一種實驗煤巖樣快速精準加工裝置及方法與流程

本發明涉及一種快速精準加工裝置及方法，尤其涉及一種實驗煤巖樣快速精準加工裝置及方法,屬于礦山機械領域。

背景技術：

室內實驗是科研領域重要的實驗手段，尤其采礦、石油、地質等領域為達到科研目的往往將所研究的煤巖樣品制成特定尺寸以滿足實驗設備要求，傳統方法常常采取鉆具直接取芯的方法，針對有一定裂隙或易碎煤巖石，傳統方法往往很難取出完整樣品，造成煤巖試塊的浪費，減低實驗效率。基于上述情況，急需一種一種實驗煤巖樣快速精準加工裝置，以達到精準快速加工不規則煤巖樣品，滿足不同實驗設備對樣品尺寸需求的目的。

技術實現要素：

本發明實施例的目的在于提出一種實驗煤巖樣快速精準加工裝置及方法，通過控制機構向加工機構提供電源及數據指令，最后加工機構利用移動馬達調整豎臂承載上部托梁下部托梁位置、旋轉馬達帶動驅動軸、繞繩馬達帶動繩鋸震蕩移動、卡銷及托盤固定樣品，最終實現精準快速加工不規則煤巖樣品，滿足不同實驗設備對樣品尺寸需求的目的。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為一種實驗煤巖樣快速精準加工裝置，包括加工機構和控制機構，所述加工機構的移動馬達、旋轉馬達和繞繩馬達的控制信號分別通過控制數據線與控制機構的中央控制器連接。

所述的加工機構還包括上部托梁、驅動軸、鋸臂、滑輪、繩鋸、托盤、卡銷、驅動輪、下部托梁、豎臂；所述滑輪安裝在鋸臂兩端并承接繩鋸；所述卡銷安裝在托盤上部四周；所述托盤安裝在下部托梁上。

所述的控制機構還包括電源、服務器、電源數據線，所述的電源通過電源數據線和中央控制器、服務器分別連接，所述的服務器通過通訊數據線與中央控制器連接。

所述的繞繩馬達安裝在鋸臂中部，繞繩馬達電源通過市電電源供給。

所述的移動馬達通過上部托梁以及下部托梁分別與豎臂連接，移動馬達電源通過市電電源供給。

所述的旋轉馬達與驅動軸連接，旋轉馬達電源通過市電電源供給。

所述的繩鋸為鋸齒鋼絲繩。

所述的托盤安裝在下部托梁中上部，四周安裝有卡銷，且中部為圓形中空狀。

所述的鋸臂與驅動軸連接并具有伸展性。

其快速精準加工方法，包括以下步驟：

第一步、開啟電源，檢查裝置各部件，確保各部件正常；

第二步、開始試件加工，根據實驗要求確定煤巖樣尺寸；

第三步、選擇原始樣件并放在托盤中部，用卡銷固定；

第四步、在服務器輸入實驗所需煤巖樣尺寸，相應的數據指令被發送至中央控制器，中央控制器進行數據處理后通過數據線分別將控制信號發送到移動馬達、旋轉馬達、繞繩馬達；移動馬達控制上部托梁、下部托梁沿豎臂上下方向運動，旋轉馬達帶動驅動軸控制鋸臂旋轉，繞繩馬達通過驅動輪控制繩鋸往復間斷式運動直至完成煤巖樣加工。

本發明述及的一種實驗煤巖樣快速精準加工裝置，加工機構與控制機構相互密切配合，加工機構中可通過服務器輸入實驗所需試件尺寸，服務器通過電源數據線將指令傳達至中央控制器，最后加工機構接受中央控制器指令各部件相互配合完成加工任務，其中根據加工樣品尺寸，上部托梁、下部托梁可通過移動馬達沿豎臂上下移動，鋸臂可進行伸縮調整；根據加工巖樣硬度可進行驅動馬達及繞繩馬達的速度調整；繞繩馬達具有往復間斷式轉動功能，最終在各個部件精確配合下實現精準快速加工不規則煤巖樣品，滿足不同實驗設備對樣品尺寸需求的目的。

本發明的加工機構還包括上部托梁、驅動軸、鋸臂、滑輪、繩鋸、托盤、卡銷、驅動輪、下部托梁、豎臂；所述滑輪安裝在鋸臂兩端并承接繩鋸；所述卡銷安裝在托盤上部四周；所述托盤安裝在下部托梁上；采用以上各個部件的組合能夠很好實現各個傳動機構以及其它機構的合理連接，保證裝置內的各個部件能正常運轉。

本發明的控制機構還包括電源、服務器、電源數據線，所述的電源通過電源數據線和中央控制器、服務器分別連接，所述的服務器通過通訊數據線與中央控制器連接，通過服務器與控制器的連接，可以將實驗時所需的實驗數據及時輸入控制器，控制器精確控制馬達的運轉，以實現高精度加工的功能。

