自適應硬度測量機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于硬度檢測設備技術領域，特別是涉及一種自適應硬度測量機。
【背景技術】
[0002]目前，采用靜力試驗法對金屬材料及制品的硬度檢測的設備，按使用場合可以分為實驗室機型和生產現場機型兩種，其中實驗室機型主要針對原材料的檢測或從制成品上切割下來的樣塊的檢測；生產現場機型主要針對制成品和半成品的直接硬度檢測。生產現場檢測機型要滿足以下幾個要求:第一，可以穩定的夾持或支撐被檢測的物體；第二，要保證被檢測物體被檢測表面垂直于硬度測量施力單元主軸線，也就是要保證試驗力是垂直加載到被檢測物體的被檢測表面上；第三，要具有較強的適應性和檢測效率，當被檢測物體的形狀、尺寸和擺放姿態有一定的分散性的情況下，要滿足第一項和第二項要求，并且實現第一項和第二項要求的效率要高，采用的手段要簡單可靠。
[0003]現有生產現場機型在解決工件支撐和夾持方面，一般采用水平工作臺作為被測物體的支撐面，該支撐面垂直于硬度測量施力單元主軸線，但對于異形表面，如不采用特別的夾具則無法形成穩定的支撐，而采用特別的夾具固定工件在生產流水線上使用時，由于產品規格變化比較頻繁，無法迅速更換或調整夾具，使這種工作臺作為支撐面的技術方案在使用時存在效率低和操作不方便的問題；如采用自動化程度較高的夾具，又存在成本高、維護復雜和可靠性低的問題。另外夾具和現場流水線傳輸裝置之間銜接也是問題，因為當被測物體的質量較大時移動和傳輸都很困難。此外，采用工作臺作為支撐面測量硬度普遍采用的是硬度測量施力單元由上向下的方向工作，如果被測物在流水線上的傳輸方向是被測面向下，則需要額外配置翻轉機構來解決這個問題。
[0004]在現場機型中也有將工作臺垂直布置而將硬度測量施力單元主軸線水平布置的技術方案，采用這種方案時也要有夾持機構負責將被測物夾持并糾正被測物的姿態，以使被測表面保證垂直于硬度測量施力單元主軸線。但是，對于質量較大的被測物，做這個糾正動作時需要較大的動力，而且同時要求設備本身具有較大的剛度和強度。這種方案在長期使用過程中夾持的精度會逐漸喪失，導致硬度測量不準確。
[0005]上述兩種方案都要求在測量硬度前對被測物進行準確定位和姿態調整，而測量機硬度測量施力單元是基本靜止的，現有硬度測量設備無法自動適應被測物體形狀、尺寸偏差以及相對于硬度測量施力單元的姿態偏差的技術問題。
【發明內容】
[0006]本實用新型所要解決的問題是，克服現有技術的不足之處，為解決現有硬度測量設備無法動態適應被測物體形狀和尺寸偏差以及相對于硬度測量施力單元的姿態偏差的技術問題，提供一種自適應硬度測量機。
[0007]本實用新型采用的技術方案包C型鉗，C型鉗的第一端設置有第一固定套筒，C型鉗的第二端設置有第二固定套筒，在第二固定套筒內部安裝硬度測量施力單元，在C型鉗上固定安裝縱向轉軸，縱向轉軸與十字架鉸接，十字架與豎直滑臺鉸接，豎直滑臺與水平滑臺滑動連接，豎直滑臺和水平滑臺之間安裝緩沖器。
[0008]所述水平滑臺與底座滑動連接，水平滑臺上安裝電機，電機的輸出軸上安裝驅動齒輪，在底座上安裝與驅動齒輪嚙合的齒條，通過驅動齒輪在齒條上的滾動驅動水平滑臺平移。
[0009]所述豎直滑臺包括豎直滑臺U型上板和豎直滑臺U型立板，豎直滑臺U型上板與豎直滑臺U型立板相互垂直并固定連接，豎直滑臺U型上板與豎直滑臺U型立板之間形成一個C型鉗活動腔，在豎直滑臺U型上板上表面固定連接十字架軸座。
[0010]所述水平滑臺包括水平滑臺平板和水平滑臺U型立板，水平滑臺平板和水平滑臺U型立板互相垂直并固定連接，所述水平滑臺U型立板的U型空間作為C型鉗的活動空間。
[0011]所述硬度測量施力單元的端面與第二固定套筒之間設有密封圈；所述密封圈的中心孔套在硬度測量施力單元的球座的環形凹槽內，并用螺母壓緊；密封圈的外圈依靠材料自身的彈性與第二固定套筒的內壁壓緊在一起。
[0012]所述豎直滑臺U型上板與豎直滑臺U型立板相互垂直并固定連接后，在前后兩側固定連接豎直滑臺筋板。
[0013]所述水平滑臺平板和水平滑臺U型立板互相垂直固定連接后，在左右兩側固定連接水平滑臺筋板。
[0014]所述縱向轉軸與第一軸承的內圈固定連接，第一軸承的外圈與十字架固定連接，所述十字架與第二軸承和第三軸承的內圈固定連接，第二軸承和第三軸承的外圈與豎直滑臺的十字架軸座固定連接。
[0015]所述豎直滑臺上固定連接第一滾動導軌滑塊，并通過第一滾動導軌軌道與水平滑臺滑動連接.。
[0016]所述水平滑臺通過第二滾動導軌軌道和第二滾動導軌滑塊安裝在底座上，其中第二滾動導軌軌道固定連接在底座上。
[0017]與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果:
