一种镶嵌尺寸可调式冷镶嵌方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种镶嵌尺寸可调式冷镶嵌方法及装置，包括工作台、基板、镶嵌模具、镶嵌模具夹紧机构、添加器和添加器夹紧机构；镶嵌模具由四个镶嵌模具边框构成，镶嵌模具夹紧机构由主夹具和副夹具构成，添加器内置搅拌叶片用于混合液态树脂和固化粉，添加器夹紧机构用于调节添加器的位置；镶嵌时，样品置于镶嵌模具内，通过镶嵌模具夹紧机构推动镶嵌模具边框调节镶嵌面积，通过添加器夹紧机构调节添加器的位置，液态树脂和固化粉在添加器内部充分混合后流入镶嵌模具，凝固脱模后完成镶嵌。本发明专利技术操作简单方便，镶嵌面积可调，适用于不同尺寸样品的冷镶嵌，解决了不同尺寸样品冷镶嵌频繁更换模具的问题，提高了镶嵌效率，降低了镶嵌成本。嵌成本。嵌成本。

【技术实现步骤摘要】
一种镶嵌尺寸可调式冷镶嵌方法及装置


[0001]本专利技术涉及样品镶嵌领域，具体涉及一种镶嵌尺寸可调式冷镶嵌方法及装置。

技术介绍

[0002]工艺验证试验中，经常需要对经历新工艺的样品进行观察，多数样品因其稳定性和尺寸的限制，导致研磨抛光困难，需要对样品进行镶嵌或者夹持，以便于对其进行检测，提高工作效率及实验的准确性。镶嵌样品的常用方法有热镶嵌和冷镶嵌两类，其中热镶嵌需要使用专门的热镶嵌机进行，且镶嵌时的高温可能会引起样品中的组织形貌发生变化，冷镶嵌则不会出现上述问题，被广泛采用。
[0003]目前，样品冷镶嵌时常采用的镶嵌模具的镶嵌面积都是固定的，镶嵌模具尺寸不可调，在对多个尺寸相差较大的样品进行冷镶嵌时会造成镶嵌剂浪费，甚至需要频繁更换镶嵌模具，费时费力，增加成本，此外，普通的冷镶嵌方法大多是人工搅拌混合液并倒入镶嵌模具中完成镶嵌，其混合液搅拌混合不充分且镶嵌效率低下。为了提高镶嵌效率，减少材料浪费，解决多个尺寸不同的样品冷镶嵌时频繁更换模具的问题，需对普通的冷镶嵌装置及方法进行改进。

