CN104647164B - 一种水晶坯件自动磨抛系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水晶坯件自动磨抛系统，包括：磨抛机械；上下料机械包括：一上料序列；一下料序列；一水平转动架，上、下料序列中的各一夹具座分别固定在水平转动架的前后两侧，上、下料序列中的另一夹具座分别固定在上下料底座上；对接机械包括：一前对接序列；一后对接序列；一竖直转动架和一水平转动架，第一对接上、下夹具座安装在竖直转动架前侧，第二对接上、下夹具座安装在竖直转动架后侧，另两夹具座分别固定在水平转动架的前后两侧；上料序列、上半球加工序列和前对接序列通过第一左右转移机构流转夹具，后对接序列、下半球加工序列和下料序列通过第二左右转移机构流转夹具。本技术方案机台结构紧凑，工位和机构布置更合理，体积较小。

Description

一种水晶坯件自动磨抛系统

技术领域

本发明属于水晶制品磨抛加工领域，涉及一种对水晶坯件进行自动化磨抛加工的水晶坯件自动磨抛系统。

背景技术

现有技术中，水晶坯件的自动磨抛系统(磨抛机)，包括：上料工位，设置有能够将水晶坯件固定在夹具上的上料机构；至少一个对水晶坯件的上半球进行磨削加工的上半球磨削工位和至少一个对水晶坯件的上半球进行抛光加工的上半球抛光工位；对接工位，设置有能够将水晶坯件从一个夹具转接固定到另一个夹具上并能够将两个夹具进行位置对换的对接机构；至少一个对水晶坯件的下半球进行磨削加工的下半球磨削工位和至少一个对水晶坯件的下半球进行抛光加工的下半球抛光工位；下料工位，设置有能够将水晶坯件从夹具上拆卸下来的下料机构；其中，所述上半球磨削工位和下半球磨削工位上均设有磨削机构，所述上半球抛光工位和下半球抛光工位上均设有抛光机构。将水晶坯件在各工位之间进行流转的转移机构，有机头旋转架形式、机械手旋转架形式和机械手轨道形式。

水晶坯件(尤指标准水钻类产品)的磨抛加工流程如下：

上料(包括空夹具的夹具针预热→沾粉→上珠→粘接)→上半球磨削加工→上半球抛光加工→对接(包括空夹具的夹具针预热→沾粉→夹具对抵→对空夹具的夹具针加热熔胶粘接上水晶坯件→对另一夹具的夹具针加热去胶→冷却夹具针使粘接固定)→下半球磨削加工→下半球抛光加工→下料(包括对夹具加热去胶→下珠及清洁夹具针)。上述过程中，对接工序占用时间最长，其次是上料工序，下料工序占用时间较短，对于磨削(或抛光)工序，现有技术中一般采用多个磨削(或抛光)工位多次磨削(或抛光)，这样磨削(或抛光)工序占用的时间也相对较短。如何缩短对接工序上占用的时间或者通过合理分配各工序过程使得各加工工位上的停留时间较为接近，避免机台等待时间过长，提高整个自动磨抛系统的加工效率正是本行业急待解决的难题。

公布号为CN102366914A的专利文献中公开了一种自动循环双夹具饰品磨抛机，水晶坯件的上半球磨抛(前磨抛)和下半球磨抛(后磨抛)在同一个加工循环(即夹具流转循环)，其中，各工位上的夹具座沿夹具的长度方向左右平行设置(尤其是磨抛工位)，这样左右转移机构在各工位之间转移夹具时，需要先伸下去从一个工位的夹具座上把夹具提上来再跨过相应的工位上的夹具座机构后，然后送下去放置在另一个工位上的夹具座上，这样的左右转移机构结构复杂、动作繁琐、易出故障和成本高。并且，其对接机构中采用对接支架(即转接组件部分)和等待支架(即夹具复位组件部分)均为180°旋转结构，这样存在下述问题：一是，因为对接机构中的加热管一般采用高频加热管或者煤气喷火管，所以一般加热管都需要与高频发生设备或者煤气供应设备等连接，而加热管要安装在对接的两个夹具(座)之间，即安装在上述转接组件中，180度大范围的频繁转动会导致加热管与高频发生设备或者煤气供应设备等的连接结构复杂化，还影响使用寿命；二是，为了空出转接组件的旋转空间，用于上位夹具清理、沾粉上胶的钢丝刷和粉盘被设置在离转接组件较远的位置，它们的移动行程长、占用时间多；三是，上述转接组件中，对接、沾粉上胶和180度旋转是先后进行的，占用了较多时间，从而使得转接(对接)工位占用时间延长，其他磨抛等工位机构等待时间延长，对接效率低也同时降低了整个自动循环的加工效率。

