CN101915702A

CN101915702A - 自动引伸计

Info

Publication number: CN101915702A
Application number: CN2010102346133A
Authority: CN
Inventors: 孙善烨; 葛云燕
Original assignee: SHIJIN GROUP CO Ltd JINAN
Current assignee: SHIJIN GROUP CO Ltd JINAN
Priority date: 2010-07-23
Filing date: 2010-07-23
Publication date: 2010-12-15

Abstract

本发明公开了一种自动引伸计，包括两测臂，均包括装有刀口的刀架和可在左右移动过程中推动刀架开合的推杆；一主体装置，包括测臂动力传动装置、标距调整装置和测量传感装置，一跟踪装置，包括连接在试验机上的立柱，主体装置设置在立柱上，主体装置连接有可带动主体装置沿立柱上下移动的传动装置IV；和控制装置，为中央处理器，用于通过程序控制电机I和电机II，接收传感器的电信号并经处理后显示出相应的位移数值。本发明的有益效果是：试样变形测量效率和测试精度都比较高。

Description

自动引伸计

技术领域

本发明涉及一种自动引伸计，属于试验机行业试样变形测量装置技术领域。

背景技术

目前，普通的引伸计一般是手动装夹式引伸计，这种引伸计有两个缺点，一是手动装夹和手动摘除，操作比较麻烦，而且不容易精确调整；二是试样断裂之前必须摘掉引伸计，容易造成刀口的损伤，试验效率和测试精度都比较低。

发明内容

为解决以上技术上的不足，本发明提供了一种试样变形测量效率和测试精度都比较高的自动引伸计。

本发明是通过以下措施实现的：

本发明一种自动引伸计，包括：

两测臂，均包括装有刀口的刀架和可在左右移动过程中推动刀架开合的推杆；

一主体装置，包括测臂动力传动装置、标距调整装置和测量传感装置，所述测臂动力传动装置包括电机I和与电机I驱动连接并可带动推杆左右移动的传动装置I，所述标距调整装置包括电机II和与电机II驱动连接并可带动至少一个测臂上下移动的传动装置II，所述测量传感装置包括传动装置III和传感器，两测臂间的形变位移通过传动装置III传送给传感器，传感器将位移信号转换成电信号输出；

一跟踪装置，包括连接在试验机上的立柱，主体装置设置在立柱上，主体装置连接有可带动主体装置沿立柱上下移动的传动装置IV；和

控制装置，为中央处理器，用于通过程序控制电机I和电机II，接收传感器的电信号并经处理后显示出相应的位移数值。

本发明的自动引伸计，所述主体装置包括箱体，箱体内由上向下依次横向设置上支撑板II、上侧板、下侧板和下支撑板II，电机I和电机II设置在上支撑板II上，两测臂分别通过测臂连接座连接在上侧板和下侧板相同一端，所述上侧板和下侧板内侧分别通过转轴连接有上中间块和下中间块，所述传动装置I包括电机I驱动连接的上锥形齿轮副、连接在上中间块上的中锥形齿轮副和连接在下中间块上的下锥形齿轮副，上、中、下锥形齿轮副通过纵向连接杆相连接，中、下锥形齿轮副驱动连接有可推动推杆左右移动的凸轮。

本发明的自动引伸计，所述传动装置II包括电机II驱动连接的丝杠，丝杠下端连接在下支撑板II上，丝杠与上中间块组成丝母丝杠结构，且丝杠穿过下中间块。

本发明的自动引伸计，所述测量传感装置中传感器为光栅尺，光栅尺固定在箱体上，光栅尺在上下侧板背向测臂的一端通过翻转机构连接有在上下侧板绕转轴转动时上下移动并可使光栅尺产生读数的光栅尺跟踪杆。

本发明的自动引伸计，所述跟踪装置还包括连接在试验机工作台上的下支撑板I、连接在试验机上横梁上的上支撑板I、连接在试验机中横梁上的传动臂、手摇同步带、手摇轮和与传动臂相连的驱动同步带，立柱连接在上支撑板I与下支撑板I之间，主体装置通过导向连接块连接在立柱和手摇同步带上，手摇同步带与驱动同步带驱动连接。

