CN116754384B - 一种轴承生产用拉伸试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轴承生产用拉伸试验装置，涉及轴承生产拉伸试验装置技术领域，包括工作箱、控制器和显示屏，所述工作箱的上侧固定连接有保护壳，所述保护壳的前侧铰接有箱门，所述箱门为透明材质，所述工作箱的上侧设有传输组件，所述传输组件的中间设有第一装夹组件和第二装夹组件，所述第一装夹组件的后侧设有检测组件，所述传输组件包括导向柱、活塞杆、液压缸、第一滑块、固定块和定位板，本发明通过设置有装夹组件，在夹持不同直径大小的轴承钢时，能根据电机的旋转角度大小，从而匹配出相应的被装夹轴承钢直径大小，再通过控制器筛选出于其直径大小相匹配的极限拉伸力，达到了可根据被测轴承钢直径自动调控出最大拉力测量值的效果。
Description
技术领域
本发明涉及轴承生产拉伸试验装置技术领域，具体为一种轴承生产用拉伸试验装置。
背景技术
轴承是当代机械设备中一种重要零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。
轴承钢是用来制造滚珠、滚柱和轴承套圈的钢。轴承钢有高而均匀的硬度和耐磨性，以及高的弹性极限。对轴承钢的化学成分的均匀性、非金属夹杂物的含量和分布、碳化物的分布等要求都十分严格，是所有钢铁生产中要求最严格的钢种之一。1976年国际标准化组织ISO将一些通用的轴承钢号纳入国际标准，将轴承钢分为：全淬透型轴承钢、表面硬化型轴承钢、不锈轴承钢、高温轴承钢等四类共17个钢号。
轴承在工作时承受着极大的压力和摩擦力，因此轴承钢在生产轴承前需对轴承钢进行拉伸试验，来测试轴承钢的抗拉强度，在同等材料一定时，直径越大的轴承钢抗拉强度越大，直径越小的轴承钢抗拉强度越小，在对轴承钢测试时需将轴承钢水平夹持。
而现有的轴承钢在对其进行拉伸试验时，由于生产的直径规格不同，工作人员需频繁更换不同直径轴承钢所对应的抗拉强度值，导致拉伸测试的效率变低，一天完成测试的轴承钢量变少，且在对轴承钢测试时由于夹持不处于水平位置，出现倾斜，导致在对轴承钢拉伸时，断裂位置发生改变，轴承钢在超过极限拉力时，断裂口会在轴承钢的中间，如果夹持不处于水平，断裂口会出现在一端，导致测量不精准，因此设计一种可根据被测轴承钢直径自动调控出最大拉力测量值和自动检测夹持水平的轴承生产拉伸试验装置是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轴承生产用拉伸试验装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种轴承生产用拉伸试验装置，包括工作箱、控制器和显示屏，所述工作箱的上侧固定连接有保护壳，所述保护壳的前侧铰接有箱门，所述箱门为透明材质，所述工作箱的上侧设有传输组件，所述传输组件的中间设有第一装夹组件和第二装夹组件，所述第一装夹组件的后侧设有检测组件。
本发明进一步说明，所述传输组件包括导向柱、活塞杆、液压缸、第一滑块、固定块和定位板，两个所述定位板分别固定连接于工作箱上侧的左右两方，所述固定块固定连接于两个定位板的中间上方，所述导向柱设于定位板的内侧壁，所述导向柱的上端与固定块固定连接，所述导向柱的下端与工作箱固定连接，所述第一滑块滑动连接于导向柱的外侧，两个所述液压缸均固定连接于工作箱的内部，所述活塞杆滑动连接于液压缸的内部且上端与第一滑块固定连接。
本发明进一步说明，所述检测组件包括电动推杆、第二滑块、摄像头、激光发射器、导向块和拉力传感器，所述导向块固定连接于工作箱的上侧中间，所述第二滑块滑动连接于导向块的内部，所述电动推杆固定连接于导向块的上侧且输出端与第二滑块固定连接，所述摄像头固定连接于第二滑块的前侧，所述激光发射器设于摄像头的下侧且与第二滑块固定连接，所述拉力传感器固定连接于第一滑块的下侧中间。
