專利名稱：用于拋光寶石的裝置和物件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及寶石加工領(lǐng)域的裝置和物件。
背景技術(shù)：
磨削和拋光是最普通的寶石加工(成形)操作。寶石可以以不同的方式加工。最普通地，寶石在快速轉(zhuǎn)動的金屬加工件或磨輪(scaife)上實現(xiàn)拋光或機加工。磨輪是笨重的水平旋轉(zhuǎn)的鑄鐵輪。磨輪的加工面浸滲有油和金剛石粉末。在本發(fā)明中術(shù)語“加工”包含寶石和其他珍貴和半珍貴石頭的拋光和磨削。
為了寶石加工目的，寶石安裝在由保持柄保持的夾具(dop)上并相對于加工件對準(zhǔn)。寶石對準(zhǔn)工序用于使各面具有正確的角度和正確的尺寸。術(shù)語“寶石”包含金剛石以及其他珍貴和半珍貴石頭。隨著同一磨輪上所拋光的金剛石數(shù)目的增加，磨輪的金剛石浸滲表面會被磨掉，從而，必須更新磨輪。磨輪的更新會改變磨輪尺寸。更新之后，磨輪必須再次平衡，寶石也必須再次對準(zhǔn)。
具有同一受讓人的以色列專利申請No.162502講述了一種加工寶石的方法，其可快速更換寶石加工件并繼續(xù)進行寶石處理順序步驟，而不需要對準(zhǔn)寶石或加工件。加工件的操作存在一些與加工件的安裝和更換有關(guān)的困難。本發(fā)明裝置和可更換的研磨物件可解決上述問題。


通過以下更為詳細(xì)的描述，所述裝置以及與其使用相關(guān)的所述物件的特征和優(yōu)點會顯而易見。所述裝置的示例性實施例示于附圖中，在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示同一部件。附圖不必標(biāo)注尺寸。重點放在說明所述裝置的原理。
圖1示出了寶石加工裝置的一個示例性實施例的一些元件；圖2是寶石加工裝置的一個示例性實施例的一些元件的放大視圖；圖3是圖2中所示的所述裝置的可轉(zhuǎn)動支承件的一個示例性
具體實施例方式
圖1示出了寶石加工裝置的一個示例性實施例的一些元件。寶石加工裝置100包含一個可轉(zhuǎn)動支承件104、一個可拆卸(可更換)的一次性寶石研磨物件108、一個平衡機構(gòu)110以及研磨物件拆卸工具112。電動或氣動馬達114使安裝有研磨物件108的支承件104轉(zhuǎn)動。馬達114和支承件104固定安裝在具有平坦臺面120的臺式框架116上?？赊D(zhuǎn)動支承件104提供了一個支承面130，可拆卸的一次性研磨物件108通過其下表面154壓靠在支承面130上。一個引導(dǎo)部162便于研磨物件108的安裝。箭頭134表示研磨物件108安裝在支承件104的安裝方向?？赊D(zhuǎn)動支承件104具有在支承件104轉(zhuǎn)動時保持著研磨物件108的保持力。平衡機構(gòu)110可拆卸或固定地安裝在臺面120上。對于研磨物件108來說，可拆卸的研磨物件拆卸工具112可安裝在臺面120上。另外，工具112位于框架116內(nèi)的一個封閉體中，或位于框架116外部的一個非常容易觸及到的位置。圖1中還示出了寶石124和寶石保持和對準(zhǔn)裝置例如可由保持柄(未示出)保持的夾具126。寶石124需在裝置100上加工。
圖2是寶石加工裝置的所述示例性實施例的相同元件的放大視圖。所述元件和它們的可能相對位置僅被作為說明目的示出。
