CN115201038A - 一种亲水涂层硬度测试分析装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及涂层技术领域，且公开了一种亲水涂层硬度测试分析装置，包括第一壳体，第一壳体内设置有测试材料和传送机构，传送机构用于带动测试材料在第一壳体内作水平直线运动；第一壳体上设置有刻印机构，刻印机构包括压头组件、升降组件和转位组件；压头组件包括设置于第一壳体内的多个刻印压头；升降组件用于带动多个刻印压头在第一壳体内作垂直升降运动，该亲水涂层硬度测试分析装置，通过传送机构和刻印机构的配合，可以使得三个刻印压头分别在测试材料的表面形成三个测试压痕，以完成三种不同项目的硬度测试试，并通过读数显微镜进行压痕数据测量，得到综合的亲水涂层硬度测试分析结果。

Description

一种亲水涂层硬度测试分析装置

技术领域

本发明涉及涂层技术领域，具体为一种亲水涂层硬度测试分析装置。

背景技术

涂层是涂料一次施涂所得到的固态连续膜，是为了防护，绝缘，装饰等目的，涂布于金属，织物，塑料等基体上的塑料薄层。涂料可以为气态、液态、固态，通常根据需要喷涂的基质决定涂料的种类和状态。其中，亲水涂层被广泛应用在橡胶、塑料、金属板、铝材以及家具等领域，有补强、抗剪切、消光和触变等功能。当补强时，材料强度最高可提高40倍，屈服点模量可提高10倍左右，伸长率、蠕变性能也能得到十分显著的改善。在塑料中的应用可提高塑料制品的致密性、光洁、亲水性和耐磨性能，是一种新型环保的多功能涂料。

而在亲水涂层的研发生产过程中，需要对其进行各方面的性能测试。硬度测试试是其中重要的一环，是检测亲水涂层性能的重要指标之一，也是最快速最经济的试验方法之一。硬度测试试能反映出涂层在化学成分、组织结构和处理工艺上的差异。

所谓涂层的硬度，就是涂层抵抗更硬物压入其表面的能力。根据试验方法和适应范围的不同，硬度单位可分为布氏硬度、维氏硬度、洛氏硬度、显微维氏硬度等许多种，不同的单位有不同的测试方法。而现有的亲水涂层硬度测试试装置功能性较为单一，只能对亲水涂层进行单一种类的硬度测试试，不能一次性综合多种测试方式以得出综合测分析结果。

发明内容

本发明提供了一种亲水涂层硬度测试分析装置，具备能够一次性对亲水涂层进行多种类的硬度测试试，以得出综合测分析结果的有益效果，解决了上述背景技术中所提到的现有的亲水涂层硬度测试试装置功能性较为单一，只能对亲水涂层进行单一种类的硬度测试试，不能一次性综合多种测试方式以得出综合测分析结果的问题。

本发明提供如下技术方案：一种亲水涂层硬度测试分析装置，包括第一壳体，所述第一壳体内设置有测试材料和传送机构，所述传送机构用于带动所述测试材料在所述第一壳体内作水平直线运动；

所述第一壳体上设置有刻印机构，所述刻印机构包括压头组件、升降组件和转位组件；

所述压头组件包括设置于所述第一壳体内的多个刻印压头；

所述升降组件用于带动多个所述刻印压头在所述第一壳体内作垂直升降运动；

所述转位组件与多个所述刻印压头均连接以实现其转动从而进行换位，并配合所述升降组件以在所述测试材料的表面形成多个测试压痕；通过传送机构和刻印机构的配合可以进行三种不同项目的硬度测试试。

作为本发明所述亲水涂层硬度测试分析装置的一种可选方案，其中：所述第一壳体上设置有读数显微镜和显示屏，且所述读数显微镜与所述显示屏电连接，所述第一壳体内还对称设置有两个电动推杆；通过读数显微镜和显示屏可以自动对三种测试印痕进行数据分析并直观地展示出来。