本发明的自动引伸计，每个测臂的推杆外套有连接筒，推杆的一端连接有推板，所述刀架一端通过刀口座连接刀口，另一端与连接筒之间连接有弹簧片，刀架之间贯穿有弹簧张开杆，弹簧张开杆在刀架外侧两端设置有调力螺母，调力螺母上设置有弹簧，推板位于刀架之间。

本发明的自动引伸计，所述控制装置中设置有可输入指令的操作程序，并与该自动引伸计通过RS232实现通信。

本发明的自动引伸计，所述刀口一端为直线形，另一端为弧形。

本发明的有益效果是：1.可以根据测试试样的尺寸设定标距，通过将预定数值输入到控制装置中的程序内，控制引伸计测臂自动调节到标距位置；2.控制测臂自动夹紧到试样上；3.可以跟踪试样变形直至试样断裂，刀口可转动，减少冲击力对刀口的损伤；4.刀口一端是直线形的，一端是弧形的，适合于圆形试样和扁形试样；5.试验结束后，测臂可以根据设定自动回到原始标距位置；6.测量精度和分辨率高，具有较大的量程。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明主体装置内部结构示意图。

图3为本发明主体装置立体结构示意图。

图4为本发明测臂结构示意图。

图中：1主立柱，2上支撑板I，3试验机上横梁，4上同步单元块，5驱动同步带，6上牙块，7传动臂，8试验机中横梁，9上导向连接块，10手摇同步带，11测臂，12下导向连接块，13下同步单元块，14下支撑板I，15试验机工作台，16下连杆，17导向拐角架，18摇动轮，19下牙块，20次立柱，21上连杆，22电机I，23限位开关，24电机II，25上锥形齿轮副，26主导向柱，27测臂连接座，28锥齿轮支撑块，29上侧板，30转轴，31下侧板，32下支撑板II，33下中间块，34丝杠，35次导向柱，36光栅尺跟踪杆，37夹紧块，38直线轴承，39上中间块，40光栅尺夹紧块，41丝母，42光栅尺，43上支撑板II，44推杆，45锁紧螺母，46连接筒，47弹簧片压板，48弹簧片，49弹簧张开杆，50调力螺母，51弹簧，52刀架，53刀口座，54小推杆，55推板，56刀口。

具体实施方式

如图1、2、3、4所示，本发明的自动引伸计主要包括测臂11、主体装置和跟踪装置。

测臂11为两个，均包括装有刀口的刀架52和可在左右移动过程中推动刀架52开合的推杆44；测臂11是实现试样夹紧及松开的装置，能够随着试样的变薄而实时跟踪，并且能够跟踪到试样断裂。它包括推杆44、锁紧螺母45、连接筒46、弹簧片48、弹簧片压板47、弹簧张开杆49、调力螺母50、推板55、刀架52、刀口座53、刀口56及小推杆54等，测臂11安装到引伸计主体上后用锁紧螺母45锁定。推杆44穿过连接筒46与推板55连接，弹簧片48通过弹簧片压板47一端连接在连接筒46上，另一端连接在刀架52上，弹簧张开杆穿过左右刀架52，两端各带一个压缩弹簧51，弹簧51外端各由一个调力螺母50固定外端。当推杆44向前推动时测臂11就张开，当推杆44后退时测臂11夹紧试样。测臂11上的刀口形状一端是直线形的，一端是弧形的。当做圆试样试验时用直线一端，当做扁试样试验时用弧形的那端，这样可保证刀口与试样的点接触，使测量结果更准确。同时刀口的夹紧力很小，可以根据试样的要求通过调力螺母50进行调节，能够满足对夹紧力敏感的试样的试验要求。

