本发明提供一种饰品自动镶石装置及方法，所述自动镶石装置包括夹设饰品的夹具，所述夹具设置于夹具接收单元上，所述夹具接收单元的上方设置有激光系统以及石插入单位。所述夹具通过多个机械架夹持多个饰品，所述夹具接收单元通过Ø轴伺服控制装置以及θ轴伺服控制装置连接气动装置。所述夹具接收单元还连接X轴伺服控制装置，使夹具接收单元沿水平X轴方向进行移动，进而使饰品逐一对准激光系统以及石插入单位。本发明提供的饰品自动镶石装置及方法可以完成自动激光开孔以及镶石的全过程，结构精巧，具有四个方向的伺服驱动控制装置，便于控制和操作，夹具的结构设置灵活，传动方便。
1.一种饰品自动镶石装置，其特征在于，包括夹设饰品的夹具，所述夹具设置于夹具接收单元上，所述夹具接收单元连接有气动装置，进而可以使饰品能够自转和公转，所述夹具接收单元的上方设置有激光系统以及石插入单位；
其中，所述夹具包括多个机械架、多个齿轮、多个同步皮带以及支撑台，所述多个机械架平行设置于支撑台上，其上方用于夹设饰品，每个齿轮分别连接于每个机械架的下方，每相邻两个齿轮之间通过一个同步皮带同步连接，以使夹具上的多个机械架能够同步自转；
所述支撑台的两侧具有安置于夹具接收单元上固定的支持孔，当夹具设置于夹具接收单元上方时，每个机械架的底部均与夹具接收单元上具有的相对应传动杆连接， 传动杆通过传动轴连接气动装置的Ø向动力输出轴；所述夹具接收单元还具有θ向转动轴，通过该θ向转动轴连接气动装置的θ向动力输出轴；
其中，θ向为夹具接收单元的平面沿着设置饰品或其配件的多个长度方向； Ø向为机械架的中心轴方向。
2.根据权利要求1所述的饰品自动镶石装置，其特征在于，所述夹具通过多个机械架夹持多个饰品，所述夹具接收单元通过Ø轴伺服控制装置以及θ轴伺服控制装置连接气动装置，使夹具中的饰品能够围绕机械架自转以及围绕夹具接收单元自身的水平方向产生公转；且所述夹具接收单元还连接X轴伺服控制装置，使夹具接收单元沿水平X轴方向进行移动，进而使饰品逐一对准激光系统以及石插入单位；
其中，θ轴为夹具接收单元的平面沿着设置饰品或其配件的多个长度方向； Ø轴为机械架的中心轴方向； X轴方向与θ轴方向平行。
3.根据权利要求2所述的饰品自动镶石装置，其特征在于，还包括石输入单元，所述石输入单元连接石插入单位和Z轴伺服控制装置，其中，Z轴的方向为竖直方向。
4.根据权利要求1所述的饰品自动镶石装置，其特征在于，所述夹具接收单元的一侧设置有夹具输入单元，另一侧设置有夹具输出单元，通过夹具输入单元将夹持有饰品的夹具移入夹具接收单元中，通过夹具输出单元可以将完成镶石的饰品移出夹具接收单元。
5.根据权利要求1所述的饰品自动镶石装置，其特征在于，还包括机械支持单元，所述夹具、夹具接收单元、激光系统以及石插入单位设置于该机械支持单元上方。
6.根据权利要求1所述的饰品自动镶石装置，其特征在于，还包括控制单元，所述控制单元连接θ轴伺服控制装置、Ø轴伺服控制装置、Z轴伺服控制装置以及X轴伺服控制装置，其中，θ轴为夹具接收单元的平面沿着设置饰品或其配件的多个长度方向； Ø轴为机械架的中心轴方向； X轴方向与θ轴方向平行， Z轴的方向为竖直方向。
7.权利要求2所述的饰品自动镶石装置的饰品自动镶石方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将饰品夹持于夹具中，并将夹具移动到夹具接收单元上，定位和夹紧；
步骤二：将夹具接收单元的饰品在气动装置的驱动下绕θ轴和Ø轴转动，在合适的位置由激光系统进行开孔，开孔后完成后石头由石插入单位进行镶石；
步骤三：移动X轴伺服控制装置，按照步骤二当中的顺序，顺次将夹具上的所有饰品完成镶石过程，最终夹具移出夹具输出单元，将镶石后的饰品卸货；
其中，θ轴为夹具接收单元的平面沿着设置饰品或其配件的多个长度方向； Ø轴为机械架的中心轴方向； X轴方向与θ轴方向平行。
8.根据权利要求7所述的饰品自动镶石方法，其特征在于，所述步骤一中通过夹具输入单元将夹持有饰品的夹具移入夹具接收单元中，所述步骤三种通过夹具输出单元可以将完成镶石的饰品移出移入夹具接收单元。
一种饰品自动镶石装置及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种饰品自动镶石装置及方法。
背景技术
[0002] 宝石的镶嵌是在首饰或其附件中的重要过程之一。如今，宝石的镶嵌，例如水晶、钻石仍然是由人工在大多数软陶饰品上进行。通常，手动操作过程包括以下五个步骤：
[0003] 1) 准备软陶粘土的重量控制的混合物；
