專利名稱：顯微焊接微拉力測(cè)量儀的制作方法
顯微焊接微拉力測(cè)量儀
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種小量程的拉力測(cè)量裝置，尤其涉及一種在顯微焊接中對(duì)微細(xì)工件 的焊接接點(diǎn)的抗拉強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量的微拉力測(cè)量儀。
技術(shù)背景在電阻焊顯微焊接技術(shù)領(lǐng)域中，常常需要對(duì)微細(xì)工件的焊接牢固程度進(jìn)行檢測(cè)。 這種檢測(cè)通常是通過對(duì)焊接點(diǎn)的抗拉力進(jìn)行測(cè)量實(shí)現(xiàn)的。業(yè)界要求對(duì)微細(xì)工件的焊接抗拉 力精度要以克為測(cè)量單位，而量程一般達(dá)到幾百克左右即可。然而長期以來，電阻焊顯微焊 接技術(shù)領(lǐng)域中一直沒有如此小測(cè)量量程的拉力測(cè)量儀。相反，現(xiàn)有拉力測(cè)量儀的測(cè)量量程往往在數(shù)十公斤甚至數(shù)百公斤以上，這種現(xiàn)有 的拉力測(cè)量儀一般以公斤為測(cè)量單位。因此其結(jié)構(gòu)無法實(shí)現(xiàn)對(duì)微小拉力的顯微焊接焊點(diǎn)的 抗拉強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量。在現(xiàn)有技術(shù)中，也有電子秤或彈簧秤。但是這種電子秤或彈簧秤的結(jié)構(gòu)同樣滿足 不了顯微焊接對(duì)焊接焊點(diǎn)精確的抗拉測(cè)量要求。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種測(cè)量精度較高的顯微焊接微拉力測(cè)量儀。為實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案—種顯微焊接微拉力測(cè)量儀，包括底座、安裝在底座上的支撐柱、安裝在支撐柱頂 部的框架、可相對(duì)于框架上下移動(dòng)的工件夾頭。所述框架內(nèi)安裝有包括拉桿的拉力傳導(dǎo)結(jié) 構(gòu)；所述拉桿從所述框架的底部伸出并且與所述工件夾頭固定；所述工件夾頭內(nèi)部安裝有 拉力傳感器，所述拉力傳感器與拉力顯示裝置電性連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有下述四方面的技術(shù)進(jìn)步，一是本發(fā)明把拉力傳 感器的光電技術(shù)和機(jī)械技術(shù)相結(jié)合，創(chuàng)造了一種新的光機(jī)電結(jié)合的微拉力測(cè)量儀；二是本 發(fā)明將拉力傳感器安裝在工件夾頭上，從而避開了帶動(dòng)工件夾頭上下移動(dòng)時(shí)的摩擦力和各 種阻力，提高了拉力測(cè)量精度，實(shí)現(xiàn)了對(duì)微小工件拉力測(cè)量的高精度要求；三是由于在工件 夾頭上安裝了靈活可調(diào)的調(diào)節(jié)螺桿，可有效的縮短拉桿、絲桿和框架長度，減小了拉力的工 作距離和整個(gè)測(cè)量儀高度，降低了制造成本，同時(shí)便于攜帶和存放；四是在底座上安裝可橫 向及縱向移動(dòng)的小工件臺(tái)，不但簡潔小巧，使用方便，造價(jià)低廉，也完全可以滿足小量程測(cè) 量對(duì)固定工件的使用要求。

圖1為本發(fā)明顯微焊接微拉力測(cè)量儀的結(jié)構(gòu)圖；圖2展示了圖1中的顯微焊接微拉力測(cè)量儀的工件臺(tái)的詳細(xì)結(jié)構(gòu)；圖3展示了圖2中的工件臺(tái)從另一個(gè)角度觀察的視圖。
具體實(shí)施方式本發(fā)明的目的主要是在電阻焊顯微焊接中，對(duì)微細(xì)工件的焊接接點(diǎn)的抗拉強(qiáng)度 測(cè)量提供一種精確的測(cè)量裝置，其測(cè)量量程一般在2公斤以下，測(cè)量精度達(dá)士 lg。同時(shí)本發(fā) 明也可適用于對(duì)各種細(xì)小物件的抗拉強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量，比如對(duì)粘膠小面積粘結(jié)面的粘結(jié)力測(cè) 量，對(duì)各種細(xì)金屬線、小金屬帶或細(xì)漆包線的抗拉強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量。故本發(fā)明也可簡稱為微拉 力測(cè)量儀。