激光洛氏硬度標(biāo)準(zhǔn)裝置及測量方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及激光洛氏硬度標(biāo)準(zhǔn)裝置及測量方法，一種洛氏硬度裝置，其是關(guān)于一種國際洛氏硬度新定義下的標(biāo)準(zhǔn)裝置，屬于硬度測量【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明通過智能力加載閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了力值自動加載和高精度實時控制；通過激光邁克爾遜外差干涉原理的壓痕深度自動測量系統(tǒng)的設(shè)計和研制，實現(xiàn)壓痕測量的高準(zhǔn)確度和高可靠性，從而滿足國際新定義對力值加載速度、力值加載準(zhǔn)確度，力值保持時間等具體要求。
【專利說明】激光洛氏硬度標(biāo)準(zhǔn)裝置及測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光洛氏硬度標(biāo)準(zhǔn)裝置及測量方法，一種洛氏硬度裝置，其是關(guān)于一種國際洛氏硬度新定義下的標(biāo)準(zhǔn)裝置，屬于硬度測量【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，洛氏硬度試驗過程中的參數(shù)的定義都顯得較為寬泛，控制力度較弱，造成測量結(jié)果的較大差異。2006年國際洛氏硬度新定義會議對洛氏硬度進行新的嚴(yán)格定義，并增加了試驗過程中間環(huán)節(jié)控制的參數(shù)控制描繪曲線，但是現(xiàn)有裝置都無法滿足要求，智能加載激光洛氏硬度標(biāo)準(zhǔn)裝置就是在這個需求下產(chǎn)生的。
[0003]智能加載激光洛氏硬度標(biāo)準(zhǔn)裝置主要包括力加載系統(tǒng)和壓痕深度測量系統(tǒng)兩部分。目前國內(nèi)外力加載系統(tǒng)主要采用的是靜重式、液壓式、砝碼杠桿式、電動杠桿式；壓痕深度測量方式通常有讀數(shù)顯微鏡測量和光柵測量的方式。
[0004]砝碼靜重式結(jié)構(gòu)的力值復(fù)現(xiàn)準(zhǔn)確度無疑是最高的，但自動化程度較低；液壓、砝碼杠桿及電動加載等方式結(jié)構(gòu)小巧，但力值準(zhǔn)確度難以保證。讀數(shù)顯微鏡測量方式的最大弊端是采用人眼讀數(shù)的方式，存在較大的測量誤差。且需要進行零位和測量位兩次讀數(shù)才能測量出壓痕深度，操作繁瑣，自動化程度低。光柵測量方式缺點是測量精度較低，且對使用環(huán)境要求較高，尤其易受力加載系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等的影響，使得零位難以重復(fù)性保證，增加了測量誤差系數(shù)，穩(wěn)定性不易保證。
[0005]智能加載激光洛氏硬度標(biāo)準(zhǔn)裝置通過智能力加載閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)，實現(xiàn)力值自動加載和高精度實時控制；通過激光邁克爾遜外差干涉原理的壓痕深度自動測量系統(tǒng)，實現(xiàn)壓痕測量的高準(zhǔn)確度和高可靠性，從而滿足國際新定義的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是為了提出激光洛氏硬度標(biāo)準(zhǔn)裝置及測量方法，該裝置實現(xiàn)洛氏硬度裝置力值自動加載和高精度實時控制，實現(xiàn)壓痕測量的高準(zhǔn)確度和高可靠性，滿足國際洛氏硬度新定義的要求。
[0007]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
[0008]本發(fā)明的激光洛氏硬度標(biāo)準(zhǔn)裝置，其包括主軸系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、力加載系統(tǒng)、機架支撐系統(tǒng)以及深度測量系統(tǒng)，實現(xiàn)力值自動加載和高精度實時控制，壓痕測量的高準(zhǔn)確度和高可靠性。
[0009]所述機架支撐系統(tǒng)包括機架、水平調(diào)整、主軸橫梁、動力支架、激光器安裝板，所述主軸系統(tǒng)安裝在主軸橫梁上，所述深度測量系統(tǒng)安裝在激光器安裝板上；動力系統(tǒng)安裝在動力支架上；
[0010]所述主軸系統(tǒng)包括主軸、滾珠花鍵導(dǎo)向系統(tǒng)和主軸套，所述主軸位于滾珠花鍵導(dǎo)向系統(tǒng)的中心，所述滾珠花鍵導(dǎo)向系統(tǒng)外部套有主軸套，所述主軸套安裝在主軸橫梁上，所述主軸橫梁由主軸橫梁支柱支撐；[0011]所述動力系統(tǒng)包括伺服電機、減速器、同步帶論、滾珠絲杠、絲杠座、絲母、導(dǎo)輪架、傳感器、承載軸和觸點套，所述伺服電機的軸與減速器連接，所述減速器與同步帶論連接，所述同步帶輪與滾珠絲杠連接，所述滾珠絲杠通過軸承組固定在絲杠座上、所述滾珠絲母外面套有導(dǎo)向套，所述絲母頂部裝有導(dǎo)輪架，所述導(dