木材硬度测量仪的制作方法

本发明涉及木材硬度测量，尤其涉及木材硬度测量仪。

背景技术：

目前常用的硬度测量仪都是针对金属的硬度测量，但是木材的硬度与金属的硬度差异很大，用金属的硬度定义和测量方法套用到木材硬度测量不能很好地说明木材的硬度情况。所以急需开发一种专门测量木材硬度的测量仪，以适应木材行业的需求。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中没有专门测试木材硬度的仪器的缺点，提供木材硬度测量仪。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

木材硬度测量仪，包括机架，机架顶部固定有垂直向下延伸的第一轴套，第一轴套顶部固定有驱动组件，驱动组件包括减速器，减速器的输出轴伸入到第一轴套内，第一轴套内螺纹连接有升降轴，升降轴上端面设有垂直向下延伸的第一安装孔，升降轴上端部外圆周侧壁设有多个对称的滑道，所有滑道都与第一安装孔连通，减速器的输出轴上套装有与其同步转动的第二轴套，第二轴套伸入到升降轴内，第二轴套固定有销轴，销轴两端分别伸入到各自的滑道中，升降轴下端连接有轴杆，轴杆包括上轴杆和下轴杆，升降轴上的第一安装孔底面设有通孔，上轴杆通过通孔伸入到第一安装孔内，上轴杆上依次套有第一定位片、复位弹簧和第二定位片，复位弹簧安装在第一定位片和第二定位片之间，上轴杆的顶端设有螺栓孔，上轴杆的顶端设有限制第二定位片轴向移动的限位片，限位片通过第一螺栓固定在上轴杆上，上轴杆的直径小于下轴杆，上轴杆上还套装有垫片，垫片在下轴杆与升降轴之间，第一轴套下端固定有第三轴套，下轴杆通过第三轴套并伸出其端部，第三轴套与下轴杆之间设有第一滑块，第三轴套内圆周侧壁设有第一凹槽，下轴杆外圆周侧壁上设有向内凹陷的第一滑槽，第一滑块一端安装在第一凹槽内，第一滑块另一端安装在第一滑槽内，第一滑块与第三轴套固定连接，下轴杆下端部固定有用于测量硬度的压头，下轴杆外侧壁上固定有连接板，连接板另一端连接有检测下轴杆移动距离的位移传感器，位移传感器固定在机架上，机架的底部安装有工作台升降装置，工作台升降装置安装在压头正下方。本发明安装有减速器，可以调节压头按压时的力，压头通过第一轴套与升降轴配合实现上下升降，减速器的输出轴通过销轴与升降轴限位配合，而不是固定连接，拆装方便，也能实现升降轴在减速器的驱动下旋转升降，升降轴的升降带动轴杆上下运动，轴杆带动压头实现按压检测，轴杆不通过螺栓与升降轴固定连接死，而是通过将轴杆一端穿入到升降轴内，并通过第一定位片、复位弹簧和第二定位片进行连接，当进行硬度测试时，升降轴直接带动轴杆向下运动检测，当检测完成时，升降轴向上移动，升降轴带动轴杆上的复位弹簧向上运动，压缩复位弹簧，当力达到一定值时，轴杆上的压头能够快速从木材中抽出。

作为优选，第二轴套与减速器的输出轴之间设有键，减速器的输出轴外圆周侧壁上设有向内凹陷的第一键槽，第二轴套内圆周侧壁上设有第二键槽，键的一部分伸入到第一键槽内，键的另一部伸入到第二键槽内，键与第一键槽过盈配合。第二轴套与减速器之间通过键连接，键的体积大，其与第二轴套和减速器接触面大，使得第二轴套与减速器固定牢靠。

作为优选，还包括第二螺栓，第一滑块通过第二螺栓固定在第三轴套上，下轴杆下端面设有用于安装压头的第二安装孔，第一滑槽上设有与第二安装孔连通的螺纹孔，螺纹孔内螺旋有紧固限位螺栓，紧固限位螺栓一端与压头压紧连接，紧固限位螺栓另一端伸出第一滑槽。紧固限位螺栓一方面用于将压头固定在轴杆上，另一方面用于限位轴杆与第三轴套之间的相对位置。

作为优选，上轴杆的外圆周侧壁上设有向内凹陷的第二滑槽，第一定位片内圆周侧壁上设有向内凸起的第一凸块，第一凸块卡入到第二滑槽内，第二定位片内圆周侧壁上设有向内凸起的第二凸块，第二凸块卡入到第二滑槽内。第一定位片和第二定位片能够牢牢的安装在上轴杆上，相互之间不会相对转动。

作为优选，位移传感器包括套筒和升降在套筒内的升降杆，连接板与升降杆固定连接。位移传感器通过升降杆在套筒内的位置来判断压头下压的深度，方便操作员直观地观察木材的硬度。

