[发明专利]一种刻面宝石激光加工设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种宝石加工设备，尤其涉及一种刻面宝石激光加工设备，可应用于对刻面宝石的切割、打孔、雕琢等去料成型加工，也可以用于刻面宝石的刻字、防伪标记等再加工等技术领域。

背景技术

经济的发展、财富的积累，使得人类对宝石类装饰品、工艺品的需求越来越强烈。宝石类中高端奢侈品市场越来越广阔的同时也要求生产工艺、生产方式、生产技术的不断革新，以提高宝石类产品的生产效率及生产质量。传统的宝石加工设备是使用刀具、磨具等对宝石进行加工，耗时较长，需要刀具、磨具等工具种类多且寿命短，加工过程中会产生较大噪音。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种能提高加工效率和加工精度的刻面宝石激光加工设备。

本发明所采用的技术方案为：刻面宝石激光加工设备，包括机架、光纤脉冲激光发生装置、激光光路系统、宝石夹具、控制系统，所述四自由度承料杆包括竖直平面旋转分度装置、水平面旋转装置、伸缩杆、底部滑块，所述伸缩杆的下端连接有底部滑块，底部滑块与在机架上设置的滑槽滑移配置，所述伸缩杆的上端与水平旋转装置相连，所述水平旋转装置通过悬臂托盘与竖直平面旋转分度装置相连，所述竖直平面旋转分度装置安设在悬臂托盘的外端，所述竖直平面旋转分度装置的输出轴与宝石夹具相连，所述宝石夹具上的待加工宝石坯料与激光光路系统输出的激光相对设置，所述激光光路系统与光纤脉冲激光发生装置相连。

按上述技术方案，所述伸缩杆包括外套、内部升降丝杠，所述内部升降丝杠内套于外套中，在外套处配置有二级涡轮丝杠传动装置，所述二级涡轮丝杠传动装置包括涡轮蜗杆机构、所述涡轮蜗杆机构的蜗杆与驱动电机的输出轴相连，涡轮的内腔设有内螺纹结构，所述内部升降丝杠安设在涡轮的内部，两者螺纹连接。

按上述技术方案，所述水平面旋转装置包括箱体、涡轮蜗杆传动机构、传动轴，所述传动轴及涡轮蜗杆传动机构安设在箱体内，所述传动轴的下端与内部升降丝杠固定连接，上端与悬臂托盘相连，所述涡轮蜗杆传动机构包括涡轮、蜗杆，两者相啮合，蜗杆伸入箱体内并与传动轴垂直设置，蜗杆通过驱动电机驱动，所述传动轴内套于涡轮内，并通过键固定连接。

按上述技术方案，所述竖直平面旋转分度装置包括在悬臂托盘上设置的箱体、驱动电机、齿轮传动机构、输出轴，所述齿轮传动机构安设与箱体内，齿轮传动机构包括主动齿轮、从动齿轮，两者相啮合，驱动电机的输出轴与主动齿轮相连，从动齿轮通过键与输出轴相连，所述宝石夹具与输出轴相连，宝石坯料通过宝石夹具夹紧。

按上述技术方案，所述控制系统为PLC控制装置。

按上述技术方案，在机架上还设有光纤耦合装置，所述光纤脉冲激光发生装置发出的脉冲激光通过光纤耦合装置与激光光路系统配合。

本发明所取得的有益效果为：

1、本发明使用高能激光束对宝石进行加工，通过调节四自由度承料杆竖直方向的伸长或缩短、水平面上旋转角度、竖直平面分度旋转角度、水平面移动等来实现对宝石夹具上的宝石胚料的全方位立体加工，以得到期望的三维几何形状，加工速度快，生产效率高，同时无须使用切割刀具、磨削磨具等，因而不用考虑刀具种类、换刀、刀具磨损、生产噪音等问题；

2、简化设计宝石承料装置，使设备操作简单便捷，缩小了设备整体体积，降低了物料体积与承料设备的整体比例，减小设备空行程，使加工的目的性更强；

3、本发明装配简单，拆卸方便，并通过电动控制，可以实现高精度加工。

附图说明

图1为本发明的三维结构图。

图2为四自由度承料杆的结构示意图。

图3为伸缩杆的结构图。

图4为水平面旋转装置的结构图。

图5为竖直面分度装置的结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。