[发明专利]样品制备锯

说明书

样品制备锯(10)具有底座(130、146、14、47)、外壳(12、76)、安装到底座(130、146、14、47)的锯(10)组装件(30、58)、修整组装件(58)、安装到底座(130、146、14、47)的样品夹持组装件(100)以及储器组装件(30、58)。锯(10)组装件(30、58)包括具有旋转刀片(24)的刀片组装件(30)。刀片组装件(30)可通过至少两个驱动器(27、36)而沿着x轴、y轴和z轴移动。修整组装件(58)可操作以修整旋转刀片(24)。样品夹持组装件(100)包括轨道(102)、可移除地定位在轨道(102)上的样品台座(104)以及可操作以固持样品的鞍座(106)。储器组装件(30、58)可操作以使喷洒在旋转刀片(24)上的冲洗流体再循环，并且包括具有泵(180)和一系列堰(188A、188)的储池(178)。

背景技术

试样例如金属、陶瓷、复合材料、水泥、层压板、塑料、电子部件和生物材料的检查可能需要许多制备步骤。例如，试样可能需要在安装以进行检查之前被切割或剖切为特定尺寸。

锯已知用于执行样品的剖切(例如，切割)。锯可以是自立型的，例如Adair等人的第2015/0217472号美国公布中公开的锯，或是桌上型的，例如第2012/0100780号美国公布中公开的锯，所述美国公布的公开内容全文以引用方式并入本文中。

在典型的样品制备锯中，试样固定在虎钳或卡盘中。卡盘固定在组装件中，可以使该组装件朝向和远离刀片移动以定位试样来切割。组装件沿着锯的底座中的T形槽而定位并由紧固件例如螺杆或螺栓固定。为了移除或重新定位试样，将螺栓从卡盘移除，并且将上部部分例如鞍座移除以重新定位试样。组装件接着被重新定位在锯的底座上。需要工具例如六角驱动器(hex driver)以从底座移除组装件，并且移除和重新定位卡盘中的试样。接着再次使用工具将组装件中的紧固件上紧以沿着底座中的T形槽固定组装件。需要移除和重新定位卡盘中的试样，以便沿着试样在适当位置中进行切割。

在操作中，锯片接着被手动定位以实现切割。在一些已知锯中，使刀片朝向试样移动以执行切割。刀片相对于试样的位置可能必须沿着x轴、y轴和z轴中的一个或更多个轴进行手动调整以适当地定位刀片来执行切割。一些锯包括在一个或两个方向上的自动化移动。其它锯具有在一个方向上移动的工作台或台座。出于本公开的目的，x轴平行于锯片旋转的轴线，y轴垂直于x轴并且是朝向和远离锯片切割刃的移动，并且z轴沿着竖直方向，即在上下运动中朝向和远离锯底座。三条轴线相互垂直并限定空间运动。

润滑和冲洗溶液(其可以是例如水)在切割操作期间被喷洒到刀片和试样上以冷却试样和刀片并冲洗掉在切割操作期间产生的碎屑和切屑。冲洗水被收集在锯底座的底部中的收集箱中。冲洗流体接着被泵出再循环箱以进行处理和/或处置。

在已知锯中，收集箱包括一组蜿蜒或迷宫状壁以减小冲洗流体中的湍流，以使得较重材料在排放泵入口之前沉淀出来。虽然这些壁防止一些碎屑进入泵，但这些不需要的材料可能堵塞泵入口，从而导致箱的溢流，并可能导致泵干运行。此外，如果碎屑被吸入泵中，那么碎屑可能损坏泵内部，例如，泵壳或泵叶轮。

此外，取决于使用的刀片的类型，刀片可能必须在切割操作期间被修整。修整刀片是从刀片移除磨损材料以便暴露新切割表面或切割刃的过程。在已知锯中，通过将修整棒(例如，碳化硅块)定位在固持器中并将修整棒移动成与刀片的切割刃接触来执行修整。在一个已知锯中，修整棒由驱动器驱动成与锯片的刃接触。可以使修整棒沿着其长度递增地移动，以将修整棒的新的(未切割)的区域暴露于锯片刃。此种系统用于4000和5000线性精密锯中，可从伊利诺伊州布拉福湖市(Lake Bluff)的标乐(Buehler)(ITW公司)购得。修整棒必须通过使用工具移除将固持器固定到锯的紧固件并重新安装所述紧固件以重新定位和/或替换棒而被手动安装在锯上以及从锯移除。

已知锯具有控制系统，所述控制系统控制在整个切割循环期间执行切割、修整及诸如此类所需的步骤中的一步或更多步步骤。然而，控制界面可能是非直观的，并且可能需要重要的操作员界面操作或手动操作。此外，已知锯的人机界面不适用于自动模式中的逐步设置和操作。