CN102680381B - 盐雾划痕试验设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种盐雾划痕试验设备，用于利用刀具在样品上刻出划痕，包括：基台；设置在所述基台上的样品保持器，用于保持所述样品；刀具保持器，其用于保持所述刀具；设置在所述基台上的刀具安装架，所述刀具保持器安装在所述刀具安装架上；所述刀具安装架是可竖向调节的，以便调节所述刀具相对于所述样品的竖向位置；第一驱动机构，用于驱动所述刀具安装架相对于所述基台沿水平方向进行平移；以及第二驱动机构，用于驱动所述刀具保持器相对于所述刀具安装架在竖向平面内进行旋转运动。本发明的盐雾划痕试验设备结构简单，划痕操作简洁方便，且满足盐雾试验的划痕要求，有效地提高了试验效率和质量。且避免了在划痕操作中对操作人员造成伤害。

Description

盐雾划痕试验设备

技术领域

本发明涉及机械领域，更具体是涉及对机械零部件进行盐雾试验中的划痕设备。

背景技术

在对机械零部件如汽车零部件进行盐雾试验时，由于部分零部件的涂层太厚，为了更好地验证零部件的耐腐蚀性，需在其表面上划出透过涂层至基材的直线划痕，然后再进行盐雾腐蚀试验。对划痕的要求通常是：1、两条划痕成60度夹角；2、划痕长度为20-40mm；3、划痕宽度为0.3-1.0mm。

目前没有专用的试验设备对零部件试样进行划痕。在对试样划痕时，通常采用人工划痕法，即人手拿刻刀和直尺，角度尺进行划痕。由于一些零部件表面为曲面或不平整面，在进行人工划痕时会存在人手划伤或划痕不符合试验要求等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种划痕试验设备，替代传统的人工划痕，使划痕操作更加简洁、方便，且满足盐雾试验的划痕要求。

本发明的目的是通过以下方案实现的：

一种盐雾划痕试验设备，用于利用刀具在样品上刻出划痕，包括：

基台；

设置在所述基台上的样品保持器，用于保持所述样品；

刀具保持器，其用于保持所述刀具；

设置在所述基台上的刀具安装架，所述刀具保持器安装在所述刀具安装架上；所述刀具安装架是可竖向调节的，以便调节所述刀具相对于所述样品的竖向位置；

第一驱动机构，用于驱动所述刀具安装架相对于所述基台沿水平方向进行平移；以及

第二驱动机构，用于驱动所述刀具保持器相对于所述刀具安装架在竖向平面内进行旋转运动。

优选地，所述刀具安装架包括：竖向延伸的刀具支座，所述刀具支座可水平滑动地设置在所述基台上；水平延伸的刀具支架，所述刀具支架可升降地设置在所述刀具支座上，并且所述刀具保持器安装在所述刀具支架上。优选地，所述刀具安装架还包括第一限位紧固机构，用于将所述刀具支架固定在所述刀具支座上的预定位置处。

优选地，所述第一驱动机构包括：第一伺服电机；由所述第一伺服电机驱动的第一致动器，所述第一致动器与所述刀具安装架操作连接，以便驱动所述刀具安装架沿水平方向进行平移。

优选地，所述第二驱动机构包括：第二伺服电机；由所述第二伺服电机驱动的第二致动器，所述第二致动器与所述刀具保持器操作连接，以驱动所述刀具保持器进行旋转运动。

优选地，所述第一致动器和/或所述第二致动器为螺杆。

优选地，本发明的盐雾划痕试验设备还包括第三驱动机构，用于驱动所述样品保持器在水平平面内进行旋转运动。优选地，所述第三驱动机构包括：设置在所述基台上的旋转盘，所述样品保持器设置在所述旋转盘上；第三伺服电机，用于驱动所述旋转盘进行旋转运动。优选地，还包括第三限位紧固机构，用于将所述旋转盘固定在预定的旋转位置。