为此，发明人在公开号为CN103072059A的专利文献中公开了一种水晶坯件自动磨抛系统及其对接机构，包括第一左右转移机构，沿第一左右转移机构依次排列设置有上料工位、至少一个对水晶坯件的上半球进行磨削加工的上半球磨削工位、至少一个对水晶坯件的上半球进行抛光加工的上半球抛光工位和对接工位，第一左右转移机构能够左右移动和定位并设置有至少四个能够拾取和放下夹具的机械手；第二左右转移机构，沿第二左右转移机构依次排列设置有所述对接工位、至少一个对水晶坯件的下半球进行磨削加工的下半球磨削工位、至少一个对水晶坯件的下半球进行抛光加工的下半球抛光工位和下料工位，第二左右转移机构能够左右移动和定位并设置有至少四个能够拾取和放下夹具的机械手；其中，所述上料工位上设有能够将水晶坯件固定在夹具上的上料机构；所述下料工位上设有能够将水晶坯件从夹具上拆卸下来的下料机构；所述上半球磨削工位和下半球磨削工位上均设有磨削机构，所述上半球抛光工位和下半球抛光工位上均设有抛光机构；所述对接工位上设有对接机构，其中，沾粉位置和对接位置位于第一左右转移机构下方，并且沾粉组件和对接支架上部的上夹具座之间通过第一左右转移机构转移夹具；过渡位置和转换位置位于第二左右转移机构下方，并且第一夹具放置架和转换支架上部的夹具固定部之间通过第二左右转移机构转移夹具。

但是上述结构是，各工位上的夹具座沿夹具的长度方向左右平行设置(尤其是磨抛工位)，这样左右转移机构在各工位之间转移夹具时，需要先伸下去从一个工位的夹具座上把夹具提上来再跨过相应的工位上的夹具座机构后，然后送下去放置在另一个工位上的夹具座上，这样的左右转移机构结构复杂、动作繁琐、易出故障和成本高。而其对接机构中，第一前后转移机构需要先将带料夹具从对接支架上转移至转换支架上，然后等待转换支架旋转180°上下位置对调后，第一前后转移机构再将转换支架上的带胶夹具送入对接支架，这个过程中第一前后转移机构往复移送夹具，对接支架只能处于等待状态，这样增加了机台等待时间，因此尚需进一步改进以提高生产效率。

因此，发明人在公开号为CN103273397A的专利文献中公开了一种水晶坯件自动磨抛系统，包括前后平行设置的第一左右转移机构和第二左右转移机构，沿第一左右转移机构自左向右依次排列设置有上下料工位、多个上半球磨抛工位和对接工位，沿第二左右转移机构自右向左依次排列设置有对接工位、多个下半球磨抛工位和上下料工位；其中，上下料工位上设有用于将加工好的水晶坯件从夹具上取下来并将待加工的水晶坯件固定在该夹具上的上下料机械，上半球磨抛工位和下半球磨抛工位上均设置有用于对夹具上的水晶坯件进行磨抛加工的磨抛机械，对接工位上设有用于将水晶坯件从一个夹具转接固定到另一个夹具上的对接机械，所述第一左右转移机构和第二左右转移机构的结构相同，均包括用于在相邻工位之间推送夹具的多个转移机械手和一左右直线延伸的轨道，该轨道架设在上下料机械、磨抛机械和对接机械上，转移机械手由转移驱动装置驱动沿该轨道移动；上下料机械、磨抛机械和对接机械上用于安装夹具的夹具座沿夹具长度方向左右成排设置，转移机械手沿夹具长度方向推动夹具在左右相邻的夹具座之间滑移。

但是，公开号为CN103273397A的专利文献中公开的具体实施方式仍旧存在下述问题：

1、磨抛机械中，磨抛机架上安装有磨具，磨具由安装在磨抛机架上的磨具电机驱动转动，磨具上方架设有磨抛机构和左右直线延伸的直轨道，沿直轨道滑动设置转移机械手；所述磨抛机构包括与磨抛机架水平左右滑动连接的摆动拖板，摆动拖板由摆动驱动装置驱动左右往复摆动，摆动拖板上滑动设置一磨抛夹具座，磨抛夹具座由夹具座驱动装置驱动上下升降，磨抛夹具座上设有用于夹具左右滑推导向的多个上锁紧块、下锁紧块和导轮，上锁紧块固设在磨抛夹具座上并与夹具的燕尾上侧相匹配，下锁紧块与安装在磨抛夹具座上的夹具锁紧气缸的活动端连接并与夹具的燕尾下侧相匹配，当夹具被锁紧时，夹具锁紧气缸驱动下锁紧块向上运动从而与上锁紧块配合将夹具的燕尾抱紧固定，导轮安装在磨抛夹具座下部，当夹具未被锁紧时，夹具能够在导轮上滑推移动；所述磨抛夹具座的外侧安装一左右延伸的限位条，夹具在磨抛夹具座和限位条之间左右滑推移动。上述结构中，多个磨具各自采用独立电机驱动转动，制造成本高；采用磨抛夹具座左右往复运动，这样导致磨抛机构结构复杂，调试复杂困难。

2、左右转移机构中，转移机械手包括机械手座，机械手座的一侧安装多个导轮，机械手座通过这些导轮在轨道上导向滑动，机械手座的另一侧设置一上下滑动的滑动架,滑动架的上部固定一齿条，齿条与安装在机械手座上的机械手齿轮啮合传动，机械手齿轮与机械手升降驱动装置传动连接，滑动架的下部固定一夹具拨叉，夹具拨叉与夹具背部的手柄配合夹持；所述机械手升降驱动装置为伺服电机，多个转移机械手由同一个伺服电机驱动升降，相邻的转移机械手的机械手齿轮的齿轮轴通过关节轴承和传动连杆连接从而实现同步转动。发明人认为，上述结构还不够简单合理、制造成本仍较高，夹具转移效率和运动稳定性都有待进一步提高。

