CN110202480B - 一种全自动快速煤焦光片表面处理机系统及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种全自动快速煤焦光片表面处理机系统及处理方法，其系统包括控制模块、水泵、抛光剂泵、预磨盘、抛光盘、光片夹持器，其中，水泵连接控制模块，水泵可在控制模块控制下向预磨盘喷洒清水；抛光剂泵连接控制模块，抛光剂泵可在控制模块控制下向抛光盘喷洒抛光剂；预磨盘连接控制模块，预磨盘可在控制模块控制下进行旋转实现样品预磨；抛光盘连接控制模块，抛光盘可在控制模块控制下进行旋转实现样品抛光；光片夹持器连接控制模块，光片夹持器用于夹持样品并可在控制模块控制下进行旋转从而与预磨盘配合实现样品预磨或与抛光盘配合实现样品抛光。本系统能够自动实现煤焦岩相光片的预磨、抛光、冲洗动作，最终得到合格光片。

Description

一种全自动快速煤焦光片表面处理机系统及处理方法

技术领域

本发明主要涉及煤焦光片表面处理相关技术领域，具体是一种全自动快速煤焦光片表面处理机系统及处理方法，用于煤、焦等显微光片成型后的表面快速处理。

背景技术

目前煤及焦炭显微岩相分析中，制得的光片必须由人工进行多道工序的预磨、抛光等步骤才可成为合格的可观测样品光片。速度很慢，且当操作人的经验不足时，极易在成品光片表面留下划痕、污渍及样品表面不在一个平面、歪斜等情况。导致后续样品检测过程中，无法准焦观察或测量结果不准确等问题。

发明内容

为解决目前技术的不足，本发明结合现有技术，从实际应用出发，提供一种全自动快速煤焦光片表面处理机系统及处理方法，能够自动实现煤焦岩相光片的预磨、抛光、冲洗动作，最终得到合格光片。

本发明的技术方案如下：

一种全自动快速煤焦光片表面处理机系统，包括控制模块、水泵、抛光剂泵、预磨盘、抛光盘、光片夹持器，其中，所述水泵连接控制模块，水泵可在控制模块控制下向预磨盘喷洒清水；所述抛光剂泵连接控制模块，抛光剂泵可在控制模块控制下向抛光盘喷洒抛光剂；所述预磨盘连接控制模块，预磨盘可在控制模块控制下进行旋转实现样品预磨；所述抛光盘连接控制模块，抛光盘可在控制模块控制下进行旋转实现样品抛光；所述光片夹持器连接控制模块，光片夹持器用于夹持样品并可在控制模块控制下进行旋转从而与预磨盘配合实现样品预磨或与抛光盘配合实现样品抛光。

进一步的，所述水泵向预磨盘喷洒清水的预磨水管路上设有电磁阀，所述抛光剂泵向抛光盘喷洒抛光剂的抛光剂管路上设有电磁阀，所述预磨水管路与抛光剂管路通过冲洗管路连通，在冲洗管路上设有电磁阀，电磁阀均连接控制模块。

进一步的，所述水泵为隔膜自吸泵，所述抛光剂泵为蠕动泵。

进一步的，所述蠕动泵具有大流量快速喷洒的高速工作模式以及小流量滴落的低速工作模式，高速工作模式以及低速工作模式通过控制模块控制。

进一步的，所述预磨盘上附有砂纸，所述抛光盘上附有抛光布。

进一步的，所述光片夹持器包括金属盘、弹簧压柱，所述金属盘上设有多个用于安装样品的孔位，每个孔位上方对应设有一个用于压紧样品的弹簧压柱。

进一步的，所述控制模块为PLC控制或单片机控制。

进一步的，所述预磨盘和抛光盘并列设置于一座体上，在所述座体上还设置有可在预磨盘和抛光盘之间进行工位切换的机械手，所述光片夹持器安装在所述机械手上，所述机械手内设有用于驱动光片夹持器转动的电机。

一种应用上述处理机系统进行煤焦光片表面处理的方法，包括如下步骤

预磨工序：按下控制模块触摸屏上的预磨煤或预磨焦按钮，控制模块首先通过相应继电器开启隔膜自吸泵和预磨水管路的电磁阀开始工作，向预磨盘喷洒清水；然后，再通过内部继电器和接触器同时开启光片夹持器和预磨盘的电机，使它们旋转工作；夹持在光片夹持器上的煤焦光片样品即开始在预磨盘上打磨，过程中一直自动喷水清除脱落的样品残屑，防止在光片表面产生划痕；

