CN203091466U - 一种制耳率测量装置 - Google Patents

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雷泽红
王立新
张鸿俊
祝洪川
吴青松
葛锐
龙安
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Abstract

本实用新型涉及机械加工技术领域，特别涉及一种制耳率测量装置，包括用于固定待测工件并带动待测工件自动旋转的动力及传动部分、探针、探针连接杆、探针连接杆支柱、位移传感器及数据处理器。待测工件放置在所述动力及传动部分中，所述探针与待测工件的上边缘接触。所述探针与所述探针连接杆的一端连接，所述探针连接杆的另一端与所述位移传感器连接。所述位移传感器通过导线与所述数据处理器连接。所述探针连接杆穿过所述探针连接杆支柱。本实用新型提供的制耳率测量装置能够准确、方便的测量出待测工件的制耳率，具有较高的实用价值。

Description

一种制耳率测量装置
技术领域
本实用新型涉及机械加工技术领域，特别涉及一种制耳率测量装置。
背景技术
冲压钢板时，薄板在板面上的展宽在各个方向上的变形是不均匀的，例如在深冲一个杯状物品时，边缘有些部分就会凸起，形成“制耳”。生产上以制耳率Z来度量金属板材成型性能的优劣以及揭示因织构所主导的各向异性度的强弱。从金属薄板（带）上取下圆形试样，深冲成圆柱形杯体，然后测量深冲后杯体上每个制耳峰和制耳谷的高度，计算出所有制耳峰高度的平均值ht以及所有制耳谷高度的平均值hv。制耳率则为：Z=100（ht-hv）/hv。钢板深冲后的杯口毛糙，不平度随材料变化大，人工测量制耳值的难度较大。根据GB/T24183-2009/ISO11531:1994制耳试验方法，制耳谷高和峰高的值精度要求±0.05mm，现有方法一般是人工确定制耳的峰和谷的位置，然后用游标卡尺进行测量，再根据公式计算得出制耳率；或使用压力传感器和位置传感器测量，但以上两种方法仅能测量单点的位移，一方面不能准确定位峰和谷的位置，且测量方法复杂。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够精确、方便的测定工件制耳率的制耳率测量装置。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种制耳率测量装置，包括用于固定待测工件并带动待测工件自动旋转的动力及传动部分、探针、探针连接杆、探针连接杆支柱、位移传感器及数据处理器。待测工件放置在所述动力及传动部分中，所述探针与待测工件的上边缘接触。所述探针与所述探针连接杆的一端连接，所述探针连接杆的另一端与所述位移传感器连接。所述位移传感器通过导线与所述数据处理器连接。所述探针连接杆穿过所述探针连接杆支柱。
进一步地，还包括第一调节手柄、第二调节手柄、第一弹簧、第二弹簧及压力传感器。所述第一调节手柄通过所述第一弹簧与所述探针连接杆连接。所述第二调节手柄通过所述第二弹簧与所述探针连接杆连接。所述压力传感器与所述探针连接杆刚性连接。所述压力传感器通过导线与所述数据处理器连接。
进一步地，所述动力及传动部分包括动力设备、卡盘、动力传递杆及联轴器。所述联轴器的一端与所述动力设备连接，另一端与所述动力传递杆的一端连接。所述动力传递杆的另一端与所述卡盘的底部连接。
进一步地，所述卡盘为三爪自定心卡盘。
进一步地，还包括壳体。所述动力设备、联轴器、动力传递杆、探针连接杆、压力传感器、第一弹簧、第二弹簧及所述位移传感器均设置在所述壳体上。
进一步地，所述动力设备为电动机。
进一步地，所述探针为刀型探针。
进一步地，所述数据处理器为计算机。
进一步地，所述位移传感器为电容式位移传感器。