圖3示出了一個示例性的可轉(zhuǎn)動支承件104，其具有永磁體或電磁嵌入件144。永磁體嵌入件144與研磨物件108的任何表面之間均不直接接觸。磁性嵌入件144產(chǎn)生將研磨物件108(圖1)保持在支承件104上的研磨物件保持力。嵌入件144嵌入開設(shè)在可轉(zhuǎn)動支承件104的本體150中的槽中。在磁性嵌入件144與研磨物件108的下表面154(圖1)之間存在一層材料。永磁體的這種嵌入方法可使支承面130具有單一材料結(jié)構(gòu)，從而，其可較精確地以較低的費用制造而成?？赊D(zhuǎn)動支承件104中的與研磨物件108的下表面154接觸的支承面130具有比支承件104的本體的其余部分以及物件108和180(圖4)的直徑均小的外徑。一般而言，支承件104可以采用比物件108的直徑小的圓柱形或其他形狀本體的形式。并非所述研磨物件的所述下表面均與所述可轉(zhuǎn)動支承件的相應(yīng)表面接觸?？赊D(zhuǎn)動支承件104具有引導(dǎo)部162，其便于研磨物件108安裝在可轉(zhuǎn)動支承件104上。孔166可使支承件104連接在馬達114上，所述支承件104可通過螺釘128或其他任何合適的緊固裝置緊固在馬達114上。
永磁體或電磁體的使用使得所述研磨物件必須使用鐵磁性材料。對于其他類型的保持機構(gòu)例如真空裝置來說，所述研磨物件可由非磁性材料制成。真空孔眼可嵌入或鉆設(shè)在所述可轉(zhuǎn)動支承件中，并且真空泵可通過一個旋轉(zhuǎn)接頭提供真空。在這種情況下，大氣壓力可將所述研磨物件限定在可轉(zhuǎn)動支承件上。
研磨物件(圖4)可具有不同的形狀，盡管所述研磨物件的最簡單的形狀為圓盤形狀。表面154是平坦表面(圖4A)。研磨物件壓靠在可轉(zhuǎn)動支承件104的平坦支承面130(圖3)上。所述研磨物件具有平坦的涂覆著金剛石粉末的加工面184。下表面154和加工面184彼此平行。所述金剛石粉末可為單一粒級。作為一種替代性的方法，所述研磨物件的橫截面可由不同粒級的金剛石粉末涂覆。不同的研磨物件可由不同粒級的金剛石粉末涂覆。
研磨物件108具有比可轉(zhuǎn)動支承件104小的厚度?？赊D(zhuǎn)動支承件104提供在加工寶石時使加工面184保持平坦的必需剛度。所有的可拆卸的物件具有大致同一厚度。它們的更換不會改變加工平面的位置。因此，所述研磨物件的更換不會使得需要對準(zhǔn)正被加工的寶石或加工件。
研磨物件108(圖4A)具有安裝孔186，其便于安裝在可轉(zhuǎn)動支承件104(圖3)上。為了安裝，物件108的孔186加工有螺紋，其嚙合在可轉(zhuǎn)動支承件104的引導(dǎo)部162上。當(dāng)與一個緊密配合引導(dǎo)部連接時，這有助于使物件108這樣定位，即所述物件和可轉(zhuǎn)動支承件104的轉(zhuǎn)動軸線一致或彼此非常接近。其后，在傳統(tǒng)機器中，通過向帶有研磨物件的轉(zhuǎn)動的支承件增加平衡質(zhì)量/重量使所述組件平衡。由電磁體或真空裝置產(chǎn)生的保持力可被切換為ON和OFF，從而，不管各表面的間隙如何，均可使物件108與可轉(zhuǎn)動支承件104的引導(dǎo)部162的安裝變得非常容易。作為最簡單的保持裝置的永磁體不能切換ON和OFF，因此它們形成的永久力會使得物件108與可轉(zhuǎn)動支承件104的引導(dǎo)部162的安裝較有不便。
在一個實施例(圖4A)中，研磨物件108的安裝孔186的直徑顯著大于可轉(zhuǎn)動支承件104的引導(dǎo)部162的直徑。在另一個實施例(圖4B)中，研磨物件180根本沒有安裝孔。它是一個平坦圓盤。
圖5A和5B示出了所述平衡機構(gòu)的操作。平衡機構(gòu)110(圖1)包含一個立架188和一個調(diào)節(jié)螺釘190。立架188可通過任何合適的機構(gòu)可拆卸地或固定連接在臺面120上。調(diào)節(jié)螺釘190這樣定位，即其可向研磨物件108施加壓力。研磨物件108的安裝孔186的直徑顯著大于支承件104的引導(dǎo)部162的直徑。支承件104可轉(zhuǎn)動，螺釘190可一直前行至其接觸物件108上的具有最大伸出量(圖5B)的直徑處的一點。螺釘190的前行可向物件108施加壓力，從而，可使物件108在支承件104的支承面130上產(chǎn)生移位。由于安裝孔186的直徑顯著大于引導(dǎo)部162的直徑，因此這種移位是可能的。