到一定时间后，在控制模块下同时停止隔膜自吸泵、光片夹持器、预磨水管路的电磁阀和预磨盘的工作，光片即已预磨合格；

抛光工序：按下控制模块触摸屏上的抛光煤或抛光焦按钮后，控制模块首先通过相应继电器开启隔膜自吸泵和冲洗管路的电磁阀开始工作，向抛光盘喷洒一定量的清水，用于润湿抛光布；然后，关闭隔膜自吸泵和冲洗管路的电磁阀，再通过内部相应继电器开启蠕动泵的高速工作模式和抛光剂管路的电磁阀，向抛光盘表面喷洒一定量的抛光剂；接下来，在控制模块控制下同时开启光片夹持器和抛光盘的电机，使它们旋转工作，开始抛光样品光片；在抛光的时间段内，控制模块自动控制蠕动泵切换为低速工作模式，使抛光剂一滴一滴地滴落在抛光布的中心区，以节省抛光剂用量；到一定时间后，在控制模块控制下同时停止蠕动泵、光片夹持器、抛光盘和抛光级管路电磁阀的工作，光片即已抛光合格。

进一步的，抛光结束后，控制模块自动开启隔膜自吸泵和相应冲洗管路的电磁阀，用清水将抛光剂管路和抛光盘表面上残留的抛光剂冲洗干净。

本发明的有益效果：

1、本发明通过设置的磨抛盘、光片夹持器、水泵、抛光剂泵配合控制上述结构协调工作的控制模块用于煤、焦等显微光片的表面全自动化处理，能够自动完成煤焦岩相光片的预磨、抛光、冲洗动作，可实现在极短时间内，既快又好的将煤焦光片表面处理合格，无经验人员均可直接上手制备合格光片。

2、本发明的处理机在使用时，通过设计的合理的冲洗管路，能够防止抛光剂管路结晶堵塞。

附图说明

附图1为本发明的设备结构图；

附图2为本发明的系统原理图；

附图3为本发明的管路连接图。

图中：1、座体；2、预磨盘；3、抛光盘；4、光片夹持器；5、连接轴；6、机械手；7、支撑轴；8、喷洒口；9、弹簧压柱；10、金属盘。

具体实施方式

结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。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。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

如图1、2、3所示，一种全自动快速煤焦光片表面处理机系统，由PLC(或单片机)控制系统、蠕动泵、隔膜自吸泵、电磁阀、预磨盘2、抛光盘3和光片夹持器4等组成，控制模块分别与蠕动泵、隔膜自吸泵、电磁阀、预磨盘2、抛光盘3和光片夹持器4相连接，用于控制总体系统协调工作来完成预磨、抛光及冲洗管路等动作。

本发明中，控制模块具有液晶控制显示屏、继电器和接触器，其内部的继电器分别与蠕动泵、隔膜自吸泵、电磁阀、光片夹持器4的电机和接触器相连接，接触器再与预磨盘2、抛光盘3的电机相连接，用于控制各部件间的协调工作，PLC控制模块可实现：预磨煤、预磨焦、抛光煤、抛光焦、冲洗抛光管路等多种模式工作。

本发明中，蠕动泵可以工作在2种速度模式，一种为大流量快速喷洒，另一种为小流量滴落状态。其与PLC(或单片机)控制模块中对应的2个继电器部件相连接，分别接受PLC(或单片机)中高低2个流速的程序指令，用于控制蠕动泵可以按需要的流量来喷洒抛光剂。

本发明中，隔膜自吸泵与PLC(或单片机)控制模块中另一个对应继电器部件相连接，用于控制喷洒清水。用于预磨过程中及时冲洗磨抛盘表面的样品屑，防止再次磨擦光片表面产生划痕。同时也可通过相应电磁阀的开闭来冲洗抛光剂管路，防止抛光剂管路结晶堵塞。

本发明的电磁阀共有3个，分别与PLC(或单片机)控制模块中对应继电器部件相连接，用于分别控制抛光剂管路、预磨水管路、冲洗管路的开闭。其中抛光剂管路与冲洗管路、预磨水管路与冲洗管路均采用三通管相连接，管路图如图3所示。

