一种新型高精度珠宝加工设备.pdf

本发明公布了一种新型高精度珠宝加工设备，提供了一种结构简单，生产效率及加工精度高、操作使用方便，尤其可对磨削盘进行自动识别修整，从而减少废品率、节约成本的新型高精度珠宝加工设备，解决了现有技术中存在的珠宝加工精度低，操作使用费时费力，而且无法根据磨削盘盘面变化自动识别修整，从而降低了零件的加工精度和生产效率，增加废品率、提高成本等的技术问题。它包括加工平台及设于加工平台上的磨削盘和磨头装置，磨削盘与动力装置相连，在所述加工平台上还设有可沿加工平台表面水平移动的磨削盘修整机构，在所述磨头装置上设有带有转面锁定机构的转面机构及带有转角锁定机构的转角机构，在所述磨削盘修整机构上设有检测控制机构。

1.  一种新型高精度珠宝加工设备，包括加工平台及设于加工平台上的磨削盘和磨头装置，磨削盘与动力装置相连，其特征在于：在所述加工平台(1)上还设有可沿加工平台(1)表面水平移动的磨削盘修整机构(3)，在所述磨头装置上设有带有转面锁定机构的转面机构(21)及带有转角锁定机构(24)的转角机构(23)，在所述磨削盘修整机构(3)上设有检测控制机构(4)。

2.  根据权利要求1所述的一种新型高精度珠宝加工设备，其特征在于：所述磨头装置由磨头(2)和磨头座(20)组成，所述的磨头(2)包括转面机构(21)及分别设于转面机构(21)两侧的转角机构(23)和转角锁定机构(24)，在所述加工平台(1)上沿水平滑动方向设有水平丝杆(25)，在所述水平丝杆(25)上旋接有与磨头座(20)相连的水平丝杆螺母(26)，所述磨头座(20)上设有竖直丝杆，在所述竖直丝杆上旋接有与磨头(2)相连的竖直丝杆螺母，所述的水平丝杆(25)及竖直丝杆的一端分别与电机相连。

3.  根据权利要求1或2所述的一种新型高精度珠宝加工设备，其特征在于：所述转面机构(21)包括箱体(211)，箱体(211)内设有相互啮合的转面蜗轮(212)和转面蜗杆(213)，所述转面蜗轮(212)设于轴端设有夹持机构(5)的传动轴(214)上，所述转面蜗杆(213)与箱体(211)上的转面电机(215)相连，在所述传动轴(214)上设有转面锁定机构，所述转面锁定机构包括传动轴上(214)与转面蜗轮(212)同步转动的制动轮(221)，在所述制动轮(221)的外缘设有一端与驱动装置相连，另一端可抵接在制动轮(221)上的止动栓(222)。

4.  根据权利要求3所述的一种新型高精度珠宝加工设备，其特征在于：所述夹持机构(5)包括设在传动轴(214)下端部的夹具定位孔(51)，在所述夹具定位孔(51)内嵌装有可套罩于夹具固定端上的弹性夹头(52)，在所述传动轴(214)下端的外部设有可使弹性夹头(52)弹性抵接在夹具上的锁紧螺母(53)。

5.  根据权利要求3所述的一种新型高精度珠宝加工设备，其特征在于：所述转角机构(23)包括设于箱体(211)一侧的右壳体(232)及旋转支撑在右壳体(232)上的转角输出轴(231)，在所述转角输出轴(231)上设有与转角蜗杆相啮合的转角蜗轮，所述转角蜗杆与设于右壳体(232)上的转角电机(235)相连，所述转角输出轴(231)的一端延伸至右壳体(232)外与箱体(211)的侧壁垂直固定相连。

6.  根据权利要求3所述的一种新型高精度珠宝加工设备，其特征在于：所述转角锁定机构(24)包括设于箱体(211)一侧的左壳体(241)及旋转支撑在左壳体(241)内的转角副轴(242)、制动盘(243)和套设在制动盘(243)外缘的刹车带(244)，所述制动盘(243)套设在转角副轴(242)的一端，所述转角副轴(242)的另一端延伸至左壳体(241)外与箱体(211)的侧壁垂直固定相连，所述刹车带(244)的一端与左壳体(241)相连，所述刹车带(244)的另一端与设于左壳体(241)上的驱动装置相连。

7.  根据权利要求1所述的一种新型高精度珠宝加工设备，其特征在于：所述磨削盘修整机构(3)包括设于加工平台上(1)的机架(31)及可带动机架(31)沿加工平台(1)表面滑动的水平进给机构，在所述机架(31)上设有车削刀(32)及可带动车削刀(32)沿竖直方向移动的竖直调整机构，所述水平进给机构和竖直调整机构分别与检测控制机构(4)相连。

