本發(fā)明涉及金屬圓盤測試，尤其是涉及一種金屬圓盤的測試工裝及測試方法。

背景技術：

1、本發(fā)明涉及一種圓盤類產(chǎn)品的應用生產(chǎn)測試相關工藝領域，尤其適用于內(nèi)部鑲嵌有加熱絲或液體循環(huán)管路的各種金屬圓盤的相關生產(chǎn)測試的工藝應用領域，具體涉及一種適用于可制冷、加熱的金屬圓盤的夾持裝置及方法。

2、可制冷、加熱的金屬圓盤，即冷熱金屬圓盤，在一些高端設備生產(chǎn)領域方面有著較為廣泛的應用，而且高端設備生產(chǎn)中對冷熱金屬圓盤的均溫性測試和控溫往往也有著非常高的要求。

3、在測試冷熱金屬圓盤的均溫性控制能力是否達標的生產(chǎn)過程中，通常需要解決兩個技術問題。第一，解決在測試過程中測溫時以及與其他相關設備器件連接的操作方便性，第二，因冷熱金屬圓盤本身的控溫精度要求通常比較高，而金屬圓盤本身具有很好的導熱能力，所以測試結果往往受環(huán)境干擾的影響較為明顯，上述兩個技術問題目前已成為了冷熱金屬圓盤生產(chǎn)及其應用行業(yè)內(nèi)的技術攻關難點。

4、例如在中國專利文獻上公開的“一種金屬材料的低溫彎曲檢測設備及方法”，其申請?zhí)枴癱n2022100552389”，具體包括：檢測箱，該檢測箱底部設置有制冷箱，所述制冷箱，頂部通過連通管與檢測箱內(nèi)部連通；排氣裝置，該排氣裝置設置在檢測箱內(nèi)部，所述排氣裝置底部與連通管頂部連通；移動底座，該移動底座兩側(cè)均設置有固定底座，所述移動底座一側(cè)固定連接有液壓推桿，所述移動底座和固定底座頂部均固定連接有頂塊，所述頂塊一側(cè)固定連接有支撐裝置。

5、上述方案雖然能夠檢測箱內(nèi)部溫度分布更加均勻，無需設置電子元件控制，但仍然無法解決本技術所提出的上述問題。因此需要進一步優(yōu)化加工方案。

技術實現(xiàn)思路

1、針對上述現(xiàn)有技術中測試金屬圓盤過程中，金屬圓盤本身具有很好的導熱能力，所以測試結果往往受環(huán)境干擾的影響較為明顯的問題，本發(fā)明提供了一種金屬圓盤的測試工裝及測試方法，通過優(yōu)化工裝結構，有效保證了冷熱金屬圓盤表面溫度的測試和控溫精度，達到了有效測試冷熱金屬圓盤相關產(chǎn)品控溫能力的目的，同時能適應不同尺寸的冷熱金屬圓盤。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

3、一種金屬圓盤的測試工裝，包括支撐底座，所述支撐底座上裝夾組件，所述裝夾組件包括沿支撐底座周向設置的若干定位柱，各定位柱頂部組成金屬圓盤安置平面，所述金屬圓盤安置平面半徑可沿支撐底座半徑調(diào)節(jié)。

4、通過支撐底座上裝夾組件的結構設計來實現(xiàn)對不同尺寸金屬圓盤的快速定位。具體包括支撐底座上沿周向設置若干定位柱，各定位柱頂部形成金屬圓盤的安置平面。該安置平面的半徑可沿支撐底座半徑方向進行調(diào)節(jié),從而適應不同尺寸的金屬圓盤。此設計解決了常見測試工裝只能針對固定尺寸進行測試的局限性,提高了適用性和通用性。相比傳統(tǒng)固定式夾具,本方案通過可調(diào)節(jié)的定位柱結構,實現(xiàn)了對不同半徑金屬圓盤的快速定位和固定。這一結構設計能有效解決不同尺寸產(chǎn)品測試的問題,提高了測試效率。同時,通過定位柱圍成的安置平面,可以更好地確保被測金屬圓盤在測試過程中的穩(wěn)定性和平整性,避免測試過程中的偏斜等問題,從而提高了測試精度。本方案將定位機構與支撐底座進行有機結合,通過可調(diào)節(jié)的定位柱結構實現(xiàn)了對不同尺寸金屬圓盤的快速定位,不僅提高了測試效率和精度,還增強了產(chǎn)品的適用范圍,滿足了不同尺寸金屬圓盤測試的需求,具有較強的實用性。

