CN116379876B - 一种力学试样的测量工装 - Google Patents

Abstract

本发明涉及测量工装技术领域，公开了一种力学试样的测量工装，包括工装本体，所述工装本体的上表面设有一滑槽，所述滑槽的一侧设有一钢尺，所述滑槽内滑动设置有用于承载待测试样的支撑块和用于对待测试样进行长度测量的测量块，所述测量块的上表面高于支撑块的上表面，所述测量块位于支撑块的一端，所述支撑块的另一端的工装本体上设有与钢尺零点刻线相匹配的限位板，所述限位板固定在工装本体上，所述滑槽两侧还分别设有与钢尺平行的一字光轴，两一字光轴之间还设有一游标卡尺，所述游标卡尺通过H字光轴与一字光轴滑动连接，具有稳定性好，测量精度高，操作难度小，操作方便，测量效率高的优点。

Description

一种力学试样的测量工装

技术领域

本发明涉及测量工装技术领域，特别涉及一种力学试样的测量工装。

背景技术

在进行力学试样的拉伸、弯曲实验中，需要对力学试样进行划线操作，平常的操作是利用钢尺单独测量出力学试样的长度或者宽度，然后将力学试样平放在试验台上，再次拿着钢尺比对着力学试样的一段进行划线操作，不仅操作过程复杂，效率低，而且测量精度取决于操作者的工作状态，容易出现较大误差。

而现有技术中还有非接触式尺寸测量仪，通过光学测头进行平面度测量。但仍存在以下问题：1、测量与划线两个操作在空间中移动了力学试样，两个操作的执行会产生误差，同时效率不高；2、非接触式尺寸测量仪的成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种力学试样的测量工装，通过利用一字光轴和滑槽导向，使得测量时的稳定性更好，测量精度更高，并且在分别对待测试样的长度和宽度尺寸的同时还能驱动划线机构移动至待测试样中心进行横向和纵向对中划线，大大减小了人的操作难度，且操作方便、效率高、测量精度高。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种力学试样的测量工装，包括工装本体，所述工装本体的上表面设有一滑槽，所述滑槽的一侧设有一钢尺，所述滑槽内滑动设置有用于承载待测试样的支撑块和用于对待测试样进行长度测量的测量块，所述测量块的上表面高于支撑块的上表面，所述测量块位于支撑块的一端，所述支撑块的另一端的工装本体上设有与钢尺零点刻线相匹配的限位板，所述限位板固定在工装本体上，所述滑槽两侧还分别设有与钢尺平行的一字光轴，两一字光轴之间还设有一游标卡尺，所述游标卡尺通过H字光轴与一字光轴滑动连接。

通过采用上述技术方案，在对待测试样进行长度测量时，待测试样通过支撑块支撑并随着支撑块沿着滑槽滑动，直至待测试样靠近游标卡尺零点的一端与限位板相抵，然后驱动测量块沿滑槽滑动至与待测试样另一端相抵，此时根据测量块与待测试样相对的面在钢尺上对应的刻度就能得到待测试样的长度尺寸，准确直观，在对待测试样进行宽度测量时，驱动游标卡尺随H字光轴沿一字光轴轴向滑动至不同的位置，可以实现对待测试样上不同刻度对应的位置进行宽度检测，长度测量和宽度测量的过程中无需移动或频繁调整待测试样的位置，大大减小了人的操作难度，且操作方便、效率高、测量精度高。

本发明的进一步设置为：所述一字光轴的两端分别通过支撑座固定在工装本体上，所述游标卡尺通过游标卡尺固定座与H字光轴连接，所述游标卡尺固定座包括用于与游标卡尺固定连接的座体和用于与H字光轴中部连接的连接部，所述连接部通过固定螺栓与H字光轴固定连接。