本發明的繞繩馬達安裝在鋸臂中部，繞繩馬達電源通過市電電源供給，在鋸臂中部受力均衡以方便鋸片運動。

本發明的移動馬達通過上部托梁以及下部托梁分別與豎臂連接，移動馬達電源通過市電電源供給，以方便實現托盤運動。

本發明的旋轉馬達與驅動軸連接，旋轉馬達電源通過市電電源供給，以方便托盤作旋轉運動。

本發明的繩鋸為鋸齒鋼絲繩，鋸齒鋼絲繩鋒利、接觸面小，以便于對煤巖樣進行較高精度切割。

本發明的托盤安裝在下部托梁中上部，四周安裝有卡銷，且中部為圓形中空狀，卡銷保證托盤能夠固定，不脫落，中部為圓形中空狀利于鋸齒鋼絲繩旋轉運動。

本發明的鋸臂與驅動軸連接并具有伸展性，便于調節繩鋸的中空尺寸。

本發明的快速精準加工方法：

第一步、開啟電源，檢查裝置各部件，確保各部件正常；

第二步、開始試件加工，根據實驗要求確定煤巖樣尺寸；

第三步、選擇原始樣件并放在托盤中部，用卡銷固定；

第四步、在服務器輸入實驗所需煤巖樣尺寸，相應的數據指令被發送至中央控制器，中央控制器進行數據處理后通過數據線分別將控制信號發送到移動馬達、旋轉馬達、繞繩馬達；移動馬達控制上部托梁、下部托梁沿豎臂上下方向運動，旋轉馬達帶動驅動軸控制鋸臂旋轉，繞繩馬達通過驅動輪控制繩鋸往復間斷式運動直至完成煤巖樣加工，通過上述由控制器精確控制的加工步驟，能確保實驗煤巖樣快實現精確加工，從而達到實驗所需的效果。

綜上所述，采用本發明的一種實驗煤巖樣快速精準加工裝置及方法，通過控制機構向加工機構提供電源及數據指令，最后加工機構利用移動馬達調整豎臂承載上部托梁下部托梁位置、旋轉馬達帶動驅動軸、繞繩馬達帶動繩鋸震蕩移動、卡銷及托盤固定樣品，最終實現精準快速加工不規則煤巖樣品，滿足不同實驗設備對樣品尺寸需求的目的。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構圖；

圖 2為本發明的局部結構圖；

圖3為本發明的底部結構圖；

圖4為本發明的試件加工過程圖；

圖中：11-服務器；12-電源；13-電源數據線；14-中央控制器；21-數據線；22-移動馬達；23-上部托梁；24-驅動軸；25-旋轉馬達；26-鋸臂；27-滑輪；28-繩鋸；29-托盤；210-卡銷；211-驅動輪；212-繞繩馬達；213-下部托梁；214-豎臂。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步的詳細描述。

如圖1～圖4所示，一種實驗煤巖樣快速精準加工裝置，包括服務器11、電源12、電源數據線13、中央控制器14、數據線21、移動馬達22、上部托梁23、驅動軸24、旋轉馬達25、鋸臂26、滑輪27、繩鋸28、托盤29、卡銷210、驅動輪211、繞繩馬達212、下部托梁213、豎臂214。

其中加工機構的移動馬達22、旋轉馬達25和繞繩馬達212的控制信號分別通過控制數據線21與控制機構的中央控制器14連接；加工機構所包括的上部托梁23、驅動軸24、鋸臂26、滑輪27、繩鋸28、托盤29、卡銷210、驅動輪211、下部托梁213、豎臂214；所述滑輪27安裝在鋸臂26兩端并承接繩鋸28；卡銷210安裝在托盤29上部四周；托盤29安裝在下部托梁213上；控制機構所包括的電源12、服務器11、電源數據線13，所述的電源12通過電源數據線13和中央控制器14、服務器11分別連接；服務器11通過通訊數據線與中央控制器14連接；繞繩馬達212安裝在鋸臂26中部，繞繩馬達212電源通過市電電源供給；移動馬達22通過上部托梁23以及下部托梁213分別與豎臂214連接，移動馬達22電源通過市電電源供給；旋轉馬達25與驅動軸24連接，旋轉馬達25電源通過市電電源供給；繩鋸28為鋸齒鋼絲繩。所述的托盤29安裝在下部托梁213中上部，四周安裝有卡銷210，且中部為圓形中空狀；鋸臂26與驅動軸24連接并具有伸展性。

實驗時按照上述技術方案的各個部件首先做好連接，然后按照下述步驟進行實驗：

第一步、開啟電源12，檢查裝置各部件，確保各部件正常；

第二步、開始試件加工，根據實驗要求確定煤巖樣尺寸；

第三步、選擇原始樣件并放在托盤29中部，用卡銷210固定；

第四步、在服務器11輸入實驗所需煤巖樣尺寸，相應的數據指令被發送至中央控制器14，中央控制器14進行數據處理后通過數據線21分別將控制信號發送到移動馬達22、旋轉馬達25、繞繩馬達212；移動馬達22控制上部托梁23、下部托梁213沿豎臂214上下方向運動，旋轉馬達25帶動驅動軸24控制鋸臂26旋轉，繞繩馬達212通過驅動輪211控制繩鋸28往復間斷式運動直至完成煤巖樣加工。

當然，以上說明僅僅為本發明的較佳實施例，本發明并不限于列舉上述實施例，應當說明的是，任何熟悉本領域的技術人員在本說明書的教導下，所做出的所有等同替換、明顯變形形式，均在本說明書的實質范圍之內，理應受到本發明的保護。