CN105965345B - 一种带式刻面宝石排磨机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带式刻面宝石排磨机，包括底座、上下升降机构、水平往复运动机构、倾角摆转机构、多粘杆转动机构、粘杆夹装装置和控制装置，所述上下升降机构安设在底座上，所述倾角摆转机构安设在水平往复运动机构上，所述粘杆夹装装置安设在倾角摆转机构上，所述多粘杆转动机构安设在粘杆夹装装置上，用于驱动多粘杆同时转动。本发明具有结构简单、自动抛磨、可预编程序完成不同琢型宝石、并可同时加工多颗宝石的优点，实现自动宝石加工产业化、规模化、极大的提高加工效率，可完成刻面宝石的粗加工、精加工、抛光工序，定位、分度精度高，保证宝石加工精度。

Description

一种带式刻面宝石排磨机

技术领域

本发明涉及一种宝石、玉石、仿宝玉石等饰品加工设备，特别涉及一种同时可同时可抛磨多颗宝石的带式刻面宝石排磨机。

背景技术

珠宝饰品加工中刻面宝石的加工首先经过人工切割、定型获得原始坯料，然后严格按照一定的工艺路线完成磨削和抛光等工作，最后制成成品用以镶嵌或佩戴。

目前，刻面宝石的生产加工主要是靠人工打磨，利用八角手或简易机械手在转动的金刚石砂盘上抛磨宝石原坯。整个加工过程需要花费大量的人力、物力，主要是操作难度大，产品质量差，没法保障产品的一致性，不能满足市场需求。虽然宝石加工行业已经开始机械化加工，生产效率大为提高，但并未出现磨带磨床并能同时加工多颗宝石的设备，生产需求并不能满足日益增长的宝石供给需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种能提高工作效率的刻面宝石排磨机。

本发明所采用的技术方案为：一种带式刻面宝石排磨机，其特征在于：包括磨带磨床、底座、上下升降机构、水平往复运动机构、倾角摆转机构、多粘杆转动机构、粘杆夹装装置和控制装置，所述上下升降机构安设在底座上，所述水平往复运动机构安设在上下升降机构上并随上下升降机构上下运动，所述倾角摆转机构安设在水平往复运动机构上，并随水平往复运动机构进行水平往复运动，所述粘杆夹装装置用于夹装多个粘杆，所述粘杆夹装装置安设在倾角摆转机构上，并随倾角摆转机构进行摆转运动，所述多粘杆转动机构安设在粘杆夹装装置上，用于驱动多粘杆同时转动，所述控制装置用于控制上下升降机构、水平往复运动机构、倾角摆转机构、多粘杆转动机构、粘杆夹装装置。

按上述技术方案，所述磨带磨床对应安设在粘杆夹装装置的下方。

按上述技术方案，所述上下升降机构包括与底座垂直设置的滚珠丝杠、驱动滚珠丝杠旋转的上下升降电机、与滚珠丝杠通过螺纹副连接的螺母，在底座上设有导轨，并设有滑块与导轨相配置，所述导轨与滚珠丝杠平行设置，所述滑块与螺母相连，所述水平往复运动机构安设在滑块上。

按上述技术方案，所述水平往复运动机构包括水平往复电机、与上下升降机构的滑块相固连的固定板、设置在固定板一侧的偏心轮、与偏心轮相连的Ｕ型槽轴承、与Ｕ型槽轴承相连的滑板、与滑板滑移配置的导轨，所述水平往复电机的输出轴与偏心轮偏心连接，所述导轨与固定板相固连。

按上述技术方案，滑板上远离U型槽轴承的一端通过弹簧与侧板相连，侧板设置在导轨的一侧。

按上述技术方案，所述倾角摆转机构包括与水平往复运动机构的滑板相固连的U型支撑板，在U型支撑板上设有摆转电机，在U型支撑板的凹型空间设置粘杆夹装装置，所述粘杆夹装装置的一端与摆转电机的输出轴相连，另一端通过轴承与U型支撑板相连。

