CN111890566A - 一种台式岩芯专用精细加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种台式岩芯专用精细加工装置，包括底架，所述底架的顶部设置有安装板，所述安装板的顶部设置有外壳，所述外壳的一侧设置有操作板，所述操作板的一侧设置有显示屏，所述外壳的顶部设置有箱门，所述外壳的内部一侧设置有驱动轮。本发明设备轻便，易搬运移动，对摆放环境没有特殊要求；设备操作简单，单线闭环设计结构，只需简单将切割线简单套装在导轮槽内就可将切割线固定并运行，且运行周期长，无需繁琐的更换，加工效率提升30%；界面运动轨迹清晰，界面简洁明了，没有过多的繁琐操作，实时监测行走轨迹，避免切割错误；外观整洁、美观，内外一致，产品质量过硬，大方，清新，整齐，具有一定的有利影响。

Description

一种台式岩芯专用精细加工装置

技术领域

本发明涉及地质工程勘探领域，具体为一种台式岩芯专用精细加工装置。

背景技术

市场上大多数产品主要有几种：

第一种是岩芯钻取机、刨切机，由常规通用设备台式钻床改造而成，结构简单，只可加工固定尺寸产品，成品尺寸相差较大，无法达到精细加工要求，故不能满足高要求的实验需求；

第二种是弓架运动式金刚砂线切割机，其主要应用于切割各种晶体、宝石、单晶硅，多晶硅，非金属材料及各种超硬脆性材料，也适用于实验室或研究单位进行科研工作。相对于第一种其切割精度可以达到材料切割精度要求，并且切割表面光滑，切割后可以直接抛光，省去了研磨工序，节约了时间和材料。同时受结构性的限制，该设备不适用于相对硬度松软性质的岩石样品，例如泥岩，砂岩等；且该设备自重较大，因为使用单砂线往复拉锯运动，砂线损耗较大，使用周期短。故不能完全满足一些实验室的需求。

第三种是金刚砂线切割机，该设备同时也是目前市面相对主要的一种加工方式，该设备由原有通用设备电火花线切割机改造而成，故在加工精度上较前几款设备有了很大的提升，基本能够达到实验室岩心制备的各项要求，但该设备本身是由工业机床改造而来，相对实验室制备来说，机床本身体积、质量都较大，不适合实验室内使用，且对工作环境污染也大，贮丝筒每次上丝长度较长，结构组成部件相对比较复杂，且无法使用大线径的砂线丝。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种台式岩芯专用精细加工装置，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种台式岩芯专用精细加工装置，包括底架，所述底架的顶部设置有安装板，所述安装板的顶部设置有外壳，所述外壳的一侧设置有操作板，所述操作板的一侧设置有显示屏，所述外壳的顶部设置有箱门，所述外壳的内部一侧设置有驱动轮，所述外壳的内部另一侧设置有传动组件。

优选的，所述传动组件的一侧设置有驱动电机，所述驱动轮的轴心处一侧设置有安装架，所述安装架的一侧设置有传动杆，所述传动杆的一端设置有从动轮，所述安装架的顶部一侧设置有步进电机，所述外壳的内部设置有限位框，所述限位框的底部设置有控制电机，所述外壳的外表面一侧设置有散热孔。

优选的，所述传动组件的一侧与驱动电机的输出轴之间为固定连接，所述驱动轮与从动轮的数量均为两组。

优选的，所述驱动轮与从动轮之间通过传动杆传动连接，所述驱动轮的轴心处与安装架的一侧之间为转动连接。

优选的，所述驱动电机为高速伺服电机，所述步进电机能够高精度对XY轴进行驱动。

优选的，所述外壳的材料为航空铝，所述底架的材料为航空铝，所述底架的顶部与安装板的底部之间为固定连接。

优选的，所述操作板与驱动电机之间为电性连接，所述操作板的内部设置有控制单元。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

第一：设备轻便，易搬运移动，对摆放环境没有特殊要求；其他同类设备体积大，重量重，对实验室场地要求高，一般高层实验室不太能满足场地需求；

第二：设备操作简单，单线闭环设计结构，只需简单将切割线简单套装在导轮槽内就可将切割线固定并运行，且运行周期长，无需繁琐的更换，加工效率提升30%；其他同类产品，提前将切割线缠绕在贮丝筒，且长度较长，每次更换都需全部更换，操作繁琐；

