一种煤岩粉煤光片的磨抛一体机及磨抛工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种煤岩粉煤光片的磨抛一体机及磨抛工艺，包括设备台体，设备台体的顶面上安装有机械臂、研磨工位和抛光工位；所述的研磨工位上安装有喷水龙头，所述的抛光工位上安装有喷抛光液水龙头。所述的机械臂包括步进电机，步进电机带动中控旋转平台旋转，中控旋转台通过滚珠丝杠组件与小臂旋转伺服电机相连，小臂旋转伺服电机驱动曲柄滑块机构控制三爪气缸对样品放置套筒内的样品进行抓取和磨抛。本发明专利技术的一体机能够在无人工干预条件下进行煤岩粉煤光片的自动抓取、移动、研磨、抛光、清洗、放回原位等，实现煤岩粉煤光片的全自动磨抛。动磨抛。动磨抛。

【技术实现步骤摘要】
一种煤岩粉煤光片的磨抛一体机及磨抛工艺


[0001]本专利技术属于煤岩
，涉及煤岩光片制备，具体涉及一种煤岩粉煤光片的磨抛一体机及磨抛工艺。

技术介绍

[0002]煤岩学是一个历史悠久而有充满活力的学科方向，煤岩分析广泛应用于煤炭资源勘查、煤炭分类、煤加工利用以及油气勘查、焦化厂监控进场煤质量、热液金属矿产预测等领域，是一项意义重大的基础性工作。制备出合格的粉煤光片是进行显微煤岩分析的基础。
[0003]长期以来，煤岩粉煤光片的制备一直沿用手工磨抛的方式，手工磨抛对操作人员的经验、体力等均具有较高的要求，磨抛效率较低，工作量大，粉煤光片质量无法保证，常因粉煤光片质量不达标对后续煤岩分析结果产生不利影响，人工磨抛粉煤光片在一定程度上影响了煤岩学方法的推广和应用。开发粉煤光片自动磨抛设备，是实现粉煤光片快速、高质量制备的一条重要技术途径，是未来煤岩光片制备的发展趋势，可以降低操作者的劳动强度，亦可以提高粉煤光片的质量。
[0004]当前煤岩粉煤光片磨抛领域主要存在下述三个问题：(A)无法实现煤岩粉煤光片的全自动磨抛；(B)磨抛工艺多样，不统一，且步骤复杂；(C)磨抛参数无法定量化固定。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种煤岩粉煤光片的磨抛一体机及磨抛工艺，解决现有技术中的设备及工艺步骤复杂的技术问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案予以实现：
[0007]一种煤岩粉煤光片的磨抛一体机，包括设备台体，设备台体的顶面上安装有机械臂、研磨工位和抛光工位；所述的研磨工位上安装有喷水龙头，所述的抛光工位上安装有喷抛光液水龙头。
[0008]所述的机械臂包括步进电机，步进电机带动中控旋转平台旋转，中控旋转台通过滚珠丝杠组件与小臂旋转伺服电机相连，小臂旋转伺服电机驱动曲柄滑块机构控制三爪气缸对样品放置套筒内的样品进行抓取和磨抛。
[0009]所述的设备台体的侧壁上设置有进气口、设备供电端子、进水口、进抛光液口、进洗洁精口和排水口；所述的进气口的外端与空气压缩机相连，所述的进气口的内外端分别与机械臂和抛光工位相连；所述的设备供电端子为磨抛一体机供电；所述的进水口的外端、进抛光液口的外端、进洗洁精口的外端和排水口的外端分别通过软管与外挂水箱相连，所述的外挂水箱悬挂在所述的设备台体的侧壁上；所述的进水口的内端分别与喷水龙头和喷抛光液水龙头相连；所述的进抛光液口的内端与喷抛光液水龙头相连；所述的进洗洁精口的内端与喷抛光液水龙头相连；所述的排水口的内端分别与研磨工位和抛光工位相连。
[0010]本专利技术还具有如下技术特征：
[0011]所述的设备台体的顶面上还安装有超声清洗工位和样品预置工位。
[0012]所述的设备台体的正面还设置有带有按键的触摸屏，触摸屏与电控系统相连。
[0013]所述的触摸屏用于实现人机交互，触摸屏还能够观察设备运行流程当前已经运行的状态。
[0014]所述的电控系统用于实现对磨抛一体机的各项参数进行设置和自动控制；所述的磨抛一体机的各项参数包括三爪气缸的三个套筒的磨抛气压、磨抛速度、磨抛抓手速度和磨抛圈数。
