專利名稱：自動引伸計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種自動引伸計，屬于試驗機行業(yè)試樣變形測量裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，普通的引伸計一般是 手動裝夾式引伸計，這種引伸計有兩個缺點，一是手動 裝夾和手動摘除，操作比較麻煩，而且不容易精確調(diào)整；二是試樣斷裂之前必須摘掉引伸 計，容易造成刀口的損傷，試驗效率和測試精度都比較低。
發(fā)明內(nèi)容為解決以上技術(shù)上的不足，本實用新型提供了一種試樣變形測量效率和測試精度 都比較高的自動引伸計。本實用新型是通過以下措施實現(xiàn)的本實用新型一種自動引伸計，包括兩測臂，均包括裝有刀口的刀架和可在左右移動過程中推動刀架開合的推桿；一主體裝置，包括測臂動力傳動裝置、標(biāo)距調(diào)整裝置和測量傳感裝置，所述測臂動 力傳動裝置包括電機I和與電機I驅(qū)動連接并可帶動推桿左右移動的傳動裝置I，所述標(biāo) 距調(diào)整裝置包括電機II和與電機II驅(qū)動連接并可帶動至少一個測臂上下移動的傳動裝置 II，所述測量傳感裝置包括傳動裝置III和傳感器，兩測臂間的形變位移通過傳動裝置III 傳送給傳感器，傳感器將位移信號轉(zhuǎn)換成電信號輸出；一跟蹤裝置，包括連接在試驗機上的立柱，主體裝置設(shè)置在立柱上，主體裝置連接 有可帶動主體裝置沿立柱上下移動的傳動裝置IV ；和控制裝置，為中央處理器，用于通過程序控制電機I和電機II，接收傳感器的電信 號并經(jīng)處理后顯示出相應(yīng)的位移數(shù)值。本實用新型的自動引伸計，所述主體裝置包括箱體，箱體內(nèi)由上向下依次橫向設(shè) 置上支撐板11、上側(cè)板、下側(cè)板和下支撐板II，電機I和電機11設(shè)置在上支撐板II上，兩測 臂分別通過測臂連接座連接在上側(cè)板和下側(cè)板相同一端，所述上側(cè)板和下側(cè)板內(nèi)側(cè)分別通 過轉(zhuǎn)軸連接有上中間塊和下中間塊，所述傳動裝置I包括電機I驅(qū)動連接的上錐形齒輪副、 連接在上中間塊上的中錐形齒輪副和連接在下中間塊上的下錐形齒輪副，上、中、下錐形齒 輪副通過縱向連接桿相連接，中、下錐形齒輪副驅(qū)動連接有可推動推桿左右移動的凸輪。本實用新型的自動引伸計，所述傳動裝置II包括電機II驅(qū)動連接的絲杠，絲杠下 端連接在下支撐板II上，絲杠與上中間塊組成絲母絲杠結(jié)構(gòu)，且絲杠穿過下中間塊。本實用新型的自動引伸計，所述測量傳感裝置中傳感器為光柵尺，光柵尺固定在 箱體上，光柵尺在上下側(cè)板背向測臂的一端通過翻轉(zhuǎn)機構(gòu)連接有在上下側(cè)板繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時 上下移動并可使光柵尺產(chǎn)生讀數(shù)的光柵尺跟蹤桿。本實用新型的自動引伸計，所述跟蹤裝置還包括連接在試驗機工作臺上的下支撐 板I、連接在試驗機上橫梁上的上支撐板I、連接在試驗機中橫梁上的傳動臂、手搖同步帶、手搖輪和與傳動臂相連的驅(qū)動同步帶，立柱連接在上支撐板I與下支撐板I之間，主體裝置 通過導(dǎo)向連接塊連接在立柱和手搖同步帶上，手搖同步帶與驅(qū)動同步帶驅(qū)動連接。
