CN216160291U - 一种紧凑型压痕仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种紧凑型压痕仪，该紧凑型压痕仪包括横向驱动机构、纵向驱动机构、压力传感器以及压杆头。上述紧凑型压痕仪在工作过程中，驱动电机通过减速机与圆锥齿轮驱动连接，螺旋伞齿轮与圆锥齿轮相啮合，螺旋伞齿轮转动从而驱动圆锥齿轮转动并带动梯形丝杠螺母转动，梯形丝杠螺母转动从而驱动滑动丝杠上下移动。滑动丝杠通过卡槽体、压力传感器以及驱动体驱动压杆头穿出穿孔对待检测产品进行挤压处理。压力传感器设置在驱动体与卡槽体之间，驱动体与卡槽体均与压力传感器抵接，压力传感器通过反向作用力测得紧凑型压痕仪施加在待检测产品上的压力。上述紧凑型压痕仪结构紧凑简练、设计精妙、占用的空间小、便于携带、适用范围宽广。

Description

一种紧凑型压痕仪

技术领域

本实用新型涉及压痕仪领域，特别是涉及紧凑型压痕仪。

背景技术

压痕测试仪是一种用于材料科学领域的计量仪器。压痕仪主要用于测量金属材料微观与介观之间的力学性能。当前压痕类仪器体型都是比较的硕大，关键的原因是因为其内部的加力结构和选用的机械结构方式导致整机的体型无法小型化，在保证加卸载结构的稳定上不断的增加相应的硬件，从而让仪器的体型变得较高或者体积较的大。

然而，一方面，体积较大的压痕仪不便于携带，不便于运输和移动。限制了体积较大的压痕仪的适用范围。另一方面，体积较大的压痕仪所占用的空间比较大，在有限的空间内的使用就受到了限制。

实用新型内容

基于此，有必要针对体积较大的压痕仪不便于携带，所占用的空间比较大，在有限的空间内的使用就受到了限制的技术问题，提供一种紧凑型压痕仪。

一种紧凑型压痕仪，该紧凑型压痕仪包括：横向驱动机构、纵向驱动机构、压力传感器以及压杆头；

所述横向驱动机构包括驱动电机、电机固定架、减速机以及圆锥齿轮；所述驱动电机通过所述减速机与所述圆锥齿轮驱动连接；

所述纵向驱动机构包括螺旋伞齿轮、顶盖、梯形丝杠螺母、滑动丝杠、卡槽体、驱动体、拉伸弹簧以及机架壳体；所述螺旋伞齿轮、所述梯形丝杠螺母、所述滑动丝杠、所述卡槽体以及所述驱动体均收容于所述机架壳体中；所述螺旋伞齿轮与所述顶盖转动连接，所述顶盖与所述机架壳体连接；所述驱动电机通过所述电机固定架与所述机架壳体连接；

所述螺旋伞齿轮与所述圆锥齿轮相啮合，所述梯形丝杠螺母与所述螺旋伞齿轮相适配，所述梯形丝杠螺母插设于所述螺旋伞齿轮中并与所述螺旋伞齿轮连接；所述滑动丝杠与所述梯形丝杠螺母相适配，所述滑动丝杠部分插设于所述梯形丝杠螺母中，所述梯形丝杠螺母与所述滑动丝杠驱动连接；所述滑动丝杠远离所述梯形丝杠螺母的一端与所述卡槽体连接；所述卡槽体通过所述拉伸弹簧与所述驱动体弹性连接；所述压力传感器设置在所述驱动体与所述卡槽体之间，所述驱动体与所述卡槽体均与所述压力传感器抵接，所述驱动体远离所述卡槽体的一端与所述压杆头连接；所述驱动体与所述机架壳体滑动连接；所述机架壳体远离所述顶盖的一端开设有穿孔；所述滑动丝杠通过所述卡槽体、所述压力传感器以及所述驱动体驱动所述压杆头穿入或穿出所述穿孔。

