一種水鉆檢查設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及水晶材料加工領(lǐng)域，尤其是水鉆加工領(lǐng)域，特別是涉及一種用于檢測(cè)水鉆加工質(zhì)量和剔除廢鉆的水鉆檢查設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]水鉆，是用許多化工原料熔制成高鉛晶質(zhì)玻璃圓坯型后，再經(jīng)過磨削拋光生產(chǎn)成的一種仿鉆型產(chǎn)品，是目前最普遍、最普通的飾品原材料。水鉆根據(jù)底部的形狀可以分為尖底鉆和平底鉆兩大類，按照臺(tái)面形狀分類可分為:普通鉆、異形鉆。異形鉆的外形又可以分為菱形鉆(馬眼石)、梯形鉆、衛(wèi)星石、水滴形鉆、橢圓形鉆、八角形鉆等。傳統(tǒng)的尖底水鉆生產(chǎn)工藝如下:
[0003](1)先用專業(yè)熔爐對(duì)原坯料進(jìn)行熔煉，再用一種專業(yè)模具進(jìn)行玻璃液成型，必須經(jīng)過嚴(yán)格退火，以確保其質(zhì)量與機(jī)械性能。
[0004](2)用專業(yè)磨拋設(shè)備對(duì)水鉆坯件進(jìn)行磨拋加工，包括:上料(包括空夾具的夾具針預(yù)熱—沾粉—上珠—粘接)—上半球磨削加工—上半球拋光加工—對(duì)接(包括空夾具的夾具針預(yù)熱—沾粉—夾具對(duì)抵—對(duì)空夾具的夾具針加熱熔膠粘接上水鉆坯件—對(duì)另一夾具的夾具針加熱去膠—冷卻夾具針使粘接固定)—下半球磨削加工—下半球拋光加工—下料(包括對(duì)夾具加熱去膠—下珠及清潔夾具針)，必要時(shí)還包括端面磨拋加工。
[0005](3)把拋光好的水鉆坯件清洗干凈，把清洗好的水鉆坯件放在燈下進(jìn)行人工檢驗(yàn)，棟出不良品。
[0006](4)在水鉆坯件底面鍍上一層銀和保護(hù)膜，銀作為反射層可以增加其反光度，即折射亮度。保護(hù)膜層用于保護(hù)銀層，避免銀層接觸大氣時(shí)變黃等，目的是確保水鉆的亮度與使用時(shí)間。
[0007]上述生產(chǎn)過程中，采用人工對(duì)磨拋加工好或者鍍覆好的水鉆坯件一顆顆放至燈下檢驗(yàn)并剔除廢鉆，勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低、誤檢和漏檢較多。
[0008]公開號(hào)為CN100484711A的專利文獻(xiàn)公開了一種水鉆端面磨拋加工方法，加工步驟如下:1)布料;2)吸塑成型，在工裝盤盤面上吸塑成型吸塑盤，吸塑盤凹面向上，水鉆豎直吸附固定在吸塑盤底部凸面上;3)端面磨拋，吸塑盤凹面向上套裝在磨拋機(jī)上，吸塑盤底部的水鉆尖端向下在平盤磨具上進(jìn)行磨拋加工;4)拆封。該方案通過將數(shù)量較多的水鉆坯件吸塑成型為吸塑盤，從而實(shí)現(xiàn)一次性對(duì)較多數(shù)量的水鉆坯件進(jìn)行端面磨拋加工的目的，具有單次加工數(shù)量大、加工效率高、良品率高、材料無浪費(fèi)、設(shè)備工裝使用壽命長(zhǎng)、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。
[0009]公開號(hào)為CN101569447B的專利文獻(xiàn)公開了一種水鉆表面鍍覆方法，步驟如下:將多個(gè)水鉆方向一致排布并經(jīng)吸塑成型為吸塑盤，吸塑盤的一個(gè)面上形成有多個(gè)吸附孔，水鉆的面部嵌入吸附孔內(nèi)并固定;對(duì)吸塑盤鑲嵌水鉆的一面鍍覆反光層，反光層為銀層、鋁層或者鉻層;對(duì)吸塑盤鍍覆反光層的一面涂覆保護(hù)層，保護(hù)層為抗變色油漆層、銅層或者銅鋅合金層;將水鉆從吸塑盤上分離取出。