专利名称：抛光装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种抛光装置。
更具体而言，本发明涉及一种用于宝石的抛光装置。
背景技术：
宝石，例如钻石，需要进行切割和抛光以达到期望的形状，从而增加其吸引力和价值。一种切割被称为圆形磨光刻花法磨光刻花法(round brilliant cut)。圆形磨光刻花法通常具有57个刻面。第一刻面(主刻面或基准刻面)被称作台面。所有其它的刻面与台面以特定角度相倾斜。在圆形磨光刻花法中有五个刻面组。在一个刻面组中的所有刻面都与台面具有相同角度的倾斜。这些刻面组可被称为冠部主刻面、亭部主刻面、星刻面、冠部腰刻面(冠部半翻光面(crownhalves))以及亭部腰刻面(亭部半翻光面(pavilion halves))。在圆形磨光刻花法的宝石上的57个刻面包括台面、八个冠部主刻面、八个亭部主刻面、八个星刻面、十六个冠部腰刻面以及十六个亭部腰刻面。
宝石上刻面的位置由它们的角度和刻度(index)来限定。角度指的是相对于台面的垂直偏差或倾斜，而刻度指的是在台面周围的径向间距或转动。例如，星刻面相互之间具有45度的刻度，而相对于冠部腰刻面和冠部主刻面分别具有11.25度和22.5度的刻度。不同刻面的角度和刻度的选择是符合机械性质的，对宝石进行抛光的人有责任对其进行正确选择。附图1中示出了冠部刻面，图2中示出了亭部刻面，而图3中示出了倾斜角度()。
抛光装置也通常被称作唐氏装置(tangs)，包括两个主要部分框架和头部。唐氏装置的作用类似于触针(stylus)，宝石通过卡头(dop)和宝石座(collet)结构和/或冠皿(crown pot)和爪结构而固定于头部。头部附着于框架，且能够在与抛光轮平面相平行的平面上转动。框架具有两个支腿，支腿位于同样与抛光轮平面相平行的平面的表面上。
唐氏装置的头部装配有量角器，它使得抛光者能够为将进行抛光的特定刻面组而相对于台面将头部调节为正确的角度。一些唐氏装置具有快速角度选择，以使得抛光者能够快速地从比如说可对冠部主刻面进行抛光的34度角变换为可对星刻面进行抛光的约22度角，或者变换为可对冠部腰刻面进行抛光的41度角。可从预先选定的位置内对角度进行调节以适应各种单独的宝石。同样的功能也可用于亭部抛光。
只要抛光者保持警醒并为预先选定的角度选择适当的刻度，应该就能避免错误。但是，抛光者时常会迷失方位，无意中将刻度转换到不正确的位置，并且对不需要的刻面进行抛光。为了纠正这些错误，通常会导致重量损失，这可能会有损宝石价值。在一些情况下，可能需要对整个宝石进行完全重新抛光。
宝石的价值并不表示为线性比例，而是表示为增量比例。例如，重0.50克拉的钻石基本上比重0.4999克拉的钻石更有价值。同样地，重0.999克拉的钻石的价值可能比重1.00克拉的钻石的价值低差不多40％。
本发明的一个目的在于提供一种抛光装置，其能够有助于克服上述问题。
发明内容
本发明的一个目的在于减轻或消除现有技术中的一个或多个缺陷。
根据本发明的一个方面，提供了一种与抛光轮一起使用的、用于抛光宝石的抛光装置。该抛光装置具有带有两个相对端部的框架。头部框架由所述框架可转动地支撑在一个端部处。该头部框架绕头部框架轴线转动。抛光装置具有抛光头部，其由头部框架可旋转地支撑。抛光头部具有主体；由主体可转动地支撑的外壳；绕刻度轴线由外壳可转动支撑、且适于支撑宝石的轮轴。盘与轮轴同轴接合。刻度棘轮机构与所述盘和外壳相关联，用于指示由轮轴支撑的宝石的分离刻度位置。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于抛光宝石的抛光装置，其具有带有两个相对端部的框架。头部框架由框架可转动地支撑在一个端部，该头部框架绕头部框架轴线转动。所述抛光装置具有由头部框架支撑的抛光头部，该抛光头部在相对于抛光轮垂直的平面中绕倾斜轴线旋转。所述抛光装置还具有定位装置，其与头部框架和抛光头部相关联，并适于相对于抛光轮、绕倾斜轴线以特定预选角度的分离间隔定位抛光头部。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于抛光宝石的抛光装置，其具有子框架，用于支持该抛光装置相对于抛光轮的侧向运动。该抛光装置具有带有两个相对端部的框架。该框架在一个端部与子框架枢轴接合。所述抛光装置进一步具有调节装置，用于相对于子框架对所述框架进行枢轴调节，以确保头部框架轴线垂直于抛光轮。所述调节装置与所述框架同轴地对准。
