专利名称：全自动缺口制样机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及缺口制样机领域，尤其涉及全自动缺口制样机的改进。
背景技术：
制样机是用于材料性能试验中试验的制样设备，由于制样形状的不同，一般有三种不同的设备，分别是哑铃形制样机、万能制样机和缺口制样机。其中，缺口制样机是悬臂梁、简支梁等冲击试验机做抗冲击试验时所用的缺口制样器械，也是冲击试样样品制作必须使用的专用设备。目前，现有的缺口制样机如国家局于2012年12月26日公告的“名为:一种手动缺口制样机、申请号为:201220186130.5”的文件，该案中披露了一种工作台限位准确，使制出的样件精度高、误差小的手动缺口制样机。然而，此类缺口制样机存在产量小、生产效率低、操作难度大等问题，严重影响了日常的生产效率。
实用新型内容本实用新型针对以上问题，提供了一种结构简单、使用方便，可批量生产且加工精度高的全自动缺口制样机。本实用新型的技术方案是:包括机架、刀具驱动机构和夹具，所述机架呈框架形，所述刀具驱动机构包括 基架、滑座、垂直高度调节机构、刀架和滑座驱动装置；所述刀具驱动机构通过所述基架固定连接在所述机架内；在所述基架的顶面设有水平滑轨，所述滑座活动连接在所述水平滑轨上；所述滑座驱动装置固定连接在所述基架上，所述滑座连接所述滑座驱动装置；所述垂直高度调节结构设在所述滑座上，所述刀架设在所述垂直高度调节机构的顶部；所述垂直高度调节机构包括下调节块、中调节块、上调节块、调节组件和若干导柱；所述下调节块固定连接在所述滑座的顶面上；所述上调节块通过若干导柱活动连接在所述下调节块上方、且与所述刀架的底部固定连接；所述中调节块设在所述上调节块和所述下调节块之间、且分别与所述上调节块的下表面和所述下调节块的上表面相贴合；所述中调节块的上表面和下表面中至少一个与所述调节组件的轴心呈广18°斜楔型夹角；所述调节组件连接在所述中调节块的侧端面，驱动所述中调节块在所述若干导柱之间空隙内进行推、拉动作；所述机架顶部设有顶板；所述夹具设在顶板上，所述夹具包括垫板、夹板和动力装置；所述顶板上开设有样品容置孔，所述垫板设在所述样品容置孔下方、从底部遮盖住所述顶板上的样品容置孔，所述垫板上开设有用于容置刀具的长条形刀具槽；所述样品容置孔的一侧还开设有开口朝下的夹板容置槽，所述夹板容置槽与所述样品容置孔相连通；所述夹板设在所述夹板容置槽中、且所述夹板的厚度小于或等于所述夹板容置槽的深度，所述夹板呈U形、且所述夹板的U形开口朝向所述样品容置孔；[0012]所述动力装置设在所述夹板远离所述样品容置孔的一侧、用于驱动所述夹板。所述调节组件与从外到内包括调节手柄、调节座和调节螺栓；所述中调节块中部开设有与所述调节螺栓适配的螺纹孔；所述调节螺栓的内端头连接在所述螺纹孔中、且外端头与所述调节手柄固定连接；所述调节座中部开设有垂直设置的键槽形通孔一，所述调节座通过所述键槽形通孔一空套所述调节螺栓、且下部与所述下调节块的侧端面固定连接；所述调节螺栓上还设有限位环，所述限位环设在所述调节座内侧。所述调节组件包括气缸和气缸架；所述气缸包括缸体和输出杆，所述输出杆与所述中调节块的侧端面固定连接；所述气缸架包括内支撑板、外支撑板和若干与所述缸体长度相等的连接杆，所述内支撑板和外支撑板通过若干连接杆固定连接，所述内支撑板上开设有垂直设置的键槽形通孔二，所述内支撑板通过所述键槽形通孔二空套所述输出杆、且下部与所述下调节块的侧端面固定连接。 所述下调节块的顶面开设有沿所述调节组件的设置方向长条形燕尾槽一，所述上调节块的底面开设有沿所述调节组件的设置方向长条形燕尾槽二，所述中调节块的底面设有与所述燕尾槽一适配的梯形凸棱一、且顶面设有与所述燕尾槽二适配的梯形凸棱二。