一種實驗室專用的金屬復合材料表面預處理打磨機及打磨方法
【專利摘要】一種實驗室專用的金屬復合材料表面預處理打磨機及打磨方法，包括機架、設置在機架上的電機和主軸、磨具、設有水平伺服電動推桿的墊板、設有豎直伺服電動推桿及壓力傳感器的支架、控制系統，其中電機的輸出軸連接主軸，磨具套設在主軸上，墊板位于磨具下方，支架設于墊板底部并可沿機架上下滑動，在墊板上設有若干個用于固定金屬復合材料的吸盤，控制系統與電機、水平伺服電動推桿、壓力傳感器、豎直伺服電動推桿信號連接，因而該控制系統可控制電機的轉速、水平伺服電動推桿的往復運動，還可根據壓力傳感器接收到的壓號信號調整豎直伺服電動推桿動作。該打磨機及打磨方法可對金屬材料的表面進行均勻往復打磨，使得金屬材料表面打磨更均勻。
【專利說明】一種實驗室專用的金屬復合材料表面預處理打磨機及打磨方法
【技術領域】
[0001]本發明主要涉及金屬復合材料加工設備【技術領域】，尤其是指一種實驗室專用的金屬復合材料表面預處理打磨機及打磨方法。
【背景技術】
[0002]在金屬復合材料的加工過程中，在金屬材料復合前需對該金屬材料的結合表面進行打磨。實際生產過程中，一般是使用刷輥機對金屬材料的表面進行打磨，但該刷輥機并不適用于實驗室。在實驗室中，我們通常是采用結構輕便的手持角向磨光機對金屬材料的表面進行打磨，但由于在使用手持角向磨光機對金屬材料進行打磨時，打磨的力度難以控制，易造成金屬材料的表面打磨不均勻，進而影響到后續金屬材料復合時的結合強度，最后加工得到的金屬復合材料的質量難得保證。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種實驗室專用的金屬復合材料表面預處理打磨機，該打磨機結構輕便，適用于實驗室，使用該打磨機對金屬材料表面進行打磨時，可保證金屬材料表面打磨均勻，進而保證后續金屬材料復合時的結合強度。
[0004]本發明的目的在于提供一種打磨方法，該打磨方法可實現對金屬材料表面的均勻打磨。
[0005]為達到上述目的，本發明所采用的技術方案為:
[0006]一種實驗室專用的金屬復合材料表面預處理打磨機，其包括機架、設置在機架上的電機和主軸、磨具、設有水平伺服電動推桿的墊板，其中電機的輸出軸連接主軸，磨具套設在主軸上，墊板位于磨具下方且可水平往復滑動，在墊板上設有若干個用于固定金屬材料的吸盤。
[0007]金屬材料通過吸盤固定于墊板上方，磨具可以直接接觸金屬材料的表面，水平伺服電動推桿帶動墊板作水平往復移動，進而帶動金屬材料于磨具底部作水平往復運動，電機帶動主軸轉動，使磨具轉動，由于金屬材料可于磨具底部作水平往復運動，因而金屬材料的表面可以接受磨具的持續打磨，保證磨具對金屬材料的表面進行均勻打磨，從而獲得打磨效果一致的金屬材料表面。由上述可知，利用本發明打磨金屬材料表面更均勻，打磨效果更好，使得金屬材料可更好地實現復合，且由于金屬材料是由水平伺服電動推桿帶動其于磨具下方接受打磨的，因而避免了實驗人員在使用手持角向磨光機對金屬材料進行打磨時被打磨機擊中的風險，更為安全。
[0008]依上述結構，在所述機架上設有帶豎直伺服電動推桿的支架，在所述支架上設有壓力傳感器，該支架可沿所述機架上下滑動，所述墊板設置在支架頂部，在該打磨機上設有控制系統，該控制系統分別與電機、水平伺服電動推桿、豎直伺服電動推桿、壓力傳感器信號連接。控制系統可調節電機的轉速、控制水平伺服電動推桿的往復動作，該控制系統還可根據壓力傳感器接收到的壓力信號控制豎直伺服電動推桿動作，進而調整支架在豎直方向上的位置，保證金屬材料表面與磨具表面的接觸力始終恒定，從而保證金屬材料表面的各個點被打磨的程度相同，從而更好地保證金屬材料表面的打磨效果。
[0009]作為本發明的一種優選方案，所述主軸外套設有套筒，所述磨具設置在套筒外。由于主軸上套設有套筒，因而可根據需要于套筒上更換不同的磨具，更為方便。
