Устройство для разметки драгоценных камней Советский патент 1974 года по МПК B25H7/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗМЕТКИ ДРАГОЦЕННЫХ

Изобретение OTHOCVITCH к области промы ленности по обработке алмазов в бриллианты. Известны устройства для разметки кристаллов, содержащие оправку для размеще- ния обрабатываемого камня, механизм креп ления и ориентации камня, оправку с емкостью для клея, механизм перемеше1гая опнаблюдения изображения камня, кажДый из которых содержит объектив, куб-призму с полупрозрачной гипотенузной гранью, окуляр и корпус, в котором размещены все элемен ты устройства. Недостатком таких устройств является то, что разметка на них может производит ся по линейной шкале, расположенной в поле зрения оптического канала и наложенной на изображение кристалла алмаза, измерения по ней могут производиться путем опенки дробной части меньшего деления. В связи с этим точность разметки камня (кристалла алмаза) по ней недостаточна. С целью повышения точности и производительности разметки устройство снабжено шкалой, жестко закрепленной на корпусе двумя проекционными блоками, выполненными в виде пластин-шаблонов с нанесенной на них фигурой, соответствуюш.ей контуру проекций обработанного камня, и объектива i проектируюшего изображение пластины-шаблона в плоскости изображения камня соответствующего оптического канала: механизмом изменения увеличения изображения пластиншаблонов в виде двух кареток, по одной из KOTOpbix - основной, кинематически соединенной с приводом, размещены объективы блоков и индекс, взаимодействующий со шкалой, а на другой, установленной с возможностью перемеи1ения вдоль основной каретки, расположены пластины-шаблоны, центр симметрии каждой из них совмещен с оптической осью соответствуюшего объектива проекционного блока. На фиг. 1 изображена оптико-механическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - конфигурация пластин-ишб.чонов (а- вид поля зрения в верхнем оптическом канале, б- то же, в нижнем оптическом канале).

Устройство содержит оправку 1 для размещения обрабатываемого камня 2, источник 3 света, конденсор 4, зеркало 5, призмы 6, объективы 7, зеркало 8, кубнризмы 9 с полупрозрачной гипотенузной гранью, окуляры 1О.

Проекционные блоки содержат объективы 11, пластины-шаблоны 12. Механизм изменения увеличения изображения пластиншаблонов включает каретки 13 и 14, направляющие 15, 16, индекс 17, шкалу 18, кулачок 19, ролик 20, толкатель 21, планку 22, ролик 23, пружину 24, механизм 25 для зажима и ориентации оправки 1, оправку 26 с емкостью для клея, механизм 27 для подачи оправки 26 с емкостью, мех 1низм 28 для расплава клея.

Устройство работает следующим образом.

Камень 2 (кристалл алмаза) размешают на оправке 1, которая устанавливается в механизме 25 ориентации, который может смещать камень вдоль трех взаимно перпе1щикулярных осей и разворачивать его вокруг этих осей, а также поворачиват вокруг вертикальной оси, проходящей через ось оправки 26. Оправка 26 с , расплавленным клеем подается вверх до упора с помощью механизма 27. ,

Кристалл освещается, осветителем, включающим источник 3 света, конденсор 4 и зеркало 5. С помощью двух оптических каналов устройства кристалл алмаза рас- сматривае1х;я с двух направлений: сверху Дсо стороны верщивы четырехгранного угла и сбоку (со стороны ребра двугранного угл Первый оптический канал состоит из призмы 6, объектива 7 и окуляра 10, второйиз призмы 6, зеркала 8, объектива 7 и окуляра 10. Перед окулярами 1О обоих оптических каналов установлены куб-призма 9 с полупрозрачными гипотенузными гранями, с помощью которых в плоскость изображений проекций кристалла алмаза обоих каналов проецируются изображения штриховых фигур на поверхности пластин-iUci6jionoB 12, конфигурация соответствует контурам проекций готового камня. Шаблоны выполнены в виде стеклянных пластин, одна сторона которых имеет непрозрачное покрытие.

Па непрозрачном покрытии прорезана штриховая фигура, подсветка которой осуществляется на просвет с помощью источников света.

Изображение 29 кристалла (фиг. 2, а) дано со стороны вершины четырехгранного угла. Круговые штрихи ЗО - изображения пластины-шаблона (сетки).

Изображение 32 кристалла (фиг. 2, б) алмаза показано со стороны ребра дву-. гранного угла. Штриховой контур 32 определяет размер d нижнего бриллианта, а контур 33 - размер верхнего бриллианта. Кристалл алмаза при разметке ориентируется по плоскости деления.

Центры симметрии каждого из шаблонов расположены на оптических осях двух объективов 11 (фиг. 1), установленных на каретке 13, которая может от привода (не показан) перемещаться по направляк щим 15.

