一种用于切割柱状样品的切割机的制作方法

本发明涉及用于切割柱状样品的切割机，具体涉及一种将柱状样品切割成单个或多个规定规格的待测试样的切割机。

背景技术：

在金属冶炼过程中，各个时期炉料(即样品)的化学成分均需采用直读光谱仪、荧光光谱仪或气体元素分析仪来检测，并要求在很短的时间(2-3分钟)内报出检验结果。直读光谱仪、荧光光谱仪或气体元素分析仪执行准确检测的检测条件是要求待测试样的待测端面是平整、洁净且与待测试样轴向相垂直。

目前，人们主要使用手持式切割设备大致沿着柱状样品的径向方向对其进行切割，切割后形成的试样的待测端面不仅不平整和不洁净，而且还无法保证与待测试样轴向相垂直，进而不能满足直读光谱仪、荧光光谱仪或气体元素分析仪的检测要求，使得人们不得不通过砂轮机对切割后的试样的端面进行抛光和修平等二次处理，导致待测试样的获取非常费时费力，严重时影响金属冶炼的效率。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于切割柱状样品的切割机，其不仅可以简单、高效地将柱状样品切割成单个或多个规定规格的待测试样，而且还易于保证待测试样的待测端面平整、洁净且与其轴向相垂直，进而满足直读光谱仪、荧光光谱仪或气体元素分析仪的检测要求，大幅度降低试样分析过程对冶炼效率的影响。

本发明提供了一种用于切割柱状样品的切割机，其包括：机架；滑动式设于所述机架上的滑台；设于所述机架上的第一线性驱动机构，用于驱动所述滑台沿纵向移动；切割机构，包括可转地设于所述滑台上且沿着纵向切割的圆锯片和用于驱动所述圆锯片旋转的转动驱动机构；滑动式设于所述机架上且与所述切割机构相对的夹具组件，所述夹具组件包括沿横向彼此间隔开的主夹具和辅夹具，所述主夹具和辅夹具能够对搭在二者之间且沿着横向布置的柱状样品进行夹紧；设于所述机架上的第二线性驱动机构，用于驱动所述夹具组件沿横向移动。

本发明的用于切割柱状样品的切割机能够通过转动驱动机构带动圆锯片旋转，并通过第一线性驱动机构控制圆锯片沿着纵向进行前进和后退，使得圆锯片能够切割所述主夹具和辅夹具共同夹紧的柱状样品。其中，由于该圆锯片沿着纵向对横向布置的柱状样品进行切割，且滑动式设于机架上的滑台能够限制圆锯片产生侧向振动或摆动，使得柱状样品在切割后形成的待测试样的端面平整、洁净且与其轴向相垂直，进而满足直读光谱仪、荧光光谱仪或气体元素分析仪的检测要求，大幅度降低试样分析过程对冶炼效率的影响。与现有技术相比，本发明的用于切割柱状样品的切割机能够将柱状样品直接切割成满足检测要求的待测试样，无需磨削、铣削等二次处理，从而可以简单、高效地将柱状样品切割成单个或多个规定规格的待测试样。

此外，本发明的用于切割柱状样品的切割机的结构简单，成本低廉，使用安全可靠，便于实施推广应用。

附图说明

下面结合附图详细说明本发明。通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的上述或其他方面的内容将变得更清楚和更容易理解。附图中：

图1为根据本发明实施例的用于切割柱状样品的切割机的主视图；

图2为根据本发明实施例的用于切割柱状样品的切割机的立体图，省略了收集组件；

图3为图2中d处的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式。

图1为根据本发明实施例的用于切割柱状样品的切割机的主视图；图2为根据本发明实施例的用于切割柱状样品的切割机的立体图，图3为图2中d处的局部放大图。如图1到图3所示，该用于切割柱状样品20的切割机10包括：机架(未示出)，滑动式设于机架上的滑台1，设于机架上的第一线性驱动机构2，设于滑台1上的切割机构3，滑动式设于机架上且与切割机构3相对的夹具组件，以及设于机架上的第二线性驱动机构6。为了顺畅滑台1和夹具组件相对机架的运动，滑台1可通过纵向导轨设于机架上，夹具组件可通过横向导轨设于机架上。该切割机构3包括可转地设于滑台1上且沿着纵向切割的圆锯片31和用于驱动圆锯片31旋转的转动驱动机构32。该转动驱动机构32可选为能够输出转动的装置，例如电机和液压马达等。在一个优选的实施例中，该转动驱动机构32包括电机和由电机驱动并带动圆锯片31旋转的减速器，以通过减速器降低对电机的动力需求，进而降低该用于切割柱状样品20的切割机10的生产成本。

