CN110095409B - 用于检测双金属带锯条粒子结合强度的顶断装置及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于检测双金属带锯条粒子结合强度的顶断装置及方法，其中顶断方法包括以下步骤：沿Z轴方向移动定位治具，将定位治具的上表面移动至与顶块的下表面平齐；沿X轴、Y轴移动并绕Z轴转动，将定位治具的前端面移动至与顶块的前端面平齐；沿Z轴方向移动定位治具，同时调节锯带的位置，至定位治具的圆弧形齿夹与粒子的位置对应；移动定位治具，使得定位治具向远离顶块的方向移动预设距离；控制顶块移动进行顶断检测。本申请所提供的顶断方法，首先利用定位治具与顶块的位置匹配，然后利用定位治具的移动，对粒子进行定位，进而实现顶块与粒子位置的匹配，顶针加载的作用力能够刚好作用在各粒子同一位置上，保证测量数据的准确性。

Description

用于检测双金属带锯条粒子结合强度的顶断装置及方法

技术领域

本申请涉及带锯条焊接质量检测领域，特别是涉及一种用于检测双金属带锯条粒子结合强度的顶断装置及方法。

背景技术

双金属带锯条是一种以弹性、韧性优良的弹簧钢作为背材，耐磨性和硬度较高的高速钢或硬质合金作为齿尖材料，用于金属连续锯切的工业产品。

目前，双金属带锯条在加工时，可将齿材颗粒逐个焊接到背材的齿托上，再通过磨齿工艺得到齿形，由于齿尖和背材本身不是同种材料，它们是通过焊接结合在一起的，焊接过程中必然会存在焊接缺陷，导致锯条的机械强度不行，影响锯条的切割效果和使用寿命。这就要求对焊接好的带锯条进行抽样检验，测试背材与齿材的结合强度，其中一项测试就是检测粒子与背材的顶锻力，得到粒子与背材之间的焊接强度，防止实际应用过程中经常出现崩齿。

现有技术中，车间中应用的顶断装置一般需要通过肉眼判断顶针的位置，估计出顶针刚好落在粒子的中心，就开始进行顶断，这样测出的同一焊接参数下焊接粒子的顶断力往往差别很大，而且顶断的方向与粒子焊接方向不完全垂直，不能完全表示粒子法向的剪切力。并且，由于实际焊接过程中，粒子的尺寸非常小，不同类型的粒子直径的变化范围是1.5mm～3mm，凭肉眼观察定位的方法测出的同一焊接参数下的焊接粒子的顶断力通常差别很大；另外，粒子与锯带是呈一定角度进行焊接的，运用普通顶块进行顶断实验时顶断的方向与粒子焊接方向不完全垂直，不能完全表示粒子法向的剪切力。

因此，如何有效提高双金属带锯条粒子结合强度的检测精度，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

申请内容

本申请的目的是提供一种用于检测双金属带锯条粒子结合强度的顶断装置及方法，用于提高检测精度，可适用于不同尺寸的双金属带锯条的检测。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种用于检测双金属带锯条粒子结合强度的顶断装置，包括支撑座、锯带固定组件、粒子定位组件和顶块，所述顶块位于所述锯带固定组件和所述粒子定位组件之间；

所述锯带固定组件包括用于放置所述锯带的夹带底座，和设置在所述夹带底座上用于压紧所述锯带的夹紧组件，所述锯带固定组件位置可调的设置于所述支撑座上；

所述粒子定位组件包括定位治具以及用于带动所述定位治具移动或摆动的调节组件，所述定位治具的端部设有与所述粒子的外围尺寸相符的圆弧形齿夹。

优选的，包括设置于所述支撑座上的调整块，所述调整块的侧边设有若干直角卡座，所述夹带底座的边部可与所述台直角卡座择一卡接，以改变所述夹带底座与所述顶块之间的垂直距离。

优选的，所述调整块和所述夹带底座上均设有滑槽和贯穿所述滑槽的可调节螺栓。

优选的，所述夹带底座上开设有沿横向延伸的带槽，所述锯带放置在所述带槽内，且所述带槽的深度小于所述锯带的宽度。

优选的，所述夹紧组件包括摇紧手柄和压紧件，所述带槽的上部设有贯穿至所述带槽的通孔，所述压紧件的上部与所述摇紧手柄连接，所述压紧件的下部贯穿所述通孔后可在所述摇紧手柄的作用下压紧所述锯带。

