專利名稱：顯微焊接微拉力測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
顯微焊接微拉力測量儀
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種小量程的拉力測量裝置，尤其涉及一種在顯微焊接中對微細(xì)工件的焊接接點(diǎn)的抗拉強(qiáng)度進(jìn)行測量的微拉力測量儀。
技術(shù)背景在電阻焊顯微焊接技術(shù)領(lǐng)域中，常常需要對微細(xì)工件的焊接牢固程度進(jìn)行檢測。 這種檢測通常是通過對焊接點(diǎn)的抗拉力進(jìn)行測量實(shí)現(xiàn)的。業(yè)界要求對微細(xì)工件的焊接抗拉力精度要以克為測量單位，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量量程的拉力測量儀。相反，現(xiàn)有拉力測量儀的測量量程往往在數(shù)十公斤甚至數(shù)百公斤以上，這種現(xiàn)有的拉力測量儀一般以公斤為測量單位。因此其結(jié)構(gòu)無法實(shí)現(xiàn)對微小拉力的顯微焊接焊點(diǎn)的抗拉強(qiáng)度進(jìn)行測量。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焊接焊點(diǎn)精確的抗拉測量要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種測量精度較高的顯微焊接微拉力測量儀。為實(shí)現(xiàn)該目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案—種顯微焊接微拉力測量儀，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、可相對于框架上下移動的工件夾頭。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，本實(shí)用新型至少具有下述四方面的技術(shù)進(jìn)步，一是本實(shí)用新型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)合的微拉力測量儀；二是本實(shí)用新型將拉力傳感器安裝在工件夾頭上，從而避開了帶動工件夾頭上下移動時(shí)的摩擦力和各種阻力，提高了拉力測量精度，實(shí)現(xiàn)了對微小工件拉力測量的高精度要求; 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的小工件臺，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量對固定工件的使用要求。

圖1為本實(shí)用新型顯微焊接微拉力測量儀的結(jié)構(gòu)圖；圖2展示了圖1中的顯微焊接微拉力測量儀的工件臺的詳細(xì)結(jié)構(gòu)；圖3展示了圖2中的工件臺從另一個(gè)角度觀察的視圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的目的主要是在電阻焊顯微焊接中，對微細(xì)工件的焊接接點(diǎn)的抗拉強(qiáng)度測量提供一種精確的測量裝置，其測量量程一般在2公斤以下，測量精度達(dá)士 lg。同時(shí)本實(shí)用新型也可適用于對各種細(xì)小物件的抗拉強(qiáng)度進(jìn)行測量，比如對粘膠小面積粘結(jié)面的粘結(jié)力測量，對各種細(xì)金屬線、小金屬帶或細(xì)漆包線的抗拉強(qiáng)度進(jìn)行測量。故本實(shí)用新型也可簡稱為微拉力測量儀。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。參考圖1-3，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，一種顯微焊接微拉力測量儀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、可相對于框架30 上下移動的工件夾頭40及安裝在底座10上并且與所述工件夾頭40對應(yīng)的工件臺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)主要作用為本實(shí)用新型微拉力測量儀提供拉力和拉力行程。應(yīng)當(dāng)注意本實(shí)用新型的拉力傳導(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、 氣動或電動拉力傳導(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檢測到的電訊號放大和處理，并在顯示屏332上顯示。當(dāng)需要測量微小工件的抗拉強(qiáng)度時(shí)，首先將被測量工件的一端固定在工件臺50 上，而另一端則夾持在所述工件夾頭40上；然后旋動手輪31以提供拉力；隨著手輪31的旋轉(zhuǎn)，絲杠34將同步轉(zhuǎn)動，這樣就導(dǎo)致連接塊38縱向向上運(yùn)動，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；與拉桿36連接的工件夾頭40也向上移動，從而導(dǎo)致拉力傳感器42的形變腔形變產(chǎn)生電勢差，拉力傳感器及其電路把相關(guān)的電訊號進(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而改變測量要求或測量單位，比如用公斤、克等單位顯示測量結(jié)果，也可用磅、盎司等單位顯示測量結(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)動時(shí)產(chǎn)生的摩擦阻力，進(jìn)而提高了拉力測量的準(zhǔn)確性。進(jìn)一步優(yōu)選地，為了縮短測量時(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，在測量拉力時(shí)，把細(xì)長工件的焊接端固定在工件臺 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。在本實(shí)用新型中，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)對于測量微小拉力的結(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量儀對拉力的高精度要求。比較而言，在本實(shí)用新型中，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量儀100對拉力的高精度測量要求。根據(jù)拉力測量儀的工作要求，在要對工件進(jìn)行拉力測量時(shí)，必須要把工件固定于工件臺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，所以本實(shí)用新型顯微焊接拉力測量儀也需要配備一個(gè)小工件臺。在顯微焊接微拉力測量儀做拉力測量時(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)行拉力測量，由于工件夾頭只做上下運(yùn)動，因此在工件臺固定好工件后，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平臺的裝置，因此，此傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜笨重、 價(jià)格昂貴。為此，本實(shí)用新型提供了一種可以實(shí)現(xiàn)上述功能而結(jié)構(gòu)簡捷、成本低廉的小工件臺50。參考圖2-3，工件臺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，小工件臺即可通過在滑槽上的移動調(diào)節(jié)相對于工件夾頭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，用于將待測工件夾緊在所述側(cè)板M與夾塊542之間。 本實(shí)用新型提供了一種精確的顯微焊接微拉力測量儀，其測量量程一般在2公斤以下，測量精度達(dá)士 lg。同時(shí)本實(shí)用新型也可適用于對各種細(xì)小物件的抗拉強(qiáng)度進(jìn)行測量， 比如對粘膠小面積粘結(jié)面的粘結(jié)力測量，對各種細(xì)金屬線、小金屬帶或細(xì)漆包線的抗拉強(qiáng)度進(jìn)行測量。
權(quán)利要求1.一種顯微焊接微拉力測量儀，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、可相對于框架上下移動的工件夾頭，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量儀，其特征在于在微拉力測量儀的底座上安裝有微拉力測量儀工件臺，所述微拉力測量儀工件臺包括底板、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固定在所述微拉力測量儀底座上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯微焊接微拉力測量儀，其特征在于所述微拉力測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量儀，其特征在于所述工件臺頂板上設(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量儀，其特征在于所述微拉力測量儀工件臺的頂板和側(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)。
專利摘要一種顯微焊接微拉力測量儀，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、可相對于框架上下移動的工件夾頭及安裝在底座上并且與所述工件夾頭對應(yīng)的工件臺。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。本實(shí)用新型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)合的新的測量儀，本實(shí)用新型將拉力傳感器安裝在工件夾頭上，從而避開了帶動工件夾頭上下移動時(shí)的摩擦力和各種阻力，提高了拉力測量精度，實(shí)現(xiàn)了對微小工件拉力的測量。
文檔編號G01N3/04GK201945507SQ201020675258
公開日2011年8月24日 申請日期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 申請人:廣州微點(diǎn)焊設(shè)備有限公司