矿石光片自动磨抛设备及光片磨抛方法与流程

1.本发明涉及光片磨抛技术领域，尤其是涉及一种矿石光片自动磨抛设备及光片磨抛方法。


背景技术：

2.矿石光片主要用于反光偏光显微镜、扫描电子显微镜和电子探针观察和分析。光片侧重于对矿石中金属矿物的研究，其主要是为了查明矿石中金属矿物种类、粒度以及分布特征等。通过磨抛最终要使光片表面具有较高的光洁度、光滑如镜，如果磨制的质量不好，则会影响到矿物鉴定和数据测量结果的准确性。
3.高质量的矿石光片的制备主要靠人工手动磨抛，工作效率较低。由于矿石样品中矿物种类繁多，硬度等性质差别较大，对实际操作经验要求很高。一名合格的磨片工人，一般需要经过十几甚至二十几年的磨练才能熟练掌握其中的技巧，制备出符合要求的光片。
4.此外，相对于相别单一的金相样品来说，矿石样品其中包含几十种不同的矿物，组成相当复杂，而且不同的矿物具有不同的硬度等特性，所以用于金相样品的自动磨抛机对矿石样品来说适应性较差，无法完全满足其磨抛质量要求。因此，现有的磨抛机无法针对不同类型的矿石材质实现磨、抛、质量检测全流程的自动化。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种矿石光片自动磨抛设备及光片磨抛方法，可以针对不同类型的矿石进行自动磨抛和检测，保证光片的磨抛质量，又提高了磨抛效率。
6.第一方面，本发明提供的矿石光片自动磨抛设备，包括：磨抛部件、检测部件、转移部件、交互器和控制器；
7.所述磨抛部件与所述检测部件间隔设置；
8.所述转移部件用于拾取光片，并移送所述光片在所述磨抛部件和所述检测部件之间移动；
9.所述磨抛部件、所述检测部件、所述转移部件和所述交互器分别与所述控制器连接；
10.所述交互器用于输入矿石类型，所述控制器用于根据矿石类型配置所述磨抛部件的工艺参数。
11.结合第一方面，本发明提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述检测部件包括光泽度仪。
12.结合第一方面，本发明提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述转移部件包括：伸缩驱动缸和吸盘，所述吸盘安装于所述伸缩驱动缸的活动端。
13.结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述伸缩驱动缸与所述吸盘之间安装有橡胶缓冲器。
14.结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第四种可能的
实施方式，其中，所述伸缩驱动缸安装在旋转驱动器件上；
15.所述磨抛部件和所述检测部件绕所述旋转驱动器件的转轴间隔设置。
16.结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述磨抛部件包括：细磨器件、精磨器件和抛光器件；
17.所述细磨器件、所述精磨器件和所述抛光器件绕所述旋转驱动器件的转轴间隔设置。
18.结合第一方面，本发明提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述矿石光片自动磨抛设备还包括供液器件，所述供液器件的出液口朝向所述磨抛部件。
19.第二方面，本发明提供的光片磨抛方法采用第一方面提供的矿石光片自动磨抛设备，且包括以下步骤：
20.根据矿石类型配置磨抛部件的工艺参数；
21.控制转移部件拾取矿石光片，并将所述矿石光片输送至磨抛部件上进行磨抛；
22.输送所述矿石光片至所述检测部件上进行光泽度检测；
23.若光泽度不符合目标光泽度的要求，则输送所述矿石光片至所述磨抛部件上继续磨抛；
24.若光泽度符合所述目标光泽度的要求，则结束磨抛。
25.结合第二方面，本发明提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述根据矿石类型配置磨抛部件的工艺参数包括：
26.根据矿石类型设定磨抛压力、磨抛部件的转速以及磨抛时长。
27.结合第二方面，本发明提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述磨抛部件的工艺参数按细磨、精磨和抛光步骤分别设定；
28.在细磨步骤中，所述磨抛压力为0.06mpa～0.08mpa，所述磨抛部件的转速为650r/min～700r/min，所述磨抛时长为15s～18s；