8.  根据权利要求1或7所述的一种新型高精度珠宝加工设备，其特征在于：所述检测控制机构(4)由传感器和与传感器相连的控制器构成。

9.  根据权利要求1所述的一种新型高精度珠宝加工设备，其特征在于：在所述加工平台(1)上沿水平滑动方向平行设有两条水平滑轨(6)，所述磨头装置和磨削盘修整机构(3)相对并分别滑动地跨接设置在水平滑轨(6)上。

10.  根据权利要求1或9所述的一种新型高精度珠宝加工设备，其特征在于：在所述水平滑轨(6)间的加工平台(1)表面上至少设有二个水槽(8)，在所述水槽(8)内分别设有高低不同的用于放置磨削盘(7)的磨削盘座(9)。

一种新型高精度珠宝加工设备
技术领域
本发明涉及一种珠宝加工设备，尤其涉及一种新型高精度珠宝加工设备。
背景技术
早期的水晶珠宝制品一般采用手工研磨，生产效率低、质量差，现有的研磨装置一般是水晶珠宝工件夹持在夹具上，并通过与旋转的磨削盘接触摩擦而达到研磨加工的目的，由于水晶珠宝往往需要多面加工，因此加工过程中需要反复停机转换加工面，往往是操作人员根据经验调整水晶珠宝工件的加工面，因此不仅效率低、精度差，而且费时费力，难以保证产品的质量，对贵重的珠宝产品而言，尤其需要生产效率及加工精度高、省时省力的加工设备。
中国专利“一种用于加工水晶制品的打磨装置(CN2801391Y)”公开了一种水晶制品的打磨装置，它包括水晶工件加工平台，砂轮机构，驱动砂轮机构旋转的电机，其中砂轮机构的转盘设置于水晶工件加工平台的上方，其特征在于，所述的水晶工件加工平台由水晶工件卡头、转轴、万向联轴节、主轴、蜗轮蜗杆、电机、转轴支撑装置构成，电机驱动蜗轮蜗杆，蜗轮蜗杆驱动主轴，主轴带动万向联轴节运动，万向联轴节带动转轴旋转，转轴穿过转轴支撑装置带动水晶工件卡头旋转。此装置是通过电机驱动蜗轮蜗杆带动夹持水晶工件的卡头旋转实现加工面转换，但由于装置中没有设置水晶工件的定位机构，即转角或转面锁定机构，蜗轮蜗杆间的背隙使水晶工件在加工过程中产生晃动，从而降低了产品的加工经度，同时由于所用的磨削用砂轮磨损后需要定期进行盘面修整，但此装置中没有设置盘面自动修整机构，因此需要定期人工拆除后修整加工，效率低、精度差，降低了生产效率。
发明内容
本发明主要是提供了一种结构简单，生产效率及加工精度高、操作使用方便快捷，尤其是可对磨削盘进行自动识别修整，从而减少劳动强度、降低废品率、节约成本的新型高精度珠宝加工设备，解决了现有技术中存在的珠宝加工精度低，操作使用费时费力，而且无法根据磨削盘盘面变化自动识别修整，从而降低了零件的加工精度和生产效率，增加废品率、提高成本等的技术问题。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种新型高精度珠宝加工设备，包括加工平台及设于加工平台上的磨削盘和磨头装置，磨削盘与动力装置相连，在所述加工平台上还设有可沿加工平台表面水平移动的磨削盘修整机构，在所述磨头装置上设有带有转面锁定机构的转面机构及带有转角锁定机构的转角机构，在所述磨削盘修整机构上设有检测控制机构。通过磨头装置夹持工件，磨头装置可沿加工平台表面水平移动时，从而可根据加工需要随意确定加工位置，提高工作效率；通过在磨头装置上设置转面机构及转角机构，可根据加工要求自动转换加工面，操作使用方便快捷、生产效率高，通过在转面机构及转角机构上设置锁定装置，即可锁定工件的加工面位置，从而进一步提高加工精度；通过与检测控制机构相连接的磨削盘修整机构，即可根据磨削盘盘面变化自动识别后进行修整，从而无须拆除磨削盘进行手工修整，省时省力、修整精度高、提高了合格率及生产效率。
