專利名稱：數(shù)控寶石加工機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種寶石加工機，特別是一種數(shù)控寶石加工機。
二背景技術：
縱觀國內刻面寶石加工機械，基本為老一代的加工設備。主要是一些八角機和改進型的機械手的寶石刻面加工機，使用這些設備工人勞動強度大、效率低、有污染。近年有一些在機械手的基礎上在某一功能上使用了微控制器，但這些機械只能完成寶石加工的拋光工序，主要加工2毫米以下的圓形產品，且機械部分復雜，還有一些機械雖可刻面較大產品，但不能完成拋光工序。
三
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是發(fā)明一種數(shù)控寶石加工機，它可完成刻面寶石的粗加工、精加工到拋光的全部工序，對特殊形狀的寶石可建立數(shù)學模型、編好程序輸入微控制系統(tǒng)，同樣可加工出合格產品。 本發(fā)明的數(shù)控寶石加工機，包括工作平臺、研磨拋光盤電機、研磨拋光盤和光軸，
其特征在于它還包括裝在光軸上部的光軸步進電機、裝在光軸中部的連接件、裝在光軸下
部的升降臺齒輪，裝在連接件一端的擺動步進電機、裝在連接件另一端的支持臂和角度步
進電機，裝在支持臂端部的支持臂齒輪和寶石粘桿夾具，裝在擺動步進電機上的擺動機構
齒輪，裝在角度步進電機上的角度齒輪；擺動機構齒輪與升降臺齒輪嚙合，角度齒輪與支持
臂齒輪嚙合；寶石粘桿夾具由寶石粘桿夾具步進電機帶動，連接件與升降臺齒輪由光軸步
進電機帶動；擺動步進電機、寶石粘桿夾具步進電機、角度步進電機、光軸步進電機均與數(shù)
控系統(tǒng)驅動器連接。 數(shù)控系統(tǒng)采用嵌入式微控制系統(tǒng)，包括主控部分為8051微控制芯片及步進電機驅動器及反饋系統(tǒng)、輸入部分為矩陣式鍵盤、顯示部分為液晶顯示。 機械部分按功能分包括工作平臺，研磨拋光機構，升降機構，支架連接機構，機械手和擺動機構。 本發(fā)明的數(shù)控寶石加工機是四軸數(shù)控聯(lián)動的機械，可完成刻面寶石的粗加工、精加工到拋光的全部工序，它解決了生產中平移和升降的重復定位精度問題，具有數(shù)控部分易操作，機械部分簡單精確的特點。
四

附圖是本發(fā)明數(shù)控寶石加工機一種實施例的機械部分結構示意圖。圖中，1是工作平臺，2是研磨拋光盤電機，3是研磨拋光盤，4寶石粘桿，5是寶石粘桿夾具，6是角度步進電機，7是角度齒輪，8支持臂，9是支持臂齒輪，10是寶石粘桿夾具步進電機，11是光軸步進電機，12是連接件，13是擺動步進電機，14是擺動機構齒輪，15是升降臺齒輪，16是光軸。
3五具體實施例方式
下面結合附圖進一步描述本發(fā)明數(shù)控寶石加工機的結構。 本發(fā)明的數(shù)控寶石加工機，包括工作平臺(1)、研磨拋光盤電機(2)、研磨拋光盤 (3)和光軸(16)，還包括裝在光軸(16)上部的光軸步進電機(11)、裝在光軸(16)中部的連 接件(12)、裝在光軸(16)下部的升降臺齒輪(15)，裝在連接件(12) —端的擺動步進電機 (13)、裝在連接件(12)另一端的支持臂(8)和角度步進電機(6)，裝在支持臂(8)端部的支 持臂齒輪(9)和寶石粘桿夾具(5)，裝在擺動步進電機(13)上的擺動機構齒輪(14)，裝在 角度步進電機(6)上的角度齒輪(7);擺動機構齒輪(14)與升降臺齒輪(15)嚙合，角度齒 輪(7)與支持臂齒輪(9)嚙合；寶石粘桿夾具(5)由寶石粘桿夾具步進電機(10)帶動，升 降臺齒輪(15)與連接件(12)由光軸步進電機(11)帶動；擺動步進電機(13)、寶石粘桿夾 具步進電機(10)、角度步進電機(6)、光軸步進電機(11)均與數(shù)控系統(tǒng)驅動器連接。
本發(fā)明的數(shù)控寶石加工機機械部分按功能分包括工作平臺，研磨拋光機構，升降 機構，支架連接機構，機械手和擺動機構。 研磨拋光機構包括研磨拋光盤(3)、研磨拋光盤電機(2)，分別固定在工作平臺
(1) 上、下，研磨拋光盤(3)有兩個盤，一個是研磨盤，一個是拋光盤，由研磨拋光盤電動機
