CN109702584A - 一种用于钻石打磨的打磨装置及钻石打磨工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于钻石打磨的打磨装置，包括工作台、打磨圆盘、钻石夹具和辅助治具，钻石夹具包括连接臂、支承座和方位调节夹头，连接臂一端固定连接有条形块，条形块沿长度方向开设有滑移槽，滑移槽活动插接有连接块，方位调节夹头固定连接于连接块，连接块与滑移槽之间设置有弹簧，连接臂开设有滑槽，滑槽滑移连接有挡片，挡片抵接连接块时，弹簧处于压缩状态，连接臂设置有用于驱动挡片滑移的滑移组件，钻石夹具与圆盘之间设置有用于触发滑移组件以驱动挡片远离连接块的触发装置。本发明还提供了一种钻石打磨工艺。通过上述结构及方法，能够准确判断出桌面打磨终点，具有提高工作效率、提高钻石成品质量的优点。

Description

一种用于钻石打磨的打磨装置及钻石打磨工艺

技术领域

本发明涉及钻石加工技术领域，尤其是涉及一种用于钻石打磨的打磨装置及钻石打磨工艺。

背景技术

钻石是世界上最硬的物质，其具有极高的反射率，全反射的范围宽，光容易发生全反射，反射光量大，从而产生很高的亮度，经过一番加工后，具有极高的观赏性，因此成为了人们追捧的装饰物品。

现有的钻石在加工之前，需要用放大镜和显微镜对钻石进行观察，找出原石中瑕疵位置并将原石划成两个部分，再使用激光切割机或金属切割圆盘把原石切割成两颗钻石，用两颗切割后的大小相似的钻石相互打磨成大致的形状，最后经过机器和人工打磨形成一颗钻石成品。

在整个钻石加工过程中，打磨工艺最为重要，同时也是耗时最多的一个过程，需要打磨钻石的桌面、冠部、腰部和亭部。打磨前将钻石安装在钻石夹具上，打磨时使钻石抵触在工作台的圆盘表面，圆盘不断转动，工作人员需要控制夹具来回移动，使得钻石相对于转动的圆盘不断摩擦，进而打磨出需要的形状。

而在打磨桌面时，如果打磨加工不到位，需要重新多次打磨，浪费时间，降低生产效率；如果打磨过度，将直接影响后续的打磨质量，导致钻石价值降低甚至整颗钻石报废。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于钻石打磨的打磨装置及钻石打磨工艺，能够准确判断出桌面打磨终点，具有提高工作效率、提高钻石成品质量的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种用于钻石打磨的打磨装置，包括工作台、设置在工作台的打磨圆盘、钻石夹具和辅助治具，所述钻石夹具包括连接臂、支承座和供钻石夹套安装的方位调节夹头，所述连接臂一端与所述支承座相连，另一端固定连接有条形块，所述条形块轴向与所述连接臂轴向相垂直，所述条形块沿长度方向开设有滑移槽，所述滑移槽活动插接有连接块，所述方位调节夹头固定连接于所述连接块，所述连接块与所述滑移槽之间设置有弹簧，所述连接臂沿长度方向开设有贯通所述滑移槽的滑槽，所述滑槽滑移连接有挡片，所述挡片抵接所述连接块时，所述弹簧处于压缩状态，所述连接臂设置有用于驱动所述挡片滑移的滑移组件，钻石夹具与圆盘之间设置有用于触发所述滑移组件以驱动所述挡片远离所述连接块的触发装置；所述辅助治具包括底座、固定连接于底座上的定位柱以及设在底座顶面的导向条块。

通过采用上述技术方案，方位调节夹头通过连接块与条形块滑移连接，挡片可以抵触连接块以限制连接块滑移并使弹簧压缩，利用触发装置，当钻石打磨至预设位置后，触发滑移组件，驱动挡片不抵触连接块，此时连接块在弹簧的回复力作用下弹起，使得钻石不抵触在打磨圆盘表面，利用该特性，在打磨桌面时，当打磨至预设位置后，连接块带动方位调节夹头向上弹起使钻石不与打磨圆盘抵触，无法继续打磨，准确判断出桌面打磨终点，不会造成打磨不到位或者打磨过度的情况，提高工作效率、提高钻石成品质量。