如图1和图2所示，夹具组件包括沿横向彼此间隔开的主夹具4和辅夹具5。主夹具4和辅夹具5均可选为气压、液压或电动夹具。不过，可靠经济的选择是主夹具4是液压夹具，而辅夹具5是气压夹具。主夹具4和辅夹具5能够对搭在二者之间且沿着横向布置的柱状样品20进行夹紧，使得柱状样品20的一端被主夹具4夹紧，而其另一端被辅夹具5夹紧。第一线性驱动机构2用于驱动滑台1沿着纵向移动，使得切割机构3能在切割时沿着纵向进行前进和后退。第二线性驱动机构6用于驱动夹具组件沿横向移动，使得主夹具4和辅夹具5共同夹持的柱状样品20能够沿横向移动，保证旋转圆锯片31能够顺利通过主夹具4和辅夹具5之间并对柱状样品20进行切割。第二线性驱动机构6还可以沿着横向方向调整柱状样品20或剩余料(详见下文解释)在主夹具4内的夹持范围(或夹持量)，改变柱状样品20相对切割机构3的位置，以允许切割机构3切割出多种规格的待测试样。

本发明实施例的用于切割柱状样品20的切割机10能够通过转动驱动机构32带动圆锯片31旋转，并通过第一线性驱动机构2控制圆锯片31进行沿着纵向前进和后退，使得圆锯片31能够切割主夹具4和辅夹具5共同夹紧的柱状样品20。其中，由于该圆锯片31沿着纵向对横向布置的柱状样品20进行切割，且滑动式设于机架上的滑台1能够限制圆锯片31产生侧向振动，使得柱状样品20在切割后形成的待测试样的端面平整、洁净且与其轴向相垂直，进而满足直读光谱仪、荧光光谱仪或气体元素分析仪的检测要求，大幅度降低试样分析过程对冶炼效率的影响。与现有技术相比，本发明的用于切割柱状样品20的切割机10能够将柱状样品20直接切割成满足检测要求的待测试样，无需磨削、铣削等二次处理，从而可以简单、高效地将柱状样品20切割成单个或多个规定规格的待测试样。

在图1所示的实施例中，第一线性驱动机构2和第二线性驱动机构6均可选为能够输出直线运动的驱动机构，例如液压缸、气压缸、线性电机或丝杠与电机的组合等等。为了精准地控制圆锯片31在切割时的前进动作和后退动作，第一线性驱动机构2包括伺服电机和由伺服电机驱动并能够作用滑台1沿着纵向移动的丝杠机构。第二线性驱动机构包括用于驱动夹具组件沿着横向移动的液压缸，该液压缸与其他形式线性驱动机构相比至少具有以下优点之一，即成本低、动力大和/或精度高。

为了方便简化主夹具4和辅夹具5夹持柱状样品20时产生的人工操作，切割机10还包括设于主夹具4上的托料组件7，当主夹具4需要夹紧其内的柱状样品20时，托料组件7能够运动到托住柱状样品20的位置，详见图3，使得被夹紧后的柱状样品20的轴线与圆锯片31的轴线相平行，而当主夹具4夹紧柱状样品20后，托料组件7能够运动到远离柱状样品20的位置，以防止托料组件7干扰切割动作或其他动作。

