碼粘磨拋全自動(dòng)寶石加工的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種碼粘磨拋全自動(dòng)寶石加工機(jī)，其自動(dòng)碼石系統(tǒng)包括作升降運(yùn)動(dòng)的儲(chǔ)料倉(cāng)和設(shè)于儲(chǔ)料倉(cāng)下方的坯件托架，儲(chǔ)料倉(cāng)出料管上設(shè)有可使坯件成排下料的落料閘門(mén)；其自動(dòng)粘石系統(tǒng)包括裝夾鋁排且可作升降運(yùn)動(dòng)的鋁排卡具和感應(yīng)加熱線圈，感應(yīng)加熱線圈的位置對(duì)應(yīng)于坯件與鋁排粘石桿的粘結(jié)位置；其坯件輸送系統(tǒng)為承載坯件托架并將其于自動(dòng)碼石系統(tǒng)和自動(dòng)粘石系統(tǒng)之間運(yùn)送的移動(dòng)裝置；其自動(dòng)研磨系統(tǒng)包括作水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)的鋁排架和作升降運(yùn)動(dòng)的磨盤(pán)，鋁排架內(nèi)設(shè)有左右對(duì)稱擺動(dòng)的雙鋁排夾具以及驅(qū)動(dòng)鋁排粘石桿轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)；其機(jī)械手設(shè)于自動(dòng)粘石系統(tǒng)和自動(dòng)研磨系統(tǒng)之間。本實(shí)用新型使寶石加工過(guò)程實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化，提高了生產(chǎn)效率、加工質(zhì)量和產(chǎn)量。
【專利說(shuō)明】碼粘磨拋全自動(dòng)寶石加工機(jī)
(-)【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本實(shí)用新型涉及寶石、珠寶、玻璃飾品加工設(shè)備，具體說(shuō)是一種碼粘磨拋全自動(dòng)寶石加工機(jī)。
(二)【背景技術(shù)】:
[0002]寶石、珠寶、玻璃飾品加工是指將人工切割、定型后的材料原坯按特定工藝打磨拋光后制成各種幾何形狀的成品，如圓形、心形、蛋形、棱形等各種形狀，這些成品經(jīng)手工鑲嵌而制成各種寶石、珠寶、玻璃飾品。
[0003]寶石、珠寶、玻璃飾品加工已從手工操作發(fā)展到機(jī)械化作業(yè)，目前，現(xiàn)有技術(shù)中存在多種結(jié)構(gòu)形式的數(shù)控寶石加工設(shè)備，比較有代表性的如專利申請(qǐng)?zhí)枮?00910114000.3的《數(shù)控寶石成型機(jī)》和專利申請(qǐng)?zhí)枮?01110334049.7的《數(shù)控全自動(dòng)寶石研磨成型機(jī)》所公開(kāi)的技術(shù)方案，這類寶石加工設(shè)備存在以下不足:
[0004]1、粘石過(guò)程需人工手動(dòng)碼放寶石坯件，速度慢，效率低。
[0005]2、粘石、磨拋、反石、取石各工序間需人工反復(fù)搬運(yùn)和裝卸鋁排，勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低。
[0006]3、使用單一鋁排，每次可加工的產(chǎn)品數(shù)量較少，產(chǎn)量小，生產(chǎn)效率較低。
[0007]4、實(shí)現(xiàn)鋁排運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，體積大，安裝調(diào)試?yán)щy，制造成本高。
[0008]5、粘石環(huán)節(jié)中采用液化氣燃燒加熱，有廢氣排放，不環(huán)保。
(三)實(shí)用新型內(nèi)容:
[0009]為此，本實(shí)用新型提出了一種碼粘磨拋全自動(dòng)寶石加工機(jī)，其目的在于簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，減少人工參與，提高自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率。