該方案將完成磨拋加工的水鉆通過吸塑成型的方式制成一個(gè)吸塑盤，水鉆固定在吸塑盤上，從而可對(duì)整盤水鉆進(jìn)行鍍覆處理，以提高加工效率、保證加工品質(zhì)、減少人工操作工序、降低車間管理難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]為了解決上述的技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種水鉆檢查設(shè)備，采用檢測(cè)裝置對(duì)較多的水鉆產(chǎn)品進(jìn)行自動(dòng)檢查，采用剔除裝置自動(dòng)剔除品質(zhì)不良的水鉆產(chǎn)品。
[0011]為了達(dá)到上述的目的，本實(shí)用新型采用了以下的技術(shù)方案:
[0012]一種水鉆檢查方法，包括如下步驟:
[0013]1)吸塑;將多個(gè)待檢水鉆方向一致排布并經(jīng)吸塑成型為吸塑盤，吸塑盤的一個(gè)面上形成有多個(gè)吸附孔，待檢水鉆的面部或底部嵌入吸附孔內(nèi)并固定；
[0014]2)安裝;將吸塑盤固定在工裝盤上；
[0015]3)檢查;檢測(cè)裝置對(duì)吸塑盤上的待檢水鉆進(jìn)行外觀檢查，找出存在缺陷需要剔除的水鉆，并且獲得這些需要剔除的水鉆在工裝盤上的相對(duì)位置信息；
[0016]4)剔除；剔除裝置從檢測(cè)裝置獲取所述需要剔除的水鉆的相對(duì)位置信息，并將這些需要剔除的水鉆從吸塑盤上剔除；
[0017]5)拆卸;將吸塑盤從工裝盤上取下。
[0018]本實(shí)用新型創(chuàng)新地采用吸塑盤式外觀檢查，可以將大批量的待檢水鉆經(jīng)吸塑成型為一個(gè)吸塑盤，以吸塑盤為外觀檢查的載體和檢查單位，避免了現(xiàn)有技術(shù)由人工進(jìn)行一粒粒檢驗(yàn)存在的人工勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低和誤檢率高等問題，通過檢測(cè)裝置對(duì)吸塑盤上的大量水鉆進(jìn)行同步檢查，大大提高了檢查效率，并通過剔除裝置對(duì)吸塑盤上廢鉆(有缺陷的水鉆坯件)進(jìn)行剔除，保證加工品質(zhì)、減少人工操作、降低車間管理難度、提高生產(chǎn)效率。
[0019]本實(shí)用新型吸塑盤式檢查方法中，吸塑成型步驟可以延用現(xiàn)有技術(shù)中的吸塑成型設(shè)備和工裝，如公開號(hào)為CN100484711A和CN101569447B的專利文獻(xiàn)中所公開的。所述的吸塑盤可以是直接從吸塑成型設(shè)備中成型的具有凹凸形盤邊的吸塑盤，也可以是將盤邊修剪掉的不具有凹凸形盤邊的吸塑盤。
[0020]本實(shí)用新型吸塑盤式檢查方法中，檢測(cè)裝置優(yōu)選采用機(jī)器視覺檢測(cè)技術(shù)，機(jī)器視覺檢測(cè)就是用機(jī)器代替人眼來做測(cè)量和判斷，通過機(jī)器視覺產(chǎn)品(即圖像攝取裝置，分CMOS和CCD兩種)將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào)；圖像系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來抽取目標(biāo)的特征，進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備動(dòng)作。這樣，不僅能夠同時(shí)對(duì)整個(gè)吸塑盤上的水鉆坯件進(jìn)行外觀檢查，而且識(shí)別準(zhǔn)確率和效率都比較高，制造成本也合理。檢測(cè)裝置還可以采用激光掃描技術(shù)，如激光三維掃描，以獲得質(zhì)量更高的圖像甚至三維模型，這樣可以獲得非常高的檢驗(yàn)準(zhǔn)確率，當(dāng)然制造成本和使用成本也會(huì)更高，檢驗(yàn)效率也會(huì)受到影響。
