used to establish its eccentricity with respect to the axis of the dop and where it is decided the maximum achievable radius. This is supplied to the computer in conjunction with the maximum existing radius of the rough stone and with the height of the area bruised from a predetermined point, which then defines the belt of the stone.



   When the measurement by means of the probe indicates that the brutching of one of the stones is complete and that the desired shape of the belt has been reached, the stone is removed with the dop holding it, and replaced in the tray from which the next dop is automatically brought to the denoising means.



   When the brute-cutting of all the stones from one of the trays is complete, the computer indicates this event to the operator, who provides another tray with rough stones. It is preferable to provide a printer output of the parameters of each of the diamonds and of possible difficulties encountered during the brute-cutting of

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 these.



   During the brute-cutting process, the operation is interrupted from time to time and the sensor is used to measure the progress of the brute-cutting. If one of the stones falls from the pot to which it is stuck, this is detected and the situation is restored. During the process, the computer manages the rate of progress and also decides the optimum. The rate of approach of the stones relative to each other is preferably reduced as the brutage progresses. The rotation rate of the trees bearing the dops is adjusted to the size of the stone, the rotation rate being lower for larger stones. The amplitude of oscillation is proportional to the size of the diamond.



   The computer is provided with the required software and algorithms in order to manage the proper functioning of the centering and measurement station on the one hand and the brute-control device on the other. Automation of the process with the exception of the initial inspection and centering by an operator, and from time to time the inspection, saves manpower and results in improved use of rough stones with optimization the size and shape of brute-cut diamonds.



   After fixing the rough diamond glued to the pot and held by the dop, the dops are introduced one after the other into a comparator provided with means intended to project the image of the diamond on a screen. The operator inspects the stone having its axis parallel to that of the pot, means being provided for a step-by-step rotation of the stone so as to allow the operator to inspect it from all sides. By moving the plate which supports the pot and by changing the position of the upper plate fixed to the lower plate with respect to the retaining member, it is possible to center the stone and arrange its axis in any way.



   As an example for a specific stone, the maximum radius was 4.5 mm, the final set radius of 3.7 mm and the distance of 15 mm. Parameters are brought to the computer

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 who then manages the operation of the denoising machine for each individual stone in accordance with its parameters.



   The denoising process begins with a reset of the three axes X, Y and Z of the denoising device. A reference dop is loaded on one of the axes, said dop having a known diameter. The measuring device is calibrated by measuring a number of points along the periphery of the dop-type, thus resetting the measuring and centering means after which the reference dop is discharged.



   The trays carrying the dops loaded with rough diamonds are put in place and detection means are used to determine the zero point.



   At this stage, the automatic loading mechanism is activated and the first dop is attached to the respective rotary axis and locked in place by locking the rings. Brutalization is started and small parts of the two stones are removed. This is continued until the brute-cutting of one of the stones is completed. The rotation of the two axes is stopped from time to time and a sensor is used to determine the parameters of the stones, to bring data on the progress of the brute-cutting to the computer which decides on the continuation of the process of brute-cutting, including the rate of optimal rotation and evolution of the axes of the two stones in relation to each other.



   It is generally preferred to decrease the approach rate as the de-brute process progresses, particularly towards the end of the de-brute process.



   As illustrated in FIG. 1, the device mainly comprises a display screen II onto which the periphery of the rough stone is projected and in accordance with which the operator adjusts the position of the desired axis of the stone with that of the pot and the dop.



   Data relating to all the measurements of the stone are transmitted to the computer 12 and stored in it, which is used for the operation of the semi-automatic denoising machine assisted by computer 13.



   As illustrated in FIG. 2, one of the preferred positions of the axes of the two rotation shafts 21 and 22 bringing to

 <Desc / Clms Page number 8>

 their ends of the stones 23 and respectively 24 glued to the pots is a perpendicular position, the planes of the axes being located at a predetermined distance from each other. A probe 25 is actuated by a mechanism 26 which moves it up and down and which is used to measure the dimensions of the two stones 23 and 24 during the debrutting process. Such measurements are made during intervals of the denoising process and the stones are turned around the axes of the shafts 21 and 22 over a certain pitch (generally of the order of 10 measurements around the circumference of the stone).



   FIG. 3 illustrates a detail of the brushering device, illustrating how the mechanism 31 ending in a rotation shaft 32, which carries at its end the pot with the stone 33, is gradually raised by means of two inclined planes 34 and 35 so that when the element 34 is moved to the left, it raises the level of 31, decreasing the distance between the tree 32 and the other tree not shown, which is located in a plane located above this tree .



   The centering mechanism illustrated in Figure 4 represents the situation upon completion of the brute-cutting process.



   A dop according to the invention is illustrated with reference to FIG. 4 (a and b), the dop designated by the reference 41 being provided with a recess 42 at the level of its upper part defining a rim 43, which defines the upper surface of dop. An upper plate 44 is provided, which is attached by means of screws 45 and 46 to the lower plate 47 so that the plates 44 and 47 grip the flange 43 when the screws 45 and 46 are tightened, the upper plate 44 maintains in a vertical position the pot to which is glued to the upper end 49 a diamond 50, which must be brute-cut.