所述刀架包括固定架和用于连接刀具的刀座，所述固定架固定连接在所述上调节块的顶面，所述刀座固定连接在所述固定架的侧端面。所述刀架包括电机、电机座和用于连接刀具的刀座，所述电机通过电机座固定连接在所述上调节块的顶面，所述刀座连接所述电机的输出轴。所述动力装置包括L形安装座、动力杆、推块和具有动力轴一的电磁阀，所述L形安装座的短边固定连接在所述顶板的底面、且设在所述夹板远离所述样品容置孔的一侧，所述电磁阀固定连接在所述L形安装座的长边上、且设在所述L形安装座远离所述夹板的一侧；所述L形安装座上开设有安装孔，所述电磁阀的动力轴一穿设在所述安装孔中、且连接所述动力杆的一端，所述推块的下部固定连接在所述动力杆远离所述电磁阀的一端、且顶面与所述夹板的底面固定连接。所述动力装置包括L形安装座、动力杆、推块和具有动力轴二的液压缸，所述L形安装座的短边固定连接在所述顶板的底面、且设在所述夹板远离所述样品容置孔的一侧，所述液压缸固定连接在所述L形安装座的长边上、且设在所述L形安装座远离所述夹板的一侧；所述L形安装座上开设有安装孔，所述液压缸的动力轴二穿设在所述安装孔中、且连接所述动力杆的一端，所述推块的下部固定连接在所述动力杆远离所述液压缸的一端、且顶面与所述夹板的底面固定连接。所述样品容置孔下方开设有用于容置垫板的方形沉台。所述夹板的U形开口处设有加强块，所述加强块连接在所述夹板的上表面上。本实用新型将中调节块的上表面和下表面中至少一个与调节组件的轴心呈Γ18°斜楔型夹角、且分别与上调节块的下表面和下调节块的上表面相贴合。这样，可通过调节组件驱动中调节块沿调节组件的轴心进行位移的同时，带动上调节块进行沿垂直方向的位移，进而通过调节组件驱动上调节块及刀架进行垂直方向的高度调节。在使用第一种实施方式的调节组件时，可通过调节手柄的旋转圈数与调节螺栓的螺距推算出中调节块的位移，再结合中调节块上、下表面的斜度，即可有效推算出上调节块的高度位移，即可实现刀具的高度调节；其操作简单、使用方便且位置精度高。在使用第二种实施方式的调节组件时，可通过输出杆的伸缩量来确定中调节块的位移，再结合中调节块上、下表面的斜度，即可有效推算出上调节块的高度位移，即可实现刀具的高度调节；其操作简单、使用方便且位置精度高。 本实用新型利用样品容置孔与其下方的垫板形成了一个槽形的样品容置区域，可将同一批待加工的样品依次有序的排放在样品容置区域。在样品容置孔的一侧还开设有开口朝下且与样品容置孔相连通的夹板容置槽，这样，夹板可伸出至样品容置孔中，并对样品进行夹持，有效的解决了批量夹持的问题。本实用新型具有操作简单、使用方便且位置精度高等特点，可实现高效的批量生产，大幅提升了工作效率与产量。
图1是本实用新型的结构示意图，图2是图1的左视图，图3是图1的俯视图，图4是本实用新型的立体图一，图5是本实用新型的立体图二。图6是本实用新型中刀具驱动机构的结构示意图，图7是图6的后视图，图8是图6的左视图，图9是本实用新型中刀具驱动机构的第二种实施方式示意图，图10是本实用新型中刀具驱动机构的调节组件的第二种实施方式示意图，图11是图10的左视图，图12是本实用新型中刀具驱动机构的垂直高度调节机构的三维爆炸图，图13是本实用新型中刀具驱动机构的立体图。图14是本实用新型中夹具的结构示意图，图15是图14的仰视图，图16是图14的俯视图，图17是本实用新型中夹具的第一种实施方式的立体图，图18是本实用新型中夹具的第二种实施方式的立体图，图19是本实用新型中夹具的顶板的结构示意图，图20是图19的仰视图，图21是本实用新型中夹具的实施方式的立体图；图中I是顶板，10是样品容置孔，101是方形沉台，11是夹板容置槽，al是基架，all是水平滑轨，2是滑座驱动机构，a3是滑座；3是夹具，31是垫板，310是刀具槽，32是夹板，320是加强块；[0058]33是动力装置，331是L形安装座，3310是安装孔，332是动力杆，333是推块；334-1是电磁阀，3341-1是动力轴一 ；334_2是液压缸，3341-2是动力轴二 ；4是垂直闻度调节机构，41是下调节块，410是燕尾槽一，42是中调节块，421是梯形凸棱一，422是梯形凸棱二，43是上调节块，430是燕尾槽二，44是导柱；45是调节组件，451-1是调节手柄，452-1是调节座，4520-1是键槽形通孔一，453-1是调节螺栓，4530-1是限位环；451-2是气缸，4511-2是缸体，4512-2是输出杆，452-2是气缸架，4521-2是内支撑板，45210-2是键槽形通孔二，4522-2是连接杆，4523-2是外支撑板；5是刀架，51是刀座，52-1是固定架，52-2是电机，53-2是电机座。6是刀具，7是样品。
具体实施方式
本实用新型如图1-21所示，包括机架、刀具驱动机构和夹具，所述机架呈框架形，所述刀具驱动机构包括基架al、滑座a3、垂直高度调节机构4、刀架5和滑座驱动装置2 ;所述刀具驱动机构通过所述基架al固定连接在所述机架内；在所述基架al的顶面设有水平滑轨all，所述滑座a3活动连接在所述水平滑轨all上；所述滑座驱动装置2固定连接在所述基架al上，所述滑座a3连接所述滑座驱动装置2 ;所述垂直高度调节结构4设在所述滑座a3上，所述刀架5设在所述垂直高度调节机构4的顶部；所述垂直高度调节机构4包括下调节块41、中调节块42、上调节块43、调节组件45和若干导柱44 ;所述下调节块41固定连接在所述滑座a3的顶面上；所述上调节块43通过若干导柱44活动连接在所述下调节块41上方、且与所述刀架5的底部固定连接；所述中调节块42设在所述上调节块43和所述下调节块41之间、且分别与所述上调节块43的下表面和所述下调节块41的上表面相贴合；所述中调节块42的上表面和下表面中至少一个与所述调节组件45的轴心呈f 18°斜楔型夹角；所述调节组件45连接在所述中调节块42的侧端面，驱动所述中调节块42在所述若干导柱44之间空隙内进行推、拉动作。同时，带动上调节块43进行沿垂直方向的位移。这样，即可通过调节组件45驱动上调节块43及刀架5进行垂直方向的高度调节。所述机架顶部设有顶板I ;所述夹具3设在顶板I上，所述夹具3包括垫板31、夹板32和(连接在顶板I下方的)动力装置33 ；所述顶板I上开设有样品容置孔10，所述垫板31设在所述样品容置孔10下方、从底部遮盖住所述顶板I上的样品容置孔10，使得样品容置孔10与其下方的垫板31形成了一个槽形的样品容置区域，可将同一批待加工的样品7依次有序的排放在样品容置区域，所述垫板31上开设有用于容置刀具6的长条形刀具310槽；在加工缺口时，刀具6可在长条形刀具槽310中运行，于样品7的底面切出缺口，使得垫板31不会对刀具6的运行路径造成阻碍；所述样品容置孔10的一侧还开设有开口朝下的夹 板容置槽11，所述夹板容置槽11与所述样品容置孔10相连通；所述夹板32设在所述夹板容置槽11中、且所述夹板31的厚度小于或等于所述夹板容置槽11的深度，这样，夹板32可有效的容置在夹板容置槽11中、且可伸出至样品容置孔10中，并对样品7进行夹持，所述夹板32呈U形、且所述夹板32的U形开口朝向所述样品容置孔10 ;将夹板32设为U形，使得其U形的开口留出了足够的刀具运动空间，有效的避免的夹具3影响缺口加工的问题；所述动力装置33设在所述夹板32远离所述样品容置孔10的一侧、用于驱动所述夹板32。使得夹板32在动力装置33的驱动下在伸出夹板容置槽11至样品容置孔10中，并对样品7进行夹持。