增加试样磨削量控制的多用途磨抛机的制作方法

本发明涉及试样磨削量控制的多用途磨抛机。

背景技术：

研磨抛光机应用于许多产业。它们经常用于制备为进一步实验用的金属样品、聚合物样品、陶瓷样品或类似样品，例如用于金相实验。已知的研磨抛光机包括标本支架或样品支架，所述标本支架或样品支架设置成可相对于压盘转动，所述压盘也被设置成可以转动。用这种方式，有两个转动的动作同时发生。浆(通常为研磨料)被注入到压盘上为研磨和抛光样品提供研磨介质。样品支架被支撑用于在卡盘上转动。支架是具有多孔的平面盘，样品位于孔中。在一种方式中，样品被锁入支架中并且由支架施加向下的压力压在压盘上。当支架和压盘转动时，支架(和样品)施加的压力与浆的研磨作用一起，对样品产生研磨和抛光的作用。在另一种方式中，样品漂浮在支架内并且柱塞被移动与样品接触以对样品施加压力。此外，当所述支架和压盘转动时，柱塞施加的压力与浆的研磨作用一起导致对样品产生研磨和抛光的作用。支架接近和远离压盘的移动被位于研磨抛光机头部的驱动器控制。驱动马达被用于定位支架并且因此相对于压盘的样品。已知研磨抛光机的一个缺陷是没有良好的定位控制器或机构以精确控制支架相对于压盘的位置。压盘被支撑在碗状物内。碗状物用作在研磨或抛光操作中产生碎片的容器。水或其他液体用于冲洗碗状物以清除碎片。

在先专利cn201610035016.5提供一种改进的研磨抛光机。具体内容：包括：基座，所述基座具有碗状物，转动的驱动盘和驱动盘驱动装置，所述驱动盘适于支撑压盘；头部，所述头部设置用于支撑样品支架并具有用于样品支架的旋转驱动的第一驱动装置，所述头部具有用于移动样品支架接近和远离所述压盘的第二驱动装置，头部的一部分可与样品支架一起转动；导螺杆，所述导螺杆用于移动所述样品支架接近和远离所述压盘，所述导螺杆被连接至计数器，其中导螺杆齿轮装配在所述导螺杆上，并且所述计数器被与所述导螺杆齿轮啮合的小齿轮所驱动，其中所述导螺杆齿轮比所述小齿轮大；以及；指状物，所述指状物可以从所述头部的可与所述样品支架一起旋转的部分伸出或缩回，所述指状物设置成与定位在样品支架上的样品接触并在样品上施加压力以使所述样品接合所述压盘。

一种改进的研磨机/抛光机，包括：头部，所述头部设置成支撑样品支架并具有用于样品支架的旋转驱动的第一驱动装置，所述头部具有用于移动样品支架接近和远离所述压盘的第二驱动装置；以及导螺杆，所述导螺杆用于移动所述样品支架接近和远离所述压盘，所述导螺杆被连接至计数器，其中导螺杆齿轮装配在所述导螺杆上，并且所述计数器被与所述导螺杆齿轮啮合的小齿轮所驱动，其中所述导螺杆齿轮比所述小齿轮大。

而在该专利授权文本相比于公开文本中的区别特征在于：“计数器被与所述导螺杆齿轮啮合的小齿轮所驱动，其中所述导螺杆齿轮比所述小齿轮大”，但是，其上述区别特征的有益效果在于：因此能够以很高的精度来监测和控制导螺杆的转动。这样就提供了精确控制头部相对于压盘的移动的能力。这是本领域技术人员的惯常思维，即对精准度的极致追求，而在实际使用，经过长期对磨抛机的研究创造性的认为，本专利发明人有次高速开车的时候，与朋友讨论汽车换挡，当说到高速掉头要比低速掉头危险的时候，感觉恍然一下，马上驱车回企业，对磨抛机进行研究，认为现有技术思路是存在问题的。首先，对控制精度的极致追求，只是简单的对工作过程的分析，并未真正对工作工程的全面分析而得到想当然结论，大齿轮带动小齿轮转动，势必使得计数器高速旋转，而磨抛机需要有下降后快速的返程，大齿轮反转必然会对小齿轮产生极大的冲击，其对小齿轮产生强烈碰撞，其噪音大，易断齿，另外，由于小齿轮反向时间要长，ft=-2mv，在相同反作用力下，小齿轮反向时间长，而且通过公式可以惊奇的发现，反向的时候，低速度反而效果更佳，更可以避免碰撞，就好比5挡换倒车与1挡换倒车的，而且现有计数器本身精度已经足够可以保证其升降精度。故相比于现有技术反其道而行之。另外，在实际操作中，更换样品，一般不会采用第二驱动装置，其柔性远不及手动方便，柔性好，而且，样品一般都是小批量或单件进行，手动取件效果要好于机械，而不应脱离实际为了追求自动化而自动化。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题总的来说是提供一种试样磨削量控制的多用途磨抛机。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种增加试样磨削量控制的多用途磨抛机，包括基座；在基座上设置有磨抛工位；在磨抛工位一侧设置有支撑立臂的立臂下部，在支撑立臂上设置有头部，用于对磨抛工位处的样品进行磨抛；

