專利名稱：金屬板材抗凹性試驗的法向加載機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種金屬板材抗凹性試驗的法向加載機構(gòu)，具體地說，是一種對表面帶有曲率的，尤其是對多曲面的金屬板材進行抗凹性試驗的法向加載機構(gòu)。
為達(dá)到上述目的，本實用新型的金屬板材抗凹性試驗的法向加載機構(gòu)，包含一門式框架結(jié)構(gòu)，一回轉(zhuǎn)機構(gòu)，一加載機構(gòu)；所述的門式框架結(jié)構(gòu)包含設(shè)置于框架底座兩側(cè)的導(dǎo)軌，以實現(xiàn)該框架結(jié)構(gòu)作前、后移動；該門式框架兩側(cè)的立柱，橫跨并滑設(shè)于該兩立柱上的橫梁，使橫梁能沿著立柱作上、下移動；所述的回轉(zhuǎn)機構(gòu)滑設(shè)于該橫梁上，其包含水平回轉(zhuǎn)平臺和垂直擺動機構(gòu)，并在該水平回轉(zhuǎn)平臺上設(shè)一回轉(zhuǎn)角度指示器，在垂直擺動機構(gòu)上設(shè)一擺動角度指示器；所述的加載機構(gòu)設(shè)置于回轉(zhuǎn)機構(gòu)上，在垂直擺動機構(gòu)的軸線處，其包含壓頭、安裝在壓頭處的壓頭力傳感器、伺服電機和滾珠絲桿，所述的伺服電機通過滾動絲桿帶動壓頭運動；所說的水平回轉(zhuǎn)平臺包含一手柄、一和該手柄連接的渦輪、渦桿機構(gòu)，搖動該手柄，可使該渦輪、渦桿機構(gòu)作轉(zhuǎn)動，帶動該水平回轉(zhuǎn)平臺作水平面的360°的轉(zhuǎn)動；所說的垂直擺動機構(gòu)包含固定在水平回轉(zhuǎn)平臺的底座、一固定在底座上的擺臂，并在該擺臂上設(shè)一擺動角度指示器，且有一擺動驅(qū)動電機驅(qū)動該擺臂擺動；所說的加載機構(gòu)還包含一設(shè)置在壓頭一端的一位移傳感器，其由所述的滾動絲桿連動作位移的測定。
本實用新型的優(yōu)點是其能對表面帶曲率的，尤其是多曲率的金屬板材的任何曲面進行法向加載，使得對被測材料抗凹性的評估試驗具有真實性和可比性。
如

圖1所示，為本實用新型門式框架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，本實用新型包含一門式框架結(jié)構(gòu)1，一回轉(zhuǎn)機構(gòu)2，一加載機構(gòu)3(其結(jié)構(gòu)圖如圖2、3所示)，該門式框架結(jié)構(gòu)1包含設(shè)置于框架底座兩側(cè)的導(dǎo)軌11，11’，以實現(xiàn)該框架結(jié)構(gòu)1作前、后移動；兩側(cè)的立柱12，12’，橫跨并滑設(shè)于該兩立柱上的橫梁13，使橫梁能沿著立柱12，12’作上、下移動；回轉(zhuǎn)機構(gòu)2滑設(shè)于該橫梁13上，以實現(xiàn)該回轉(zhuǎn)機構(gòu)2的左、右方向移動，其包含水平回轉(zhuǎn)平臺21和垂直擺動機構(gòu)22。
如圖2、圖3所示，加載機構(gòu)3設(shè)置于回轉(zhuǎn)機構(gòu)2上，在垂直擺動機構(gòu)22的軸線處，其包含壓頭31、安裝在壓頭處的壓頭力傳感器32、壓頭一側(cè)的位移傳感器33、伺服電機34和滾株絲桿35，所述的伺服電機34通過滾動絲桿35帶動壓頭31運動，并連動位移傳感器33作位移測定，能實現(xiàn)一級無間隙的同步齒形帶傳動，使轉(zhuǎn)動運動變?yōu)橹本€運動進行加載。滾珠絲桿35兩面可加裝高精度直線軸承，其可防止在由旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動過程中產(chǎn)生微小的擺動，從而影響傳動精度，也可以提高傳動效率。
