Устройство для огранки драгоценных камней

Полезная модель относится к механической обработке кристаллов, а именно к устройствам и приспособлениям для обработки драгоценных камней.
Известно «Приспособление для огранки алмазов» (Патент РФ №2210481, опубл. 20.08.2003), содержащее опору с регуляторами и смонтированную на опоре рукоятку. На последней закреплена поворотная головка. Для обеспечения возможности считывания угла интенсивного съема материала в процессе шлифования и использования его для установки в автоматизированном устройстве для обработки граней алмаза на поворотной головке жестко закреплен лимб, а на рукоятке - стрелка, указывающая угол шлифования. Не смотря на то, что такая конструкция повышает качество и производительность огранки при обработке алмазов сложной морфологической формы в автоматическом режиме, ее недостатком является недостаточная точность огранки.
Подобным недостатком обладает и принятый за прототип наиболее близкий аналог предлагаемому изобретению «Устройство для огранки алмазов», представленное в опубликованном 20.05.1997 патенте РФ №1614324 и содержащее ручку с опорой на неподвижный стол с монтированной на ней ограночной головкой, включающей корпус с установленным в нем посредством подшипников шпинделем в виде разрезной цанги с держателем камня, установленный на шпинделе лимб, механизм закрепления держателя камня, механизм микронастройки угла поворота шпинделя, включающий червячное зацепление.
Кроме ограниченности точности установки и отсчета по лимбу угла поворота шпинделя, которая составляет не менее 1°, недостатком является длительность процедуры большого количества подстроек на переходах огранки ярусов из-за изменения положения ручки.
Задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является обеспечение высокой точности огранки и уменьшение ее продолжительности.
Поставленная задача решается при реализации предлагаемого устройства за счет достижения технического результата, заключающегося в повышении точности ориентации обрабатываемого камня при переходах от яруса к ярусу.
Данный технический результат достигается тем, что в устройстве для огранки драгоценных камней, содержащем ручку с опорой на неподвижный стол и смонтированной на ней ограночной головкой, включающей корпус с установленным в нем посредством подшипников шпинделем в виде разрезной цанги с держателем камня, установленный на шпинделе лимб, механизм закрепления держателя камня, механизм микронастройки угла поворота шпинделя, включающий червячное зацепление, новым является то, что смонтированная на ручке ограночная головка ориентирована с расположением плоскости крепления камня к его держателю на мнимой оси изменения угла ее наклона. Лимб расположен над корпусом, выполнен с впадинами на его боковой поверхности и включен в механизм микронастройки угла поворота шпинделя, червячное зацепление которого закреплено на плече введенного в состав механизма микронастройки угла поворота шпинделя двуплечего рычага, размещенного между корпусом и лимбом, с осью вращения параллельной оси вращения шпинделя. При этом червячное зацепление выполнено с оснащенным выступом сектором червячного колеса и с возможностью перемещения червячным приводом по дугообразному пазу в рычаге вокруг оси поворота лимба. Другое плечо рычага для обеспечения фиксации выступа сектора червячного колеса в впадине лимба опирается на возвратную пружину. Червячный привод червяка червячного зацепления снабжен вторым лимбом и узлом торможения. Держатель камня и шпиндель оснащены средством взаимной ориентации, а шпиндель снабжен фиксатором, препятствующим его вращению при смене держателя камня. Узел торможения привода червяка выполнен в виде прижатого к его торцевой поверхности пружиной плоского диска. Средство взаимной ориентации держателя камня и шпинделя выполнено в виде сопряженных установленного в шпинделе перпендикулярно его оси круглого стержня и диаметральной V-образной прорези на стороне держателя камня, противоположной стороне его крепления. Фиксатор, препятствующий вращению шпинделя при смене держателя камня, выполнен снабженной возвратной пружинной кнопкой с возможностью совмещения ее подвижной части с проточками на цилиндрической поверхности шпинделя.
Сущность полезной модели поясняется фигурами.
На фиг. 1 - общий вид устройства;
на фиг. 2 - разрез Б-Б;
на фиг. 3 - вид А сверху на ограночную головку;
на фиг. 4 - разрез В-В ограночной головки;
на фиг. 5 - разрез Г-Г механизма микронастройки угла поворота шпинделя.
