本發(fā)明涉及圓片試樣制備裝置領(lǐng)域，具體而言，涉及一種圓片試樣的自動(dòng)打磨裝置。

背景技術(shù)：

科研以及工業(yè)研發(fā)中，經(jīng)常需要制備特定規(guī)格的試樣，以便測試其物理性能。例如，熱電材料研發(fā)中，需要測試試樣的熱導(dǎo)率。熱導(dǎo)率測試一般地要求試樣直徑為12.7mm或10mm的圓片。為了減少圓片制備過程引入污染成分，影響新材料的性能測試，不適宜使用線切割進(jìn)行圓片加工。對于新材料研發(fā)，一般具有初期制備量少、材料昂貴等特點(diǎn)，使用傳統(tǒng)的車銑加工方式存在廢品率高、切削量大、加工處理復(fù)雜。此外，為了減少新材料的研發(fā)周期，降低研究成本，提高研究效益。一般地需要快速、少量制備所需樣品進(jìn)行測試性能以便進(jìn)行研究策略調(diào)整，是新材料研究中至關(guān)重要的一環(huán)。因此，研究工作中，試樣的圓片打磨通常是采用手工打磨。但手工打磨存在效率低、試樣打磨的可靠性與穩(wěn)定性難以保證的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種圓片試樣的自動(dòng)打磨裝置，旨在改善現(xiàn)有打磨設(shè)備打磨復(fù)雜易損壞材料以及人工打磨效率低、試樣質(zhì)量難以保證的問題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種圓片試樣的自動(dòng)打磨裝置，包括：

試樣裝載單元，用于裝載預(yù)加工的試樣；

驅(qū)動(dòng)單元，驅(qū)動(dòng)所述試樣裝載單元旋轉(zhuǎn)；

進(jìn)給磨削單元，沿試樣的徑向進(jìn)給磨削；所述進(jìn)給磨削單元包括進(jìn)給調(diào)節(jié)組件、彈性組件和磨削組件，所述磨削組件至少與一組所述彈性組件連接，所述彈性組件沿進(jìn)給方向產(chǎn)生彈力；

所述進(jìn)給調(diào)節(jié)組件位于磨削組件側(cè)邊，所述進(jìn)給調(diào)節(jié)組件包括導(dǎo)軌、限位壓塊和調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)件，所述限位壓塊設(shè)在所述導(dǎo)軌上，所述調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)所述限位壓塊沿所述導(dǎo)軌移動(dòng)；所述進(jìn)給調(diào)節(jié)組件的圓周側(cè)邊設(shè)有與所述限位壓塊配合的移動(dòng)壓塊。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，所述移動(dòng)壓塊的兩側(cè)分別設(shè)有所述彈性組件。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，所述彈性組件包括彈簧和固定塊，所述彈簧的一端連接在所述移動(dòng)壓塊上，所述彈簧的另一端連接在所述固定塊上，所述固定塊的設(shè)定位置可調(diào)。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，所述試樣裝載單元包括緊固組件和鎖止組件，所述緊固組件包括兩個(gè)分別設(shè)在試樣兩側(cè)的緊固盤，所述驅(qū)動(dòng)單元與其中一個(gè)所述緊固盤連接，所述驅(qū)動(dòng)單元帶動(dòng)其中一個(gè)所述緊固盤沿軸向移動(dòng)壓緊試樣。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，所述鎖止組件包括齒條、調(diào)節(jié)輪和鎖止塊，所述齒條設(shè)在所述驅(qū)動(dòng)單元的軸向側(cè)邊，所述調(diào)節(jié)輪與所述齒條配合，所述鎖止塊設(shè)在所述調(diào)節(jié)輪上，所述鎖止塊與齒條鎖止配合或者脫離與齒條的配合。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，所述鎖止塊為凸輪結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，所述緊固盤朝向試樣一面設(shè)有緩沖墊。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，所述進(jìn)給調(diào)節(jié)組件的導(dǎo)軌上設(shè)有刻度，刻度指示磨削平面與試樣裝載裝置旋轉(zhuǎn)軸之間的距離。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，所述磨削組件包括驅(qū)動(dòng)組件、承載臺(tái)和磨削片，所述磨削片設(shè)在所述承載臺(tái)上，所述驅(qū)動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)所述承載臺(tái)沿進(jìn)給軸向往復(fù)移動(dòng)。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，所述打磨裝置還包括磨削液噴灑裝置，所述磨削液噴灑裝置包括噴灑頭，所述噴灑頭為萬向噴灑頭。

