专利名称：将样品或切削刀横向送入切削机的切削平面的方法
技术领域：
本发明涉及通过进给溜板将样品或切削刀横向送入切削机的切削平面且尤其是切片机的切削平面内的方法，其中通过一个靠马达驱动的驱动装置使进给溜板运动。
WO9804898A1公开了一种切片机。所述切片机具有一个靠马达驱动的切片用驱动装置，以便在被切物与切削刀之间产生相对运动。另外，切片机配备有由马达驱动的进给装置以便调整切片厚度。这两个定位马达可以被设计成步进式马达并且它们与一条控制电路相连。通过所述控制电路来控制所述马达。为了识别目标位置，在切片机内设置了一个角度编码器。
在该文献中，还公开了如何能够尽可能自动地将样品横向送入切削平面内。
因此，本发明的任务是如此改进将样品或切削刀横向送入切削机的切削平面内的方法，即尽可能自动地把样品定位在切削平面内。
根据本发明，通过权利要求1特征部分所述的特征而完成了上述任务。其它有利的改进方案是从属权利要求的内容。
通过进给溜板将样品或切削刀横向送入切削机的切削平面且尤其是切片机的切削平面内的方法的特点在于，进给溜板首先通过靠马达驱动的驱动装置而被送到一个平面传感器上。作为驱动装置，例如可以采用带增量传感器的步进式马达或线性马达。在样品表面接触到平面传感器时，测量出靠马达驱动的驱动装置的位置并将其与一个被存储起来的切削平面位置进行比较。根据这两个位置值而计算出用于靠马达驱动的驱动装置的控制信号并且在考虑了该控制信号的情况下利用所述靠马达驱动的驱动装置把进给溜板送入切削平面内。
在另一个方法的设计方案中规定了，为确定切削平面相对平面传感器位置的位置，用手控制地通过靠马达驱动的驱动装置送入切削平面。在样品表面接触切削刀时，测算出靠马达驱动的驱动装置的位置，随后利用靠马达驱动的驱动装置将进给溜板送到该平面传感器上。在样品表面接触平面传感器时，测算出靠马达驱动的驱动装置的位置，算出在移入切削平面时的靠马达驱动的驱动装置的测算位置和移到平面传感器上时的进给溜板的测算位置之间的差并将其作为切削平面位置地存储起来。但还可以规定，不是存储这两个位置的差值，而是作为数值地只存储切削面位置或这两个位置。只需要确保可以计算出靠马达驱动的驱动装置从传感器平面到切削平面的移动距离就行。
在本发明的另一个设计方案中规定了，在利用靠马达驱动的驱动装置进给样品时，连续测算所存储的切削平面位置值与靠马达驱动的驱动装置的位置值之间的距离。
另外，根据所述切削平面的存储位置与靠马达驱动的驱动装置位置之间的测算值来调整靠马达驱动的驱动装置的速度。因此实现了，在样品与传感器或切削平面之间的距离变小时，降低靠马达驱动的驱动装置的速度。这可以连续进行或分级进行。同时确保了在到达各自位置前适时而可靠地停止驱动装置工作，从而避免了空转和与空转有关的不受控制的冲撞。
在方法的另一个设计方案中，把连续测算出的靠马达驱动的驱动装置的位置与所存储的位置进行比较，当它们相等时，降低靠马达驱动的驱动装置的速度和/或增大可通过马达调节的参数的力值。
在本发明的另一个设计方案中，测量出在接触到传感器表面时的要切削样品的表面位置并且计算出其与一个切削平面位置存储值之间的差。通过确定样品表面的位置，可以实现最好是对已经过切削的样品或具有光滑表面的样品的自动定向校准。由此防止了样品倾斜定位于切削平面内并倾斜地进行切削。
还规定了，为此通过一个可靠马达调节的载物台而使样品表面对准表面传感器并且还使其利用三个角先后接触传感器并根据这三个位置计算出样品的空间位置。就是说，使样品的三个角点先后接触平面传感器并测算出可通过马达驱动的进给溜板的各自位置和可由马达条的载物台的位置。随后根据这些位置，可以计算并调整出一个样品表面相对切削平面或传感器平面的平行位置。
当然还可以规定，一直改变靠马达驱动的进给溜板的数值和载物台用步进式马达的数值，直到平面传感器不再探测到接触为止。
在另一个设计方案中规定了，计算出样品空间位置与一个存储位置之间的差并且根据所计算出的差来控制可由马达调节的载物台。
结合一个实施例并借助示意图来详细描述本发明。
所述图示出了一台切片机1，它具有一个机床2、一个装在机床上的刀架3用的进给溜板14的底架18。刀架3携带着一把切削刀4。进给溜板5可沿双箭头方向运动地成型于底架18上并由一个进给步进马达15驱动。进给溜板与切削刀架3一起限定出切削平面13的边界。在平面13内，发生了切削刀与被切物或样品5的接触。步进式马达15可以通过控制线路23与控制电路8电连接。在刀架3上还设置了一个压敏平面传感器9。该传感器9通过控制线路22与控制电路8相连。