[0021]本實(shí)用新型吸塑盤式檢查方法中，工裝盤為一平板狀盤體，工裝盤用于固定吸塑盤，工裝盤可以是圓形也可以是矩形、方形、多邊形等其他各種形狀(只要能與水鉆吸塑盤相匹配固定連接即可)，工裝盤可以是一個(gè)獨(dú)立的部件也可以是其他部件上的一部分結(jié)構(gòu)，工裝盤上設(shè)有與吸塑盤上的水鉆坯件及吸附孔相對(duì)應(yīng)的凹孔，該凹孔可以是能夠容納吸塑盤上全部水鉆或局部區(qū)域內(nèi)多個(gè)水鉆的大孔或較大孔，但是優(yōu)選該凹孔是與吸塑盤上的水鉆一一對(duì)應(yīng)設(shè)置的小孔(即一個(gè)小孔對(duì)應(yīng)一顆水鉆)，這樣使得吸塑盤的盤面能夠與工裝盤貼合，避免吸塑盤對(duì)水鉆坯件外觀圖像的準(zhǔn)確識(shí)別產(chǎn)生干擾，同時(shí)也方便剔鉆。吸塑盤與工裝盤之間的固定方式，可以采用多個(gè)定位柱固定，也可以采用緊密套合固定，還可以是真空吸附固定等，或者這些固定方式的組合等。
[0022]所述凹孔可以是盲孔，但是優(yōu)選為通孔;進(jìn)一步優(yōu)選，該凹孔底部設(shè)置有光源，這樣可以用作機(jī)器視覺檢測(cè)的光源，使得水鉆坯件的輪廓在圖像中更加清晰準(zhǔn)確;該光源可以是一個(gè)凹孔(通孔)對(duì)應(yīng)一個(gè)LED芯片的LED光源，也可以是整體或者部分工裝盤共用一個(gè)平面光源。
[0023]此外，機(jī)器視覺檢測(cè)的光源除了可以設(shè)置在上述工裝盤的下方或者側(cè)下方，也可以設(shè)置在工裝盤的上方或者側(cè)上方，光線可以通過折射或者反射的方式經(jīng)由水鉆坯件后到達(dá)位于工裝盤的上方的工業(yè)相機(jī)。當(dāng)然，工業(yè)相機(jī)和光源的設(shè)置位置也可以進(jìn)行上下對(duì)調(diào)。
[0024]為了進(jìn)一步避免工裝盤和吸塑盤的干擾，工裝盤和吸塑盤優(yōu)選有顏色的材料制作或者表面具有顏色，顏色優(yōu)選是黑色、藍(lán)色、紅色等能夠與水鉆坯件顯著區(qū)分的顏色。同樣為了避免外界環(huán)境的干擾，可以將工裝盤和工業(yè)相機(jī)設(shè)置在暗箱中，或者說在工裝盤和工業(yè)相機(jī)之間設(shè)置阻擋外界光線干擾的遮光筒。
[0025]由上可知，所述檢測(cè)裝置優(yōu)選:包括一工業(yè)相機(jī)和一光源，工業(yè)相機(jī)和光源之間設(shè)置工裝盤，工業(yè)相機(jī)和工裝盤通過遮光筒連接。當(dāng)吸塑盤固定在工裝盤上，光源發(fā)出的光線經(jīng)水鉆坯件后到達(dá)工業(yè)相機(jī)，工業(yè)相機(jī)拍下圖像，通過對(duì)圖像上的水鉆坯件的明亮程度和外形形狀進(jìn)行辨別和比較，進(jìn)而得出該水鉆坯件的外形是否合格的信息。作為優(yōu)選，將工裝盤上的凹孔(通孔)作為遮光筒的全部或者部分，即吸塑盤和工業(yè)相機(jī)分別設(shè)置在工裝盤相對(duì)的兩側(cè)，工裝盤一側(cè)的工業(yè)相機(jī)透過工裝盤上的凹孔(通孔)來拍攝工裝盤另一側(cè)固定的吸塑盤上的水鉆坯件，這樣結(jié)構(gòu)合理、制造簡(jiǎn)單、方便檢測(cè)辨別。而為了剔除不合格的水鉆坯件，還需要對(duì)不合格的水鉆坯件在吸塑盤或工裝盤上的位置信息進(jìn)行明確定位，優(yōu)選在吸塑盤或工裝盤上設(shè)置相應(yīng)的基準(zhǔn)標(biāo)記點(diǎn)或基準(zhǔn)標(biāo)記線，基準(zhǔn)標(biāo)記點(diǎn)或基準(zhǔn)標(biāo)記線優(yōu)選是在工業(yè)相機(jī)拍攝的圖像中能夠與工裝盤、吸塑盤和水鉆坯件進(jìn)行顯著區(qū)分的顏色或材質(zhì)，這樣檢測(cè)裝置通過這些基準(zhǔn)標(biāo)記點(diǎn)或基準(zhǔn)標(biāo)記線建立起平面直角坐標(biāo)系或者角坐標(biāo)系，對(duì)每個(gè)水鉆坯件進(jìn)行位置標(biāo)記，這樣就能夠獲得不合格的水鉆坯件(需要剔除的水鉆坯件)相對(duì)于工裝盤或吸塑盤的相對(duì)位置信息。
