自動引伸計的製作方法
2023-11-08 01:18:52
專利名稱：自動引伸計的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種自動引伸計，屬於試驗機行業試樣變形測量裝置技術領域。
背景技術：
目前，普通的引伸計一般是 手動裝夾式引伸計，這種引伸計有兩個缺點，一是手動 裝夾和手動摘除，操作比較麻煩，而且不容易精確調整；二是試樣斷裂之前必須摘掉引伸 計，容易造成刀口的損傷，試驗效率和測試精度都比較低。
發明內容為解決以上技術上的不足，本實用新型提供了一種試樣變形測量效率和測試精度 都比較高的自動引伸計。本實用新型是通過以下措施實現的本實用新型一種自動引伸計，包括兩測臂，均包括裝有刀口的刀架和可在左右移動過程中推動刀架開合的推桿；一主體裝置，包括測臂動力傳動裝置、標距調整裝置和測量傳感裝置，所述測臂動 力傳動裝置包括電機I和與電機I驅動連接並可帶動推桿左右移動的傳動裝置I，所述標 距調整裝置包括電機II和與電機II驅動連接並可帶動至少一個測臂上下移動的傳動裝置 II，所述測量傳感裝置包括傳動裝置III和傳感器，兩測臂間的形變位移通過傳動裝置III 傳送給傳感器，傳感器將位移信號轉換成電信號輸出；一跟蹤裝置，包括連接在試驗機上的立柱，主體裝置設置在立柱上，主體裝置連接 有可帶動主體裝置沿立柱上下移動的傳動裝置IV ；和控制裝置，為中央處理器，用於通過程序控制電機I和電機II，接收傳感器的電信 號並經處理後顯示出相應的位移數值。本實用新型的自動引伸計，所述主體裝置包括箱體，箱體內由上向下依次橫向設 置上支撐板11、上側板、下側板和下支撐板II，電機I和電機11設置在上支撐板II上，兩測 臂分別通過測臂連接座連接在上側板和下側板相同一端，所述上側板和下側板內側分別通 過轉軸連接有上中間塊和下中間塊，所述傳動裝置I包括電機I驅動連接的上錐形齒輪副、 連接在上中間塊上的中錐形齒輪副和連接在下中間塊上的下錐形齒輪副，上、中、下錐形齒 輪副通過縱向連接杆相連接，中、下錐形齒輪副驅動連接有可推動推桿左右移動的凸輪。本實用新型的自動引伸計，所述傳動裝置II包括電機II驅動連接的絲槓，絲槓下 端連接在下支撐板II上，絲槓與上中間塊組成絲母絲槓結構，且絲槓穿過下中間塊。本實用新型的自動引伸計，所述測量傳感裝置中傳感器為光柵尺，光柵尺固定在 箱體上，光柵尺在上下側板背向測臂的一端通過翻轉機構連接有在上下側板繞轉軸轉動時 上下移動並可使光柵尺產生讀數的光柵尺跟蹤杆。本實用新型的自動引伸計，所述跟蹤裝置還包括連接在試驗機工作檯上的下支撐 板I、連接在試驗機上橫梁上的上支撐板I、連接在試驗機中橫梁上的傳動臂、手搖同步帶、手搖輪和與傳動臂相連的驅動同步帶，立柱連接在上支撐板I與下支撐板I之間，主體裝置 通過導向連接塊連接在立柱和手搖同步帶上，手搖同步帶與驅動同步帶驅動連接。
本實用新型的自動引伸計，每個測臂的推桿外套有連接筒，推桿的一端連接有推 板，所述刀架一端通過刀口座連接刀口，另一端與連接筒之間連接有彈簧片，刀架之間貫穿 有彈簧張開杆，彈簧張開杆在刀架外側兩端設置有調力螺母，調力螺母上設置有彈簧，推板 位於刀架之間。本實用新型的自動引伸計，所述控制裝置中設置有可輸入指令的操作程序，並與 該自動引伸計通過RS232實現通信。本實用新型的自動引伸計，所述刀口一端為直線形，另一端為弧形。本實用新型的有益效果是1.可以根據測試試樣的尺寸設定標距，通過將預定數 值輸入到控制裝置中的程序內，控制引伸計測臂自動調節到標距位置；2.控制測臂自動夾 緊到試樣上；3.可以跟蹤試樣變形直至試樣斷裂，刀口可轉動，減少衝擊力對刀口的損傷； 4.刀口一端是直線形的，一端是弧形的，適合於圓形試樣和扁形試樣；5.試驗結束後，測臂 可以根據設定自動回到原始標距位置；6.測量精度和解析度高，具有較大的量程。
