CN102152185B - 水钻加工方法和水钻磨抛生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水钻加工方法，包括以下步骤：a)获得未加工的一排玻璃珠和后部各表面已加工而前部各表面待加工的一排玻璃珠；b)使上述两排玻璃珠同时在磨盘上磨削，以获得具有前部各表面的一排玻璃珠和一排水钻；以及c)将在步骤b中获得的具有前部各表面的一排玻璃珠形成后部各表面已加工而前部各表面待加工的一排玻璃珠，重复步骤a和b。本发明还公开了一种水钻磨抛生产线，包括一台粘接机和一台水钻磨抛机，其中，水钻磨抛机的每个工位上设有至少两套夹具装置，其中一套夹具装置的夹具粘接有一排未加工的玻璃珠，另一夹具装置的夹具上粘接有半加工的一排玻璃珠。本发明在保证生产率的情况下可减轻操作人员的劳动强度，降低生产成本。

Description

水钻加工方法和水钻磨抛生产线

技术领域

本发明涉及一种水钻加工方法，本发明还涉及一种水钻磨抛生产线。

背景技术

水钻在饰品、鞋类、服装、工艺品等上得到广泛应用，可产生耀眼的视觉效果。

水钻通常为多面体，由玻璃水晶球或宝石通过研磨和抛光加工而成。已知有水钻磨抛生产线，可以实现对玻璃水晶球的研磨和抛光加工。

在现有技术中，使用一台粘接机、两台水钻磨抛机组成生产线，其中一台实现玻璃珠前部各表面的加工，后一台实现玻璃珠后部各表面的加工，粘接机用于将加工好的玻璃珠卸下，并粘接上待加工的玻璃珠，如此，可以快速实现玻璃珠的前部和后部各表面的磨抛工作，此工作流程顺畅，生产效率非常高，近年来少有改进。

上述粘接机的结构为本领域技术人员所公知，例如中国实用新型专利ZL200520105177.4、ZL200320124700.9、ZL200520066395.1所公开的粘接机(通常也称为胶粘机)，其全部公开内容结合于此供参照。

上述磨抛机在多篇中国专利文献，例如公开号CN2825203Y、CN10129524A、CN101219524A所公开的钻石磨盘机(通常也称为研磨抛光机)，其全部公开内容结合于此供参考。

本发明人发现，在现有的生产线上，操作人员在两台水钻磨抛机和粘接机之间转换夹具，需要来回走动，劳动强度非常大，在保证生产率的情况下如何减轻劳动强度将是本领域的一个新的发展方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水钻磨抛生产线，以在保证生产率的情况下减轻工人的劳动强度。本发明目的还在于提供了一种水钻加工方法。

为此，一方面，本发明提供了一种水钻加工方法，其包括以下步骤：a)获得未加工的一排玻璃珠和后部各表面已加工而前部各表面待加工的一排玻璃珠；b)使未加工的一排玻璃珠和后部各表面已加工而前部各表面待加工的一排玻璃珠同时在磨盘上磨削，以获得具有前部各表面的一排玻璃珠以及具有前部各表面和后部各表面的一排水钻；以及c)使步骤b中获得的具有前部各表面的一排玻璃珠形成后部各表面已加工而前部各表面待加工的一排玻璃珠，重复步骤a和b。

可选地，在步骤a和步骤b中将，使未加工的一排玻璃珠和后部各表面已加工而前部各表面待加工的一排玻璃珠在磨盘上水平移动地磨削。

可选地，在步骤a和步骤b中，在未加工的一排玻璃珠和后部各表面已加工而前部各表面待加工的一排玻璃珠磨削的同时，使磨盘在转动的同时水平移动。

优选地，还包括步骤d：使步骤b中或获得的一排水钻的后部的尖端磨削成端面。

根据本发明的水钻加工方法，通过同时生产中间产品(具有前部各表面的玻璃珠)和水钻(具有前部各表面和后部各表面的玻璃珠)，使得水钻的加工链条缩短了，操作人员生产单位产品的劳动强度减小了。

