CN116548712A - 一种水钻及其生产系统和生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水钻及其生产系统和生产方法，属于水钻加工技术领域。生产方法包括：(1)将坯珠粘接固定在一个夹具的夹具针上，坯珠的下半球暴露在外；(2)对坯珠的下半球进行两次斜面磨削加工；(3)将完成下半球磨削加工的坯珠对接固定在另一个夹具的夹具针上，坯珠的上半球暴露在外；(4)对坯珠的上半球进行两次斜面磨削加工；(5)对坯珠的上半球进行两次斜面抛光加工；(6)对坯珠的上半球进行一次平面磨削加工；(7)对坯珠的上半球进行一次平面抛光加工；(8)将加工好的水钻从夹具的夹具针上卸下。对于深色的水钻，仅采用常见的磨抛机即可生产，简化了生产过程，降低了成本，可达到与现有技术同样璀璨的效果。

Description

一种水钻及其生产系统和生产方法

技术领域

本发明属于水钻加工技术领域，特别涉及一种水钻及其生产系统和生产方法。

背景技术

水钻是由晶质玻璃制成类似钻石的形状，使其具有天然钻石似的五光十色，绚丽多彩的外观效果，且价格实惠而受到人们的欢迎。在饰品、工艺品、服装、鞋面、壁挂等领域的应用十分广泛。水钻的制造，首先是将晶质玻璃坯珠打磨成具有冠部、亭部和腰部的基本形态，这种具有基本形态特征的半成品，此时称为光钻，或叫裸钻，再对半成品光钻亭部的各斜面镀覆反光层和喷涂保护层加工成水钻。当不同角度的光线从冠部台面进入水钻内部，然后又从冠部各斜面反射出来，经过一系列折射和反射后，以五颜六色的彩光形式射出水钻表面被观测者所接收到，这种反射出五光十色、璀璨的彩光现象，就是水晶色散作用的结果。

如申请号为CN201420823810.2的专利公开了一种标准圆水钻，包括冠部、亭部和腰部，所述的冠部是由一个正八边形的台面、八个相同的冠面和每个面之间相交棱线组成的八棱台，所述的亭部由八个相同的亭面和每个面之间相交棱线组成的八棱锥体，所述的八个相同的亭面汇聚至一点为底尖，所述的冠部和亭部结合部为所述的腰部；所述的台面、冠面和亭面均为经过抛光的面；所述的冠面与对称穿过所述的腰部的平面的夹角为40°-41.5°，所述的亭面与对称穿过所述的腰部的平面的夹角为40°-41.5°；所述的台面与对称穿过所述的腰部的平面平行；穿过所述的台面中心和所述的底尖的直线为标准圆水钻的对称轴，所述的八个相同的冠面沿所述的对称轴对称分布，所述的八个相同的亭面沿所述的对称轴对称分布；所述的冠面为对称的四边形或对称的五边形，所述的亭面为对称的三边形或对称的四边形，两个相邻的所述的冠面之间相交棱线的延长线与所述的亭面的对称轴相交，两个相邻的所述的亭面之间相交棱线的延长线与所述的冠面的对称轴相交；所述的亭面镀有银层或铝层，所述的银层或铝层表面喷涂有防护涂料。

即现有的水钻，台面、冠面和亭面均为经过抛光的面且亭面镀有银层或铝层。现有的水钻加工过程为：磨抛加工、平面磨加工、清洁和镀银等，磨抛加工将珠坯加工成两端均为棱锥的结构，一端的棱锥为亭面，另一端的棱锥为冠面的半成品；磨抛加工对每个棱锥的加工通常为两磨和两抛。平面磨加工（需要再专门的吸塑盘上）对另一端的棱锥进行加工形成冠面和台面。

