CN204758421U - 一种全自动洛氏硬度计 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种物理测量装置，公开一种全自动洛氏硬度计，包括机架主体，还包括固定在所述机架主体下端，往上延伸设置的工作平台，和固定在所述机架主体上端，往下延伸设置的检测主体，其中，所述工作平台还包括固定在所述机架主体下端内部的升降机构，和在升降机构的驱动下，可伸缩的升降杆，以及固定在升降杆顶端，可沿所述机架主体的横向，或者纵向自由移动的自动平台。利用拉压力传感器作为测试力加载装置，在程序控制下，靠步进电机驱动，通过同步带轮及齿轮传动，实现全自动测量的高效洛氏硬度计，能过实现一次多点、多件的测量任务。

Description

一种全自动洛氏硬度计

技术领域

本实用新型涉及一种物理测量装置，特别涉及一种全自动洛氏硬度计。

背景技术

洛氏硬度测量是目前最为普遍的硬度检测方法之一，洛氏硬度测量是在洛氏硬度计上进行的。洛氏硬度计是以压痕塑性变形深度来确定硬度值指标。传统的硬度计采用的是砝码和杠杆加载，通过百分表进行测量，该装置的缺点是档位少，加工样品多，空间占用大，调试繁琐。

申请号为CN201420119481.3，名称为一种洛氏硬度计电机加载测量机构的专利中，通过主轴螺杆和丝母让电机的旋转运动转换成上下运动，主轴上弹簧避免螺纹中间隙对主轴位移量测量产生影响，主轴上连接板与导向杆相连能有效地使主轴在升降过程中的摆动量减少，提高主轴升降过程中的稳定性，称重传感器的配合可得到稳定、重复性好的加载力值，由于此结构不需要砝码，所以安装调试过程中不需修正砝码、不需调整砝码，在使用过程中也不会有砝码移位等问题。

上述专利文献的技术方案中，主轴的上下运动依靠人工来操作，既费时又费工，而且会有误操作的危险。同时，每次只能处理单个样品，每换一次样品需要重新定位和校准，无法处理多点、多件的测量任务，效率低下。

实用新型内容

本实用新型提供了一种全自动洛氏硬度计，利用拉压力传感器作为测试力的加载装置，在程序控制下，靠步进电机驱动，通过同步带及齿轮传动，带动丝杆上下位移,可实现自动的测量检测，能过实现一次多点、多件的测量任务。。

为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种全自动洛氏硬度计，包括机架主体，固定在所述机架主体下端，往上延伸设置的工作平台，和固定在所述机架主体上端，往下延伸设置的检测主体，其中，所述工作平台还包括固定在所述机架主体下端内部的升降机构，和在升降机构的驱动下，可伸缩的升降杆，以及固定在升降杆顶端，可沿所述机架主体的横向，或者纵向自由移动的自动平台。

优选地，所述升降杆的底端固定在所述机架主体的底座上，所述升降机构包括固定在所述机架主体底座内的步进电机，和夹设在所述步进电机和升降杆之间的同步带轮，所述同步带轮分别与所述步进电机和所述升降杆啮合。

优选地，所述升降杆为外周面加工有螺纹的升降丝杆。

优选地，所述自动平台包括可驱动整个自动平台沿X轴向移动的X轴驱动电机，和驱动整个自动平台沿Y轴向移动的Y轴驱动电机，其中，X轴向为所述机架主体的横向延伸方向，Y轴向为所述机架主体的纵向延伸方向。

优选地，所述检测主体包括减速步进电机、同步带轮、丝杠螺母、主轴连杆、连接杆、位移传感器、力传感器和固定压头，其中，减速步进电机和主轴连杆间隔的设置在所述机座主体的上端内部，丝杆螺母套设在主轴连杆的外周面上，同步带轮夹设于减速步进电机和丝杆螺母之间，与减速步进电机和丝杆螺母相啮合；主轴连杆的下端连接有连接杆，所述连接杆另外一端末端固定有位移传感器；用来抵靠待检测物，通过挤压待检测物件，使之产生塑性变形的固定压头固定在所述主轴连杆的最下端，在所述固定压头和主轴连杆之间，还夹设有力传感器。