本发明进一步说明，所述第一装夹组件和第二装夹组件结构相同，所述第一装夹组件与拉力传感器固定连接，所述第二装夹组件与工作箱固定连接，所述第一装夹组件和第二装夹组件处于同一竖直水平中心，所述第一装夹组件装夹轴承钢上端，所述第二装夹组件装夹轴承钢下端。
本发明进一步说明，所述第一装夹组件包括底座、盖板、夹块、第一压力传感器、第二压力传感器、电机、齿轮、第三滑块、螺纹柱，所述底座固定连接于拉力传感器的下侧，所述盖板螺栓连接于底座的上侧。
本发明进一步说明，所述盖板的内部均匀设有三个第一滑槽，所述夹块滑动连接于第一滑槽内部，所述夹块的装夹面为圆弧状，所述夹块的下侧固定连接有若干斜滑块，所述第二压力传感器固定连接于夹块的装夹面，所述第一压力传感器固定连接于盖板的中心。
本发明进一步说明，所述底座的内部均匀设有三个第二滑槽，所述第三滑块滑动连接于第二滑槽内部，所述第三滑块的上侧设有若干斜滑槽，所述斜滑槽和斜滑块互相滑动连接，所述螺纹柱螺纹连接于第三滑块的内部，所述螺纹柱的两端为光滑面，所述螺纹柱的两端与底座内壁转动连接。
本发明进一步说明，所述第三滑块的一侧固定连接有若干齿块，所述电机固定连接于底座的内部中心，所述电机的输出端固定连接有连接柱，所述齿轮固定连接于连接柱的两端，所述齿轮与齿块啮合连接。
本发明进一步说明，所述控制器固定连接于保护壳的左侧，所述显示屏固定连接于控制器的上侧，所述控制器内部设有控制模块和检测模块，所述控制模块与液压缸、电机、电动推杆、摄像头信号连接，所述检测模块与第一压力传感器、激光发射器、第二压力传感器、拉力传感器信号连接。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
本发明通过设置有装夹组件，在夹持不同直径大小的轴承钢时，能根据电机的旋转角度大小，从而匹配出相应的被装夹轴承钢直径大小，再通过控制器筛选出于其直径大小相匹配的极限拉伸力，达到了可根据被测轴承钢直径自动调控出最大拉力测量值的效果；
通过设置有检测组件，从而能够自动对被装夹轴承钢，在拉伸前，根据激光发射器发射的距离值来判断轴承钢的装夹是否水平，在拉伸后根据摄像头拍摄的轴承钢表面照片来进行筛选自动判断是否合格，达到了检测效率高的效果。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明内部的结构示意图；
图3是本发明检测组件的结构示意图；
图4是本发明夹持组件的结构示意图；
图5是本发明夹持组件内部的结构示意图；
图中：1、工作箱；2、控制器；3、显示屏；4、保护壳；5、箱门；6、定位板；7、拉力传感器；8、固定块；9、第一滑块；10、导向柱；11、活塞杆；12、第二滑块；13、液压缸；14、电动推杆；15、摄像头；16、激光发射器；17、导向块；18、盖板；19、夹块；20、底座；21、第一压力传感器；22、第二压力传感器；23、连接柱；24、齿轮；25、电机；26、第三滑块；27、螺纹柱；28、第一滑槽；29、第二滑槽。
具体实施方式
以下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。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。
请参阅图1-5，本发明提供技术方案：一种轴承生产用拉伸试验装置，包括工作箱1、控制器2和显示屏3，工作箱1的上侧固定连接有保护壳4，保护壳4的前侧铰接有箱门5，箱门5为透明材质，工作箱1的上侧设有传输组件，传输组件的中间设有第一装夹组件和第二装夹组件，第一装夹组件的后侧设有检测组件。
保护壳4可防止轴承钢断裂时，产生的小碎片发生飞溅，对工作人员造成伤害，达到了安全性高的效果，显示屏3可显示摄像头15照射的画面，箱门5为透明材质，工作人员可透过箱门5观察内部情况，传输组件可控制装夹组件向上移动，从而将轴承钢进行拉伸试验，第一装夹组件来装夹轴承钢的上端，第二装夹组件来装夹轴承钢的下端，检测组件可检测轴承钢在经历极限拉力后是否出现损坏断裂的现象。
