一种立方体试样位姿转换机构及应用制造技术

本发明专利技术涉及一种立方体试样位姿转换机构及应用，包括连接件，所述连接件安装有第一驱动件，第一驱动件与径向臂的一端连接，径向臂的另一端设有第二驱动件，第二驱动件与轴向臂的一端连接，轴向臂的另一端与横向臂连接，第一驱动件能够驱动径向臂在设定平面内转动，第二驱动件能够驱动轴向臂绕径向臂的轴线转动，横向臂采用伸缩臂，能够沿轴向臂的轴线做伸缩运动，横向臂与夹持件连接，夹持件能够与立方体试样的尖角部位固定，采用本发明专利技术的转换机构，能够实现一次装夹，多面磨抛、电解和检测。

【技术实现步骤摘要】
一种立方体试样位姿转换机构及应用
本专利技术涉及检测设备
，具体涉及一种立方体试样位姿转换机构及应用。
技术介绍
这里的陈述仅提供与本专利技术相关的
技术介绍
，而不必然地构成现有技术。金相制样是科学研究过程中一种重要手段，其目的是显示样品的真实组织。专利技术人发现，虽然随着技术的进步，制样过程相比于以前已经得到简化，但是还是存在一些问题。比如利用磨抛机磨制样品时，只能进行单面磨制；对样品进行电解时只能进行单面电解，想要多面磨制与电解时，需要反复装夹；最后对制成的样品进行sem检测时，一次装夹也只能进行单面检测。同时，由于SEM样品对检测表面的清洁度要求很高，难以通过手动调整进行多个侧面依次磨制、电解与及检测；即使依次手动调整完成了单个样品多个侧面的制样与检测，相比于微米、亚微米级别的微结构，手动误差导致多个侧面之间的数据配准难度仍然很大。这些问题不仅会使得制样的效率变低，更重要的是对于研究结果的准确性也会造成一定影响，比如当需要材料的三维EBSD信息时，通过三个样品分别制样采集获得的XY面、YZ面、XZ面EBSD数据，相比用同一个样品获取的XY、YZ、XZ面EBSD数据的误差更大，且更难配准。所以总结下来，当前技术存在如下问题：1.多个样品制样与采集或单个样品多次制样与采集，耗时费力、成本高。2.对于单个样品手动调整多次制样与采集的情况，由于多次装夹，不同采集侧面的数据难以进行坐标配准，误差大；且后续侧面制样时会损坏已完成制样的表面，无法有效保存样品。目前尚无可以实现单个样品一次装夹，多面磨抛、电解和检测过程的装置。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服现有技术的不足，提供一种立方体试样位姿转换机构，能够实现立方体试样的位姿变化，便于实现样品的一次装夹、多面磨抛、电解和检测。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种立方体试样位姿转换机构，包括连接件，所述连接件安装有第一驱动件，第一驱动件与径向臂的一端连接，径向臂的另一端设有第二驱动件，第二驱动件与轴向臂的一端连接，轴向臂的另一端与横向臂连接，第一驱动件能够驱动径向臂在设定平面内转动，第二驱动件能够驱动轴向臂绕径向臂的轴线转动，横向臂采用伸缩臂，能够沿轴向臂的轴线做伸缩运动，横向臂与夹持件连接，夹持件能够与立方体试样的尖角部位固定。进一步的，所述夹持件包括三个等腰直角三角形的夹板，其中一个夹板的两条直角边所在的面分别与另外两个夹板直角边所在面接触，使得三个夹板能够覆盖立方体试样的尖角部位，并通过锁紧件与试样锁紧固定。进一步的，所述锁紧件包括分别设置在三个夹板上的第一固定销、第二固定销及第三固定销，所述第一固定销设有两个第一耳板，第二固定销设有一个第二耳板，第一固定销及第二固定销分别穿过两个夹板，且第二耳板能够穿过两个第一耳板之间的空间，第三固定销设有锁紧杆，所述锁紧杆能够通过第一耳板和第二耳板设置有开孔穿过第一耳板和第二耳板，且锁紧杆上设有锁紧部，锁紧部被配置为穿过开孔并旋转设定角度后，锁紧部的端面能够与第一耳板接触。第二方面，本专利技术提供了一种磨抛辅助装置，包括底部设有开口的外壳，所述外壳内安装有所述立方体试样位姿转换机构，所述连接件与安装杆滑动连接，所述安装杆内设有升降驱动件，升降驱动件与连接件连接，安装杆还安装有伸缩驱动件，伸缩驱动件与压杆连接。进一步的，所述压杆的顶端与伸缩驱动件连接，压杆的底端设置有压头。进一步的，所述压头采用热固性塑料材质制成。第三方面，本专利技术提供了一种电解辅助装置，包括底部敞口设置的外壳，所述外壳内安装有所述立方体试样位姿转换机构，所述连接件与安装杆滑动连接，所述安装杆内设有升降驱动件，升降驱动件与连接件连接，所述外壳顶部穿过有导线。进一步的，所述电解辅助装置还包括导电垫片，所述导电垫片用于安装在夹持件上。进一步的，所述夹持件采用绝缘材质制成。第四方面，本专利技术提供了一种扫描电镜检测辅助装置，包括能够与扫描电镜载物台固定连接的固定底座，所述固定底座安装有立方体试样位姿转换机构，所述连接件与固定底座固定连接。本专利技术的有益效果：本专利技术通过能够夹持在立方体尖角位置的夹持件及径向臂、轴向臂、横向臂的配合，能够一次装夹实现多面的磨抛、电解及镜像检测，降低了成本，节省了制样与检测时间，提高了多面数据的匹配性，大幅度减低了实验误差。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。图1为本专利技术实施例1转换机构整体结构示意图；图2为本专利技术实施例1夹持件结构示意图；图3为本专利技术实施例1锁紧件示意图；图4为本专利技术实施例1夹持件与立方体试样装配示意图；图5为本专利技术实施例1径向臂、轴向臂及横向臂装配示意图；图6为本专利技术实施例2磨抛辅助装置结构示意图；图7为本专利技术实施例2连接件与安装杆装配示意图；图8为本专利技术实施例2升降驱动件与伸缩驱动件安装示意图；图9为本专利技术实施例2磨抛辅助装置使用状态示意图；图10为本专利技术实施例3电解辅助装置结构示意图；图11为本专利技术实施例3导电垫片安装示意图；图12为本专利技术实施例3电解辅助装置使用状态示意图；图13为本专利技术实施例4扫描电镜检测辅助装置整体结构示意图一；图14为本专利技术实施例4扫描电镜检测辅助装置整体结构示意图二；图15为本专利技术实施例1或实施例2或实施例3或实施例4控制示意图；图16为本专利技术实施例2、实施例3及实施例4组合工作原理图；其中，1.连接件，2.第一电机，3.转轴，4.径向臂，5.第二电机，6.轴向臂，7.横向臂，8.第三电机，9.第一夹板，10.第二夹板，11.第三夹板，12.第一固定销，13.第二固定销，14.第三固定销，14-1.锁紧部，15.立方体试样，16.外壳，17.安装杆，18.套筒，19.滑槽，20.升降板，21.第四电机，22.压杆，23.压头，24.第五电机，25.导电垫片，26.通孔，27.导线，28.固定底座，29.arduino板，30.蓝牙模块，31.终端。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。为了方便叙述，本专利技术中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本专利技术和简本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种立方体试样位姿转换机构，其特征在于，包括连接件，所述连接件安装有第一驱动件，第一驱动件与径向臂的一端连接，径向臂的另一端设有第二驱动件，第二驱动件与轴向臂的一端连接，轴向臂的另一端与横向臂连接，第一驱动件能够驱动径向臂在设定平面内转动，第二驱动件能够驱动轴向臂绕径向臂的轴线转动，横向臂采用伸缩臂，能够沿轴向臂的轴线做伸缩运动，横向臂与夹持件连接，夹持件能够与立方体试样的尖角部位固定。/n

