CN107081657B - 一种圆片试样的自动打磨装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种圆片试样的自动打磨装置包括试样装载单元，用于装载预加工的试样；驱动单元，驱动所述试样装载单元旋转；进给磨削单元，沿试样的径向进给磨削；所述进给磨削单元包括进给调节组件、弹性组件和磨削组件，所述磨削组件至少与一组所述弹性组件连接，所述弹性组件沿进给方向产生弹力；所述进给调节组件位于磨削组件侧边，所述进给调节组件包括导轨、限位压块和调节驱动件，所述限位压块设在所述导轨上，所述调节驱动件驱动所述限位压块沿所述导轨移动；所述进给调节组件的圆周侧边设有与所述限位压块配合的移动压块。本发明能够适用不同规格的圆片试样的制作，能够对打磨圆片直径的高精度控制，可自动打磨圆片，提高生产效率。

Description

一种圆片试样的自动打磨装置

技术领域

本发明涉及圆片试样制备装置领域，具体而言，涉及一种圆片试样的自动打磨装置。

背景技术

科研以及工业研发中，经常需要制备特定规格的试样，以便测试其物理性能。例如，热电材料研发中，需要测试试样的热导率。热导率测试一般地要求试样直径为12.7mm或10mm的圆片。为了减少圆片制备过程引入污染成分，影响新材料的性能测试，不适宜使用线切割进行圆片加工。对于新材料研发，一般具有初期制备量少、材料昂贵等特点，使用传统的车铣加工方式存在废品率高、切削量大、加工处理复杂。此外，为了减少新材料的研发周期，降低研究成本，提高研究效益。一般地需要快速、少量制备所需样品进行测试性能以便进行研究策略调整，是新材料研究中至关重要的一环。因此，研究工作中，试样的圆片打磨通常是采用手工打磨。但手工打磨存在效率低、试样打磨的可靠性与稳定性难以保证的问题。

发明内容

本发明提供了一种圆片试样的自动打磨装置，旨在改善现有打磨设备打磨复杂易损坏材料以及人工打磨效率低、试样质量难以保证的问题。

本发明是这样实现的：

一种圆片试样的自动打磨装置，包括：

试样装载单元，用于装载预加工的试样；

驱动单元，驱动所述试样装载单元旋转；

进给磨削单元，沿试样的径向进给磨削；所述进给磨削单元包括进给调节组件、弹性组件和磨削组件，所述磨削组件至少与一组所述弹性组件连接，所述弹性组件沿进给方向产生弹力；

所述进给调节组件位于磨削组件侧边，所述进给调节组件包括导轨、限位压块和调节驱动件，所述限位压块设在所述导轨上，所述调节驱动件驱动所述限位压块沿所述导轨移动；所述磨削组件的圆周侧边设有与所述限位压块配合的移动压块。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述移动压块的两侧分别设有所述弹性组件。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述弹性组件包括弹簧和固定块，所述弹簧的一端连接在所述移动压块上，所述弹簧的另一端连接在所述固定块上，所述固定块的设定位置可调。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述试样装载单元包括紧固组件和锁止组件，所述紧固组件包括两个分别设在试样两侧的紧固盘，所述驱动单元与其中一个所述紧固盘连接，所述驱动单元带动其中一个所述紧固盘沿轴向移动压紧试样。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述锁止组件包括齿条、调节轮和锁止块，所述齿条设在所述驱动单元的轴向侧边，所述调节轮与所述齿条配合，所述锁止块设在所述调节轮上，所述锁止块与齿条锁止配合或者脱离与齿条的配合。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述锁止块为凸轮结构。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述紧固盘朝向试样一面设有缓冲垫。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述进给调节组件的导轨上设有刻度，刻度指示磨削平面与试样装载装置旋转轴之间的距离。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述磨削组件包括驱动组件、承载台和磨削片，所述磨削片设在所述承载台上，所述驱动组件驱动所述承载台沿进给轴向往复移动。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述打磨装置还包括磨削液喷洒装置，所述磨削液喷洒装置包括喷洒头，所述喷洒头为万向喷洒头。

本发明的有益效果是：通过上述设计得到的圆片试样的自动打磨装置，使用时，通过试样装载单元夹持试样，驱动单元驱动试样装载单元旋转，通过进给磨削单元对试样进行磨削。进给磨削单元还通过进给调节组件控制磨削试样的进给量，通过弹性组件实现施加磨削压力以及起到缓冲的作用。本发明能够适用不同规格的圆片试样的制作，能够对打磨圆片直径的高精度控制，可自动打磨圆片，提高生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施例，圆片试样的自动打磨装置的示意图；

