[實(shí)用新型]鉆石研磨智能機(jī)器人

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720325332.6
• 申請(qǐng)日: 2017-03-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206588711U
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何家悅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佛山市業(yè)鵬機(jī)械有限公司
• 主分類號(hào): B24B7/22
• 分類號(hào): B24B7/22;B24B41/047;B24B41/06
• 代理公司: 佛山東平知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙)44307
• 代理人: 詹仲國(guó)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及鉆石加工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，更具體是涉及一種鉆石研磨智能機(jī)器人。

背景技術(shù)

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(nèi)部也會(huì)存在氣泡、裂紋、缺口以及其它瑕疵。用來(lái)加工成飾品的鉆坯，通過(guò)分解方案設(shè)計(jì)、分解(劈、鋸或激光切割)、車鉆(磨邊線)、粗磨(磨錐)、臺(tái)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(fù)雜，最為關(guān)鍵的工序。為了做到最大限度地展現(xiàn)鉆石的光學(xué)特性，現(xiàn)代的鉆石琢型設(shè)計(jì)為燦爛型琢型，主要指的是標(biāo)準(zhǔn)工的燦爛型圓鉆。光線通過(guò)該型成品鉆石的臺(tái)面和各個(gè)瓣面的反射和折射，能使鉆石的“出火”和光澤達(dá)到最佳程度，將鉆石晶體的天然美發(fā)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(tái)面之外還有32個(gè)瓣面成三圈排列，分別稱為小瓣(16個(gè))、主瓣(8個(gè))和星瓣(8個(gè))。這三圈瓣面的幾何成型是三個(gè)不同錐角和不同面數(shù)的多等邊棱錐體。底部有24個(gè)瓣面成兩圈排列，分別稱為底小瓣(16個(gè))和底主瓣(8個(gè))。這兩圈瓣面的幾何成型也是兩個(gè)不同錐角和不同面數(shù)的棱錐體。底主瓣最后都匯聚到一點(diǎn)，稱為成品鉆石的底尖。

磨鉆工序就是要完美實(shí)現(xiàn)上述的琢形。本實(shí)用新型的機(jī)器的夾具能調(diào)節(jié)出不同的傾角，并能繞自身的軸線自動(dòng)分度，按工藝程序精確磨出成品鉆的57個(gè)面。成品鉆的成型問(wèn)題解決之后，關(guān)鍵便是提高磨鉆的生產(chǎn)效率。磨鉆的效率可以用磨鉆強(qiáng)度來(lái)描述，即單位時(shí)間內(nèi)的鉆坯表層去除量。

影響磨削強(qiáng)度的因素主要是如下四個(gè)：1，磨盤(pán)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速越高，鉆石的磨削強(qiáng)度越大；2，單位壓力加大鉆石和磨盤(pán)接觸帶的壓力會(huì)增加鉆石的磨削量，但單位壓力過(guò)大會(huì)很快把鉆石微粉刮掉，并加快磨盤(pán)的磨損，甚至使鉆石破裂；3，鉆石微粉在磨盤(pán)工作面的涂布鉆石微粉微粒規(guī)格加大磨削強(qiáng)度增大，但光潔度會(huì)變差，微粉涂布密度在一定范圍內(nèi)磨鉆效率最高，這方面已積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)；4，磨削的取向。

為此，針對(duì)上述四個(gè)因素中的第一個(gè)，我們?cè)谂涮妆緦?shí)用新型的臺(tái)式鉆石磨機(jī)中已將磨盤(pán)轉(zhuǎn)速大幅度提高。這是通過(guò)精細(xì)的動(dòng)平衡技術(shù)和變頻驅(qū)動(dòng)技術(shù)達(dá)到的。對(duì)于第三個(gè)因素，我們已掌握最佳的鉆石微粉粒度以及在磨盤(pán)工作面上的涂布密度的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型將對(duì)第二、四兩個(gè)因素，即磨鉆時(shí)的單位面積壓力和磨削取向兩方面實(shí)施智能化解決方案。

鉆石的晶體結(jié)構(gòu)造成其硬度的各向異性。磨削時(shí)須找到面網(wǎng)的所在位置，并把鉆石沿硬度最小的方向定位，才能產(chǎn)生最高的磨削強(qiáng)度。本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)取向裝置在不斷的改變方向的過(guò)程中智能判斷最佳取向，給予定位。而且在磨削過(guò)程中通過(guò)一套自動(dòng)改變彈簧拉力的機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)磨削壓力，並通過(guò)智能判斷產(chǎn)生出工件對(duì)磨盤(pán)的最佳壓力值。

因而，本實(shí)用新型旨在完美解決成品鉆的磨削琢形精確度、磨削表面質(zhì)量、及磨削的生產(chǎn)效率問(wèn)題，以求達(dá)到最大的經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供的一種能顯著提高生產(chǎn)效率，而且質(zhì)量可靠的鉆石研磨智能機(jī)器人。

本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)解決方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的：一種鉆石研磨智能機(jī)器人，其特征在于，它包括底座、懸臂組件、工作頭組件和控制組件，底座上設(shè)置有研磨壓力控制裝置，懸臂組件設(shè)置有升降運(yùn)動(dòng)及旋轉(zhuǎn)裝置，工作頭組件設(shè)置有鉆石底面研磨角度調(diào)整裝置；控制組件設(shè)置有主控制器，連接驅(qū)動(dòng)研磨壓力控制裝置、升降運(yùn)動(dòng)及旋轉(zhuǎn)裝置，結(jié)合電氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分度擺角、自動(dòng)調(diào)整研磨壓力、自動(dòng)尋找鉆石最佳研磨方向，整個(gè)工作循環(huán)自動(dòng)完成。

作為上述方案的進(jìn)一步說(shuō)明，所述研磨壓力控制裝置包括電機(jī)安裝座、步進(jìn)電機(jī)、偏心輪、拉伸彈簧、彈簧調(diào)節(jié)螺栓、平行桿、平行桿固定座，平行桿的一端與平行桿固定座鉸接，電機(jī)安裝座固定于底座上，步進(jìn)電機(jī)固定于電機(jī)安裝座上，偏心輪連接于步進(jìn)電機(jī)的輸出軸上，拉伸彈簧的一端與偏心輪連接，另一端通過(guò)彈簧調(diào)節(jié)螺栓與平行桿的另一端連接；懸臂組件中設(shè)置有平面推力軸承與平行桿頂壓配合。