CN217385170U - 一种用于焊缝撕裂力测量的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于焊缝撕裂力测量的装置，其包括：测量支架；液压缸，其设于所述测量支架上，其在测量过程中向待测样块施加压力；力传感器，其设于所述液压缸上，以测量撕裂力的数值；两自由度夹具，其设于所述测量支架上，并位于所述液压缸的下方；其中所述两自由度夹具包括：固定设置的夹具平台，其上设有Y方向导轨；Y方向滑动平台，设于所述夹具平台上，并能够沿着Y方向导轨在夹具平台上滑动，所述Y方向滑动平台上设有X方向导轨；X方向滑动平台，其设于Y方向滑动平台上，并能够沿着X方向导轨在Y方向滑动平台上滑动；样块夹具，其设于X方向滑动平台上，用以夹持固定待测样块。

Description

一种用于焊缝撕裂力测量的装置

技术领域

本实用新型涉及一种测量装置，尤其涉及一种焊缝撕裂力测量装置。

背景技术

近年来，在全球向着绿色能源发展的背景下，汽车产业也迎来了绿色发展的新革命，越来越多的汽车生产厂商开始研发生产新能源电动汽车，新能源电动汽车也逐步走进了消费者的视野之中。

为了解决电动汽车的难题之一的续航问题，以高强度、轻量化、抗腐蚀为特点的铝合金成为了动力电池框架制造的不二选择，铝合金的应用给动力电池提供了安全保障，其不仅可以有效降低车辆的重量，还能够提高电动汽车的续航里程。

虽然铝合金有着上述的众多优点，但是其对于生产技术有着严格的要求，尤其铝合金的焊接，被称之为世界性的难题。其中，铝合金焊缝质量，尤其是内部质量，决定着焊缝的强度，进而关系整个动力电池的安全性能，是必须给予极大重视的关键质量要素。

在当前现有技术中，对铝合金焊缝内部质量的评价手段主要就是焊缝金相，即将焊缝切割后进行腐蚀来判断焊缝截面质量，整个过程费时费力且仅可评判一个焊缝截面的质量，同时金相结果也无法与焊缝强度直接关联，有着耗时长、结果片面的局限性，对动力电池的生产产生不可忽视的负面影响。

因此，为了解决上述现有技术所存在的技术问题，本实用新型提出了一种用于焊缝撕裂力测量的装置，其结构简单，操作方便快捷，可以作为铝焊接焊缝金相评价的重要补充，快速获知焊缝强度信息，指导焊缝优化，保证焊缝质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于焊缝撕裂力测量的装置，该用于焊缝撕裂力测量的装置结构简单，操作方便快捷，其可以作为铝焊接焊缝金相评价的重要补充，快速获知焊缝强度信息，指导焊缝优化，保证焊缝质量。

为了实现上述目的，本实用新型提出了一种用于焊缝撕裂力测量的装置，其包括：

测量支架；

液压缸，其设于所述测量支架上，其在测量过程中向待测样块施加压力；

力传感器，其设于所述液压缸上，以测量撕裂力的数值；

两自由度夹具，其设于所述测量支架上，并位于所述液压缸的下方；其中所述两自由度夹具包括：固定设置的夹具平台，其上设有Y方向导轨；Y方向滑动平台，设于所述夹具平台上，并能够沿着Y方向导轨在夹具平台上滑动，所述Y方向滑动平台上设有X方向导轨；X方向滑动平台，其设于Y方向滑动平台上，并能够沿着X方向导轨在Y方向滑动平台上滑动；样块夹具，其设于X方向滑动平台上，用以夹持固定待测样块。

在本实用新型的上述技术方案中，发明人采用了全新的理念设计了一种用于焊缝撕裂力测量的装置，其能够解决当前现有技术方案对于铝焊接焊缝评价耗时长、结果片面以及评价结果无法与焊缝强度直接关联的问题。

该用于焊缝撕裂力测量的装置结构简单，操作方便快捷，其可以作为铝焊接焊缝金相评价的重要补充，快速获知焊缝强度信息，指导焊缝优化，保证焊缝质量。

在实际使用时，采用该装置可以定量反馈焊缝撕裂力，直接体现焊缝强度状态，进而快速高效地判断铝焊接焊缝强度；同时，该装置可以获知焊缝内部整体状态，而不是某一个截面状态，其了解的质量信息更加全面，具有良好的推广应用价值。