通过采用上述技术方案，连接部通过固定螺栓与H字光轴固定连接，使得测量时游标卡尺与H字光轴保持相对稳定，从而使得游标卡尺在随H字光轴沿一字光轴滑动和在对待测试样进行宽度测量时均能保持稳定，有效降低了测量误差。

本发明的进一步设置为：所述工装本体上还设有一平行于一字光轴的螺杆，所述螺杆的两端分别与工装本体转动连接，所述测量块与螺杆螺纹连接。

通过采用上述技术方案，测量块与螺杆螺纹连接使得转动螺杆可以驱动测量块沿滑槽滑动从而实现待测试样的长度测量，通过利用螺杆来驱动测量块滑动，可以有效防止在测量过程中人手频繁与测量块接触，避免了测量块出现脏污或者锈蚀而影响测量精度装置和使用寿命等问题。

本发明的进一步设置为：所述工装本体上还设有用于对待测试样进行划线的划线机构和用于自动将划线机构移动至待测试样中心的对中机构，所述划线机构包括横向划线机构和纵向划线机构，所述对中机构包括长度对中机构和宽度对中机构，所述横向划线机构通过长度对中机构与工装本体上的测量块连接，所述纵向划线机构通过宽度对中机构与游标卡尺连接。

通过采用上述技术方案，划线机构通过横向划线机构和纵向划线机构分别用于对待测试样进行横向和纵向划线标记，对中机构中的长度对中机构和宽度对中机构分别用于自动将横向划线机构和纵向划线机构移动至待测试样的横向中心和纵向中心，从而分别实现对待测试样进行横向中心和纵向中心划线，使得待测试样仅通过一次安装就能实现两个方向的尺寸测量和两个中心线的标记，并且操作简单，效率高，精度高。

本发明的进一步设置为：所述横向划线机构包括滑动基座一和划线尺一，所述划线尺一的一端通过螺栓与滑动基座一固定连接，所述滑动基座一与工装本体一侧的滑槽一滑动连接，所述划线尺一的另一端与长度对中机构连接。

通过采用上述技术方案，长度对中机构在待测试样进行长度测量的过程中自动根据待测试样的长度驱动滑动基座一沿滑槽一移动至待测试样长度中心的位置，使得固定在滑动基座一上的划线尺一同步移动至待测试样长度中心的位置进行横向中心划线，无需人工手动操作，不仅效率高，而且精度高，可靠性好。

本发明的进一步设置为：所述长度对中机构包括等长的连杆一和连杆二，所述连杆一和连杆二的下端分别与测量块和限位板转动连接，所述连杆一和连杆二的上端分别与长度对中块上的圆柱销一转动连接，所述长度对中块的中心设有一通孔，所述通孔与垂直固定在划线尺一上端的导向杆滑动配合。

通过采用上述技术方案，由于连杆一和连杆二等长，因此连杆一和连杆二的上端始终与连杆一和连杆二下端的连线的中点相对，因此，在待测试样进行长度测量时，测量块向靠近待测试样的方向移动时驱动连杆一的下端向靠近连杆二下端的一侧移动，连杆一和连杆二的上端同步移动，并且始终与连杆一和连杆二下端连线的中点相对，因此当测量块移动至与待测试样远离测量零点一侧的端面接触时，连杆一和连杆二的上端均与待测试样的横向中心相对，因此使得连杆一和连杆二的上端连接的长度对中块与待测试样的横向中心相对，长度对中块与待测试样的横向中心相对时通过导向杆驱动滑块移动至与待测试样的横向中心相对的位置，从而使得划线尺一移动至与待测试样横向中心相对的位置，便于待测试样的横向划中心线。

本发明的进一步设置为：所述纵向划线机构包括滑动基座二和划线尺二，所述划线尺二的一端与滑动基座二固定连接，所述滑动基座二与H字光轴滑动连接，所述滑动基座二与宽度对中机构连接。