29.在精磨步骤中，所述磨抛压力为0.08mpa～0.1mpa，所述磨抛部件的转速为650r/min～700r/min，所述磨抛时长为50s～60s；
30.在抛光步骤中，所述磨抛压力为0.12mpa～0.14mpa，所述磨抛部件的转速为750r/min～800r/min，所述磨抛时长为1050s～1200s。
31.本发明实施例带来了以下有益效果：采用磨抛部件与检测部件间隔设置，通过转移部件拾取光片，并移送光片在磨抛部件和检测部件之间移动，磨抛部件、检测部件、转移部件和交互器分别与控制器连接，通过交互器输入矿石类型，控制器根据矿石类型配置磨抛部件的工艺参数，可针对不同的矿石特性自动选择适宜的磨抛条件，并进行磨抛及质量检测，不合格样品继续返回磨抛直至合格，实现全过程自动化，保证光片磨抛质量，又提高了磨抛加工效率。
32.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的
附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1为本发明实施例提供的矿石光片自动磨抛设备的主视图；
35.图2为本发明实施例提供的矿石光片自动磨抛设备的左视图；
36.图3为本发明实施例提供的矿石光片自动磨抛设备的俯视图。
37.图标：001-磨抛部件；110-细磨器件；111-磨盘；112-电动机；120-精磨器件；130-抛光器件；002-检测部件；003-转移部件；301-伸缩驱动缸；302-吸盘；303-橡胶缓冲器；304-旋转驱动器件；004-交互器。
具体实施方式
38.下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。公式中的物理量，如无单独标注，应理解为国际单位制基本单位的基本量，或者，由基本量通过乘、除、微分或积分等数学运算导出的导出量。
40.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
41.实施例一
42.如图1、图2和图3所示，本发明实施例提供的矿石光片自动磨抛设备，包括：磨抛部件001、检测部件002、转移部件003、交互器004和控制器；磨抛部件001与检测部件002间隔设置；转移部件003用于拾取光片，并移送光片在磨抛部件001和检测部件002之间移动；磨抛部件001、检测部件002、转移部件003和交互器004分别与控制器连接；交互器004用于输入矿石类型，控制器用于根据矿石类型配置磨抛部件001的工艺参数。
43.具体的，检测部件002采用视觉检测设备或者光泽度检测设备，磨抛部件001可用于对矿石光片进行打磨和抛光，通过转移部件003可将光片输送到磨抛部件001上进行打磨和抛光，交互器采用触控屏或选择按键等器件，可根据材料类别选择相应的矿石类型，控制器根据矿石类型，依据存储器中内置的参数表，确定磨抛压力、磨抛部件的转速，以及磨抛时长，从而确保磨抛工艺参数与矿石类型相匹配。在磨抛后转移部件003可将光片输送到检测部件002上，通过检测部件002对光片进行检测，检测合格则结束磨抛，检测不合格则再将光片输送到磨抛部件001上进行继续磨抛操作，如此直至获得合格的光片为止。集成了磨、抛以及质量检测功能，可以实现光片全流程自动化磨抛，提高了光片磨抛的加工效率，解决
了矿石光片制备过程中对人工专业度要求过高的技术问题。
44.需要说明的是，由于地质成矿条件和方式的差异，自然界会形成不同种类的矿产(铁、铜、铅、锌、钨、锡等)，而且同一矿种不同成因类型的矿石其矿物组成相差较大，表现出矿石整体硬度差异很大。比如沉积变质型铁矿由于矿石主要由磁铁矿和石英组成，矿石整体硬度较高，而主要由方铅矿、闪锌矿、黄铁矿和方解石、白云石组成的热液型铅锌矿石整体硬度则较低；同为铜矿石，矽卡岩型铜矿石的硬度要比沉积型铜矿石的硬度高，不同类型矿石的硬度参见下表：
45.不同类型矿石主要矿物组成及其硬度表：
46.47.[0048][0049]
[0050]
在本发明实施例中，检测部件002包括光泽度仪，光片检测时，以光泽度大于80作为光片合格的标准，采用上述矿石光片自动磨抛设备进行光片磨抛，矿石光片表面的光泽度可达到89.7(一般表面光泽度在80以上就满足要求)。
[0051]