优选地，本发明的盐雾划痕试验设备还包括设置在所述基台上的限位机构，用于限制所述刀具安装架相对于所述基台的水平移动行程。

本发明的盐雾划痕试验设备结构简单，划痕操作简洁方便，且满足盐雾试验的划痕要求，有效地提高了试验效率和质量。而且，采用本发明的盐雾划痕试验设备可以有效避免在以往的人工划痕操作中对操作人员可能造成的伤害。

附图说明

图1为本发明的盐雾划痕试验设备优选实施例的结构示意图。

图2为本发明的盐雾划痕试验设备优选实施例的侧面示意图。

图3为本发明的盐雾划痕试验设备优选实施例的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例，详细描述本发明的内容。

如图1、2和3所示，本发明的盐雾划痕试验设备包括：基台2、设置在基台2上的样品保持器3、刀具安装架5、以及安装在刀具安装架5上的刀具保持器4。

刀具安装架5可以包括竖向延伸的刀具支座51和水平延伸的刀具支架52。在一个实施例中，基台2的上表面可以具有导轨23，刀具支座51设置在导轨23上并可以沿其进行水平滑动。刀具支座51的下端部55可以穿过基台2的开口滑槽（未明显示出），延伸至基台2的下方。第一驱动机构用来驱动刀具支座51相对于基台2沿水平方向进行平移。在一个实施例中，第一驱动机构可以包括第一伺服电机54及由第一伺服电机54驱动的第一致动器56。第一致动器56与刀具支座51的下端部55操作连接，以驱动刀具支座51。在一个实施例中，第一致动器56可以为螺杆的形式，其可以与在刀具支座51的下端部55中设置的螺纹孔螺纹啮合。这样，可以通过螺杆的旋转带动刀具支座51或者说整个刀具安装架5在导轨23上平移。在一个实施例中，还可以在基台2上设置限位机构，用于限制刀具支座51相对于基台2的水平移动行程。在一个实施例中，该限位机构包括设置在基台2下表面的两个限位开关21、22，分别置于刀具支座51下端部55的左右两侧。这样，这两个限位开关21和22之间的距离则限定了刀具支座51在导轨23上的移动行程。作为优选，两个限位开关21和22之间的距离与所需刻出的划痕的长度相对应，例如为20-40mm。

刀具支架52可升降地设置在刀具支座51上，以便调节刀具1相对于放置在样品保持器3中的样品的竖向位置。在一个实施例中，刀具支座51在基台2上方的部分可以为具有螺纹的螺柱，在螺柱上可以设有与螺柱螺纹啮合的螺旋块53。刀具支架52的一个端部套装在刀具支座51上并从上方抵靠螺旋块53。螺旋块53用于限定刀具支架52相对于刀具支座51的竖向位置。通过转动螺旋块53以使其沿刀具支座51向上或向下移动，则允许调节刀具支架52在刀具支座51上的位置。调节完成后，再拧紧刀具支架52上的紧固螺栓57，则可以将刀具支架52固定至刀具支座51的预定位置处。螺旋块53和紧固螺栓57可以统称为第一限位紧固机构。

刀具保持器4用于保持刻划痕用的刀具1，其可以安装在刀具支架52的另一个端部处。在一个实施例中，刀具保持器4在竖向平面内可旋转地安装在刀具支架52上。刀具支架52可以安装有在竖向平面内可旋转的压紧块41，刀具保持器4由压紧块41夹持固定。第二驱动机构用来驱动刀具保持器4相对于刀具支架52在竖向平面内进行旋转运动。在一个实施例中，第二驱动机构可以包括第二伺服电机44及由第二伺服电机44驱动的第二致动器43。第二致动器43与刀具保持器4操作连接，以驱动刀具保持器4进行旋转运动。在一个实施例中，第二致动器43可以为螺杆的形式，并可以在刀具保持器4的上端部设置带有螺纹孔的转动轴块42，该螺杆与转动轴块42中的螺纹孔螺纹啮合。这样，可以通过螺杆带动刀具保持器4在竖向平面内进行顺时针或逆时针转动。