[0010]能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的的碼粘磨拋全自動(dòng)寶石加工機(jī)，包括自動(dòng)碼石系統(tǒng)、坯件輸送系統(tǒng)、自動(dòng)粘石系統(tǒng)、機(jī)械手和自動(dòng)研磨系統(tǒng)，所述自動(dòng)碼石系統(tǒng)包括作升降運(yùn)動(dòng)的儲(chǔ)料倉(cāng)和設(shè)于儲(chǔ)料倉(cāng)下方的坯件托架，所述儲(chǔ)料倉(cāng)的出料管垂直橫向間隔排列，所述出料管的管徑對(duì)應(yīng)于寶石坯件的直徑，出料管上設(shè)有可使寶石坯件成排下料的落料閘門(mén)；所述自動(dòng)粘石系統(tǒng)包括作升降運(yùn)動(dòng)的鋁排卡具(裝夾鋁排)和感應(yīng)加熱線圈，所述感應(yīng)加熱線圈的位置對(duì)應(yīng)于寶石坯件與鋁排粘石桿的粘結(jié)位置；所述坯件輸送系統(tǒng)為承載坯件托架并將其于自動(dòng)碼石系統(tǒng)和自動(dòng)粘石系統(tǒng)之間運(yùn)送的移動(dòng)裝置，沿運(yùn)送方向，所述坯件托架的前部設(shè)有環(huán)氧樹(shù)脂料盤(pán)，后部設(shè)有坯件托盤(pán)，所述坯件托盤(pán)上設(shè)有與各出料管位置對(duì)應(yīng)的存料口 ；所述自動(dòng)研磨系統(tǒng)包括作水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)的鋁排架和作升降運(yùn)動(dòng)的磨盤(pán)，所述鋁排架內(nèi)設(shè)有在水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向左右對(duì)稱擺動(dòng)的雙鋁排夾具以及驅(qū)動(dòng)鋁排粘石桿轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)；所述機(jī)械手設(shè)于自動(dòng)粘石系統(tǒng)和自動(dòng)研磨系統(tǒng)之間，包括至少具有五自由度的開(kāi)式連桿機(jī)構(gòu)，所述連桿機(jī)構(gòu)的自由端設(shè)有搬運(yùn)鋁排的真空吸盤(pán)。
[0011]本實(shí)用新型不僅能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)碼放和粘貼寶石坯件，雙鋁排擺動(dòng)進(jìn)行復(fù)雜軌跡磨肖IJ，獲得寶石磨削表面高光亮度，而且可通過(guò)機(jī)械手實(shí)現(xiàn)鋁排的搬運(yùn)和裝卸工作，全程可封閉作業(yè)，無(wú)粉塵污染，無(wú)廢氣排放。
[0012]可于所述機(jī)械手的工作范圍內(nèi)設(shè)置自動(dòng)反石系統(tǒng)，所述自動(dòng)反石系統(tǒng)包括將上、下鋁排相向裝夾且可分別作升降運(yùn)動(dòng)的上、下鋁排卡具和上、下感應(yīng)加熱線圈，所述上、下感應(yīng)加熱線圈的位置分別對(duì)應(yīng)于上、下鋁排粘石桿與寶石坯件的粘結(jié)位置。
[0013]所述反石系統(tǒng)可對(duì)需要進(jìn)行雙面加工的寶石坯件完成上、下面的對(duì)調(diào)，鋁排搬運(yùn)和裝卸的相關(guān)作業(yè)也由機(jī)械手完成。
[0014]所述落料閘門(mén)的一種結(jié)構(gòu)包括對(duì)應(yīng)于出料管的上、下槽口設(shè)置的上、下閘板，所述上、下閘板之間的距離對(duì)應(yīng)于寶石坯件的直徑，上、下閘板連接使其交替進(jìn)出上、下槽口的擺臂，所述擺臂連接閘門(mén)電機(jī)。上閘板退出時(shí)寶石坯件下落至下閘板上，上閘板進(jìn)入時(shí)下閘板退出，寶石坯件跌落出料管，該落料閘門(mén)可保證出料管每一次只落下一顆寶石坯件。
[0015]可使雙鋁排夾具左右對(duì)稱擺動(dòng)的一種機(jī)構(gòu)包括由四個(gè)擺動(dòng)齒輪組成的擺動(dòng)齒輪組，所述擺動(dòng)齒輪依次嚙合，外側(cè)兩個(gè)擺動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)軸分別連接對(duì)應(yīng)的鋁排夾具，所述鋁排架上設(shè)置擺動(dòng)電機(jī)，所述擺動(dòng)電機(jī)的輸出軸與內(nèi)側(cè)中的一個(gè)擺動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)軸連接。
