一种数控光谱磨样机的制作方法

1.本技术属于光谱磨样机技术领域，尤其涉及一种数控光谱磨样机。


背景技术：

2.金属试样采用真空直读光谱仪进行化学分析前，都需要进行打磨处理，使金属试样达到真实的检测状态。光谱磨样机用于光谱分析试样的表面制作，将金属试样磨抛成平面，提高光洁度，便于采集各种元素。
3.传统的光谱磨样机一般采用60目砂轮盘，人工手持金属试样利用砂轮盘进行打磨。但是手持金属试样进行磨抛，不仅磨样质量难以控制，磨样效率低下，而且由于光谱磨样机高速旋转，如果磨样过程中手持金属试样不稳或用力过大，容置导致人员、金属试样或光谱磨样机的损伤，存在较大的安全隐患。
4.需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现要素：

5.本技术旨在至少能够在一定程度上解决传统的光谱磨样机的磨样质量难以控制、磨样效率低下，而且存在较大安全隐患的技术问题。为此，本技术提供了一种一种数控光谱磨样机。
6.本技术实施例提供的一种数控光谱磨样机，所述数控光谱磨样机包括：
7.机架；
8.升降组件，设置在所述机架上；
9.第一平移组件，设置在所述升降组件上；
10.磨具组件，设置在所述第一平移组件上；
11.第二平移组件，设置在所述机架上；
12.承台组件，设置在所述第一平移组件上，用于承载固定金属试样；
13.其中，所述第一平移组件和所述第二平移组件的平移方向相垂直。
14.在一些实施方式中，所述升降组件、所述第一平移组件以及所述第二平移组件分别为滑轨结构、丝杠结构或气缸结构中的任意一种。
15.在一些实施方式中，所述承台组件包括：
16.承台本体，用于承载固定所述金属试样；
17.承台调节件，设置在所述承台本体的底部，以调节所述承台本体的高度和/或角度。
18.在一些实施方式中，所述承台本体具有磁性。
19.在一些实施方式中，所述承台本体设有夹具，所述夹具用于夹持所述金属试样。
20.在一些实施方式中，所述数控光谱磨样机还包括：
21.检测组件，设置在所述第二平移组件上，用于获取所述金属试样的信息。
22.在一些实施方式中，所述金属试样的信息包括所述金属试样与所述磨具组件之间的距离和/或所述金属试样的面积。
23.在一些实施方式中，所述检测组件包括激光检测装置。
24.在一些实施方式中，所述数控光谱磨样机还包括：
25.控制组件，设置在所述机架上，且分别与所述升降组件、所述第一平移组件、所述磨具组件、所述第二平移组件、所述承台组件以及所述检测组件分别连接。
26.在一些实施方式中，所述数控光谱磨样机还包括：
27.吸尘组件，包括真空吸尘头和与所述真空吸尘头连通的吸尘管，所述真空吸尘头与所述磨具组件相邻地设置。
28.本技术实施例至少具有如下有益效果：
29.上述数控光谱磨样机，磨具组件可以通过升降组件和第一平移组件移动，承台组件可以通过第二平移组件移动，并且使第一平移组件和第二平移组件的平移方向相垂直，从而可以使磨具组件和承台组件在三维立体方向内相对运动，同时承台组件可以用于承载固定金属试样，通过数控光谱磨样机控制磨具组件和承台组件在三维立体方向内相对运动，精确控制磨具组件对金属试样进行打磨处理，无需人工手持试样，在提高磨样质量的同时可以提高磨样效率，并且避免手持金属试样存在的安全隐患。
30.进一步地，上述数控光谱磨样机中，模组组件和承台组件分别通过第一平移组件和第二平移组件在两个相互垂直的平移方向进行移动，既可以避免平移过程中在两个相互垂直的平移方向上移动可能存在的干涉，而且磨具组件和承台组件分别在一个平移风向上移动，可以使第一平移组件和第二平移组件的结构和设置在机架上的结构更为简单，更便于进行控制。
附图说明
31.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1示出了本技术实施例中数控光谱磨样机的主视图；
33.图2示出了图1中的数控光谱磨样机的俯视图。
34.附图标记：
35.100、机架；200、升降组件；300、第一平移组件；400、磨具组件；500、第二平移组件；600、承台组件；700、吸尘管。
具体实施方式
36.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
37.此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简
化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
38.下面结合附图并参考具体实施例描述本技术：
39.本技术实施例提供了一种数控光谱磨样机，如图1和图2所示，该数控光谱磨样机包括机架100、升降组件200、第一平移组件300、磨具组件400、第二平移组件500以及承台组件600，其中，升降组件200设置在机架100上，第一平移组件300设置在升降组件200上，磨具组件400设置在第一平移组件300上，第二平移组件500设置在机架100上，承台组件600设置在第一平移组件300上且用于承载固定金属试样，第一平移组件300和第二平移组件500的平移方向相垂直。
