表面样品收集工具制造技术

一种用于从基板(112)去除表面部分的采样装置(10)。所述装置包括框架结构(16)和刀具头组件(12)。刀具头组件(12)包含：枢轴体(32)，具有支撑在框架结构上的枢轴点(108)处的第一端(42)；以及刀具，绕旋转轴线旋转地支撑在枢轴体(32)的第二端(46)处。刀具具有半椭圆形形状(70)，并且驱动电机可活动地连接到刀具(70)。枢轴点(108)相对于旋转轴线(AB)间隔定位。刀具(70)是可操作的，以绕枢轴点(108)在枢转运动期间切削基板(112)的表面部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】表面样品收集工具
本专利技术涉及用于采集材料样品的装置，并且更具体地涉及用于去除基体材料的一部分表面用作测试样品的装置。
技术介绍
常常需要通过去除一部分结构进行测试来分析结构的物理特性。特别是，包含了恶劣环境的、比如可设置在发电厂中的系统常常暴露于机械应力和热应力，其可能导致包含例如发电厂涡轮部件和管道等部件的劣化。有必要提供一种用于确定各部件材料的条件以便于评估是否需要维护操作并且预测部件的有用寿命的手段。另外，有必要提供一种用于从部件中获得材料样品同时降低可能由材料的去除导致的不利影响的手段。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，提供了一种用于从基板去除表面部分的采样装置。所述装置包括框架结构和刀具头组件。刀具头组件包括:枢轴体，具有支撑在框架结构上的枢轴点处的第一端；以及刀具，绕旋转轴线旋转地支撑在枢轴体的第二端处。刀具包括通过旋转具有圆形切削端的锥体而限定的形状。驱动电机可活动地连接到刀具，并且枢轴点相对于旋转轴线间隔定位。刀具是可操作的，以绕枢轴点在枢转运动期间切削基板的表面部分。刀具的形状可包括半椭圆形形状，适于从基板去除椭圆形的表面部分。枢轴点离开旋转轴线的距离可大于圆形切削端的半径。驱动电机可相对于框架结构在纵向方向上移动，并且联接件可设置在驱动电机和枢轴体之间，联接件将驱动电机的纵向运动传递成枢轴体的枢转运动。驱动轴可延伸为与联接件相邻，用于将旋转运动从驱动电机传递到刀具。步进电机可活动地联接到驱动电机，以在纵向方向上移动驱动电机。可提供调整构件，调整构件可相对于框架结构移动，以限定使刀具穿透基板的可调整预定深度。可提供夹具构件，夹具构件包括安装到框架结构用于与基板接合的磁体。框架结构可包含具有侧部的壳体组件，并且夹具构件可沿侧部可滑动地定位。可提供锁定构件，锁定构件适于将夹具构件沿侧部锁定至预定位置。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于从基板去除表面部分的采样装置。所述装置包括框架结构，框架结构包含基侧。提供的刀具机构包含刀具，刀具可在竖直方向上移动，以从基侧延伸成与基板接合。多个高度调整构件从基侧延伸，以接合基板。高度调整构件可相对于框架结构以及相对于刀具移动，以限定使刀具穿透基板的可调整预定深度。多个包括磁体的夹具构件被安装到框架结构，用于与基板接合以保持框架结构相对于基板处于预定高度位置，这由高度调整构件限定。框架结构可包含具有侧部的壳体组件，并且夹具构件可安装到侧部，夹具构件沿侧部在竖直方向上可调整到对应于预定高度位置的位置。锁定构件可与每个夹具构件相关联，并且锁定构件可适于在预定高度位置将夹具构件锁定至侧部。夹具构件可支撑为相对于框架结构枢转地移动，并且磁体可包括可切换磁体。