CN105527183B - 一种橡胶硬度测量系统及其转移装置、测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种橡胶硬度测量系统，包括机座、橡胶硬度计和水平调节装置，机座包括工作台，工作台设有凹槽，水平调节装置包括连接杆、水平板、样品台、转动杆和固定样品台的锁紧机构，样品台设置于凹槽内并在静止时与工作台齐平，样品台的高度小于凹槽的高度，样品台的外径小于凹槽的内径，工作台设有内腔，转动杆穿过内腔并穿入凹槽，转动杆的一端连接样品台，另一端为自由端，转动杆设有锯齿状卡槽，锁紧机构设置于内腔，锁紧机构设有匹配锯齿状卡槽的突刺，连接杆的一端与机座转动连接，另一端与水平板固定连接，水平板位于橡胶硬度计下方，并且水平板所在的平面与橡胶硬度计的压足所在的平面平行。本发明还提供了转移装置和测量方法。

Description

一种橡胶硬度测量系统及其转移装置、测量方法

技术领域

本发明涉及材料硬度检测领域，具体而言，涉及一种橡胶硬度测量系统及其转移装置、测量方法。

背景技术

橡胶的硬度一般用邵氏硬度计(即橡胶硬度计)来测量，软胶用邵氏A表示，高硬度胶用邵氏D表示。

邵氏硬度计是在试验力作用下垂直压入试样表面，当压足表面与试样表面完全贴合时，压针尖端面相对压足平面有一定的伸出长度L，以L值的大小来表征邵氏硬度的大小，L值越大，表示邵氏硬度越低，反之越高。邵氏硬度的计算公式为：HA＝100-L/0.025(HD＝100-L/0.025)，式中HA为邵氏A硬度。由公式可知，邵氏A硬度与压针位移量有关，通过测量压针的位移量即可计算出邵氏A硬度值。

现有工业制造和实验室实验过程中，一般都使用邵氏硬度计来检测橡胶的硬度，在检测时，要求橡胶试样表面光滑、平整，不应存在表面不平、高低有别的现象，否则会导致测量出现较大误差。然而在制样时，特别是新员工制样或者学生制样时，总是容易出现样品切割失误，导致切割面为斜面，存在高低差异。在这种情况下，就得弃置试样，重新制样，而这些样品可能是经过较繁杂处理才得到的，样品量又较少，若重新制样就得花费非常多的时间和精力，从而降低了检测效率。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种橡胶硬度测量系统及其转移装置、测量方法，以改善现有的橡胶硬度检测前，易出现样品切割不平，从而导致样品废弃的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

包括机座、橡胶硬度计和水平调节装置，所述橡胶硬度计与所述机座连接，所述机座包括工作台，所述工作台设有凹槽，

所述水平调节装置包括连接杆、水平板、样品台、转动杆和固定所述样品台的锁紧机构，所述样品台设置于所述凹槽内并在静止时与所述工作台齐平，所述样品台的高度小于所述凹槽的高度，所述样品台的外径小于所述凹槽的内径，所述工作台设有内腔，所述转动杆穿过所述内腔并穿入所述凹槽，所述转动杆的一端连接所述样品台，另一端为自由端，所述转动杆设有锯齿状卡槽，所述锁紧机构设置于所述内腔，所述锁紧机构设有匹配所述锯齿状卡槽的突刺，

所述连接杆的一端与所述机座转动连接，另一端与所述水平板固定连接，所述水平板位于所述橡胶硬度计下方，并且所述水平板所在的平面与所述橡胶硬度计的压足所在的平面平行。

样品台用于置放样品，橡胶硬度计用于检测样品。样品台设置在工作台的凹槽内，并且高度和外径均小于凹槽的高度和内径，也就是说，样品台是借助转动杆的力量下“悬空”在凹槽内。而转动杆穿过了工作台的内腔，并连接了样品台，所以可以通过转动转动杆来转动样品台，使样品台存在较小角度范围的倾斜。而由于转动杆设置了锯齿状卡槽，锁紧机构设置了突刺，所以当样品台转动到适当位置后，就可以利用锁紧机构的突刺来卡住转动杆的锯齿状卡槽，从而固定转动杆，避免其转动。

在使用时，若样品切割面不平，为斜面，则可以将样品放置在样品台上；而后转动连接杆，使水平板置于橡胶硬度计正下方；然后利用转动杆调节样品台，使样品台转动角度，从而使样品台上的样品的试验表面(即斜面)贴合水平板，得到试验水平面；再利用锁紧机构锁紧转动杆，保持样品台的位置状态，使样品的试验表面保持水平状态，最后移开水平板，如此，就可以继续利用橡胶硬度计对样品进行测试，得到硬度数据。此种设置，能够对切割面不平的样品继续进行硬度检测，有效的避免了切割面不平的样品的丢弃，节约了资源，同时也极大的降低了重复制样的概率，节省了人员时间和精力。