现在将参照所附的示意图以实施例的方式对本发明进行描述。
在附图中图1是示出了冠部的圆形磨光刻花法宝石的俯视图；图2是示出了亭部的、图1中的宝石的仰视图；图3是图1的侧视图；图4是根据本发明的抛光装置的前视图；图5是图4中所示的抛光装置的局部分解立体图；图6是图5中所示的抛光装置的抛光头部以及头部框架的放大的前部立体图；图7是图5中所示的抛光装置的抛光头部和头部框架的顶部立体图；图8是图6和7中所示的抛光装置的抛光头部和头部框架的第一局部分解立体图；图9是图6和7中所示的抛光头部和头部框架的第二局部分解立体图；图10是图8中所示的具有刻度棘齿组件的抛光头部的立体图；图11是图10中所示的具有刻度棘齿组件的抛光头部的局部分解立体图；图12是图11中所示的具有刻度棘齿组件的抛光头部的顶部完全分解立体图；图13是图11中所示的具有刻度棘齿组件的抛光头部的底部完全分解立体图；图14是图5中所示的抛光装置的支腿的放大侧视图；以及图15是图14中所示的抛光装置的支腿的分解立体图。
具体实施例方式
参照附图中的图4和5，示出了根据本发明的一个实施方案的抛光装置或抛光唐氏装置，总体以附图标记100表示。抛光装置100被用来相对于抛光轮(未示出)保持和操纵宝石，用于在宝石上以预定的角度和刻度形成刻面。抛光装置100相对于抛光轮牢固地固定。
抛光装置100由两个类似的支腿104定位地支撑，各支腿具有高度调节锁定螺母106，用于单独调节并由此使得子框架102相对于抛光轮的校平倾斜。下面将给出关于支腿104的详细描述。
框架108通过枢轴销110和与枢轴销110隔开的校平螺钉112与子框架102枢轴接合。校平螺钉112与杆部114接合，杆部114从框架108延伸，弹簧116设置在杆部114上。框架可为细长形式，或者可为手柄形式。校平螺钉112使得框架108相对于子框架102的位置能够进行枢轴调节。因此，通过上紧校平螺钉112，弹簧116压缩，框架108沿由箭头118表示的方向上(在该图中为向上)转动。可选地，通过松开校平螺钉112，弹簧116伸展，并使得框架108沿相反方向上(在该图中为向下)转动。校平螺钉112与框架108同轴设置，从而能够容易地接近框架108。此外，杆部114和弹簧116位于框架108内部。
框架108还包括水平仪120，用于能够通过适当调整调节螺钉202和校平螺钉112而精确定位框架108。同样参照图6，框架108的精确定位确保了头部框架轴线101垂直于抛光轮。
抛光头部122由头部框架124支撑于框架108的自由端上。宝石(未示出)通过夹持组件126保持在抛光头部122中。头部框架124使得抛光头部122能够绕着穿过相对于抛光轮的垂直平面倾斜轴线128旋转运动，并从而使得能够选择用于对宝石进行抛光的必需角度或倾斜度。抛光头部122使得宝石能够绕刻度轴线130转动，并从而使得能够选择用于对宝石进行抛光的必需刻度。
如图6至8所示，头部框架124包括内部角度框架132和定位支架134。角度框架132具有相对的旋臂136，它们从倾斜轴线128延伸至相对的弯曲外臂138。在弯曲的外臂138中形成有多个狭槽140，它们具有0°至90°之间的固定角间隔。定位支架134与抛光头部122枢轴接合，并包括两个相对的向外突出的V形尖头(prong)142，尖头142适于定位在狭槽140中，以将抛光头部122保持在适当位置。定位支架134具有两个相对的压缩弹簧103，以将尖头142偏压入狭槽140中，并保持尖头142接合在所述狭槽的其中之一中。
角度框架132通过使定位支架134的尖头142从狭槽136中分离以及使抛光头部122转动到期望角度直到尖头142再次与其它狭槽140接合，能够容易和快速地改变主倾斜角。狭槽140的角间隔与用于抛光的主倾斜角相一致，例如但不限于22度、34度、41度等。例如，在0度时，抛光头部122被定向为垂直于抛光轮，例如，用于抛光台面刻面。