刀具机构可包含在刀具头组件中，刀具头组件包括:枢轴体，具有支撑在框架结构上的枢轴点处的第一端；以及刀具，绕旋转轴线旋转地支撑在枢轴体的第二端处。刀具可包括通过旋转具有圆形切削端的锥体而限定的形状，并且可提供驱动电机，驱动电机可活动地连接到刀具，以在旋转运动时驱动刀具。【附图说明】虽然本说明书与结尾的权利要求特别指出并清楚地要求保护本专利技术，但应相信，根据以下结合附图作出的描述，将更好地理解本专利技术，其中相同的标号表示类似的元件，并且其中:图1示出了根据本专利技术一方面的采样装置的部分分解图；图2是用于采样装置的刀具头组件的放大分解图；图3是采样装置的横截面图，示出了处于描绘部分剖切通过基板的位置中的刀具头组件的刀具；图4是去除样品后的基板以及从基板去除的样品的透视图；图5是框架结构的分解图，并示出了用于采样装置的高度调整结构；图6是用于采样装置的夹具构件的分解图；以及图7是类似于图3的视图，并示出了刀具位于切削操作前的位置的刀具头组件。【具体实施方式】在优选实施例的以下详细描述中，参考了构成本文一部分的附图，并且在附图中通过例证的方式而不是通过限制的方式示出了可实践本专利技术的特定优选实施例。应理解，可以利用其它实施例，并且可以进行改变而不脱离本专利技术的精神和范围。参照图1，示出了根据本专利技术一方面的采样装置10，用于从基板去除表面部分。采样装置10总体包含刀具头组件12、主驱动组件14、罩组件或框架结构16以及多个夹紧组件或夹具构件18。框架结构16包含前横向构件20以及与前横向构件20沿纵向间隔开的后横向构件22。前后横向构件20、22可包括块体，诸如金属块体，形成构造为提供对采样装置10各部件的支撑的刚性横跨构件，这在下面进一步描述。包括板结构的第一和第二侧部24、26限定了纵向延伸构件，该纵向延伸构件刚性地紧固至前后横向构件20、22的侧面，以形成框架结构16作为基本刚性的盒状结构。此外，可设置上盖28，由附接螺钉29将之附接至横向构件20以及侧部24、26，以闭合框架结构16的敞开上侧27，而框架结构16的下侧或基侧30 —般仍是敞开的。侧部24、26和上盖28形成采样装置10的壳体组件。应注意，诸如横向、上、下或底部和竖直等相对方向及类似术语的使用参考了如附图所示的采样装置10的取向。然而，如根据本文所提供的说明将显而易见的，采样装置可用在各种方位中，并且本专利技术的范围并不打算由用于描述采样装置10而选定的具体定向的约定所限制。参照图2，刀具头组件12包含支撑在前横向构件20上的枢轴体32。枢轴体32安装成用于在延伸通过枢轴体32第一端42处的孔40的枢轴杆34上枢转地移动，并在前横向构件20的一对竖直臂36、38之间延伸，如图1中看到的。枢轴体32包含从枢轴体32第二端46延伸的刀具轴壳体44。在刀具轴壳体44的相对侧，轴的轴承48、推力轴承组件50和垫片52位于开口 54(仅示出一个)中。驱动轴56延伸通过刀具轴壳体44，并由轴的轴承48支撑在枢轴体32上。驱动轴56被支撑为绕旋转轴线Ak旋转，旋转轴线Ak延伸驱动轴56的长度，并基本上垂直于由枢轴体32限定的大致竖直平面取向。刀具安装件58位于驱动轴56的前端60。刀具安装件58由销62联接以与驱动轴56一起旋转，销62延伸通过刀具安装件58中的孔58a并通过孔56a，孔56a延伸通过驱动轴56的前端60。刀具安装件58包含D形安装部分64，用于与形成在刀具70的中心毂68中的D形孔66接合，使得刀具70受到约束而与刀具安装件58 —起旋转。锁紧螺母72螺纹地接合驱动轴56的前端60，以将刀具70保留在刀具安装件58上。刀具70 —般是“碗”形的一即，以具有圆形切削端71的锥体旋转，并在下面更详细地描述。