CN101137462A - 宝石抛光设备及抛光方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于抛光由具有垂直于抛光面(110)的预定轴线(160)的保持柄(100)所保持的钻石的方法。在钻石(122)的每个刻面的抛光结束时，轴线(160)返回其初始的空间位置。

Description

宝石抛光设备及抛光方法
技术领域
本发明涉及宝石抛光设备领域，更具体的，本发明涉及一种钻石抛光设备。
背景技术
钻石的抛光是在旋转的抛光轮上进行的。抛光时，需要借助于夹具(dop)和保持柄(tang)保持住钻石。保持柄为包括两个主要部件的细长装置：后端或柄以及从所述柄向前延伸的前部或夹持件。通常，有两个螺栓插入到保持柄的后端。在水准测量(leveling)过程中转动上述螺栓将改变保持柄的空间位置。保持柄的前端通常为包含多个部件(诸如夹具和夹具支架(dop holder))的组件，其允许夹具的转动或刻面(facet)的转换。
在第一刻面的抛光完成时，保持柄及保持钻石的夹具以下述方式进行水准测量，即，其上的其中一条轴线与抛光面相垂直。然而，由于夹具及夹具支架构成的组件的刚度不够，因此当抛光器从一个刻面转换到另一刻面或者在工作台面上随着保持柄绕抛光轮滑动时，所述组件的空间位置将发生改变。这种空间位置的改变对被抛光钻石的刻面角度将产生不利影响。
由此期望发明这样一种保持柄，即当从一个刻面转换到另一刻面或者在工作台面上绕抛光轮滑动时，保持柄(尤其是所述组件的空间位置)不会发生改变。
国际专利申请公开文本WO2004/035261A1，WO2004/035264A1以及具有同一受让人的以色列专利申请NO.151195中已经描述了不同样式的保持柄。
附图说明
图1是保持柄及抛光轮的示意图；
图2是图1中所示的保持柄的前部的横截剖面示意图；
图3是通过台座上的水准仪对保持柄进行水准测量时的示意图；
图4是保持柄另一具体实施方式的示意图。
具体实施方式
图1是钻石抛光装置的示意图。装置100为一保持柄，包括具有后部104和前部108的细长体102。所述后部104中嵌入两个彼此间隔开的螺栓112和114。转动螺栓112和114使得保持柄100的空间位置发生改变。这种空间位置的改变可发生在俯仰118方向及摆动120方向上。在前部108上设置可拆卸的线形水准仪124及常规的夹具128，该夹具128用于在抛光操作中保持宝石或钻石122。夹具128支持着宝石122在不同的刻面之间转动，以及对宝石抛光角度的调整。标记110表示的是抛光轮116的抛光面。
图2是所述保持柄100的前部108的横截剖面。所述前部108还包括固定插入部(套管)130。所述插入部130由固定螺栓134保持就位。可选择的，插入部130也可以以紧配合的方式插压在保持柄100的前部108中。插入部130的长度远大于所述前部108的厚度t并且其上部的端面138和下部的端面136为机加工过的。在前部108上设置包括蘑菇形的台座140和夹具支架144的组件142。用于放置水准仪124的所述台座140或任何其他装置，都具有导向装置146以及管状圆柱茎部148，所述导向装置146可以是凸起或凹槽或仅仅是一平面。图示的导向装置146为凸起形式，用作水准仪124的转动轴线。所述茎部148的外表面与插入部130的内表面为机械的配合并实际位于插入部130的内部。茎部148的内表面与夹具支架144相连。支架144具有外部直径大于所述插入部130外部直径的段152。所述段152的与插入部130的表面136相接触的表面156为机加工过的。
茎部148的长度分为两段。其中一段150延伸自台座140并且直径大于茎部148其余段的直径。所述段150止于倚靠所述插入部130机加工过的端面138的陡边。螺栓154通过茎部148及插入部130张紧并锁定夹具支架144。螺栓154克服弹簧158的弹力将延伸部148锁定至机加工过的端面136。沿共同的轴线160，夹具支架144与台座140的茎部148配合相连后与插入部130相连。与夹具支架144相结合的销164与茎部148上的槽配并以防止夹具支架144相对于台座140发生转动。轴线160由台座140组件所限定，并且夹具支架144相对于保持柄100的细长体102具有固定的空间位置。
