CN111781065B - 拉伸试样开肩长度中心定位装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种拉伸试样开肩长度中心定位装置,包括工作台、横向滑移机构、激光传感器、底座、滑台气缸、安装座、弹簧组件、伸缩轴、随动轮、感应片,横向滑移机构、底座固定在工作台上,拉伸试样固定在横向滑移机构上,底座位于横向滑移机构侧方,滑台气缸安装在底座上,安装座固定在滑台气缸上,弹簧组件安装在安装座内,伸缩轴纵向设置,其尾部穿入安装座,且与弹簧组件连接,前端穿出安装座,随动轮、感应片在伸缩轴前端,激光传感器固定在底座上,感应片与激光传感器对位设置。本发明的优点是:通过弹簧机构压迫随动轮贴合试样侧壁滚动,结构稳定性高,也可降低拉伸试样表面凹坑对激光测距的影响,定位准确率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种拉伸试样开肩长度中心定位装置,属于冶金制造的技术领域。
背景技术
拉伸试验是指在承受轴向拉伸载荷下测定材料特性的试验方法,又称抗拉试验。它是材料机械性能试验的基本方法之一,主要用于检验材料是否符合规定的标准和研究材料的性能。
拉伸试验中采用的拉伸试样一般在中间位置开设有肩部,不论是板材试样,或是圆棒试样,受加工工艺影响,其开肩位置很难准确的位于试样长度方向的中心,即很难保证开肩的长度中心与试样的长度中心重合。而在拉伸试验时,拉伸试验机的两端夹爪需要准确的装夹在开肩中心的两端,才能合规的进行拉伸试验,故而在拉伸试验前,需要对开肩的长度中心进行定位。
现有的定位大多采用激光传感器,通过检测传感器到拉伸试样之间的距离变化,定位开肩的起点和终点位置,从而完成中心定位。然而,拉伸试样表面在加工过程中会出现大小不一的各种凹坑,导致激光传感器在检测试距离变化时,容易受凹坑影响而出现误检测,检测结果的准确率较低。
发明内容
发明目的:针对上述问题,本发明的目的是提供一种拉伸试样开肩长度中心定位装置,降低拉伸试样表面凹坑对激光测距的影响,实现对于拉伸试样开肩长度中心的精确定位。
技术方案:一种拉伸试样开肩长度中心定位装置,包括工作台、横向滑移机构、激光传感器、底座、滑台气缸、安装座、弹簧组件、伸缩轴、随动轮、感应片,所述横向滑移机构、底座固定在所述工作台上,拉伸试样固定在所述横向滑移机构上,并在所述横向滑移机构的带动下横向移动,所述底座位于所述横向滑移机构侧方,所述滑台气缸安装在所述底座上,所述安装座固定在所述滑台气缸上,且在所述滑台气缸的带动下纵向移动,所述弹簧组件安装在所述安装座内,所述伸缩轴纵向设置,其尾部穿入所述安装座,且与所述弹簧组件连接,前端穿出所述安装座,所述随动轮、感应片安装在所述伸缩轴前端,所述激光传感器固定在所述底座上,所述感应片与所述激光传感器对位设置;所述拉伸试样横向移动时,所述滑台气缸驱动所述随动轮按压在所述拉伸试样的侧壁上滚动。
本发明的原理是:使用时,拉伸试样在横向滑移机构的带动下横向移动,滑台气缸推出,带动伸缩轴向拉伸试样伸出,在弹簧组件的压力作用下,随动轮按压在试样的侧壁上滚动。当滚动至开肩起点时,受弹簧组件压力影响,伸缩轴进一步伸出,使随动轮继续贴合试样的侧壁,发生纵向位移,此时,感应片也随之发生纵向移动。激光传感器在识别到其与感应片之间的距离变化后,感知到开肩的起点位置。在随动轮滚动至开肩终点位置时,通过同样的原理感知开肩的终点位置,并最终计算出开肩长度方向的中心位置坐标。本结构中,通过弹簧组件和感应片的设置,提升激光传感器距离识别的稳定性,降低试样表面凹坑对距离识别影响。
进一步,所述弹簧组件包括弹簧、调整螺钉、直线轴承,所述安装座上开设有纵向的通孔,所述通孔末端设置有内螺纹,所述调整螺钉从所述内螺纹旋入所述通孔,所述伸缩轴从所述通孔前端插入所述安装座,所述弹簧安装在所述通孔内,且其首尾两端分别连接所述伸缩轴、调整螺钉,所述直线轴承安装在所述通孔内,且套设在所述伸缩轴上。本结构中,通过控制调整螺钉的旋入程度,控制弹簧的压力,使随动轮按压在拉伸试样上滚动。
进一步,所述弹簧组件还包括导向销,所述安装座上开设有导向槽,所述导向销一端套设在所述伸缩轴上、另一端卡入所述导向槽内,以避免伸缩轴发生旋转运动,保障滚轮的稳定性。