[0015]所述的电控系统分为运动控制部分和开关采集两大部分；所述的运动控制部分用于机械臂、研磨工位和抛光工位的运动件采集和控制功；所述的开关采集部分包括逻辑控制器信息处理模块、信息采集模块和动作命令发送模块，以及各气路水路的接线和供配电部分。
[0016]所述的设备台体的另一个侧壁上还设置有急停按钮，急停按钮与电控系统相连。
[0017]本专利技术还保护一种煤岩粉煤光片的磨抛工艺，该工艺采用如上所述的煤岩粉煤光片的磨抛一体机。
[0018]该工艺包括以下步骤：
[0019]步骤一，将样品按照GB/T 16773
‑
2008的方法制备出煤岩粉煤光片；使用热胶法或冷胶法制备样品，研磨材料直接粘贴于研磨工位上；抛光材料直接粘贴于抛光工位上。
[0020]步骤二，启动煤岩粉煤光片的磨抛一体机，打开空压机，压缩气体通过进气口为磨抛一体机提供压缩气体。
[0021]步骤三，样品按顺序放置于样品预置工位中，与样品放置套筒的顺序相对应。
[0022]步骤四，对机械臂的位置进行校准。
[0023]步骤五，控制步进电机转动，带动中控旋转平台使机械臂运动于样品预置工位上方，机械臂通过滚珠丝杠组件沿Z轴下降至样品相应位置，控制气压电磁阀启动，通过三爪气缸自动抓取样品，机械臂沿Z轴抬起置初始高度。
[0024]步骤六，控制步进电机转动，带动中控旋转平台使机械臂运动于研磨工位上，机械臂通过滚珠丝杠组件沿Z轴下降距离研磨工位至5mm处松开三爪气缸的抓手，控制气压电磁阀启动气压控制，根据设置的研磨气压参数重新进行样品抓取。
[0025]步骤七，控制喷淋电磁阀经喷水龙头进行喷水3秒，控制研磨工位电磁阀启动研磨工位，通过小臂旋转伺服电机控制曲柄滑块机构，使三爪气缸沿研磨工位逆时针反向旋转，控制喷淋电磁阀每隔10～15秒通过喷水龙头进行自动喷水2秒。
[0026]步骤八，当达到设定研磨圈数，控制研磨工位电磁阀停止工作，控制机械臂沿Z轴同时抬起并通过小臂旋转一圈至初始位置。
[0027]步骤九，控制步进电机转动，带动中控旋转平台使机械臂运动于抛光工位上方，机械臂通过滚珠丝杠组件沿Z轴下降距离抛光工位至5mm处松开气爪，控制气压电磁阀启动气压控制，根据设置的抛光气压参数重新进行样品抓取。
[0028]步骤十，控制喷淋电磁阀经喷抛光液水龙头进行喷抛光液3秒，控制抛光工位电磁阀启动抛光工位，通过小臂旋转伺服电机控制曲柄滑块机构，使三抓气缸沿抛光工位依逆时针旋转，控制喷淋电磁阀每隔10～15秒通过喷抛光液水龙头进行自动喷抛光液2秒。
[0029]步骤十一，当达到设定抛光圈数，控制抛光工位电磁阀停止工作，控制机械臂沿Z轴同时抬起并通过小臂旋转一圈至初始位置。
[0030]步骤十二，控制步进电机转动，带动中控旋转平台使机械臂运动至超声清洗位，机械臂通过滚珠丝杠组件沿Z轴下降至距超声清洗位底部10mm处松开气爪，超声清洗5～15秒，机械臂沿Z轴抬起并通过中控旋转平台旋转至样品预置工位上方，沿Z轴下降放置样品至初始位置，即完成自动磨抛。
[0031]步骤一中，所述的样品高度为9～13mm；所述的研磨材料选择粒径为600～2000目的背胶砂纸；所述的抛光材料选用羊绒或尼龙带背胶的抛光布。
[0032]步骤二中，设置研磨和抛光气压为0.040～0.150MPa，研磨速度为600～1500r/min，抛光速度为1200～2000r/min，研磨、抛光抓手速度为1～10r/min，研磨、抛光圈数为1～10圈。
[0033]步骤三中，能够同时进行3组9个样品的自动磨抛。