通过采用上述技术方案，宽度对中机构在待测试样进行宽度测量的过程中自动根据待测试样的宽度驱动滑动基座二沿H字光轴的中部轴向移动至待测试样宽度中心的位置，使得固定在滑动基座二上的划线尺二同步移动至待测试样宽度中心的位置进行纵向中心划线，无需人工手动操作，不仅效率高，而且精度高，可靠性好。

本发明的进一步设置为：所述宽度对中机构包括等长的连杆三和连杆四，所述连杆三和连杆四的同一端分别与游标卡尺的两个卡爪转动连接，所述连杆三和连杆四的另一端均与固定在划线尺二上的圆柱销二转动连接，所述划线尺一和划线尺二上下交错设置。

通过采用上述技术方案，由于连杆三和连杆四等长，因此连杆三和连杆四的与滑动基座二连接的一端始终位于连杆三和连杆四分别与游标卡尺的两个卡爪转动连接的端部连线的中点相对的位置，因此，在待测试样进行宽度测量时，游标卡尺的活动卡爪向靠近待测试样的方向移动时驱动连杆三的下端向靠近连杆四下端的一侧移动，连杆三和连杆四的上端同步移动，并且始终与连杆三和连杆四下端连线的中点相对，因此当游标卡尺的活动卡爪移动至与待测试样接触并将待测试样夹紧时，连杆三和连杆四的上端均与待测试样的纵向中心相对，因此使得连杆三和连杆四的上端连接的滑动基座二上的划线尺二与待测试样的纵向中心相对，便于待测试样的纵向划中心线，划线尺一和划线尺二上下交错设置使得划线尺一和划线尺二在分别进行横向和纵向划线时不会相互干涉，有效提高了设备的实用性能。

本发明的进一步设置为：所述划线尺一的底部中心分别设有横向延伸的划线槽，所述划线槽内均设有滑块，所述滑块与划线槽滑动配合，所述滑块的一端通过弹簧与划线槽的侧壁连接，所述滑块的底部设有划线笔一，划线尺二的底部中心固定设有划线笔二。

通过采用上述技术方案，划线尺一通过底部中心划线槽内的划线笔进行划线操作，当需要进行横向划线时，推动滑块沿滑槽滑动即可带动划线笔沿待测试样的中心横向移动，从而实现横向中心线划线操作，划线尺二通过底部中心固定设置的划线笔二进行划线操作，当需要进行纵向划线时，通过驱动H字光轴带动游标卡尺可与游标卡尺连接的宽度对中机构沿一字光轴轴线方向移动，从而使得划线笔二沿待测试样中心纵向移动，宽度对中机构沿待测试样中心纵向移动时带动划线尺二以及固定在划线尺二底部中心的划线笔二沿待测试样中心纵向移动，从而实现纵向中心划线操作，操作过程简单，效率高，整个划线过程与操作者的工作状态和读数能力无关，精度高。

本发明的有益效果是：

1.本发明在对待测试样进行长度测量时，待测试样通过支撑块支撑并随着支撑块沿着滑槽滑动，直至待测试样靠近游标卡尺零点的一端与限位板相抵，然后驱动测量块沿滑槽滑动至与待测试样另一端相抵，此时根据测量块与待测试样相对的面在钢尺上对应的刻度就能得到待测试样的长度尺寸，准确直观，在对待测试样进行宽度测量时，驱动游标卡尺随H字光轴沿一字光轴轴向滑动至不同的位置，可以实现对待测试样上不同刻度对应的位置进行宽度检测，长度测量和宽度测量的过程中无需移动或频繁调整待测试样的位置，大大减小了人的操作难度，且操作方便、效率高、测量精度高。

2.本发明通过在工装本体上设置螺杆，测量块与螺杆螺纹连接使得转动螺杆可以驱动测量块沿滑槽滑动从而实现待测试样的长度测量，通过利用螺杆来驱动测量块滑动，可以有效防止在测量过程中人手频繁与测量块接触，避免了测量块出现脏污或者锈蚀而影响测量精度装置和使用寿命等问题。