3、上下料机械中，上下料机架上设有一下料位置、一上料沾粉位置和一上料位置，上料沾粉位置和上料位置左右排成一排设置，下料位置和上料沾粉位置前后排成一列设置，下料位置和上料沾粉位置之间安装有一能够转动和定位的转动架A，转动架A由其驱动装置驱动在水平面内转动，转动架A上安装有前后两组转换夹具座A，这两组转换夹具座A分别位于下料位置和上料沾粉位置的上方，其中，下料位置上安装有下料组件，上料沾粉位置上安装有沾粉组件，上料位置上安装有上料组件，上料组件上方架设有上料夹具座，并且，上料沾粉位置的转换夹具座A和上料位置的上料夹具座沿夹具长度方向左右成排设置，转换夹具座A和上料夹具座上都设有用于夹具左右滑推导向的多个上锁紧块、下锁紧块和导轮，也设有夹具锁紧气缸，在下料位置、上料沾粉位置和上料位置上方都架设有左右延伸的直轨道，沿直轨道滑动设置转移机械手。发明人认为，上述结构还不够简单合理、制造成本仍较高，夹具在各位置的流转和加工效率也有待进一步提高。

4、对接机械中，对接机架上设有一对接位置、一清理位置、一对接沾粉位置和一等待位置，对接位置和清理位置左右成一排设置，对接沾粉位置和等待位置左右成一排设置，清理位置和对接沾粉位置前后呈一列设置，对接位置和等待位置前后呈一列设置，对接位置和等待位置之间安装有一能够转动和定位的转动臂，转动臂由其驱动装置驱动在竖直面内转动，转动臂的转动轴设在其一侧，在其转动轴的对侧安装对接下夹具座，对接位置上安装对接上夹具座和一加热管，对接上夹具座固定在对接机架上，该加热管安装在对接上夹具座的下方并由其驱动装置驱动升降，等待位置为空位；当转动臂上的对接下夹具座转动至对接位置时，对接下夹具座位于对接上夹具座的正下方，对接下夹具座上的夹具的夹具针向上，当转动臂上的对接下夹具座转动至等待位置，对接下夹具座上的夹具针向下；清理位置和对接沾粉位置之间安装有一能够转动和定位的转动架B，转动架B由其驱动装置驱动在水平面内转动，转动架B上安装有前后两组转换夹具座B，这两组转换夹具座B分别位于清理位置和对接沾粉位置的上方；其中，清理位置上设有清理组件，对接沾粉位置上设有沾粉组件，对接位置上的对接上夹具座和清理位置上的转换夹具座B沿夹具长度方向左右成排设置，对接沾粉位置上的转换夹具座B和等待位置上的对接下夹具座沿夹具长度方向左右成排设置，并且，对接上夹具座、转换夹具座B和对接下夹具座上均设有用于夹具左右滑推导向的多个上锁紧块、下锁紧块和导轮，也设有夹具锁紧气缸，在对接位置、清理位置、对接沾粉位置和等待位置的上方也都架设有左右延伸的直轨道，沿直轨道滑动设置转移机械手。发明人认为，上述结构还不够简单合理，对接下夹具座安装在转动臂上，与对接上夹具座缺少共同的安装基准，这样需要较高的制造精度才能有较高的对接成功率，不仅制造成本高，而且对接效率、机构使用寿命和运行稳定性都受限较大。

5、机台整体体积较大，工位和机构布置不够合理，较难实施机台维护和封闭式管理，不利于改善生产车间环境。

发明内容

本发明的目的是提供一种水晶坯件自动磨抛系统，适用于水晶坯件的上半球磨抛和下半球磨抛在同一个加工循环中，相对于现有技术，机台结构紧凑，工位和机构布置更加合理，体积较小，便于实施机台维护和封闭式管理，有利于改善生产车间环境。

为了达到上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种水晶坯件自动磨抛系统，包括前后平行设置的第一左右转移机构和第二左右转移机构，沿第一左右转移机构自右向左依次排列设置有上下料工位、多个上半球磨抛工位和对接工位，沿第二左右转移机构自左向右依次排列设置有对接工位、多个下半球磨抛工位和上下料工位；其中，上下料工位设置用于将加工好的水晶坯件从夹具上取下来并将待加工的水晶坯件固定在该夹具上的上下料机械，上半球磨抛工位和下半球磨抛工位设在用于对夹具上的水晶坯件进行磨抛加工的磨抛机械上，对接工位设置用于将水晶坯件从一个夹具转接固定到另一个夹具上的对接机械；上下料机械、磨抛机械和对接机械上用于安装夹具的夹具座沿夹具长度方向左右成排设置，所述第一左右转移机构和第二左右转移机构均包括左右滑动的多个转移机械手，转移机械手由转移驱动装置驱动沿夹具长度方向推动夹具在左右相邻的夹具座之间滑移；其特征在于，

所述磨抛机械包括：一磨具序列，具有左右排列的多个磨抛磨具，磨抛磨具的前侧和后侧设置磨抛机构；一上半球加工序列，包括位于所述磨具序列前侧的、左右排列的多个磨抛机构，该上半球加工序列中相邻的磨抛机构之间通过第一左右转移机构实现夹具的流转；一下半球加工序列，包括位于所述磨具序列后侧的、左右排列的多个磨抛机构，该下半球加工序列中相邻的磨抛机构之间通过第二左右转移机构实现夹具的流转；