本实用新型提供的制耳率测量装置，动力及传动部分能够带动待测工件不断旋转，由于探针与待测工件的上边缘接触，探针带动探针连接杆随待测工件的旋转而上下移动。探针连接杆的上下移动带动电容式位移传感器的一个极板上下移动，使得电容式位移传感器两电极相互覆盖的有效面积不断变化，将待测工件上边缘的高度（其中包括制耳峰高度和制耳谷高度）的变化转化成电信号的变化，并通过数据处理器将电信号还原成工件上边缘的高度值，因此本申请提供的制耳率测量装置能够方便、准确的测量待测工件的制耳峰和制耳谷的高度，进一步的可以准确的计算出待测工件的制耳率。本实用新型提供的制耳率测量装置还包括第一手柄、第二手柄、第一弹簧、第二弹簧及压力传感器，第一手柄通过第一弹簧调节探针连接杆上的压力值，压力传感器能够实时的监测探针连接杆上的压力，并将压力值显示在数据处理器上，通过对探针连接杆上的压力进行分析确保探针与待测工件的上边缘接触良好。第二手柄通过第二弹簧调节电容式位移传感器的间隙，使位移传感器能够正常工作。本实用新型提供的制耳率测量装置，采用了三爪自定心卡盘，可以将待测工件自动对中和夹持。本实用新型提供的制耳率测量装置还包括探针连接杆支柱，探针连接杆支柱对探针连接杆起支撑作用。本实用新型提供的制耳率测量装置，探针采用刀型探针，刀型探针与待测工件的上表面的接触面较小，提高了对待测工件制耳峰高度和制耳谷高度测量的准确性。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的制耳率测量装置结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本实用新型实施例提供的一种制耳率测量装置，包括动力及传动部分（包括动力设备、卡盘、动力传递杆3及联轴器2）、探针（如刀型探针5）、探针连接杆6、探针连接杆支柱14、位移传感器（如电容式位移传感器7）、数据处理器（如计算机8）、第一调节手柄10、第二调节手柄12、第一弹簧11、第二弹簧13、压力传感器9及壳体15。本实施例中卡盘采用三爪自定心卡盘4，动力设备采用电动机1。电动机1的转动轴通过联轴器2与动力传递杆3的一端连接，动力传递杆3的另一端与三爪自定心卡盘4的外部底端连接。待测工件16放置在三爪自定心卡盘4内部，刀型探针5与待测工件16的上边缘接触（刀型探针5所在的直线与待测工件16的轴线垂直）。探针连接杆6水平放置，刀型探针5与探针连接杆6的一端刚性连接，探针连接杆6的另一端与电容式位移传感器7的一个极板（该极板可上下移动）刚性连接。电动机1、联轴器2、动力传递杆3、探针连接杆6、压力传感器9、第一弹簧11、第二弹簧13及电容式位移传感器7均设置在壳体15上。压力传感器9的上端与水平放置的探针连接杆6的下部连接，压力传感器9的下部固定在壳体15上，压力传感器9还通过导线与计算机8连接。探针连接杆支柱14竖直放置，探针连接杆支柱14底端固定在壳体15上，可利用杠杆原理，通过左右移动（这里的左右是指从探针连接杆6的一端到探针连接杆6的另一端）探针连接杆支柱14的位置，调节电容式位移传感器7的测量范围，既保证了电容式位移传感器7的测量精度又扩大了测量范围。探针连接杆6穿过探针连接杆支柱14，需要特别说明的是，探针连接杆6可以在探针连接杆支柱14中上下浮动，探针连接杆支柱14浮动支撑探针连接杆6，一方面允许测量过程中探针连接杆6无阻碍的随刀型探针5的浮动而上下移动，另一方面在非测量状态对探针连接杆6起到一个支撑作用。第一手柄10设置在壳体15的外部，且第一手柄10设置在水平放置的探针连接杆6的一端（探针连接杆6与电容式位移传感器7连接的一端）的正前方，第一手柄10的一端通过第一弹簧11与探针连接杆6的一端（探针连接杆6与电容式位移传感器7连接的一端）连接。第二手柄12设置在壳体15外部，且第二手柄12设置在水平放置的探针连接杆6的正上方，第二手柄12的一端通过第二弹簧13与水平设置的探针连接杆6的杆身的上部连接。
下面对本申请实施例提供的制耳率测量装置的工作原理进行介绍：参见图1，在测量待测工件16的制耳率时，先将待测工件16放置在三爪自定心卡盘4中，通过电动机1的运转带动动力传递杆3旋转，三爪自定心卡盘4跟随动力传递杆3一起旋转，那么放置在三爪自定心卡盘4中的待测工件16也不断旋转。由于刀型探针5与待测工件16的上边缘接触，刀型探针5带动探针连接杆6随待测工件16的旋转而上下移动。探针连接杆6的上下移动带动电容式位移传感器7的一个极板上下移动，使得电容式位移传感器7两电极相互覆盖的有效面积不断变化，将待测工件16上边缘的高度（其中包括制耳峰高度和制耳谷高度）的变化转化成变化的电信号，电信号传送至计算机8后按一定的函数关系将电信号还原成待测工件16上边缘的高度值，计算机8取用所有的待测工件16上边缘的高度值并生成连续变化的曲线，并挑选出待测工件16的制耳峰高度和制耳谷高度。然后计算出待测工件16所有制耳峰高度的平均值ht以及待测工件16所有制耳谷高度的平均值hv，则待测工件的制耳率为：Z=100（ht-hv）/hv。
本申请实施例具有以下有益效果：