在头部设置有升降部；在升降部下端设置有活动套在样品上的样品支架一或夹持携带有样品的样品支架二；

升降部包括在支撑立臂顶部升降的升降架体；在升降架体与支撑立臂之间具有升降导螺杆、升降滑轨、摆动架体、升降导轮及升降固定丝母座，升降导螺杆驱动升降架体在摆动架体上上下运动；

当升降导螺杆设置在升降架体上时，在升降架体上设置有升降驱动器及升降计数器，在升降导螺杆上端同轴设置有升降螺杆输入轮及升降计数第一齿轮，升降计数器传动连接有升降计数第二齿轮；

升降计数第一齿轮与升降计数第二齿轮传动连接，升降螺杆输入轮与升降驱动器传动连接；

升降计数第一齿轮比升降计数第二齿轮小。

作为上述技术方案的进一步改进：

在支撑立臂上设置有磨抛头锁紧装置，以连接头部并夹持头部于支撑立臂上；

磨抛头锁紧装置包括摆动架体及套在支撑立臂头部的夹持c型开口弯臂；夹持c型开口弯臂具有夹持弯臂活动端及夹持弯臂根部；

在摆动架体具有摆动旋转孔与摆动驱动孔，在摆动驱动孔中安装有夹持驱动气缸，在摆动旋转孔中竖直具有夹持导向套，在夹持导向套中具有夹持转轴，在夹持驱动气缸与夹持转轴之间铰接有夹持摆动臂，在夹持转轴下部具有夹持偏心部，在夹持偏心部处具有夹持工艺豁口，在夹持工艺豁口中，夹持偏心部铰接有夹持施力臂的一端；夹持施力臂的另一端与夹持弯臂根部相连接；夹持施力臂的一端穿过夹持弯臂活动端露出；夹持c型开口弯臂通过夹持弯臂活动端及夹持弯臂根部抱持在支撑立臂上；夹持偏心部外侧壁与夹持弯臂活动端侧面转动压力接触；

在夹持弯臂活动端与夹持弯臂根部之间具有开口；

在支撑立臂上设置竖直安装孔，其套在支撑立臂上；

夹持驱动气缸通过夹持摆动臂带动夹持转轴在夹持导向套中旋转，夹持偏心部带动夹持施力臂摆动，夹持施力臂将夹持弯臂活动端推向夹持弯臂根部，使得开口变小以夹紧在支撑立臂上。

在支撑立臂上设置有摆动感应扇形板，在夹持固定架上设置有相对于摆动感应扇形板摆动的摆动角度传感器；摆动感应扇形板设定角度感应到摆动角度传感器时，其传感信号为1或0；当摆动感应扇形板设定角度未感应到摆动角度传感器时，其传感信号为0或1。

在摆动架体上设置有升降导轮及升降固定丝母座，

在升降架体上设置有转动马达及与转动马达传动连接的转动输入轮架体，转动输入轮架体与样品支架一或样本支架同轴旋转设置；样品支架一或样本支架通过主驱动轴体在升降架体上升降设置；