所述上下料机械包括：一上料序列，包括左右排列的两个第一夹具座，其中一个第一夹具座的下方设置上料组件；一下料序列，包括左右排列的两个第二夹具座，其中一个第二夹具座的下方设置下料组件；上料序列和下料序列之间设置一能够在水平面内转动和定位的第一水平转动架，上料序列中的一个第一夹具座和下料序列中的一个第二夹具座分别固定在第一水平转动架的前后两侧并通过第一水平转动架的转动实现前后位置对调，上料序列中的另一个第一夹具座和下料序列中的另一个第二夹具座分别固定在上下料底座上；上料序列中的两个第一夹具座之间以及上料序列和磨抛机械的上半球加工序列之间均通过第一左右转移机构实现夹具的流转，下料序列中的两个第二夹具座之间以及下料序列和磨抛机械的下半球加工序列之间均通过第二左右转移机构实现夹具的流转；

所述对接机械包括：一前对接序列，包括左右排列的第一对接上夹具座和第三夹具座，第一对接上夹具座的下方设置一相配合实施对接的第一对接下夹具座；一后对接序列，包括左右排列的第二对接上夹具座和第四夹具座，第二对接上夹具座的下方设置一相配合实施对接的第二对接下夹具座；前对接序列和后对接序列之间设置一能够在竖直面内转动和定位的竖直转动架和一能够在水平面内转动和定位的第二水平转动架，第一对接上夹具座和第一对接下夹具座安装在竖直转动架的前侧，第二对接上夹具座和第二对接下夹具座安装在竖直转动架的后侧，第一对接上夹具座、第一对接下夹具座、第二对接上夹具座和第二对接下夹具座通过竖直转动架的转动同时实现前后上下位置对调，第三夹具座和第四夹具座分别固定在第二水平转动架的前后两侧并通过第二水平转动架的转动实现前后位置对调；前对接序列中的第一对接上夹具座和第三夹具座之间以及前对接序列和磨抛机械的上半球加工序列之间均通过第一左右转移机构实现夹具的流转，后对接序列中的第二对接上夹具座和第四夹具座之间以及后对接序列和磨抛机械的下半球加工序列之间均通过第二左右转移机构实现夹具的流转。

空夹具先在上下料机械的上料序列中的第一夹具座上上料粘接水晶坯件，再通过第一左右转移机构在磨抛机械的上半球加工序列中的多个磨抛机构上依次流转进行水晶坯件的上半球磨抛加工，然后通过第一左右转移机构移动至对接机械的前对接序列中的第一对接上夹具座上进行对接，该夹具在对接后成为空夹具，第一对接下夹具座上的另一空夹具在对接后成为粘接有水晶坯件的带件夹具，该带件夹具通过竖直转动架的转动调换至后对接序列中，再通过第二左右转移机构移动至磨抛机械的下半球加工序列中的多个磨抛机构上依次流转进行水晶坯件的上半球磨抛加工，然后通过第二左右转移机构移动至上下料机械的下料序列中第二夹具座上进行下料卸下加工好的水晶坯件，最后通过第一水平转动架转换至上料序列中进行另一批水晶坯件的上料；同时进行的是，上述对接后的空夹具通过第一左右转移机构移动至前对接序列中的第三夹具座上，再通过第二水平转动架的转动调换至后对接序列中，然后通过第二左右转移机构移动至第二对接上夹具座上，最后通过竖直转动架的转动调换至前对接序列中等待另一批水晶坯件的对接。

上述磨抛磨具为盘式磨具或辊式磨具。

上述上半球加工序列或下半球加工序列中的多个磨抛机构可以都是相同的一个磨抛角度。上述上半球加工序列或下半球加工序列中的多个磨抛机构也可以是分别形成多个不同的磨抛角度。上述磨抛角度是指磨抛机构中的夹具的夹具针的轴向与磨具的磨抛面所成的夹角，这样就能够在水晶球坯上磨抛加工出不同角度层的刻面。

作为优选，所述上下料机械、磨抛机械和对接机械的前后两侧上方都分别设置有左右连接的横梁，所述转移机械手包括左右滑动设置在横梁上的滑动座和一夹具拨叉，夹具拨叉的下端与夹具背部的手柄配合夹持，夹具拨叉的上端与滑动座铰接，夹具拨叉通过气缸驱动上下摆动。左右转移机构和转移机械手的结构更加合理、动作更加简单、成本更低、运行更加可靠。

作为优选，所述磨抛机械中：所述磨抛磨具为辊式磨具，每个磨抛磨具的转轴两端均通过轴承座安装在拖板上，拖板左右滑动设置在磨抛底座上并由平动电机驱动左右往复移动，左右排列的多个磨抛磨具的拖板固定连接同步移动，相邻的磨抛磨具的转轴通过联轴器连接同步转动，磨具电机通过传动轮与其中一个磨抛磨具的转轴传动连接。

作为优选，所述上下料机械中：上下料底座上设有一下料位置、一上料沾粉位置、一等待位置和一上料位置；上料组件安装在上料位置上，上料组件上方的第一夹具座为上料夹具座，下料组件安装在下料位置上，下料组件上方的第二夹具座为下料夹具座；第一水平转动架安装在上料沾粉位置和等待位置之间，上料沾粉位置上安装沾粉组件，第一水平转动架由电机驱动在水平面内转动。

