样品封装系统技术方案

技术编号:18819567 阅读:64 留言:0更新日期:2018-09-01 11:50
一种样品封装系统(10)包括固定装置,基座(12),具有入口和腔室壳体(16)的腔室(14)。壳体(16)具有内壳体(36)和外壳体(38)。腔室(14)固定地安装在内壳体(36)中。基座,腔室(14)和壳体(16)相对于彼此固定并且可相对于固定装置移动。该系统包括盖子(78)和可操作地安装到盖子(78)以用于接合腔室入口的第一压头(80)。第二压头(24)位于腔室(14)中与入口相对的位置并朝向和远离第一压头(80)移动。第二压头(24)由缸驱动。加热组件位于内壳体(36)中,冷却组件包括集管(60),其中冷却组件还包括部分由内壳体(36)和外壳体(38)限定的冷却套(50)。在封装周期期间,腔室(14)、腔室壳体(16)和基座(12)可朝向盖子(78)移动以将第一压头(80)与腔室入口接合,以及在封装周期之后,腔室(14)、腔室壳体(16)和基座(12)远离盖子移动,从而将第一压头(80)从腔室入口脱开。冷却系统包括真空破坏器(62)以在冷却后自行排出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】样品封装系统相关申请本申请要求了提交于2015年12月1日的序列号为No.62/261,634的美国临时专利申请的权益和优先权,其公开内容整体并入本文。
技术介绍
例如通过金相检测对样品进行检查需要许多制备步骤。例如,可能需要将样品切割或分割成特定尺寸,将其安装或封装在支撑材料中并研磨和/或抛光以用于检查。这种样品被安装以便于处理和保持在样品和在其中安装样品的材料之间作出区分的能力。安装材料通常是树脂,例如热固性或热塑性树脂,包括酚醛树脂,邻苯二甲酸酯,环氧树脂,甲基丙烯酸酯等。这些材料可从伊利诺斯州LakeBluff的ITW公司的Buehler处购买。安装可以通过多种方式进行。安装样品的一种方式是压缩安装过程。在压缩安装过程中,将样品与安装化合物一起放入腔室或模具中。样品和化合物在压力下被加热,例如通过使用加热线圈和液压压头。在设定的温度和压力下经过预定的时间段之后,将热源与模具隔离,并且将冷却液体在模具周围循环以冷却封装的样品。经过一段预定的时间后,释放压力并将样品从模具中取出。如果封装样品(即样品和模制化合物)在释放压力并从模具中取出之前没有充分冷却,则模制化合物可能会改变形状或收缩(例如,从样品脱离)。这会导致在后期样品制备步骤(如磨削)期间使样品的边缘具有粗糙的圆边,这可能会危害后续的金相检测。另外,如果没有充分冷却,封装样品的处理可能会很困难。一种用于封装样品的系统在Freson等人的美国公开号No.2015/0143928(与本申请具有相同的享有人)中公开,其公开内容以引用方式整体并入本文。Freson等人所述的系统包括基座,具有入口的腔室和腔室壳体,其中腔室容纳在该腔室壳体中。腔室固定地安装在腔室壳体内,腔室壳体可移动地安装到基座。该系统包括盖子,第一压头和第二压头。其中,第一压头可操作地安装到盖子上以用于接合腔室入口,第二压头位于腔室中并与入口相对。第二压头可以朝向和远离第一压头移动。在封装周期期间,腔室和壳体可朝着盖子移动,以将第一压头与腔室入口接合;在封装周期之后,腔室和壳体可远离盖子移动,以将第一压头与腔室入口脱开。该系统包括布置在腔室周围的加热组件和冷却组件。温度传感器远离腔室内部安装。基于由远程感测的温度确定的封装样品的预测温度,在远程感测的温度达到设定点温度之后的预定时间段之后,远程感测的温度用于继续或停止冷却系统的操作。尽管这样的系统良好地发挥作用,但已经发现,在系统部件的制造中可能无法实现特定的公差。