水平回轉(zhuǎn)平臺21包含一手柄211、一和該手柄連接的渦輪、渦桿機構(gòu)212，搖動該手柄211，可使該渦輪、渦桿機構(gòu)作轉(zhuǎn)動212，帶動該水平回轉(zhuǎn)平臺21作水平面的360°的轉(zhuǎn)動，在該水平回轉(zhuǎn)平臺21上，還設(shè)一回轉(zhuǎn)角度指示器213，以指示轉(zhuǎn)動的角度；所說的垂直擺動機構(gòu)22包含固定在水平回轉(zhuǎn)平臺的底座221、一固定在底座221上的擺臂222，并在該擺臂222上設(shè)一擺動角度指示器223，且有一擺動驅(qū)動電機224驅(qū)動該擺臂222擺動，能實現(xiàn)擺動平面內(nèi)正負(fù)20度的轉(zhuǎn)動；試驗時，首先將一多曲面的金屬材料，如汽車覆蓋件放置在試驗平臺上，由于汽車外覆蓋件是一個多曲面零件，為使壓頭31對試驗點垂直加載，首先由門式框架1通過三向(前后、左右、上下)的移動，定位試驗點，然后根據(jù)試驗點水平面角度和法向角度，通過回轉(zhuǎn)機構(gòu)2調(diào)整法向加載機構(gòu)水平面角度和法向角度，最后通過加載機構(gòu)3，使壓頭31垂直對試驗點進行抗凹性試驗。
本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，三軸X、Y、Z采用直線滑動機構(gòu)，運動平穩(wěn)，水平轉(zhuǎn)動和垂直擺動的調(diào)整也很方便；回轉(zhuǎn)平臺和擺動平面互相垂直，具有機構(gòu)緊湊，精度高等特點。
權(quán)利要求1.一種金屬板材抗凹性試驗的法向加載機構(gòu)，特征在于，其包含一門式框架結(jié)構(gòu)，一回轉(zhuǎn)機構(gòu)，一加載機構(gòu)；所述的門式框架結(jié)構(gòu)包含設(shè)置于框架底座兩側(cè)的導(dǎo)軌；該門式框架兩側(cè)的立柱，橫跨并滑設(shè)于該兩立柱上的橫梁；所述的回轉(zhuǎn)機構(gòu)滑設(shè)于該橫梁上，其包含相互連接的水平回轉(zhuǎn)平臺和垂直擺動機構(gòu)，并在該水平回轉(zhuǎn)平臺上設(shè)一回轉(zhuǎn)角度指示器，在垂直擺動機構(gòu)上設(shè)一擺動角度指示器；所述的加載機構(gòu)設(shè)置于回轉(zhuǎn)機構(gòu)上，在垂直擺動機構(gòu)的軸線處，其包含壓頭、安裝在壓頭處的壓頭力傳感器、壓頭一側(cè)的位移傳感器、伺服電機和滾珠絲桿，所述的伺服電機通過滾動絲桿帶動壓頭運動，并連動位移傳感器作位移測定。
2.如權(quán)利要求1所述的金屬板材抗凹性試驗的法向加載機構(gòu)，其特征在于，所述的水平回轉(zhuǎn)平臺包含一手柄、一和該手柄連接的渦輪、渦桿機構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的金屬板材抗凹性試驗的法向加載機構(gòu)，其特征在于，所述的垂直擺動機構(gòu)包含固定在水平回轉(zhuǎn)平臺的底座、一固定在底座上的擺臂，并在該擺臂上設(shè)一擺動角度指示器，且有一擺動驅(qū)動電機驅(qū)動該擺臂擺動。
4.如權(quán)利要求1所述的金屬板材抗凹性試驗的法向加載機構(gòu)，其特征在于，所述的加載機構(gòu)還包含一設(shè)置在壓頭一側(cè)的位移傳感器。
專利摘要一種金屬板材抗凹性試驗的法向加載機構(gòu)，特點是，其包含一門式框架結(jié)構(gòu)，一回轉(zhuǎn)機構(gòu)，一加載機構(gòu)；門式框架結(jié)構(gòu)包含設(shè)置于框架底座兩側(cè)的導(dǎo)軌；兩側(cè)的立柱；橫跨并滑設(shè)于該兩立柱上的橫梁；回轉(zhuǎn)機構(gòu)滑設(shè)于該橫梁上，其包含相互連接的水平回轉(zhuǎn)平臺和垂直擺動機構(gòu)，并在該水平回轉(zhuǎn)平臺上設(shè)一回轉(zhuǎn)角度指示器，在垂直擺動機構(gòu)上設(shè)一擺動角度指示器；加載機構(gòu)設(shè)置于回轉(zhuǎn)機構(gòu)上，在垂直擺動機構(gòu)的軸線處，其包含壓頭、安裝在壓頭處的壓頭力傳感器、壓頭一側(cè)的位移傳感器、伺服電機和滾珠絲桿。其能對表面帶曲率的，尤其是多曲率的金屬板材的任何曲面進行法向加載，使得對被測材料抗凹性的評估試驗具有真實性和可比性。
文檔編號G01N3/34GK2575653SQ0226115
公開日2003年9月24日 申請日期2002年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月31日
發(fā)明者汪承璞, 俞寧峰, 楊浩源, 張靜淵 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司