物件108實際上可向著支承件104的轉(zhuǎn)動中心滑動或運動。上述操作一直繼續(xù)到安裝著物件108的支承件104平衡為止。所述平衡是在未向轉(zhuǎn)動質(zhì)量增加非平衡補償質(zhì)量的情況下實現(xiàn)的。物件108在支承面130上一直滑動直到其質(zhì)心到達使可轉(zhuǎn)動支承件104和物件108的聯(lián)合轉(zhuǎn)動質(zhì)量平衡的位置為止。螺釘190的螺距可這樣選擇，即可確保正確的平衡精度。平衡精度可由任何可用的平衡控制儀器控制。螺釘190的梢端194可被形成得與物件108的外表面具有最小摩擦。圖5B示出了物件108的最終平衡位置。此后，螺釘190縮回，將寶石對準(zhǔn)，可開始寶石加工操作。
圖6示出了沒有安裝孔的物件180的平衡工序。因此，可轉(zhuǎn)動支承件196不具有引導(dǎo)部，盡管其可具有一種類型的安全鎖，以在緊急情況下保持所述物件。
如上所述，所述研磨物件可在變得不能使用時更換。物件108或180的更換可通過將其從支承件104或196上拉掉實現(xiàn)。當(dāng)電磁體或真空裝置用作保持機構(gòu)時，它們可簡單地切換為OFF。將物件108或180從具有永磁體嵌入件的支承件104(196)的表面上拉掉可能需要比使物件108或180在支承件104或196的表面上滑動所需要的力顯著大的力，并且不便于人工操作。圖7A和7B示出了研磨物件拆卸工具的操作。工具112包含具有螺紋的立架200和具有內(nèi)螺紋的接合套筒204。工具112還包含偏心可轉(zhuǎn)動套筒206、圓柱形套筒208以及平坦元件210。嵌入件216具有與立架200相似的螺紋，并且可嵌入框架160的臺面120中。作為一種替代性方法，也可在框架160的臺面部分中開設(shè)螺紋。
為拆卸物件108或180，立架200這樣與嵌入件216接合，即偏心的可轉(zhuǎn)動套筒206可轉(zhuǎn)動進入由支承件104的這樣的橫截面部分形成的槽中，所述橫截面部分具有比支承件104的其余部分小的直徑且低于物件108(180)的表面。圓柱形套筒208具有與物件108(180)的厚度相近的厚度，并且疊放在套筒206上。平坦元件210放置在圓柱形套筒208的頂部上。平坦元件210轉(zhuǎn)動使得其較長部分位于物件104或180的上方。上述部件的組件通過螺母214或其他任何緊固裝置緊固在一起。帶有螺紋的立架200轉(zhuǎn)動以便脫離帶有螺紋的嵌入件216或臺面120(圖8)。立架200的脫離運動(圖7B)會使套筒206、208和平坦元件210如圖7B所示運動，從而將物件108(180)從支承件104上拉出。
寶石加工裝置存在多種結(jié)構(gòu)。裝置100(圖2)在臺面120(圖2)的水平面之上具有研磨元件加工面184(圖4)，所述夾具通過保持柄運動保持在所述臺面上的適當(dāng)位置處。圖8示出了一種寶石加工裝置，其中，研磨物件加工面184處于臺面120的水平面上。如圖8所示，平衡機構(gòu)110和研磨物件拆卸工具112適合于這種構(gòu)造。調(diào)節(jié)螺釘190推/拉銷，所述銷在槽224中運動并與物件108接觸。研磨物件拆卸工具112具有一個錨定的螺釘228，其與物件108接合，并且以與上述相似的模式從支承件104上拉物件108。圖8示出了一個圓柱形支承件，其具有小于物件108的外徑。
所述裝置的所述元件和研磨物件的更換方法可適用于現(xiàn)有傳統(tǒng)寶石加工機器。圖9示出了一種傳統(tǒng)寶石加工機器240，其組裝有平衡機構(gòu)110和研磨物件拆卸工具112。圖9示出了另外一種示例形式的可轉(zhuǎn)動支承件244，其具有與安裝有可拆卸的研磨物件108的現(xiàn)有加工件(磨輪)相似的形式。支承件244具有用于提供物件保持力的永磁嵌入件。與傳統(tǒng)的加工件相似的所述示例形式的可轉(zhuǎn)動支承件244僅被選擇用作證明目的。如圖所示，其他形式和形狀的可轉(zhuǎn)動支承件也是可以的。