例如,腔室和壳体被制造成铸造零件。作为结果,可能难以实现腔室和壳体的精确配合。另外,相比期望的情形,铸件会导致更高的材料质量,以及更长的加热和冷却时间。还发现,某些部件的布置和用于加热和冷却的线圈的使用可能是有问题的,同样在样品移除之后以及开始封装周期之前能够适当且快速地使系统排出冷却介质(水)也是如此。因此,需要具有高度可靠性的腔室/壳体组件的样品制备或封装系统。理想地,这种系统具有较低的质量,因而有较低的加热和冷却时间。更理想地是,这样的系统还包括被动冷却剂排出系统,以有助于在冷却和样品去除之后并且在随后的封装周期之前使系统排出冷却剂。
技术实现思路
样品封装系统包括基座,具有入口的腔室和腔室壳体。腔室壳体具有内壳体和外壳体。腔室至少部分固定地安装在内壳体内。基座,腔室和壳体相对于彼此固定。该系统包括用于封闭腔室的盖子。第一压头可操作地安装到盖上以接合腔室入口。第二压头位于腔室内与入口相对,并可朝向和远离第一压头移动。第二压头由诸如液压缸的缸驱动。基座,腔室和壳体偏压地安装在缸壳体上。加热组件至少部分地位于内壳体中。在一个实施例中,内壳体包括多个通孔,并且诸如电加热器的加热器位于通孔中。基座可以包括通道,该通道形成为用于容纳延伸到加热器的导体。冷却组件包括部分由内壳体和外壳体限定的冷却套以及安装到外壳体的集管。集管包括两个与冷却套流体连通的开口。其中一个开口是冷却液排放开口,另一个开口是真空卸荷开口。真空卸荷开口上安装有真空卸荷止回阀。在一个实施例中,恒温器与内壳体连通。可以在外壳中形成开口,并且在内壳体壁上形成孔,但该孔不贯穿内壳体壁。外壳体开口和内壳体孔可以彼此对齐并配置成容纳恒温器安装件。位于安装件中的恒温器延伸到内腔室壁的孔中。导体安装在恒温器安装件上。腔室和内壳体可以由具有不同热膨胀率的不同金属形成。在一个实施例中,通过加热内壳体,冷却腔室或执行上述这两个操作,腔室被装配到内壳体中。随着腔室和内壳体恢复到环境温度,这两个部件相互配合并形成一个核心。在一个实施例中,腔室由钢制成并且内壳体由铝形成。腔室和内壳体可以通过机械加工形成。结合所附权利要求,根据以下详细描述,本公开的这些和其他特征和优点将变得显而易见。附图说明在阅读以下详细描述和附图之后,本专利技术的益处和优点对于相关领域的普通技术人员将变得更加显而易见,其中:图1是示出处于锁定位置的样品制备系统的横截面图;图2是从图1的视角大约转过90度的另一个横截面图并显示系统的安装;图3示出了腔室和冷却入口和出口导管;图4是腔室壳体和腔室的仰视图,其中示出了加热器通孔;图5示出了内壳体切除区域和加热器的实例;图6是基座的仰视图;图7是外壳体的立体图,示出了恒温器键配合开口;图8是外壳的立体图;图9是装配有冷却流体入口和出口导管的外壳体的立体图;图10是冷却流体集管的视图;图11是基座的仰视图,示出了位于基座中的通道中的加热器导体;图12是内壳体的视图,示出了恒温器定位在其中的孔;图13是腔室的截面图;图14A-14D是外壳体的立体图(图14A),截面图(图14B和C)和俯视图(图14D);图15A和B是彼此配合的核心组件的截面图(图15A)和俯视图(图15B);图16A和16B是外壳体的立体图(图16A)和平面图(图16B)。图17A-17C是恒温器安装件的立体图(图17A),截面图(图17B)和前视图(图17C);图18A-18C是水套集管的立体图(图18A),后视图(图18B)和截面图(图18C)。具体实施方式尽管本专利技术可以有各种形式的实施例,但是在附图中示出并且在下文中被描述目前优选的实施例,应该理解的是,本公开应被认为是该设备的示例,并不旨在被限制为所示的具体实施例。