CN113580005A - 一种金相试样磨抛夹持装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种金相试样磨抛夹持装置，包括底座、支撑架、磨抛盘，放置在所述磨抛盘上的金相试样，还包括夹持机构和按压调节机构，所述夹持机构夹持所述金相试样，所述按压调节机构与所述支撑架相连，作用力于所述夹持机构，将所述金相试样按压固定在所述夹持机构和所述磨抛盘之间。本发明所设计的金相试样磨抛夹持装置，能够有效地紧固金相试样，且能够适用于各种形状的试样件，且操作安全性高，能有效的提高试样磨抛效率和制样质量。
Description
技术领域
本发明属于金相试样制作设备领域，具体涉及一种金相试样磨抛夹持装置。
背景技术
焊接接头宏观金相观察是焊接工艺评定必做的项目，而磨样是焊接接头试样制备的一道重要基本工序。目前对于母材小尺寸试样制备方法有：镶嵌法、粘贴法，可以使用自动磨抛机制备试样，但是很多时候要观察整个焊接接头的宏观金相，受待检测试样结构形状、尺寸大小、分析部位及取样特征等因素限制，无法进行进一步切割，自动磨抛机无法夹持，只能采用传统的手持试样直接打磨和抛光，由于磨面比较大，极易出现划痕多，由于手部施力不均匀造成磨面平整度较差的问题，需要反复磨制，磨抛效率低，同时存在一定的安全隐患。
但是现有技术中的自动磨抛机所存在的主要问题是，无法夹持不同形状的金相试样，依旧无法解放实验员的双手工作。
发明内容
针对现有技术中不具有完全适用于不同形状金相试样的磨抛机，本发明提出一种金相试样磨抛夹持装置。
实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种金相试样磨抛夹持装置，包括底座、支撑架、磨抛盘，放置在所述磨抛盘上的金相试样，还包括夹持机构和按压调节机构，所述夹持机构夹持所述金相试样，所述按压调节机构与所述支撑架相连，作用力于所述夹持机构，将所述金相试样按压固定在所述夹持机构和所述磨抛盘之间。
作为本发明的进一步改进，所述按压调节机构包括垂直连接的竖向调节组件和横向调节组件；
所述竖向调节组件包括调节杆和夹持件，所述调节杆的一侧设有立齿条，所述立齿条相对于所述夹持件的开口侧设置，所述夹持件的开口侧通过横向设置的紧固螺杆调节开口度的大小，还包括平行于所述紧固螺杆设置的旋钮螺杆，所述旋钮螺杆的螺杆上套接有与所述立齿条啮合的齿轮，通过旋转所述旋钮螺杆调节所述调节杆在竖向方向移动。
作为本发明的进一步改进，所述横向调节组件包括横向调节杆、调节块和调节旋钮，所述横向调节杆的一端为调节端，所述横向调节杆的另一端与所述夹持件连接，所述调节块与所述支撑架一体连接，所述调节旋钮设置在所述横向调节杆与所述调节块的连接处。
作为本发明的进一步改进，所述旋钮螺杆和所述立齿条之间的作用力大于所述夹持件与所述调节杆之间的竖向摩擦力。
作为本发明的进一步改进，所述立齿条的宽度小于所述夹持件的最小开口度。
作为本发明的进一步改进，所述夹持机构包括卡盘和至少两个设置在所述卡盘下方的卡爪，以夹持的金相试样的夹角位置为基准点，所述卡爪按包含该基准点的径向线设置，或以金相试样的对称轴，所述卡爪平行于对称轴所在的直线设置。
作为本发明的进一步改进，所述卡盘的底面设有互啮合的小锥齿轮和大锥齿轮，小锥齿轮沿周向方向设置，大锥齿轮为阿基米德螺旋槽，卡爪的底端通过锥齿结构与大锥齿轮啮合连接。
作为本发明的进一步改进，所述卡爪等角度或不等角度设置。
