表面樣品收集工具制造技術

一種用于從基板(112)去除表面部分的采樣裝置(10)。所述裝置包括框架結構(16)和刀具頭組件(12)。刀具頭組件(12)包含：樞軸體(32)，具有支撐在框架結構上的樞軸點(108)處的第一端(42)；以及刀具，繞旋轉軸線旋轉地支撐在樞軸體(32)的第二端(46)處。刀具具有半橢圓形形狀(70)，并且驅動電機可活動地連接到刀具(70)。樞軸點(108)相對于旋轉軸線(AB)間隔定位。刀具(70)是可操作的，以繞樞軸點(108)在樞轉運動期間切削基板(112)的表面部分。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】表面樣品收集工具
本專利技術涉及用于采集材料樣品的裝置，并且更具體地涉及用于去除基體材料的一部分表面用作測試樣品的裝置。
技術介紹
常常需要通過去除一部分結構進行測試來分析結構的物理特性。特別是，包含了惡劣環境的、比如可設置在發電廠中的系統常常暴露于機械應力和熱應力，其可能導致包含例如發電廠渦輪部件和管道等部件的劣化。有必要提供一種用于確定各部件材料的條件以便于評估是否需要維護操作并且預測部件的有用壽命的手段。另外，有必要提供一種用于從部件中獲得材料樣品同時降低可能由材料的去除導致的不利影響的手段。
技術實現思路
根據本專利技術的一方面，提供了一種用于從基板去除表面部分的采樣裝置。所述裝置包括框架結構和刀具頭組件。刀具頭組件包括:樞軸體，具有支撐在框架結構上的樞軸點處的第一端；以及刀具，繞旋轉軸線旋轉地支撐在樞軸體的第二端處。刀具包括通過旋轉具有圓形切削端的錐體而限定的形狀。驅動電機可活動地連接到刀具，并且樞軸點相對于旋轉軸線間隔定位。刀具是可操作的，以繞樞軸點在樞轉運動期間切削基板的表面部分。刀具的形狀可包括半橢圓形形狀，適于從基板去除橢圓形的表面部分。樞軸點離開旋轉軸線的距離可大于圓形切削端的半徑。驅動電機可相對于框架結構在縱向方向上移動，并且聯接件可設置在驅動電機和樞軸體之間，聯接件將驅動電機的縱向運動傳遞成樞軸體的樞轉運動。驅動軸可延伸為與聯接件相鄰，用于將旋轉運動從驅動電機傳遞到刀具。步進電機可活動地聯接到驅動電機，以在縱向方向上移動驅動電機。可提供調整構件，調整構件可相對于框架結構移動，以限定使刀具穿透基板的可調整預定深度。可提供夾具構件，夾具構件包括安裝到框架結構用于與基板接合的磁體。框架結構可包含具有側部的殼體組件，并且夾具構件可沿側部可滑動地定位。可提供鎖定構件，鎖定構件適于將夾具構件沿側部鎖定至預定位置。根據本專利技術的另一方面，提供了一種用于從基板去除表面部分的采樣裝置。所述裝置包括框架結構，框架結構包含基側。提供的刀具機構包含刀具，刀具可在豎直方向上移動，以從基側延伸成與基板接合。多個高度調整構件從基側延伸，以接合基板。高度調整構件可相對于框架結構以及相對于刀具移動，以限定使刀具穿透基板的可調整預定深度。多個包括磁體的夾具構件被安裝到框架結構，用于與基板接合以保持框架結構相對于基板處于預定高度位置，這由高度調整構件限定。框架結構可包含具有側部的殼體組件，并且夾具構件可安裝到側部，夾具構件沿側部在豎直方向上可調整到對應于預定高度位置的位置。鎖定構件可與每個夾具構件相關聯，并且鎖定構件可適于在預定高度位置將夾具構件鎖定至側部。夾具構件可支撐為相對于框架結構樞轉地移動，并且磁體可包括可切換磁體。刀具機構可包含在刀具頭組件中，刀具頭組件包括:樞軸體，具有支撐在框架結構上的樞軸點處的第一端；以及刀具，繞旋轉軸線旋轉地支撐在樞軸體的第二端處。