本发明进一步设置为：所述滑移组件包括电机和丝杆，所述丝杆一端固定连接在所述电机的转动轴，另一端贯穿所述挡片并与挡片螺纹连接。

通过采用上述技术方案，电机可以驱动丝杆转动，将丝杆的旋转运动转为挡片的滑移运动，电机启动迅速，可以在桌面打磨至终点后迅速控制方为调节夹头弹起。

本发明进一步设置为：所述触发装置包括电源、导线和导电片，所述钻石夹套为导电夹套，所述打磨圆盘为导电圆盘，所述导电片固定连接于所述工作台并抵接在所述打磨圆盘表面，所述导线将所述钻石夹套、所述电机、所述电源、所述导电片相连接，所述导电片与所述钻石夹套之间无导线连接。

通过采用上述技术方案，打磨时钻石夹套与打磨圆盘不接触，且钻石是绝缘的，因此钻石夹套、电机、电源、导电片与打磨圆盘之间的电路是断开的，当桌面打磨至终点时，钻石夹套与打磨圆盘接触，此时钻石夹套、电机、电源、导电片与打磨圆盘之间形成闭合的回路，电路接通后电机驱动丝杆转动，即可驱动挡片远离连接块且不抵触在连接块上。

本发明进一步设置为：所述导向条块与所述底座通过锁紧组件可拆卸连接。

通过采用上述技术方案，可拆卸连接便于对导向条块进行更换。

本发明进一步设置为：所述锁紧组件包括夹持板、螺纹套筒以及螺纹杆，所述导向条块呈长方体型设置，所述底座顶部开设有供所述导向条块插接的安装槽，所述底座侧壁开设有贯穿至所述安装槽的连接孔，所述夹持板设置于所述安装槽内，所述螺纹套筒一端与所述夹持板的侧壁固定连接，另一端延伸至所述连接孔内，所述螺纹杆一端插接于所述螺纹套筒并与螺纹套筒螺纹连接，同时所述螺纹杆与所述底座转动连接。

通过采用上述技术方案，螺纹杆与螺纹套筒螺纹连接，转动螺纹杆可带动螺纹套筒沿螺纹杆的轴向移动，进而可以带动夹持板在安装槽内滑移，当导向条块插接在安装槽后，通过转动螺纹杆使得夹持板朝向导向条块方向移动，进而配合安装槽槽壁将导向条块夹持在其中，实现对导向条块的固定，反向转动螺纹杆即可解除对导向条块的夹持，操作方便。

一种钻石打磨工艺，包括以下步骤：S1、打磨桌面，包括：

S11、对钻石块划一圈标记线，所述标记线为打磨后的钻石桌面的边缘线；

S12、将钻石块夹设在钻石夹套上，调节钻石块相对于钻石夹套的位置，使所述标记线与钻石夹套的夹口端边缘线对齐；

S13、将钻石夹套装设在钻石夹具上；

S14、将钻石块的桌面与所述打磨圆盘接触并使钻石夹套轴向与打磨圆盘保持垂直；

S15、连接块在弹簧作用下弹起后，停止打磨；

S2、打磨亭部；

S3、打磨冠部；

S4、打磨腰部。

通过采用上述技术方案，步骤S1中、因为钻石块夹设在钻石夹套后，标记线与钻石夹套的夹口端边缘线对齐，且打磨时钻石夹套轴向与打磨圆盘保持垂直，因此当钻石桌面打磨平整后，钻石夹套刚好与打磨圆盘相抵触，使得钻石夹套、电机、电源、导电片与打磨圆盘之间形成闭合的回路，从而触发挡片远离并与连接块不抵触，进而使得连接块带动方位调节夹头弹起，无法继续打磨。