[0004] 2) 做任何形状的软陶部分例如一个球或珠宝通过手或金属模的填充物;
[0005] 3) 用钳子按住软陶饰品的金属部分;
[0006] 4) 用真空拾取笔持有，并根据首饰的花纹设计把石一件件填上变成了软陶饰品；
[0007] 5) 软陶首饰成品在空气中固化。
[0008] 由于缺乏合适的方法或设备，多数软陶饰品制造商需要依靠熟练的工人来执行上述过程，因此相当的浪费劳动力和时间。
发明内容
[0009] 针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种饰品自动镶石装置及方法。
[0010] 本发明提供一种饰品自动镶石装置，包括夹设饰品的夹具，所述夹具设置于夹具接收单元上，所述夹具接收单元连接有气动装置，进而可以使饰品能够自转和公转，所述夹具接收单元的上方设置有激光系统以及石插入单位。
[0011] 进一步地，所述夹具通过多个机械架夹持多个饰品，所述夹具接收单元通过Ø轴伺服控制装置以及θ轴伺服控制装置连接气动装置，使夹具中的饰品能够围绕机械架自转以及围绕夹具接收单元自身的水平方向产生公转；且所述夹具接收单元还连接X轴伺服控制装置，使夹具接收单元沿水平X轴方向进行移动，进而使饰品逐一对准激光系统以及石插入单位。
[0012] 还包括石输入单元，所述石输入单元连接石插入单位和Z轴伺服控制装置。
[0013] 进一步地，所述夹具包括多个机械架、多个齿轮、多个同步皮带以及支撑台，所述多个机械架平行设置于支撑台上，其上方用于夹设饰品，每个齿轮分别连接于每个机械架的下方，每相邻两个齿轮之间通过一个同步皮带同步连接，以使夹具上的多个机械架能够同步自转。
[0014] 进一步地，所述支撑台的两侧具有安置于夹具接收单元上固定的支持孔，当夹具设置于夹具接收单元上方时，每个机械架的底部均与夹具接收单元上具有的相对应传动杆连接， 传动杆通过传动轴连接气动装置的Ø向动力输出轴；所述夹具接收单元还具有θ向转动轴，通过该θ向转动轴连接气动装置的θ向动力输出轴。
[0015] 进一步地，所述夹具接收单元的一侧设置有夹具输入单元，另一侧设置有夹具输出单元，通过夹具输入单元将夹持有饰品的夹具移入夹具接收单元中，通过夹具输出单元可以将完成镶石的饰品移出移入夹具接收单元。
[0016] 进一步地，还包括机械支持单元，所述夹具、夹具接收单元、激光系统以及石插入单位设置于该机械支持单元上方。
[0017] 进一步地，还包括控制单元，所述控制单元连接θ轴伺服控制装置、Ø轴伺服控制装置、Z轴伺服控制装置以及X轴伺服控制装置。
[0018] 本发明还提供一种饰品自动镶石方法，包括以下步骤：
[0019] 步骤一：将饰品夹持于夹具中，并将夹具移动到夹具接收单元4上，定位和夹紧；
[0020] 步骤二：将夹具接收单元的饰品在气动装置的驱动下绕θ轴和Ø轴转动，在合适的位置由激光系统进行开孔，开孔后完成后石头由石插入单位进行镶石；
[0021] 步骤三：移动X轴伺服控制装置，按照步骤三当中的顺序，顺次将夹具上的所有饰品完成镶石过程，最终夹具移出夹具输出单元，将镶石后的饰品卸货。
[0022] 进一步地，所述步骤一中通过夹具输入单元将夹持有饰品的夹具移入夹具接收单元中，所述步骤三种通过夹具输出单元可以将完成镶石的饰品移出移入夹具接收单元。
[0023] 本发明具有的优点在于：
[0024] 本发明提供的自动镶石装置可以完成自动激光开孔以及镶石的全过程，结构精巧，具有四个方向的伺服驱动控制装置，便于控制和操作，夹具的结构设置灵活，传动方便。
附图说明
[0025] 图1是本发明提供的饰品自动镶石装置的结构示意图；
[0026] 图2是本发明提供的饰品自动镶石装置的立体图；
[0027] 图3是本发明中夹具的结构示意图。
具体实施方式
[0028] 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
[0029] 本发明提供了一种饰品自动镶石装置及方法，根据珠宝的设计将软陶粘土部分制成任何形状后，得到软陶饰品，将软陶饰品或部件（以下简称饰品1）夹持在本发明中的夹具2中保持，再通过本发明的自动镶石装置，能够自动将软陶饰品或部件1的定位，并通过激光系统完成开孔，最终完成镶石全过程。
[0030] 在软陶粘土上设计开孔的目的如下：
[0031] 1.要从每块饰品1取去一小部分以镶石，因此被石头所占的体积可以由饰品软陶去除量进行补偿。因此，即使将石上插满粘土珠宝上，其形状和饰品中软陶粘土的体积也不会改变或扩展。
