[发明专利]连铸坯凝固组织成像扫描用辅助设备及其使用方法

说明书

技术领域

本发明属于成像扫描用装备，尤其涉及一种连铸坯翻转运动成像扫描用的辅助设备及其使用方法。

背景技术

在以往的常规金属凝固组织检验中，多限于做几十克至几百克的铸态和轧态的小试样组织检验。随着凝固组织金相枝晶检验技术的开发成功和计算机扫描技术的发展，数码扫描成像技术已逐渐引进现代金相冶金检验工作中。开始对大工业生产的几百公斤铸坯试样进行扫描成像检验，由于扫描成像分辨率高且通过光电转换、图像质量优化处理，可获得反映材料精细结构的枝晶、低倍图像，因此用扫描图像的方法取代了原有的光学成像，照片冲洗等一系列流程，大大提高了检验效率与质量。扫描时，要将腐蚀好的试样面倒置于扫描仪上面的扫描玻璃板上，而此扫描玻璃板强度有限，对几十克的小试样尚可直接扫描操作，对原始尺寸连铸坯重达几十公斤以上的大型枝晶低倍试样的扫描则无法进行。腐蚀的试样表面必须接近并与扫描仪扫描面板平行匹配，这种操作是检验操作人员人力无法实现的，需要有动力操作控制很沉重的铸坯试样在空间沿水平轴向做3自由度的运动动作，并要对动作结果调节精细准确。为此，需要开发一种连铸坯凝固组织成像扫描用的辅助设备，以控制工业生产的原始尺寸铸坯样在空间3自由度上做平移翻转上升下降运动，并平行和近距离接近扫描仪扫描面板。

现有技术中，显微镜、硬度计等实验仪器的载物台或载物支架，只能在承受几十克重量的条件下进行夹紧、固定、平移和升降，或在水平面内绕竖直轴旋转试样，无法适用于大工业生产的铸坯原始沉重试样的3自由度运动和沿水平面做180度旋转，不能满足实验室和大工业生产中对大尺寸铸坯样在线低倍组织检验和金相枝晶组织检验。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术所存在的不足，提供一种能对工业生产中几十公斤的连铸坯样做平移翻转升降运动，并能可靠夹持的连铸坯凝固组织成像扫描用辅助设备及其操作使用方法。

本发明连铸坯凝固组织成像扫描用辅助设备包括试样翻转装置和扫描仪升降装置两部分，所述的试样翻转控制装置由支架和试样托架所组成，试样托架呈U型，通过两侧的两个轴套连接在支架的上框内，在试样托架内侧的轴套中穿有紧固丝杠，紧固丝杠的一端设有紧固手柄轮，另一端设有紧固圆盘，在试样托架外侧的轴套中穿有翻转杆，在试样托架的中心部位安有一个试样托盘，该托盘通过丝杠与托盘手柄轮相连，在支架上端外框上安装两个锁定销，与试样托架外侧面上的一个定位孔交替配合；所述的扫描仪升降装置由升降架、底盘、升降丝杠和扫描仪托架所组成，升降架固定在底盘上，升降丝杠通过升降轴套安装在升降架上，升降丝杠的上端设有升降手柄轮，悬臂式扫描仪托架安在升降丝杠上，两侧分别支撑在两根升降滑杠上。

本发明连铸坯凝固组织成像扫描用辅助设备所述试样翻转装置的支架呈方形，其下端的四个脚上分别安装有万向轮；在所述试样托架的底面上安有两排其上表面高于托架底面的试样滑动轮；在试样托架的两端各安有一个滑动轮支承杆，在每个滑动轮支承杆上各安有两个其上表面高于托架底面的试样滑动轮；所述的两个锁定销，一个为原位锁定销，另一个为翻转锁定销，在试样托架两端、定位孔的下部各有一条锁定销滑道，滑道呈斜面由宽变窄，位于试样托架底部的滑道宽而深，上部的滑道窄而浅。

本发明连铸坯凝固组织成像扫描用辅助设备在所述扫描仪升降装置的底盘下安有四个可调底脚。

本发明连铸坯凝固组织成像扫描用辅助设备的使用方法包括以下步骤：1)将铸坯试样的一端放在试样托架一端滑动轮支承杆上的试样滑动轮上，再借助于托架底面的试样滑动轮将铸坯试样推入试样托架内，处于中间位置；2)旋转托盘手柄轮，通过丝杠带动试样托盘向上顶起铸坯试样，使铸坯试样被腐蚀面稍微超出试样托架侧面的上端面；3)旋转紧固手柄轮，通过紧固丝杠带动紧固圆盘向前推进铸坯试样，直至将铸坯试样夹紧为止；4)向外拉出原位锁定销，操纵翻转杆，使试样托架带动铸坯试样一起旋转180度，待扫描的试样面向下，翻转锁定销进入定位孔；5)将扫描仪放在扫描仪升降装置的扫描仪托架上，旋转升降手柄轮，使扫描仪处于较低位置，再移动试样翻转装置使试样位于扫描仪的上方，试样腐蚀面对准扫描仪的扫描面板，然后旋转升降手柄轮，使扫描仪的扫描面板接近试样腐蚀面，即可进行扫描操作；6)扫描结束后，旋转升降手柄轮，降低扫描仪位置，将试样翻转控制装置推离扫描仪升降装置，拉出翻转锁定销，操纵翻转杆，往回旋转试样托架，待试样托架回转到0度时，原位锁定销进入定位孔，再旋转紧固手柄轮，松开铸坯试样，最后推动铸坯试样，由试样托架的端部取出试样。