本发明进一步设置为：在步骤S12中采用放大镜和显微镜观察所述标记线与钻石夹套的位置。

通过采用上述技术方案，可以精确地使标记线与钻石夹套的夹口端边缘线对齐。

本发明进一步设置为：步骤S2包括：

S21、调节钻石块与钻石夹套的位置并使亭部暴露出外界；

S22、将钻石块的亭部与所述打磨圆盘接触。

通过采用上述技术方案，根据预先设计好的角度打磨亭部的多个刻面，使亭部成型。

本发明进一步设置为：步骤S3包括：

S31、调节钻石块与钻石夹套的位置并使冠部暴露出外界；

S32、将钻石块的冠部与所述打磨圆盘接触。

通过采用上述技术方案，根据预先设计好的角度打磨冠部的多个刻面，使亭部成型。

本发明进一步设置为：步骤S4包括：

S41、调节钻石块与钻石夹套的位置并使腰部暴露出外界；

S42、将钻石块的腰部与所述打磨圆盘接触。

通过采用上述技术方案，亭部和冠部打磨结束后进行腰部的打磨，将冠部和亭部分割开来。

综上所述，本发明的有益效果为：

通过上述的用于钻石打磨的打磨装置和钻石打磨工艺，将钻石块安装在钻石夹具上，同时使标记线与钻石夹套的夹口端边缘线对齐，且打磨时钻石夹套轴向与打磨圆盘保持垂直，当钻石打磨至预设位置，即打磨至钻石桌面的终点位置后，钻石夹套刚好与打磨圆盘相抵触，使得钻石夹套、电机、电源、导电片与打磨圆盘之间形成闭合的回路，从而触发连接块带动方位调节夹头弹起，无法继续打磨，准确判断出桌面打磨终点，不会造成打磨不到位或者打磨过度的情况，提高工作效率、提高钻石成品质量。

附图说明

图1是本发明的一种用于钻石打磨的打磨装置的整体结构示意图；

图2是图1中A处的放大示意图；

图3是本发明的一种用于钻石打磨的打磨装置中钻石夹具的结构示意图；

图4是本发明的一种用于钻石打磨的打磨装置中辅助治具的结构示意图；

图5是本发明实施例中钻石安装在钻石夹套后的示意图。

图中：1、工作台；11、上固定架；12、下固定架；13、圆孔；14、导电片；2、打磨圆盘；21、上支撑杆；22、下支撑杆；3、钻石夹具；31、连接臂；311、滑槽；32、支承座；33、方位调节夹头；34、条形块；341、滑移槽；35、连接块；36、弹簧；37、挡片；38、电机；39、丝杆；30、钻石夹套；4、辅助治具；41、底座；411、安装槽；412、连接孔；42、定位柱；43、导向条块；431、滑移面；44、夹持板；45、螺纹套筒；46、螺纹杆；47、转动头；471、十字槽；5、钻石块；51、标记线。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，为本发明公开的一种用于钻石打磨的打磨装置，包括工作台1、设置在工作台1的打磨圆盘2、钻石夹具3和辅助治具4。工作台1上侧固定连接有上固定架11、下侧固定连接有下固定架12，打磨圆盘2的上支撑杆21转动安装在上固定架11上、下支撑杆22安装在下固定架12上。工作台1中心处开设有圆孔13，打磨圆盘2设置在圆孔13内，且打磨圆盘2的圆心与圆孔13的圆心重合。

如图3及图4所示，钻石夹具3包括连接臂31、支承座32和供钻石夹套30安装的方位调节夹头33，连接臂31一端与支承座32相连，另一端固定连接有条形块34，条形块34轴向与连接臂31轴向相垂直。条形块34沿长度方向开设有滑移槽341，滑移槽341内活动插接有连接块35，方位调节夹头33固定连接于连接块35。滑移槽341和连接块35的截面均呈T字型，连接块35与滑移槽341之间设置有弹簧36，弹簧36的轴向与连接臂31的长度方向相垂直，弹簧36一端与滑移槽341的槽壁固定连接，另一端与连接块35固定连接。连接臂31沿长度方向开设有贯通滑移槽341的滑槽311，滑槽311内滑移连接有挡片37。打磨状态下，连接块35使弹簧36处于压缩状态，同时挡片37抵接在连接块35的端部，打磨过程中挡片37和滑移槽341的槽壁将连接块35和弹簧36夹持在中间，对连接块35进行定位固定。