本实用新型中刀具驱动机构的调节组件45的第一种实施方式如图8、12所示:所述调节组件45与从外到内包括调节手柄451-1、调节座452-1和调节螺栓453-1 ；所述中调节块42中部开设有与所述调节螺栓453-1适配的螺纹孔；所述调节螺栓453-1的内端头连接在所述螺纹孔中、且外端头与所述调节手柄451-1固定连接；所述调节座452-1中部开设有垂直设置的键槽形通孔一 4520-1，所述调节座452-1通过所述键槽形通孔一 4520-1空套所述调节螺栓453-1、且下部与所述下调节块41的侧端面固定连接；使得中调节块42可在调节手柄451-1的驱动下沿调节螺栓453-1的轴心进行位移；操作时，可通过调节手柄451-1的旋转圈数与调节螺栓453-1的螺距推算出中调节块42的位移，再结合中调节块42上、下表面的夹角，即可有效推算出上调节块43的高度位移，即可实现刀具的高度调节；其操作简单、使用方便且位置精度高。所述调节螺栓453-1上还设有限位环4530-1，所述限位环4530-1设在所述调节座452-1内侧。这样，向外转动调节螺栓453-1时，即可有效的将中调节块42从上调节块41和下调节块43之间拉出。本实用新型中调节组件45的第二种实施方式如图9-11所示:所述调节组件45包括气缸451-2和气缸架452-2 ；
`[0080]所述气缸451-2包括缸体4511-2和输出杆4512-2，所述输出杆4512-2与所述中调节块42的侧端面固定连接；所述气缸架452-2包括内支撑板4521-2、外支撑板4523_2和若干与所述缸体
4511-2长度相等的连接杆4522-2，所述内支撑板4521-2和外支撑板4523-2通过若干连接杆4522-2固定连接，所述内支撑板4521-2上开设有垂直设置的键槽形通孔二 45210-2，所述内支撑板4521-2通过所述键槽形通孔二 45210-2空套所述输出杆4512-2、且下部与所述下调节块41的侧端面固定连接。使得中调节块42可在气缸451-2的驱动下沿输出杆
4512-2的轴心进行位移。操作时，可通过输出杆4512-2的伸缩量来确定中调节块42的位移，再结合中调节块42上、下表面的夹角，即可有效推算出上调节块43的高度位移，即可实现刀具的高度调节；其操作简单、使用方便且位置精度高。所述下调节块41的顶面开设有沿所述调节组件45的设置方向长条形燕尾槽一410，所述上调节块43的底面开设沿所述调节组件45的设置方向有长条形燕尾槽二 430，所述中调节块42的底面设有与所述燕尾槽一 410适配的梯形凸棱一 421、且顶面设有与所述燕尾槽二 430适配的梯形凸棱二 422。使得中调节块42仅可沿所述调节组件45的设置方向(即轴心方向)进行位移，有效的避免了中调节块42产生其他方向的窜动。[0084]本实用新型中刀具驱动机构的刀架5的第一种实施方式如图9所示:所述刀架5包括固定架52-1和用于连接刀具6的刀座51，所述固定架52-1固定连接在所述上调节块43的顶面，所述刀座51固定连接在所述固定架52-1的侧端面。使得刀架5与上调节块43可同步运动，并带动连接在刀座51上的刀具6对样品7的缺口进行刨削加工。本实用新型中刀具驱动机构的刀架5的第二种实施方式如图8所示:所述刀架5包括电机52-2、电机座53-2和用于连接刀具6的刀座51，所述电机52_2通过电机座53_2固定连接在所述上调节块43的顶面，所述刀座51连接所述电机52-2的输出轴。使得刀架5与上调节块43可同步运动，并通过电机52-2带动连接在刀座51上的刀具6旋转，从而对样品7的缺口进行洗削加工。本实用新型中夹具的动力组件的第一种实施方式为:所述动力装置33包括L形安装座331、动力杆332、推块333和具有动力轴一 3341-1的电磁阀334-1，所述L形安装座331的短边固定连接在所述顶板I的底面、且设在所述夹板32远离所述样品容置孔10的一侧，所述电磁阀334-1固定连接在所述L形安装座331的长边上、且设在所述L形安装座331远离所述夹板32的一侧；所述L形安装座331上开设有安装孔3310，所述电磁阀334_1的动力轴一 3341-1穿设在所述安装孔3310中、且连接所述动力杆332的一端，所述推块333的下部固定连接在所述动力杆332远离所述电磁阀334-1的一端、且顶面与所述夹板32的底面固定连接。