在其中一个实施例中，所述驱动电机为步进电机。

在其中一个实施例中，所述驱动电机为伺服电机。

在其中一个实施例中，所述圆锥齿轮上设置有一端开口的中空连接轴，所述连接轴的侧壁上开设有卡接口，所述减速机的驱动轴上设置有卡位块，所述减速机的驱动轴与所述连接轴相适配，所述减速机的驱动轴插入所述连接轴中且所述卡位块插设于所述卡接口中。

在其中一个实施例中，所述横向驱动机构还包括深沟球轴承，所述深沟球轴承与所述连接轴相适配，所述连接轴通过所述深沟球轴承与所述机架壳体转动连接。

在其中一个实施例中，所述横向驱动机构还包括连轴轴套，所述连接轴插设于所述连轴轴套中，所述连轴轴套的一端与所述电机固定架连接，所述连轴轴套的另一端与所述深沟球轴承抵接。

在其中一个实施例中，所述纵向驱动机构还包括平键，所述梯形丝杠螺母的外壁上开设有第一键口，所述螺旋伞齿轮的内壁上开设有第二键口，所述第一键口和所述第二键口均与所述平键相适配，所述平键部分插设于所述第一键口且部分插设于所述第二键口将所述梯形丝杠螺母和所述螺旋伞齿轮连接在一起。

在其中一个实施例中，所述纵向驱动机构还包括推力滚针轴承，所述螺旋伞齿轮通过所述推力滚针轴承与所述顶盖转动连接。

在其中一个实施例中，所述驱动体远离所述压杆头的一端开设有容置槽，所述容置槽与所述压力传感器相适配，所述压力传感器收容在所述容置槽中。

在其中一个实施例中，所述纵向驱动机构包括两个所述拉伸弹簧，两个所述拉伸弹簧分别设置在所述卡槽体的两边，所述卡槽体通过两个所述拉伸弹簧与所述驱动体弹性连接

上述紧凑型压痕仪在工作过程中，驱动电机通过减速机与圆锥齿轮驱动连接，螺旋伞齿轮与圆锥齿轮相啮合，螺旋伞齿轮转动从而驱动圆锥齿轮转动并带动梯形丝杠螺母转动，梯形丝杠螺母转动从而驱动滑动丝杠上下移动。滑动丝杠通过卡槽体、压力传感器以及驱动体驱动压杆头穿出穿孔对待检测产品进行挤压处理。压力传感器设置在驱动体与卡槽体之间，驱动体与卡槽体均与压力传感器抵接，压力传感器通过反向作用力测得紧凑型压痕仪施加在待检测产品上的压力。上述紧凑型压痕仪结构紧凑简练、设计精妙、占用的空间小、便于携带、适用范围宽广。

附图说明

图1为一个实施例中紧凑型压痕仪的结构示意图；

图2为图1实施例中紧凑型压痕仪另一视角的结构示意图；

图3为一个实施例中紧凑型压痕仪的拆解结构示意图；

图4为一个实施例中紧凑型压痕仪的部分结构示意图；

图5为图4实施例中部分紧凑型压痕仪的拆解结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请一并参阅图1至图5，本实用新型提供了一种紧凑型压痕仪10，该紧凑型压痕仪10包括横向驱动机构100、纵向驱动机构200、压力传感器300以及压杆头400。

横向驱动机构100包括驱动电机110、电机固定架120、减速机130以及圆锥齿轮140。驱动电机110通过减速机130与圆锥齿轮140驱动连接。在本实施例中，驱动电机110为步进电机。在另一个实施例中，驱动电机110为伺服电机。

纵向驱动机构200包括螺旋伞齿轮210、顶盖220、梯形丝杠螺母230、滑动丝杠240、卡槽体250、驱动体260、拉伸弹簧270以及机架壳体280。螺旋伞齿轮210、梯形丝杠螺母230、滑动丝杠240、卡槽体250以及驱动体260均收容于机架壳体280中。螺旋伞齿轮210与顶盖220转动连接，在本实施例中，纵向驱动机构200还包括推力滚针轴承211，螺旋伞齿轮210通过推力滚针轴承 211与顶盖220转动连接。顶盖220与机架壳体280连接。驱动电机110通过电机固定架120与机架壳体280连接。