具体地，磨抛加工可以参见申请号为CN201910274992.X的专利，该专利公开了一种水钻坯件磨抛加工方法，包括如下步骤：

1)将待加工的水钻坯件粘接固定在一个夹具的夹具针上，水钻坯件的上半球暴露在外；

2)对水钻坯件的上半球进行斜面磨削加工；

3)对水钻坯件的上半球进行斜面抛光加工；

4)将完成上半球磨抛加工的水钻坯件对接固定在另一个夹具的夹具针上，水钻坯件的下半球暴露在外；

5)对水钻坯件的下半球进行斜面磨削加工；

6)对水钻坯件的下半球进行斜面抛光加工；

7)将加工好的水钻坯件从夹具的夹具针上卸下。

相应地，该生产系统包括机架及其上两个平转工位、上料工位、卸料工位、亭面粗磨工位、亭面精磨工位、亭面一次抛光工位、亭面二次抛光工位、冠面粗磨工位、冠面精磨工位、冠面一次抛光工位、冠面二次抛光工位、第一上胶粉工位、第二上胶粉工位、对接工位、第一加热与吹水工位和第二加热与吹水工位等，两个平转工位分别位于机架的两端，亭面粗磨工位、亭面精磨工位、亭面第一抛光工和亭面二次抛光工位依次设置，冠面粗磨工位、冠面精磨工位、冠面一次抛光工位和冠面二次抛光工位依次设置，第一上胶粉工位与第一平转工位合并，第二上胶粉工位和第二平转工位合并（同时其上设有夹具清洁装置）。

申请人在生产水钻时发现，对于深色水钻可简化生产过程，能达到同样的璀璨程度。

发明内容

本发明实施例提供了一种水钻及其生产系统和生产方法，对于深色的水钻，仅采用常见的磨抛机即可生产，简化了生产过程，降低了成本。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种水钻，由玻璃坯珠加工而成且其包括亭部、腰部和冠部，所述冠部包括水平设置的台面及围绕台面且倾斜设置的多个冠面，所述亭部包括多个亭面；所述水钻的颜色为深色，所述台面和冠面为经过抛光的面，所述亭面为未经过抛光的面且未设置镀层，所述冠面的抛光程度较台面的抛光程度高。

其中，本发明实施例中的台面经一次磨削和一次抛光加工而成，所述冠面经两次磨削和两次抛光加工而成，所述亭面经两次磨削加工而成。

优选地，本发明实施例中的水钻的直径小于等于3mm。

另一方面，本发明实施例还提供了一种水钻的生产系统，包括沿左右向设置的沿前后向设置的机架及其上的第一平转工位1、第二平转工位10、对接工位9、上料工位5、卸料工位3、第一加热与吹水工位2、第二加热与吹水工位8、亭面粗磨工位6、亭面精磨工位7、冠面粗磨工位12、冠面精磨工位13、冠面一次抛光工位14和冠面二次抛光工位15，所述第一平转工位1和第二平转工位10分别位于机架的前后两端，所述第二平转工位10的左右两侧分别设有夹具清洁装置和粘粉装置分别形成夹具清洁工位和第一粘粉工位；该生产系统还包括第二粘粉工位4、空工位11、台面磨削工位16和台面抛光工位17；在机架的一侧，所述第一平转工位1、第一加热与吹水工位2、卸料工位3、第二粘粉工位4、上料工位5、亭面粗磨工位6、亭面精磨工位7、第二加热与吹水工位8、对接工位9和夹具清洁工位由前至后依次设置；在机架的另一侧，所述第一粘粉工位、对接工位9、空工位11、冠面粗磨工位12、冠面精磨工位13、冠面一次抛光工位14、冠面二次抛光工位15、台面磨削工位16、台面抛光工位17和第一平转工位1由后至前依次设置。

其中，本发明实施例中的台面磨削工位16沿前后向设有磨削辊，其上的夹具位于磨削辊的正上方且能竖向运动；所述台面抛光工位17沿前后向设有抛光辊，其上的夹具位于抛光辊的正上方且能竖向运动。