在转动输入轮架体上竖直设置指状物；

在指状物与转动输入轮架体之间设置有复位弹簧；

在转动输入轮架体上设置有主驱动轴体；

在主驱动轴体下端连接有样品支架一或样本支架二；在升降架体上设置有测压元件，用于与主驱动轴体接触。

在磨抛工位具有用于托载样品的磨盘a和/或磨盘b；

磨盘a与磨盘b分别通过各自的转动驱动部带动旋转；

转动驱动部通过齿轮或传动带带动对应的磨盘a或磨盘b旋转；

在磨抛工位设置有进液冲洗管及排液管路。

一种增加试样磨削量控制的多用途磨抛机，其具有磨抛头锁紧装置，用于锁紧头部与支撑立臂上；其包括在研磨抛光机的支撑立臂或研磨抛光机摆动架体上设置有摆动感应扇形板，在摆动架体或支撑立臂上设置有相对于摆动感应扇形板摆动的摆动角度传感器；摆动感应扇形板设定角度感应到摆动角度传感器时，其传感信号为1或0；当摆动感应扇形板设定角度未感应到摆动角度传感器时，其传感信号为0或1。

一种增加试样磨削量控制的多用途磨抛机，包括基座；在基座上设置有支撑立臂，在支撑立臂上设置有头部，用于对磨抛工位处的样品进行磨抛；

在头部设置有升降部；在升降部下端设置有具有活动套在样品上的样品支架一及指状物或携带有样品的样品支架二；

在支撑立臂上设置有磨抛头锁紧装置，以连接头部并夹持头部于支撑立臂上。

作为上述技术方案的进一步改进：

磨抛头锁紧装置包括摆动架体、摆动架体及套在支撑立臂头部的夹持c型开口弯臂；夹持c型开口弯臂具有夹持弯臂活动端及夹持弯臂根部；夹持偏心部外侧壁与夹持弯臂活动端侧面转动压力接触；

夹持c型开口弯臂通过夹持弯臂活动端及夹持弯臂根部抱持在支撑立臂上；

在摆动架体具有摆动旋转孔与摆动驱动孔，在摆动驱动孔中安装有夹持驱动气缸，在摆动旋转孔中竖直具有夹持导向套，在夹持导向套中具有夹持转轴，在夹持驱动气缸与夹持转轴之间铰接有夹持摆动臂，在夹持转轴下部具有夹持偏心部，在夹持偏心部处具有夹持工艺豁口，在夹持工艺豁口中，夹持偏心部铰接有夹持施力臂的一端；夹持施力臂的另一端与夹持弯臂根部相连接；夹持施力臂的一端穿过夹持弯臂活动端露出；夹持c型开口弯臂通过夹持弯臂活动端及夹持弯臂根部抱持在支撑立臂上；

在夹持弯臂活动端与夹持弯臂根部之间具有开口；

在支撑立臂上设置竖直安装孔，其套在支撑立臂上；

夹持驱动气缸通过夹持摆动臂带动夹持转轴在夹持导向套中旋转，夹持偏心部带动夹持施力臂摆动，夹持施力臂将夹持弯臂活动端推向夹持弯臂根部，使得开口变小以夹紧在支撑立臂上。

一种增加试样磨削量控制的多用途磨抛机，包括

基座，具有转动的驱动盘和驱动盘驱动装置，所述驱动盘适于支撑压盘；

头部，设置成支撑样品支架并具有用于样品支架的旋转驱动的第一驱动装置；以及

导螺杆，导螺杆用于移动样品支架接近和远离所述压盘，导螺杆被连接至计数器，其中导螺杆齿轮装配在导螺杆上，并且计数器被与导螺杆齿轮啮合的计数齿轮所驱动，导螺杆齿轮比计数齿轮小；以及

指状物，可以从头部的可与样品支架一起旋转的部分伸出或缩回，指状物设置成与定位在样品支架上的样品接触并在样品上施加压力以使样品主驱动轴体接合压盘。

一种增加试样磨削量控制的多用途磨抛机，

头部，设置成支撑样品支架并具有用于样品支架的旋转驱动的第一驱动装置；

头部具有用于移动样品支架接近和远离所述压盘的第二驱动装置；

以及

导螺杆，导螺杆用于移动样品支架接近和远离所述压盘，导螺杆被连接至计数器，其中导螺杆齿轮装配在导螺杆上，并且计数器被与导螺杆齿轮啮合的计数齿轮所驱动，导螺杆齿轮比计数齿轮小；

