CN105445075B - 一种用于打磨金相试块的夹持机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于打磨金相试块的夹持机构，包括手持部、上夹具和下夹具，所述上夹具和下夹具通过连接件上下转动接合，上夹具和下夹具之间还设有定位调节机构，上夹具包括上夹持杆和上夹头，上夹头设置于上夹持杆的工作端，下夹具包括下夹持杆和与上夹头上下对应设置的下夹头；所述上夹头和下夹头上分别对应开设有第一放置槽和第二放置槽；所述定位调节机构包括旋钮部、螺杆和转动部，螺杆穿过上夹持杆，旋钮部固定于螺杆的上端，转动部固定于螺杆的底端且与下夹持杆相抵靠。本发明利用简单的机械结构实现上下夹具的开合及固定，上下夹头分别可拆卸更换，适用于不同形状和型号的金相试块的夹持固定，通用性强，工作效率高，便于操作。

Description

一种用于打磨金相试块的夹持机构

技术领域

本发明涉及检验设备的配套工具技术领域，尤其涉及一种用于打磨金相试块的夹持机构。

背景技术

金相分析是进行材料加工、制定热处理工艺的重要参考，而金相试样的制备质量直接影响金相分析的结果。如图1所示，现有的金相试样采用镶嵌的方法，通过在试样夹持盘上设有若干个试样放置通孔1′，每个试样放置通孔内均填充填料2′，金相试样放置在填料2′上，通过单点加压，使其顶压入试样放置通孔1′内实现固定，再通过手持试样夹持盘在高速旋转的砂轮上进行磨抛，该方法虽然可实现同时对多个金相试样进行磨抛，但是，由于试样夹持盘的握持部面积小，在实际磨抛过程中，温度会急剧升高，容易烫手，需要频繁浸入水中进行冷却，进而影响打磨速度并存在安全问题。而且在磨抛时金相试样受到冲击力较大，其在试样放置通孔内容易发生松动，尤其是球形或椭球形的金相试样，无法保证打磨面的平直度，影响磨抛质量，给金相显微观察造成一定的难度。此外，试样放置通孔内的填料仅起到对金相试样的固定作用，随着磨抛过程中温度升高散发出对人体有害的气体，影响检验人员的健康，同时磨抛结束后清洗试样时需要手动将试样从试样放置通孔中逐个取出，工作效率低，且造成填料的不必要浪费，增加生产成本。

中国发明专利201510037781.6公开了一种用于打磨光谱/金相试块的夹持器，由销轴、下夹头体、上夹头体、机壳、第一螺栓、气缸、转换开关、螺钉、密封圈、夹紧板、第一气管、第二气管和第二螺栓构成，相向装配的上夹头体和下夹头体的左端分别设有能够张开、闭合的上夹头和下夹头，上夹头体和下夹头体用销轴销接在一起，上夹头体和下夹头体的右端分别设有用于与气缸连接的上夹杆和下夹杆，上夹杆和下夹杆的末端分别设有用于安装气缸的相向朝内的气缸支座，气缸安装在气缸支座上，通过气缸的活塞杆伸出、缩回进行正常工作实现 上夹头和下夹头张开、闭合夹紧光谱/金相试块进行打磨，解决了用手打磨的安全问题。在实际使用时，据申请人反应，该夹持器虽然无需进行手持，取消了传统试样需要镶嵌固定的问题，但仍存在一些不足，上述夹持器采用气缸的活塞杆伸出、缩回进而实现上夹头和下夹头的张开、闭合夹紧，这个过程需要对气缸活塞杆的运动行程及上夹头和下夹头之间的开合距离进行精确计算，过程复杂，同时由于气缸运动响应快、刚性大，使用过程容易发生上夹头与下夹头之间的夹紧力过大或过小，影响光谱/金相试块的磨抛效果，而且该夹持器的上夹头体和下夹头体分别与上夹杆和下夹杆一体设计，当上夹头体和下夹头体磨损严重时，导致整个夹持器报废，成本较高。

