устройство для обработки кабошонов из полудрагоценных камней

Формула изобретения

Устройство для обработки кабошонов из полудрагоценных камней, содержащее приводной абразивный круг, платформу с установленной на ней державкой для крепления заготовки, связанной с копиром, служащим для сообщения державке сложного движения, отличающееся тем, что оно снабжено неподвижным упором и дополнительными державками и копирами, последние выполнены сменными с различными профилями и установлены на державках, имеющих возможность непрерывного планетарного движения вокруг общей оси и периодического взаимодействия с неподвижным упором, при этом сложное движение сообщено державкам на определенном участке их траектории, периферия абразивного круга имеет профиль, который соответствует профилю вершины кабошонов, а платформа установлена с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной торцу абразивного круга.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относиться к машиностроению, в частности к устройствам для обработки сложнопрофильных изделий из полудрагоценных камней.

Известно устройство для обработки кабошонов по патенту США 3420005, М. Кл. В 24 В 9/16, НКИ 51-121, заявл. 23.12.1964, дата выдачи патента 7.01.1969.

Данное устройство содержит платформу, приводной абразивный круг и державку для крепления заготовки, укрепленную с возможностью совершения сложного движения посредством копира.

Причем державка укреплена на направляющих, смонтированных с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной оси державки. Вышеупомянутые направляющие связаны также с платформой, установленной с возможностью вращения относительно оси основания станка, а также с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной поверхности абразивного круга. Как указывалось выше, устройство имеет пару копиров. Один из них, укрепленный на державке, взаимодействуя с упором, задает форму основания изделия. Второй копир задает форму вершины изделия.

Известное устройство имеет ряд недостатков, главными из которых являются его низкая производительность, применение ручного труда, а также ограниченные возможности обработки (изделия только одинакового профиля основания).

К задачам, которые поставили перед собой авторы предлагаемого технического решения, относятся:

- расширение функциональных возможностей за счет одновременной обработки изделий с приданием им различной формы;

- повышение производительности;

- снижение количества операций с использованием ручного труда.

Поставленный технический результат достигается тем, что устройство, содержащее платформу, приводной абразивный круг, державку для крепления заготовки, укрепленную с возможностью совершения сложного движения посредством копира, снабжено дополнительными державками, укрепленными с возможностью непрерывного планетарного движения вокруг общей оси, и сложного движения на определенном участке траектории движения державки, совершаемого при взаимодействии сменных копиров, имеющих различный профиль, с неподвижным упором при этом, периферия абразивного круга имеет профиль, соответствующий профилю формы вершины кабошона, а платформа установлена с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной торцу абразивного круга.

Дополнительное количество державок обеспечивает возможность обработки на одном станке нескольких видов изделий одновременно (изделия с основаниями разной формы - эллипс, круг, и т.п.). Это достигается путем установки на различные державки сменных копиров с различными профилями (например, при числе державок 4 можно обрабатывать 4 вида изделий). Использование сменных копиров позволяет при необходимости перейти на выпуск одного изделия (например, на всех державках установлены копиры для получения формы основания в виде эллипса), а также для возможности варьировать процентное соотношение выпускаемых изделий (например, если на установке четыре державки, то можно производить: два изделия с формой основания - эллипс и по одному с формой основания - овал и круг).

Увеличение производительности достигается за счет введения дополнительных державок (от 4 и более в зависимости от диаметра алмазного круга). Державки в устройстве укреплены так, что они все имеют общую ось, вокруг которой непрерывно вращаются. Это ведет к тому, что процесс обработки происходит непрерывно (при обработке камня на одной из державок, на другой в это же время происходит удаление готового изделия и установка заготовки). В результате происходит совмещение основного и вспомогательного времени на обработку изделия. Это приводит к увеличению производительности.

Для уменьшения количества формообразующих движений и упрощения конструкции используется абразивный круг (инструмент) с периферией, спроектированной в соответствии с формой вершины изделия. Это позволило отказаться от применения механизма для отслеживания формы вершины и не вводить дополнительные формообразующие движения.

Для настройки высоты кабошона платформа, на которой установлены державки, выполнена с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной торцу абразивного круга.