样品保持器3用于保持待划痕的样品。在一个实施例中，样品保持器3可以包括两个夹紧块33以及导轨37，两个夹紧块33相对设置在导轨37上。在两个夹紧块33的底部可以安装有螺杆，螺杆两端的螺纹呈对称分布，可以在螺杆的一端安装有摇柄36，通过旋转摇柄36可以使两个夹紧块33沿导轨37相向/相背移动。样品放置在两个夹紧块33中间，可以通过旋转摇柄36使两个夹紧块33将样品夹紧固定。

在一个实施例中，还可以在基台2上设置旋转盘31，样品保持器3设置在旋转盘31上。旋转盘31可以在水平平面内进行旋转，同时带动样品保持器3一起转动。这样，在划痕操作过程中，当划好一条划痕后，不必将样品从样品保持器3取出，旋转后再放置回样品保持器3上，而可以直接将旋转盘31旋转预定角度，例如60度，再进行划痕即可。在划痕操作时，为了防止旋转盘31旋转，可以通过第三限位紧固机构将旋转盘31固定在预定的旋转位置。在第一实施例中，第三限位紧固机构可以包括设置在旋转盘31与基台2之间的基盘38以及紧固螺栓32。在旋转盘31和基盘38上分别设有以预定角度间隔开的多个螺栓孔（未明显示出）。当将旋转盘31旋转到预定位置后，此时，旋转盘31与基盘38具有相互面对的螺栓孔，然后将紧固螺栓32插入到这些螺栓孔中并拧紧，则将旋转盘31固定至了预定的旋转位置。

第三驱动机构用于驱动旋转盘31带动样品保持器3在水平平面内进行旋转运动。在一个实施例中，第三驱动机构可以包括安装在基台2下方的第三伺服电机34，其转动轴与旋转盘31操作连接，以便驱动旋转盘31进行旋转运动。

在一个实施例中，可以在旋转盘31的侧面设置一个限位凸块39，在基台2上设置一个限位开关35。这样，当限位凸块39随旋转盘31旋转至限位开关35处时，旋转盘31停止转动。

本发明的盐雾划痕试验设备还可以包括电子控制单元（未示出），电子控制单元按实际的划痕操作步骤设置好各元件的动作程序，实现自动划痕操作。

本发明优选的盐雾划痕试验设备的划痕方法如下（在划痕操作开始时，盐雾划痕试验设备中各元件的位置关系如图1所示）：

一、准备工作：

旋紧旋转盘31上的紧固螺栓32，把待划痕的样品放在两个夹紧块33中间，其中，待划痕的样品由表面涂层和内部基材组成。所选用刀具的刀尖厚度在0.3-1.0mm之间。旋转摇柄36，使两个夹紧块33相向移动从而夹紧样品。旋松紧固螺栓57以释放刀具支架52，向下旋动螺旋块53，同时也向下移动刀具支架52，使刀具1邻近样品表面涂层。然后拧紧紧固螺栓57，将刀具支架52紧固在刀具支座51上。

二、划痕工作：

打开电源和开关，按控制单元所设置的各元件的动作程序运行,具体可以如下：

a.第一伺服电机54开始工作，其驱动第一致动器/螺杆56转动，从而驱动刀具支座51向左移至限位开关21处,第一伺服电机54停止工作。

b.第二伺服电机44开始工作，其驱动第二致动器/螺杆43转动，从而驱动刀具保持器4逆时针旋转，使刀具1的刀尖深入至样品内部基材,第二伺服电机44停止工作。

c.第一伺服电机54开始工作，驱动刀具支座51向右运动，与此同时，刀具1在样品内部基材上刻出划痕。刀具支座51运动至限位开关22处时停止移动，第一伺服电机54停止工作。此时划痕长为20mm-40mm（与两限位开关21和22的距离相同）。

d．第二伺服电机44开始工作，驱动刀具保持器4顺时针旋转，使刀尖脱离样品表面涂层，第二伺服电机44停止工作。

e．释放旋转盘31上的紧固螺栓32，使得旋转盘31可以转动。第三伺服电机34开始工作，驱动旋转盘31带动样品旋转60度。此时，旋转盘31的限位凸块39随旋转盘31旋转至限位开关35处，第三伺服电机34停止工作。然后，重新旋紧旋转盘31上紧固螺栓32。

f．重复步骤a、b、c、d。

g．释放旋转盘31上紧固螺栓32，第三伺服电机34开始工作，驱动旋转盘31复回原位，第三伺服电机34停止工作。旋转摇柄36，使两个夹紧块33相背移动从而释放样品，取下样品，关闭电源开关。