中国实用新型专利201520015232.4公开了一种用于金相试块打磨的夹持装置，包括工作上颚和工作下颚，所述工作下颚包括下颚工作端和与其相连的滑动卡位端；工作上颚包括上颚工作端和手握端，上颚工作端与下颚工作端相对应，手握端内设有卡位通孔和水平矩形通孔，卡位通孔设有滑动卡位端，水平矩形通孔内设有空心旋转螺丝，空心旋转螺丝与滑动卡位端的齿条相啮合，一螺杆依次贯穿工作上颚壳体一端、空心旋转螺丝和工作上颚壳体另一端后紧固，形成夹持装置，该装置虽然可实现对金相试样进行稳定夹持的目的，但结构复杂，成本高且操作繁琐，工作效率低，同时，该装置只适用于夹持一种形状和型号的金相试块，通用性不强。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种用于打磨金相试块的夹持机构，利用简单的机械结构实现上下夹具的开合及固定，上下夹头分别可拆卸更换，适用于不同形状和型号的金相试块的夹持固定，通用性强，取消了金相试块传统的镶嵌过程，节能环保且工作效率高，便于操作。

本发明的技术解决措施如下：

一种用于打磨金相试块的夹持机构，包括手持部、上夹具和下夹具，其特征在于：所述下夹具设置在手持部的顶端，上夹具和下夹具通过连接件上下转动接合，上夹具和下夹具之间还设有用于控制其开合的定位调节机构；所述上夹具包括上夹持杆和用于压合所述金相试块的上夹头，上夹头设置于上夹持杆的工作端；所述下夹具包括下夹持杆和用于承载所述金相试块的下夹头，下夹头设置于 下夹持杆的工作端且与上夹头上下对应设置；所述上夹头和下夹头上分别对应开设有与所述金相试块相匹配的第一放置槽和第二放置槽；所述定位调节机构包括旋钮部、螺杆和转动部，螺杆穿过上夹持杆，旋钮部固定于螺杆的上端，转动部固定于螺杆的底端且与所述下夹持杆相抵靠。

作为改进，所述上夹头和下夹头分别通过螺丝与相应的上夹持杆和下夹持杆可拆卸连接。

作为改进，所述上夹头的上部开设有与所述上夹持杆的工作端相适配的第一安装槽；所述下夹头的底部开设有与所述下夹持杆的工作端相适配的第二安装槽。

作为改进，所述上夹持杆和下夹持杆的工作端上分别水平阵列设置若干上夹头和下夹头，可实现一次对多个不同形状和型号的金相试块进行磨抛，提高工作效率。

作为改进，所述第一放置槽和第二放置槽的形状可为半圆形、椭圆形、方形或其他多边形的一种或多种。

作为改进，所述第一放置槽和第二放置槽的后挡壁的厚度为2～50mm。

作为改进，所述转动部为球状或半球状，且转动部与下夹持杆光滑接触，防止转动螺杆带动上夹持杆绕连接件上下移动时发生卡死情况。

作为改进，所述上夹头与下夹头间的最大开合距离为30mm。

作为改进，所述手持部的中部开设有通孔，在减轻夹持机构重量的同时，便于取放，增加操作稳固性。

作为改进，所述手持部上还设有握持槽，该握持槽位于手持部靠近下夹头的一侧边，设计合理符合人体工学，以减轻操作时外力对手部的冲击，增强握持舒适度。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明上夹具与下夹具之间由连接件转动接合在一起，通过转动螺杆以带动上夹持杆的工作端上下运动实现对金相试块的松开和夹持，并利用球状或半球状的转动部以消除上夹持杆升降过程中出现卡死情况，取消了金相试块传统的镶嵌过程，避免了检验人员吸入有毒气体，工作效率高且节能环保；

(2)上夹头和下夹头均设计为可拆卸结构，一方面利于上夹头和下夹头损 坏时进行单独更换，节约成本，另一方面可根据金相试块的形状及型号进行更换相应的上夹头和下夹头模具，通用性强，且上夹持杆和下夹持杆的工作端分别可沿水平方向阵列设置若干上夹头和下夹头，可一次实现对多个不同型号和形状的金相试块进行磨抛，提高工作效率；

(3)下夹持杆与手持部一体设计，仅通过定位调节机构控制上夹持杆的上下运动来实现金相试块的释放和固定，在很大程度上避免夹持过程中仪器出现摆动，提高夹持金相试块的稳定性，确保打磨面的平直度和磨抛质量；

(4)上夹头和下夹头与手持部垂直设置，在夹持及释放金相试块过程中，既避免了手持部与金相试块的观察面接触而使其受到污染和破坏，又避免了磨抛时产生的热量传导至手持部，省却频繁浸水冷却过程，节省大量时间，实现了质检人员安全检验；

综上所述，本发明具有操作便捷，夹持稳定牢固，成本低，耗材少，且工作效率高，安全性好，节能环保等优点。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为现有技术中试样夹持盘的整体结构示意图；

