CN102221507A - 一种标准冲击试样自动送样装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种标准冲击试样自动送样装置，包括底座，底座固定设置在摆锤式冲击能标准试验机的主机架基座平面上；还包括试样导向架、顶样气缸、挡块、转臂和夹持机构等结构。本标准冲击试样自动送样装置可以提高标准冲击试样定位准确性，进而保证定度的标准冲击试样的标准能量值好，校准精度高。

Description

一种标准冲击试样自动送样装置

技术领域

本发明涉及计量领域，尤其是一种摆锤式冲击能计量标准装置对标准冲击试样进行定度时起辅助作用的标准冲击试样自动送样装置。

背景技术

摆锤冲击试验是通过一次冲击施加过载应力而显示试样的缺口特性（韧性或脆性）的试验。人们通常使用摆锤式冲击试验机对材料进行常温、高温和低温冲击试验，除用于检验金属材料的冷脆、热脆、回火脆性外，还用于选材、质量控制以及新金属材料开发研究的应变敏感试验、撕裂试验等，对确保产品或工程构件的安全性起到保障作用。

由于冲击试验各内在和外界因素的影响，若要获得材料的冲击韧性，除冲击试验方法标准化外，还需要使用标准冲击试样对摆锤式冲击试验机的能量值进行检定或校准，方可保证材料冲击能量值的准确可靠。摆锤式冲击试验机的标准冲击试样一般采用夏比V型缺口标准冲击试样（后文简称标准冲击试样），其形状为一侧带V型缺口的矩形体。标准冲击试样制得后需要采用摆锤式冲击能标准试验机进行定度，即确定标准冲击试样自身能够承受的冲击能级。

在上世纪80年代中期，我国研制出两套摆锤式冲击能标准试验机（147.1J和294.2J摆锤），分别建立在北京市计量科学研究所（作为国家基准机）和兵器工业二九六区域计量站（作为国防区域计量标准机）。JJG2077—1990摆锤式冲击能计量器具检定系统规定的标准冲击试样由于不开口、能量由不同几何尺寸（厚度）决定，已不符合GB/T8658—2002摆锤式冲击试验机检验用夏比V型缺口标准冲击试样的要求，因此需要对所有能量级的标准冲击试样（块）进行制造。

我公司前期已研制出一种摆锤式冲击能标准装置，用于定度标准冲击试样。按照GB/T8658—2002摆锤式冲击试验机检验用夏比V型缺口标准冲击试样的要求，标准冲击试样为V型缺口试样，

我公司研制出的该标准装置每一能量级标准由3台相同的摆锤式冲击能标准试验机组成，按照GB/T8658—2002摆锤式冲击试验机检验用夏比V型缺口标准冲击试样的要求，同一批标准冲击块按5％～10％进行抽样，抽样的标准冲击试样必须由3台（或以上）摆锤式冲击能标准试验机对同一批次的标准冲击试样进行测量，从而确定该批标准冲击试样的冲击能量值。

目前，摆锤式冲击能标准试验机对标准冲击试样定度时，均通过人工采用定位样板安装标准冲击试样，摆锤式冲击能标准试验机无自动送样功能。由于标准冲击试样在定度时是成批抽样、多台定度，对安装定位的一致性和精确度要求高，而人工送样则容易导致定位误差较大而导致定度精度低，进而导致定度得到的标准冲击试样的标准能量值较差，难以精确地对摆锤式冲击试验机进行校准，最终影响摆锤式冲击试验机的测量结果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服上述现有技术的不足，提供一种可以提高标准冲击试样定度精确性的标准冲击试样自动送样装置，进而保证定度得到的标准冲击试样的标准能量值好，校准精度高。

为了解决上述技术问题，本发明中采用了如下的技术方案：

一种标准冲击试样自动送样装置，其特征在于，包括

底座，所述底座作为其余构件安装的基础，底座固定设置在摆锤式冲击能标准试验机的主机架基座平面上；

试样导向架，所述试样导向架用于可竖向滑动地装夹标准冲击试样，试样导向架包括竖向设置在底座上的三根柱状导杆和一根缺口定位杆，所述三根柱状导杆呈等腰三角形分布且缺口定位杆位于底边的两根柱状导杆的中部，缺口定位杆横截面具有一个与标准冲击试样缺口匹配的顶角，且该顶角尖端方向与另一根柱状导杆相对，标准冲击试样能够上下滑动地卡接于三根柱状导杆之间，且在上下滑动时，靠标准冲击试样缺口与缺口定位杆的配合限制标准冲击试样的左右移动；

