一种砝码和伺服电机双加载机构论文和设计

全文摘要

本实用新型提出了一种砝码和伺服电机双加载机构，属于试验设备领域。组成包括压头、位移传感器、测杆、刀垫、小杠杆、上刀口、梁式称重传感器、杠杆、加荷螺杆、大同步带轮、小同步带轮、伺服电机、砝码、托架、小丝杆以及步进电机。本实用新型采用砝码和伺服电机配合称重传感器结构的方式，可简单的变换设置加载力值的档位，实现最小力和最大力值之间加载力值的大的跨度。小力值采用砝码，大力值采用伺服电机加载，操作简易、结构简单，并不改变原硬度计的基本结构，有利于降低成本，用一台硬度计实现洛氏、维氏、布氏硬度，涵盖的范围较常规产品更广。

主设计要求

1.一种砝码和伺服电机双加载机构，其特征在于：包括压头(1)、位移传感器(2)、测杆(3)、刀垫(4)、小杠杆(5)、上刀口(6)、梁式称重传感器(7)、杠杆(8)、加荷螺杆(9)、大同步带轮(10)、小同步带轮(11)、伺服电机(12)、砝码(13)、托架(14)、小丝杆(15)以及步进电机(16)；所述步进电机(16)倒置安装，所述步进电机(16)的电机轴与所述丝杆(15)相连，所述丝杆(15)与所述托架(14)相连，所述砝码(13)放置在所述托架(14)上，所述砝码(13)通过挂钩与所述杠杆(8)的一端挂接；所述小同步带轮(11)与所述大同步带轮(10)啮合，所述小同步带轮(11)安装在所述伺服电机(12)的电机轴上，所述大同步带轮(10)安装在所述加荷螺杆(9)上，所述加荷螺杆(9)与所述梁式称重传感器(7)相连，所述梁式称重传感器(7)下方安装有所述上刀口(6)，所述刀垫(4)位于所述上刀口(6)下方与所述上刀口(6)位置对应，所述刀垫(4)安装在所述杠杆(8)上；所述测杆(3)与所述杠杆(8)的另一端垂直连接，所述压头(1)安装在所述测杆(3)底部，所述小杠杆(5)与所述测杆(3)相连，所述小杠杆(5)连接所述位移传感器(2)。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种砝码和伺服电机双加载机构，其特征在于：所述上刀口(6)的底部有一个凸起，所述刀垫(4)的顶部有一个凹陷，所述凸起与凹陷的形状吻合。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于试验设备技术领域，涉及硬度计，特别涉及一种砝码和伺服电机双加载机构。

背景技术

目前市场上的常用台式硬度计分为洛氏、维氏、布氏硬度计，而三者各是测量不同的标尺，也应用在不同的试样上，使用的加载力值跨度比较大，如果想把这三种硬度测试方法整合在同一台硬度计上，采用目前的结构无法得到满足。随着我国科学技术的日益发展和工业产品质量控制的加强，对材料检测的要求也不断提高，一机多用的多功能洛氏硬度计将会得到广泛应用，整合这三种硬度测试方法是为了更好的提高检测的效率和用户的采购成本。鉴于国外进口的全功能硬度计采用的是称重传感结构，调整力值比较方便，但是价格比较昂贵。而国内的传感器技术又不能满足我们硬度计力值要求，而国内的大量程传感器测试小力值时误差较大，大力值和小力值不能同时兼顾，而砝码结构力值相对比较稳定，但是需要多档力值时需要配很多不同大小规格的砝码，还有空间限制，所配的砝码硬度计里不一定能容得下，所以受到很大的限制，力值范围还不能跨度很大。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种砝码和伺服电机双加载机构，目的是通过砝码和伺服电机系统实现大跨度加载力值，并灵活设置每档力值。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种砝码和伺服电机双加载机构，包括压头、位移传感器、测杆、刀垫、小杠杆、上刀口、梁式称重传感器、杠杆、加荷螺杆、大同步带轮、小同步带轮、伺服电机、砝码、托架、小丝杆以及步进电机；所述步进电机倒置安装，所述步进电机的电机轴与所述丝杆相连，所述丝杆与所述托架相连，所述砝码放置在所述托架上，所述砝码通过挂钩与所述杠杆的一端挂接；所述小同步带轮与所述大同步带轮啮合，所述小同步带轮安装在所述伺服电机的电机轴上，所述大同步带轮安装在所述加荷螺杆上，所述加荷螺杆与所述梁式称重传感器相连，所述梁式称重传感器下方安装有所述上刀口，所述刀垫位于所述上刀口下方与所述上刀口位置对应，所述刀垫安装在所述杠杆上；所述测杆与所述杠杆的另一端垂直连接，所述压头安装在所述测杆底部，所述小杠杆与所述测杆相连，所述小杠杆连接所述位移传感器。

