一种Gleeble热模拟试验机热压缩试样处理装置的制作方法

本发明提供一种辅助试验设备，具体涉及一种Gleeble热模拟试验机热压缩试样处理装置，属于试验工具设计领域。

背景技术：

Gleeble热模拟试验机是材料和机械学科经常使用的一种试验设备，主要用于模拟热力耦合工况下试样的变形情况，依此作为优化生产工艺的依据。其中热压缩试验是所有Gleeble热模拟试验中经常进行的试验，但是在进行热压缩试验之前，往往需要对试样进行多工序的处理，一般来讲，热压缩试样经常采用机械加工的方式加工成圆柱体形状，然后在试样圆柱体圆周面上焊接两根不同的热电偶丝，从而在Gleeble热模拟试验机中实现对试样的加热。由于采用机械加工的方式，经常会在试样表面残留污物，因此在试验之前，需要使用砂纸对试样表面进行打磨，但是，热压缩试验中经常出现由于打磨不干净或者不均匀导致热电偶焊接不结实的情况，从而导致在试验过程中，热电偶从试样表面脱落，从而导致试验中止，不仅费时费力，也严重浪费了宝贵的试样，并且试验前试样的处理工作繁琐，需要操作人员熟练掌握才能有效提高试验成功率。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种Gleeble热模拟试验机热压缩试样处理装置，其能对试样进行自动化处理，提高了工作效率同时提高了热压缩试验成功率。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种Gleeble热模拟试验机热压缩试样处理装置，包括底板、框架和顶盖、四块侧板、四根立柱、送料装置、移动装置、两套打磨装置、清洗装置、两套焊接装置，所述的底板为长方体薄板形状，四根立柱分别竖直安装在底板四个角位置，框架为正方体框架结构，安装在四根立柱的顶部，顶盖安装在框架上部，顶盖中央位置设置有长方形开口，四块侧板分别可拆卸安装在底板四条边上，每个侧板分别与底板相互垂直；所述的送料装置安装在顶盖上部中央位置，用于试样的送入；所述的移动装置安装在框架上，用于试样的移动；所述的两套打磨装置对称安装在底板一侧，用于试样表面的打磨；所述的清洗装置为超声波清洗方式，安装在底板中央位置，用于试样表面的清洗；所述的两套焊接装置对称安装在底板另一侧，用于试样表面热电偶的焊接。

进一步的，为了便捷地将试样送入，所述的送料装置包括送料架和送料电缸，所述的送料架为倒U形结构，并位于顶盖中央位置，所述的送料电缸的缸体端部安装在送料架顶部，送料电缸的活塞杆竖直向下，活塞杆端部安装有送料套，所述的送料套为半环形结构。

进一步的，为了更好地实现试样在装置内部的移动，所述的移动装置包括：移动齿条和移动齿轮、两个移动导轨、移动架、移动电机、两个水平电缸和两个竖直电缸、两个卡紧电机、两个固定块、两个固定环和两个活动环，所述的两个移动导轨对称平行安装在框架内侧，移动齿条安装在框架内部一侧，并与两个移动导轨相互平行；移动架中央位置设置有长方形开口，与顶盖中央位置的长方形开口相同，并滑动安装在两个移动导轨上，移动架靠近移动齿条的一端安装有移动电机，移动电机主轴上安装有移动齿轮，所述的移动齿轮与移动齿条相互啮合；所述的两个水平电缸分别对称安装在移动架下部两侧，两个水平电缸的活塞杆端部相对，两个竖直电缸的缸体端部分别固定安装在两个水平电缸的活塞杆端部，两个竖直电缸的活塞杆端部分别安装有一个固定块，两个固定块靠近移动架中心的一侧设置有半环形固定环，两个固定块的另一侧分别设置有一个卡紧电机，卡紧电机主轴穿透固定环，分别安装有一个活动环，所述的活动环与固定环相互闭合后用于卡紧试样。