圖1為本實用新型整體結構示意圖。圖2為本實用新型主體裝置內部結構示意圖。圖3為本實用新型主體裝置立體結構示意圖。圖4為本實用新型測臂結構示意圖。圖中1主立柱，2上支撐板1，3試驗機上橫梁，4上同步單元塊，5驅動同步帶，6 上牙塊，7傳動臂，8試驗機中橫梁，9上導向連接塊，10手搖同步帶，11測臂，12下導向連接 塊，13下同步單元塊，14下支撐板I，15試驗機工作檯，16下連杆，17導向拐角架，18搖動 輪，19下牙塊，20次立柱，21上連杆，22電機I，23限位開關，24電機II，25上錐形齒輪副， 26主導向柱，27測臂連接座，28錐齒輪支撐塊，29上側板，30轉軸，31下側板，32下支撐板 II，33下中間塊，34絲槓，35次導向柱，36光柵尺跟蹤杆，37夾緊塊，38直線軸承，39上中間 塊，40光柵尺夾緊塊，41絲母，42光柵尺，43上支撐板II，44推桿，45鎖緊螺母，46連接筒， 47彈簧片壓板，48彈簧片，49彈簧張開杆，50調力螺母，51彈簧，52刀架，53刀口座，54小 推桿，55推板，56刀口。
具體實施方式
如圖1、2、3、4所示，本實用新型的自動引伸計主要包括測臂11、主體裝置和跟蹤
直ο測臂11為兩個，均包括裝有刀口的刀架52和可在左右移動過程中推動刀架52開 合的推桿44 ；測臂11是實現試樣夾緊及鬆開的裝置，能夠隨著試樣的變薄而實時跟蹤，並 且能夠跟蹤到試樣斷裂。它包括推桿44、鎖緊螺母45、連接筒46、彈簧片48、彈簧片壓板 47、彈簧張開杆49、調力螺母50、推板55、刀架52、刀口座53、刀口 56及小推桿54等，測臂 11安裝到引伸計主體上後用鎖緊螺母45鎖定。推桿44穿過連接筒46與推板55連接，彈簧片48通過彈簧片壓板47 —端連接在連接筒46上，另一端連接在刀架52上，彈簧張開杆 穿過左右刀架52，兩端各帶一個壓縮彈簧51，彈簧51外端各由一個調力螺母50固定外端。 當 推桿44向前推動時測臂11就張開，當推桿44後退時測臂11夾緊試樣。測臂11上的刀 口形狀一端是直線形的，一端是弧形的。當做圓試樣試驗時用直線一端，當做扁試樣試驗時 用弧形的那端，這樣可保證刀口與試樣的點接觸，使測量結果更準確。同時刀口的夾緊力很 小，可以根據試樣的要求通過調力螺母50進行調節，能夠滿足對夾緊力敏感的試樣的試驗 要求。一個主體裝置，包括測臂動力傳動裝置、標距調整裝置和測量傳感裝置，所述測臂 動力傳動裝置包括電機I 22和與電機I 22驅動連接並可帶動推桿44左右移動的傳動裝 置I，所述標距調整裝置包括電機II 24和與電機II 24驅動連接並可帶動至少一個測臂 11上下移動的傳動裝置II，測量傳感裝置包括傳動裝置III和傳感器，兩測臂11間的形變 位移通過傳動裝置III傳送給傳感器，傳感器將位移信號轉換成電信號輸出；具體為，主體 裝置包括箱體，箱體內由上向下依次橫向設置上支撐板1143、上側板29、下側板31和下支 撐板1132，電機122和電機1124設置在上支撐板1143上，兩測臂11分別通過測臂連接座 27連接在上側板29和下側板31相同一端，上側板29和下側板31內側分別通過轉軸30連 接有上中間塊39和下中間塊33，傳動裝置I包括電機I 22驅動連接的上錐形齒輪副25、 通過錐齒輪支撐塊28連接在上中間塊39上的中錐形齒輪副和連接在下中間塊33上的下 錐形齒輪副，上、中、下錐形齒輪副通過縱向連接杆相連接，中、下錐形齒輪副驅動連接有可 推動推桿44左右移動的凸輪。傳動裝置II包括電機II 24驅動連接的絲槓34，絲槓34下 端連接在下支撐板1132上，絲槓34與上中間塊39組成絲母絲槓結構，且絲槓34穿過下中 間塊33。