5、作為優(yōu)選，所述金屬圓盤安置平面包括設置于各定位柱頂部的安置缺口；所述安置缺口為朝向支撐底座中軸線的平槽。在各定位柱的頂部設置有朝向支撐底座中軸線的安置缺口,這種平槽式的缺口設計能夠更好地容納和限位被測金屬圓盤,提高了定位的穩(wěn)定性。充分考慮金屬圓盤本身的結構特點，金屬圓盤通常具有較好的導熱性,需要進行精準的溫度測試和控制。而將金屬圓盤直接放置在定位柱頂部,很容易受到周圍環(huán)境的溫度影響,影響測試精度，將金屬圓盤的邊緣部分嵌入其中,使得金屬圓盤的大部分表面與定位柱頂部保持一定的間隙,從而降低了環(huán)境溫度對金屬圓盤測試的干擾,有利于提高測試的準確性。不僅改善了金屬圓盤的定位穩(wěn)定性,而且還從測試精度的角度出發(fā),通過結構優(yōu)化來減小環(huán)境因素的干擾。

6、作為優(yōu)選，所述支撐底座上沿周向環(huán)設有若干導軌，所述導軌沿支撐底座半徑延伸設置；所述支撐柱下部包括有中置凸塊，所述中置凸塊卡合導軌；所述支撐底座底面對應于各中置凸塊設置有定位塊，所述定位快與中置凸塊可拆卸連接。導軌式可調(diào)機構可以使定位柱沿徑向方向自由滑動,從而實現(xiàn)對不同尺寸金屬圓盤的快速定位，進一步增強了該工裝的通用性和適用范圍。定位塊與中置凸塊的可拆卸連接設計,還賦予了該調(diào)節(jié)機構一定的靈活性。在實際使用中,可根據(jù)需要快速更換不同尺寸的定位柱,以適應更廣泛的金屬圓盤尺寸,無需對整個工裝結構進行大規(guī)模改動。這種模塊化的設計思路,?不僅實現(xiàn)了定位柱的快速徑向位移,而且通過定位塊的可拆卸特性,進一步提高了該工裝的適配性和通用性。

7、作為優(yōu)選，所述定位塊下設有預留孔，所述預留孔內(nèi)設置有貫穿定位塊并連接中置凸塊的連接件；所述定位塊寬度大于中置凸塊寬度，所述導軌橫截面為上窄下寬的凸型，所述定位塊可沿導軌滑動。針對定位塊結構的優(yōu)化,進一步提高了該調(diào)節(jié)機構的穩(wěn)定性和可靠性。對于承載被測金屬圓盤的定位裝置而言,穩(wěn)定性是其重要指標之一。確保定位塊沿導軌的順暢滑動,增強了整個定位系統(tǒng)的整體剛度,避免了在測試過程中出現(xiàn)晃動或位移等問題,有利于提高測試精度。值得一提的是，凸型導軌的設計,這種結構不僅能夠限制定位塊的滑動方向,還能提供一定的美化效果,避免測試人員在操作過程中被尖銳邊緣所傷。