优选的，所述调节组件包括为XYZ轴滑台底座、XYZ轴滑台转块、X轴滑台、Y轴滑台以及Z轴滑台，所述定位治具安装在所述Z轴滑台上，所述X轴滑台、所述Y轴滑台以及所述Z轴滑台可带动所述定位治具分别沿X轴、Y轴和Z轴移动，所述XYZ轴滑台转块可带动所述定位治具摆动，所述XYZ轴滑台转块安装在所述XYZ轴滑台底座上。

优选的，所述定位治具靠近所述顶块的端部设有前端面和上端面，所述前端面和所述上端面均为平面，所述圆弧形齿夹位于所述前端面的中部。

优选的，所述圆弧形齿夹的深度为所述粒子沿所述锯带宽度方向的宽度的20％-60％。

一种用于检测双金属带锯条粒子结合强度的顶断方法，上述用于检测双金属带锯条粒子结合强度的顶断装置，其特征在于，包括以下步骤：

沿Z轴方向移动定位治具，所述定位治具的上表面移动至与顶块的下表面平齐；

沿X轴、Y轴移动并绕Z轴转动，将定位治具的前端面移动至与顶块的前端面平齐；

沿Z轴方向移动所述定位治具，同时调节锯带的位置，至所述定位治具的圆弧形齿夹与所述粒子的位置对应后，对所述锯带进行紧固；

沿Z轴方向移动所述定位治具，使得所述定位治具向远离所述顶块的方向移动预设距离；

控制所述顶块移动进行顶断检测。

优选的，所述步骤“沿Z轴方向移动定位治具，所述定位治具的上表面移动至与顶块的下表面平齐”之前，还包括：

根据所述锯带的规格调节所述夹带底座的位置。

本申请所提供的用于检测双金属带锯条粒子结合强度的顶断装置，包括支撑座、锯带固定组件、粒子定位组件和顶块，所述顶块位于所述锯带固定组件和所述粒子定位组件之间；所述锯带固定组件包括用于放置所述锯带的夹带底座，和设置在所述夹带底座上用于压紧所述锯带的夹紧组件，所述锯带固定组件位置可调的设置于所述支撑座上；所述粒子定位组件包括定位治具以及用于带动所述定位治具移动或摆动的调节组件，所述定位治具的端部设有与所述粒子的外围尺寸相符的圆弧形齿夹。本申请所提供的顶断装置，通过定位治具的设置，对粒子进行准确定位，使顶针加载的作用力能够刚好作用在粒子上，解决顶断过程中粒子的定位问题，保证测量数据的准确性。

本申请所提供的用于检测双金属带锯条粒子结合强度的顶断方法，包括以下步骤：沿Z轴方向移动定位治具，所述定位治具的上表面移动至与顶块的下表面平齐；沿X轴、Y轴移动并绕Z轴转动，将定位治具的前端面移动至与顶块的前端面平齐；沿Z轴方向移动所述定位治具，同时调节锯带的位置，至所述定位治具的圆弧形齿夹与所述粒子的位置对应后，对所述锯带进行紧固；沿Z轴方向移动所述定位治具，使得所述定位治具向远离所述顶块的方向移动预设距离；控制所述顶块移动进行顶断检测。本申请所提供的顶断方法，首先利用定位治具与顶块的位置匹配，然后利用定位治具的移动，对粒子进行定位，进而实现顶块与粒子位置的匹配，顶针加载的作用力能够刚好作用在粒子上，解决顶断过程中粒子的定位问题，保证测量数据的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本申请所提供的用于检测双金属带锯条粒子结合强度的顶断装置一种具体实施方式的结构示意图；

图2为本申请所提供的顶断装置中顶块的结构示意图；

图3为本申请所提供的顶断装置中定位治具的结构示意图；

图4为本申请所提供的顶断装置中夹带底座的结构示意图；

图5为本申请所提供的顶断装置中锯条的结构示意图；

图6为本申请所提供的顶断装置中直角卡座的结构示意图；

图7为本申请所提供的顶断装置中XYZ轴滑台转块的结构示意图；

图8为本申请所提供的顶断装置中定位夹具、顶针与锯条相对位置图；

其中：(1)XYZ轴滑台底座、(2)XYZ轴滑台转块、(3)X轴滑台、(4)Y轴滑台、(5)Z轴滑台、(6)定位治具、(7)顶块、(8)摇紧手柄、(9)夹带底座、(10)直角卡座、(11)调整块、(12)支撑座、(13)锯带、(14)粒子、(15)滑台砖块卡紧螺母、(16)滑槽、(17)可调节螺栓、(18)顶针、(19)圆弧形齿夹、(20)带槽、(21)Z轴卡紧螺母、(22)旋转柱、(23)凹台上平面、(24)粒子焊接方向。

