[发明专利]硬度计自动加卸荷及测量单元

摘要

本发明公开了一种用于金属、非金属的硬度测试和研究的硬度计自动加卸荷及测量单元，包括支承构架、步进驱动机构、主轴加卸荷机构、主轴机构、夹紧机构、压痕深度测量机构及电控系统。本发明能够自动跟踪测量出压痕的实际深度，消除机架变形、试件变形对压痕深度测量的影响；在缓慢无冲击的状态下，用自动施加初试验力、主试验力代替传统的手动施加初试验力，并且不受试件大小形状和重量的影响；能够自动夹紧试件，不再需要手工调节工作台的高度适应试件的不同高度；扩大了压头的移动范围，在50mm范围内可自动上下移动。本发明具有结构紧凑、体积小、示值精确、操作容易方便、自动化程度高、试验力精度高、重复精度高等特点。

主权项

1、硬度计自动加卸荷及测量单元，其特征在于：a、包括支承构架、步进驱动机构、主轴机构、夹紧机构、主轴加卸荷机构、压痕深度测量机构和电控系统；b、该步进驱动机构中的步进电机(21)上固装小齿轮(23)，该小齿轮与固装在滚珠丝母(24)上的大齿轮(20)相啮合，滚珠丝母与滚珠丝杠(16)相配合并通过轴承(7)设置在支承构架(32)内腔中，该轴承的上、下端分别由轴承锁紧帽(22)、轴承挡圈(26)锁定；在滚珠丝杠上设有防止滚珠丝杆转动机构；c、该主轴机构包括主轴导向结构，该主轴导向结构中的主轴(28)上部通过上直线轴承(18)、主轴上导向座(11)设置在滚珠丝杠(16)内腔中，该主轴下部穿过夹紧机构中的夹紧吊筒(29)内腔并通过下直线轴承(41)和下导向座(33)与夹紧吊筒、夹紧导向筒(30)的下部固装在一起；d、该夹紧机构设置在支承构架(32)内腔中，该机构中被压缩的夹紧弹簧(6)设置在由夹紧吊筒与夹紧导向筒构成的环形内腔中，其上端与轴承挡圈相接触，下端与夹紧导向筒的上端台阶面相接触；该夹紧吊筒(29)悬挂在主轴下端，在夹紧导向筒(30)上固装有保护套(35)，该保护套上设有压头可以从其中伸出的通孔；e、该主轴加卸荷机构设置在滚珠丝杠(16)内腔中，该机构中的初试验力弹簧(10)套在主轴(28)上，其上端靠在上直线轴承(18)上，其下端靠在主轴的第一个台阶面上；在初试验力弹簧上又套有主试验力弹簧(9)，其上端与活动地套装在初试验力弹簧上的主试验力隔套(19)相接触，其下端与活动地套装在主轴上的主试验力弹簧座(25)相接触；在主轴的第一个台阶的下方设有当初试验力弹簧被压缩一定长度后，可与主试验力弹簧座相接触的第二个台阶；在主轴的最下部设有压力传感器(39)，该压力传感器上设有压头(37)；该压头的端部与保护套的下端面之间有一定距离；f、该压痕深度测量机构包括位移传感器(1)、杠杆机构；该位移传感器通过传感器安装座(2)设置在夹紧导向筒(30)上，该传感器安装座(2)上装有轴承(3)并可在支承构架上设有的轴向导向槽中上下移动；该杠杆机构中小杠杆(31)的回转支点活动连接在夹紧导向筒上，小杠杆的中间触点与设置在主轴(28)上的测量杠杆调整螺钉(40)的触头形成点接触，小杠杆的尾端与位移传感器的测头形成点接触。