[發明專利]一種巖石試樣制作裝置及其制作方法

有效

• 申請號: 202210618081.6
• 申請日: 2022-06-01
• 公開（公告）號: CN114878279B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 巨能攀;周新;解明禮;張成強;王玨
• 申請（專利權）人: 成都理工大學
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870
• 代理人: 李夢蝶

1.一種巖石試樣制作裝置，其特征在于，包括切割設備系統(1)、激光掃描系統(2)和計算機控制系統(3)；

所述切割設備系統(1)包括巖塊固定系統和水刀切割系統，所述巖塊固定系統包括設置在操作臺上的水平固定板(4)，所述水平固定板(4)的上端設置有防蝕板(5)，所述水平固定板(4)呈方形狀，所述水平固定板(4)四條邊的外側均設置有水平移動端(6)，且水平移動端(6)的移動方向與水平固定板(4)對應邊的垂線平行，四個所述水平移動端(6)上均設置有垂向移動端(7)，四個所述垂向移動端(7)上設置有分別與水平固定板(4)四條邊平行的豎直固定板(8)，所述豎直固定板(8)上設置有若干垂直于豎直固定板(8)且向內側延伸的伸縮固定頭(9)，所述水平固定板(4)上設置有若干豎直向上延伸的伸縮固定頭(9)，所述伸縮固定頭(9)的后端設置有載荷傳感器(10)；

所述計算機控制系統(3)包括控制器(13)，所述激光掃描系統(2)、水刀切割系統、水平移動端(6)、垂向移動端(7)和載荷傳感器(10)均與控制器(13)電連接。

2.根據權利要求1所述的巖石試樣制作裝置，其特征在于，所述水刀切割系統包括依次連接的液體供應器(14)、過濾器(15)、泵(16)、蓄能器(17)、液體控制器(18)、高壓液體輸送管(19)和噴嘴(20)，所述液體控制器(18)通過液壓裝置(21)與增壓器(22)連接，所述噴嘴(20)的噴口豎直向下，所述噴嘴(20)設置在X向移動控制端(23)上，所述X向移動控制端(23)設置在Y向移動控制端(24)上，所述液體供應器(14)、過濾器(15)、泵(16)、蓄能器(17)、液體控制器(18)、液壓裝置(21)、增壓器(22)、X向移動控制端(23)、Y向移動控制端(24)均與控制器(13)電連接。

3.根據權利要求2所述的巖石試樣制作裝置，其特征在于，所述噴嘴(20)上設置有第一激光測距儀(25)，所述噴嘴(20)設置在水平旋轉控制端(26)上，所述水平旋轉控制端(26)設置在X向移動控制端(23)上，所述第一激光測距儀(25)和水平旋轉控制端(26)均與控制器(13)電連接。

4.根據權利要求2所述的巖石試樣制作裝置，其特征在于，所述噴嘴(20)上設置有與高壓液體輸送管(19)連通的金剛砂輸入管(27)。

5.根據權利要求1所述的巖石試樣制作裝置，其特征在于，所述激光掃描系統(2)包括設置在掃描操作臺上的標定底座(28)，所述標定底座(28)上設置有用于協助放置巖石試樣的標定網格(29)，所述標定底座(28)的上方間隙設置有第二激光測距儀(30)，所述第二激光測距儀(30)設置在X向移動固定端(31)上，所述第二激光測距儀(30)和X向移動固定端(31)均與控制器(13)電連接。

6.根據權利要求1所述的巖石試樣制作裝置，其特征在于，位于所述水平固定板(4)和豎直固定板(8)上的若干伸縮固定頭(9)均呈矩陣式均勻排列。

7.一種采用權利要求1-6任一項所述的巖石試樣制作裝置的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：檢查防蝕板(5)的損耗程度，若防蝕板(5)損壞，則更換防蝕板(5)，若防蝕板(5)未損壞，則繼續使用，并將巖塊放置在未損壞的防蝕板(5)上；

S2：采用豎直固定板和水平固定板上的若干伸縮固定頭(9)對巖塊進行抵接固定；

S3：當需要復制具有特定結構面的巖石試樣時，通過激光掃描系統(2)對巖石試樣的特定結構面進行數據采集，并控制噴嘴(20)根據采集的數據對巖塊進行形態切割，直至在巖塊上完成對巖石試樣特定結構面的復制；

S4：當需要制作規則形狀的巖石試樣時，控制噴嘴(20)沿預設路線對巖塊進行多次形態切割，直至在巖塊上完成規則形狀的巖石試樣的制作。