这样，即可通过电磁阀334-1的动力轴一 3341-1推动动力杆332和推块333，再由推块333推动固定在其顶面的夹板32，从而利用夹板32有效的对样品7进行批量夹持。本实用新型中夹具的动力组件的第二种实施方式为:所述动力装置33包括L形安装座331、动力杆332、推块333和具有动力轴二 3341-2的液压缸334-2，所述L形安装座331的短边固定连接在所述顶板I的底面、且设在所述夹板32远离所述样品容置孔10的一侧，所述液压缸334-2固定连接在所述L形安装座331的长边上、且设在所述L形安装座331远离所述夹板32的一侧；
所述L形安装座331上开设有安装孔3310，所述液压缸334_2的动力轴二 3341-2穿设在所述安装孔3310中、且连接所述动力杆332的一端，所述推块333的下部固定连接在所述动力杆332远离所述液压缸334-2的一端、且顶面与所述夹板32的底面固定连接。这样，即可通过液压缸334-2的动力轴二 3341-2推动动力杆332和推块333，再由推块333推动固定在其顶面的夹板32，从而利用夹板32有效的对样品7进行批量夹持。所述样品容置孔10下方开设有用于容置垫板31的方形沉台101，使得垫板31在安装时省去了定位的工序，使用时更加简单、方便。 所述夹板32的U形开口处设有加强块320，所述加强块320连接在所述夹板32的
上表面上。 本实用新型的技术效果是:具有操作简单、使用方便且位置精度高等特点，可实现高效的批量生产，大幅提升了工作效率与产量。
权利要求1.全自动缺口制样机，包括机架、刀具驱动机构和夹具，其特征在于，所述机架呈框架形，所述刀具驱动机构包括基架、滑座、垂直高度调节机构、刀架和滑座驱动装置；所述刀具驱动机构通过所述基架固定连接在所述机架内； 在所述基架的顶面设有水平滑轨，所述滑座活动连接在所述水平滑轨上；所述滑座驱动装置固定连接在所述基架上，所述滑座连接所述滑座驱动装置； 所述垂直高度调节结构设在所述滑座上，所述刀架设在所述垂直高度调节机构的顶部; 所述垂直高度调节机构包括下调节块、中调节块、上调节块、调节组件和若干导柱；所述下调节块固定连接在所述滑座的顶面上；所述上调节块通过若干导柱活动连接在所述下调节块上方、且与所述刀架的底部固定连接；所述中调节块设在所述上调节块和所述下调节块之间、且分别与所述上调节块的下表面和所述下调节块的上表面相贴合；所述中调节块的上表面和下表面中至少一个与所述调节组件的轴心呈f 18°斜楔型夹角； 所述调节组件连接在所述中调节块的侧端面，驱动所述中调节块在所述若干导柱之间空隙内进行推、拉动作； 所述机架顶部设有顶板；所述夹具设在顶板上，所述夹具包括垫板、夹板和动力装置；所述顶板上开设有样品容置孔，所述垫板设在所述样品容置孔下方、从底部遮盖住所述顶板上的样品容置孔，所述垫板上开设有用于容置刀具的长条形刀具槽； 所述样品容置孔的一侧还开设有开口朝下的夹板容置槽，所述夹板容置槽与所述样品容置孔相连通；所述夹板设在所述夹板容置槽中、且所述夹板的厚度小于或等于所述夹板容置槽的深度，所述夹板呈U形、且所述夹板的U形开口朝向所述样品容置孔； 所述动力装置设在所述夹板远离所述样品容置孔的一侧、用于驱动所述夹板。
2.根据权利要求1所述的全自动缺口制样机，其特征在于，所述调节组件与从外到内包括调节手柄、调节座和调节螺栓； 所述中调节块中部开设有与所述调节螺栓适配的螺纹孔；所述调节螺栓的内端头连接在所述螺纹孔中、且外端头与所述调节手柄固定连接； 所述调节座中部开设有垂直设置的键槽形通孔一，所述调节座通过所述键槽形通孔一空套所述调节螺栓、且下部与所述下调节块的侧端面固定连接； 所述调节螺栓上还设有限位环，所述限位环设在所述调节座内侧。
