专利名称：数控宝石加工机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种宝石加工机，特别是一种数控宝石加工机。
二背景技术：
纵观国内刻面宝石加工机械，基本为老一代的加工设备。主要是一些八角机和改进型的机械手的宝石刻面加工机，使用这些设备工人劳动强度大、效率低、有污染。近年有一些在机械手的基础上在某一功能上使用了微控制器，但这些机械只能完成宝石加工的抛光工序，主要加工2毫米以下的圆形产品，且机械部分复杂，还有一些机械虽可刻面较大产品，但不能完成抛光工序。
三
发明内容
本发明的目的是发明一种数控宝石加工机，它可完成刻面宝石的粗加工、精加工到抛光的全部工序，对特殊形状的宝石可建立数学模型、编好程序输入微控制系统，同样可加工出合格产品。 本发明的数控宝石加工机，包括工作平台、研磨抛光盘电机、研磨抛光盘和光轴，
其特征在于它还包括装在光轴上部的光轴步进电机、装在光轴中部的连接件、装在光轴下
部的升降台齿轮，装在连接件一端的摆动步进电机、装在连接件另一端的支持臂和角度步
进电机，装在支持臂端部的支持臂齿轮和宝石粘杆夹具，装在摆动步进电机上的摆动机构
齿轮，装在角度步进电机上的角度齿轮；摆动机构齿轮与升降台齿轮啮合，角度齿轮与支持
臂齿轮啮合；宝石粘杆夹具由宝石粘杆夹具步进电机带动，连接件与升降台齿轮由光轴步
进电机带动；摆动步进电机、宝石粘杆夹具步进电机、角度步进电机、光轴步进电机均与数
控系统驱动器连接。 数控系统采用嵌入式微控制系统，包括主控部分为8051微控制芯片及步进电机驱动器及反馈系统、输入部分为矩阵式键盘、显示部分为液晶显示。 机械部分按功能分包括工作平台，研磨抛光机构，升降机构，支架连接机构，机械手和摆动机构。 本发明的数控宝石加工机是四轴数控联动的机械，可完成刻面宝石的粗加工、精加工到抛光的全部工序，它解决了生产中平移和升降的重复定位精度问题，具有数控部分易操作，机械部分简单精确的特点。
四
附图是本发明数控宝石加工机一种实施例的机械部分结构示意图。图中，1是工作平台，2是研磨抛光盘电机，3是研磨抛光盘，4宝石粘杆，5是宝石粘杆夹具，6是角度步进电机，7是角度齿轮，8支持臂，9是支持臂齿轮，10是宝石粘杆夹具步进电机，11是光轴步进电机，12是连接件，13是摆动步进电机，14是摆动机构齿轮，15是升降台齿轮，16是光轴。
3五具体实施例方式
下面结合附图进一步描述本发明数控宝石加工机的结构。 本发明的数控宝石加工机，包括工作平台(1)、研磨抛光盘电机(2)、研磨抛光盘 (3)和光轴(16)，还包括装在光轴(16)上部的光轴步进电机(11)、装在光轴(16)中部的连 接件(12)、装在光轴(16)下部的升降台齿轮(15)，装在连接件(12) —端的摆动步进电机 (13)、装在连接件(12)另一端的支持臂(8)和角度步进电机(6)，装在支持臂(8)端部的支 持臂齿轮(9)和宝石粘杆夹具(5)，装在摆动步进电机(13)上的摆动机构齿轮(14)，装在 角度步进电机(6)上的角度齿轮(7);摆动机构齿轮(14)与升降台齿轮(15)啮合，角度齿 轮(7)与支持臂齿轮(9)啮合；宝石粘杆夹具(5)由宝石粘杆夹具步进电机(10)带动，升 降台齿轮(15)与连接件(12)由光轴步进电机(11)带动；摆动步进电机(13)、宝石粘杆夹 具步进电机(10)、角度步进电机(6)、光轴步进电机(11)均与数控系统驱动器连接。
本发明的数控宝石加工机机械部分按功能分包括工作平台，研磨抛光机构，升降 机构，支架连接机构，机械手和摆动机构。 研磨抛光机构包括研磨抛光盘(3)、研磨抛光盘电机(2)，分别固定在工作平台
(1) 上、下，研磨抛光盘(3)有两个盘，一个是研磨盘，一个是抛光盘，由研磨抛光盘电动机
