CN110682187B - 自动磨样机 - Google Patents

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Abstract

一种自动磨样机，其特征是它包括压紧气缸（1）和气爪(2)，气爪（2）前端左侧安装有主定位块(3)，右侧安装有辅助定位块(4)；气爪(2)安装在气爪固定架(7)，压紧气缸（1）安装在气缸固定架(8)上，气爪固定架(7)和气缸固定架(8)的两端均因定安装在对应的滑块(5)上，滑块（5）安装在导轨(6)上并在驱动机构的驱动下沿导轨移动，导轨（6）安装在机架（14）上，在机架（14）中安装有固定砂纸的转盘(9)，转盘（9）与转盘连接电机平台(10)相连接，转盘连接电机平台(10)由伺服电机(11)驱动转动。本发明可提高工作效率，降低成本，除去危险性，防止试样飞出。

Description

自动磨样机
技术领域
本发明涉及一种试验设备，尤其是一种金相试验用工具，具体地说是一种自动磨样机。
背景技术
金相分析使金属材料实验研究的手段之一，我们通常需要取小样品进行打磨，对试样表面进行金相观察，测硬度值等性能研究。现在对于普通科研研究，人工操作是非常普遍的，目前的常用的方法是，首先将砂纸固定在转盘上，由人带工作手套用手将试样按压在砂纸上进行磨样，这种方法有一些缺点：① 直接用手按压试样在砂纸上进行打磨，力度会有偏差，不能保证水平按压，会使试样出现微小倾斜。② 当遇到厚度为5mm左右的样品时，对手不安全，有安全事故的隐患。③ 当磨导热性好的试样时，温度上升很快，人手不能忍受，且在加水或酒精等冷却液时，经常出现倒多了使工件因摩擦力突然减小而离心飞出。④当试样硬度大，或试样多时，人工磨非常耗时耗力。该非标准自动磨样机设备，不仅能提高磨样效率，也能使试样定位更加准确，受力均匀。
发明内容
本发明的目的是针对现有金相磨样时耗时耗力，受力不均，有安全隐患的问题，设计一种自动打磨机，它解决了砂纸对手的伤害，试样飞出等问题，提高了磨样效率，操作方便，调节容易，成本低。
本发明的技术方案是：
一种自动磨样机，其特征是它包括压紧气缸1和气爪2，气爪2前端左侧安装有主定位块3，右侧安装有辅助定位块4，主定位块3和辅助定位块4用于夹紧试样并实现水平方向定位；气爪2安装在气爪固定架7，压紧气缸1安装在气缸固定架8上，压紧气缸1的活塞端上安装有压紧圆盘，压紧圆盘与试样的上表面相接触用于试样垂直方向的定位；气爪固定架7和气缸固定架8的两端均因定安装在对应的滑块5上，滑块5安装在导轨6上并在驱动机构的驱动下沿导轨移动，导轨6安装在机架14上，在机架14中安装有固定砂纸的转盘9，转盘9与转盘连接电机平台10相连接，转盘连接电机平台10由伺服电机11驱动转动。
所述的主定位块3为V形定位块；V型定位块与辅助压紧块4定位试样的水平方向自由度，再由压紧气缸1压紧试样定位试样的垂直方向自由度，施加适当的压紧力使试样与砂纸充分接触，摩擦充分；也防止在加冷却液时出现飞出，侧滑现象。
所述转盘9的一侧连接有用于排除冷却液的排水管12。
所述机架14上安装有冷却液输送水管13，冷却液输送水管13的进口端与输送冷却液的驱动水泵的出口端相连通。冷却液输送水管13的出口端位于试样上方。
驱动滑块移动的驱动机构为丝杠螺母机构，丝杠由丝杠电机驱动。
本发明的有益效果是：
1.本发明为磨样设计了一种自动设备，使用该设备无需人工打磨，解决了人工在打磨过程中，伤手，施力不均，劳动成本高的问题。且操作简单方便，成本低，效率高。
2.本发明的气爪夹取与固定方式可保证试样被完全定位，使试样受力均匀，打磨表面水平光滑。试样可随时间在砂纸上缓慢移动，被充分打磨，且可由冷却液冷却，防止打磨温度过高。
附图说明
图1为自动磨样机等轴测视图。
图2为自动磨样机前视图。
图3是本发明的立体结构示意图。
图中：1为压紧气缸，2为气爪，3为左侧V形定位块，4为侧辅助定位块，5为滑块，6为导轨，7为气爪固定架，8为气缸固定架，9为转盘，10为转盘连接电机平台，11为伺服电机，12为排水管，13为冷却液输送水管，14为机架。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1-2所示。
一种自动磨样机，其立体结构示意图如图3所示，它包括压紧气缸1和气爪2，如图1所示，气爪2前端左侧安装有主定位块3（可采用V形结构的定位块），右侧安装有辅助定位块4，主定位块3和辅助定位块4用于夹紧试样并实现水平方向定位；气爪2安装在气爪固定架7，压紧气缸1安装在气缸固定架8上，压紧气缸1的活塞端上安装有压紧圆盘，压紧圆盘与试样的上表面相接触用于试样垂直方向的定位；气爪固定架7和气缸固定架8的两端均因定安装在对应的滑块5上，滑块5安装在导轨6上并在驱动机构（如丝杠螺母机构，丝杠由丝杠电机驱动）的驱动下沿导轨移动，导轨6安装在机架14上，在机架14中安装有固定砂纸的转盘9，转盘9与转盘连接电机平台10相连接，转盘连接电机平台10由伺服电机11驱动转动。V型定位块与辅助压紧块4定位试样的水平方向自由度，再由压紧气缸1压紧试样定位试样的垂直方向自由度，施加适当的压紧力使试样与砂纸充分接触，摩擦充分；也防止在加冷却液时出现飞出，侧滑现象。所述转盘9的一侧设有废液接收环，废液接收环形有废液孔，废液孔与排除冷却液的排水管12的进口端相连，如图2所示。所述机架14上安装有冷却液输送水管13，冷却液输送水管13的进口端与输送冷却液的驱动水泵的出口端相连通。冷却液输送水管13的出口端位于试样上方，也可固定在压紧气缸1上对准试样喷液，如图1所示。
压紧气缸1前端有压紧圆盘，可以根据不同试样更换不同大小的圆盘，气缸的活塞行程在5mm～70mm，可调节。压紧气缸1安装在气缸固定架8，跟随滑块5可随气爪2实现前后平移，在砂纸的不同地方进行磨样，且在打磨过程中，可保证试样受力均匀。气爪2安装在气爪固定架7上，能够随滑块5在导轨上前后移动，在砂纸的不同地方进行磨样，气爪2不能左右移动，因此在装样时需要使试样固定在中心位置。左侧V形定位块和右侧辅助定位块4距离砂纸表面2mm，最小可以抓取厚度为5mm的样品，V形定位块与辅助定位块4与压紧气缸1对试样实现完全定位。保证在打磨过程中不发生侧翻，歪斜，飞出等现象。所述滑块5与导轨6实现气爪2与压紧气缸1的前后移动，可动行程为300mm，可随打磨时间而缓慢移动，使砂纸充分利用，不造成浪费。所述电机11通过转盘平台10带动转盘9转动，转速可在600-3000rpm自由调速，转盘平台减速比为1：2。电机11与转盘9与转盘平台10，机架14为刚性连接，可保证水平。所述冷却水管13由水泵将冷却液从机身14下层的水箱里抽取，水管直径为4mm，匀速缓慢出水，防止过量导致试样飞出。
本发明的使用方法是：
在定位金相试样之前，首先将压紧气缸1及其连接部位推至一边，将气爪2推至适当位置，将试样放在V形主定位块3与辅助压紧块4的中间，目测在中心即可。调节气爪2的夹紧力度，使试样水平定位。然后调节压紧气缸1位置，使压紧气缸的前端圆盘与试样同轴心，确定好位置后，压紧气缸活塞伸出至试样表面，压紧即可。打磨先可先打开电机11看试样是否晃动，如有晃动重新调节。在磨样过程中，可通过设计滑块5的运动参数，使其做缓慢的前后运动，使砂纸充分利用。打磨试样若为导热性较好的材料，可打开水泵，由冷却液输送水管13进行冷却，用完的冷却液由排水管12排出。
本发明未涉及部分与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (3)

