数控宝石磨抛一体机制造技术

本实用新型专利技术涉及的是一种数控宝石磨抛一体机，尤其是贵重、纯天然刻面型宝石的加工；属于刻面型宝石加工机械设备领域。技术方案是包含机体、移动装置、摆动装置、旋转装置、两个测量装置、升降装置及数控系统；移动装置设置在机体的安装板上部，升降装置设置在机体的安装板下部，摆动装置连接移动装置，旋转装置连接摆动装置，移动装置自身左右摆动，摆动装置的摆动臂沿其旋转轴做轴向摆动，旋转装置各部中心线在同一直线上，做轴向转动，两个测量装置分别安装摆动装置、升降装置上，测量升降装置上的磨盘、抛光盘高度及旋转装置上的宝石工件底部高度；数控系统有序、精确控制移动装置、摆动装置、旋转装置、升降装置的运动，完成宝石工件的圈形、刻面的磨削及抛光。快速精准，产品工艺好，效率是目前的5到8倍。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及的是一种数控宝石磨抛一体机，尤其是贵重、纯天然刻面型宝石的加工；属于刻面型宝石加工机械设备领域。技术方案是包含机体、移动装置、摆动装置、旋转装置、两个测量装置、升降装置及数控系统；移动装置设置在机体的安装板上部，升降装置设置在机体的安装板下部，摆动装置连接移动装置，旋转装置连接摆动装置，移动装置自身左右摆动，摆动装置的摆动臂沿其旋转轴做轴向摆动，旋转装置各部中心线在同一直线上，做轴向转动，两个测量装置分别安装摆动装置、升降装置上，测量升降装置上的磨盘、抛光盘高度及旋转装置上的宝石工件底部高度；数控系统有序、精确控制移动装置、摆动装置、旋转装置、升降装置的运动，完成宝石工件的圈形、刻面的磨削及抛光。快速精准，产品工艺好，效率是目前的5到8倍。【专利说明】数控宝石磨抛一体机
本专利技术涉及的是宝石加工设备领域，尤其是贵重、纯天然刻面型宝石的加工设备。
技术介绍
目前，纯天然宝石加工，主要是靠人工目测借助简单的宝石加工机械进行加工，劳动强度较大，宝石质量不稳定，工艺不好；现有的天然宝石加工机械主要如图一所示，机架上有一设备部件安装板，电机安装在安装板下部，盘的安装座安装在电机轴上，电机直接驱动盘旋转。加工时可根据不同工艺更换磨盘或抛光盘，即磨料时安装磨盘，抛光时，再换抛光盘；安装板上部装有升降台，八角手一端倾斜放在升降台上，另一端装有待加工宝石落在盘上，加工时，通过调整升降台的高度，改变八角手与盘的角度，此角度又随着磨削深度的变化而变化，角度的大小与磨削深度成正比，磨削深度的大小来自操作者给八角手向下压力和磨抛时间，磨削深度随着压力、时间加大而加大，反之随着压力、时间减少而减小海粒宝石都有多个面构成，因面的磨抛角度大小的不确定性，工艺就得不到有效落实，不仅仅影响其外在的美感，更主要是直接影响其商业价值。 另外，近几年市场上出现的自动化程度较高的宝石加工机械有很多种，都是针对人造宝石而研发的；因人造宝石原料价格低，毛坯可根据要加工产品规格的大小，使用切割机进行切割，毛坯具有同一性，即同规格产品的毛坯是相等的长方体或圆柱体。而天然宝石原料形状各异，同规格产品的毛坯差异也很大，不具备形状的同一性，显然这些宝石机械不能用于天然宝石的加工。 天然宝石因其稀少而贵重，衡量一个宝石的价值，主要由材质、规格、重量、工艺四个方面因素综合决定的，材质是天然的，不是人能改变的；规格是人工依据切除原石中的杂质、气泡及裂纹后的毛坯的大小而决定的，小的就是小的，绝对不能变大；相同材质、规格宝石的重量主要决定其高度值，天然宝石的高度是在宝石的宽度75%—55%之间，也就是说依据毛坯的高度在其宽度75%—55%这个范围内，加工时力求高度最大化，确保其重量；工艺决定宝石的美学价值；宝石在加工过程中常常因操作者无法控制的失误导致产品出现缺陷，有的失误导致原料降低一两规格使用，甚至报废；造成浪费。 综上所述，目前宝石的加工方法及宝石加工机械均不能满足宝石的商业价值最大化，需要研发一款新的天然宝石加工机械设备。
技术实现思路