隨著研磨物件的同一加工面上所拋光的寶石數(shù)目的增加，所述物件的金剛石涂覆表面會磨掉或變得不能用。當(dāng)需要時，通過使用本裝置和物件更換方法，可非常容易地拆掉物件和安裝一個新的研磨物件。使用所述平衡機構(gòu)可非常容易地平衡新的研磨物件。
盡管已詳細(xì)地描述了所述裝置和所述物件，但應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離權(quán)利要求書所限定的本說明書的精神和范圍的情況下做出各種改變、置換和替換。
權(quán)利要求
1.一種用于加工寶石的裝(100，240)，包括研磨物件(108)；以及帶有引導(dǎo)部(162)的可轉(zhuǎn)動支承件(104)，用于保持和轉(zhuǎn)動所述物件(108)；其特征在于，研磨物件(108)具有顯著大于所述引導(dǎo)部(162)的安裝孔(186)，以及一平衡機構(gòu)(110)便于平衡所述物件(108)，以及一研磨物件拆卸工具(112)可操作用于將所述研磨物件(108)從所述可轉(zhuǎn)動支承件(104)上拆掉。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置(100，240)，其特征在于，所述物件(108)的保持力是以下一組力之一磁力、電磁力或大氣壓力。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置(100，240)，其特征在于，所述平衡機構(gòu)(110)可拆卸地安裝在所述裝置(100)上。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置(100，240)，其特征在于，所述平衡機構(gòu)(110)固定地安裝在所述裝置(100)上。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置(100，240)，其特征在于，所述平衡機構(gòu)(110)使所述物件(108)在所述可轉(zhuǎn)動支承件(104)的支承面(130)上滑動。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置(100，240)，其特征在于，執(zhí)行所述轉(zhuǎn)動質(zhì)量平衡不需要增加平衡質(zhì)量。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置(100，240)，其特征在于，所述研磨物件拆卸工具(112)可將所述物件(108，180)從所述支承件(104、196)上拆掉。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置(100，240)，其特征在于，所述研磨物件(108)具有涂覆著金剛石的工作面(184)。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置(100，240)，其特征在于，所述研磨物件(180)不具有安裝孔。
10.一種圓盤狀研磨物件(108)，包括兩個平坦平行表面(154和184)，其中一個表面(184)涂覆著金剛石粉末；以及安裝孔(186)；其特征在于，所述孔(186)的直徑顯著大于相應(yīng)引導(dǎo)部(162)的直徑。
11.如權(quán)利要求10所述的物件(108)，其特征在于，所述物件(108)的直徑大于其壓靠著的支承面(130)的直徑。
12.如權(quán)利要求10所述的物件(108)，其特征在于，所述金剛石粉末是單一粒級粉末。
13.如權(quán)利要求10所述的物件(108)，其特征在于，所述金剛石粉末是不同粒級的。