传输组件包括导向柱10、活塞杆11、液压缸13、第一滑块9、固定块8和定位板6，两个定位板6分别固定连接于工作箱1上侧的左右两方，固定块8固定连接于两个定位板6的中间上方，导向柱10设于定位板6的内侧壁，导向柱10的上端与固定块8固定连接，导向柱10的下端与工作箱1固定连接，第一滑块9滑动连接于导向柱10的外侧，两个液压缸13均固定连接于工作箱1的内部，活塞杆11滑动连接于液压缸13的内部且上端与第一滑块9固定连接。
液压缸13的动力源为水泵，水泵可控制液压缸13内部的活塞杆11上升和下降，从而控制第一装夹组件沿导向柱10上升和下降，在轴承钢下端位于第二装夹组件内部时，第一装夹组件下降为压紧轴承钢，第一装夹组件再次上升为拉伸轴承钢。
检测组件包括电动推杆14、第二滑块12、摄像头15、激光发射器16、导向块17和拉力传感器7，导向块17固定连接于工作箱1的上侧中间，第二滑块12滑动连接于导向块17的内部，电动推杆14固定连接于导向块17的上侧且输出端与第二滑块12固定连接，摄像头15固定连接于第二滑块12的前侧，激光发射器16设于摄像头15的下侧且与第二滑块12固定连接，拉力传感器7固定连接于第一滑块9的下侧中间。
电动推杆14输出端的伸出或缩回可带动第二滑块12沿导向块17上下移动，间接可带动摄像头15和激光发射器16上下移动，激光发射器16可向轴承钢发射激光检测轴承钢的象限点到激光发射器16输出端的距离值，并将距离值转换成电信号发送给控制器2，如果轴承钢夹持处于竖直水平，激光发射器16发射的激光值从上到下检测的距离值都相同，如果轴承钢不处于竖直水平有倾斜，激光发射器16发射的激光值从上到下都不相同，摄像头15可从上到下对轴承钢的表面进行拍摄，拍摄画面显示屏3可看到，并将拍摄的画面转换成电信号发送给控制器2，控制器2内部存放着轴承钢裂痕、断裂、完好的三个状态图，从而进行筛选对比，自动评判出轴承钢的抗拉程度是否合格，拉力传感器7可将第一滑块9对拉力传感器7接收端的拉力值转换成电信号发送给控制器2。
第一装夹组件和第二装夹组件结构相同，第一装夹组件与拉力传感器7固定连接，第二装夹组件与工作箱1固定连接，第一装夹组件和第二装夹组件处于同一竖直水平中心，第一装夹组件装夹轴承钢上端，第二装夹组件装夹轴承钢下端。
第一装夹组件包括底座20、盖板18、夹块19、第一压力传感器21、第二压力传感器22、电机25、齿轮24、第三滑块26、螺纹柱27，底座20固定连接于拉力传感器7的下侧，盖板18螺栓连接于底座20的上侧。
盖板18的内部均匀设有三个第一滑槽28，夹块19滑动连接于第一滑槽28内部，夹块19的装夹面为圆弧状，夹块19的下侧固定连接有若干斜滑块，第二压力传感器22固定连接于夹块19的装夹面，第一压力传感器21固定连接于盖板18的中心。
底座20的内部均匀设有三个第二滑槽29，第三滑块26滑动连接于第二滑槽29内部，第三滑块26的上侧设有若干斜滑槽，斜滑槽和斜滑块互相滑动连接，螺纹柱27螺纹连接于第三滑块26的内部，螺纹柱27的两端为光滑面，螺纹柱27的两端与底座20内壁转动连接。
第三滑块26的一侧固定连接有若干齿块，电机25固定连接于底座20的内部中心，电机25的输出端固定连接有连接柱23，齿轮24固定连接于连接柱23的两端，齿轮24与齿块啮合连接。
电机25输出端顺时针转动可带动齿轮24顺时针转动，由于第三滑块26和齿轮24为啮合连接，第三滑块26沿第二滑槽29向左移动，由于夹块19与第三滑块26通过斜滑槽和斜滑块互相滑动连接，且夹块19滑动连接于第一滑槽28，因此在第三滑块26向左移动时，夹块19沿第一滑槽28向内侧移动从而对轴承钢进行夹持。
电机25输出端逆时针转动可带动齿轮24逆时针转动，由于第三滑块26和齿轮24为啮合连接，第三滑块26沿第二滑槽29向右移动，由于夹块19与第三滑块26通过斜滑槽和斜滑块互相滑动连接，且夹块19滑动连接于第一滑槽28，因此在第三滑块26向右移动时，夹块19沿第一滑槽28向外侧移动从而对轴承钢进行松夹。