技术实现思路

[0004]针对现有冷镶嵌技术中存在的上述不足之处，本专利技术提供一种镶嵌尺寸可调式冷镶嵌方法及装置，包括工作台、基板、样品、镶嵌模具、镶嵌模具夹紧机构、添加器和添加器夹紧机构；所述基板水平置于工作台上方；所述基板上安装有镶嵌模具以及用于固定镶嵌模具的镶嵌模具夹紧机构；所述基板上方安装有添加器以及用于固定和移动添加器的添加器夹紧机构；所述镶嵌模具的镶嵌面积通过镶嵌模具夹紧机构进行调节；所述添加器的位置由添加器夹紧机构进行调节。
[0005]所述镶嵌模具包括四个镶嵌模具边框，镶嵌模具边框端部设有矩形导向块；所述镶嵌模具边框内部设有矩形槽且槽内安装有导向轴，四个镶嵌模具边框通过矩形导向块和导向轴连接构成镶嵌模具；所述矩形导向块在导向轴上做水平轴向直线运动，并带动镶嵌模具边框在基板上做水平轴向直线运动，从而对镶嵌面积进行调节。
[0006]所述镶嵌模具夹紧机构包括主夹具和副夹具；所述主夹具和副夹具安装于基板上；所述主夹具和副夹具上都设置有吸盘抓手，用于吸附固定镶嵌模具边框，所述吸盘抓手包括真空吸盘固定板、真空管、真空吸盘、吸盘接头和锁紧块；所述真空吸盘固定板中心设有通孔且孔内装有可承受轴向力的轴承，轴承外圈与通孔固定，内圈与主丝杠或副丝杠的一端固定；所述真空吸盘固定板上设置有真空管；所述真空管通过锁紧块与真空吸盘固定板相连；所述真空管上设置有吸盘接头；所述吸盘接头上设置有真空吸盘；所述主夹具上装有用于带动吸盘抓手移动的主丝杠；所述副夹具上装有用于带动吸盘抓手移动的副丝杠；所述主丝杠远离吸盘抓手的一端装有主手轮；所述副丝杠远离吸盘抓手的一端装有副手轮；所述主夹具上设置有固定装置，所述固定装置上设有滑槽；所述副夹具上设置有固定底
座；所述固定底座固定在基板上。
[0007]所述添加器包括筒体、固化粉进料口、液态树脂进料口、端盖、主轴电机、主轴、副轴、搅拌叶片、出料口、阀门、螺栓、定位销；所述筒体外侧设置有固化粉进料口和液态树脂进料口；所述筒体上设置有端盖；所述端盖上设置有主轴电机并通过螺栓相连；所述主轴电机与主轴一端相连；所述主轴另一端通过定位销与副轴相连；所述副轴外侧设置有搅拌叶片；所述筒体下方设置有出料口；所述出料口外设置有阀门。
[0008]所述添加器夹紧机构包括夹紧构件、X轴伺服驱动机构、Y轴伺服驱动机构；所述夹紧构件包括Ω形块、固定块和L形挡块；所述L形挡块上设有滑槽；所述固定块两侧设置有锁紧螺钉，所述固定块位置可沿滑槽进行Z轴方向调节；所述X轴伺服驱动机构包括X轴步进电机、X轴滚珠丝杠、X轴滑块、X轴导向块、X轴滑轨、L形短板和立柱；所述X轴步进电机固定在工作台外部，X轴导向块固定在立柱中端，X轴滑轨固定在工作台两侧，L形短板、X轴滑块和X轴滚珠丝杠位于工作台内部，L形短板一端固定在X轴滑块上，另一端固定在立柱下端，X轴滑块内有与X轴滚珠丝杠相配合的内螺纹，X轴步进电机驱动X轴滚珠丝杠带动X轴滑块做往复运动；所述Y轴伺服驱动机构包括Y轴步进电机、Y轴滚珠丝杠、Y轴滑块、Y轴导向块、Y轴滑轨和Y轴固定板；所述Y轴滑轨固定在Y轴固定板上，Y轴导向块和Y轴滑块固定在L形挡块上，Y轴滑块内有与Y轴滚珠丝杠相配合的内螺纹，Y轴步进电机驱动Y轴滚珠丝杠带动Y轴滑块做往复运动。
[0009]优选地，所述主夹具和副夹具上的真空管数目均为两个，吸盘接头、锁紧块和真空吸盘数目均为四个；所述真空管、吸盘接头、锁紧块和真空吸盘对称设置于真空吸盘固定板两侧。
[0010]优选地，所述固定装置两侧分别设有与X轴滑轨配合的滑槽，滑槽上设置有锁紧螺钉，可实现主夹具在基板X轴向上的位移与固定，进而调节主夹具和副夹具的相对位置，解决了镶嵌面积过小时主夹具无法有效调节镶嵌长度的问题。
[0011]优选地，所述主轴电机与主轴通过联轴器相连；所述副轴与搅拌叶片为一体式结构通过焊接实现；所述固化粉进料口、液态树脂进料口与筒体呈Y形。
[0012]所述一种镶嵌尺寸可调式冷镶嵌方法，包括以下步骤：第一步，将清洗后的样品放置在镶嵌模具中，其中样品的观测面应与基板重合；第二步，操纵主夹具的吸盘抓手，对镶嵌模具边框进行吸附固定，然后，转动主手轮，推动吸盘抓手吸附固定的镶嵌模具边框及其导向轴相邻配合的镶嵌模具边框沿X轴直线移动，从而对镶嵌长度进行调控；第三步，操纵副夹具的吸盘抓手，对镶嵌模具边框进行吸附固定，然后，转动副手轮，推动吸盘抓手吸附固定的镶嵌模具边框及其导向轴相邻配合的镶嵌模具边框沿Y轴直线移动，从而对镶嵌宽度进行调控；第四步，驱动X轴步进电机和Y轴步进电机，使添加器移至样品上方所需位置；第五步，关闭阀门，随后通过固化粉进料口和液态树脂进料口向筒体内输送固化粉和液态树脂，驱动主轴电机，使搅拌叶片对固化粉和液态树脂进行充分混合；第六步，打开阀门，使充分混合的液态镶嵌剂（液态树脂和固化粉）流入镶嵌模具，在镶嵌剂液面达到合适的高度且不高于镶嵌模具边框后，关闭阀门；第七步，当镶嵌模具内搅拌混合的液态镶嵌剂全部固化时，将镶嵌模具向下推压，