【技术特征摘要】
1.一种立方体试样位姿转换机构，其特征在于，包括连接件，所述连接件安装有第一驱动件，第一驱动件与径向臂的一端连接，径向臂的另一端设有第二驱动件，第二驱动件与轴向臂的一端连接，轴向臂的另一端与横向臂连接，第一驱动件能够驱动径向臂在设定平面内转动，第二驱动件能够驱动轴向臂绕径向臂的轴线转动，横向臂采用伸缩臂，能够沿轴向臂的轴线做伸缩运动，横向臂与夹持件连接，夹持件能够与立方体试样的尖角部位固定。


2.如权利要求1所述的一种立方体试样位姿转换机构，其特征在于，所述夹持件包括三个等腰直角三角形的夹板，其中一个夹板的两条直角边所在的面分别与另外两个夹板直角边所在面接触，使得三个夹板能够覆盖立方体试样的尖角部位，并通过锁紧件与试样锁紧固定。


3.如权利要求2所述的一种立方体试样位姿转换机构，其特征在于，所述锁紧件包括分别设置在三个夹板上的第一固定销、第二固定销及第三固定销，所述第一固定销设有两个第一耳板，第二固定销设有一个第二耳板，第一固定销及第二固定销分别穿过两个夹板，且第二耳板能够穿过两个第一耳板之间的空间，第三固定销设有锁紧杆，所述锁紧杆能够通过第一耳板和第二耳板设置有开孔穿过第一耳板和第二耳板，且锁紧杆上设有锁紧部，锁紧部被配置为穿过开孔并旋转设定角度后，锁紧部的端面能够与第一耳板接触。

【专利技术属性】
技术研发人员：宋清华，冀寒松，赵有乐，蔡文通，刘战强，穆尼斯·库尔玛·古普塔，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37