CN2638921Y - 全自动磨钻石机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种磨人造宝石机，它有工作台11、粗磨盘10、抛光盘13及磨盘驱动电机12，其特征在于它还有：位于工作台11上，由左立柱5、右立柱8、带丝杆的横梁导轨3以及在横梁导轨3一端的水平步进电机1组成的龙门架；固定在横梁导轨3的滑块上并与横梁导轨3互相垂直，由带丝杆的垂直导轨4和位于垂直导轨4一端的垂直步进电机2组成的升降台；固定在垂直导轨4的滑块上，由旋转台15和角度调整步进电机6组成的角度调整器；安装旋转台15上，由位于前端的坯料固定轴9和轴角度调整器步进电机7组成的轴角度调整器。它可以一次性对20－50颗宝石进行加工，能自动完成对标准圆形宝石的5 7个面进行微米级磨面及抛光，它的加工精度极高，可控制性强，做出来的宝石品质均达到A级－AAA级标准。

Description

全自动磨钻石机
一、技术领域
本实用新型涉及一种宝石加工机械，特别是一种磨钻石机。
二、背景技术
目前宝石加工业宝石加工普遍采用的仍旧是传统的手工加工方法，由于全靠人手操作，宝石的折光面无法标准化，这成了最大的问题，品质的低下使产品的附加值降到了最低点。有人研究出了一种平面式人造钻石磨抛机，它用气动元件和机械限位的方式实现钻石工件的进退刀过程，光电头计数控制分度电机更换毛坯面，重复以上动作实现工件加工。在抛光时候换上抛光盘再重复以上动作就可以完成宝石的抛光加工。
这种人造钻石磨抛机的缺点是它只能磨制一种形状的宝石，而且精度不高，加工质量不理想，维修率高。
三、发明内容
本实用新型的目的是要提供一种可以自动完成对标准圆形宝石的57个面进行微米级磨面及抛光的全自动磨钻石机。
本实用新型的全自动磨钻石机是这样设计的：
它有工作台、粗磨盘、抛光盘及磨盘驱动电机，它的特点是它还有：位于工作台上，由左立柱、右立柱、带丝杆的横梁导轨以及在横梁导轨一端的水平步进电机组成的龙门架；固定在横梁导轨的滑块上并与横梁导轨互相垂直，由带丝杆的垂直导轨和位于垂直导轨一端的垂直步进电机组成的升降台；固定在垂直导轨的滑块上，由旋转台和角度调整步进电机组成的角度调整器；安装旋转台上，由位于前端的坯料固定轴和轴角度调整器步进电机组成的轴角度调整器。
为自动翻石和自动粘石功能，可在工作台上设置一个粘石器。
为现实一次性对20-50颗宝石进行加工，可在本实用新型的全自动磨钻石机的坯料固定轴装上一个多轴联动装置。
本实用新型的全自动磨钻石机还可根据需要将粗磨盘、抛光盘均更换为粗磨盘、精磨盘或抛光盘。
当需要对磨具修整时，可将全自动磨钻石机上的坯料固定轴可更换为合金刀头。
由于本实用新型的全自动磨钻石机采用了4轴联动结构，在电控系统的控制下，通过控制各个步进电机，可使升降台在横梁导轨滑块带动下实现水平移动，角度调整器在垂直导轨滑块带动下实现垂直方向的移动，而轴角度调整器可在旋转台端面进行360°旋转，坯料固定轴可在轴角度调整器步进电机驱动下进行360°自转，因此可自动完成对标准圆形宝石的57个面进行微米级磨面及抛光，另外，通过改变控制程序还对市面上大多数形状的钻石、宝石进行自动超精密磨面及抛光加工，完全摆脱了人工操作中出现的各种误差。
四、附图说明
图1是本实用新型全自动磨钻石机的结构示意图。
图2是本实用新型全自动磨钻石机处于粘石状态时的示意图。
图3是实用新型全自动磨钻石机处于研磨状态时的示意图。
图4是实用新型全自动磨钻石机的坯料固定轴装上多轴联动装置后的示意图
五、具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的全自动磨钻石机的结构作进一步说明：
本实用新型的全自动磨钻石机与现有的磨宝石机相同的结构有工作台11、粗磨盘10、抛光盘13及磨盘驱动电机12，不同之处是本实用新型的全自动磨钻石机在工作台11上设置有一个龙门架，由带丝杆的横梁导轨3、左立柱5和右立柱8组成龙门架，在横梁导轨3的一端安装有水平步进电机1；与横梁轨道3上的滑块相连的是升降台，升降台上有带丝杆的垂直导轨4和位于垂直导轨4一端的垂直步进电机2，升降台的垂直导轨4与横梁导轨3互相垂直，横梁导轨3上的滑块可带动升降台作左右运动；角度调整器连接在垂直导轨4的滑块上，角度调整器由旋转台15的和角度调整步进电机6组成，角度调整器的旋转台15的端面与垂直导轨4上的滑块以及横梁导轨3上的滑块的运动方向平行，垂直导轨4上的滑块带动与它相联的角度调整器作上下运动；角度调整器的旋转台15上横向安装着一个轴角度调整器，轴角度调整器包括在前端的坯料固定轴9和轴角度调整器步进电机7，旋转台15可带动轴角度调整器在其端面上进行360°旋转，轴角度调整器步进电机7可带动坯料固定轴9进行360°自转；横梁导轨3上的滑块左右运动距离大于磨盘直径，垂直导轨4上的滑块下行限度应该低于位于磨盘10、13平面之下；工作台11上还设置有一个粘石器14。
当需要一次性对20-50颗宝石进行加工，可在本实用新型的全自动磨钻石机的坯料固定轴装上一个多轴联动装置16，多轴联动装置16包括有涡杆、若干个并列排列涡轮以及若干条坯料固定轴，工作时多个工件同时粘结在坯料固定轴上。
本实用新型的全自动磨钻石机采用了保证工件在整个移动范围内具有足够刚性的龙门式横梁导轨固定结构，此结构可使工件在两个磨盘(10，13)间来回移动，还可以在磨面及抛光过程中使工件在研磨盘(10，13)上作平面平行运动，使研磨盘得到均匀磨损，进而保证工件的平面度，也减少了研磨盘的修整次数，延长研磨盘使用寿命。升降台的作用是使工件能垂直地进退刀，并且在钻石瓣面的冠角和底角进行调整磨削时对垂直位置进行调整。角度调整器主要作用是对钻石工件的冠角和底角进行调整。坯料固定轴9用途是粘结钻石工件。坯料固定轴9的旋转可对钻石的多层(8-32个)瓣面进行定点旋转磨削和抛光。粘石器14主要作用是对工件和夹具之间的粘结实现自动化，翻石工序也由同一个装置实现。由于本实用新型的全自动磨钻石机所有运动都由步进电机驱动，通过电脑程序控制步进电机的运行，便可达到精确控制的目的。
以下说明本实用新型的全自动磨钻石机的工作过程：
1、自动粘石，如图2所示。先将石坯放到粘石器14的指定位置，电脑控制各个电机运行使坯料固定轴9垂直下降到粘石器14的粘胶槽里粘上粘胶，再移动到石坯上面，粘石器14加热石坯，石坯受热后融化坯料固定轴9上的粘胶，粘石器14马上冷却石坯，这样石坯就很准确和牢固地粘在金属圆轴9上。
2、自动磨石，所图1所示。电脑控制电机使坯料固定轴9移动到粗磨盘10上，角度调整器上的角度调整器步进电机6动作使坯料固定轴9与粗磨盘10的平面成34.5度，控制磨盘电机12使其旋转，控制升降台使工件下降到粗磨盘10表面，再慢车下行对工件进行磨削，下降的同时控制横梁导轨3上的滑块进行左右运动，工件下降到指定位置后，立即上升，完成一个瓣面的磨削。工件上升到一定高度后，轴角度调整器步进电机7旋转45度，再控制升降台4使工件下降进行第2面磨削......。完成一周的瓣面磨削后升降台4上升，角度调整器步进电机6动作使坯料固定轴9与粗磨盘10的平面成32.5度，轴角度调整器步进电机7旋转22.5度，升降台4适量调整高度后进行下一轮的磨削工作。
3、自动抛光，如图3所示。磨削完成后控制水平步进电机1使横梁导轨3上的滑块将工件移动到抛光盘13上面，重复上述动作对工件进行抛光。
4、自动翻石。抛光完成后将工件移动回到粘石器14上，将加工好一个面的钻石放回指定的夹具内，粘石器14加热石坯使粘胶溶化，钻石从坯料固定轴9脱离，之后粘石器14上的夹具翻转180度，再重复自动粘石步骤进行钻石另一面的加工。
5、抛光盘修整。如果抛光盘磨损后，将坯料固定轴9更换成合金刀头便可实现磨具修整器功能，通过程序控制可把抛光盘13修至规定形状。合金刀头可以倾斜成任意角度，可避免在修整时砂轮和合金刀头的干涉。本实用新型的全自动磨钻石机采用间断修整法，到最后精磨时再修整轮廓。这样，既达到高精度修整，又大大减小了砂轮磨损。
由于步进电机的高精度可控制性，使本实用新型的全自动磨钻石机的加工精度极高，分辨率达到了微米级，完全超过宝石加工要求，拟人化设计，能模仿人手的灵活性，比手工操更加精确，适合长时间运行，能做出市面上大部分规格的宝石，使用本实用新型的全自动磨钻石机做出来的宝石品质均可达到A级-AAA级标准，装上多轴联动装置16就可以一次性对20-50颗宝石进行加工。人工干预程度极少。普通工人经简单培训即可上岗操作，一个工人可管理5-10台机器。