3.根据权利要求1所述的全自动缺口制样机，其特征在于，所述调节组件包括气缸和气缸架； 所述气缸包括缸体和输出杆，所述输出杆与所述中调节块的侧端面固定连接； 所述气缸架包括内支撑板、外支撑板和若干与所述缸体长度相等的连接杆，所述内支撑板和外支撑板通过若干连接杆固定连接，所述内支撑板上开设有垂直设置的键槽形通孔二，所述内支撑板通过所述键槽形通孔二空套所述输出杆、且下部与所述下调节块的侧端面固定连接。
4.根据权利要求1所述的全自动缺口制样机，其特征在于，所述下调节块的顶面开设有沿所述调节组件的设置方向长条形燕尾槽一，所述上调节块的底面开设有沿所述调节组件的设置方向长条形燕尾槽二，所述中调节块的底面设有与所述燕尾槽一适配的梯形凸棱一、且顶面设有与所述燕尾槽二适配的梯形凸棱二。
5.根据权利要求1所述的全自动缺口制样机，其特征在于，所述刀架包括固定架和用于连接刀具的刀座，所述固定架固定连接在所述上调节块的顶面，所述刀座固定连接在所述固定架的侧端面。
6.根据权利要求1所述的全自动缺口制样机，其特征在于，所述刀架包括电机、电机座和用于连接刀具的刀座，所述电机通过电机座固定连接在所述上调节块的顶面，所述刀座连接所述电机的输出轴。
7.根据权利要求1所述的全自动缺口制样机，其特征在于，所述动力装置包括L形安装座、动力杆、推块和具有动力轴一的电磁阀，所述L形安装座的短边固定连接在所述顶板的底面、且设在所述夹板远离所述样品容置孔的一侧，所述电磁阀固定连接在所述L形安装座的长边上、且设在所述L形安装座远离所述夹板的一侧； 所述L形安装座上开设有安装孔，所述电磁阀的动力轴一穿设在所述安装孔中、且连接所述动力杆的一端，所述推块的下部固定连接在所述动力杆远离所述电磁阀的一端、且顶面与所述夹板的底面固定连接。
8.根据权利要求1所述的全自动缺口制样机，其特征在于，所述动力装置包括L形安装座、动力杆、推块和具有动力轴二的液压缸，所述L形安装座的短边固定连接在所述顶板的底面、且设在所述夹板远离所述样品容置孔的一侧，所述液压缸固定连接在所述L形安装座的长边上、且设在所述L形安装座远离所述夹板的一侧； 所述L形安装座上开设有安装孔，所述液压缸的动力轴二穿设在所述安装孔中、且连接所述动力杆的一端，所述推块的下部固定连接在所述动力杆远离所述液压缸的一端、且顶面与所述夹板的 底面固定连接。
9.根据权利要求1所述的全自动缺口制样机，其特征在于，所述样品容置孔下方开设有用于容置垫板的方形沉台。
10.根据权利要求1所述的全自动缺口制样机，其特征在于，所述夹板的U形开口处设有加强块，所述加强块连接在所述夹板的上表面上。
专利摘要全自动缺口制样机。本实用新型提供了一种结构简单、使用方便，可批量生产且加工精度高的全自动缺口制样机。本实用新型包括机架、刀具驱动机构和夹具，机架呈框架形，刀具驱动机构包括基架、滑座、垂直高度调节机构、刀架和滑座驱动装置；刀具驱动机构通过基架固定连接在机架内；机架顶部设有顶板；夹具设在顶板上，夹具包括垫板、夹板和动力装置；动力装置设在所述夹板远离样品容置孔的一侧、用于驱动所述夹板。本实用新型通过调节组件驱动上调节块及刀架进行垂直方向的高度调节。本实用新型有效的解决了批量夹持的问题。本实用新型具有操作简单、使用方便且位置精度高等特点，可实现高效的批量生产，大幅提升了工作效率与产量。
文档编号G01N1/28GK203101144SQ20132009317
公开日2013年7月31日 申请日期2013年2月28日 优先权日2013年2月28日
发明者王永 申请人:江苏天源试验设备有限公司