进一步地，在本实用新型所述的用于焊缝撕裂力测量的装置中，还包括显示屏，其与所述力传感器数据连接，以显示撕裂力的数值。

进一步地，在本实用新型所述的用于焊缝撕裂力测量的装置中，所述Y方向滑动平台与第一丝杆螺母机构连接，所述第一丝杆螺母机构的丝杆与Y方向平移控制元件连接，当转动Y方向平移控制元件时，带动第一丝杆螺母机构的丝杆绕着其自身轴线转动，从而带动第一丝杆螺母机构的螺母沿着丝杆线性移动，进而带动与该螺母固定连接的Y方向滑动平台沿着Y方向导轨在夹具平台上滑动。

进一步地，在本实用新型所述的用于焊缝撕裂力测量的装置中，所述X方向滑动平台与第二丝杆螺母机构连接，所述第二丝杆螺母机构的丝杆与X方向平移控制元件连接，当转动X方向平移控制元件时，带动第二丝杆螺母机构的丝杆绕着其自身轴线转动，从而带动第二丝杆螺母机构的螺母沿着丝杆线性移动，进而带动与该螺母固定连接的X方向滑动平台沿着X方向导轨在Y方向滑动平台上滑动。

进一步地，在本实用新型所述的用于焊缝撕裂力测量的装置中，还包括电气控制柜，所述液压缸与所述电气控制柜连接，以接受电气控制柜的控制而施加压力，所述显示屏设于电气控制柜上。

进一步地，在本实用新型所述的用于焊缝撕裂力测量的装置中，还包括平台支架，所述测量支架设于平台支架上。

进一步地，在本实用新型所述的用于焊缝撕裂力测量的装置中，所述平台支架的腿部设有万向轮。

进一步地，在本实用新型所述的用于焊缝撕裂力测量的装置中，所述平台支架包括铝型材支架。

现有技术中针对铝焊接焊缝的质量评价方案为焊缝金相，其将焊缝切割后进行腐蚀来判断焊缝截面质量。这种质量评价方案的时间周期较长，一旦金相结果不佳，可能会导致已生产产品返工甚至报废。同时，金相结果只能间接体现焊缝强度，且金相只能判断焊缝某一个截面的质量状态，其结果相对较为片面。

相较于现有技术，本实用新型所述的用于焊缝撕裂力测量的装置具有如下所述的优点和有益效果：

(1)本实用新型所述的用于焊缝撕裂力测量的装置可以快速获知焊缝质量状态，及时反馈质量信息，杜绝因焊缝产生的大批量缺陷产品。

(2)本实用新型所述的用于焊缝撕裂力测量的装置的结构简单，操作方便快捷，其可以获知焊缝内部整体状态，而不是某一个截面状态，全面了解质量信息。

(3)本实用新型所述的用于焊缝撕裂力测量的装置可以定量反馈焊缝撕裂力，直接体现焊缝强度状态。

综上，本实用新型设计了一种用于焊接撕裂力测量的装置，该装置能够解决当前现有技术方案对于铝焊接焊缝评价耗时长、结果片面以及评价结果无法与焊缝强度直接关联的问题，其结构简单，操作方便快捷，可以作为铝焊接焊缝金相评价的重要补充，快速获知焊缝强度信息，指导焊缝优化，保证焊缝质量。

附图说明

图1示意性地显示了一种焊接样件的结构示意图。

图2为本实用新型所述的用于焊缝撕裂力测量的装置在一种实施方式下的结构示意图。

图3为图2所示的用于焊缝撕裂力测量的装置中的两自由度夹具的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合说明书附图和具体的实施例对本实用新型所述的多连杆机构做进一步的解释和说明，然而该解释和说明并不对本实用新型的技术方案构成不当限定。

图1示意性地显示了一种焊接样件的结构示意图。

如图1所示，在当前现有焊接样件9中，其可以由两块焊接板材91焊接形成，两块焊接板材91的焊接连接处具有焊缝92。

图2为本实用新型所述的用于焊缝撕裂力测量的装置在一种实施方式下的结构示意图。

如图2所示，在本实施方式中，本实用新型所述的用于焊接撕裂力测量的装置包括：测量支架1、电气控制柜2、平台支架3、显示屏4、液压缸5、力传感器6和两自由度夹具7。其中，两自由度夹具7设置于测量支架1上，且该两自由度夹具7位于液压缸5的下方。