Устройство для огранки драгоценных камней (фиг. 1) содержит ручку 1 с опорой 2 на неподвижный стол и смонтированной на ней ограночной головкой 3, включающей корпус 4 с установленным в нем посредством подшипников 5 (элементы 4 и 5 показаны на фиг. 4) шпинделем 6 в виде разрезной цанги с держателем камня 7. На шпинделе 6 установлен расположенный над корпусом 4 лимб 8, а держатель камня 7 закреплен в механизме его крепления 9. Устройство оснащено более точным по сравнению с прототипом механизмом микронастройки угла поворота шпинделя, включающего червячное зацепление 10 (фиг. 3). Смонтированная на ручке ограночная головка 3 ориентирована с расположением плоскости 11 крепления камня к его держателю 7 на мнимой оси 12 изменения угла ее наклона. В состав механизма микронастройки угла поворота шпинделя, кроме червячного зацепления 10, входят лимб 8 с впадинами 13 на его боковой поверхности, размещенный между корпусом 4 и лимбом 8 двуплечий рычаг 14, на плече 15 которого закреплено червячное зацепление 10. Ось вращения 16 рычага параллельна оси вращения шпинделя 6, а червячное зацепление 10 выполнено с оснащенным выступом 17 сектором 18 червячного колеса с возможностью перемещения червячным приводом 19 по дугообразному пазу 20 в рычаге 14 вокруг оси поворота лимба 8. Другое плечо 21 рычага 14 для обеспечения фиксации выступа 17 сектора 18 червячного колеса в впадине 13 лимба 8 опирается на возвратную пружину 22. Червячный привод 19 червяка 23 червячного зацепления 10 снабжен вторым лимбом 24 и узлом торможения. Узел торможения привода 19 червяка 23 выполнен в виде прижатого к его торцевой поверхности пружиной 25 плоского диска 26. Держатель камня 7 и шпиндель 6 оснащены средствами взаимной ориентации и выполнены в виде сопряженных установленного в шпинделе 6 перпендикулярно его оси круглого стержня 27 и диаметральной V-образной прорези 28 на стороне держателя камня 7, противоположной стороне его крепления. Фиксатор, препятствующий вращению шпинделя 6 при смене держателя камня 7, выполнен снабженной возвратной пружиной 29 (фиг.2) кнопкой 30 с возможностью совмещения ее подвижной части 31 с проточками 32 на поверхности шпинделя 6. Для удобства пользования привод 19 червяка 23 снабжен вторым лимбом 24, а плечо 15 рычага 14 указателями 33 (фиг. 3). Цена деления лимба 0,1°.
Устройство работает следующим образом.
В шпиндель 6 вставляют держатель 7 с камнем до упора так, что V-образная диаметральная прорезь 28 совмещается с установленным в шпинделе 6 перпендикулярно его оси стержнем 27. Вращению шпинделя 6 препятствуют нажатием на снабженную возвратной пружиной 29 кнопку 30, совмещая ее подвижную часть 31 с проточкой 32 на поверхности шпинделя 6. Механизмом закрепления 9, выполненном, например, в виде гайки, коническая часть которой взаимодействует с конической частью шпинделя 6, зажимают (разжимают) держатель 7 с камнем. Нажатием на опирающееся на возвратную пружину 22 плечо 21 рычага 14, поворачивают его вокруг оси 16, освобождая выступ 17 сектора 18 червячного колеса от зацепления с впадиной 13 лимба 8, освобождая его от фиксированного положения. Вращением лимба 8 поворачивают шпиндель 6 на требуемый угол. Прекращение воздействия на плечо 21 рычага 14, вызывает его поворот под воздействием возвратной пружины 22 вокруг своей оси, и выступ 17 сектора 18 червячного колеса совмещается с отличной от предыдущей впадиной 13 лимба 8, фиксируя новое положение шпинделя 6. При необходимости установки шпинделя 6 в промежуточное состояние между двумя фиксированными положениями (произвести корректировку) вращением привода 19 червяка 23 проводят перемещение по пазу 20 в рычаге 14 сектора 18 червячного колеса, выступ 17 которого проворачивает лимб 8. Скругленная форма подпружиненного плеча рычага 14 позволяет одновременно воздействовать на плечо 21 и производить поворот лимба 8. Таким образом, возможность использования различного чередования впадин, в том числе и на сменных лимбах 8, расширяет диапазон структуры огранки. Точность огранки камня достигает 0,1° благодаря увеличению количества фиксированных положений шпинделя 6 (до 96) и возможности визуальной микронастройки с использованием второго лимба 24 с ценой деления 0,1°, а уменьшение времени подстроек и их количества на переходах огранки ярусов достигается монтированием на рукоятке ограночной головки с ориентацией расположения плоскости 11 крепления камня к его держателю на мнимой оси 12 изменения угла ее наклона.