如图4所示，连接臂31设置有用于驱动挡片37滑移的滑移组件，滑移组件包括电机38和丝杆39，丝杆39一端固定连接在电机38的转动轴，另一端贯穿挡片37并与挡片37螺纹连接。电机38可以驱动丝杆39转动，将丝杆39的旋转运动转为挡片37的滑移运动，通过控制电机38转动轴的转动方向可以控制挡片37的滑移方向，从而使得挡片37抵触连接块35或不抵触抵接块。

结合图1-图3所示，钻石夹具3与圆盘之间设置有用于触发滑移组件以驱动挡片37远离连接块35的触发装置。触发装置包括电源(图中未示出)、导线(图中未示出)和导电片14，钻石夹套30为导电夹套，打磨圆盘2为导电圆盘，导电片14固定连接于工作台1并抵接在打磨圆盘2表面，导线将钻石夹套30、电机38、电源、导电片14相连接，导电片14与钻石夹套30之间无导线连接。打磨时钻石夹套30与打磨圆盘2不接触，且钻石是绝缘的，因此钻石夹套30、电机38、电源、导电片14与打磨圆盘2之间的电路是断开的。当钻石桌面打磨至终点时，钻石夹套30与打磨圆盘2接触，此时钻石夹套30、电机38、电源、导电片14与打磨圆盘2之间形成闭合的回路，电路接通后电机38驱动丝杆39转动，即可驱动挡片37滑移远离连接块35且不抵触在连接块35上，完成触发操作。

如图2所示，辅助治具4包括底座41、固定连接于底座41上的定位柱42以及设在底座41顶面的导向条块43，底座41固定安装在工作台1上，导向块包括一个供支承座32滑移抵触的滑移面431，导向条块43与底座41通过锁紧组件可拆卸连接。打磨时钻石夹具3的连接臂31抵触在定位柱42的圆周侧壁上，防止圆盘转动力对钻石夹具3的影响、钻石夹具3尾部支承座32的一个内侧壁与导向条块43的滑移面431相抵接，定位柱42与导向条块43对钻石夹具3分别施加左右两个方向上的阻力。操作钻石夹具3来回移动时，钻石夹具3沿着导向条块43的滑移面431滑移，滑移时钻石夹具3始终紧贴滑移面431，在钻石夹具3移动速度过快的情况下也不会发生偏转。

如图4所示，锁紧组件包括夹持板44、螺纹套筒45以及螺纹杆46，导向条块43呈长方体型设置，底座41顶部开设有供导向条块43插接的安装槽411，底座41侧壁开设有贯穿至安装槽411的连接孔412，夹持板44设置于安装槽411内。螺纹套筒45一端与夹持板44的侧壁固定连接，另一端延伸至连接孔412内，螺纹杆46一端插接于螺纹套筒45并与螺纹套筒45螺纹连接，同时螺纹杆46与底座41转动连接。螺纹杆46与螺纹套筒45螺纹连接，转动螺纹杆46可带动螺纹套筒45沿螺纹杆46的轴向移动，进而可以带动夹持板44在安装槽411内滑移，当导向条块43插接在安装槽411后，通过转动螺纹杆46使得夹持板44朝向导向条块43方向移动，进而配合安装槽411槽壁将导向条块43夹持在其中，实现对导向条块43的固定，反向转动螺纹杆46即可解除对导向条块43的夹持，操作方便。螺纹杆46远离夹持板44的一端固定连接有转动头47，转动头47开设有十字槽471。使用十字型螺丝刀即可对螺纹杆46进行转动操作，方便操作。