在本实用新型中，该两自由度夹具7不仅能够夹持待测样块(图1所示的焊缝样件)，还可以通过螺旋传动实现平面两自由度的移动，以确保夹持待测样块移动到合适位置，进而在液压缸在向下运动时，能够向两自由度夹具7上夹持的待测样块施加压力，进行焊缝撕裂力测量。

图3为图2所示的用于焊缝撕裂力测量的装置中的两自由度夹具的结构示意图。

如图3所示，在本实施方式中，两自由度夹具7可以包括：固定设置的夹具平台71、Y方向滑动平台72、X方向滑动平台73和样块夹具74。其中，样块夹具74设于X方向滑动平台73上，用以夹持固定待测样块。

需要说明的是，在本实用新型中，夹具平台71上设有Y方向导轨711，Y方向滑动平台72设于夹具平台71上，并能够沿着Y方向导轨711在夹具平台71上滑动。同时，该Y方向滑动平台72上还设有X方向导轨(图中未示出)，以使Y方向滑动平台72上的X方向滑动平台73能够沿着X方向导轨在Y方向滑动平台72上滑动。

在本实用新型中，Y方向滑动平台72与第一丝杆螺母机构(图中未示出)连接，该第一丝杆螺母机构的丝杆与Y方向平移控制元件75连接，当转动Y方向平移控制元件75时，可以带动第一丝杆螺母机构的丝杆绕着其自身轴线转动，从而带动第一丝杆螺母机构的螺母沿着丝杆线性移动，进而能够带动与该螺母固定连接的Y方向滑动平台72沿着Y方向导轨711在夹具平台71上滑动。

相应地，在本实用新型中，X方向滑动平台73与第二丝杆螺母机构(图中未示出)连接，该第二丝杆螺母机构的丝杆与X方向平移控制元件76连接，当转动X方向平移控制元件76时，可以带动第二丝杆螺母机构的丝杆绕着其自身轴线转动，从而带动第二丝杆螺母机构的螺母沿着丝杆线性移动，进而带动与该螺母固定连接的X方向滑动平台73沿着X方向导轨在Y方向滑动平台72上滑动。

综上所述可以看出，在本实用新型中，两自由度夹具7通过螺旋传动可以实现平面上X方向和Y方向两个自由度的移动，通过这种设计可以确保夹持的待测样块能够移动到合适位置。

进一步参阅图2可以看出，在本实施方式中，测量支架1设于平台支架3上，而液压缸5和两自由度夹具7对应设于该测量支架1上。

为了减轻重量，平台支架3可以选用轻量化的铝型材支架，同时平台支架3的四个腿部均设有万向轮31以及锁止机构32，利用万向轮31可以大大简便装置的移动。操作人员可以轻松简便地推动本实用新型所述的装置至所需测量位置进行测量，当装置到达所需位置时，利用锁止机构32即可对万向轮31进行锁定，以防止平台支架3继续偏移移动。

在本实用新型中，液压缸5与电气控制柜2连接，电气控制柜2可以放置电气控制硬件，如：电源按钮、急停按钮和控制杆，操作人员可以通过电气控制柜2控制液压缸5的启停，以使液压缸5能够接受电气控制柜2的控制而施加压力。相应地，在本实施方式中，平台支架3上还放置有液压油箱8，在该液压油箱8中存储有液压油，其与液压缸5是连通的。在电气控制柜2的控制下，液压油可以在液压油箱8和液压缸5中流动，进而控制液压缸5上下移动。

需要说明的是，在本实施方式中，液压缸5设置于测量支架1上，力传感器6对应设置于液压缸5上，显示屏4设于电气控制柜2上。其中，力传感器6能够进一步地与显示屏4数据连接。

在本实用新型中，液压缸5能够上下移动，从而在测量过程中向待测样块施加压力，实现对待测样块(图1所示的焊缝样件)的焊缝92进行撕裂，直至焊缝92被完全撕裂断开，并通过力传感器6对应测量撕裂力的数值，而显示屏4可以对应显示撕裂力的数值，以使操作人员能够根据撕裂力的数值对焊缝的强度进行评价。

在实际采用上述图2-图3用于焊缝撕裂力测量的装置对待测样块进行测量时，操作人员可以先将装置移动至安全区域，并利用锁止机构32锁定万向轮31，而后操作人员可以接通装置的电源，并显示屏4上的置零按钮，以初始化数值，设定此时液压缸5的压力为0。

