CN203092288U - 一种水晶坯件自动磨抛系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水晶坯件自动磨抛系统，包括：第一旋转架及其机头；第二旋转架及其有机头；第三旋转架及其机械手，环绕第三旋转架设上料工位、对接工位以及第一旋转架上的一机头；第四旋转架及其机械手，环绕第四旋转架设对接工位、下料工位以及第二旋转架上的一机头；对接工位设有对接机构，对接机架上设有对接支架和等待支架，对接支架靠近第三旋转架，等待支架靠近第四旋转架；对接支架上设有滑动的上夹具座和固定的下夹具座，两夹具座之间设有加热管；等待支架由转动驱动装置驱动绕水平轴转动，等待支架上设有夹具固定部，对接机架上设有转移机构。本技术方案，对接精度高，粘接牢固，提高对接效率和整个自动磨抛系统的加工效率。

Description

一种水晶坯件自动磨抛系统

技术领域

本实用新型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，尤其涉及一种用于水晶坯件自动磨抛系统的对接机构。

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。其中的对接机构有如下几种形式：

一是，对接的两个夹具分别固定在两个相互独立的夹具座上，这两个夹具座分别通过各自的驱动装置（气缸或电机）实现转动、升降或者平移，要将分别独立运动的这两个夹具座进行对接，很难保证对接精度。应用该形式对接机构的专利文献有CN101758433A、CN102430967A、CN202622514U、CN102729113A、CN201863082U等。

二是，对接的两个夹具分别固定在上下两个夹具座上，这两个夹具座都安装在同一个安装板上，两个夹具座与安装板竖直滑动连接从而实现对接。这样对接的两个夹具座是沿同一个导轨滑动的，可以保证较高的对接精度，但是，因为各工位转移机构的机械手较难取下下夹具座上的夹具，并且为了实现各加工工位之间的整体一个循环，所以该对接机构一般设置成上下夹具座能够上下对调的结构（即安装板设置成能够上下翻转的），这样各工位转移机构的机械手只需一个，而且在对接工位上一次只拾取一个夹具（即单夹具流转），而在对接机构上都会始终保留一个空夹具（即固定有水晶坯件的夹具经对接后成为空夹具），该空夹具必须沾粉后才能粘接水晶坯件（即与另一个固定有水晶坯件的夹具对接），因此，此种形式的对接过程中必须包含夹具的夹具针预热、粉盘送粉和夹具的夹具针沾粉三个动作（即对接机构中必须包含送粉装置），这样导致对接工位上对接所占用的时间远长于其他工位上的磨削、抛光、上料或者下料的时间，其他工位的等待时间长，整体的加工效率低，并且对接机构结构复杂，占用空间大。应用该形式对接机构的专利文献有CN102366913A、CN102366914A、CN102152188A、CN202162662U、CN102152190A、CN1022949634A等。

此外，现有技术中的对接形式有竖直上下对接（即对接的两个夹具上下相对）和水平左右对接（即对接的两个夹具左右相对），竖直上下对接的粘接牢固程度和效率都远优于水平左右对接。并且，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，即安装在两个夹具座之间的安装板上，安装板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。

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。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的是提供一种水晶坯件自动磨抛系统，其对接机构，不仅能够保证对接精度和水晶坯件的粘接牢固程度，而且方便上半球磨抛加工循环和下半球磨抛加工循环这两个加工循环上的机械手拾取和放下对接的两个夹具，并且简化对接工位结构，提高对接效率和整个自动磨抛系统的加工效率。