按上述技术方案，所述粘杆夹装装置包括上铝排和下铝排，在上、下铝排上均对应开有定位孔，在上铝排的定位孔中安设有传动杆，在下铝排的定位孔中安设有粘杆，传动杆和粘杆分别通过轴承安设在上、下铝排的定位孔中，所述传动杆的下端与粘杆相连，传动杆的上端与多粘杆转动机构相连。

按上述技术方案，所述多粘杆转动机构包括固设在上铝排上的粘杆转动电机，各个传动杆之间通过从动齿轮相啮合，所述粘杆转动电机的输出轴与主动齿轮相连，所述主动齿轮与其中一个传动杆上的从动齿轮相啮合。

按上述技术方案，所述传动杆与粘杆通过弹性连接头涨紧连接。

按上述技术方案，所述弹性连接头为空心的圆柱状，在弹性连接头的端头上沿周向开设有多个槽，所述粘杆塞入空心的弹性连接内，并与其过盈配置。

按上述技术方案，在上、下铝排上设置有安装孔和安设在安装孔内的导向轴，所述导向轴的一端与上铝排采用弹簧复位销相连，另一端通过圆柱定位销与下铝排相连。

本发明所取得的有益效果为：

本发明具有结构简单、自动抛磨、可预编程序完成不同琢型宝石、并可同时加工多颗宝石的优点，实现自动宝石加工产业化、规模化、极大的提高加工效率，可完成刻面宝石的粗加工、精加工、抛光工序，定位、分度精度高，保证宝石加工精度。

附图说明

图1为本发明主视图；

图2为本发明的左视图；

图3为本发明俯视图；

图4为本发明A-A剖面视图；

图5为本发明中水平往复运动机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1-5所示，本实施例提供了一种带式刻面宝石排磨机，包括底座46、水平往复运动机构、倾角摆转机构、多粘杆转动机构、粘杆夹装装置和控制装置，所述上下升降机构安设在底座上，所述水平往复运动机构安设在上下升降机构上并随上下升降机构上下运动，所述倾角摆转机构安设在水平往复运动机构上，并随水平往复运动机构进行水平往复运动，所述粘杆夹装装置用于夹装多个粘杆，所述粘杆夹装装置安设在倾角摆转机构上，并随倾角摆转机构进行摆转运动，所述多粘杆转动机构安设在粘杆夹装装置上，用于驱动多粘杆同时转动，所述控制装置为PLC控制装置，用于控制上下升降机构、水平往复运动机构、倾角摆转机构、多粘杆转动机构、粘杆夹装装置，可实现多轴联动，在粘杆夹装装置的下方设置磨带磨床。

所述磨带磨床包括磨带50、积水盆51、水龙头、皮带52、电机53等。磨带50通过电机53驱动，完成宝石切削任务。水龙头及积水盆51完成宝石加工过程中的散热。

所述上下升降机构包括与底座46垂直设置的滚珠丝杠1、驱动滚珠丝杠1旋转的上下升降电机8、与滚珠丝杠1通过螺纹副连接的螺母，在底座上设有T型导轨5，T型滑块6与T型导轨5相配置，所述T型导轨5与滚珠丝杠1平行设置，所述T型滑块6与螺母相连，其中T型导轨5通过螺栓固定在底座46上，在T型导轨5的一侧固定有背座4，背座4通过螺栓固定在底座46，另外，在底座46上开有U型槽，Ｔ型导轨5可水平方向前后调节位置。上下升降机构中，通过升降电机8驱动滚珠丝杠1转动进而带动T型滑块6沿竖直方向上下运动。

