专利名称：洛氏硬度计压痕测量结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种洛氏硬度计压痕测量结构，更具体的说，尤其涉及一种光栅尺读数头与固定压头用的压头座直接相固定的洛氏硬度计压痕测量结构。
背景技术：
在常规的硬度计中，残余压痕深度增量的测量是通过安装在机架上的测量单元来进行的，测量单元包含有杠杆结构，该杠杆用以放大压痕深度，便于测量和计算。但采用放大压痕深度的杠杆结构，容易放大测量过程中的测量误差，导致测量结果存在较大的偏差。
发明内容本实用新型为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种光栅尺读数头与固定压头用的压头座直接相固定的洛氏硬度计压痕测量结构。本实用新型的洛氏硬度计压痕测量结构，所述洛氏硬度计包括机架、控制系统、动力驱动系统和压痕测量结构，所述动力驱动系统包括固定于机架上的伺服电机、伺服电机通过同步带进行驱动的带轮以及与带轮相固定的滚珠丝杆，所述滚珠丝杠上的丝母固定连接有筒状主轴，该筒状主轴顶端与固定压头用的压头座相连接；其特别之处在于所述压痕测量结构包括光栅尺读数头、固定于机架上的光栅尺支架以及用于固定光栅尺读数头的 U形底座，所述U形底座通过设置于筒状主轴内部的固定筒与压头座相固定。机架起固定和支撑作用，控制系统用于控制整个洛氏硬度计正常工作；动力驱动系统用于在测试工件上产生压痕，压痕测量结构用于实现压痕深度的精确测量。伺服电机固定设置在机架上，用于产生动力；带轮带动滚珠丝杠进行转动，筒状主轴与丝母相固定，以便把丝母的直线运动转化为筒状主轴的直线运动，进而驱使压头座进行运动。光栅尺支架固定设置在机架上，用于固定光栅尺；U形底座用于固定光栅尺读数头，且通过固定筒与压头座相固定，这样就使得光栅尺读数头会随着滚珠丝杆上丝母的运动而运动，而光栅尺是固定不动的，从而实现对压头座运动距离的测量，最终实现对压痕深度的测量。本实用新型的洛氏硬度计压痕测量结构，所述压痕测量结构还包括用于对光栅尺读数头和光栅尺电路板进行固定的读数头底座，该读数头底座固定设置在U形底座上；所述光栅尺支架设置在U形底座的U形腔中。读数头底座用于实现对光栅尺读数头和光栅尺电路板的直接固定，光栅尺支架贯穿于U形底座的U形腔。本实用新型的洛氏硬度计压痕测量结构，所述读数头底座上设置有用于调节光栅尺读数头与光栅尺支架之间距离的预紧螺钉，读数头底座上还设置有用于固定光栅尺电路板的支撑套和固定螺钉。通过预紧螺栓，可以调节光栅尺读数头与光栅尺之间的距离，光栅尺电路板通过支撑套和固定螺钉固定在读数头底座上。本实用新型的洛氏硬度计压痕测量结构，所述光栅尺支架上固定的光栅尺的长度为110mm。采用较长距离的光栅尺，有利于保证压头固定座具有较大的运动行程。本实用新型的有益效果是本实用新型通过把固定光栅尺的光栅尺支架固定设置在机架上，把用于测量光栅尺移动距离的光栅尺读数头通过固定筒与压头座相固定，改变了现有通过杠杆原理扩大压痕深度的测量形式，而是让光栅尺读数头与压头座一起运动， 使得测量数据更加准确。
图1为本实用新型的主视图的结构示意图；图2为本实用新型的俯视图的结构示意图；图3为本实用新型的洛氏硬度计压痕测量结构应用在洛氏硬度计上的结构示意图。图中1支撑套，2预紧螺钉，3光栅尺读数头，4光栅尺支架，5 U形底座，6读数头底座，7光栅尺电路板，8、9固定螺钉，10光栅尺，11固定连接部，12机架，13伺服电机，14减速器，15同步带，16带轮，17轴承，18滚珠丝杠，19筒状主轴，20压力传感器，21压头座，22 压头，23固定筒。
具体实施方式