图标：进给磨削单元1；试样装载单元2；磨削液喷洒装置3；驱动单元4；试样5；磨削组件11；驱动组件111；承载台112；磨削片113；移动压块114；弹性组件12；固定块121；弹簧122；进给调节组件13；导轨131；限位压块132；调节驱动件133；紧固组件21；紧固盘211；缓冲垫212；锁止组件22；齿条221；调节轮222；锁止块223；旋转驱动件41；传动轴411；连轴器412；连接件42。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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设备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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1，参照图1所示，一种圆片试样5的自动打磨装置包括试样装载单元2、驱动单元4、进给磨削单元1以及用于设置这些单元结构的基座。试样装载单元2用于装载预加工的试样5，所述驱动单元4驱动所述试样装载单元2旋转，所述进给磨削单元1沿试样5的径向进给磨削。能够适用不同规格的圆片打磨，能够实现自动化打磨圆片试样5，提高试样5的制备效率。

试样装载单元2与驱动单元4：

试样装载单元2包括紧固组件21和锁止组件22。所述紧固组件21包括两个分别设在试样5两侧的紧固盘211，紧固盘211朝向远离试样5一侧伸出连接轴。其中一个紧固盘211通过轴承设在基座上，此紧固盘211可绕轴向旋转但不能够沿轴向移动。所述驱动单元4与另一个所述紧固盘211连接，所述驱动单元4带动连接的所述紧固盘211沿轴向移动压紧试样5；所述驱动单元4带动试样装载单元2与试样5一起旋转。通过这种结构的试样装载单元2，使得两个紧固盘211之间的间距可调，能够适用不同厚度的圆片预加工试样5的装夹，能够满足试样5制作量少、快速的要求。

优选的，所述驱动单元4包括旋转驱动件41，所述旋转驱动件41伸出传动轴411与所述紧固盘211的连接轴连接。所述传动轴411与连接轴通过联轴器412连接。在驱动单元4压紧试样5后，所述驱动单元4能够带动所述紧固组件21与试样5一起稳定的旋转，避免旋转发生偏移，保证圆盘打磨的圆度、尺寸具有较高精度。所述旋转驱动件41可以采用电机等结构。

更优选的，所述紧固盘211朝向试样5一面设有缓冲垫212，能够保护试样5不被破损，且通过缓冲垫212与试样5之间具有较大的摩擦力，进一步提高试样5固定的稳定性。缓冲垫212可更换，缓冲垫212还起到了保护紧固盘211的作用，延长紧固盘211的使用寿命。缓冲垫212可以采用橡胶、硅胶等材料制成，为了进一步提高试样5固定的稳定性，可以通过胶布等可拆固定件加以固定。

所述锁止组件22设在连接件42侧边或者传动轴411侧边或者与传动轴411连接的紧固盘211侧边，优选设在连接件42的侧边。当驱动单元4在轴向上移动到位压紧试样5后，通过锁止组件22固定驱动单元4与紧固盘211的轴向位置，避免紧固盘211在旋转打磨过程中沿轴向移动，使得试样5不能被稳定夹持加工。提高试样5打磨过程中固定稳定性。

优选的，所述锁止组件22包括齿条221、调节轮222和锁止块223。所述齿条221设在所述驱动单元4或者与驱动单元4连接的紧固盘211或者联轴器的轴向侧边，所述调节轮222与所述齿条221配合。所述锁止块223设在所述调节轮222上，所述锁止块223可对齿条221轴向移动锁止或者松开。当紧固盘211夹紧试样5，紧固盘211在轴向的位置固定后，将锁止块223卡入齿条221的啮合齿内。

更优选的，所调节轮222采用手轮或者旋钮等结构，所述锁止块223为凸轮结构，所述锁止块223与所述调节轮222可转动连接。当驱动单元4需要带动紧固盘211沿轴向移动时，拨动锁止块223脱离与齿条221的配合；紧固盘211需要固定时，拨动锁止块223卡入齿条221形成锁止配合。能够方便锁止与脱离锁止两种状态的切换，使用方便、有效，实用性强。

进给磨削单元1：

所述进给磨削单元1包括进给调节组件13、弹性组件12和磨削组件11。进给调节组件13能够调节设置进给量，使得磨削的量可控，能够提高试样5打磨的直径尺寸精度，保证试样5的可靠性、稳定性。通过进给调节组件13结构调控不同进给量，还能够根据需要加工不同直径的圆片试样5，满足不同规格圆片的加工需求。

所述磨削组件11包括驱动组件111、承载台112和磨削片113，所述磨削片113设在所述承载台112上，所述磨削片113可以更换，优选的磨削片113的材质采用金刚石磨片、磨刀石等。所述驱动组件111驱动所述承载台112沿进给轴向往复移动，使得磨削组件11能够根据不同规格的试样5调节磨削组件11的初始位置。

