万能硬度计的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种万能硬度计，属于试验机行业硬度测量装置领域。
【背景技术】
[0002]目前，国内大部分的硬度计是单一功能的硬度计，像洛氏硬度计、维氏硬度计、布氏硬度计和肖氏硬度计等，它们只能检测一种硬度，功能少。而现在用户需要一种方便快捷的万能硬度计，即能检测三种或三种以上硬度的硬度计，来提高测试效率和测试精度。
【发明内容】
[0003]针对现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种能检测洛氏、布氏、维氏三种硬度的万能硬度计。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型所述万能硬度计，包括试验机主机、测量洛氏硬度的压头测量单元、测量布氏、维氏硬度的光学测量单元、实现压头测量单元和光学测量单元相互切换的移动装置，所述移动装置的上端连接于试验机主机的中横梁，移动装置的下端连接压头测量单元和光学测量单元；所述移动装置包括导轨滑块、位于导轨滑块上方的连接板、两个分别位于导轨滑块前后两侧的移动板，每个移动板上均设有滑块与挡块，滑块与挡块在前移动板上的位置与在后移动板上的位置相反，滑块与连接板相连，滑块与挡块相对的两个面上均设有磁铁，挡块上设有接近开关。
[0005]为了防止移动过程中因力太大引起冲击，所述每个滑块上均连接有液压缓冲器。
[0006]进一步的，所述压头测量单元包括盖、架、外罩以及位于外罩内的读头夹持座和压头座，读头夹持座和压头座的底部连接有滑动盖，滑动盖的下方从上到下依次设有连接件、滑动底座、连接环与接触座。
[0007]进一步的，所述光学测量单元包括从上到下依次设置的CCD相机、光学镜头、物镜转盘和位于物镜转盘上的多个物镜，光学镜头的一侧设有LED光源。
[0008]进一步的，所述压头测量单元与光学测量单元通过基板连接在一起，压头测量单元通过盖连接于移动装置的下端。
[0009]本实用新型的有益效果:本实用新型的压头测量单元利用高精度位移传感器准确测量洛氏硬度，光学测量单元利用光学系统准确测量布氏、维氏硬度，移动装置可以实现压头测量单元和光学测量单元的相互切换，因此本实用新型可以测量洛氏、布氏、维氏三种硬度，方便快捷，提高了测量效率和测量精度。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的结构示意图；
[0011]图2为试验机主机的结构示意图；
[0012]图3为移动装置的正视图；
[0013]图4为移动装置的俯视图；
[0014]图5为压头测量单元的结构示意图；
[0015]图6为压头测量单元的另一种角度结构示意图；
[0016]图7为光学测量单元的结构示意图；
[0017]图中:1、试验机主机，2、移动装置，3、压头测量单元，4、光学测量单元，5、基板；11、铝型材，12、防尘罩，13、限位挡块，14、指针板，15、中横梁，16、水平调整螺钉，17、工作台，18、控制柜，19、上横梁；21、导轨滑块，22、连接板，23、移动板，24、滑块，25、挡块，26、磁铁，27、接近开关，28、液压缓冲器；31、盖，32、架，33、外罩，34、读头夹持座，35、压头座，36、滑动盖，37、连接件，38、滑动底座，39、连接环，310、接触座；41、CXD相机，42、光学镜头，43、物镜转盘，44、物镜，45、LED光源。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图与具体实施例对本发明做进一步的说明与限定。
[0019]如图1所示，万能硬度计由4部分组成:试验机主机1、移动装置2、压头测量单元3和光学测量单元4。
[0020]如图2所示，试验机主机由铝型材11、防尘罩12、限位挡块13、指针板14、中横梁15、水平调整螺钉16、工作台17、控制柜18、上横梁19构成，试验机主机I是用来支撑硬度计主体并实现硬度计主体的上下移动。本实施例中，试验机主机I的中横梁15与移动装置2相连，试验机主机I通过中横梁15的上下移动来实现试验空间的自动调整及硬度计压头的自动加卸载功能。
[0021]移动装置2用来实现压头测量单元3和光学测量单元4的相互转换。如图3、4所示，所述移动装置包括导轨滑块21、位于导轨滑块21上方的连接板22、两个分别位于导轨滑块21前后两侧的移动板23，每个移动板23上均设有滑块24与挡块25，滑块24与挡块25在前后移动板上的位置相反，滑块24与连接板22相连，滑块24与挡块25相对的两个面上均设有磁铁26，挡块25上设有接近开关27。为了防止移动过程中因力太大引起冲击，所述每个滑块24上均连接有液压缓冲器28。
