CN208270594U - 低温步进送样机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低温步进送样机构，包括：保温箱、机架、入样组件、出样组件以及低温传输组件，机架安装在保温箱的上端，入样组件、出样组件以及低温传输组件均通过机架安装，由入样组件将试样从外部送入保温箱内，经过保温箱内的低温传输组件将试样从入样端步进送至出样端，再由出样组件将试样取出。试样在保温箱中运输时，相邻试样之间彼此不接触，避免了试样粘连问题；试样不与保温箱的箱体相接触，避免了试样卡滞问题；由于保温箱中试样的输送方式为步进循环式，故通过设置电机转速，可使试样由入样端移动到出样端所用时间与保温时长相同，从而实现第一个试样开始试验后，直至所有试样完成试验，中间无需停顿等待，连续不间断完成输送。

Description

低温步进送样机构

技术领域

本发明涉及金属材料试验装置领域，尤其涉及一种金属材料的夏比缺口低温冲击试验装置。

背景技术

对金属材料研究时，通常要进行金属材料的夏比缺口低温冲击试验，此时需要对金属材料试样进行低温保温处理，其中涉及到的一些技术规范及术语如下：

试验标准：ISO 148.1-2006金属材料夏比摆锤冲击试验，GB-T 229-2007金属夏比缺口冲击试验方法，ISO 1456等；

保温时长：试样处于低温保温介质中的实际时间；

试样转移时间：为保证试验在规定温度的±2℃的范围内进行，将试样由低温室中取出到试验完成的时间。

夏比缺口低温冲击试验的试样规格要求有限，常见试样规格大小仅有5*10*55mm和10*10*55mm两种类型棒材。

目前，低温室内移动试样的方式多采用气缸直接推送的方式。由入样气缸将试样推送至低温室内，再由推样气缸将试样往前推送一个试样距离，最后由出样气缸将试样推出低温室。现有的自动送样装置采用低温槽低温介质与试样隔绝的保温方式，且试样之间紧挨着在低温槽中转移输送。

a)由于试样在保温过程中不可避免的与室温空气长时间接触，并且在试样的输送过程中两试样之间无间隔贴合，空气中水汽在试样表面凝结，从而导致两试样粘连；

b)同样由于空气中水汽的影响，保温室的出口位置大量结冰导致在输送试样过程中出现卡滞现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种低温步进送样机构，解决试样在出入保温箱时出现的粘连及卡滞问题。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种低温步进送样机构，包括：保温箱、机架、入样组件、出样组件以及低温传输组件，机架安装在保温箱的上端，入样组件、出样组件以及低温传输组件均通过机架安装，由入样组件将试样从外部送入保温箱内，经过保温箱内的低温传输组件将试样从入样端步进送至出样端，再由出样组件将试样取出；

所述低温传输组件包括：设置在保温箱内的试样导轨、步进板和偏心轴以及设置在保温箱外的步进电机，试样导轨设有两条且相互平行，步进板位于两试样导轨之间，步进板上端面与试样导轨上端面左右间隔设置有凸块，偏心轴的一端从试样导轨侧面伸出，另一端插接在步进板一侧，步进电机通过传动件连接于偏心轴伸出试样导轨的一端，步进电机带动偏心轴一端旋转，使得偏心轴另一端能够带动步进板做圆周平动。

所述入样组件包括：入样气缸、入样滑块以及入样钩爪，入样气缸安装在机架上，入样气缸的动力杆向下伸出，入样滑块连接在入样气缸动力杆的底端，入样滑块的一侧固定连接入样钩爪的顶端，保温箱上开有入样口，由入样气缸带动入样钩爪出入入样口，将试样送至试样导轨入样端。

所述出样组件包括：出样气缸、出样滑块以及出样钩爪，出样气缸安装在机架上，出样气缸的动力杆向下伸出，出样滑块连接在出样气缸动力杆的底端，出样滑块的一侧固定连接出样钩爪的顶端，保温箱上开有出样口，由出样气缸带动出样钩爪出入出样口，将试样导轨出样端的试样取出。