其中，本发明实施例中的亭面粗磨工位6和冠面粗磨工位12的磨削辊均为粗磨磨削辊，所述亭面精磨工位7、冠面精磨工位13和台面磨削工位16的磨削辊均为精磨磨削辊，所述冠面一次抛光工位14、冠面二次抛光工位15和台面抛光工位17的抛光辊相同，所述粗磨磨削辊表面的金刚砂粒径大于精磨磨削辊表面的金刚砂粒径。

具体地，本发明实施例中的粗磨磨削辊表面的金刚砂的粒径为400目，所述精磨磨削辊表面的金刚砂的粒径为600目。

又一方面，本发明实施例还提供了一种水钻的生产方法，所述方法包括：

(1)将坯珠粘接固定在一个夹具的夹具针上，坯珠的下半球暴露在外；

(2)对坯珠的下半球进行两次斜面磨削加工；

(3)将完成下半球磨削加工的坯珠对接固定在另一个夹具的夹具针上，坯珠的上半球暴露在外；

(4)对坯珠的上半球进行两次斜面磨削加工；

(5)对坯珠的上半球进行两次斜面抛光加工；

(6)对坯珠的上半球进行一次平面磨削加工；

(7)对坯珠的上半球进行一次平面抛光加工；

(8)将加工好的水钻从夹具的夹具针上卸下。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：对于深色的水钻，仅采用常见的磨抛机（需要增加两个工位并调整各工位的顺序）即可生产，无需平面磨和镀银与喷漆过程，简化了生产过程，降低了成本，可达到与现有技术同样璀璨的效果。另外，在工位调整的过程中，本专利还考虑了生产速度（如将一个粘粉工位从平转工位分离等），让磨抛机能高速运行。

附图说明

图1是现有的磨抛机的原理框图；

图2是本发明实施例中的水钻的生产系统的原理框图；

图3是本发明实施例中的水钻的生产系统的结构示意图。

图中：1第一平转工位、2第一加热与吹水工位、3卸料工位、4第二粘粉工位、5上料工位、6亭面粗磨工位、7亭面精磨工位、8第二加热与吹水工位、9对接工位、10第二平转工位、11空工位、12冠面粗磨工位、13冠面精磨工位、14冠面一次抛光工位、15冠面二次抛光工位、16台面磨削工位、17台面抛光工位。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

实施例1

实施例1提供了一种水钻，由玻璃坯珠加工而成且其包括亭部、腰部和冠部，腰部连接亭部和冠部，亭部为多面棱锥形结构，冠部为多面棱台形结构。冠部包括水平设置的台面及围绕台面且倾斜设置的多个冠面，亭部包括多个亭面。前述结构与现有的标准水钻的结构基本相同，不同之处在于：本实施例中的水钻的颜色为深色，具体为黑色或深绿色等。台面和冠面为经过抛光的面，亭面为未经过抛光的面且未设置镀层（银层或铝层等，因此镀层外也无需设置防护层），冠面的抛光程度较台面的抛光程度高，即冠面的光滑度较台面的光滑度高。

其中，本发明实施例中的台面经一次磨削和一次抛光加工而成，冠面经两次磨削（一次粗磨和一次精磨）和两次抛光加工而成，亭面经两次磨削（一次粗磨和一次精磨）加工而成。

优选地，本发明实施例中的水钻的直径（以生产水钻的珠坯的直径计）小于等于3mm；如果水钻的直径较大；一是用于加工冠面的加工辊的使用寿命与用于加工其他加工面（冠面和亭面）的加工辊的使用寿命差距较大，不便于统一停车更换；二是冠面的平整度无法达到要求；三是璀璨效果不好。