本發(fā)明的有益效果是：通過上述設(shè)計(jì)得到的圓片試樣的自動(dòng)打磨裝置，使用時(shí)，通過試樣裝載單元夾持試樣，驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)試樣裝載單元旋轉(zhuǎn)，通過進(jìn)給磨削單元對試樣進(jìn)行磨削。進(jìn)給磨削單元還通過進(jìn)給調(diào)節(jié)組件控制磨削試樣的進(jìn)給量，通過彈性組件實(shí)現(xiàn)施加磨削壓力以及起到緩沖的作用。本發(fā)明能夠適用不同規(guī)格的圓片試樣的制作，能夠?qū)Υ蚰A片直徑的高精度控制，可自動(dòng)打磨圓片，提高生產(chǎn)效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施方式的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例，圓片試樣的自動(dòng)打磨裝置的示意圖；

圖標(biāo)：進(jìn)給磨削單元1；試樣裝載單元2；磨削液噴灑裝置3；驅(qū)動(dòng)單元4；試樣5；磨削組件11；驅(qū)動(dòng)組件111；承載臺(tái)112；磨削片113；移動(dòng)壓塊114；彈性組件12；固定塊121；彈簧122；進(jìn)給調(diào)節(jié)組件13；導(dǎo)軌131；限位壓塊132；調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)件133；緊固組件21；緊固盤211；緩沖墊212；鎖止組件22；齒條221；調(diào)節(jié)輪222；鎖止塊223；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件41；傳動(dòng)軸411；連軸器412；連接件42。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施方式的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施方式中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施方式中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施方式是本發(fā)明一部分實(shí)施方式，而不是全部的實(shí)施方式?；诒景l(fā)明中的實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施方式，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施方式的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施方式?；诒景l(fā)明中的實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施方式，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的設(shè)備或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)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觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。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，或僅僅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，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

實(shí)施例1，參照圖1所示，一種圓片試樣5的自動(dòng)打磨裝置包括試樣裝載單元2、驅(qū)動(dòng)單元4、進(jìn)給磨削單元1以及用于設(shè)置這些單元結(jié)構(gòu)的基座。試樣裝載單元2用于裝載預(yù)加工的試樣5，所述驅(qū)動(dòng)單元4驅(qū)動(dòng)所述試樣裝載單元2旋轉(zhuǎn)，所述進(jìn)給磨削單元1沿試樣5的徑向進(jìn)給磨削。能夠適用不同規(guī)格的圓片打磨，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化打磨圓片試樣5，提高試樣5的制備效率。

試樣裝載單元2與驅(qū)動(dòng)單元4：

試樣裝載單元2包括緊固組件21和鎖止組件22。所述緊固組件21包括兩個(gè)分別設(shè)在試樣5兩側(cè)的緊固盤211，緊固盤211朝向遠(yuǎn)離試樣5一側(cè)伸出連接軸。其中一個(gè)緊固盤211通過軸承設(shè)在基座上，此緊固盤211可繞軸向旋轉(zhuǎn)但不能夠沿軸向移動(dòng)。所述驅(qū)動(dòng)單元4與另一個(gè)所述緊固盤211連接，所述驅(qū)動(dòng)單元4帶動(dòng)連接的所述緊固盤211沿軸向移動(dòng)壓緊試樣5；所述驅(qū)動(dòng)單元4帶動(dòng)試樣裝載單元2與試樣5一起旋轉(zhuǎn)。通過這種結(jié)構(gòu)的試樣裝載單元2，使得兩個(gè)緊固盤211之間的間距可調(diào)，能夠適用不同厚度的圓片預(yù)加工試樣5的裝夾，能夠滿足試樣5制作量少、快速的要求。