刀具可包括通過旋轉具有圓形切削端的錐體而限定的形狀，并且可提供驅動電機，驅動電機可活動地連接到刀具，以在旋轉運動時驅動刀具。【附圖說明】雖然本說明書與結尾的權利要求特別指出并清楚地要求保護本專利技術，但應相信，根據以下結合附圖作出的描述，將更好地理解本專利技術，其中相同的標號表示類似的元件，并且其中:圖1示出了根據本專利技術一方面的采樣裝置的部分分解圖；圖2是用于采樣裝置的刀具頭組件的放大分解圖；圖3是采樣裝置的橫截面圖，示出了處于描繪部分剖切通過基板的位置中的刀具頭組件的刀具；圖4是去除樣品后的基板以及從基板去除的樣品的透視圖；圖5是框架結構的分解圖，并示出了用于采樣裝置的高度調整結構；圖6是用于采樣裝置的夾具構件的分解圖；以及圖7是類似于圖3的視圖，并示出了刀具位于切削操作前的位置的刀具頭組件。【具體實施方式】在優選實施例的以下詳細描述中，參考了構成本文一部分的附圖，并且在附圖中通過例證的方式而不是通過限制的方式示出了可實踐本專利技術的特定優選實施例。應理解，可以利用其它實施例，并且可以進行改變而不脫離本專利技術的精神和范圍。參照圖1，示出了根據本專利技術一方面的采樣裝置10，用于從基板去除表面部分。采樣裝置10總體包含刀具頭組件12、主驅動組件14、罩組件或框架結構16以及多個夾緊組件或夾具構件18。框架結構16包含前橫向構件20以及與前橫向構件20沿縱向間隔開的后橫向構件22。前后橫向構件20、22可包括塊體，諸如金屬塊體，形成構造為提供對采樣裝置10各部件的支撐的剛性橫跨構件，這在下面進一步描述。包括板結構的第一和第二側部24、26限定了縱向延伸構件，該縱向延伸構件剛性地緊固至前后橫向構件20、22的側面，以形成框架結構16作為基本剛性的盒狀結構。此外，可設置上蓋28，由附接螺釘29將之附接至橫向構件20以及側部24、26，以閉合框架結構16的敞開上側27，而框架結構16的下側或基側30 —般仍是敞開的。側部24、26和上蓋28形成采樣裝置10的殼體組件。應注意，諸如橫向、上、下或底部和豎直等相對方向及類似術語的使用參考了如附圖所示的采樣裝置10的取向。然而，如根據本文所提供的說明將顯而易見的，采樣裝置可用在各種方位中，并且本專利技術的范圍并不打算由用于描述采樣裝置10而選定的具體定向的約定所限制。參照圖2，刀具頭組件12包含支撐在前橫向構件20上的樞軸體32。樞軸體32安裝成用于在延伸通過樞軸體32第一端42處的孔40的樞軸桿34上樞轉地移動，并在前橫向構件20的一對豎直臂36、38之間延伸，如圖1中看到的。樞軸體32包含從樞軸體32第二端46延伸的刀具軸殼體44。在刀具軸殼體44的相對側，軸的軸承48、推力軸承組件50和墊片52位于開口 54(僅示出一個)中。驅動軸56延伸通過刀具軸殼體44，并由軸的軸承48支撐在樞軸體32上。驅動軸56被支撐為繞旋轉軸線Ak旋轉，旋轉軸線Ak延伸驅動軸56的長度，并基本上垂直于由樞軸體32限定的大致豎直平面取向。刀具安裝件58位于驅動軸56的前端60。刀具安裝件58由銷62聯接以與驅動軸56一起旋轉，銷62延伸通過刀具安裝件58中的孔58a并通過孔56a，孔56a延伸通過驅動軸56的前端60。刀具安裝件58包含D形安裝部分64，用于與形成在刀具70的中心轂68中的D形孔66接合，使得刀具70受到約束而與刀具安裝件58 —起旋轉。鎖緊螺母72螺紋地接合驅動軸56的前端60，以將刀具70保留在刀具安裝件58上。刀具70 —般是“碗”形的一即，以具有圓形切削端71的錐體旋轉，并在下面更詳細地描述。刀具70可由中等碳含量的鋼形成。