本技术的目的是解决上述纯天然宝石加工过程中存在的缺陷及现有宝石加工机械的不足，提供一款全新的数控宝石磨抛一体机。包含围形、刻面、抛光，机械一次性自动完成，省时省力，操作简单，效率高，工艺好，加工余量小，避免原料浪费，达到产品规格最大化、重量最大化、工艺最好化，实现宝石原料商业价值最大化。 技术方案:本专利技术的数控宝石磨抛一体机是由机械和数控系统两大部分组成。 一、机械部分按照功用分为测量装置、升降装置，移动装置、摆动装置、气动夹紧装置、旋转装置、机体七大部件；机体上部设有部件的安装板，移动装置安装在安装板上部；升降装置安装在安装板下部；摆动装置安装在移动装置的工作台2上；旋转装置安装在摆动装置的安装坐上；测量装置有两个，一个安装在摆动装置的摆动臂上；另一个安装在升降装置上部磨盘挡水圈上。 移动装置由安装座22、第一导轨6、工作台2、连接板、丝杠5、步进电机4、“零点”感应器8组成，步进电机驱动丝杠通过连接板带动工作台沿导轨左右移动。移动的距离是确保宝石加工时处在磨盘或抛光盘的工作区域内。 摆动装置由蜗轮蜗杆减速机35、旋转轴21、摆动臂9、“零点”感应器36、，第三伺服电机34等组成，伺服电机驱动蜗轮蜗杆减速机35通过旋转轴21带动摆动臂9做顺时针或逆时针摆动，旋转装置随其摆动，粘接杆上的宝石工件的轴线与升降装置上的磨盘或抛光盘的角度随着摆动的变化而变化，这个角度称为该面的层角。 旋转装置由摆动臂9上的电机安装座、联轴器18、弹性夹头16与夹头套15气动夹紧装置、粘接杆16、宝石38、“零点”感应器17、第一伺服电机10等组成，电机通过联轴器驱动由弹性夹头38、夹头套15组成的气动夹紧装置带动粘接杆上的宝石旋转；旋转的角度就是宝石加工的点或面偏离“零点”位置的角度值，这个角度称为该面的面角。 升降装置由第二导轨41、安装座42、花键轴11、花键套33、花键轴轴承座39、花键套轴承座40、磨盘12、抛光盘13、第一皮带轮26、第二皮带轮27、联轴器30、挡水盘14、“零点”感应器32、测量装置23、丝杠29、丝杠螺母31、第二伺服电机28、交流电动机25、变频器37组成，由伺服电机驱动丝杠旋转通过丝杠螺母带动花键轴承座上下移动。磨盘12、抛光盘13安装在花键轴上部的安装座上；盘的转动速度由变频器输出的频率控制，宝石的加工点或面到磨盘或抛光盘的距离，就是磨盘或抛光盘的升降高度，称为面高。 夹紧装置与粘接杆装配的端面上有一个限位槽，粘接杆中部圆弧面上设有定位销，在加工过程中，有两个作用，一是粘接杆与夹紧装置的位置关系保持不变，二是粘接杆的高度相对夹紧装置保持不变；其目的是保证宝石在加工过程中冠部与亭部反粘后加工位置的对应关系。 磨盘安装在花键轴上部的安装座上，抛光盘安装在磨盘上部，安装座中心设有圆柱销，上部有螺纹，用螺母拧紧，使磨盘、抛光盘与花键轴成为一体，磨、抛光盘的旋转是由花键轴与之装配的花键套上的皮带轮通过皮带与交流电动机装配的皮带轮联接而转动的，转速是通过与交流电动机联接的变频器发射的频率由系统软件控制的。 二、数控系统由控制器、触摸屏、系统软件、数据库、感应器开关、滤波器组成。 为使操作者工作时方便，工作台上设有相关的启动、停止、数据加载按钮等，作用等同于触摸屏对应按钮；因伺服电机与驱动器有闭环控制，所有伺服电机工作时不丢步，控制精度高，机械的升降装置、移动装置、摆动装置、旋转装置分别由伺服电机、步进电机驱动，其位移量按照控制系统程序中的动作指令快速、精准到达指定的位置，磨抛盘由交流电动机驱动高速转动，经过逐个点、面的加工，就完成了宝石的围形、刻面磨削及抛光的加工。 本技术的效果是自动化程度高，操作简便，省时省力，加工效率高、工艺好，又可根据原料的高度在工艺要求范围内方便调整产品参数，具有“保重”功能。加工效率为目前的5到8倍。 【专利附图】【附图说明】: 附图1目前纯天然宝石加工机械结构示意图 附图2 A-2D是本专利技术实例的“零点”位置结构示意图，分别为整机的正视图，侧视图，俯视图和一般视图 附图3本专利技术实例“本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数控宝石磨抛一体机，其特征在于包含测量装置、升降装置，移动装置、摆动装置、旋转装置、机体及数控系统；机体上部设有部件的安装板，移动装置安装在安装板上部；升降装置安装在安装板下部；摆动装置安装在移动装置的工作台（2）上；旋转装置安装在摆动装置的安装坐上；测量装置有两个，一个安装在摆动装置的摆动臂上；另一个安装在升降装置上部磨盘挡水圈上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈江，
申请(专利权)人：陈江，
类型：新型
国别省市：吉林;22