本發(fā)明涉及鉆石加工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，更具體是涉及一種鉆石研磨智能機器人的鉆石底面研磨角度調(diào)整裝置。

背景技術(shù)：

加工成首飾的金剛石稱為鉆石。天然金剛石晶體的晶面上存在各種瑕疵，晶體內(nèi)部也會存在氣泡、裂紋、缺口以及其它瑕疵。用來加工成飾品的鉆坯，通過分解方案設(shè)計、分解(劈、鋸或激光切割)、車鉆(磨邊線)、粗磨(磨錐)、臺面和瓣面的研磨和拋光等工序之后才能成為鉆石成品-首飾鉆。

磨鉆(研磨和拋光)是鉆石加工中最為復雜，最為關(guān)鍵的工序。為了做到最大限度地展現(xiàn)鉆石的光學特性，現(xiàn)代的鉆石琢型設(shè)計為燦爛型琢型，主要指的是標準工的燦爛型圓鉆。光線通過該型成品鉆石的臺面和各個瓣面的反射和折射，能使鉆石的“出火”和光澤達到最佳程度，將鉆石晶體的天然美發(fā)揮得淋漓盡致。

燦爛型圓鉆的琢形由中部邊線、面部和底部組成。面部除了垂直于鉆石中心線的臺面之外還有32個瓣面成三圈排列，分別稱為小瓣(16個)、主瓣(8個)和星瓣(8個)。這三圈瓣面的幾何成型是三個不同錐角和不同面數(shù)的多等邊棱錐體。底部有24個瓣面成兩圈排列，分別稱為底小瓣(16個)和底主瓣(8個)。這兩圈瓣面的幾何成型也是兩個不同錐角和不同面數(shù)的棱錐體。底主瓣最后都匯聚到一點，稱為成品鉆石的底尖。

磨鉆工序就是要完美實現(xiàn)上述的琢形。本發(fā)明的機器的夾具能調(diào)節(jié)出不同的傾角，并能繞自身的軸線自動分度，按工藝程序精確磨出成品鉆的57個面。成品鉆的成型問題解決之后，關(guān)鍵便是提高磨鉆的生產(chǎn)效率。磨鉆的效率可以用磨鉆強度來描述，即單位時間內(nèi)的鉆坯表層去除量。

影響磨削強度的因素主要是如下四個：1，磨盤轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速越高，鉆石的磨削強度越大；2，單位壓力加大鉆石和磨盤接觸帶的壓力會增加鉆石的磨削量，但單位壓力過大會很快把鉆石微粉刮掉，并加快磨盤的磨損，甚至使鉆石破裂；3，鉆石微粉在磨盤工作面的涂布鉆石微粉微粒規(guī)格加大磨削強度增大，但光潔度會變差，微粉涂布密度在一定范圍內(nèi)磨鉆效率最高，這方面已積累了豐富的經(jīng)驗數(shù)據(jù)；4，磨削的取向。

為此，針對上述四個因素中的第二、四兩個因素，即磨鉆時的單位面積壓力和磨削取向兩方面實施智能化解決方案。鉆石的晶體結(jié)構(gòu)造成其硬度的各向異性。磨削時須找到面網(wǎng)的所在位置，并把鉆石沿硬度最小的方向定位，才能產(chǎn)生最高的磨削強度。

因而，本發(fā)明旨在完美解決成品鉆的磨削琢形精確度，磨削表面質(zhì)量，及磨削的生產(chǎn)效率問題，以求達到最大的經(jīng)濟效益。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供的一種能顯著提高生產(chǎn)效率，而且質(zhì)量可靠的鉆石底面研磨角度調(diào)整裝置。

本發(fā)明是采用如下技術(shù)解決方案來實現(xiàn)上述目的：一種鉆石底面研磨角度調(diào)整裝置，其特征在于，它包括設(shè)置在鉆石研磨工作頭上的夾頭組件、微測頭千分尺、固定座、連接座和微測頭千分尺頂座，固定座外接懸置鉆石研磨工作頭的懸臂組件，連接座與固定座鉸接，固定座與夾頭組件連接固定，微測頭千分尺鉸接于連接座上，微測頭千分尺頂座固定于夾頭組件上，微測頭千分尺的端部與微測頭千分尺頂座活動頂壓配合；利用三角函數(shù)原理，以1個銳角交點作為旋轉(zhuǎn)中心，通過微測頭千分尺調(diào)整銳角對邊長度控制研磨角度。