作为本发明所述亲水涂层硬度测试分析装置的一种可选方案，其中：所述压头组件还包括设置于所述第一壳体内的第二壳体，所述第二壳体内设置有固定盘，所述固定盘上转动设置有转盘，多个所述刻印压头均设置于所述转盘上；通过第二壳体可以承载三个刻印压头进行刻印以及切换。

作为本发明所述亲水涂层硬度测试分析装置的一种可选方案，其中：所述升降组件包括设置于所述第一壳体上的第二电机，所述第二电机上设置有第二直齿轮，所述第一壳体内设置有与所述第二直齿轮相啮合的第一齿条，所述第一齿条上设置有连接块，且所述连接块与第二壳体相连接；通过第二电机可以实现三个刻印压头上下移动以进行刻印。

作为本发明所述亲水涂层硬度测试分析装置的一种可选方案，其中：所述升降组件还包括对称开设于所述第一壳体内的两个第一限位槽，两个所述第一限位槽内均滑动设置有限位块，且两个所述限位块对称设置于第二壳体上；通过第一限位槽对第二壳体的限位可以使其上下移动更加稳定。

作为本发明所述亲水涂层硬度测试分析装置的一种可选方案，其中：所述转位组件包括设置于转盘上的第一转杆，所述第一转杆上设置有第一锥形齿轮，所述第一壳体内设置有第二转杆，所述第二转杆转动设置于第二壳体内，所述第二转杆上设置有与所述第一锥形齿轮相啮合的第二锥形齿轮；通过转动第二转杆可以带动三个刻印压头转动进行换位。

作为本发明所述亲水涂层硬度测试分析装置的一种可选方案，其中：所述转位组件还包括设置于所述第二转杆上的连接盘，所述第一壳体内开设有第二限位槽，所述第二限位槽内滑动设置有第三转杆，且所述第三转杆转动设置于所述连接盘上，所述第三转杆上设置有第三直齿轮，所述第一壳体内设置有与所述第三直齿轮相啮合的第二齿条；通过第三直齿轮和第二齿条可以实现第二转杆在第二壳体上下移动过程中自动转动。

作为本发明所述亲水涂层硬度测试分析装置的一种可选方案，其中：所述转位组件还包括设置于所述第三转杆上的棘轮，所述连接盘内转动设置有两个棘爪，且两个所述棘爪均与所述棘轮相啮合，所述连接盘内还设置有两个弹簧片；通过棘轮和棘爪可以使得三个刻印压头只能定向转动。

作为本发明所述亲水涂层硬度测试分析装置的一种可选方案，其中：所述传送机构包括第一电机、传动组件和多个辊轮，多个所述辊轮均转动设置于所述第一壳体内，所述第一电机设置于所述第一壳体内，且所述第一电机与其中一个所述辊轮相连接，所述传动组件用于连接多个所述辊轮以实现传动；通过第一电机可以带动其中一个辊轮转动。

作为本发明所述亲水涂层硬度测试分析装置的一种可选方案，其中：所述传动组件包括多个第一直齿轮，多个所述第一直齿轮分别设置于多个所述辊轮上，多个所述第一直齿轮上滑动设置有链条；

所述传动组件设置有两个，且两个所述传动组件对称设置于所述第一壳体内；通过传动组件可以实现多个辊轮间的传动，从而使得多个辊轮一起转动以对测试材料进行传送。

本发明具备以下有益效果：

1、该亲水涂层硬度测试分析装置，通过传送机构和刻印机构的配合，可以使得三个刻印压头分别在测试材料的表面形成三个测试压痕，以完成三种不同项目的硬度测试试，并通过读数显微镜进行压痕数据测量，得到综合的亲水涂层硬度测试分析结果。

2、该亲水涂层硬度测试分析装置，刻印的过程实现自动化，首先通过第一电机运转带动测试材料向前移动，到达其中一个刻印压头下方时，通过两个电动推杆将测试材料夹紧固定住，再通过第二电机运行带动三个刻印压头向下移动以在测试材料的表面形成一个压痕。