样品支架为携带有样品的样品支架二。

本发明设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便。

附图说明

图1是本发明的使用结构示意图。

图2是本发明的基座结构示意图。

图3是本发明的头部结构示意图。

图4是本发明的头部爆炸结构示意图。

图5是本发明的零部件使用结构示意图。

图6是本发明的升降结构示意图。

图7是本发明的计数结构示意图。

图8是本发明的指状物结构示意图。

图9是本发明的测压元件使用结构示意图。

图10是本发明的样品支架。

其中：1、基座；2、磨抛工位；3、头部；4、磨盘a；5、磨盘b；6、转动驱动部；7、进液冲洗管；8、排液管路；9、支撑立臂；10、磨抛头锁紧装置；11、升降部；12、立臂下部；13、样品支架一；14、指状物；15、夹持驱动气缸；16、夹持摆动臂；17、夹持导向套；18、夹持转轴；19、夹持工艺豁口；20、夹持偏心部；21、夹持施力臂；22、夹持c型开口弯臂；23、夹持弯臂活动端；25、夹持弯臂根部；26、摆动感应扇形板；27、摆动角度传感器；28、摆动架体；29、摆动旋转孔；30、摆动驱动孔；31、竖直安装孔；32、升降导轮；33、升降固定丝母座；34、升降架体；35、升降滑轨；36、升降导螺杆；37、升降驱动器；38、升降螺杆输入轮；39、升降计数第一齿轮；40、升降计数第二齿轮；41、升降计数器；42、转动马达；43、主驱动轴体；44、转动输入轮架体；45、测压元件；46、复位弹簧；48、样品支架二；49、样品。

具体实施方式

如图1-10所示，本实施例的试样磨削量控制的多用途磨抛机，包括基座1；在基座1上设置有磨抛工位2；在磨抛工位2一侧设置有支撑立臂9的立臂下部12，在支撑立臂9上设置有头部3，用于对磨抛工位2处的样品进行磨抛；立臂下部12可以是法兰、支架、支座等中间连接体。

在头部3设置有升降部11；在升降部11下端设置有活动套在样品支架一13及指状物14或夹持携带有样品49的样品支架二48；

升降部11包括在支撑立臂9顶部升降的升降架体34；在升降架体34与支撑立臂9之间具有升降导螺杆36、升降滑轨35、摆动架体（28）、升降导轮（32）及升降固定丝母座（33），升降导螺杆（36）驱动升降架体（34）在摆动架体（28）上上下运动；以实现样品支架一13或夹持携带有样品49的样品支架二48相对于磨盘的靠近或远离。

如图6-7，当升降导螺杆36设置在升降架体34上时，在升降架体34上设置有升降驱动器37及升降计数器41，在升降导螺杆36上端同轴设置有升降螺杆输入轮38及升降计数第一齿轮39，升降计数器41传动连接有升降计数第二齿轮40；通过齿轮传动或带传动实现对升降的控制。

升降计数第一齿轮39与升降计数第二齿轮40传动连接，升降螺杆输入轮38与升降驱动器37传动连接；当然，采用带传动、链传动等均属于保护范围。

升降计数第一齿轮39比升降计数第二齿轮40小，从而实现类似低速变向，方便快速升降以调节下压力，也解决了传统变向噪音大，反向容易打齿，冲量大等诸多问题，而精度问题，现有技术已解决，改变了传统思维，对定位传感精度的极致追求，仅仅考虑单纯的下降，而忽略变向对工作过程的影响。

如图4-5，在支撑立臂9上设置有磨抛头锁紧装置10，以连接头部3并夹持头部3于支撑立臂9上；

磨抛头锁紧装置10包括摆动架体28及套在支撑立臂9头部的夹持c型开口弯臂22；夹持c型开口弯臂22具有夹持弯臂活动端23及夹持弯臂根部25；

在摆动架体28具有摆动旋转孔29与摆动驱动孔30，在摆动驱动孔30中安装有夹持驱动气缸15，在摆动旋转孔29中竖直具有夹持导向套17，在夹持导向套17中具有夹持转轴18，在夹持驱动气缸15与夹持转轴18之间铰接有夹持摆动臂16，在夹持转轴18下部具有夹持偏心部20，在夹持偏心部20处具有夹持工艺豁口19，在夹持工艺豁口19中，夹持偏心部20铰接有夹持施力臂21的一端；夹持施力臂21的另一端与夹持弯臂根部25相连接；夹持施力臂21的一端穿过夹持弯臂活动端23露出；夹持c型开口弯臂22通过夹持弯臂活动端23及夹持弯臂根部25抱持在支撑立臂9上；夹持偏心部20外侧壁与夹持弯臂活动端23侧面转动压力接触；