(2) 帶動。 升降機構由滾珠絲桿副(圖中未標出)、光軸(16)和光軸步進電機(11)及升降臺 齒輪(15)組成，其中滾珠絲桿副、光軸(16)固定在工作平臺(1)上，它可帶動連接件(12) 和升降臺齒輪(15)上下運動起到普通寶石機升降臺的作用，但本發(fā)明是由微控制器發(fā)出 指令給驅動器，驅動步進電機旋轉帶動滾珠絲桿副運動使升降臺齒輪(15)和連接件(12) 升或降到一定的高度，它有定位精度高的特點，定位其精度可達0. 01毫米。
連接件(12)連接在升降機構的光軸(16)上，可沿光軸升降和繞光軸旋轉。
支架機構連接在連接件(12)上其作用是支持機械手和支持臂齒輪(9)、精確調整 機械手的角度。它由支持臂(8)、角度步進電機(6)、角度齒輪(7)組成，由微控制器發(fā)出指 令給驅動器，驅動角度步進電機旋轉，帶動角度齒輪運動，角度齒輪軸與支持臂齒輪軸相互 平行，齒輪相互嚙合，通過齒輪傳動，可精確調整機械手的角度。 機械手屬工件主軸系統(tǒng)，它由寶石粘桿(4)，寶石粘桿夾具(5)和寶石粘桿夾具步 進電機(10)組成，連接在支持臂(8)上。本發(fā)明的機械手與原有的八角手和機械手在分度 元件上不同。原有的八角手和機械手在分度元件上，或使用鋼球定位、或使用圓柱齒輪與鍵 配合定位、或使用端齒盤定位，都是機械定位，受機械加工精度的限制精度無法提高。本發(fā) 明的機械手由微控制器發(fā)出指令給步進電機細分驅動器，驅動步進電機旋轉帶動被加工寶 石旋轉，其每次旋轉角度可達O. 00703125度。在傳動方式上原有的八角手和機械手是用人 手操作，本發(fā)明的機械手是數(shù)控自動運行。 擺動機構由擺動步進電機(13)，擺動機構齒輪(14)和升降臺齒輪(15)組成。由 微控制器發(fā)出指令給驅動器，驅動步進電機旋轉，擺動機構齒輪軸與升降臺齒輪軸相互平 行，齒輪相互嚙合，通過齒輪傳動。帶動齒輪和齒輪相對運動，傳動到機械手模仿人手做磨 削擺動。 本發(fā)明的數(shù)控寶石加工機數(shù)控部分是使用自制的嵌入式微控制系統(tǒng)，主控部分為 8051微控制芯片、步進電機驅動器及反饋系統(tǒng)，輸入部分為矩陣式鍵盤，顯示部分為液晶顯示。實施例中，數(shù)控部分另外制作，完成后與相應的步進電機連接即可c
權利要求
一種數(shù)控寶石加工機，包括工作平臺(1)、研磨拋光盤電機(2)、研磨拋光盤(3)和光軸(16)，其特征在于它還包括裝在光軸(16)上部的光軸步進電機(11)、裝在光軸(16)中部的連接件(12)、裝在光軸(16)下部的升降臺齒輪(15)，裝在連接件(12)一端的擺動步進電機(13)、裝在連接件(12)另一端的支持臂(8)和角度步進電機(6)，裝在支持臂(8)端部的支持臂齒輪(9)和寶石粘桿夾具(5)，裝在擺動步進電機(13)上的擺動機構齒輪(14)，裝在角度步進電機(6)上的角度齒輪(7)；擺動機構齒輪(14)與升降臺齒輪(15)嚙合，角度齒輪(7)與支持臂齒輪(9)嚙合；寶石粘桿夾具(5)由寶石粘桿夾具步進電機(10)帶動，連接件(12)與升降臺齒輪(15)由光軸步進電機(11)帶動；擺動步進電機(13)、寶石粘桿夾具步進電機(10)、角度步進電機(6)、光軸步進電機(11)均與數(shù)控系統(tǒng)驅動器連接。
全文摘要
發(fā)明一種包括工作平臺，研磨拋光盤電機，研磨拋光盤和光軸的數(shù)控寶石加工機，它還包括由上而下依次裝在光軸上的光軸步進電機、連接件和升降臺齒輪，分別裝在連接件兩端的擺動步進電機，支持臂和角度步進電機，裝在支持臂端部的支持臂齒輪和寶石粘桿夾具，裝在擺動步進電機上的擺動機構齒輪，裝在角度步進電機上的角度齒輪；擺動機構齒輪與升降臺齒輪嚙合，角度齒輪與支持臂齒輪嚙合；寶石粘桿夾具由寶石粘桿夾具步進電機帶動，連接件與升降臺齒輪由光軸步進電機帶動；所有步進電機均與數(shù)控系統(tǒng)驅動器連接。本機可完成刻面寶石的粗加工、精加工和拋光的全部工序，解決了生產中定位精度的問題，且結構簡單，操作容易。
文檔編號B24B29/00GK101733698SQ20091011457
公開日2010年6月16日 申請日期2009年11月18日 優(yōu)先權日2009年11月18日
發(fā)明者鄧華慶 申請人:鄧華慶