[0010]作為本發明的一種優選方案，機架上開設有一滑槽，電機的底座對應安裝于機架的滑槽上。由于機架上對電機的安裝位開設有滑槽，因而電機可依需要調整其安裝位置，從而使得磨具的位置得到相應的調整。
[0011]一種基于上述實驗室專用的金屬復合材料表面預處理打磨機的打磨方法，其包括以下步驟:
[0012]A.控制水平伺服電動推桿中推桿的行程回到水平伺服電動推桿中的行程開關的極限位置，將金屬材料放置在墊板上固定；
[0013]B.啟動電機帶動磨具轉動；
[0014]C.控制水平伺服電動推桿帶動墊板作往復運動。
[0015]在步驟A與步驟B之間中還包括一步驟Al:控制豎直伺服電動推桿及水平伺服電動推桿使金屬材料與磨具接觸，記錄該水平方向上的位置為接觸位置，測量此時豎直伺服電動推桿上推桿承受的壓力，得到一初始壓力值，設定一壓力參考值，控制豎直伺服電動推桿的推桿動作，使得初始壓力值等于壓力參考值；在步驟B與步驟C之間還包括一步驟BI:設定水平伺服電動推桿中推桿行程的初始位置為步驟Al中的接觸位置，設定水平伺服電動推桿中推桿的行程長度為金屬材料的長度；所述步驟C后還包括以下步驟:
[0016]D.測量豎直伺服電動推桿上推桿所承受的壓力，得到一壓力測量值；
[0017]E.判斷壓力測量值是否等于壓力參考值，若是，返回步驟D，若否，進入下一步；
[0018]F.控制豎直伺服電動推桿的推桿動作，以使得壓力測量值等于壓力參考值，然后返回步驟D。
[0019]在步驟B中，電機按照設定的轉速帶動磨具轉動。
[0020]本發明所帶來的有益效果為:
[0021]本發明的一種實驗室專用的金屬復合材料表面預處理打磨機及打磨方法可對金屬材料的表面進行水平往復打磨，可獲得打磨效果一致的金屬材料表面，使得金屬材料打磨更均勻，避免了實驗人員在使用手持角向磨光機對金屬材料進行打磨時被打磨機擊中的風險，更為安全。本發明的打磨方法還可電機的轉速進行無級調節，進而實現對磨具速度的無級調節，因而可以保證實驗參數多樣化，利于科研，且該方法可控制金屬材料在水平方向上往復運動，使金屬材料表面自動接受磨具的打磨，另外，該方法可根據壓力傳感器接收到的壓力信號自動調整支架在豎直方向上的位置，保證金屬材料表面與磨具表面的接觸力始終恒定，從而保證金屬材料表面的各個點被打磨的程度相同，從而更好地保證金屬材料表面的打磨效果。
[0022]下面結合附圖及具體實施例對本發明作進一步的說明:
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1為本發明實施例的側面結構示意圖；
[0024]圖2為本發明實施例的俯視圖；
[0025]圖3為本發明實施例的打磨方法流程圖。
【具體實施方式】
[0026]如圖1-2所示，本發明的一種實驗室專用的金屬復合材料表面預處理打磨機包括有機架1、電機2、磨具6和支架16，機架I的上表面開設有一滑槽101，電機2的底座固定安裝在滑槽101上，因而可根據需要調整電機2在滑槽101的安裝位置，使用起來更方便靈活，電機2的輸出軸通過一聯軸器3與一主軸5連接，主軸5通過帶座軸承4安裝在機架I上，主軸5上套設有套筒20，套筒20的兩端通過法蘭7安裝在主軸套設在主軸5上，磨具6設置在套筒20外，因而可根據需要于套筒20上更換不同的磨具6，可根據樣品的形狀置不同尺寸的磨具，更為方便，在本實施例中，磨具6將套筒20的外表面包覆，即磨具6的長度與套筒20的長度相同，因而可增加磨具6的摩擦面積，便于加工大面積的樣品。支架16縱向滑動連接于機架I設有磨具6的一側上，支架16滑動連接于機架I的滑軌17上，支架16與一豎直伺服電動推桿15連接,該豎直伺服電動推桿15豎直設置于支架16的一側,且支架16上設有一壓力傳感器19,該壓力傳感器19與豎直伺服電動推桿15電連接,該豎直伺服電動推桿15豎直設置于支架16的一側。