[实用新型]钻石研磨智能机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及钻石加工设备技术领域，更具体是涉及一种钻石研磨智能机器人。

背景技术

加工成首饰的金刚石称为钻石。天然金刚石晶体的晶面上存在各种瑕疵，晶体内部也会存在气泡、裂纹、缺口以及其它瑕疵。用来加工成饰品的钻坯，通过分解方案设计、分解(劈、锯或激光切割)、车钻(磨边线)、粗磨(磨锥)、台面和瓣面的研磨和抛光等工序之后才能成为钻石成品-首饰钻。

磨钻(研磨和抛光)是钻石加工中最为复杂，最为关键的工序。为了做到最大限度地展现钻石的光学特性，现代的钻石琢型设计为灿烂型琢型，主要指的是标准工的灿烂型圆钻。光线通过该型成品钻石的台面和各个瓣面的反射和折射，能使钻石的“出火”和光泽达到最佳程度，将钻石晶体的天然美发挥得淋漓尽致。

灿烂型圆钻的琢形由中部边线、面部和底部组成。面部除了垂直于钻石中心线的台面之外还有32个瓣面成三圈排列，分别称为小瓣(16个)、主瓣(8个)和星瓣(8个)。这三圈瓣面的几何成型是三个不同锥角和不同面数的多等边棱锥体。底部有24个瓣面成两圈排列，分别称为底小瓣(16个)和底主瓣(8个)。这两圈瓣面的几何成型也是两个不同锥角和不同面数的棱锥体。底主瓣最后都汇聚到一点，称为成品钻石的底尖。

磨钻工序就是要完美实现上述的琢形。本实用新型的机器的夹具能调节出不同的倾角，并能绕自身的轴线自动分度，按工艺程序精确磨出成品钻的57个面。成品钻的成型问题解决之后，关键便是提高磨钻的生产效率。磨钻的效率可以用磨钻强度来描述，即单位时间内的钻坯表层去除量。

影响磨削强度的因素主要是如下四个：1，磨盘转速转速越高，钻石的磨削强度越大；2，单位压力加大钻石和磨盘接触带的压力会增加钻石的磨削量，但单位压力过大会很快把钻石微粉刮掉，并加快磨盘的磨损，甚至使钻石破裂；3，钻石微粉在磨盘工作面的涂布钻石微粉微粒规格加大磨削强度增大，但光洁度会变差，微粉涂布密度在一定范围内磨钻效率最高，这方面已积累了丰富的经验数据；4，磨削的取向。

为此，针对上述四个因素中的第一个，我们在配套本实用新型的台式钻石磨机中已将磨盘转速大幅度提高。这是通过精细的动平衡技术和变频驱动技术达到的。对于第三个因素，我们已掌握最佳的钻石微粉粒度以及在磨盘工作面上的涂布密度的经验数据。本实用新型将对第二、四两个因素，即磨钻时的单位面积压力和磨削取向两方面实施智能化解决方案。

钻石的晶体结构造成其硬度的各向异性。磨削时须找到面网的所在位置，并把钻石沿硬度最小的方向定位，才能产生最高的磨削强度。本实用新型的旋转驱动取向装置在不断的改变方向的过程中智能判断最佳取向，给予定位。而且在磨削过程中通过一套自动改变弹簧拉力的机构调节磨削压力，並通过智能判断产生出工件对磨盘的最佳压力值。

因而，本实用新型旨在完美解决成品钻的磨削琢形精确度、磨削表面质量、及磨削的生产效率问题，以求达到最大的经济效益。

发明内容

本实用新型的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种能显著提高生产效率，而且质量可靠的钻石研磨智能机器人。

本实用新型是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种钻石研磨智能机器人，其特征在于，它包括底座、悬臂组件、工作头组件和控制组件，底座上设置有研磨压力控制装置，悬臂组件设置有升降运动及旋转装置，工作头组件设置有钻石底面研磨角度调整装置；控制组件设置有主控制器，连接驱动研磨压力控制装置、升降运动及旋转装置，结合电气系统实现自动分度摆角、自动调整研磨压力、自动寻找钻石最佳研磨方向，整个工作循环自动完成。

作为上述方案的进一步说明，所述研磨压力控制装置包括电机安装座、步进电机、偏心轮、拉伸弹簧、弹簧调节螺栓、平行杆、平行杆固定座，平行杆的一端与平行杆固定座铰接，电机安装座固定于底座上，步进电机固定于电机安装座上，偏心轮连接于步进电机的输出轴上，拉伸弹簧的一端与偏心轮连接，另一端通过弹簧调节螺栓与平行杆的另一端连接；悬臂组件中设置有平面推力轴承与平行杆顶压配合。