優(yōu)選的，所述驅(qū)動(dòng)單元4包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件41，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件41伸出傳動(dòng)軸411與所述緊固盤211的連接軸連接。所述傳動(dòng)軸411與連接軸通過聯(lián)軸器412連接。在驅(qū)動(dòng)單元4壓緊試樣5后，所述驅(qū)動(dòng)單元4能夠帶動(dòng)所述緊固組件21與試樣5一起穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)，避免旋轉(zhuǎn)發(fā)生偏移，保證圓盤打磨的圓度、尺寸具有較高精度。所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件41可以采用電機(jī)等結(jié)構(gòu)。

更優(yōu)選的，所述緊固盤211朝向試樣5一面設(shè)有緩沖墊212，能夠保護(hù)試樣5不被破損，且通過緩沖墊212與試樣5之間具有較大的摩擦力，進(jìn)一步提高試樣5固定的穩(wěn)定性。緩沖墊212可更換，緩沖墊212還起到了保護(hù)緊固盤211的作用，延長緊固盤211的使用壽命。緩沖墊212可以采用橡膠、硅膠等材料制成，為了進(jìn)一步提高試樣5固定的穩(wěn)定性，可以通過膠布等可拆固定件加以固定。

所述鎖止組件22設(shè)在連接件42側(cè)邊或者傳動(dòng)軸411側(cè)邊或者與傳動(dòng)軸411連接的緊固盤211側(cè)邊，優(yōu)選設(shè)在連接件42的側(cè)邊。當(dāng)驅(qū)動(dòng)單元4在軸向上移動(dòng)到位壓緊試樣5后，通過鎖止組件22固定驅(qū)動(dòng)單元4與緊固盤211的軸向位置，避免緊固盤211在旋轉(zhuǎn)打磨過程中沿軸向移動(dòng)，使得試樣5不能被穩(wěn)定夾持加工。提高試樣5打磨過程中固定穩(wěn)定性。

優(yōu)選的，所述鎖止組件22包括齒條221、調(diào)節(jié)輪222和鎖止塊223。所述齒條221設(shè)在所述驅(qū)動(dòng)單元4或者與驅(qū)動(dòng)單元4連接的緊固盤211或者聯(lián)軸器的軸向側(cè)邊，所述調(diào)節(jié)輪222與所述齒條221配合。所述鎖止塊223設(shè)在所述調(diào)節(jié)輪222上，所述鎖止塊223可對齒條221軸向移動(dòng)鎖止或者松開。當(dāng)緊固盤211夾緊試樣5，緊固盤211在軸向的位置固定后，將鎖止塊223卡入齒條221的嚙合齒內(nèi)。

更優(yōu)選的，所調(diào)節(jié)輪222采用手輪或者旋鈕等結(jié)構(gòu)，所述鎖止塊223為凸輪結(jié)構(gòu)，所述鎖止塊223與所述調(diào)節(jié)輪222可轉(zhuǎn)動(dòng)連接。當(dāng)驅(qū)動(dòng)單元4需要帶動(dòng)緊固盤211沿軸向移動(dòng)時(shí)，撥動(dòng)鎖止塊223脫離與齒條221的配合；緊固盤211需要固定時(shí)，撥動(dòng)鎖止塊223卡入齒條221形成鎖止配合。能夠方便鎖止與脫離鎖止兩種狀態(tài)的切換，使用方便、有效，實(shí)用性強(qiáng)。

進(jìn)給磨削單元1：

所述進(jìn)給磨削單元1包括進(jìn)給調(diào)節(jié)組件13、彈性組件12和磨削組件11。進(jìn)給調(diào)節(jié)組件13能夠調(diào)節(jié)設(shè)置進(jìn)給量，使得磨削的量可控，能夠提高試樣5打磨的直徑尺寸精度，保證試樣5的可靠性、穩(wěn)定性。通過進(jìn)給調(diào)節(jié)組件13結(jié)構(gòu)調(diào)控不同進(jìn)給量，還能夠根據(jù)需要加工不同直徑的圓片試樣5，滿足不同規(guī)格圓片的加工需求。