本水钻，加过过程更少，无需平面磨、镀银和喷漆等，但是与常规方法生产的水钻具有差不多的璀璨程度。

具体地，试验例：以2mm的玻璃坯珠生产水钻，水钻的规格为8冠面和8亭面，对称的两个冠面的延长面间的夹角为 99.1° -102°，对称的两个亭面间的夹角为 99.1° -102°。玻璃坯珠的颜色分别为黑色、深绿色、无颜色、黄色、蓝色、浅绿色和紫色。对比例：以现有技术进行生产，亭面和冠面均通过磨抛机进行两磨和两抛加工，台面通过平面磨进行磨抛加工，水钻大小和形状规格与试验例相同。同时，以6mm的玻璃坯珠重复前述过程。

以目测的方式对璀璨程度进行测试，以4个本领域的专业人士和13个本领域外的随机人士进行测试，年龄为27-42岁，男12人，女5人，判断标准为：相比于对比例，判断璀璨程度，分别为：不如（为1分），差不多（为2分），更好（为3分），允许打非整数分。应用场景为：敷设于建筑表面，采用印度常规工艺。结果如表1所示：

表1

表1中的数字为加权平均分，专业人士的权重为2，随机人士的权重为1。从表1可以看出，在2mm规格和特定颜色下，采用本发明的工艺生产的水钻与现有技术生产的水钻的璀璨度已经非常接近了，对于非本领域的随机人士基本认为差不多（随机人士的打分的平均分＞1.87）。对于成本来说，本发明的水钻的成本为现有技术的30%-37%，无镀银废水和喷漆废水排放，仅较好处理的清洗废水排放，无需吸塑盘。

实施例2

参见图2-3，实施例2提供了一种水钻的生产系统，用于加工实施例1的水钻。该系统包括沿左右向设置的沿前后向设置的机架及其上的第一平转工位1、第二平转工位10、对接工位9、上料工位5、卸料工位3、第一加热与吹水工位2、第二加热与吹水工位8、亭面粗磨工位6、亭面精磨工位7、冠面粗磨工位12、冠面精磨工位13、冠面一次抛光工位14、冠面二次抛光工位15、第二粘粉工位4、空工位11、台面磨削工位16和台面抛光工位17等。第一平转工位1和第二平转工位10分别位于机架的前后两端，可以让机架左右两侧的工位构成环形，让夹具呈环形循环运动。第二平转工位10的左右两侧分别设有夹具清洁装置和粘粉装置分别形成夹具清洁工位和第一粘粉工位用于分别实现夹具的清洁和上胶粉，与现有技术一致。对接工位9用于实现水钻的翻面，其至机架的左右两侧，与现有技术一致。第一加热与吹水工位2和第二加热与吹水工位8，用于吹干磨抛加工后的水分并加热，以便于下料和对接，具体可以参见申请号为CN202220133935.7的描述。上料工位5、卸料工位3和粘粉工位与现有技术一致，上料工位5可参见申请号为CN202122887475.5的描述，卸料工位3可参见申请号为CN202220133971.3的描述，粘粉工位可参见申请号为CN 202211134930.7的描述。亭面粗磨工位6和亭面精磨工位7用于实现亭面的加工，其上均沿前后向设有磨削辊，其上的夹具的给料角度根据需要进行设置。冠面粗磨工位12和冠面精磨工位13用于实现冠面的磨削加工，其上均沿前后向设有磨削辊，其上的夹具的给料角度根据需要进行设置。冠面一次抛光工位14和冠面二次抛光工位15用于实现冠面的抛光加工，其上均沿前后向设有抛光辊，其上的夹具的给料角度根据需要进行设置。台面磨削工位16用于实现台面的磨削加工，其上均沿前后向设有磨削辊（其上的金刚砂粒径与加工其他面的精磨加工的磨削辊的金刚砂粒径相同，如金刚砂粒径为600目），其上的夹具的给料角度为90°。台面抛光工位17用于实现台面的抛光加工，其上均沿前后向设有抛光辊（与加工其他面的抛光辊一致），其上的夹具的给料角度为90°。磨抛加工的结构可以参见申请号为CN202210298829.9的描述。生产系统各结构可以参见申请号为CN201410753424.5的描述。