[0032] 2.为了确保石在软陶饰品的固定位置。
[0033] 本发明以自动化将石镶在珠宝上代替人工操作，本发明的优点是节省人力和易于做出软陶饰品或其附件。所述石或石头含义比较广义，包含钻石、水晶等等各种宝石。
[0034] 本发明提供一种饰品自动化镶石装置，如图1和图2所示，包括夹具2和夹具接收单元4，所述夹具2具有多个机械架16以夹持多个饰品1。所述夹具接收单元4的一侧设置有夹具输入单元3，另一侧设置有夹具输出单元13。通过夹具输入单元3可以将夹持有饰品1的夹具2移入夹具接收单元4中，通过夹具输出单元13可以将镶石完成的饰品1移出移入夹具接收单元4。
[0035] 所述夹具接收单元4连接Ø轴伺服控制装置6以及θ轴伺服控制装置5，进而能够自转和公转。所述夹具2在设置于夹具接收单元4上方后，其每个机械架16的底部均与夹具接收单元4所具有的相对应的传动杆连接，这样就可以使夹具接收单元4将气动装置11的动力通过各个传动杆传递到夹具2的各个机械架16上，进而可以使机械架16绕其中心轴自转。同时，该气动装置11还连接Ø轴伺服控制装置6，通过Ø轴伺服控制装置6控制气动装置11的动力输出以及机械架16自转的转速等。所述夹具接收单元4在使饰品1围绕机械架自转的同时，还自身绕夹具接收单元4自身的水平方向产生公转，即，夹具接收单元4通过θ轴伺服控制装置5连接气动装置，通过θ轴伺服控制装置5控制气动装置11的动力输出以及夹具接收单元4翻转的转速等。这样就可以使夹具2上饰品1的能够同时绕θ轴和Ø轴转动，所述θ轴为夹具接收单元4的平面沿着设置饰品或其配件1的多个长度方向；所述Ø轴为机械架16的中心轴方向。
[0036] 如图2所示，所述夹具接收单元4于夹具2的上方或斜上方设置有激光系统7，通过该激光系统可以将夹具2上夹持的各个饰品1进行激光方式开孔。所述夹具接收单元4的上方还设置有石输送单元10、石插入单位8以及Z轴伺服控制装置12。该Z轴伺服控制装置12连接该石插入单位8，在将饰品1开孔后，可以通过该石插入单位8控制石头的插入操作以及相关插入速度等，完成镶石过程。所述Z轴的方向为竖直方向。所述夹具接收单元4还连接有X轴伺服控制装置9，进而可以将夹具接收单元4的整体沿X轴方向进行移动。该X轴方向与θ轴方向平行，用于移动夹具接收单元4，进而可以使夹具接收单元4上方的夹具2中一排沿着与X轴平行方向设置的多个饰品1逐一被打孔和镶石。若夹具2上方改进设置有多排饰品1，对应可以再增设Y轴伺服控制装置，以相对移动夹具接收单元4，使夹具2上的各排多个饰品1都可以被加工。该一整套的自动化镶石装置可以设置于一个机械支持单元14上方，并且可以于机械支持单元14的内部设置有控制单元15，直接连接各个方向的伺服控制装置，并可以机械支持单元14的上方设置控制按钮，方便操作。
[0037] 所述夹具2的结构如图3所示，其专为不同类型的饰品1所设计，其由多个机械架16、多个齿轮17、多个同步皮带18以及支撑台19所构成。机械架16于支撑台19上平行设置有多个，其上方分别用来单独装设饰品1的，每个齿轮17分别连接于每个机械架16的下方，用于传递Ø轴伺服控制装置6的动力使机械架16转动，每相邻两个齿轮17之间通过一个同步皮带18同步连接，以使伺服控制装置6驱动下的机械架16同步转动。所述支撑台19的两侧具有安置于夹具接收单元4上固定的支持孔20。
[0038] 本发明还提供一种粘土饰品自动化镶石方法，包括以下步骤：
[0039] 步骤一：将饰品1夹持于夹具2中并保持，然后将夹具2设置在夹具输入单元3上。
[0040] 步骤二：将夹具输入单元3将夹具2移动到夹具接收单元4上方，将夹具2与夹具接收单元4之间定位、夹紧。
[0041] 步骤三：将夹具接收单元4的饰品1将被驱动绕θ轴和Ø轴转动，在合适的位置由激光系统7进行开孔，开孔后完成后石头由从石输送单元10输入，一块一块地由Z轴伺服控制装置12控制下由石插入单位8进行镶石。
[0042] 步骤四：移动X轴伺服控制装置9，按照步骤三当中的顺序，顺次将夹具2上的所有饰品1完成镶嵌过程，夹具2再移动到夹具输出单元13卸货。
[0043] 该机械支持单元14是用来提供保障的全体现，为整个装置提供平台。控制单元15连接各个伺服控制装置（包括θ轴伺服控制装置5、Ø轴伺服控制装置6、Z轴伺服控制装置12以及X轴伺服控制装置9），用于控制和监测的实施例的整个操作。
[0044] 以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