依照本实用新型的一个方面，所述上刀口的底部有一个凸起，所述刀垫的顶部有一个凹陷，所述凸起与凹陷的形状吻合。

由于采用上述方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的主要优点为可以满足各种硬度计大量程测试的需要，小力值采用砝码加载，力值稳定，客户如需改变小力值，只要加工小砝码即可，成本比较低，加工方便，大力值采用伺服电机和梁式称重传感器加力，通过控制软件能随意设置传感器量程里的任意力值，可灵活实现多档力值和根据客户需求更换力值。本实用新型小力值范围为1-30kgf，大力值范围为30-500kgf。小力值如果直接用500kg量程的传感器控制的话很不稳定，可能每次加载时力值会偏大或偏小，而且无规律可循，一点点细微的电压波动和电路干扰都可能造成小力值的不准确。而对大力值而言这点波动可以忽略不计。

附图说明

图1是本实用新型的结构图。

附图标记说明：压头1、位移传感器2、测杆3、刀垫4、小杠杆5、上刀口6、梁式称重传感器7、杠杆8、加荷螺杆9、大同步带轮10、小同步带轮11、伺服电机12、砝码13、托架14、小丝杆15、步进电机16。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参考图1，本实用新型的组成零部件包括：压头1、位移传感器2、测杆3、刀垫4、小杠杆5、上刀口6、梁式称重传感器7、杠杆8、加荷螺杆9、大同步带轮10、小同步带轮11、伺服电机12、砝码13、托架14、小丝杆15以及步进电机16。

参考图1，本实用新型的零部件装配方式为：步进电机16倒置安装，步进电机16的电机轴与丝杆15相连，丝杆15与托架14相连，砝码13放置在托架14上，砝码13通过挂钩与杠杆8的一端挂接；小同步带轮11与大同步带轮10啮合，小同步带轮11安装在伺服电机12的电机轴上，大同步带轮10安装在加荷螺杆9上，加荷螺杆9与梁式称重传感器7相连，梁式称重传感器7下方安装有上刀口6，刀垫4位于上刀口6下方，与上刀口6位置对应，刀垫4安装在杠杆8上；测杆3与杠杆8的另一端垂直连接，压头1安装在测杆3底部，小杠杆5与测杆3相连，小杠杆5连接位移传感器2。

参考图1，本实用新型的工作方式为：加载机构是小力加载时，通过步进电机16转动，经过丝杆15使托架14升降让砝码13加卸力；而加载大力值时步进电机16不工作，通过伺服电机12经过小同步带轮11与大同步带轮10带动加荷螺杆9使梁式称重传感器7下行，通过上刀口6与刀垫4将加载力作用在杠杆8上，从而达到设定的力值。杠杆8向下运动使测杆3向下运动，此时小杠杆5带动位移传感器2的表头向下，同步测量测杆3的位移量。

本实用新型采用砝码和伺服电机配合称重传感器结构的方式，可简单的变换设置加载力值的档位，实现最小力和最大力值之间加载力值的大的跨度。小力值采用砝码，大力值采用伺服电机加载，操作简易、结构简单，并不改变原硬度计的基本结构，有利于降低成本，成本仅需增加不多，让用户能花一台多点的钱买到一台多功能硬度计，用一台多功能硬度计实现洛氏、维氏、布氏硬度，涵盖的范围较常规产品更广。

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应用本专利。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，本实用新型不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

设计图

一种砝码和伺服电机双加载机构论文和设计

一种砝码和伺服电机双加载机构论文和设计

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

相关信息详情

猜你喜欢