Устройство для распиливания кристалла

 

Устройство предназначено для распиливания кристалла и может быть применено при распиливании драгоценных камней. Устройство содержит консольную стрелу, установленную через пружину на подвижную опору микроподачи для подъема и опускания и взаимодействующую через толкатель и рычаг с плавающим электроконтактом. Левая часть консольной стрелы снабжена узлом крепления кристалла и фотодатчика, взаимодействующих с распиловочным диском. Правая часть снабжена двигателем, перемещающим противовес, снабженный электроконтактом и задающий усилие давления кристалла на распиловочный диск. Шпиндельный узел распиловочного диска содержит сапфировые подшипники скольжения. Улучшается технология распиливания кристалла алмаза, повышается коэффициент использования сырья, надежность устройства. 2 ил.

Изобретение относится к производству бриллиантов, а также может быть применено при распиливании драгоценных камней.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является выбранная в качестве прототипа головка автоматическая для распиливания кристаллов (а.с. 2013207 МПК⁵ B 28 D 5/00, опубликовано 30.05.94), содержащая "ломающуюся" консольную стрелу с электроконтактом, устройство микроподачи, устройство сигнализации окончания процесса распиливания и противовес, задающий усилие давления на распиловочный диск.

Однако при распиливании кристалла на головке автоматической вследствие постоянного усилия резания, задаваемого в начале процесса, происходят сколы кристалла в конце его распиливания, кроме того, в процессе распиливания при завершении усилия резания вследствие различной плотности массы кристалла происходит деформация распиловочного диска и срезы кристалла имеют выпуклую и вогнутую форму. Сколы кристалла, а также выпуклость и вогнутость плоскости среза кристалла требуют подшлифовки распиленных частей алмаза, что приводит к дополнительным потерям сырья.

Существенным недостатком указанных устройств является применение графитовых наполнителей в подшипниках скольжения в шпиндельном узле распиловочного диска, которые быстро срабатываются и в процессе распиливания крупных алмазов может произойти перекос распиловочного диска из-за снашивания подшипника.

Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение - улучшение технологии распиливания кристалла алмаза, повышение коэффициента использования сырья и повышение надежности устройства.

Результат при условии решения данной задача состоит в том, что создано новое устройство для распиливания кристалла, содержащее распиловочный диск с приводом, снабженное консольной стрелой, установленной через пружину на подвижную опору микроподачи для подъема и опускания и взаимодействующей через толкатель и рычаг с плавающим электроконтактом, при этом левая часть консольной стрелы снабжена узлом крепления кристалла и фотодатчика, взаимодействующих с распиловочным диском, а правая часть снабжена двигателем, перемещающим противовес, снабженный электроконтактом и задающий усилие давления кристалла на распиловочный диск, а шпиндельный узел распиловочного диска содержит сапфировые подшипники скольжения.

На фиг. 1 и 2 изображено устройство для распиливания кристалла без блока электронного управления.

