水晶坯件自動(dòng)磨拋系統(tǒng)及其磨拋機(jī)械的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水晶制品磨拋加工領(lǐng)域，涉及一種對(duì)水晶坯件進(jìn)行自動(dòng)化磨拋加工的水晶坯件自動(dòng)磨拋系統(tǒng)及其磨拋機(jī)械。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，水晶坯件的自動(dòng)磨拋系統(tǒng)(磨拋機(jī))，包括:上料工位，設(shè)置有能夠?qū)⑺骷潭ㄔ趭A具上的上料機(jī)構(gòu)；至少一個(gè)對(duì)水晶坯件的上半球進(jìn)行磨削加工的上半球磨削工位和至少一個(gè)對(duì)水晶坯件的上半球進(jìn)行拋光加工的上半球拋光工位；對(duì)接工位，設(shè)置有能夠?qū)⑺骷囊粋€(gè)夾具轉(zhuǎn)接固定到另一個(gè)夾具上并能夠?qū)蓚€(gè)夾具進(jìn)行位置對(duì)換的對(duì)接機(jī)構(gòu)；至少一個(gè)對(duì)水晶坯件的下半球進(jìn)行磨削加工的下半球磨削工位和至少一個(gè)對(duì)水晶坯件的下半球進(jìn)行拋光加工的下半球拋光工位；下料工位，設(shè)置有能夠?qū)⑺骷膴A具上拆卸下來的下料機(jī)構(gòu)；其中，所述上半球磨削工位和下半球磨削工位上均設(shè)有磨削機(jī)構(gòu)，所述上半球拋光工位和下半球拋光工位上均設(shè)有拋光機(jī)構(gòu)。將水晶坯件在各工位之間進(jìn)行流轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)，有機(jī)頭旋轉(zhuǎn)架形式、機(jī)械手旋轉(zhuǎn)架形式和機(jī)械手軌道形式。
[0003]水晶坯件(尤指標(biāo)準(zhǔn)水鉆類產(chǎn)品)的磨拋加工流程如下:
[0004]上料(包括空夾具的夾具針預(yù)熱一沾粉一上珠一粘接)一上半球磨削加工一上半球拋光加工一對(duì)接(包括空夾具的夾具針預(yù)熱一沾粉一夾具對(duì)抵一對(duì)空夾具的夾具針加熱熔膠粘接上水晶坯件一對(duì)另一夾具的夾具針加熱去膠一冷卻夾具針使粘接固定)一下半球磨削加工一下半球拋光加工一下料(包括對(duì)夾具加熱去膠一下珠及清潔夾具針)。上述過程中，對(duì)接工序占用時(shí)間最長(zhǎng)，其次是上料工序，下料工序占用時(shí)間較短，對(duì)于磨削(或拋光)工序，現(xiàn)有技術(shù)中一般采用多個(gè)磨削(或拋光)工位多次磨削(或拋光)，這樣磨削(或拋光)工序占用的時(shí)間也相對(duì)較短。如何縮短對(duì)接工序上占用的時(shí)間或者通過合理分配各工序過程使得各加工工位上的停留時(shí)間較為接近，避免機(jī)臺(tái)等待時(shí)間過長(zhǎng)，提高整個(gè)自動(dòng)磨拋系統(tǒng)的加工效率正是本行業(yè)急待解決的難題。
[0005]公布號(hào)為CN102366914A的專利文獻(xiàn)中公開了一種自動(dòng)循環(huán)雙夾具飾品磨拋機(jī)，水晶坯件的上半球磨拋(前磨拋)和下半球磨拋(后磨拋)在同一個(gè)加工循環(huán)(即夾具流轉(zhuǎn)循環(huán))，其中，各工位上的夾具座沿夾具的長(zhǎng)度方向左右平行設(shè)置(尤其是磨拋工位)，這樣左右轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)在各工位之間轉(zhuǎn)移夾具時(shí)，需要先伸下去從一個(gè)工位的夾具座上把夾具提上來再跨過相應(yīng)的工位上的夾具座機(jī)構(gòu)后，然后送下去放置在另一個(gè)工位上的夾具座上，這樣的左右轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、動(dòng)作繁瑣、易出故障和成本高。并且，其對(duì)接機(jī)構(gòu)中采用對(duì)接支架(即轉(zhuǎn)接組件部分)和等待支架(即夾具復(fù)位組件部分)均為180°旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，這樣存在下述問題:一是，因?yàn)閷?duì)接機(jī)構(gòu)中的加熱管一般采用高頻加熱管或者煤氣噴火管，所以一般加熱管都需要與高頻發(fā)生設(shè)備或者煤氣供應(yīng)設(shè)備等連接，而加熱管要安裝在對(duì)接的兩個(gè)夾具(座)之間，即安裝在上述轉(zhuǎn)接組件中，180度大范圍的頻繁轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致加熱管與高頻發(fā)生設(shè)備或者煤氣供應(yīng)設(shè)備等的連接結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，還影響使用壽命；二是，為了空出轉(zhuǎn)接組件的旋轉(zhuǎn)空間，用于上位夾具清理、沾粉上膠的鋼絲刷和粉盤被設(shè)置在離轉(zhuǎn)接組件較遠(yuǎn)的位置，它們的移動(dòng)行程長(zhǎng)、占用時(shí)間多；三是，上述轉(zhuǎn)接組件中，對(duì)接、沾粉上膠和180度旋轉(zhuǎn)是先后進(jìn)行的，占用了較多時(shí)間，從而使得轉(zhuǎn)接(對(duì)接)工位占用時(shí)間延長(zhǎng)，其他磨拋等工位機(jī)構(gòu)等待時(shí)間延長(zhǎng)，對(duì)接效率低也同時(shí)降低了整個(gè)自動(dòng)循環(huán)的加工效率。
