一种触摸屏数显洛氏硬度计的制作方法

本发明涉及一种触摸屏数显洛氏硬度计，属于硬度检测技术领域。

背景技术：

硬度是指材料抵抗更硬物压入其表面的能力，它是金属材料的重要性能指标之一，硬度试验是机械性能实验中最简单、迅速和较易实施的方法，是确定合理的加工工艺，检验热处理效果的主要手段。

洛氏硬度是以压痕塑性变形深度来确定硬度值的指标，以压头压入材料0.002或者0.001毫米作为一个洛氏硬度值单位，是非常精密的测量仪器，试验力的加载精度直接影响到测试结果。以表盘式的洛氏硬度计操作规定为例，人工转动手轮加载初试验力时，要一次性、均匀的加载到初试验力，如加载10kgf初试验力时，从表盘的指针上可以看到指针匀速的旋转三圈后指在“12点”的位置，这证明初试验力达到10kgf。在人工转动手轮加载初试验力时，加载过程中不能停顿、不能倒退旋转手轮，因此，操作中经常产生初试验力加载过载现象，此时，压头已在零件上压入一个微小的压痕，这个测试点就作废了，要重新在被试零件上再找一处测试点，然后再重复加载动作，这样给测试者带来了不便，降低了工作效率。洛氏试验，要求测试者的操作动作标准规范，否则，很难保证测试结果的准确性。

在硬度检验中，所测试的工件都会有个硬度值合格区间，然而这个合格区间不是固定的，有的合格区间较为宽泛，有的合格区间却较为狭窄，但操作者在检测中，要人工筛选比对零件的合格与否，有时易记错工件硬度值的合格区间值。这些问题都会造成易出错和工作效率低下。

技术实现要素：

为解决以上技术上的不足，本发明提供了一种触摸屏数显洛氏硬度计，能够解决目前硬度计试验中工作效率低、易出错、对操作者的操作技能要求高的问题。

本发明的技术方案如下：一种触摸屏数显洛氏硬度计，包括机身以及安装在机身上的丝杆手轮组件、试验力加载组件和操控部件，所述丝杆手轮组件包括手轮以及与手轮连接的丝杠，所述手轮的下方安装有电磁制动器，电磁制动器与控制系统连接且在控制系统作用下能够吸合抱死手轮，操控部件包括显示屏，所述显示屏包括第一显示区域和第二显示区域，所述第一显示区域显示的内容为设定的硬度区间值，所述第二显示区域显示的内容为位移传感器测量的压头的位移量。

本发明的技术方案还包括：所述第一显示区域包括硬度最大数值和硬度最小数值，所述硬度最大数值和硬度最小数值连接有硬度区间值预设界面。

本发明的技术方案还包括：所述第一显示区域还包括测量硬度值以及位于硬度最大数值和硬度最小数值之间的硬度数值条，所述硬度数值条与测量硬度值的对应位置显示有箭头。

本发明的技术方案还包括：所述显示屏还包括硬度值超限报警提示区域，当测量硬度值超出硬度区间值时，硬度值超限报警提示区域显示。

本发明的技术方案还包括：所述机身安装有蜂鸣器，当测量硬度值超出硬度区间值时，蜂鸣器动作发出报警声音。

本发明的技术方案还包括：所述第二显示区域以进度条的方式显示，所述进度条包括至少两个区段，不同区段的进度条使用不同的颜色。

本发明的技术方案还包括：所述操控部件包括触摸显示屏和触摸按键，所述触摸显示屏和触摸按键的触控面板由有机玻璃或玻璃制成。

本发明的技术方案还包括：所述机身呈c字型，丝杆手轮组件安装在c字型机身的空腔位置，试验力加载组件安装在c字型机身的上横臂和竖臂位置，所述试验力加载组件包括与主轴连接的小杠杆和大杠杆，小杠杆的末端与位移传感器连接，大杠杆的末端连接有砝码组件，砝码组件的末端连接有电动缓冲部件，砝码组件的中部连接有变荷器。

本发明的技术方案还包括：所述机身的下横臂位置安装有打印机和急停按钮。

本发明的有益效果是：通过在丝杠手轮组件的手轮下方安装电磁制动器，控制系统在确定初试验力加载完成后，会给安装在硬度计升降丝杠手轮下端的电磁线圈通电，电磁体对手轮进行吸合抱死，同时，操作者会感到手轮有非常明显的阻力而不能继续旋转，操作者会停止继续旋转手轮加载初试验力，以在方便操作者使用的同时，可确保准确加载初试验力，避免过载造成的测试点作废需要再次试验的麻烦，可提高硬度的检测效率；同时，在操控部件的显示屏设置了能够显示硬度区间值的第一显示区域，能够方便操作者区分测试的硬度值是否合格，在降低出错率的同时提高硬度试验效率。

本发明的另一方面，能够直接点击第一显示区域的最大值和最小值快速进入区间值的设置，避免层层进入菜单的麻烦。

本发明的另一方面，利用在最大值和最小值之间的硬度数值条，并以箭头方式可直观显示测试的硬度在区间内是偏高还是偏低，可对不同批次送检的工件硬度进行预警，便于后续工件生产的工艺调整。

