一种多样品多功能材料科学实验装置

摘要

本发明提出一种多样品多功能材料科学实验装置，该装置在批量样品实验装置中完成对样品的多功能实验操作，其特征在于，所述的装置包括：样品库、多维运动机构、加热炉；所述装置还包含：样品更换单元，用于采用不同形式的样品库是加工不同尺寸的样品；淬火单元、样品加工单元、旋转磁场单元，该旋转磁场设置在加热炉的外壁；观察单元，借助光源对所加工的样品进行实时观察；振动单元，用于利用机械手带动样品进行振动；物性检测单元，用于测量样品加工过程中电导率、赛贝克电压的变化；过程监视单元，用于监视样品的生长过程；控制单元，用于对整个系统的工作进行控制；和监控单元，用于在计算机上实现监控整个试验过程。

主权项

一种多样品多功能材料科学实验装置，该装置用在批量样品实验装置中完成对样品的多功能实验操作，其特征在于，所述的批量样品实验装置包括：样品库、多维运动机构、加热炉；所述的多维运动机构包括手体垂直支架和水平丝杠，实现机械手的垂直和水平运动、样品库的前后运动、炉子的前后运动；所述的样品库和加热炉设置在同一垂直位置，该装置的上下两侧安装有两个样品库，加热炉设置在两个样品库之间，用于对样品进行加热；该装置还包括样品锁紧机构，包括同轴设置的锁紧螺芯、夹紧仓锁紧母和夹紧仓；所述的夹紧仓呈圆筒状，用于容纳样品安瓿；该夹紧仓的一端设有锁紧稍面；所述的锁紧螺芯包括两段内径不同的圆筒，其中，一段的内径和夹紧仓的内径相同，另一段的内径较大，其与样品安瓿之间形成空隙，用于容纳机械手；锁紧螺芯和夹紧仓之间使用可转动的固定连接；所述的夹紧仓锁紧母固定设置，套设于锁紧螺芯和夹紧仓的结合部，其一端的内部配合夹紧仓的锁紧稍面设置有斜面；所述的机械手包括：机械主手、机械副手、定位螺盖、缓冲弹簧和编码器；所述的机械主手，用于抓紧样品安瓿，包括：三个或以上的手指、同轴套设的主手手体和手体拉杆、拉紧器、外齿轮换位键；机械主手的手指上设有齿牙，用于与样品安瓿上的齿槽相配合，以传输样品安瓿的测量信号；所述的主手手体的前端部设有第一手指铆接位，用于可转动铆接手指的中部；所述的手体拉杆的前端还配合设有第二手指铆接位，用于可转动铆接手指的端部；所述的手体拉杆的中间主体呈多边形嵌套于主手手体内；所述的手体拉杆的后部套设固定有拉紧器，该拉紧器前端的外圆上有个环形滑槽，通过该环形滑槽配合主手手体内壁的弹簧滑道将拉紧器固定在主手手体的内腔上，其末端内壁设有内齿花键，用于啮合外齿轮换位键；所述的机械副手是一拨叉，用于带动锁紧机构，实现样品在料仓中的卡紧与松开，包括：叉部和内齿花键部；所述的叉部，穿设于主手手体上的圆弧形凹槽内，用于配合锁紧机构；所述的内齿花键部，抵设于拉紧器和定位螺盖之间，其内齿花键配合外齿轮换位花键；其中，所述的多样品多功能材料科学实验装置还包含：样品更换单元，用于采用不同形式的样品库是加工不同尺寸的样品；淬火单元，用于对所加工的样品快速致冷，淬火块在实验装置的左右两侧各有 一个；样品加工单元，用于对样品进行生长操作；旋转磁场单元，用于对所加工的样品施加外部磁场作用，该旋转磁场设置在加热炉的外壁；观察单元，借助光源对所加工的样品进行实时观察；振动单元，用于利用机械手带动样品进行振动；物性检测单元，用于测量样品加工过程中电导率、赛贝克电压电压的变化；过程监视单元，用于监视样品的生长过程；控制单元，用于对整个系统的工作进行控制；和监控单元，用于在计算机上实现监控整个试验过程。