專利名稱：全工位智能化金相試樣制備裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種金相試樣制備裝置，尤其涉及一種全工位智化金相試樣制備
直O
背景技術：
在檢測熱加工工藝質量、零件失效分析以及材料顯微組織分析領域，制備高質量 的金相試樣是準確判斷結果的前提，也是材料工作者的一致追求。目前，國內的廠礦企業、科研院所制備金相試樣的手段大多為手工制作，費時費 力，質量難以保證，存在的問題主要有制備硬度低的金相試樣時，手工操作力量控制難度 大，周圍環境磨粒粉塵污染難以控制，造成試樣表層材料變形而使擾亂層較大、劃痕深、顯 微鏡下假象多，要得到理想的試樣耗費較長的時間，少則一天多則數天；對硬度較高的試 樣，因磨制速度限制，手工操作耗費時間更長，且極易磨偏；對常規材料的試樣制備，手工操 作所帶來的問題主要表現在一是磨制平面極易制備成許多小平面，尤其是磨制平面較大 的試樣即便是有經驗的專業人員也難于保證表面平整；二是圓角塌邊，即便采用鑲嵌的方 法也很難做到無圓角，這對需要檢驗表層組織的試樣幾乎是致命的；三是試樣中某些相在 手工制備過程中極易出現脫落、拽尾現象，尤其是反復磨制過程中這種現象更加難于避免。在金相試樣制備領域，國外的產品種類較多，自動化程度高。存在的缺點，一是價 格昂貴；二是試樣制備過程中需多次裝夾來完成制備過程，極易造成裝夾誤差，導致制備的 試樣精度降低；三是更換試樣夾具座過程中，砂粒、灰塵污染也在所難免。
發明內容本實用新型是針對現有技術所存在的缺點，而提供了一種一次裝夾，通過工位電 機的旋轉完成工位變換即可全自動機械化完成試樣制備過程的全工位智能化金相試樣制
備裝直ο本實用新型是通過如下技術措施實現的一種全工位智能化金相試樣制備裝置， 它包括工作臺，工作臺上的研磨裝置、拋光裝置、清洗裝置和供液裝置，所述工作臺還設置 有試樣裝夾裝置，所述試樣裝夾裝置包括固定在工作臺中部的工位電機，所述工位電機的 輸出軸與塔架固定連接，所述塔架上固定有滑塊，所述滑塊與滑臺配合，所述滑臺設置有滑 臺驅動電機，所述滑臺上設置有試樣夾持機構，所述試樣夾持機構帶有壓力傳感器和位移 傳感器并由持樣電機驅動旋轉，所述研磨裝置、拋光裝置上均設置有清洗、冷卻裝置。使用 本發明加工時，夾雜物，石墨等相無脫落，無拽尾，試樣邊緣無倒角、無圓邊，試樣整個表面 平整無凹陷凸起、無劃痕、無擾亂層，粗糙度達民0. 005以上。試樣精度高，全自動智能控制， 效率高、重現性優異，為光學顯微鏡、電子顯微鏡的準確分析提供了可靠的設備保障。本實用新型的具體特點還有，上述研磨裝置有四套，拋光裝置有一套，清洗裝置一 套，所述研磨裝置、清洗裝置和拋光裝置沿著工作臺圓周分布，所述工作臺下部安裝有供液 裝置，所述供液裝置有六個管路通向研磨裝置、清洗裝置和拋光裝置的砂輪或磨盤的中心小孔。上述持樣電機的軸孔可安裝磨盤面修整機構。利用持樣電機的軸孔可以裝夾金 剛筆、磨頭等刀具對砂輪、磨盤平面進行修正，以保證所有工位的工作面與持樣電機主軸垂 直，從而保證試樣制備質量。砂輪定期修正，保證砂輪平面的平整，修正筆安裝在持樣電機 上，修正軌道為持樣電機架的旋轉，保證砂輪平面與持樣電機主軸的垂直，確保試樣磨制的 平整，設備自整功能可定期修正精度，保證制樣質量。上述研磨裝置和拋光裝置均由高精度中空軸交流伺服電機驅動，所述供液裝置的 出液口與研磨裝置和拋光裝置的中空軸交流伺服電機的中空軸連通，并從砂輪或磨盤的中 心送入。利用砂輪或磨盤自吸功能，磨料磨具的更換方便快捷，突破傳統。上述供液裝置帶有流量自動調節裝置。上述試樣夾持機構包括夾持器和與夾持器連接的驅動機構，所述驅動機構包括下 端與夾持器固定連接的拉桿，所述拉桿的上端穿過持樣電機的中空軸并外伸，所述拉桿和 持樣電機的中空軸之間有間隙，所述拉桿外伸的上端套裝有蝶形彈簧，所述蝶形彈簧外設 置有護套，所述蝶形彈簧上部的拉桿上套裝有彈簧壓塊，所述彈簧壓塊上部的拉桿上還螺 紋連接有拉力調節螺母，所述拉桿的頂端與夾持器釋放氣缸的外伸活塞桿能夠抵觸，所述 夾持器釋放氣缸固定在滑臺上。