一种多点式硬度检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及硬度检测装置技术领域，特别是一种多点式硬度检测装置。


背景技术：

2.硬度测试是检测材料性能的重要指标之一，也是最快速最经济的试验方法之一。根据试验方法和适应范围的不同，硬度单位可分为布氏硬度、维氏硬度、洛氏硬度、显微维氏硬度等许多种，不同的单位有不同的测试方法，适用于不同特性的材料或场合。
3.洛氏硬度应试验进行时，试样应平稳地放置在刚性支承物上，并使压头轴线与试样表面垂直，避免试样产生位移，使压头与试样表面接触，在无冲击和振动的情况下施加试验力，初试验力保持不应超过3秒。将测在不小于1s且不大于8s的时间内，从初试验力增加到总试验力，并保持4s
±
2s，然后卸除主试验力，保持初试验力，经过短暂稳定后，进行读数。为了读数准确，在试验过程中，硬度计应避免受到任何冲击和震动。在多处取值时，两相邻压痕中心间距离至少应为压痕直径的4倍，但不得小于2mm。任一压痕中心距试样边缘距离至少应为压痕直径的2.5倍，但不得小于1mm。
4.公开号为cn212568325u的实用新型专利公开了一种用于特种设备的多点式硬度检测装置，在使用该装置时，通过启动第一驱动马达，驱动螺纹杆转动，连接块滑动带动调节板转动，进而控制顶板下降，此时顶板将会通过固定杆带动连接板下降，在连接板下降时，压板将会与设备接触，以对其进行挤压测试，在连接块移动的过程中，由于连接杆的带动，安装板将会滑动，从而使得固定板滑动，进而对设备进行稳定的固定。
5.由于洛氏硬度测试时的可重复性较差,为保证测试精度,需要在试样表面不同位置取3-5个测试点，测试点间隔尽量放大。上述装置无法调节测试点的间距，在对尺寸较大的物件进行检测时，检测点较集中，无法在物件上进行均匀检测，在对尺寸小于压板的物件进行检测时，压板的压头无法完全与物件接触，固定板也会限制压板下降，导致压板无法对小于其长度的物件进行检测。且上述装置无法直观地观察到物件在检测的过程中所承受的压力，挤压完成后，还需要人工测量压痕直径，使用较为不便。
6.需要说明的是，上述内容属于发明人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。


技术实现要素：

7.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种多点式硬度检测装置。
8.为了实现上述目的，本实用新型提供了一种多点式硬度检测装置，包括底座和固定在底座上的机架，所述机架上安装有液压缸，液压缸的活塞杆端安装有升降架，升降架上转动安装有双旋向螺杆和方轴，升降架上固定安装有第一驱动电机和第二驱动电机，第一驱动电机与双旋向螺杆传动连接，方轴位于双旋向螺杆下方且与双旋向螺杆平行设置，第二驱动电机与方轴传动连接，双旋向螺杆的两个不同旋向的螺纹段上均螺纹安装有螺母副，方轴上滑动安装有两个推板和位于两个推板之间的多个等距设置的滑块，两个推板分别与两个螺母副固定连接，推板上滑动安装有可相对其上下运动的对中板，滑块上开设有
环形槽，环形槽内固定有第一延伸块和第二延伸块，第一延伸块另一端安装有测力传感器，测力传感器的另一端安装有检测头，第二延伸块另一端安装电子目镜，方轴与双旋向螺杆之间设有剪式伸缩架，剪式伸缩架两端的销轴分别与两个螺母副连接，剪式伸缩架的各个剪式结构的中心销轴下端均固定有调节杆，调节杆与各环形槽一一对应且滑动设置与其对应的环形槽内。
9.优选的，所述检测头包括安装板、固定杆、活动套、第一压簧和压力头，安装板固定安装在测力传感器的检测端，固定杆顶部与安装板固定连接，固定杆下端固定有活塞块，活塞块滑动安装在活动套内，压力头固定安装在活动套下端，第一压簧套装在固定杆上，第一压簧上端与安装板连接，第一压簧下端与活动套连接。
10.优选的，所述底座上固定安装有滑槽导轨，滑槽导轨上滑动安装有检测台。
11.优选的，所述升降架上固定有多个第一导向杆，机架上固定有多个第一导向套，第一导向套与第一导向杆一一对应，第一导向杆滑动安装在与其对应的第一导向套内。
12.优选的，所述推板上固定有至少两个第二导向套，第二导向套内滑动安装有第二导向杆，第二导向杆下端与对中板固定连接，第二导向杆上套装有第二压簧，第二压簧上端与第二导向套连接，第二压簧下端与对中板连接。
13.优选的，所述对中板底部高度低于检测头底部高度。