在夹持弯臂活动端23与夹持弯臂根部25之间具有开口；

在摆动架体28上设置竖直安装孔31，其套在支撑立臂9上；

夹持驱动气缸15通过夹持摆动臂16带动夹持转轴18在夹持导向套17中旋转，夹持偏心部20带动夹持施力臂21摆动，夹持偏心部20转动挤压，利用其夹持工艺豁口19及偏心夹持施力臂21，将夹持弯臂活动端23与夹持弯臂根部25相对运动，使得开口变小以夹紧在支撑立臂9上；优选在夹持弯臂活动端23与夹持弯臂根部25之间具有套装在偏心夹持施力臂21的弹簧，从而实现自动张开。

磨抛头锁紧装置，将磨抛头锁紧在支撑立臂上，避免在设备运行时左右摆动；通过气缸带动夹持偏心部，调整夹持c型开口弯臂22开合，实现将磨抛头锁止于支撑立臂上。

具体的说，升降方案，在摆动架体28上设置有升降导轮32及升降固定丝母座33，

在升降架体34上设置有转动马达42及与转动马达42传动连接的转动输入轮架体44，转动输入轮架体44与样品支架一13或样本支架48同轴旋转设置；样品支架一13或样本支架48通过主驱动轴体43在升降架体34上升降设置；

指状物14在转动输入轮架体44上竖直设置；

在指状物14与转动输入轮架体44之间设置有复位弹簧46；

在转动输入轮架体44设置有主驱动轴体43；主驱动轴体43下端与样品支架一13或样本支架二48连接；在升降架体34上设置有测压元件45，用于与主驱动轴体43接触。

样品在研磨抛光过程中，施加于样品上方的力分为两种形式，一种形式为，指状物14施加于样品上方的力f，可根据需求设定，避免在研磨抛光过程中，因施加于样品上方的力f过大或不足，对样品研磨抛光带来的影响；另一种方式为，通过测压元件45进行反馈，控制下降距离，并实现精确实时调整升降，达到所需f,实时记录其下降的距离，作为试样被磨削去除多少（简称为试样磨削量）的一种关键依据。加于样品上方的力f通过液晶屏实时显示，这样磨抛过程施加于样品上方的力f更容易被量化。

如图1-2，在磨抛工位2具有用于托载样品的磨盘a4和/或磨盘b5；本结构磨盘数量不限。

磨盘a4与磨盘b5分别通过各自的转动驱动部6带动旋转，也可以通过一个驱动器同时带动旋转；驱动方式不限于齿轮、链条或传动带等。

转动驱动部6通过齿轮或传动带带动对应的磨盘a4或磨盘b5旋转；

在磨抛工位2设置有进液冲洗管7及排液管路8，实现冲洗。

在支撑立臂9上设置有摆动感应扇形板26，在摆动架体28上设置有相对于摆动感应扇形板26摆动的摆动角度传感器27。实现角度控制。摆动感应扇形板26设定角度感应到摆动角度传感器27时，其传感信号为1或0；当摆动感应扇形板26设定角度未感应到摆动角度传感器27时，其传感信号为0或1；摆动感应扇形板26数量不受限，其与摆动角度传感器27位置可调换，或做其他等同变形。角度控制可以是多种方案。

本发明具有功能如下：磨盘a、磨盘b配备独立驱动器，单独控制磨盘启停；配备摆动感应扇形板，固定于支撑立臂上，位置检测传感器固定在磨抛头，随磨抛头摆动，用于检测磨抛头所处位置，实现磨抛盘的独立控制；

1.当磨抛头位于磨盘a上侧时，按启动按钮运行，磨盘a工作，磨盘b不工作；当磨盘a工作时，可以操作底座控制面板，控制磨盘b运行，与停止；2.当磨抛头位于磨盘a上侧时，磨盘a不工作，可以操作底座控制面板，控制磨盘b运行，与停止；3.当磨抛头位于磨盘b上侧时，按启动按钮运行，磨盘b工作，磨盘a不工作；当磨盘b工作时，可以操作底座控制面板，控制磨盘a运行，与停止；4.当磨抛头位于磨盘b上侧时，磨盘b不工作，可以操作底座控制面板，控制磨盘a运行，与停止；5.在磨抛头不工作时，磨盘a/b都可由底座控制面板单独控制。

本发明可通过更加适用于院校。其结构合理，改变传统思维，可以实现快速升降调节与控制压力f。

本发明充分描述是为了更加清楚的公开，而对于现有技术就不再一一列举。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；作为本领域技术人员对本发明的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

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