作为优选，所述磨头装置由磨头和磨头座组成，所述的磨头包括转面机构及分别设于转面机构两侧的转角机构和转角锁定机构，在所述加工平台上沿水平滑动方向设有水平丝杆，在所述水平丝杆上旋接有与磨头座相连的水平丝杆螺母，所述磨头座上设有竖直丝杆，在所述竖直丝杆上旋接有与磨头相连的竖直丝杆螺母，所述的水平丝杆及竖直丝杆的一端分别与电机相连。通过在磨头座上设置竖直丝杆，竖直丝杆上的竖直丝杆螺母带动磨头上下移动，方便各种尺寸工件的加工与装卸，并可根据不同的磨削盘高度方便调整工件位置，无需手工操作进行工件定位，省时省力、方便快捷、自动化程度高；工件的水平移动及上下移动均采用丝杆与丝杆螺母的配合结构，结构简单，运行平稳可靠。
作为优选，所述转面机构包括箱体，箱体内设有相互啮合的转面蜗轮和转面蜗杆，所述转面蜗轮设于轴端设有夹持机构的传动轴上，所述转面蜗杆与箱体上的转面电机相连，在所述传动轴上设有转面锁定机构，所述转面锁定机构包括传动轴上与转面蜗轮同步转动的制动轮，在所述制动轮的外缘设有一端与驱动装置相连，另一端可抵接在制动轮上的止动栓。通过蜗轮蜗杆构成的转面机构，并通过锁定与蜗轮同轴的制动轮实现转面止动，结构简单、止动效果好。
作为更优选，所述夹持机构包括设在传动轴下端部的夹具定位孔，在所述夹具定位孔内嵌装有可套罩于夹具固定端上的弹性夹头，在所述传动轴下端的外部设有可使弹性夹头弹性抵接在夹具上的锁紧螺母。通过锁紧螺母压夹弹性夹头夹紧工件，使夹具在研磨过程中不会产生就径向与轴向晃动，工件夹持简单、牢固可靠，提高加工精度。
作为更优选，所述转角机构包括设于箱体一侧的右壳体及旋转支撑在右壳体上的转角输出轴，在所述转角输出轴上设有与转角蜗杆相啮合的转角蜗轮，所述转角蜗杆与设于右壳体上的转角电机相连，所述转角输出轴的一端延伸至右壳体外与箱体的侧壁垂直固定相连。蜗轮蜗杆构成的转角机构，结构简单；通过将转角机构及转角锁定机构设在转面机构的两侧，当左、右壳体与磨头座固定相连时，使转面机构带动所连接的工件在120度左右的范围内灵巧转动，同时两侧支撑确保转面机构支撑平稳可靠，防止研磨过程中发生受力不均而导致的加工精度降低。
作为更优选，所述转角锁定机构包括设于箱体一侧的左壳体及旋转支撑在左壳体内的转角副轴、制动盘和套设在制动盘外缘的刹车带，所述制动盘套设在转角副轴的一端，所述转角副轴的另一端延伸至左壳体外与箱体的侧壁垂直固定相连，所述刹车带的一端与左壳体相连，所述刹车带的另一端与设于左壳体上的驱动装置相连。通过刹车带制动制动盘，从而使与制动盘同轴连接的转角副轴带动转面机构制动，结构简单，成本低，制动效果好。
作为优选，所述磨削盘修整机构包括设于加工平台上的机架及可带动机架沿加工平台表面滑动的水平进给机构，在所述机架上设有车削刀及可带动车削刀沿竖直方向移动的竖直调整机构，所述水平进给机构和竖直调整机构分别与检测控制机构相连。通过在加工平台上设置可沿加工平台表面滑动的机架，机架带动车削刀在旋转的磨削盘表面水平移动时进行盘面修整，修整基准与加工基准相同，从而提高了工件的加工精度，车削刀可沿竖直方向移动，方便磨削盘修整机构根据磨削盘的盘面高度自由上下调节；通过检测控制机构，可将自动检测的盘面信息传递给磨削盘修整机构后自动执行修整操作，无须人工修整或拆除后移至专用设备上进行盘面修整，省时省力、自动化程度高，提高生产效率。
作为优选，所述检测控制机构由传感器和与传感器相连的控制器构成。通过传感器检测盘面变化，并将检测信息传递至控制器，再通过控制器带动水平进给机构及竖直调整机构完成盘面修整，结构简单，操作使用省时省力、方便快捷。
作为优选，在所述加工平台上沿水平滑动方向平行设有两条水平滑轨，所述磨头装置和磨削盘修整机构相对并分别滑动地跨接设置在水平滑轨上。双水平滑轨支撑，确保机架运行平稳，从而提高盘面修整加工精度；通过将磨头装置和磨削盘修整机构设在同一对水平滑轨上，节约成本，而且确保修整基准与加工基准相同，提高了工件的加工精度。
作为优选，在所述水平滑轨间的加工平台表面上至少设有二个水槽，在所述水槽内分别设有高低不同的用于放置磨削盘的磨削盘座。通过在加工平台上至少设置二个带有水槽的磨削盘座，且磨削盘座的高低不同，即可通过二个硬度及粗糙度不同的磨削盘在同一工位上一次性完成二道工序的加工，一次定位两次加工，提高了加工精度；硬度及粗糙度高的磨削盘设置位置低的磨削盘座上，从而使硬质磨削盘上的粉末不会漂落在硬度及粗糙度低的磨削盘表面，从而不会影响二道工序的加工；通过将磨削盘座分别设置在不同的水槽内，并在水槽的外围安装特定形状的防水板，即可方便的对磨削用冷却液进行分类回收再利用，节约成本；同时高低不同的磨削盘扩大了工件的转面角度范围，提高了生产效率。