优选地，上述橡胶硬度测量系统中，所述锁紧机构包括Y形按块、弹簧和两根夹持杆，两根所述夹持杆通过转动轴固定于所述内腔，并且两根所述夹持杆共同形成X形结构，所述Y形按块的分叉端穿入所述工作台，并且所述分叉端与所述转动轴一侧的两根夹持杆滑动连接，用于撑开两根所述夹持杆，所述弹簧与所述转动轴另一侧的两根夹持杆固定连接，按动所述Y形按块时，所述弹簧呈拉伸状态，所述突刺分别设置于两根所述夹持杆上。通过Y形按块能够撑开两根夹持杆，使其处于打开状态，松开转动杆；通过弹簧又能够拉回两根夹持杆，使其处于关闭状态，锁紧转动杆。当需要调整样品台角度时，即可按住Y形按块，通过Y形按块打开夹持杆，调整转动杆；当需要保持样品台角度时，就可以松开Y形按块，通过弹簧拉紧夹持杆，锁闭转动杆。

优选地，上述橡胶硬度测量系统中，所述水平调节装置还包括夹持样品的夹持装置，所述夹持装置设置于所述样品台上并与所述样品台转动连接。对于某些切割面角度偏差太大，得到的斜面较陡直的情况，由于设置了夹持装置，所以即使转动杆带动样品台转动较大角度，样品也不会从样品台上落下。此种设置，增大了可以接受检测的样品范围。

优选地，上述橡胶硬度测量系统中，所述机座包括底座、工作台、升降立柱、硬度计装夹横臂和定荷砝码，所述工作台设置于所述底座上，所述工作台与所述底座之间设有升降装置，所述底座设有控制所述升降装置升降的手柄，所述升降立柱的两端分别连接所述底座和所述硬度计装夹横臂，所述底座、所述升降立柱、所述硬度计装夹横臂共同形成匚形结构，所述定荷砝码设置于所述硬度计装夹横臂的上侧，所述橡胶硬度计连接于所述硬度计装夹横臂的下侧。升降装置能够调整工作台的高度，从而也就调节了样品台的高度。如此，即使样品厚度不同、橡胶硬度计与工作台距离较大，橡胶硬度计也仍然能够对样品台上的样品进行测量。而利用手柄来控制升降装置的升降，操作简单、使用方便。

优选地，上述橡胶硬度测量系统中，所述橡胶硬度计包括从上到下依次连接的上连轴、指示装置、下连轴、压足和压针，所述压针穿入所述压足。

优选地，上述橡胶硬度测量系统中，所述下连轴内从上到下依次设有平板、弹簧和钢球，所述压针设置于所述钢球下。如此，得到机械型橡胶硬度测量系统。

优选地，上述橡胶硬度测量系统中，所述机座的底部设有多个支脚，多个所述支脚包括至少一个可调脚。可调脚能够对设备高低、水平、倾斜进行微调，使设备保持水平状态。

优选地，上述橡胶硬度测量系统中，所述橡胶硬度计与所述机座可拆卸连接。如此，当需要在户外进行硬度测量时，就可以取下橡胶硬度计，以便携带。

本发明还提供了一种上述橡胶硬度测量系统的转移装置，包括车轮总成、支撑架、支撑板和橡胶减震垫，所述支撑架的两端分别连接所述车轮总成和所述支撑板，所述支撑板的表面覆有所述橡胶减震垫。

对于这种精密仪器，将其进行空间转移时，都需要小心翼翼。现有技术中一般都是通过人力将其放回箱子，然后抬动箱子到指定空间，再取出橡胶硬度测量系统。这种方式比较麻烦，费时费力。而设置转移装置，橡胶硬度测量系统就可以放置在支撑板上，而支撑板上覆有橡胶减震垫，所以能够有效降低或消除转移过程中震动带来的不良后果。

本发明还提供了一种上述橡胶硬度测量系统的测量方法，包括以下步骤，

a.将样品放置在样品台上，转动连接杆，使水平板位于橡胶硬度计的压足的正下方；

b.转动转动杆，使样品台上的样品的试验表面贴合水平板，同时保证橡胶硬度计的压针距离样品边缘至少12mm，然后转动连接杆，移开水平板；

c.施加作用力，使橡胶硬度计的压足与样品完全接触，完全接触后，在1s内读数，即得测试数据。

由于水平板所在的平面与橡胶硬度计的压足所在的平面平行，所以利用水平板来调试样品的试验表面，能够使得样品的试验表面平行于压足所在的平面，也就保证了测试过程中，橡胶硬度计的压针能够垂直的压入试样，测量准确。