图2为本发明一种用于打磨金相试块的夹持机构实施例一的整体结构示意图；

图3为本发明一种用于打磨金相试块的夹持机构的实施例二的一种结构示意图；

图4为本发明一种用于打磨金相试块的夹持机构的实施例二的另一种结构示意图；

图5为本发明一种用于打磨金相试块的夹持机构的实施例三的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明。

实施例一

如图2所示，本发明提供一种用于打磨金相试块的夹持机构，包括手持部1、上夹具2和下夹具3，所述下夹具3设置在手持部1的顶端，上夹具2和下夹具 3通过连接件4上下转动接合，上夹具2和下夹具3之间还设有用于控制其开合的定位调节机构5；所述上夹具2包括上夹持杆21和用于压合所述金相试块的上夹头22，上夹头22设置于上夹持杆21的工作端；所述下夹具3包括下夹持杆31和用于承载所述金相试块的下夹头32，下夹头32设置于下夹持杆31的工作端；所述上夹头22与下夹头32上下对应设置且上夹头22和下夹头32上分别对应开设有与所述金相试块相匹配的第一放置槽221和第二放置槽321；所述定位调节机构5包括旋钮部51、螺杆52和转动部53，螺杆52与上夹持杆21螺纹配合，该螺杆52的上端固定有旋钮部51，其底端穿过上夹持杆21且固定有转动部53，转动部53与所述下夹持杆31始终相抵靠。

其中，转动部53为球状或半球状，且转动部53与下夹持杆31光滑接触，一方面上夹持杆21由螺杆52驱动上下移动过程中，转动部53可沿下夹持杆31小范围内移动，防止上夹具2和下夹具3开合过程中发生卡死情况；另一方面避免在下夹持杆31上开设槽或孔，简化加工工艺，提高下夹具3的强度，保证了该仪器外观的整体性。

本实施例中，由于上夹头22和下夹头32相对应设置，其上分别设有的第一放置槽221和第二放置槽321的形状可为半圆形、椭圆形、方形或其他多边形。此外，第一放置槽221和第二放置槽321的后挡壁的厚度为2～50mm，上夹头22与下夹头32间的最大开合距离为30mm。

所述上夹头22和下夹头32分别通过螺丝6与相应的上夹持杆21和下夹持杆31可拆卸连接，上夹头22的上部开设有与上夹持杆21的工作端相适配的第一安装槽222，上夹持杆21的工作端卡设于第一安装槽222内，并通过螺丝6将其与上夹头22固定在一起；下夹头32的底部开设有与所述下夹持杆31的工作端相适配的第二安装槽322，下夹持杆31的工作端卡设于第二安装槽322内，并通过螺丝6将其与下夹头32固定在一起。

所述手持部1的中部开设有通孔11，在减轻夹持机构重量的同时，便于取放，增加操作稳固性。

所述手持部1上还设有握持槽12，该握持槽12位于手持部1靠近下夹头32的一侧边，设计合理符合人体工学，以减轻操作时外力对手部的冲击，增强握持舒适度。该手持部1与上夹具2和下夹具3均垂直设置，手持部1远离磨抛的金 相试块，避免热传导引起烫手的情况，也保证质检人员安全检验。

工作原理：

首先根据金相试块的形状和型号选择相应的上夹头22和下夹头32的模具，并将其通过螺丝6安装于相应的上夹持杆21和下夹持杆31的工作端上，定位调节机构5安装于上夹具2和下夹具3的末端，在工作时，将金相试块放入第二放置槽321内，通过旋钮部51旋转螺杆52使上夹持杆21的工作端带动上夹头22向下移动，对金相试块进行紧固夹持，定位调节机构5的转动部53始终与下夹持杆31相接触，由于螺杆52具有反向锁死的特点，金相试块不会意外滑脱，此时，即可将金相试块在旋转的砂轮上完成磨抛。

实施例二

图3为本发明一种用于打磨金相试块的夹持机构的实施例二的一种结构示意图；如图3和图4所示，其中与实施例一种相同或相应的部件采用与实施例一相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例一的区别点。该实施例二与图2所示的实施例一的不同之处在于：所述上夹持杆21和下夹持杆31的工作端上分别水平阵列设置若干上夹头22和下夹头32。其中，所述若干上夹头22及与其相对应的下夹头32为同一形状和型号，所述第一放置槽221及相对应的第二放置槽321为半圆形、椭圆形、方形或其他多边形的一种。而且若干上夹头22和下夹头32分别通过销轴7固定为一体，确保夹持动作同步，提高夹持金相试块稳定性，保证打磨面的平直度和磨抛质量，一次实现对多个同一形状和型号的金相试块进行磨抛。

