CN110849755A - 一种硬度检测设备 - Google Patents

Abstract

大本发明涉及硬度检测技术领域，公开一种硬度检测设备。硬度检测设备设于机器人的手爪本体上，包括：拉杆，设于手爪本体的一侧，能够相对手爪本体沿拉杆自身的长度方向移动；架体，钩挂于拉杆上，架体上安装有第一气缸和第二气缸；里氏硬度计，第一气缸用于推动里氏硬度计上的加载套，第二气缸用于按动里氏硬度计上的释放按钮。里氏硬度计和拉杆的长度方向相互平行，第一气缸的活塞杆连接于加载套，第二气缸的活塞杆正对释放按钮。通过气缸对里氏硬度计的加载套和释放按钮进行操纵以代替人工，从而提高效率。检测时，里氏硬度计的压头需要抵靠于试样表面，由压头与试样表面的接触位置，拉杆能够适应性地移动，会使压头与试样表面稳定接触。

Description

一种硬度检测设备

技术领域

本发明涉及硬度检测技术领域，尤其涉及一种硬度检测设备。

背景技术

里氏硬度计是一种硬度测试器材，在钢铁类产品的表面硬度测量领域有着广泛应用，能够进行非破坏性的测试；其基本原理是将里氏硬度计导管内的冲击体在一定的试验力作用下冲击试样表面，测量冲击体的冲击速度和回弹速度，根据两者的比值判断试样的表面硬度。

里氏硬度计一般包括硬度计本体、信号线和数显机。硬度计本体一般包括导管、导管壁上的感应线圈、设于导管内的冲击体、设于导管一端的冲击体释放按钮、套在导管上的加载套和设于导管另一端的压头。检测时，需将压头压在试样表面，推动加载套以锁住冲击体，平稳按动冲击体释放按钮，使冲击体弹向试样表面。

冲击体在下冲和回弹过程中穿过感应线圈，感应线圈由此产生感应电压，该感应电压由模数转换器转换成数字信号，经信号线传送至数显机的微型处理器；微型处理器将上述信号运算处理后，得出冲击体的冲击速度和回弹速度比值和相应的里氏硬度值，并在数显机上显示相关的测量结果。

其中，现有利用里氏硬度计的检测手段，通常为人工手动操作；其费时费力，不适用于针对大批量试样的流水化检测。

发明内容

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种硬度检测设备，以实现产品硬度的自动化检测，尽量避免因人为因素而导致的测量结果不准。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种硬度检测设备，设于机器人的手爪本体上，包括：

拉杆，所述拉杆设于所述手爪本体的一侧，所述拉杆能够相对所述手爪本体沿所述拉杆自身的长度方向移动；

架体，所述架体钩挂于所述拉杆上，所述架体上安装有第一气缸和第二气缸；

里氏硬度计，所述第一气缸用于推动所述里氏硬度计上的加载套，所述第二气缸用于按动所述里氏硬度计上的释放按钮；

其中，所述里氏硬度计的长度方向平行于所述拉杆的长度方向，所述第一气缸的活塞杆连接于所述加载套，所述第二气缸的活塞杆正对所述释放按钮。

优选地，所述架体包括第一架体和第二架体，所述第一气缸安装于所述第一架体上，所述第二气缸安装于所述第二架体上。

优选地，所述第一架体通过第一弹簧钩挂于所述拉杆上。

优选地，所述第二架体套设于所述里氏硬度计外，且安装于所述第一架体背离所述第一弹簧的一侧，所述第二气缸的活塞杆伸入所述第二架体内。

优选地，所述第一架体朝背离所述拉杆的一侧延伸有悬板，所述第一气缸挂设于所述悬板上，且所述第一气缸位于所述第二架体外侧。

优选地，所述第一气缸的活塞杆上安装有悬座，所述悬座伸入所述第二架体内并套在所述加载套上。

优选地，所述第二架体的侧部开设有导向槽，所述悬座穿过所述导向槽，所述第一气缸的活塞杆和所述里氏硬度计的长度方向均平行于所述导向槽的长度方向。

优选地，所述第二架体背离所述第一架体的一侧安装有滑动座，所述里氏硬度计上的压头穿过所述滑动座；

所述滑动座与所述手爪本体一侧的导轨滑动连接，且所述滑动座能够沿所述导轨移动，所述导轨的延伸方向平行于所述拉杆的长度方向。

优选地，所述拉杆活动穿设于所述手爪本体一侧的基座，所述拉杆背离所述第一弹簧的一端连接于所述滑动座，所述拉杆上套设有夹设于所述基座和所述滑动座之间的第二弹簧。

优选地，所述滑动座上设有限位杆，所述手爪本体的一侧设有沿所述导轨的延伸方向布置的上限位件和下限位件，所述限位杆设于所述上限位件和所述下限位件之间。

本发明的有益效果为：

其中，通过气缸驱动的方式对里氏硬度计中的加载套和释放按钮进行操纵以代替人工，不需要过多的体力劳动，又能节约时间，从而在保证检测结果准确度的前提下提高检测效率。

在进行硬度检测时，里氏硬度计端部的压头需要抵靠于试样表面上，且里氏硬度计导管的延伸方向尽量垂直于试样表面；由于里氏硬度计和拉杆的长度方向相互平行，由里氏硬度计与试样表面的接触位置，拉杆能够随里氏硬度计和架体沿拉杆自身的长度方向适应性地移动，在保证里氏硬度计与试样表面稳定接触的同时，还能在一定程度上避免对里氏硬度计压头或试样表面的损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是硬度检测设备的三维图；