[0016]可使磨盤(pán)作升降運(yùn)動(dòng)的一種機(jī)構(gòu)包括托盤(pán)、主軸、主軸箱、主軸電機(jī)、絲桿螺母副、傳動(dòng)齒輪副和主軸箱電機(jī)，所述托盤(pán)安裝于主軸上，所述主軸安裝于主軸箱內(nèi)部，所述主軸電機(jī)設(shè)于主軸箱底部且其輸出軸與主軸連接，所述主軸箱垂直滑動(dòng)安裝，其箱體與絲桿螺母副的螺母連接，絲桿螺母副的絲杠連接主軸箱電機(jī)驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)齒輪副。
[0017]所述連桿機(jī)構(gòu)的一種結(jié)構(gòu)包括支撐桿、長(zhǎng)臂桿、短臂桿、腕桿和腕關(guān)節(jié)，所述支撐桿豎直安裝且繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，所述長(zhǎng)臂桿鉸接支撐桿且在垂直平面內(nèi)繞鉸接點(diǎn)擺動(dòng)，所述短臂桿與長(zhǎng)臂桿鉸接且在垂直平面內(nèi)繞鉸接點(diǎn)擺動(dòng)，所述腕桿與短臂桿鉸接且在水平面內(nèi)繞鉸接點(diǎn)擺動(dòng)，所述腕關(guān)節(jié)與腕桿連接且繞腕桿的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，所述真空吸盤(pán)安裝于腕關(guān)節(jié)上。
[0018]本實(shí)用新型的有益效果:
[0019]本實(shí)用新型碼粘磨拋全自動(dòng)寶石加工機(jī)采用了自動(dòng)粘石系統(tǒng)、自動(dòng)反石系統(tǒng)、機(jī)械手、雙鋁排加工系統(tǒng)、可升降磨盤(pán)系統(tǒng)和感應(yīng)加熱系統(tǒng)，這些系統(tǒng)的引入使寶石的加工過(guò)程實(shí)現(xiàn)了完全自動(dòng)化，人工參與的部分減少，人員勞動(dòng)強(qiáng)度降低，生產(chǎn)效率提高，加工質(zhì)量提聞，廣量提聞，機(jī)體體積減小，環(huán)境污染減小，能源消耗減少。
(四)【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0020]圖1為本實(shí)用新型中，自動(dòng)碼石系統(tǒng)、坯件輸送系統(tǒng)和自動(dòng)粘石系統(tǒng)一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為圖1中自動(dòng)碼石系統(tǒng)的側(cè)視圖。
[0022]圖3為本實(shí)用新型中，機(jī)械手和自動(dòng)研磨系統(tǒng)一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4為圖3中的A向視圖。
[0024]圖5為圖3中的B向視圖。
[0025]圖6為本實(shí)用新型中，自動(dòng)反石系統(tǒng)一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖號(hào)標(biāo)識(shí):1、儲(chǔ)料倉(cāng)；2、坯件托架；3、落料閘門(mén)；4、鋁排卡具；5、感應(yīng)加熱線圈；
6、招排；7、招排粘石桿；8、環(huán)氧樹(shù)脂料盤(pán)；9、還件托盤(pán)；10、招排架；11、磨盤(pán)；12、招排夾具；13、機(jī)械手；14、真空吸盤(pán)；15、出料管；16、閘板；17、寶石坯件；18、擺動(dòng)齒輪；19、擺動(dòng)電機(jī)；20、托盤(pán)；21、主軸；22、主軸箱；23、主軸電機(jī)；24、絲桿螺母副；25、傳動(dòng)齒輪副；26、主軸箱電機(jī)；27、支撐桿；28、長(zhǎng)臂桿；29、短臂桿；30、腕桿；31、腕關(guān)節(jié)；32、碼石背板；33、碼石氣缸；34、滑動(dòng)托板；35、擺臂；36、擺臂支座；37、閘門(mén)電機(jī)；38、輸送電機(jī)；39、機(jī)架；40、粘石背板；41、粘石氣缸；42、轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)；43、曲柄連桿機(jī)構(gòu)；44、往復(fù)運(yùn)動(dòng)電機(jī)；45、反石背板；46、反石氣缸。
(五)【具體實(shí)施方式】:
[0027]下面結(jié)合附圖所示實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0028]對(duì)于寶石坯件17的半球加工，本實(shí)用新型碼粘磨拋全自動(dòng)寶石加工機(jī)包括自動(dòng)碼石系統(tǒng)、坯件輸送系統(tǒng)、自動(dòng)粘石系統(tǒng)、機(jī)械手13和自動(dòng)研磨系統(tǒng)，所述坯件輸送系統(tǒng)設(shè)于自動(dòng)碼石系統(tǒng)和自動(dòng)粘石系統(tǒng)之間，所述機(jī)械手13設(shè)于自動(dòng)粘石系統(tǒng)和自動(dòng)研磨系統(tǒng)之間；對(duì)于寶石坯件17的全球加工，本實(shí)用新型粘磨拋全自動(dòng)寶石加工機(jī)包括自動(dòng)碼石系統(tǒng)、坯件輸送系統(tǒng)、自動(dòng)粘石系統(tǒng)、自動(dòng)反石系統(tǒng)、機(jī)械手13和自動(dòng)研磨系統(tǒng)，所述自動(dòng)反石系統(tǒng)對(duì)應(yīng)于自動(dòng)粘石系統(tǒng)設(shè)置并處于機(jī)械手13的工作范圍之內(nèi)。
[0029]所述自動(dòng)碼石系統(tǒng)包括碼石背板32、碼石氣缸33、滑動(dòng)托板34、儲(chǔ)料倉(cāng)I和還件托架2，所述碼石背板32豎直安裝于機(jī)架39，所述碼石氣缸33安裝在碼石背板32的頂部，所述滑動(dòng)托板34安裝在碼石背板32的豎直滑動(dòng)軌道上并與碼石氣缸33的活塞桿相連,盛有寶石坯件17的儲(chǔ)料倉(cāng)I安裝在滑動(dòng)托板34上；所述儲(chǔ)料倉(cāng)I的出料管15垂直橫向間隔排列(平行于碼石背板32)，各出料管15的管徑對(duì)應(yīng)于寶石坯件17的直徑，對(duì)應(yīng)于各出料管15于滑動(dòng)托板34上設(shè)置落料閘門(mén)3，所述落料閘門(mén)3為對(duì)應(yīng)于出料管15開(kāi)設(shè)的上、下槽口而設(shè)置的上、下水平閘板16，所述上、下閘板16通過(guò)擺臂35安裝，本實(shí)施方式中，所述擺臂35上開(kāi)設(shè)有許多用于連接上、下閘板16的T型槽，所述擺臂35的一軸端安裝在擺臂支座36上，擺臂35的另一軸端與閘門(mén)電機(jī)37連接；所述坯件托架2設(shè)于儲(chǔ)料倉(cāng)I的下方，坯件托架2上設(shè)有坯件托盤(pán)9，坯件托盤(pán)9上設(shè)有與各出料管15位置對(duì)應(yīng)的存料口，如圖1、圖2所示。
[0030]碼石加工開(kāi)始時(shí)，碼石氣缸33推動(dòng)滑動(dòng)托板34帶動(dòng)儲(chǔ)料倉(cāng)I下降到一定高度，通過(guò)閘門(mén)電機(jī)37驅(qū)動(dòng)擺臂35在一定角度內(nèi)正反擺動(dòng)，帶動(dòng)上、下閘板16做交替的伸縮運(yùn)動(dòng)，即可控制寶石坯件17成排的下落到坯件托盤(pán)9的存料口中，圖1所示為下閘板16開(kāi)啟而上閘板16關(guān)閉，各出料管15中只有一顆寶石坯件17下落，圖2所示為下閘板16關(guān)閉而上閘板16開(kāi)啟，各出料管15中的寶石坯件17下落于下閘板16上備料。
[0031]所述坯件輸送系統(tǒng)為設(shè)于機(jī)架39內(nèi)部的移動(dòng)裝置，所述移動(dòng)裝置包括絲杠螺母副24和輸送電機(jī)38，所述坯件托架2安裝于機(jī)架39上的水平滑動(dòng)軌道上，絲杠螺母副24中的螺母連接坯件托架2，絲杠螺母副24中的絲杠連接輸送電機(jī)38的輸出軸；沿運(yùn)送方向(自動(dòng)碼石系統(tǒng)至自動(dòng)粘石系統(tǒng)方向)，所述坯件托架2的前部設(shè)有環(huán)氧樹(shù)脂料盤(pán)8，而坯件托盤(pán)9設(shè)在還件托架2后部,如圖1所不。
[0032]加工過(guò)程中，通過(guò)輸送電機(jī)38的正反轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)絲桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)與螺母相連的坯件托架2沿水平滑動(dòng)軌道運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)坯件托架2在自動(dòng)碼石系統(tǒng)和自動(dòng)粘石系統(tǒng)之間的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，完成對(duì)寶石坯件17的輸送。