作为优选，所述对接机械中：对接底座上设有一对接位置、一清理位置、一对接沾粉位置和一等待位置，清理位置和对接沾粉位置前后呈一列设置，对接位置和等待位置前后呈一列设置，竖直转动架安装在对接位置和等待位置之间，对接位置上安装有用于对对接的两个夹具的夹具针进行加热的加热装置，第二水平转动架安装在清理位置和对接沾粉位置之间，清理位置上设有清理组件，对接沾粉位置上设有沾粉组件。

本发明由于采用了以上的技术方案，适用于水晶坯件的上半球磨抛和下半球磨抛在同一个加工循环中，相对于现有技术，机台结构紧凑，工位和机构布置更加合理，体积较小，便于实施机台维护和封闭式管理，有利于改善生产车间环境。各工位及转移机构的等待时间更少、效率更高，进一步提高了整个自动磨抛系统的加工效率和可靠性。

附图说明

图1是本发明水晶坯件自动磨抛系统的结构示意图；

图2是本发明磨抛机械的磨具序列的结构示意图；

图3是本发明磨抛机械的结构示意图；

图4是本发明左右转移机构的结构示意图；

图5是本发明上下料机械的结构示意图之一；

图6是本发明上下料机械的结构示意图之二；

图7是本发明对接机械的结构示意图之一；

图8是本发明对接机械的结构示意图之二。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元

件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明所述的前后左右方向是：以图1中，左上为前，右下为后，左下为左，右上为右。这是为了描述方便，实际中也可以进行相应调整而不影响各机构连接和动作，这些都落入本发明的保护范围内。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1所示的一种水晶坯件自动磨抛系统，包括前后平行设置的第一左右转移机构和第二左右转移机构，沿第一左右转移机构自右向左依次排列设置有上下料工位、多个上半球磨抛工位和对接工位，沿第二左右转移机构自左向右依次排列设置有对接工位、多个下半球磨抛工位和上下料工位；其中，上下料工位设置用于将加工好的水晶坯件从夹具上取下来并将待加工的水晶坯件固定在该夹具上的上下料机械，上半球磨抛工位和下半球磨抛工位设在用于对夹具上的水晶坯件进行磨抛加工的磨抛机械上，对接工位设置用于将水晶坯件从一个夹具转接固定到另一个夹具上的对接机械；上下料机械、磨抛机械和对接机械上用于安装夹具的夹具座沿夹具长度方向左右成排设置，所述第一左右转移机构和第二左右转移机构均包括左右滑动的多个转移机械手，转移机械手由转移驱动装置驱动沿夹具长度方向推动夹具在左右相邻的夹具座之间滑移；

所述磨抛机械包括：一磨具序列，具有左右排列的多个磨抛磨具，磨抛磨具的前侧和后侧设置磨抛机构；一上半球加工序列，包括位于所述磨具序列前侧的、左右排列的多个磨抛机构，该上半球加工序列中相邻的磨抛机构之间通过第一左右转移机构实现夹具的流转；一下半球加工序列，包括位于所述磨具序列后侧的、左右排列的多个磨抛机构，该下半球加工序列中相邻的磨抛机构之间通过第二左右转移机构实现夹具的流转；

所述上下料机械包括：一上料序列，包括左右排列的两个第一夹具座，其中一个第一夹具座的下方设置上料组件；一下料序列，包括左右排列的两个第二夹具座，其中一个第二夹具座的下方设置下料组件；上料序列和下料序列之间设置一能够在水平面内转动和定位的第一水平转动架，上料序列中的一个第一夹具座和下料序列中的一个第二夹具座分别固定在第一水平转动架的前后两侧并通过第一水平转动架的转动实现前后位置对调，上料序列中的另一个第一夹具座和下料序列中的另一个第二夹具座分别固定在上下料底座上；上料序列中的两个第一夹具座之间以及上料序列和磨抛机械的上半球加工序列之间均通过第一左右转移机构实现夹具的流转，下料序列中的两个第二夹具座之间以及下料序列和磨抛机械的下半球加工序列之间均通过第二左右转移机构实现夹具的流转；

所述对接机械包括：一前对接序列，包括左右排列的第一对接上夹具座和第三夹具座，第一对接上夹具座的下方设置一相配合实施对接的第一对接下夹具座；一后对接序列，包括左右排列的第二对接上夹具座和第四夹具座，第二对接上夹具座的下方设置一相配合实施对接的第二对接下夹具座；前对接序列和后对接序列之间设置一能够在竖直面内转动和定位的竖直转动架和一能够在水平面内转动和定位的第二水平转动架，第一对接上夹具座和第一对接下夹具座安装在竖直转动架的前侧，第二对接上夹具座和第二对接下夹具座安装在竖直转动架的后侧，第一对接上夹具座、第一对接下夹具座、第二对接上夹具座和第二对接下夹具座通过竖直转动架的转动同时实现前后上下位置对调，第三夹具座和第四夹具座分别固定在第二水平转动架的前后两侧并通过第二水平转动架的转动实现前后位置对调；前对接序列中的第一对接上夹具座和第三夹具座之间以及前对接序列和磨抛机械的上半球加工序列之间均通过第一左右转移机构实现夹具的流转，后对接序列中的第二对接上夹具座和第四夹具座之间以及后对接序列和磨抛机械的下半球加工序列之间均通过第二左右转移机构实现夹具的流转。