另一方面，本发明提供了一种水钻磨抛生产线，包括一台粘接机和一台水钻磨抛机，台粘接机用于在夹具上粘接待加工的玻璃珠和将夹具上加工好的玻璃珠取下；台水钻磨抛机包括：底座，其上均布有至少三工位，其中，至少三个工位沿圆周排列，至少三工位中的一工位为空工位，其余工位上分别设置有磨盘组件，粘接机对应于所述空工位设置；转盘，其上设置有多组夹具装置，其组数与底座上的工位数相同；以及控制装置，设置在转盘的顶部，用于控制所述转盘的转动和夹具装置的动作，其中，每组夹具装置包括至少两套夹具装置，其中的一套夹具装置的夹具上粘接有未加工的玻璃珠，另一套夹具装置的夹具上粘接有后部各表面已加工而前部各表面待加工的玻璃珠。

优选地，上述夹具装置、分别包括：夹具，供待磨抛的多个水晶玻璃珠粘接于其上；夹具座，用于夹持夹具；竖直移动座，供夹具座固定于其上；水平移动座，供竖直移动座沿竖直方向可滑动地安装于其上，并且设置有驱动竖直移动座沿竖直方向移动的竖直驱动机构；其中，水平移动座可水平滑动的安装于盘体并由另一水平驱动机构驱动。

优选地，上述水钻磨抛机还包括：竖直高度调整机构，用于调整夹具装置的夹具的下降高度。

优选地，上述竖直高度调整机构包括：顶杆，设置在夹具装置的下方；导套，为顶杆的垂直移动提供导向；壳体，供导套安装于其上；螺母，设置在壳体中，其顶部斜面与顶杆接触；丝杠，与螺母螺纹配合；以及动力装置，与丝杠传动连接。

优选地，上述转盘由蜗轮蜗杆减速机驱动其转动。

优选地，上述水钻磨抛机的机座上设有使转盘保持在各预定工位的电磁吸盘。

优选地，上述水钻磨抛机还包括防尘罩，其在转盘的四周向下延伸。

优选地，上述水钻磨抛生产线还包括用于水钻前端磨平的水钻端面磨平机。

根据本发明的水钻磨抛生产线，对操作人员的劳动强度要求减小了，操作人员只需在一台磨抛机和粘接机之间转换夹具，劳动强度可以减半。另外本发明的生产线还获得了以下优点：一台磨抛机的占地面积小了，有助于现场管理如打扫卫生和生产线的布置；一台磨抛机的功率比使用两台磨抛机的功率显著减小了；使用一台磨抛机比使用两台磨抛机的噪音、夹杂粉尘的气体显著减小，如此，减少了污染，改善了操作环境；另外，生产线的投入成本和维护成本都降低了。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明的其它的目的、特征和效果作进一步详细的说明。

附图说明

构成本说明书的一部分、用于进一步理解本发明的附图示出了本发明的优选实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。图中：

图1示出了未加工的一排玻璃珠和前部各表面已加工好的一排玻璃珠布置在磨盘上的示意图；

图2示出了图1所示两排玻璃珠完成磨削和抛光的示意图；

图3示出了根据本发明的水钻磨抛生产线的示意图；

图4示出了根据本发明水钻磨抛生产线所使用的水钻磨抛机的结构示意图；

图5示出了图4所示水钻磨抛机上的底座的多个工位的排列布置图；

图6示出了图4所示水钻磨抛机的夹具装置的一种排列布置图；

图7示出了图4所示水钻磨抛机的局部示意图，其示出了一磨盘组件与安装于转盘上的两套夹具装置的配合；

图8示出了图7所示水钻磨抛机的夹具装置的结构示意图；

图9示出了图8所示夹具装置处于工作状态的结构示意图；

图10示出了水钻磨抛机的竖直高度调整机构；以及

图11示出了图4所示水钻磨抛机的夹具装置的另一种排列布置图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

下面结合图1至图3对本发明水钻加工方法进行说明，水钻加工的目的是将球形玻璃珠加工成具有前部各表面和后部各表面的水钻。

步骤一：将两排玻璃珠S1、S2(如图1所示)同时在多个磨盘上依次磨削，以获得具有前部各表面的一排玻璃珠S3以及磨抛好的(具有前部各表面和后部各表面)的一排水钻S4(如图2所示)；