臂138可延伸，以使得狭槽140能够设置为高达90°的间隔，用于对柱状宝石上的刻面进行抛光，例如与在彩色宝石上所进行的操作一样。
现在同样参照图9，头部框架124还包括角度微调机构144，机构144具有支座146，支座146可旋转地连接至头部框架124。杆部148设置为穿过支座146，并与抛光头部122可操作地接合。杆部148由螺母150拧紧和调节。螺母的转动使得螺纹杆部148伸长或回缩，并继而使得抛光头部绕倾斜轴线128转动。杆部148上的弹簧152在杆部148上保持扭转，并消除抛光头部122的不需要的运动或振动。机构144还包括借助于通过环156来操作的螺纹刻度插入部件154而实现的快速步骤功能。螺纹刻度插入部件154可转动到与预定的角度增量有关的固定位置，并通过与支座146接合的弹簧加载的球塞158而在各个位置定位在适当位置。弹簧加载的球塞158定位于刻度插入部件154上的沟槽159中。
抛光头部122在图10至13中更详细地示出，其包括与头部框架124枢轴接合并可转动地支撑外壳162的主体160。轮轴164从中心穿过外壳162、沿着刻度轴线130延伸，并在最接近头部框架124的端部处固定地支撑盘形刻度轮166。宝石座168与轮轴164的自由端轴向对准并与之固定地接合，并适合于定位宝石保持装置(未示出)。轮轴164、刻度轮166和宝石座168能够在外壳162内绕刻度轴线130转动。
如图13中能够更清晰地看到的那样，刻度轮166具有与轮轴164同心地环状设置的几个同心槽170，同心槽170具有多个设置在各个槽170中的间隔的凹槽172。这些同心槽可具有V形轮廓或圆形轮廓。凹槽可具有狭槽、孔或凹陷的形式。凹槽172适于选择性地部分定位刻度球174，刻度球174由刻度弹簧178支撑在刻度滑块176上。刻度弹簧178为扁平板簧的形式，它将刻度球174偏压在刻度轮166上。刻度滑块176可滑动地支撑在基板180上，其中，刻度滑块176能够在轮轴164的横向方向上来回移动。基板180由外壳162非可转动地支撑，并具有多个径向间隔的孔穴182，孔穴182与各个槽170相关联。辅助球184由刻度弹簧178支撑在其与刻度球174相对的一侧，并穿过刻度滑块176中的开口186突出，以可去除地定位在孔穴182中。
槽170涉及到特定的刻面组，而凹槽172则涉及到对于单独刻面的具体刻度位置。
在对宝石进行抛光时，可通过相对于轮轴164横向地滑动刻度滑块176进行所需的刻度选择，使得刻度球174进入与特定的刻面组(例如，用于冠部主刻面)相关的槽170。之后，通过转动刻度轮166直到刻度球174定位于适当的凹槽172中，可使得刻面组中各个单独的刻面与抛光轮对准。辅助球184和孔穴182有助于在刻度轮166转动期间避免刻度滑块176使刻度球174无意移入相邻的槽170中。
刻度轮166可由与其它抛光配置相关的具有不同定位的槽和凹槽的其它刻度轮来代替。
主体160进一步可移动地定位柱塞(plunger)188(在图11中示出)，柱塞188具有适于接纳从外壳162延伸的榫钉192的开口190。柱塞188与螺纹柱塞杆194接合，螺纹柱塞杆194可由调节螺母196(如图9所示)操作，用于使得柱塞188相对于刻度轴线130横向移动。柱塞188的横向移动使得榫钉192在主体160内绕刻度轴线130转动外壳162。外壳162的转动使得宝石的定位能够正确地对准刻面组中的初始刻面的刻度。柱塞188和螺纹柱塞杆194与倾斜轴线128同轴。
扭簧198可转动地相对于主体160偏压外壳162，从而也将榫钉192偏压在柱塞188上。这避免了榫钉192在开口190内的不需要的运动，并从而避免了外壳162相对于主体160的不需要的转动，例如在常规的蜗轮调节机构中常见的那样。
夹持组件126在连接件200中与外壳162接合，其偏离刻度轴线130。
参照图14和15，其示出了抛光装置100的相似支腿104的其中之一的细节。