所述保温箱包括：内外双层结构的内箱体和外箱体，内箱体的四周侧面及底面与外箱体之间留有空隙，空隙内填充形成保温层，保温箱的顶部装有保温板，保温板对应着内箱开口，该开口上盖有保温箱盖，入样口和出样口设在保温箱盖上。

所述机架包括：四角对称插固在保温箱盖上的四根支撑柱、安装在支撑柱顶端的一顶板以及固定在每两根支撑柱底端的左右对称两连接座，连接座位于内箱体内，从保温箱盖到连接座段的支撑柱上套有支撑轴套，入样气缸和出样气缸安装在顶板上。

所述试样导轨外侧装有导轨挡板，导轨挡板固定安装在两连接座上。

所述入样滑块的两侧插装有入样直线轴承，两入样直线轴承分别活套在左右一侧的两支撑柱上；所述出样滑块的两侧插装有出样直线轴承，两出样直线轴承分别活套在左右另一侧的两支撑柱上。

所述传动件包括：一根穿过保温箱的第一连杆、通过销轴铰接在连杆两端的第二连杆和第三连杆，第二连杆连接步进电机输出轴，第三连杆套接偏心轴一端。

所述入样钩爪的顶端设置有能够盖在入样口的入样口盖，所述出样钩爪的顶端设置有能够盖在出样口的出样口盖。

所述步进电机为双输出轴步进电机，其两端的输出轴分别连接有传动件和偏心轴，由两根偏心轴交替着带动步进板运动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

a.试样在保温箱中运输时，相邻试样之间彼此不接触，避免了试样粘连问题；

b.试样不与保温箱的箱体相接触，避免了试样卡滞问题；

c.由于保温箱中试样的输送方式为步进循环式，故通过设置电机转速，可使试样由入样端移动到出样端所用时间与保温时长相同，从而实现第一个试样开始试验后，直至所有试样完成试验，中间无需停顿等待，连续不间断完成输送。

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，其中：

图1为本发明较佳实施例的整体结构示意图；

图2为本发明较佳实施例的整体结构剖面图；

图3为本发明较佳实施例的保温箱结构示意图；

图4为本发明较佳实施例的机架、入样组件、低温传输组件、出样组件组装示意图；

图5为本发明较佳实施例的机架结构示意图；

图6为本发明较佳实施例的入样组件示意图；

图7为本发明较佳实施例的出样组件示意图；

图8为本发明较佳实施例的低温传输组件示意图。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述。较佳实施例中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等用语，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

请参见图1和图2，本发明较佳实施例设计的一种低温步进送样机构，其主要包括：保温箱、机架、入样组件、出样组件以及低温传输组件，机架安装在保温箱的上端，入样组件、出样组件以及低温传输组件均通过机架安装，由入样组件将试样从外部送入保温箱内，经过保温箱内的低温传输组件将试样从入样端连续不断的步进送至出样端，最后由出样组件将试样取出再后续处理，下面具体描述各构件及连接关系。

请参见图2和图3，保温箱包括：内外双层结构的内箱体11和外箱体12，内箱体的四周侧面及底面与外箱体之间留有空隙，空隙内填充形成保温层13，保温层13为聚四氟乙烯发泡保温材料。保温箱的顶部装有保温板14，保温板14对应着内箱体11开口，该开口上盖有保温箱盖16。在外箱体12的一侧设置有外箱侧盖15，便于打开外箱体12，为保温层13填加保温材料。内箱体11内设置有低温管17，低温管伸出保温箱与外部低温源连接。在保温箱上还装有搅拌系统，搅拌系统包括：安装在保温箱盖16上的搅拌电机18、设置在内箱体11内的搅拌桨19以及穿过保温箱盖16连接两者的连接件，搅拌系统使内箱体11内的温度更加均匀。

请参见图4和图5，机架包括：四角对称插固在保温箱盖16上的四根支撑柱21、安装在支撑柱21顶端的一顶板22以及固定在每两根支撑柱21底端的左右对称两连接座23，连接座23位于内箱体11内，从保温箱盖16到连接座23段的支撑柱21上套有支撑轴套24，为了稳固支撑支撑柱21。