其結構緊湊，設計合理。上述夾持器通過銷與連接套下端連接，所述連接套上端與持樣電機的中空軸固定 連接，所述連接套內設置有接頭，所述接頭下端與夾持器固定連接，所述接頭上部固定有拉 釘，所述拉釘與拉帽可轉動連接且拉釘與拉帽之間無軸向相對運動，所述拉帽與拉桿固定 連接。本方案的有益效果可根據對上述方案的敘述得知，其結構緊湊、自動化程度高、制 造成本較低，省時省力，使用本實用新型加工時，夾雜物，石墨等相無脫落，無拽尾，試樣邊 緣無倒角、無圓邊，試樣整個表面平整無凹陷凸起、無劃痕、無擾亂層，粗糙度達RaO. 005以 上。試樣精度高，全自動智能控制，效率高、重現性優異，為光學顯微鏡、電子顯微鏡的準確 分析提供了可靠的設備保障。
圖1為本實用新型具體實施方式
的結構示意圖。圖2為圖1的俯視圖。圖3為圖2的B-B剖視圖。圖4為圖1中I部的放大圖。圖中，1、工作臺，2、工位電機，3、塔架，4、滑塊，5、滑臺，6、滑臺驅動電機，7、持樣電 機，8、磨盤，9、砂輪，10、夾持器，11、拉桿，12、持樣電機的中空軸，13、蝶形彈簧，14、護套， 15、彈簧壓塊，16、拉力調節螺母，17、夾持器釋放氣缸，18、活塞桿，19、銷，20、連接套，21、接 頭，22、拉釘，23、拉帽，24、清洗裝置，25、研磨裝置，沈、研磨裝置，27、研磨裝置，觀、研磨裝 置，29、拋光裝置，30、試樣夾持機構，31、中空軸交流伺服電機，32、供液裝置。
具體實施方式
為能清楚說明本方案的技術特點，下面通過一個具體實施方式
，對本方案進行闡述。如圖所示，一種全工位智能化金相試樣制備裝置，它包括工作臺1，工作臺1上的 研磨裝置25、26、27、28、拋光裝置四、清洗裝置M和供液裝置32，供液裝置32帶有流量自 動調節裝置。工作臺還設置有試樣裝夾裝置，所述試樣裝夾裝置包括固定在工作臺1中部 的工位電機2，所述工位電機2的輸出軸與塔架3固定連接，所述塔架3上固定有滑塊4，所 述滑塊4與滑臺5配合，所述滑臺5設置有滑臺驅動電機6，所述滑臺5上設置有試樣夾持 機構30，所述試樣夾持機構30帶有壓力傳感器和位移傳感器并由持樣電機7驅動旋轉，所 述研磨裝置、拋光裝置上均設置有清洗、冷卻裝置。研磨裝置有四套，拋光裝置有一套，清洗裝置一套，所述研磨裝置、清洗裝置和拋 光裝置沿著工作臺圓周分布，所述工作臺下部為供液裝置，所述供液裝置有六個管路通向 研磨裝置、清洗裝置和拋光裝置的砂輪9或磨盤8的中心小孔。研磨裝置和拋光裝置均由 高精度中空軸交流伺服電機31驅動，所述供液裝置的出液口與研磨裝置和拋光裝置的中 空軸交流伺服電機31的中空軸連通，并從砂輪9或磨盤8的中心送入。持樣電機7的軸孔 安裝有磨盤面修整機構，具體可以在持樣電機7的軸孔裝夾金剛筆、磨頭等刀具對砂輪、磨 盤平面進行修正，以保證所有工位的工作面與電機主軸垂直，從而保證試樣制備質量。其中，試樣夾持機構30包括夾持器10和與夾持器10連接的驅動機構，所述驅動 機構包括下端與夾持器10固定連接的拉桿11，所述拉桿11的上端穿過持樣電機的中空軸 12并外伸，所述拉桿11和持樣電機的中空軸12之間有間隙，所述拉桿11外伸的上端套裝 有蝶形彈簧13，所述蝶形彈簧13外設置有護套14，所述蝶形彈簧13上部的拉桿11上套裝 有彈簧壓塊15，所述彈簧壓塊15上部的拉桿11上還螺紋連接有拉力調節螺母16，所述拉 桿11的頂端與夾持器釋放氣缸17的外伸活塞桿18能夠抵觸，所述夾持器釋放氣缸17固 定在滑臺5上。夾持器10通過銷19與連接套20下端連接，所述連接套20上端與持樣電 機的中空軸12固定連接，所述連接套20內設置有接頭21，所述接頭21下端與夾持器10固 定連接，所述接頭21上部固定有拉釘22，所述拉釘22與拉帽23可轉動連接且拉釘22與拉 帽23之間無軸向相對運動，所述拉帽23與拉桿11固定連接。