切削端71由研磨切削表面73限定，研磨切削表面73在與刀具70邊緣75相鄰的內外表面周圍延伸。例如，切削端71可由立方氮化硼材料涂層來限定，立方氮化硼材料涂層從邊緣75沿刀具70的內外表面延伸約3/8英寸。由于研磨涂層材料的厚度，相比刀具70的其余部分，研磨切削端71包括稍大直徑的刀具70外表面和稍小直徑的刀具70。另外，研磨切削表面73進行操作來切削材料，以很小的作用力去除樣品114來執行切削，不會造成材料的塑性變形，從而由于由刀具70施加的應力而基本上避免改動樣品114的物理特性。參照圖3，驅動軸56連接到傳送軸組件74，傳送軸組件74包括傳送軸75。特別是，驅動軸56在第一接頭76處連接到傳送軸7本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于從基板去除表面部分的采樣裝置，所述裝置包括：框架結構；刀具頭組件，所述刀具頭組件包括：樞軸體，具有支撐在所述框架結構上的樞軸點處的第一端；刀具，繞旋轉軸線旋轉地支撐在所述樞軸體的第二端處，所述刀具包括通過旋轉具有圓形切削端的錐體而限定的形狀；驅動電機，可活動地連接到所述刀具；以及所述樞軸點相對于所述旋轉軸線間隔定位，并且所述刀具是可操作的，以繞所述樞軸點在樞轉運動期間切削基板的表面部分。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2011.04.19 US 13/089,4781.一種用于從基板去除表面部分的采樣裝置，所述裝置包括: 框架結構； 刀具頭組件，所述刀具頭組件包括: 樞軸體，具有支撐在所述框架結構上的樞軸點處的第一端； 刀具，繞旋轉軸線旋轉地支撐在所述樞軸體的第二端處，所述刀具包括通過旋轉具有圓形切削端的錐體而限定的形狀； 驅動電機，可活動地連接到所述刀具；以及 所述樞軸點相對于所述旋轉軸線間隔定位，并且所述刀具是可操作的，以繞所述樞軸點在樞轉運動期間切削基板的表面部分。2.根據權利要求1所述的采樣裝置，其中，所述刀具的所述形狀包括半橢圓形形狀，適于從所述基板去除橢圓形的表面部分。3.根據權利要求2所述的采樣裝置，其中，所述樞軸點離開所述旋轉軸線的距離大于所述圓形切削端的半徑。4.根據權利要求1所述的采樣裝置，其中，所述驅動電機可相對于所述框架結構在縱向方向上移動，并且包含位于所述驅動電機和所述樞軸體之間的聯接件，所述聯接件將所述驅動電機的縱向運動傳遞成所述樞軸體的樞轉運動。`5.根據權利要求4所述的采樣裝置，包含驅動軸，所述驅動軸延伸成與所述聯接件相鄰，用于將旋轉運動從所述驅動電機傳遞到所述刀具。6.根據權利要求4所述的采樣裝置，包含步進電機，所述步進電機可活動地聯接到所述驅動電機，以在所述縱向方向上移動所述驅動電機。7.根據權利要求1所述的采樣裝置，包含調整構件，所述調整構件可相對于所述框架結構移動，以限定使所述刀具穿透所述基板的可調整預定深度。8.根據權利要求1所述的采樣裝置，包含夾具構件，所述夾具構件包括安裝到所述框架結構的用于與所述基板接合的磁體。9.根據權利要求8所述的采樣裝置，其中，所述框架結構包含具有側部的殼體組件，所述夾具構件可沿所述側部可滑動地定位，并包含鎖定構件，所述鎖定構件適于將所述夾具構件沿所述側部鎖定至預定位置。10.一種用于從基板去除表面部分的采樣裝置，所述裝置包括: 包含基側的框架結構； 包含刀具的刀具機構，所述刀具可在豎直方向上移動...

【專利技術屬性】
技術研發人員：MR文德勒，RH洛維特，
申請(專利權)人：西門子能量股份有限公司，
類型：
國別省市：