试验机试件自动找正装置的制作方法

1.本发明涉及试件自动找正技术领域，特别地，涉及一种试验机试件自动找正装置。


背景技术：

2.试验机是在各种条件、环境下，测定金属材料、非金属材料、机械零件、工程结构等的机械性能、工艺性能、内部缺陷，及校验旋转零部件动态不平衡量的精密测试仪器。
3.试验机的种类很多，其中疲劳试验机是应用最广的试验机。疲劳试验机是一种主要用于测定金属及其合金材料在室温状态下的拉伸、压缩或拉、压交变负荷的疲劳性能试验的机器。实验时，试验机上、下夹头夹紧拉伸试件，试件被研究的横截面是否垂直试验机拉伸轴线对试验结果至关重要。如图1所示，如装夹试件时拉伸轴线与试件被研究横截面不垂直，则横截面上受到不均匀的力，从而不能保证试验数据的准确性，甚至试验数据是错误的。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种试验机试件自动找正装置，以解决试件现有疲劳试验存在的装夹试件时拉伸轴线与试件被研究横截面易不垂直，进而使横截面上受到不均匀的力，不能保证试验数据的准确性，甚至试验数据是错误的技术问题。
5.本发明采用的技术方案如下：
6.一种试验机试件自动找正装置，包括：固定于试验机上的上横梁、沿上横梁的长度方向滑动吊装于上横梁上的横向旋转动作模组、连接于横向旋转动作模组上的上夹头、固定于试验机上用于安装下夹头的下拉杆上的安装支架、设置于安装支架上的直线动作测距机构、控制装置；直线动作测距机构沿与试验机拉伸轴线平行的方向滑移设置，以测量上端夹紧于上夹头上的试件的上下两端与其间距、试件整体与其间距，进而使控制装置相应控制横向旋转动作模组动作，以使试件与直线动作测距机构的滑移方向平行，及试件的中心轴线与试验机拉伸轴线重合。
7.进一步地，横向旋转动作模组包括分别与控制装置相连的横向动作机构和旋转动作机构；横向动作机构沿上横梁的长度方向滑动吊装于上横梁上，且上夹头转动装设于横向动作机构上；旋转动作机构连接于横向动作机构上，且与上夹头相连，以用于驱动上夹头绕定轴偏转。
8.进一步地，上横梁上设有沿其长度方向延伸设置的横向动作滑轨；横向动作机构包括固定于上横梁端部的横向动作电机、连接于横向动作电机驱动端的丝杆、滑动装设于横向动作滑轨上的横向动作滑块、固定于横向动作滑块上的上拉杆；横向动作滑块螺纹穿射于丝杆的外圆上；上夹头转动装设于上拉杆上，旋转动作机构连接于上拉杆上且连接上夹头。
9.进一步地，上拉杆的悬臂端内凹形成安装凹口，安装凹口中设有两端分别转动装设于上拉杆上的转轴；上夹头的上端位于安装凹口中，且固定装设于转轴上。
10.进一步地，旋转动作机构包括固定于上拉杆侧壁上的安装外壳、固定于安装外壳外的旋转动作电机、用于驱动转轴转动的连杆；旋转动作电机的驱动轴伸入安装外壳后垂直连接连杆的第一端，连杆相对的第二端垂直连接转轴。
11.进一步地，安装支架包括固定于下拉杆外圆上的横板组，及垂直固定于横板组上的竖板；直线动作测距机构滑动装设于竖板上。
12.进一步地，横板组包括横板、横压板及紧固件；横板的第一端配合横压板及紧固件形成箍紧于下拉杆外圆上的卡箍结构，横板的第二端垂直连接竖板。
13.进一步地，直线动作测距机构包括滑动装设于竖板上的直线动作机构，及固定于直线动作机构上的测距仪，测距仪和直线动作机构分别与控制装置相连；直线动作机构沿与试验机拉伸轴线平行的方向滑移；测距仪用于测量试件与其之间间距。
14.进一步地，竖板上还设有用于对直线动作机构的滑移进行导向的直线动作滑轨，直线动作滑轨与试验机拉伸轴线平行。
15.进一步地，直线动作机构包括固定装设于竖板一端的直线伸缩缸，及滑动装设于直线动作滑轨上的直线动作滑块；测距仪固定于直线动作滑块上。
16.本发明具有以下有益效果：
17.本发明提供了一种试验机试件自动找正装置，其为试验机配套辅助工装，不仅实现了试验机在试验时可对不同规格尺寸的试件装夹进行自动找正、定位功能，还可快速实现对正及检验试件被研究横截面与试验机拉伸轴线垂直，进而保证拉伸试验数据的准确、可靠；本发明装置可适用不同规格形式的疲劳试验机，对试件进行自动找正，降低人为找正存在的误差及找正人员的工作强度，进而提高试件找正效率，保证试验结果的准确性。