第一压力传感器21可检测轴承钢上下两端对其的压力值，并转换成电信号发送给控制器2，压力值越大第一装夹组件和第二装夹组件就将轴承钢压的越紧，压力值越小第一装夹组件和第二装夹组件就将轴承钢压的越松，第二压力传感器22可检测夹块19对轴承钢外表面夹持所产生的压力值转换成电信号发射给控制器2，压力值越大夹块19对轴承钢夹持的越紧，压力值越小夹块19对轴承钢夹持的越松。
电机25输出端转动的角度大小可通过控制器2筛选成装夹轴承钢的直径大小，电机25输出端顺时针转动角度越大，夹块19向内侧移动的距离就越多，轴承钢的直径就越小，电机25输出端顺时针转动的角度越小，夹块19向内侧移动的距离就越少，轴承钢的直径就越大。
控制器2固定连接于保护壳4的左侧，显示屏3固定连接于控制器2的上侧，控制器2内部设有控制模块和检测模块，控制模块与液压缸13、电机25、电动推杆14、摄像头15信号连接，检测模块与第一压力传感器21、激光发射器16、第二压力传感器22、拉力传感器7信号连接。
实施例一：工作人员打开箱门5，将轴承钢的下端放置到第二装夹组件的内部，第二装夹组件检测到轴承钢对其的压力值，控制模块控制液压缸13的活塞杆11向下移动，间接控制第一装夹组件沿导向柱10向下移动，直到第一装夹组件的第一压力传感器21压到轴承钢上端，并检测到轴承钢对其的压力值达到之前所设置的正常值，控制模块控制液压缸13的活塞杆11停止向下移动，第一装夹组件和第二装夹组件的电机25输出端开始顺时针转动，控制夹块19沿第一滑槽28向内侧移动，工作人员将箱门5关上，直到第二压力传感器22被轴承钢表面压到且检测到轴承钢对其的压力值达到之前所设置的装夹压力值，控制模块控制第一装夹组件和第二装夹组件的电机25输出端停止转动，控制器2将筛选出与电机25旋转角度相匹配的轴承钢直径，并得出与此轴承钢直径相匹配的极限拉力值，并将极限拉力值转换成电信号发射给拉力传感器7，控制模块控制激光发射器16打开并将电动推杆14输出端伸出，在电动推杆14输出端完全伸出时再次回位，间接控制激光发射器16上下移动向轴承钢象限点发射激光，对其的激光发射距离进行检测，在距离值相同情况下，则表示轴承钢装夹处于竖直水平，控制模块控制液压缸13的活塞杆11向上移动，间控制第一装夹组件沿导向柱10向上移动，直到拉力传感器7检测到对轴承钢的拉力值达到之前所匹配的极限拉力值，控制模块控制液压缸13的活塞杆11停止移动，摄像头15启动并将电动推杆14的输出端伸出，在电动推杆14输出端完全伸出时再次回位，间接控制摄像头15上下移动对轴承钢的表面进行拍摄，拍摄的照片转换成电信号传输给控制器2进行筛选，在匹配到控制器2内部数据库中的轴承钢完好照片时，显示屏3上面显示完好，则表示此轴承钢合格，工作人员打开箱门5，握住轴承钢，通过控制器2控制电机25逆时针旋转回位对轴承钢进行松夹，液压缸13的活塞杆11向上移动，控制第一装夹组件远离轴承钢，此时工作人员可取出轴承钢放进合格区。
实施例二：轴承钢在通过激光发射器16检测轴承钢的装夹是否水平时，激光发射器16检测到激光发射到轴承钢象限点的距离值均不相同，由此可判断轴承钢的装夹不处于竖直水平，工作人员对其进行重新装夹后，再次进行水平检测，直到激光发射器16检测到激光发射的激光距离值均相同才可进行下一步拉伸，轴承钢在进行拉伸时，由于轴承钢质量问题，轴承钢的中间发生断裂，断裂的小碎片到处飞射撞击在保护壳4内侧壁，摄像头15拍摄的照片转换成电信号传输给控制器2进行筛选，在匹配到控制器2内部数据库中的轴承钢断裂照片时，显示屏3上面显示断裂，则表示此轴承钢不合格，需工作人员将不合格轴承钢取出，放置到回收区。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“ 上”、“ 下”、“ 前”、“ 后”、“ 左”、“右”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (2)