进一步,还包括传感器支架,所述传感器支架固定在所述底座上,所述激光传感器安装在所述传感器支架上,以调节激光传感器的设置高度,便于其与感应片对位。
优选的,所述横向滑移机构包括横向导轨、第一电缸、横向滑块、固定组件,所述横向导轨固定在所述工作台上,所述横向滑块固定在所述横向导轨上,且连接所述第一电缸,所述固定组件安装在所述横向滑块上,所述拉伸试样固定在所述固定组件上;所述第一电缸驱动所述横向滑块沿所述横向导轨运动。
进一步,所述固定组件包括多个夹爪气缸,每个所述夹爪气缸包括纵向滑轨和两个夹头,两个所述夹头分别设置于所述纵向滑轨的两端,且沿所述纵向滑轨相对运动,以夹设所述拉伸试样。
进一步,所述夹头包括安装在所述纵向滑轨上的支撑台面,及固定在所述支撑台面上的凸台,所述支撑台面用于支撑拉伸试样,所述凸台用于夹设拉伸试样。
进一步,所述固定组件还包括支撑块,所述支撑块与所述支撑台面等高设置,且位于所述夹爪气缸的横向中心线上,用于进一步支撑拉伸试样。
有益效果:与现有技术相比,本发明的优点是:随动轮在弹簧的压力下按压在拉伸试样的侧壁上滚动,在滚动至开肩的启动和终点位置时,感应片和随动轮随伸缩轴发生纵向位移,再通过始终与激光传感器对位的感应片识别出该纵向位移,结构稳定性高,也可降低拉伸试样表面凹坑对激光测距的影响,定位准确率高。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图;
图2为图1的主视图;
图3为横向滑移机构立体结构示意图;
图4为图3中A位置的放大示意图;
图5为激光传感器安装结构示意图;
图6为图5的剖视图;
图7为安装座的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例,进一步阐明本发明,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
一种拉伸试样开肩长度中心定位装置,如附图1、2、5所示,包括工作台1、横向滑移机构2、激光传感器3、底座4、滑台气缸5、安装座6、弹簧组件7、伸缩轴8、随动轮9、感应片10、传感器支架11。
如附图1、5所示,横向滑移机构2、底座4固定在工作台1上,拉伸试样100固定在横向滑移机构2上,并在横向滑移机构2的带动下横向移动,底座4位于横向滑移机构2侧方,滑台气缸5安装在底座4上,安装座6固定在滑台气缸5上,且在滑台气缸5的带动下纵向移动,弹簧组件7安装在安装座6内,伸缩轴8纵向设置,其尾部穿入安装座6,且与弹簧组件7连接,前端穿出安装座6,随动轮9、感应片10安装在伸缩轴8前端,传感器支架11固定在底座4上,激光传感器3安装在传感器支架11上,感应片10与激光传感器3对位设置;拉伸试样100横向移动时,滑台气缸5驱动随动轮9按压在其侧壁上滚动。
如附图5~7所示,弹簧组件7具体包括弹簧7a、调整螺钉7b、直线轴承7c、导向销7d,安装座6上开设有纵向的通孔6a和导向槽6b,通孔6a末端设置有内螺纹,调整螺钉7b从内螺纹旋入通孔6a,伸缩轴8从通孔6a前端插入安装座6,弹簧7a安装在通孔6a内,且其首尾两端分别连接伸缩轴8、调整螺钉7b,直线轴承7c安装在通孔6a内,且套设在伸缩轴8上,导向销7d一端套设在伸缩轴8上、另一端卡入导向槽6b内。
如附图3所示,横向滑移机构2包括横向导轨2a、第一电缸2b、横向滑块2c、固定组件2d,横向导轨2a固定在工作台1上,横向滑块2c固定在横向导轨2a上,且连接第一电缸2b,固定组件2d安装在横向滑块2c上,拉伸试样固定在固定组件2d上;第一电缸2b驱动横向滑块2c沿横向导轨2a运动。本实施例中,如附图4所示,固定组件2d具体包括多个夹爪气缸2d-1和支撑块2d-2,每个夹爪气缸2d-1包括纵向滑轨a和两个夹头b,两个夹头b分别设置于纵向滑轨a的两端,且沿纵向滑轨a相对运动。夹头b包括安装在纵向滑轨a上的支撑台面b-1,及固定在支撑台面b-1上的凸台b-2。支撑块2d-2与支撑台面b-1等高设置,且位于夹爪气缸2d-1的横向中心线上。
