CN219293275U - 一种桌面式多功能化学分析样品加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及化学分析检测样品的加工制备领域，具体的涉及一种桌面式多功能化学分析样品加工设备，包括用于加工试样的机床主体，机床主体包括横向设置的底座，安装在底座一端的主轴箱，安装在底座一侧并与底座垂直用于加工试样的钻铣模块，底座上设置有运动模块，运动模块上方设置有用于加工试样的车切一体模块，车切一体模块包括与运动模块连接的支座，用于车削试样的车刀，用于切割试样的切磨机构，支座上设置有用于安装车刀的刀槽，车刀固定在刀槽内，支座上还设置有用于安装切磨机构的固定轴孔，切磨机构安装在固定轴孔内，将车、铣、磨、钻、切的功能集成于一体，体积缩小，操作便捷，一机多用，对人员的专业性无依赖。

Description

一种桌面式多功能化学分析样品加工设备

技术领域

本实用新型涉及化学分析检测样品的加工制备领域，具体的涉及一种桌面式多功能化学分析样品加工设备。

背景技术

随着国内外新技术的不断发展，新型金属材料的种类和牌号层出不穷，这些材料在化学成分、力学性能和组织结构等方面较传统金属材料具有独特的优势。在新材料的开发过程中，合理调配成分组成是新型金属材料研制工作的基础。因此，准确测定材料中的成分组成就成为了新材料研究及发展的一道重要保障，检测结果的准确性直接影响了新材料科研或工艺调整的方向。而分析试样的加工制备是化学成分分析的基础，其制备方法、过程控制和工具设备的合理选型搭配决定了分析试样的可靠性，进而决定了最终检测结果的准确性。

金属材料化学成分检测方法为滴定法、电感耦合等离子体光发射光谱法(ICP-OES)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、直读光谱法(Spark-OES)、X射线荧光光谱法(XRF)、碳硫分析、氧氮氢分析等，其试样类型基本分为屑状样品、块状样品、条状样品三类，这三类试样的制备有防污染及防过热的要求，除此之外，直读光谱分析试样还对表面光洁度及平面度提出了要求，氧氮氢分析试样对表面氧化层的去除及试样规格也提出了要求。

目前化学分析样品的加工一般采用钻床、铣床、车床、线切割等加工设备完成，上述设备均为较大型的加工类设备，设备放置位置具备一定的局限性，取样操作便捷性不高，并且对操作人员的专业性要求较高，一般为专机专用，质控难度较高，易引入污染。气体分析样品需要制成小块后再按试验要求进行称量，制成的小块不可过烧、不可污染，完成后才可进行试验。但目前是以压力钳剪切的方式制样，外形、重量、体积均无法准确控制，导致在称量过程中无法准确的添加或者取出，尤其是在做平行样品时，称重精度需控制到0.01g，目前来说需多次剪切称量才能完成，过程反复。其中反复的过程严重制约了检测效率，增加了检测人员的劳动强度及劳动风险，无形中增加了检测成本的投入。

因此，针对现有技术中存在的取样过程繁复，试样均匀程度差，取样效率低的问题，本领域技术人员亟需解决。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于：提供一种操作简单，试样均匀度好，钻、铣、车、磨功能一体，降低操作人员劳动强度，取样效率高的桌面式多功能化学样品加工设备。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：一种桌面式多功能化学分析样品加工设备，包括用于加工试样的机床主体，所述机床主体包括横向设置的底座，安装在底座一端的主轴箱，安装在底座一侧并与底座垂直用于加工试样的钻铣模块，所述底座上设置有运动模块，所述运动模块上方设置有用于加工试样的车切一体模块，所述车切一体模块包括与运动模块连接的支座，用于车削试样的车刀，用于切割试样的切磨机构，所述支座上设置有用于安装车刀的刀槽，所述车刀固定在刀槽内，所述支座上还设置有用于安装切磨机构的固定轴孔，所述切磨机构安装在固定轴孔内。

上述的桌面式多功能化学分析样品加工设备，所述切磨机构包括安装在固定轴孔内的电主轴，所述电主轴的前端设置有用于切割试样的切片或用于磨削试样的磨片，所述支座在固定轴孔的侧面设置有松紧槽口，所述松紧槽口处设置有锁紧螺孔，所述锁紧螺孔内设置有用于调整松紧槽口固定电主轴的锁紧螺栓。

上述的桌面式多功能化学分析样品加工设备，所述刀槽处的支座上设置有压刀螺孔，所述压刀螺孔内设置有用于固定车刀的压刀螺栓，所述车刀与切片设置在支座的同侧。

上述的桌面式多功能化学分析样品加工设备，所述运动模块包括相互垂直设置的横向移动器和纵向移动器，所述横向移动器包括设置在底座上的滑轨，与滑轨平行设置的传动丝杠，平铺在滑轨上的大托板，大托板上设置有第一移动轮，大托板在传动丝杠和第一移动轮的协同作用下沿滑轨水平移动，大托板的上方设置有中托板，所述纵向移动器设置在中托板与大托板之间，所述支座固定在中托板上方。

上述的桌面式多功能化学分析样品加工设备，所述纵向移动器包括与滑轨垂直的传动轴，设置在大托板上用于放置传动轴的环形轴槽，所述传动轴在传动轴槽内转动，所述环形轴槽的上方两侧开口处设置有楔形滑块，所述中托板的下方设置有嵌套在楔形滑块外侧的楔形滑槽，所述传动轴上设置有传动外螺纹，所述楔形滑槽内设置有与传动外螺纹匹配的传动内螺纹，转动传动轴，中托板在大托板上前后移动。

上述的桌面式多功能化学分析样品加工设备，所述中托板的靠近钻铣模块一侧设置有用于固定试样的夹钳，所述钻铣模块包括垂直设置在底座上的钻铣立柱，以及在钻铣立柱上垂直移动的钻铣主轴箱。

上述的桌面式多功能化学分析样品加工设备，所述主轴箱外侧设置有用于固定试样的卡盘，所述卡盘对侧的底座上设置有辅助卡盘对试样进行固定的尾座，所述卡盘与尾座之间的连线与滑轨平行。

上述的桌面式多功能化学分析样品加工设备，所述加工设备还包括用于测量试样钻铣切车精度的光栅尺，所述光栅尺包括设置在钻铣模块上用于控制钻铣精度的钻铣光栅尺，设置在中托板上用于控制车刀进度的车刀光栅尺，以及设置在大托板上用于控制切割器切割精度的切刀光栅尺。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种桌面式多功能化学分析样品加工设备在专用性、便捷性、安全性上有较大提升，同时也减少制样工作在人力、安全、质控等方面成本的投入，将车、铣、磨、钻、切的功能集成于一体，体积缩小，操作便捷，一机多用，对人员的专业性无依赖；通过使用切刀，能够完成对试样的切割，通过使用支座夹装切磨机构和车刀，将两者安装在同一个结构中，使用安装更加方便，通过使用横向移动器和纵向移动器，来调整大托板和中托板的位置，从而达到调整切刀和车刀进度的目的，完成试样的切割；通过使用固定轴孔和电主轴的配合，便于随时更换不同的切磨机构，达到切刀和打磨器的自由转换，通过使用锁紧螺孔和锁紧螺栓，能够更加牢固的固定电主轴，防止使用过程中电主轴发生转动。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型机床主体结构示意图；

图3为本实用新型钻铣模块结构示意图；

图4为本实用新型车切一体结构示意图；

图5为本实用新型运动模块结构示意图；

图6为本用新型精密光栅尺安装示意图；

图7为本实用新型电主轴与中托板连接结构爆炸示意图。

附图标记说明：机床主体1，底座101，主轴箱102，滑轨103，传动丝杠104，立柱105，尾座106，卡盘107，钻铣模块2，钻铣主轴箱201，夹钳202，车切一体模块3，切磨机构31，电主轴310，切片311，松紧槽口312，锁紧螺栓313，支座301，车刀302，刀槽303，压刀螺栓304，固定轴孔305，运动模块4，横向移动器41，大托板410，第一移动轮411，中托板412，安装沟槽413，螺栓414，纵向移动器42，传动轴420，环形轴槽421，数显模块5，501精密光栅尺；502显示器。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合具体实施方式及附图对本实用新型的技术方案进行说明。

