改进的研磨抛光机的制作方法
【专利说明】改进的研磨抛光机
[0001 ] 本申请是申请日为2009年6月4日、国际申请号为PCT/US2009/046190、国家申请号为200980123745.4、发明名称为“改进的研磨抛光机”的发明专利申请的分案申请。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请要求于2008年6月20提交的美国专利临时申请N0.61/074,455的优先权。
【背景技术】
[0004]本发明涉及研磨抛光机。更具体地，本发明涉及一种用于为实验制备样品的改进的研磨抛光机
[0005]研磨抛光机应用于许多产业。它们经常用于制备为进一步实验用的金属样品、聚合物样品、陶瓷样品或类似样品，例如用于金相实验。
[0006]已知的研磨抛光机包括标本支架或样品支架，所述标本支架或样品支架设置成可相对于压盘转动，所述压盘也被设置成可以转动。用这种方式，有两个转动的动作同时发生。浆(通常为研磨料)被注入到压盘上为研磨和抛光样品提供研磨介质。
[0007]样品支架被支撑用于在卡盘上转动。支架是具有多孔的平面盘，样品位于孔中。在一种方式中，样品被锁入支架中并且由支架施加向下的压力压在压盘上。当支架和压盘转动时，支架(和样品)施加的压力与浆的研磨作用一起，对样品产生研磨和抛光的作用。
[0008]在另一种方式中，样品漂浮在支架内并且柱塞被移动与样品接触以对样品施加压力。此外，当所述支架和压盘转动时，柱塞施加的压力与浆的研磨作用一起导致对样品产生研磨和抛光的作用。
[0009]支架接近和远离压盘的移动被位于研磨抛光机头部的驱动器控制。驱动马达被用于定位支架并且因此相对于压盘的样品。已知研磨抛光机的一个缺陷是没有良好的定位控制器或机构以精确控制支架相对于压盘的位置。
[0010]压盘被支撑在碗状物内。碗状物用作在研磨或抛光操作中产生碎片的容器。水或其他液体用于冲洗碗状物以清除碎片。实践证明使用已知的冲洗系统，碎片被收集在碗状物内，并且导致其难看和不便地堆积在碗状物内。实践还证明如果研磨特别地猛烈，压盘会发热从而会不利地影响样品制备。
[0011]因此地，需要一种改进的研磨抛光机。所需的这种研磨抛光机包括改进的照明系统以提高工作区域的能见度。更所需地，这种研磨抛光机具有改进的冲洗/碗状物清洗系统。更值得向往地，这种研磨抛光机具有用于定位头部和样品支架以及用于相对于旋转压盘将样品固定在适当位置的改进系统。
【发明内容】
[0012]—种改进的研磨抛光机包括具有碗状物的基座，转动的驱动盘，驱动盘驱动器和控制系统。所述驱动盘适于支撑压盘。
[0013]该研磨抛光机包括改进的照明系统以提高工作区域的能见度并且具有改进的冲洗或碗状物清洗系统。一种改进的系统还被提供用于定位头部和样品支架以及用于相对于转动压盘将所述样品固定在适当位置。
[0014]在本实施例中，所述头部设置用于支撑样品支架。研磨抛光机包括封装在头部内的用于样品支架的旋转驱动的第一驱动器(转动驱动器)和用于垂直地移动头部和样品支架使其接近和远离压盘的第二驱动器(高度驱动器)。
[0015]头部包括可操作地与第一驱动器连接的测压元件和设置成用于确定头部接近和远离压盘的移动和移动程度的计数器。
[0016]当第二驱动器以向前方向操作(以移动样品支架与压盘接触)并且一旦支架和压盘之间检测到接触时停止向前方向移动时，测压元件适于检测样品支架和压盘之间的接触。在本系统中，以一种操作方式中，具有控制系统，使得在检测到的在样品支架和压盘之间接触后，第二驱动器被停止和反转以移动使样品支架远离压盘预定的距离。在这种操作方式中，然后样品被定位在支架内。在研磨或抛光操作中，用指状物把样品固定在适当位置。指状物可伸展出和可缩回到可与样品支架一起转动的头部的部分。指状物设置用于接触样品并施加压力在样品上使得样品与压盘接合。
[0017]在本实施例中，指状物偏向于缩回位置并且工具被用于伸展指状物。指状物用具有涂层的基材形成。一种合适的涂层是陶瓷材料。