測量傳感裝置中傳感器為光柵尺42，光柵尺42固定在箱體上，光柵尺42在上下 側板背向測臂11的一端通過翻轉機構連接有在上下側板繞轉軸30轉動時上下移動並可使 光柵尺42產生讀數的光柵尺跟蹤杆36。電機I 22帶動一對上錐形齒輪副25把橫向轉動 轉變為縱向轉動，中、下錐形齒輪副又把縱向轉動轉變為橫向轉動，在中、下錐形齒輪副橫 向轉動軸上帶動凸輪轉動，該凸輪就來推動測臂11上的推桿44，實現測臂11的夾緊與松 開。電機II 24與上下旋向相反的滾珠絲槓34連在一起，滾珠絲槓34與測臂11移動裝置 用絲母41連在一起，所以電機II 24轉動時絲槓34轉動，絲槓34轉動通過絲母41帶動上 中間塊39上下移動，從而帶動上側板29和測臂11上下移動，實現上下兩測臂11之間距離 的改變，即調整了引伸計的標距。測臂11在側板前端，光柵尺42和光柵尺跟蹤杆36在側 板後端，光柵尺跟蹤杆36用夾緊塊37夾緊，光柵尺42用光柵尺夾緊塊40夾緊，轉軸30在 側板中間的某個位置，測臂11在試樣變形的帶動下上下側板均繞轉軸30轉動，翻轉機構也 翻轉並帶動光柵尺跟蹤杆36上下移動，光柵尺42和光柵尺跟蹤杆36相互產生位移變化， 從而光柵尺42就有脈衝信號輸出，經過處理放大後換算成試樣的變形量。還安裝有限位開 關23。上下支撐板和上下中間塊洞穿過主導向柱26和次導向柱35，起到支撐作用。主導 向柱26與上中間塊39之間設置直線軸承38一個跟蹤裝置，包括連接在試驗機上的立柱，主體裝置設置在立柱上，主體裝置連 接有可帶動主體裝置沿立柱上下移動的傳動裝置IV ；具體說，跟蹤裝置包括主立柱1、次立 柱20、上支撐板12、下支撐板114、上同步單元塊4、下同步單元塊13、驅動同步帶5、上牙塊 6、下牙塊19、傳動臂7、上導向連接塊9、下導向連接塊12、手搖同步帶10、上連杆21、下連杆16、導向拐角架17、搖動輪18。立柱由上下連杆連接，上下連杆再與上下支撐板114連在 一塊，上下支撐板則連接到試驗機上橫梁3和試驗機工作檯15上；手搖同步帶10上下各有 一個帶輪，中間卡在搖動輪18上，而搖動輪18又是與引伸計主體連在一起，所以當搖動搖 動輪18的手柄時，引伸計主體可以沿著立柱上下移動，以達到支撐引伸計主體並實現引伸 計主體上下移動的功能。自動引伸計就是通過跟蹤部分的上下連杆及傳動臂與試驗機上橫 梁、工作檯和試驗機中橫梁8連接的。 控制裝置，為中央處理器，用於通過程序控制電機I 22和電機II 24，接收傳感器 的電信號並經處理後顯示出相應的位移數值。其工作原理為試驗開始前先調整標距即上下刀口之間的距離。先測量刀口之間 的距離，然後通過鍵盤輸到控制裝置中，預期的標距也輸到控制裝置上，然後點擊調整標距 按鈕，經控制器處理計算後控制電機II 24轉動，從而帶動上下測臂11移動到預期的標距 位置。試驗開始後，點擊控制裝置上的夾緊按鈕，電機I 22轉動，自動引伸計的上下測 臂11自動夾緊到試樣上。隨著試樣的伸長，引伸計在中橫梁的帶動下向上移動，而上下測 臂11在試樣變形的帶動下分別繞其固定軸轉軸30轉動。試樣斷裂後，點擊控制裝置上的 鬆開按鈕，電機I 22再次轉動，自動引伸計的上下測臂11自動鬆開試樣。試樣的變形量由 引伸計主體內的光柵尺42進行測量，由控制裝置對光柵尺42的信號進行處理計算出試樣 的變形，取走斷裂試樣後，引伸計主體在中橫梁的帶動下復位，然後等待下一次試樣。試驗 過程中，自動引伸計與上位機通過RS232實現通信。上述實施例所述是用以具體說明本專利，文中雖通過特定的術語進行說明，但不 能以此限定本專利的保護範圍，熟悉此技術領域的人士可在了解本專利的精神與原則後對 其進行變更或修改而達到等效目的，而此等效變更和修改，皆應涵蓋於權利要求範圍所界 定範疇內。