本发明所述的一种钻石打磨工艺，包括以下步骤：

S1、打磨桌面，包括：

S11、对钻石块5划一圈标记线51（参见图5），标记线51为打磨后的钻石桌面的边缘线；

S12、将钻石块5夹设在钻石夹套30（参见图5）上，调节钻石块5相对于钻石夹套30的位置，使标记线51与钻石夹套30的夹口端边缘线对齐；

S13、将钻石块5夹套装设在钻石夹具3上；

S14、将钻石块5的桌面与打磨圆盘2接触并使钻石夹套30轴向与打磨圆盘2保持垂直；

S15、连接块35在弹簧36作用下弹起后，停止打磨；

步骤S1中，如图2和图5所示，因为钻石块5夹设在钻石夹套30后，标记线51与钻石夹套30的夹口端边缘线对齐，且打磨时钻石夹套30轴向与打磨圆盘2保持垂直，因此当钻石桌面打磨平整后，钻石块5标记线51以下的废料部分全部被打磨掉，此时钻石夹套30刚好与打磨圆盘2相抵触，使得钻石夹套30、电机38、电源、导电片14与打磨圆盘2之间形成闭合的回路，从而触发挡片37远离并与连接块35不抵触，进而使得连接块35脱离挡片37的阻挡，此时连接块35带动方位调节夹头33弹起，无法继续打磨。

优选的，在步骤S12中采用放大镜和显微镜观察标记线51与钻石夹套30的位置，可以精确地调节标记线51与钻石夹套30的位置，使标记线51与钻石夹套30的夹口端边缘线对齐。

S2、打磨亭部，包括：

S21、调节钻石块5与钻石夹套30的位置并使亭部暴露出外界；

S22、将钻石块5的亭部与打磨圆盘2接触；

在步骤S2中，根据预先设计好的角度打磨亭部的多个刻面，使亭部成型。

S3、打磨冠部，包括：

S31、调节钻石块5与钻石夹套30的位置并使冠部暴露出外界；

S32、将钻石块5的冠部与打磨圆盘2接触；

在步骤S3中，根据预先设计好的角度打磨亭部的多个刻面，使亭部成型。

S4、打磨腰部，包括：

S41、调节钻石块5与钻石夹套30的位置并使腰部暴露出外界；

S42、将钻石块5的腰部与打磨圆盘2接触。

在步骤S4中，当亭部和冠部打磨结束后进行腰部的打磨，将冠部和亭部分隔开来。

本发明实施例的实施原理为：方位调节夹头33通过连接块35与连接臂31的条形块34滑移连接，挡片37可以抵触连接块35以限制连接块35滑移并使弹簧36压缩；打磨工艺中，先将将钻石块5通过钻石夹套30安装在钻石夹具3上，同时使标记线51与钻石夹套30的夹口端边缘线对齐，打磨时钻石夹套30轴向与打磨圆盘2保持垂直，利用触发装置，当钻石块5打磨至钻石桌面的终点位置后，钻石夹套30与打磨圆盘2相抵触，使得钻石夹套30、电机38、电源、导电片14与打磨圆盘2之间形成闭合的回路，从而触发滑移组件，驱动挡片37不抵触连接块35，此时连接块35在弹簧36的回复力作用下弹起，并带动方位调节夹头33弹起至连接臂31上方，使得钻石不再抵触在打磨圆盘2表面，无法继续打磨，准确判断出桌面打磨终点，不会造成打磨不到位或者打磨过度的情况，提高工作效率、提高钻石成品质量。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于钻石打磨的打磨装置，其特征在于，包括工作台(1)、设置在工作台(1)的打磨圆盘(2)、钻石夹具(3)和辅助治具(4)；

所述钻石夹具(3)包括连接臂(31)、支承座(32)和供钻石夹套(30)安装的方位调节夹头(33)，所述连接臂(31)一端与所述支承座(32)相连，另一端固定连接有条形块(34)，所述条形块(34)轴向与所述连接臂(31)轴向相垂直，所述条形块(34)沿长度方向开设有滑移槽(341)，所述滑移槽(341)活动插接有连接块(35)，所述方位调节夹头(33)固定连接于所述连接块(35)，所述连接块(35)与所述滑移槽(341)之间设置有弹簧(36)，所述连接臂(31)沿长度方向开设有贯通所述滑移槽(341)的滑槽(311)，所述滑槽(311)滑移连接有挡片(37)，所述挡片(37)抵接所述连接块(35)时，所述弹簧(36)处于压缩状态，所述连接臂(31)设置有用于驱动所述挡片(37)滑移的滑移组件，钻石夹具(3)与圆盘之间设置有用于触发所述滑移组件以驱动所述挡片(37)远离所述连接块(35)的触发装置；