第三：界面运动轨迹清晰，界面简洁明了，没有过多的繁琐操作，实时监测行走轨迹，避免切割错误；其他同类产品，无法监测实时切割轨迹，切割丢步或者脱离切割轨迹无法显示；

第四：外观整洁、美观，内外一致，产品质量过硬，大方，清新，整齐；其他同类产品，外形夸张，工序繁杂，表里不一。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中传动机构的结构示意图；

图3为本发明的整体结构示意俯视图；

图4为本发明中传动机构的结构示意俯视图；

图5为本发明中的部分结构示意图；

图6为本发明的整体结构示意侧视图；

图中：1、底架；2、安装板；3、外壳；4、操作板；5、显示屏；6、箱门；7、驱动轮；8、传动组件；9、驱动电机；10、安装架；11、传动杆；12、从动轮；13、步进电机；14、限位框；15、控制电机；16、散热孔。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种台式岩芯专用精细加工装置，包括底架1，底架1的顶部设置有安装板2，安装板2的顶部设置有外壳3，外壳3的一侧设置有操作板4，操作板4的一侧设置有显示屏5，外壳3的顶部设置有箱门6，外壳3的内部一侧设置有驱动轮7，外壳3的内部另一侧设置有传动组件8，设备整体采用航空铝材质，在保证设备本身强度的同时，大大减轻了设备的整体质量。

进一步阐述了装置的内部结构，本实施例中，优选的，传动组件8的一侧设置有驱动电机9，驱动轮7的轴心处一侧设置有安装架10，安装架10的一侧设置有传动杆11，传动杆11的一端设置有从动轮12，安装架10的顶部一侧设置有步进电机13，外壳3的内部设置有限位框14，限位框14的底部设置有控制电机15，外壳3的外表面一侧设置有散热孔16，结构部分重新设计，采用单线闭环设计，单向连续运动，新的机构设计减小了设备整体尺寸；更适合在实验室中运行。

进一步阐述了装置的内部结构，本实施例中，优选的，传动组件8的一侧与驱动电机9的输出轴之间为固定连接，驱动轮7与从动轮12的数量均为两组，动力驱动部分，主轴采用高速伺服电机作为主驱动轮，能够更好的适应切割不同硬度的材质，高低速可实现无极调速。

进一步阐述了装置的内部结构，本实施例中，优选的，驱动轮7与从动轮12之间通过传动杆11传动连接，驱动轮7的轴心处与安装架10的一侧之间为转动连接，平台滑动导轨采用精密直线滑动导轨，平台滑动间隙小，切割精度更高。

进一步阐述了装置的内部结构，本实施例中，优选的，驱动电机9为高速伺服电机，步进电机13能够高精度对XY轴进行驱动，XY轴驱动采用高精度步进电机驱动，配合精密滚珠丝杆传动，从而大大提高切割精度。

进一步阐述了装置的内部结构，本实施例中，优选的，外壳3的材料为航空铝，底架1的材料为航空铝，底架1的顶部与安装板2的底部之间为固定连接，砂线部分我们改变原有的贮丝筒的方式，采用单线闭环的方式，提高砂线的切割效率。

便于装置整体运作，维护了装置的整体性，本实施例中，优选的，操作板4与驱动电机9之间为电性连接，操作板4的内部设置有控制单元，软件部分为自主研发设计控制软件，根据常规用户使用需求定制，界面简洁明了，操作简单。

本发明的工作原理及使用流程：为了更好地适应实验室的使用环境、技术要求及操作人员操作的便利性，我公司特别研发了岩芯专用精细加工装置用于各大岩芯制备实验室的使用。具体方案为，通过设备专用夹具对所需要加工切割的岩芯进行固定在移动平台上，由高速闭环金刚砂切割线通过***设定的运动轨迹对所需切割的岩芯进行切割作业，从而得到实验所需的岩芯样品，整个过程采用全数字自动化操作，简单方便，操作安全。