14.一種平衡加工件的方法，包括可轉(zhuǎn)動支承件(104)；以及研磨物件(108，180)；其特征在于，通過使所述物件(108，180)在可轉(zhuǎn)動支承件(104)上重新定位來實現(xiàn)所述平衡，并且沒有使用附加平衡質(zhì)量平衡所述加工件。
15.一種用于加工寶石的裝置(100，240)，包括研磨物件(108，180)；以及具有保持力的可轉(zhuǎn)動支承件(104)；其特征在于，一平衡機構(gòu)(110)便于平衡所述物件(108，180)；以及一研磨物件拆卸工具(112)可操作用于將所述物件(108，180)從所述可轉(zhuǎn)動支承件(104)上拆掉。
16.一種安裝和更換寶石加工裝置(100，240)的可轉(zhuǎn)動支承件(104)上的研磨物件(108，180)的方法，包括將所述研磨物件(108，180)安裝在所述支承件(104)上；通過使所述物件(108，180)在所述支承件上滑動至正確位置來平衡所述物件(108，180)；在所述物件(108，180)上拋光至少一個面；以及更換所述物件(108，180)。
17.一種用于平衡加工件的工具(110)，其特征在于，其重新定位研磨物件(108)。
18.一種用于拆卸通過永磁力保持在支承件(104，196)上的研磨物件(108，180)的工具(112)，其特征在于，所述工具(112)從所述支承件(104，196)拉所述物件(108，180)。
19.一種用于加工寶石的裝置(100，220)，包括研磨物件(108)；以及具有引導(dǎo)部(162)的可轉(zhuǎn)動支承件(104)，用于引導(dǎo)和保持所述物件(108)；其特征在于，所述研磨物件(108)具有顯著大于所述引導(dǎo)部(162)的安裝孔(186)。
20.如權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，所述物件(108)由磁力、電磁力或者大氣壓力保持。
21.如權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，平衡機構(gòu)(110)便于平衡所述物件(108)。
22.如權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，研磨物件拆卸工具(112)可操作用于將所述研磨物件(108)從所述可轉(zhuǎn)動支承件(104)上拆掉。
23.一種圓盤狀研磨物件(180)，包括兩個平坦平行表面(154和184)，其中一個表面(184)涂覆著金剛石粉末；其特征在于，所述物件(180)的直徑大于其壓靠著的支承面(130)的直徑。
24.如權(quán)利要求23所述的物件，其特征在于，所述金剛石粉末是單一粒級粉末。
25.如權(quán)利要求23所述的物件，其特征在于，所述金剛石粉末是不同粒級的。
26.一種用于保持研磨物件(108，180)的可轉(zhuǎn)動支承件(104)，其特征在于，其具有一平坦的支承面(130)，所述支承面(130)上壓靠著所述物件(108，180)，并且所述支承面(130)具有比所述物件(108)小的直徑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于加工寶石的裝置。所述裝置包括研磨物件和可轉(zhuǎn)動支承件，所述可轉(zhuǎn)動支承件具有用于保持和轉(zhuǎn)動所述物件的引導(dǎo)部。所述研磨物件具有顯著大于所述引導(dǎo)部的安裝孔。平衡機構(gòu)便于平衡所述物件，并且研磨物件拆卸工具可將所述研磨物件從所述可轉(zhuǎn)動支承件上拆掉。
文檔編號B24B41/00GK1861318SQ200610082698
公開日2006年11月15日 申請日期2006年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月15日
發(fā)明者諾姆·格萊謝爾 申請人:羅梅迪克斯有限公司