CN109374370A - 一种应用于切屑金相试件自动制备装置的工作台 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种应用于切屑金相试件自动制备装置的工作台，包括镶嵌区、切屑存放区、试件存放区、磨光区、抛光区、浸蚀区和清洗区；使金相试件在工作台上完成镶嵌、磨光、抛光、浸蚀和清洗五道工序。本发明与传统的人工制备金相试件的过程相比，能保证制件的效率与质量，减少外界因素对生产过程的干扰，再者，可以减少生产面积和生产工人的数量，减少废品率，提高了劳动生产率，进而提高经济效益，同时，降低了工人的劳动强度，最终以实现生产金相试件的自动化和无人化。

Description

一种应用于切屑金相试件自动制备装置的工作台

技术领域

本发明属于切屑金相试件的制备技术领域，具体地，涉及一种应用于切屑金相试件自动制备装置的工作台。

背景技术

金相检验是现代材料技术和科学中重要的试验方法，广泛应用于多种产业产出和科研工作。现阶段检验原料组织和生产过程中产品的质量，工件的失效分析及查验产物质量等主要依赖于金相组织的观察。因此金相制备的过程对于检测原材料显得尤为重要。通常，以下几个过程是金相试样制备必不可少的环节：取样、镶嵌、磨光(粗磨和精磨)、抛光和浸蚀。由于任何的操作失误都可能影响后续的过程，在极端情况下，还可能造成假组织，得出错误的结论，所以要求我们每项操作都要认真仔细，严格根据操作要求实施。现在几乎全数的金相试件制备过程是靠人力完成的，所以金相试样制备得好坏与制备工人的制样能力密切相关，由于生产劳动强度大，出产效率低，而且具有必然的危险性，已经满足不了生产自动化的发展走向。因此，研究金相试件制备自动化具有重要意义。

发明内容

本发明提供一种应用于切屑金相试件自动制备装置的工作台，主要解决传统的人工金相试件在制备的过程中，造成的生产效率低、劳动强度大、成本高、试件成品质量受外界因素干扰多等问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种应用于切屑金相试件自动制备装置的工作台，固定连接在机座上方，其特征在于：包括镶嵌区、切屑存放区、试件存放区、磨光区、抛光区、浸蚀区和清洗区；所述镶嵌区位于工作台的一端，浸蚀区和清洗区纵向并列于工作台的另一端，所述磨光区、抛光区位于工作台的中间，并由工作台一端的镶嵌区向工作台另一端依次排列，所述切屑存放区和试件存放区位于镶嵌区和磨光区之间，切屑存放区用于存放切屑，试件存放区用于存放金相试件；所述镶嵌区设置圆形模具孔转台结构，圆形模具孔转台结构设有圆形转台，圆形转台内环形设置可装溶液的圆柱形模具，圆柱形模具内设置圆形的薄片，薄片的直径与圆柱形模具的直径相等，圆形转台通过键与第一中心轴相连，第一中心轴与固定在机座下方的第三电机连接，第三电机的一侧设置固定在机座上的电动推杆，电动推杆位于圆柱形模具的正下方，圆柱形模具底部设置孔，孔径略大于电动推杆的直径，电动推杆用于顶起薄片；所述磨光区设置四个矩形凹槽，分别固定不同型号的水砂纸；抛光区设置镶嵌于工作台中的可转动的圆形抛光台，圆形抛光台通过键与第二中心轴相连，第二中心轴与固定在机座下方的第四电机连接在一起；所述浸蚀区和清洗区分别用于对金相试件进行浸蚀和清洗处理。

优选地，所述浸蚀区和清洗区均为凹槽。

本发明与传统的人工制备金相试件的过程相比，使金相试件在工作台上完成镶嵌、磨光、抛光、浸蚀和清洗五道工序，能保证制件的效率与质量，减少外界因素对生产过程的干扰，再者，可以减少生产面积和生产工人的数量，减少废品率，提高了劳动生产率，进而提高经济效益，同时，降低了工人的劳动强度，最终以实现生产金相试件的自动化和无人化。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明涉及的一种切屑金相试件自动制备装置的正剖视图；