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。參考圖1-3，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，一種顯微焊接微拉力測(cè)量儀100包括底座 10、安裝在底座10上的支撐柱20、安裝在支撐柱20頂部的框架30、可相對(duì)于框架30上下 移動(dòng)的工件夾頭40及安裝在底座10上并且與所述工件夾頭40對(duì)應(yīng)的工件臺(tái)50。所述框架30的中央開設(shè)安裝窗口 32，所述窗口 32內(nèi)縱向設(shè)置有絲杠34、與所述 絲杠；34平行并且可以在所述窗口 32內(nèi)縱向運(yùn)動(dòng)的拉桿36及將所述絲杠34與拉桿36連 接起來的連接塊38 ；所述框架30的頂部設(shè)置有與所述絲杠34固定的手輪31 ；所述框架30 的側(cè)部設(shè)置有由顯示屏332及多個(gè)調(diào)節(jié)按鈕334組成的拉力顯示裝置33。所述拉桿36、絲杠34、手輪31及連接塊38共同構(gòu)成了拉力傳導(dǎo)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)主要 作用為本發(fā)明微拉力測(cè)量儀提供拉力和拉力行程。應(yīng)當(dāng)注意本發(fā)明的拉力傳導(dǎo)機(jī)構(gòu)并不 限制于上述具體結(jié)構(gòu)，而是也可以為其他結(jié)構(gòu)。比如，拉力傳導(dǎo)機(jī)構(gòu)可以是手動(dòng)、氣動(dòng)或電 動(dòng)拉力傳導(dǎo)機(jī)構(gòu)。同時(shí)應(yīng)當(dāng)注意，上述拉力顯示裝置33也并不局限于安裝在框架30的側(cè)部，也可以 安裝在比如框架頂部，也可以安裝在底座上。所述拉桿36的底部從所述框架30的底部伸出，然后與所述工件夾頭40固定。所 述工件夾頭40內(nèi)部安裝有與上述調(diào)節(jié)顯示裝置33電連接的拉力傳感器42 (如圖1中的虛 線所示)。所述連接塊38的一端通過螺紋方式與所述絲杠34連接，而另一端則與所述拉桿 36互相固定。所述拉力顯示裝置33進(jìn)一步包括電路，其電性連接到工件夾頭40上的拉力傳感 器42，把拉力傳感器42檢測(cè)到的電訊號(hào)放大和處理，并在顯示屏332上顯示。當(dāng)需要測(cè)量微小工件的抗拉強(qiáng)度時(shí)，首先將被測(cè)量工件的一端固定在工件臺(tái)50 上，而另一端則夾持在所述工件夾頭40上；然后旋動(dòng)手輪31以提供拉力；隨著手輪31的旋 轉(zhuǎn)，絲杠34將同步轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣就導(dǎo)致連接塊38縱向向上運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而促使與連接塊38固定在 一起的拉桿36也一起向上運(yùn)動(dòng)；與拉桿36連接的工件夾頭40也向上移動(dòng)，從而導(dǎo)致拉力 傳感器42的形變腔形變產(chǎn)生電勢(shì)差，拉力傳感器及其電路把相關(guān)的電訊號(hào)進(jìn)行放大處理， 使之變成力的數(shù)字并顯示。這樣操作者就可以通過拉力顯示裝置33上的顯示屏332直觀 地看到測(cè)量結(jié)果。此外，操作者可以通過操作調(diào)節(jié)按鈕334而改變測(cè)量要求或測(cè)量單位，比 如用公斤、克等單位顯示測(cè)量結(jié)果，也可用磅、盎司等單位顯示測(cè)量結(jié)果，或用牛頓力的單 位顯示。同時(shí)所述拉力顯示裝置33進(jìn)一步包括記錄最大拉力瞬時(shí)值的按鍵，有回零按鍵 或開關(guān)按鍵等。優(yōu)選地，所述拉桿36通過滑動(dòng)軸承35安裝在所述框架30的窗口 32內(nèi)，從而大大減小了拉桿36上下運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦阻力，進(jìn)而提高了拉力測(cè)量的準(zhǔn)確性。進(jìn)一步優(yōu)選地，為了縮短測(cè)量時(shí)拉力和拉桿的行程，可以在工件夾頭40前面部分 縱向安裝靈活可調(diào)的調(diào)節(jié)螺桿44。