[0033]所述自動(dòng)粘石系統(tǒng)包括粘石背板40、粘石氣缸41、裝夾招排6的招排卡具4和感應(yīng)加熱電源，所述粘石背板40豎直安裝在機(jī)架39上，所述粘石氣缸41安裝在粘石背板40的頂部，所述鋁排卡具4安裝在粘石背板40的豎直滑動(dòng)軌道上并與粘石氣缸41的活塞桿相連，將感應(yīng)加熱電源安裝在粘石背板40上，感應(yīng)加熱電源的感應(yīng)加熱線圈5的位置對(duì)應(yīng)于鋁排粘石桿7與寶石坯件17粘結(jié)的位置，如圖1所示。
[0034]在加工過(guò)程中，寶石坯件17于坯件托盤(pán)9上碼放好后，坯件托架2沿水平滑動(dòng)軌道向自動(dòng)粘石系統(tǒng)位置運(yùn)動(dòng)，待坯件托架2前部的環(huán)氧樹(shù)脂料盤(pán)8到達(dá)自動(dòng)粘石系統(tǒng)位置時(shí)，坯件托架2停止，粘石氣缸41推動(dòng)鋁排卡具4帶動(dòng)鋁排6下降，使鋁排粘石桿7沾取料盤(pán)中的環(huán)氧樹(shù)脂，沾取后粘石氣缸41拉動(dòng)鋁排卡具4帶動(dòng)鋁排6上升，坯件托架2繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，待坯件托盤(pán)9到達(dá)自動(dòng)粘石系統(tǒng)位置時(shí)，坯件托架2停止，粘石氣缸41推動(dòng)鋁排卡具4帶動(dòng)鋁排6下降與寶石坯件17壓緊，感應(yīng)加熱線圈5升溫融化各鋁排粘石桿7上的環(huán)氧樹(shù)月旨，將寶石還件17粘結(jié)在招排粘石桿7的端部，完成粘石工作。
[0035]所述機(jī)械手13包括具有五自由度的開(kāi)式連桿機(jī)構(gòu)，所述連桿機(jī)構(gòu)包括支撐桿27、長(zhǎng)臂桿28、短臂桿29、腕桿30和腕關(guān)節(jié)31，所述支撐桿27通過(guò)底座于機(jī)架39上安裝且繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)而構(gòu)成豎直旋轉(zhuǎn)自由度，所述長(zhǎng)臂桿28鉸接支撐桿27且在垂直平面內(nèi)繞鉸接點(diǎn)擺動(dòng)而構(gòu)成俯仰自由度，所述短臂桿29與長(zhǎng)臂桿28鉸接且在垂直平面內(nèi)繞鉸接點(diǎn)擺動(dòng)而構(gòu)成俯仰自由度，所述腕桿30與短臂桿29鉸接且在水平面內(nèi)繞鉸接點(diǎn)擺動(dòng)構(gòu)成水平擺動(dòng)自由度，所述腕關(guān)節(jié)31與腕桿30連接且繞腕桿30的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)而構(gòu)成旋轉(zhuǎn)自由度，真空吸盤(pán)14安裝于腕關(guān)節(jié)31上，連桿機(jī)構(gòu)各關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)依靠對(duì)應(yīng)設(shè)置的關(guān)節(jié)電機(jī)，如圖3所
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[0036]所述自動(dòng)研磨系統(tǒng)包括作水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)的鋁排架10、作升降運(yùn)動(dòng)的磨盤(pán)11和設(shè)于鋁排架10內(nèi)且在水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向左右對(duì)稱擺動(dòng)的雙鋁排夾具12，裝夾鋁排6的雙鋁排夾具12左、右相互背向安裝，對(duì)應(yīng)于雙鋁排夾具12于鋁排架10內(nèi)設(shè)置擺動(dòng)齒輪組，所述擺動(dòng)齒輪組由四個(gè)相同尺寸規(guī)格的擺動(dòng)齒輪18組成，所述擺動(dòng)齒輪18依次嚙合，最外側(cè)兩個(gè)擺動(dòng)齒輪18的轉(zhuǎn)軸分別與左、右鋁排夾具12相連，內(nèi)側(cè)兩個(gè)擺動(dòng)齒輪18之一的轉(