[發明專利]鉆石研磨智能機器人的升降運動及旋轉裝置

在審

• 申請號: 201710202893.1
• 申請日: 2017-03-30
• 公開（公告）號: CN106903571A
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 何家悅
• 申請（專利權）人: 佛山市業鵬機械有限公司
• 主分類號: B24B9/16
• 分類號: B24B9/16;B24B41/02;B24B47/00;B24B49/00;B24B51/00;B25J11/00
• 代理公司: 佛山東平知識產權事務所(普通合伙)44307
• 代理人: 詹仲國

技術領域

本發明涉及鉆石加工設備技術領域，更具體是涉及一種鉆石研磨智能機器人的升降運動及旋轉裝置。

背景技術

加工成首飾的金剛石稱為鉆石。天然金剛石晶體的晶面上存在各種瑕疵，晶體內部也會存在氣泡、裂紋、缺口以及其它瑕疵。用來加工成飾品的鉆坯，通過分解方案設計、分解(劈、鋸或激光切割)、車鉆(磨邊線)、粗磨(磨錐)、臺面和瓣面的研磨和拋光等工序之后才能成為鉆石成品-首飾鉆。

磨鉆(研磨和拋光)是鉆石加工中最為復雜，最為關鍵的工序。為了做到最大限度地展現鉆石的光學特性，現代的鉆石琢型設計為燦爛型琢型，主要指的是標準工的燦爛型圓鉆。光線通過該型成品鉆石的臺面和各個瓣面的反射和折射，能使鉆石的“出火”和光澤達到最佳程度，將鉆石晶體的天然美發揮得淋漓盡致。

燦爛型圓鉆的琢形由中部邊線、面部和底部組成。面部除了垂直于鉆石中心線的臺面之外還有32個瓣面成三圈排列，分別稱為小瓣(16個)、主瓣(8個)和星瓣(8個)。這三圈瓣面的幾何成型是三個不同錐角和不同面數的多等邊棱錐體。底部有24個瓣面成兩圈排列，分別稱為底小瓣(16個)和底主瓣(8個)。這兩圈瓣面的幾何成型也是兩個不同錐角和不同面數的棱錐體。底主瓣最后都匯聚到一點，稱為成品鉆石的底尖。

磨鉆工序就是要完美實現上述的琢形。本發明的機器的夾具能調節出不同的傾角，并能繞自身的軸線自動分度，按工藝程序精確磨出成品鉆的57個面。成品鉆的成型問題解決之后，關鍵便是提高磨鉆的生產效率。磨鉆的效率可以用磨鉆強度來描述，即單位時間內的鉆坯表層去除量。

影響磨削強度的因素主要是如下四個：1，磨盤轉速轉速越高，鉆石的磨削強度越大；2，單位壓力加大鉆石和磨盤接觸帶的壓力會增加鉆石的磨削量，但單位壓力過大會很快把鉆石微粉刮掉，并加快磨盤的磨損，甚至使鉆石破裂；3，鉆石微粉在磨盤工作面的涂布鉆石微粉微粒規格加大磨削強度增大，但光潔度會變差，微粉涂布密度在一定范圍內磨鉆效率最高，這方面已積累了豐富的經驗數據；4，磨削的取向。

為此，針對上述四個因素中的第一個，我們在配套本發明的臺式鉆石磨機中已將磨盤轉速大幅度提高。這是通過精細的動平衡技術和變頻驅動技術達到的。鉆石的晶體結構造成其硬度的各向異性。磨削時須找到面網的所在位置，并把鉆石沿硬度最小的方向定位，才能產生最高的磨削強度。本發明的旋轉驅動取向裝置在不斷的改變方向的過程中智能判斷最佳取向，給予定位。而且在磨削過程中通過一套自動改變彈簧拉力的機構調節磨削壓力，並通過智能判斷產生出工件對磨盤的最佳壓力值。

因而，本發明旨在完美解決成品鉆的磨削琢形精確度、磨削表面質量、及磨削的生產效率問題，以求達到最大的經濟效益。

發明內容

本發明的目的就是為了解決現有技術之不足而提供的一種能顯著提高生產效率，而且質量可靠的鉆石研磨智能機器人的升降運動及旋轉裝置。

本發明是采用如下技術解決方案來實現上述目的：一種鉆石研磨智能機器人的升降運動及旋轉裝置，其特征在于，它包括升降運動及旋轉機構和連接控制升降運動及旋轉機構動作的控制器，升降運動及旋轉機構包括步進電機、連接電機齒輪、內螺紋齒輪、升降絲桿芯軸、升降旋轉導柱、導套立柱、導套，連接電機齒輪固定于步進電機的轉子軸上，升降絲桿芯軸通過內螺紋齒輪與連接電機齒輪嚙合傳動，升降旋轉導柱套設于升降絲桿芯軸外；導套立柱立向設置在底座上，導套設置在導套立柱內，升降旋轉導柱連同升降絲桿芯軸插入導套的中間孔，在升降旋轉導柱與導套之間設置有滾珠套，在升降絲桿芯軸的下部沿軸向方向設置有定位槽，升降旋轉導柱的側部設置有定位槽對應的升降絲桿芯柱限位銷，限制升降絲桿芯柱的上下移動的行程；利用導套、滾珠套、升降旋轉導柱結合步進電機實現直線運動和旋轉運動，能滿足機構的升降運動及旋轉運動的順暢及耐磨要求。

進一步地，所述升降旋轉導柱的上部設置有翻邊，翻邊與懸臂組件連接固定，在翻邊的下方套設有偏心軸導向固定座，偏心軸導向固定座的端部設置有偏心軸導輪，偏心軸導輪的外側設置有與其對應的立向設置的偏心軸，該偏心軸的下方連接有驅動其轉動的行星電機裝置，行星電機裝置的下方連接有電機安裝立柱連接支撐于底座上。

進一步地，所述行星電機裝置包括行星電機和與行星電機連接的行星電機減速器，偏心軸連接于行星電機減速器的輸出端。

進一步地，所述滾珠套內設置有多個滾珠，升降旋轉導柱的直徑及圓度在0.005mm以內，硬度在HRC60以上，表面粗糙度Ra0.8以上。