图2为本发明的工作台的俯视图；

图3为本发明的大臂的正剖视图；

图4为本发明的回转液压缸的正剖视图；

图5为本发明的十字滑台的仰视图；

图6为本发明的原料池的俯视图；

图7为本发明的第一机械手指的局部剖视图；

图8为本发明的第二机械手指的局部剖视图；

图9为本发明的圆形模具孔转台的局部剖视图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

结合图1-9，本实施例提供的一种应用于切屑金相试件自动制备装置的工作台，包括镶嵌区41、切屑存放区35、试件存放区36、磨光区34、抛光区33、浸蚀区28和清洗区29，可以在所述工作台上完成镶嵌、磨光、抛光、浸蚀和清洗五道工序，同时切屑存放区35用于存放切屑，试件存放区36用于存放金相试件；所述镶嵌区41位于工作台的一端，浸蚀区28和清洗区29纵向并列位于工作台的另一端，所述磨光区34、抛光区33位于工作台的中间，并由工作台一端的镶嵌区41向工作台另一端依次排列，所述切屑存放区35和试件存放区36位于镶嵌区41和磨光区34之间；所述镶嵌区41设置圆形模具孔转台结构，圆形模具孔转台结构设有圆形转台41，圆形转台41内设置一圈可装溶液的圆柱形模具43，为方便取出试件，每个圆柱形模具43均有1度的拔模角，圆柱形模具43内设置圆形的薄片42，薄片42的直径与圆柱形模具43的直径相等，防止液体从圆柱形模具43下方的孔流出，圆形转台41通过键与第一中心轴40相连，第一中心轴40与固定在机座1下方的第三电机39连接，第三电机39的一侧设置固定在机座1上的电动推杆37，电动推杆37位于圆柱形模具43的正下方，电动推杆37用于顶起薄片42，圆柱形模具43底部设置孔，孔径略大于电动推杆37的直径，以便电动推杆37能将凝固的试件连同薄片42一起顶出；所述磨光区34设置四个矩形凹槽，分别固定不同型号的水砂纸；抛光区33设置镶嵌于工作台中的可转动的圆形抛光台，圆形抛光台通过键与第二中心轴32相连，第二中心轴32与固定在机座1下方的第四电机31连接在一起；所述浸蚀区28和清洗区29均为圆形凹槽，分别用于对金相试件进行浸蚀和清洗处理。

上述工作台所应用的一种切屑金相试件自动制备装置，除包括工作台之外，还包括机座1、机身2、原料池13、搅拌机构、机械手执行机构和十字滑台；机座1通过螺栓与机身2连接，机身2位于机座1上方；机身2的侧壁上设置第一悬臂梁9和第二悬臂梁5，第一悬臂梁9通过三角架10固定在机身2的侧壁上，原料池13通过螺栓固定于第一悬臂梁9上方；搅拌机构通过第二悬臂梁5固定在原料池13的正下方，搅拌机构的入口与原料池13连通，搅拌机构的出口通向工作台，具体为：原料池13与搅拌机构中设置的搅拌槽4通过导管8连接，原料池13中的溶液通过导管8流入搅拌机构的搅拌槽4中；搅拌槽4固定在第二悬臂梁5上，搅拌槽4的出口处通过法兰盘44与液压电磁阀控制的导管3相连接。

十字滑台固定在机身2的顶端；机械手执行机构的顶部通过三角铁架19与十字滑台相连接，可以随着十字滑台的移动而平移。

作为优选方案，所述原料池13分为三个矩形槽，每个矩形槽的正下方分别设置液压电磁阀控制的导管8供溶液流出，通过液压电磁阀可以精确的控制配置溶液所需各原料成份的比例。

作为优选方案，所述搅拌机构包括搅拌槽4、液压电磁阀控制的导管3、搅拌叶片6、第五电机12、连接轴7、减速器11和法兰盘44；搅拌槽4固定在第二悬臂梁5上，原料池13中的溶液通过导管3流入搅拌槽4的入口，搅拌槽4的出口处通过法兰盘与液压电磁阀控制的导管3相连接，供溶液流往工作台；减速器11固定在第一悬臂梁9的上方，第五电机12、减速器11和连接轴7依次相连，连接轴7的最下端通过螺钉将搅拌叶片6固定，并且搅拌叶片6位于搅拌槽4的中央。

作为优选方案，所述十字滑台包括呈十字交叉的两个组件，分别为第一组件和第二组件，所述第一组件包括第一电机14、第一联轴器15、第一丝杠16、第一滑台17和第一机架18，第二组件包括第二电机45、第二联轴器46、第二丝杠48、第二滑台49和第二机架47；所述第一电机14与第一联轴器15相连，并固定在第一机架18的一端，第一丝杠16穿过第一滑台17安装在第一机架18中，同时第一丝杠16的一端与第一联轴器15相连接；所述第二电机45与第二联轴器46相连，并固定在第二机架47的一端，第二丝杠48穿过第二滑台49安装在第二机架47中，同时第二丝杠48的一端与第二联轴器46相连接；所述第一滑台17与第二机架47通过螺栓固定构成十字滑台，十字滑台通过第一机架18固定在机身2的顶端。

