[發明專利]一種全自動的洛氏硬度計及控制方法

在審

• 申請號: 201510229134.5
• 申請日: 2015-05-07
• 公開（公告）號: CN104807708A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 梁為超;丁乃平;楊慶明;陳天斌
• 申請（專利權）人: 濟南時代試金儀器有限公司
• 主分類號: G01N3/44
• 分類號: G01N3/44
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 趙敏玲

1.一種全自動的洛氏硬度計，其特征在于：包括用于支撐試樣的載物臺、對試樣施加壓力的動力傳遞系統、對壓痕深度測量的壓痕測量結構、對動力傳遞系統的負荷進行采集的負荷采集裝置和控制系統，所述的載物臺在驅動裝置的驅動下上下運動，所述的動力傳遞系統包括一個伺服電機和加力杠桿，所述的伺服電機通過減速機及連接機構帶動加力杠桿使壓頭對試樣進行下壓，所述的負荷采集裝置實時的采集加力杠桿的加力大小，且負荷采集裝置與控制系統相連，所述的控制系統根據采集的數據實時的控制加力杠桿的加力大小。

2.如權利要求1所述的全自動的洛氏硬度計，其特征在于：所述的負荷采集裝置為應變片式負荷傳感器，其采集加力杠桿前段壓頭的加力大小，并將采集的信號發送給控制系統，所述的控制系統根據應變片式負荷傳感器采集的信號控制伺服電機，進而實現自動加載初始力值和保載力值。

3.如權利要求1所述的全自動的洛氏硬度計，其特征在于：所述的壓痕測量結構為差動變壓器，所述的差動變壓器采集壓頭壓入深度并通過數據轉換及計算得到相應實驗硬度值。

4.如權利要求1所述的全自動的洛氏硬度計，其特征在于：所述的驅動裝置，包括一個步進電機，載物臺，升降絲杠和同步帶輪；所述的步進電機的輸出端固定同步齒輪，所述的同步齒輪通過同步帶連接同步帶輪，所述的同步帶輪內側連接升降絲杠螺母，在絲杠上方連接載物臺帶動試樣移動。

5.如權利要求4所述的全自動的洛氏硬度計，其特征在于：在絲杠的下端安裝有推力球軸承，所述的推力軸承保證同步帶傳動機構驅動絲杠螺母轉動時阻力最小。

6.如權利要求4所述的全自動的洛氏硬度計，其特征在于：在絲杠的底部安裝有導向塊，所述的導向塊保證絲杠螺母回轉時絲杠做直線升降運動。

7.如權利要求1所述的全自動的洛氏硬度計，其特征在于：所述的動力傳遞系統，包括一個加力杠桿，負荷傳感器，伺服電機、減速機和減速帶輪；所述的伺服電機與減速機相連，所述的減速機另一端固定小同步帶輪，所述的小同步帶輪通過同步帶連接大同步帶輪，大同步帶輪與絲杠螺母連接，在絲杠上端通過連接桿連接負荷傳感器，負荷傳感器另一側連接加力杠桿，加力杠桿一端固定，另一端伸出主機，在其頭部安裝實驗壓頭。

8.如權利要求7所述的全自動的洛氏硬度計，其特征在于：所述的加力杠桿的固定端安裝在洛氏硬度計的主機機身上。

9.如權利要求1所述的全自動的洛氏硬度計，其特征在于：所述的控制系統的輸出端連接有觸摸屏和打印機。

10.如權利要求1所述的全自動的洛氏硬度計的控制方法，其特征在于，如下：

按下觸摸屏的試驗按鈕，控制器控制步進電機旋轉，步進電機帶動升降絲桿上升，當壓頭接觸到試樣后停止；

然后伺服電機啟動，伺服電機通過減速機及連接機構帶動加力杠桿使壓頭下壓進行試驗，控制器實時的采集應變片式負荷傳感器的數據，且根據其采集的數據控制伺服電機，伺服電機通過控制絲杠的運動，實現對加力杠桿的加力大小的調整，實現加力桿的自動加載初始力值和保載力值；同時差動變壓器采集壓頭壓入深度并通過數據轉換及計算得到相應實驗硬度值，并在觸摸屏上實時的進行顯示；

試驗完成后加力杠桿上移復位，步進電機帶動升降絲桿下降使試樣脫離壓頭，試驗完成。