連鑄坯凝固組織成像掃描用輔助設備及其使用方法技術

本發明專利技術提供一種連鑄坯凝固組織成像掃描用輔助設備及其使用方法，設備包括試樣翻轉裝置和掃描儀升降裝置，試樣翻轉裝置由支架和試樣托架組成，托架通過軸套連接在支架上框內，內側的軸套中穿有緊固絲杠，外側的軸套中穿有翻轉桿，支架上安有鎖定銷，與定位孔相配合；掃描儀升降裝置由升降架、升降絲杠和掃描儀托架組成，升降絲杠上安有懸臂式掃描儀托架。使用方法包括：安放試樣、調整高度、夾緊并翻轉試樣，移動翻轉裝置使試樣腐蝕面對準掃描面板，掃描后，回轉試樣托架、松開并取出試樣。本發明專利技術結構緊湊、合理，適用于大尺寸鑄坯試樣，可在空間做3自由度方向運動和沿水平軸向做180度旋轉，無需動力能源，操作方便，定位準確，安全可靠。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于成像掃描用裝備，尤其涉及一種連鑄坯翻轉運動成像掃描用的輔助設備及其使用方法。
技術介紹
在以往的常規金屬凝固組織檢驗中，多限于做幾十克至幾百克的鑄態和軋態的小試樣組織檢驗。隨著凝固組織金相枝晶檢驗技術的開發成功和計算機掃描技術的發展，數碼掃描成像技術已逐漸引進現代金相冶金檢驗工作中。開始對大工業生產的幾百公斤鑄坯試樣進行掃描成像檢驗，由于掃描成像分辨率高且通過光電轉換、圖像質量優化處理，可獲得反映材料精細結構的枝晶、低倍圖像，因此用掃描圖像的方法取代了原有的光學成像，照片沖洗等一系列流程，大大提高了檢驗效率與質量。掃描時，要將腐蝕好的試樣面倒置于掃描儀上面的掃描玻璃板上，而此掃描玻璃板強度有限，對幾十克的小試樣尚可直接掃描操 作，對原始尺寸連鑄坯重達幾十公斤以上的大型枝晶低倍試樣的掃描則無法進行。腐蝕的試樣表面必須接近并與掃描儀掃描面板平行匹配，這種操作是檢驗操作人員人力無法實現的，需要有動力操作控制很沉重的鑄坯試樣在空間沿水平軸向做3自由度的運動動作，并要對動作結果調節精細準確。為此，需要開發一種連鑄坯凝固組織成像掃描用的輔助設備，以控制工業生產的原始尺寸鑄坯樣在空間3自由度上做平移翻轉上升下降運動，并平行和近距離接近掃描儀掃描面板。現有技術中，顯微鏡、硬度計等實驗儀器的載物臺或載物支架，只能在承受幾十克重量的條件下進行夾緊、固定、平移和升降，或在水平面內繞豎直軸旋轉試樣，無法適用于大工業生產的鑄坯原始沉重試樣的3自由度運動和沿水平面做180度旋轉，不能滿足實驗室和大工業生產中對大尺寸鑄坯樣在線低倍組織檢驗和金相枝晶組織檢驗。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服上述現有技術所存在的不足，提供一種能對工業生產中幾十公斤的連鑄坯樣做平移翻轉升降運動，并能可靠夾持的連鑄坯凝固組織成像掃描用輔助設備及其操作使用方法。