具体实施方式

本申请的核心是提供一种用于检测双金属带锯条粒子结合强度的顶断装置及方法，能够显著的提高检测精度，适用性强，成本低。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

请参考图1至图8，图1为本申请所提供的用于检测双金属带锯条粒子结合强度的顶断装置一种具体实施方式的结构示意图；图2为本申请所提供的顶断装置中顶块的结构示意图；图3为本申请所提供的顶断装置中定位治具的结构示意图；图4为本申请所提供的顶断装置中夹带底座的结构示意图；图5为本申请所提供的顶断装置中锯条的结构示意图；图6为本申请所提供的顶断装置中直角卡座的结构示意图；图7为本申请所提供的顶断装置中XYZ轴滑台转块的结构示意图；图8为本申请所提供的顶断装置中定位夹具、顶针与锯条相对位置图。

在该实施方式中，用于检测双金属带锯条粒子结合强度的顶断装置，包括支撑座12、锯带固定组件、粒子定位组件和顶块7，顶块7位于锯带固定组件和粒子定位组件之间，顶块7安装在顶块7控制装置上，可以带动顶块7移动并获取顶断力；其中，锯条包括锯带13和粒子14。

具体的，锯带固定组件包括夹带底座9和夹紧组件，其中，夹带底座9用于放置锯带13，夹紧组件设置在夹带底座9上，夹紧组件用于压紧锯带13，并且，锯带固定组件位置可调的设置于支撑座12上，以便改变锯带固定组件与顶针18的垂直距离，适应不同规格尺寸的锯带13的检测。

进一步，夹带底座9上开设有沿横向延伸的带槽20，锯带13放置在带槽20内，带槽20开设在夹带底座9靠近定位治具6的侧面，且带槽20的深度小于锯带13的宽度，使得粒子14位于带槽20的外部。

更进一步，夹紧组件包括摇紧手柄8和压紧件，带槽20的上部设有贯穿至带槽20的通孔，压紧件的上部与摇紧手柄8连接，压紧件的下部贯穿通孔，在摇紧手柄8的作用下，压紧件可压紧锯带13的表面，实现锯带13的固定，方便顶块7施压压力。

在上述各实施方式的基础上，粒子定位组件包括定位治具6以及用于带动定位治具6移动或摆动的调节组件，定位治具6的端部设有与粒子14的外围尺寸相符的圆弧形齿夹19。

具体的，圆弧形齿夹19的形状与粒子14的外端部形状相符，以便圆弧形齿夹19可以与粒子14贴合后，实现粒子14的定位。

优选的，圆弧形齿夹19的深度为粒子14沿锯带13宽度方向的宽度的20％-80％，如此设置，可以使得顶块7作用在粒子14的20％-60％宽度处，圆弧形齿夹19的深度不宜太深，避免熔深造成的影响，齿夹太深会影响顶断，圆弧形齿夹19的深度也不宜太浅，顶块作用面小，稳定性差，优选为粒子14沿锯带13宽度方向的宽度的30％-40％处。

在上述各实施方式的基础上，还包括设置于支撑座12上的调整块11，调整块11的侧边设有若干直角卡座10，具体的，直角卡座10设置在调整块11靠近夹带底座9的边角位置，夹带底座9的边部可与台直角卡座10择一卡接，以改变夹带底座9与顶块7之间的垂直距离。

进一步，调整块11和夹带底座9上均设有滑槽16和贯穿滑槽16的可调节螺栓17，在调整块11和夹带底座9位置移动后，通过对应的可调节螺栓17紧固。

在上述各实施方式的基础上，调节组件包括为XYZ轴滑台底座1、XYZ轴滑台转块2、X轴滑台3、Y轴滑台4以及Z轴滑台5，定位治具6安装在Z轴滑台5上，X轴滑台3、Y轴滑台4以及Z轴滑台5可带动定位治具6分别沿X轴、Y轴和Z轴移动，XYZ轴滑台转块2可带动定位治具6摆动，XYZ轴滑台转块2安装在XYZ轴滑台底座1上，XYZ轴滑台转块2可带动X轴滑台3、Y轴滑台4以及Z轴滑台5转动，XYZ轴滑台转块2上设有旋转柱22，XYZ轴滑台转块2上设有滑台转块卡紧螺母，Z轴滑台5上设有Z轴卡紧螺母21，Z轴滑台5、Y轴滑台4、X轴滑台3、XYZ轴滑台转块2和XYZ轴滑台5底座1自上而下依次设置。