8、作為優(yōu)選，所述支撐底座上表面設置有若干半徑不同的產(chǎn)品目視定位環(huán)槽，所述定位柱兩側(cè)對稱設置有中置定位凹槽，所述中置定位凹槽與產(chǎn)品目視定位環(huán)槽寬度相同。為了方便操作人員快速識別和定位不同尺寸的金屬圓盤，通過支撐底座上的目視定位環(huán)槽,可以直觀地判斷出當前所測試的金屬圓盤尺寸,并通過定位柱兩側(cè)的凹槽進行精確定位。相比前述僅依靠可調(diào)節(jié)定位柱來實現(xiàn)定位的方案,這種借助視覺標識的方式,能夠大幅提高操作的便捷性和定位的準確性。同時,定位柱兩側(cè)的中置凹槽設計,與支撐底座上的定位環(huán)槽寬度一致,能夠更好地限位和固定金屬圓盤,避免在測試過程中出現(xiàn)偏移或晃動等問題。這種將視覺定位與實體限位相結合的設計,進一步增強了該工裝在定位功能方面的可靠性和實用性。融合了直觀明了的視覺定位和精準穩(wěn)定的機械限位,在滿足快速定位需求的同時,也確保了測試過程中金屬圓盤的穩(wěn)定性。

9、作為優(yōu)選，所述支撐底座中心設置有定位銷，所述定位銷上安裝有若干可旋轉(zhuǎn)直尺，所述可旋轉(zhuǎn)直尺沿支撐底座半徑延伸設置有刻度，且固定端設置有定位銷預留孔；相鄰定位柱之間均設置有一可旋轉(zhuǎn)直尺。這些直尺上設有刻度,且固定端設有定位銷預留孔,可以在相鄰定位柱之間自由旋轉(zhuǎn)。這種可旋轉(zhuǎn)直尺的設計,主要是為了輔助操作人員快速定位不同尺寸的金屬圓盤。通過直尺上的刻度,結合前述定位柱的調(diào)節(jié),可以更加精準地確定被測金屬圓盤的半徑尺寸,從而快速調(diào)整定位柱的位置,實現(xiàn)對不同尺寸產(chǎn)品的定位。相比僅依靠視覺定位環(huán)槽進行定位的方案,增加可旋轉(zhuǎn)直尺的設計,能夠進一步提高定位的靈活性和精確性。即使在某些特殊尺寸的金屬圓盤無法直接對應標準定位環(huán)槽的情況下,操作人員也可以根據(jù)直尺上的刻度值來調(diào)整定位柱的位置,滿足個性化測試需求。此外,直尺的可旋轉(zhuǎn)設計,還能夠幫助操作人員快速恢復定位柱的初始位置。一旦定位柱位置發(fā)生偏移,只需參照首次調(diào)整的刻度值,即可快速將其復位,有利于提高測試的效率。本方案進一步增強了該金屬圓盤測試工裝在定位功能方面的靈活性和精準性,能夠滿足個性化測試需求,同時也簡化了測試操作流程,提高了使用效率。

10、作為優(yōu)選，所述安置缺口覆蓋設置有保溫層。為了減小外部環(huán)境溫度對被測金屬圓盤表面溫度的干擾,提高溫度測試的精度，當金屬圓盤嵌入定位柱頂部的安置缺口內(nèi),能夠在一定程度上隔離環(huán)境溫度的影響。但由于金屬圓盤本身具有良好的導熱性,環(huán)境溫度變化仍可能通過接觸面?zhèn)鬟f至被測表面,影響測試結果的準確性。增加保溫層的設計,進一步加強了對測試過程中金屬圓盤表面溫度的隔離。這種保溫設計不僅能夠阻隔環(huán)境溫度的傳導,還可以在一定程度上減少被測金屬圓盤本身的熱量流失,從而確保表面溫度的相對穩(wěn)定性,提高測試的精度和可靠性。對于一些對溫度測試和控制要求較高的高端設備生產(chǎn)領域而言,這種保溫設計無疑是非常必要的。它能夠有效解決由于環(huán)境溫度干擾而導致的測試精度下降問題,滿足了行業(yè)內(nèi)的實際應用需求。

11、作為優(yōu)選，所述支撐底座下方設置有固定腳墊組件，所述包括呈圓周均勻布置的若干固定腳墊。固定腳墊組件的設計,主要是為了確保整個測試工裝在放置過程中的穩(wěn)定性。測試過程往往需要將工裝穩(wěn)定地放置在試驗臺或其他平面上,如果缺乏有效的固定機構,容易出現(xiàn)晃動或移位的問題,影響測試的精度和可靠性。通過在支撐底座底部均勻布置若干個腳墊,能夠充分貼合放置表面,提高了整個工裝的穩(wěn)定性和平衡性。同時,這些腳墊還具有一定的可調(diào)節(jié)性,通過旋轉(zhuǎn)連接螺栓,可以微調(diào)腳墊的高度,進一步優(yōu)化接地效果,確保工裝的平穩(wěn)放置。通過底座的平穩(wěn)性,還能間接提高測試數(shù)據(jù)的可靠性,為后續(xù)分析和評估提供良好的基礎。

