夾具定位機構、對接機械、上下料機械和水晶坯件磨拋系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于水晶制品磨拋加工領域，涉及一種對水晶坯件進行自動化磨拋加工的水晶坯件磨拋系統(tǒng)及其夾具定位機構、對接機械、上下料機械。
【背景技術】
[0002]現有技術中，水晶坯件的自動磨拋系統(tǒng)(磨拋機)，包括:上料工位，設置有能夠將水晶坯件固定在夾具上的上料機構；至少一個對水晶坯件的上半球進行磨削加工的上半球磨削工位和至少一個對水晶坯件的上半球進行拋光加工的上半球拋光工位；對接工位，設置有能夠將水晶坯件從一個夾具轉接固定到另一個夾具上并能夠將兩個夾具進行位置對換的對接機構；至少一個對水晶坯件的下半球進行磨削加工的下半球磨削工位和至少一個對水晶坯件的下半球進行拋光加工的下半球拋光工位；下料工位，設置有能夠將水晶坯件從夾具上拆卸下來的下料機構；其中，所述上半球磨削工位和下半球磨削工位上均設有磨削機構，所述上半球拋光工位和下半球拋光工位上均設有拋光機構。將水晶坯件在各工位之間進行流轉的轉移機構，有機頭旋轉架形式、機械手旋轉架形式和機械手軌道形式。
[0003]水晶坯件(尤指標準水鉆類產品)的磨拋加工流程如下:
[0004]上料(包括空夾具的夾具針預熱一沾粉一上珠一粘接)一上半球磨削加工一上半球拋光加工一對接(包括空夾具的夾具針預熱一沾粉一夾具對抵一對空夾具的夾具針加熱熔膠粘接上水晶坯件一對另一夾具的夾具針加熱去膠一冷卻夾具針使粘接固定)一下半球磨削加工一下半球拋光加工一下料(包括對夾具加熱去膠一下珠及清潔夾具針)。上述過程中，對接工序占用時間最長，其次是上料工序，下料工序占用時間較短，對于磨削(或拋光)工序，現有技術中一般采用多個磨削(或拋光)工位多次磨削(或拋光)，這樣磨削(或拋光)工序占用的時間也相對較短。如何縮短對接工序上占用的時間或者通過合理分配各工序過程使得各加工工位上的停留時間較為接近，避免機臺等待時間過長，提高整個自動磨拋系統(tǒng)的加工效率正是本行業(yè)急待解決的難題。
[0005]公布號為CN102366914A的專利文獻中公開了一種自動循環(huán)雙夾具飾品磨拋機，水晶坯件的上半球磨拋(前磨拋)和下半球磨拋(后磨拋)在同一個加工循環(huán)(即夾具流轉循環(huán))，其中，各工位上的夾具座沿夾具的長度方向左右平行設置(尤其是磨拋工位)，這樣左右轉移機構在各工位之間轉移夾具時，需要先伸下去從一個工位的夾具座上把夾具提上來再跨過相應的工位上的夾具座機構后，然后送下去放置在另一個工位上的夾具座上，這樣的左右轉移機構結構復雜、動作繁瑣、易出故障和成本高。并且，其對接機構中采用對接支架(即轉接組件部分)和等待支架(即夾具復位組件部分)均為180°旋轉結構，這樣存在下述問題:一是，因為對接機構中的加熱管一般采用高頻加熱管或者煤氣噴火管，所以一般加熱管都需要與高頻發(fā)生設備或者煤氣供應設備等連接，而加熱管要安裝在對接的兩個夾具(座)之間，即安裝在上述轉接組件中，180度大范圍的頻繁轉動會導致加熱管與高頻發(fā)生設備或者煤氣供應設備等的連接結構復雜化，還影響使用壽命；二是，為了空出轉接組件的旋轉空間，用于上位夾具清理、沾粉上膠的鋼絲刷和粉盤被設置在離轉接組件較遠的位置，它們的移動行程長、占用時間多；三是，上述轉接組件中，對接、沾粉上膠和180度旋轉是先后進行的，占用了較多時間，從而使得轉接(對接)工位占用時間延長，其他磨拋等工位機構等待時間延長，對接效率低也同時降低了整個自動循環(huán)的加工效率。
[0006]為此，發(fā)明人在公開號為CN103072059A的專利文獻中公開了一種水晶坯件自動磨拋系統(tǒng)及其對接機構，包括第一左右轉移機構，沿第一左右轉移機構依次排列設置有上料工位、至少一個對水晶坯件的上半球進行磨削加工的上半球磨削工位、至少一個對水晶坯件的上半球進行拋光加工的上半球拋光工位和對接工位，第一左右轉移機構能夠左右移動和定位并設置有至少四個能夠拾取和放下夾具的機械手；第二左右轉移機構，沿第二左右轉移機構依次排列設置有所述對接工位、至少一個對水晶坯件的下半球進行磨削加工的下半球磨削工位、至少一個對水晶坯件的下半球進行拋光加工的下半球拋光工位和下料工位，第二左右轉移機構能夠左右移動和定位并設置有至少四個能夠拾取和放下夾具的機械手；其中，所述上料工位上設有能夠將水晶坯件固定在夾具上的上料機構；所述下料工位上設有能夠將水晶坯件從夾具上拆卸下來的下料機構；所述上半球磨削工位和下半球磨削工位上均設有磨削機構，所述上半球拋光工位和下半球拋光工位上均設有拋光機構；所述對接工位上設有對接機構，其中，沾粉位置和對接位置位于第一左右轉移機構下方，并且沾粉組件和對接支架上部的上夾具座之間通過第一左右轉移機構轉移夾具；過渡位置和轉換位置位于第二左右轉移機構下方，并且第一夾具放置架和轉換支架上部的夾具固定部之間通過第二左右轉移機構轉移夾具。