在上述各实施方式的基础上，定位治具6靠近顶块7的端部设有前端面和上端面，前端面和上端面均为平面，圆弧形齿夹19位于前端面的中部。对应的，顶块7的端部设有顶针18，顶针18的下表面为平面，顶针18靠近锯带13的一侧设有前端面。

这里需要说明的是，在夹带底座9的位置确定后，顶块7与夹带底座9之间的垂直位置便可确定，顶块7作用在锯条上的位置便可确定，定位治具6主要用于对锯条的水平位置进行定位，即对粒子14的水平位置进行定位。

除上述用于检测双金属带锯条粒子结合强度的顶断装置外，本申请还提供了一种用于检测双金属带锯条粒子结合强度的顶断方法。

该用于检测双金属带锯条粒子结合强度的顶断方法包括以下步骤：

沿Z轴方向移动定位治具6，即沿纵向移动定位治具6，定位治具6的上表面移动至与顶块7的下表面平齐；

沿X轴、Y轴移动并绕Z轴转动，即沿左右、前后方向或绕Z轴转动的方向，将定位治具6的前端面移动至与顶块7的前端面平齐；

沿Z轴方向移动定位治具6，同时调节锯带13的位置，至定位治具6的圆弧形齿夹19与粒子14的位置对应后，对锯带13进行紧固；

沿Z轴方向移动定位治具6，使得定位治具6向远离顶块7的方向移动预设距离，预设距离优选为至少10mm；

控制顶块7移动进行顶断检测。

在上述各实施方式的基础上，步骤“沿Z轴方向移动定位治具6，定位治具6的上表面移动至与顶块7的下表面平齐”之前，还包括：

根据锯带13的规格调节夹带底座9的位置。

具体的，本实施例所提供的用于检测双金属带锯条粒子结合强度的顶断装置和方法，操作过程如下：

松开调整块11的可调节螺栓17和夹带底座9的可调节螺栓17，根据锯条型号分别调整好调整块11和夹带底座9对应的可调节螺栓17在对应的滑槽16中的位置之后，拧紧两组可调节螺栓17，固定好调整块11和夹带底座9的位置。

进一步，将定位治具6安装到Z轴滑台5的工件安装孔上之后，首先调整Z轴滑台5的位置，使顶块7下方的顶针18的下平面与定位治具6前端的凹台上平面23平齐；然后，卡紧Z轴滑台5上的Z轴卡紧螺母21使定位治具6的Z轴位置保持固定；然后调整X轴滑台3、Y轴滑台4的位置并旋转XYZ轴滑台转块2，使定位治具6的前端面与顶块7的顶针18前端面保持平齐，分别卡紧X轴滑台3、Y轴滑台4和XYZ轴滑台转块2的卡紧螺母，使定位治具6的旋转角度以及X、Y轴的位置保持固定；

更进一步，将锯带13放置到夹带底座9的带槽19中，松开Z轴滑台5上的Z轴卡紧螺母21，使得Z轴滑台5仅在Z轴方向可调，以便向下调整Z轴滑台5的位置，此时应当同时改变锯带13的位置，使定位治具6前端的圆弧形齿夹18能够刚好包住锯带13前端的粒子14，此时定位治具6与粒子14的定位完成；然后通过拧紧摇紧手柄8将锯带13固定住，保持锯带13的位置不变，松开Z轴滑台5上的Z轴卡紧螺母21使定位治具6的Z轴位置可调，调整Z轴滑台5的位置，使定位治具6距离锯带13下方10mm以上。此时，通过控制系统使顶块7下降，就可以保证顶针18加载的顶断力刚好作用在粒子的中心处。

本实施例所提供的用于检测双金属带锯条粒子结合强度的顶断装置及方法，利用设计的调整块11和摇紧手柄8可以使本夹具适应多种带锯条型号不同带宽和带高，节约成本，适用性强；利用设计的定位治具，使顶针18加载的作用力能够刚好作用在粒子14上，解决顶断过程中粒子14的定位问题，保证测量数据的准确性；利用XYZ轴滑台转块2的设计，能够旋转XYZ轴滑台转块2，使定位治具6的延伸方向与粒子焊接方向24一致，解决顶断方向与粒子焊接方向24不垂直的问题，保证顶断方向是焊接粒子的法向。