Устройство содержит основание 1 с расположенным на нем распиловочным диском 2, закрепленным в проушинах 3, приводимым во вращение электродвигателем 4 через приводной ремень 5. На стойке 6, закрепленной на основании 1, на свободной оси закреплена консольная стрела 7, установленная через пружину 8 на подвижную опору 9. Подвижная опора 9 при помощи шагового двигателя микроподачи 10 и посредством ходового винта 11 имеет возможность перемещаться вертикально в направляющей 12. К подвижной опоре 9 крепится кронштейн 13, на котором на свободной оси крепится рычаг 14, взаимодействующий с плавающим электроконтактом 15, установленным на подвижной опоре 9, и толкателем 16, закрепленным на стреле 7. На левой части стрелы 7 закреплен узел 17 крепления оправок 18 с кристаллом 19 и держателя 20 с фотодатчиком 21. На правой части стрелы 7 закреплен двигатель 22, который посредством ходового винта 23 имеет возможность перемещать противовес 24 в горизонтальном положении по стреле, а также две контактные колодки 25 и 26, указывающие соответственно минимальное и номинальное усилия давления кристалла на распиловочный диск. Противовес 24 имеет электроконтакт 27, взаимодействующий с колодками 25 и 26, которые имеют возможность перемещаться. Шпиндель распиловочного диска 2 вращается в сапфировых подшипниках скольжения 28, установленных в проушины 3.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно с помощью клея устанавливают кристалл алмаза 19 в оправку 18 и закрепляют на узле 17, затем при помощи держателя 20 устанавливают фотодатчик 21 таким образом, чтобы он находился в зоне окончания распиливания, и закрепляют его на узле 17. Колодкой 25 по шкале устанавливают минимальное усилие, а колодкой 26 - номинальное усилие резания. Включают привод 5 распиловочного диска 2. На пульте (не показан) нажимается кнопка "Пуск", загорается светодиод "Врезание", включается двигатель 22, который, вращая винт 23, перемещает противовес 24 в положение минимального усилия резания, т.е. пока электроконтакт 27 не коснется колодки 25. После этого двигатель 22 выключается и включается двигатель 10, который посредством ходового винта 11 опускает подвижную опору 9, а через пружину 16 и консольную стрелу 7 до тех пор, пока кристалл алмаза 19 не коснется распиловочного диска. Начинается процесс врезания распиловочного диска в алмаз с минимальным усилием резания. На пульте управления устанавливается время врезания, а также величина микроподачи и время задержки включения микроподачи, соответствующие заданному усилию резания. Выключение двигателя 10 произойдет при размыкании электроконтакта 15. Далее процесс резания будет происходить под действием установленной нагрузки, усилие которой будет постепенно компенсироваться пружиной 8 и приближаться к нулю, что позволит распиловочному диску распрямиться от нагрузки и принять первоначальное положение. В процессе резания кристалла толкатель 8, нажимая на рычаг 14, замкнет электроконтакт 15, в блоке электронного управления включается реле времени, которое в соответствии с установленной задержкой включает двигатель 10, который снова опускает стрелу вниз.

Процесс врезания продолжается на установленное время резания, после чего на пульте гаснет светодиод "Врезание" и загорается светодиод "Распиливание". Выключается двигатель 10, включается двигатель 22, который перемещает противовес 24 в положение номинального усилия резания, т.е. пока электроконтакт 27 не коснется колодки 26, после чего двигатель 22 выключается и включается снова двигатель 10, начинается распиливание кристалла с номинальным усилием резания аналогично рассмотренному.

Распиливание кристалла с номинальным усилием будет происходить до тех пор, пока распиловочный диск 2 не войдет в зону окончания распиливания кристалла. При этом срабатывает фотодатчик 21. На пульте гаснет светодиод "Распиливание" и загорается светодиод "Окончание распиливания". Выключается двигатель 10, включается двигатель 22, который перемещает противовес 24 в положение минимального усилия резания, т.е. пока электроконтакт 27 не коснется колодки 25, после чего двигатель 22 выключается и включается двигатель 10. Происходит окончание распиливания кристалла с минимальным усилием резания.

При изготовлении устройства для распиливания кристалла используются конструкционные стали и серийно выпускаемые комплектующие изделия.

Формула изобретения

Устройство для распиливания кристалла, содержащее распиловочный диск с приводом, отличающееся тем, что оно содержит консольную стрелу, установленную через пружину на подвижную опору микроподачи для подъема и опускания и взаимодействующую через толкатель и рычаг с плавающим электроконтактом, при этом левая часть консольной стрелы снабжена узлом крепления кристалла и фотодатчика, взаимодействующих с распиловочным диском, а правая часть снабжена двигателем, перемещающим противовес, снабженный электроконтактом и задающий усилие давления кристалла на распиловочный диск, а шпиндельный узел распиловочного диска содержит сапфировые подшипники скольжения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2