如图1和图2所示，转移部件003包括：伸缩驱动缸301和吸盘302，吸盘302安装于伸缩驱动缸301的活动端。
[0052]
具体的，磨抛部件001、检测部件002和转移部件003皆安装在机架上，通过伸缩驱动缸301可带动吸盘302升降移动，从而可将光片拾起或下移。当转移部件003将光片输送到磨抛部件001上方时，伸缩驱动缸301伸长，从而将光片下压到磨抛部件001上；当磨抛结束后，伸缩驱动缸301收缩，从而使光片与磨抛部件001分离，随后，通过转移部件003将光片输送到检测部件002的上方，通过伸缩驱动缸301伸缩以调节光片与检测部件002的距离。
[0053]
进一步的，伸缩驱动缸301与吸盘302之间安装有橡胶缓冲器303。橡胶缓冲器303可在受到挤压时产生弹性压缩，从而可以避免伸缩驱动缸301在伸长时吸盘302与光片产生刚性碰撞。
[0054]
进一步的，伸缩驱动缸301安装在旋转驱动器件304上；
[0055]
磨抛部件001和检测部件002绕旋转驱动器件304的转轴间隔设置。
[0056]
具体的，旋转驱动器件304安装在机架上，通过旋转驱动器件304可带动伸缩驱动缸301绕自身轴线旋转，从而使吸盘302在磨抛部件001和检测部件002的上方往复移动。
[0057]
如图1、图2和图3所示，磨抛部件001包括：细磨器件110、精磨器件120和抛光器件130；
[0058]
细磨器件110、精磨器件120和抛光器件130绕旋转驱动器件304的转轴间隔设置。
[0059]
具体的，细磨器件110、精磨器件120和抛光器件130皆采用磨盘111旋转的方式进行磨抛，细磨器件110的转速为700r/min，精磨器件120的转速为700r/min，抛光器件130的转速为800r/min。磨抛时，旋转驱动器件304可带动伸缩驱动缸301绕自身轴线旋转，从而使吸盘302逐一经过细磨器件110、精磨器件120和抛光器件130的上方，以便对光片进行粗磨、精磨和抛光。
[0060]
进一步的，细磨器件110、精磨器件120和抛光器件130分别包括：磨盘111和电动机112，磨盘111与电动机112传动连接。
[0061]
具体的，主动带轮和从动带轮分别转动连接在机架上，主动带轮与电动机的转轴连接，从动带轮和磨盘111皆安装在从动轴上，通过皮带传动连接主动带轮和从动带轮，电动机112通过皮带传动驱动磨盘111旋转，在磨盘111自转过程中实现对光片的磨抛。
[0062]
进一步的，磨盘111与电动机112之间安装有电磁离合器，通过电磁离合器可控制动力的通断状态。机架上安装有触控屏，触控屏、磨抛部件001、检测部件002和转移部件003分别与plc控制器连接，操作人员可通过触控屏输入控制指令，plc控制器根据检测部件002的测试信息判断光片的光泽度是否达标。若光泽度未达标，则控制转移部件003将光片输送至磨抛部件001再次磨抛；若光泽度达标，则技术对该光片的磨抛。
[0063]
进一步的，矿石光片自动磨抛设备还包括供液器件，供液器件的出液口朝向磨抛部件001，供液器件可将水和磨料的混合物输送至磨抛部件001上。
[0064]
实施例二
[0065]
如图1、图2和图3所示，本发明实施例提供的光片磨抛方法采用上述实施方式提供
的矿石光片自动磨抛设备，且包括以下步骤：
[0066]
根据矿石类型配置磨抛部件001的工艺参数；控制转移部件003拾取矿石光片，并将矿石光片输送至磨抛部件001上进行磨抛；控制转移部件003输送矿石光片至检测部件002上进行光泽度检测；若光泽度不符合目标光泽度的要求，则输送矿石光片至磨抛部件001上继续磨抛；若光泽度符合目标光泽度的要求，则结束磨抛。
[0067]
在本实施方式中，不同类型铜矿石的磨抛参数如下表所示：
[0068][0069][0070]
在本发明实施例中，细磨器件110进行打磨时伸缩驱动缸301的压力为0.08mpa，精磨器件120进行打磨时伸缩驱动缸301的压力为0.10mpa，抛光器件130进行打磨时伸缩驱动缸301的压力为0.14mpa。细磨器件110的打磨时间为18s，精磨器件120的打磨时间为60s，抛
光器件130的抛光时间为1200s，磨抛后可采用光学显微镜对光片进行检测，以检测光片的表面是否平整、光滑，并观察矿物边界是否清晰。