现在参考附图,特别是图1-2,总体示出了样品制备或封装系统10。系统10总体包括基座12,腔室14,腔室壳体16,腔室盖子组件18和控制系统(未示出)。基座12是用于腔室壳体16和腔室14的安装系统。基座12安装到缸壳体20,缸壳体20容纳用于下压头24的缸22。基座12偏压地安装到缸壳体20。在一个实施例中,偏压的安装件是三点安装件,并且波形弹簧26位于基座12和缸壳体20之间。在这种方式下,基座12(具有腔室14和腔室壳体16)相对于缸壳体20移动。为系统10提供了控制面板(未示出)。流体连接器28和电连接器30分别延伸到壳体16和基座12并进入壳体16和基座12,并连接到各种部件。简要参考图11,电连接30延伸穿过基座12中的通道32以向加热器34提供电力和控制,如下面将更详细描述的。腔室14固定地安装在腔室壳体16内。在一个实施例中,壳体16包括内壳体36和外壳体38。腔室14和内壳体36可以是相互配合的机械加工部件。在本实施例中,腔本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种样品封装系统,包括:基座;腔室,所述腔室具有入口;腔室壳体,所述腔室壳体具有内壳体和外壳体,所述腔室至少部分地固定地安装在所述内壳体内,其中所述腔室壳体可移动地安装到固定装置和所述基座,并且其中所述腔室和壳体相互固定在一起;盖子;第一压头,其被可操作地安装到所述盖子上用于接合所述腔室入口;第二压头,其位于所述腔室中并与所述入口相对,所述第二压头可朝向和远离所述第一压头移动;加热组件,其至少部分地位于内壳体中;以及冷却组件,所述冷却组件包括部分地由所述内壳体和所述外壳体限定的冷却套,所述冷却组件包括集管,其中在封装周期期间,所述腔室,腔室壳体和基座可朝向所述盖子移动以将所述第一压头与所述腔室入口接合,以及在封装周期之后,所述腔室,腔室壳体和基座远离所述盖子移动以将所述第一压头从所述腔室入口脱开。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.01 US 62/261,6341.一种样品封装系统,包括:基座;腔室,所述腔室具有入口;腔室壳体,所述腔室壳体具有内壳体和外壳体,所述腔室至少部分地固定地安装在所述内壳体内,其中所述腔室壳体可移动地安装到固定装置和所述基座,并且其中所述腔室和壳体相互固定在一起;盖子;第一压头,其被可操作地安装到所述盖子上用于接合所述腔室入口;第二压头,其位于所述腔室中并与所述入口相对,所述第二压头可朝向和远离所述第一压头移动;加热组件,其至少部分地位于内壳体中;以及冷却组件,所述冷却组件包括部分地由所述内壳体和所述外壳体限定的冷却套,所述冷却组件包括集管,其中在封装周期期间,所述腔室,腔室壳体和基座可朝向所述盖子移动以将所述第一压头与所述腔室入口接合,以及在封装周期之后,所述腔室,腔室壳体和基座远离所述盖子移动以将所述第一压头从所述腔室入口脱开。2.如权利要求1所述的样品封装系统,其特征在于,所述集管安装至所述外壳体,并且其中所述集管包括与所述冷却套流体连通的两个开口,所述开口之一是冷却剂排放开口,所述另一开口是真空卸荷开口。3.如权利要求2所述的样品封装系统,包括安装到所述真空卸荷开口的真空卸荷止回阀。4.如权利要求1所述的样品封装系统,包括所述内壳体中的...

【专利技术属性】
技术研发人员:托马斯·E·索托马约尔
申请(专利权)人:伊利诺斯工具制品有限公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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