优选地，所述力传感器可自由的选择预加载的力值，作为实验测试力的加载装置。

优选地，所述力传感器可选力值为150kg、100kg、60kg、45kg、30kg、10kg、3kg不同力值中的一种或多种。

优选地，所述力传感器采用150KG的力值作为预加载力，作为常规检测的预加载力进行实验检测。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和有益效果：全自动洛氏硬度计，利用拉压力传感器作为测试力加载装置，在程序控制下，靠步进电机驱动，通过同步带轮及齿轮传动，带动丝杆上下位移,自动升降，既省力，又能避免应为误操作带来的危险，实现全自动测量的高效洛氏硬度计，能过实现一次多点、多件的测量任务。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种全自动洛氏硬度计的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种全自动洛氏硬度计工作平台的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种全自动洛氏硬度计升降机构的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种全自动洛氏硬度计检测主体的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

请参考图1到图4，图1为本实用新型实施例提供的一种全自动洛氏硬度计的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的一种全自动洛氏硬度计工作平台的结构示意图；图3为本实用新型实施例提供的一种全自动洛氏硬度计升降机构的结构示意图；图4为本实用新型实施例提供的一种全自动洛氏硬度计检测主体的结构示意图。

如图1所示，一种全自动洛氏硬度计，包括机架主体10、固定在机架主体10下端，往上延伸设置的工作平台20，和固定在机架主体10上端，往下延伸设置的检测主体30。其中，工作平台20还包括固定在机架主体10下端内部的升降机构21，在升降机构21的驱动下，可伸缩的升降杆22，以及固定在升降杆22顶端，可沿所述机架主体10的横向，或者纵向自由的移动的自动平台23。在升降机构21的作用下，驱动升降杆22沿预设轨迹伸缩，带动自动平台23自动升降。与此同时，在自动平台23在自身驱动机构作用下，可沿机架主体10的横向，或者纵向自由的移动，使得整个工作平台20可立体的控制与检测主体30之间的距离，实现多点处理，一次性可处理多件的测量任务，从而极大的提高了整个自动洛氏硬度计的检测精度和效率。

如图3所示，升降杆22的底端固定在机架主体10的底座上，升降机构21包括固定在机架主体10底座内的步进电机211，和夹设在步进电机211和升降杆22之间的同步带轮212，同步带轮212分别与步进电机211和升降杆22啮合，将步进电机211的旋转运动，转换成升降杆22上下运动，驱动升降杆22上下伸缩，从而带动自动平台23的上下升降。较佳地，升降杆22为外周面加工有螺纹的升降丝杆。

如图2所示，自动平台23包括可驱动整个自动平台23沿X轴向移动的X轴驱动电机231，和可驱动整个自动平台23沿Y轴向移动的Y轴驱动电机232，其中，X轴向为机架主体10的横向延伸方向，如图2中从左往右的延伸方向，Y轴向为机架主体10的纵向延伸方向，如图2中从下往上的延伸方向。

如图4所示，检测主体30固定在机座主体10的上端，包括减速步进电机31、同步带轮32、丝杠螺母33、主轴连杆34、连接杆35、位移传感器36、力传感器37和固定压头38，其中，减速步进电机31和主轴连杆34间隔的设置在机座主体10的上端内部，丝杆螺母33套设在主轴连杆34的外周面上，同步带轮32夹设于减速步进电机31和丝杆螺母33之间，与减速步进电机31和丝杆螺母33相啮合；主轴连杆34的下端连接有连接杆35，连接杆35另外一端末端固定有位移传感器36；用来抵靠待检测物，通过挤压待检测物件，使之产生塑性变形的固定压头38固定在主轴连杆34的最下端，在固定压头38和主轴连杆34之间，还夹设有力传感器37，通过力传感器37可选择的不同大小的预设加载力，方便检测不同的样品，极大的方便了实验检测加载力的控制，避免误操作带来的危险。

可选地，力传感器37可在适当范围内，自由的选择预加载的力值，作为实验测试力的加载装置。例如，可以是150kg、100kg、60kg、45kg、30kg、10kg、3kg不同力值中的一种或多种。较佳地，力传感器37是采用150KG的力值作为预加载力，作为常规检测的预加载力进行实验检测。