请参见图6，入样组件包括：入样气缸31、入样滑块32以及入样钩爪33，入样气缸31安装在顶板22上，入样气缸31的动力杆向下伸出顶板22，入样滑块32通过入样气缸浮动接头34连接在入样气缸31动力杆的底端，由入样气缸31带动入样滑块32上下运动。为了确保入样滑块32运动的平稳性，入样滑块32的两侧插装有入样直线轴承35，两入样直线轴承35分别活套在左右一侧的两支撑柱21上，入样滑块32带着入样直线轴承35沿着支撑柱21上下滑动。入样滑块32的一侧通过钩爪连接块36固定连接入样钩爪33的顶端，入样滑块32带动入样钩爪33同步运动。保温箱盖16上开有配合入样钩爪33出入的入样口，入样钩爪33能够向上运动至其底端爪部伸出保温箱，此时试样即可被放置在爪部，入样钩爪33能够向下运动伸入保温箱至其底端爪部位于连接座23的一侧，此时试样即可被放在低温传输组件上。在入样钩爪33的顶端还设置有入样口盖37，在入样钩爪33伸入保温箱时，入样口盖37能够盖在入样口上，减少冷气损失。

请参见图7，出样组件包括：出样气缸41、出样滑块42以及出样钩爪43，出样气缸41安装在顶板22上，出样气缸41的动力杆向下伸出顶板22，出样滑块42通过出样气缸浮动接头44连接在出样气缸41动力杆的底端，由出样气缸41带动出样滑块42上下运动。为了确保出样滑块42运动的平稳性，出样滑块42的两侧插装有出样直线轴承45，两出样直线轴承45分别活套在左右另一侧的两支撑柱21上，出样滑块42带着出样直线轴承45沿着支撑柱21上下滑动。出样滑块42的一侧固定连接出样钩爪43的顶端，出样滑块42带动出样钩爪43同步运动，保温箱盖16上开有配合出样钩爪43出入的出样口，出样钩爪43能够向下运动伸入保温箱至其底端爪部位于连接座23的一侧，此时低温传输组件上的试样即可被运送放置在爪部，出样钩爪43能够向上运动至其底端爪部伸出保温箱，此时试样即可被取走进行试验。在出样钩爪43的顶端还设置有出样口盖46，在出样钩爪43伸入保温箱时，出样口盖46能够盖在出样口上，减少冷气损失。

请参见图2、图4和图8，低温传输组件包括：试样导轨51、步进板52、偏心轴53以及步进电机54。试样导轨51设有两条且相互平行，在试样导轨51外侧装有导轨挡板55，导轨挡板55固定安装在两连接座23上，试样导轨51的上端面左右等间隔设置有凸块511，每相邻的两凸块511之间可以放置一个试样。步进板52的上端面与试样导轨51的上端面形状相同，步进板52位于两平行的试样导轨51之间，偏心轴53为两段轴结构，其两段轴的中心轴线不在同一条直线上，偏心轴53的一端从导轨挡板55侧面开的轴孔伸出，另一端插接在步进板52一侧。步进电机54安装在保温箱盖16上，步进电机54通过传动件连接于偏心轴53伸出轴孔的一端，步进电机54带动偏心轴53一端旋转，由于偏心轴53两端非同一中心轴线，使得偏心轴53另一端能够带动步进板52做圆周平动。传输试样时，入样组件将试样放置在试样导轨一端，此时步进板的高度不能高于试样导轨；之后偏心轴带动步进板圆周平动，步进板向前及向上运动，直至步进板高过试样导轨并将试样抬起；步进板向前运动一个位置后，再向下运动将试样放回到试样导轨，此时试样正好向前输送的一个位置；而处于试样导轨另一端最后一个位置的试样会被出样组件不断的取走。

更进一步地，传动件包括：一根穿过保温箱盖16的第一连杆56、通过销轴铰接在连杆56两端的第二连杆57和第三连杆58，上端的第二连杆57连接步进电机54输出轴，下端的第三连杆58套接偏心轴53伸出轴孔的一端。