所述調(diào)節(jié)螺桿44上部安裝有調(diào)節(jié)螺母48，而在所述調(diào) 節(jié)螺桿44的底部有用于夾持工件的掛鉤46，由于電阻焊顯微焊接被焊工件往往是一種細(xì) 長工件，如細(xì)漆包線、金屬線、金屬帶等，在測(cè)量拉力時(shí)，把細(xì)長工件的焊接端固定在工件臺(tái) 50上，把細(xì)長工件的游離端固定在掛鉤46上，通過上下移動(dòng)調(diào)節(jié)螺桿44的高度，使細(xì)長工 件與工件夾頭的距離縮短至最小時(shí)，用螺母鎖緊后，才轉(zhuǎn)動(dòng)手輪把拉力作用于拉桿和拉力 傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)。這種設(shè)計(jì)大大地縮短了絲杠34和拉桿36的長度，相應(yīng)地，大大地減小了框架30 的長度，減小了整個(gè)測(cè)量儀100的高度，從而降低了其制造成本，同時(shí)便于攜帶和存放。在本發(fā)明中，將拉力傳感器42安裝在所述工件夾頭40內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)對(duì)于測(cè)量微 小拉力的結(jié)構(gòu)具有明顯的進(jìn)步。比如，在現(xiàn)有技術(shù)中，由于拉力傳感器的形變框和形變應(yīng)力感測(cè)芯片都需要得到 良好保護(hù)，同時(shí)拉力傳感器還需要有專用的放大電路、顯示電路及各種功能鍵等輔助裝置。 所以，習(xí)慣上拉力傳感器需要和上述的放大電路、顯示電路安裝在同一個(gè)保護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)，比如 把拉力傳感器安裝在框架拉力傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)的連接件上。這樣雖然結(jié)構(gòu)十分緊湊，但是由于無 法避開作拉力運(yùn)動(dòng)時(shí)摩擦力和其它阻力的干擾，所以這樣的結(jié)構(gòu)不能滿足顯微焊接微拉力 測(cè)量儀對(duì)拉力的高精度要求。比較而言，在本發(fā)明中，把拉力傳感器42與其輔助裝置分離，把拉力傳感器42與 工件夾頭40做成一體，工件夾頭40安裝在拉桿36的底部，并與框架30上的調(diào)節(jié)顯示裝 置33電性連接。由于把拉力傳感器42與工件夾頭40做成一體，避開了作拉力運(yùn)動(dòng)時(shí)摩擦 力和其它阻力造成的干擾，因此實(shí)現(xiàn)了顯微焊接微拉力測(cè)量儀100對(duì)拉力的高精度測(cè)量要 求。根據(jù)拉力測(cè)量儀的工作要求，在要對(duì)工件進(jìn)行拉力測(cè)量時(shí)，必須要把工件固定于 工件臺(tái)上并使得工件與工件夾頭40之間的連線恰好與拉力作用方向重合，所以本發(fā)明顯 微焊接拉力測(cè)量儀也需要配備一個(gè)小工件臺(tái)。在顯微焊接微拉力測(cè)量儀做拉力測(cè)量時(shí)，通 常要求將工件以垂直角度夾緊在工件夾頭40下方進(jìn)行拉力測(cè)量，由于工件夾頭只做上下 運(yùn)動(dòng)，因此在工件臺(tái)固定好工件后，還需要在橫向及縱向兩個(gè)方向進(jìn)行調(diào)節(jié)，要實(shí)現(xiàn)在橫向 和縱向兩個(gè)方向調(diào)節(jié)，傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)需要在橫向和縱向做成安裝有絲桿和手輪的獨(dú)立結(jié)構(gòu)， 且縱向、橫向及與底座之間的平面均要有滑動(dòng)平臺(tái)的裝置，因此，此傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜笨重、價(jià) 格昂貴。為此，本發(fā)明提供了一種可以實(shí)現(xiàn)上述功能而結(jié)構(gòu)簡捷、成本低廉的小工件臺(tái)50。 參考圖2-3，工件臺(tái)50包括底板52、從底板52的一端垂直延伸形成的側(cè)板M及從側(cè)板M 的頂端延伸的頂板56。所述底板52上開設(shè)有橫向和縱向滑槽522，通過螺釘5M穿過滑槽 522將所述工件臺(tái)50固定在所述底座10上。當(dāng)需要調(diào)節(jié)時(shí)，松開螺釘524，小工件臺(tái)即可 通過在滑槽上的移動(dòng)調(diào)節(jié)相對(duì)于工件夾頭40的角度位置。應(yīng)當(dāng)注意所述滑槽522也可以 為弧線滑槽。所述頂板56上安裝有夾塊562，夾塊562通過安裝在頂板上的螺桿564和螺母568 使得夾塊和頂板之間松緊可調(diào)，實(shí)現(xiàn)把待測(cè)工件加緊在所述頂板56與夾塊562之間。