以上内容是对本发明做出的详细说明，不能认定本发明只限于这些内容。本领域技术人员可以理解，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干替换或变形，都应当视为在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种盐雾划痕试验设备，用于利用刀具(1)在样品上刻出划痕，包括： 

基台(2)； 

设置在所述基台(2)上的样品保持器(3)，用于保持所述样品； 

刀具保持器(4)，其用于保持所述刀具(1)； 

设置在所述基台(2)上的刀具安装架(5)，所述刀具保持器(4)安装在所述刀具安装架(5)上；所述刀具安装架(5)是可竖向调节的，以便调节所述刀具(1)相对于所述样品的竖向位置； 

第一驱动机构，用于驱动所述刀具安装架(5)相对于所述基台(2)沿水平方向进行平移； 

第二驱动机构，用于驱动所述刀具保持器(4)相对于所述刀具安装架(5)在竖向平面内进行旋转运动；以及 

第三驱动机构，用于驱动所述样品保持器(3)在水平平面内进行旋转运动； 

所述第二驱动机构包括： 

第二伺服电机(44)；和 

由所述第二伺服电机(44)驱动的第二致动器(43)，所述第二致动器(43)与所述刀具保持器(4)操作连接，以驱动所述刀具保持器(4)进行旋转运动， 

其中，所述第二伺服电机(44)在工作时，驱动所述第二致动器(43)转动，从而驱动刀具保持器(4)逆时针旋转，使刀具(1)的刀尖深入至样品的内部基材，或者驱动刀具保持器(4)顺时针旋转，使所述刀尖脱离样品的表面涂层， 

所述第二致动器(43)为螺杆，在刀具保持器(4)的上端部设置带有螺纹孔的转动轴块(42)，所述螺杆与转动轴块(42)中的螺纹孔螺纹啮合。 

2.根据权利要求1所述的盐雾划痕试验设备，其特征在于，所述刀具安装架(5)包括： 

竖向延伸的刀具支座(51)，所述刀具支座(51)可水平滑动地设置在所述基台(2)上； 

水平延伸的刀具支架(52)，所述刀具支架(52)可升降地设置 在所述刀具支座(51)上，并且所述刀具保持器(4)安装在所述刀具支架(52)上。 

3.根据权利要求2所述的盐雾划痕试验设备，其特征在于，所述刀具安装架(5)还包括第一限位紧固机构(53，57)，用于将所述刀具支架(52)固定在所述刀具支座(51)上的预定位置处。 

4.根据权利要求2所述的盐雾划痕试验设备，其特征在于，所述第一驱动机构包括： 

第一伺服电机(54)； 

由所述第一伺服电机(54)驱动的第一致动器(56)，所述第一致动器(56)与所述刀具安装架(5)操作连接，以便驱动所述刀具安装架(5)沿水平方向进行平移。 

5.根据权利要求4所述的盐雾划痕试验设备，其特征在于，所述第一致动器(56)为螺杆。 

6.根据权利要求1所述的盐雾划痕试验设备，其特征在于，所述第三驱动机构包括： 

设置在所述基台(2)上的旋转盘(31)，所述样品保持器(3)设置在所述旋转盘(31)上； 

第三伺服电机(34)，用于驱动所述旋转盘(31)进行旋转运动。 

7.根据权利要求6所述的盐雾划痕试验设备，其特征在于，还包括第三限位紧固机构，用于将所述旋转盘(31)固定在预定的旋转位置。 

8.根据权利要求1所述的盐雾划痕试验设备，其特征在于，还包括设置在所述基台(2)上的限位机构，用于限制所述刀具安装架(5)相对于所述基台(2)的水平移动行程。