作为本发明的进一步改进，所述按压调节机构作用于所述卡盘的上表面，所述按压调节机构与所述卡盘力的作用点位于所述卡盘的中轴线上。
作为本发明的进一步改进，所述卡盘和所述磨抛盘同轴设置。
本发明的有益效果：本发明所设计的金相试样磨抛夹持装置，能够有效地紧固金相试样，且能够适用于各种形状的试样件，且操作安全性，能有效的提高试样磨抛效率和制样质量。
附图说明
图1为本发明装置的整体结构示意图；
图2为两卡爪俯视结构示意图；
图3为三卡爪俯视结构示意图；
图4为四卡爪俯视结构示意图；
图5为卡盘和卡爪的连接部位结构示意图；
其中：1-底座，2-支撑架，3-1-横向调节杆，3-2-调节块，3-3-调节旋钮，4-1-调节杆，4-2-夹持件，4-3-立齿条，4-4-旋钮螺杆，4-5-紧固螺杆，5-卡盘，5-1-大锥齿轮，5-2-小锥齿轮，6-卡爪，7-金相试样，8-磨抛盘。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
如图1所示的一种金相试样磨抛夹持装置，主体的结构包括底座1、支撑架2、磨抛盘8，放置在所述磨抛盘8上的金相试样7，还包括夹持机构和按压调节机构，所述夹持机构夹持所述金相试样7，所述按压调节机构与所述支撑架2相连，作用力于所述夹持机构，将所述金相试样7按压固定在所述夹持机构和所述磨抛盘8之间。
位于磨抛盘8上方的夹持机构用于夹取金相试样7，所述夹持机构包括卡盘5和至少两个置在所述卡盘5下方的卡爪6。待金相试样7被夹持机构夹取以后，手动放置金相试样7时注意将所述卡盘5和所述磨抛盘8放置在同轴的位置。
所述卡盘5根据金相试样7的形状可调节的与多个卡爪6连接，如图2-4所示的三个实施例，卡盘5与至少两个卡爪6连接，卡爪6根据金相试样7的形状对称的作用在金相试样7存在夹角的位置，或按金相试样7的对称轴作用力于金相试样7。所有卡爪6作用力的合力点与金相试样7的重心点重合。
如两个卡爪6的实施例，两个卡爪6对称的布置在金相试样7的两侧。
卡盘5利用均布在卡盘体上的活动卡爪6的径向移动将金相试样夹紧并进行定位。
为了便于卡盘5与卡爪6连接，设置在卡盘5底端的与卡爪6之间的连接机构的结构为：卡盘5设有相互啮合的小锥齿轮5-2和大锥齿轮5-1，小锥齿轮5-2沿周向方向设置，大锥齿轮5-1为阿基米德螺旋槽，卡爪6的底端通过锥齿结构与大锥齿轮5-1啮合连接。夹取金相试样7的过程中，小锥齿轮5-2带动大锥齿轮5-1盘丝按阿基米德螺旋槽的旋转转动，带动与之相啮合的卡爪6沿径向运动，达到趋近或离散，实现金相试样的夹紧定位或拆卸。
所述按压调节机构作用于所述卡盘5的上表面。所述按压调节机构与所述卡盘5力的作用点位于所述卡盘5的中轴线上。
本发明的卡盘5和卡爪6可以选用多种不同型号，适用于不同尺寸，对接、角接、搭接、T型接头、十字接头等不同接头形式的试样进行打磨和抛光，达到适用多种类型试样的效果。
所述按压调节机构包括垂直连接的竖向调节组件和横向调节组件，从两个方向大范围的调节卡盘5的位置，用于将卡盘5快速定位，与磨抛盘8对中接触。
所述竖向调节组件包括调节杆4-1和夹持件4-2，所述调节杆4-1的一侧设有立齿条4-3，所述立齿条4-3相对于所述夹持件4-2的开口侧设置，所述夹持件4-2的开口侧通过横向设置的紧固螺杆4-5调节开口度的大小，还包括平行于所述紧固螺杆4-5设置的旋钮螺杆4-4，所述旋钮螺杆4-4的螺杆上套接有与所述立齿条4-3啮合的齿轮，通过旋转所述旋钮螺杆4-4调节所述调节杆4-1在竖向方向移动。其中，所述旋钮螺杆4-4和所述立齿条4-3之间的作用力大于所述夹持件4-2与所述调节杆4-1之间的竖向摩擦力。