在程序控制下，减速步进电机31通过同步带轮32，与丝杠螺母33和主轴连杆34联动，带动设置在主轴连杆34下端的固定压头34，和设置在主连杆35末端的位移传感器36，上下移动，从而实现对待检测物体的自动回到归零位置，进行预加载，力传感器37将预设的压力值传递到固定压头36上。如果通过对硬度计预设的归零位置的控制设置，将同批次的样品指定相同的归零位置。这样，在完成一个样品的检测后，固定压头36无需回到归零位置，可直接在样品之间相对的移动位置，实现即时的再次检测作业，连续的完成单次批量处理，无需重新定位和校准，可处理多点、多件的测量任务，极大的提高了检测的效率。

本实用新型中通过将力传感器37直接设置在固定压头38的正上方，检测过程中加载的力很稳定，同时能够在控制软件里随意控制加载力的档位，无需通过机械结构实现，降低了加工成本，与此同时，使用了减速步进电机31和同步带轮32，转速可以由控制软件控制，可以去除调档和缓冲器等结构，使结构更简化。

通过控制软件，操控步进电机211的旋转，可精准的控制升降杆22上升，控制工作平台20与检测主体30之间的距离。同时，通过设置在上端的位移传感器36实时反馈固定压头35与待检测样品的距离，从待检测样品刚开始接触到发生塑性变形的整个过程，均直观的同控制软件实时反馈出来。通过控制软件预设的位置，压力传感器37施加初始力值，记录位移传感器36的初始值，改变压力传感器37的加载力值，直到实验力值并保持挤压一定时间后，卸载到初始值，读取此时的位移传感器36的最终值，通过位移传感器36两次测量的差值，控制软件调用内部的算法，计算出待检测样品的硬度值，从而完成一次硬度检测的作业，整个过程，在控制软件内，预设好相关步骤的参数，可实现整个硬度检测过程中全自动化作业。

本实用新型虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种全自动洛氏硬度计，包括机架主体，其特征在于，还包括固定在所述机架主体下端，往上延伸设置的工作平台，和固定在所述机架主体上端，往下延伸设置的检测主体，其中，所述工作平台还包括固定在所述机架主体下端内部的升降机构，和在升降机构的驱动下，可伸缩的升降杆，以及固定在升降杆顶端，可沿所述机架主体的横向，或者纵向自由移动的自动平台。

2.根据权利要求1所述的全自动洛氏硬度计，其特征在于，所述升降杆的底端固定在所述机架主体的底座上，所述升降机构包括固定在所述机架主体底座内的步进电机，和夹设在所述步进电机和升降杆之间的同步带轮，所述同步带轮分别与所述步进电机和所述升降杆啮合。

3.根据权利要求2所述的全自动洛氏硬度计，其特征在于，所述升降杆为外周面加工有螺纹的升降丝杆。

4.根据权利要求1所述的全自动洛氏硬度计，其特征在于，所述自动平台包括可驱动整个自动平台沿X轴向移动的X轴驱动电机，和驱动整个自动平台沿Y轴向移动的Y轴驱动电机，其中，X轴向为所述机架主体的横向延伸方向，Y轴向为所述机架主体的纵向延伸方向。

5.根据权利要求1所述的全自动洛氏硬度计，其特征在于，所述检测主体包括减速步进电机、同步带轮、丝杠螺母、主轴连杆、连接杆、位移传感器、力传感器和固定压头，其中，减速步进电机和主轴连杆间隔的设置在所述机座主体的上端内部，丝杆螺母套设在主轴连杆的外周面上，同步带轮夹设于减速步进电机和丝杆螺母之间，与减速步进电机和丝杆螺母相啮合；主轴连杆的下端连接有连接杆，所述连接杆另外一端末端固定有位移传感器；用来抵靠待检测物，通过挤压待检测物件，使之产生塑性变形的固定压头固定在所述主轴连杆的最下端，在所述固定压头和主轴连杆之间，还夹设有力传感器。

6.根据权利要求5所述的全自动洛氏硬度计，其特征在于，所述力传感器可自由的选择预加载的力值，作为实验测试力的加载装置。

7.根据权利要求6所述的全自动洛氏硬度计，其特征在于，所述力传感器可选力值为150kg、100kg、60kg、45kg、30kg、10kg、3kg不同力值中的一种或多种。

8.根据权利要求7所述的箱体，其特征在于，所述力传感器采用150KG的力值作为预加载力，作为常规检测的预加载力进行实验检测。