[发明专利]一种金相试样抛光机

说明书

技术领域

本发明属于金属表面微加工的技术领域，更具体地讲，涉及一种能够实现自动控制的金相试样抛光机。

背景技术

金属材质试样表面粗糙度对试样的性能等有重要的影响。而金属材质试样在经刀具、激光等加工后会形成毛刺、金属堆积的现象，增加金属试样表面的粗糙度，影响其使用性能。

机械抛光作为一种重要的抛光方法，在目前的金相试样抛光领域仍是不可或缺的。而对于市场上现有的金相试样抛光机，一般都要人手工进行操作，人的作业量比较大，人为因素对抛光质量的影响很大；另外抛光机上一般只有一个一种大小金相抛光颗粒的抛光轮，要实现由粗到细的金相抛光，必须停止抛光机运行，更换抛光轮，因此是非常麻烦、且浪费时间。

因此，有必要对现有金相试样抛光机进行改进，以减少人的作业量、节省时间并提高抛光的质量。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种能够实现抛光过程的全自动化、实现抛光过程的由粗到细，节省人力物力并提高抛光质量的金相试样抛光机。

本发明提供了一种金相试样抛光机，所述金相试样抛光机包括机架、安装在所述机架上的抛光单元、试样夹持单元和试样升降单元以及控制单元，其中，

所述抛光单元包括第一电机、旋转杆和若干块抛光轮，所述第一电机安装在机架上，所述旋转杆通过底端竖直地安装在所述第一电机上并能够在第一电机的带动下旋转，所述若干块抛光轮间隔地安装在旋转杆上并且能够随着旋转杆一起旋转；

所述试样夹持单元包括固定架、第二电机、悬臂杆、试样夹具、压力传感器和扭矩传感器，所述第二电机安装在所述固定架上，所述悬臂杆与第二电机的旋转轴固定连接并能够在第二电机的带动下旋转预定的角度，所述试样夹具安装在悬臂杆的末端并且所述悬臂杆的长度能够使夹持的试样位于所述若干块抛光轮中任意一块抛光轮的正上方，所述压力传感器安装在试样夹具上并用于测量试样与抛光轮之间的接触压力，所述扭矩传感器安装在固定架上并用于测量试样与抛光盘之间的摩擦扭矩；

所述试样升降单元包括第三电机、丝杆和滑块，所述第三电机安装在机架上，所述丝杆的底端与所述第三电机连接且丝杆的顶端与机架连接，所述丝杆能够在第三电机的带动下旋转，所述试样夹持单元的固定架安装在所述滑块上并且所述滑块套装在丝杆上，所述滑块能够随着丝杆的转动上下移动，；

所述控制单元包括计算机和数据采集卡，所述数据采集卡采集所述第一电机、第二电机、第三电机的数据信息并经转换后传递至计算机，所述计算机根据所述数据采集卡采集的数据信息控制金相试样抛光机的全抛光过程。

根据本发明的金相试样抛光机的一个实施例，所述抛光单元还包括平衡杆，所述旋转杆的顶端通过平衡杆与机架连接。

根据本发明的金相试样抛光机的一个实施例，所述试样升降单元还包括设置在机架上的上端防碰撞子单元和下端防碰撞子单元，所述滑块在运动至上极限位置时能够触碰到所述上端防碰撞子单元且在运动至下极限位置时能够触碰到所述下端防碰撞子单元。

根据本发明的金相试样抛光机的一个实施例，所述数据采集卡还采集所述压力传感器、扭矩传感器、上端防碰撞子单元和下端防碰撞子单元的数据信息并经转换后传递至计算机。

根据本发明的金相试样抛光机的一个实施例，所述上端防碰撞子单元和下端防碰撞子单元与金相试样抛光机的电源控制开关电连接。

根据本发明的金相试样抛光机的一个实施例，所述若干块抛光轮的表面具有不同大小的金相抛光颗粒以实现从粗抛光到细抛光的全抛光过程。

根据本发明的金相试样抛光机的一个实施例，所述悬臂杆的旋转角度为0～90°，所述第一电机。第二电机和第三电机为变频可调速电机。

根据本发明的金相试样抛光机的一个实施例，由试样升降单元带动试样夹持单元上下移动并调整试样在垂直方向的位置，由试样夹持单元调整试样在水平方向的角度位置，由试样升降单元和试样夹持单元配合进行抛光轮的更换。

根据本发明的金相试样抛光机的一个实施例，所述计算机根据扭矩传感器测量的摩擦扭矩计算得到的摩擦系数判断是否需要更换抛光轮或者判断是否需要终止抛光。

根据本发明的金相试样抛光机的一个实施例，所述计算机根据压力传感器测量得到的接触压力判断试样与抛光轮接触时试样所处的上下位置。