[发明专利]一种劈开宝石的方法和装置

说明书

本发明涉及一种劈开或切开宝石，特别是金刚石的方法和装置。

未加工的天然金刚石往往含有杂质或裂纹等内部缺陷，从而降低了它们的固有价值。已知的消除这些缺陷的办法是，沿含有单个或多个缺陷的解理面，将金刚石劈开或切开。常规的技术是，在金刚石表面用其它金刚石工具加工出一个精确定位的小切口，然后把切割工具放在该切口上，用木锤猛击刀具，将金刚石劈开，以消除或减少所述缺陷的影响。这种操作要求高度熟练，而且耗时达五分钟。

因此，需要有一种劈开宝石的改进方法和装置，特别是要求较快处置的需求。

本发明一方面提供了一种沿平面劈开含有某种缺陷的金刚石之类的宝石的方法以消除或减轻这种缺陷的影响。该方法具有下述步骤：用显微镜或其他放大装置对宝石进行观查，以查明缺陷的情况和确认要求切开的平面;把宝石定位和夹紧在至少具有一个切割刀片的切割工具上，使刀片与切开面对准;至少把部分切割工具和宝石放入一个最好装有流体的柔性容器中;以及使该容器和切割工具受力，沿切开面劈开宝石。

本发明还提供了实施上述方法的装置，该装置包括：一个至少具有一个切割刀片的切割工具，它可使宝石和与所要求的切开面已对准的刀片夹紧;一个有助于识别所要求的切开面和宝石在切割工具中位置的显微镜或其他放大装置;一个柔性的最好装有流体的容器，它可容纳至少部分切割工具和宝石;以及使容器和切割工具受力，沿切开面将宝石劈开的施力装置。

该容器可以是塑料囊或袋，其他形式的容器是一种简单的管子。例如，一端封闭并装有液体例如水的由聚氯乙烯制成的管子。在充有液体的柔性容器中劈开宝石或金刚石是最为有利的，尤其是能防止劈开之后小块宝石的飞散，甚至丢失。因此这种容器起到了收集和贮存切开数个宝石产生的宝石碎块的作用。

宝石夹紧或固定的切割工具可以采用常规的侧切割器装置。这种切割工具最好是安装在能使切割工具移进和移出容器的装置上。

施力装置可以采用由液压或气动力操作的一对可相对运动的台板结构。这种施力装置可以是具有随活塞缸式装置运动的台钳。

理想的是用一个抵抗活塞缸式装置闭合力的弹簧，对台板或爪件施加使它们分开的偏压力。给切割工具一个弹力以夹紧宝石也是所希望的。在一种简单的结构中，弹簧或弹性带是设置在常规的侧切割器的臂上的。活塞缸式装置可用来打开该侧切割器，这在宝石以正确的取向定位时是有利的。

为了便于用显微镜或放大装置对金刚石进行观查，最好设置一个例如有机玻璃板那样的透明或半透明的放置宝石的托板，光源能从下面照亮该托板。

本发明的方法和装置能由熟练的操作者每分钟完成高达10次的切割作业，使快速精确地劈开宝石成为可能。

通过领会下列说明，本发明将更容易地得到理解，本发明的其他方面和特征也可以变得更清楚。

现在，参照根据本发明构成的装置的示意透视图，讨论本发明的实施例。该实施例仅作为本发明举例之用。

正如附图所示的那样，该装置包括一个具有相对运动的爪件11、12的台钳10。通常，爪件11是固定的，而爪件12可朝固定爪件11运动或离开。该固定爪件11可以与基座支承，如工作台或台面刚性连接。爪件12适于用活塞缸式装置7驱动，朝爪件11运动。活塞缸式装置7包括一个弹簧，它总是使爪件11、12自动分开，除非装置7致动。爪件11、12在其工作面上有可更换的木块8。传感装置52由一个可调节的丝扛53和接触开关54组成，丝扛53安装在爪件12的一个突块上，而接触开关54装在爪件11上。当传感器和杆53接合时，接触开关54发出一个气动的或电脉冲信号。当爪件11、12在装置7的力作用下移动到一起时，传感装置52发出一个停止运动的信号，致使弹簧接着把爪件分开。

半透明的托板14可方便地用有机玻璃板构成，可调节地安装在固定爪件11上。活塞缸式装置25安装在爪件11上，其活塞杆是与托板14联接的。该装置25的作用是使托板14沿爪件11移动。托板14有一个槽13，它容纳爪件11上的销45，托板14移动时起导向作用。

柔性管24的下端是封闭的，而上端是开口的。该管24由弹性橡胶或塑料材料制成，其内装有液体，通常是水。该管24应夹在爪件11、12之间，这将从下面的叙述明白其用意。

光源9，例如卤化灯，是安装在从下面照亮托板14的某个位置处。