空夹具先在上下料机械的上料序列中的第一夹具座上上料粘接水晶坯件，再通过第一左右转移机构在磨抛机械的上半球加工序列中的多个磨抛机构上依次流转进行水晶坯件的上半球磨抛加工，然后通过第一左右转移机构移动至对接机械的前对接序列中的第一对接上夹具座上进行对接，该夹具在对接后成为空夹具，第一对接下夹具座上的另一空夹具在对接后成为粘接有水晶坯件的带件夹具，该带件夹具通过竖直转动架的转动调换至后对接序列中，再通过第二左右转移机构移动至磨抛机械的下半球加工序列中的多个磨抛机构上依次流转进行水晶坯件的上半球磨抛加工，然后通过第二左右转移机构移动至上下料机械的下料序列中第二夹具座上进行下料卸下加工好的水晶坯件，最后通过第一水平转动架转换至上料序列中进行另一批水晶坯件的上料；同时进行的是，上述对接后的空夹具通过第一左右转移机构移动至前对接序列中的第三夹具座上，再通过第二水平转动架的转动调换至后对接序列中，然后通过第二左右转移机构移动至第二对接上夹具座上，最后通过竖直转动架的转动调换至前对接序列中等待另一批水晶坯件的对接。这样机台结构紧凑，工位和机构布置更加合理，体积较小，便于实施机台维护和封闭式管理，有利于改善生产车间环境。

上述磨抛磨具为盘式磨具或辊式磨具。上述上半球加工序列或下半球加工序列中的多个磨抛机构分别形成多个不同的磨抛角度。上述磨抛角度是指磨抛机构中的夹具的夹具针的轴向与磨具的磨抛面所成的夹角，这样就能够在水晶球坯上磨抛加工出不同角度层的刻面。

如图4所示的左右转移机构，均包括左右滑动的多个转移机械手，转移机械手由转移驱动装置驱动沿夹具长度方向推动夹具在左右相邻的夹具座之间滑移；所述上下料机械、磨抛机械和对接机械的前后两侧上方都分别设置有左右连接的横梁5011，所述转移机械手包括左右滑动设置在横梁5011上的滑动座604和一夹具拨叉606，夹具拨叉606的下端与夹具背部的手柄配合夹持，夹具拨叉606的上端与滑动座604铰接，夹具拨叉606通过气缸605驱动上下摆动，当其摆动至上位时，夹具拨叉606与夹具背部的手柄分离，当其摆动至下位时，夹具拨叉606的下端夹具背部的手柄配合夹持，从而可以推动夹具沿滑槽左右滑移，这样结构简单合理、运动可靠、效率高、制造成本低。多个转移机械手的滑动座604之间通过若干连接杆603串接同步移动，多个夹具拨叉606的铰接轴607固定连接为一体，夹具拨叉606的上端固定在其铰接轴607上，多个夹具拨叉606由同一个气缸605驱动同步摆动。所述转移驱动装置为一电机602，该电机602与滑动座604通过减速机构、齿轮和齿条601传动连接。所述第一左右转移机构和第二左右转移机构结构相同。

如图2、图3所示的磨抛机械，所述磨抛磨具为辊式磨具，每个磨抛磨具504的转轴两端均通过轴承座505安装在拖板506上，拖板506左右滑动设置在磨抛底座501上并由平动电机508驱动左右往复移动，左右排列的多个磨抛磨具504的拖板506固定连接同步移动，相邻的磨抛磨具504的转轴通过联轴器5021连接同步转动，磨具电机503通过传动轮502与其中一个磨抛磨具504的转轴传动连接。该磨抛磨具504的转轴5021与传动轮502通过花键连接。磨抛底座501上安装一摆杆507)摆杆507的中间与磨抛底座501铰接，摆杆507的上端与拖板506活动连接，摆杆507的下端通过曲柄连杆与平动电机508连接。所述磨抛机构可以是公开号为CN203918748、CN203863461、CN203863514、CN203863460等专利文献所公开的结构，包括一安装座509和用于放置夹具的夹具座511，夹具座511上设置有夹具锁紧装置512和分度转换装置510。