3、该亲水涂层硬度测试分析装置，在升降组件带动压头组件上下移动的过程中，通过转位组件的配合进行转位切换，可以实现一次性流程中产生三种压痕，首先通过第三直齿轮和第二齿条实现三个刻印压头在随着第二壳体上下移动时自动正反转，再通过棘轮和棘爪的转动限位使得三个刻印压头只能向一个方向转动，即可实现切换。

附图说明

图1为本发明的第一整体结构示意图。

图2为本发明的第二整体结构示意图。

图3为本发明的整体爆炸结构示意图。

图4为本发明的第一局部爆炸结构示意图。

图5为本发明的局部结构示意图。

图6为本发明的第二局部爆炸结构示意图。

图7为本发明的第三局部爆炸结构示意图。

图8为本发明的内部结构示意图。

图中：1、第一壳体；101、测试材料；102、读数显微镜；103、显示屏； 104、电动推杆；2、传送机构；3、辊轮；4、第一电机；5、传动组件；501、第一直齿轮；502、链条；6、刻印机构；7、压头组件；701、第二壳体；702、固定盘；703、转盘；704、刻印压头；8、升降组件；801、第二电机；802、第二直齿轮；803、第一齿条；804、连接块；805、限位块；806、第一限位槽；9、转位组件；901、第一转杆；902、第一锥形齿轮；903、第二转杆； 904、第二锥形齿轮；905、连接盘；906、第二限位槽；907、第三转杆；908、第三直齿轮；909、第二齿条；910、棘轮；911、棘爪；912、弹簧片。

具体实施方式

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，本领域普通技术人员在没有做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。

实施例1

为一次性对亲水涂层进行多项硬度测试试，以得出综合测分析结构，提出一种亲水涂层硬度测试分析装置；

请参阅图1－图8，包括第一壳体1，第一壳体1内设置有测试材料101 和传送机构2，传送机构2用于带动测试材料101在第一壳体1内作水平直线运动；

第一壳体1上设置有刻印机构6，刻印机构6包括压头组件7、升降组件 8和转位组件9；

压头组件7包括设置于第一壳体1内的多个刻印压头704；

升降组件8用于带动多个刻印压头704在第一壳体1内作垂直升降运动；

转位组件9与多个刻印压头704均连接以实现其转动从而进行换位，并配合升降组件8以在测试材料101的表面形成多个测试压痕。

其中，测试材料101为待测试的亲水涂层材料，传送机构2设置于第一壳体1上，通过传送机构2可以带动测试材料101在第一壳体1内作前后直线运动。

压头组件7内共设置有三个刻印压头704，为三种不同形状、材质的压头，可以根据实际情况进行更换，例如用于进行维氏硬度测试试的正四棱锥体金刚石压头、用于洛氏硬度测试试的合金球等。

升降组件8用于带动三个刻印压头704在第一壳体1内作竖直直线运动，转位组件9用于带动三个刻印压头704转动进行压头的切换。

在测试过程中，首先通过传送机构2带动测试材料101向前侧移动到达三个刻印压头704所在的位置后停止传动，再通过升降组件8带动三个刻印压头704向下移动，这时其中一个刻印压头704便会压在测试材料101的表面形成一种测试压痕；

再通过升降组件8带动三个刻印压头704向上移动离开测试材料101，并通过转位组件9对三个刻印压头704进行换位，接着通过传送机构2带动测试材料101向前移动一小段距离，再通过升降组件8带动三个刻印压头704 向下移动形成另一种测试压痕；

同理，可在测试材料101上形成第三种测试压痕，最后通过对三种测试压痕的分析可以得到综合测分析结果。

实施例2

为使得本装置能够自动对三种不同的压痕进行测量并显示出来，提出实施例2；

本实施例是在实施例1的基础上做出的改进说明，具体的，请参阅图1 －图3，第一壳体1上设置有读数显微镜102和显示屏103，且读数显微镜102 与显示屏103电连接，第一壳体1内还对称设置有两个电动推杆104。

其中，读数显微镜102安装在第一壳体1的前侧部分，在通过传送机构2 和刻印机构6的配合在测试材料101上形成三种不同压痕后，通过传送机构2 带动测试材料101继续向前移动至读数显微镜102处停下，然后由读数显微镜102对三种压痕进行测量，并将所得数据传递至显示屏103上显示出来。

此外，为使得测试材料101在接受三个刻印压头704的刻印时更加稳定，还在第一壳体1的左右内壁对称安装有两个电动推杆104，在传送机构2带动测试材料101到达刻印压头704下侧时，通过两个电动推杆104同时运转伸长，可以将测试材料101夹紧固定在中部以接受三个刻印压头704的刻印，在刻印完成后，两个电动推杆104运转收缩即可将测试材料101松开。

实施例3

为承载三个刻印压头704在第一壳体1内上下移动及转动换位，提出实施例3；

本实施例是在实施例1的基础上做出的改进说明，具体的，请参阅图1 －图4，压头组件7还包括设置于第一壳体1内的第二壳体701，第二壳体701 内设置有固定盘702，固定盘702上转动设置有转盘703，多个刻印压头704 均设置于转盘703上。

其中，第二壳体701的下部为开口，开口内固定安装有固定盘702，固定盘702的表面转动设置有转盘703，三个刻印压头704分别固定安装在转盘 703的下端，并呈扇形均匀排列，通过转盘703可使得其中一个刻印压头704 垂直向下对准测试材料101。

实施例4

为带动第二壳体701上下移动，以带动三个刻印压头704在测试材料101 的表面形成测试压痕，提出实施例4；

本实施例是在实施例1的基础上做出的改进说明，具体的，请参阅图1 图4，升降组件8包括设置于第一壳体1上的第二电机801，第二电机801上设置有第二直齿轮802，第一壳体1内设置有与第二直齿轮802相啮合的第一齿条803，第一齿条803上设置有连接块804，且连接块804与第二壳体701 相连接；

升降组件8还包括对称开设于第一壳体1内的两个第一限位槽806，两个第一限位槽806内均滑动设置有限位块805，且两个限位块805对称设置于第二壳体701上。

其中，第二电机801安装在第一壳体1的后内壁，第二电机801的输出轴上安装有第二直齿轮802，第二直齿轮802为半齿轮，第二壳体701的后端安装有连接块804，连接块804的后端安装有第一齿条803，第一齿条803呈椭圆形，其左右内壁分布有直线形的齿。

当第二直齿轮802与第一齿条803右侧的齿啮合时，第二电机801运转带动第二直齿轮802转动，第二直齿轮802进而会带动第一齿条803向下移动，进而带动第二壳体701向下移动，直到第二直齿轮802转动至与第一齿条803右侧的齿脱离接触后，第二直齿轮802又会转动至与第一齿条803左侧的齿啮合，进而带动第一齿条803向上移动，如此往复，即可实现第二壳体701作上下往复直线运动。

此外，在第二壳体701的左右两端均固定有限位块805，在第一壳体1的左右内壁均开设有第一限位槽806，通过两个限位块805分别沿着两个第一限位槽806内上下滑动可以对第二壳体701起到支撑和限位的作用。

实施例5

为实现对三个刻印压头704进行换位，以进行三种不同的测试，提出实施例5；

本实施例是在实施例1的基础上做出的改进说明，具体的，请参阅图6 和图8，转位组件9包括设置于转盘703上的第一转杆901，第一转杆901上设置有第一锥形齿轮902，第一壳体1内设置有第二转杆903，第二转杆903 转动设置于第二壳体701内，第二转杆903上设置有与第一锥形齿轮902相啮合的第二锥形齿轮904。

其中，转盘703的上端中部固定有第一转杆901，第一转杆901的表面固定有第一锥形齿轮902，第二壳体701的左侧开口处转动有第二转杆903，第二转杆903的表面固定有第二锥形齿轮904，且第二锥形齿轮904与第一锥形齿轮902啮合。