本发明中，预磨盘2上附有砂纸，抛光盘3上附有抛光布，其电机与PLC(或单片机)控制模块中的接触器相连接，接受指令后可旋转，用于预磨及抛光煤焦光片样品。

所述光片夹持器4可同时夹持1-6个光片样品，其与PLC(或单片机)控制模块中的继电器相连接，接受指令后可旋转工作，与预磨盘2或抛光盘3协调动作，用于预磨及抛光煤焦光片样品，代替人手拿持样品功能。

如图1所示，为本发明的设备结构图，其主要包括一个座体1，座体1上并列设置连接有预磨盘2和抛光盘3，预磨盘2和抛光盘3采用同一个设置在座体1内的电机，该电机通过皮带能够带动预磨盘2和抛光盘3转动。座体1上有一支撑轴7，支撑轴7上设置一机械手6，该机械手6通过一连接轴5连接光片夹持器4，机械手6内部设置电机，通过连接轴5能够带动光片夹持器4进行转动。机械手6可在预磨盘2和抛光盘3之间换位，具体的是该机械手6能够进行上翻运动，从而可从预磨盘2工位或者抛光盘3工位处脱出，之后可绕支撑轴7进行转动，从而在两个工位之间进行切换，以便使光片夹持器4与预磨盘2或者抛光盘3配合。光片夹持器4由一个金属盘10和6个弹簧压柱9组成，周向对应每个弹簧压柱9处设置一个孔位，样品先放入在下方带孔位的金属盘10处再被上方的弹簧压柱9压住。座体1上对应预磨盘2和抛光盘3位置分别设置有喷洒口8用于喷洒清水或抛光剂。

本发明的具体工作原理如下：

预磨工序：按下控制模块触摸屏上的预磨煤或预磨焦按钮，控制模块首先通过相应继电器开启隔膜自吸泵和预磨水管路的电磁阀开始工作，向预磨盘2喷洒清水；然后，再通过内部继电器和接触器同时开启光片夹持器4和预磨盘2的电机，使它们旋转工作；夹持在光片夹持器4上的煤焦光片样品即开始在预磨盘2上打磨，过程中一直自动喷水清除脱落的样品残屑，防止在光片表面产生划痕；到一定时间后，在控制模块下同时停止隔膜自吸泵、光片夹持器4、预磨水管路的电磁阀和预磨盘2的工作，光片即已预磨合格；

抛光工序：按下控制模块触摸屏上的抛光煤或抛光焦按钮后，控制模块首先通过相应继电器开启隔膜自吸泵和冲洗管路的电磁阀开始工作，向抛光盘3喷洒一定量的清水，用于润湿抛光布；然后，关闭隔膜自吸泵和冲洗管路的电磁阀，再通过内部相应继电器开启蠕动泵的高速工作模式和抛光剂管路的电磁阀，向抛光盘3表面喷洒一定量的抛光剂；接下来，在控制模块控制下同时开启光片夹持器4和抛光盘3的电机，使它们旋转工作，开始抛光样品光片；在抛光的时间段内，控制模块自动控制蠕动泵切换为低速工作模式，使抛光剂一滴一滴地滴落在抛光布的中心区，以节省抛光剂用量；到一定时间后，在控制模块控制下同时停止蠕动泵、光片夹持器4、抛光盘3和抛光级管路电磁阀的工作，光片即已抛光合格。

为防止抛光剂结晶堵塞管路，抛光结束后，控制模块自动开启隔膜自吸泵和相应冲洗管路的电磁阀，用清水将抛光剂管路和抛光盘3表面上残留的抛光剂冲洗干净。

Claims (6)

1.一种全自动快速煤焦光片表面处理机系统，其特征在于：包括控制模块、水泵、抛光剂泵、预磨盘、抛光盘、光片夹持器，其中，

所述水泵连接控制模块，水泵可在控制模块控制下向预磨盘喷洒清水；

所述抛光剂泵连接控制模块，抛光剂泵可在控制模块控制下向抛光盘喷洒抛光剂；

所述预磨盘连接控制模块，预磨盘可在控制模块控制下进行旋转实现样品预磨；

所述抛光盘连接控制模块，抛光盘可在控制模块控制下进行旋转实现样品抛光；

所述光片夹持器连接控制模块，光片夹持器用于夹持样品并可在控制模块控制下进行旋转从而与预磨盘配合实现样品预磨或与抛光盘配合实现样品抛光；

所述水泵向预磨盘喷洒清水的预磨水管路上设有电磁阀，所述抛光剂泵向抛光盘喷洒抛光剂的抛光剂管路上设有电磁阀，所述预磨水管路与抛光剂管路通过冲洗管路连通，在冲洗管路上设有电磁阀，电磁阀均连接控制模块；