3.本发明中划线机构通过横向划线机构和纵向划线机构分别用于对待测试样进行横向和纵向划线标记，对中机构中的长度对中机构和宽度对中机构分别用于自动将横向划线机构和纵向划线机构移动至待测试样的横向中心和纵向中心，便于分别实现对待测试样进行横向中心和纵向中心划线，使得待测试样仅通过一次安装就能实现两个方向的尺寸测量和两个中心线的标记，并且操作简单，效率高，精度高。

4.本发明中长度对中机构和宽度对中机构在分别待测试样进行长度和宽度测量的过程中能够自动根据待测试样的长度和宽度驱动划线尺一和划线尺二移动至待测试样长度中心和宽度中心的位置进行横向和纵向中心划线，无需人工手动操作，不仅效率高，而且精度高，可靠性好。

5.本发明中划线尺一通过底部中心划线槽内的划线笔进行划线操作，当需要进行横向划线时，推动滑块沿滑槽滑动即可带动划线笔沿待测试样的中心横向移动，从而实现横向中心线划线操作，划线尺二通过底部中心固定设置的划线笔二进行划线操作，当需要进行纵向划线时，通过驱动H字光轴带动游标卡尺可与游标卡尺连接的宽度对中机构沿一字光轴轴线方向移动，从而使得划线笔二沿待测试样中心纵向移动，宽度对中机构沿待测试样中心纵向移动时带动划线尺二以及固定在划线尺二底部中心的划线笔二沿待测试样中心纵向移动，从而实现纵向中心划线操作，操作过程简单，效率高，整个划线过程与操作者的工作状态和读数能力无关，划线精度高。

附图说明

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

图1是本发明一种力学试样的测量工装的整体结构示意图。

图2是图1中A的局部放大示意图。

图3是本发明一种力学试样的测量工装中的长度对中机构和横向划线机构的结构示意图。

图4是本发明一种力学试样的测量工装中的宽度对中机构和纵向划线机构的结构示意图。

图5是本发明一种力学试样的测量工装中横向划线机构中划线尺一与划线笔一的安装结构示意图。

图中，1、工装本体；2、滑槽；3、钢尺；4、游标卡尺；5、待测试样；6、支撑块；7、测量块；8、限位板；9、一字光轴；10、H字光轴；11、支撑座；12、游标卡尺固定座；121、座体；122、连接部；123、固定螺栓；13、划线机构；14、对中机构；15、横向划线机构；151、滑动基座一；152、划线尺一；153、滑槽一；154、划线槽；155、滑块；156、弹簧；157、划线笔一；16、纵向划线机构；161、滑动基座二；162、划线尺二；163、划线笔二；17、长度对中机构；171、连杆一；172、连杆二；173、长度对中块；174、圆柱销一；175、导向杆；176、通孔；18、宽度对中机构；181、连杆三；182、连杆四；183、圆柱销二；19、螺杆。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通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。

如图1～图5所示，一种力学试样的测量工装，包括工装本体1，所述工装本体1的上表面设有一滑槽2，所述滑槽2的一侧设有一钢尺3，所述滑槽2内滑动设置有用于承载待测试样5的支撑块6和用于对待测试样5进行长度测量的测量块7，所述测量块7的上表面高于支撑块6的上表面，所述测量块7位于支撑块6的一端，所述支撑块6的另一端的工装本体1上设有与钢尺3零点刻线相匹配的限位板8，所述限位板8固定在工装本体1上，所述滑槽2两侧还分别设有与钢尺3平行的一字光轴9，两一字光轴9之间还设有一游标卡尺4，所述游标卡尺4通过H字光轴10与一字光轴9滑动连接。

所述一字光轴9的两端分别通过支撑座11固定在工装本体1上，所述游标卡尺4通过游标卡尺固定座12与H字光轴10连接，所述游标卡尺固定座12包括用于与游标卡尺4固定连接的座体121和用于与H字光轴10中部连接的连接部122，所述连接部122通过固定螺栓123与H字光轴10固定连接。

