预应力夹持装置和磨样机的制作方法

本实用新型涉及打磨设备，尤其涉及预应力夹持装置和磨样机。

背景技术：

铸造车间炉前实验室需要对熔炼炉熔炼过程中的铁水/钢水成分取样，并制作试块成试块进行小分量、多批次材料分析，在进行金属成分分析前，需要对试块表面进行打磨。由于试块多为直径30mm，厚度5mm的圆形金属块，常规打磨方法是采用手抓等方式将试块按压在磨样机的砂轮片上进行打磨，由于试块较小且薄，操作人员的疏忽容易使手指接触到砂轮片，从而受到不同程度的损伤，打磨期间始终需要人员在旁进行操作，占用了大量时间，降低了劳动效率。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，提供一种预应力夹持装置、磨样机和工件打磨方法，其能解决上述问题，并且最终实现安全、方便、高效的对试块进行打磨作业的目的。

设计原理：改进打磨方式，对现有的磨样机加装可以预受力的机械臂，同时给机械臂配套了手柄装夹，以期无需人工按压或接触试块的情况下将试块按压在砂轮片上；同时，具有预受力功能的机械臂可以自动对试块进行按压。

技术方案：本实用新型的目的采用以下技术方案实现。

一种磨样机用预应力夹持装置，所述预应力夹持装置包括预应力机械臂和手柄罩壳，所述预应力机械臂的输出致动端与所述手柄罩壳可拆卸的连接，所述预应力机械臂的输出致动端的压力始终保持水平以使得所述手柄罩壳的压紧罩面始终保持竖直，且所述预应力机械臂包括传动臂组件、施压件和限位导轨件，所述施压件和限位导轨件设置在所述传动臂组件上进行导向和施压。

优选的，所述预应力夹持装置的传动臂组件为平行铰链的四杆平面机构，所述平行铰链的四杆平面机构包括第一摆杆、第二摆杆、手柄和固定杆，两个等长度且平行设置的第一摆杆、第二摆杆的底端枢轴铰接至所述固定杆的两端，所述第一摆杆、第二摆杆的上端与下端等间距的枢轴铰接至手柄的杆体上，所述固定杆的杆体下方固定连接至一个连接座。

优选的，所述施压件的一端枢轴连接至所述第一摆杆的下部杆体上，另一端枢轴连接至所述第二摆杆的上部杆体上；在所述限位导轨件的一端上部开设导轨槽，且所述导轨槽与所述第一摆杆的上部杆体上设置的导向件嵌合的滑动连接，所述限位导轨件的另一端枢轴连接至所述第二摆杆的下部杆体上。

优选的，所述施压件和限位导轨件相对交叉的设置在所述平行铰链的四杆平面机构的两侧面上。

优选的，所述施压件为气缸、油缸或拉簧；所述限位导轨件为带导轨槽的导轨板。

优选的，在所述手柄包括手柄杆体、设置在所述手柄杆体外端的手柄部和设置在所述手柄杆体内端的施力连接盘，在所述施力连接盘的盘面上贯通的环形阵列设置连接孔，在所述施力连接盘的外侧盘面中部向外凸出设置定位凸盘。

优选的，在盘状的所述手柄罩壳的外侧设置不同规格的内凹罩槽，在所述手柄罩壳的内侧与所述内凹罩槽相对的开设圆形定位凹槽，在所述定位凹槽的外周侧上环形矩阵的均布螺纹连接孔，且所述定位凹槽与所述施力连接盘的定位凸盘嵌合匹配，并通过螺栓将所述手柄罩壳连接至所述施力连接盘。

优选的，所述手柄的施力连接盘一端靠近所述第一摆杆设置。

一种磨样机，包括基座台架、电机和砂轮，上述的预应力夹持装置通过底端设置的支撑杆固定连接至所述基座台架上。

优选的，所述电机为双头电机，在所述双头电机的两个输出端均设置一个砂轮，在所述基座台架的两侧均设置一个预应力夹持装置。

一种采用上述磨样机对工件进行打磨的方法，方法包括以下步骤：

s1、测量尺寸并设计手柄罩壳，测量待打磨的工件的外圆尺寸，确定手柄罩壳的内凹罩槽的尺寸；

s2、制作手柄罩壳，根据步骤s1确定的尺寸制作待打磨工件对应的手柄罩壳，同时能使工件的一半厚度嵌入内凹罩槽内；

s3、安装预应力夹持装置，将预应力夹持装置的底端通过支撑杆固定至磨样机的基座台架上，所述预应力夹持装置的输出端通过手柄的施力连接盘连接所述手柄罩壳；

s4、安装工件，通过向外拉动手柄外端的手柄部，并将待打磨的工件安装至手柄罩壳的内凹罩槽内；

s5、送样打磨，通过向内推动手柄外端的手柄部，将待打磨工件贴近砂轮，松手后，启动电机对工件自动打磨。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：可以在现有的炉前实验室磨样机上安装，安装后可以轻松放入需要打磨的试块或工件，转动带有预受力的机械臂，将装有试块或工件的手柄放上砂轮片进行打磨。节省了大量的工时和人力，提高了试块的打磨效率和安全保障，降低了人工的劳动强度。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的磨样机的结构示意图；