作为优选方案，所述机械手执行机构包括接线盒20、大臂21、回转液压缸22、手指旋转盘23、两个液压缸24、第一机械手指26和第二机械手指27；

供电线放置的接线盒20通过三角铁架19固定连接在十字滑台，大臂21固定在接线盒20的下方，大臂21中有通油口50、大臂活塞51和弹簧52，当通油时可以推动大臂活塞51压缩弹簧52向下运动，从而带动机械手上下移动；大臂活塞51的底部为方形体，通过螺栓与回转液压缸22的顶部固定连接，回转液压缸22中有进油口53、出油口54、回转叶片55和回转轴56，回转叶片55与回转轴56固定连接，工作时回转叶片55带动回转轴56一起旋转；手指旋转盘23固定在回转液压缸22中的回转轴56底部，并随回转轴56一起旋转，两个液压缸24呈180°均布在手指旋转盘23的下方，并通过螺钉与手指旋转盘23固定，第一机械手指26和第二机械手指27通过可滑动的销25分别与两个液压缸24相连接，工作时液压缸24通过推动销25的滑动控制第一机械手指26和第二机械手指27的张合，第一机械手指26用于抓取切屑，第二机械手指27用于抓取金相试件。

一种切屑金相试件自动制备方法，所述方法具体为：

在制备金相试件时，先将固化剂、清水、亚克力粉分别装入原料池13的三个矩形凹槽内，通过液压电磁阀的控制，固化剂、清水、亚克力粉按照相应的比例流入搅拌槽4中，此时第五电机12带动搅拌叶片6旋转，将搅拌槽4中的溶液搅匀，随后溶液随导管3流入工作台的圆柱形模具43中，第一机械手指26和第二机械手指27分别在第一电机14和第二电机45的带动下开始工作，第一机械手指26将切屑存放区35中的切屑竖直插入装有溶液的圆柱形模具43，待冷却成型后圆形转台41旋转，电动推杆37推动圆形的薄片42，将已成型的金相试件托出，随后，第二机械手指27抓取金相试件在磨光区34打磨，并且每换一片不同精度的水砂纸第二机械手指27都要旋转90°，使金相试件打磨均匀，打磨完毕后，机械手指27抓取金相试件停滞在抛光区33的上表面，此时圆形抛光台随第四电机31旋转，对金相试件进行抛光处理，最后，第二机械手指27抓取金相试件分别伸入放置在浸蚀区28和清洗区29的烧杯中，对金相试件分别进行浸蚀和清洗处理。完成所有的工序后，将制备完成的金相试件放置试件存放区36，即可。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明提供的一种应用于切屑金相试件自动制备装置的工作台，与传统的人工制备金相试件的过程相比，使金相试件在工作台上完成镶嵌、磨光、抛光、浸蚀和清洗五道工序，能保证制件的效率与质量。

2、本发明提供的一种应用于切屑金相试件自动制备装置的工作台，传统的手工制备过程会受到精力，体力，以及环境的影响，采用本发明可以很大程度上减少外界因素对生产过程的干扰，从而缩短零件的生产周期。

3、本发明提供的一种应用于切屑金相试件自动制备装置的工作台，可以减少生产面积，减少废品率，减少直接生产工人的数量，提高了劳动生产率，进而提高经济效益。同时，很大程度上降低了工人的劳动强度，最终以实现生产金相试件的自动化和无人化。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (2)

1.一种应用于切屑金相试件自动制备装置的工作台，固定连接在机座上方，其特征在于：包括镶嵌区、切屑存放区、试件存放区、磨光区、抛光区、浸蚀区和清洗区；所述镶嵌区位于工作台的一端，浸蚀区和清洗区纵向并列于工作台的另一端，所述磨光区、抛光区位于工作台的中间，并由工作台一端的镶嵌区向工作台另一端依次排列，所述切屑存放区和试件存放区位于镶嵌区和磨光区之间，切屑存放区用于存放切屑，试件存放区用于存放金相试件；所述镶嵌区设置圆形模具孔转台结构，圆形模具孔转台结构设有圆形转台，圆形转台内环形设置可装溶液的圆柱形模具，圆柱形模具内设置圆形的薄片，薄片的直径与圆柱形模具的直径相等，圆形转台通过键与第一中心轴相连，第一中心轴与固定在机座下方的第三电机连接，第三电机的一侧设置固定在机座上的电动推杆，电动推杆位于圆柱形模具的正下方，圆柱形模具底部设置孔，孔径略大于电动推杆的直径，电动推杆用于顶起薄片；所述磨光区设置四个矩形凹槽，分别固定不同型号的水砂纸；抛光区设置镶嵌于工作台中的可转动的圆形抛光台，圆形抛光台通过键与第二中心轴相连，第二中心轴与固定在机座下方的第四电机连接在一起；所述浸蚀区和清洗区分别用于对金相试件进行浸蚀和清洗处理。

2.根据权利要求1所述的一种应用于切屑金相试件自动制备装置的工作台，其特征在于：所述浸蚀区和清洗区均为凹槽。