在机架的一侧，第一平转工位1、第一加热与吹水工位2、卸料工位3、第二粘粉工位4、上料工位5、亭面粗磨工位6、亭面精磨工位7、第二加热与吹水工位8、对接工位9和夹具清洁工位由前至后依次设置。在机架的另一侧，第一粘粉工位、对接工位9、空工位11、冠面粗磨工位12、冠面精磨工位13、冠面一次抛光工位14、冠面二次抛光工位15、台面磨削工位16、台面抛光工位17和第一平转工位1由后至前依次设置。

现有技术的磨抛机通常会多设置几个工位（空工位）进行扩展，如果现有技术中本身具有两个空工位，可以直接在现有的磨抛机上进行技改，非常方便，仅需调整各装置的位置，对两个磨抛工位（台面磨削工位16和台面抛光工位17）进行调整。

其中，本发明实施例中的台面磨削工位16沿前后向设有磨削辊，其上的夹具位于磨削辊的正上方（在磨削辊的顶面进行加工，相应地，本磨削辊较其他磨削辊设置更低）且能竖向运动（夹具同时也能前后向运动，加工时夹具的给料角度为90°）。台面抛光工位17沿前后向设有抛光辊，其上的夹具位于抛光辊的正上方（在抛光辊的顶面进行加工，相应地，本抛光辊较其他抛光辊设置更低）且能竖向运动（夹具同时也能前后向运动，加工时夹具的给料角度为90°）。

其中，本发明实施例中的亭面粗磨工位6和冠面粗磨工位12的磨削辊均为粗磨磨削辊，亭面精磨工位7、冠面精磨工位13和台面磨削工位16的磨削辊均为精磨磨削辊，冠面一次抛光工位14、冠面二次抛光工位15和台面抛光工位17的抛光辊相同，粗磨磨削辊表面的金刚砂粒径大于精磨磨削辊表面的金刚砂粒径。

具体地，本发明实施例中的粗磨磨削辊表面的金刚砂的粒径为400目，精磨磨削辊表面的金刚砂的粒径为600目，磨削辊和抛光辊的直径均大于等于300mm。

其中，本实施例中的“第一”和“第二”仅起区分作用，无其他特殊意义。

实施例3

参见图2，实施例3提供了一种水钻的生产方法，用于加工实施例1的水钻。该方法包括：

(1)于第二粘粉工位4和上料工位5将坯珠粘接固定在一个夹具的夹具针上，坯珠的下半球暴露在外。

(2)于亭面粗磨工位6和亭面精磨工位7对坯珠的下半球进行两次斜面磨削加工，加工完成后进行吹水和加热。

步骤(2)为亭面加工。

(3)于对接工位9将完成下半球磨削加工的坯珠对接固定在另一个夹具的夹具针上，坯珠的上半球暴露在外，一个夹具至第二平转工位10实现夹具清洁和粘粉，至对接工位9作为后续加工的另一个夹具。

(4)于冠面粗磨工位12和冠面精磨工位13对坯珠的上半球进行两次斜面磨削加工。

(5)于冠面一次抛光工位14和冠面二次抛光工位15对坯珠的上半球进行两次斜面抛光加工。

步骤(4)和(5)为冠面加工。

(6)于台面磨削工位16对坯珠的上半球进行一次平面磨削加工。

(7)于台面抛光工位17对坯珠的上半球进行一次平面抛光加工，加工完成后进行吹水和加热。

步骤(6)和(7)为台面加工。

(8)于卸料工位3将加工好的水钻从夹具的夹具针上卸下。

依次类推，夹具在生产系统上循环运动。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (9)