另外，在切片机1上设有一个转动臂7，它具有一个可在双箭头X、Y方向上被校准的载物台6，在所述载物台上安装有要切削的样品。切片机的转动臂7被支承在一个转动轴承中并且被驱动马达16带动。马达16通过控制线路27与控制电路8相连。另外，还为转动臂7配备了一个角度步进传感器17，它通过控制线路26把转动臂7的实际位置值发送给控制电路8。
为空间定向的载物台6配备了一个用于X向调整的步进式马达20和一个用于Y向调整的步进式马达21。这两个马达20、21各自通过一条控制线路28、29与控制电路8相连。
一个外控制台10通过控制线路24与控制电路8相连，而一个带所属编码器12的手控轮11通过控制线路25与所述控制电路相连。
在切片机中，通过使转动臂7运动而实现了切削。另外，在切削平面13内，样品5被送到切削刀4的上方。在完成切削后，通过控制电路8使进给溜板14前进一段由控制台10预定的切片厚度值。
连续检测步进式马达15、20、21及角度步进传感器17的位置并与存储在控制电路8中的值进行比较。
为了测算出切削平面13的位置值、切削刀4或切削平面13与传感器9之间的距离，先用手控制地切削样品5。当例如更换刀具或改变切削角度并改变了切削平面13的位置时，这样做总是必要的。为了计算并存储切削平面13的数值，靠电动机驱动的进给马达15通过控制台10的开关装置而被送到样品5上。在切削刀4接触被切物表面之后，进给溜板14的位置作为数值地被存储在控制电路8中。
随后，被切物品头部被定位于压敏传感器9的前面并且通过进给溜板14造成了样品表面和传感器9之间的接触。靠马达驱动的进给溜板14的位置同样作为数值地被存储在控制电路8内。根据这两个数值之差，可以作为数值地精确计算出切削平面13与传感器9之间的距离(间距)。在更换完样品后，可以自动改变样品在切削平面13内的位置或者将滑座14自动进给到样品5上。另外，要切削的新样品5具有多大厚度和什么样的表面组织是完全无关紧要的。随后，计算出传感器9与切削平面13之间的距离并作为数值地储存在控制电路中并可以自动定位其它所有的样品5。
自动定位是如此实现的，即通过靠马达驱动的进给溜板14而使样品5接触传感器9。将所述进给溜板14的数值与存储在控制电路8中的数值相加。使进给溜板14启动移到这个新计算出的切削平面13位置上。
已经过切削的且具有光滑表面的样品5可以相对切削平面13自动定位。这是如此实现的，即首先通过步进式马达20、21而使载物台6移入止动位置。随后，通过靠马达驱动的进给溜板14造成样品5表面接触传感器9并作为数值中间传输给控制电路8。随后，通过控制电路8一直步进地控制步进式马达20、21和靠马达驱动的进给溜板14，直到传感器9不再发出信号为止。
但是，可以如此实现样品5的定位，即首先通过控制电路8而使步进式马达20、21移入其最终位置，以便随后使之接触传感器9。移向这个样品5表面的角位置和其它两个角位置并作为数值地储存起来。通过在移向各角位置的同时测知留存路程，从而可以计算出样品5相对切削平面13的定位状况并对其进行调整。
当传感器被设计成对位置敏感的平面传感器或垫状两维电位计时，在移向角时进行的位移存储工作可以被省略。
通过控制台10输入驱动马达16的动力及转速的值并且存储在控制电路8中。通过相连的角度步进传感器17，可以作为数值地测量出转动臂7的位置与转速并将其与存储值进行比较。当样品位于切削刀4外时，根据某个位置来提高转速并通过限流器减小马达8的功率。在进行切削时，降低转速并再次提高马达16的功率。
但是，还可以通过用手操作的手控轮11来调节马达8的转速。为此，在转动手控轮11时通过编码器12产生的信号作为数值地被存储在控制电路8中并且与角度步进传感器17的值进行比较。根据差值获得了控制马达16转速用的信号。为启动和停止切片机1的工作，设置了一个脚踏开关30，它通过控制线路31与控制电路8相连。脚踏开关也可以配备有一个电位计，控制电路8通过电位计的位置而预定出马达16转速值或马达切削速度值。
附图