[0026]本實(shí)用新型吸塑盤式檢查方法中，剔除裝置包括若干個(gè)剔除動(dòng)作機(jī)構(gòu)，每個(gè)剔除動(dòng)作機(jī)構(gòu)均與工裝盤上的凹孔相對(duì)應(yīng)定位設(shè)置從而能夠?qū)⒐潭ㄔ诠ぱb盤上的吸塑盤的特定位置上的水鉆坯件從吸塑盤上剔除出去。剔除裝置的工裝盤優(yōu)選采用上述檢查步驟中使用的工裝盤，這樣，工裝盤中的凹孔不僅能夠容納水鉆坯件，而且在必要時(shí)可以作為水鉆坯件的排出通道。
[0027]上述剔除動(dòng)作機(jī)構(gòu)可以采用將水鉆坯件從吸塑盤上頂出的方式，例如:一種剔除裝置，包括若干個(gè)剔除動(dòng)作機(jī)構(gòu)，每個(gè)剔除動(dòng)作機(jī)構(gòu)均與工裝盤上的凹孔相對(duì)應(yīng)定位設(shè)置從而能夠?qū)⒐潭ㄔ诠ぱb盤上的吸塑盤的特定位置上的水鉆坯件從吸塑盤上剔除出去，該工裝盤上設(shè)有用于容納吸塑盤上的水鉆坯件的凹孔，該凹孔為通孔，該剔除動(dòng)作機(jī)構(gòu)包括用于頂推吸塑盤包裹水鉆坯件的部位從而使得該水鉆坯件從吸塑盤上的吸附孔中脫出的頂推頭，頂推頭由氣缸或電機(jī)驅(qū)動(dòng)移動(dòng)靠近或遠(yuǎn)離吸塑盤，頂推頭與工裝盤上的凹孔相對(duì)應(yīng)設(shè)置;其中，吸塑盤吸附固定有水鉆坯件的一面貼近工裝盤，吸塑盤的另一面朝向頂推頭。作為優(yōu)選，該工裝盤上的凹孔(通孔)與吸氣機(jī)構(gòu)連通，這樣，剔除的廢鉆經(jīng)凹孔(通孔)后被吸氣機(jī)構(gòu)吸走，排鉆便捷。進(jìn)一步優(yōu)選，在該工裝盤上的多個(gè)凹孔的底部或頂部通過一個(gè)共通空間共同連通，該共通空間與吸氣機(jī)構(gòu)連通，這樣結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，更有利于排出廢鉆。作為優(yōu)選，頂推頭外徑小于工裝盤上凹孔的孔徑。
[0028]上述剔除動(dòng)作機(jī)構(gòu)也可以采用將水鉆坯件從吸塑盤上沖裁排出的方式，例如:一種剔除裝置，包括若干個(gè)剔除動(dòng)作機(jī)構(gòu)，每個(gè)剔除動(dòng)作機(jī)構(gòu)均與工裝盤上的凹孔相對(duì)應(yīng)定位設(shè)置從而能夠?qū)⒐潭ㄔ诠ぱb盤上的吸塑盤的特定位置上的水鉆坯件從吸塑盤上剔除出去，該工裝盤上設(shè)有用于容納吸塑盤上的水鉆坯件的凹孔，該凹孔為通孔，該剔除動(dòng)作機(jī)構(gòu)包括用于沖裁吸塑盤包裹水鉆坯件的部位從而使得該水鉆坯件與吸塑盤分離的沖裁頭，沖裁頭由氣缸或電機(jī)驅(qū)動(dòng)移動(dòng)靠近或遠(yuǎn)離吸塑盤，沖裁頭與工裝盤上的凹孔相對(duì)應(yīng)設(shè)置，沖裁頭的切刀外徑小于工裝盤上凹孔的孔徑，沖裁頭的切刀內(nèi)徑大于吸塑盤上水鉆坯件的外徑。作為優(yōu)選，該工裝盤上的凹孔(通孔)與吸氣機(jī)構(gòu)連通，這樣，剔除的廢鉆經(jīng)凹孔(通孔)后被吸氣機(jī)構(gòu)吸走，排鉆便捷。進(jìn)一步優(yōu)選，在該工裝盤上的多個(gè)凹孔的底部或頂部通過一個(gè)共通空間共同連通，該共通空間與吸氣機(jī)構(gòu)連通，這樣結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，更有利于排出廢鉆Ο
