布钻装置、布钻方法和水钻生产方法与流程

本发明属于水晶加工设备领域，涉及水钻生产加工领域，尤其涉及一种用于在工装盘上排布水钻坯料的一种布钻装置、布钻方法和水钻生产方法。

背景技术：

水钻的端面磨抛加工和镀覆加工为了提高加工效率都采用制作水钻吸塑盘的加工方法，公开号为cn100484711的专利公开了一种水钻端面磨抛加工方法，将完成棱面磨抛加工的水钻通过吸塑成型的方式制成一个水钻吸塑盘，水钻均匀排布吸附固定在吸塑盘底部，从而可对整盘水钻进行端面磨抛加工，因为一个吸塑盘上可以排布几百甚至几千个水钻，所以可大大提高加工效率。公开号为cn101569447公开了一种水钻表面镀覆方法，同样采用水钻吸塑盘进行大批量镀覆加工。

公告号为cn100484711的专利公开了一种水钻工装盘振动布料装置，该装置通过倾斜设置水平振动台，并在振动台面上设置固定架和布料板，使得水钻工装盘可以嵌在布料板中间，开启振动，将水钻从工装盘上方缓缓倒下，通过振动大部分水钻会落入嵌孔内，多余的通过下料缺口滑入托盘内，重复若干次就可以使工装盘的嵌孔内都嵌入水钻，则关闭振动，将布料板翻起，取出工装盘就可进入下道工序。由于该专利中工装盘成倾斜设置，再振动过程中容易将已经嵌入孔内的水钻再次振出，影响布钻效率以及布钻定位的准确程度，且该装置仍然需要人工倒钻，增加了操作人员的劳动强度。

公开号为cn105522717的专利文献公开了一种振动布钻装置及全自动水钻吸塑盘成型设备，该振动布钻装置，包括布钻盘、升降装置和振动装置，所述振动装置安装在机架上，所述布钻盘由升降装置驱动保持水平或者倾斜状态，所述布钻盘的中央还设有第一工装盘，所述第一工装盘由振动装置驱动，所述第一工装盘上嵌孔的底部设有通气孔，通气孔通过气管与真空泵连通。通过大幅度水平振动工装盘，将水钻振入嵌孔中，同时水钻嵌入结束后工装盘倾斜将多余的水钻倒入集料斗，以便下次布料，另外集料斗的设置使得该装置工作过程中无需人工倒钻，只需一次性在集料斗中放入适量的水钻便能自动完成多次布料。

但是，现有技术中仍存在下述问题：

1、工装盘是嵌置在布钻盘中间的，如采用人工取放工装盘时，操作动作多，操作效率低，例如需要翻起布钻盘后再取出工装盘，对于面积较大的工装盘，操作难度更大；

2、仅在布钻盘的一侧设置集料斗，水钻嵌入工装盘的嵌孔内主要依靠振动完成，效率不够高。

技术实现要素：

为了解决上述的技术问题，本发明的目的之一是提供一种布钻装置、布钻方法和水钻生产方法，该布钻装置结构合理，布钻效率高。

为了达到上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种布钻装置，包括布钻盘(4)、工装盘(6)、振动装置和转动驱动装置，工装盘(6)设置在布钻盘(4)的中央，工装盘(6)上嵌孔的底部设有通气孔，通气孔通过气管通真空，振动装置驱动布钻盘(4)和/或工装盘(6)振动，转动驱动装置驱动布钻盘(4)和工装盘(6)绕固定的转动轴线转动；布钻盘(4)的一侧设有第一集料斗(51)，布钻盘(4)在相对的另一侧设有第二集料斗(52)，布钻盘(4)和工装盘(6)至少具有两个倾斜状态或倾斜过程，在一个倾斜状态或倾斜过程中，第一集料斗(51)的出料口高于第二集料斗(52)的出料口，这样，第一集料斗内的水钻流向第二集料斗；在另一个倾斜状态或倾斜过程中，第一集料斗(51)的出料口低于第二集料斗(52)。这样，第二集料斗内的水钻流向第一集料斗。通过高低位置相对变化的两个集料斗轮流或者分别存放大量水钻，实现水钻在工装盘表面上的双向倾倒流动，这样，水钻嵌入嵌孔更快，布钻效率更高。

作为优选，布钻盘(4)上安装有升降驱动装置，升降驱动装置能够将工装盘(6)相对于布钻盘(4)顶起或落下，当工装盘(6)相对于布钻盘(4)落下时，工装盘(6)嵌设在布钻盘(4)的中心凹陷内，工装盘(6)的底部边缘与布钻盘(4)之间通过密封圈密闭，这样便于实施抽真空吸附水钻；当工装盘(6)相对于布钻盘(4)顶起时，工装盘(6)凸出于布钻盘(4)，工装盘(6)的底部边缘与布钻盘(4)之间产生空隙，这样便于取放工装盘。