茎部148还包括两个O形环168和170。O形环168和170用于密封地封闭茎部148和插入部130的机械配合面。O形环168和170被紧固装配在插入部130内，提供足够的摩擦力从而防止抛光过程中由台座140和夹具支架144构成的组件142相对于保持柄的细长体102发生偶然的转动。另外，O形环168和170也防止灰尘以及宝石或钻石抛光过程中可能产生的磨屑进入配合区域。
为抛光钻石，通过螺栓112和114以如下方式对保持柄100进行水准测量，即，使得轴线160垂直于抛光(雕刻)面110(图1)。水准测量操作在第一刻面抛光完成时进行。一旦按照以上方式定位，在下一刻面抛光完成时轴线160将始终返回到其所在的空间方位，这向操作者指示出刻面抛光过程结束。由于插入部130的长度远大于所述前部108的厚度t，这使得倚靠插入部130两端的、由台座140和夹具支架144构成的组件142具有足够的刚度。由于组件142所具有的刚度，在钻石抛光过程中轴线160相对于保持柄细长体102保持其空间方位。轴线160的轴向运动受到弹簧158施加于机加工过的端面136和156的张紧力的限制，并且销164也限制了台座140相对于夹具支架144的转动。O形环168和170防止组件142发生偶然的自由转动并相应的防止了台座140相对于保持柄细长体102发生偶然的自由转动。插入部130的延伸长度及其组件142为轴线160提供了更稳定的支撑并且有效地减少或消除了操作者对轴线160产生的疑惑。
水准仪124提供了在水准测量过程中对轴线160的空间位置的视觉反馈或控制。水准仪124可设置于台座140的表面174上。水准仪124具有与台座140上的导向装置(凸起)146相连的、圆形凹陷形式的导向装置。如果台座导向装置为凹陷，则水准仪124可具有凸起形式的导向装置。导向装置146作为轴线使用并且水准仪124可绕其旋转360度或至少90度。为控制保持柄100的水准测量的正确性以及严格联系于其轴线160，如图3A和3B所示，将水准仪124沿着两条相互垂直的轴线(例如X轴和Y轴或者Y轴和X轴)顺序定位。当沿X轴定位时水准仪124指示的是保持柄100的俯仰118，当沿Y轴定位时水准仪124指示的是保持柄100的摆动120。为提高测量的准确性，应从两个位置对水准仪124读数。当水准仪124沿X轴或Y轴定位时从第一位置读数，而台座140旋转180度后则进行第二位置读数。当保持柄100的水准测量完成后，可拆卸台座140上的水准仪124，松开夹具128并使之旋转至预定角度，钻石122的下一刻面抛光过程即可开始。也可使用圆形或球形(bubble)水准仪以简化水准测量过程，尽管对于上述目的，市售的水准仪的准确度不够。由于由台座140和夹具支架144构成的组件的刚度，在刻面抛光结束时轴线160返回到其与抛光盘表面110垂直的位置以使所有的刻面角度相等。
轴线160位置的稳定性通过组件142的刚度及插入部130的长度获得。由于几乎所有保持柄上具有前部108端的细长体102的厚度相等，因此插入部130的延伸长度是必要的。该厚度并不能提供具有足够刚度的支撑。如此一来，所公开的方法可应用于任何已有的保持柄。在如图4所示的另一具体实施方式中，保持柄190包括具有前端198和后端194的细长体192。前端198比细长体192的其余部分厚很多并且具有机加工过的表面200。该厚度约与插入部130的长度相当，并且选择厚度以提供所需的刚度以防止对轴线160产生疑惑。
本发明所公开的抛光钻石122的方法的特点在于：被抛光的钻石122由具有刚性轴线160的保持柄100所保持，该轴线160被进行一次水准测量使其垂直于抛光面110。在每个刻面的抛光过程完成后，轴线160即返回其水准测量后的空间方位。在钻石抛光过程中以及钻石122的位置在待抛光的刻面之间转换(转动)时，轴线160相对于保持柄100的细长体102保持其空间方位。