本产品有以下几个特点；

第一，强度高，质量轻，体积小，机架部分采用高强度航空铝合金材质制，由数控机床整体加工成型，避免材质内部应力对设备本身产生的应力变形，床身强度高，整体精度高，不宜产生变形，外壳采用静电吸附喷涂烤漆工艺，耐气候腐蚀，耐摩擦，表面强度高等；

第二：大直径切割导轮，导向槽部分采用耐磨聚氨酯材质，在增加线速度的同时能够有效的保证切割线材的稳定性，不会因高速转动产生高频振动，聚氨酯材质能够更好的保护切割线材不受损伤，增加使用寿命；轮子通过高速动平衡工艺处理，保证在高速运转过程中不会产生跳动，避免机床本身的振动；

第三：切割专用滑台设计，为了提高产品成型精度，滑台部分的精度要求相对较高，滑台滑道部分采用高精密直线导轨设计，导轨为高速钢精密研磨而成，滑块采用精密滚珠滑块，摩擦间隙小，阻力小，传动效率高且运动稳定，传动部分采用步进电机配合精密滚珠丝杆，滚珠丝杠副的丝杠轴与丝杠螺母之间有很多滚珠在做滚动运动,所以能得到较高的运动效率。与过去的滑动丝杠副相比驱动力矩达到1/3以下,即达到同样运动结果所需的动力为使用滑动丝杠副的1/3，滚珠丝杠副一般是用世界最高水平的机械设备连贯生产出来的，特别是在研削、组装、检查各工序的工厂环境方面,对温度、湿度进行了严格的控制，由于完善的品质管理体制使精度得以充分保证。滚珠丝杠副由于是利用滚珠运动,所以启动力矩极小,不会出现滑动运动那样的爬行现象,能保证实现精确的微进给；

第四：软件控制部分通过配合实际操作过程的便利性功能设计，进行了软件的重新优化及定制，更好的提高使用效率，通过专业运动控制板卡的控制，能够使其切割效率更高，用户对数据的处理跟简单直观。界面显示清晰。

第五：外观整洁、美观，节省人力物力，同时简约，大方，清新，整齐，具有一定的使用前景。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种台式岩芯专用精细加工装置，包括底架（1），其特征在于：所述底架（1）的顶部设置有安装板（2），所述安装板（2）的顶部设置有外壳（3），所述外壳（3）的一侧设置有操作板（4），所述操作板（4）的一侧设置有显示屏（5），所述外壳（3）的顶部设置有箱门（6），所述外壳（3）的内部一侧设置有驱动轮（7），所述外壳（3）的内部另一侧设置有传动组件（8）。

2.根据权利要求1所述的一种台式岩芯专用精细加工装置，其特征在于：所述传动组件（8）的一侧设置有驱动电机（9），所述驱动轮（7）的轴心处一侧设置有安装架（10），所述安装架（10）的一侧设置有传动杆（11），所述传动杆（11）的一端设置有从动轮（12），所述安装架（10）的顶部一侧设置有步进电机（13），所述外壳（3）的内部设置有限位框（14），所述限位框（14）的底部设置有控制电机（15），所述外壳（3）的外表面一侧设置有散热孔（16）。

3.根据权利要求2所述的一种台式岩芯专用精细加工装置，其特征在于：所述传动组件（8）的一侧与驱动电机（9）的输出轴之间为固定连接，所述驱动轮（7）与从动轮（12）的数量均为两组。

4.根据权利要求2所述的一种台式岩芯专用精细加工装置，其特征在于：所述驱动轮（7）与从动轮（12）之间通过传动杆（11）传动连接，所述驱动轮（7）的轴心处与安装架（10）的一侧之间为转动连接。

5.根据权利要求2所述的一种台式岩芯专用精细加工装置，其特征在于：所述驱动电机（9）为高速伺服电机，所述步进电机（13）能够高精度对XY轴进行驱动。

6.根据权利要求1所述的一种台式岩芯专用精细加工装置，其特征在于：所述外壳（3）的材料为航空铝，所述底架（1）的材料为航空铝，所述底架（1）的顶部与安装板（2）的底部之间为固定连接。

7.根据权利要求1、2所述的一种台式岩芯专用精细加工装置，其特征在于：所述操作板（4）与驱动电机（9）之间为电性连接，所述操作板（4）的内部设置有控制单元。

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