類似地，可以在所述側(cè)板M上安裝夾塊M2，用于將待測(cè)工件夾緊在所述側(cè)板M與夾塊542之間。 本發(fā)明提供了一種精確的顯微焊接微拉力測(cè)量儀，其測(cè)量量程一般在2公斤以 下，測(cè)量精度達(dá)士 lg。同時(shí)本發(fā)明也可適用于對(duì)各種細(xì)小物件的抗拉強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量，比如對(duì) 粘膠小面積粘結(jié)面的粘結(jié)力測(cè)量，對(duì)各種細(xì)金屬線、小金屬帶或細(xì)漆包線的抗拉強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量。
權(quán)利要求
1.一種顯微焊接微拉力測(cè)量儀，包括底座、安裝在底座上的支撐柱、安裝在支撐柱頂部 的框架、可相對(duì)于框架上下移動(dòng)的工件夾頭，其特征在于所述框架內(nèi)安裝有包括拉桿的拉力傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)；所述拉桿從所述框架的底部伸出并且與所述工件夾頭固定；所述工件夾頭內(nèi)部安裝有拉力傳感器，所述拉力傳感器與拉力顯示裝置電性連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯微焊接微拉力測(cè)量儀，其特征在于所述拉力顯示裝置安 裝在所述框架側(cè)部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯微焊接微拉力測(cè)量儀，其特征在于所述工件夾頭上安裝 有調(diào)節(jié)螺桿，所述調(diào)節(jié)螺桿上安裝有螺母。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯微焊接微拉力測(cè)量儀，其特征在于在微拉力測(cè)量儀的底 座上安裝有微拉力測(cè)量儀工件臺(tái)，所述微拉力測(cè)量儀工件臺(tái)包括底板、從底板的一端垂直 延伸形成的側(cè)板和從側(cè)板的頂端延伸的頂板；所述底板上開設(shè)有滑槽，通過螺釘穿過所述 滑槽將所述工件臺(tái)固定在所述微拉力測(cè)量儀底座上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯微焊接微拉力測(cè)量儀，其特征在于所述微拉力測(cè)量儀底 座上的滑槽為橫向和縱向延伸的滑槽；或者所述滑槽為弧形滑槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯微焊接微拉力測(cè)量儀，其特征在于所述工件臺(tái)頂板上設(shè) 有用螺桿安裝的頂板夾塊，所述頂板夾塊通過與安裝在所述螺桿上的螺母共同配合，實(shí)現(xiàn) 頂板夾塊與頂板間的固定并能松緊可調(diào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯微焊接微拉力測(cè)量儀，其特征在于所述微拉力測(cè)量儀工 件臺(tái)的頂板和側(cè)板上有用螺桿安裝的夾塊，所述夾塊通過所述螺桿上的螺母共同配合，實(shí) 現(xiàn)夾塊能松緊可調(diào)。
全文摘要
一種顯微焊接微拉力測(cè)量儀，包括底座、安裝在底座上的支撐柱、安裝在支撐柱頂部的框架、可相對(duì)于框架上下移動(dòng)的工件夾頭及安裝在底座上并且與所述工件夾頭對(duì)應(yīng)的工件臺(tái)。所述框架內(nèi)安裝有包括拉桿的拉力傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)；所述拉桿從所述框架的底部伸出并且與所述工件夾頭固定；所述工件夾頭內(nèi)部安裝有拉力傳感器，所述拉力傳感器與拉力顯示裝置電性連接。本發(fā)明把拉力傳感器的光電新技術(shù)和機(jī)械技術(shù)相結(jié)合，使之成為光機(jī)電結(jié)合的新的測(cè)量儀，本發(fā)明將拉力傳感器安裝在工件夾頭上，從而避開了帶動(dòng)工件夾頭上下移動(dòng)時(shí)的摩擦力和各種阻力，提高了拉力測(cè)量精度，實(shí)現(xiàn)了對(duì)微小工件拉力的測(cè)量。
文檔編號(hào)G01N3/04GK102128746SQ20101060167
公開日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者楊仕桐 申請(qǐng)人:廣州微點(diǎn)焊設(shè)備有限公司