本发明公开的宝石尤其是钻石的抛光方法使得抛光后的钻石具有更好的质量并且保证了抛光过程具有更高的产量。
尽管已经给出了多个具体实施方式，但是应当认为可进行多种修改而不偏离本发明所要求的精神和范围。相应的，其他具体实施方式也在本发明权利要求的范围之内。

Claims (15)

1.一种用于抛光钻石的保持柄(100)，所述保持柄(100)包括：
具有后部(104)和前部(108)的细长体(102)，其特征在于在所述前部(108)内插入刚性插入部(130)，所述插入部(130)具有超过前部(108)厚度的长度；
由台座(140)及夹具支架(144)构成的组件(142)，所述组件(142)与插入部(130)机械的配合；并且
其中所述组件(142)限定轴线(160)，所述轴线(160)相对于所述细长体(102)具有固定的空间位置。
2.如权利要求1所述保持柄(100)，其中使用时保持柄(100)被以下述方式水准测量，即，所述轴线(160)被置于垂直于抛光面(110)的位置，并且在每个刻面抛光过程结束时轴线(160)返回到其垂直于抛光面(110)的位置。
3.如权利要求1所述保持柄(100)，其中所述插入部(130)的两个端面(136、138)是机加工过的。
4.如权利要求1所述保持柄(100)，其中所述夹具支架(144)具有段(152)，所述段(152)具有倚靠于插入部(130)的机加工过的端面(136)上的机加工过的表面(156)，所述段(152)的外部直径大于所述插入部(130)外部直径。
5.如权利要求1所述保持柄(100)，其中台座(140)具有用作水准仪(124)转动轴线的导向装置(146)，以及两个用于防止所述台座(140)在插入部(130)内产生偶然转动的O形环(168、170)。
6.如权利要求1所述保持柄(100)，其中弹簧(158)和螺栓(154)张紧台座(140)和夹具支架(144)构成的组件(142)。
7.如权利要求1所述保持柄(100)，其中夹具支架(144)具有沿共同的轴线(160)与台座(140)的圆柱茎部(148)相连接的部分。
8.如权利要求1所述保持柄(100)，其中为控制所述保持柄(100)的水准测量，在所述台座(140)上可拆卸地安装线形水准仪(124)。
9.如权利要求1或8所述保持柄(100)，其中水准仪(124)在所述台座(140)上转动至少90度。
10.一种用于抛光钻石的方法，包括：
提供如权利要求1所述保持柄(100)、待抛光钻石(122)以及抛光面(110)，其特征在于所述方法进一步包括：
调整钻石(122)的抛光角度，对所述钻石的刻面进行抛光并水准测量保持柄(100)使得轴线(160)垂直于抛光盘表面(110)；
松开并转动夹具(128)至预定角度以抛光钻石(122)的至少一个附加刻面，并且
其中在钻石(122)刻面的抛光完成时轴线(160)返回到其初始的与抛光盘表面(110)相垂直的位置。
11.如权利要求10所述方法，其中借助水准仪(124)在两个相互垂直的轴线上对保持柄(100)进行水准测量。
12.如权利要求10或11所述方法，其中为读取水准仪(124)的指示，将水准仪(124)放置在台座(140)上并将台座(140)转动180度。
13.如权利要求10所述方法，其中松开和转动夹具(128)的操作不改变轴线(160)的空间位置。
14.一种用于抛光钻石的方法，其特征在于：待抛光钻石(122)由包括垂直于抛光面(110)的预定轴线(160)的保持柄(100)所保持，在钻石(122)的每个刻面的抛光结束时，轴线160返回其初始的与抛光盘表面(110)相垂直的位置。
15.一种用于抛光钻石的装置(100)，其特征在于：其具有垂直于抛光面(110)的预定轴线(160)，并且在钻石(122)的每个刻面的抛光结束时，轴线160返回其初始的空间位置。
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