專利名稱：一種噴磨試驗儀用試樣臺系統的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于耐磨性測試儀器技術領域，特別涉及一種噴磨試驗儀用試樣 臺系統。
背景技術：
材料抵抗磨損的能力稱為耐磨性，又稱耐磨耗性，鋁合金建筑型材的耐磨性 可以反映型材的耐磨擦、耐磨損的潛在能力，反映涂層對摩擦機械作用的抵抗能 力。它是型材的一個重要質量指標，直接影響到鋁型材的使用壽命，耐磨性好則 在加工、使用過程中不易損壞。耐磨性可用磨耗量或耐磨指數表示，它實際上是 涂層的硬度、附著力和內聚力綜合效應的體現。對于建筑鋁型材而言，可采用噴 磨試驗法來評定耐磨性。
耐磨性是表面膜層對摩擦作用的抵抗能力，也是衡量鋁合金建筑型材質量和 質量監督部門進行檢査、質量監管的一項重要質量和技術指標。噴磨試驗測定平 均耐磨性的原理是由空氣流將碳化硅顆粒噴射在試樣一個小的檢驗區上， 一直到 裸露出金屬基體為止。膜層的平均耐磨性可用噴磨時間或噴磨所用的碳化硅重量 來表示。噴磨試驗所用的儀器稱為噴磨試驗儀。在我國尚無專業生產噴磨試驗儀 的廠家，不能滿足現代結構分析的需要。國外的噴磨試驗儀生產廠家沒有實現試 驗板角度任意位置的自動調節和定位，不能滿足現代結構分析的需要。
現有儀器的角度屬于固定角度，不能進行控制和調整，而試驗角度對試驗結 果有很大的影響，如角度不同，其噴磨作用也不同。角度越大，其橢圓形的檢驗 區越小，磨損越快，最終的檢驗點越明顯。而對于試驗高度而言，在測試過程中，需要使噴嘴到試樣架中心處的距離保
持在10mm士2mm，這樣就需要根據不同樣品厚度的大小來調整高度，從而保證 這一距離。否則噴到試樣匕的氣流，磨料束的集中程度都會發生改變。因此噴磨 試驗儀需要帶有一個精確可調的試樣臺系統。
隨著時代的發展，對儀器自動化程度的要求也越來越高，而且需要儀器能滿 足多種試驗條件的需要，從而有利于開展科研研究和不斷改進測量方法。研制具 有高度精確調節系統的噴磨試驗儀試樣臺就是為了更好的滿足這種需要。 發明內容
本實用新型針對現有技術中不能進行控制和調整試樣臺角度和高度的不足 而提出 一種噴磨試驗儀用試樣臺系統。
-種噴磨試驗儀用試樣臺系統，其特征在于，包括高度調節定位裝置和角度 調節定位裝置兩部分；
高度調節定位裝置部分，高度支撐底座15上固定高度步進電機16和電機護 套17，在高度步進電機16的螺桿上安裝有底座固定螺母18，高度步進電機16 通過外部接線與高度步進電機驅動器19連接，高度步進電機驅動器19與高度步 進電機控制器20相連；
角度調節定位裝置部分，角度支撐底座1通過底座固定螺母18安裝在高度 步進電機16的螺桿上，角度步進電機2固定在角度支撐底座1上，角度支撐底 座1上固定支架3，支架3上設置轉軸4，轉軸4與支架3活動連接，轉軸4上 鑲嵌有與之同心的試樣板5，轉軸4的一端與轉軸固定螺母6相連接，另一端與 同步軸A7相連接，同步軸A7通過同步帶8與同步軸B9相連接，同步軸B9與 角度步進電機2的輸出軸相連，角度步進電機2通過外部接線與角度步進電機驅 動器10連接，角度步進電機驅動器10與角度歩進電機控制器11相連，同步軸A7、同步帶8與同步軸B9均置于防護板12之下，護板12之上固定有壓緊輪13， 角度支撐底座1上設置配重14。所述高度步進電機16為固定軸式1.8。直線步進電機。所述角度步進電機2為1.8°步進電機。所述高度步進電機驅動器19和角度步進電機驅動器10均為1.5A、 8細分驅動器。所述高度步進電機控制器19以O.lmm為步進單位。 所述角度步進電機控制器ll以o.r為步進單位。 本實用新型的有益效果為1、 本實用新型采用步進電機、同歩帶和同步軸共同配合來完成噴磨試驗儀 用試樣臺角度位置的調節和定位，這種電動調節具有精確、靈活和方便等優點；2、 本實用新型采用固定軸式直線歩進電機與試樣臺系統共同配合來完成噴 磨試驗儀用試樣臺高度位置的調節和定位，這種電動調節具有精確、靈活和方便 等優點；3、 本實用新型將試樣臺角度定位裝置支撐底座直接固定于固定軸式直線步 進電機，結構簡單方便，無需使用導軌或滑道等引導裝置。且電機完全處于護套 的保護之下，可以避免磨料進入電機而引起的損耗；4、 本實用新型提高了設備的自動化程度，從而提高了工作效率；5、 利用步進的精密可控性，可以使不同試樣在進行測試時，磨料噴射點都 處在同一位置，從而可提高測試結果的準確性、對比性和重現性。