本实施例的拉伸试样开肩长度中心定位装置使用时,拉伸试样100通过夹爪气缸2d-1和支撑块2d-2固定在横向滑块2c上,并在第一电缸2b的驱动下,沿横向导轨2a移动。当其移动至与随动轮9对位时,滑台气缸5推出,带动伸缩轴8向拉伸试样100方向伸出,弹簧7a保持压缩状态,将随动轮9按压在拉伸试样100的侧壁上滚动。当滚动至开肩101起点时,受弹簧7a压力影响,伸缩轴8进一步伸出,使随动轮9继续贴合拉伸试样100的侧壁,并发生纵向位移,此时,感应片10也随之发生纵向移动。激光传感器3在识别到其与感应片10之间的距离变化后,感知到开肩101的起点位置。在随动轮9滚动至开肩101终点位置时,通过同样的原理感知开肩101的终点位置,并最终计算出开肩101长度方向的中心位置坐标。本结构中,通过弹簧组件和感应片的设置,提升激光传感器距离识别的稳定性,降低试样表面凹坑对距离识别影响。
Claims (6)
1.一种拉伸试样开肩长度中心定位装置,其特征在于:包括工作台(1)、横向滑移机构(2)、激光传感器(3)、底座(4)、滑台气缸(5)、安装座(6)、弹簧组件(7)、伸缩轴(8)、随动轮(9)、感应片(10),所述横向滑移机构(2)、底座(4)固定在所述工作台(1)上,拉伸试样固定在所述横向滑移机构(2)上,并在所述横向滑移机构(2)的带动下横向移动,所述底座(4)位于所述横向滑移机构(2)侧方,所述滑台气缸(5)安装在所述底座(4)上,所述安装座(6)固定在所述滑台气缸(5)上,且在所述滑台气缸(5)的带动下纵向移动,所述弹簧组件(7)安装在所述安装座(6)内,所述伸缩轴(8)纵向设置,其尾部穿入所述安装座(6),且与所述弹簧组件(7)连接,前端穿出所述安装座(6),所述随动轮(9)、感应片(10)安装在所述伸缩轴(8)前端,所述激光传感器(3)固定在所述底座(4)上,所述感应片(10)与所述激光传感器(3)对位设置;所述拉伸试样横向移动时,所述滑台气缸(5)驱动所述随动轮(9)按压在所述拉伸试样的侧壁上滚动;
所述弹簧组件(7)包括弹簧(7a)、调整螺钉(7b)、直线轴承(7c),所述安装座(6)上开设有纵向的通孔(6a),所述通孔(6a)末端设置有内螺纹,所述调整螺钉(7b)从所述内螺纹旋入所述通孔(6a),所述伸缩轴(8)从所述通孔(6a)前端插入所述安装座(6),所述弹簧(7a)安装在所述通孔(6a)内,且其首尾两端分别连接所述伸缩轴(8)、调整螺钉(7b),所述直线轴承(7c)安装在所述通孔(6a)内,且套设在所述伸缩轴(8)上;
所述弹簧组件(7)还包括导向销(7d),所述安装座(6)上开设有导向槽(6b),所述导向销(7d)一端套设在所述伸缩轴(8)上、另一端卡入所述导向槽(6b)内。
2.根据权利要求1所述装置,其特征在于:还包括传感器支架(11),所述传感器支架(11)固定在所述底座(4)上,所述激光传感器(3)安装在所述传感器支架(11)上。
3.根据权利要求1所述装置,其特征在于:所述横向滑移机构(2)包括横向导轨(2a)、第一电缸(2b)、横向滑块(2c)、固定组件(2d),所述横向导轨(2a)固定在所述工作台(1)上,所述横向滑块(2c)固定在所述横向导轨(2a)上,且连接所述第一电缸(2b),所述固定组件(2d)安装在所述横向滑块(2c)上,所述拉伸试样固定在所述固定组件(2d)上;所述第一电缸(2b)驱动所述横向滑块(2c)沿所述横向导轨(2a)运动。
4.根据权利要求3所述装置,其特征在于:所述固定组件(2d)包括多个夹爪气缸(2d-1),每个所述夹爪气缸(2d-1)包括纵向滑轨(a)和两个夹头(b),两个所述夹头(b)分别设置于所述纵向滑轨(a)的两端,且沿所述纵向滑轨(a)相对运动。
5.根据权利要求4所述装置,其特征在于:所述夹头(b)包括安装在所述纵向滑轨(a)上的支撑台面(b-1),及固定在所述支撑台面(b-1)上的凸台(b-2)。
6.根据权利要求5所述装置,其特征在于:所述固定组件(2d)还包括支撑块(2d-2),所述支撑块(2d-2)与所述支撑台面(b-1)等高设置,且位于所述夹爪气缸(2d-1)的横向中心线上。
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