支架16的頂部安裝有一水平導軌13，水平導軌13通過螺栓固定于支架16上，水平導軌13上套設有滑塊12，滑塊12可沿水平導軌13滑動，滑塊12的上方安裝有一墊板11，墊板11通過螺栓固定于滑塊12的上方，且該墊板11對應設于磨具6的下方，墊板11上表面固設有若干吸盤，優選地，吸盤一般為電磁吸盤9，金屬材料10被吸附固定于電磁吸盤9上,金屬材料10位于磨具6的下方,且金屬材料10的表面與磨具6的底部接觸，墊板11上連接有一水平伺服電動推桿14，水平伺服電動推桿14安裝于支架16上。機架I底部安裝有減震地腳18，因而可在打磨機打磨時吸震，使得本實施例的打磨效果更好，且可使得本實施例的各元器件得以保護，不易出現松動。在本實施例上還設有控制系統，該控制系統分別與電機2、水平伺服電動推桿14、豎直伺服電動推桿
15、壓力傳感器19信號連接。
[0027]本發明的一種實驗室專用的金屬復合材料表面預處理打磨機的工作過程為:電機2工作，電機2的輸出軸帶動主軸5轉動，進而帶動主軸5上的磨具6轉動，其中電機2的轉速受控制系統控制，控制系統控制水平伺服電動推桿14帶動墊板11于磨具6的下方作水平往復移動，使得固設于墊板11上方的金屬材料10于磨具6的底部接受打磨。支架16上的壓力傳感器19可接收到支架16施予的壓力信號，控制系統根據壓力傳感器19接收到的壓力信號自動調整豎直伺服電動推桿15動作，豎直伺服電動推桿15可帶動支架16沿滑軌17滑動，進而調整支架16在豎直方向上的位置，保證金屬材料10與磨具6的接觸力始終恒定，從而保證金屬材料10表面的各個點被打磨的程度相同，從而獲得打磨效果一致的金屬材料10表面。
[0028]本實施例中，水平伺服電動推桿14可帶動金屬材料10于磨具6底部作水平往復運動，電機2帶動磨具6轉動，由于金屬材料10可于磨具6底部作水平往復運動，因而金屬材料10表面的各個部位可均勻地接受磨具6的打磨,保證磨具6對金屬材料10的表面進行均勻打磨。由上述可知，采用本實施例的一種實驗室專用的金屬復合材料表面預處理打磨機打磨金屬材料10表面更均勻，打磨效果更好，使得金屬材料10可更好地實現復合，且由于金屬材料10是由水平伺服電動推桿14帶動其于磨具6下方接受打磨的，控制系統可自動控制水平伺服電動推桿14帶動金屬材料10作往復運動，因而避免了實驗人員在使用手持角向磨光機對金屬材料進行打磨時被打磨機擊中的風險，更為安全。另外，電機2的轉速受控制系統控制，因而可實現對打磨速度的無級調節。再者，由于控制電路可根據壓力傳感器19接收到的壓力信號自動調整豎直伺服電動推桿15動作，進而調整支架16在豎直方向上的位置，保證金屬材料10表面與磨具6表面的接觸力始終恒定，從而保證金屬材料10表面的各個點被打磨的程度相同，從而更好地保證金屬材料10表面的打磨效果。
[0029]一種基于前述的一種實驗室專用的金屬復合材料表面預處理打磨機的打磨方法，包括以下步驟:
[0030]A.控制水平伺服電動推桿14中推桿的行程回到水平伺服電動推桿14中的行程開關的極限位置，將金屬材料10放置在墊板上固定；
[0031]B.啟動電機2帶動磨具6轉動；
[0032]C.控制水平伺服電動推桿14帶動墊板11作往復運動。
[0033]在步驟A與步驟B之間中還包括一步驟Al:控制豎直伺服電動推桿15及水平伺服電動推桿14使金屬材料10與磨具6接觸，記錄該水平方向上的位置為接觸位置，測量此時豎直伺服電動推桿15上推桿承受的壓力，得到一初始壓力值，設定一壓力參考值，壓力參考值的大小與金屬材料10需打磨的厚度有關，設定不同的壓力參考值可打磨得到不同厚度的金屬材料10，控制豎直伺服電動推桿15的推桿動作，使得初始壓力值等于壓力參考值；在步驟B與步驟C之間還包括一步驟B1:設定水平伺服電動推桿14中推桿行程的初始位置為步驟Al中的接觸位置，設定水平伺服電動推桿14中推桿的行程長度為金屬材料的長度；所述步驟C后還包括以下步驟:
[0034]D.測量豎直伺服電動推桿15上推桿所承受的壓力，得到一壓力測量值；
[0035]E.判斷壓力測量值是否等于壓力參考值，若是，返回步驟D，若否，進入下一步；
[0036]F.控制豎直伺服電動推桿15的推桿動作，以使得壓力測量值等于壓力參考值，然后返回步驟D。
[0037]在步驟B中，電機2按照設定的轉速帶動磨具6轉動。
[0038]利用上述打磨方法可對電機2的轉速進行無級調節，因而可以保證實驗參數多樣化，利于科研，且該方法可控制金屬材料10在水平方向上往復運動，使金屬材料10表面自動接受磨具6的打磨，另外，該方法可根據壓力傳感器19接收到的壓力信號自動調整金屬材料10在豎直方向上的位置，保證金屬材料10表面與磨具6表面的接觸力始終恒定，從而保證金屬材料10表面的各個點被打磨的程度相同，從而更好地保證金屬材料10表面的打磨效果
[0039]上列詳細說明是針對本發明之一可行實施例的具體說明，該實施例并非用以限制本發明的專利范圍，凡未脫離本發明所為的等效實施或變更，均應包含于本案的專利范圍中。
【權利要求】
1.一種實驗室專用的金屬復合材料表面預處理打磨機，其特征在于:其包括機架、設置在機架上的電機和主軸、磨具、設有水平伺服電動推桿的墊板，其中電機的輸出軸連接主軸，磨具套設在主軸上，墊板位于磨具下方且可水平往復滑動，在墊板上設有若干個用于固定金屬材料的吸盤。
2.根據權利要求1所述的一種實驗室專用的金屬復合材料表面預處理打磨機，其特征在于:在所述機架上設有帶豎直伺服電動推桿的支架，在所述支架上設有壓力傳感器，該支架可沿所述機架上下滑動，所述墊板設置在支架頂部，在該打磨機上設有控制系統，該控制系統分別與電機、水平伺服電動推桿、豎直伺服電動推桿、壓力傳感器信號連接。
3.根據權利要求2所述一種實驗室專用的金屬復合材料表面預處理打磨機，其特征在于:所述主軸外套設有套筒，所述磨具設置在套筒外。
4.根據權利要求2所述一種實驗室專用的金屬復合材料表面預處理打磨機，其特征在于:所述機架的頂部上設有滑槽，電機的底座對應安裝于該滑槽內。
5.一種基于權利要求1所述的一種實驗室專用的金屬復合材料表面預處理打磨機的打磨方法，其特征在于:其包括以下步驟: A.控制水平伺服電動推桿中推桿的行程回到水平伺服電動推桿中的行程開關的極限位置，將金屬材料放置在墊板上固定； B.啟動電機帶動磨具轉動； C.控制水平伺服電動推桿帶動墊板作往復運動。
6.根據權利要求5所述的一種打磨方法，其特征在于:所述步驟A與步驟B之間中還包括一步驟Al:控制豎直伺服電動推桿及水平伺服電動推桿使金屬材料與磨具接觸，記錄該水平方向上的位置為接觸位置，測量此時豎直伺服電動推桿上推桿承受的壓力，得到一初始壓力值，設定一壓力參考值，控制豎直伺服電動推桿的推桿動作，使得初始壓力值等于壓力參考值；所述步驟B與步驟C之間還包括一步驟B1:設定水平伺服電動推桿中推桿行程的初始位置為步驟Al中的接觸位置，設定水平伺服電動推桿中推桿的行程長度為金屬材料的長度；所述步驟C后還包括以下步驟: D.測量豎直伺服電動推桿上推桿所承受的壓力，得到一壓力測量值； E.判斷壓力測量值是否等于壓力參考值，若是，返回步驟D，若否，進入下一步； F.控制豎直伺服電動推桿的推桿動作，以使得壓力測量值等于壓力參考值，然后返回步驟D。
7.根據權利要求6所述的一種打磨方法，其特征在于:所述步驟B中電機按照設定的轉速帶動磨具轉動。
【文檔編號】B24B41/06GK104148999SQ201410273622
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年6月18日 優先權日:2014年6月18日
【發明者】唐超蘭, 劉志木, 翁浩, 周鈺波 申請人:廣東工業大學