如图1-7所示，一种桌面式多功能化学分析样品加工设备包括机床主体1，钻铣模块2，车切一体模块3，运动模块4及数显模块5。

机床主体用于将试样加工成所需要的材料，加工试样，机床主体与现有的车床或铣床相同，主要在于本申请中的机床主体的体积与现有常见的机床相比，体积相对较小，将传统设备进行了功能整合，将车、铣、磨、钻、切的功能集成于一体，体积适中，加工精度可视，不受场地限制，操作便捷，一机多用，解决了对操作人员专业技能水平的依赖性，实现了设备操作简单、易懂、防呆的效果

机床主体1由底座101与主轴箱102作为主要构成部件，主轴箱上搭载有卡盘107以及数显模块，底座搭载有传动丝杠104、以及滑轨103，在滑轨上安装尾座106，卡盘与尾座之间的连线与滑轨平行，尾座主要用于在加工细长试样时与卡盘配合，立柱105固定于机床主体1后方。

钻铣模块2集成于立柱之上，钻铣主轴箱201通过Z向导轨与立柱相连接，并实现沿z轴方向上下移动。

底座上设置有沿底座水平方向左右移动的运动模块，运动模块包括相互垂直设置的横向移动器41和纵向移动器42，滑轨和传动丝杠附属于横向移动器，滑轨与传动丝杠平行设置，主轴箱内电机驱动传动丝杠转动，运动模块还包括在滑轨上滑动的大托板410，大托板呈L形，长边搭载滑轨上，短边向下垂，短边的外侧上设置有第一移动轮411，与第一移动轮对应的内侧设置有与传动丝杠配合的齿轮，齿轮与传动丝杠配合，带动大托板在滑轨上移动，具体的配合方式与现有的机床传动方式相同。

大托板上方设置有中托板412，纵向移动器设置在大托板与中托板之间，纵向移动器包括与滑轨垂直的传动轴420，设置在大托板上用于放置传动轴的环形轴槽421，传动轴在传动轴槽内转动，环形轴槽的上方两侧开口处设置有楔形滑块，环形轴槽使用半包围结构，在上半部分进行开口，环形轴槽开口部位的口径小于传动轴的直径，确保传动轴嵌套在环形轴槽内，中托板的下方设置有嵌套在楔形滑块外侧的楔形滑槽，传动轴上设置有传动外螺纹，楔形滑槽内设置有与传动外螺纹匹配的传动内螺纹，转动传动轴，中托板在大托板上前后移动，纵向移动器的传动轴的传动方式与现有技术中的传动方式基本相同。

中托板上方设置有两条平行的安装沟槽413，安装沟槽内通过使用螺栓414固定有用于加工试样的车切一体模块，车切一体模块包括与中托板使用螺栓固定连接的支座301，用于车削试样的车刀302，用于切割试样的切磨机构31，支座上设置有用于安装车刀的刀槽303，刀槽处的支座上设置有压刀螺孔，压刀螺孔内设置有用于固定车刀的压刀螺栓304，车刀使用压刀螺栓固定在刀槽内，支座上还设置有用于安装切磨机构的固定轴孔305，切磨机构安装在固定轴孔内。

切磨机构包括安装在固定轴孔内的电主轴310，电主轴的前端设置有用于切割试样的切片311或用于磨削试样的磨片，支座在固定轴孔的侧面设置有松紧槽口312，松紧槽口处设置有锁紧螺孔，锁紧螺孔内设置有用于调整松紧槽口固定电主轴的锁紧螺栓313，通电后电主轴带动超薄切片按既定的速度旋转，通过大托板、中拖板、卡盘的相互配合实现切割及磨削的功能。