[0071]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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发明各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种矿石光片自动磨抛设备，其特征在于，包括：磨抛部件(001)、检测部件(002)、转移部件(003)、交互器(004)和控制器；所述磨抛部件(001)与所述检测部件(002)间隔设置；所述转移部件(003)用于拾取光片，并移送所述光片在所述磨抛部件(001)和所述检测部件(002)之间移动；所述磨抛部件(001)、所述检测部件(002)、所述转移部件(003)和所述交互器(004)分别与所述控制器连接；所述交互器(004)用于输入矿石类型，所述控制器用于根据矿石类型配置所述磨抛部件(001)的工艺参数。2.根据权利要求1所述的矿石光片自动磨抛设备，其特征在于，所述检测部件(002)包括光泽度仪。3.根据权利要求1所述的矿石光片自动磨抛设备，其特征在于，所述转移部件(003)包括：伸缩驱动缸(301)和吸盘(302)，所述吸盘(302)安装于所述伸缩驱动缸(301)的活动端。4.根据权利要求3所述的矿石光片自动磨抛设备，其特征在于，所述伸缩驱动缸(301)与所述吸盘(302)之间安装有橡胶缓冲器(303)。5.根据权利要求3所述的矿石光片自动磨抛设备，其特征在于，所述伸缩驱动缸(301)安装在旋转驱动器件(304)上；所述磨抛部件(001)和所述检测部件(002)绕所述旋转驱动器件(304)的转轴间隔设置。6.根据权利要求5所述的矿石光片自动磨抛设备，其特征在于，所述磨抛部件(001)包括：细磨器件(110)、精磨器件(120)和抛光器件(130)；所述细磨器件(110)、所述精磨器件(120)和所述抛光器件(130)绕所述旋转驱动器件(304)的转轴间隔设置。7.根据权利要求1所述的矿石光片自动磨抛设备，其特征在于，所述矿石光片自动磨抛设备还包括供液器件，所述供液器件的出液口朝向所述磨抛部件(001)。8.一种光片磨抛方法，其特征在于，所述光片磨抛方法采用权利要求1-7任一项所述的矿石光片自动磨抛设备，且包括以下步骤：根据矿石类型配置磨抛部件(001)的工艺参数；控制转移部件(003)拾取矿石光片，并将所述矿石光片输送至磨抛部件(001)上进行磨抛；控制转移部件(003)输送所述矿石光片至所述检测部件(002)上进行光泽度检测；若光泽度不符合目标光泽度的要求，则输送所述矿石光片至所述磨抛部件(001)上继续磨抛；若光泽度符合所述目标光泽度的要求，则结束磨抛。9.根据权利要求8所述的光片磨抛方法，其特征在于，所述根据矿石类型配置磨抛部件(001)的工艺参数包括：根据矿石类型设定磨抛压力、磨抛部件的转速以及磨抛时长。10.根据权利要求9所述的光片磨抛方法，其特征在于，所述磨抛部件(001)的工艺参数按细磨、精磨和抛光步骤分别设定；
在细磨步骤中，所述磨抛压力为0.06mpa～0.08mpa，细磨器件(110)的转速为650r/min～700r/min，所述磨抛时长为15s～18s；在精磨步骤中，所述磨抛压力为0.08mpa～0.1mpa，精磨器件(120)的转速为650r/min～700r/min，所述磨抛时长为50s～60s；在抛光步骤中，所述磨抛压力为0.12mpa～0.14mpa，抛光器件(130)转速为750r/min～800r/min，所述磨抛时长为1050s～1200s。

技术总结
本发明提供了一种矿石光片自动磨抛设备及光片磨抛方法，涉及光片磨抛技术领域，本发明提供的矿石光片自动磨抛设备，包括：磨抛部件、检测部件、转移部件、交互器和控制器；磨抛部件与检测部件间隔设置；转移部件用于拾取光片，并移送光片在磨抛部件和检测部件之间移动；磨抛部件、检测部件、转移部件和交互器分别与控制器连接；交互器用于输入矿石类型，控制器用于根据矿石类型配置磨抛部件的工艺参数。本发明提供的矿石光片自动磨抛设备及光片磨抛方法，可针对不同的矿石特性自动选择适宜的磨抛条件，并进行磨抛及质量检测，不合格样品继续返回磨抛直至合格，实现全过程自动化，保证光片磨抛质量，又提高了磨抛加工效率。又提高了磨抛加工效率。又提高了磨抛加工效率。


技术研发人员：肖仪武 方明山 刘方明
受保护的技术使用者：矿冶科技集团有限公司
技术研发日：2021.12.07
技术公布日：2022/3/8