标记一览表1-切片机；2-机床；3-刀架；4-切削刀；5-样品；6-载物台；7-转动臂；8-控制电路；9-平面传感器；10-控制台；11-手控轮；12-编码器；13-切削平面；14-进给溜板；15-进给步进式马达；16-驱动马达；17-角度步进传感器；18-底架；19-转动轴承；20-用于载物台的X向步进式马达；21-用于载物台的Y向步进式马达；22-控制线路8-9；23-控制线路8-15；24-控制线路8-10；25-控制线路8-12；26-控制线路8-17；27-控制线路8-16；28-控制线路8-20；29-控制线路8-21；30-脚踏开关；31-控制线路8-30；
权利要求
1．一种通过进给溜板将样品或切削刀横向送入切削机的切削平面且尤其是切片机的切削平面内的方法，其中通过一个靠马达驱动的驱动装置使进给溜板运动，其特征在于，所述进给溜板首先通过靠马达驱动的驱动装置而被送到一个平面传感器上，在样品表面接触到平面传感器的情况下，测量出靠马达驱动的驱动装置的位置并将其与一个被存储起来的切削平面位置进行比较，根据这两个位置值而计算出用于靠马达驱动的驱动装置的控制信号并且在考虑了该控制信号的情况下利用所述靠马达驱动的驱动装置把进给溜板送入切削平面内。
2．如权利要求1所述的通过进给溜板将样品或切削刀送入切削机切削平面内的方法，其特征在于，为了确定切削平面相对平面传感器的位置，用手控制地通过靠马达驱动的驱动装置送入切削平面内，并且在样品表面接触切削刀时，测算出靠马达驱动的驱动装置的位置，随后利用靠马达驱动的驱动装置将进给溜板送到该平面传感器上，在样品表面接触平面传感器时，测算出靠马达驱动的驱动装置的位置，算出在移入切削平面时的靠马达驱动的驱动装置的测算位置和移到平面传感器上时的进给溜板的测算位置之间的差并将其作为切削平面位置地存储起来。
3．如权利要求2所述的通过进给溜板将样品或切削刀送入切削机切削平面内的方法，其特征在于，在利用靠马达驱动的驱动装置进给样品时，连续测算所存储的切削平面位置值与靠马达驱动的驱动装置的位置值之间的距离。
4．如权利要求3所述的通过进给溜板将样品或切削刀送入切削机切削平面内的方法，其特征在于，根据所述切削平面位置的存储位置与靠马达驱动的驱动装置位置之间的测算值来调整靠马达驱动的驱动装置的速度。
5．如权利要求3所述的通过进给溜板将样品或切削刀送入切削机切削平面内的方法，其特征在于，把连续测算出的靠马达驱动的驱动装置的位置与所存储的位置进行比较，当它们相等时，降低靠马达驱动的驱动装置的速度和/或增大可通过马达调节的参数的力值。
6．如权利要求1所述的通过进给溜板将样品或切削刀送入切削机切削平面内的方法，其特征在于，测量出在接触传感器表面时的要切削样品的表面位置并且计算出其与一个切削平面位置存储值之间的差。
7．如权利要求6所述的通过进给溜板将样品或切削刀送入切削机切削平面内的方法，其特征在于，通过一个可靠马达调节的载物台而使样品表面对准表面传感器并且还使其利用三个角先后接触传感器并根据这三个位置计算出样品的空间位置。
8．如权利要求7所述的通过进给溜板将样品或切削刀送入切削机切削平面内的方法，其特征在于，计算出样品空间位置与一个存储位置之间的差并且根据所计算出的差来控制可由马达调节的载物台。
9．如权利要求1所述的通过进给溜板将样品或切削刀送入切削机切削平面内的方法，其特征在于，一个靠马达驱动的臂使样品移入切削平面内，根据样品离切削平面的距离来调整马达的动力和/或转速。
全文摘要
本文描述了一种通过进给溜板将样品或切削刀横向送入切削机的切削平面且尤其是切片机的切削平面内的方法。在该方法中,通过一个靠马达驱动的驱动装置使进给溜板运动。通过靠马达驱动的驱动装置把进给溜板送到一个平面传感器上。在样品表面接触平面传感器时,测量出靠马达驱动的驱动装置的位置并将其与一个被存储起来的切削平面位置进行比较。根据这两个位置值而计算出用于靠马达驱动的驱动装置的控制信号并且在考虑了该控制信号的情况下利用所述靠马达驱动的驱动装置把进给溜板送入切削平面内。
文档编号G01N1/04GK1302374SQ00800310
公开日2001年7月4日 申请日期2000年3月8日 优先权日1999年3月12日
发明者B·贡特尔, S·霍尔特米勒, A·劳达特, R·梅茨纳, R·瓦尔特 申请人:莱卡显微系统努斯洛赫股份有限公司