夾具定位機構(gòu)、對接機械、上下料機械和水晶坯件磨拋系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于水晶制品磨拋加工領(lǐng)域，涉及一種對水晶坯件進行自動化磨拋加工的水晶坯件磨拋系統(tǒng)及其夾具定位機構(gòu)、對接機械、上下料機械。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，水晶坯件的自動磨拋系統(tǒng)(磨拋機)，包括:上料工位，設(shè)置有能夠?qū)⑺骷潭ㄔ趭A具上的上料機構(gòu)；至少一個對水晶坯件的上半球進行磨削加工的上半球磨削工位和至少一個對水晶坯件的上半球進行拋光加工的上半球拋光工位；對接工位，設(shè)置有能夠?qū)⑺骷囊粋€夾具轉(zhuǎn)接固定到另一個夾具上并能夠?qū)蓚€夾具進行位置對換的對接機構(gòu)；至少一個對水晶坯件的下半球進行磨削加工的下半球磨削工位和至少一個對水晶坯件的下半球進行拋光加工的下半球拋光工位；下料工位，設(shè)置有能夠?qū)⑺骷膴A具上拆卸下來的下料機構(gòu)；其中，所述上半球磨削工位和下半球磨削工位上均設(shè)有磨削機構(gòu)，所述上半球拋光工位和下半球拋光工位上均設(shè)有拋光機構(gòu)。將水晶坯件在各工位之間進行流轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)移機構(gòu)，有機頭旋轉(zhuǎn)架形式、機械手旋轉(zhuǎn)架形式和機械手軌道形式。
[0003]水晶坯件(尤指標準水鉆類產(chǎn)品)的磨拋加工流程如下:
[0004]上料(包括空夾具的夾具針預(yù)熱一沾粉一上珠一粘接)一上半球磨削加工一上半球拋光加工一對接(包括空夾具的夾具針預(yù)熱一沾粉一夾具對抵一對空夾具的夾具針加熱熔膠粘接上水晶坯件一對另一夾具的夾具針加熱去膠一冷卻夾具針使粘接固定)一下半球磨削加工一下半球拋光加工一下料(包括對夾具加熱去膠一下珠及清潔夾具針)。上述過程中，對接工序占用時間最長，其次是上料工序，下料工序占用時間較短，對于磨削(或拋光)工序，現(xiàn)有技術(shù)中一般采用多個磨削(或拋光)工位多次磨削(或拋光)，這樣磨削(或拋光)工序占用的時間也相對較短。如何縮短對接工序上占用的時間或者通過合理分配各工序過程使得各加工工位上的停留時間較為接近，避免機臺等待時間過長，提高整個自動磨拋系統(tǒng)的加工效率正是本行業(yè)急待解決的難題。
[0005]公布號為CN102366914A的專利文獻中公開了一種自動循環(huán)雙夾具飾品磨拋機，水晶坯件的上半球磨拋(前磨拋)和下半球磨拋(后磨拋)在同一個加工循環(huán)(即夾具流轉(zhuǎn)循環(huán))，其中，各工位上的夾具座沿夾具的長度方向左右平行設(shè)置(尤其是磨拋工位)，這樣左右轉(zhuǎn)移機構(gòu)在各工位之間轉(zhuǎn)移夾具時，需要先伸下去從一個工位的夾具座上把夾具提上來再跨過相應(yīng)的工位上的夾具座機構(gòu)后，然后送下去放置在另一個工位上的夾具座上，這樣的左右轉(zhuǎn)移機構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、動作繁瑣、易出故障和成本高。并且，其對接機構(gòu)中采用對接支架(即轉(zhuǎn)接組件部分)和等待支架(即夾具復(fù)位組件部分)均為180°旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，這樣存在下述問題:一是，因為對接機構(gòu)中的加熱管一般采用高頻加熱管或者煤氣噴火管，所以一般加熱管都需要與高頻發(fā)生設(shè)備或者煤氣供應(yīng)設(shè)備等連接，而加熱管要安裝在對接的兩個夾具(座)之間，即安裝在上述轉(zhuǎn)接組件中，180度大范圍的頻繁轉(zhuǎn)動會導(dǎo)致加熱管與高頻發(fā)生設(shè)備或者煤氣供應(yīng)設(shè)備等的連接結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，還影響使用壽命；二是，為了空出轉(zhuǎn)接組件的旋轉(zhuǎn)空間，用于上位夾具清理、沾粉上膠的鋼絲刷和粉盤被設(shè)置在離轉(zhuǎn)接組件較遠的位置，它們的移動行程長、占用時間多；三是，上述轉(zhuǎn)接組件中，對接、沾粉上膠和180度旋轉(zhuǎn)是先后進行的，占用了較多時間，從而使得轉(zhuǎn)接(對接)工位占用時間延長，其他磨拋等工位機構(gòu)等待時間延長，對接效率低也同時降低了整個自動循環(huán)的加工效率。