1.一种自动磨样机，其特征是它包括压紧气缸（1）和气爪(2)，气爪（2）前端左侧安装有主定位块(3)，右侧安装有辅助定位块(4)，主定位块(3)和辅助定位块(4)用于夹紧试样并实现水平方向定位；气爪(2)安装在气爪固定架(7)，压紧气缸（1）安装在气缸固定架(8)上，压紧气缸（1）的活塞端上安装有压紧圆盘，压紧圆盘与试样的上表面相接触用于试样垂直方向的定位；气爪固定架(7)和气缸固定架(8)的两端均因定安装在对应的滑块(5)上，滑块（5）安装在导轨(6)上并在驱动机构的驱动下沿导轨移动，导轨（6）安装在机架（14）上，在机架（14）中安装有固定砂纸的转盘(9)，转盘（9）与转盘连接电机平台(10)相连接，转盘连接电机平台(10)由伺服电机(11)驱动转动；所述的主定位块（3）为V形定位块；V型定位块与辅助定位块（4）定位试样的水平方向自由度，再由压紧气缸（1）压紧试样定位试样的垂直方向自由度，施加适当的压紧力使试样与砂纸充分接触，摩擦充分；也防止在加冷却液时出现飞出，侧滑现象；压紧气缸前端有压紧圆盘，能根据不同试样更换不同大小的圆盘，压紧气缸（1）的活塞行程为5mm～70mm；压紧气缸安装在气缸固定架，跟随滑块可随气爪实现前后平移，在砂纸的不同地方进行磨样，且在打磨过程中，保证试样受力均匀；气爪安装在气爪固定架上，能够随滑块在导轨上前后移动，在砂纸的不同地方进行磨样，气爪不能左右移动，因此在装样时需要使试样固定在中心位置；左侧V形定位块和右侧辅助定位块距离砂纸表面2mm，最小抓取厚度为5mm的样品，V形定位块与辅助定位块与压紧气缸对试样实现完全定位，保证在打磨过程中不发生侧翻，歪斜，飞出现象；所述滑块与导轨实现气爪与压紧气缸的前后移动，滑块（5）在导轨（6）上的行程为300mm，随打磨时间而缓慢移动，使砂纸充分利用，不造成浪费；所述电机通过转盘连接电机平台(10)带动转盘转动，转速在600-3000rpm自由调速，转盘平台减速比为1：2；电机与转盘、转盘平台、机架为刚性连接，保证水平；冷却液输送水管用于驱动水泵将冷却液从机身下层的水箱里抽取，水管直径为4mm，匀速缓慢出水，防止过量导致试样飞出；所述冷却液输送水管(13) 安装在机架（14）上，冷却液输送水管(13)的进口端与输送冷却液的驱动水泵的出口端相连通。
2.根据权利要求1所述的自动磨样机，其特征是所述转盘（9）的一侧连接有用于排除冷却液的排水管(12)。
3.根据权利要求1所述的自动磨样机，其特征是驱动滑块移动的驱动机构为丝杠螺母机构，丝杠由丝杠电机驱动。
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