夹具定位机构、对接机械、上下料机械和水晶坯件磨抛系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于水晶制品磨抛加工领域，涉及一种对水晶坯件进行自动化磨抛加工的水晶坯件磨抛系统及其夹具定位机构、对接机械、上下料机械。
【背景技术】
[0002]现有技术中，水晶坯件的自动磨抛系统(磨抛机)，包括:上料工位，设置有能够将水晶坯件固定在夹具上的上料机构；至少一个对水晶坯件的上半球进行磨削加工的上半球磨削工位和至少一个对水晶坯件的上半球进行抛光加工的上半球抛光工位；对接工位，设置有能够将水晶坯件从一个夹具转接固定到另一个夹具上并能够将两个夹具进行位置对换的对接机构；至少一个对水晶坯件的下半球进行磨削加工的下半球磨削工位和至少一个对水晶坯件的下半球进行抛光加工的下半球抛光工位；下料工位，设置有能够将水晶坯件从夹具上拆卸下来的下料机构；其中，所述上半球磨削工位和下半球磨削工位上均设有磨削机构，所述上半球抛光工位和下半球抛光工位上均设有抛光机构。将水晶坯件在各工位之间进行流转的转移机构，有机头旋转架形式、机械手旋转架形式和机械手轨道形式。
[0003]水晶坯件(尤指标准水钻类产品)的磨抛加工流程如下:
[0004]上料(包括空夹具的夹具针预热一沾粉一上珠一粘接)一上半球磨削加工一上半球抛光加工一对接(包括空夹具的夹具针预热一沾粉一夹具对抵一对空夹具的夹具针加热熔胶粘接上水晶坯件一对另一夹具的夹具针加热去胶一冷却夹具针使粘接固定)一下半球磨削加工一下半球抛光加工一下料(包括对夹具加热去胶一下珠及清洁夹具针)。上述过程中，对接工序占用时间最长，其次是上料工序，下料工序占用时间较短，对于磨削(或抛光)工序，现有技术中一般采用多个磨削(或抛光)工位多次磨削(或抛光)，这样磨削(或抛光)工序占用的时间也相对较短。如何缩短对接工序上占用的时间或者通过合理分配各工序过程使得各加工工位上的停留时间较为接近，避免机台等待时间过长，提高整个自动磨抛系统的加工效率正是本行业急待解决的难题。
[0005]公布号为CN102366914A的专利文献中公开了一种自动循环双夹具饰品磨抛机，水晶坯件的上半球磨抛(前磨抛)和下半球磨抛(后磨抛)在同一个加工循环(即夹具流转循环)，其中，各工位上的夹具座沿夹具的长度方向左右平行设置(尤其是磨抛工位)，这样左右转移机构在各工位之间转移夹具时，需要先伸下去从一个工位的夹具座上把夹具提上来再跨过相应的工位上的夹具座机构后，然后送下去放置在另一个工位上的夹具座上，这样的左右转移机构结构复杂、动作繁琐、易出故障和成本高。并且，其对接机构中采用对接支架(即转接组件部分)和等待支架(即夹具复位组件部分)均为180°旋转结构，这样存在下述问题:一是，因为对接机构中的加热管一般采用高频加热管或者煤气喷火管，所以一般加热管都需要与高频发生设备或者煤气供应设备等连接，而加热管要安装在对接的两个夹具(座)之间，即安装在上述转接组件中，180度大范围的频繁转动会导致加热管与高频发生设备或者煤气供应设备等的连接结构复杂化，还影响使用寿命；二是，为了空出转接组件的旋转空间，用于上位夹具清理、沾粉上胶的钢丝刷和粉盘被设置在离转接组件较远的位置，它们的移动行程长、占用时间多；三是，上述转接组件中，对接、沾粉上胶和180度旋转是先后进行的，占用了较多时间，从而使得转接(对接)工位占用时间延长，其他磨抛等工位机构等待时间延长，对接效率低也同时降低了整个自动循环的加工效率。
[0006]为此，发明人在公开号为CN103072059A的专利文献中公开了一种水晶坯件自动磨抛系统及其对接机构，包括第一左右转移机构，沿第一左右转移机构依次排列设置有上料工位、至少一个对水晶坯件的上半球进行磨削加工的上半球磨削工位、至少一个对水晶坯件的上半球进行抛光加工的上半球抛光工位和对接工位，第一左右转移机构能够左右移动和定位并设置有至少四个能够拾取和放下夹具的机械手；第二左右转移机构，沿第二左右转移机构依次排列设置有所述对接工位、至少一个对水晶坯件的下半球进行磨削加工的下半球磨削工位、至少一个对水晶坯件的下半球进行抛光加工的下半球抛光工位和下料工位，第二左右转移机构能够左右移动和定位并设置有至少四个能够拾取和放下夹具的机械手；其中，所述上料工位上设有能够将水晶坯件固定在夹具上的上料机构；所述下料工位上设有能够将水晶坯件从夹具上拆卸下来的下料机构；所述上半球磨削工位和下半球磨削工位上均设有磨削机构，所述上半球抛光工位和下半球抛光工位上均设有抛光机构；所述对接工位上设有对接机构，其中，沾粉位置和对接位置位于第一左右转移机构下方，并且沾粉组件和对接支架上部的上夹具座之间通过第一左右转移机构转移夹具；过渡位置和转换位置位于第二左右转移机构下方，并且第一夹具放置架和转换支架上部的夹具固定部之间通过第二左右转移机构转移夹具。
