CN111272365B - 多功能自动弹簧试验机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了多功能自动弹簧试验机，包括上模，上模包括多爪卡盘、与多爪卡盘连接的电机和位于多爪卡盘中心的调节筒，多爪卡盘的每个卡爪上径向均设置有定位弹簧，定位弹簧延伸至调节筒的外壁；定位弹簧内设置有沿卡爪径向贯穿调节筒的连接轴，连接轴的一端固定在多爪卡盘上，连接轴的另一端设置有具有外螺纹的金属垫片，金属垫片沿调节筒的轴向设置；金属垫片的横截面形状为圆弧形，金属垫片靠近多爪卡盘的端面涂覆有永磁材料层，电机工作使得卡爪驱动多个金属垫片形成圆面以定位待测弹簧。本发明针对现有的弹簧刚度检测结果误差大的问题进行改进。本发明具有弹簧刚度检测精度高和适用性好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及弹簧试验设备技术领域，尤其涉及到多功能自动弹簧试验机。
背景技术
弹簧试验机主要用于大型精密螺旋弹簧、碟型等各种弹簧的强度、性能检测，广泛用于铁路、军工企业,工矿企业等。
现有弹簧试验机包括下模、上模、传动结构以及在上模上安装的压力传感器，工作原理为：通过一个内置有弹簧容置腔的下模，弹簧竖直放置在弹簧容置腔内，使得传动结构带动上模下降对弹簧进行压缩，从而使得压力传感器检测到弹簧的负荷参数，通过传动机构得到弹簧的形变量，进而检测出弹簧的刚度。但是在上模对弹簧进行硬性压缩时，弹簧的端部不是一个水平面，瞬间的受力不均衡弹簧会发生水平方向的形变，从而使得弹簧在竖直方向上的力存在分散，造成最后的弹簧刚度计算结果误差大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了多功能自动弹簧试验机，以解决现有技术中的弹簧刚度检测结果误差大等的技术问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：本发明公开了多功能自动弹簧试验机，包括上模，所述上模包括多爪卡盘、与多爪卡盘连接的电机和位于多爪卡盘中心的调节筒，所述多爪卡盘的每个卡爪上径向均设置有定位弹簧，所述定位弹簧延伸至所述调节筒的外壁；
所述定位弹簧内设置有沿所述卡爪径向贯穿调节筒的连接轴，所述连接轴的一端固定在多爪卡盘上，所述连接轴的另一端设置有具有外螺纹的金属垫片，所述金属垫片沿调节筒的轴向设置；并且，
所述金属垫片的横截面形状为圆弧形，所述金属垫片靠近多爪卡盘的端面涂覆有永磁材料层，所述电机工作使得卡爪驱动多个所述金属垫片形成圆面以定位待测弹簧。
优选地，所述金属垫片上设置有具有形变能力的橡胶垫，所述橡胶垫粘接于金属垫片的外螺纹表面。
橡胶垫的设置是为了减小金属垫片的调节工艺误差，能够便于在更大的可控范围内固定待测弹簧。
具体为，原本需要多爪卡盘调节金属垫片位置以使其外侧与待测弹簧抵触固定，增加橡胶垫后，多爪卡盘调节金属垫片位置时可存在一个橡胶垫形变量程的范围误差，增加了其设备的适用性。
优选地，所述金属垫片由与连接轴的连接处向外延伸的长度范围为2-3cm。
金属垫片的长度限制便于待测弹簧在调节筒内的放置，其次，防止待测弹簧和金属垫片之间解接触面积过大，在压缩过程中产生的摩擦力影响压力的数据精度。进而缩小压力的采集误差，促进提升弹簧刚度检测的精度。
优选地，所述金属垫片的端部设置有导向部，所述导向部与金属垫片一体成型，并且，所述导向部的厚度由与金属垫片的接触端向外逐渐变薄。
导向部的设置是为了便于弹簧进入到金属垫片上，其直径从待测弹簧进入端逐渐变厚直到与金属垫片形成的圆面保持一致，便于弹簧测验时工作人员对弹簧的放置固定，省时高效，促进提高检测效率。
优选地，所述金属垫片定位待测弹簧时至少一根连接轴与待测弹簧配合抵触。
待测弹簧与一根连接轴抵触保证了待测弹簧被传动结构向下模进行压缩时不会往上位移，减小形变量的检测误差，促进提升弹簧检测的刚度精度。
优选地，所述连接轴与待测弹簧配合抵触的抵触面为倾斜面，所述倾斜面与水平面之间的夹角范围为2-4°。
倾斜面的角度限定是为了适配待测弹簧的旋度，安装时待测弹簧的旋向与倾斜面的倾斜方向相反，这样可以使得待测弹簧能够在竖直方向上保持一个较好的同心度，便于待测弹簧垂直往下压缩时，减小压力压缩过程中水平方向的形变量。