本實用新型的自動引伸計，每個測臂的推桿外套有連接筒，推桿的一端連接有推 板，所述刀架一端通過刀口座連接刀口，另一端與連接筒之間連接有彈簧片，刀架之間貫穿 有彈簧張開桿，彈簧張開桿在刀架外側(cè)兩端設(shè)置有調(diào)力螺母，調(diào)力螺母上設(shè)置有彈簧，推板 位于刀架之間。本實用新型的自動引伸計，所述控制裝置中設(shè)置有可輸入指令的操作程序，并與 該自動引伸計通過RS232實現(xiàn)通信。本實用新型的自動引伸計，所述刀口一端為直線形，另一端為弧形。本實用新型的有益效果是1.可以根據(jù)測試試樣的尺寸設(shè)定標(biāo)距，通過將預(yù)定數(shù) 值輸入到控制裝置中的程序內(nèi)，控制引伸計測臂自動調(diào)節(jié)到標(biāo)距位置；2.控制測臂自動夾 緊到試樣上；3.可以跟蹤試樣變形直至試樣斷裂，刀口可轉(zhuǎn)動，減少沖擊力對刀口的損傷； 4.刀口一端是直線形的，一端是弧形的，適合于圓形試樣和扁形試樣；5.試驗結(jié)束后，測臂 可以根據(jù)設(shè)定自動回到原始標(biāo)距位置；6.測量精度和分辨率高，具有較大的量程。

圖1為本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型主體裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實用新型主體裝置立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實用新型測臂結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1主立柱，2上支撐板1，3試驗機上橫梁，4上同步單元塊，5驅(qū)動同步帶，6 上牙塊，7傳動臂，8試驗機中橫梁，9上導(dǎo)向連接塊，10手搖同步帶，11測臂，12下導(dǎo)向連接 塊，13下同步單元塊，14下支撐板I，15試驗機工作臺，16下連桿，17導(dǎo)向拐角架，18搖動 輪，19下牙塊，20次立柱，21上連桿，22電機I，23限位開關(guān)，24電機II，25上錐形齒輪副， 26主導(dǎo)向柱，27測臂連接座，28錐齒輪支撐塊，29上側(cè)板，30轉(zhuǎn)軸，31下側(cè)板，32下支撐板 II，33下中間塊，34絲杠，35次導(dǎo)向柱，36光柵尺跟蹤桿，37夾緊塊，38直線軸承，39上中間 塊，40光柵尺夾緊塊，41絲母，42光柵尺，43上支撐板II，44推桿，45鎖緊螺母，46連接筒， 47彈簧片壓板，48彈簧片，49彈簧張開桿，50調(diào)力螺母，51彈簧，52刀架，53刀口座，54小 推桿，55推板，56刀口。
具體實施方式
如圖1、2、3、4所示，本實用新型的自動引伸計主要包括測臂11、主體裝置和跟蹤
直ο測臂11為兩個，均包括裝有刀口的刀架52和可在左右移動過程中推動刀架52開 合的推桿44 ；測臂11是實現(xiàn)試樣夾緊及松開的裝置，能夠隨著試樣的變薄而實時跟蹤，并 且能夠跟蹤到試樣斷裂。它包括推桿44、鎖緊螺母45、連接筒46、彈簧片48、彈簧片壓板 47、彈簧張開桿49、調(diào)力螺母50、推板55、刀架52、刀口座53、刀口 56及小推桿54等，測臂 11安裝到引伸計主體上后用鎖緊螺母45鎖定。推桿44穿過連接筒46與推板55連接，彈簧片48通過彈簧片壓板47 —端連接在連接筒46上，另一端連接在刀架52上，彈簧張開桿 穿過左右刀架52，兩端各帶一個壓縮彈簧51，彈簧51外端各由一個調(diào)力螺母50固定外端。 當(dāng) 推桿44向前推動時測臂11就張開，當(dāng)推桿44后退時測臂11夾緊試樣。測臂11上的刀 口形狀一端是直線形的，一端是弧形的。當(dāng)做圓試樣試驗時用直線一端，當(dāng)做扁試樣試驗時 用弧形的那端，這樣可保證刀口與試樣的點接觸，使測量結(jié)果更準(zhǔn)確。同時刀口的夾緊力很 小，可以根據(jù)試樣的要求通過調(diào)力螺母50進行調(diào)節(jié)，能夠滿足對夾緊力敏感的試樣的試驗 要求。