1.一种水钻，由玻璃坯珠加工而成且其包括亭部、腰部和冠部，所述冠部包括水平设置的台面及围绕台面且倾斜设置的多个冠面，所述亭部包括多个亭面；其特征在于，所述水钻的颜色为深色，所述台面和冠面为经过抛光的面，所述亭面为未经过抛光的面且未设置镀层，所述冠面的抛光程度较台面的抛光程度高。

2.根据权利要求1所述的水钻，其特征在于，所述台面经一次磨削和一次抛光加工而成，所述冠面经两次磨削和两次抛光加工而成，所述亭面经两次磨削加工而成。

3.根据权利要求1所述的水钻，其特征在于，加工水钻的玻璃坯珠的直径小于等于3mm。

4.根据权利要求1所述的水钻，其特征在于，所述水钻的颜色为黑色或深绿色。

5.水钻的生产系统，包括沿左右向设置的沿前后向设置的机架及其上的第一平转工位(1)、第二平转工位(10)、对接工位(9)、上料工位(5)、卸料工位(3)、第一加热与吹水工位(2)、第二加热与吹水工位(8)、亭面粗磨工位(6)、亭面精磨工位(7)、冠面粗磨工位(12)、冠面精磨工位(13)、冠面一次抛光工位(14)和冠面二次抛光工位(15)，所述第一平转工位(1)和第二平转工位(10)分别位于机架的前后两端，所述第二平转工位(10)的左右两侧分别设有夹具清洁装置和粘粉装置分别形成夹具清洁工位和第一粘粉工位；其特征在于，该生产系统还包括第二粘粉工位(4)、空工位(11)、台面磨削工位(16)和台面抛光工位(17)；在机架的一侧，所述第一平转工位(1)、第一加热与吹水工位(2)、卸料工位(3)、第二粘粉工位(4)、上料工位(5)、亭面粗磨工位(6)、亭面精磨工位(7)、第二加热与吹水工位(8)、对接工位(9)和夹具清洁工位由前至后依次设置；在机架的另一侧，所述第一粘粉工位、对接工位(9)、空工位(11)、冠面粗磨工位(12)、冠面精磨工位(13)、冠面一次抛光工位(14)、冠面二次抛光工位(15)、台面磨削工位(16)、台面抛光工位(17)和第一平转工位(1)由后至前依次设置。

6.根据权利要求5所述的生产系统水钻，其特征在于，所述台面磨削工位(16)沿前后向设有磨削辊，其上的夹具位于磨削辊的正上方且能竖向运动；所述台面抛光工位(17)沿前后向设有抛光辊，其上的夹具位于抛光辊的正上方且能竖向运动。

7.根据权利要求5所述的生产系统水钻，其特征在于，所述亭面粗磨工位(6)和冠面粗磨工位(12)的磨削辊均为粗磨磨削辊，所述亭面精磨工位(7)、冠面精磨工位(13)和台面磨削工位(16)的磨削辊均为精磨磨削辊，所述冠面一次抛光工位(14)、冠面二次抛光工位(15)和台面抛光工位(17)的抛光辊相同，所述粗磨磨削辊表面的金刚砂粒径大于精磨磨削辊表面的金刚砂粒径。

8.根据权利要求5所述的生产系统水钻，其特征在于，所述粗磨磨削辊表面的金刚砂的粒径为400目，所述精磨磨削辊表面的金刚砂的粒径为600目。

9.水钻的生产方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)将坯珠粘接固定在一个夹具的夹具针上，坯珠的下半球暴露在外；

(2)对坯珠的下半球进行两次斜面磨削加工；

(3)将完成下半球磨削加工的坯珠对接固定在另一个夹具的夹具针上，坯珠的上半球暴露在外；

(4)对坯珠的上半球进行两次斜面磨削加工；

(5)对坯珠的上半球进行两次斜面抛光加工；

(6)对坯珠的上半球进行一次平面磨削加工；

(7)对坯珠的上半球进行一次平面抛光加工；

(8)将加工好的水钻从夹具的夹具针上卸下。