[0007]但是上述结构是，各工位上的夹具座沿夹具的长度方向左右平行设置(尤其是磨抛工位)，这样左右转移机构在各工位之间转移夹具时，需要先伸下去从一个工位的夹具座上把夹具提上来再跨过相应的工位上的夹具座机构后，然后送下去放置在另一个工位上的夹具座上，这样的左右转移机构结构复杂、动作繁琐、易出故障和成本高。而其对接机构中，第一前后转移机构需要先将带料夹具从对接支架上转移至转换支架上，然后等待转换支架旋转180°上下位置对调后，第一前后转移机构再将转换支架上的带胶夹具送入对接支架，这个过程中第一前后转移机构往复移送夹具，对接支架只能处于等待状态，这样增加了机台等待时间，因此尚需进一步改进以提高生产效率。
[0008]因此，发明人在公开号为CN103273397A的专利文献中公开了一种水晶坯件自动磨抛系统，包括前后平行设置的第一左右转移机构和第二左右转移机构，沿第一左右转移机构自左向右依次排列设置有上下料工位、多个上半球磨抛工位和对接工位，沿第二左右转移机构自右向左依次排列设置有对接工位、多个下半球磨抛工位和上下料工位；其中，上下料工位上设有用于将加工好的水晶坯件从夹具上取下来并将待加工的水晶坯件固定在该夹具上的上下料机械，上半球磨抛工位和下半球磨抛工位上均设置有用于对夹具上的水晶坯件进行磨抛加工的磨抛机械，对接工位上设有用于将水晶坯件从一个夹具转接固定到另一个夹具上的对接机械，所述第一左右转移机构和第二左右转移机构的结构相同，均包括用于在相邻工位之间推送夹具的多个转移机械手和一左右直线延伸的轨道，该轨道架设在上下料机械、磨抛机械和对接机械上，转移机械手由转移驱动装置驱动沿该轨道移动；上下料机械、磨抛机械和对接机械上用于安装夹具的夹具座沿夹具长度方向左右成排设置，转移机械手沿夹具长度方向推动夹具在左右相邻的夹具座之间滑移。
[0009]但是，公开号为CN103273397A的专利文献中公开的【具体实施方式】仍旧存在下述冋题:
[0010]1、磨抛机械中，磨抛机架上安装有磨具，磨具由安装在磨抛机架上的磨具电机驱动转动，磨具上方架设有磨抛机构和左右直线延伸的直轨道，沿直轨道滑动设置转移机械手；所述磨抛机构包括与磨抛机架水平左右滑动连接的摆动拖板，摆动拖板由摆动驱动装置驱动左右往复摆动，摆动拖板上滑动设置一磨抛夹具座，磨抛夹具座由夹具座驱动装置驱动上下升降，磨抛夹具座上设有用于夹具左右滑推导向的多个上锁紧块、下锁紧块和导轮，上锁紧块固设在磨抛夹具座上并与夹具的燕尾上侧相匹配，下锁紧块与安装在磨抛夹具座上的夹具锁紧气缸的活动端连接并与夹具的燕尾下侧相匹配，当夹具被锁紧时，夹具锁紧气缸驱动下锁紧块向上运动从而与上锁紧块配合将夹具的燕尾抱紧固定，导轮安装在磨抛夹具座下部，当夹具未被锁紧时，夹具能够在导轮上滑推移动；所述磨抛夹具座的外侧安装一左右延伸的限位条，夹具在磨抛夹具座和限位条之间左右滑推移动。上述结构中，多个磨具各自采用独立电机驱动转动，制造成本高；采用磨抛夹具座左右往复运动，这样导致磨抛机构结构复杂，调试复杂困难。
[0011 ] 2、左右转移机构中，转移机械手包括机械手座，机械手座的一侧安装多个导轮，机械手座通过这些导轮在轨道上导向滑动，机械手座的另一侧设置一上下滑动的滑动架，滑动架的上部固定一齿条，齿条与安装在机械手座上的机械手齿轮啮合传动，机械手齿轮与机械手升降驱动装置传动连接，滑动架的下部固定一夹具拨叉，夹具拨叉与夹具背部的手柄配合夹持；所述机械手升降驱动装置为伺服电机，多个转移机械手由同一个伺服电机驱动升降，相邻的转移机械手的机械手齿轮的齿轮轴通过关节轴承和传动连杆连接从而实现同步转动。发明人认为，上述结构还不够简单合理、制造成本仍较高，夹具转移效率和运动稳定性都有待进一步提尚。
[0012]3、上下料机械中，上下料机架上设有一下料位置、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设置，下料位置和上料沾粉位置前后排成一列设置，下料位置和上料沾粉位置之间安装有一能够转动和定位的转动架A，转动架A由其驱动装置驱动在水平面内转动，转动架A上安装有前后两组转换夹具座A，这两组转换夹具座A分别位于下料位置和上料沾粉位置的上方，其中，下料位置上安装有下料组件，上料沾粉位置上安装有沾粉组件，上料位置上安装有上料组件，上料组件上方架设有上料夹具座，并且，上料沾粉位置的转换夹具座A和上料位置的上料夹具座沿夹具长度方向左右成排设置，转换夹具座A和上料夹具座上都设有用于夹具左右滑推导向的多个