作为优选，工作台升降装置包括升降螺杆，升降螺杆顶端固定有圆柱盘，圆柱盘内部安装有压力传感器，压力传感器上端安装有工作台，圆柱盘外圆周侧壁设有与其内部连通的第三滑槽，工作台外圆周外壁上固定有第二滑块，第二滑块伸入到第三滑槽内，升降螺杆螺旋有升降螺母，升降螺母外圆周侧壁均布有至少两根手柄，升降螺杆外套装有第四轴套，第四轴套与机架固定连接，升降螺杆与第四轴套之间设有第三滑块，第三滑块与第四轴套固定连接，升降螺杆上设有第四滑槽，第四轴套内圆周侧壁设有第二凹槽，第三滑块一端伸入到第四滑槽内，第三滑块另一端伸入到第二凹槽内。人们可以通过操作升降螺母来调整工作台的高度，工作台下还安装有压力传感器，从而能够更加精确的检测出木材被压时所受到的力大小。

本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：本发明安装有减速器，可以调节压头按压时的力，压头通过第一轴套与升降轴配合实现上下升降，减速器的输出轴通过销轴与升降轴限位配合，而不是固定连接，拆装方便，也能实现升降轴在减速器的驱动下旋转升降，升降轴的升降带动轴杆上下运动，轴杆带动压头实现按压检测，轴杆不通过螺栓与升降轴固定连接死，而是通过将轴杆一端穿入到升降轴内，并通过第一定位片、复位弹簧和第二定位片进行连接，当进行硬度测试时，升降轴直接带动轴杆向下运动检测，当检测完成时，升降轴向上移动，升降轴带动轴杆上的复位弹簧向上运动，压缩复位弹簧，当力达到一定值时，轴杆上的压头能够快速从木材中抽出，工作台升降装置能够将木材升到压头正下方，工作台下还安装有压力传感器，从而能够更加精确的检测出木材被压时所受到的力大小。

附图说明

图1是本发明正面立体结构示意图。

图2是本发明反面立体结构示意图。

图3是本发明整体剖视结构示意图。

图4是图3中a的局部放大示意图。

图5是图4中升降轴的结构示意图。

图6是图4中第二轴套的结构示意图。

图7是图4中轴杆的结构示意图。

图8是图7的剖视结构示意图。

图9是图4中第一定位片的结构示意图。

图10是图4中第二定位片的结构示意图。

图11是图4中第三轴套的结构示意图。

图12是图3中b的局部放大示意图。

图13是图12中升降螺杆与圆柱盘的结构示意图。

图14是图12中压力传感器的结构示意图。

图15是图12中第四轴套的结构示意图。

以上附图中各数字标号所指代的部位名称如下：其中，10—机架、11—第一轴套、12—驱动组件、13—升降轴、14—第二轴套、15—销轴、16—轴杆、17—第一定位片、18—复位弹簧、19—第二定位片、20—限位片、21—第一螺栓、22—垫片、23—第三轴套、24—第一滑块、25—压头、26—连接板、27—位移传感器、28—工作台升降装置、29—键、30—第二螺栓、31—紧固限位螺栓、32—固定板、101—窗口、121—减速器、122—伺服电机、131—第一安装孔、132—滑道、133—通孔、141—第二键槽、161—上轴杆、162—下轴杆、163—第二安装孔、171—第一凸块、191—第二凸块、231—第一凹槽、271—套筒、272—升降杆、281—升降螺杆、282—圆柱盘、283—压力传感器、284—工作台、285—第二滑块、286—升降螺母、287—手柄、288—第四轴套、289—第三滑块、1211—减速器的输出轴、1611—螺栓孔、1612—第二滑槽、1621—第一滑槽、2811—第四滑槽、2821—第三滑槽、2831—第三凸块、2881—第二凹槽、12111—第一键槽。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

木材硬度测量仪，如图1-15所示，包括机架10，机架10顶部固定有垂直向下延伸的第一轴套11，机架10顶部垂直向外延伸并用于安装第一轴套11，第一轴套11顶部固定有驱动组件12，驱动组件12包括减速器121和伺服电机122，伺服电机122用于驱动减速器121，减速器的输出轴1211伸入到第一轴套11内，第一轴套11内螺纹连接有升降轴13，升降轴13上端面设有垂直向下延伸的第一安装孔131，升降轴13上端部外圆周侧壁设有多个对称的滑道132，本实施例升降轴13上开设有四道滑道132，滑道132贯通升降轴13的顶面，所有滑道132都与第一安装孔131连通，减速器的输出轴1211上套装有与其同步转动的第二轴套14，第二轴套14伸入到升降轴13内，第二轴套14的中轴线与升降轴13的中轴线在同一直线上，第二轴套14固定有销轴15，销轴15与第二轴套14过盈配合，销轴15两端伸出第二轴套14的长度相等，销轴15两端分别伸入到各自的滑道132中，当减速器121转动时，第二轴套14也转动，升降轴13在销轴15的作用下也同步转动，从而实现升降轴13上下移动，销轴15也相对滑道132上下移动，升降轴13下端连接有轴杆16，轴杆16中轴线与升降轴13的中轴线在同一直线上，轴杆16包括上轴杆161和下轴杆162，上轴杆161与下轴杆162一体式，上轴杆161的中轴线和下轴杆162的中轴线在同一直线上，升降轴13上的第一安装孔131底面设有通孔133，上轴杆161通过通孔133伸入到第一安装孔131内，上轴杆161上依次套有第一定位片17、复位弹簧18和第二定位片19，复位弹簧18安装在第一定位片17和第二定位片19之间，第一定位片17与第二定位片19的外形大小相同，上轴杆161的顶端设有螺栓孔1611，上轴杆161的顶端设有限制第二定位片19轴向移动的限位片20，限位片20通过第一螺栓21固定在上轴杆161上，上轴杆161的直径小于下轴杆162，上轴杆161上还套装有垫片22，避免轴杆16与升降杆13之间直接发生钢性冲击，垫片22在下轴杆162与升降轴13之间，第一轴套11下端固定有第三轴套23，下轴杆162通过第三轴套23并伸出其端部，第三轴套23与下轴杆162之间设有第一滑块24，第一滑块24外形为长方体第一滑块，第三轴套23内圆周侧壁设有第一凹槽231，下轴杆162外圆周侧壁上设有向内凹陷的第一滑槽1621，第一滑块24一端安装在第一凹槽231内，第一滑块24另一端安装在第一滑槽1621内，第一滑块24与第三轴套23固定连接，第一滑块24使得轴杆16只能轴向移动，不能转动，下轴杆162下端部固定有用于测量硬度的压头25，下轴杆162外侧壁上固定有连接板26，连接板26另一端连接有检测下轴杆162移动距离的位移传感器27，位移传感器27固定在机架10上，机架10的底部安装有工作台升降装置28，工作台升降装置28安装在压头25正下方。