在图1所示的实施例中，该托料组件7包括第一摆缸71和由第一摆缸71驱动的摆动式承托臂72，当主夹具4需要夹紧其内的柱状样品20时，第一摆缸71将摆动式承托臂72摆动到托住柱状样品20的位置，防止柱状样品20脱离主夹具，并保证被夹紧后的柱状样品20的轴线与圆锯片31的轴线相平行，而当主夹具4夹紧柱状样品20后，第一摆缸71能够将摆动式承托臂72摆动到远离柱状样品20的位置。其中，摆动式承托臂72可具有能够与柱状样品20的外周面匹配接触的承托弧面72a(见图3)，以进一步提高柱状样品20在主夹具4和辅夹具5之间的定位精度。此外，该第一摆缸71也可由其他机构来替换，例如直线电机、液压缸或由电机驱动的曲柄连杆机构等，而摆动式承托臂72也可非摆动形式的，例如能直线运动的且带有上述承托弧面72a的承托臂。

如图1所示，该切割机10还包括设于机架上的收集组件，而收集组件包括试料盒81、废料盒82和投料滑槽83和第二摆缸84。当柱状样品20被圆锯片31切断，且第二摆缸84将投料滑槽83摆动到第一工位时，第二摆缸84能够接收辅夹具5释放的切下料和/或主夹具4释放的剩余料以将其引导滑入废料盒82；当柱状样品20被圆锯片31切断，且第二摆缸84将投料滑槽83摆动到第二工位时，第二摆缸84能够接收辅夹具5释放的切下料和/或主夹具4释放的剩余料以将其引导滑入试料盒81。在本申请中，柱状样品20被切割后保留在主夹具4内的部分被称为剩余料，而保留在辅夹具5内的部分被称为切下料。在执行第一次切割后，保留在辅夹具5内的切下料是一端平整而另一端不平整的料头，需要通过投料滑槽83引入废料盒82内。在执行第n(≥2)次切割后，保留在辅夹具5内的切下料是两端均平整的待测试样，需要通过投料滑槽83和第二摆缸84引导进入试料盒81。在执行最后一次切割后，保留在辅夹具5内的切下料是两端均平整的待测试样，需要通过投料滑槽83和第二摆缸84引导进入试料盒81，而保留在主夹具4内的剩余料也是一端平整而另一端不平整的料头，通过投料滑槽83引入试料盒81内(根据具体需要来选择)。

为了提高自动化的程度，本发明的用于切割柱状样品20的切割机10还可包括用于控制第一线性驱动机构2、第二线性驱动机构、转动驱动机构32、主夹具4和辅夹具5的控制系统。控制系统主要由逻辑控制器(cpu或plc)、电子元件和电器元件组成，属于本领域的常规技术，为节约篇幅不再赘述。在此基础之上，为了提高整机的安全性能，切割机10还包括套在机架上且带自锁门的外壳、气压报警和油温报警，以及急停按钮和复位按钮，以尽可能降低在运行过程中出现意外的概率，并执行指标超标提示和意外情况紧急停止运行等。

在未示出的优选实施例中，图1所示的切割机10还包括塞片和设于主夹具上的塞入机构，塞入机构能够将塞片塞入到主夹具4内，并促使主夹具4内的柱状样品20或剩余料朝向辅夹具5移动。塞入机构和塞片的组合也可以沿着横向方向调整柱状样品20或剩余料在主夹具4内的夹持范围(或夹持量)，改变柱状样品20相对切割机构3的位置，以允许切割机构3切割出更多规定规格的待测试样。塞入机构可包括设于主夹具4上且与夹持状态下柱状样品20相垂直的推动液压缸，塞片与推动液压缸之间的连接为可拆卸连接，以方便人们更换所需规格的塞片。容易理解的是，该塞入机构也可以选为其他形式的机构，例如直线电机、手摇式滑块连杆机构或螺纹顶杆等。

综上可知，本发明实施例的用于切割柱状样品20的切割机10不仅可以简单、高效地将柱状样品20切割成单个或多个规定规格的待测试样，而且还易于保证待测试样的待测端面平整、洁净且与其轴向相垂直，进而满足直读光谱仪、荧光光谱仪或气体元素分析仪的检测要求，大幅度降低试样分析过程对冶炼效率的影响。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相接”、“相接合”、“相连”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。