作為上述技術(shù)方案的進一步說明，所述固定座的后端連接有彈性定位座；彈性定位座通過緊固件定位于固定座上，緊固件外套設(shè)有扭簧。

進一步地，所述連接座呈L型，包括與懸臂組件的底部連接的連接底座和與連接底座垂直的立向臂，立向臂的端部通過鉸軸與連接座鉸接。

本發(fā)明采用上述技術(shù)解決方案所能達到的有益效果是：

本發(fā)明采用在鉆石研磨工作頭上設(shè)置夾頭組件、微測頭千分尺、固定座、連接座和微測頭千分尺頂座，固定座外接懸置鉆石研磨工作頭的懸臂組件，連接座與固定座鉸接，固定座與夾頭組件連接固定，微測頭千分尺鉸接于連接座上，微測頭千分尺頂座固定于夾頭組件上，微測頭千分尺的端部與微測頭千分尺頂座活動頂壓配合；利用三角函數(shù)原理，以1個銳角交點作為旋轉(zhuǎn)中心，通過微測頭千分尺調(diào)整銳角對邊長度控制研磨角度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的研磨壓力控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的懸臂組件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的工作臺組件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的升降運動及旋轉(zhuǎn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明的鉆石底面研磨角度調(diào)整裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標記說明：1、底座 2、懸臂組件 3、工作頭組件 3-1、夾頭組件 3-2、微測頭千分尺 3-3、固定座 3-4、連接座 3-5、微測頭千分尺頂座 4、控制組件 5、研磨壓力控制裝置 5-1、電機安裝座5-2、步進電機 5-3、偏心輪 5-4、拉伸彈簧 5-5、彈簧調(diào)節(jié)螺栓 5-6、平行桿 5-7、平行桿固定座 6、升降運動及旋轉(zhuǎn)裝置 6-1、步進電機6-2、連接電機齒輪 6-3、內(nèi)螺紋齒輪 6-4、升降絲桿芯軸 6-41、定位槽 6-42、翻邊 6-5、升降旋轉(zhuǎn)導柱 6-6、導套立柱 6-7、導套 6-8、滾珠套 6-9、升降絲桿芯柱限位銷 7、鉆石底面研磨角度調(diào)整裝置7-1、夾頭組件 7-2、微測頭千分尺 7-3、固定座 7-4、連接座 7-5、微測頭千分尺頂座 8、偏心軸導向固定座 9、偏心軸導輪 10、偏心軸11、行星電機裝置 11-1、行星電機 11-2、行星電機減速器 12、電機安裝立柱。

具體實施方式

以下結(jié)合具體實施例對本技術(shù)方案作詳細的描述。

如圖1-圖6所示，本發(fā)明是一種鉆石底面研磨角度調(diào)整裝置，本技術(shù)方案中的鉆石研磨智能機器人，它包括底座1、懸臂組件2、工作頭組件3和控制組件4，底座1上設(shè)置有研磨壓力控制裝置5，懸臂組件2設(shè)置有升降運動及旋轉(zhuǎn)裝置6，工作頭組件3設(shè)置有鉆石底面研磨角度調(diào)整裝置7；控制組件設(shè)置有主控制器，連接驅(qū)動研磨壓力控制裝置、升降運動及旋轉(zhuǎn)裝置，結(jié)合電氣系統(tǒng)實現(xiàn)自動分度擺角、自動調(diào)整研磨壓力、自動尋找鉆石最佳研磨方向，整個工作循環(huán)自動完成。