优选地，所述调节筒采用轻质的金属材料制成，并且，所述调节筒的厚度不小于1cm。
轻质的金属材料能够有效减小调节筒的质量，从而提高弹簧与调节筒之间的机械强度，有利于提升该上模的使用寿命。
优选地，所述定位弹簧的横截面形状为圆环形，所述定位弹簧在卡爪上围成的圆面面积占比不小于卡爪端部面积的三分之一。
面积占比限定可以使得弹簧的直径较大，能够在卡爪压缩定位弹簧时的单位面积上的受力比较均匀。促进提升待测弹簧的固定性能。
优选地，所述外螺纹的螺距为0.2-0.25mm。
0.2-0.25mm的螺距便于机加工，同时也便于对待测螺纹进行固定。
优选地，所述金属垫片与连接轴之间可拆卸连接。
可拆卸连接的方式便于拆装维护，同时，也便于对橡胶垫的老化更换。
本发明公开了多功能自动弹簧试验机，与现有技术相比具有下列有益效果：
1、采用在金属垫片上开设有外螺纹以通过与待测弹簧之间进行旋拧定位，将待测弹簧由上往下与下模进行压缩时，待测弹簧的本身的重力会使得在压缩过程中发生水平方向的形变分量变小，从而提高弹簧竖直方向的压力的测量精度，促进提升弹簧刚度检测的精确度；
2、采用将金属垫片通过连接轴与多爪卡盘连接，从而在多爪卡盘对与调节筒之间的定位弹簧进行压缩时，金属垫片能够在调节筒内同心运动并形成不同直径的圆面，适配不同直径的待测弹簧的检测，并且，永磁材料层的设置可以进一步的固定待测弹簧，在此过程中不需要对夹具头进行更换，促进提升了该弹簧试验机的适用性。
附图说明
图1为弹簧测验机的立体结构示意图；
图2为弹簧测验机的截面结构图；
图3为上模的立体结构示意图；
图4为上模的结构剖视图；
图5为图4中的A处结构放大图。
附图标记：1、多爪卡盘；2、调节筒；3、定位弹簧；4、连接轴；5、金属垫片；6、橡胶垫；7、导向部；8、外螺纹；9、下模；10、压力传感器；11、传动结构；12、支撑架；13、工作台；14、电机。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
多功能自动弹簧试验机，请参阅图3-5，包括上模，上模包括多爪卡盘1、与多爪卡盘1连接的电机14和位于多爪卡盘1中心的调节筒2，多爪卡盘1的卡爪数量不少于3个，并且，
例如，多爪卡盘1采用电动多爪自定心卡盘，多爪卡盘1的每个卡爪上径向均焊接有定位弹簧3，定位弹簧3延伸至调节筒2的外壁；
定位弹簧3内设置有沿卡爪径向贯穿调节筒2的连接轴4，连接轴4的一端焊接固定在多爪卡盘1上，连接轴4的另一端设置有具有外螺纹8的金属垫片5，金属垫片5沿调节筒2的轴向设置；并且，
金属垫片5的横截面形状为圆弧形，金属垫片5靠近多爪卡盘1的端面涂覆有永磁材料层，电机14工作使得卡爪驱动多个金属垫片5形成圆面以定位待测弹簧。
金属垫片5与连接轴4之间可拆卸连接。优先采用螺纹连接，金属垫片5上设置有具有形变能力的橡胶垫6，橡胶垫6粘接于金属垫片5的外螺纹8表面。
金属垫片5由与连接轴4的连接处向外延伸的长度范围为2-3cm。
金属垫片5的端部设置有导向部7，导向部7与金属垫片5一体成型，并且，导向部7的厚度由与金属垫片5的接触端向外逐渐变薄。
金属垫片5定位待测弹簧时至少一根连接轴4与待测弹簧配合抵触。
连接轴4与待测弹簧配合抵触的抵触面为倾斜面，倾斜面与水平面之间的夹角范围为2-4°。
调节筒2采用轻质的金属材料制成，例如铝合金等，并且，调节筒2的厚度不小于1cm。
定位弹簧3的横截面形状为圆环形，定位弹簧3在卡爪上围成的圆面面积占比不小于卡爪端部面积的三分之一。
外螺纹8的螺距为0.2-0.25mm。允许有一定范围内的误差，可以使得加工更加方便。
工作时先根据待测弹簧的直径来调节多爪卡盘1，以使多个金属垫片5的外周形成的圆面能够与待测弹簧过盈配合固定，将待测弹簧放置到金属垫片5上，需要待测弹簧的旋向与倾斜面的倾斜方向相反，为了便于操作可以用记号笔事先在调节筒2的外壁标注，待待测弹簧固定好后，可以使得该自动弹簧测验机开始工作。