支腿104具有螺纹杆202，其具有与轴环206相邻的喇叭形端部204。端部204通过插入外壳208的基座210的孔中而附着至柱状外壳208。外壳208进一步具有两个平行部件212、214。
销钉224穿过部件212、214中的孔226、228，可转动地将轮230支撑在部件212、214之间的间隙232中。
支腿104的端部234经由高度调节螺纹杆202而接合，用于单独调节子框架102并由此相对于抛光轮对子框架102进行倾斜或校平。锁定螺母106将螺纹杆202位置不变地固定至子框架102。
无头螺钉216、218穿过基座210中的孔220、222，用于将端部204附着至外壳208的基座210。
轮230的目的在于，，使得抛光装置100在钻石抛光期间能够沿选定方向往复运动。当螺钉被上紧为紧靠喇叭形端部204时，基座210不能绕喇叭形端部204自由转动，因而所述轮沿着用于抛光装置往复运动的选定方向被固定。
通过上述和所附的权利要求以及参照附图进行的详细描述和讨论，本发明的特定目的、有益效果和特征及其所示的实施方案对于读者是显而易见的。
权利要求
1.一种用于抛光宝石的抛光装置，其适于与抛光轮相关联，所述抛光装置包括框架，其具有第一端部和第二端部，所述第二端部与所述第一端部相对；头部框架，其由所述框架可转动地支撑在所述第一端部处，所述头部框架可绕头部框架轴线转动；抛光头部，其由所述头部框架可旋转地支撑，所述抛光头部具有主体；由所述主体可转动地支撑的外壳；由所述外壳支撑的、可绕刻度轴线转动、且适于支撑宝石的轮轴；与所述轮轴同轴接合的盘；以及与所述盘和所述外壳相关联、用于指示由所述轮轴支撑的所述宝石的分离刻度位置的刻度棘轮机构。
2.如权利要求1所述的抛光装置，其中，所述棘轮机构包括在绕所述刻度轴线的所述盘中的多个同心环形槽。
3.如权利要求2所述的抛光装置，其中，所述棘轮机构包括在所述多个同心环形槽中的多个间隔的凹槽。
4.如权利要求3所述的抛光装置，其中，所述同心环形槽与宝石的刻面组相关联，并且各个所述多个间隔的凹槽与所述刻面组的刻面相关联。
5.如权利要求1所述的抛光装置，其中，所述棘轮机构包括由所述外壳支撑的基板；由垂直于所述刻度轴线的基板横向可移动地支撑的刻度选择滑块板；以及由弹簧支撑在所述滑块板上的刻度球。
6.如权利要求5所述的抛光装置，其中，所述刻度球适于通过所述滑块板的横向移动可移动地部分定位于各个所述槽中，以选择特定的刻面组。
7.如权利要求5所述的抛光装置，其中，所述刻度球适于通过与所述刻度轴线同心的所述盘的转动而可去除地部分定位于各个所述凹槽中，以选择刻面组中的特定刻面。
8.如权利要求5所述的抛光装置，其中，所述盘可由具有替代槽和凹槽结构的第二盘所代替。
9.如权利要求1所述的抛光装置，还包括刻度调节装置，其适于对准宝石的刻面组中的初始刻面。
10.如权利要求9所述的抛光装置，其中，所述刻度调节装置包括具有开口的柱塞，所述柱塞由所述主体可移动地支撑，并横过所述刻度轴线；以及从所述外壳延伸入所述开口中的榫钉，其中，所述柱塞的移动使得所述外壳绕所述刻度轴线相对于所述主体转动。
11.如权利要求10所述的抛光装置，还包括扭簧，用于可转动地相对所述主体绕所述刻度轴线偏压所述外壳以避免所述榫钉在所述开口内的不期望的移动。
12.如权利要求1所述的抛光装置，还包括夹持组件，其在与所述刻度轴线偏离的位置处与所述外壳接合，用于支撑宝石。
13.如权利要求3所述的抛光装置，其中，所述槽具有V形轮廓或圆形轮廓；并且，所述多个凹槽具有选自狭槽、孔、凹陷及其组合的形式。
14.如权利要求1所述的抛光装置，其中，所述抛光头部在相对于所述抛光轮的垂直平面中绕倾斜轴线旋转；所述抛光装置还包括与所述头部框架和所述抛光头部相关联的定位装置，并适于相对于所述抛光轮、绕所述倾斜轴线、以特定预选角度的分离间隔定位所述抛光头部。