進一步地，研磨壓力控制裝置5包括電機安裝座5-1、步進電機5-2、偏心輪5-3、拉伸彈簧5-4、彈簧調(diào)節(jié)螺栓5-5、平行桿5-6、平行桿固定座5-7，平行桿的一端與平行桿固定座鉸接，電機安裝座固定于底座上，步進電機固定于電機安裝座上，偏心輪連接于步進電機的輸出軸上，拉伸彈簧的一端與偏心輪連接，另一端通過彈簧調(diào)節(jié)螺栓與平行桿的另一端連接；懸臂組件中設(shè)置有平面推力軸承與平行桿頂壓配合；利用彈簧拉力來抵消機構(gòu)一部分的自身重力，將抵消后的剩余重力作為研磨壓力，通過步進電機連接偏心輪控制彈簧拉伸長度實現(xiàn)研磨壓力的調(diào)整。

升降運動及旋轉(zhuǎn)裝置6包括步進電機6-1、連接電機齒輪6-2、內(nèi)螺紋齒輪6-3、升降絲桿芯軸6-4、升降旋轉(zhuǎn)導柱6-5、導套立柱6-6、導套6-7，步進電機固定于懸臂組件上，連接電機齒輪固定于步進電機的轉(zhuǎn)子軸上，升降絲桿芯軸通過內(nèi)螺紋齒輪與連接電機齒輪嚙合傳動，升降旋轉(zhuǎn)導柱套設(shè)于升降絲桿芯軸外；導套立柱立向設(shè)置在底座上，導套設(shè)置在導套立柱內(nèi)，升降旋轉(zhuǎn)導柱連同升降絲桿芯軸插入導套的中間孔，在升降旋轉(zhuǎn)導柱與導套之間設(shè)置有滾珠套6-8，在升降絲桿芯軸的下部沿軸向方向設(shè)置有定位槽6-41，升降旋轉(zhuǎn)導柱的側(cè)部設(shè)置有定位槽對應的升降絲桿芯柱限位銷6-9，限制升降絲桿芯柱的上下移動的行程；利用導套、滾珠套、升降旋轉(zhuǎn)導柱結(jié)合步進電機實現(xiàn)直線運動和旋轉(zhuǎn)運動，能滿足機構(gòu)的升降運動及旋轉(zhuǎn)運動的順暢及耐磨要求。進一步地，所述升降旋轉(zhuǎn)導柱的上部設(shè)置有翻邊6-42，翻邊與懸臂組件連接固定，在翻邊的下方套設(shè)有偏心軸導向固定座8，偏心軸導向固定座的端部設(shè)置有偏心軸導輪9，偏心軸導輪的外側(cè)設(shè)置有與其對應的立向設(shè)置的偏心軸10，該偏心軸的下方連接有驅(qū)動其轉(zhuǎn)動的行星電機裝置11，行星電機裝置的下方連接有電機安裝立柱12連接支撐于底座上。行星電機裝置11包括行星電機11-1和與行星電機連接的行星電機減速器11-2，偏心軸連接于行星電機減速器的輸出端。

進一步地，鉆石底面研磨角度調(diào)整裝置7包括夾頭組件7-1及其上設(shè)置的微測頭千分尺7-2、固定座7-3、連接座7-4和微測頭千分尺頂座7-5，固定座與懸臂組件連接固定，連接座與固定座鉸接，固定座與夾頭組件連接固定，微測頭千分尺鉸接于連接座上，微測頭千分尺頂座固定于夾頭組件上，微測頭千分尺的端部與微測頭千分尺頂座活動頂壓配合；利用三角函數(shù)原理，以1個銳角交點作為旋轉(zhuǎn)中心，通過微測頭千分尺調(diào)整銳角對邊長度控制研磨角度。固定座的后端連接有彈性定位座；彈性定位座通過緊固件定位于固定座上，緊固件外套設(shè)有扭簧。

進一步地，所述連接座呈L型，包括與懸臂組件的底部連接的連接底座和與連接底座垂直的立向臂，立向臂的端部通過鉸軸與連接座鉸接。

經(jīng)試驗，以下為本技術(shù)方案實施后能達到的技術(shù)指標：

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，利用三角函數(shù)原理，以1個銳角交點作為旋轉(zhuǎn)中心，通過微測頭千分尺調(diào)整銳角對邊長度控制研磨角度。

以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。