本專利技術連鑄坯凝固組織成像掃描用輔助設備包括試樣翻轉裝置和掃描儀升降裝置兩部分，所述的試樣翻轉控制裝置由支架和試樣托架所組成，試樣托架呈U型，通過兩側的兩個軸套連接在支架的上框內，在試樣托架內側的軸套中穿有緊固絲杠，緊固絲杠的一端設有緊固手柄輪，另一端設有緊固圓盤，在試樣托架外側的軸套中穿有翻轉桿，在試樣托架的中心部位安有一個試樣托盤，該托盤通過絲杠與托盤手柄輪相連，在支架上端外框上安裝兩個鎖定銷，與試樣托架外側面上的一個定位孔交替配合；所述的掃描儀升降裝置由升降架、底盤、升降絲杠和掃描儀托架所組成，升降架固定在底盤上，升降絲杠通過升降軸套安裝在升降架上，升降絲杠的上端設有升降手柄輪，懸臂式掃描儀托架安在升降絲杠上，兩側分別支撐在兩根升降滑杠上。本專利技術連鑄坯凝固組織成像掃描用輔助設備所述試樣翻轉裝置的支架呈方形，其下端的四個腳上分別安裝有萬向輪；在所述試樣托架的底面上安有兩排其上表面高于托架底面的試樣滑動輪；在試樣托架的兩端各安有一個滑動輪支承桿，在每個滑動輪支承桿上各安有兩個其上表面高于托架底面的試樣滑動輪；所述的兩個鎖定銷，一個為原位鎖定銷，另一個為翻轉鎖定銷，在試樣托架兩端、定位孔的下部各有一條鎖定銷滑道，滑道呈斜面由寬變窄，位于試樣托架底部的滑道寬而深，上部的滑道窄而淺。本專利技術連鑄坯凝固組織成像掃描用輔助設備在所述掃描儀升降裝置的底盤下安有四個可調底腳。本專利技術連鑄坯凝固組織成像掃描用輔助設備的使用方法包括以下步驟1)將鑄坯試樣的一端放在試樣托架一端滑動輪支承桿上的試樣滑動輪上，再借助于托架底面的試樣滑動輪將鑄坯試樣推入試樣托架內，處于中間位置；2)旋轉托盤手柄輪，通過絲杠帶動試樣托盤向上頂起鑄坯試樣，使鑄坯試樣被腐蝕面稍微超出試樣托架側面的上端面；3)旋轉緊固手柄輪，通過緊固絲杠帶動緊固圓盤向前推進鑄坯試樣，直至將鑄坯試樣夾緊為止；4)向外拉出原位鎖定銷，操縱翻轉桿，使試樣托架帶動鑄坯試樣一起旋轉180度，待掃描的試樣面向下，翻轉鎖定銷進入定位孔；5)將掃描儀放在掃描儀升降裝置的掃描儀托架上，旋轉升降手柄輪，使掃描儀處于較低位置，再移動試樣翻轉裝置使試樣位于掃描儀的上方，試樣腐蝕面對準掃描儀的掃描面板，然后旋轉升降手柄輪，使掃描儀的掃描面板接近試樣腐蝕面，即可進行掃描操作；6)掃描結束后，旋轉升降手柄輪，降低掃描儀位置，將試樣翻轉控制裝置推離掃描儀升降裝置，拉出翻轉鎖定銷，操縱翻轉桿，往回旋轉試樣托架，待試樣托架回轉到O度時，原位鎖定銷進入定位孔，再旋轉緊固手柄輪，松開鑄坯試樣，最后推動鑄坯試樣，由試樣托架的端部取出試樣。本專利技術設備結構緊湊、合理，適用于實驗室和大工業生產中對大尺寸鑄坯樣的在線檢驗掃描成像，可在空間做3自由度方向運動，利用試樣自重產生偏轉力矩控制整個試樣托架沿水平軸向做180度旋轉，無需動力能源，且定位準確、操作方便、輕松省力、安全可靠，采用本專利技術可有效提高掃描成像效率。附圖說明附圖I為本專利技術試樣翻轉裝置的結構示意圖。附圖2為本專利技術試樣翻轉裝置的俯視圖，也即試樣托架處于原位狀態的示意圖。附圖3為本專利技術試樣翻轉裝置的試樣托架處于翻轉狀態的示意圖。附圖4為附圖2的A-A視圖，也即試樣托架鎖定銷滑道的示意圖。附圖5為本專利技術掃描儀升降裝置的結構示意圖。附圖6為附圖5的左視圖。具體實施例方式下面參照附圖對本專利技術作進一步的描述。從附圖中不難看出本專利技術連鑄坯凝固組織成像掃描用輔助設備由試樣翻轉裝置和掃描儀升降裝置兩部分組成。所述的試樣翻轉裝置主要由支架11和試樣托架5所組成。