1.一种轴承生产用拉伸试验装置，包括工作箱（1）、控制器（2）和显示屏（3），其特征在于：所述工作箱（1）的上侧固定连接有保护壳（4），所述保护壳（4）的前侧铰接有箱门（5），所述箱门（5）为透明材质，所述工作箱（1）的上侧设有传输组件，所述传输组件的中间设有第一装夹组件和第二装夹组件，所述第一装夹组件的后侧设有检测组件；
所述传输组件包括导向柱（10）、活塞杆（11）、液压缸（13）、第一滑块（9）、固定块（8）和定位板（6），两个所述定位板（6）分别固定连接于工作箱（1）上侧的左右两方，所述固定块（8）固定连接于两个定位板（6）的中间上方，所述导向柱（10）设于定位板（6）的内侧壁，所述导向柱（10）的上端与固定块（8）固定连接，所述导向柱（10）的下端与工作箱（1）固定连接，所述第一滑块（9）滑动连接于导向柱（10）的外侧，两个所述液压缸（13）均固定连接于工作箱（1）的内部，所述活塞杆（11）滑动连接于液压缸（13）的内部且上端与第一滑块（9）固定连接；
所述检测组件包括电动推杆（14）、第二滑块（12）、摄像头（15）、激光发射器（16）、导向块（17）和拉力传感器（7），所述导向块（17）固定连接于工作箱（1）的上侧中间，所述第二滑块（12）滑动连接于导向块（17）的内部，所述电动推杆（14）固定连接于导向块（17）的上侧且输出端与第二滑块（12）固定连接，所述摄像头（15）固定连接于第二滑块（12）的前侧，所述激光发射器（16）设于摄像头（15）的下侧且与第二滑块（12）固定连接，所述拉力传感器（7）固定连接于第一滑块（9）的下侧中间；
所述第一装夹组件和第二装夹组件结构相同，所述第一装夹组件包括底座（20）、盖板（18）、夹块（19）、第一压力传感器（21）、第二压力传感器（22）、电机（25）、齿轮（24）、第三滑块（26）、螺纹柱（27），所述底座（20）固定连接于拉力传感器（7）的下侧，所述盖板（18）螺栓连接于底座（20）的上侧；
所述底座（20）的内部均匀设有三个第二滑槽（29），所述第三滑块（26）滑动连接于第二滑槽（29）内部，所述第三滑块（26）的上侧设有若干斜滑槽，所述斜滑槽和斜滑块互相滑动连接，所述螺纹柱（27）螺纹连接于第三滑块（26）的内部，所述螺纹柱（27）的两端为光滑面，所述螺纹柱（27）的两端与底座（20）内壁转动连接；
所述第三滑块（26）的一侧固定连接有若干齿块，所述电机（25）固定连接于底座（20）的内部中心，所述电机（25）的输出端固定连接有连接柱（23），所述齿轮（24）固定连接于连接柱（23）的两端，所述齿轮（24）与齿块啮合连接；
所述盖板（18）的内部均匀设有三个第一滑槽（28），所述夹块（19）滑动连接于第一滑槽（28）内部，所述夹块（19）的装夹面为圆弧状，所述夹块（19）的下侧固定连接有若干斜滑块，所述第二压力传感器（22）固定连接于夹块（19）的装夹面，所述第一压力传感器（21）固定连接于盖板（18）的中心；
所述控制器（2）固定连接于保护壳（4）的左侧，所述显示屏（3）固定连接于控制器（2）的上侧，所述控制器（2）内部设有控制模块和检测模块，所述控制模块与液压缸（13）、电机（25）、电动推杆（14）、摄像头（15）信号连接，所述检测模块与第一压力传感器（21）、激光发射器（16）、第二压力传感器（22）、拉力传感器（7）信号连接；
所述电机（25）输出端转动的角度大小通过控制器（2）筛选成装夹轴承钢的直径大小，所述控制器（2）将筛选出与电机（25）旋转角度相匹配的轴承钢直径，并得出与此轴承钢直径相匹配的极限拉力值，并将极限拉力值转换成电信号发射给拉力传感器（7）。
2.根据权利要求1所述的一种轴承生产用拉伸试验装置，其特征在于：所述第一装夹组件与拉力传感器（7）固定连接，所述第二装夹组件与工作箱（1）固定连接，所述第一装夹组件和第二装夹组件处于同一竖直水平中心，所述第一装夹组件装夹轴承钢上端，所述第二装夹组件装夹轴承钢下端。
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