zhuǎn)軸與安裝于鋁排架10上的擺動(dòng)電機(jī)19的輸出軸連接，鋁排架10上還設(shè)置兩臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)42，所述轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)42的輸出軸與對(duì)應(yīng)的鋁排6的鋁排粘石桿7的轉(zhuǎn)軸連接；所述鋁排架10通過(guò)水平滑動(dòng)軌道安裝于機(jī)架39上，鋁排架10往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)為設(shè)于機(jī)架39上的曲柄連桿機(jī)構(gòu)43，所述曲柄連桿機(jī)構(gòu)43的驅(qū)動(dòng)為往復(fù)運(yùn)動(dòng)電機(jī)44 ;所述磨盤(pán)11的升降機(jī)構(gòu)包括托盤(pán)20、主軸21、主軸箱22、主軸電機(jī)23、絲桿螺母副24、傳動(dòng)齒輪副25和主軸箱電機(jī)26，承載磨盤(pán)11的托盤(pán)20安裝于主軸21上，所述主軸21安裝于主軸箱22內(nèi)部，所述主軸電機(jī)23設(shè)于主軸箱22底部且其輸出軸與主軸21連接，所述主軸箱22 —側(cè)安裝于機(jī)架39的垂直滑動(dòng)軌道上，主軸箱22另一側(cè)與絲桿螺母副24的螺母連接，絲桿螺母副24的絲杠連接主軸箱電機(jī)26驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)齒輪副25，如圖3、圖4、圖5所示。
[0037]在加工過(guò)程中，通過(guò)控制擺動(dòng)電機(jī)19的轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)齒輪組中四個(gè)擺動(dòng)齒輪18轉(zhuǎn)動(dòng)，使裝卡在鋁排夾具12上的兩個(gè)鋁排6在加工中同時(shí)反向擺動(dòng)相同的角度，滿足加工中對(duì)寶石坯件17擺角的需要；通過(guò)控制轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)42的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)鋁排粘石桿7的轉(zhuǎn)動(dòng)，滿足加工中對(duì)寶石坯件17轉(zhuǎn)角的需要；通過(guò)往復(fù)運(yùn)動(dòng)電機(jī)44驅(qū)動(dòng)鋁排架10沿滑動(dòng)軌道做水平運(yùn)動(dòng)，可滿足加工中水平方向的進(jìn)給需要；通過(guò)主軸箱電機(jī)26的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)與螺母連成一體的主軸箱22沿垂直滑軌做上下運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)磨盤(pán)11垂直升降，可滿足加工中垂直方向的進(jìn)給需要；通過(guò)主軸電機(jī)23的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)主軸21上的磨盤(pán)11轉(zhuǎn)動(dòng)，可提供加工中的磨拋轉(zhuǎn)動(dòng)；磨盤(pán)11的轉(zhuǎn)動(dòng)和鋁排架10平動(dòng)構(gòu)成的復(fù)合運(yùn)動(dòng)，可避免寶石坯件17磨削面表現(xiàn)出現(xiàn)單一的磨痕，提高了寶石坯件17表面光亮度。
[0038]所述自動(dòng)反石系統(tǒng)包括反石背板45、上、下鋁排卡具4、上、下反石氣缸46和感應(yīng)加熱電源的上、下感應(yīng)加熱線圈5，所述反石背板45豎直安裝于機(jī)架39上，所述上、下鋁排卡具4滑動(dòng)安裝于反石背板45的垂直滑動(dòng)導(dǎo)軌上，上、下鋁排6于上、下鋁排卡具4上相向裝夾，上、下反石氣缸46分別安裝在反石背板45的上、下兩端，上、下反石氣缸46的活塞桿分別連接上、下鋁排卡具4，上、下感應(yīng)加熱線圈5的位置分別對(duì)應(yīng)于上、下鋁排粘石桿7與寶石坯件17的粘結(jié)位置，如圖6所示。