[0029]上述剔除動(dòng)作機(jī)構(gòu)還可以采用將水鉆坯件從吸塑盤上吸走的方式，例如:一種剔除裝置，包括若干個(gè)剔除動(dòng)作機(jī)構(gòu)，每個(gè)剔除動(dòng)作機(jī)構(gòu)均與工裝盤上的凹孔相對(duì)應(yīng)定位設(shè)置從而能夠?qū)⒐潭ㄔ诠ぱb盤上的吸塑盤的特定位置上的水鉆坯件從吸塑盤上剔除出去，該工裝盤上設(shè)有用于容納吸塑盤上的水鉆坯件的凹孔(該凹孔為通孔或盲孔均可)，該剔除動(dòng)作機(jī)構(gòu)包括真空吸管，真空吸管由氣缸或電機(jī)驅(qū)動(dòng)移動(dòng)靠近或遠(yuǎn)離吸塑盤，真空吸管與工裝盤上的凹孔相對(duì)應(yīng)設(shè)置，真空吸管與吸氣機(jī)構(gòu)連通;其中，吸塑盤吸附固定有水鉆坯件的一面朝向真空吸管，吸塑盤的另一面貼近工裝盤，真空吸管的外徑大于工裝盤上凹孔的孔徑，真空吸管的孔徑大于吸塑盤上水鉆坯件的外徑。這樣，當(dāng)真空吸管壓附在吸塑盤上時(shí)，真空吸管的管壁與工裝盤配合固定需要剔除的水鉆坯件周邊的吸塑盤部分，吸氣機(jī)構(gòu)經(jīng)由真空吸管對(duì)需要剔除的水鉆坯件產(chǎn)生吸力從而使得該水鉆坯件從吸塑盤上的吸附孔中脫出并經(jīng)真空吸管排出。
[0030]此外，上述剔除動(dòng)作機(jī)構(gòu)還可以采用將水鉆坯件從吸塑盤上吸取下來再移走的方式，例如:一種剔除裝置，包括若干個(gè)剔除動(dòng)作機(jī)構(gòu)，每個(gè)剔除動(dòng)作機(jī)構(gòu)均與工裝盤上的凹孔相對(duì)應(yīng)定位設(shè)置從而能夠?qū)⒐潭ㄔ诠ぱb盤上的吸塑盤的特定位置上的水鉆坯件從吸塑盤上剔除出去，該工裝盤上設(shè)有用于容納吸塑盤上的水鉆坯件的凹孔，該剔除動(dòng)作機(jī)構(gòu)包括真空吸頭，真空吸頭外面套設(shè)有套管，真空吸頭上設(shè)有通氣孔，該通氣孔與吸氣機(jī)構(gòu)連通，真空吸頭和套管分別由氣缸或電機(jī)驅(qū)動(dòng)移動(dòng)靠近或遠(yuǎn)離吸塑盤，真空吸頭及其套管與工裝盤上的凹孔相對(duì)應(yīng)設(shè)置，真空吸管與吸氣機(jī)構(gòu)連通;其中，吸塑盤吸附固定有水鉆坯件的一面朝向真空吸頭，吸塑盤的另一面貼近工裝盤，套管的外徑大于工裝盤上凹孔的孔徑，真空吸頭的通氣孔孔徑小于吸塑盤上水鉆坯件的外徑。這樣，當(dāng)套管壓附在吸塑盤上時(shí)，套管的管壁與工裝盤配合固定需要剔除的水鉆坯件周邊的吸塑盤部分，真空吸頭通過吸氣產(chǎn)生的吸附力將需要剔除的水鉆坯件吸附固定，套管將該需要剔除的水鉆坯件周邊的吸塑盤部分固定，真空吸頭向遠(yuǎn)離吸塑盤方向移動(dòng)從而將需要剔除的水鉆坯件從吸塑盤上的吸附孔中拉出，真空吸頭再通過泄氣或吹氣的方式將吸取的水鉆坯件排出至廢料收集盒。
[0031]本實(shí)用新型吸塑盤式檢查方法中，拆卸吸塑盤的步驟可以延用現(xiàn)有技術(shù)中的吸塑盤拆封設(shè)備和工裝，如公開號(hào)為CN100484711A和CN101569447B的專利文獻(xiàn)中所公開的。
[0032]本實(shí)用新型吸塑盤式檢查方法中，上述待檢水鉆可以是斜面磨拋加工之后、端面磨拋加工之前(或者不需進(jìn)行端面磨拋加工)的水鉆坯件，例如公開號(hào)為CN100484711A的專利文獻(xiàn)中所公開的吸塑成型后但未進(jìn)行端面磨拋的吸塑盤。此外，上述待檢水鉆也可以是端面磨拋加工之后、鍍覆處理之前的水鉆坯件，例如公開號(hào)為CN100484711A的專利文獻(xiàn)