18.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
19.构成本技术的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
20.图1是试件试验示意图；
21.图2是本发明优选实施例的试验机试件自动找正装置工作状态示意图；
22.图3是图2的空间结构示意图。
23.图例说明
24.10、上横梁；101、横向动作滑轨；20、横向动作机构；21、横向动作电机；22、横向动作滑块；23、上拉杆；30、上夹头；40、旋转动作机构；41、安装外壳；42、旋转动作电机；50、下拉杆；60、安装支架；61、横板组；611、横板；612、横压板；62、竖板；621、直线动作滑轨；70、直线动作测距机构；71、直线动作机构；72、测距仪；80、试验机拉伸轴线；90、试件；110、转轴；120、下夹头。
具体实施方式
25.以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
26.参照图1-3，本发明的优选实施例提供了一种试验机试件自动找正装置，包括：固定于试验机上的上横梁10、沿上横梁10的长度方向滑动吊装于上横梁10上的横向旋转动作模组、连接于横向旋转动作模组上的上夹头30、固定于试验机上用于安装下夹头120的下拉杆50上的安装支架60、设置于安装支架60上的直线动作测距机构70、控制装置。直线动作测距机构70沿与试验机拉伸轴线80平行的方向滑移设置，以测量上端夹紧于上夹头30上的试件90的上下两端与其间距、试件90整体与其间距，进而使控制装置相应控制横向旋转动作模组动作，以使试件90与直线动作测距机构70的滑移方向平行，及试件90的中心轴线与试验机拉伸轴线80重合。
27.采用本发明的试验机试件自动找正装置进行试件的找正时，首先将试件90安放到试验机的上夹头30上并夹紧，然后控制装置启动驱动直线动作测距机构70在安装支架60上滑移，直线动作测距机构70滑移过程中测量试件90的上下两端分别与其距离是否相等，当试件90上下两端与其距离不相等时，控制装置再控制横向旋转动作模组动作以转动试件90，使试件90上下两端与直线动作测距机构70之间的间距相等，此时试件90与直线动作测距机构70的滑移方向平行，即与试验机拉伸轴线80平行；当试件90与试验机拉伸轴线80平行时，直线动作测距机构70再测量试件90与其间距是否为设计间距，当试件90与直线动作测距机构70之间的间距不为设计间距时，控制装置再控制横向旋转动作模组启动，以沿上横梁10的长度方向整体平移，直至试件90与直线动作测距机构70的间距为设计间距，此时，试件90的中心轴线与试验机拉伸轴线80重合；最后再夹紧下夹头120使试件90固定，并开启试验机。
28.本发明提供了一种试验机试件自动找正装置，其为试验机配套辅助工装，不仅实现了试验机在试验时可对不同规格尺寸的试件装夹进行自动找正、定位功能，还可快速实现对正及检验试件被研究横截面与试验机拉伸轴线垂直，进而保证拉伸试验数据的准确、可靠；本发明装置可适用不同规格形式的疲劳试验机，对试件进行自动找正，降低人为找正存在的误差及找正人员的工作强度，进而提高试件找正效率，保证试验结果的准确性。
29.可选地，如图2所示，横向旋转动作模组包括分别与控制装置相连的横向动作机构20和旋转动作机构40。横向动作机构20沿上横梁10的长度方向滑动吊装于上横梁10上，且上夹头30转动装设于横向动作机构20上；工作时，通过控制装置控制横向动作机构20沿上横梁10的长度方向横向滑移，进而调节平行设置的试件90与直线动作测距机构70之间的平行间距，使试件90的中心轴线与试验机拉伸轴线80重合。旋转动作机构40连接于横向动作机构20上，且与上夹头30相连，以用于驱动上夹头30绕定轴偏转；工作时，通过控制装置控制旋转动作机构40偏转，进而带动试件90绕定轴偏转，调节试件90上下两端与直线动作测距机构70之间的间距，使试件90上下两端与直线动作测距机构70之间的间距相等，从而使试件90与直线动作测距机构70的滑移方向平行，即试件90与试验机拉伸轴线80平行。