如图5、图6所示的上下料机械，上下料底座101上设有一下料位置14、一上料沾粉位置13、一等待位置12和一上料位置11；上料组件103安装在上料位置11上，上料组件103上方的第一夹具座为上料夹具座104，下料组件109安装在下料位置14上，下料组件109上方的第二夹具座为下料夹具座110，上料夹具座104和下料夹具座110固定在固定架102上，固定架102固定在上下料底座101上；第一水平转动架105安装在上料沾粉位置13和等待位置12之间，上料沾粉位置13上安装沾粉组件108，第一水平转动架105由电机106驱动在水平面内转动。这样结构还简单合理、制造成本低，夹具在各位置的流转和加工效率也有提高。第一水平转动架105的前后两侧安装夹具座107。上料位置11和下料位置14前后呈一列设置，等待位置12和上料沾粉位置13前后呈一列设置。第一夹具座和第二夹具座上都设有上锁紧块、下锁紧块、导轮和夹具锁紧气缸。上料组件103包括一加热管、一储料盆和一顶料板，该加热管安装在储料盆的上方并由其驱动气缸驱动升降，该加热管与高频加热装置连接，储料盆固定在固定架102上，顶料板设置在储料盆中并由其驱动气缸驱动上下升降，上料夹具座固定安装在固定架102上并位于储料盆上方；上料时，顶料板将储料盆中的水晶坯件顶起一排，并将水晶坯件顶紧在上料夹具座的夹具的夹具针上，加热管对夹具针进行加热使夹具针上胶粉熔化粘接水晶坯件，然后，加热管和顶料板复位，完成上料。下料组件109包括一加热管、一钢丝刷和一接料盆，加热管和钢丝刷安装在接料盆上面，加热管连接高频加热装置，钢丝刷由电机驱动转动，接料盆安装在一升降台A上并由其驱动气缸驱动前后滑动，升降台A与固定架102竖直滑动连接并由其驱动气缸驱动升降；下料时，升降台A升起，加热管对下料夹具座上的夹具的夹具针进行加热，然后加热管退回，接料盆移动，钢丝刷移动至夹具的夹具针下方并进行清理卸料，夹具夹具针上的水晶坯件落入接料盆内，接料盆及升降台A复位，完成下料动作。沾粉组件108包括一胶粉盘，胶粉盘安装在一升降台B上并由其驱动气缸驱动前后滑动，升降台B与上下料底座101竖直滑动连接并由其驱动气缸驱动升降，并且胶粉盘上安装一用于刮平胶粉的刮片，刮片由其驱动气缸驱动摆动；沾粉时，胶粉盘移入，升降台B升起，夹具座107上的夹具的夹具针利用下料后的余热在胶粉盘内沾粉，然后，升降台B复位，胶粉盘复位刮平胶粉。这里也可以在胶粉盘的一侧安装一加热管对夹具针进行加热，以避免下料后的余热不足。

如图7、图8所示的对接机械，对接底座301上设有一对接位置31、一清理位置32、一对接沾粉位置33和一等待位置34，对接位置31和清理位置32左右成一排设置，对接沾粉位置33和等待位置34左右成一排设置，清理位置32和对接沾粉位置33前后呈一列设置，对接位置31和等待位置34前后呈一列设置，竖直转动架306安装在对接位置31和等待位置34之间并由电机305驱动转动，对接位置31上安装有用于对对接的两个夹具的夹具针进行加热的加热装置309，第二水平转动架302安装在清理位置32和对接沾粉位置33之间，清理位置32上设有清理组件303，对接沾粉位置33上设有沾粉组件310。两个对接上夹具座308、两个对接下夹具座307以及第二水平转动架302上的两个夹具座304上都设有上锁紧块、下锁紧块、导轮和夹具锁紧气缸。清理组件303包括一废料盆和一钢丝刷，废料盆位于清理位置32上夹具座304的下方，钢丝刷设置在废料盆上部并由其驱动电机驱动转动，废料盆与对接底座301竖直滑动连接并与由其驱动装置驱动上下升降；当对接后的空夹具从对接位置31的对接上夹具座上通过左右转移机构移动到清理位置32上的夹具座304上时，废料盆升起，钢丝刷清理对接后的空夹具的夹具针上的残胶。沾粉组件310与上料沾粉位置上的沾粉组件结构相同，包括一胶粉盘，胶粉盘安装在一升降台B上并由其驱动气缸驱动前后滑动，升降台B与对接机架3竖直滑动连接并由其驱动气缸驱动升降，并且胶粉盘上安装一用于刮平胶粉的刮片，刮片由其驱动气缸驱动摆动；沾粉时，胶粉盘移入，升降台B升起，转换夹具座B上的夹具的夹具针利用下料后的余热在胶粉盘内沾粉，然后，升降台B复位，胶粉盘复位刮平胶粉。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种水晶坯件自动磨抛系统，包括前后平行设置的第一左右转移机构和第二左右转移机构，沿第一左右转移机构自右向左依次排列设置有上下料工位、多个上半球磨抛工位和对接工位，沿第二左右转移机构自左向右依次排列设置有对接工位、多个下半球磨抛工位和上下料工位；其中，上下料工位设置用于将加工好的水晶坯件从夹具上取下来并将待加工的水晶坯件固定在该夹具上的上下料机械，上半球磨抛工位和下半球磨抛工位设在用于对夹具上的水晶坯件进行磨抛加工的磨抛机械上，对接工位设置用于将水晶坯件从一个夹具转接固定到另一个夹具上的对接机械；上下料机械、磨抛机械和对接机械上用于安装夹具的夹具座沿夹具长度方向左右成排设置，所述第一左右转移机构和第二左右转移机构均包括左右滑动的多个转移机械手，转移机械手由转移驱动装置驱动沿夹具长度方向推动夹具在左右相邻的夹具座之间滑移；其特征在于，

所述磨抛机械包括：一磨具序列，具有左右排列的多个磨抛磨具，磨抛磨具的前侧和后侧设置磨抛机构；一上半球加工序列，包括位于所述磨具序列前侧的、左右排列的多个磨抛机构，该上半球加工序列中相邻的磨抛机构之间通过第一左右转移机构实现夹具的流转；一下半球加工序列，包括位于所述磨具序列后侧的、左右排列的多个磨抛机构，该下半球加工序列中相邻的磨抛机构之间通过第二左右转移机构实现夹具的流转；