[0018](I)本實用新型采用機械式的三自由度或四自由度自適應系統，由水平滑臺、豎直滑臺、縱向轉軸、十字架構成的位置保持調整系統，使硬度測量施力單元有三個或四個自由度，這三個或四個自由度的存在，使整個硬度測量機可以自動的適應被測物體形狀、尺寸偏差以及相對于硬度測量施力單元的姿態偏差，可以不借助復雜的控制系統和傳感器，用機械方法自動調整硬度測量施力單元的主軸線與被測表面的垂直度；由于測量機本身是可以自動適應被測物的姿態和尺寸，而被測物相對靜止，所以也不需要采用輔助的夾具給工件定位，不需要采用翻轉機構調整被測物的姿態，特別是對于質量較大的被測物也不需要采用很大的動力去糾正被測物的位置偏差和特別的傳輸機構，只要將測量機安裝在現有生產線上即可，解決了硬度測量的精度需求和生產現場存在的不確定性之間的矛盾，為快速可靠的現場硬度檢測，特別是應用在生產流水線上的連續自動檢測提供了可靠的保證。
[0019](2)本實用新型緩沖器的作用是為了克服系統自重，使C型鉗、硬度測量施力單元在接觸工件之前處于懸浮狀態，當C型鉗上的伸縮壓緊機構壓緊被測物時，豎直滑臺會自動上升，同時C型鉗自動旋轉以適應被測物的姿態和尺寸，在這兩個自動完成的動作后，硬度測量施力單元的主軸線自動的到達與被測物被測面垂直的位置，即能夠自動保證硬度測量試驗力的施加方向垂直于被測表面，這樣就能保證硬度測量的準確性，并且由于采用了緩沖器，克服了系統自重，使得C型鉗的自動動作不需要很大的動力，特別適用于生產流水線上對批量工件進行自動硬度檢測。
[0020](3)本實用新型在硬度測量施力單元端面與第二固定套筒之間設有密封圈，當被測物在流水線上的傳輸姿態是被測面向下時，密封圈具有防止灰塵和金屬切肩進入硬度測量施力單元的功能，提高了系統的可靠性和使用壽命；
[0021](4)本實用新型采用豎直滑臺U型上板和豎直滑臺U型立板相互垂直并固定連接，在豎直滑臺U型上板與豎直滑臺U型立板之間形成一個C型鉗活動腔，同時采用水平滑臺平板和水平滑臺U型立板互相垂直并固定連接，水平滑臺U型立板的U型空間作為C型鉗的活動空間，保證了 C型鉗的活動自如，從而實現了用機械方法自動調整硬度測量施力單元的主軸線與被測表面的垂直度。
[0022](5)本實用新型可以應用在被測物在流水線上的傳輸姿態被測面向下時，也可以應用在被測物在流水線上的傳輸姿態被測面向上時，只要將C型鉗卸下翻轉180 °再安裝在縱向轉軸上即可。
【附圖說明】
[0023]圖1是本實用新型的主視圖；
[0024]圖2是圖1的A—A剖視圖；
[0025]圖3是圖1的B—B剖視圖；
[0026]圖4是本實用新型的立體結構示意圖；
[0027]圖5是本實用新型豎直滑臺的立體結構放大示意圖；
[0028]圖6是圖1的C部放大圖；
[0029]圖7是本實用新型應用于鑄鋼車輪生產線的立體結構示意圖。
[0030]圖中:
[0031]1.C 型鉗，
[0032]1-1.第一固定套筒，1-2.第二固定套筒，
[0033]2.縱向轉軸，
[0034]3.十字架，
[0035]4.豎直滑臺，
[0036]4-1.豎直滑臺U型上板，
[0037]4-2.豎直滑臺U型立板，
[0038]4-2-1.豎直滑臺U型上板減重孔，
[0039]4-3.豎直滑臺筋板，
[0040]4-3-1.豎直滑臺筋板減重孔，
[0041]4-4.C型鉗活動腔，4-5.十字架軸座，
[0042]5.水平滑臺，
[0043]5-1.水平滑臺平板，5-2.水平滑臺U型立板，5-3.水平滑臺筋板，
[0044]6.螺桿，7.螺母，8.伸縮壓緊筒，
[0045]9.硬度測量施力單元，10.緩沖器，11.壓緊盤，
[0046]12.電機，13.齒條，14.驅動齒輪，
[0047]15.底座，16.第二滾動導軌軌道，17.第二滾動導軌滑塊，
[0048]18.第一滾動導軌軌道，19.第一滾動導軌滑塊，
[0049]20.第二軸承，21.第三軸承，
[0050]22.第一軸承，23.密封圈，24.鑄鋼車輪。
【具體實施方式】
[0051]下面結合附圖提供本實用新型的【具體實施方式】。
[0052]【具體實施方式】I
[0053]如圖1、圖2、圖3、圖4和圖6所示，本實用新型包括C型鉗I，所述C型鉗I的第一端設置有第一固定套筒1-1，在第一固定套筒1-1內部安裝伸縮壓緊機構，伸縮壓緊機構中的螺桿6上套裝螺母7和伸縮壓緊筒8，螺母7與螺桿6構成螺旋傳動副，伸縮壓緊筒8與螺母7固定連接在一起，伸縮壓緊筒8底部固定連接壓緊盤11，所述C型鉗I的第二端設置有第二固定套筒1-2，在第二固定套筒1-2內部安裝硬度測量施力單元9，所述硬度測量施力單元9的軸線與壓緊盤11的端面垂直，硬度測量施力單元9的端面與第二固定套筒1-2之間