[0006]為此，發(fā)明人在公開號(hào)為CN103072059A的專利文獻(xiàn)中公開了一種水晶坯件自動(dòng)磨拋系統(tǒng)及其對(duì)接機(jī)構(gòu)，包括第一左右轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)，沿第一左右轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)依次排列設(shè)置有上料工位、至少一個(gè)對(duì)水晶坯件的上半球進(jìn)行磨削加工的上半球磨削工位、至少一個(gè)對(duì)水晶坯件的上半球進(jìn)行拋光加工的上半球拋光工位和對(duì)接工位，第一左右轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)能夠左右移動(dòng)和定位并設(shè)置有至少四個(gè)能夠拾取和放下夾具的機(jī)械手；第二左右轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)，沿第二左右轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)依次排列設(shè)置有所述對(duì)接工位、至少一個(gè)對(duì)水晶坯件的下半球進(jìn)行磨削加工的下半球磨削工位、至少一個(gè)對(duì)水晶坯件的下半球進(jìn)行拋光加工的下半球拋光工位和下料工位，第二左右轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)能夠左右移動(dòng)和定位并設(shè)置有至少四個(gè)能夠拾取和放下夾具的機(jī)械手；其中，所述上料工位上設(shè)有能夠?qū)⑺骷潭ㄔ趭A具上的上料機(jī)構(gòu)；所述下料工位上設(shè)有能夠?qū)⑺骷膴A具上拆卸下來的下料機(jī)構(gòu)；所述上半球磨削工位和下半球磨削工位上均設(shè)有磨削機(jī)構(gòu)，所述上半球拋光工位和下半球拋光工位上均設(shè)有拋光機(jī)構(gòu)；所述對(duì)接工位上設(shè)有對(duì)接機(jī)構(gòu)，其中，沾粉位置和對(duì)接位置位于第一左右轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)下方，并且沾粉組件和對(duì)接支架上部的上夾具座之間通過第一左右轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)移夾具；過渡位置和轉(zhuǎn)換位置位于第二左右轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)下方，并且第一夾具放置架和轉(zhuǎn)換支架上部的夾具固定部之間通過第二左右轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)移夾具。
[0007]但是上述結(jié)構(gòu)是，各工位上的夾具座沿夾具的長(zhǎng)度方向左右平行設(shè)置(尤其是磨拋工位)，這樣左右轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)在各工位之間轉(zhuǎn)移夾具時(shí)，需要先伸下去從一個(gè)工位的夾具座上把夾具提上來再跨過相應(yīng)的工位上的夾具座機(jī)構(gòu)后，然后送下去放置在另一個(gè)工位上的夾具座上，這樣的左右轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、動(dòng)作繁瑣、易出故障和成本高。而其對(duì)接機(jī)構(gòu)中，第一前后轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)需要先將帶料夾具從對(duì)接支架上轉(zhuǎn)移至轉(zhuǎn)換支架上，然后等待轉(zhuǎn)換支架旋轉(zhuǎn)180°上下位置對(duì)調(diào)后，第一前后轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)再將轉(zhuǎn)換支架上的帶膠夾具送入對(duì)接支架，這個(gè)過程中第一前后轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)往復(fù)移送夾具，對(duì)接支架只能處于等待狀態(tài)，這樣增加了機(jī)臺(tái)等待時(shí)間，因此尚需進(jìn)一步改進(jìn)以提高生產(chǎn)效率。
[0008]因此，發(fā)明人在公開號(hào)為CN103273397A的專利文獻(xiàn)中公開了一種水晶坯件自動(dòng)磨拋系統(tǒng)，包括前后平行設(shè)置的第一左右轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)和第二左右轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)，沿第一左右轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)自左向右依次排列設(shè)置有上下料工位、多個(gè)上半球磨拋工位和對(duì)接工位，沿第二左右轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)自右向左依次排列設(shè)置有對(duì)接工位、多個(gè)下半球磨拋工位和上下料工位；其中，上下料工位上設(shè)有用于將加工好的水晶坯件從夾具上取下來并將待加工的水晶坯件固定在該夾具上的上下料機(jī)械，上半球磨拋工位和下半球磨拋工位上均設(shè)置有用于對(