车刀与切片设置在支座的同侧。

中托板的靠近钻铣模块一侧设置有用于固定试样的夹钳202，夹钳可拆卸安装在安装沟槽内，可使用夹钳螺栓进行安装，夹钳用于固定需要使用钻铣模块加工的试样。

具体的为了提高切割或磨削时的精密程度，加工设备还包括用于测量试样钻铣切车精度的精密光栅尺501，精密光栅尺包括设置在钻铣模块上用于控制钻铣精度的钻铣光栅尺，设置在中托板上用于控制车刀进度的车刀光栅尺，以及设置在大托板上用于控制切割器切割精度的切刀光栅尺，通过使用光栅尺与机械结构的相互配合实现精密切割及精密磨削的功能，数显模块还包括用于进行人机交互操控的显示器502。

上述实施例只是为了说明本实用新型的结构构思和特点，其目的在于让本领域内的普通技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限定本实用新型的保护范围。凡是根据本实用新型内容的实质所做出的等效变化或修饰，都应该涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种桌面式多功能化学分析样品加工设备，包括用于加工试样的机床主体，所述机床主体包括横向设置的底座，安装在底座一端的主轴箱，安装在底座一侧并与底座垂直用于加工试样的钻铣模块，其特征在于：所述底座上设置有运动模块，所述运动模块上方设置有用于加工试样的车切一体模块，所述车切一体模块包括与运动模块连接的支座，用于车削试样的车刀，用于切割试样的切磨机构，所述支座上设置有用于安装车刀的刀槽，所述车刀固定在刀槽内，所述支座上还设置有用于安装切磨机构的固定轴孔，所述切磨机构安装在固定轴孔内。

2.根据权利要求1所述的桌面式多功能化学分析样品加工设备，其特征是：所述切磨机构包括安装在固定轴孔内的电主轴，所述电主轴的前端设置有用于切割试样的切片或用于磨削试样的磨片，所述支座在固定轴孔的侧面设置有松紧槽口，所述松紧槽口处设置有锁紧螺孔，所述锁紧螺孔内设置有用于调整松紧槽口固定电主轴的锁紧螺栓。

3.根据权利要求2所述的桌面式多功能化学分析样品加工设备，其特征是：所述刀槽处的支座上设置有压刀螺孔，所述压刀螺孔内设置有用于固定车刀的压刀螺栓，所述车刀与切片设置在支座的同侧。

4.根据权利要求3所述的桌面式多功能化学分析样品加工设备，其特征是：所述运动模块包括相互垂直设置的横向移动器和纵向移动器，所述横向移动器包括设置在底座上的滑轨，与滑轨平行设置的传动丝杠，平铺在滑轨上的大托板，大托板上设置有第一移动轮，大托板在传动丝杠和第一移动轮的协同作用下沿滑轨水平移动，大托板的上方设置有中托板，所述纵向移动器设置在中托板与大托板之间，所述支座固定在中托板上方。

5.根据权利要求4所述的桌面式多功能化学分析样品加工设备，其特征是：所述纵向移动器包括与滑轨垂直的传动轴，设置在大托板上用于放置传动轴的环形轴槽，所述传动轴在传动轴槽内转动，所述环形轴槽的上方两侧开口处设置有楔形滑块，所述中托板的下方设置有嵌套在楔形滑块外侧的楔形滑槽，所述传动轴上设置有传动外螺纹，所述楔形滑槽内设置有与传动外螺纹匹配的传动内螺纹，转动传动轴，中托板在大托板上前后移动。

6.根据权利要求5所述的桌面式多功能化学分析样品加工设备，其特征是：所述中托板的靠近钻铣模块一侧设置有用于固定试样的夹钳，所述钻铣模块包括垂直设置在底座上的钻铣立柱，以及在钻铣立柱上垂直移动的钻铣主轴箱。

7.根据权利要求6所述的桌面式多功能化学分析样品加工设备，其特征是：所述主轴箱外侧设置有用于固定试样的卡盘，所述卡盘对侧的底座上设置有辅助卡盘对试样进行固定的尾座，所述卡盘与尾座之间的连线与滑轨平行。

8.根据权利要求7所述的桌面式多功能化学分析样品加工设备，其特征是：所述加工设备还包括用于测量试样钻铣切车精度的光栅尺，所述光栅尺包括设置在钻铣模块上用于控制钻铣精度的钻铣光栅尺，设置在中托板上用于控制车刀进度的车刀光栅尺，以及设置在大托板上用于控制切割器切割精度的切刀光栅尺。

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