更进一步地，步进电机54为双输出轴步进电机，其两端的输出轴分别连接有传动件和偏心轴，由两根偏心轴交替着带动步进板运动。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种低温步进送样机构，其特征在于，包括：保温箱、机架、入样组件、出样组件以及低温传输组件，机架安装在保温箱的上端，入样组件、出样组件以及低温传输组件均通过机架安装，由入样组件将试样从外部送入保温箱内，经过保温箱内的低温传输组件将试样从入样端步进送至出样端，再由出样组件将试样取出；

所述低温传输组件包括：设置在保温箱内的试样导轨、步进板和偏心轴以及设置在保温箱外的步进电机，试样导轨设有两条且相互平行，步进板位于两试样导轨之间，步进板上端面与试样导轨上端面左右间隔设置有凸块，偏心轴的一端从试样导轨侧面伸出，另一端插接在步进板一侧，步进电机通过传动件连接于偏心轴伸出试样导轨的一端，步进电机带动偏心轴一端旋转，使得偏心轴另一端能够带动步进板做圆周平动。

2.根据权利要求1所述的低温步进送样机构，其特征在于，所述入样组件包括：入样气缸、入样滑块以及入样钩爪，入样气缸安装在机架上，入样气缸的动力杆向下伸出，入样滑块连接在入样气缸动力杆的底端，入样滑块的一侧固定连接入样钩爪的顶端，保温箱上开有入样口，由入样气缸带动入样钩爪出入入样口，将试样送至试样导轨入样端。

3.根据权利要求1所述的低温步进送样机构，其特征在于，所述出样组件包括：出样气缸、出样滑块以及出样钩爪，出样气缸安装在机架上，出样气缸的动力杆向下伸出，出样滑块连接在出样气缸动力杆的底端，出样滑块的一侧固定连接出样钩爪的顶端，保温箱上开有出样口，由出样气缸带动出样钩爪出入出样口，将试样导轨出样端的试样取出。

4.根据权利要求2或3所述的低温步进送样机构，其特征在于，所述保温箱包括：内外双层结构的内箱体和外箱体，内箱体的四周侧面及底面与外箱体之间留有空隙，空隙内填充形成保温层，保温箱的顶部装有保温板，保温板对应着内箱开口，该开口上盖有保温箱盖，入样口和出样口设在保温箱盖上。

5.根据权利要求4所述的低温步进送样机构，其特征在于，所述机架包括：四角对称插固在保温箱盖上的四根支撑柱、安装在支撑柱顶端的一顶板以及固定在每两根支撑柱底端的左右对称两连接座，连接座位于内箱体内，从保温箱盖到连接座段的支撑柱上套有支撑轴套，入样气缸和出样气缸安装在顶板上。

6.根据权利要求5所述的低温步进送样机构，其特征在于，所述试样导轨外侧装有导轨挡板，导轨挡板固定安装在两连接座上。

7.根据权利要求5所述的低温步进送样机构，其特征在于，所述入样滑块的两侧插装有入样直线轴承，两入样直线轴承分别活套在左右一侧的两支撑柱上；所述出样滑块的两侧插装有出样直线轴承，两出样直线轴承分别活套在左右另一侧的两支撑柱上。

8.根据权利要求1所述的低温步进送样机构，其特征在于，所述传动件包括：一根穿过保温箱的第一连杆、通过销轴铰接在连杆两端的第二连杆和第三连杆，第二连杆连接步进电机输出轴，第三连杆套接偏心轴一端。

9.根据权利要求2或3所述的低温步进送样机构，其特征在于，所述入样钩爪的顶端设置有能够盖在入样口的入样口盖，所述出样钩爪的顶端设置有能够盖在出样口的出样口盖。

10.根据权利要求1所述的低温步进送样机构，其特征在于，所述步进电机为双输出轴步进电机，其两端的输出轴分别连接有传动件和偏心轴，由两根偏心轴交替着带动步进板运动。