一个主体装置，包括测臂动力传动装置、标距调整装置和测量传感装置，所述测臂动力传动装置包括电机I 22和与电机I 22驱动连接并可带动推杆44左右移动的传动装置I，所述标距调整装置包括电机II 24和与电机II 24驱动连接并可带动至少一个测臂11上下移动的传动装置II，测量传感装置包括传动装置III和传感器，两测臂11间的形变位移通过传动装置III传送给传感器，传感器将位移信号转换成电信号输出；具体为，主体装置包括箱体，箱体内由上向下依次横向设置上支撑板II43、上侧板29、下侧板31和下支撑板II32，电机I22和电机II 24设置在上支撑板II43上，两测臂11分别通过测臂连接座27连接在上侧板29和下侧板31相同一端，上侧板29和下侧板31内侧分别通过转轴30连接有上中间块39和下中间块33，传动装置I包括电机I 22驱动连接的上锥形齿轮副25、通过锥齿轮支撑块28连接在上中间块39上的中锥形齿轮副和连接在下中间块33上的下锥形齿轮副，上、中、下锥形齿轮副通过纵向连接杆相连接，中、下锥形齿轮副驱动连接有可推动推杆44左右移动的凸轮。传动装置II包括电机II 24驱动连接的丝杠34，丝杠34下端连接在下支撑板II32上，丝杠34与上中间块39组成丝母丝杠结构，且丝杠34穿过下中间块33。测量传感装置中传感器为光栅尺42，光栅尺42固定在箱体上，光栅尺42在上下侧板背向测臂11的一端通过翻转机构连接有在上下侧板绕转轴30转动时上下移动并可使光栅尺42产生读数的光栅尺跟踪杆36。电机I 22带动一对上锥形齿轮副25把横向转动转变为纵向转动，中、下锥形齿轮副又把纵向转动转变为横向转动，在中、下锥形齿轮副横向转动轴上带动凸轮转动，该凸轮就来推动测臂11上的推杆44，实现测臂11的夹紧与松开。电机II 24与上下旋向相反的滚珠丝杠34连在一起，滚珠丝杠34与测臂11移动装置用丝母41连在一起，所以电机II 24转动时丝杠34转动，丝杠34转动通过丝母41带动上中间块39上下移动，从而带动上侧板29和测臂11上下移动，实现上下两测臂11之间距离的改变，即调整了引伸计的标距。测臂11在侧板前端，光栅尺42和光栅尺跟踪杆36在侧板后端，光栅尺跟踪杆36用夹紧块37夹紧，光栅尺42用光栅尺夹紧块40夹紧，转轴30在侧板中间的某个位置，测臂11在试样变形的带动下上下侧板均绕转轴30转动，翻转机构也翻转并带动光栅尺跟踪杆36上下移动，光栅尺42和光栅尺跟踪杆36相互产生位移变化，从而光栅尺42就有脉冲信号输出，经过处理放大后换算成试样的变形量。还安装有限位开关23。上下支撑板和上下中间块洞穿过主导向柱26和次导向柱35，起到支撑作用。主导向柱26与上中间块39之间设置直线轴承38

一个跟踪装置，包括连接在试验机上的立柱，主体装置设置在立柱上，主体装置连接有可带动主体装置沿立柱上下移动的传动装置IV；具体说，跟踪装置包括主立柱1、次立柱20、上支撑板I2、下支撑板I14、上同步单元块4、下同步单元块13、驱动同步带5、上牙块6、下牙块19、传动臂7、上导向连接块9、下导向连接块12、手摇同步带10、上连杆21、下连杆16、导向拐角架17、摇动轮18。立柱由上下连杆连接，上下连杆再与上下支撑板I14连在一块，上下支撑板则连接到试验机上横梁3和试验机工作台15上；手摇同步带10上下各有一个带轮，中间卡在摇动轮18上，而摇动轮18又是与引伸计主体连在一起，所以当摇动摇动轮18的手柄时，引伸计主体可以沿着立柱上下移动，以达到支撑引伸计主体并实现引伸计主体上下移动的功能。自动引伸计就是通过跟踪部分的上下连杆及传动臂与试验机上横梁、工作台和试验机中横梁8连接的。