实施例三

图5为本发明一种用于打磨金相试块的夹持机构的实施例三的结构示意图；如图5所示，其中与实施例二相同或相应的部件采用与实施例二相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例二的区别点。该实施例三与图3所示的实施例二的不同之处在于：所述若干上夹头22及与其相对应的下夹头32可为不同的形状，所述第一放置槽221及相对应的第二放置槽321为半圆形、椭圆形、方形或其他多边形中的多种。其中，若干上夹头22和下夹头32分别通过销轴7固定为一体，多个金相试块的高度一致，可一次实现对多个不同形状的金相试块进行磨抛，工作效率高，成本低。

通过上述实施例可以看出，本发明具有操作便捷，夹持稳定，效率高，成本低，磨抛质量好等特点。

以上所述，仅为发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种用于打磨金相试块的夹持机构，包括手持部（1）、上夹具（2）和下夹具（3），其特征在于：所述下夹具（3）设置在手持部（1）的顶端，上夹具（2）和下夹具（3）通过连接件（4）上下转动接合，手持部（1）分别与上夹具（2）和下夹具（3）均垂直设置，上夹具（2）和下夹具（3）之间还设有用于控制其开合的定位调节机构（5）；所述上夹具（2）包括上夹持杆（21）和用于压合所述金相试块的上夹头（22），上夹头（22）设置于上夹持杆（21）的工作端；所述下夹具（3）包括下夹持杆（31）和用于承载所述金相试块的下夹头（32），下夹头（32）设置于下夹持杆（31）的工作端且与上夹头（22）上下对应设置，连接件（4）设置在上夹持杆（21）和下夹持杆（31）之间，下夹持杆（31）与手持部一体设计，仅通过定位调节机构（5）控制上夹持杆（21）的上下运动来实现金相试块的释放和固定；所述上夹头（22）和下夹头（32）上分别对应开设有与所述金相试块相匹配的第一放置槽（221）和第二放置槽（321）；所述定位调节机构（5）包括旋钮部（51）、螺杆（52）和转动部（53），螺杆（52）穿过上夹持杆（21），旋钮部（51）固定于螺杆（52）的上端，转动部（53）固定于螺杆（52）的底端且与所述下夹持杆（31）相抵靠，通过转动螺杆（52）以带动上夹持杆（21）的工作端上下运动实现对金相试块的松开和夹持；所述转动部（53）为球状或半球状，且转动部（53）与下夹持杆（31）光滑接触；

所述上夹头（22）和下夹头（32）分别通过螺丝（6）与相应的上夹持杆（21）和下夹持杆（31）可拆卸连接；

所述上夹头（22）的上部开设有与所述上夹持杆（21）的工作端相适配的第一安装槽（222）；所述下夹头（32）的底部开设有与所述下夹持杆（31）的工作端相适配的第二安装槽（322）；

所述上夹持杆（21）和下夹持杆（31）的工作端上分别水平阵列设置若干上夹头（22）和下夹头（32）；

根据金相试块的形状和型号选择相应的上夹头（22）和下夹头（32）的模具，并将其通过螺丝（6）安装于相应的上夹持杆（21）和下夹持杆（31）的工作端上，定位调节机构（5）安装于上夹具（2）和下夹具（3）的末端，在工作时，将金相试块放入第二放置槽（321）内，通过旋钮部（51）旋转螺杆（52）使上夹持杆（21）的工作端带动上夹头（22）向下移动，对金相试块进行紧固夹持，定位调节机构（5）的转动部（53）始终与下夹持杆（31）相接触，由于螺杆（52）具有反向锁死的特点，金相试块不会意外滑脱，此时，即可将金相试块在旋转的砂轮上完成磨抛。

2.根据权利要求1所述的一种用于打磨金相试块的夹持机构，其特征在于，所述第一放置槽（221）和第二放置槽（321）的形状可为半圆形、椭圆形、方形或其他多边形的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种用于打磨金相试块的夹持机构，其特征在于，所述第一放置槽（221）和第二放置槽（321）的后挡壁的厚度为2～50mm。

4.根据权利要求1所述的一种用于打磨金相试块的夹持机构，其特征在于，所述上夹头（22）与下夹头（32）间的最大开合距离为30mm。

5.根据权利要求1所述的一种用于打磨金相试块的夹持机构，其特征在于，所述手持部（1）的中部开设有通孔（11）。

6.根据权利要求1所述的一种用于打磨金相试块的夹持机构，其特征在于，所述手持部（1）上还设有握持槽（12）。