因此，本发明的一种新型高精度珠宝加工设备具有下述优点：通过可沿加工平台表面水平移动的磨头装置夹持工件，方便加工及工件的装卸，提高工作效率；通过转面机构及转角机构，可自动转换加工面，操作使用方便快捷、生产效率高，通过设置锁定装置，即可锁定工件位置，从而进一步提高加工精度；通过与检测控制机构相连接的磨削盘修整机构，即可根据磨削盘盘面变化自动识别后进行修整，修整精度高、提高了合格率及生产效率；通过蜗轮蜗杆构成的转面机构及转角机构，结构简单，并通过锁定与蜗轮同轴的制动轮或制动盘实现转面或转角止动，止动效果好；通过将磨头装置和磨削盘修整机构设在同一对水平滑轨上，节约成本的同时也确保了修整基准与加工基准相同，提高了工件的加工精度；通过在加工平台上设置二个磨削盘座，可在同一基准工位上完成二道工序的加工，同时高低不同的磨削盘扩大了工件的磨面角度范围，提高了生产效率。
附图说明：
图1是本发明一种新型高精度珠宝加工设备的主视图。
图2是图1所示的俯视图。
图3是磨头的立体图。
图4是磨头的主视图。
图5是转面机构的剖视图。
图6是转面锁定机构和夹持机构的剖视图。
图7是磨削盘修整机构的结构示意图。
具体实施方式：
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：
如图1和图2所示，本发明的一种新型高精度珠宝加工设备，包括加工平台1，在加工平台1上带有二个相邻接的水槽8，在水槽8内水平固定有二个高度不同的磨削盘座9，在磨削盘座9上方分别固定有硬度不同的磨削盘7，位置低的磨削盘座9上固定着磨削用硬质盘，位置高的磨削盘座9上固定着抛光用软质盘，二个磨削盘座9分别通过转轴与加工平台1侧面的磨削盘旋转电机10相连接，在水槽8的两侧的加工平台1上沿水平方向平行固定有两条水平滑轨6，横跨两条水平滑轨6在水平滑轨6的左右分别滑动连接有磨头装置和磨削盘修整机构3，在磨头装置上布设有一个带有转面锁定机构的转面机构21及带有转角锁定机构24的转角机构23，在磨削盘修整机构3上带有检测控制机构4。如图2和图3所示，磨头装置由磨头2和磨头座20构成，磨头2包括转面机构21及分别连接在转面机构21右侧的转角机构23和转面机构21左侧的转角锁定机构24，在加工平台1的右侧与水平滑轨6平行固定有一根水平丝杆25，水平丝杆25的一端通过轴承旋转连接在加工平台1上，水平丝杆25的另一端与加工平台1上的磨头平推电机28相连，在水平丝杆25上旋接一个水平丝杆螺母26，水平丝杆螺母26通过连接板与滑动连接在水平滑轨6上的磨头座20固定相连，在磨头座20的中部沿纵向固定有一根竖直丝杆，竖直丝杆的下端通过轴承旋转连接在磨头座20上，竖直丝杆的另一端与磨头座20上的磨头升降电机27相连，在竖直丝杆上旋接一个竖直丝杆螺母，竖直丝杆螺母通过连接板与磨头2固定相连，与竖直丝杆平行在磨头座20上固定有两条纵向滑轨201，磨头2通过纵向滑轨201与磨头座20滑动连接。如图5和图6所示，转面机构21包括箱体211，在箱体211内有一对相互啮合的转面蜗轮212和转面蜗杆213，转面蜗轮212通过键连接固定在传动轴214上，传动轴214通过两个轴承旋转支撑在箱体211内，且传动轴214的一端延伸至箱体211外并在传动轴214的端部设有夹持工件夹具的夹持机构5，转面蜗杆213的一端与箱体211外壁上的转面电机215相连，在传动轴214上布设有转面锁定机构，转面锁定机构包括通过键连接固定在传动轴上214的制动轮221，制动轮221与转面蜗轮212一体连接同步转动，在制动轮221的外缘装有一个一端与气缸相连，另一端可抵接在制动轮221上的止动栓222。