圖1是本實用新型噴磨試驗儀用試樣臺系統的結構示意圖；圖中標號l-角度支撐底座；2-角度步進電機；3-支架；4-轉軸；5-試樣板；6-轉軸固定螺母；7-同步軸A; 8-同步帶；9同步軸B ; 10-步進電機驅動器；11-步進電機控制器；12-護板；13-壓緊輪；14-配重；15-高度支撐底座；16-高度歩 進電機；17-電機護套；18-底座固定螺母；19-高度步進電機驅動器；20-高度步 進電機控制器。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明實施例1一種噴磨試驗儀用試樣臺系統，如圖1所示，包括高度調節定位裝置和角度 調節定位裝置兩部分；高度調節定位裝置部分，高度支撐底座15上固定高度步進電機16 (高度步 進電機16為固定軸式1.8°直線步進電機)和電機護套17，在高度歩進電機16 的螺桿上安裝有底座固定螺母18，高度步進電機16通過外部接線與高度步進電 機驅動器19 (高度步進電機驅動器19為1.5A、 8細分驅動器)連接，高度歩進 電機驅動器19與高度步進電機控制器20相連；角度調節定位裝置部分，角度支撐底座1通過底座固定螺母18安裝在高度 步進電機16的螺桿上，角度步進電機2 (角度步進電機2為1.8°步進電機)固 定在角度支撐底座1上，角度支撐底座1上固定支架3，支架3上設置轉軸4， 轉軸4與支架3活動連接，轉軸4上鑲嵌有與之同心的試樣板5，轉軸4的一端 與轉軸固定螺母6相連接，另一端與同步軸A7相連接，同步軸A7通過同步帶8 與同步軸B9相連接，同步軸B9與角度步進電機2的輸出軸相連，角度步進電 機2通過外部接線與角度步進電機驅動器10 (角度步進電機驅動器10為1.5A、 8細分驅動器)連接，角度步進電機驅動器10與角度步進電機控制器11相連， 同步軸A7、同步帶8與同步軸B9均置于防護板12之下，護板12之上固定有壓緊輪13，角度支撐底座1上設置配重14 (配重14用以保持底座平衡)。高度步進電機16由高度步進電機驅動器19驅動，由高度步進電機控制器20 控制，高度步進電機控制器19以O.lmm為步進單位的步進控制方式控制高度歩 進電機16的轉動，并進而通過旋轉運動轉換為直線運動，通過螺桿的運動帶動 試樣板5的升降；角度步進電機2由角度步進電機驅動器10驅動，由角度步進 電機控制器11控制，角度步進電機控制器11以0.1°為歩進單位的步進控制方 式控制角度步進電機2的轉動，并進而帶動試樣板5旋轉。試樣臺進行角度調整時，試樣板5與轉軸4相連，可以使試樣板5在轉軸4 的帶動下在支架3上自由轉動。支架3的底部連有角度支撐底座1，用于支撐支 架3。轉軸4的一端與同步軸A7相連接，并通過同步帶8與同步軸B9相連接， 而同步軸B9則與角度步進電機2的輸出軸相連，當角度步進電機2轉動時，通 過其自身的輸出軸帶動同步軸B9 —起轉動，從而通過嚙合作用帶動轉軸4及鑲 嵌在轉軸4上的試樣板5—起旋轉，即可對試驗板的角度進行調整。同步帶8的 松緊程度可通過固定于護板12之上的壓緊輪13來調節。角度歩進電機2由角度 步進電機驅動器10驅動，并由角度步進電機控制器ll控制，在角度步進電機控 制器ii中以o.r為步進單位輸入相應的角度，則角度步進電機2轉動至相應的 角度，并通過同步輪與同步帶的嚙合帶動轉軸及其上的試樣板轉至相應的角度。 當試樣板轉至相應角度后，角度步進電機控制器11會發出信號使角度歩進電機2 停止旋轉，并依靠角度步進電機2的保持力矩，和同步帶、同步軸之間的嚙合作 用使試樣板保持穩定，當試樣板轉至相應位置后，可使用固定螺母6使樣板進一 步牢固地保持在相應的位置。試樣臺系統進行高度調整時，在高度步進電機控制器20中直接輸入所需調 整的高度，高度步進電機控制器20發出信號，由步進電機驅動器19接收指令，支撐底座1與固 定軸式直線步進電機16的螺桿通過固定螺母18連接在一起，會隨著螺桿的移動一起移動，即在高度步進電機控制器20中所輸入的移動高度，最終會轉化為試 樣臺系統的移動高度。