所述水平往复运动机构包括水平往复电机45、与T型滑块6相固连的固定板7、安设在固定板7侧端的偏心轮43、与偏心轮43相连的Ｕ型槽轴承42、与Ｕ型槽轴承42相连的滑板10、与滑块滑移配置的导轨9，所述水平往复电机45的输出轴与偏心轮43偏心连接，所述导轨9与固定板7相固连。所述导轨9上远离Ｕ型槽轴承的一端通过弹簧48与侧板49相连，用于压紧复位，侧板49设置在导轨9的一侧。水平往复运动机构中，通过控制水平往复电机45驱动偏心轮43及Ｕ型槽轴承42，Ｕ型槽轴承42带动滑板10在导轨9上运动，并通过紧压弹簧48复位，完成水平往复摆动。

所述倾角摆转机构用于实现宝石粘杆38在竖直平面内从水平到垂直的90°内自由精确分度。所述倾角摆转机构包括与滑板10相固连的U型支撑板18，在支撑板18上设有摆转电机47，在U型支撑板18的凹型空间设置粘杆夹装装置，所述粘杆夹装装置的一端与摆转电机47的输出轴相连，另一端通过轴承31与支撑板18相连。

所述粘杆夹装装置包括上铝排19和下铝排14，摆转电机47的输出轴与上铝排19通过紧定螺钉3连接，上铝排47另一侧与固定轴30通过φ2圆柱销销25紧固，固定轴30上装有轴承31，轴承31与支撑板18固连，并安装轴套28、螺钉27、锁紧螺母29及轴承端盖26，在上、下铝排上设置有安装孔和安设在安装孔内的导向轴15，导向轴15与下铝排14采用圆柱定位销16紧固连接，导向轴另一端与上铝排19采用弹簧复位销2连接，自动卡紧，方便拆卸。在上、下铝排上均对应开有定位孔，在上铝排的定位孔中安设有传动杆22，在下铝排的定位孔中安设有粘杆38，传动杆22和粘杆38分别通过轴承17安设在上、下铝排的定位孔中，完成定位并可实现传动杆22、粘杆38转动，轴承17、轴承32采用轴承挡板37、上连接板34、下连接板35、φ5卡簧36、φ8卡簧33、φ7轴套20、螺母11、螺母23紧固安装。所述传动杆22的下端与粘杆38相连，传动杆的上端与多粘杆转动机构相连。其中，所述的传动杆22与粘杆38通过弹性连接头涨紧连接。所述弹性连接头为空心的圆柱状，在弹性连接头的端头上沿周向开设有六个槽，所述粘杆38塞入空心的弹性连接内，采用超过盈配合，过盈量为0.5mm，其中弹性连接头与传动杆为一体，使传动杆38圆周方向形成1.5mm的薄壁，材料选择弹性较好的铍青铜，粘杆38能轻松塞入传动杆38卡紧，并能轻松拔出，方便拆卸。

所述多粘杆转动机构包括固设在上铝排19上的电机支架39，在电机支架39上固定有粘杆转动电机41，各个传动杆22之间通过从动齿轮21相啮合，所述粘杆转动电机41的输出轴与主动齿轮相连，所述主动齿轮40与其中一个传动杆上的从动齿轮相啮合。

本发明中的上下升降电机8、水平往复电机45、摆转电机47、粘杆转动电机41均为减速步进电机，其通过PLC控制。

本发明的工作原理：

本装置采用触摸屏+PLC控制，预先编写好的琢型程序考入触摸屏及PLC中，只需在触摸屏上完成对刀，并点击开始加工便可以自动开始加工，完成预先设备定好的琢型。

首先开启磨带磨床，手动将宝石粘杆38放到指定的915式带式排磨机磨带区域并保证宝石坯料不会磨带区域；竖直T型滑块6带动支撑板18回归上限位置，倾角摆转机构控制宝石粘杆38到与磨带垂直的角度； T型滑块6带动支撑板18下降，当宝石坯料端面与磨带刚刚接触时即到达指定位置，完成初始磨削对刀过程。

为保证宝石坯料不与磨带发生碰撞， T型滑块6带动支撑板18先上升，倾角摆转机构和多粘杆转动机构调整到位；控制 T型滑块6带动支撑板18下降，摆动磨削机构开始工作；磨削到位后T型滑块6带动支撑板18上升，倾角摆转机构控制粘杆38转动一定角度； T型滑块6带动支撑板18下降，摆动磨削机构开始工作……以上动作重复进行，直到宝石的一个层面磨削完成，然后Z轴T型滑块6带动支撑板18，倾角摆转机构转动一定角度进行下一个层面的磨削工作。

等到程序所设定的加工工序全部完成后，各个步进电机带动相应的执行元件退回到初始位置，等待更换新宝石坯料继续磨削。宝石抛光方法基本如上所述，只不过摆动抛光过程中不需要沿Z轴（竖直）方向的向下进给。

Claims (6)

1.一种带式刻面宝石排磨机，其特征在于：包括磨带磨床、底座、上下升降机构、水平往复运动机构、倾角摆转机构、多粘杆转动机构、粘杆夹装装置和控制装置，所述上下升降机构安设在底座上，所述水平往复运动机构安设在上下升降机构上并随上下升降机构上下运动，所述倾角摆转机构安设在水平往复运动机构上，并随水平往复运动机构进行水平往复运动，所述粘杆夹装装置用于夹装多个粘杆，所述粘杆夹装装置安设在倾角摆转机构上，并随倾角摆转机构进行摆转运动，所述多粘杆转动机构安设在粘杆夹装装置上，用于驱动多粘杆同时转动，所述控制装置用于控制上下升降机构、水平往复运动机构、倾角摆转机构、多粘杆转动机构、粘杆夹装装置，所述粘杆夹装装置包括上铝排和下铝排，在上、下铝排上均对应开有定位孔，在上铝排的定位孔中安设有传动杆，在下铝排的定位孔中安设有粘杆，传动杆和粘杆分别通过轴承安设在上、下铝排的定位孔中，所述传动杆的下端与粘杆相连，传动杆的上端与多粘杆转动机构相连，所述传动杆与粘杆通过弹性连接头涨紧连接，所述水平往复运动机构包括水平往复电机、与上下升降机构的滑块相固连的固定板、设置在固定板一侧的偏心轮、与偏心轮相连的Ｕ型槽轴承、与Ｕ型槽轴承相连的滑板、与滑板滑移配置的导轨，所述水平往复电机的输出轴与偏心轮偏心连接，所述导轨与固定板相固连，滑板上远离U型槽轴承的一端通过弹簧与侧板相连，侧板设置在导轨的一侧。

2.根据权利要求1所述的一种带式刻面宝石排磨机，其特征在于：所述磨带磨床对应安设在粘杆夹装装置的下方。

3.根据权利要求1所述的一种带式刻面宝石排磨机，其特征在于：所述上下升降机构包括与底座垂直设置的滚珠丝杠、驱动滚珠丝杠旋转的上下升降电机、与滚珠丝杠通过螺纹副连接的螺母，在底座上设有导轨，并设有滑块与导轨相配置，所述导轨与滚珠丝杠平行设置，所述滑块与螺母相连，所述水平往复运动机构安设在滑块上。

4.根据权利要求1或2所述的一种带式刻面宝石排磨机，其特征在于：所述倾角摆转机构包括与水平往复运动机构的滑板相固连的U型支撑板，在U型支撑板上设有摆转电机，在U型支撑板的凹型空间设置粘杆夹装装置，所述粘杆夹装装置的一端与摆转电机的输出轴相连，另一端通过轴承与U型支撑板相连。

5.根据权利要求1所述的一种带式刻面宝石排磨机，其特征在于：所述多粘杆转动机构包括固设在上铝排上的粘杆转动电机，各个传动杆之间通过从动齿轮相啮合，所述粘杆转动电机的输出轴与主动齿轮相连，所述主动齿轮与其中一个传动杆上的从动齿轮相啮合。

6.根据权利要求1所述的一种带式刻面宝石排磨机，其特征在于：在上、下铝排上设置有安装孔和安设在安装孔内的导向轴，所述导向轴的一端与上铝排采用弹簧复位销相连，另一端通过圆柱定位销与下铝排相连。