14.优选的，所述机架上安装有显示器。
15.与现有技术相比，本技术方案具有以下有益效果：
16.1、通过第一驱动电机驱动双旋向螺杆旋转，进而带动两个螺母副相向运动，螺母副带动推板、对中板相向运动，从而带动待检测物件运动，使得两个对中板夹紧待检测物件；螺母副运动的同时，通过剪式伸缩架、调节杆拨动滑块运动，使得各检测头和电子目镜的间距相同，检测头可均匀分布在待检测物件上方，便于快速、均匀检测待检测物件不同位置的硬度值，获得更科学、精准的硬度值数据，可对不同尺寸的表面平整的板材等物件进行检测，适应性广；
17.2、通过第二驱动电机驱动方轴转动，使得检测头上旋，电子目镜下旋至压痕正上方，测量出压痕深度数据，在显示器上直接显示出钢板各检测点的硬度值，检测更加方便。
附图说明
18.图1为本实用新型一实施例的结构示意图；
19.图2为图1的局部放大示意图；
20.图3为图2中沿a-a线的剖视图；
21.图4为方轴、检测头和电子目镜的截面图；
22.图5为图2中推板和对中板的连接结构图；
23.图中，1、底座；2、机架；3、液压缸；4、升降架；5、双旋向螺杆；6、方轴；7、第一驱动电机；8、第二驱动电机；9、螺母副；10、推板；11、滑块；12、对中板；13、环形槽；14、第一延伸块；15、第二延伸块；16、测力传感器；17、电子目镜；18、剪式伸缩架；19、中心销轴；20、调节杆；21、安装板；22、固定杆；23、活动套；24、第一压簧；25、压力头；26、活塞块；27、滑槽导轨；28、检测台；29、第一导向杆；30、第一导向套；31、第二导向套；32、第二导向杆；33、第二压簧；34、显示器；35、钢板。
具体实施方式
24.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
25.请参阅图1至图5，本技术实施例提供了一种多点式硬度检测装置，包括底座1和固定在底座1上的机架2，机架2上安装有液压缸3，液压缸3的活塞杆端安装有升降架4，升降架4上转动安装有双旋向螺杆5和方轴6，双旋向螺杆5和方轴6均通过轴承转动安装在升降架4上升降架4上固定安装有第一驱动电机7和第二驱动电机8，第一驱动电机7和第二驱动电机8均选用步进电机，第一驱动电机7通过联轴器与双旋向螺杆5传动连接，方轴6位于双旋向螺杆5下方且与双旋向螺杆5平行设置，第二驱动电机8通过联轴器与方轴6传动连接，双旋向螺杆5的两个不同旋向的螺纹段上均螺纹安装有螺母副9，方轴6上滑动安装有两个推板10和位于两个推板10之间的多个等距设置的滑块11，推板10和滑块11均在方杆截面为矩形的杆段上滑动，两个推板10分别与两个螺母副9固定连接，推板10上滑动安装有可相对其上下运动的对中板12，滑块11上开设有环形槽13，环形槽13内固定有第一延伸块14和第二延伸块15，第一延伸块14另一端安装有测力传感器16，通过设置第一延伸块14，可便于使得测力传感器16与滑块11固定连接，测力传感器16的另一端安装有检测头，第二延伸块15另一端安装电子目镜17，通过设置第二延伸块15，可便于使得电子目镜17与滑块11固定连接，检测头与电子目镜17在滑块11上间隔90度设置，方轴6每次正反旋转90度，从而切换检测头与电子目镜17；方轴6与双旋向螺杆5之间设有剪式伸缩架18，剪式伸缩架18两端的销轴分别与两个螺母副9连接，剪式伸缩架18的各个剪式结构的中心销轴19下端均固定有调节杆20，调节杆20与各环形槽13一一对应且滑动设置与其对应的环形槽13内；通过设置环形槽13，使得剪式伸缩架18在运动时，通过带动调节杆20运动，进而带动滑块11运动，使得各滑块11间距相同，便于均匀检测物件不同位置的硬度值，获得更科学、精准的硬度值数据；并且，在方杆转动时，调节杆20在环形槽13内不受影响。
26.为便于精确检测物件硬度，设置检测头包括安装板21、固定杆22、活动套23、第一压簧24和压力头25，安装板21固定安装在测力传感器16的检测端，固定杆22顶部与安装板21固定连接，固定杆22下端固定有活塞块26，活塞块26滑动安装在活动套23内，压力头25固定安装在活动套23下端，第一压簧24套装在固定杆22上，第一压簧24上端与安装板21连接，第一压簧24下端与活动套23连接。液压缸3驱动升降架4下降，当压力头25与待检测物件上端面接触后，压力头25下压待检测物件，固定杆22伸入活动套23内的长度增加，第一压簧24压缩，压力逐渐增加，压力头25在钢板35上压出压痕。