所述水泵为隔膜自吸泵，所述抛光剂泵为蠕动泵；所述蠕动泵具有大流量快速喷洒的高速工作模式以及小流量滴落的低速工作模式，高速工作模式以及低速工作模式通过控制模块控制；

预磨工序中，控制模块首先通过相应继电器开启隔膜自吸泵和预磨水管路的电磁阀开始工作，向预磨盘喷洒清水；打磨过程中一直自动喷水清除脱落的样品残屑，防止在光片表面产生划痕；

抛光工序中，控制模块首先通过相应继电器开启隔膜自吸泵和冲洗管路的电磁阀开始工作，向抛光盘喷洒一定量的清水，用于润湿抛光布；再通过内部相应继电器开启蠕动泵的高速工作模式和抛光剂管路的电磁阀，向抛光盘表面喷洒一定量的抛光剂；在抛光的时间段内，控制模块自动控制蠕动泵切换为低速工作模式，使抛光剂一滴一滴地滴落在抛光布的中心区，以节省抛光剂用量；

抛光结束后，控制模块自动开启隔膜自吸泵和相应冲洗管路的电磁阀，用清水将抛光剂管路和抛光盘表面上残留的抛光剂冲洗干净。

2.如权利要求1所述的一种全自动快速煤焦光片表面处理机系统，其特征在于：所述预磨盘上附有砂纸，所述抛光盘上附有抛光布。

3.如权利要求1所述的一种全自动快速煤焦光片表面处理机系统，其特征在于：所述光片夹持器包括金属盘、弹簧压柱，所述金属盘上设有多个用于安装样品的孔位，每个孔位上方对应设有一个用于压紧样品的弹簧压柱。

4.如权利要求1所述的一种全自动快速煤焦光片表面处理机系统，其特征在于：所述控制模块为PLC控制或单片机控制。

5.如权利要求1所述的一种全自动快速煤焦光片表面处理机系统，其特征在于：所述预磨盘和抛光盘并列设置于一座体上，在所述座体上还设置有可在预磨盘和抛光盘之间进行工位切换的机械手，所述光片夹持器安装在所述机械手上，所述机械手内设有用于驱动光片夹持器转动的电机。

6.一种应用权利要求1～5任一项所述处理机系统进行煤焦光片表面处理的方法，其特征在于：包括如下步骤

预磨工序：按下控制模块触摸屏上的预磨煤或预磨焦按钮，控制模块首先通过相应继电器开启隔膜自吸泵和预磨水管路的电磁阀开始工作，向预磨盘喷洒清水；然后，再通过内部继电器和接触器同时开启光片夹持器和预磨盘的电机，使它们旋转工作；夹持在光片夹持器上的煤焦光片样品即开始在预磨盘上打磨，过程中一直自动喷水清除脱落的样品残屑，防止在光片表面产生划痕；

到一定时间后，在控制模块下同时停止隔膜自吸泵、光片夹持器、预磨水管路的电磁阀和预磨盘的工作，光片即已预磨合格；

抛光工序：按下控制模块触摸屏上的抛光煤或抛光焦按钮后，控制模块首先通过相应继电器开启隔膜自吸泵和冲洗管路的电磁阀开始工作，向抛光盘喷洒一定量的清水，用于润湿抛光布；然后，关闭隔膜自吸泵和冲洗管路的电磁阀，再通过内部相应继电器开启蠕动泵的高速工作模式和抛光剂管路的电磁阀，向抛光盘表面喷洒一定量的抛光剂；接下来，在控制模块控制下同时开启光片夹持器和抛光盘的电机，使它们旋转工作，开始抛光样品光片；在抛光的时间段内，控制模块自动控制蠕动泵切换为低速工作模式，使抛光剂一滴一滴地滴落在抛光布的中心区，以节省抛光剂用量；到一定时间后，在控制模块控制下同时停止蠕动泵、光片夹持器、抛光盘和抛光级管路电磁阀的工作，光片即已抛光合格。