ГОЛОВКА АВТОМАТИЧЕСКАЯ ДЛЯ РАСПИЛИВАНИЯ КРИСТАЛЛОВ Российский патент 1994 года по МПК B28D5/00 

Изобретение относится к производству бриллиантов, а также может быть применено при распиливании драгоценных камней.

Известен станок для распиливания алмазов [1] , который с целью автоматизации процесса подачи кристалла алмаза в зависимости от усилия резания содержит задатчик величины подачи алмаза, датчик изменения нагрузки электродвигателя распиловочного диска, блок сравнения, фазочувствительный усилитель и исполнительный электродвигатель, кинематически связанный с винтом подачи алмаза.

Недостатками данного станка являются громоздкость и большая инерционность схемы управления, а также невозможность исключения влияния внешних факторов, например изменений напряжения питающей сети, на величину сигнала рассогласования.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является выбранный в качестве прототипа полуавтомат для распиливания кристалла алмаза [2] , в котором механизм подачи алмаза содержит смонтированный на основании подвижный контакт, контактирующий с опорным винтом.

Однако опорный винт находится на подвижном контакте и через один шаг шагового устройства кристалл алмаза зависает на распиловочном диске под действием груза, что приводит к разрыву распиловочного диска, выбросу кристалла из оправки и его потере.

Целью изобретения является автоматизация процесса распиливания, улучшение качества поверхности распиливания кристаллов и повышение коэффициента использования сырья.

Для достижения этой цели головка снабжена выполненной в виде двух шарнирно сочлененных частей консольной стрелой, установленной с возможностью поворота вокруг собственной оси так, что левая ее часть выполнена взаимодействующей с кристаллом алмаза и распиловочным диском, при этом консольная стрела снабжена электроконтактом, рычагом, устройствами крепления оправок с кристаллами, микроподачи для обеспечения подъема и опускания правой части консольной стрелы со скоростью, равной скорости распиливания кристалла, сигнализации окончания процесса распиливания, рычаг снабжен задающим усилие давления кристалла на распиловочный диск противовесом, расположенным на рычаге с возможностью перемещения.

На чертеже показана автоматическая головка для распиливания кристаллов без электронного блока управления.

Головка содержит основание 1, по которому движется клин 2 под действием винта 3, приводимого во вращение шаговым двигателем 4 через коническую зубчатую пару 5, причем крайнее положение клина 2 определяется конечными выключателями 6.

При движении клина 2 вперед-назад пята 7 движется по колоннам 8 вверх - вниз и через ролик 9 приподнимает или опускает левую часть стрелы 10 и правую часть стрелы 11, причем левая часть стрелы 10 может поворачиваться - "ломаться" вокруг оси 12 и неподвижно соединена с рычагом 13, по которому перемещается противовес 14.

На левой части стрелы 10 закреплены устройство 15 крепления оправок 16 с кристаллом алмаза 17 и электроконтакт 18. Электроконтакт 19 установлен на рычаге 13; распиловочный диск 20 закреплен в проушинах 21. Плоская пружина 22 крепится к правой части стрелы 11; микропереключатель 23 расположен на стойке 24.

Головка работает следующим образом.

Предварительно с помощью клея устанавливают кристалл алмаза 17 в оправку 16 и закрепляют на устройстве 15 крепления оправок. Включают привод распиловочного диска 20. Перемещая противовес 14 по рычагу 13, задают усилие резания. На пульте управления (не показан) включают шаговый двигатель 4, который через коническую зубчатую пару 5 передает вращение винту 3 и передвигает клин 2 до тех пор, пока кристалл алмаза 17 не коснется распиловочного диска 20, при этом пята 7 движется вниз по колоннам 8. На пульте управления задают величину микроподачи. Опускают электроконтакт 18 на алмаз 17. Происходит процесс распиливания алмаза с заданной величиной микроподачи и определенной нагрузкой. Устанавливается равновесие
v₁ = v₂, (1) где v₁ - скорость распиливания;
v₂ - скорость микроподачи.

Скорость микроподачи v₂ устанавливается заведомо больше v₁ с учетом того, что скорость распиливания на краях больше скорости распиливания в середине кристалла алмаза.

При нарушении вышеприведенного равенства, т. е. при v₁ < v₂, происходит накопление микроподачи, увеличивается нагрузка кристалла алмаза на распиловочный диск 20, что неизбежно может привести к разрыву диска 20 и выбросу кристалла алмаза 17 из оправки 16. В этом случае между роликом 9 и пятой 7 образуется зазор, левая часть стрелы 10 поворачивается ("ломается") вокруг оси 12 вместе с рычагом 13 и электроконтакт 19 замыкается на массу, шаговый двигатель 4 отключается, микроподача прекращается, что исключает выброс кристалла алмаза из оправки. С течением времени в процессе распиливания зазор между роликом 9 и пятой 7 исчезает, а зазор между электроконтактом 19 и массой восстанавливается, шаговый двигатель 4 включается на заданную величину микроподачи и процесс распиливания продолжается. В результате скорость микроподачи кристалла алмаза на распиловочный диск автоматически уравновешивается с максимально допустимой скоростью распиливания кристалла, так как площадь распиливания кристалла алмаза меняется от минимальной к максимальной и от максимальной к минимальной.

При завершении процесса распиливания кристалла алмаза 17 диск 20 касается электроконтакта 18, прекращается микроподача и на пульте управления включается электрическая лампочка, сигнализирующая об окончании процесса распиливания. При этом поднимают стрелу, фиксируя ее в определенном положении с помощью фиксатора (не показан), плоская пружина 22 касается микропереключателя 23, включая шаговый двигатель 4, который перемещает клин 2 в левое крайнее положение, фиксирующееся конечными выключателями 6. Далее процесс распиливания повторяется на следующем кристалле алмаза.

Использование: производство бриллиантов, в частности в конструкциях устройств для распиливания кристаллов. Сущность изобретения: автоматическая головка снабжена "ломающейся" консольной стрелой с электроконтактом, устройством микроподачи, устройством сигнализации окончания процесса распиливания и противовесом, задающим усилие давления кристалла на распиловочный диск. 1 ил.

ГОЛОВКА АВТОМАТИЧЕСКАЯ ДЛЯ РАСПИЛИВАНИЯ КРИСТАЛЛОВ, содержащая распиловочный диск и устройство крепления оправок с кристаллами, отличающаяся тем, что, с целью автоматизации процесса распиливания кристаллов, улучшения качества поверхности распиливания кристаллов и повышения коэффициента использования сырья, головка снабжена выполненной в виде двух шарнирно-сочлененных частей консольной стрелой, установленной с возможностью поворота вокруг собственной оси так, что левая ее часть выполнена взаимодействующей с кристаллом алмаза и распиловочным диском, при этом консольная стрела снабжена электроконтактом, рычагом, устройствами крепления оправок с кристаллами, микроподачи для обеспечения подъема и опускания правой части консольной стрелы со скоростью равной скорости распиливания кристалла, сигнализации окончания процесса распиливания, а рычаг снабжен задающим усилие давления кристалла на распиловочный диск противовесом, расположенным на рычаге с возможностью перемещения.