所述辅助治具(4)包括底座(41)、固定连接于底座(41)上的定位柱(42)以及设在底座(41)顶面的导向条块(43)。

2.根据权利要求1所述的一种用于钻石打磨的打磨装置，其特征在于，所述滑移组件包括电机(38)和丝杆(39)，所述丝杆(39)一端固定连接在所述电机(38)的转动轴，另一端贯穿所述挡片(37)并与挡片(37)螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于钻石打磨的打磨装置，其特征在于，所述触发装置包括电源、导线和导电片(14)，所述钻石夹套(30)为导电夹套，所述打磨圆盘(2)为导电圆盘，所述导电片(14)固定连接于所述工作台(1)并抵接在所述打磨圆盘(2)表面，所述导线将所述钻石夹套(30)、所述电机(38)、所述电源、所述导电片(14)相连接，所述导电片(14)与所述钻石夹套(30)之间无导线连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于钻石打磨的打磨装置，其特征在于，所述导向条块(43)与所述底座(41)通过锁紧组件可拆卸连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于钻石打磨的打磨装置，其特征在于，所述锁紧组件包括夹持板(44)、螺纹套筒(45)以及螺纹杆(46)，所述导向条块(43)呈长方体型设置，所述底座(41)顶部开设有供所述导向条块(43)插接的安装槽(411)，所述底座(41)侧壁开设有贯穿至所述安装槽(411)的连接孔(412)，所述夹持板(44)设置于所述安装槽(411)内，所述螺纹套筒(45)一端与所述夹持板(44)的侧壁固定连接，另一端延伸至所述连接孔(412)内，所述螺纹杆(46)一端插接于所述螺纹套筒(45)并与螺纹套筒(45)螺纹连接，同时所述螺纹杆(46)与所述底座(41)转动连接。

6.一种基于权利要求1至5任意一项所述的用于钻石打磨的打磨装置的钻石打磨工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、打磨桌面，包括：

S11、对钻石块(5)划一圈标记线(51)，所述标记线(51)为打磨后的钻石桌面的边缘线；

S12、将钻石块(5)夹设在钻石夹套(30)上，调节钻石块(5)相对于钻石夹套(30)的位置，使所述标记线(51)与钻石夹套(30)的夹口端边缘线对齐；

S13、将钻石夹套(30)装设在钻石夹具(3)上；

S14、将钻石块(5)的桌面与所述打磨圆盘(2)接触并使钻石夹套(30)轴向与打磨圆盘(2)保持垂直；

S15、连接块(35)在弹簧(36)作用下弹起后，停止打磨；

S2、打磨亭部；

S3、打磨冠部；

S4、打磨腰部。

7.根据权利要求6所述的钻石打磨工艺，其特征在于，在步骤S12中采用放大镜和显微镜观察所述标记线(51)与钻石夹套(30)的位置。

8.根据权利要求6所述的钻石打磨工艺，其特征在于，步骤S2包括：

S21、调节钻石块(5)与钻石夹套(30)的位置并使亭部暴露出外界；

S22、将钻石块(5)的亭部与所述打磨圆盘(2)接触。

9.根据权利要求6所述的钻石打磨工艺，其特征在于，步骤S3包括：

S31、调节钻石块(5)与钻石夹套(30)的位置并使冠部暴露出外界；

S32、将钻石块(5)的冠部与所述打磨圆盘(2)接触。

10.根据权利要求6所述的钻石打磨工艺，其特征在于，步骤S4包括：

S41、调节钻石块(5)与钻石夹套(30)的位置并使腰部暴露出外界；

S42、将钻石块(5)的腰部与所述打磨圆盘(2)接触。