宝石定位固定器制造技术

一种宝石定位固定器，包括基部和被施用在基部上的覆盖板。覆盖板具有洞，每一个洞用于每个待加工的宝石。至少一个偏移构件被定位在板的下方。偏移构件向宝石施加向上的力以接触覆盖板。板由传导电的材料形成，从而将任何带电粒子传导离开宝石加工表面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】宝石定位固定器相关申请的交叉引用本申请要求2008年10月21日提交的临时申请序列号61/196，823的权益。
技术介绍
本专利技术涉及宝石定位固定器(gemstone positioning fixture)，且更具体地，涉及通常用于通过电子束或离子束源做出的雕刻的这样的固定器。在首饰和宝石行业中已经出现了允许抛光过的宝石的平面(table)的纳米雕刻 (nano-engraving)的新技术，这样的纳米雕刻小到不可被人的肉眼看到，或甚至利用普通的IOX环(loop)。这种纳米雕刻通过精细的聚焦离子束(带电粒子)做出，这种精细的聚焦离子束(带电粒子)在约30纳米深的范围烧蚀(ablate)宝石的表面。离子束的靶向和操纵在如此小的范围且利用这种功率进行，使得在宝石被雕刻时带电离子粒子趋于在宝石的表面上积聚电荷。电荷的这种积聚可以使离子束发散或扭曲，导致在宝石平面表面上的不可预测的雕刻。目前的实践需要使用诸如黄金的导电覆层制备用于雕刻的宝石，并且然后使用导电粘合剂将被包覆的宝石固定于接地的固定器。这个过程需要对宝石的专业的操作，需要额外的时间并且增加了宝石的脆弱部分的破裂的风险。此外，粘合剂和接地支持物的使用允许单独的宝石的显著不对准，这必须在聚焦离子束设备的费时的编排程序中来纠正。本专利技术涉及对上文描述的系统的改进，并且涉及由上文描述的系统导致或未解决的问题中的某些的解决方案。专利技术概述本专利技术的宝石定位固定器被设计为在生产或分级中将单一或多个宝石以使得所述宝石被适当地定位以进行处理的方式牢固地保持，并且不必包覆宝石或通过粘合剂将宝石附接于支持物，所述处理包括使用聚焦离子或电子束的纳米级雕刻。固定器的设计使宝石在没有粘合剂的情况下被保持，并且允许任何电荷被吸引至地。此外，宝石的与生产或分级处理有关的对准和居中通过在固定器中设计的特征被机械地实现，由此消除了处理设备的关于单独宝石的定制的编排程序和靶向的需要。固定器可用于为了宝石的生产和分级中的任何数目的过程而定位宝石，所述过程包括使用激光或其他带电的束来成形、雕刻或切割的方法，虽然这样的其他方法可能不具有与电荷的分散有关的问题。本专利技术可以被具有对于以预确定的对齐方式(alignment)来牢固地保持宝石以进行包括雕刻宝石过程的处理的需要的宝石和首饰制造商和分级公司使用。因此，本专利技术提供宝石定位固定器，其包括覆盖板和基部。基部支持覆盖板。覆盖板具有在位置和数目方面与待加工的宝石匹配的多个洞。偏移构件(biasing member)被定位在洞的下方。偏移构件支撑支持板，支持板具有适于接收宝石并且将宝石支持在一位置使得宝石的加工表面面向洞的顶表面。偏移构件可以是螺旋弹簧、板弹簧(leaf spring) 或其他类型的偏移构件。本专利技术的另一个实施方案提供宝石定位固定器，其包括基部。基部具有在其中形成的一个或多个柱塞孔。覆盖板被施用在基部上。覆盖板具有在位置和数目方面与基部4中的柱塞孔匹配的多个洞。偏移构件被定位在柱塞孔中的一个或多个内。柱塞(plunger) 被定位在位于各自的柱塞孔内的每个偏移构件的顶上，并且具有适合于接收宝石并且将宝石支持在一位置使得宝石的加工表面背离柱塞的顶表面。固定器基板具有弹簧压缩杆 (spring compression pin)并且被定位在基部的底部。弹簧压缩基板具有在数目和位置方面与弹簧压缩杆匹配的孔，并且弹簧压缩杆被插入那些孔中。弹簧压缩板被定位在弹簧压缩基板上方并且在偏移构件下方并且与弹簧压缩杆接触。因此，当固定器基板被施用时， 弹簧压缩杆接触弹簧压缩板，弹簧压缩板进而向偏移构件、柱塞和宝石提供向上的力。覆盖板，以及可能地零件中的其他的，由传导电的材料形成，从而将任何带电粒子传导离开宝石加工表面。本专利技术的其他目的和优点将在下文变得明显。