[0018]在另一种操作方式中，设有控制系统，使得测压元件检测到样品和压盘之间接触产生的负荷并且当负荷变化时，测压元件产生信号致动第二驱动器，用以以向前方向操作移动样品接近压盘。根据预定的操作时间或移动距离，研磨/抛光操作能够被执行(例如发生研磨)。
[0019]研磨抛光机包括主驱动轴，主驱动轴可操作地与样品支架连接并可操作地连接到测压元件上，其中施加于主驱动轴上的力提供样品和压盘之间的接触产生的负荷的检测。
[0020]高度驱动器包括用于移动样品支架接近和远离压盘的导螺杆。导螺杆可操作地与计数器连接。托架和轨道用于引导头部和样品支架接近和远离压盘。
[0021]控制系统至少部分地封装在外壳内并且包括微处理器控制的控制系统。控制系统包括触摸板或触摸屏。
[0022]改进的研磨抛光机还包括用于与碗状物匹配的可替换的碗状衬垫。在本研磨抛光机中碗状物和碗状衬垫大致上呈D形以用于限定压盘外围和碗状衬垫之间的空间用于手接近压盘。碗状衬垫可以是透明的和用塑料制成。
[0023]研磨抛光机还包括设置在头部直接朝向压盘和碗的照明设备。照明设备优选为发光二极管。
[0024]通过以下的详细描述并结合权利要求，容易理解本发明的这些和其它特征及优点。
【附图说明】
[0025]通过阅读以下的详细描述和附图，相关领域的普通技术人员会更容易理解本发明的好处和优点，其中:
[0026]图1为体现了本发明原理的改进的研磨抛光机的透视图；
[0027]图2为表示头部旋转得稍微远离基座的研磨抛光机的正视图；
[0028]图3为研磨抛光机的侧视图；
[0029]图4是俯视图，其中示出了由D形基座和防溅罩提供的压盘和手柄，还示出了头部旋转得稍微远离基座的研磨抛光机；
[0030]图5示出了具有使用者的手的压盘以表示接近压盘的近视图；
[0031]图6表示了未便于说明多根手指之一处于伸展(通过使用者的手)状态，还表示了用于工作区域照明的LED灯；
[0032]图7是透视图，其中示出了在适当位置用于操作的压盘和中心模式样品支架，还示出了位于碗状物上方的软管(软管未示出)的分配器部分；
[0033]图8为前景中的其中装有样品的中心模式样品支架和背景中单一模式的样品支架的不意图；
[0034]图9为驱动盘示意图，示出了驱动盘中的孔并也部分地示出了碗状物排水沟；
[0035]图1OA和1B为显示有主轴和测压元件的头部(高度)驱动器组件的立体图和透视图；
[0036]图11为安装有样品支架的头部的透视图；
[0037]图12A-B为显示有高度驱动器组件的头部示意图和为了清楚显示的目的而将头部的一部分被移除了的示意图；
[0038]图13为高度驱动器组件的部分视图；
[0039]图14为转动驱动器组件的部分透视图；
[0040]图15A-C为样品(转动的)驱动器的部分和卡盘的透视图和立体图，示出了其中具有样品支架和样品驱动器组件轴和卡盘以及固定样品的指状物；
[0041]图16-17为样品(转动的)驱动器和卡盘的立体图和剖视图；
[0042]图18为压盘驱动器和驱动器组件的分解图；
[0043]图19-20为控制系统和外壳的正视图和剖视图，图20取沿着图19中20-20线的剖视图；
[0044]图21-23为基座的底部视图和剖视图，图22和23分别取沿着图21中的22-22线和23-23线的剖视图；
[0045]图24表示控制系统屏幕上的一些符号；
[0046]图25为具有用于冲洗压盘和碗状物的延伸的软管的分配器的部分透视图；
[0047]图26表示压盘的移除；
[0048]图27表示防溅罩的移除；
[°°49]图28表不用于布置在碗中的干净衬垫；
[0050]图29示出了样品支架的预备安装；以及
[0051]图30和31表示一个指状物的缩回和伸出用于研磨或抛光。
【具体实施方式】
[0052]虽然本发明可具有多种形式的实施例，但附图所示及将在下面进行描述的是当前的优选实施例，应理解，此公开内容应被看作是本发明的示例，不能认为本发明被限制于所述的具体实施例。
[0053]还应当理解，本说明书该部分的标题，ΒΓ本发明的详细说明