40.在本实施例的数控光谱磨样机中，磨具组件400可以通过升降组件200和第一平移组件300移动，承台组件600可以通过第二平移组件500移动，并且使第一平移组件300和第二平移组件500的平移方向相垂直，从而可以使磨具组件400和承台组件600在三维立体方向内相对运动，同时承台组件600可以用于承载固定金属试样，通过数控光谱磨样机控制磨具组件400和承台组件600在三维立体方向内相对运动，精确控制磨具组件400对金属试样进行打磨处理，无需人工手持试样，在提高磨样质量的同时可以提高磨样效率，并且避免手持金属试样存在的安全隐患。
41.进一步地，在本实施例的数控光谱磨样机中，模组组件和承台组件600分别通过第一平移组件300和第二平移组件500在两个相互垂直的平移方向进行移动，既可以避免平移过程中在两个相互垂直的平移方向上移动可能存在的干涉，而且磨具组件400和承台组件600分别在一个平移风向上移动，可以使第一平移组件300和第二平移组件500的结构和设置在机架100上的结构更为简单，更便于进行控制。
42.在本实施例的数控光谱磨样机中，机架100用于支撑和设置数控光谱磨样机的各组成部分。可选的，机架100有机台和设置在机台下的支柱，通过调整支柱的高度使设置在机台上的数控光谱磨样机中的承台组件600符合人体工程学原理，以便于将金属试样放置在承台组件600上。进一步可选的，支柱的底部可以设置有调平垫脚或万向轮，以便于对机台进行调平或对数控光谱磨样机进行整体移动。
43.在本实施例的数控光谱磨样机中，升降组件200设置在机架100上，第一平移组件300设置在升降组件200上，磨具组件400设置在第一平移组件300上，从而能够使磨具组件400在升降组件200的带动下上下升降移动，以与金属试样解决进行磨样。磨具组件400设置在第一平移组件300上，同时第二平移组件500设置在机架100上，承台组件600设置在第二平移组件500上，从而能够使磨具组件400在第一平移组件300的带动下在第一平移方向上移动，同时承台组件600在第一平移组件300的带动下在第二平移方向上移动，通过磨具组件400和承台组件600各自的移动，从而可以使磨具组件400在平面上任意角度相对于承台组件600产生移动。通过升降组件200、第一平移组件300和第二平移组件500的协同工作，使磨具组件400在三维方向上相对于承台组件600移动，从而可以对固定在承台组件600上的金属试样进行精准的打磨处理。
44.作为一种可选实施方式，升降组件200、第一平移组件300以及第二平移组件500分别为滑轨结构、丝杠结构或气缸结构中的任意一种。
45.在本技术的数控光谱磨样机中，升降组件200、第一平移组件300以及第二平移组件500的具体结构可以根据数控光谱磨样机的结构需求和精度要求进行适应性选择，并进一步选择相适应的驱动装置进行驱动。
46.例如，升降组件200、第一平移组件300以及第二平移组件500均可以采用滑轨结构，并进一步通过电机作为驱动装置进行驱动。其中，升降组件200包括升降滑轨和升降滑块，升降滑块设置在升降滑轨中并可以在升降电机的驱动下在升降滑轨中上下移动，第一平移组件300与升降滑块连接，从而可以与升降滑块同步升降；第一平移组件300包括第一平移滑轨和第一平移滑块，第一平移滑轨与升降滑块固定连接，第一平移滑块设置在第一平移滑轨中并可以在第一平移电机的驱动下在第一平移滑轨中沿第一平移方向移动，磨具组件400与第一平移滑块连接，从而可以与第一平移滑块同步在第一平移方向移动；第二平移组件500包括第二平移滑轨和第二平移滑块，第一平移滑轨设置在机架100上，第二平移滑块设置在第二平移滑轨中并可以在第二平移电机的驱动下在第二平移滑轨中沿第二平移方向移动，同时，第二平移滑块与承台组件600固定连接，第二平移滑块带动承台组件600同步在第二平移方向移动。
47.在本实施例的数控光谱磨样机中，以升降组件200、第一平移组件300以及第二平移组件500均采用滑轨结构对本技术的数控光谱磨样机的磨具组件400与承台组件600在三维方向上的移动做出示例性描述。在其他实施例中，升降组件200、第一平移组件300以及第二平移组件500可以采用其他相同或不同的且可以相对移动的结构，在此不再赘述。
48.作为一种可选实施方式，如图1和图2所示，在本技术的数控光谱磨样机中，承台组件600包括承台本体和承台调节件。其中，承台本体用于承载固定金属试样，承台调节件设置在承台本体的底部以调节承台本体的高度和/或角度。
49.在本实施例的数控光谱磨样机中，承台本体通过承台调节件设置在机架100上，可以通过承台调节件调节承台本体的高度和角度，以使承台本体可以适用于不同厚度和形状的金属试样。
50.进一步可选地，如图1和图2所示，承台本体包括若干并列设置的承台件，各个承台件可以分别独立在承台调节件的作用下升降，从而可以使承台件可以根据不同厚度的金属试样进行调节，以使金属试样的加工面呈水平状态。