图2是图1中A区域的局部放大视图；

图3是硬度检测设备的部分结构三维图；

图4是第二架体的三维图；

图5是第二架体与第二气缸的装配示意图。

图中：

100-手爪本体；

1-拉杆；

101-导轨；102-基座；11-第一弹簧；12-第二弹簧；

2-架体；

210-第一气缸；220-第二气缸；

21-第一架体；211-悬板；212-悬座；

22-第二架体；221-导向槽；

23-滑动座；230-限位杆；231-上限位件；232-下限位件；

3-里氏硬度计；

31-加载套；32-释放按钮；33-压头。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域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。

参见图1和图2，本实施例提供一种硬度检测设备，设于机器人的手爪本体100上，包括：拉杆1，拉杆1设于手爪本体100的一侧，拉杆1能够相对手爪本体100沿拉杆1自身的长度方向移动；架体2，架体2钩挂于拉杆1上以便于架体2的拆装，架体2上安装有第一气缸210和第二气缸220；里氏硬度计3，第一气缸210用于推动里氏硬度计3上的加载套31，第二气缸220用于按动里氏硬度计3上的释放按钮32。第一气缸210的活塞杆连接于加载套31，第二气缸220的活塞杆正对释放按钮32。

参见图2和图3，里氏硬度计3一般包括导管、导管壁上的感应线圈、设于导管内的冲击体、设于导管一端的释放按钮32、套在导管上的加载套31和设于导管另一端的压头33。检测时，需将压头33压在试样表面，推动加载套31以锁住冲击体，再平稳按动释放按钮32，以释放冲击体弹向试样表面。

在本实施例中，里氏硬度计3导管的长度方向平行于拉杆1的长度方向。具体地，里氏硬度计3可竖直设置，释放按钮32设于里氏硬度计3的顶部，压头33设于里氏硬度计3的底部。

进一步地，架体2包括第一架体21和第二架体22，第一气缸210安装于第一架体21上，第二气缸220安装于第二架体22上。第一架体21通过第一弹簧11钩挂于拉杆1的顶侧。第一架体21朝背离拉杆1的一侧延伸有悬板211，第一气缸210挂设于悬板211上，且第一气缸210位于第二架体22外侧。

进一步地，第二架体22呈筒状，套设于里氏硬度计3外，且安装于第一架体21背离第一弹簧11的一侧。第二气缸220安装于第二架体22的顶部，且第二气缸220的活塞杆伸入第二架体22内以指向释放按钮32(参见图5)。

在本实施例中，第一气缸210的活塞杆上安装有悬座212，悬座212伸入第二架体22内并牢固地套在加载套31上。第二架体22的侧部开设有导向槽221；悬座212穿过导向槽221，并能够在第一气缸210的活塞杆的带动下沿导向槽221的长度方向移动(参见图4和图5)。

其中，第一气缸210的活塞杆和里氏硬度计3的长度方向均平行于导向槽221的长度方向；第二气缸220的活塞杆的轴线重合于里氏硬度计3的导管的轴线。

在本实施例中，第二架体22背离第一架体21的一侧安装有滑动座23，里氏硬度计3上的压头33穿过滑动座23上的关节轴承，且通过关节轴承与滑动座23配合；滑动座23与手爪本体100一侧的导轨101滑动连接，且滑动座23能够沿导轨101移动，导轨101的延伸方向平行于拉杆1的长度方向。

可选地，压头33上套设有弹性挡圈，弹性挡圈的轴心线重合于里氏硬度计3导管的轴线；其中，弹性挡圈设于滑动座23背离第二架体22的一侧。可选地，弹性挡圈可与滑动座23相抵靠，也可与套在压头33上的关节轴承内圈相抵靠；关节轴承内圈与压头33固定连接，关节轴承外圈与滑动座23固定连接。

进一步地，拉杆1活动穿设于手爪本体100一侧的基座102，拉杆1背离第一弹簧11的一端连接于滑动座23。拉杆1上套设有夹设于基座102和滑动座23之间的第二弹簧12，以增强滑动座23沿导轨101移动的平稳性。其中，导轨101和基座102均固定安装于手爪本体100上。

进一步地，滑动座23上设有水平设置的限位杆230，手爪本体100的一侧设有沿导轨101的延伸方向布置的上限位件231和下限位件232，限位杆230设于上限位件231和下限位件232之间，以防止滑动座23与导轨101脱离配合。