优选方案之一，振动装置包括底座(2)，布钻盘(4)通过弹性支撑装置安装在底座(2)上，底座(2)和布钻盘(4)之间安装有振动发生装置(11)从而通过振动发生装置(11)驱动布钻盘(4)振动。

进一步优选，弹性支撑装置为多个弹性片(3)。

进一步优选，所述振动发生装置(11)为电磁铁或空气振动器。

优选方案之二，振动装置包括底座，布钻盘与底座直线滑动连接，布钻盘通过滑动驱动机构实现往返直线运动。

作为优选，上述转动驱动装置为驱动底座(2)转动的电机(7)或摆动气缸。

优选之三，所述布钻盘(4)的四周设有围板(42)，振动装置包括底座，底座与机架直线滑动连接，布钻盘与底座的一侧相铰接，转动驱动装置驱动布钻盘的另一侧上下摆动，转动驱动装置电机或气缸。

一种布钻方法，采用如上所述的一种布钻装置，实施下述步骤：

1)布钻盘和工装盘处于第一倾斜状态或第一倾斜过程中，高位的集料斗内的水钻经过工装盘倾倒流动至低位的集料斗内，并且通过振动和/或抽真空附促进水钻嵌入工装盘的嵌孔内；

2)通过抽真空将嵌入工装盘嵌孔内的水钻吸附固定；

3)布钻盘和工装盘处于第二倾斜状态或第二倾斜过程中，将高位的集料斗内和工装盘上多余的水钻倾倒至低位的集料斗内；

4)布钻盘和工装盘回复水平状态，关闭抽真空。

一种水钻生产方法，采用上述的一种布钻装置。

本发明由于采用了以上的技术方案，通过高低位置相对变化的两个集料斗轮流或者分别存放大量水钻，实现水钻在工装盘表面上的双向倾倒流动，这样，水钻嵌入嵌孔更快，布钻效率更高。并且通过工装盘底部抽真空固定水钻，以便于水钻嵌入结束后工装盘倾斜将多余的水钻倒入集料斗，以便下次布料。另外集料斗的设置使得，布钻过程中无需人工频繁倒钻、加钻，只需一次性在集料斗中放入适量的水钻便能自动完成多次布料。

附图说明

图1是本发明布钻装置的立体图；

图2是本发明布钻装置的结构示意图(水平状态)；

图3是本发明布钻装置的结构示意图(倾斜状态)；

图4是图3的左视图。

其中，1、机架；2、底座；3、弹性片；4、布钻盘；41、接口；42、围板；5、集料斗；51、第一集料斗；52、第二集料斗；6、工装盘、7、电机；8、联轴器；9、顶杆；10、气缸；11、振动发生装置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1-4所示的一种布钻装置，包括布钻盘4、工装盘6、振动装置和转动驱动装置，工装盘6设置在布钻盘4的中央，工装盘6上嵌孔的底部设有通气孔，通气孔通过接口41和气管通真空，振动装置驱动布钻盘4和/或工装盘6振动，转动驱动装置驱动布钻盘4和工装盘6绕固定的转动轴线转动；布钻盘4的一侧设有第一集料斗51，布钻盘4在相对的另一侧设有第二集料斗52，布钻盘4和工装盘6至少具有两个倾斜状态或倾斜过程，在一个倾斜状态或倾斜过程中，第一集料斗51的出料口高于第二集料斗52的出料口，这样，第一集料斗内的水钻流向第二集料斗；在另一个倾斜状态或倾斜过程中，第一集料斗51的出料口低于第二集料斗52。这样，第二集料斗内的水钻流向第一集料斗。

上述布钻装置的布钻方法，实施下述步骤：

1)布钻盘和工装盘处于第一倾斜状态或第一倾斜过程中，高位的集料斗内的水钻经过工装盘倾倒流动至低位的集料斗内，并且通过振动和/或抽真空附促进水钻嵌入工装盘的嵌孔内；

2)通过抽真空将嵌入工装盘嵌孔内的水钻吸附固定；

3)布钻盘和工装盘处于第二倾斜状态或第二倾斜过程中，将高位的集料斗内和工装盘上多余的水钻倾倒至低位的集料斗内；

4)布钻盘和工装盘回复水平状态，关闭抽真空。

这样，通过高低位置相对变化的两个集料斗轮流或者分别存放大量水钻，实现水钻在工装盘表面上的双向倾倒流动，水钻嵌入嵌孔更快，布钻效率更高。在布钻时，水钻倾倒流动结合振动，使得流动的水钻快速铺满工装盘，工装盘的嵌孔快速嵌入水钻；布钻时或布钻完成，通过抽真空将嵌入嵌孔的水钻吸附固定，通过较大角度的倾斜布钻盘和工装盘将工装盘上多余的水钻倒入集料斗，以便下次布料。另外集料斗的设置使得，布钻过程中无需人工频繁倒钻、加钻，只需一次性在集料斗中放入适量的水钻便能自动完成多次布料。