30.本可选方案中，如图3所示，上横梁10上设有沿其长度方向延伸设置的横向动作滑轨101。横向动作机构20包括固定于上横梁10端部的横向动作电机21、连接于横向动作电机21驱动端的丝杆、滑动装设于横向动作滑轨101上的横向动作滑块22、固定于横向动作滑块22上的上拉杆23。横向动作滑块22螺纹穿射于丝杆的外圆上，且横向动作电机21与控制装置相连。上夹头30转动装设于上拉杆23上，旋转动作机构40连接于上拉杆23上且连接上夹头30。工作时，控制装置控制横向动作电机21启动，进而带动丝杆转动，丝杆转动过程中带
动横向动作滑块22沿其长度方向滑移，进而带动上拉杆23沿上横梁10长度方向滑移。本可选方案中，横向动作机构20结构设置简单、容易加工和制备，且横向动作机构20动作过程简单，容易操作实施。
31.本可选方案中，如图3所示，上拉杆23的悬臂端内凹形成安装凹口，安装凹口中设有两端分别转动装设于上拉杆23上的转轴110。上夹头30的上端位于安装凹口中，且固定装设于转轴110上。本可选方案中，上夹头30采用现有疲劳试验机中常用的夹头，上夹头30安装简单、容易拆装。
32.本可选方案中，如图3所示，旋转动作机构40包括固定于上拉杆23侧壁上的安装外壳41、固定于安装外壳41外的旋转动作电机42、用于驱动转轴110转动的连杆。旋转动作电机42的驱动轴伸入安装外壳41后垂直连接连杆的第一端，连杆相对的第二端垂直连接转轴110。工作时，控制装置控制旋转动作电机42启动，进而其驱动轴转动，驱动轴再带动连杆偏转，连杆偏转带动转轴110偏转，从而使上夹头30绕转轴110偏转；在其它实施例中，旋转动作机构40为现有技术中可带动转轴110偏转的机构。本可选方案中，旋转动作机构40结构设置简单、容易加工和制备，且旋转动作机构40动作过程简单，容易操作实施。
33.可选地，如图2和图3所示，安装支架60包括固定于下拉杆50外圆上的横板组61，及垂直固定于横板组61上的竖板62。直线动作测距机构70滑动装设于竖板62上。
34.本可选方案中，如图3所示，横板组61包括横板611、横压板612及紧固件。横板611的第一端配合横压板612及紧固件形成箍紧于下拉杆50外圆上的卡箍结构，横板611的第二端垂直连接竖板62。本可选方案中，安装支架60结构设置简单、容易加工制备，且卡箍的结构形式容易固定于下拉杆50上，且固定后容易拆装。
35.可选地，如图3所示，直线动作测距机构70包括滑动装设于竖板62上的直线动作机构71，及固定于直线动作机构71上的测距仪72，测距仪72和直线动作机构71分别与控制装置相连。直线动作机构71沿与试验机拉伸轴线80平行的方向滑移。测距仪72用于测量试件90与其之间间距。工作时，控制装置控制直线动作机构71沿竖板62滑移，进而带动测距仪72平移，通过测距仪72即可测量试件90与其间距。
36.本可选方案中，如图3所示，竖板62上还设有用于对直线动作机构71的滑移进行导向的直线动作滑轨621，直线动作滑轨621与试验机拉伸轴线80平行，从而通过设置直线动作滑轨621即可控制直线动作机构71沿与试验机拉伸轴线80相平行的方向滑移。
37.本可选方案中，如图3所示，直线动作机构71包括固定装设于竖板62一端的直线伸缩缸，及滑动装设于直线动作滑轨621上的直线动作滑块。测距仪72固定于直线动作滑块上。工作时，控制装置控制直线伸缩缸伸缩动作，进而带动直线动作滑块沿直线动作滑轨621滑移。本可选方案中，直线动作机构71结构设置简单、容易加工和制备，且直线动作机构71动作过程简单，容易操作实施。
38.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。