仍参见图2和图3，初始状态时，在重力作用下，限位杆230抵靠于下限位件232上；第一弹簧11处于拉伸状态，第二弹簧12处于压缩状态。

在本实施例中，在硬度检测时：

首先，通过机器人驱动手爪本体100，以带动整个硬度检测设备移动至水平的被测试样表面上方。

接着，将整个硬度检测设备向被测试样移动，直至里氏硬度计3上的压头33与被测试样表面紧密接触；第二弹簧12相应地回缩一段距离。

然后，启动第一气缸210，驱动第一气缸210的活塞杆，悬座212带动加载套31朝向试样移动，以推动加载套31锁住冲击体；

最后，启动第二气缸220，驱动第二气缸220的活塞杆，按动释放按钮32，以释放冲击体；冲击体穿过压头33的中孔弹向试样表面。

由于里氏硬度计3的导管和拉杆1的长度方向相互平行，由里氏硬度计3与试样表面的接触位置，拉杆1能够随里氏硬度计3和架体2沿拉杆1自身的长度方向适应性地移动。

其中，冲击体在下冲和回弹过程中穿过导管壁上的感应线圈，感应线圈由此产生感应电压；产生的电压正比于冲击体下冲和回弹的速度，且冲击体在较硬的材料上产生的反弹速度大于在较软的材料上产生的反弹速度。

上述感应电压由模数转换器转换成数字信号，经信号线传送至微型处理器；微型处理器将上述信号运算处理，再由此得出冲击体的冲击速度和回弹速度比值和相应的里氏硬度值。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种硬度检测设备，设于机器人的手爪本体(100)上，其特征在于，包括：

拉杆(1)，所述拉杆(1)设于所述手爪本体(100)的一侧，所述拉杆(1)能够相对所述手爪本体(100)沿所述拉杆(1)自身的长度方向移动；

架体(2)，所述架体(2)钩挂于所述拉杆(1)上，所述架体(2)上安装有第一气缸(210)和第二气缸(220)；

里氏硬度计(3)，所述第一气缸(210)用于推动所述里氏硬度计(3)上的加载套(31)，所述第二气缸(220)用于按动所述里氏硬度计(3)上的释放按钮(32)；

其中，所述里氏硬度计(3)的长度方向平行于所述拉杆(1)的长度方向，所述第一气缸(210)的活塞杆连接于所述加载套(31)，所述第二气缸(220)的活塞杆正对所述释放按钮(32)。

2.根据权利要求1所述的硬度检测设备，其特征在于，所述架体(2)包括第一架体(21)和第二架体(22)，所述第一气缸(210)安装于所述第一架体(21)上，所述第二气缸(220)安装于所述第二架体(22)上。

3.根据权利要求2所述的硬度检测设备，其特征在于，所述第一架体(21)通过第一弹簧(11)钩挂于所述拉杆(1)上。

4.根据权利要求3所述的硬度检测设备，其特征在于，所述第二架体(22)套设于所述里氏硬度计(3)外，且安装于所述第一架体(21)背离所述第一弹簧(11)的一侧，所述第二气缸(220)的活塞杆伸入所述第二架体(22)内。

5.根据权利要求4所述的硬度检测设备，其特征在于，所述第一架体(21)朝背离所述拉杆(1)的一侧延伸有悬板(211)，所述第一气缸(210)挂设于所述悬板(211)上，且所述第一气缸(210)位于所述第二架体(22)外侧。

6.根据权利要求5所述的硬度检测设备，其特征在于，所述第一气缸(210)的活塞杆上安装有悬座(212)，所述悬座(212)伸入所述第二架体(22)内并套在所述加载套(31)上。

7.根据权利要求6所述的硬度检测设备，其特征在于，所述第二架体(22)的侧部开设有导向槽(221)，所述悬座(212)穿过所述导向槽(221)，所述第一气缸(210)的活塞杆和所述里氏硬度计(3)的长度方向均平行于所述导向槽(221)的长度方向。

8.根据权利要求6所述的硬度检测设备，其特征在于，所述第二架体(22)背离所述第一架体(21)的一侧安装有滑动座(23)，所述里氏硬度计(3)上的压头(33)穿过所述滑动座(23)；

所述滑动座(23)与所述手爪本体(100)一侧的导轨(101)滑动连接，且所述滑动座(23)能够沿所述导轨(101)移动，所述导轨(101)的延伸方向平行于所述拉杆(1)的长度方向。

9.根据权利要求8所述的硬度检测设备，其特征在于，所述拉杆(1)活动穿设于所述手爪本体(100)一侧的基座(102)，所述拉杆(1)背离所述第一弹簧(11)的一端连接于所述滑动座(23)，所述拉杆(1)上套设有夹设于所述基座(102)和所述滑动座(23)之间的第二弹簧(12)。

10.根据权利要求8所述的硬度检测设备，其特征在于，所述滑动座(23)上设有限位杆(230)，所述手爪本体(100)的一侧设有沿所述导轨(101)的延伸方向布置的上限位件(231)和下限位件(232)，所述限位杆(230)设于所述上限位件(231)和所述下限位件(232)之间。

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