所述工装本体1上还设有一平行于一字光轴9的螺杆19，所述螺杆19的两端分别与工装本体1转动连接，所述测量块7与螺杆19螺纹连接。

所述工装本体1上还设有用于对待测试样5进行划线的划线机构13和用于自动将划线机构13移动至待测试样5中心的对中机构14，所述划线机构13包括横向划线机构15和纵向划线机构16，所述对中机构14包括长度对中机构17和宽度对中机构18，所述横向划线机构15通过长度对中机构17与工装本体1上的测量块7连接，所述纵向划线机构16通过宽度对中机构18与游标卡尺4连接。

所述横向划线机构15包括滑动基座一151和划线尺一152，所述划线尺一152的一端通过螺栓与滑动基座一151固定连接，所述滑动基座一151与工装本体1一侧的滑槽一153滑动连接，所述划线尺一152的另一端与长度对中机构17连接。

所述长度对中机构17包括等长的连杆一171和连杆二172，所述连杆一171和连杆二172的下端分别与测量块7和限位板8转动连接，所述连杆一171和连杆二172的上端分别与长度对中块173上的圆柱销一174转动连接，所述长度对中块173的中心设有一通孔176，所述通孔176与垂直固定在划线尺一152上端的导向杆175滑动配合。

所述纵向划线机构16包括滑动基座二161和划线尺二162，所述划线尺二162的一端与滑动基座二161固定连接，所述滑动基座二161与H字光轴10滑动连接，所述滑动基座二161与宽度对中机构18连接。

所述宽度对中机构18包括等长的连杆三181和连杆四182，所述连杆三181和连杆四182的同一端分别与游标卡尺4的两个卡爪转动连接，所述连杆三181和连杆四182的另一端均与固定在划线尺二162上的圆柱销二183转动连接，所述划线尺一152和划线尺二162上下交错设置。

所述划线尺一152的底部中心分别设有横向延伸的划线槽154，所述划线槽154内均设有滑块155，所述滑块155与划线槽154滑动配合，所述滑块155的一端通过弹簧156与划线槽154的侧壁连接，所述滑块155的底部设有划线笔一157，划线尺二162的底部中心固定设有划线笔二163。

本发明的工作原理：当需要对待测试样5进行长度测量时，首先将待测试样5放置在支撑块6的上表面后推动支撑块6，使其向靠近钢尺3零点的一侧移动，直至待测试样5靠近游标卡尺4零点的一端与限位板8相抵，然后转动螺杆19，通过螺杆19驱动测量块7沿滑槽2滑动，直至测量块7滑动至与待测试样5另一端相抵，此时根据测量块7与待测试样5相对的面在钢尺3上对应的刻度就能得到待测试样的长度尺寸，准确直观；当需要对待测试样5进行宽度测量时，驱动游标卡尺4随H字光轴沿一字光轴轴向滑动至设定位置，通过游标卡尺4对待测试样5进行宽度测量，根据游标卡尺4上的数值就能得到待测试样5设定位置的宽度尺寸；另外，在长度测量和宽度测量的过程中分别驱动对中机构14中的长度对中机构17和宽度对中机构18自动将横向划线机构15和纵向划线机构16移动至待测试样5的横向中心和纵向中心，然后分别通过横向划线机构15和纵向划线机构16对待测试样5进行横向中心和纵向中心划线，使得待测试样5仅通过一次安装就能实现两个方向的尺寸测量和两个中心线的标记，并且操作简单，效率高，精度高。

Claims (6)