一個主體裝置，包括測臂動力傳動裝置、標(biāo)距調(diào)整裝置和測量傳感裝置，所述測臂 動力傳動裝置包括電機I 22和與電機I 22驅(qū)動連接并可帶動推桿44左右移動的傳動裝 置I，所述標(biāo)距調(diào)整裝置包括電機II 24和與電機II 24驅(qū)動連接并可帶動至少一個測臂 11上下移動的傳動裝置II，測量傳感裝置包括傳動裝置III和傳感器，兩測臂11間的形變 位移通過傳動裝置III傳送給傳感器，傳感器將位移信號轉(zhuǎn)換成電信號輸出；具體為，主體 裝置包括箱體，箱體內(nèi)由上向下依次橫向設(shè)置上支撐板1143、上側(cè)板29、下側(cè)板31和下支 撐板1132，電機122和電機1124設(shè)置在上支撐板1143上，兩測臂11分別通過測臂連接座 27連接在上側(cè)板29和下側(cè)板31相同一端，上側(cè)板29和下側(cè)板31內(nèi)側(cè)分別通過轉(zhuǎn)軸30連 接有上中間塊39和下中間塊33，傳動裝置I包括電機I 22驅(qū)動連接的上錐形齒輪副25、 通過錐齒輪支撐塊28連接在上中間塊39上的中錐形齒輪副和連接在下中間塊33上的下 錐形齒輪副，上、中、下錐形齒輪副通過縱向連接桿相連接，中、下錐形齒輪副驅(qū)動連接有可 推動推桿44左右移動的凸輪。傳動裝置II包括電機II 24驅(qū)動連接的絲杠34，絲杠34下 端連接在下支撐板1132上，絲杠34與上中間塊39組成絲母絲杠結(jié)構(gòu)，且絲杠34穿過下中 間塊33。測量傳感裝置中傳感器為光柵尺42，光柵尺42固定在箱體上，光柵尺42在上下 側(cè)板背向測臂11的一端通過翻轉(zhuǎn)機構(gòu)連接有在上下側(cè)板繞轉(zhuǎn)軸30轉(zhuǎn)動時上下移動并可使 光柵尺42產(chǎn)生讀數(shù)的光柵尺跟蹤桿36。電機I 22帶動一對上錐形齒輪副25把橫向轉(zhuǎn)動 轉(zhuǎn)變?yōu)榭v向轉(zhuǎn)動，中、下錐形齒輪副又把縱向轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變?yōu)闄M向轉(zhuǎn)動，在中、下錐形齒輪副橫 向轉(zhuǎn)動軸上帶動凸輪轉(zhuǎn)動，該凸輪就來推動測臂11上的推桿44，實現(xiàn)測臂11的夾緊與松 開。電機II 24與上下旋向相反的滾珠絲杠34連在一起，滾珠絲杠34與測臂11移動裝置 用絲母41連在一起，所以電機II 24轉(zhuǎn)動時絲杠34轉(zhuǎn)動，絲杠34轉(zhuǎn)動通過絲母41帶動上 中間塊39上下移動，從而帶動上側(cè)板29和測臂11上下移動，實現(xiàn)上下兩測臂11之間距離 的改變，即調(diào)整了引伸計的標(biāo)距。測臂11在側(cè)板前端，光柵尺42和光柵尺跟蹤桿36在側(cè) 板后端，光柵尺跟蹤桿36用夾緊塊37夾緊，光柵尺42用光柵尺夾緊塊40夾緊，轉(zhuǎn)軸30在 側(cè)板中間的某個位置，測臂11在試樣變形的帶動下上下側(cè)板均繞轉(zhuǎn)軸30轉(zhuǎn)動，翻轉(zhuǎn)機構(gòu)也 翻轉(zhuǎn)并帶動光柵尺跟蹤桿36上下移動，光柵尺42和光柵尺跟蹤桿36相互產(chǎn)生位移變化， 從而光柵尺42就有脈沖信號輸出，經(jīng)過處理放大后換算成試樣的變形量。還安裝有限位開 關(guān)23。上下支撐板和上下中間塊洞穿過主導(dǎo)向柱26和次導(dǎo)向柱35，起到支撐作用。