图2为预应力夹持装置的结构示意图；

图3为手柄与手柄罩壳的装配分解示意图。

图中：100、预应力夹持装置；101、第一摆杆；102、第二摆杆；103、手柄；104、固定杆；105、施力连接盘；1051、定位凸盘；106、连接座；107、施压件；108、限位导轨件；109、导轨槽；110、手柄罩壳；111、定位凹槽；112、内凹罩槽；200、支撑杆；300、基座台架；400、电机；500、砂轮。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1～图3，一种磨样机用预应力夹持装置，参见图2，预应力夹持装置100包括预应力机械臂和手柄罩壳110，预应力机械臂的输出致动端与手柄罩壳110可拆卸的连接，预应力机械臂的输出致动端的压力始终保持水平以使得手柄罩壳110的压紧罩面始终保持竖直，且预应力机械臂包括传动臂组件、施压件107和限位导轨件108，施压件107和限位导轨件108设置在传动臂组件上进行导向和施压。

具体的，一个实施例中，预应力夹持装置100的传动臂组件为平行铰链的四杆平面机构，平行铰链的四杆平面机构包括第一摆杆101、第二摆杆102、手柄103和固定杆104，两个等长度且平行设置的第一摆杆101、第二摆杆102的底端枢轴铰接至固定杆104的两端，第一摆杆101、第二摆杆102的上端与下端等间距的枢轴铰接至手柄103的杆体上，固定杆104的杆体下方固定连接至一个连接座106。

其中，施压件107和限位导轨件108相对交叉的设置在平行铰链的四杆平面机构的两侧面上。

施压件107的一端枢轴连接至第一摆杆101的下部杆体上，另一端枢轴连接至第二摆杆102的上部杆体上；在限位导轨件108的一端上部开设导轨槽109，且导轨槽109与第一摆杆101的上部杆体上设置的导向件嵌合的滑动连接，限位导轨件108的另一端枢轴连接至第二摆杆102的下部杆体上。

其中，施压件107为气缸、油缸或拉簧，优选为拉簧；限位导轨件108为带导轨槽109的导轨板。

参见图3，手柄103包括手柄杆体、设置在手柄杆体外端的手柄部和设置在手柄杆体内端的施力连接盘105，在施力连接盘105的盘面上贯通的环形阵列设置连接孔，在施力连接盘105的外侧盘面中部向外凸出设置定位凸盘1051。

其中，在盘状的手柄罩壳110的外侧设置不同规格的内凹罩槽112，在手柄罩壳110的内侧与内凹罩槽112相对的开设圆形定位凹槽111，在定位凹槽111的外周侧上环形矩阵的均布螺纹连接孔，且定位凹槽111与施力连接盘105的定位凸盘1051嵌合匹配，并通过螺栓将手柄罩壳110连接至施力连接盘105。

进一步的，手柄103的施力连接盘105一端靠近第一摆杆101设置。

参见图1，一种磨样机，包括预应力夹持装置100、支撑杆200、基座台架300、电机400和砂轮500，所述预应力夹持装置100通过底端设置的支撑杆200固定连接至基座台架300上。

其中，电机400为双头电机，在双头电机的两个输出端均设置一个砂轮500，在基座台架300的两侧均设置一个预应力夹持装置100。

一种采用上述磨样机对工件进行打磨的方法，方法包括以下步骤：

s1、测量尺寸并设计手柄罩壳110，测量待打磨的工件的外圆尺寸，确定手柄罩壳110的内凹罩槽112的尺寸；

s2、制作手柄罩壳110，根据步骤s1确定的尺寸制作待打磨工件对应的手柄罩壳110，同时能使工件的一半厚度嵌入内凹罩槽112内；

s3、安装预应力夹持装置100，将预应力夹持装置100的底端通过支撑杆200固定至磨样机的基座台架300上，预应力夹持装置100的输出端通过手柄103的施力连接盘105连接手柄罩壳110；

s4、安装工件，通过向外拉动手柄103外端的手柄部，并将待打磨的工件安装至手柄罩壳110的内凹罩槽112内；

s5、送样打磨，通过向内推动手柄103外端的手柄部，将待打磨工件贴近砂轮500，松手后，启动电机400对工件自动打磨。

综上，手柄罩壳110根据待打磨的工件不同，设计不同规格的内凹罩槽112，以适应不同规格的工件打磨需求，实现无人夹持或压紧的自动打磨。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。