相对于现有技术，本发明包括以下有益效果：

(1)能够满足试验表面为斜面的样品的硬度测试；

(2)降低样品资源废弃率，减少操作人员时间、精力的耗费。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的橡胶硬度测量系统的示意图；

图2是本发明实施例一提供的压足部分的示意图；

图3是本发明实施例一提供的转移装置的示意图；

图4是本发明实施例二提供的橡胶硬度测量系统的示意图。

其中，附图标记汇总如下：

底座101；工作台102；手柄103；升降立柱104；硬度计装夹横臂105；定荷砝码106；升降装置107；

上连轴201；指示装置202；下连轴203；压足204；压针205；

连接杆301；水平板302；样品台303；转动杆304；夹持装置305；突刺306；Y形按块307；夹持杆308；

车轮总成401；支撑架402；支撑板403；橡胶减震垫404。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

图1示出了本发明实施例一提供的橡胶硬度测量系统，包括机座、橡胶硬度计和水平调节装置，橡胶硬度计与机座连接，机座包括工作台102，工作台102设有凹槽，水平调节装置包括连接杆301、水平板302、样品台303、转动杆304和固定样品台303的锁紧机构，样品台303设置于凹槽内并在静止时与工作台102齐平，样品台303的高度小于凹槽的高度，样品台303的外径小于凹槽的内径，工作台102设有内腔，转动杆304穿过内腔并穿入凹槽，转动杆304的一端连接样品台303，另一端为自由端，转动杆304设有锯齿状卡槽，锁紧机构设置于内腔，锁紧机构设有匹配锯齿状卡槽的突刺306，连接杆301的一端与机座转动连接，另一端与水平板302固定连接，水平板302位于橡胶硬度计下方，并且水平板302所在的平面与橡胶硬度计的压足204所在的平面平行。

样品台303设置于凹槽内并在静止时与工作台102齐平，是指在未转动转动杆304时，样品台303的放置样品的表面与工作台102的上表面在同一水平面上。当然，转动转动杆304时，样品台303会发生倾斜，此时，样品台303放置样品的表面与工作台102的上表面就存在角度差异。此处所说的“上表面”，是指工作台102远离地面、靠近橡胶硬度计的那面，此种说法属于常规叙述，在此不做过多解释。

工作台102实际是环形中空结构，锁紧机构设置在其空腔(内腔)，转动杆304从外部穿过中空的工作台102再穿入凹槽中，连接样品台303，使样品台303悬空在凹槽内，转动杆304可以转动，进而调节样品台303的角度。

样品台303用于置放样品，橡胶硬度计用于检测样品。样品台303设置在工作台102的凹槽内，并且高度和外径均小于凹槽的高度和内径，也就是说，样品台303是借助转动杆304的力量下“悬空”在凹槽内。而转动杆304穿过了工作台102的内腔，并连接了样品台303，所以可以通过转动转动杆304来转动样品台303，使样品台303存在较小角度范围的倾斜。而由于转动杆304设置了锯齿状卡槽，锁紧机构设置了突刺306，所以当样品台303转动到适当位置后，就可以利用锁紧机构的突刺306来卡住转动杆304的锯齿状卡槽，从而固定转动杆304，避免其转动。

在使用时，若样品切割面不平，为斜面，则可以将样品放置在样品台303上；而后转动连接杆301，使水平板302置于橡胶硬度计正下方；然后利用转动杆304调节样品台303，使样品台303转动角度，从而使样品台303上的样品的试验表面(即斜面)贴合水平板302，得到试验水平面；再利用锁紧机构锁紧转动杆304，保持样品台303的位置状态，使样品的试验表面保持水平状态，最后移开水平板302，如此，就可以继续利用橡胶硬度计对样品进行测试，得到硬度数据。此种设置，能够对切割面不平的样品继续进行硬度检测，有效的避免了切割面不平的样品的丢弃，节约了资源，同时也极大的降低了重复制样的概率，节省了人员时间和精力。