为了达到上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

一种水晶坯件自动磨抛系统，包括：第一旋转架，环绕第一旋转架设置有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，第一旋转架能够转动和定位并设置有至少两个能够安装夹具的机头；第二旋转架，环绕第二旋转架设置有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，第二旋转架能够转动和定位并设置有至少两个能够安装夹具的机头；上料工位，设有能够将水晶坯件固定在夹具上的上料机构；对接工位，设有对接机构；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；第三旋转架，环绕第三旋转架设置所述上料工位、所述对接工位以及第一旋转架上的一个机头，第三旋转架能够转动和定位并设置有三个能够拾取和放下夹具的机械手；第四旋转架，环绕第四旋转架设置所述对接工位、所述下料工位以及第二旋转架上的一个机头，第三旋转架能够转动和定位并设置有三个能够拾取和放下夹具的机械手；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；所述对接机构包括对接机架，对接机架上设有一对接位置和一等待位置，对接位置靠近第三旋转架，等待位置靠近第四旋转架；对接位置上固定安装有对接支架，对接支架的上部设有上夹具座，上夹具座与对接支架竖直滑动连接并由滑动驱动装置驱动上下滑动，对接支架的下部设有下夹具座，下夹具座与对接支架固定连接，上夹具座和下夹具座上下相对设置，上夹具座和下夹具座上均安装有用于夹具定位对准的夹具定位装置和用于锁紧固定夹具的夹具锁紧装置，上夹具座和下夹具座之间设有加热管；等待位置上设有等待支架，等待支架安装在对接机架上并由转动驱动装置驱动绕水平轴转动，等待支架上至少设有上下两个夹具固定部，夹具固定部上安装有用于锁紧固定夹具的夹具锁紧装置；对接机架上设有能够抓取和放下夹具并能够将其在下夹具座和等待支架下部的夹具固定部之间转移的转移机构。

本实用新型对接机构，适合将上半球磨抛加工工序和下半球磨抛加工工序分为两个独立加工循环的自动磨抛系统，尤其适合采用双夹具同时加工。在下料工位完成沾粉的空夹具通过下半球磨抛加工循环中的机械手转移至等待支架上部的夹具固定部上，等待支架旋转180°后上下位置对调，通过转移机构将空夹具从等待支架下部的夹具固定部转移到对接支架的下夹具座上；完成上半球磨抛加工的夹具通过上半球磨抛加工循环中的机械手转移至上夹具座上，上下夹具座上的夹具对抵→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，完成对接后，通过转移机构将粘接有水晶坯件的夹具从对接支架的下夹具座上转移到等待支架下部的夹具固定部上，再通过等待支架旋转180°后上下位置对调，下半球磨抛加工循环中的机械手将粘接有水晶坯件的夹具从等待支架上转移到磨削工位进行磨削加工，上半球磨抛加工循环中的机械手将空夹具从对接支架的上夹具座上转移至上料工位进行上料。

本实用新型对接机构中，对接的两个夹具安装在同一个对接支架上，一个固定一个滑动，滑动距离短，两个夹具对位准确充分保证了对接精度；采用竖直上下对接，水晶坯件的粘接牢固程度和转接效率都远优于水平左右对接；采用等待支架上下对调结构，便于机械手抓取夹具，机械手结构动作简单。相对于公布号为CN102366914A的专利文献中公开的对接机构（对接支架和等待支架均为180°旋转），本实用新型因为上半球加工循环上的机械手和下半球加工循环上的机械手分别拾取对接机构上对接的两个夹具，所以对接机构上就不需要设置送粉装置（沾粉在下料工位上完成），对接工位占用时间较短，其他工位的等待时间较少，提高了系统整体加工效率；并且对接过程在对接支架上完成，而对接支架是固定不动的，这样只需要上夹具座滑动即可，就避免了上下两个夹具座都设置成滑动的从而影响对接精度，提高了对接精度，结构更加简单合理，便于维护安装；再者，加热管不需要转动并移动距离很短，这样加热管与高频发生设备或者煤气供应设备等的连接结构简单化，提高了设备使用寿命，方便维护安装。

作为优选，所述对接支架和等待支架左右并排设置，对接支架的上部前后两侧各设有一个上夹具座，对接支架的下部前后两侧各设有一个下夹具座，等待支架的前后两侧共设有四个夹具固定部；对接机架的前后两侧各设有一个能够抓取和放下夹具并能够将其在同侧的下夹具座和等待支架下部的夹具固定部之间转移的转移机构。采用双夹具同时加工的对接机构，结构简单合理，机械手抓取夹具方便。

对于上述转移机构可以采用公布号为CN102366914A的专利文献中公开的结构，但是优选，所述转移机构包括与对接机架左右直线滑动连接的机械手座，机械手座上安装能够前后伸缩并能够抓取和放下夹具的机械手。机械手抓取夹具的形式可以是吸盘、吸铁或者抱爪等，但是优选与两个磨抛加工循环中的机械手共用夹具背部的手柄，这样可以避免对通用夹具的结构改动。

