金属试样的定位组件、上料系统、金相实验机技术方案

本发明专利技术公开了一种金属试样的定位组件、上料系统、金相实验机，包括托盘、固定件、紧定螺钉，固定件为一上下贯通的矩形框体，内部用于放置金属试样、底部四角上分别设置一个支撑脚、至少一个侧壁上开设有边孔、至少一个侧壁转角处开设有角孔，四个支撑脚的底面位于同一水平面上；托盘上表面开设有三角槽和圆槽，三角槽和圆槽的底面位于同一水平面上；紧定螺钉分别通过角孔和边孔插入固定件，四个支撑脚的其中一个卡入圆槽内，另外三个位于三角槽内，且其中两个支撑脚的侧壁抵靠在三角槽临近圆槽的侧壁上。本发明专利技术的优点是：通过机器人实现了金属试样的全自动化的上下料和金相实验，并通过干燥箱保持金属试样干燥，避免其在正常湿度环境下的锈蚀。

【技术实现步骤摘要】
金属试样的定位组件、上料系统、金相实验机
本专利技术涉及一种金属试样的定位组件、上料系统、金相实验机，属于钢铁行业物理实验的

技术介绍
金相是指金属或合金的化学成分以及各种成分在合金内部的物理状态和化学状态，现有钢企的生产过程中，进行金属试样的金相分析是必不可少的质量检测环节。现有技术中，多采用人工进行金属试样的金相结构观察及判定，这种判定方式上下料效率低，且操作复杂，容易出现主观错误。此外，金属试样制备完成后，打磨光滑的观察表面在室温和正常湿度下会慢慢生锈，4个小时左右就不能直接观察，如果某一批来的金属试样比较多，会直接影响后面的观察实验的准确度以及效率，同时也不能满足使现场实现无人化的目标。因此，如何在避免金属试样生锈的同时，快速、准确的实现全自动化的金属试样金相分析，已成为钢铁企业数字化转型亟需解决的问题。
技术实现思路
专利技术目的：针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种金属试样的定位组件、上料系统和金相实验机，实现金属试样的精确定位，并在防止金属试样生锈的情况下，实现全自动化、快速、准确的试样观察与判定。技术方案：一种金属试样定位组件，包括托盘、固定件、紧定螺钉，所述固定件为一上下贯通的矩形框体，内部用于放置金属试样、底部四角上分别设置一个支撑脚、至少一个侧壁上开设有边孔、至少一个侧壁转角处开设有角孔，四个所述支撑脚的底面位于同一水平面上；所述托盘上表面开设有三角槽和圆槽，所述三角槽和圆槽的底面位于同一水平面上；所述紧定螺钉分别通过所述角孔和边孔插入所述固定件，将所述金属试样悬空固定在所述固定件内，四个所述支撑脚的其中一个卡入所述圆槽内，另外三个位于所述三角槽内，且其中两个所述支撑脚的侧壁抵靠在所述三角槽临近所述圆槽的侧壁上，形成三角定位。本专利技术的原理是：进行金属试样与固定件的定位安装时，首先将固定件倒置，之后将金属试样放入固定件内，分别从角孔和边孔旋入紧定螺钉形成固定，最后摆正固定件，完成金属试样的悬空安装。在进行固定件与托盘的定位安装时，直接将固定件的底部四角分别固定到托盘上的三角槽和圆槽内，利用三角槽的侧壁和圆槽的位置关系完成固定件与托盘三角定位安装，从而通过精确定位匹配的固定件和托盘，实现金属试样的准确定位。进一步，所述圆槽为多个，与所述圆槽的数量对应，所述固定件具有多种大小规格，每种大小规格的所述固定件分别对应每个所述圆槽的位置形成三角定位。进一步，所述三角槽采用直角等腰三角槽，所述固定件采用正方形框体，多个所述圆槽的圆心连线位于所述三角槽长斜边的中垂线上，以便于定位。进一步，所述三角槽和圆槽为在所述托盘上矩阵状排列布置的多组，以实现金属试样的批量固定。本专利技术还涉及一种基于上述定位组件的上料系统，包括定位组件、干燥箱、机器人、夹爪，所述干燥箱包括箱体、干燥机芯、外壳、前门、后门、开门机构、内料架、第一托盘定位机构、外料台、第二托盘定位机构，所述外壳密封包裹所述箱体，所述外壳前壁上设置所述前门、后壁上通过所述开门机构可开合的固定所述后门、内壁上固定所述干燥机芯、外壁上固定所述外料台，所述外料台对应设置于所述后门处，所述内料架固定在所述箱体上，所述第一托盘定位机构固定在所述内料架上，所述第二托盘定位机构固定在所述外料台上，均用于导向和定位所述托盘，所述前门、第一托盘定位机构、第二托盘定位机构、后门的设置高度对应；所述机器人位于所述干燥箱的一侧，所述夹爪固定在所述机器人的活动端，用于从所述第一托盘定位机构上抽出所述托盘，并拉到所述第二托盘定位机构上，以及从所述托盘上夹取所述固定件。