步骤二：将步骤一获得的前部各表面已加工的一排玻璃珠S3通过对接的方式，以获得步骤一需要的一排玻璃珠S2。

重复上述步骤一和步骤二，以将玻璃珠连续加工成水钻。

在优选实施例中，每排玻璃珠可由现有的水钻磨抛机的一夹具来实现。现有各夹具具有一排用于粘接玻璃珠的夹具针，如此能够形成一排玻璃珠。

上述步骤一可在水钻磨抛机上实现，步骤二可在粘接机上实现。

图3中示出了水钻磨抛生产线，其包括水钻磨抛机100和粘接机300，该水钻磨抛机100具有五个工位的沿圆周排列的工位110a、110b、110c、110d、110e，图3中所示的空工位110e上设有两夹具装置150、160，实际上，每个工位上都设有两个夹具装置，这些夹具装置整体随转盘转动，与每个工位(静止不动)轮转配合，该水钻磨抛机的工位数量不限，通常为三至五个，选自粗磨工位、精磨工位、粗抛工位、细抛工位、精抛工位和空工位等。粘接机300通常包括上珠工位、下珠工位和对接工位，通常下珠工位和对接工位整合成一工位。

下面结合图4至图7对本发明的水钻磨抛生产线所使用的水钻磨抛机进行说明。结合参照图4至图7，该水钻磨抛机包括：底座110、固定在底座110上的柱120、以柱120为旋转中心受控制转动的转盘170、以及控制装置190。

底座110包括工位安装盘111和支架113，工位安装盘111上均布有五个工位110a、110b、110c、110d、110e(如图5所示)，其中，工位110e为空工位，用于装卸夹具装置150、160上的夹具151、161，其余工位上设置有磨盘组件130，这些磨盘组件选自粗磨、细磨、精磨、粗抛、精抛等多道工序中所使用的磨盘组件。

该磨盘组件130中的磨盘131由驱动装置133驱动，该驱动装置133可以是带传动装置或链传动装置、齿轮传动装置或其它的转动装置。

柱120竖直安装于底座110上，从转盘170的盘体171中伸出，用于设置电刷组件121。该柱120作为转盘170的转动中心，柱120是中空的，用于电缆(图中未示出)从中穿过，通过电刷组件121向控制装置190提供电力，或者一并传递控制信号，人机交互面板180固定在柱120上，以实现对磨抛机的控制，人机交互面板可采用触摸屏的可视化控制方式。

电刷组件121设置在柱120的顶部和盘体171之间，磨盘组件的冷却水不容易溅到盘体的上方，如此消除了用电安全隐患。

转盘170，以柱120为中心由驱动装置173驱动旋转，其具有套设于柱120外部并支承在柱120上的管套175和位于管套175上的盘体171，该盘体171上均布有十套夹具装置150。在其它实施例中，转盘170可以支承在底座110上，以减少柱120的结构强度。

该驱动装置173优选由蜗轮蜗杆减速机和齿轮传动机构组成，如此，带动转盘转动的转矩大，转盘转动平稳。

电磁吸盘200，通过导柱201可升降的安装到底座上，当转盘转到加工工位时，使电磁吸盘200得电以吸住驱动转盘的齿圈177的下表面，通过齿圈下表面与电磁吸盘之间的摩擦阻力，将转盘保持在预定位置，以减小晃动对磨抛质量产生的影响，以起到刹车作用。

控制装置190设置在转盘170的顶部，用于控制转盘170的转动和夹具装置150的动作。

在一可选实施例中，上述底座110上可安装三个工位，其中的两个工位可分别对应研磨工位和抛光工位，相应地，盘体171上安装有六组夹具装置。

在另一可选实施例中，上述底座110上可安装四个工位，其中的三个工位可从粗磨、细磨、精磨、粗抛、细抛等工序中选择，相应地，盘体171上安装有八组夹具装置。

在其它可选实施例中，上述底座110上可安装六个工位，相应地，盘体171上可安装有十二组夹具装置。

图8和图9示出了玻璃饰品磨抛机的夹具装置。该夹具装置150包括：夹具151，夹具座153，供夹具座153固定于其上的竖直移动座155，以及供竖直移动座155沿竖直方向可滑动地安装于其上的水平移动座157。其中，水平移动座157设置有驱动竖直移动座155沿竖直方向移动的竖直驱动机构158，水平移动座157可水平滑动的安装于盘体171并由水平驱动机构159驱动其水平运动。

夹具151由多个用于粘接玻璃珠的夹具针和驱动夹具针绕自身轴线旋转的分度机构组成，以便夹具针可以受控制地转动一个角度，如此，在不更换夹具的情况下可磨削多个面。该分度机构包括安装于夹具座上的伺服电机，以精确控制夹具针的转动方向。夹具座153上的汽缸154在动作时可夹紧夹具，在不动作时由复位弹簧复位，以松开夹具以便更换。

竖直驱动机构158和水平驱动机构159可以为汽缸或液压缸等直线驱动机构。本实施例中优选为汽缸，转盘的盘体上设有开口，汽缸159穿过安装在转盘的盘体开口，安装在盘体上方。