權利要求一種自動引伸計，其特徵在於，包括兩測臂，均包括裝有刀口的刀架和可在左右移動過程中推動刀架開合的推桿；一主體裝置，包括測臂動力傳動裝置、標距調整裝置和測量傳感裝置，所述測臂動力傳動裝置包括電機I和與電機I驅動連接並可帶動推桿左右移動的傳動裝置I，所述標距調整裝置包括電機II和與電機II驅動連接並可帶動至少一個測臂上下移動的傳動裝置II，所述測量傳感裝置包括傳動裝置III和傳感器，兩測臂間的形變位移通過傳動裝置III傳送給傳感器，傳感器將位移信號轉換成電信號輸出；一跟蹤裝置，包括連接在試驗機上的立柱，主體裝置設置在立柱上，主體裝置連接有可帶動主體裝置沿立柱上下移動的傳動裝置IV；和控制裝置，為中央處理器，用於通過程序控制電機I和電機II，接收傳感器的電信號並經處理後顯示出相應的位移數值。
2.根據權利要求1所述的自動引伸計，其特徵在於所述主體裝置包括箱體，箱體內由 上向下依次橫向設置上支撐板II、上側板、下側板和下支撐板II，電機I和電機II設置在 上支撐板II上，兩測臂分別通過測臂連接座連接在上側板和下側板相同一端，所述上側板 和下側板內側分別通過轉軸連接有上中間塊和下中間塊，所述傳動裝置I包括電機I驅動 連接的上錐形齒輪副、連接在上中間塊上的中錐形齒輪副和連接在下中間塊上的下錐形齒 輪副，上、中、下錐形齒輪副通過縱向連接杆相連接，中、下錐形齒輪副驅動連接有可推動推 杆左右移動的凸輪。
3.根據權利要求1所述的自動引伸計，其特徵在於所述傳動裝置II包括電機II驅 動連接的絲槓，絲槓下端連接在下支撐板II上，絲槓與上中間塊組成絲母絲槓結構，且絲 槓穿過下中間塊。
4.根據權利要求1所述的自動引伸計，其特徵在於所述測量傳感裝置中傳感器為光 柵尺，光柵尺固定在箱體上，光柵尺在上下側板背向測臂的一端通過翻轉機構連接有在上 下側板繞轉軸轉動時上下移動並可使光柵尺產生讀數的光柵尺跟蹤杆。
5.根據權利要求1所述的自動引伸計，其特徵在於所述跟蹤裝置還包括連接在試驗 機工作檯上的下支撐板I、連接在試驗機上橫梁上的上支撐板I、連接在試驗機中橫梁上的 傳動臂、手搖同步帶、手搖輪和與傳動臂相連的驅動同步帶，立柱連接在上支撐板I與下支 撐板I之間，主體裝置通過導向連接塊連接在立柱和手搖同步帶上，手搖同步帶與驅動同 步帶驅動連接。
6.根據權利要求1所述的自動引伸計，其特徵在於每個測臂的推桿外套有連接筒，推 杆的一端連接有推板，所述刀架一端通過刀口座連接刀口，另一端與連接筒之間連接有彈 簧片，刀架之間貫穿有彈簧張開杆，彈簧張開杆在刀架外側兩端設置有調力螺母，調力螺母 上設置有彈簧，推板位於刀架之間。
7.根據權利要求1所述的自動引伸計，其特徵在於所述控制裝置中設置有可輸入指 令的操作程序，並與該自動引伸計通過RS232實現通信。
8.根據權利要求1所述的自動引伸計，其特徵在於所述刀口一端為直線形，另一端為 弧形。
專利摘要本實用新型公開了一種自動引伸計，包括兩測臂，均包括裝有刀口的刀架和可在左右移動過程中推動刀架開合的推桿；一主體裝置，包括測臂動力傳動裝置、標距調整裝置和測量傳感裝置，一跟蹤裝置，包括連接在試驗機上的立柱，主體裝置設置在立柱上，主體裝置連接有可帶動主體裝置沿立柱上下移動的傳動裝置IV；和控制裝置，為中央處理器，用於通過程序控制電機I和電機II，接收傳感器的電信號並經處理後顯示出相應的位移數值。本實用新型的有益效果是試樣變形測量效率和測試精度都比較高。
文檔編號G01N3/04GK201740701SQ20102026851
公開日2011年2月9日 申請日期2010年7月23日 優先權日2010年7月23日
發明者孫善燁, 葛雲燕 申請人:濟南試金集團有限公司