  The dimensions of the plates 44 and 47 and the width of the rim 43 are such that it is possible to vary the position of the axis of the pot relative to the central axis of the dop causing exact centering of the axis of rotation of the pot relative to the axis of the dop.


    

Claims (10)

REVENDICATIONS 1. Dispositif de débrutage de gemmes, en particulier de diamants bruts, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison un écran sur lequel le contour de la gemme est projeté, un pot sur lequel la gemme est collée, des moyens de centrage dudit pot, tandis que celui-ci est fixé à un dop, par rapport à l'axe du dop, des moyens pour déterminer les dimensions exactes de la pierre, déterminant le diamètre maximal initial de celle-ci et son diamètre final éventuel après débrutage, ainsi que la position de la ceinture, des moyens pour mettre en mémoire les données dans des moyens de traitement et de mémorisation de données attachés à une station de travail, et un ordinateur pour machine de débrutage gérée par ledit ordinateur, ladite machine de débrutage comprenant deux plateaux,  CLAIMS 1. Device for brute-cutting gems, in particular rough diamonds, characterized in that it comprises in combination a screen on which the outline of the gem is projected, a pot on which the gem is glued, means for centering said pot , while the latter is fixed to a dop, with respect to the axis of the dop, means for determining the exact dimensions of the stone, determining the maximum initial diameter of the latter and its possible final diameter after brute removal, thus that the position of the belt, means for storing the data in data processing and storage means attached to a workstation, and a computer for a brute-cutting machine managed by said computer, said brute-cutting machine comprising two trays, qui sont capables de tourner et qui sont agencés pour emmagasiner plusieurs pots agencés pour retenir des pierres brutes fixées à des dops, lesdits plateaux étant capables de tourner pas-à-pas, des moyens pour saisir consécutivement chacun desdits dops et pour les fixer à un axe capable de tourner, deux desdits axes se présentant dans l'espace l'un par rapport à l'autre de manière à pourvoir au débrutage effectif de deux pierres respectivement fixées auxdits deux axes, des moyens pour faire osciller lesdits axes vers l'arrière et vers l'avant à une fréquence prédéterminée,  which are capable of turning and which are arranged to store several pots arranged to retain rough stones fixed to dops, said plates being capable of turning step by step, means for consecutively gripping each of said dops and for fixing them to a axis capable of turning, two of said axes appearing in space with respect to each other so as to provide for effective debrutting of two stones respectively fixed to said two axes, means for oscillating said axes backwards and forward at a predetermined frequency, une sonde destinée à la mesure des dimensions de chacune desdites pierres à des intervalles de consigne du processus de débrutage et des moyens pour ajuster le taux de rotation de chacun des deux axes portant les dops conformément à l'avancement du débrutage de la pierre maintenue par chaque dop et des moyens pour terminer le débrutage de chaque pierre à un certain stade, avec enlèvement de ladite pierre et placement de celle-ci dans le plateau et avec poursuite avec le dop suivant jusqu'à ce qu'un nombre de consigne de pierres ait été soumis au débrutage.  a probe intended for measuring the dimensions of each of said stones at set intervals of the denoising process and means for adjusting the rotation rate of each of the two axes carrying the dops in accordance with the progress of denoising of the stone maintained by each dop and means to complete the brutting of each stone at a certain stage, with removal of said stone and placing it in the plate and with continuation with the next dop until a set number of stones has been subjected to denoising. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu des moyens pour diminuer progressivement la distance entre des plans définis par les deux axes portant les pierres.  2. Device according to claim 1, characterized in that means are provided for progressively reducing the distance between planes defined by the two axes carrying the stones. 3. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, carac- térisé en ce que les axes portant les dops présentent un angle droit <Desc/Clms Page number 10> l'un par rapport à l'autre, les plans des axes étant situés à une distance variable l'un de l'autre.  3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the axes carrying the dops have a right angle  <Desc / Clms Page number 10>  relative to each other, the planes of the axes being located at a variable distance from each other. 4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour diminuer progressivement la distance entre les axes du dispositif au moyen de deux plans inclinés.  4. Device according to claim 3, characterized in that it comprises means for gradually decreasing the distance between the axes of the device by means of two inclined planes. 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les axes portant les dops sont parallèles, les dops se faisant mutuellement face, à une certaine distance l'un de l'autre, des moyens étant prévus pour diminuer le taux de rotation d'un axe portant une pierre à mesure que le débrutage progresse.  5. Device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the axes carrying the dops are parallel, the dops facing each other, at a certain distance from each other, means being provided for decrease the rate of rotation of a stone-carrying axis as the brute-busting progresses. 