本发明的另一方面，能够自动将测量的硬度值与硬度区间值的最大数值和最小数值进行比较，在超出最大数值或最小数值的限度时，能够自动进行硬度超限报警和蜂鸣提示。

本发明的另一方面，设计了触摸显示屏和感应式无机械的触摸键两种操控面板操控模式，当操作者手部拿工件脏或戴手套时，触摸屏就不能使用了，此时，感应式无机械的触摸键控制面板就可以继续完成操控，且这种触控面板由有机玻璃或玻璃制成，不但不会像薄膜控制面板那样容易摩擦破损，而且，感应式触控键还会因为没有机械结构而更加耐用，甚至不出故障而达到了免维护。

附图说明

图1是本发明的主视示意图。

图2是本发明的侧视示意图。

图中，1、机身，2、电磁制动器，3、手轮，4、丝杠，5、试台，6、主轴，7、位移传感器，8、小杠杆，9、大杠杆，10、变荷器，11、砝码组件，12、电动缓冲部件，13、电源开关，14、打印机，15、急停按钮，16、显示屏，17、触摸按键，18、变荷手轮，19、压头。

具体实施方式

以下结合附图，通过实施例对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示，本发明的数显洛氏硬度计，包括机身1，以及安装在机身1上的丝杆手轮组件、试验力加载组件、操控部件和控制系统。

其中，机身1呈c字型，包括有依次连接的下横臂、竖臂和上横臂，在下横臂位置设置有急停按钮15和打印机14，试验力加载组件安装在竖臂和上横臂位置，具体地，试验力加载组件采用与现有洛氏硬度计类似的结构，包括与主轴6连接的小杠杆8和大杠杆9，小杠杆8的末端与位移传感器7连接，大杠杆9的末端与砝码组件11连接，在进行硬度测试时，主轴6会随着压头19向上移动，进而带动小杠杆8和大杠杆9向上移，与小杠杆8连接的位移传感器7，具体地，可使用光栅位移传感器7，能够获得压头19的位移量。

当需要向测试零件加载试验力时，电动缓冲部件12向下移动去除对砝码组件11的支撑作用，使得砝码组件11通过大杠杆9加载至主轴6和压头19上，根据试验需要，可通过变荷器10改变砝码组件11的加载力，具体地，通过变荷手轮18来调整变荷器10的动作。

进行硬度测试的零件放置在试台5上，具体地，试台5设置在c字型机身1的空腔位置，试台5支撑在丝杠4上，丝杠4的下方安装有手轮3，手轮3安装在c字型机身1的下横臂上表面，通过旋转手轮3可使得丝杠4向上移动，进而带动试台5和放置在试台5上的零件上下移动与压头19接触。

本发明中，在手轮3与机身1之间安装有电磁制动器2，当初试验力加载到需要载荷，如10kgf载荷时，即，安装在硬度计主轴6顶起的小杠杆8的前端的位移传感器7检测到10kgf初试验力达到标准值时的位置值时，控制系统给安装在硬度计带动升降丝杠4移动的手轮3下端的电磁线圈通电，电磁体对手轮3进行吸合抱死，此时，显示屏16上的进度条也准确的到达力值达标的准确位置，同时，操作者会感到手轮3有非常明显的阻力而不能继续旋转，操作者会停止继续旋转手轮加载初试验力，10kgf初试验力也到达了标准值。

为了便于操作者区分测试的硬度值是否合格，本发明的硬度计还设计了硬度值超标报警功能。当硬度值超标时，会在显示屏16上跳出对话框，显示硬度值超标，同时，蜂鸣器会发出超标警报声，能更清晰地使操作者得到不合格测试点的提示。

为了便于操作者设置，在触摸显示屏16上设计了硬度值合格区间的数值显示，当操作者点触显示屏16上的第一显示区域的硬度最大数值时，界面弹出数值设置的界面，操作者只要输入相应的最大数值，这个数值就会显示在显示屏16的界面上；硬度值的最小数值设置时，也是点触界面上的第一显示区域的硬度最小数值，弹出数值设置界面，输入硬度值最小数值，则硬度最小值会显示在显示屏16的屏幕界面上。

硬度区间值设置完毕后，就可以进行工件硬度测试。当某一次测试的值超出硬度最大数值或最小数值时，硬度计蜂鸣器发出报警声，触控界面弹出对话框，提示硬度值超出最大数值或最小数值，不合格。

在显示屏16上除了显示有硬度值合格区间外，还设置有显示位移传感器7的位移量的区域，具体地，该位移量的显示以进度条的方式来表达，且根据不同的进度使用不同的颜色来显示。具体地，可以包含三个区段，其中第一区段可设置为绿色，在该区段开始选择手轮，直到位移传感器的数值进入第二区段；第二区段可设置为黄色，进入这个区段后停止选转手轮，只要在该区域内停下，都视为初试验力加载合格；第三区段可设置为红色，如果强制旋转手轮进入该区段就可能使大杠杆顶到加载砝码造成初试验力加载失败。

本发明的硬度计还设计了触摸显示屏16和感应式无机械的触摸按键17两种操控面板操控模式，触摸显示屏16能够显示大量的设备参数和操控、测试信息以及虚拟键，但是，操作触摸显示屏16时，要求操作者的手应当保持干净。当操作者手部拿工件脏或戴手套时，触摸显示屏16就不能使用了，此时，感应式无机械的触摸按键17控制面板就可以继续完成操控，且这种触控面板由有机玻璃或玻璃制成，不但不会像薄膜控制面板那样容易摩擦破损，而且，感应式触控按17键还会因为没有机械结构而更加耐用，甚至不出故障而达到了免维护。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡在本发明的精神和原则之内所做任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。