一种洛氏硬度计电机加载测量机构的制作方法与工艺

本发明涉及一种物理测量装置，具体来说是一种洛氏硬度计电机加载测量机构。

背景技术：
洛氏硬度测量是目前应用最为普遍的硬度检测方法之一，广泛应用于科研、生产的各个方面。参见对比文件1，授权公告号CN2575657Y的发明专利，公开一种“全洛氏硬度计”。现有技术中，洛氏硬度计加载测量机构是依靠砝码和杠杆加载，通过百分表进行测量。砝码和杠杆加载的缺点是：结构复杂、体积大、制作成本高、调试成本和售后维护成本高。洛氏硬度计试验过程中需要的大力值无法直接用砝码得到，必须通过杠杆放大后得到，而砝码的重量有微小的误差的情况下通过杠杆放大后施加在主轴螺杆上的力就会偏差很大，在装配时每个砝码需要修正，工作量非常大。产品售出后砝码在使用或搬动过程中很容易发生偏移，对主轴螺杆上所加的力值产生很大的影响，这时需要重新调整或维修，需要很多的售后成本。而要切换力值时也只能通过另一套机械结构实现。加卸荷的过程也需要一个电机和一套缓冲结构来控制，所以原来的机构太复杂了，机加工的工作量非常大、装配调试复杂、稳定性差、维护成本高。主轴螺杆向下运动的位移量是依靠百分表测量，百分表精度为0.01毫米，从表盘读数，这就造成人为读数误差很大。因此，特别需要一种洛氏硬度计电机加载测量机构，以解决现有技术中存在的问题。

技术实现要素：
本发明的目的是为了解决现有技术中，砝码和杠杆加载机构结构复杂、体积大、制造成本高、调式成本和维护成本高，依靠百分表测量，误差较多的缺陷，提供一种洛氏硬度计电机加载测量机构，来解决现有技术中存在的问题。为实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种洛氏硬度计电机加载测量机构，包括底板，所述底板上设置步进电机、同步带轮、主轴螺杆、丝母、限位挡片、连接杆和光栅位移传感器，所述步进电机通过同步带轮和丝母与主轴螺杆联动，所述主轴螺杆的上端设置限位挡片和连接杆，所述连接杆连接光栅位移传感器。在本发明中，还包括连接板、滑套和设置在底板上的导向柱，所述连接板第一端通过滑套活动套设在导向柱上，所述连接板第二端与主轴螺杆固定连接。在本发明中，所述底板和连接板之间设置弹簧。在本发明中，所述主轴螺杆的下端设置称重传感器。在本发明中，还包括设置在主轴螺杆上方的限位光电开关，所述限位挡片通过限位光电开关进行限位感应。有益效果本发明的一种洛氏硬度计电机加载测量机构，与现有技术相比，通过主轴螺杆和丝母让电机的旋转运动转换成上下运动，主轴上弹簧避免螺纹中间隙对主轴位移量测量产生影响，主轴上连接板与导向杆相连能有效地使主轴在升降过程中的摆动量减少，提高主轴升降过程中的稳定性，称重传感器的配合可得到稳定、重复性好的加载力值；测量主轴上下移动的位移量改为通过1：5杠杆比连接杆传递到光栅位移传感器上，位移传感器精度选择0.001毫米的比原有的增加10倍，通过连接杆放大其位移量后能提高测试的准确性和降低微小抖动对测试的影响；由于此结构不需要砝码，所以安装调试过程中不需修正砝码、不需调整砝码，在使用过程中也不会有砝码移位等问题，节约了调试和售后维护费用；结构简单，十分实用，实现本发明的目的。附图说明图1本发明的结构示意图；图2本发明限位挡片的位置结构示意图。其中：1、底板；2、步进电机；3、同步带轮；4、主轴螺杆；5、丝母；6、限位挡片；7、连接杆；8、光栅位移传感器；9、连接板；10、滑套；11、导向柱；12、弹簧；13、称重传感器；14、限位光电开关。具体实施方式以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。实施例如图1～2所示，图1是本发明的结构示意图；图2是本发明限位挡片的位置结构示意图。一种洛氏硬度计电机加载测量机构，包括底板1，底板1上设置步进电机2、同步带轮3、主轴螺杆4、丝母5、限位挡片6、连接杆7和光栅位移传感器8，步进电机2通过同步带轮3和丝母5与主轴螺杆4联动，主轴螺杆4的上端设置限位挡片6和连接杆7，连接杆7连接光栅位移传感器8；本发明让主轴加载的力可以很稳定，同时能够在控制软件里随意控制力的档位，无需通过机械结构实现，降低加工成本，因为使用了步进电机和同步轮，转速可以由控制软件控制，所以可以去除调档和缓冲器等结构，使结构更简化。一种洛氏硬度计电机加载测量机构，还包括连接板9、滑套10和设置在底板1上的导向柱11，连接板9第一端通过滑套10活动套设在导向柱11上，连接板9第二端与主轴螺杆4固定连接；能有效减少主轴在升降过程中的摇摆量，提供主轴升降过程中的稳定性。底板1和连接板9之间设置弹簧12；有效避免螺纹传动中的间隙对主轴位移量测量产生影响。主轴螺杆4的下端设置称重传感器13，通过称重传感器13的配合可得到稳定、重复性好的加载力值。一种洛氏硬度计电机加载测量机构，还包括设置在主轴螺杆4上方的限位光电开关14，限位挡片6通过限位光电开关14进行限位感应。在使用的时候：所有部件都安装于一块底板1上，电控系统发出指令让步进电机2逆时针转动，带动同步带轮3，使丝母5转动，主轴螺杆4向上，限位挡片6也跟随向上移动，直至上限位，这个位置是初始位置，也是限制主轴螺杆4继续往上的一个最高位置。然后在称重传感器13上施加一个微小的力，步进电机2开始顺时针转动，使主轴螺杆4向下运动，此时连接杆7带动光栅位移传感器8的表头向下，同步测量主轴螺杆4的位移量，如出现主轴螺杆4向下位置过多，可通过限位挡片6限制于最低位置，加载到设定力值后主轴螺杆4回到最高限位，工作过程完成。上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。