上述布钻装置、布钻方法的一个实施方式：布钻盘和工装盘处于第一倾斜状态或第一倾斜过程中(倾斜角度较小，与水平面夹角25°±20°)，高位的第一集料斗内的水钻经过工装盘倾倒流动至低位的第二集料斗内，并且通过振动和/或抽真空附促进水钻嵌入工装盘的嵌孔内；通过抽真空将嵌入工装盘嵌孔内的水钻吸附固定；布钻盘和工装盘继续同方向转动倾斜，布钻盘和工装盘处于第二倾斜状态或第二倾斜过程中(倾斜角度较大，与水平面夹角50°±20°)，将高位的第一集料斗内和工装盘上多余的水钻倾倒至低位的第二集料斗内；布钻盘和工装盘回复水平状态(与水平面夹角0°±5°)，关闭抽真空。再通过人工或机械手取出完成布钻的工装盘，换上空的工装盘。下一次布钻时，布钻盘和工装盘向相反方向倾斜，高位的第二集料斗内的水钻经过工装盘倾倒流动至低位的第一集料斗内，实施布钻。这样，布钻盘和工装盘的转动行程短，动作快，效率高。

上述布钻装置、布钻方法的另一个实施方式：布钻盘和工装盘处于第一倾斜状态或第一倾斜过程中(倾斜角度较小，与水平面夹角25°±20°)，高位的第一集料斗内的水钻经过工装盘倾倒流动至低位的第二集料斗内，并且通过振动和/或抽真空附促进水钻嵌入工装盘的嵌孔内；通过抽真空将嵌入工装盘嵌孔内的水钻吸附固定；布钻盘和工装盘向相反方向转动倾斜(经过水平状态)，布钻盘和工装盘处于第二倾斜状态或第二倾斜过程中(倾斜角度较大，与水平面夹角50°±20°)，将高位的第二集料斗内和工装盘上多余的水钻倾倒至低位的第一集料斗内；布钻盘和工装盘回复水平状态(与水平面夹角0°±5°)，关闭抽真空。再通过人工或机械手取出完成布钻的工装盘，换上空的工装盘。下一次布钻时，重复上述步骤实施布钻。

所述集料斗的大小、形状和结构可以根据上述布钻装置、布钻方法进行相应设计，可以是和布钻盘一体成型制作，也可以是相对于布钻盘独立制作，可以是两个集料斗一样大，也可以一大一小，等等。布钻盘和工装盘的转动轴线可以设置在中间，也可以设置在一侧。本实施例中，布钻盘和工装盘的转动轴线设置在中间，如图3所示，布钻盘4的两个集料斗之间设置围板42，集料斗的底部略下沉以收集更多水钻。

为了便于人工取放工装盘，提高效率，布钻盘4上安装有升降驱动装置，升降驱动装置能够将工装盘6相对于布钻盘4顶起或落下，当工装盘6相对于布钻盘4落下时，工装盘6嵌设在布钻盘4的中心凹陷内，工装盘6的底部边缘与布钻盘4之间通过密封圈密闭，这样便于实施抽真空吸附水钻；当工装盘6相对于布钻盘4顶起时，工装盘6凸出于布钻盘4，工装盘6的底部边缘与布钻盘4之间产生空隙，这样便于取放工装盘。

本实施例中，通过顶杆9顶升工装盘6实现工装盘相对于布钻盘顶起或落下，顶杆9与气缸10的活塞杆固定连接或一体成型，气缸10固定在布钻盘4的底部中心。在另一实施实施方式中，可通过气缸等装置带动整个布钻盘4下降实现工装盘相对于布钻盘顶起或落下；在其他实施方式中，还可以可通过气缸等装置带动布钻盘4的一部分下降实现工装盘相对于布钻盘顶起或落下，布钻盘的这一部分下降后只要能够留出足够的空间供人工取放工装盘即可。因此，本发明所称的“工装盘相对于布钻盘顶起”，可以是工装盘从布钻盘上被顶起，也可以是布钻盘下降露出工装盘，还可以是布钻盘的一部分下降露出部分或全部工装盘。

上述布钻装置的具体结构阐述如下：

本实施例中，如图2、图3所示，振动装置包括与机架1转动连接的底座2，布钻盘4通过弹性支撑装置安装在底座2上，底座2和布钻盘4之间安装有振动发生装置11从而通过振动发生装置11驱动布钻盘4振动。弹性支撑装置为多个弹性片3(还可以是弹簧、弹性橡胶等)。所述振动发生装置11为电磁铁或空气振动器。

在另一实施例中，振动装置包括底座，布钻盘与底座直线滑动连接，布钻盘通过滑动驱动机构实现往返直线运动，其他相同。

上述两个实施例的转动驱动装置优选为驱动底座2转动的电机7或摆动气缸。

在第三个实施例中，振动装置包括底座，底座与机架直线滑动连接，布钻盘与底座的一侧相铰接，转动驱动装置驱动布钻盘的另一侧上下摆动，转动驱动装置电机或气缸。

一种水钻生产方法和/或系统，采用如上所述的布钻装置或布钻方法。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。