顶样气缸，所述顶样气缸固定于底座上，底座上还设置有底座沟槽，所述底座沟槽的一端延伸入试样导向架下端并可供标准冲击试样落入底座沟槽内，所述顶样气缸的伸缩臂在伸缩时能够推动试样导向架最底端的标准冲击试样的端面并将该标准冲击试样沿底座沟槽推出试样导向架；

挡块，所述挡块设置于底座沟槽内背向试样导向架的一端，挡块用于限制标准冲击试样被推动到位；

转臂，所述转臂可水平转动地铰接设置在底座上，转臂的一端与转位气缸的活塞杆连接，转位气缸固定在底座上并可靠活塞杆的伸缩带动转臂转动；

夹持机构，所述夹持机构位于所述转臂上背向转位气缸的一端，夹持机构包括一个夹持气缸，所述夹持气缸固定于转臂，夹持气缸伸缩臂所在一侧向下设置且在伸缩臂外侧设置有固定于夹持气缸的固定板，所述伸缩臂两侧的固定板上各铰接设置有一个长条形的夹持指，所述夹持指位于固定板内侧的一端与夹持气缸伸缩臂相连接，所述夹持机构可随转臂旋转至挡块上方，所述夹持气缸伸缩臂缩回时能够带动所述夹持指转动并将挡块所在一端底座沟槽内的标准冲击试样夹持住。

本发明的标准冲击试样自动送样装置工作时，先将多个标准冲击试样卡接入试样导向架的三根柱状导杆之间并形成叠放，标准冲击试样能够在试样导向架内上下滑动且靠标准冲击试样缺口与缺口定位杆的配合限制标准冲击试样的左右移动。这样，标准冲击试样在自重作用下会自动下滑至试样导向架底部，最下端的标准冲击试样落入底座上的底座沟槽内，此时顶样气缸动作并将最下端的标准冲击试样沿底座沟槽推至挡块处，转臂转动使夹持机构位于挡块上方，夹持气缸动作并靠夹持指将标准冲击试样夹持住，转臂回转并将标准冲击试样带至试验工位，此时可进行冲击试验。如此循环即可实现标准冲击试样的自动送样。

综上所述本发明具有以下优点：1、本发明的自动送样装置，安装在新型摆锤冲击能标准试验机上，可以自动实现标准冲击试样的装样、顶样、夹持、旋转、释放、定位等功能，确保成批冲击试样在定度时的全自动送样功能，自动化程度高，减少人工安装、定位不准的影响，减少冲击能量值的测量不确定度，进而保证定度得到的标准冲击试样的标准能量值好，校准精度高。2、本自动送样装置采用缺口中心定位的方式，自动送样装置可以自动、平稳地将试样送到试验位置，提高了操作的安全性，减少了试验人员的劳动强度，提高了工作效率，减少了人为误差。3、试样导向架内使用缺口定位，优于端面定位，可以减少由于试样加工时缺口中心与端面距离的加工误差造成的试样摆放位置的偏差，提高测试的准确度。4、本自动送样装置中多处位置均采用气动方式，气缸本身具有的缓冲能力加上缓冲器的作用，使得在送样过程中更加平稳；气缸上装配磁环测量，可确认气缸的工作状态，形成闭环控制，保证了安全可靠性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为图2中当转臂夹持好标准冲击试样并转动至试验工位后的结构示意图。

图4为图1的A-A剖面视图。

图5为夹持机构的结构示意图。

图6为图5中夹持机构呈夹持状态的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

具体实施时，本发明结构如图1至图6所示，一种标准冲击试样自动送样装置，包括

底座1，所述底座作为其余构件安装的基础，底座1固定设置在摆锤式冲击能标准试验机的主机架基座平面上；

试样导向架，所述试样导向架用于可竖向滑动地装夹标准冲击试样，试样导向架包括竖向设置在底座1上的三根柱状导杆2和一根缺口定位杆3，所述三根柱状导杆2呈等腰三角形分布且缺口定位杆3位于底边的两根柱状导杆的中部，缺口定位杆3横截面具有一个与标准冲击试样缺口匹配的顶角，且该顶角尖端方向与另一根柱状导杆相对，标准冲击试样4能够上下滑动地卡接于三根柱状导杆2之间，且在上下滑动时，靠标准冲击试样缺口与缺口定位杆3的配合限制标准冲击试样4的左右移动；