优选的，所述进给调节组件13位于磨削组件11侧边，避免进给调节组件13干涉磨削加工。所述进给调节组件13包括导轨131、限位压块132和调节驱动件133，所述限位压块132设在所述导轨131上。所述调节驱动件133驱动所述限位压块132沿所述导轨131移动；所述磨削组件11的圆周侧边设有与所述限位压块132配合的移动压块114，通过限位压块132与移动压块114的配合限制磨削组件11的进给量，当移动压块114碰触到限位压块132后，磨削组件11不再继续移动。能够实现自动调节，通过导轨131的导向实现平稳调节、提高进给量调控的精度。

优选的，所述进给调节组件13的导轨131上设有刻度，刻度指示磨削平面与试样5装载装置旋转轴之间的距离。通过可读取刻度，使得使用者能够进一步准确控制进给量，且方便使用者更加要计算、设置进给量。

优选的，所述磨削组件11至少与一组所述弹性组件12连接，所述弹性组件12沿进给方向产生弹力。所述弹性组件12能够让磨削组件11对试样5产生磨削压力，此外在磨削组件11遇到试样5圆周不规则时，弹性组件12产生的弹力能够发生改变，更有利于将试样5磨圆，还能够在圆周不规则时起到缓冲作用。

更优选的，所述移动压块114的两侧分别设有所述弹性组件12。述弹性组件12包括弹簧122和固定块121，弹簧122沿轴向放置。所述弹簧122的一端连接在所述移动压块114上，所述弹簧122的另一端连接在所述固定块121上，所述固定块121的设定位置可调。预磨削的初始状态，使得靠近试样5的弹性组件12的弹簧122处于拉伸状态，远离试样5的弹性组件12的弹簧122处于压缩状态。具有缓冲、回复快且平稳的优点。固定块121的初始位置可以调整，使得弹簧122的预伸缩量可以调整，放置磨削过程对试样5造成冲击。

所述打磨装置还包括磨削液喷洒装置3，所述磨削液喷洒装置3包括喷洒头、储液盒、泵等，储液盒内装有润滑液，泵与储液盒通过连接管连接，泵给润滑液喷洒提供动力。所述喷洒头为万向喷洒头，喷洒头对准磨削部位进行润滑液喷洒，喷洒头可以多方位旋转，能够较大面积、多方位的为磨削位置进行降温、润滑。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种圆片试样的自动打磨装置，其特征在于，包括：

试样装载单元，用于装载预加工的试样；

驱动单元，驱动所述试样装载单元旋转；

进给磨削单元，沿试样的径向进给磨削；所述进给磨削单元包括进给调节组件、弹性组件和磨削组件，所述磨削组件至少与一组所述弹性组件连接，所述弹性组件沿进给方向产生弹力；

所述进给调节组件位于磨削组件侧边，所述进给调节组件包括导轨、限位压块和调节驱动件，所述限位压块设在所述导轨上，所述调节驱动件驱动所述限位压块沿所述导轨移动；所述磨削组件的圆周侧边设有与所述限位压块配合的移动压块；所述移动压块的两侧分别设有所述弹性组件；所述弹性组件包括弹簧和固定块，所述弹簧的一端连接在所述移动压块上，所述弹簧的另一端连接在所述固定块上，所述固定块的设定位置可调；所述磨削组件包括驱动组件、承载台和磨削片，所述磨削片设在所述承载台上，所述驱动组件驱动所述承载台沿进给轴向往复移动。

2.根据权利要求1所述的圆片试样的自动打磨装置，其特征在于，所述试样装载单元包括紧固组件和锁止组件，所述紧固组件包括两个分别设在试样两侧的紧固盘，所述驱动单元与其中一个所述紧固盘连接，所述驱动单元带动其中一个所述紧固盘沿轴向移动压紧试样。

3.根据权利要求2所述的圆片试样的自动打磨装置，其特征在于，所述锁止组件包括齿条、调节轮和锁止块，所述齿条设在所述驱动单元的轴向侧边，所述调节轮与所述齿条配合，所述锁止块设在所述调节轮上，所述锁止块与齿条锁止配合或者脱离与齿条的配合。

4.根据权利要求3所述的圆片试样的自动打磨装置，其特征在于，所述锁止块为凸轮结构。

5.根据权利要求2所述的圆片试样的自动打磨装置，其特征在于，所述紧固盘朝向试样一面设有缓冲垫。

6.根据权利要求2所述的圆片试样的自动打磨装置，其特征在于，所述进给调节组件的导轨上设有刻度，刻度指示磨削平面与试样装载装置旋转轴之间的距离。

7.根据权利要求1所述的圆片试样的自动打磨装置，其特征在于，所述打磨装置还包括磨削液喷洒装置，所述磨削液喷洒装置包括喷洒头，所述喷洒头为万向喷洒头。