螺旋伞齿轮210与圆锥齿轮140相啮合，梯形丝杠螺母230与螺旋伞齿轮 210相适配，梯形丝杠螺母230插设于螺旋伞齿轮210中并与螺旋伞齿轮210连接。滑动丝杠240与梯形丝杠螺母230相适配，滑动丝杠240部分插设于梯形丝杠螺母230中，梯形丝杠螺母230与滑动丝杠240驱动连接。滑动丝杠240 远离梯形丝杠螺母230的一端与卡槽体250连接。卡槽体250通过拉伸弹簧270 与驱动体260弹性连接。在本实施例中，纵向驱动机构200包括两个拉伸弹簧 270，两个拉伸弹簧270分别设置在卡槽体250的两边，卡槽体250通过两个拉伸弹簧270与驱动体260弹性连接。压力传感器300设置在驱动体260与卡槽体250之间，驱动体260与卡槽体250均与压力传感器300抵接。在本实施例中，驱动体260远离压杆头400的一端开设有容置槽202，容置槽202与压力传感器300相适配，压力传感器300收容在容置槽202中。驱动体260远离卡槽体250的一端与压杆头400连接。驱动体260与机架壳体280滑动连接。机架壳体280远离顶盖220的一端开设有穿孔201。滑动丝杠240通过卡槽体250、压力传感器300以及驱动体260驱动压杆头400穿入或穿出穿孔201。

为了增加横向驱动机构100的工作稳定性，在其中一个实施例中，圆锥齿轮140上设置有一端开口的中空连接轴141，连接轴141的侧壁上开设有卡接口 101，减速机130的驱动轴131上设置有卡位块132，减速机130的驱动轴131 与连接轴141相适配，减速机130的驱动轴131插入连接轴141中且卡位块132 插设于卡接口101中。减速机130的驱动轴131转动可以稳定地驱动连接轴141 转动，从而稳定地驱动圆锥齿轮140转动。如此，圆锥齿轮140上设置的连接轴141增加了横向驱动机构100的工作稳定性。

为了进一步地增加横向驱动机构100的工作稳定性，在其中一个实施例中，横向驱动机构100还包括深沟球轴承150，深沟球轴承150与连接轴141相适配，连接轴141通过深沟球轴承150与机架壳体280转动连接。在其中一个实施例中，横向驱动机构100还包括连轴轴套160，连接轴141插设于连轴轴套160中，连轴轴套160的一端与电机固定架120连接，连轴轴套160的另一端与深沟球轴承抵接。

为了增加螺旋伞齿轮210和梯形丝杠螺母230之间的连接稳定性，在其中一个实施例中，纵向驱动机构200还包括平键290，梯形丝杠螺母230的外壁上开设有第一键口203，螺旋伞齿轮210的内壁上开设有第二键口204，第一键口 203和第二键口204均与平键290相适配，平键290部分插设于第一键口203且部分插设于第二键口204将梯形丝杠螺母230和螺旋伞齿轮210连接在一起。如此，平键290增加了螺旋伞齿轮210和梯形丝杠螺母230之间的连接稳定性。

上述紧凑型压痕仪10在工作过程中，驱动电机110通过减速机130与圆锥齿轮140驱动连接，螺旋伞齿轮210与圆锥齿轮140相啮合，螺旋伞齿轮210 转动从而驱动圆锥齿轮140转动并带动梯形丝杠螺母230转动，梯形丝杠螺母 230转动从而驱动滑动丝杠240上下移动。滑动丝杠240通过卡槽体250、压力传感器300以及驱动体260驱动压杆头400穿出穿孔201对待检测产品作压入试样表面处理。压力传感器300设置在驱动体260与卡槽体250之间，驱动体 260与卡槽体250均与压力传感器300抵接，压力传感器300通过反向作用力测得紧凑型压痕仪10施加在待检测产品上的压力。上述紧凑型压痕仪10结构紧凑简练、设计精妙、占用的空间小、便于携带、适用范围宽广。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种紧凑型压痕仪，其特征在于，包括：横向驱动机构、纵向驱动机构、压力传感器以及压杆头；