通过基板对固化物底部进行挤压，并转动主夹具中的主手轮和副夹具中的副手轮，使固化物与镶嵌模具边框产生相对滑动而分离，从而获得所需镶嵌样品。
[0013]有益效果：本专利技术提供一种镶嵌尺寸可调式冷镶嵌方法及装置，通过尺寸可调的镶嵌模具实现了对不同尺寸样品的冷镶嵌，解决了不同尺寸样品冷镶嵌频繁更换模具的问题，提高了镶嵌效率，降低了镶嵌成本；通过添加器的搅拌叶片实现了对液态树脂和固化粉的充分搅拌混合，解决了普通冷镶嵌方法中人工搅拌镶嵌剂混合不均匀的问题。
附图说明
[0014]图1为本专利技术镶嵌装置的立体结构示意图。
[0015]图2为本专利技术镶嵌模具和镶嵌模具夹紧机构的位置关系示意图。
[0016]图3为本专利技术镶嵌模具边框的立体结构示意图。
[0017]图4为本专利技术主夹具中吸盘抓手、主丝杠和主手轮的位置关系示意图。
[0018本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镶嵌尺寸可调式冷镶嵌装置，其特征在于，包括工作台（1）、基板（2）、样品（3）、镶嵌模具（4）、镶嵌模具夹紧机构（5）、添加器（6）和添加器夹紧机构（7）；所述基板（2）水平置于工作台（1）上方；所述基板（2）上安装有镶嵌模具（4）以及用于固定镶嵌模具（4）的镶嵌模具夹紧机构（5）；所述基板（2）上方安装有添加器（6）以及用于固定和移动添加器（6）的添加器夹紧机构（7）。2.根据权利要求1所述的一种镶嵌尺寸可调式冷镶嵌装置，其特征在于，所述镶嵌模具（4）包括四个镶嵌模具边框（4
‑
1），镶嵌模具边框（4
‑
1）端部设有矩形导向块（4
‑1‑
1）；所述镶嵌模具边框（4
‑
1）内部设有矩形槽且槽内安装有导向轴（4
‑
2），四个镶嵌模具边框（4
‑
1）通过矩形导向块（4
‑1‑
1）和导向轴（4
‑
2）连接构成镶嵌模具（4）；所述矩形导向块（4
‑1‑
1）在导向轴（4
‑
2）上做水平轴向直线运动，并带动镶嵌模具边框（4
‑
1）在基板（2）上做水平轴向直线运动，从而对镶嵌面积进行调节。3.根据权利要求1所述的一种镶嵌尺寸可调式冷镶嵌装置，其特征在于，所述镶嵌模具夹紧机构（5）包括主夹具（5
‑
1）和副夹具（5
‑
2）；所述主夹具（5
‑
1）和副夹具（5
‑
2）安装于基板（2）上；所述主夹具（5
‑
1）和副夹具（5
‑
2）上都设置有吸盘抓手（5
‑1‑
1），用于吸附固定镶嵌模具边框（4
‑
1），所述吸盘抓手（5
‑1‑
1）包括真空吸盘固定板（5
‑1‑1‑
1）、真空管（5
‑1‑1‑
2）、真空吸盘（5
‑1‑1‑
3）、吸盘接头（5
‑1‑1‑
4）、锁紧块（5
‑1‑1‑
5）；所述真空吸盘固定板（5
‑1‑1‑
1）中心设有通孔且孔内装有可承受轴向力的轴承，轴承外圈与通孔固定，内圈与主丝杠（5
‑1‑
2）或副丝杠（5
‑2‑
2）的一端固定；所述主夹具（5
‑
1）上装有用于带动吸盘抓手（5
‑1‑
1）移动的主丝杠（5
‑1‑
2）；所述副夹具（5
‑
2）上装有用于带动吸盘抓手（5
‑1‑
1）移动的副丝杠（5
‑2‑
2）；所述主丝杠（5
‑1‑
2）远离吸盘抓手（5
‑1‑
1）的一端装有主手轮（5
‑1‑
3）；所述副丝杠（5
‑2‑
2）远离吸盘抓手（5
‑1‑
1）的一端装有副手轮（5
‑2‑
3）；所述主夹具（5
‑
1）上设置有固定装置（5
‑1‑
4），所述固定装置（5
‑1‑
4）上设有滑槽；所述副夹具（5
‑
2）上设置有固定底座（5
‑2‑
4）；所述固定底座（5
‑2‑
4）固定在基板（2）上。4.根据权利要求1所述的一种镶嵌尺寸可调式冷镶嵌装置，其特征在于，所述添加器（6）包括筒体（6
‑
1）、固化粉进料口（6
‑
2）、液态树脂进料口（6
‑
3）、端盖（6
‑
4）、主轴电机（6
‑
5）、主轴（6
‑
6）、副轴（6

【专利技术属性】
技术研发人员：王后孝，李锐，汪结涛，于国强，阮文熙，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：