其結構緊湊，設計合理。本發實用新型未經描述的技術特征可以通過或采用現有技術實現，在此不再贅 述，當然，上述說明并非是對本實用新型的限制，本實用新型也并不僅限于上述舉例，本技 術領域的普通技術人員在本實用新型的實質范圍內所做出的變化、改型、添加或替換，也應 屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種全工位智能化金相試樣制備裝置，它包括工作臺，工作臺上的研磨裝置、拋光裝 置、清洗裝置和供液裝置，其特征是，所述工作臺還設置有試樣裝夾裝置，所述試樣裝夾裝 置包括固定在工作臺中部的工位電機，所述工位電機的輸出軸與塔架固定連接，所述塔架 上固定有滑塊，所述滑塊與滑臺配合，所述滑臺設置有滑臺驅動電機，所述滑臺上設置有試 樣夾持機構，所述試樣夾持機構帶有壓力傳感器和位移傳感器并由持樣電機驅動旋轉，所 述研磨裝置、拋光裝置上均設置有清洗、冷卻裝置。
2.根據權利要求1所述的全工位智能化金相試樣制備裝置，其特征是，所述研磨裝置 有四套，拋光裝置有一套，清洗裝置一套，所述清洗裝置、研磨裝置和拋光裝置沿著工作臺 圓周分布，所述工作臺下部安裝有供液裝置，所述供液裝置有六個管路通向研磨裝置、清洗 裝置和拋光裝置的砂輪或磨盤的中心小孔。
3.根據權利要求1或2所述的全工位智能化金相試樣制備裝置，其特征是，所述持樣電 機的軸孔安裝有磨盤面修整機構。
4.根據權利要求1或2所述的全工位智能化金相試樣制備裝置，其特征是，所述研磨裝 置和拋光裝置均由高精度中空軸交流伺服電機驅動，所述供液裝置的出液口與研磨裝置和 拋光裝置的中空軸交流伺服電機的中空軸連通，并從砂輪或磨盤的中心送入。
5.根據權利要求1或2所述的全工位智能化金相試樣制備裝置，其特征是，所述供液裝 置帶有流量自動調節裝置。
6.根據權利要求1或2所述的全工位智能化金相試樣制備裝置，其特征是，所述試樣 夾持機構包括夾持器和與夾持器連接的驅動機構，所述驅動機構包括下端與夾持器固定連 接的拉桿，所述拉桿的上端穿過持樣電機的中空軸并外伸，所述拉桿和持樣電機的中空軸 之間有間隙，所述拉桿外伸的上端套裝有蝶形彈簧，所述蝶形彈簧外設置有護套，所述蝶形 彈簧上部的拉桿上套裝有彈簧壓塊，所述彈簧壓塊上部的拉桿上還螺紋連接有拉力調節螺 母，所述拉桿的頂端與夾持器釋放氣缸的外伸活塞桿能夠抵觸，所述夾持器釋放氣缸固定 在滑臺上。
7.根據權利要求6所述的全工位智能化金相試樣制備裝置，其特征是，所述夾持器通 過銷與連接套下端連接，所述連接套上端與持樣電機的中空軸固定連接，所述連接套內設 置有接頭，所述接頭下端與夾持器固定連接，所述接頭上部固定有拉釘，所述拉釘與拉帽可 轉動連接且拉釘與拉帽之間無軸向相對運動，所述拉帽與拉桿固定連接。
專利摘要一種全工位智能化金相試樣制備裝置。其技術方案它在工作臺設置有試樣裝夾裝置，試樣裝夾裝置包括固定在工作臺中部的工位電機，工位電機的輸出軸與塔架固定連接，塔架上固定有滑塊，滑塊與滑臺配合，滑臺設置有滑臺驅動電機，滑臺上設置有試樣夾持機構，試樣夾持機構帶有壓力傳感器和位移傳感器并由持樣電機驅動旋轉，研磨裝置、拋光裝置上均設置有清洗、冷卻裝置。使用本實用新型加工時，夾雜物，石墨等相無脫落，無拽尾，試樣邊緣無倒角、無圓邊，試樣整個表面平整無凹陷凸起、無劃痕、無擾亂層，粗糙度達Ra0.005以上。試樣精度高，全自動智能控制，效率高、重現性優異，為光學顯微鏡、電子顯微鏡的準確分析提供了可靠的設備保障。
文檔編號B24B41/06GK201907059SQ20102062045
公開日2011年7月27日 申請日期2010年11月24日 優先權日2010年11月24日
發明者孫德明, 張保議, 李陽, 王志剛, 王獻忠, 馬海龍 申請人:山東建筑大學