所述横向驱动机构包括驱动电机、电机固定架、减速机以及圆锥齿轮；所述驱动电机通过所述减速机与所述圆锥齿轮驱动连接；

所述纵向驱动机构包括螺旋伞齿轮、顶盖、梯形丝杠螺母、滑动丝杠、卡槽体、驱动体、拉伸弹簧以及机架壳体；所述螺旋伞齿轮、所述梯形丝杠螺母、所述滑动丝杠、所述卡槽体以及所述驱动体均收容于所述机架壳体中；所述螺旋伞齿轮与所述顶盖转动连接，所述顶盖与所述机架壳体连接；所述驱动电机通过所述电机固定架与所述机架壳体连接；

所述螺旋伞齿轮与所述圆锥齿轮相啮合，所述梯形丝杠螺母与所述螺旋伞齿轮相适配，所述梯形丝杠螺母插设于所述螺旋伞齿轮中并与所述螺旋伞齿轮连接；所述滑动丝杠与所述梯形丝杠螺母相适配，所述滑动丝杠部分插设于所述梯形丝杠螺母中，所述梯形丝杠螺母与所述滑动丝杠驱动连接；所述滑动丝杠远离所述梯形丝杠螺母的一端与所述卡槽体连接；所述卡槽体通过所述拉伸弹簧与所述驱动体弹性连接；所述压力传感器设置在所述驱动体与所述卡槽体之间，所述驱动体与所述卡槽体均与所述压力传感器抵接，所述驱动体远离所述卡槽体的一端与所述压杆头连接；所述驱动体与所述机架壳体滑动连接；所述机架壳体远离所述顶盖的一端开设有穿孔；所述滑动丝杠通过所述卡槽体、所述压力传感器以及所述驱动体驱动所述压杆头穿入或穿出所述穿孔。

2.根据权利要求1所述的紧凑型压痕仪，其特征在于，所述驱动电机为步进电机。

3.根据权利要求1所述的紧凑型压痕仪，其特征在于，所述驱动电机为伺服电机。

4.根据权利要求1所述的紧凑型压痕仪，其特征在于，所述圆锥齿轮上设置有一端开口的中空连接轴，所述连接轴的侧壁上开设有卡接口，所述减速机的驱动轴上设置有卡位块，所述减速机的驱动轴与所述连接轴相适配，所述减速机的驱动轴插入所述连接轴中且所述卡位块插设于所述卡接口中。

5.根据权利要求4所述的紧凑型压痕仪，其特征在于，所述横向驱动机构还包括深沟球轴承，所述深沟球轴承与所述连接轴相适配，所述连接轴通过所述深沟球轴承与所述机架壳体转动连接。

6.根据权利要求5所述的紧凑型压痕仪，其特征在于，所述横向驱动机构还包括连轴轴套，所述连接轴插设于所述连轴轴套中，所述连轴轴套的一端与所述电机固定架连接，所述连轴轴套的另一端与所述深沟球轴承抵接。

7.根据权利要求1所述的紧凑型压痕仪，其特征在于，所述纵向驱动机构还包括平键，所述梯形丝杠螺母的外壁上开设有第一键口，所述螺旋伞齿轮的内壁上开设有第二键口，所述第一键口和所述第二键口均与所述平键相适配，所述平键部分插设于所述第一键口且部分插设于所述第二键口将所述梯形丝杠螺母和所述螺旋伞齿轮连接在一起。

8.根据权利要求1所述的紧凑型压痕仪，其特征在于，所述纵向驱动机构还包括推力滚针轴承，所述螺旋伞齿轮通过所述推力滚针轴承与所述顶盖转动连接。

9.根据权利要求1所述的紧凑型压痕仪，其特征在于，所述驱动体远离所述压杆头的一端开设有容置槽，所述容置槽与所述压力传感器相适配，所述压力传感器收容在所述容置槽中。

10.根据权利要求1所述的紧凑型压痕仪，其特征在于，所述纵向驱动机构包括两个所述拉伸弹簧，两个所述拉伸弹簧分别设置在所述卡槽体的两边，所述卡槽体通过两个所述拉伸弹簧与所述驱动体弹性连接。

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