所述磨削組件11包括驅(qū)動(dòng)組件111、承載臺(tái)112和磨削片113，所述磨削片113設(shè)在所述承載臺(tái)112上，所述磨削片113可以更換，優(yōu)選的磨削片113的材質(zhì)采用金剛石磨片、磨刀石等。所述驅(qū)動(dòng)組件111驅(qū)動(dòng)所述承載臺(tái)112沿進(jìn)給軸向往復(fù)移動(dòng)，使得磨削組件11能夠根據(jù)不同規(guī)格的試樣5調(diào)節(jié)磨削組件11的初始位置。

優(yōu)選的，所述進(jìn)給調(diào)節(jié)組件13位于磨削組件11側(cè)邊，避免進(jìn)給調(diào)節(jié)組件13干涉磨削加工。所述進(jìn)給調(diào)節(jié)組件13包括導(dǎo)軌131、限位壓塊132和調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)件133，所述限位壓塊132設(shè)在所述導(dǎo)軌131上。所述調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)件133驅(qū)動(dòng)所述限位壓塊132沿所述導(dǎo)軌131移動(dòng)；所述進(jìn)給調(diào)節(jié)組件13的圓周側(cè)邊設(shè)有與所述限位壓塊132配合的移動(dòng)壓塊114，通過限位壓塊132與移動(dòng)壓塊114的配合限制磨削組件11的進(jìn)給量，當(dāng)移動(dòng)壓塊114碰觸到限位壓塊132后，磨削組件11不再繼續(xù)移動(dòng)。能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)，通過導(dǎo)軌131的導(dǎo)向?qū)崿F(xiàn)平穩(wěn)調(diào)節(jié)、提高進(jìn)給量調(diào)控的精度。

優(yōu)選的，所述進(jìn)給調(diào)節(jié)組件13的導(dǎo)軌131上設(shè)有刻度，刻度指示磨削平面與試樣5裝載裝置旋轉(zhuǎn)軸之間的距離。通過可讀取刻度，使得使用者能夠進(jìn)一步準(zhǔn)確控制進(jìn)給量，且方便使用者更加要計(jì)算、設(shè)置進(jìn)給量。

優(yōu)選的，所述磨削組件11至少與一組所述彈性組件12連接，所述彈性組件12沿進(jìn)給方向產(chǎn)生彈力。所述彈性組件12能夠讓磨削組件11對試樣5產(chǎn)生磨削壓力，此外在磨削組件11遇到試樣5圓周不規(guī)則時(shí)，彈性組件12產(chǎn)生的彈力能夠發(fā)生改變，更有利于將試樣5磨圓，還能夠在圓周不規(guī)則時(shí)起到緩沖作用。

更優(yōu)選的，所述移動(dòng)壓塊114的兩側(cè)分別設(shè)有所述彈性組件12。述彈性組件12包括彈簧122和固定塊121，彈簧122沿軸向放置。所述彈簧122的一端連接在所述移動(dòng)壓塊114上，所述彈簧122的另一端連接在所述固定塊121上，所述固定塊121的設(shè)定位置可調(diào)。預(yù)磨削的初始狀態(tài)，使得靠近試樣5的彈性組件12的彈簧122處于拉伸狀態(tài)，遠(yuǎn)離試樣5的彈性組件12的彈簧122處于壓縮狀態(tài)。具有緩沖、回復(fù)快且平穩(wěn)的優(yōu)點(diǎn)。固定塊121的初始位置可以調(diào)整，使得彈簧122的預(yù)伸縮量可以調(diào)整，放置磨削過程對試樣5造成沖擊。

所述打磨裝置還包括磨削液噴灑裝置3，所述磨削液噴灑裝置3包括噴灑頭、儲(chǔ)液盒、泵等，儲(chǔ)液盒內(nèi)裝有潤滑液，泵與儲(chǔ)液盒通過連接管連接，泵給潤滑液噴灑提供動(dòng)力。所述噴灑頭為萬向噴灑頭，噴灑頭對準(zhǔn)磨削部位進(jìn)行潤滑液噴灑，噴灑頭可以多方位旋轉(zhuǎn)，能夠較大面積、多方位的為磨削位置進(jìn)行降溫、潤滑。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。