该竖向调节组件中，立齿条4-3和齿轮间的传动可粗调，可微调。通过微调，增加夹持力，有效的压紧金相试样7，防止试样磨抛过程中倾斜倒角，保证磨面平整度，在宏观金相观察时具有较好的观察效果。
另外，为了便于装配，所述立齿条4-3的宽度小于所述夹持件4-2的最小开口度。
在水平方向的位置通过横向调节组件调节，所述横向调节组件包括横向调节杆3-1、调节块3-2和调节旋钮3-3，所述横向调节杆3-1的一端为调节端，所述横向调节杆3-1的另一端与所述夹持件4-2连接，所述调节块3-2与所述支撑架2一体连接，所述调节旋钮3-3设置在所述横向调节杆3-1与所述调节块3-2的连接处，通过旋钮调节旋钮3-3调节横向调节杆3-1伸出的长度。通过横向调节组件的调节保证整个装置的中轴度，以确保后期受力的均匀性，保证研磨的效果。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种金相试样磨抛夹持装置，其特征在于：包括底座、支撑架、磨抛盘，放置在所述磨抛盘上的金相试样，还包括夹持机构和按压调节机构，所述夹持机构夹持所述金相试样，所述按压调节机构与所述支撑架相连，作用力于所述夹持机构，将所述金相试样按压固定在所述夹持机构和所述磨抛盘之间。
2.根据权利要求1所述的一种金相试样磨抛夹持装置，其特征在于：所述按压调节机构包括垂直连接的竖向调节组件和横向调节组件；
所述竖向调节组件包括调节杆和夹持件，所述调节杆的一侧设有立齿条，所述立齿条相对于所述夹持件的开口侧设置，所述夹持件的开口侧通过横向设置的紧固螺杆调节开口度的大小，还包括平行于所述紧固螺杆设置的旋钮螺杆，所述旋钮螺杆的螺杆上套接有与所述立齿条啮合的齿轮，通过旋转所述旋钮螺杆调节所述调节杆在竖向方向移动。
3.根据权利要求2所述的一种金相试样磨抛夹持装置，其特征在于：所述横向调节组件包括横向调节杆、调节块和调节旋钮，所述横向调节杆的一端为调节端，所述横向调节杆的另一端与所述夹持件连接，所述调节块与所述支撑架一体连接，所述调节旋钮设置在所述横向调节杆与所述调节块的连接处。
4.根据权利要求2所述的一种金相试样磨抛夹持装置，其特征在于：所述旋钮螺杆和所述立齿条之间的作用力大于所述夹持件与所述调节杆之间的竖向摩擦力。
5.根据权利要求2所述的一种金相试样磨抛夹持装置，其特征在于：所述立齿条的宽度小于所述夹持件的最小开口度。
6.根据权利要求1所述的一种金相试样磨抛夹持装置，其特征在于：所述夹持机构包括卡盘和至少两个设置在所述卡盘下方的卡爪，以夹持的金相试样的夹角位置为基准点，所述卡爪按包含该基准点的径向线设置，或以金相试样的对称轴，所述卡爪平行于对称轴所在的直线设置。
7.根据权利要求6所述的一种金相试样磨抛夹持装置，其特征在于：所述卡盘的底面设有互啮合的小锥齿轮和大锥齿轮，小锥齿轮沿周向方向设置，大锥齿轮为阿基米德螺旋槽，卡爪的底端通过锥齿结构与大锥齿轮啮合连接。
8.根据权利要求6所述的一种金相试样磨抛夹持装置，其特征在于：所述卡爪等角度或不等角度设置。
9.根据权利要求6所述的一种金相试样磨抛夹持装置，其特征在于：所述按压调节机构作用于所述卡盘的上表面，所述按压调节机构与所述卡盘力的作用点位于所述卡盘的中轴线上。
10.根据权利要求6所述的一种金相试样磨抛夹持装置，其特征在于：所述卡盘和所述磨抛盘同轴设置。
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