本结构中，在完成金属试样与定位组件的安装固定后，通过干燥箱的前门人工上料到第一托盘定位机构上后，通过干燥机芯保持金属试样的干燥，避免其生锈。在取料时，后门通过开门机构自动打开，机器人驱动夹爪达到后门处，从第一托盘定位机构上抽出定位组件，并拉到第二托盘定位机构上，之后再通过夹爪从托盘上夹取固定件，以及后续的摆放到全自动显微镜上，完成金属试样的全自动上料。进一步，所述托盘上还设置有定位销，所述夹爪包括连接座、电动转台、水平滑轨、电动滑块、探头，所述电动转台竖向连接所述机器人和连接座，所述水平滑轨固设在所述连接座的侧壁上，所述电动滑块为两个，分别固定在所述水平滑轨上的左右两侧，每个所述电动滑块上分别固定一个所述探头，所述探头为长杆结构，前端向下沉降，并开设有定位孔，所述定位孔与所述定位销对位匹配；所述定位孔卡入所述定位销，以将所述托盘从所述第一托盘定位机构上抽出，并拉到所述第二托盘定位机构上，两侧的所述探头在所述电动滑块的带动下向中间移动，以夹取所述固定件。本结构中，探头前端的沉降结构可用于更加便捷在托盘上夹取指定固定件，防止夹住多个固定件。进一步，所述开门机构包括电缸、浮动接头、侧支撑板、定位滑杆，所述电缸的固定端、活动端分别通过所述浮动接头连接所述外壳、后门，所述侧支撑板固定在所述外壳上，且位于所述后门的左右两侧，所述侧支撑板上开设有滑槽，所述定位滑杆穿设所述后门，且卡入所述滑槽；所述电缸驱动所述后门沿所述滑槽上下运动，以打开或关闭所述后门。进一步，所述滑槽包括倾斜段和竖直段，所述倾斜段具有向外的角度，所述竖直段连接在所述倾斜段的末端。本结构中，通过倾斜段，可以在打开后门时，先向将其向外微微推出，以便于更加顺畅的开门。进一步，所述干燥箱还包括升降机构，所述内料架通过所述升降机构与所述箱体固定，所述第一托盘定位机构为多个，且成排设置于所述内料架上，每个所述第一托盘定位机构在所述升降机构的带动下，分别到达与所述第二托盘定位机构对应的高度处，以便于大批量实验。优选的，所述升降机构包括驱动电机、竖向滑轨、竖向滑块，所述竖向滑块一侧与所述内料架固定、另一侧与所述竖向滑轨固定，所述竖向滑轨与所述箱体固定，所述驱动电机驱动所述竖向滑块沿所述竖向滑轨上下移动。进一步，所述干燥箱还包括清洁机构，所述清洁机构包括固定在所述外料台上的风机、到位传感器，所述到位传感器设置于所述风机的出风口处，用于检测所述风机的出风口处是否有金属试样。本结构中，夹爪夹取固定件后，移动到到位传感器处，到位传感器感应到信号后，控制风机启动，从而自动清洁固定件内的金属试样。进一步，所述第一托盘定位机构由两个相对设置的导向凹条组成，两个所述导向凹条分别固定在所述内料架的左右两侧，所述托盘的左右两侧分别卡入两侧的所述导向凹条内，且所述托盘可沿所述导向凹条前后移动。进一步，所述第二托盘定位机构由两个相对设置导向组件组成，两个所述导向组件分别位于所述外料台上表面的左右两侧，每个所述导向组件均包括固定在所述外料台上的垫块、L型挡条，所述L型挡条位于所述垫块的侧面，所述L型挡条的上部与所述垫块的顶部之间形成截面为凹型的导向槽，所述托盘的左右两侧分别卡入两侧的所述导向组件的导向槽内，并沿其前后移动。进一步，所述托盘侧壁上开设有V型槽，所述导向凹条、L型挡条内均设置有与所述V型槽对位的定位弹簧销，分别形成托盘在所述导向凹条、导向槽内的机械限位结构。进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属试样的定位组件，其特征在于：包括托盘（11）、固定件（12）、紧定螺钉（13），所述固定件（12）为一上下贯通的矩形框体，内部用于放置金属试样、底部四角上分别设置一个支撑脚（12a）、至少一个侧壁上开设有边孔（12b）、至少一个侧壁转角处开设有角孔（12c），四个所述支撑脚（12a）的底面位于同一水平面上；所述托盘（11）上表面开设有三角槽（11a）和圆槽（11b），所述三角槽（11a）和圆槽（11b）的底面位于同一水平面上；所述紧定螺钉（13）分别通过所述角孔（12c）和边孔（12b）插入所述固定件（12），将所述金属试样悬空固定在所述固定件（12）内，四个所述支撑脚（12a）的其中一个卡入所述圆槽（11b）内，另外三个位于所述三角槽（11a）内，且其中两个所述支撑脚（12a）的侧壁抵靠在所述三角槽（11a）临近所述圆槽（11b）的侧壁上，形成三角定位。/n