主導(dǎo) 向柱26與上中間塊39之間設(shè)置直線軸承38一個跟蹤裝置，包括連接在試驗機上的立柱，主體裝置設(shè)置在立柱上，主體裝置連 接有可帶動主體裝置沿立柱上下移動的傳動裝置IV ；具體說，跟蹤裝置包括主立柱1、次立 柱20、上支撐板12、下支撐板114、上同步單元塊4、下同步單元塊13、驅(qū)動同步帶5、上牙塊 6、下牙塊19、傳動臂7、上導(dǎo)向連接塊9、下導(dǎo)向連接塊12、手搖同步帶10、上連桿21、下連桿16、導(dǎo)向拐角架17、搖動輪18。立柱由上下連桿連接，上下連桿再與上下支撐板114連在 一塊，上下支撐板則連接到試驗機上橫梁3和試驗機工作臺15上；手搖同步帶10上下各有 一個帶輪，中間卡在搖動輪18上，而搖動輪18又是與引伸計主體連在一起，所以當(dāng)搖動搖 動輪18的手柄時，引伸計主體可以沿著立柱上下移動，以達到支撐引伸計主體并實現(xiàn)引伸 計主體上下移動的功能。自動引伸計就是通過跟蹤部分的上下連桿及傳動臂與試驗機上橫 梁、工作臺和試驗機中橫梁8連接的。 控制裝置，為中央處理器，用于通過程序控制電機I 22和電機II 24，接收傳感器 的電信號并經(jīng)處理后顯示出相應(yīng)的位移數(shù)值。其工作原理為試驗開始前先調(diào)整標(biāo)距即上下刀口之間的距離。先測量刀口之間 的距離，然后通過鍵盤輸?shù)娇刂蒲b置中，預(yù)期的標(biāo)距也輸?shù)娇刂蒲b置上，然后點擊調(diào)整標(biāo)距 按鈕，經(jīng)控制器處理計算后控制電機II 24轉(zhuǎn)動，從而帶動上下測臂11移動到預(yù)期的標(biāo)距 位置。試驗開始后，點擊控制裝置上的夾緊按鈕，電機I 22轉(zhuǎn)動，自動引伸計的上下測 臂11自動夾緊到試樣上。隨著試樣的伸長，引伸計在中橫梁的帶動下向上移動，而上下測 臂11在試樣變形的帶動下分別繞其固定軸轉(zhuǎn)軸30轉(zhuǎn)動。試樣斷裂后，點擊控制裝置上的 松開按鈕，電機I 22再次轉(zhuǎn)動，自動引伸計的上下測臂11自動松開試樣。試樣的變形量由 引伸計主體內(nèi)的光柵尺42進行測量，由控制裝置對光柵尺42的信號進行處理計算出試樣 的變形，取走斷裂試樣后，引伸計主體在中橫梁的帶動下復(fù)位，然后等待下一次試樣。試驗 過程中，自動引伸計與上位機通過RS232實現(xiàn)通信。上述實施例所述是用以具體說明本專利，文中雖通過特定的術(shù)語進行說明，但不 能以此限定本專利的保護范圍，熟悉此技術(shù)領(lǐng)域的人士可在了解本專利的精神與原則后對 其進行變更或修改而達到等效目的，而此等效變更和修改，皆應(yīng)涵蓋于權(quán)利要求范圍所界 定范疇內(nèi)。
權(quán)利要求一種自動引伸計，其特征在于，包括兩測臂，均包括裝有刀口的刀架和可在左右移動過程中推動刀架開合的推桿；一主體裝置，包括測臂動力傳動裝置、標(biāo)距調(diào)整裝置和測量傳感裝置，所述測臂動力傳動裝置包括電機I和與電機I驅(qū)動連接并可帶動推桿左右移動的傳動裝置I，所述標(biāo)距調(diào)整裝置包括電機II和與電機II驅(qū)動連接并可帶動至少一個測臂上下移動的傳動裝置II，所述測量傳感裝置包括傳動裝置III和傳感器，兩測臂間的形變位移通過傳動裝置III傳送給傳感器，傳感器將位移信號轉(zhuǎn)換成電信號輸出；一跟蹤裝置，包括連接在試驗機上的立柱，主體裝置設(shè)置在立柱上，主體裝置連接有可帶動主體裝置沿立柱上下移動的傳動裝置IV；和控制裝置，為中央處理器，用于通過程序控制電機I和電機II，接收傳感器的電信號并經(jīng)處理后顯示出相應(yīng)的位移數(shù)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動引伸計，其特征在于所述主體裝置包括箱體，箱體內(nèi)由 