刀具70可由中等碳含量的钢形成。切削端71由研磨切削表面73限定，研磨切削表面73在与刀具70边缘75相邻的内外表面周围延伸。例如，切削端71可由立方氮化硼材料涂层来限定，立方氮化硼材料涂层从边缘75沿刀具70的内外表面延伸约3/8英寸。由于研磨涂层材料的厚度，相比刀具70的其余部分，研磨切削端71包括稍大直径的刀具70外表面和稍小直径的刀具70。另外，研磨切削表面73进行操作来切削材料，以很小的作用力去除样品114来执行切削，不会造成材料的塑性变形，从而由于由刀具70施加的应力而基本上避免改动样品114的物理特性。参照图3，驱动轴56连接到传送轴组件74，传送轴组件74包括传送轴75。特别是，驱动轴56在第一接头76处连接到传送轴7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从基板去除表面部分的采样装置，所述装置包括：框架结构；刀具头组件，所述刀具头组件包括：枢轴体，具有支撑在所述框架结构上的枢轴点处的第一端；刀具，绕旋转轴线旋转地支撑在所述枢轴体的第二端处，所述刀具包括通过旋转具有圆形切削端的锥体而限定的形状；驱动电机，可活动地连接到所述刀具；以及所述枢轴点相对于所述旋转轴线间隔定位，并且所述刀具是可操作的，以绕所述枢轴点在枢转运动期间切削基板的表面部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.19 US 13/089,4781.一种用于从基板去除表面部分的采样装置，所述装置包括: 框架结构； 刀具头组件，所述刀具头组件包括: 枢轴体，具有支撑在所述框架结构上的枢轴点处的第一端； 刀具，绕旋转轴线旋转地支撑在所述枢轴体的第二端处，所述刀具包括通过旋转具有圆形切削端的锥体而限定的形状； 驱动电机，可活动地连接到所述刀具；以及 所述枢轴点相对于所述旋转轴线间隔定位，并且所述刀具是可操作的，以绕所述枢轴点在枢转运动期间切削基板的表面部分。2.根据权利要求1所述的采样装置，其中，所述刀具的所述形状包括半椭圆形形状，适于从所述基板去除椭圆形的表面部分。3.根据权利要求2所述的采样装置，其中，所述枢轴点离开所述旋转轴线的距离大于所述圆形切削端的半径。4.根据权利要求1所述的采样装置，其中，所述驱动电机可相对于所述框架结构在纵向方向上移动，并且包含位于所述驱动电机和所述枢轴体之间的联接件，所述联接件将所述驱动电机的纵向运动传递成所述枢轴体的枢转运动。`5.根据权利要求4所述的采样装置，包含驱动轴，所述驱动轴延伸成与所述联接件相邻，用于将旋转运动从所述驱动电机传递到所述刀具。6.根据权利要求4所述的采样装置，包含步进电机，所述步进电机可活动地联接到所述驱动电机，以在所述纵向方向上移动所述驱动电机。7.根据权利要求1所述的采样装置，包含调整构件，所述调整构件可相对于所述框架结构移动，以限定使所述刀具穿透所述基板的可调整预定深度。8.根据权利要求1所述的采样装置，包含夹具构件，所述夹具构件包括安装到所述框架结构的用于与所述基板接合的磁体。9.根据权利要求8所述的采样装置，其中，所述框架结构包含具有侧部的壳体组件，所述夹具构件可沿所述侧部可滑动地定位，并包含锁定构件，所述锁定构件适于将所述夹具构件沿所述侧部锁定至预定位置。10.一种用于从基板去除表面部分的采样装置，所述装置包括: 包含基侧的框架结构； 包含刀具的刀具机构，所述刀具可在竖直方向上移动...

【专利技术属性】
技术研发人员：MR文德勒，RH洛维特，
申请(专利权)人：西门子能量股份有限公司，
类型：
国别省市：