机架10顶端与底端之间的侧壁上设有供连接板26通过的窗口101，本实施例窗口101为长方形窗口，位移传感器27安装在机架10的背面；还包括固定板32，位移传感器27通过卡扣将其固定在固定板32上，固定板32与机架10螺栓固定连接。固定板32使得位移传感器27固定牢靠，当需要对位移传感器27检修时，只需要将其从固定板32中拆下，拆装的几次多了固定板32必定会被破坏，当固定板32不能再使用时人们可以更加一块新的固定板32即可，固定板32有效的保护了机架10的完整性。

第二轴套14与减速器的输出轴1211之间设有键29，键29的外形为长方体形，减速器的输出轴1211外圆周侧壁上设有向内凹陷的第一键槽12111，第二轴套14内圆周侧壁上设有第二键槽141，键29的一部分伸入到第一键槽12111内，键29的另一部伸入到第二键槽141内，键29与第一键槽12111过盈配合，键29使得第二轴套14能够随着减速器121同步转动。

还包括第二螺栓30，第一滑块24通过第二螺栓30固定在第三轴套23上，下轴杆162下端面设有用于安装压头25的第二安装孔163，第一滑槽1621上设有与第二安装孔163连通的螺纹孔，螺纹孔内螺旋有紧固限位螺栓31，紧固限位螺栓31一端与压头25压紧连接，紧固限位螺栓31方便实验员更换压头25，紧固限位螺栓31另一端伸出第一滑槽1621。

上轴杆161的外圆周侧壁上设有向内凹陷的第二滑槽1612，第二滑槽1612从上轴杆161的底面一直贯通到其顶部，第一定位片17内圆周侧壁上设有向内凸起的第一凸块171，第一凸块171与第一定位片17一体式，第一凸块171为方形凸块，第一凸块171卡入到第二滑槽1612内，第二定位片19内圆周侧壁上设有向内凸起的第二凸块191，第二凸块191与第二定位片19一体式，第二凸块191为方形凸块，第二凸块191卡入到第二滑槽1612内。

位移传感器27包括套筒271和升降在套筒271内的升降杆272，连接板26与升降杆272固定连接。

工作台升降装置28包括升降螺杆281，升降螺杆281顶端固定有圆柱盘282，圆柱盘282内部安装有压力传感器283，压力传感器283上端安装有工作台284，工作台284用于固定木材，圆柱盘282外圆周侧壁设有与其内部连通的第三滑槽2821，本实施例第三滑槽2831个数为两个，两个第三滑槽2831对称设置，压力传感器283的外圆周侧壁上设有第三凸块2831，第三凸块2831防止压力传感器283在圆柱盘282中转动，工作台284外圆周外壁上固定有第二滑块285，第二滑块285伸入到第三滑槽2821内，当工作台284上的木材受压时，第二滑块285就会在第三滑槽2821中滑动，升降螺杆281螺旋有升降螺母286，升降螺母286外圆周侧壁均布有至少两根手柄287，本实施例升降螺母286外圆周侧壁上固定有三根手柄287，手柄287与升降螺母286螺栓连接，升降螺杆281外套装有第四轴套288，第四轴套288与机架10固定连接，第四轴套288通过锁紧螺母将其固定在机架10底部，升降螺杆281与第四轴套288之间设有第三滑块289，第三滑块289与第四轴套288固定连接，升降螺杆281上设有第四滑槽2811，第四轴套288内圆周侧壁设有第二凹槽2881，第三滑块289一端伸入到第四滑槽2811内，第三滑块289另一端伸入到第二凹槽2881内。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。