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5,'caractérisé en ce que le dop comprend un mécanisme destiné au centrage de la pierre brute qui est collée au pot.  6. Device according to any one of claims 1 to 5, 'characterized in that the dop comprises a mechanism for centering the rough stone which is glued to the pot. 7. Mécanisme suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend une ouverture définissant un rebord s'étendant vers l'intérieur, deux plaques circulaires, dont l'une porte le pot fixé à celle-ci, lesdites deux plaques étant pourvues de vis destinées à fixer leur position par rapport à la ceinture, permettant ainsi un positionnement exact de l'axe de la pierre brute par rapport à l'axe du dop.  7. Mechanism according to claim 6, characterized in that it comprises an opening defining a rim extending inwards, two circular plates, one of which carries the pot fixed thereto, said two plates being provided screws intended to fix their position relative to the belt, thus allowing exact positioning of the axis of the rough stone relative to the axis of the dop. 8. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est prévu un bras destiné à être actionné avec chacun des deux plateaux supportant les dops, ledit bras étant adapté pour saisir un dop, le déplacer vers le bras du dispositif de débrutage, qui tourne pendant le débrutage, pour fixer le dop audit bras, et pour l'enlever et le remettre sur le plateau après l'achèvement du débrutage de la pierre.  8. Device according to any one of claims 1 to 7, characterized in that there is provided an arm intended to be actuated with each of the two plates supporting the dops, said arm being suitable for gripping a dop, moving it towards the arm of the brute-removal device, which rotates during brute-cutting, to fix the dop to said arm, and to remove it and put it back on the plate after the completion of brute-cutting of the stone. 9. Procédé de débrutage de gemmes, caractérisé par un centrage d'une pierre collée à un pot maintenu dans un dop, basé sur une inspection visuelle de l'image de la pierre brute projetée sur un écran de visualisation avec détermination de sa taille, de sa forme et de son rayon maximal actuel, le rayon final après débru- tage étant déterminé, les données pertinentes étant amenées à des moyens de mémorisation de données d'un ordinateur, le dop étant <Desc/Clms Page number 11> positionné dans un plateau rotatif, le dop étant chargé automatiquement (avec pot et pierre) sur un arbre rotatif d'une machine de débrutage, la pierre étant débrutée en la mettant en contact avec une autre pierre maintenue à l'extrémité d'un autre arbre rotatif, les plans des axes desdits arbres étant décalés à une distance prédéterminé,  9. Method for brute-cutting gems, characterized by centering a stone glued to a pot held in a dop, based on a visual inspection of the image of the rough stone projected on a display screen with determination of its size, its shape and its current maximum radius, the final radius after denoising being determined, the relevant data being brought to data storage means of a computer, the dop being  <Desc / Clms Page number 11>  positioned in a turntable, the dop being loaded automatically (with pot and stone) on a rotary shaft of a de-brute machine, the stone being debruted by bringing it into contact with another stone held at the end of another rotary shaft, the planes of the axes of said shafts being offset at a predetermined distance, la distance des plans étant diminuée à mesure que diminue le débrutage, la dimension des pierres étant mesurée de temps en temps, les données étant fournies à l'ordinateur, le taux d'approche des plans des arbres rotatifs étant ajusté conformément au progrès du débrutage, le taux d'approche étant diminué à mesure que le débrutage approche de son stade terminal, la vitesse de rotation d'un arbre portant une pierre en débrutage étant réglée de manière à ce que le taux de rotation soit plus élevé pour des pierres plus petites que pour des pierres plus grandes, l'amplitude d'oscillation d'un arbre rotatif portant une pierre en débrutage étant réglée de manière à ce que l'amplitude soit plus élevée à mesure qu'une pierre plus grande est débrutée, la pierre débrutée étant inspectée automatiquement,  the distance of the planes being reduced as the reduction in brushing decreases, the size of the stones being measured from time to time, the data being supplied to the computer, the rate of approach of the planes of the rotating shafts being adjusted in accordance with the progress of brushing , the rate of approach being reduced as the brutage approaches its terminal stage, the speed of rotation of a tree carrying a stone in debrut being adjusted so that the rate of rotation is higher for more stones smaller than for larger stones, the amplitude of oscillation of a rotary shaft carrying a bruising stone being adjusted so that the amplitude is higher as a larger stone is brusqued, the stone brute being inspected automatically, la fréquence d'inspection étant augmentée à mesure que l'on s'approche de la fin du débrutage, et le processus de débrutage étant terminé lorsque le rayon prédéterminé et la forme sont atteints, avec déchargement automatique de la pierre débrutée et avec rechargement de l'axe d'une nouvelle pierre brute, en répétant le processus jusqu'à ce que toutes les pierres du plateau respectif soient débrutées.  the frequency of inspection being increased as one approaches the end of the brute-cutting, and the process of brute-out being completed when the predetermined radius and the shape are reached, with automatic unloading of the debrided stone and with reloading of the axis of a new rough stone, repeating the process until all the stones of the respective plate are brute. 10. Procédé suivant la revendication 9, caractérisé en ce que les gemmes débrutées sont des diamants.  10. Method according to claim 9, characterized in that the brute-cut gems are diamonds.
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