Claims (6)

1、一种全自动磨钻石机，它有工作台(11)、粗磨盘(10)、抛光盘(13)及磨盘驱动电机(12)，其特征在于它还有：位于工作台(11)上，由左立柱(5)、右立柱(8)、带丝杆的横梁导轨(3)以及在横梁导轨(3)一端的水平步进电机(1)组成的龙门架；固定在横梁导轨(3)的滑块上并与横梁导轨(3)互相垂直，由带丝杆的垂直导轨(4)和位于垂直导轨(4)一端的垂直步进电机(2)组成的升降台；固定在垂直导轨(4)的滑块上，由旋转台(15)和角度调整步进电机(6)组成的角度调整器；安装旋转台(15)上，由位于前端的坯料固定轴(9)和轴角度调整器步进电机(7)组成的轴角度调整器。
2、根据权利要求1所述的全自动磨钻石机，其特征在于它还有一个位于工作台上的粘石器(14)。
3、根据权利要求1或2所述的全自动磨钻石机，其特征在于在坯料固定轴(9)上装有一个多轴联动装置(16)。
4、根据权利要求1或2所述的全自动磨钻石机，其特征在于所述的粗磨盘(10)、抛光盘(13)均可更换为粗磨盘、精磨盘或抛光盘。
5、根据权利要求3所述的全自动磨钻石机，其特征在于所述的粗磨盘(10)、抛光盘(13)均可更换为粗磨盘、精磨盘或抛光盘。
6、根据权利要求1所述的全自动磨钻石机，其特征在于所述的坯料固定轴(9)可更换为合金刀头。
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