以下结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。如图1和图2所示，分别给出了本实用新型的洛氏硬度计压痕测量结构的主视和俯视接收示意图，其包括支撑套1、预紧螺钉2、光栅尺读数头3、光栅尺支架4、U形底座5、 读数头底座6、光栅尺电路板7、固定螺钉(8、9 )、光栅尺10、固定连接部11。如图3所示，给出了实用新型的洛氏硬度计压痕测量结构应用在洛氏硬度计上的结构示意图，其除了包含图1和图2中所示的结构外，还包括机架12、伺服电机13、减速器14、同步带15、带轮16、轴承17、滚珠丝杆18、筒状主轴19、压力传感器20、压头座21、压头22、固定筒23。所示的光栅尺电路板7和光栅尺读数头3固定设置在读数头底座6上，预紧螺钉2和固定螺钉9用于实现对光栅尺读数头3的固定。光栅尺电路板7通过支撑套1和固定螺钉8设置在读数头底座6上，读数头底座6与U形底座5相固定。光栅尺支架4贯穿于U形底座5的U形空腔，并固定设置在机架12上，光栅尺10设置在光栅尺支架4上。图3中给出的机架12为整个机架的一部分，所示的伺服电机13固定设置在机架 12上，伺服电机13的输出端经过减速器14的减速后，再驱动同步带15进行转动。同步带 15与带轮16相配合，滚珠丝杠18固定设置在带轮16上，以便通过同步带15驱动滚珠丝杠 18进行转动，进而转化为滚珠丝杠18上丝母的直线运动。筒状主轴19固定设置在滚珠丝杆18的丝母上，筒状主轴19的下端经过压力传感器20后与压头座21相固定，这样就把丝母的直线运动转化为了压头座21的直线运动。压头22固定设置在压头座21上，这样通过动力驱动系统的动力传递作用，就把伺服电机13的输出运动，最终转化为压头22的直线运动，以便对工件进行施压。所示的U形底座5通过固定连接部11固定设置在固定筒23的上端位置，固定筒 23设置在筒状主轴19的内部，固定筒23的下端与压力传感器20相固定，压力传感器20与压头座21相固定。这样，就使得光栅尺读数头3固定在了压头座21上，实现了光栅尺读数头3的移动距离与压头座21的移动距离相等。本实用新型通过把固定光栅尺的光栅尺支架固定设置在机架上，把用于测量光栅尺移动距离的光栅尺读数头通过固定筒与压头座相固定，改变了现有通过杠杆原理扩大压痕深度的测量形式，而是让光栅尺读数头与压头座一起运动，使得测量数据更加准确。
权利要求1.一种洛氏硬度计压痕测量结构，所述洛氏硬度计包括机架(12)、控制系统、动力驱动系统和压痕测量结构，所述动力驱动系统包括固定于机架上的伺服电机(13)、伺服电机通过同步带(15)进行驱动的带轮(16)以及与带轮相固定的滚珠丝杆(18)，所述滚珠丝杠上的丝母固定连接有筒状主轴(19)，该筒状主轴顶端与固定压头(22)用的压头座(21)相连接；其特征在于所述压痕测量结构包括光栅尺读数头(3)、固定于机架上的光栅尺支架 (4)以及用于固定光栅尺读数头(3 )的U形底座(5 )，所述U形底座通过设置于筒状主轴内部的固定筒(23)与压头座(21)相固定。
2.根据权利要求1所述的洛氏硬度计压痕测量结构，其特征在于所述压痕测量结构还包括用于对光栅尺读数头(3 )和光栅尺电路板(7 )进行固定的读数头底座(6 )，该读数头底座固定设置在U形底座(5)上；所述光栅尺支架(4)设置在U形底座的U形腔中。
3.根据权利要求2所述的洛氏硬度计压痕测量结构，其特征在于所述读数头底座(6) 上设置有用于调节光栅尺读数头(3)与光栅尺支架(4)之间距离的预紧螺钉(2)，读数头底座上还设置有用于固定光栅尺电路板的支撑套(1)和固定螺钉(8 )。
4.根据权利要求1所述的洛氏硬度计压痕测量结构，其特征在于所述光栅尺支架(4) 上固定的光栅尺(10)的长度为110mm。
专利摘要本实用新型的洛氏硬度计压痕测量结构，洛氏硬度计包括机架、控制系统、动力驱动系统和压痕测量结构，动力驱动系统包括固定于机架上的伺服电机、伺服电机通过同步带进行驱动的带轮以及与带轮相固定的滚珠丝杆，其特征在于压痕测量结构包括光栅尺读数头、固定于机架上的光栅尺支架以及用于固定光栅尺读数头的U形底座，U形底座通过设置于筒状主轴内部的固定筒与压头座相固定。本实用新型通过把固定光栅尺的光栅尺支架固定设置在机架上，把用于测量光栅尺移动距离的光栅尺读数头通过固定筒与压头座相固定，改变了现有通过杠杆原理扩大压痕深度的测量形式，而是让光栅尺读数头与压头座一起运动，使得测量数据更加准确。
文档编号G01B11/04GK202210063SQ20112030366
公开日2012年5月2日 申请日期2011年8月19日 优先权日2011年8月19日
发明者徐会正 申请人:济南试金集团有限公司