顶样气缸5，所述顶样气缸5固定于底座1上，底座1上还设置有底座沟槽，所述底座沟槽的一端延伸入试样导向架下端并可供标准冲击试样落入底座沟槽内，所述顶样气缸5的伸缩臂6在伸缩时能够推动试样导向架最底端的标准冲击试样的端面并将该标准冲击试样沿底座沟槽推出试样导向架，如图1所示，本具体实施方式中所述的顶样气缸5设置于试样导向架下方的底座1上，顶样气缸的伸缩臂6与一根推杆7并列固定连接，顶样气缸的伸缩臂6回缩时带动推杆7将底座沟槽内的标准冲击试样推出试样导向架底部，这样可以节省空间；当然具体实施时所述顶样气缸也可以直接水平设置在底座沟槽的一端，直接采用顶样气缸的伸缩臂推动标准冲击试样，只是这样会增大底座的占地面积，不利于空间布局（但别人如这样改动应视为仍落入本发明保护范围）；

挡块8，所述挡块8设置于底座沟槽内背向试样导向架的一端，挡块8用于限制标准冲击试样被推动到位；本具体实施方式中所述的挡块8与一挡块气缸9的伸缩臂连接，当工作时挡块气缸9的伸缩臂伸出将挡块8向上顶起，起到阻挡作用，当不工作时挡块气缸9带动挡块8下落，使挡块8不影响装置整体美观；当然具体实施时，挡块8也可以是直接固定设置在底座上，只是这样美观性较差（但别人这样改动也应视为仍落入本发明保护范围内）；

转臂10，所述转臂10可水平转动地铰接设置在底座1上，转臂10的一端与转位气缸11的活塞杆连接，转位气缸11固定在底座1上并可靠活塞杆的伸缩带动转臂10转动；

夹持机构，所述夹持机构位于所述转臂10上背向转位气缸11的一端，夹持机构包括一个夹持气缸12，所述夹持气缸12固定于转臂10，夹持气缸伸缩臂所在一侧向下设置且在夹持气缸伸缩臂外侧设置有固定于夹持气缸12的固定板14，所述伸缩臂两侧的固定板14上各铰接设置有一个长条形的夹持指15，所述夹持指15位于固定板14内侧的一端与夹持气缸伸缩臂相连接，所述夹持机构可随转臂10旋转至挡块8上方，所述夹持气缸伸缩臂缩回时能够带动所述夹持指15转动并将挡块8所在一端底座沟槽内的标准冲击试样夹持住。具体实施时，所述两个夹持手指可以设置为一手指内侧面为平面定位，另一手指内侧面为尖头，夹持时，手指旋转合拢，尖头卡入试样的缺口中，将试样夹紧定位，使得夹紧定位更加精准。

图3相比于图2增加了摆锤式冲击能标准试验机的示意图，摆锤式冲击能标准试验机采用标号16表示。

最后值得指出的是，本发明的结构还可以适用于工作用各类冲击试验机，实现自动送样功能。

Claims (1)

1.一种标准冲击试样自动送样装置，其特征在于，包括

底座，所述底座作为其余构件安装的基础，底座固定设置在摆锤式冲击能标准试验机的主机架基座平面上；

试样导向架，所述试样导向架用于可竖向滑动地装夹标准冲击试样，试样导向架包括竖向设置在底座上的三根柱状导杆和一根缺口定位杆，所述三根柱状导杆呈等腰三角形分布且缺口定位杆位于底边的两根柱状导杆的中部，缺口定位杆横截面具有一个与标准冲击试样缺口匹配的顶角，且该顶角尖端方向与另一根柱状导杆相对，标准冲击试样能够上下滑动地卡接于三根柱状导杆之间，且在上下滑动时，靠标准冲击试样缺口与缺口定位杆的配合限制标准冲击试样的左右移动；

顶样气缸，所述顶样气缸固定于底座上，底座上还设置有底座沟槽，所述底座沟槽的一端延伸入试样导向架下端并可供标准冲击试样落入底座沟槽内，所述顶样气缸的伸缩臂在伸缩时能够推动试样导向架最底端的标准冲击试样的端面并将该标准冲击试样沿底座沟槽推出试样导向架；

挡块，所述挡块设置于底座沟槽内背向试样导向架的一端，挡块用于限制标准冲击试样被推动到位；

转臂，所述转臂可水平转动地铰接设置在底座上，转臂的一端与转位气缸的活塞杆连接，转位气缸固定在底座上并可靠活塞杆的伸缩带动转臂转动；

夹持机构，所述夹持机构位于所述转臂上背向转位气缸的一端，夹持机构包括一个夹持气缸，所述夹持气缸固定于转臂，夹持气缸伸缩臂所在一侧向下设置且在伸缩臂外侧设置有固定于夹持气缸的固定板，所述伸缩臂两侧的固定板上各铰接设置有一个长条形的夹持指，所述夹持指位于固定板内侧的一端与夹持气缸伸缩臂相连接，所述夹持机构可随转臂旋转至挡块上方，所述夹持气缸伸缩臂缩回时能够带动所述夹持指转动并将挡块所在一端底座沟槽内的标准冲击试样夹持住。

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