如图6所示，夹持机构5包括传动轴214下端部的夹具定位孔51，在夹具定位孔51内嵌装有一个弹性夹头52，弹性夹头52套罩于工件夹具固定端的外侧，在传动轴214下端的外部通过螺纹旋接一个锁紧螺母53，锁紧螺母53旋入后可将弹性夹头52弹性抵接在夹具固定端外侧。如图3和图4所示，转角机构23包括连接在箱体211右侧的右壳体232及通过两个轴承旋转支撑在右壳体232内的转角输出轴231，在转角输出轴231上通过键连接套装一个转角蜗轮，转角蜗轮与旋转支撑在右壳体232内的转角蜗杆相啮合，转角蜗杆的一端与固定在右壳体232外壁面上的转角电机235相连，转角输出轴231的左端延伸至右壳体232外与箱体211的右侧壁通过连接法兰垂直固定相连。如图4所示，转角锁定机构24包括连接在箱体211左侧的左壳体241及通过两个轴承旋转支撑在左壳体241内的转角副轴242，转角副轴242与右壳体232内的转角输出轴231同轴设置，在转角副轴242的左端通过键连接套装一个制动盘243，在制动盘243的外缘套装有一根强力型运输带244，在转角副轴242的右端延伸至左壳体241外与箱体211的左侧壁通过连接法兰垂直固定相连，强力型运输带244的一端与左壳体241的顶壁固定相连，强力型运输带244的另一端绕挂制动盘243后向上与左壳体241顶面上的气缸相连。如图1和图7所示，磨削盘修整机构3包括通过二条水平滑轨6滑动连接在加工平台上1的机架31，在加工平台上1的左侧与水平滑轨6平行固定有一根修盘水平丝杆35，修盘水平丝杆35的一端通过轴承旋转连接在加工平台1上，修盘水平丝杆35的另一端与加工平台1上的修盘平推电机34相连，在修盘水平丝杆35上旋接一个修盘水平丝杆螺母36，修盘水平丝杆螺母36通过连接板与滑动连接在水平滑轨6上的机架31固定相连，在机架31的中部沿纵向固定有一根竖直丝杆，竖直丝杆的上端与固定在机架31上方的修盘升降电机33相连，在竖直丝杆上旋接一个竖直丝杆螺母，竖直丝杆螺母通过连接板与平持有车削刀32的夹具相连，修盘平推电机34及修盘升降电机33分别与由传感器和与控制器构成的检测控制机构4相连。
本发明使用时，首先开启转角电机235，使转面机构21上带有夹持机构5的一端向外旋转，再将传动轴214轴端上的锁紧螺母53松开，工件夹具直接插入夹具定位孔51内后拧紧螺母53，将工件夹具紧固，然后再次启动转角电机235使夹持机构5端向下到设定角度，启动磨头平推电机28，磨头装置沿水平滑轨6滑动，将磨头装置移至位置低的硬质磨削盘7上，开启磨削盘旋转电机10，并通过转面电机215或转角电机235调整好工件的加工面，再分别通过启动与止动栓222及与强力型运输带244一端相连的气缸将工件的转面及转角锁定，最后开启磨头升降电机27，开始磨削加工，一个加工面完成后，需要转换加工面时，再次启动升降电机27离开盘面，启动转面电机215或转角电机235，并分别通过启动与止动栓222及与强力型运输带244一端相连的气缸将工件的转面及转角锁定。磨削加工后启动磨头升降电机27向上，再启动磨头平推电机28，将磨头装置移至位置高的软质磨削盘7上抛光加工。当磨削盘7使用磨损至设定高度差值时，检测控制机构4通过传感器检测到磨削盘7的盘面高度变化，并将检测信息传递至控制器，再通过控制器启动修盘升降电机33、修盘平推电机34、磨头升降电机27及磨头平推电机28，磨头装置自动离开要修整的磨削盘7，磨削盘修整机构3自动滑向要修整的磨削盘7进行修盘，当修盘完成后，磨削盘修整机构3通过控制器自动启动修盘升降电机33、修盘平推电机34、磨头升降电机27及磨头平推电机28，磨削盘修整机构3离开磨削盘7，磨头装置自动滑向磨削盘7继续完成加工。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明的构思作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。