【技术特征摘要】
1.一种金属试样的定位组件，其特征在于：包括托盘（11）、固定件（12）、紧定螺钉（13），所述固定件（12）为一上下贯通的矩形框体，内部用于放置金属试样、底部四角上分别设置一个支撑脚（12a）、至少一个侧壁上开设有边孔（12b）、至少一个侧壁转角处开设有角孔（12c），四个所述支撑脚（12a）的底面位于同一水平面上；所述托盘（11）上表面开设有三角槽（11a）和圆槽（11b），所述三角槽（11a）和圆槽（11b）的底面位于同一水平面上；所述紧定螺钉（13）分别通过所述角孔（12c）和边孔（12b）插入所述固定件（12），将所述金属试样悬空固定在所述固定件（12）内，四个所述支撑脚（12a）的其中一个卡入所述圆槽（11b）内，另外三个位于所述三角槽（11a）内，且其中两个所述支撑脚（12a）的侧壁抵靠在所述三角槽（11a）临近所述圆槽（11b）的侧壁上，形成三角定位。


2.根据权利要求1所述的定位组件，其特征在于：所述圆槽（11b）为多个，与所述圆槽（11b）的数量对应，所述固定件（12）具有多种大小规格，每种大小规格的所述固定件（12）分别对应每个所述圆槽（11b）的位置形成三角定位。


3.根据权利要求1所述的定位组件，其特征在于：所述三角槽（11a）采用直角等腰三角槽，所述固定件（12）采用正方形框体，多个所述圆槽（11b）的圆心连线位于所述三角槽（11a）长斜边的中垂线上。


4.根据权利要求1所述的定位组件，其特征在于：所述三角槽（11a）和圆槽（11b）为在所述托盘（11）上矩阵状排列布置的多组。


5.一种金属试样的上料系统，其特征在于：包括定位组件（1）、干燥箱（2）、机器人（3）、夹爪（4），所述干燥箱（2）包括箱体（2a）、干燥机芯（2b）、外壳（2c）、前门（2d）、后门（2e）、开门机构（2f）、内料架（2g）、第一托盘定位机构（2h）、外料台（2i）、第二托盘定位机构（2j），所述外壳（2c）密封包裹所述箱体（2a），所述外壳（2c）前壁上设置所述前门（2d）、后壁上通过所述开门机构（2f）可开合的固定所述后门（2e）、内壁上固定所述干燥机芯（2b）、外壁上固定所述外料台（2i），所述外料台（2i）对应设置于所述后门（2e）处，所述内料架（2g）固定在所述箱体（2a）上，所述第一托盘定位机构（2h）固定在所述内料架（2g）上，所述第二托盘定位机构（2j）固定在所述外料台（2i）上，均用于导向和定位所述托盘（11），所述前门（2d）、第一托盘定位机构（2h）、第二托盘定位机构（2j）、后门（2e）的设置高度对应；所述机器人（3）位于所述干燥箱（2）的一侧，所述夹爪（4）固定在所述机器人（3）的活动端，用于从所述第一托盘定位机构（2h）上抽出所述托盘（11），并拉到所述第二托盘定位机构（2j）上，以及从所述托盘（11）上夹取所述固定件（12）。


6.根据权利要求5所述的上料系统，其特征在于：所述托盘（11）上还设置有定位销（11c），所述夹爪（4）包括连接座（41）、电动转台（42）、水平滑轨（43）、电动滑块（44）、探头（45），所述电动转台（42）竖向连接所述机器人（3）和连接座（41），所述水平滑轨（43）固设在所述连接座（41）的侧壁上，所述电动滑块（44）为两个，分别固定在所述水平滑轨（43）上的左右两侧，每个所述电动滑块（44）上分别固定一个所述探头（45），所述探头（45）为长杆结构，前端向下沉降，并开设有定位孔（45a），所述定位孔（45a）与所述定位销（11c）对位匹配；所述定位孔（45a）卡入所述定位销（11c），以将所述托盘（11）从所述第一托盘定位机构（2h）上抽出，并拉到所述第二托盘定位机构（2j）上，两侧的所述探头（45）在所述电动滑块（44）的带动下向中间移动，以夹取所述固定件（12）。


7.根据权利要求5所述的上料系统，其特征在于：所述开门机构（2f）包括电缸（2f1）、浮动接头（2f2）、侧支撑板（2f3）、定位滑杆（2f4），所述电缸（2f1）的固...

【专利技术属性】
技术研发人员：李福存，孙敬忠，张楠，李梓齐，陈家乐，孔令成，白也，赵亚娟，刘莉，吴晓蕾，李桂元，
申请(专利权)人：江苏金恒信息科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32