[0006]為此，發(fā)明人在公開號為CN103072059A的專利文獻中公開了一種水晶坯件自動磨拋系統(tǒng)及其對接機構(gòu)，包括第一左右轉(zhuǎn)移機構(gòu)，沿第一左右轉(zhuǎn)移機構(gòu)依次排列設(shè)置有上料工位、至少一個對水晶坯件的上半球進行磨削加工的上半球磨削工位、至少一個對水晶坯件的上半球進行拋光加工的上半球拋光工位和對接工位，第一左右轉(zhuǎn)移機構(gòu)能夠左右移動和定位并設(shè)置有至少四個能夠拾取和放下夾具的機械手；第二左右轉(zhuǎn)移機構(gòu)，沿第二左右轉(zhuǎn)移機構(gòu)依次排列設(shè)置有所述對接工位、至少一個對水晶坯件的下半球進行磨削加工的下半球磨削工位、至少一個對水晶坯件的下半球進行拋光加工的下半球拋光工位和下料工位，第二左右轉(zhuǎn)移機構(gòu)能夠左右移動和定位并設(shè)置有至少四個能夠拾取和放下夾具的機械手；其中，所述上料工位上設(shè)有能夠?qū)⑺骷潭ㄔ趭A具上的上料機構(gòu)；所述下料工位上設(shè)有能夠?qū)⑺骷膴A具上拆卸下來的下料機構(gòu)；所述上半球磨削工位和下半球磨削工位上均設(shè)有磨削機構(gòu)，所述上半球拋光工位和下半球拋光工位上均設(shè)有拋光機構(gòu)；所述對接工位上設(shè)有對接機構(gòu)，其中，沾粉位置和對接位置位于第一左右轉(zhuǎn)移機構(gòu)下方，并且沾粉組件和對接支架上部的上夾具座之間通過第一左右轉(zhuǎn)移機構(gòu)轉(zhuǎn)移夾具；過渡位置和轉(zhuǎn)換位置位于第二左右轉(zhuǎn)移機構(gòu)下方，并且第一夾具放置架和轉(zhuǎn)換支架上部的夾具固定部之間通過第二左右轉(zhuǎn)移機構(gòu)轉(zhuǎn)移夾具。
[0007]但是上述結(jié)構(gòu)是，各工位上的夾具座沿夾具的長度方向左右平行設(shè)置(尤其是磨拋工位)，這樣左右轉(zhuǎn)移機構(gòu)在各工位之間轉(zhuǎn)移夾具時，需要先伸下去從一個工位的夾具座上把夾具提上來再跨過相應(yīng)的工位上的夾具座機構(gòu)后，然后送下去放置在另一個工位上的夾具座上，這樣的左右轉(zhuǎn)移機構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、動作繁瑣、易出故障和成本高。而其對接機構(gòu)中，第一前后轉(zhuǎn)移機構(gòu)需要先將帶料夾具從對接支架上轉(zhuǎn)移至轉(zhuǎn)換支架上，然后等待轉(zhuǎn)換支架旋轉(zhuǎn)180°上下位置對調(diào)后，第一前后轉(zhuǎn)移機構(gòu)再將轉(zhuǎn)換支架上的帶膠夾具送入對接支架，這個過程中第一前后轉(zhuǎn)移機構(gòu)往復(fù)移送夾具，對接支架只能處于等待狀態(tài)，這樣增加了機臺等待時間，因此尚需進一步改進以提高生產(chǎn)效率。
[0008]因此，發(fā)明人在公開號為CN103273397A的專利文獻中公開了一種水晶坯件自動磨拋系統(tǒng)，包括前后平行設(shè)置的第一左右轉(zhuǎn)移機構(gòu)和第二左右轉(zhuǎn)移機構(gòu)，沿第一左右轉(zhuǎn)移機構(gòu)自左向右依次排列設(shè)置有上下料工位、多個上半球磨拋工位和對接工位，沿第二左右轉(zhuǎn)移機構(gòu)自右向左依次排列設(shè)置有對接工位、多個下半球磨拋工位和上下料工位；其中，上下料工位上設(shè)有用于將加工好的水晶坯件從夾具上取下來并將待加工的水晶坯件固定在該夾具上的上下料機械，上半球磨拋工位和下半球磨拋工位上均設(shè)置有用于對夾具上的水晶坯件進行磨拋加工的磨拋機械，對接工位上設(shè)有用于將水晶坯件從一個夾具