作为优选，所述上夹具座的滑动驱动装置为安装在对接支架上的第一气缸，第一气缸的移动端与上夹具座连接。

作为优选，所述夹具定位装置包括定位件和能够将夹具推抵至定位件的推抵气缸，定位件和推抵气缸相对安装在上夹具座或下夹具座的左右两端。所述夹具锁紧装置均包括相对设置的扣槽和锁紧气缸，锁紧气缸的移动端安装能够将夹具扣紧在扣槽上的扣爪。

所述等待支架的转动驱动装置为电机，电机与等待支架齿轮传动连接。

所述加热管由安装在对接支架上的加热管气缸驱动移动，加热管的移动方向与上夹具座的滑动方向平行。

需要说明的是，上述旋转架可以是转盘形式，也可以支架形式或者轨道形式，可以是连续旋转的，但是优选往复摆动的；上述水晶坯件可以为水晶球坯件，也可以是水钻坯件；上述磨削机构为平盘磨削机构或者辊式磨削机构，上述抛光机构为平盘抛光机构或者辊式抛光机构，各机构的具体结构可见于上述专利文献以及本发明人之前的专利文献。

本实用新型由于采用了以上的技术方案，不仅能够保证对接精度和水晶坯件的粘接牢固程度，而且方便上半球磨抛加工循环和下半球磨抛加工循环这两个加工循环上的机械手拾取和放下对接的两个夹具，并且简化对接工位结构，提高了整个自动磨抛系统的加工效率，提高了设备使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型对接机构的立体图；

图2是图1的A向视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做一个详细的说明。

实施例1：

一种水晶坯件自动磨抛系统，包括：第一旋转架，环绕第一旋转架设置有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，第一旋转架能够转动和定位并设置有至少两个能够安装夹具的机头；第二旋转架，环绕第二旋转架设置有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，第二旋转架能够转动和定位并设置有至少两个能够安装夹具的机头；上料工位，设有能够将水晶坯件固定在夹具上的上料机构；对接工位，设有对接机构；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；第三旋转架，环绕第三旋转架设置所述上料工位、所述对接工位以及第一旋转架上的一个机头，第三旋转架能够转动和定位并设置有三个能够拾取和放下夹具的机械手；第四旋转架，环绕第四旋转架设置所述对接工位、所述下料工位以及第二旋转架上的一个机头，第三旋转架能够转动和定位并设置有三个能够拾取和放下夹具的机械手；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。

本实施例中，上料机构、下料机构、磨削机构、抛光机构和转移机构均为现有技术，结构和动作过程可参考本发明人公开号为CN102430967A的专利文献。

如图1、图2所示，所述对接机构包括对接机架301，对接机架301上设有一对接位置和一等待位置，对接位置靠近第三旋转架，等待位置靠近第四旋转架；对接位置上固定安装有对接支架311，对接支架311的上部设有上夹具座313，上夹具座313与对接支架311竖直滑动连接并由滑动驱动装置驱动上下滑动，对接支架311的下部设有下夹具座316，下夹具座316与对接支架311固定连接，上夹具座313和下夹具座316上下相对设置，上夹具座313和下夹具座316上均安装有用于夹具定位对准的夹具定位装置和用于锁紧固定夹具的夹具锁紧装置，上夹具座313和下夹具座316之间设有加热管315；等待位置上有等待支架321，等待支架321安装在对接机架301上并由转动驱动装置驱动绕水平轴转动，等待支架321上至少设有上下两个夹具固定部322、323，夹具固定部322、323上安装有用于锁紧固定夹具的夹具锁紧装置；对接机架301上设有能够抓取和放下夹具并能够将其在下夹具座316和等待支架321下部的夹具固定部323之间转移的转移机构。