进一步的，为了更好地打磨热压缩试样，所述的打磨装置包括：打磨滑轨和打磨电缸、打磨电机和打磨套，所述的打磨滑轨安装在底板上，打磨滑轨的长度方向与移动导轨的长度方向相互垂直；打磨电机的下部滑动安装在打磨滑轨上，所述的打磨套为筒状结构，打磨套同轴安装在打磨电机主轴上；所述的打磨电缸的缸体安装在底座上，打磨电缸的活塞杆端部与打磨电机下部相连接，驱动打磨电机在打磨滑轨上滑动，打磨电缸活塞杆的轴线与打磨套的轴线相互平行。

进一步的，为了更好地对热压缩试样进行清洗，所述的清洗装置包括：清洗槽和两个超声波震荡装置，所述的清洗槽为无盖长方体壳状结构，固定安装在底板中央位置，清洗槽两端分别设置有一个超声波震荡装置，用于进行超声波清洗。

进一步的，为了简化试样处理工作，所述的焊接装置包括：焊接滑轨和焊接电缸、焊接滑块、线轴、引线器和处理器、引线入口管和引线出口管，所述的焊接滑轨安装在底板上，焊接滑轨的长度方向与移动导轨的长度方向相互垂直；焊接滑块滑动安装在焊接滑轨上，焊接电缸的缸体安装在底座上，焊接电缸的活塞杆端部与焊接滑块相连接，驱动焊接滑块在焊接滑轨上滑动；所述的线轴安装在焊接滑块顶部，两套焊接装置中的线轴上分别缠绕有两种不同的热电偶丝；焊接滑块侧面安装有引线器，所述的引线器设置有两个由电机驱动的引线辊，引线入口管上端与线轴相连，引线入口管下端引入两个引线辊上部的辊缝，引线出口管上端引入两个引线辊下部的辊缝，线轴上的热电偶丝从线轴上依次穿过引线入口管和两个引线辊的辊缝，在两个引线辊的旋转驱动下，将热电偶丝穿过引线出口管并穿出；所述的处理器安装在引线器一侧，位于引线出口管下端的正上方，处理器中设置有剥线装置、切割装置和电流焊接装置，剥线装置用于切除热电偶端部的绝缘皮，切割装置用于切断热电偶丝，电流焊接装置用于将热电偶丝端部焊接到试样上。

进一步的，为了更好地控制卡紧效果，所述的两个卡紧电机为步进电机。

进一步的，为了更好地实现打磨效果，所述的两个打磨套内部圆周面上设置有砂布。

通过上述技术方案，本发明的优点在于：1、通过设置相互独立，并可以通过自由移动位置的两套打磨装置，可以便捷地对不同长度的热压缩试样表面进行打磨；2、通过设置相互独立，并可以自由移动位置的两套焊接装置，可以实现便捷地在热压缩试样表面进行热电偶焊接的目的；3、本发明实现了对Gleeble热模拟试验机热压缩试样进行连续处理的目的，处理效率高，可以有效提高热压缩试验的成功率。

