一種多軸聯(lián)動(dòng)寶石拋磨加工裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種寶石拋磨加工裝置，屬于寶石加工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]珠寶飾品加工中刻面寶石的加工首先經(jīng)過人工切割、定型獲得原始坯料，然后嚴(yán)格按照一定的工藝路線完成磨削和拋光等工作，最后制成成品用以鑲嵌或佩戴。
[0003]目前，刻面寶石的生產(chǎn)加工主要是靠人工打磨，利用八角手或簡易機(jī)械手在轉(zhuǎn)動(dòng)的金剛石砂盤上拋磨寶石原坯。整個(gè)加工過程需要花費(fèi)大量的人力、物力，主要是操作難度大，產(chǎn)品質(zhì)量差，沒法保障產(chǎn)品的一致性，不能滿足市場需求。雖然寶石加工行業(yè)已經(jīng)開始機(jī)械化加工，生產(chǎn)效率大為提高，但是加工精度不高，琢型單一，個(gè)性化不足，一般應(yīng)用在中低端仿寶玉石的大批量加工中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，并提供一種結(jié)構(gòu)簡單、動(dòng)作靈活、加工精度高且可實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)拋磨時(shí)多軸聯(lián)動(dòng)的寶石拋磨加工裝置。
[0005]實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的所采用的技術(shù)方案為，一種多軸聯(lián)動(dòng)寶石拋磨加工裝置，至少包括下支撐臺(tái)、安裝在下支撐臺(tái)上由X軸電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的X軸移動(dòng)組件、安裝在X軸移動(dòng)組件上由Z軸電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的Z軸移動(dòng)組件、安裝在Z軸移動(dòng)組件上的Z軸滑臺(tái)，以及安裝在Z軸滑臺(tái)上由擺動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的擺動(dòng)拋磨組件、由分度電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的傾角分度組件和由旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的粘桿旋轉(zhuǎn)組件，粘桿旋轉(zhuǎn)組件可沿X軸移動(dòng)組件的導(dǎo)軌滑動(dòng)，下支撐臺(tái)上安裝有磨盤轉(zhuǎn)動(dòng)組件，磨盤轉(zhuǎn)動(dòng)組件位于X軸移動(dòng)組件導(dǎo)軌的端部，所述磨盤轉(zhuǎn)動(dòng)組件包括磨盤電動(dòng)機(jī)、連接軸和磨盤，連接軸垂直固定于下支撐臺(tái)上并且兩端均位于下支撐臺(tái)外，磨盤電動(dòng)機(jī)位于下支撐臺(tái)下方并且與連接軸下端連接，磨盤固定于連接軸上端并且可與粘桿旋轉(zhuǎn)組件中的粘桿無縫對接；裝置中設(shè)有與各組件的電動(dòng)機(jī)電連接的上位機(jī)。
[0006]所述X軸移動(dòng)組件包括X軸傳動(dòng)座、支撐座、X軸步進(jìn)電機(jī)、由X軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的X軸滾珠絲杠副、X軸滑塊和位于X軸滾珠絲杠副兩側(cè)的兩根梯形導(dǎo)軌，X軸步進(jìn)電機(jī)和X軸滾珠絲杠副通過聯(lián)軸器連接并且均固定于X軸傳動(dòng)座上，兩根梯形導(dǎo)軌的端部固定于支撐座上，X軸滑塊與X軸滾珠絲杠副的螺母和梯形導(dǎo)軌的滑塊固連。
[0007]所述Z軸移動(dòng)組件包括Z軸傳動(dòng)座、Z軸步進(jìn)電機(jī)、由Z軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的Z軸滾珠絲杠副、位于Z軸滾珠絲杠副一側(cè)的導(dǎo)軌滑塊副和Z軸滑臺(tái)，Z軸步進(jìn)電機(jī)和Z軸滾珠絲杠副通過聯(lián)軸器連接并且均固定于Z軸傳動(dòng)座上，Z軸滾珠絲杠副的另一端和導(dǎo)軌滑塊副的端部均固定于X軸滑塊上，Z軸滑臺(tái)與Z軸滾珠絲杠副的螺母和導(dǎo)軌滑塊副的滑塊固連。
[0008]X軸滾珠絲杠副和Z軸滾珠絲杠副的兩端均設(shè)有與上位機(jī)電連接的限位開關(guān)。
[0009]所述擺動(dòng)拋磨組件包括擺動(dòng)步進(jìn)電機(jī)、由擺動(dòng)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的偏心輪和與偏心輪接觸的搖臺(tái)，擺動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的輸出軸與偏心輪連接，搖臺(tái)中設(shè)有滑槽，偏心輪位于滑槽中并且與滑槽的槽壁接觸。