上向下依次橫向設(shè)置上支撐板II、上側(cè)板、下側(cè)板和下支撐板II，電機I和電機II設(shè)置在 上支撐板II上，兩測臂分別通過測臂連接座連接在上側(cè)板和下側(cè)板相同一端，所述上側(cè)板 和下側(cè)板內(nèi)側(cè)分別通過轉(zhuǎn)軸連接有上中間塊和下中間塊，所述傳動裝置I包括電機I驅(qū)動 連接的上錐形齒輪副、連接在上中間塊上的中錐形齒輪副和連接在下中間塊上的下錐形齒 輪副，上、中、下錐形齒輪副通過縱向連接桿相連接，中、下錐形齒輪副驅(qū)動連接有可推動推 桿左右移動的凸輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動引伸計，其特征在于所述傳動裝置II包括電機II驅(qū) 動連接的絲杠，絲杠下端連接在下支撐板II上，絲杠與上中間塊組成絲母絲杠結(jié)構(gòu)，且絲 杠穿過下中間塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動引伸計，其特征在于所述測量傳感裝置中傳感器為光 柵尺，光柵尺固定在箱體上，光柵尺在上下側(cè)板背向測臂的一端通過翻轉(zhuǎn)機構(gòu)連接有在上 下側(cè)板繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時上下移動并可使光柵尺產(chǎn)生讀數(shù)的光柵尺跟蹤桿。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動引伸計，其特征在于所述跟蹤裝置還包括連接在試驗 機工作臺上的下支撐板I、連接在試驗機上橫梁上的上支撐板I、連接在試驗機中橫梁上的 傳動臂、手搖同步帶、手搖輪和與傳動臂相連的驅(qū)動同步帶，立柱連接在上支撐板I與下支 撐板I之間，主體裝置通過導(dǎo)向連接塊連接在立柱和手搖同步帶上，手搖同步帶與驅(qū)動同 步帶驅(qū)動連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動引伸計，其特征在于每個測臂的推桿外套有連接筒，推 桿的一端連接有推板，所述刀架一端通過刀口座連接刀口，另一端與連接筒之間連接有彈 簧片，刀架之間貫穿有彈簧張開桿，彈簧張開桿在刀架外側(cè)兩端設(shè)置有調(diào)力螺母，調(diào)力螺母 上設(shè)置有彈簧，推板位于刀架之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動引伸計，其特征在于所述控制裝置中設(shè)置有可輸入指 令的操作程序，并與該自動引伸計通過RS232實現(xiàn)通信。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動引伸計，其特征在于所述刀口一端為直線形，另一端為 弧形。
專利摘要本實用新型公開了一種自動引伸計，包括兩測臂，均包括裝有刀口的刀架和可在左右移動過程中推動刀架開合的推桿；一主體裝置，包括測臂動力傳動裝置、標(biāo)距調(diào)整裝置和測量傳感裝置，一跟蹤裝置，包括連接在試驗機上的立柱，主體裝置設(shè)置在立柱上，主體裝置連接有可帶動主體裝置沿立柱上下移動的傳動裝置IV；和控制裝置，為中央處理器，用于通過程序控制電機I和電機II，接收傳感器的電信號并經(jīng)處理后顯示出相應(yīng)的位移數(shù)值。本實用新型的有益效果是試樣變形測量效率和測試精度都比較高。
文檔編號G01N3/04GK201740701SQ20102026851
公開日2011年2月9日 申請日期2010年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月23日
發(fā)明者孫善燁, 葛云燕 申請人:濟南試金集團有限公司