1、本实用新型实施例提供的制耳率测量装置，通过电动机带动待测工件的旋转，使待测工件上边缘的高度变化通过电容式位移传感器转换成电信号的变化，并通过计算机得到待测样品的制耳峰高度和制耳谷高度，能够方便、准确的测量待测工件的制耳峰和制耳谷的高度，进一步的可以准确的计算出待测工件的制耳率。
2、本实用新型实施例提供的制耳率测量装置还包括第一手柄、第二手柄、第一弹簧、第二弹簧及压力传感器，第一手柄通过第一弹簧调节探针连接杆上的压力值，压力传感器能够实时的监测探针连接杆上的压力，并将压力值显示在数据处理器上，通过对探针连接杆上的压力进行分析确保探针与待测工件的上边缘接触良好。第二手柄通过第二弹簧调节电容式位移传感器的间隙，使位移传感器能够正常工作。
3、本实用新型实施例提供的制耳率测量装置，采用了三爪自定心卡盘，可以将待测工件自动对中和夹持。
4、本实用新型实施例提供的制耳率测量装置还包括探针连接杆支柱，探针连接杆支柱对探针连接杆起支撑作用；可利用杠杆原理，通过左右移动探针连接杆支柱的位置，调节电容式位移传感器的测量范围，既保证了电容式位移传感器的测量精度又扩大了测量范围。
5、本实用新型实施例提供的制耳率测量装置，探针采用刀型探针，刀型探针与待测工件的上表面的接触面较小，提高了对待测工件制耳峰高度和制耳谷高度测量的准确性。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种制耳率测量装置，其特征在于，包括用于固定待测工件并带动待测工件自动旋转的动力及传动部分、探针、探针连接杆、探针连接杆支柱、位移传感器及数据处理器；
待测工件放置在所述动力及传动部分中，所述探针与待测工件的上边缘接触；
所述探针与所述探针连接杆的一端连接，所述探针连接杆的另一端与所述位移传感器连接；
所述位移传感器通过导线与所述数据处理器连接；
所述探针连接杆穿过所述探针连接杆支柱。
2.根据权利要求1所述的制耳率测量装置，其特征在于，还包括第一调节手柄、第二调节手柄、第一弹簧、第二弹簧及压力传感器；
所述第一调节手柄通过所述第一弹簧与所述探针连接杆连接；
所述第二调节手柄通过所述第二弹簧与所述探针连接杆连接；
所述压力传感器与所述探针连接杆刚性连接；
所述压力传感器通过导线与所述数据处理器连接。
3.根据权利要求1所述的制耳率测量装置，其特征在于，所述动力及传动部分包括动力设备、卡盘、动力传递杆及联轴器；
所述联轴器的一端与所述动力设备连接，另一端与所述动力传递杆的一端连接；
所述动力传递杆的另一端与所述卡盘的底部连接。
4.根据权利要求3所述的制耳率测量装置，其特征在于，所述卡盘为三爪自定心卡盘。
5.根据权利要求3所述的制耳率测量装置，其特征在于，还包括壳体；所述动力设备、联轴器、动力传递杆、探针连接杆、压力传感器、第一弹簧、第二弹簧及所述位移传感器均设置在所述壳体上。
6.根据权利要求3所述的制耳率测量装置，其特征在于，所述动力设备为电动机。
7.根据权利要求1所述的制耳率测量装置，其特征在于，所述探针为刀型探针。
8.根据权利要求1所述的制耳率测量装置，其特征在于，所述数据处理器为计算机。
9.根据权利要求1所述的制耳率测量装置，其特征在于，所述位移传感器为电容式位移传感器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103630565A (zh) * 2013-11-22 2014-03-12 武汉钢铁(集团)公司 一种用制耳倾向m值判别汽车板深冲性能的方法
CN104729410A (zh) * 2013-12-18 2015-06-24 上海宝钢工业技术服务有限公司 全自动镀锡板制耳率测高法检测仪
CN106311880A (zh) * 2015-06-29 2017-01-11 上海宝钢工业技术服务有限公司 用于镀锡板制耳率检测样品加工的一体化双工位制耳机
CN106323974A (zh) * 2015-06-29 2017-01-11 上海宝钢工业技术服务有限公司 镀锡板制耳率检测系统

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Patentee before: Wuhan Iron & Steel (Group) Corp.

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