洛氏硬度计以及洛氏硬度计组件 - 专利探索者 - 佰腾专利检索

摘要:

本实用新型属于试验仪器技术领域,具体而言是一种洛氏硬度计以及洛氏硬度计组件。洛氏硬度计包括底座和洛氏硬度计检测装置。底座上设置有与洛氏硬度计检测装置选择性作用的通孔。底座包括用于与待测工作件接触的承载面,承载面为具有磁性的表面,洛氏硬度计检测装置设置在底座的承载面相对的表面上。其利用磁性吸力将洛氏硬度计与待测物件进行固定,对待测物件不采用支撑或夹持的方式进行检测固定,扩大了洛氏硬度计的使用范围,可适用于大型钢铁类工作件的硬度检测。 - 专利探索者 - 佰腾专利检索

申请号: CN201720605991.5 专利名称: 洛氏硬度计以及洛氏硬度计组件 申请(专利权)人: [湖北工程学院] 发明人: [李涛, 盛继群, 肖淑芬, 丁涛, 梅华平, 贺秋冬, 陈宗涛, 吴昊, 徐刚, 戴晓光, 李玉梅, 杨义, 熊巍] 其他信息:
1.一种洛氏硬度计,其特征在于,其包括底座和洛氏硬度计检测装置;所述底座上设置 有与所述洛氏硬度计检测装置选择性作用的通孔,所述底座包括用于与待测工作件接触的 承载面,所述承载面为具有磁性的表面,所述洛氏硬度计检测装置设置在所述底座的所述 承载面相对的表面上。 2.根据权利要求1所述的洛氏硬度计,其特征在于,所述洛氏硬度计还包括龙门架,所 述龙门架与所述底座的所述承载面相对的所述表面固定连接,所述龙门架与所述洛氏硬度 计检测装置连接。 3.根据权利要求2所述的洛氏硬度计,其特征在于,所述洛氏硬度计还包括用于移动所 述洛氏硬度计检测装置的移动装置,所述移动装置分别与所述龙门架和所述洛氏硬度计检 测装置连接。 4.根据权利要求3所述的洛氏硬度计,其特征在于,所述移动装置包括丝杠、滑块、齿轮 和伺服电机;所述伺服电机与所述龙门架固定连接,所述伺服电机与所述齿轮连接,所述齿 轮与所述滑块啮合,所述滑块套设于所述丝杠外,所述丝杠与所述洛氏硬度计检测装置连 接。 5.根据权利要求4所述的洛氏硬度计,其特征在于,所述移动装置还包括减速器,所述 伺服电机和所述滑块连接分别与所述减速器连接。 6.根据权利要求4所述的洛氏硬度计,其特征在于,所述洛氏硬度计检测装置包括压力 施加组件,所述压力施加组件与所述丝杠连接。 7.根据权利要求6所述的洛氏硬度计,其特征在于,所述压力施加组件包括压力传感器 和压头,所述压头与所述丝杠靠近所述承载面的一端连接,所述压力传感器套设于所述丝 杠外。 8.根据权利要求7所述的洛氏硬度计,其特征在于,所述洛氏硬度计检测装置还包括用 于检测所述丝杠位移变化的位置传感器,所述位置传感器与所述龙门架固定连接。 9.根据权利要求8所述的洛氏硬度计,其特征在于,所述洛氏硬度计还包括显示控制装 置,所述显示控制装置与所述龙门架固定连接,所述显示控制装置均与所述位置传感器、所 述伺服电机和所述压力传感器通信连接。 10.一种洛氏硬度计组件,其特征在于,包括权利要求1-9任意一项所述的洛氏硬度计。
< p > 洛氏硬度计以及洛氏硬度计组件 < /p > < p > 技术领域 < /p > < p > 本实用新型属于试验仪器技术领域,特别涉及一种对金属表面进行硬度测试的试 验仪器,具体而言是一种洛氏硬度计以及洛氏硬度计组件。 < /p > < p > 背景技术 < /p > < p > 由于洛氏硬度计操作简便,压痕小,测量硬度范围广,现有的金属材料一般使用洛 氏硬度计测量硬度。但洛氏硬度计为台式结构,只能在实验室使用,对于大型工件,如大型 铸件、锻件和大型模具钢材,需要通过取样或制作样板来进行硬度测试,无法实现现场测 试。同时,现有的洛氏硬度计基本采用的是支撑待测物件或夹持待测物件进行检测,极大的 限制了洛氏硬度计检测的待测物件的大小以及形状,继而缩小了洛氏硬度计的使用范围。 < /p > < p > 实用新型内容 < /p > < p > 本实用新型的目的在于提供一种洛氏硬度计,其利用磁性吸力将洛氏硬度计与待 测物件进行固定,对待测物件不采用支撑或夹持的方式进行检测固定,扩大了洛氏硬度计 的使用范围,可适用于大型钢铁类工作件的硬度检测。 < /p > < p > 本实用新型的另一目的在于提供一种洛氏硬度计组件,该组件利用伺服电机和减 速器控制洛氏硬度计的检测以及增大检测力,继而增大了洛氏硬度计组件可提供的试验力 的范围,并且该组件操作方便。 < /p > < p > 本实用新型的实施例是这样实现的: < /p > < p > 一种洛氏硬度计,其包括底座和洛氏硬度计检测装置。底座上设置有与洛氏硬度 计检测装置选择性作用的通孔。底座包括用于与待测工作件接触的承载面,承载面为具有 磁性的表面,洛氏硬度计检测装置设置在底座的承载面相对的表面上。 < /p > < p > 本实用新型较佳的实施例中,上述洛氏硬度计还包括龙门架。龙门架与底座的承 载面相对的表面固定连接,龙门架与洛氏硬度计检测装置连接。 < /p > < p > 本实用新型较佳的实施例中,上述洛氏硬度计还包括用于移动洛氏硬度计检测装 置的移动装置。移动装置分别与龙门架和洛氏硬度计检测装置连接。 < !-- SIPO < DP n="1" > -- > < /p > < p > 本实用新型较佳的实施例中,上述移动装置包括丝杠、滑块、齿轮和伺服电机。伺 服电机与龙门架固定连接,伺服电机与齿轮连接,齿轮与滑块啮合,滑块套设于丝杠外,丝 杠与洛氏硬度计检测装置连接。 < /p > < p > 本实用新型较佳的实施例中,上述移动装置还包括减速器,伺服电机和滑块连接 分别与减速器连接。 < /p > < p > 本实用新型较佳的实施例中,上述洛氏硬度计检测装置包括压力施加组件。压力 施加组件与丝杠连接。 < /p > < p > 本实用新型较佳的实施例中,上述压力施加组件包括压力传感器和压头。压头与 丝杠靠近承载面的一端连接,压力传感器套设于丝杠外。 < /p > < p > 本实用新型较佳的实施例中,上述洛氏硬度计检测装置还包括用于检测丝杠位移 变化的位置传感器,位置传感器与龙门架固定连接。 < /p > < p > 本实用新型较佳的实施例中,上述洛氏硬度计还包括显示控制装置。显示控制装 置与龙门架固定连接,显示控制装置均与位置传感器、伺服电机和压力传感器通信连接。 < /p > < p > 一种洛氏硬度计组件,其包括上述的洛氏硬度计。 < /p > < p > 本实用新型实施例的有益效果是:本实用新型的洛氏硬度计,通过在底座上设置 通孔以及具有磁性地承载面,使得待检测物体可以通过磁力与洛氏硬度计相互作用,既不 需要对待检测物件进行支撑,也不需要对待检测物件进行夹持,只接触被测工件一侧即可 完成测试,可以测试大型的钢铁类工件的硬度。同时,通过伺服电机和减速器增加压力,扩 大可提供的试验力范围大,扩大了洛氏硬度计检测的范围,且该洛氏硬度计操作简便,可以 满足大部分大型工业零部件的洛氏硬度测试要求。 < /p > < p > 附图说明 < /p > < p > 为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用 的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被 看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可 以根据这些附图获得其他相关的附图。 < /p > < p > 图1为本实用新型第一实施例提供的洛氏硬度计的结构示意图; < !-- SIPO < DP n="2" > -- > < /p > < p > 图2为本实用新型第一实施例提供的洛氏硬度计的仰视图; < /p > < p > 图3为本实用新型第一实施例提供的移动装置的结构示意图; < /p > < p > 图4为本实用新型第二实施例提供的洛氏硬度计的结构示意图。 < /p > < p > 图标:100-洛氏硬度计;101-底座;110-洛氏硬度计检测装置;103-承载面; 105-通孔;107-龙门架;120-移动装置;121-丝杠;123-滑块;125-伺服电机;127-齿 轮;111-压力施加组件;113-压力传感器;115-压头;130-显示控制装置;131-显示器; 117-位置传感器;129-减速器。 < /p > < p > 具体实施方式 < /p > < p > 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新 型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描 述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和 示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。 < /p > < p > 因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求 保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的 实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都 属于本实用新型保护的范围。 < /p > < p > 应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一 个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。 < /p > < p > 在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述, 而不能理解为指示或暗示相对重要性。 < /p > < p > 在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设 置”、“连通”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接, 或一体地连接;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理 解上述术语在本实用新型中的具体含义。 < /p > < p > 下面结合附图,对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下 述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 < !-- SIPO < DP n="3" > -- > < /p > < p > 第一实施例 < /p > < p > 如图1和图2所示,本实施例提供一种洛氏硬度计100a,底座101和洛氏硬度计检测 装置110。底座101上设置有与洛氏硬度计检测装置110选择性作用的通孔105。底座101包括 用于与待测工作件接触的承载面103,承载面103为具有磁性的表面,洛氏硬度计检测装置 110设置在底座101的承载面103相对的表面上。 < /p > < p > 底座101与待检测物件作用继而实现对待检测物件的固定便于洛氏硬度计检测装 置110检测待检测物件的硬度。底座101为长方体,长方体的形状规整,便于放置底座101,减 少底座101的占地空间。需要说明的是,底座101也可为其他形状,例如正方体、圆柱体等。 < /p > < p > 底座101包括用于与待测工作件接触的承载面103,承载面103为具有磁性的表面。 承载面103为竖直使用洛氏硬度计100a时,底座101的底面。将底座101的底面设置为承载面 103,更利于洛氏硬度计100a检测体积大的物件,扩大洛氏硬度计100a的使用范围。而承载 面103为具有磁性的表面,使得承载面103可与待检测的物体例如钢板、铁板等产生磁性吸 附,进而增大了底座101与待检测物件的作用力,进一步固定待检测物件,防止待检测物件 在检测过程中发生滑动,保证了洛氏硬度计100a的检测结果的准确性。需要说明的是承载 面103具有磁性,可以是在承载面103的表面上粘接一层具有磁性的薄层,或者是将具有磁 性的物料喷射于承载面103上,或者是直接采用磁性物质制备底座101,使得承载面103具有 磁性。优选地,底座101为电磁吸盘。 < /p > < p > 进一步地,底座101上的通孔105为贯穿整个底座101的孔,即洛氏硬度计检测装置 110通过该通孔105选择性地与待检测物件作用。当需要对待检测物件的硬度进行检测时, 洛氏硬度计检测装置110穿过通孔105,继而与待检测物件作用,对待检测物件的硬度进行 检测。而不用进行检测时,则洛氏硬度计检测装置110未穿过通孔105。 < /p > < p > 进一步地,洛氏硬度计100a还包括龙门架107。龙门架107用于固定洛氏硬度计检 测装置110以及洛氏硬度计100a的其他元件,其为洛氏硬度计100a的基本骨架。龙门架107 与底座101的承载面103相对的表面固定连接,即龙门架107设置在底座101的上表面,龙门 架107与底座101采用螺钉固定连接,增大龙门架107与底座101的作用力,防止在检测过程 中,洛氏硬度计检测装置110发生滑动,继而影响检测结果。