通过转动第二转杆903即可带动第二锥形齿轮904转动，进而带动第一锥形齿轮902和第一转杆901转动，进而带动转盘703和三个刻印压头704 转动，进行压头的切换。

实施例6

为使得本装置能够自动进行三个刻印压头704的切换，方便操作，提出实施例6；

本实施例是在实施例5的基础上做出的改进说明，具体的，请参阅图1、图3和图6，转位组件9还包括设置于第二转杆903上的连接盘905，第一壳体1内开设有第二限位槽906，第二限位槽906内滑动设置有第三转杆907，且第三转杆907转动设置于连接盘905上，第三转杆907上设置有第三直齿轮908，第一壳体1内设置有与第三直齿轮908相啮合的第二齿条909。

其中，连接盘905固定在第二转杆903的左端，第二限位槽906开设在第一壳体1的左内壁，第三转杆907可沿着第二限位槽906内转动或上下滑动，并且第三转杆907的右端转动在连接盘905左端的凹槽内，第二齿条909 固定在第一壳体1的后内壁，第三直齿轮908固定在第三转杆907的表面。

在第三转杆907随着第二壳体701一起上下移动时，由于第三直齿轮908 与第二齿条909啮合，会使得第三直齿轮908正反转动，进而带动第三转杆 907正反转动，从而实现自动进行三个刻印压头704的切换。

实施例7

为使得三个刻印压头704能够定向转动以进行切换，使得第二壳体701 向下移动时不换位，向上移动的过程中再换位，提出实施例7；

本实施例是在实施例6的基础上做出的改进说明，具体的，请参阅图6 和图7，转位组件9还包括设置于第三转杆907上的棘轮910，连接盘905内转动设置有两个棘爪911，且两个棘爪911均与棘轮910相啮合，连接盘905 内还设置有两个弹簧片912。

其中，棘轮910固定在第三转杆907的表面，两个棘爪911分别被两个弹簧片912压紧贴合在棘轮910上，并与棘轮910啮合。

当第三直齿轮908随着第二壳体701向下移动而正向转动时，两个棘爪 911不会卡住棘轮910，两个棘爪911会来回摆动，不会带动连接盘905一起转动，而在第三直齿轮908随着第二壳体701向上移动而反向转动时，两个棘爪911会卡住棘轮910，进而带动连接盘905一起转动对三个刻印压头704 进行换位。

实施例8

为实现对测试材料101进行传送，提出实施例8；

本实施例是在实施例1的基础上做出的改进说明，具体的，请参阅图3 和图5，传送机构2包括第一电机4、传动组件5和多个辊轮3，多个辊轮3 均转动设置于第一壳体1内，第一电机4设置于第一壳体1内，且第一电机4 与其中一个辊轮3相连接，传动组件5用于连接多个辊轮3以实现传动；

传动组件5包括多个第一直齿轮501，多个第一直齿轮501分别设置于多个辊轮3上，多个第一直齿轮501上滑动设置有链条502；

传动组件5设置有两个，且两个传动组件5对称设置于第一壳体1内。

其中，多个辊轮3的两端分别转动在第一壳体1的左右内壁，每个辊轮3 的表面左右两部均固定有第一直齿轮501，多个第一直齿轮501分别通过两个链条502进行啮合，实现传动，第一电机4的输出轴与位于后侧的一个辊轮3 相固定，通过第一电机4运转，可以带动多个辊轮3一起转动，从而将测试材料101向前侧传送。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种亲水涂层硬度测试分析装置，包括第一壳体(1)，其特征在于：所述第一壳体(1)内设置有测试材料(101)和传送机构(2)，所述传送机构(2)用于带动所述测试材料(101)在所述第一壳体(1)内作水平直线运动；