15.一种用于抛光宝石的抛光装置，其适于与抛光轮相关联，所述抛光装置包括框架，其具有第一端部和第二端部，所述第二端部与所述第一端部相对；头部框架，其由所述框架可转动地支撑在所述第一端部处；所述头部框架可绕头部框架轴线转动；抛光头部，其由所述头部框架支撑，所述抛光头部适于在相对于所述抛光轮的垂直平面中绕倾斜轴线旋转；以及定位装置，其与所述头部框架和所述抛光装置相关联，并适于相对于所述抛光轮、绕所述倾斜轴线、以特定预选角度的分离间隔定位所述抛光头部。
16.如权利要求15所述的抛光装置，其中，所述定位装置包括与所述头部框架相接合的弯曲臂，所述弯曲臂与所述倾斜轴线同轴，并具有多个狭槽；以及与所述抛光头部相接合的的定位支架，其具有至少一个尖头，所述尖头适于定位在所述狭槽中，用于以预选角度的分离间隔定位所述抛光头部。
17.如权利要求16所述的抛光装置，其中，所述预选的角度为相对于所述抛光轮的0°至90°之间。
18.如权利要求16所述的抛光装置，其中，所述定位支架与所述抛光头部枢轴接合。
19.如权利要求16所述的抛光装置，还包括弹簧，其用于将所述至少一个尖头偏压入所述狭槽的其中之一中。
20.如权利要求15所述的抛光装置，还包括调节装置，用于相对于所述抛光轮对所述抛光头部进行微调。
21.如权利要求20所述的抛光装置，其中，所述角度调节装置包括螺纹杆，其与设置有螺母的所述抛光头部可操作地接合；其中，所述螺母的转动使得所述螺纹杆伸长或回缩，并继而使得所述抛光头部绕所述倾斜轴线转动。
22.如权利要求21所述的抛光装置，还包括相关的角度棘轮机构，其具有可旋转地连接至所述头部框架的支座；螺纹刻度插入部件，其与所述螺纹杆同轴，由所述支座容纳并可由环来操作，所述螺纹刻度插入部件可转动地定位于所述支座中，并具有多个沟槽，用于转动到与预定的增量角度调节有关的固定位置，以及与所述支座相接合的弹簧加载的球塞，用于将所述刻度插入部件定位于所述固定位置的其中之一的位置。
23.如权利要求14所述的抛光装置，还包括子框架，其与所述框架的所述第二端部枢轴接合；以及调节装置，用于相对于所述子框架对所述框架进行枢轴调节，以确保所述头部框架轴线与所述抛光轮相垂直，其中，所述调节装置与所述框架同轴地对准。
24.一种用于抛光宝石的抛光装置，其适于与抛光轮相关联，所述装置包括子框架，用于支撑所述抛光装置相对于抛光轮的侧向运动；框架，其具有第一端部和第二端部，所述第一端部与所述第二端部相对，所述框架在所述第二端部处与所述子框架枢轴接合；以及调节装置，用于相对于所述子框架对所述框架进行枢轴调节，以确保所述头部框架轴线与所述抛光轮相垂直，其中，所述调节装置与所述框架同轴对准。
25.如权利要求24所述的抛光装置，其中，所述调节装置位于所述第二端部处。
26.如权利要求24所述的抛光装置，其中，所述框架为至少部分中空，并且所述调节装置容纳在所述框架内部。
27.如权利要求24所述的抛光装置，其中，所述框架是手柄。
28.如权利要求23所述的抛光装置，其中，所述子框架还包括支腿，所述支腿具有轮，并可绕垂直于所述轮的转动轴线的支腿轴线转动，以便于所述抛光装置沿选定方向运动；以及锁定装置，用于防止所述轮沿所述选定方向运动。
29.如权利要求28所述的抛光装置，其中，所述支腿还包括喇叭形端部；附着于所述喇叭形端部的柱状外壳；以及穿过所述柱状外壳的螺钉，其中，在所述螺钉拧紧时，能够避免所述轮绕所述支腿轴线转动。
30.如权利要求23所述的抛光装置，其中，所述子框架还包括高度调节装置，用于校平所述抛光装置，并用于确保所述头部框架轴线与所述抛光轮相垂直。
全文摘要
本发明公开了一种与抛光轮相关联的、用于抛光宝石的抛光装置。该装置包括相对于抛光轮固定地支撑的子框架以及具有相对的端部且在其端部的其中之一处与子框架枢轴接合的框架。抛光头部可旋转地支撑在框架的相对端部上。所述抛光装置包括高度调节装置，其与框架同轴地对准，用于能够对垂直于抛光轮的头部框架的轮轴进行调节。该抛光装置进一步包括多个定位装置，其与抛光头部相关联，用于将抛光头部定位在用于对处于特定角度和刻度的宝石的刻面进行抛光的特定位置中。
文档编号B24B9/06GK1899764SQ200610099249
公开日2007年1月24日 申请日期2006年7月21日 优先权日2005年7月22日
发明者米希尔·乔赛亚斯·博塔 申请人:伊姆比钻石技术有限公司