以上对本申请所提供的用于检测双金属带锯条粒子结合强度的顶断装置及方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于检测双金属带锯条粒子结合强度的顶断装置，其特征在于，包括支撑座(12)、锯带固定组件、粒子定位组件和顶块(7)，所述顶块(7)位于所述锯带固定组件和所述粒子定位组件之间；

所述锯带固定组件包括用于放置所述锯带(13)的夹带底座(9)，和设置在所述夹带底座(9)上用于压紧所述锯带(13)的夹紧组件，所述锯带固定组件位置可调的设置于所述支撑座(12)上；

所述粒子定位组件包括定位治具(6)以及用于带动所述定位治具(6)移动或摆动的调节组件，所述定位治具(6)的端部设有与所述粒子(14)的外围尺寸相符的圆弧形齿夹(19)；

所述调节组件包括为XYZ轴滑台底座(1)、XYZ轴滑台转块(2)、X轴滑台(3)、Y轴滑台(4)以及Z轴滑台(5)，所述定位治具(6)安装在所述Z轴滑台(5)上，所述X轴滑台(3)、所述Y轴滑台(4)以及所述Z轴滑台(5)可带动所述定位治具(6)分别沿X轴、Y轴和Z轴移动，所述XYZ轴滑台转块(2)可带动所述定位治具(6)摆动，所述XYZ轴滑台转块(2)安装在所述XYZ轴滑台底座(1)上。

2.根据权利要求1所述的用于检测双金属带锯条粒子结合强度的顶断装置，其特征在于，还包括设置于所述支撑座(12)上的调整块(11)，所述调整块(11)的侧边设有若干直角卡座(10)，所述夹带底座(9)的边部可与所述直角卡座(10)择一卡接，以改变所述夹带底座(9)与所述顶块(7)之间的垂直距离，以适应不同带宽的锯带(13)。

3.根据权利要求2所述的用于检测双金属带锯条粒子结合强度的顶断装置，其特征在于，所述调整块(11)和所述夹带底座(9)上均设有滑槽(16)和贯穿所述滑槽(16)的可调节螺栓(17)。

4.根据权利要求1所述的用于检测双金属带锯条粒子结合强度的顶断装置，其特征在于，所述夹带底座(9)上开设有沿横向延伸的带槽(20)，所述锯带(13)放置在所述带槽(20)内，且所述带槽(20)的深度小于所述锯带(13)的宽度。

5.根据权利要求4所述的用于检测双金属带锯条粒子结合强度的顶断装置，其特征在于，所述夹紧组件包括摇紧手柄(8)和压紧件，所述带槽(20)的上部设有贯穿至所述带槽(20)的通孔，所述压紧件的上部与所述摇紧手柄(8)连接，所述压紧件的下部贯穿所述通孔后可在所述摇紧手柄(8)的作用下压紧所述锯带(13)。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的用于检测双金属带锯条粒子结合强度的顶断装置，其特征在于，所述定位治具(6)靠近所述顶块(7)的端部设有前端面和上端面，所述前端面和所述上端面均为平面，所述圆弧形齿夹(19)位于所述前端面的中部。

7.根据权利要求1至5任意一项所述的用于检测双金属带锯条粒子结合强度的顶断装置，其特征在于，所述圆弧形齿夹(19)的深度为所述粒子(14)沿所述锯带(13)宽度方向的宽度的20％-60％。

8.一种用于检测双金属带锯条粒子结合强度的顶断方法，应用于如权利要求1至7任意一项所述的用于检测双金属带锯条粒子结合强度的顶断装置，其特征在于，包括以下步骤：

沿Z轴方向移动定位治具(6)，所述定位治具(6)的上表面移动至与顶块(7)的下表面平齐；

沿X轴、Y轴移动并绕Z轴转动，将定位治具(6)的前端面移动至与顶块(7)的前端面平齐；

沿Z轴方向移动所述定位治具(6)，同时调节锯带(13)的位置，至所述定位治具(6)的圆弧形齿夹(19)与所述粒子(14)的位置对应后，对所述锯带(13)进行紧固；

沿Z轴方向移动所述定位治具(6)，使得所述定位治具(6)向远离所述顶块(7)的方向移动预设距离；

控制所述顶块(7)移动进行顶断检测。

9.根据权利要求8所述的用于检测双金属带锯条粒子结合强度的顶断方法，其特征在于，所述步骤“沿Z轴方向移动定位治具(6)，所述定位治具(6)的上表面移动至与顶块(7)的下表面平齐”之前，还包括：

根据所述锯带(13)的规格调节所述夹带底座(9)的位置。

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