将制成规定形状的焊缝样件放置于两自由度夹具7上，操作人员利用两自由度夹具7可以控制夹持在两自由度夹具7上的焊缝样件在X方向和Y方向进行移动，以移动到合适位置。

操作人员点击电气控制柜上电源按钮，并向下按住控制杆，可以控制液压缸5向下运动，直至把焊缝样件的焊缝完全撕裂。在此过程中，记录显示屏4上显示的液压缸压力，即为焊缝撕裂力。获得焊缝撕裂力之后，可以对焊缝强度进行定量评价，撕裂力越大说明焊缝强度越大，并观察焊缝撕裂面，判断焊缝内部质量状态，同时也可以建立焊缝撕裂力的经验值，指导焊缝优化，提高焊缝质量。

需要说明的是，本实用新型保护范围中现有技术部分并不局限于本申请文件所给出的实施例，所有不与本实用新型的方案相矛盾的现有技术，包括但不局限于在先专利文献、在先公开出版物，在先公开使用等等，都可纳入本实用新型的保护范围。

此外，本案中各技术特征的组合方式并不限本案权利要求中所记载的组合方式或是具体实施例所记载的组合方式，本案记载的所有技术特征可以以任何方式进行自由组合或结合，除非相互之间产生矛盾。

还需要注意的是，以上所列举的实施例仅为本实用新型具体实施例。显然本实用新型不局限于以上实施例，随之做出的类似变化或变形是本领域技术人员能从本实用新型公开的内容直接得出或者很容易便联想到的，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于焊缝撕裂力测量的装置，其特征在于，包括：

测量支架；

液压缸，其设于所述测量支架上，其在测量过程中向待测样块施加压力；

力传感器，其设于所述液压缸上，以测量撕裂力的数值；

两自由度夹具，其设于所述测量支架上，并位于所述液压缸的下方；其中所述两自由度夹具包括：固定设置的夹具平台，其上设有Y方向导轨；Y方向滑动平台，设于所述夹具平台上，并能够沿着Y方向导轨在夹具平台上滑动，所述Y方向滑动平台上设有X方向导轨；X方向滑动平台，其设于Y方向滑动平台上，并能够沿着X方向导轨在Y方向滑动平台上滑动；样块夹具，其设于X方向滑动平台上，用以夹持固定待测样块。

2.如权利要求1所述的用于焊缝撕裂力测量的装置，其特征在于，还包括显示屏，其与所述力传感器数据连接，以显示撕裂力的数值。

3.如权利要求1所述的用于焊缝撕裂力测量的装置，其特征在于，所述Y方向滑动平台与第一丝杆螺母机构连接，所述第一丝杆螺母机构的丝杆与Y方向平移控制元件连接，当转动Y方向平移控制元件时，带动第一丝杆螺母机构的丝杆绕着其自身轴线转动，从而带动第一丝杆螺母机构的螺母沿着丝杆线性移动，进而带动与该螺母固定连接的Y方向滑动平台沿着Y方向导轨在夹具平台上滑动。

4.如权利要求1所述的用于焊缝撕裂力测量的装置，其特征在于，所述X方向滑动平台与第二丝杆螺母机构连接，所述第二丝杆螺母机构的丝杆与X方向平移控制元件连接，当转动X方向平移控制元件时，带动第二丝杆螺母机构的丝杆绕着其自身轴线转动，从而带动第二丝杆螺母机构的螺母沿着丝杆线性移动，进而带动与该螺母固定连接的X方向滑动平台沿着X方向导轨在Y方向滑动平台上滑动。

5.如权利要求2所述的用于焊缝撕裂力测量的装置，其特征在于，还包括电气控制柜，所述液压缸与所述电气控制柜连接，以接受电气控制柜的控制而施加压力，所述显示屏设于电气控制柜上。

6.如权利要求1所述的用于焊缝撕裂力测量的装置，其特征在于，还包括平台支架，所述测量支架设于平台支架上。

7.如权利要求6所述的用于焊缝撕裂力测量的装置，其特征在于，所述平台支架的腿部设有万向轮。

8.如权利要求6所述的用于焊缝撕裂力测量的装置，其特征在于，所述平台支架包括铝型材支架。

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