27.为便于检测台28上的物件能够在两个对中板12之间得到对中，设置底座1上固定安装有滑槽导轨27，滑槽导轨27上滑动安装有检测台28。在待检测物件粗糙度较大时，对中板12不便于推动待检测物件移动，造成磨损，设置滑槽导轨27和检测台28可减少滑动摩擦，通过检测台28在滑槽导轨27上滑动，可避免待检测物件滑动摩擦，便于对待检测物件进行对中。
28.为使得液压缸3驱动升降平稳直线升降，在升降架4上固定有多个第一导向杆29，
机架2上固定有多个第一导向套30，第一导向套30与第一导向杆29一一对应，第一导向杆29滑动安装在与其对应的第一导向套30内。第一导向套30与导向杆起到导向作用，使得液压缸3驱动升降平稳直线升降。
29.为使得对中板12可滑动安装在推板10上，在推板10上固定有至少两个第二导向套31，第二导向套31内滑动安装有第二导向杆32，第二导向杆32下端与对中板12固定连接，第二导向杆32上套装有第二压簧33，第二压簧33上端与第二导向套31连接，第二压簧33下端与对中板12连接。第二导向套31和第二导向杆32起到导向和限位作用，使得推板10可带动对中板12运动，使得对中板12可相对推板10上下运动，在压力头25下压待检测物件时，对中板12下降至与检测台28接触时，第二压簧33压缩，避免对中板12与检测台28刚性接触。第二导向杆32顶部具有限位部，限位部直径大于第二导向套31的内径，可避免受重力下坠脱离第二导向套31。
30.为便于在检测头接触待检测的物件前，对中板12能够与待检测的物件接触，从而对待检测的物件进行对中，设置对中板12底部高度低于检测头底部高度。
31.为便于直观地观察检测过程中的压力值和检测出的硬度值，在机架2上安装有显示器34。第一驱动电机7、第二驱动电机8、测力传感器16、电子目镜17和显示器34均连接同一控制器，测力传感器16检测的压力值和电子目镜17检测的压痕深度数据均通过控制器处理后，在显示器34上显示出压力值和硬度值。
32.s1：将表面平整的待检测物件，如钢板35，放置在检测台28中部；
33.s2：控制液压缸3工作，液压缸3驱动升降架4下降，直至对中板12贴近检测台28；
34.s3：启动第一驱动电机7，第一驱动电机7驱动双旋向螺杆5旋转，进而带动两个螺母副9相向运动，螺母副9带动推板10、对中板12相向运动，从而带动钢板35在检测台28上运动，或钢板35和检测台28同时在滑槽导轨27上运动，最终使得两个对中板12夹紧钢板35；螺母副9运动的同时，带动剪式伸缩架18的运动，剪式伸缩架18各个剪式结构的中心销轴19的间隔距离始终保持相同，通过调节杆20在环形槽13内拨动滑块11运动，滑块11在方轴6上平稳滑动，使得各检测头和电子目镜17的间距相同，检测头可均匀分布在钢板35上方；
35.s4：再次启动液压缸3，液压缸3驱动升降架4下降，方轴6对检测头施加向下的压力，使得压力头25与钢板35上端面接触，随着升降架4的继续下降，固定杆22伸入活动套23内的长度增加，第一压簧24压缩，测力传感器16检测的压力数值逐渐增加，并在显示器34上显示出压力数据，压力头25在钢板35上压出压痕；
36.s5：压力达到预设值后，液压缸3停止工作，压力头25在钢板35上的时间达到保持时间时，液压缸3驱动升降架4上升，检测头上升至钢板35上方；
37.s6：启动第二驱动电机8，第二驱动电机8驱动方轴6转动90度，使得检测头上旋，电子目镜17下旋至压痕正上方，测量出压痕深度数据；
38.s7：电子目镜17的数据经处理器处理后，在显示器34上显示出钢板35各检测点的硬度值。
39.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
40.以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并
不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
41.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
42.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
43.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。