并且,龙门架107与洛氏硬度计 检测装置110连接。 < /p > < p > 洛氏硬度计100a还包括用于移动洛氏硬度计检测装置110的移动装置120。移动装 置120分别与龙门架107和洛氏硬度计检测装置110连接。当需要进行检测时,移动装置120 工作,使得洛氏硬度计检测装置110移动,继而穿过通孔105与待检测物件作用进行检测,当 检测完成后或需要进行新的待测物件的检测时,先驱动移动装置120工作,使得洛氏硬度计 检测装置110移动远离通孔105,对已检测的物件进行分析或放置新的待检测物件,而后在 驱动移动装置120,使得洛氏硬度计检测装置110进行检测,如此反复重复。采用移动装置 120,减少人力,提升洛氏硬度计100a检测的自动化,保证检测的准确性。 < /p > < p > 进一步地,如图3所示,移动装置120包括丝杠121、滑块123和伺服电机125。伺服电 机125与龙门架107固定连接,伺服电机125与滑块123连接,滑块123套设于丝杠121外,丝杠 121与洛氏硬度计检测装置110连接。滑块123与丝杠121接触的表面具有与丝杠121螺纹匹 配的螺纹,滑块123的外表面设置有齿状结构,滑块123和伺服电机125之间还设置有齿轮 127,齿轮127的齿与滑块123外表面的齿状结构啮合,而伺服电机125与齿轮127的基圆作 用。当需要移动装置120工作时,伺服电机125工作,伺服电机125的转轴转动,继而带动齿轮 127转动,齿轮127的齿带动滑块123转动,滑块123与丝杠121作用,使得丝杠121做竖直方向 的上下移动,最终,实现洛氏硬度计检测装置110在竖直方向的上下移动。采用伺服系统控 制洛氏硬度计检测装置110的移动,提升了洛氏硬度计100a的自动化,同时便于操作,可满 足大部分大型工业零部件的洛氏硬度测试要求。 < /p > < p > 进一步地,洛氏硬度计检测装置110包括压力施加组件111,压力施加组件111与丝 杠121连接。进行硬度检测时,压力施加组件111与待检测物件作用,并对其施加压力,实现 对待检测物件的形变进行检测,继而实现待检测物件的硬度检测。而压力施加组件111与丝 杠121连接,使得丝杠121发生移动时,压力施加组件111可以发生移动,便于洛氏硬度计 100a的操作。 < /p > < p > 需要说明的是,压力施加组件111与丝杠121可以是固定连接,例如螺钉固定连接, 插销固定连接,也可以是可拆卸连接。固定连接保证施加压力时压力施加组件111能够充分 与待检测物件作用,降低压力过大时压力施加组件111发生滑动或形变,继而保证了检测结 果的准确性。而采用可拆卸连接,便于更换压力施加组件111,可对不同材质的物件进行检 测,扩大了洛氏硬度计100a的使用范围。 < /p > < p > 进一步地,压力施加组件111包括压力传感器113和压头115。压头115与丝杠121靠 近承载面103的一端固定连接,压力传感器113套设于丝杠121外。压力传感器113用于检测 压头115对待测物体的压力,通过对比施加的压力和待测物件产生的形变,判断待测物件的 硬度。压头115用于选择性地与待检测物件作用,并对其施加压力,实现洛氏硬度计100a对 待测物体的硬度检测。需要说明的是,压头115与丝杠121可固定连接,也可为可拆卸连接。 同时,压头115可以是单一性质的压头115,例如,压头115仅为金刚石圆锥压头115或淬火钢 球压头115,压头115也可为组合压头115,例如压头115可为金刚石圆锥压头115和淬火钢球 压头115组合形成的压头115。 < !-- SIPO < DP n="4" > -- > < /p > < p > 进一步地,洛氏硬度计100a还包括显示控制装置130。显示控制装置130与龙门架 107固定连接,显示控制装置130均与伺服电机125和压力传感器113通信连接。显示控制装 置130用于自动化地控制伺服电机125和压力传感器113等元件的开启和关闭,实现了洛氏 硬度计100a的自动化。而显示控制装置130包括显示器131和控制系统,显示器131与龙门架 107固定连接,显示器131、伺服电机125和压力传感器113均与控制系统通信。 < /p > < p > 本实用新型还提供一种洛氏硬度计组件,其包括本实施例的洛氏硬度计100a。 < /p > < p > 本实施例中,洛氏硬度计的操作方法及原理: < /p > < p > 将待检测物体放置在洛氏硬度计的底部即底座的底部,即待检测物体与承载面接 触,而后通过承载面具有的磁性与底座磁性固定连接。而后控制系统控制伺服电机运动,伺 服电机的转轴转动,带动齿轮转动,齿轮带动滑块转动,滑块带动丝杠进行向下移动,丝杠 带动压头和压力传感器向下,并且压头穿过通孔与待检测物体作用,压头继续向下运动,对 待检测物体的表面进行挤压。通过压力传感器传送给控制系统的压力,控制系统控制伺服 电机继续转动使得,压头继续挤压待检测物体;或者控制系统控制伺服电机停止运动,而后 将待检测物体从承载面上分离开,对待检测物体的形变进行检测,继而得到待检测物体的 硬度。 < /p > < p > 第二实施例 < /p > < p > 参见图4,本实施提供的洛氏硬度计100b与第一实施例提供的洛氏硬度计100a的 基本结构相似,区别在于,本实施例提供的洛氏硬度计100b的移动装置120还包括减速器 129,洛氏硬度计检测装置110还包括位置传感器117。 < /p > < p > 伺服电机125控制压头115对待检测物体进行挤压,但是此时伺服电机125的功率 有效,因此,压头115给予待检测物体的压力也是有限的,故而缩小了洛氏硬度计可检测的 物体的范围,同时,施加的压力不足,不能够准确的检测待检测物体的硬度。为了解决这一 技术问题,本实用新型在伺服电机125和滑块123之间增设了减速器129。此时,设置了减速 器129后,伺服电机125与减速器129连接,减速器129与滑块123连接,滑块123的外表面依旧 设置有齿状结构。 < /p > < p > 减速器129能够降低转速,增加转矩,继而减缓压头115的移动速度,提升压头115 对待检测物体的作用力,扩大了可提供的试验力范围大,扩大了洛氏硬度计100b的使用范 围,提升了洛氏硬度计100b的实用性。 < /p > < p > 对待测物体进行硬度检测时,对待测物体施加足够的压力后,需要另外对待测物 体进行形变检测,继而通过压力和形变检测结果结合判断待检测物体的硬度。采用上述方 法进行硬度检测,操作过于繁琐,所使用的设备数量多,降低了检测结果的准确性。为了解 决这一技术问题,本实施采用位置传感器117,位置传感器117用于检测丝杠121位移的变 化,位置传感器117与龙门架107固定连接。由于丝杠121与压头115连接,压头115对待检测 物体施加压力,待检测物体受到压力后发生形变向下凹陷,待检测物体和压头115之间分离 存在一定距离,而压头115需要继续对待检测物体作用并施加压力,则压头115必须向下移 动,因此,丝杠121也必须向下移动,继而通过检测丝杠121的位移的变化可知道待检测物体 发生形变的量,减少了操作步骤,节约了人力。 < /p > < p > 综上,本实用新型的洛氏硬度计通过在底座上设置通孔以及具有磁性地承载面, 使得待检测物体可以通过磁力与洛氏硬度计相互作用,既不需要对待检测物件进行支撑, 也不需要对待检测物件进行夹持,只接触被测工件一侧即可完成测试,可以测试大型的钢 铁类工件的硬度。同时,通过伺服电机和减速器增加压力,扩大可提供的试验力范围大,扩 大了洛氏硬度计检测的范围,且该洛氏硬度计操作简便,可以满足大部分大型工业零部件 的洛氏硬度测试要求。 < /p > < p > 以上仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域 的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内, 所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。 < !-- SIPO < DP n="5" > -- > < /p >
< p > 由于洛氏硬度计操作简便,压痕小,测量硬度范围广,现有的金属材料一般使用洛 氏硬度计测量硬度。但洛氏硬度计为台式结构,只能在实验室使用,对于大型工件,如大型 铸件、锻件和大型模具钢材,需要通过取样或制作样板来进行硬度测试,无法实现现场测 试。同时,现有的洛氏硬度计基本采用的是支撑待测物件或夹持待测物件进行检测,极大的 限制了洛氏硬度计检测的待测物件的大小以及形状,继而缩小了洛氏硬度计的使用范围。 < /p >
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