[0039]在加工過(guò)程中，待寶石坯件17完成一面的磨拋加工后，取下鋁排6裝卡在自動(dòng)反石系統(tǒng)中的下位鋁排卡具4上，再取一個(gè)空鋁排6裝卡在上位鋁排卡具4上，通過(guò)上、下反石氣缸46推動(dòng)兩個(gè)鋁排6彼此靠近，直到兩鋁排6將寶石坯件17壓緊并運(yùn)動(dòng)到與上、下感應(yīng)加熱線圈5對(duì)應(yīng)的位置停止，通過(guò)感應(yīng)加熱電源先使上位感應(yīng)加熱線圈5升溫，待寶石坯件17與上方空鋁排6的鋁排粘石桿7粘結(jié)后，再使下位感應(yīng)加熱線圈5升溫，使寶石坯件17與原鋁排6的鋁排粘石桿7脫離，從而完成寶石坯件17的反石工作，將反石后的鋁排6取下裝卡在自動(dòng)研磨系統(tǒng)中，即可對(duì)寶石坯件17未加工的一面進(jìn)行加工。
[0040]在加工過(guò)程中，各關(guān)節(jié)電機(jī)的協(xié)同配合可實(shí)現(xiàn)機(jī)械手13在自動(dòng)碼石系統(tǒng)與自動(dòng)粘石系統(tǒng)和自動(dòng)反石系統(tǒng)間搬運(yùn)和裝卸鋁排6 (用真空吸盤(pán)14吸附鋁排6)，如在自動(dòng)粘石系統(tǒng)中將粘石完畢的鋁排6取下，裝卡到自動(dòng)研磨系統(tǒng)的鋁排夾具12上進(jìn)行磨拋加工，待單面磨拋完畢后將鋁排6取下，裝卡到自動(dòng)反石系統(tǒng)的鋁排卡具4上進(jìn)行反石，待反石完畢后再將鋁排6取下，裝卡到自動(dòng)研磨系統(tǒng)的鋁排夾具12上對(duì)寶石坯件17的另一面進(jìn)行磨拋加工。
[0041]本實(shí)用新型各系統(tǒng)用電機(jī)均采用步進(jìn)電機(jī)，所述各步進(jìn)電機(jī)、感應(yīng)加熱電源均通過(guò)線路連接數(shù)控系統(tǒng)，系統(tǒng)運(yùn)行的所有程序、動(dòng)作均采用可編程PLC控制，自動(dòng)完成設(shè)定程序，實(shí)現(xiàn)整機(jī)運(yùn)行的自動(dòng)化。
【權(quán)利要求】
1.碼粘磨拋全自動(dòng)寶石加工機(jī)，其特征在于:包括自動(dòng)碼石系統(tǒng)、坯件輸送系統(tǒng)、自動(dòng)粘石系統(tǒng)、機(jī)械手(13)和自動(dòng)研磨系統(tǒng)，所述自動(dòng)碼石系統(tǒng)包括作升降運(yùn)動(dòng)的儲(chǔ)料倉(cāng)(I)和設(shè)于儲(chǔ)料倉(cāng)(I)下方的坯件托架(2 )，所述儲(chǔ)料倉(cāng)(I)的出料管(15 )垂直橫向間隔排列，所述出料管(15)的管徑對(duì)應(yīng)于寶石坯件(17)的直徑，出料管(15)上設(shè)有可使寶石坯件(17)成排下料的落料閘門(mén)(3);所述自動(dòng)粘石系統(tǒng)包括作升降運(yùn)動(dòng)的鋁排卡具(4)和感應(yīng)加熱線圈(5 )，所述感應(yīng)加熱線圈(5 )的位置對(duì)應(yīng)于寶石坯件(17 )與鋁排粘石桿(7 )的粘結(jié)位置；所述坯件輸送系統(tǒng)為承載坯件托架(2)并將其于自動(dòng)碼石系統(tǒng)和自動(dòng)粘石系統(tǒng)之間運(yùn)送的移動(dòng)裝置，沿運(yùn)送方向，所述坯件托架(2)的前部設(shè)有環(huán)氧樹(shù)脂料盤(pán)(8)，后部設(shè)有坯件托盤(pán)(9)，所述坯件托盤(pán)(9)上設(shè)有與各出料管(15)位置對(duì)應(yīng)的存料口 ；所述自動(dòng)研磨系統(tǒng)包括作水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)的鋁排架(10)和作升降運(yùn)動(dòng)的磨盤(pán)(11)，所述鋁排架(10)內(nèi)設(shè)有在水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向左右對(duì)稱擺動(dòng)的雙鋁排夾具(12)以及驅(qū)動(dòng)鋁排粘石桿(7)轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)；所述機(jī)械手(13)設(shè)于自動(dòng)粘石系統(tǒng)和自動(dòng)研磨系統(tǒng)之間，包括至少具有五自由度的開(kāi)式連桿機(jī)構(gòu)，所述連桿機(jī)構(gòu)的自由端設(shè)有搬運(yùn)鋁排(6)的真空吸盤(pán)(