附图说明

图1为本发明的整体装配立体结构示意图。

图2为本发明隐藏顶盖、送料架和送料电缸后的装配立体结构示意图。

图3为本发明隐藏顶盖、送料架和送料电缸、四个侧板的装配立体结构示意图。

图4为本发明中移动装置的部分零部件装配立体结构示意图。

图5为本发明中隐藏部分零部件后的装配立体结构示意图。

图6为本发明中隐藏部分零部件后的装配立体结构示意图。

图7为本发明中焊接装置的装配立体结构示意图。

附图标号：1-底板；2-侧板；3-顶盖；4-送料架；5-送料电缸；6-送料套；7-框架；8-立柱；9-移动齿条；10-移动齿轮；11-移动导轨；12-移动架；13-移动电机；14-清洗槽；15-超声波震荡装置；16-竖直电缸；17-打磨滑轨；18-打磨电缸；19-打磨电机；20-打磨套；21-焊接滑轨；22-焊接滑块；23-线轴；24-焊接电缸；25-水平电缸；26-固定块；27-卡紧电机；28-固定环；29-活动环；30-引线器；31-处理器；32-引线出口管；33-引线入口管。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例：如图1至图7所示，本发明整体设置为长方体结构，长方体薄板形状的底板1为安装基础，四个侧板2垂直安装在底板1的四个侧面，并可以采用合页结构或者磁铁吸合的原理将侧板2与底板1之间设置为可拆卸连接的结构形式。四根立柱8分别安装在底板1的四个角位置，用于本发明的支撑，框架7安装在四根立柱8的顶部，用于安装本发明的移动装置。本发明的送料装置安装在顶盖3上，通过将圆柱体形状的试样放置在送料套6上，通过安装在送料架4上的送料电缸5的伸缩运动可以将装有试样的送料套6向下送入本发明内部。本发明的移动装置用于实现三个自由度的移动，其中通过移动架12上的移动电机13可以实现移动架12在移动导轨11上的滑动；通过移动架12下方的两个水平电缸25可以分别实现两个竖直电缸16另一个水平方向的移动；最后通过两个竖直电缸16可以实现竖直方向的移动。两个竖直电缸16活塞杆端部的固定块26上安装的两个固定环28，用于接收从送料套6上送下的试样，两个卡紧电机27为步进电机，可以方便地控制旋转角度，因此可以通过两个卡紧电机27使两个活动环29转动一定角度，同时固定环28和活动环29均小于半个圆环，从而可以适应不同直径大小的试样，最终可以将试样卡紧在固定环28和活动环29中。两个对称安装在底板1上的两套打磨装置可以对试样分段进行打磨，打磨电缸18可以通过活塞杆的伸缩运动，调整安装在活塞杆端部的打磨电机19在打磨滑轨17上的位置，最终调整打磨套20的位置，打磨电机19的旋转可以驱动打磨套20旋转，从而通过打磨套20内部设置的砂纸对试样表面进行打磨。打磨完毕后的试样可以通过两个超声波震荡装置15产生的超声波对放置到清洗槽14中的试样进行清洗，清洗槽14中可以预先放置清水或者酒精。最后安装在底板上的两套焊接装置对清洗干净的试样表面进行热电偶丝的焊接。焊接电缸24可以驱动焊接滑块22在焊接滑轨21上自由移动；引线入口管33和引线出口管32可以引导线轴23上的热电偶丝引至处理器31正下方，引线器30上的两个引线辊为热电偶丝的引出动作提供动力；当需要进行焊接时，首先通过处理器31中的剥线装置对引出至处理器31正下方的热电偶丝的端部进行剥线处理，露出热电偶丝的金属部分，然后通过电流焊接装置将热电偶丝焊接到试样的圆周表面，最后通过切割装置将热电偶丝进行切断处理。

如上所述实施例实施的一种Gleeble热模拟试验机热压缩试样处理装置，在具体使用过程中，首先进行复位操作，即移动架12在移动电机13的驱动下，使移动架12上的长方形开口位于顶盖3中央位置的长方形开口正下方，然后通过顶盖3上的送料装置将试样通过送料电缸5依次通过顶盖3和移动架12上的长方形开口，并继续向下运动，此时两个卡紧电机27将活动环29与固定环28分开，当试样运动至固定环28位置时，通过两个卡紧电机27将活动环29与固定环28闭合，即此时两个活动环29和固定环28可以分别固定试样的两端，并通过竖直电缸16和水平电缸25将试样从送料套6中移走，然后送料电缸5原路返回。在移动电机13、水平电缸25和竖直电缸16的驱动下，将夹紧后的试样运动至打磨装置处，首先将试样的一端送入其中一个打磨套20中，启动打磨电缸18和打磨电机19对试样一端进行打磨处理，同理利用另一套打磨装置对试样的另一端进行打磨处理。打磨处理完毕后的试样在移动电机13、水平电缸25和竖直电缸16的驱动下运动至清洗槽14中，启动超声波震荡装置15对试样表面进行进一步的清洗。最后通过移动电机13、水平电缸25和竖直电缸16将清洗完毕后的试样运动至焊接装置处，首先通过一套焊接装置焊接一种热电偶丝，然后再通过另一套焊接装置焊接另一种热电偶丝，焊接的位置可以通过移动电机13、水平电缸25和竖直电缸16调整试样的位置，以及通过焊接电缸24的调整来实现，焊接完毕后，最终通过送料装置将焊接好之后的试样通过移动架12和顶盖3上的长方形开口送出本发明，至此一个处理过程处理完毕。

以上工作过程可以实现自动化处理Gleeble热模拟试验机热压缩试样的试验前处理工作，提高处理工作效率，以及提高热压缩试验的成功率。