控制装置，为中央处理器，用于通过程序控制电机I 22和电机II 24，接收传感器的电信号并经处理后显示出相应的位移数值。

其工作原理为：试验开始前先调整标距即上下刀口之间的距离。先测量刀口之间的距离，然后通过键盘输到控制装置中，预期的标距也输到控制装置上，然后点击调整标距按钮，经控制器处理计算后控制电机II 24转动，从而带动上下测臂11移动到预期的标距位置。

试验开始后，点击控制装置上的夹紧按钮，电机I 22转动，自动引伸计的上下测臂11自动夹紧到试样上。随着试样的伸长，引伸计在中横梁的带动下向上移动，而上下测臂11在试样变形的带动下分别绕其固定轴转轴30转动。试样断裂后，点击控制装置上的松开按钮，电机I 22再次转动，自动引伸计的上下测臂11自动松开试样。试样的变形量由引伸计主体内的光栅尺42进行测量，由控制装置对光栅尺42的信号进行处理计算出试样的变形，取走断裂试样后，引伸计主体在中横梁的带动下复位，然后等待下一次试样。试验过程中，自动引伸计与上位机通过RS232实现通信。

上述实施例所述是用以具体说明本专利，文中虽通过特定的术语进行说明，但不能以此限定本专利的保护范围，熟悉此技术领域的人士可在了解本专利的精神与原则后对其进行变更或修改而达到等效目的，而此等效变更和修改，皆应涵盖于权利要求范围所界定范畴内。

Claims

1.一种自动引伸计，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的自动引伸计，其特征在于：所述主体装置包括箱体，箱体内由上向下依次横向设置上支撑板II、上侧板、下侧板和下支撑板II，电机I和电机II设置在上支撑板II上，两测臂分别通过测臂连接座连接在上侧板和下侧板相同一端，所述上侧板和下侧板内侧分别通过转轴连接有上中间块和下中间块，所述传动装置I包括电机I驱动连接的上锥形齿轮副、连接在上中间块上的中锥形齿轮副和连接在下中间块上的下锥形齿轮副，上、中、下锥形齿轮副通过纵向连接杆相连接，中、下锥形齿轮副驱动连接有可推动推杆左右移动的凸轮。

3.根据权利要求1所述的自动引伸计，其特征在于：所述传动装置II包括电机II区动连接的丝杠，丝杠下端连接在下支撑板II上，丝杠与上中间块组成丝母丝杠结构，且丝杠穿过下中间块。

4.根据权利要求1所述的自动引伸计，其特征在于：所述测量传感装置中传感器为光栅尺，光栅尺固定在箱体上，光栅尺在上下侧板背向测臂的一端通过翻转机构连接有在上下侧板绕转轴转动时上下移动并可使光栅尺产生读数的光栅尺跟踪杆。

5.根据权利要求1所述的自动引伸计，其特征在于：所述跟踪装置还包括连接在试验机工作台上的下支撑板I、连接在试验机上横梁上的上支撑板I、连接在试验机中横梁上的传动臂、手摇同步带、手摇轮和与传动臂相连的驱动同步带，立柱连接在上支撑板I与下支撑板I之间，主体装置通过导向连接块连接在立柱和手摇同步带上，手摇同步带与驱动同步带驱动连接。

6.根据权利要求1所述的自动引伸计，其特征在于：每个测臂的推杆外套有连接筒，推杆的一端连接有推板，所述刀架一端通过刀口座连接刀口，另一端与连接筒之间连接有弹簧片，刀架之间贯穿有弹簧张开杆，弹簧张开杆在刀架外侧两端设置有调力螺母，调力螺母上设置有弹簧，推板位于刀架之间。

7.根据权利要求1所述的自动引伸计，其特征在于：所述控制装置中设置有可输入指令的操作程序，并与该自动引伸计通过RS232实现通信。

8.根据权利要求1所述的自动引伸计，其特征在于：所述刀口一端为直线形，另一端为弧形。