水平移动座157优选呈直角形，其竖边的内侧设有导轨副1551，供竖直移动座155沿竖直方向移动。盘体171的下侧设有导轨副1711，水平移动座157可水平滑动地安装在盘体171的下侧。容易想到，滑轨副1711也可以设置在盘体171其它位置，例如上表面。

与玻璃珠相对静止地在磨盘上研磨相比，在磨盘上水平移动玻璃珠的研磨方式使得面加工较快速，可以提高设备生产率。

本领域技术人员可以想到，也可以使用中国实用新型专利ZL200820031445.6所公开的钻石磨抛机夹具的平移升降装置，此时，需要在盘体171的底部布局立柱。

与现有的全自动钻石磨抛机(CN101219524A)公开的夹具装置相比，在盘体的下侧先设置水平移动座，在水平移动座上设置竖直移动座，使得夹具装置占用盘体下侧的空间小，可在同一磨盘组件的上方的盘体171挂设两至三套夹具装置，有利于提高设备生产率。

另外，现有的水钻研磨抛光机(CN2825203Y)公开的夹具装置也适合在本发明的设备中应用。

图10示出了水钻磨抛机的竖直高度调整机构。结合参照图7，竖直高度限定机构210、220设置在夹具装置150、160的下方，该竖直高度限定机构210和220可以实时调整夹具的高度位置，以便夹具上的玻璃珠在磨盘上具有合适的研磨量。

竖直高度限定机构210包括限定夹具高度位置的顶杆211，为顶杆的移动提供导向的导套213，供导套安装的壳体214、安装于壳体214中并且形成斜形块的螺母219和驱动螺母219移动的丝杠218，带动丝杠转动的齿轮组215和电机217。电机217驱动丝杠218带动螺母219转动，螺母219往复移动带动顶杆211作升降运动，通常，顶杆211上还安装有复位弹簧，以便始终抵压在螺母219的顶部的斜面。

可以理解，当磨盘下方设置水平移动座时，两夹具装置150、160可共用水平移动座157时，如此简化了两夹具装置的结构，使得只需一个驱动机构来驱动水平移动座157水平移动。

图11示出了水钻磨抛机的夹具装置的另一种排列布置图。两夹具装置150a和160a、150b和160b、150c和160c、150d和160d、150e和160e平行并列设置，并且其夹具沿转盘的切向取向。

在图6所示的夹具装置的排列布置图中，两夹具装置150、160的夹具在磨盘组件上平行排列，并且其夹具沿转盘的径向取向。

在其它实施例中，夹具装置的夹具的取向可以是与非径向和非切向。

下面对水钻磨抛机的工作过程进行描述。

首先利用粘接机(未示出)在夹具151和161的夹具针上分别粘接玻璃珠250，随后将夹具151、161在水钻磨抛机的空工位110e安装至夹具装置150、160。

控制装置控制转盘170转动一角度，原空工位110e上的夹具151、161到达工位110a，使夹具针151、161上的玻璃珠在粗磨磨盘上研磨，并使夹具针151、161在磨盘上水平移动以加快研磨进度，每研磨好玻璃珠的一面后，玻璃珠随夹具离开磨盘，通过分度机构转动夹具针再研磨另一个面，直至将所有的设计面研磨好，在此过程中，更换在空工位110e上停放的两个夹具装置的夹具座上的夹具，之后，转盘再轮转一个加工，操作人员同时在空工位上换装夹具，直到第一次安装的夹具151、161转至空工位。

本发明的水钻磨抛生产线所使用的水钻磨抛机，还可以由以下文献所公开的磨抛机的基础上增设夹具装置而成，即一磨盘组件上设置两个夹具装置。这些磨抛机包括中国专利文献CN2825203Y所公开的水钻研磨抛光机、中国专利文献CN20123143Y和中国发明专利申请文献CN10129524A公开的全自动钻石磨抛机。