[0010]所述傾角分度組件包括垂直于粘桿的分度步進(jìn)電機(jī)和與分度步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸連接的半軸，半軸的另一端通過定位軸承固定于搖臺(tái)上，定位軸承的外側(cè)安裝有軸承端蓋，分度步進(jìn)電機(jī)上設(shè)有與上位機(jī)電連接的編碼器。
[0011]所述粘桿旋轉(zhuǎn)組件包括電機(jī)后座、轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)、連接頭和與轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸同軸的粘桿，粘桿和轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸通過連接頭連接，電機(jī)后座呈筒形，一端固定于搖臺(tái)上，另一端緊密套設(shè)于轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)上，半軸位于電機(jī)后座中并且與電機(jī)后座連接。
[0012]所述多軸聯(lián)動(dòng)寶石拋磨加工裝置中各組件的電動(dòng)機(jī)均為步進(jìn)電機(jī)。
[0013]磨盤轉(zhuǎn)動(dòng)組件中設(shè)有防護(hù)罩，防護(hù)罩套設(shè)于磨盤外。
[0014]由上述技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型提供的多軸聯(lián)動(dòng)寶石拋磨加工裝置由X軸移動(dòng)組件、Z軸移動(dòng)組件、擺動(dòng)拋磨組件、傾角分度組件、粘桿旋轉(zhuǎn)組件和磨盤轉(zhuǎn)動(dòng)組件構(gòu)成，并且各組件中的電動(dòng)機(jī)均與上位機(jī)電連接，實(shí)現(xiàn)粘桿的多軸移動(dòng)，完成刻面寶石的粗加工、精加工和拋光工序，粘桿的多軸移動(dòng)具體為:(I)在X軸和Z軸方向的自由移動(dòng)，完成粘桿工位的自由轉(zhuǎn)換和進(jìn)給量的調(diào)節(jié)；(2)、在V面的自由擺動(dòng)(水平面左右擺動(dòng))，完成對寶石坯料的擺動(dòng)拋磨；(3)在U面的自由擺動(dòng)(豎直面左右擺動(dòng))，完成粘桿在豎直面的水平位置到垂直位置的90°內(nèi)自由精確分度；(4)沿W軸(粘桿中軸線所在直線)的自由轉(zhuǎn)動(dòng)，完成粘桿在沿W軸360°內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的自由精確分度；磨盤轉(zhuǎn)動(dòng)組件用于寶石坯料的固定和磨削加工；上述各功能組件的驅(qū)動(dòng)元件相互獨(dú)立、執(zhí)行元件順序連接但相互獨(dú)立運(yùn)行，因此本裝置可實(shí)現(xiàn)多軸聯(lián)動(dòng)，上位機(jī)連接各組件的驅(qū)動(dòng)元件(電動(dòng)機(jī)均)，為裝置的數(shù)控智能運(yùn)行提供硬件基礎(chǔ)。
[0015]上述功能組件中，X軸移動(dòng)組件和Z軸移動(dòng)組件的運(yùn)行為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠副轉(zhuǎn)動(dòng)，為保證運(yùn)行平穩(wěn)性及運(yùn)行精度，滾珠絲杠副旁安裝導(dǎo)軌滑塊副，滾珠絲杠副兩端極位安裝限位開關(guān)，避免X軸滑塊和Z軸滑臺(tái)越程；擺動(dòng)拋磨組件的運(yùn)行為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)偏心輪在搖臺(tái)的滑槽內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而帶動(dòng)搖臺(tái)沿水平方向左右擺動(dòng)；傾角分度組件的運(yùn)行為步進(jìn)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)半軸轉(zhuǎn)動(dòng)，半軸帶動(dòng)與之連接的電機(jī)后座轉(zhuǎn)動(dòng)，完成粘桿在沿W軸360°內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的自由精確分度，為保證扭矩和分度精度，在步進(jìn)電機(jī)后面安裝與上位機(jī)電連接的編碼器構(gòu)成運(yùn)動(dòng)的閉環(huán)控制；粘桿旋轉(zhuǎn)組件的運(yùn)行為步進(jìn)電機(jī)通過連接頭直接驅(qū)動(dòng)寶石粘桿沿軸向方向進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)分度；磨盤轉(zhuǎn)動(dòng)組件的運(yùn)行為磨盤電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)磨盤沿軸向轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的多軸聯(lián)動(dòng)寶石拋磨加工裝置的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0017]1、本裝置中各組件集成于同一工作臺(tái)上，結(jié)構(gòu)緊湊，剛度大且更穩(wěn)重，擺動(dòng)拋磨時(shí)多軸聯(lián)動(dòng)，動(dòng)作靈活；