1.一种力学试样的测量工装，其特征在于：包括工装本体（1），所述工装本体（1）的上表面设有一滑槽（2），所述滑槽（2）的一侧设有一钢尺（3），所述滑槽（2）内滑动设置有用于承载待测试样（5）的支撑块（6）和用于对待测试样（5）进行长度测量的测量块（7），所述测量块（7）的上表面高于支撑块（6）的上表面，所述测量块（7）位于支撑块（6）的一端，所述支撑块（6）的另一端的工装本体（1）上设有与钢尺（3）零点刻线相匹配的限位板（8），所述限位板（8）固定在工装本体（1）上，所述滑槽（2）两侧还分别设有与钢尺（3）平行的一字光轴（9），两一字光轴（9）之间还设有一游标卡尺（4），所述游标卡尺（4）通过H字光轴（10）与一字光轴（9）滑动连接；

所述工装本体（1）上还设有用于对待测试样（5）进行划线的划线机构（13）和用于自动将划线机构（13）移动至待测试样（5）中心的对中机构（14），所述划线机构（13）包括横向划线机构（15）和纵向划线机构（16），所述对中机构（14）包括长度对中机构（17）和宽度对中机构（18），所述横向划线机构（15）通过长度对中机构（17）与工装本体（1）上的测量块（7）连接，所述纵向划线机构（16）通过宽度对中机构（18）与游标卡尺（4）连接；

所述横向划线机构（15）包括滑动基座一（151）和划线尺一（152），所述划线尺一（152）的一端通过螺栓与滑动基座一（151）固定连接，所述滑动基座一（151）与工装本体（1）一侧的滑槽一（153）滑动连接，所述划线尺一（152）的另一端与长度对中机构（17）连接；

所述长度对中机构（17）包括等长的连杆一（171）和连杆二（172），所述连杆一（171）和连杆二（172）的下端分别与测量块（7）和限位板（8）转动连接，所述连杆一（171）和连杆二（172）的上端分别与长度对中块（173）上的圆柱销一（174）转动连接，所述长度对中块（173）的中心设有一通孔（176），所述通孔（176）与垂直固定在划线尺一（152）上端的导向杆（175）滑动配合。

2.根据权利要求1所述的一种力学试样的测量工装，其特征在于：所述一字光轴（9）的两端分别通过支撑座（11）固定在工装本体（1）上，所述游标卡尺（4）通过游标卡尺固定座（12）与H字光轴（10）连接，所述游标卡尺固定座（12）包括用于与游标卡尺（4）固定连接的座体（121）和用于与H字光轴（10）中部连接的连接部（122），所述连接部（122）通过固定螺栓（123）与H字光轴（10）固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种力学试样的测量工装，其特征在于：所述工装本体（1）上还设有一平行于一字光轴（9）的螺杆（19），所述螺杆（19）的两端分别与工装本体（1）转动连接，所述测量块（7）与螺杆（19）螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的一种力学试样的测量工装，其特征在于：所述纵向划线机构（16）包括滑动基座二（161）和划线尺二（162），所述划线尺二（162）的一端与滑动基座二（161）固定连接，所述滑动基座二（161）与H字光轴（10）滑动连接，所述滑动基座二（161）与宽度对中机构（18）连接。

5.根据权利要求4所述的一种力学试样的测量工装，其特征在于：所述宽度对中机构（18）包括等长的连杆三（181）和连杆四（182），所述连杆三（181）和连杆四（182）的同一端分别与游标卡尺（4）的两个卡爪转动连接，所述连杆三（181）和连杆四（182）的另一端均与固定在划线尺二（162）上的圆柱销二（183）转动连接，所述划线尺一（152）和划线尺二（162）上下交错设置。

6.根据权利要求5所述的一种力学试样的测量工装，其特征在于：所述划线尺一（152）的底部中心分别设有横向延伸的划线槽（154），所述划线槽（154）内均设有滑块（155），所述滑块（155）与划线槽（154）滑动配合，所述滑块（155）的一端通过弹簧（156）与划线槽（154）的侧壁连接，所述滑块（155）的底部设有划线笔一（157），划线尺二（162）的底部中心固定设有划线笔二（163）。