附图简述附图说明图1是根据本专利技术的一个实施方案构建的固定器的透视图。图2是图1中所示的固定器的以透视方式的分解图。图3A是实质上如图1中所示的被部分分解的固定器的截面图。图;3B是图1中所示的固定器的沿线3-3取的截面图。图4是本专利技术的其中没有覆盖板的实施方案的截面图。图5是本专利技术提供的固定器的剖视图，其作为包括电子束和离子束设备的总装置的部分被示出。图6是本专利技术提供的固定器的另一个实施方案的截面图，其作为包括电子束和离子束设备的总装置的部分被示出。图7是本专利技术提供的固定器的又另一个实施方案的截面图，其作为包括电子束和离子束设备的总装置的部分被示出。图8是本专利技术提供的固定器的再另一个实施方案的示出了在底座中的宝石的截面图，其作为包括电子束和离子束设备的总装置的部分被示出。专利技术的详细描述本专利技术提供用于定位宝石35并且呈现宝石的加工表面(work surfaCe)36以用于某些加工的宝石定位固定器10。加工包括使用诸如离子束和/或电子束的高能粒子束 (high energy particle beam)以将带电粒子引导至加工表面36上以向加工表面上雕刻标记，例如数字或条形码。在图2-5中所示的实施方案中，固定器10包括基部15。图形中所示的基部15具有长方体的形状，具有矩形的侧和在一个方向上的实质上正方形的横截面，该方向将称为水平，但是可以使用许多其他形状。基部15具有被形成为完全穿过基部的一个或优选多个柱塞孔20，柱塞孔20优选在实质上竖直的方向上，然而可以包括任何方向或期望的角度。偏移构件25被定位在基部15中的每个柱塞孔20内。每个偏移构件25与柱塞30 共同作用。柱塞30具有与柱塞孔20实质上相同的横断面形状，具有略微小于柱塞孔的尺寸的外部尺寸(outside dimension)，从而允许柱塞在柱塞孔中自由地竖直地移动而没有显著的横向运动。在图中所示的实施方案中，柱塞孔20和柱塞30是圆柱状的，并且柱塞的直径略微小于柱塞孔的直径。每个柱塞30优选具有适合于并且被成形以与偏移构件25相互作用的底表面，诸如被成杯状以与螺旋弹簧相互作用。每个柱塞30的顶表面被成形为与宝石35相互作用，从而提供支持而不在宝石的较脆弱的部分上施加过度的力，并且在顶部呈现待加工或设想的宝石的表面，下文称为加工表面36。宝石35可以是粗糙的未切割的宝石或切割过的宝石，并且可以是钻石、红宝石、蓝宝石或其他贵重的宝石。对于其中宝石35是钻石并且加工表面36是钻石的平面或顶表面的情况，柱塞30 的顶表面被成形为具有凹部，所述凹部的最低点在中心，使得钻石的中心最低点37或底尖 (culet)被良好地支持。柱塞30甚至可以具有在其顶表面中形成的锥形的凹部。此外，开口 32可以被形成在柱塞30的顶表面中，通常在其中心，以在支持宝石35期间在底尖上施加可能的最小量的力。在所示的实施方案中，现在主要参照图3A和3B，柱塞孔20的壁22在基部15的内部仅向下部分地延伸，使得在基部的下侧内形成更敞开的室17。室17的上区域由肩部19 和壁22的底部边缘形成，肩部19绕着基部15的下侧的内部周长延伸。因此，柱塞孔20的底端与室17的顶部重合。在本实施方案的最优选的型式中，底部弹簧压缩板40被定位在室17内并且被设计大小以适合室17，并且在室内向上和向下可移动。在本实施方案的最优选的型式中，偏移构件25是螺旋弹簧，并且弹簧压缩板40可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种宝石定位固定器，包括：基部，其具有顶表面和底表面，以及在所述基部中形成的一个或多个柱塞孔；偏移构件，其被定位在所述柱塞孔中的一个或多个内；柱塞，其被定位在位于各自的柱塞孔内的每个偏移构件的顶上，并且具有适于接收宝石并且将所述宝石支持在一位置使得所述宝石的加工表面背离所述柱塞的顶表面；组件，其被施用于所述基部的所述底表面，所述组件推动所述偏移构件、柱塞和宝石向上穿过所述基部中的所述柱塞孔。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰德尔·M·瓦格纳，
申请(专利权)人：捷迈克斯系统公司，
类型：发明
国别省市：US