51.作为一种可选实施方式，在本实施例的数控光谱磨样机中，承台本体具有磁性。承台本体通过磁吸固定金属试样，从而可以使磨具组件400对金属试样进行打磨处理。磁吸固定的方式可以使承台组件600的结构更为简单，同时使金属试样的固定操作也更为简便。
52.作为一种可选实施方式，在承台本体上设有夹具，通过夹具用于夹持金属试样。夹具的结构可以采用本领域常规的精密夹具，以对无磁性的金属试样进行固定。
53.在本实施例的数控光谱磨样机中，承台本体本身具有磁性和设有夹具并不矛盾，即承台本体具有磁性和设有夹具可以并存，以分别固定具有磁性的金属试样和无磁的金属试样。
54.作为一种可选实施方式，本实施例的数控光谱磨样机还包括检测组件，检测组件设置在第二平移组件500上，用于获取金属试样的信息。进一步优选地，使检测组件与磨具组件400同步移动。检测组件与磨具组件400可以分别设置在第二平移组件500上并可以同步移动；此外，检测组件可以设置在磨具组件400上，以使检测组件间接设置在第二平移组
件500上，从而确保检测组件与磨具组件400同步移动。
55.在本实施例的数控光谱磨样机中，检测组件用于获取金属试样的信息，以便对数控光谱磨样机进行相应的控制，使磨具组件400对金属试样进行打磨处理。
56.作为进一步可选的实施方式，金属试样的信息包括金属试样与磨具组件400之间的距离和金属试样的面积。为了精确控制磨具组件400对金属试样进行更为精准的打磨处理，故而需要获取金属试样更多和更详细的信息。根据金属试样与磨具组件400之间的距离信息，可以对磨具组件400进行位置调整，使其接近金属试样以对金属试样进行打磨；根据金属试样的面积，可以控制磨具组件400的打磨路径，使数控光谱磨样机可以进行自动打磨，减少人工干预的程度或步骤，减少操作步骤和操作难度。
57.作为一种可选实施方式，在本实施例的数控光谱磨样机中，检测组件包括激光检测装置。检测装置通过激光检测装置扫描金属试样，获取磨具组件400与金属试样之间的距离等金属试样的信息。进一步可选的，检测组件还可以包括其他用于获取金属试样信息的装置，例如检测组件还可以包括工业相机，通过工业相机获取金属试样的边界等信息。
58.作为进一步可选实施方式，本实施例的数控光谱磨样机还包括控制组件，该控制组件设置在机架100上，且分别与升降组件200、第一平移组件300、磨具组件400、第二平移组件500、承台组件600以及检测组件分别连接。通过控制组件分别与升降组件200、第一平移组件300、磨具组件400、第二平移组件500、承台组件600以及检测组件连接，控制组件可以根据检测组件获取的金属试样信息调整承台组件600水平，并进一步控制升降组件200、第一平移组件300以及第二平移组件500移动，从而使磨具组件400可以移动至金属试样的加工位置并对金属试样进行精确的打磨处理。
59.在本实施例的数控光谱磨样机中，通过控制组件控制升降组件200、第一平移组件300以及第二平移组件500移动，可以使磨具组件400的砂轮升降精度达到0.001mm～0.02mm，即打磨精度可以达到0.001mm～0.02mm；同时可以使磨具组件400的砂轮在第一平移方向和第二平移方向的移动范围达到300mm以上，优选的，使磨具组件400的砂轮在第一平移方向和第二平移方向的移动范围达到500mm以上，更进一步优选的，使磨具组件400的砂轮在第一平移方向和第二平移方向的移动范围达到300mm～800mm。
60.作为进一步可选实施方式，本实施例的数控光谱磨样机还包括吸尘组件，该吸尘组件包括真空吸尘头和与真空吸尘头连通的吸尘管700，真空吸尘头与磨具组件400相邻地设置。吸尘组件的真空吸尘头与磨具组件400相邻地设置，在数控光谱磨样机对金属试样进行打磨处理时，真空吸尘头可以及时地将磨削产生的金属碎屑吸走，避免金属碎屑附着在金属试样表面影响打磨精度，此外还可以避免金属碎屑沉积在承台组件600等位置影响其移动或金属碎屑污染工作环境。
61.本实施例的数控光谱磨样机的工作方法如下：
62.将金属试样放置在承台本体上，利用承台本体的强磁性磁吸固定金属试样，并通过承台调节件调整金属试样的高度以及金属试样水平；
63.通过检测装置获取金属试样的信息，计算金属试样的面积、在第一平移方向上的距离、在第二平移方向上的距离；
64.控制组件根据检测装置获得的金属试样信息，调整磨具组件400的砂轮水平，并设置砂轮的下降位移、在第一平移方向上的平移位移和第二平移方向上的平移位移以及打磨
循环次数；
65.控制组件控制磨具组件400以及升降组件200、第一平移组件300以及第二平移组件500动作，使数控光谱磨样机对金属试样进行自动打磨。
66.相比于传统的手持金属试样进行打磨处理存在粗糙度不一致，磨样质量难以控制的问题，
67.本实施例的数控光谱磨样机在磨样工作时，不仅可以使实验面粗糙精度大大提高，进而提高真空直读光谱仪实验精度，还可以消除手持金属试样存在的伤受、金属试样废除等安全风险，提高了安全生产能力。