通过以上描述可以看出，使用本发明的水钻加工方法，其操作人员的劳动强度减小了，操作人员只需在一台磨抛机和粘接机之间转换夹具，可以将劳动强度减半。

另外本发明的水钻磨抛生产线还获得了以下优点：一台磨抛机的占地面积小了，有助于现场管理如打扫卫生和生产线的布置；一台磨抛机的功率比使用两台磨抛机的功率显著减小了；污染减小了，使用一台磨抛机比使用两台磨抛机的噪音、夹杂粉尘的气体显著减小，改善了操作环境；同时生产线的投入成本和维护成本都降低了，对水钻加工现状将会产生变革性影响。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水钻加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)在空工位获得未加工的一排玻璃珠(S1)和后部各表面已加工而前部各表面待加工的一排玻璃珠(S2)；

b)使所述未加工的一排玻璃珠(S1)和所述后部各表面已加工而前部各表面待加工的一排玻璃珠(S2)同时在磨盘上磨削，以获得具有前部各表面的一排玻璃珠(S3)以及具有前部各表面和后部各表面的一排水钻(S4)；

c)使所述具有前部各表面的一排玻璃珠(S3)以及所述具有前部各表面和后部各表面的一排水钻(S4)同时转回至所述空工位；以及

d)使步骤b中获得的具有前部各表面的一排玻璃珠(S3)形成所述后部各表面已加工而前部各表面待加工的一排玻璃珠(S2)，重复步骤a、b和c。

2.根据权利要求1所述的水钻加工方法，其特征在于，在步骤a和步骤b中，使所述未加工的一排玻璃珠(S1)和后部各表面已加工而前部各表面待加工的一排玻璃珠(S2)在所述磨盘上水平移动地磨削。

3.根据权利要求1所述的水钻加工方法，其特征在于，在步骤a和步骤b中，在所述未加工的一排玻璃珠(S1)和后部各表面已加工而前部各表面待加工的一排玻璃珠(S2)磨削的同时，使磨盘在转动的同时水平移动。

4.根据权利要求1所述的水钻加工方法，其特征在于，还包括步骤d：使步骤b中的所述一排水钻(S4)的后部的尖端磨削成端面。

5.一种水钻磨抛生产线，包括一台粘接机和一台水钻磨抛机，所述台粘接机用于在夹具上粘接待加工的玻璃珠和将夹具上加工好的玻璃珠取下；所述台水钻磨抛机包括：底座(110)，其上均布有至少三工位，其中，所述至少三个工位沿圆周排列，所述至少三工位中的一工位为空工位，其余工位上分别设置有磨盘组件(130)，所述粘接机对应于所述空工位设置；转盘(170)，其上设置有多组夹具装置(150)，其组数与所述底座(110)上的工位数相同；以及控制装置(190)，设置在所述转盘(170)的顶部，用于控制所述转盘(170)的转动和所述夹具装置(150)的动作，其特征在于，每组夹具装置包括至少两套夹具装置(150、160)，其中的一套夹具装置(150)的夹具上粘接有未加工的玻璃珠(250)，另一套夹具装置(160)的夹具上粘接有后部各表面已加工而前部各表面待加工的玻璃珠(260)。

6.根据权利要求5所述的水钻磨抛生产线，其特征在于，所述夹具装置(150、160)分别包括：

夹具(151)，供待磨抛的多个水晶玻璃珠粘接于其上；

夹具座(153)，用于夹持所述夹具(151)；

竖直移动座(155)，供所述夹具座(153)固定于其上；

水平移动座(157)，供所述竖直移动座(155)沿竖直方向可滑动地安装于其上，并且设置有驱动所述竖直移动座(155)沿竖直方向移动的竖直驱动机构(158)；

其中，所述水平移动座(157)可水平滑动的安装于所述盘体(171)并由所述水平驱动机构(159)驱动。

7.根据权利要求5所述的水钻磨抛生产线，其特征在于，所述水钻磨抛机(100)还包括：竖直高度调整机构(210)，用于调整所述夹具装置(150)的夹具的下降高度。

8.根据权利要求7所述的水钻磨抛生产线，其特征在于，所述竖直高度调整机构(210)包括：

顶杆(211)，设置在所述夹具装置的下方；

导套(213)，为所述顶杆(211)的垂直移动提供导向；

壳体(214)，供所述导套(213)安装于其上；

螺母(219)，设置在所述壳体(214)中，其顶部斜面与所述顶杆(211)接触；

丝杠(218)，与所述螺母(219)螺纹配合；以及

动力装置(217)，与所述丝杠(218)传动连接。

9.根据权利要求5所述的水钻磨抛生产线，其特征在于，所述转盘(170)由蜗轮蜗杆减速机驱动其转动。

10.根据权利要求5所述的水钻磨抛生产线，其特征在于，所述水钻磨抛机(100)的机座上设有使所述转盘(170)保持在各预定工位的电磁吸盘。