所述支架11呈方形，可用金屬管制做，在其下端的四個腳上各安有一個萬向輪19，可以朝任意方向移動。試樣托架5呈U型狀，兩側各通過一個軸套8連接在支架11的上框內。試樣托架5內側的軸套8中穿有一根緊固絲杠2，該緊固絲杠2的一端設有緊固手柄輪I,另一端設有緊固圓盤16，旋轉手柄輪1，能使緊固絲杠2帶著緊固圓盤16向前移動，用以緊固試樣托架5中的試樣6。試樣托架5外側的軸套8中穿有翻轉桿7，用以翻轉裝有試樣6的試樣托架5。在試樣托架5的底面上安有兩排其上表面高于托架底面的試樣滑動輪18，在托架5的兩端還各安有一個滑動輪支承桿13，在每個支承桿上也各安有兩個其上表面高于托架底面的試樣滑動輪18。安裝連鑄還試樣6時,先將鑄還放在一端的試樣滑動輪18上，再借助滑動輪可將試樣推向托架5的中心部位。在試樣托架5的中心部位還安有一個試樣托盤3，該托盤3通過絲杠與一個托盤手柄輪4相連，旋轉托盤手柄輪4可使托盤3上下移動，以調整試樣6的高度。在支架11上端外框上安裝有兩個鎖定銷(一個為原位鎖定銷12，另一個為翻轉鎖定銷17)，在試樣托架5外側面上開有一個定位孔14，在試樣托架兩端、定位孔的下部各有一條鎖定銷滑道20，滑道呈斜面由寬變窄，位于試樣托架底部的滑道寬而深，上部的滑道窄而淺。兩條鎖定銷滑道20分別用于試樣托架在接近O度和180度時鎖定銷自動進入定位孔。試樣托架做180度翻轉時，翻轉鎖定銷12 在彈簧的作用下，始終對鎖定銷滑道受力，自動控制翻轉鎖定銷17伸向定位孔方向長度的變化，先變長，隨著翻轉過程的進行，逐漸變短至到達定位孔位置時突然變長，插入定位孔內鎖定，使很重的試樣連同試樣托架不能轉動。同理，當翻轉返回原位時，原位鎖定銷12也在同樣的控制方式下進入定位孔鎖定，使試樣連同試樣托架不能轉動，以便移出或移入試樣。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種連鑄坯凝固組織成像掃描用輔助設備，其特征在于包括試樣翻轉裝置和掃描儀升降裝置兩部分，所述的試樣翻轉裝置由支架(11)和試樣托架(5)所組成，試樣托架呈U型，通過兩側的兩個軸套(8)連接在支架(11)的上框內，在試樣托架(5)內側的軸套(8)中穿有緊固絲杠(2)，緊固絲杠(2)的一端設有緊固手柄輪(1)，另一端設有緊固圓盤(16)，在試樣托架外側的軸套(8)中穿有翻轉桿(7)，在試樣托架(5)的中心部位安有一個試樣托盤(3)，該托盤通過絲杠與托盤手柄輪(4)相連，在支架上端外框上安裝兩個鎖定銷，與試樣托架外側面上的一個定位孔(14)交替配合；所述的掃描儀升降裝置由升降架(23)、底盤(24)、升降絲杠(25)和掃描儀托架(15)所組成，升降架(23)固定在底盤(24)上，升降絲杠(25)通過升降軸套(22)安裝在升降架(23)上，升降絲杠(25)的上端設有升降手柄輪(21)，懸臂式掃描儀托架(15)安在升降絲杠(25)上，兩側分別支撐在兩根升降滑杠(26)上。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：隋曉紅，李平，張鵬遠，趙寶存，蘇洪英，
申請(專利權)人：鞍鋼股份有限公司，
類型：發明
國別省市：