[0034]通过三爪气缸抓取样品时，执行平整度调整工序，所述的平整度调整工序采用先抓紧，再松开，最后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤岩粉煤光片的磨抛一体机，其特征在于，包括设备台体(1)，设备台体(1)的顶面上安装有机械臂(2)、研磨工位(3)和抛光工位(4)；所述的研磨工位(3)上安装有喷水龙头(5)，所述的抛光工位(4)上安装有喷抛光液水龙头(6)；所述的机械臂(2)包括步进电机(201)，步进电机(201)带动中控旋转平台(202)旋转，中控旋转台(202)通过滚珠丝杠组件(203)与小臂旋转伺服电机(204)相连，小臂旋转伺服电机(204)驱动曲柄滑块机构(205)控制三爪气缸(206)对样品放置套筒(207)内的样品进行抓取和磨抛；所述的设备台体(1)的侧壁上设置有进气口(7)、设备供电端子(8)、进水口(9)、进抛光液口(10)、进洗洁精口(11)和排水口(12)；所述的进气口(7)的外端与空气压缩机相连，所述的进气口(7)的内外端分别与机械臂(2)和抛光工位(4)相连；所述的设备供电端子(8)为磨抛一体机供电；所述的进水口(9)的外端、进抛光液口(10)的外端、进洗洁精口(11)的外端和排水口(12)的外端分别通过软管与外挂水箱(13)相连，所述的外挂水箱(13)悬挂在所述的设备台体(1)的侧壁上；所述的进水口(9)的内端分别与喷水龙头(5)和喷抛光液水龙头(6)相连；所述的进抛光液口(10)的内端与喷抛光液水龙头(6)相连；所述的进洗洁精口(11)的内端与喷抛光液水龙头(6)相连；所述的排水口(12)的内端分别与研磨工位(3)和抛光工位(4)相连。2.如权利要求1所述的煤岩粉煤光片的磨抛一体机，其特征在于，所述的设备台体(1)的顶面上还安装有超声清洗工位(14)和样品预置工位(15)。3.如权利要求1所述的煤岩粉煤光片的磨抛一体机，其特征在于，所述的设备台体(1)的正面还设置有带有按键(17)的触摸屏(16)，触摸屏(16)与电控系统(18)相连。4.如权利要求3所述的煤岩粉煤光片的磨抛一体机，其特征在于，所述的触摸屏(16)用于实现人机交互，触摸屏(16)还能够观察设备运行流程当前已经运行的状态。5.如权利要求3所述的煤岩粉煤光片的磨抛一体机，其特征在于，所述的电控系统(18)用于实现对磨抛一体机的各项参数进行设置和自动控制；所述的磨抛一体机的各项参数包括三爪气缸的三个套筒的磨抛气压、磨抛速度、磨抛抓手速度和磨抛圈数。6.如权利要求5所述的煤岩粉煤光片的磨抛一体机，其特征在于，所述的电控系统(18)分为运动控制部分和开关采集两大部分；所述的运动控制部分用于机械臂(2)、研磨工位(3)和抛光工位(4)的运动件采集和控制功；所述的开关采集部分包括逻辑控制器信息处理模块、信息采集模块和动作命令发送模块，以及各气路水路的接线和供配电部分。7.如权利要求3所述的煤岩粉煤光片的磨抛一体机，其特征在于，所述的设备台体(1)的另一个侧壁上还设置有急停按钮(19)，急停按钮(19)与电控系统(18)相连。8.一种煤岩粉煤光片的磨抛工艺，其特征自安于，该工艺采用如权利要求1至7任一项所述的煤岩粉煤光片的磨抛一体机；该工艺包括以下步骤：步骤一，将样品按照GB/T 16773
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2008的方法制备出煤岩粉煤光片；使用热胶法或冷胶法制备样品，研磨材料直接粘贴于研磨工位(3)上；抛光材料直接粘贴于抛光工位(4)上；步骤二，启动煤岩粉煤光片的磨抛一体机，打开空压机，压缩气体通过进气口(7)为磨抛一体机提供压缩气体；步骤三，样品按顺序放置于样品预置工位(15)中，与样品放置套筒(207)的顺序相对
应；步骤四，对机械臂(2)的位置进行校准；步骤五，控制步进电机(201)转动，带动中控旋转平台(202)使机械...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘善德，雷莹，宋孝忠，汤珊，于化龙，
申请(专利权)人：中煤科工西安研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：