在本实施例中，锁紧机构包括Y形按块307、弹簧和两根夹持杆308，两根夹持杆308通过转动轴固定于内腔，并且两根夹持杆308共同形成X形结构，Y形按块307的分叉端穿入工作台102，并且分叉端与转动轴一侧的两根夹持杆308滑动连接，用于撑开两根夹持杆308，弹簧与转动轴另一侧的两根夹持杆308固定连接，按动Y形按块307时，弹簧呈拉伸状态，突刺306分别设置于两根夹持杆308上。通过Y形按块307能够撑开两根夹持杆308，使其处于打开状态，松开转动杆304；通过弹簧又能够拉回两根夹持杆308，使其处于关闭状态，锁紧转动杆304。当需要调整样品台303角度时，即可按住Y形按块307，通过Y形按块307打开夹持杆308，调整转动杆304；当需要保持样品台303角度时，就可以松开Y形按块307，通过弹簧拉紧夹持杆308，锁闭转动杆304。

本实施例中，两根夹持杆308分别设有一个滑槽，Y形按块307的分叉端设有滑块，通过滑块与滑槽的配合实现Y形按块307与两根夹持杆308的滑动连接。

机座包括底座101、工作台102、升降立柱104、硬度计装夹横臂105和定荷砝码106，工作台102设置于底座101上，工作台102与底座101之间设有升降装置107，底座101设有控制升降装置107升降的手柄103，升降立柱104的两端分别连接底座101和硬度计装夹横臂105，底座101、升降立柱104、硬度计装夹横臂105共同形成匚形结构，定荷砝码106设置于硬度计装夹横臂105的上侧，橡胶硬度计连接于硬度计装夹横臂105的下侧。升降装置107能够调整工作台102的高度，从而也就调节了样品台303的高度。如此，即使样品厚度不同、橡胶硬度计与工作台102距离较大，橡胶硬度计也仍然能够对样品台303上的样品进行测量。而利用手柄103来控制升降装置107的升降，操作简单、使用方便。

本实施例中，连接杆301的一端就通过转轴与升降立柱104转动连接。手柄103控制升降装置107的设置非常常见，属于现有技术，在此不再赘述。

本实施例中，橡胶硬度计包括从上到下依次连接的上连轴201、指示装置202、下连轴203、压足204和压针205，压足204部分的结构图参见图2，压针205穿入压足204，下连轴203内从上到下依次设有平板、弹簧和钢球，压针205设置于钢球下。如此，得到机械型橡胶硬度测量系统。由于此种连接方式属于现有技术，在此不再赘述。当然，此种设置并不作为限定，也可以在下连轴203内设置用于检测压足204和压针205移动的位移传感器，指示装置202设置为电子指示装置，位移传感器与电子指示装置电连接。如此，得到电子型橡胶硬度测量系统。

本实施例还提供了一种上述橡胶硬度测量系统的转移装置，参见图3，包括车轮总成401、支撑架402、支撑板403和橡胶减震垫404，支撑架402的两端分别连接车轮总成401和支撑板403，支撑板403的表面覆有橡胶减震垫404。

对于这种精密仪器，将其进行空间转移时，都需要小心翼翼。现有技术中一般都是通过人力将其放回箱子，然后抬动箱子到指定空间，再取出橡胶硬度测量系统。这种方式比较麻烦，费时费力。而设置转移装置，橡胶硬度测量系统就可以放置在支撑板403上，而支撑板403上覆有橡胶减震垫404，所以能够有效降低或消除转移过程中震动带来的不良后果。

本实施例还提供了一种上述橡胶硬度测量系统的测量方法，包括以下步骤，

a.将样品放置在样品台303上，转动连接杆301，使水平板302位于橡胶硬度计的压足204的正下方；

b.转动转动杆304，使样品台303上的样品的试验表面贴合水平板302，同时保证橡胶硬度计的压针205距离样品边缘至少12mm，然后转动连接杆301，移开水平板302；

c.施加作用力，使橡胶硬度计的压足204与样品完全接触，完全接触后，在1s内读数，即得测试数据。

由于水平板302所在的平面与橡胶硬度计的压足204所在的平面平行，所以利用水平板302来调试样品的试验表面，能够使得样品的试验表面平行于压足204所在的平面，也就保证了测试过程中，橡胶硬度计的压针205能够垂直的压入试样，测量准确。

实施例二

在上述实施例的基础上，图4示出了本发明实施例二提供的橡胶硬度测量系统，水平调节装置还包括夹持样品的夹持装置305，夹持装置305设置于样品台303上并与样品台303转动连接。对于某些切割面角度偏差太大，得到的斜面较陡直的情况，由于设置了夹持装置305，所以即使转动杆304带动样品台303转动较大角度，样品也不会从样品台303上落下。此种设置，增大了可以接受检测的样品范围。