Так как все державки вращаются непрерывно от электродвигателя и форма вершины кабошона считывается с круга, то действие человека сводятся к установке заготовки и снятию готового изделия.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на:

фиг.1 - показана схема одной позиции устройства;

фиг.2 - изображена кинематическая схема устройства;

фиг.3 - вид А фиг.2.

На общий вал ротора 1 смонтирована стойка 2, на которой установлен вал-шестерня 3. На валу-шестерне 3 смонтирован кронштейн 4 с возможностью совершать качательное движение относительно вала-шестерни 3. На кронштейне 4 установлена державка 5, на которой смонтированы плоский копир 6 и зубчатое колесо 7. На державке 5 крепится заготовка 8. Для задания качательного движения на стойке 2 смонтирован кронштейн 9 (фиг.3), на котором закреплена пружина 10 (фиг. 3). Пружина 10 также закреплена на державке 5. Все устройство смонтировано на стойке 11. На стойке 11 также смонтированы упор 12 и неподвижное зубчатое колесо 13. Стойка 11 установлена на платформу 14, которая смонтирована на платформе 15 (основание устройства). На платформе 15 установлен электродвигатель 16, на валу которого закреплен абразивный круг 17 с периферией, спрофилированной под необходимое изделие. Для задания перемещения заготовки 8 на вал ротора 1 смонтирован электродвигатель 18.

Устройство работает следующим образом

В державку 5 закрепляется заготовка 8. При включении электродвигателя 16 приводится во вращение абразивный круг 17, а при включении электродвигателя 18 приводится во вращение вал ротора 1. Вместе с валом ротора 1 начинает вращаться стойка 2, а следовательно, двигается по зубчатому колесу 13 вал-шестерня 3 и вращающий момент передается на зубчатое колесо 7, которое начинает вращать державку 5, плоский копир 6 и заготовку 8. На определенном участке траектории плоский копир 6 начинает взаимодействовать с неподвижным упором 12, в результате пружина 10 начинает растягиваться и, стремясь возвратиться в исходное состояние, прижимает плоский копир 6 к неподвижному упору 12. При их взаимодействии происходит задание необходимых перемещений, которые передаются державке 5 в результате того, что зубчатое колесо 7 имеет возможность перемещаться по делительной окружности вала-шестерни паразитного 3. Согласование перемещения зубчатого колеса 7 относительно вала-шестерни 3 и вращения державки 5 обеспечивает задание образующей линии изделия (эллипс, круг и т.д.), направляющая считывается с абразивного круга 17.

Для обеспечения установки заготовки и удаления готового изделия ось вала ротора 1 смещена относительно оси вала электродвигателя 16.

Упор 12 смонтирован таким образом, что задание траектории происходит только на определенном участке (в зоне обработке), на остальном пути траектория поддерживается постоянной (плоский копир 6 и упор 12 не взаимодействуют).

Для настройки высоты изделия платформа 14 имеет возможность перемещаться в плоскости, перпендикулярной торцу круга.

На устройстве устанавливается несколько позиций (от 4 и более), при этом на державки 5 на разных позициях плоский копир 6 может быть различным. Это делает возможным производить на одном станке одновременно обработку изделий с различной формой основания (круг, овал, эллипс и т.п.), но только одинаковой высоты (из-за профиля периферии круга инструмента). Выполнение плоского копира 6 сменным позволяет также как перейти на выпуск изделий с одной формой основания, так и на варьирования процентного соотношения форм изделий, выпускаемых на станке.

Увеличение числа позиций, постоянное их вращение вокруг общей оси ведет к непрерывному процессу обработки (при обработке камня на одной из позиций, на другой в это же время происходит удаление готового изделия и установка заготовки). В результате происходит совмещение основного времени (время на обработку изделия) и вспомогательного времени (установка, закрепление, транспортирование в зону обработки). Это приводит к увеличению производительности.

Использование абразивного круга (инструмент) с периферией, спроектированной в соответствии с формой вершины изделия, привело к уменьшению количества формообразующих движений.

В результате использования специального абразивного круга, а также в результате того, что транспортирование заготовки, ее обработка осуществляется с помощью электродвигателей, действие человека сводится к установке заготовки и снятию готового изделия.

К дополнительным качествам устройства можно также отнести то, что в отличие от устройства по патенту США 3420005 выход из строя одной из позиций приведет лишь к сокращению производительности, а не к остановке станка.