12、本方案還公開了采用上述金屬圓盤的測試工裝的測試方法，包括以下步驟：

13、s1：將固定腳墊組件安裝在支撐底座底部;

14、s2：將定位柱和定位塊分別裝進支撐底座的凸型截面的導軌上下側(cè)，用連接件連接為一體;

15、s3：將可旋轉(zhuǎn)直尺的定位銷預留孔位置處放置在支撐底座中心定位銷孔，并通過定位銷和定位螺母固定，使另一端可自由旋轉(zhuǎn);

16、s4：根據(jù)被測金屬圓盤的半徑值，通過控制定位柱下側(cè)的產(chǎn)品目視定位圓環(huán)槽的位置，使定位柱移動到可旋轉(zhuǎn)直尺相應的距離顯示值;

17、s5：將被測金屬圓盤平穩(wěn)放置在各安置缺口環(huán)繞組成的金屬圓盤安置平面上進行測試;

18、s6：測試完畢后取下被測金屬圓盤，替換下一個被測目標，重復步驟s4-s5。

19、操作流程發(fā)揮了前述測試工裝結構設計的優(yōu)勢。通過定位柱和可旋轉(zhuǎn)直尺的配合調(diào)節(jié),以及定位塊在導軌上的滑動機構,能夠有效適應各種尺寸的被測金屬圓盤,大幅提高了測試的效率。同時,將被測樣品平穩(wěn)放置在定位柱組成的安置平面上,也確保了測試過程的穩(wěn)定性,避免了偏斜等問題的發(fā)生。這種緊密結合測試工裝創(chuàng)新設計的測試方法,充分發(fā)揮了該工裝在提高適用性和測試可靠性方面的優(yōu)勢,實現(xiàn)了操作簡便、測試精準的目標。

20、作為優(yōu)選，所述定位塊靠近支撐底座外沿的一端設置有彈性緩沖層。通過在定位塊外側(cè)設置彈性元件,可以為被測金屬圓盤的熱膨脹留出一定的緩沖空間。當被測金屬圓盤尺寸較大時,在測試過程中可能會因熱膨脹而導致體積變大。如果此時定位塊已經(jīng)滑動到導軌的最遠端,無法再向外移動,就會造成金屬圓盤受到擠壓變形的問題,影響測試的準確性。一旦金屬圓盤體積增大,彈性緩沖層能夠向外適當挪動,避免對被測樣品產(chǎn)生過大的壓力,從而確保其在測試過程中保持原有的幾何尺寸,提高測試數(shù)據(jù)的準確性。通過彈性緩沖層的設計,不僅確保了定位塊在導軌上的穩(wěn)定滑動,而且還能有效應對被測金屬圓盤在高溫條件下的熱膨脹變形,充分體現(xiàn)了本方案在提高測試可靠性方面的創(chuàng)新性。

21、因此，本發(fā)明具有如下有益效果：

22、（1）通過可調(diào)節(jié)定位柱結構,實現(xiàn)了對不同尺寸金屬圓盤的快速定位和穩(wěn)定固定,大幅提高了測試效率和適用范圍。

23、（2）采用安置缺口和保溫層設計,有效降低了環(huán)境溫度對被測金屬圓盤表面溫度的干擾,提高了溫度測試的準確性和可靠性。

24、（3）融合視覺定位和機械限位的方式,簡化了操作流程,提高了定位的便捷性和穩(wěn)定性,增強了使用體驗。

25、（4）在滑動機構中增加彈性緩沖層,確保了定位塊的高穩(wěn)定性,同時為被測金屬圓盤的熱膨脹留出緩沖空間,有效避免了測試過程中的變形問題。