Установка для разметки и центрирования кристаллов

 

Установка для разметки и центрирования кристаллов, например алмазов, содержит оптическое устройство, систему линз, контурную сетку и механизм ориентации кристалла. Также установка снабжена устройством для нанесения на алмаз линий обработки, состоящего из лазерной установки с диафрагмой, под которой наклонно установлено светоделительное зеркало. Блок линз с отверстиями для прохождения луча на поверхность кристалла и фокусирующий объектив. Система линз расположена по обе стороны луча лазера, на одной стороне которого установлено оптическое устройство, а на другой - подвижная контурная сетка, смонтированная на манипуляторе, кинематически связанным с другим манипулятором, несущим механизм ориентации кристалла. Оба манипулятора выполнены таким образом, что обеспечивают совместное и раздельное перемещение сетки и механизма ориентации. Кроме того, контурная сетка выполнена съемной. Технический результат - экономия сырья и контроль оптимальных размеров обработки кристалла. 1 н.п., 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Предлагаемое изобретение относится к установкам для обработки драгоценных камней и может быть использовано при обработке алмазов в бриллианты.

Известна установка для разметки и центрирования кристаллов, содержащая оптическое устройство, систему линз, контурную сетку и механизм ориентации кристалла (см. например, авт.св. №357843).

Недостатком известной установки является то, что при разметке и центрировании кристалла происходит смещение кристалла в результате неравномерного высыхания клеящей массы, кроме того, невозможно контролировать оптимальность разметки кристалла при его обработке.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков. Эта задача решается тем, что установка снабжена устройством для нанесения на алмаз линий обработки, состоящего из лазерного устройства с диафрагмой, под которой наклонно установлено светоделительное зеркало, блок линз с отверстиями для прохождения луча на поверхность кристалла и фокусирующий объектив, а система линз расположена по обе стороны луча лазера, на одной стороне которого установлено оптическое устройство, а на другой - подвижная контурная сетка, смонтированная на манипуляторе, кинематически связанном с другим манипулятором, несущим механизм ориентации кристалла, причем, оба манипулятора выполнены таким образом, что обеспечивают как совместное, так и раздельное перемещение сетки механизма ориентации.

Для выбора оптимальной формы бриллианта контурная сетка выполнена съемной.

На прилагаемых чертежах схематично изображена предлагаемая установка, где:

фиг.1 - общий вид;

фиг.2 - сечение А-А фиг.1;

фиг.3 - схема совмещения кристалла с контурной сеткой.

Установка состоит из лазерного устройства 1 с диафрагмой 2. Под диафрагмой 2 наклонно установлено светоделительное зеркало 3, под которым размещен блок линз 4 с отверстиями для прохождения луча на поверхность кристалла 5 и фокусирующий объектив 6. По обе стороны от лазерного устройства 1 перпендикулярно ходу луча лазера, расположена система линз 7 и 8. Система линз 7, призма 9, подсветки 11 и 11' служат для передачи изображения кристалла 5 на микроскоп 10, а система линз 8, зеркало 12, оптическая система 13 и подсветка 14 служат для передачи изображения контурной сетки 15 на микроскоп 10. Система линз 8 представляет собой объектив с переменным фокусным расстоянием, что позволяет изменять линейные размеры изображения контурной сетки 15. В окуляре микроскопа 10 помещена сетка 28, центр перекрестия которой совмещен с осью излучения лазера. Кристалл 5 размещают в механизме ориентации 16, установленном на подвижном столике 17 манипулятора 18. Столик 17 подвижно установлен на промежуточном столике 19, шарнирно связанным с направляющей 20, укрепленной на конце кронштейна 21, другой конец которого имеет паз "а" для закрепления в нем оси 22, в нижней части несущей шаровые опоры 23, 23', обеспечивающие перемещения манипулятора 18. Промежуточный столик 19 подвижно связан с направляющей 24, жестко связанной с оптической системой 13 и кронштейном 25 манипулятора 26, обеспечивающего совместное перемещение подвижного столика 17, кристалла 5 и оптической системы 13 с контурной сеткой 15. Системы линз 27, 7 и призма 9 позволяют рассматривать кристалл 5 в направлении, перпендикулярном ходу луча лазера.

Работа устройства осуществляется следующим образом. Устанавливают кристалл 5 в механизме ориентации 16 и через микроскоп наблюдают за изображениями контурной сетки 15 и кристалла 5. Поочередно меняя сетки, имеющие различные контуры формы бриллианта и изменяя линейные размеры изображения контурной сетки путем перемещения линзы системы 8, манипулятором 18 производим совмещение кристалла с контурной сеткой 15 таким образом, чтобы получить максимальный выход годного бриллианта. Манипулятором 26 перемещаем кристалл 5 совместно с оптическим устройством 13 и контурной сеткой 15, чтобы центр перекрестия в окуляре микроскопа находился на линии распиливания I-I кристалла, и наносим на кристалле желаемое количество точек. Нанесение точек лучом лазера на линиях обработки II-II, III-III, IV-IV производится аналогичным образом.

Формула изобретения

Установка для разметки и центрирования кристаллов, например, алмазов, содержащая оптическую систему с линзами и светоделительным зеркалом, контурную сетку, механизм ориентации размещаемого кристалла и микроскоп, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности разметки, она снабжена лазерной головкой с диафрагмой, под которой размещено светоделительное зеркало, блоком линз со сквозным осевым отверстием для свободного прохождения лазерного луча на поверхность размечаемого кристалла, объективом, установленным соосно с осью отверстия на его выходе; двумя кинематически связанными между собой манипуляторами, один из которых несет контурную сетку, а другой - механизм ориентации размечаемого кристалла.

РИСУНКИ