[0018]2、本裝置可以完成刻面寶石的粗加工、精加工和拋光工序，對寶石坯料的加工完全由機(jī)械結(jié)構(gòu)完成，因此實(shí)用高效，定位精度高，并且可以加工不同琢型的寶石，滿足人們對寶石琢型個(gè)性化的需求，任意調(diào)節(jié)移動(dòng)平臺(tái)，保證了寶石加工質(zhì)量；
[0019]3、本裝置由上位機(jī)連接各組件的驅(qū)動(dòng)元件，輔以限位裝置和反饋系統(tǒng)，可為裝置的數(shù)控智能運(yùn)行即對寶石坯料的自動(dòng)拋磨加工提供硬件平臺(tái)。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型提供的多軸聯(lián)動(dòng)寶石拋磨加工裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0021]圖2為本實(shí)用新型提供的多軸聯(lián)動(dòng)寶石拋磨加工裝置的主視圖。
[0022]圖3為圖2的A處放大圖。
[0023]圖4為圖2去除擺動(dòng)拋磨組件、傾角分度組件、粘桿旋轉(zhuǎn)組件和磨盤轉(zhuǎn)動(dòng)組件的左視圖
[0024]其中，1-下支撐臺(tái)，2-X軸步進(jìn)電機(jī)，3-X軸傳動(dòng)座，4-Z軸步進(jìn)電機(jī)，5_梯形導(dǎo)軌，6-X軸滾珠絲杠副，7-梯形導(dǎo)軌滑塊，8-X軸滾珠絲杠螺母，9-X軸滑臺(tái)，1-Z軸滾珠絲杠支座，Il-Z軸導(dǎo)軌支座，12-導(dǎo)軌滑塊副，13-Z軸滾珠絲杠副，14-搖臺(tái)，15-偏心輪擋環(huán)，16-偏心輪，17-軸承A，18-偏心輪軸套，19-Z軸滑臺(tái)，20-擺動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，21-導(dǎo)軌緊固座，22-Z軸滾珠絲杠螺母，23-直線軸承，24-軸承定位環(huán)，25-軸承B，26-軸承外圈擋環(huán)，27-滑臺(tái)支撐環(huán)，28-分度步進(jìn)電機(jī)，29-電機(jī)后座，30-軸承端蓋，31-轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，32-連接頭，33-粘桿，34-連接軸，35-壓緊螺母，36-磨盤，37-防護(hù)罩，38-磨盤電動(dòng)機(jī)，39-Z軸傳動(dòng)座。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)具體說明，本實(shí)用新型的內(nèi)容不局限于以下實(shí)施例。
[0026]本實(shí)用新型提供的多軸聯(lián)動(dòng)寶石拋磨加工裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1、圖2、圖3和圖4所示，包括下支撐臺(tái)1、安裝在下支撐臺(tái)上的磨盤轉(zhuǎn)動(dòng)組件和X軸移動(dòng)組件、安裝在X軸移動(dòng)組件上的Z軸移動(dòng)組件、安裝在Z軸移動(dòng)組件上的Z軸滑臺(tái)19，以及安裝在Z軸滑臺(tái)上的擺動(dòng)拋磨組件、傾角分度組件和粘桿旋轉(zhuǎn)組件，磨盤轉(zhuǎn)動(dòng)組件位于X軸移動(dòng)組件導(dǎo)軌的端部，粘桿旋轉(zhuǎn)組件可沿X軸移動(dòng)組件的導(dǎo)軌滑動(dòng)，磨盤轉(zhuǎn)動(dòng)組件的磨盤可與粘桿旋轉(zhuǎn)組件中的粘桿無縫對接，上述組件中均設(shè)有由上位機(jī)控制的步進(jìn)電機(jī)，并且均由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)運(yùn)行；
[0027]所述X軸移動(dòng)組件包括X軸傳動(dòng)座3、支撐座、X軸步進(jìn)電機(jī)2、由X軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的X軸滾珠絲杠副6、X軸滑塊9和位于滾珠絲杠副兩側(cè)的兩根梯形導(dǎo)軌5，X軸步進(jìn)電機(jī)和滾珠絲杠副通過聯(lián)軸器連接并且均固定于X軸傳動(dòng)座上，X軸步進(jìn)電機(jī)2驅(qū)動(dòng)X軸滾珠絲杠副6轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而帶動(dòng)X軸滑臺(tái)9沿水平方向前后運(yùn)動(dòng)，兩根梯形導(dǎo)軌的端部固定于支撐座上，X軸傳動(dòng)座3、支撐座通過螺栓固定于下支撐臺(tái)I上，X軸滑塊與X軸滾珠絲杠螺母8和梯形導(dǎo)軌滑塊7通過