本实施例中，夹持装置305为两个，每个夹持装置305均包括夹持片和中心螺钉，夹持片固定于中心螺钉，样品台303设有内螺纹，夹持装置305通过中心螺钉与内螺纹的配合实现转动连接。

机座的底部设有多个支脚，多个支脚包括至少一个可调脚。可调脚能够对设备高低、水平、倾斜进行微调，使设备保持水平状态。

本实施例中，支脚为三个，三个支脚中，有两个为可调脚。当然，此种设置并不作为限制，也可以设置为六个支脚，其中四个为可调脚。

橡胶硬度计与硬度计装夹横臂105可拆卸连接。如此，当需要在户外进行硬度测量时，就可以取下橡胶硬度计，以便携带。

本实施例中，橡胶硬度计与硬度计装夹横臂105为螺纹连接。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种橡胶硬度测量系统，其特征在于：包括机座、橡胶硬度计和水平调节装置，所述橡胶硬度计与所述机座连接，所述机座包括环形的工作台，所述工作台设有凹槽，所述水平调节装置包括连接杆、水平板、样品台、转动杆和固定所述样品台的锁紧机构，所述样品台设置于所述凹槽内并在静止时与所述工作台齐平，所述样品台的高度小于所述凹槽的高度，所述样品台的外径小于所述凹槽的内径，所述工作台设有内腔，所述转动杆穿过所述内腔并穿入所述凹槽，所述转动杆的一端连接所述样品台，使所述样品台悬空在所述凹槽内，所述转动杆的另一端为自由端，所述转动杆设有锯齿状卡槽，所述锁紧机构设置于所述内腔，所述锁紧机构设有匹配所述锯齿状卡槽的突刺，所述锁紧机构包括Y形按块、弹簧和两根夹持杆，两根所述夹持杆通过转动轴固定于所述内腔，并且两根所述夹持杆共同形成X形结构，所述Y形按块的分叉端穿入所述工作台，并且所述分叉端与所述转动轴一侧的两根夹持杆滑动连接，用于撑开两根所述夹持杆，所述弹簧与所述转动轴另一侧的两根夹持杆固定连接，按动所述Y形按块时，所述弹簧呈拉伸状态，所述突刺分别设置于两根所述夹持杆上，两根所述夹持杆分别设有一个滑槽，所述Y形按块的分叉端设有滑块，两根所述夹持杆与所述Y形按块通过所述滑块与所述滑槽的配合实现滑动连接，所述连接杆的一端与所述机座转动连接，另一端与所述水平板固定连接，所述水平板位于所述橡胶硬度计下方，并且所述水平板所在的平面与所述橡胶硬度计的压足所在的平面平行。

2.根据权利要求1所述的橡胶硬度测量系统，其特征在于：所述水平调节装置还包括夹持样品的夹持装置，所述夹持装置设置于所述样品台上并与所述样品台转动连接。

3.根据权利要求1所述的橡胶硬度测量系统，其特征在于：所述机座包括底座、工作台、升降立柱、硬度计装夹横臂和定荷砝码，所述工作台设置于所述底座上，所述工作台与所述底座之间设有升降装置，所述底座设有控制所述升降装置升降的手柄，所述升降立柱的两端分别连接所述底座和所述硬度计装夹横臂，所述底座、所述升降立柱、所述硬度计装夹横臂共同形成匚形结构，所述定荷砝码设置于所述硬度计装夹横臂的上侧，所述橡胶硬度计连接于所述硬度计装夹横臂的下侧。

4.根据权利要求1所述的橡胶硬度测量系统，其特征在于：所述橡胶硬度计包括从上到下依次连接的上连轴、指示装置、下连轴、压足和压针，所述压针穿入所述压足。

5.根据权利要求4所述的橡胶硬度测量系统，其特征在于：所述下连轴内从上到下依次设有平板、弹簧和钢球，所述压针设置于所述钢球下。

6.根据权利要求1所述的橡胶硬度测量系统，其特征在于：所述机座的底部设有多个支脚，多个所述支脚包括至少一个可调脚。

7.根据权利要求1所述的橡胶硬度测量系统，其特征在于：所述橡胶硬度计与所述机座可拆卸连接。

8.一种权利要求1～7任一项所述的橡胶硬度测量系统的测量方法，其特征在于：包括以下步骤，

a.将样品放置在样品台上，转动连接杆，使水平板位于橡胶硬度计的压足的正下方；

b.转动转动杆，使样品台上的样品的试验表面贴合水平板，同时保证橡胶硬度计的压针距离样品边缘至少12mm，然后转动连接杆，移开水平板；

c.施加作用力，使橡胶硬度计的压足与样品完全接触，完全接触后，在1s内读数，即得测试数据。