所述第一壳体(1)上设置有刻印机构(6)，所述刻印机构(6)包括压头组件(7)、升降组件(8)和转位组件(9)；

所述压头组件(7)包括设置于所述第一壳体(1)内的多个刻印压头(704)；

所述升降组件(8)用于带动多个所述刻印压头(704)在所述第一壳体(1)内作垂直升降运动；

所述转位组件(9)与多个所述刻印压头(704)均连接以实现其转动从而进行换位，并配合所述升降组件(8)以在所述测试材料(101)的表面形成多个测试压痕。

2.根据权利要求1所述的亲水涂层硬度测试分析装置，其特征在于：所述第一壳体(1)上设置有读数显微镜(102)和显示屏(103)，且所述读数显微镜(102)与所述显示屏(103)电连接，所述第一壳体(1)内还对称设置有两个电动推杆(104)。

3.根据权利要求1所述的亲水涂层硬度测试分析装置，其特征在于：所述压头组件(7)还包括设置于所述第一壳体(1)内的第二壳体(701)，所述第二壳体(701)内设置有固定盘(702)，所述固定盘(702)上转动设置有转盘(703)，多个所述刻印压头(704)均设置于所述转盘(703)上。

4.根据权利要求1所述的亲水涂层硬度测试分析装置，其特征在于：所述升降组件(8)包括设置于所述第一壳体(1)上的第二电机(801)，所述第二电机(801)上设置有第二直齿轮(802)，所述第一壳体(1)内设置有与所述第二直齿轮(802)相啮合的第一齿条(803)，所述第一齿条(803)上设置有连接块(804)，且所述连接块(804)与第二壳体(701)相连接。

5.根据权利要求4所述的亲水涂层硬度测试分析装置，其特征在于：所述升降组件(8)还包括对称开设于所述第一壳体(1)内的两个第一限位槽(806)，两个所述第一限位槽(806)内均滑动设置有限位块(805)，且两个所述限位块(805)对称设置于第二壳体(701)上。

6.根据权利要求1所述的亲水涂层硬度测试分析装置，其特征在于：所述转位组件(9)包括设置于转盘(703)上的第一转杆(901)，所述第一转杆(901)上设置有第一锥形齿轮(902)，所述第一壳体(1)内设置有第二转杆(903)，所述第二转杆(903)转动设置于第二壳体(701)内，所述第二转杆(903)上设置有与所述第一锥形齿轮(902)相啮合的第二锥形齿轮(904)。

7.根据权利要求6所述的亲水涂层硬度测试分析装置，其特征在于：所述转位组件(9)还包括设置于所述第二转杆(903)上的连接盘(905)，所述第一壳体(1)内开设有第二限位槽(906)，所述第二限位槽(906)内滑动设置有第三转杆(907)，且所述第三转杆(907)转动设置于所述连接盘(905)上，所述第三转杆(907)上设置有第三直齿轮(908)，所述第一壳体(1)内设置有与所述第三直齿轮(908)相啮合的第二齿条(909)。

8.根据权利要求7所述的亲水涂层硬度测试分析装置，其特征在于：所述转位组件(9)还包括设置于所述第三转杆(907)上的棘轮(910)，所述连接盘(905)内转动设置有两个棘爪(911)，且两个所述棘爪(911)均与所述棘轮(910)相啮合，所述连接盘(905)内还设置有两个弹簧片(912)。

9.根据权利要求1所述的亲水涂层硬度测试分析装置，其特征在于：所述传送机构(2)包括第一电机(4)、传动组件(5)和多个辊轮(3)，多个所述辊轮(3)均转动设置于所述第一壳体(1)内，所述第一电机(4)设置于所述第一壳体(1)内，且所述第一电机(4)与其中一个所述辊轮(3)相连接，所述传动组件(5)用于连接多个所述辊轮(3)以实现传动。

10.根据权利要求9所述的亲水涂层硬度测试分析装置，其特征在于：所述传动组件(5)包括多个第一直齿轮(501)，多个所述第一直齿轮(501)分别设置于多个所述辊轮(3)上，多个所述第一直齿轮(501)上滑动设置有链条(502)；

所述传动组件(5)设置有两个，且两个所述传动组件(5)对称设置于所述第一壳体(1)内。

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