[0007]但是上述結構是，各工位上的夾具座沿夾具的長度方向左右平行設置(尤其是磨拋工位)，這樣左右轉移機構在各工位之間轉移夾具時，需要先伸下去從一個工位的夾具座上把夾具提上來再跨過相應的工位上的夾具座機構后，然后送下去放置在另一個工位上的夾具座上，這樣的左右轉移機構結構復雜、動作繁瑣、易出故障和成本高。而其對接機構中，第一前后轉移機構需要先將帶料夾具從對接支架上轉移至轉換支架上，然后等待轉換支架旋轉180°上下位置對調后，第一前后轉移機構再將轉換支架上的帶膠夾具送入對接支架，這個過程中第一前后轉移機構往復移送夾具，對接支架只能處于等待狀態(tài)，這樣增加了機臺等待時間，因此尚需進一步改進以提高生產效率。
[0008]因此，發(fā)明人在公開號為CN103273397A的專利文獻中公開了一種水晶坯件自動磨拋系統(tǒng)，包括前后平行設置的第一左右轉移機構和第二左右轉移機構，沿第一左右轉移機構自左向右依次排列設置有上下料工位、多個上半球磨拋工位和對接工位，沿第二左右轉移機構自右向左依次排列設置有對接工位、多個下半球磨拋工位和上下料工位；其中，上下料工位上設有用于將加工好的水晶坯件從夾具上取下來并將待加工的水晶坯件固定在該夾具上的上下料機械，上半球磨拋工位和下半球磨拋工位上均設置有用于對夾具上的水晶坯件進行磨拋加工的磨拋機械，對接工位上設有用于將水晶坯件從一個夾具轉接固定到另一個夾具上的對接機械，所述第一左右轉移機構和第二左右轉移機構的結構相同，均包括用于在相鄰工位之間推送夾具的多個轉移機械手和一左右直線延伸的軌道，該軌道架設在上下料機械、磨拋機械和對接機械上，轉移機械手由轉移驅動裝置驅動沿該軌道移動；上下料機械、磨拋機械和對接機械上用于安裝夾具的夾具座沿夾具長度方向左右成排設置，轉移機械手沿夾具長度方向推動夾具在左右相鄰的夾具座之間滑移。
[0009]但是，公開號為CN103273397A的專利文獻中公開的【具體實施方式】仍舊存在下述冋題:
[0010]1、磨拋機械中，磨拋機架上安裝有磨具，磨具由安裝在磨拋機架上的磨具電機驅動轉動，磨具上方架設有磨拋機構和左右直線延伸的直軌道，沿直軌道滑動設置轉移機械手；所述磨拋機構包括與磨拋機架水平左右滑動連接的擺動拖板，擺動拖板由擺動驅動裝置驅動左右往復擺動，擺動拖板上滑動設置一磨拋夾具座，磨拋夾具座由夾具座驅動裝置驅動上下升降，磨拋夾具座上設有用于夾具左右滑推導向的多個上鎖緊塊、下鎖緊塊和導輪，上鎖緊塊固設在磨拋夾具座上并與夾具的燕尾上側相匹配，下鎖緊塊與安裝在磨拋夾具座上的夾具鎖緊氣缸的活動端連接并與夾具的燕尾下側相匹配，當夾具被鎖緊時，夾具鎖緊氣缸驅動下鎖緊塊向上運動從而與上鎖緊塊配合將夾具的燕尾抱緊固定，導輪安裝在磨拋夾具座下部，當夾具未被鎖緊時，夾具能夠在導輪上滑推移動；所述磨拋夾具座的外側安裝一左右延伸的限位條，夾具在磨拋夾具座和限位條之間左右滑推移動。上述結構中，多個磨具各自采用獨立電機驅動轉動，制造成本高；采用磨拋夾具座左右往復運動，這樣導致磨拋機構結構復雜，調試復雜困難。
[0011 ] 2、左右轉移機構中，轉移機械手包括機械手座，機械手座的一側安裝多個導輪，機械手座通過這些導輪在軌道上導向滑動，機械手座的另一側設置一上下滑動的滑動架，滑動架的上部固定一齒條，齒條與安裝在機械手座上的機械手齒輪嚙合傳動，機械手齒輪與機械手升降驅動裝置傳動連接，滑動架的下部固定一夾具撥叉，夾具撥叉與夾具背部的手柄配合夾持；所述機械手升降驅動裝置為伺服電機，多個轉移機械手由同一個伺服電機驅動升降，相鄰的轉移機械手的機械手齒輪的齒輪軸通過關節(jié)軸承和傳動連桿連接從而實現同步轉動。發(fā)明人認為，上述結構還不夠簡單合理、制造成本仍較高，夾具轉移效率和運動穩(wěn)定性都有待進一步提尚。
[0012]3、上下料機械中，上下料機架上設有一下料位置、一上料沾粉位置和一上料位置，上料沾粉位置和上料位置左右排成一排設置，下料位置和上料沾粉位置前后排成一列設置，下料位置和上料沾粉位置之間安裝有一能夠轉動和定位的轉動架A，轉動架A由其驅動裝置驅動在水平面內轉動，轉動架A上安裝有前后兩組轉換夾具座A，這兩組轉換夾具座A分別位于下料位置和上料沾粉位置的上方，其中，下料位置上安裝有下料組件，上料沾粉位置上安裝有沾粉組件，上料位置上安裝有上料組件，上料組件上方架設有上料夾具座，并且，上料沾粉位置的轉換夾具座A和上料位置的上料夾具座沿夾具長度方向左右成排設置，轉換夾具座A和上料夾具座上都設有用于夾具左右滑推導向的多個