(2) 带动。 升降机构由滚珠丝杆副(图中未标出)、光轴(16)和光轴步进电机(11)及升降台 齿轮(15)组成，其中滚珠丝杆副、光轴(16)固定在工作平台(1)上，它可带动连接件(12) 和升降台齿轮(15)上下运动起到普通宝石机升降台的作用，但本发明是由微控制器发出 指令给驱动器，驱动步进电机旋转带动滚珠丝杆副运动使升降台齿轮(15)和连接件(12) 升或降到一定的高度，它有定位精度高的特点，定位其精度可达0. 01毫米。
连接件(12)连接在升降机构的光轴(16)上，可沿光轴升降和绕光轴旋转。
支架机构连接在连接件(12)上其作用是支持机械手和支持臂齿轮(9)、精确调整 机械手的角度。它由支持臂(8)、角度步进电机(6)、角度齿轮(7)组成，由微控制器发出指 令给驱动器，驱动角度步进电机旋转，带动角度齿轮运动，角度齿轮轴与支持臂齿轮轴相互 平行，齿轮相互啮合，通过齿轮传动，可精确调整机械手的角度。 机械手属工件主轴系统，它由宝石粘杆(4)，宝石粘杆夹具(5)和宝石粘杆夹具步 进电机(10)组成，连接在支持臂(8)上。本发明的机械手与原有的八角手和机械手在分度 元件上不同。原有的八角手和机械手在分度元件上，或使用钢球定位、或使用圆柱齿轮与键 配合定位、或使用端齿盘定位，都是机械定位，受机械加工精度的限制精度无法提高。本发 明的机械手由微控制器发出指令给步进电机细分驱动器，驱动步进电机旋转带动被加工宝 石旋转，其每次旋转角度可达O. 00703125度。在传动方式上原有的八角手和机械手是用人 手操作，本发明的机械手是数控自动运行。 摆动机构由摆动步进电机(13)，摆动机构齿轮(14)和升降台齿轮(15)组成。由 微控制器发出指令给驱动器，驱动步进电机旋转，摆动机构齿轮轴与升降台齿轮轴相互平 行，齿轮相互啮合，通过齿轮传动。带动齿轮和齿轮相对运动，传动到机械手模仿人手做磨 削摆动。 本发明的数控宝石加工机数控部分是使用自制的嵌入式微控制系统，主控部分为 8051微控制芯片、步进电机驱动器及反馈系统，输入部分为矩阵式键盘，显示部分为液晶显示。实施例中，数控部分另外制作，完成后与相应的步进电机连接即可c
权利要求
一种数控宝石加工机，包括工作平台(1)、研磨抛光盘电机(2)、研磨抛光盘(3)和光轴(16)，其特征在于它还包括装在光轴(16)上部的光轴步进电机(11)、装在光轴(16)中部的连接件(12)、装在光轴(16)下部的升降台齿轮(15)，装在连接件(12)一端的摆动步进电机(13)、装在连接件(12)另一端的支持臂(8)和角度步进电机(6)，装在支持臂(8)端部的支持臂齿轮(9)和宝石粘杆夹具(5)，装在摆动步进电机(13)上的摆动机构齿轮(14)，装在角度步进电机(6)上的角度齿轮(7)；摆动机构齿轮(14)与升降台齿轮(15)啮合，角度齿轮(7)与支持臂齿轮(9)啮合；宝石粘杆夹具(5)由宝石粘杆夹具步进电机(10)带动，连接件(12)与升降台齿轮(15)由光轴步进电机(11)带动；摆动步进电机(13)、宝石粘杆夹具步进电机(10)、角度步进电机(6)、光轴步进电机(11)均与数控系统驱动器连接。
全文摘要
发明一种包括工作平台，研磨抛光盘电机，研磨抛光盘和光轴的数控宝石加工机，它还包括由上而下依次装在光轴上的光轴步进电机、连接件和升降台齿轮，分别装在连接件两端的摆动步进电机，支持臂和角度步进电机，装在支持臂端部的支持臂齿轮和宝石粘杆夹具，装在摆动步进电机上的摆动机构齿轮，装在角度步进电机上的角度齿轮；摆动机构齿轮与升降台齿轮啮合，角度齿轮与支持臂齿轮啮合；宝石粘杆夹具由宝石粘杆夹具步进电机带动，连接件与升降台齿轮由光轴步进电机带动；所有步进电机均与数控系统驱动器连接。本机可完成刻面宝石的粗加工、精加工和抛光的全部工序，解决了生产中定位精度的问题，且结构简单，操作容易。
文档编号B24B29/00GK101733698SQ20091011457
公开日2010年6月16日 申请日期2009年11月18日 优先权日2009年11月18日
发明者邓华庆 申请人:邓华庆