所述上下料机械包括：一上料序列，包括左右排列的两个第一夹具座，其中一个第一夹具座的下方设置上料组件；一下料序列，包括左右排列的两个第二夹具座，其中一个第二夹具座的下方设置下料组件；上料序列和下料序列之间设置一能够在水平面内转动和定位的第一水平转动架，上料序列中的一个第一夹具座和下料序列中的一个第二夹具座分别固定在第一水平转动架的前后两侧并通过第一水平转动架的转动实现前后位置对调，上料序列中的另一个第一夹具座和下料序列中的另一个第二夹具座分别固定在上下料底座上；上料序列中的两个第一夹具座之间以及上料序列和磨抛机械的上半球加工序列之间均通过第一左右转移机构实现夹具的流转，下料序列中的两个第二夹具座之间以及下料序列和磨抛机械的下半球加工序列之间均通过第二左右转移机构实现夹具的流转；

所述对接机械包括：一前对接序列，包括左右排列的第一对接上夹具座和第三夹具座，第一对接上夹具座的下方设置一相配合实施对接的第一对接下夹具座；一后对接序列，包括左右排列的第二对接上夹具座和第四夹具座，第二对接上夹具座的下方设置一相配合实施对接的第二对接下夹具座；前对接序列和后对接序列之间设置一能够在竖直面内转动和定位的竖直转动架和一能够在水平面内转动和定位的第二水平转动架，第一对接上夹具座和第一对接下夹具座安装在竖直转动架的前侧，第二对接上夹具座和第二对接下夹具座安装在竖直转动架的后侧，第一对接上夹具座、第一对接下夹具座、第二对接上夹具座和第二对接下夹具座通过竖直转动架的转动同时实现前后上下位置对调，第三夹具座和第四夹具座分别固定在第二水平转动架的前后两侧并通过第二水平转动架的转动实现前后位置对调；前对接序列中的第一对接上夹具座和第三夹具座之间以及前对接序列和磨抛机械的上半球加工序列之间均通过第一左右转移机构实现夹具的流转，后对接序列中的第二对接上夹具座和第四夹具座之间以及后对接序列和磨抛机械的下半球加工序列之间均通过第二左右转移机构实现夹具的流转。

2.根据权利要求1所述的一种水晶坯件自动磨抛系统，其特征在于，所述磨抛磨具为盘式磨具或辊式磨具。

3.根据权利要求1所述的一种水晶坯件自动磨抛系统，其特征在于，所述上半球加工序列或下半球加工序列中的多个磨抛机构分别形成多个不同的磨抛角度。

4.根据权利要求1所述的一种水晶坯件自动磨抛系统，其特征在于，所述上下料机械、磨抛机械和对接机械的前后两侧上方都分别设置有左右连接的横梁(5011)，所述转移机械手包括左右滑动设置在横梁(5011)上的滑动座(604)和一夹具拨叉(606)，夹具拨叉(606)的下端与夹具背部的手柄配合夹持，夹具拨叉(606)的上端与滑动座(604)铰接，夹具拨叉(606)通过气缸(605)驱动上下摆动。

5.根据权利要求1所述的一种水晶坯件自动磨抛系统，其特征在于，所述磨抛机械中：所述磨抛磨具为辊式磨具，每个磨抛磨具(504)的转轴两端均通过轴承座(505)安装在拖板(506)上，拖板(506)左右滑动设置在磨抛底座(501)上并由平动电机(508)驱动左右往复移动，左右排列的多个磨抛磨具(504)的拖板(506)固定连接同步移动，相邻的磨抛磨具(504)的转轴通过联轴器连接同步转动，磨具电机(503)通过传动轮(502)与其中一个磨抛磨具(504)的转轴传动连接。

6.根据权利要求1所述的一种水晶坯件自动磨抛系统，其特征在于，所述上下料机械中：上下料底座(101)上设有一下料位置(14)、一上料沾粉位置(13)、一等待位置(12)和一上料位置(11)；上料组件(103)安装在上料位置(11)上，上料组件(103)上方的第一夹具座为上料夹具座(104)，下料组件(109)安装在下料位置(14)上，下料组件(109)上方的第二夹具座为下料夹具座(110)；第一水平转动架(105)安装在上料沾粉位置(13)和等待位置(12)之间，上料沾粉位置(13)上安装沾粉组件(108)，第一水平转动架(105)由电机(106)驱动在水平面内转动。

7.根据权利要求1所述的一种水晶坯件自动磨抛系统，其特征在于，所述对接机械中：对接底座(301)上设有一对接位置(31)、一清理位置(32)、一对接沾粉位置(33)和一等待位置(34)，清理位置(32)和对接沾粉位置(33)前后呈一列设置，对接位置(31)和等待位置(34)前后呈一列设置，竖直转动架(306)安装在对接位置(31)和等待位置(34)之间，对接位置(31)上安装有用于对对接的两个夹具的夹具针进行加热的加热装置(309)，第二水平转动架(302)安装在清理位置(32)和对接沾粉位置(33)之间，清理位置(32)上设有清理组件(303)，对接沾粉位置(33)上设有沾粉组件(310)。