轉(zhuǎn)接固定到另一個夾具上的對接機械，所述第一左右轉(zhuǎn)移機構(gòu)和第二左右轉(zhuǎn)移機構(gòu)的結(jié)構(gòu)相同，均包括用于在相鄰工位之間推送夾具的多個轉(zhuǎn)移機械手和一左右直線延伸的軌道，該軌道架設(shè)在上下料機械、磨拋機械和對接機械上，轉(zhuǎn)移機械手由轉(zhuǎn)移驅(qū)動裝置驅(qū)動沿該軌道移動；上下料機械、磨拋機械和對接機械上用于安裝夾具的夾具座沿夾具長度方向左右成排設(shè)置，轉(zhuǎn)移機械手沿夾具長度方向推動夾具在左右相鄰的夾具座之間滑移。
[0009]但是，公開號為CN103273397A的專利文獻中公開的【具體實施方式】仍舊存在下述冋題:
[0010]1、磨拋機械中，磨拋機架上安裝有磨具，磨具由安裝在磨拋機架上的磨具電機驅(qū)動轉(zhuǎn)動，磨具上方架設(shè)有磨拋機構(gòu)和左右直線延伸的直軌道，沿直軌道滑動設(shè)置轉(zhuǎn)移機械手；所述磨拋機構(gòu)包括與磨拋機架水平左右滑動連接的擺動拖板，擺動拖板由擺動驅(qū)動裝置驅(qū)動左右往復(fù)擺動，擺動拖板上滑動設(shè)置一磨拋夾具座，磨拋夾具座由夾具座驅(qū)動裝置驅(qū)動上下升降，磨拋夾具座上設(shè)有用于夾具左右滑推導(dǎo)向的多個上鎖緊塊、下鎖緊塊和導(dǎo)輪，上鎖緊塊固設(shè)在磨拋夾具座上并與夾具的燕尾上側(cè)相匹配，下鎖緊塊與安裝在磨拋夾具座上的夾具鎖緊氣缸的活動端連接并與夾具的燕尾下側(cè)相匹配，當(dāng)夾具被鎖緊時，夾具鎖緊氣缸驅(qū)動下鎖緊塊向上運動從而與上鎖緊塊配合將夾具的燕尾抱緊固定，導(dǎo)輪安裝在磨拋夾具座下部，當(dāng)夾具未被鎖緊時，夾具能夠在導(dǎo)輪上滑推移動；所述磨拋夾具座的外側(cè)安裝一左右延伸的限位條，夾具在磨拋夾具座和限位條之間左右滑推移動。上述結(jié)構(gòu)中，多個磨具各自采用獨立電機驅(qū)動轉(zhuǎn)動，制造成本高；采用磨拋夾具座左右往復(fù)運動，這樣導(dǎo)致磨拋機構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)試復(fù)雜困難。
[0011 ] 2、左右轉(zhuǎn)移機構(gòu)中，轉(zhuǎn)移機械手包括機械手座，機械手座的一側(cè)安裝多個導(dǎo)輪，機械手座通過這些導(dǎo)輪在軌道上導(dǎo)向滑動，機械手座的另一側(cè)設(shè)置一上下滑動的滑動架，滑動架的上部固定一齒條，齒條與安裝在機械手座上的機械手齒輪嚙合傳動，機械手齒輪與機械手升降驅(qū)動裝置傳動連接，滑動架的下部固定一夾具撥叉，夾具撥叉與夾具背部的手柄配合夾持；所述機械手升降驅(qū)動裝置為伺服電機，多個轉(zhuǎn)移機械手由同一個伺服電機驅(qū)動升降，相鄰的轉(zhuǎn)移機械手的機械手齒輪的齒輪軸通過關(guān)節(jié)軸承和傳動連桿連接從而實現(xiàn)同步轉(zhuǎn)動。發(fā)明人認為，上述結(jié)構(gòu)還不夠簡單合理、制造成本仍較高，夾具轉(zhuǎn)移效率和運動穩(wěn)定性都有待進一步提尚。
[0012]3、上下料機械中，上下料機架上設(shè)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設(shè)置，下料位置和上料沾粉位置前后排成一列設(shè)置，下料位置和上料沾粉位置之間安裝有一能夠轉(zhuǎn)動和定位的轉(zhuǎn)動架A，轉(zhuǎn)動架A由其驅(qū)動裝置驅(qū)動在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動架A上安裝有前后兩組轉(zhuǎn)換夾具座A，這兩組轉(zhuǎn)換夾具座A分別位于下料位置和上料沾粉位置的上方，其中，下料位置上安裝有下料組件，上料沾粉位置上安裝有沾粉組件，上料位置上安裝有上料組件，上料組件上方架設(shè)有上料夾具座，并且，上料沾粉位置的轉(zhuǎn)換夾具座A和上料位置的上料夾具座沿夾具長度方向左右成排設(shè)置，轉(zhuǎn)換夾具座A和上料夾具座上都設(shè)有用于夾具左右滑推導(dǎo)向的多個