duì)夾具上的水晶坯件進(jìn)行磨拋加工的磨拋機(jī)械，對(duì)接工位上設(shè)有用于將水晶坯件從一個(gè)夾具轉(zhuǎn)接固定到另一個(gè)夾具上的對(duì)接機(jī)械，所述第一左右轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)和第二左右轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)相同，均包括用于在相鄰工位之間推送夾具的多個(gè)轉(zhuǎn)移機(jī)械手和一左右直線延伸的軌道，該軌道架設(shè)在上下料機(jī)械、磨拋機(jī)械和對(duì)接機(jī)械上，轉(zhuǎn)移機(jī)械手由轉(zhuǎn)移驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)沿該軌道移動(dòng)；上下料機(jī)械、磨拋機(jī)械和對(duì)接機(jī)械上用于安裝夾具的夾具座沿夾具長(zhǎng)度方向左右成排設(shè)置，轉(zhuǎn)移機(jī)械手沿夾具長(zhǎng)度方向推動(dòng)夾具在左右相鄰的夾具座之間滑移。
[0009]但是，公開號(hào)為CN103273397A的專利文獻(xiàn)中公開的【具體實(shí)施方式】仍舊存在下述冋題:
[0010]1、磨拋機(jī)械中，磨拋機(jī)架上安裝有磨具，磨具由安裝在磨拋機(jī)架上的磨具電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，磨具上方架設(shè)有磨拋機(jī)構(gòu)和左右直線延伸的直軌道，沿直軌道滑動(dòng)設(shè)置轉(zhuǎn)移機(jī)械手；所述磨拋機(jī)構(gòu)包括與磨拋機(jī)架水平左右滑動(dòng)連接的擺動(dòng)拖板，擺動(dòng)拖板由擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)左右往復(fù)擺動(dòng)，擺動(dòng)拖板上滑動(dòng)設(shè)置一磨拋夾具座，磨拋夾具座由夾具座驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)上下升降，磨拋夾具座上設(shè)有用于夾具左右滑推導(dǎo)向的多個(gè)上鎖緊塊、下鎖緊塊和導(dǎo)輪，上鎖緊塊固設(shè)在磨拋夾具座上并與夾具的燕尾上側(cè)相匹配，下鎖緊塊與安裝在磨拋夾具座上的夾具鎖緊氣缸的活動(dòng)端連接并與夾具的燕尾下側(cè)相匹配，當(dāng)夾具被鎖緊時(shí)，夾具鎖緊氣缸驅(qū)動(dòng)下鎖緊塊向上運(yùn)動(dòng)從而與上鎖緊塊配合將夾具的燕尾抱緊固定，導(dǎo)輪安裝在磨拋夾具座下部，當(dāng)夾具未被鎖緊時(shí)，夾具能夠在導(dǎo)輪上滑推移動(dòng)；所述磨拋夾具座的外側(cè)安裝一左右延伸的限位條，夾具在磨拋夾具座和限位條之間左右滑推移動(dòng)。上述結(jié)構(gòu)中，多個(gè)磨具各自采用獨(dú)立電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，制造成本高；采用磨拋夾具座左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)，這樣導(dǎo)致磨拋機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)試復(fù)雜困難。
[0011 ] 2、左右轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)中，轉(zhuǎn)移機(jī)械手包括機(jī)械手座，機(jī)械手座的一側(cè)安裝多個(gè)導(dǎo)輪，機(jī)械手座通過這些導(dǎo)輪在軌道上導(dǎo)向滑動(dòng)，機(jī)械手座的另一側(cè)設(shè)置一上下滑動(dòng)的滑動(dòng)架，滑動(dòng)架的上部固定一齒條，齒條與安裝在機(jī)械手座上的機(jī)械手齒輪嚙合傳動(dòng)，機(jī)械手齒輪與機(jī)械手升降驅(qū)動(dòng)裝置傳動(dòng)連接，滑動(dòng)架的下部固定一夾具撥叉，夾具撥叉與夾具背部的手柄配合夾持；所述機(jī)械手升降驅(qū)動(dòng)裝置為伺服電機(jī)，多個(gè)轉(zhuǎn)移機(jī)械手由同一個(gè)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)升降，相鄰的轉(zhuǎn)移機(jī)械手的機(jī)械手齒輪的齒輪軸通過關(guān)節(jié)軸承和傳動(dòng)連桿連接從而實(shí)現(xiàn)同步轉(zhuǎn)動(dòng)。發(fā)明人認(rèn)為，上述結(jié)構(gòu)還不夠簡(jiǎn)單合理、制造成本仍較高，夾具轉(zhuǎn)移效率和運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性都有待進(jìn)一步提尚。
[0012]3、上下料機(jī)械中，上下料機(jī)架上設(shè)有一下料位置、一上料沾粉位置和一上料位置，上料沾粉位置和上料位置左右排成一排設(shè)置，下料位置和上料沾粉位置前后排成一列設(shè)置，下料位置和上料沾粉位置之間安裝有一能夠轉(zhuǎn)動(dòng)和定位的轉(zhuǎn)動(dòng)架A，轉(zhuǎn)動(dòng)架A由其驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)架A上安裝有前后兩組轉(zhuǎn)換夾具座A，這兩組轉(zhuǎn)換夾具座A分別位于下料位置和上料沾粉位置的