本实施例中，所述对接支架311和等待支架321左右并排设置，对接支架311的上部前后两侧各设有一个上夹具座313，对接支架311的下部前后两侧各设有一个下夹具座316，等待支架321的前后两侧共设有四个夹具固定部322、323；对接机架301的前后两侧各设有一个能够抓取和放下夹具并能够将其在同侧的下夹具座316和等待支架321下部的夹具固定部323之间转移的转移机构。所述转移机构包括与对接机架301左右直线滑动连接的机械手座，机械手座上安装能够前后伸缩并能够抓取和放下夹具的机械手。所述上夹具座313的滑动驱动装置为安装在对接支架311上的第一气缸，第一气缸的移动端与上夹具座313连接。所述夹具定位装置包括定位件和能够将夹具推抵至定位件的推抵气缸314，定位件和推抵气缸314相对安装在上夹具座313或下夹具座316的左右两端。所述等待支架321的转动驱动装置为电机，电机与等待支架321齿轮传动连接。所述加热管315由安装在对接支架311上的加热管气缸312驱动移动，加热管315的移动方向与上夹具座313的滑动方向平行。

Claims (7)

1.一种水晶坯件自动磨抛系统，其特征在于，包括：

第一旋转架，环绕第一旋转架设置有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，第一旋转架能够转动和定位并设置有至少两个能够安装夹具的机头；

第二旋转架，环绕第二旋转架设置有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，第二旋转架能够转动和定位并设置有至少两个能够安装夹具的机头；

上料工位，设有能够将水晶坯件固定在夹具上的上料机构；

对接工位，设有对接机构；

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；

第三旋转架，环绕第三旋转架设置所述上料工位、所述对接工位以及第一旋转架上的一个机头，第三旋转架能够转动和定位并设置有三个能够拾取和放下夹具的机械手；

第四旋转架，环绕第四旋转架设置所述对接工位、所述下料工位以及第二旋转架上的一个机头，第三旋转架能够转动和定位并设置有三个能够拾取和放下夹具的机械手；

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；所述对接机构包括对接机架（301），对接机架（301）上设有一对接位置和一等待位置，对接位置靠近第三旋转架，等待位置靠近第四旋转架；对接位置上固定安装有对接支架（311），对接支架（311）的上部设有上夹具座（313），上夹具座（313）与对接支架（311）竖直滑动连接并由滑动驱动装置驱动上下滑动，对接支架（311）的下部设有下夹具座（316），下夹具座（316）与对接支架（311）固定连接，上夹具座（313）和下夹具座（316）上下相对设置，上夹具座（313）和下夹具座（316）上均安装有用于夹具定位对准的夹具定位装置和用于锁紧固定夹具的夹具锁紧装置，上夹具座（313）和下夹具座（316）之间设有加热管（315）；等待位置上设有等待支架（321），等待支架（321）安装在对接机架（301）上并由转动驱动装置驱动绕水平轴转动，等待支架（321）上至少设有上下两个夹具固定部（322、323），夹具固定部（322、323）上安装有用于锁紧固定夹具的夹具锁紧装置；对接机架（301）上设有能够抓取和放下夹具并能够将其在下夹具座（316）和等待支架（321）下部的夹具固定部（323）之间转移的转移机构。

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，所述对接支架（311）和等待支架（321）左右并排设置，对接支架（311）的上部前后两侧各设有一个上夹具座（313），对接支架（311）的下部前后两侧各设有一个下夹具座（316），等待支架（321）的前后两侧共设有四个夹具固定部（322、323）；对接机架（301）的前后两侧各设有一个能够抓取和放下夹具并能够将其在同侧的下夹具座（316）和等待支架（321）下部的夹具固定部（323）之间转移的转移机构。

3.根据权利要求2所述的一种水晶坯件自动磨抛系统，其特征在于，所述转移机构包括与对接机架（301）左右直线滑动连接的机械手座，机械手座上安装能够前后伸缩并能够抓取和放下夹具的机械手。

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，所述上夹具座（313）的滑动驱动装置为安装在对接支架（311）上的第一气缸，第一气缸的移动端与上夹具座（313）连接。

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，所述夹具定位装置包括定位件和能够将夹具推抵至定位件的推抵气缸（314），定位件和推抵气缸（314）相对安装在上夹具座（313）或下夹具座（316）的左右两端。

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，所述等待

支架（321）的转动驱动装置为电机，电机与等待支架（321）齿轮传动连接。

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，所述加热

管（315）由安装在对接支架（311）上的加热管气缸（312）驱动移动，加热

管（315）的移动方向与上夹具座（313）的滑动方向平行。

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