[0022]压头测量单元3用来测量试样的洛氏硬度。如图5、6所示，所述压头测量单元包括盖31、架32、外罩33以及位于外罩33内的读头夹持座34和压头座35，读头夹持座34和压头座35的底部连接有滑动盖36，滑动盖36的下方从上到下依次设有连接件37、滑动底座38、连接环39与接触座310。
[0023]光学测量单元4用来测量试样的布氏、维氏硬度、如图7所示，所述光学测量单元包括从上到下依次设置的CCD相机41、光学镜头42、物镜转盘43和位于物镜转盘43上的多个物镜44，光学镜头42的一侧设有LED光源45。本实施例中，所述物镜转盘43为五位通用物镜转盘，物镜转盘43上设有5个物镜45。
[0024]本实施例中，所述压头测量单元3与光学测量单元4通过基板5连接在一起，压头测量单元3通过盖31连接于移动装置2的下端。
[0025]本实用新型的工作过程:试验开始，加载压头，接触座310、连接环39、滑动底座38、滑动盖36以及读头夹持座34保持不动；刻度尺粘贴在压头所在的压头座35上，压头座35上装有负荷压力传感器，负荷压力传感器与外罩33连接在一起。当中横梁15带动外罩33向下移动时，外罩33带动负荷压力传感器及压头座35移动，从而按照试验方法进行加载试验。这样刻度尺和读数头发生相对移动，光栅尺输出信号即为压痕深度值。压力大小由负荷压力传感器读出。此装置完成试样的压力和压痕深度的测量，以计算出试样的洛氏硬度值。
[0026]如测量布氏或维氏硬度值，需把光学测量单元4移动过来，把相应的物镜45转到位，从而进行布氏或维氏硬度的测量计算。具体操作为:移动连接板22，连接板22带动滑块24滑动，后面的磁铁26分开，前面的磁铁26吸合，光学测量单元4移至试样的上方。移动到位后，前面的磁铁26完全吸合，前接近开关27发出信号，通知光学测量单元4进行硬度测量。测量完毕后，向相反方向移动连接板22，前面的磁铁26分开，后面的磁铁26吸合，后接近开关发出信号，通知上位机进行下一步的工作。
【主权项】
1.万能硬度计，其特征在于:包括试验机主机(1)、测量洛氏硬度的压头测量单元(3)、测量布氏、维氏硬度的光学测量单元(4)、实现压头测量单元(3)和光学测量单元(4)相互切换的移动装置(2)，所述移动装置(2)的上端连接于试验机主机(I)的中横梁(15)，移动装置(2 )的下端连接压头测量单元(3 )和光学测量单元(4 );所述移动装置(2 )包括导轨滑块(21)、位于导轨滑块(21)上方的连接板(22)、两个分别位于导轨滑块(21)前后两侧的移动板(23)，每个移动板(23)上均设有滑块(24)与挡块(25)，滑块(24)与挡块(25)在前移动板上的位置与在后移动板上的位置相反，滑块(24)与连接板(22)相连，滑块(24)与挡块(25)相对的两个面上均设有磁铁(26)，挡块(25)上设有接近开关(27)。
2.根据权利要求1所述的万能硬度计，其特征在于:所述滑块(24)上连接有液压缓冲器(28)。
3.根据权利要求1或2所述的万能硬度计，其特征在于:所述压头测量单元(3)包括盖(31)、架(32)、外罩(33)以及位于外罩(33)内的读头夹持座(34)和压头座(35)，读头夹持座(34)和压头座(35)的底部连接有滑动盖(36)，滑动盖(36)的下方从上到下依次设有连接件(37 )、滑动底座(38 )、连接环(39 )与接触座(310)。
4.根据权利要求3所述的万能硬度计，其特征在于:所述光学测量单元(4)包括从上到下依次设置的CXD相机(41)、光学镜头(42)、物镜转盘(43)和位于物镜转盘(43)上的多个物镜(44 )，光学镜头(42 )的一侧设有LED光源(45 )。
5.根据权利要求4所述的万能硬度计，其特征在于:所述压头测量单元(3)与光学测量单元(4)通过基板(5)连接在一起，压头测量单元(3)通过盖(31)连接于移动装置(2)的下端。
【专利摘要】本实用新型公开了一种万能硬度计，包括试验机主机、测量洛氏硬度的压头测量单元、测量布氏、维氏硬度的光学测量单元、实现压头测量单元和光学测量单元相互切换的移动装置。所述移动装置利用导轨滑块实现压头测量单元和光学测量单元的相互转换，并且移动装置上设有磁铁和接近开关，可以测量单元到达相应位置后通知上位机进行下一步的动作。利用本实用新型所述万能硬度计，可以测量洛氏、布氏、维氏三种硬度，方便快捷，提高了测量效率和测量精度。
【IPC分类】G01N3-40, G01N3-42
【公开号】CN204359619
【申请号】CN201420823384
【发明人】葛云燕, 楚万慧
【申请人】济南试金集团有限公司, 济南时代试金试验机有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2014年12月23日