68.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，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触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。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，或仅仅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，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
69.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
70.需要说明的是，本技术实施例中所有方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
71.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
72.另外，在本技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个所述特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
73.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
74.另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方
案的结合不存在，也不在本技术要求的保护范围之内。
75.尽管已经示出和描述了本技术的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本技术的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种数控光谱磨样机，其特征在于，所述数控光谱磨样机包括：机架；升降组件，设置在所述机架上；第一平移组件，设置在所述升降组件上；磨具组件，设置在所述第一平移组件上；第二平移组件，设置在所述机架上；承台组件，设置在所述第一平移组件上，用于承载固定金属试样；其中，所述第一平移组件和所述第二平移组件的平移方向相垂直。2.如权利要求1所述的数控光谱磨样机，其特征在于，所述升降组件、所述第一平移组件以及所述第二平移组件分别为滑轨结构、丝杠结构或气缸结构中的任意一种。3.如权利要求1所述的数控光谱磨样机，其特征在于，所述承台组件包括：承台本体，用于承载固定所述金属试样；承台调节件，设置在所述承台本体的底部，以调节所述承台本体的高度和/或角度。4.如权利要求3所述的数控光谱磨样机，其特征在于，所述承台本体具有磁性。5.如权利要求3所述的数控光谱磨样机，其特征在于，所述承台本体设有夹具，所述夹具用于夹持所述金属试样。6.如权利要求1至5任意一项所述的数控光谱磨样机，其特征在于，所述数控光谱磨样机还包括：检测组件，设置在所述第二平移组件上，用于获取所述金属试样的信息。7.如权利要求6所述的数控光谱磨样机，其特征在于，所述金属试样的信息包括所述金属试样与所述磨具组件之间的距离和/或所述金属试样的面积。8.如权利要求6所述的数控光谱磨样机，其特征在于，所述检测组件包括激光检测装置。9.如权利要求6所述的数控光谱磨样机，其特征在于，所述数控光谱磨样机还包括：控制组件，设置在所述机架上，且分别与所述升降组件、所述第一平移组件、所述磨具组件、所述第二平移组件、所述承台组件以及所述检测组件分别连接。10.如权利要求6所述的数控光谱磨样机，其特征在于，所述数控光谱磨样机还包括：吸尘组件，包括真空吸尘头和与所述真空吸尘头连通的吸尘管，所述真空吸尘头与所述磨具组件相邻地设置。

技术总结
本申请公开了一种数控光谱磨样机，包括：机架；升降组件，设置在机架上；第一平移组件，设置在升降组件上；磨具组件，设置在第一平移组件上；第二平移组件，设置在机架上；承台组件，设置在第一平移组件上，用于承载固定金属试样；其中，第一平移组件和第二平移组件的平移方向相垂直。上述数控光谱磨样机，可以使磨具组件和承台组件在三维立体方向内相对运动，同时承台组件可以用于承载固定金属试样，通过数控光谱磨样机控制磨具组件和承台组件在三维立体方向内相对运动，精确控制磨具组件对金属试样进行打磨处理，无需人工手持试样，在提高磨样质量的同时可以提高磨样效率，并且避免手持金属试样存在的安全隐患。手持金属试样存在的安全隐患。手持金属试样存在的安全隐患。


技术研发人员：童岚
受保护的技术使用者：中车长江车辆有限公司
技术研发日：2023.04.04
技术公布日：2023/9/19