На каретке 13 установлены направляющие 16, по ним перемещае-гся каретка 14 с пластинами-шаблонами 12 и роликом 23, и направляющие 34, вдоль которых смешается толкатель 21с роликом 2О и планкой 22 с наклонной поверхностью. С помощью пружины 24, концы которой закреплены на направляющей 34 и каретке 14, ролик 23 упирается в наклонную поверхность планки 22, а ролик 2О толкателя 21 поджимается к кр шолинейной поверхности кулачка 19, закрепленного неподвижно на корпусе устройства. При перемещении каретки 13 (например, влево ) ролик 2О, упираясь в криволинейную поверхность кулачка 19, смешает толкатель 21с планкой 22, В свою очередь, ролик 23, упираясь в наклонную поверхность планки 22, смещает пластины-шаблоны 12, установленные на каретке 14, в направлении объективов (направления смещения перемещающихся элементов указаны стрелками на фиг. 1).

Таким образом, при перемещении объективов 11 пластины-шаблоны 12 соверщают два движения: одно - вместе с объективами 11 при перемещении каретки 13 и другое -. относительно объективов 1 при перемещении каретки 14 по направляющим 16.

Г-асстояние между объективами и пластинами-шаблонами, а также закон относительного перемещения пластин-шаблонов обеспечивают при перемещении объективов постоянное сопряжение нлоскосгей пластиншаблонов 12, проецируемых с (KjMoiiibXj объективов 11 в фокальной плос;кости окуляров 1О, и плоскостей изображений соответствующих проекций кристалла алмаза при любом положении каретки 13 с объективами, т. е. выполняется равенство по формуле Пьютона

)

4юкально|

X - расстояние от пе{.)едней плоскости объектива 11 до плоскости щаблопа;

X - расстояние от задней фокальной плоскости объектива до плоскости изображения проекции кри- . стаяла;

- фокусное расстояние объектива.

Тогда размер у изображения шаблона

в плоскости изображения проекции кристалла алмаза будет изменяться по формуле

У y-v

где у - размер сетки (например, диаметр круглого камня);

х - - увеличение объектива и моtжет быть отсчитано по линейной шкале .1-8, : 51еиодвижцо закреплен- ной на корпусе устройства, и индексу 17, закрепленному на каретке 13 и перемещающемуся вместе с последней при изменении увеличения.

Юстировкой обоих оптических каналов системы плавного изменения увеличения достигается равенство соответствующих размеров D (фиг. 2, а и б) и их синхронное изменение.

Закон перемещения шаблонов относительно объективов определяется по формуле

у

где X - величина смещения объективов от первоначального положения, соочветству- юшего увеличения l 1итриховых фигур в плоскости изображения проекций камня

у - величина перемещения плоскости

штриховых фигур шаблонов от плоскости, отстоящей от объективов на двойном фокусном расстоянии, в направлении к объективу; f. - фокусное расстояние объектива блока.

Вписав в изображение проекции кристалла изображение штриховой фигуры максимального размера, разметчик по шкале устройства определяет размер верхнего и нижнего бриллиантов, которые можно

получить из алмазной заготовки, и определяет наивыгоднейшую плоскость деления кристалла. После этого разметчик подает до упора механизма 27 технологическую оправку 26 с расплавленным клеем к кристаллу алмаза, который при затвердевании клея фиксируется в ней так, что при пересечении оправки с кристаллом на распиловочный станок, он будет распиливаться по той же плоскости давления.

Предмет изобретения

Устройство для разметки драгоценных камней, содержащее оправку для размещения обрабатываемого камня, механизм крепления и ориеит шч оцравки..;С.-камнем, опрадку;с «( длri кяея, мёханизм перемещения оправки с клеем, два опти- ческих канала для наблюдения изображения камня, каждый из которых содержит объектив, куб-призму с полупрозрачной гипотенузной гранью, окуляр и корпус, в котором размещены все элеме нть) устройства, о тл и ч а Ю-щ, е е t я тем, что, с целью повышения точности и производительности разметки, оно снабжено шкалой, жестко закрепленной на корпусе, двумя проекционными блоками, выполненными в виде пластин-шаблонов с нанесенной на них фигурой, соответствующей контуру проекций обработанного камня, и объектива, проецирующего изображение пластины-шаблона в плоскости изображения камня, соответствующего оптического канала; механизмом изменения увеличения изображенгш пластин-1 1аблонов в виде двух кареток, на одной из которыхосновной, кинематически соединенной с приводом, размешены объектигяа блоков и индекс,взаимодействующий со шкалой,а на дру-, 1ой, установленной с возьюжностью перемещения вдоль основной каретки, расположены нлас-тины-шаблоны, центр симметрии каждой из них coBMouieH с оптической «юью соответсчнующего обьоктива проекционного блока.

442046