请参阅图1-2，自动弹簧测验机还包括工作台13、在工作台13上安装的下模9、安装在下模9的底部的压力传感器10、固定在工作台13上的支撑架12以及外设的控制系统，以及竖直设置在支撑架12上的传动结构11，传动结构11包括伺服电机、同步带轮以及丝杠螺母副，两个丝杆螺母副的螺母与上模固定用于带动多爪卡盘1做升降运动，伺服电机驱动一个同步带轮转动通过同步带同时驱动两端的丝杆旋转，这样可以方便且精度较高的控制下模9的位移量，同时可以精确控制待测弹簧的形变长度，通过压力传感器10得到压力差值，进而通孔控制系统计算得出待测弹簧的刚度，刚度的计算公式为P’＝(F2-F1)/(X2-X1)，其中X2-X1的值为待测弹簧的初始压缩状态和最终压缩状态的形变长度，F2-F1为待测弹簧的初始压缩状态和最终压缩状态的压力差。
以上仅为本发明的优选实施方式而已，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 (10)
1.多功能自动弹簧试验机，包括上模，其特征在于，所述上模包括多爪卡盘(1)、与多爪卡盘(1) 连接的电机(14)和位于多爪卡盘(1)中心的调节筒(2)，所述多爪卡盘(1)的每个卡爪上径向均设置有定位弹簧(3)，所述定位弹簧(3)延伸至所述调节筒(2)的外壁；
所述定位弹簧(3)内设置有沿所述卡爪径向贯穿调节筒(2)的连接轴(4)，所述连接轴(4)的一端固定在多爪卡盘(1)上，所述连接轴(4)的另一端设置有具有外螺纹(8)的金属垫片(5)，所述金属垫片(5)沿调节筒(2)的轴向设置；并且，
所述金属垫片(5)的横截面形状为圆弧形，所述金属垫片(5)靠近多爪卡盘(1)的端面涂覆有永磁材料层，所述电机(14)工作使得卡爪驱动多个所述金属垫片(5)形成圆面以定位待测弹簧。
2.如权利要求1所述的多功能自动弹簧试验机，其特征在于，所述金属垫片(5)上设置有具有形变能力的橡胶垫(6)，所述橡胶垫(6)粘接于金属垫片(5)的外螺纹(8)表面。
3.如权利要求1所述的多功能自动弹簧试验机，其特征在于，所述金属垫片(5)由与连接轴(4)的连接处向外延伸的长度范围为2-3cm。
4.如权利要求1-3任意一项所述的多功能自动弹簧试验机，其特征在于，所述金属垫片(5)的端部设置有导向部(7)，所述导向部(7)与金属垫片(5)一体成型，并且，所述导向部(7)的厚度由与金属垫片(5)的接触端向外逐渐变薄。
5.如权利要求1所述的多功能自动弹簧试验机，其特征在于，所述金属垫片(5)定位待测弹簧时至少一根连接轴(4)与待测弹簧配合抵触。
6.如权利要求5所述的多功能自动弹簧试验机，其特征在于，所述连接轴(4)与待测弹簧配合抵触的抵触面为倾斜面，所述倾斜面与水平面之间的夹角范围为2-4°。
7.如权利要求1所述的多功能自动弹簧试验机，其特征在于，所述调节筒(2)采用轻质的金属材料制成，并且，所述调节筒(2)的厚度不小于1cm。
8.如权利要求1所述的多功能自动弹簧试验机，其特征在于，所述定位弹簧(3)的横截面形状为圆环形，所述定位弹簧(3)在卡爪上围成的圆面面积占比不小于卡爪端部面积的三分之一。
9.如权利要求1所述的多功能自动弹簧试验机，其特征在于，所述外螺纹(8)的螺距为0.2-0.25mm。
10.如权利要求2所述的多功能自动弹簧试验机，其特征在于，所述金属垫片(5)与连接轴(4)之间可拆卸连接。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104006939A (zh) * | 2014-06-07 | 2014-08-27 | 河北联合大学 | 弹簧非线性特性的测量装置 |
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|---|---|---|---|---|
| CN104006939A (zh) * | 2014-06-07 | 2014-08-27 | 河北联合大学 | 弹簧非线性特性的测量装置 |
| CN207703425U (zh) * | 2018-01-26 | 2018-08-07 | 济南时代试金试验机有限公司 | 大高径比压缩弹簧试验机 |
| CN109459627A (zh) * | 2018-09-18 | 2019-03-12 | 华中科技大学 | 一种机器人化触控笔测试装置及方法 |
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