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼粘磨拋全自動(dòng)寶石加工機(jī)，其特征在于:所述機(jī)械手(13)的工作范圍內(nèi)設(shè)置自動(dòng)反石系統(tǒng)，所述自動(dòng)反石系統(tǒng)包括將上、下鋁排(6)相向裝夾且可分別作升降運(yùn)動(dòng)的上、下鋁排卡具(4)和上、下感應(yīng)加熱線圈(5)，所述上、下感應(yīng)加熱線圈(5)的位置分別對(duì)應(yīng)于上、下鋁排粘石桿(7)與寶石坯件(17)的粘結(jié)位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碼粘磨拋全自動(dòng)寶石加工機(jī)，其特征在于:所述落料閘門(mén)(3)包括對(duì)應(yīng)于出料管(15)的上、下槽口設(shè)置的上、下閘板(16)，所述上、下閘板(16)之間的距離對(duì)應(yīng)于寶石坯件(17)的直徑，上、下閘板(16)連接使其交替進(jìn)出上、下槽口的擺臂(35 )，所述擺臂(35 )連接閘門(mén)電機(jī)(37 )的輸出軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碼粘磨拋全自動(dòng)寶石加工機(jī)，其特征在于:可使雙鋁排夾具(12)左右對(duì)稱擺動(dòng)的機(jī)構(gòu)包括由四個(gè)擺動(dòng)齒輪(18)組成的擺動(dòng)齒輪組，所述擺動(dòng)齒輪(18)依次嚙合，外側(cè)兩個(gè)擺動(dòng)齒輪(18)的轉(zhuǎn)軸分別連接對(duì)應(yīng)的鋁排夾具(12)，所述鋁排架(10)上設(shè)置擺動(dòng)電機(jī)(19)，所述擺動(dòng)電機(jī)(19)的輸出軸與內(nèi)側(cè)中的一個(gè)擺動(dòng)齒輪(18)的轉(zhuǎn)軸連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碼粘磨拋全自動(dòng)寶石加工機(jī)，其特征在于:可使磨盤(pán)(11)作升降運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)包括托盤(pán)(20)、主軸(21)、主軸箱(22)、主軸電機(jī)(23)、絲桿螺母副(24)、傳動(dòng)齒輪副(25)和主軸箱電機(jī)(26)，所述托盤(pán)(20)安裝于主軸(21)上，所述主軸(21)安裝于主軸箱(22)內(nèi)部，所述主軸電機(jī)(23)設(shè)于主軸箱(22)底部且其輸出軸與主軸(21)連接，所述主軸箱(22)垂直滑動(dòng)安裝，其箱體與絲桿螺母副(24)的螺母連接，絲桿螺母副(24)的絲杠連接主軸箱電機(jī)(26)驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)齒輪副(25)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碼粘磨拋全自動(dòng)寶石加工機(jī)，其特征在于:所述連桿機(jī)構(gòu)包括支撐桿(27)、長(zhǎng)臂桿(28)、短臂桿(29)、腕桿(30)和腕關(guān)節(jié)(31)，所述支撐桿(27)豎直安裝且繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，所述長(zhǎng)臂桿(28)鉸接支撐桿(27)且在垂直平面內(nèi)繞鉸接點(diǎn)擺動(dòng)，所述短臂桿(29)與長(zhǎng)臂桿(28)鉸接且在垂直平面內(nèi)繞鉸接點(diǎn)擺動(dòng)，所述腕桿(30)與短臂桿(29)鉸接且在水平面內(nèi)繞鉸接點(diǎn)擺動(dòng)，所述腕關(guān)節(jié)(31)與腕桿(30)連接且繞腕桿(30)的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，所述真空吸盤(pán)(14)安裝于腕關(guān)節(jié)(31)上。
【文檔編號(hào)】B24B9/16GK203679968SQ201420039200
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月22日
【發(fā)明者】李海標(biāo), 楊碩, 甘鎮(zhèn)釗 申請(qǐng)人:桂林電子科技大學(xué)