當移動至設定的高度時，高度歩進電機控制器20會發出 信號使固定軸式直線步進電機16停止旋轉，并依靠固定軸式直線步進電機16的 保持力矩使試樣臺系統停留在預設的高度。角度步進電機和高度步進電機可以進行數碼控制高精度定位，試樣臺角度調 節時只需在角度步進電機控制器上將相應的角度數值，使脈沖信號輸入角度步進 電機驅動器，角度步進電機便會進行正確的動作，并通過同步帶、同步輪的嚙合 來帶動轉軸和其上的試樣板，實現噴磨試驗儀試樣臺系統角度的調整和定位。同 理，只需在高度步進電機控制器上將相應的高度數值輸入，使脈沖信號輸入高度 歩進電機驅動器，高度步進電機便會進行正確的動作，并帶動試樣臺系統進行動 作，實現噴磨試驗儀試驗臺系統高度位置的調整和定位。本實用新型可由角度步進電機控制器輸入任意角度來控制角度步進電機，并 通過安裝于角度步進電機輸出軸上的同步軸帶動同步帶，并依靠同步帶、同步輪 的嚙合來帶動轉軸，來對噴磨試驗儀試驗臺角度位置進行調整和定位。由高度步 進電機控制器輸入高度數值來控制高度步進電機，并通過高度步進電機輸出螺桿 帶動試樣臺一起動作，從而來對噴磨試驗儀高度位置進行調整和定位。這種裝置 增強了設備的自動化程度，提高了儀器的精密性，提高了工作效率。
權利要求1、一種噴磨試驗儀用試樣臺系統，其特征在于，包括高度調節定位裝置和角度調節定位裝置兩部分；高度調節定位裝置部分，高度支撐底座(15)上固定高度步進電機(16)和電機護套(17)，在高度步進電機(16)的螺桿上安裝有底座固定螺母(18)，高度步進電機(16)通過外部接線與高度步進電機驅動器(19)連接，高度步進電機驅動器(19)與高度步進電機控制器(20)相連；角度調節定位裝置部分，角度支撐底座(1)通過底座固定螺母(18)安裝在高度步進電機(16)的螺桿上，角度步進電機(2)固定在角度支撐底座(1)上，角度支撐底座(1)上固定支架(3)，支架(3)上設置轉軸(4)，轉軸(4)與支架(3)活動連接，轉軸(4)上鑲嵌有與之同心的試樣板(5)，轉軸(4)的一端與轉軸固定螺母(6)相連接，另一端與同步軸A(7)相連接，同步軸A(7)通過同步帶(8)與同步軸B(9)相連接，同步軸B(9)與角度步進電機(2)的輸出軸相連，角度步進電機(2)通過外部接線與角度步進電機驅動器(10)連接，角度步進電機驅動器(10)與角度步進電機控制器(11)相連，同步軸A(7)、同步帶(8)與同步軸B(9)均置于防護板(12)之下，護板(12)之上固定有壓緊輪(13)，角度支撐底座(1)上設置配重(14)。
2、 根據權利要求1所述的一種噴磨試驗儀用試樣臺系統，其特征在于，所 述高度步進電機(16)為固定軸式1.8。直線步進電機。
3、 根據權利要求1所述的一種噴磨試驗儀用試樣臺系統，其特征在于，所 述角度步進電機(2)為1.8°步進電機。
4、 根據權利要求1所述的一種噴磨試驗儀用試樣臺系統，其特征在于，所 述高度步進電機驅動器(19)和角度步進電機驅動器(10)均為1.5A、 8細分驅動器。
5、 根據權利要求1所述的一種噴磨試驗儀用試樣臺系統，其特征在于，所述高度步進電機控制器(19)以0.1mm為步進單位。
6、 根據權利要求1所述的一種噴磨試驗儀用試樣臺系統，其特征在于，所 述角度步進電機控制器(11)以o.r為步進單位。
專利摘要本實用新型公開了屬于耐磨性測試儀器技術領域的一種噴磨試驗儀用試樣臺系統。采用步進電機、同步帶和同步軸共同配合來完成噴磨試驗儀用試樣臺角度位置的調節和定位，采用固定軸式直線步進電機與試樣臺系統共同配合來完成噴磨試驗儀用試樣臺高度位置的調節和定位，具有精確、靈活和方便等優點；將試樣臺角度定位裝置支撐底座直接固定于固定軸式直線步進電機上，結構簡單方便，無需使用導軌或滑道等引導裝置，電機完全處于護套的保護之下，避免磨料進入電機而引起的損耗；利用步進的精密可控性，從而可提高測試結果的準確性、對比性和重現性。本實用新型能夠自動、精確的對噴磨試驗儀試樣臺系統進行角度位置和高度位置的調節和定位。
文檔編號G01N3/56GK201429543SQ20092010934
公開日2010年3月24日 申請日期2009年6月22日 優先權日2009年6月22日
發明者孫鳳仙, 李永豐, 王福生, 紅 紀 申請人:北京有色金屬研究總院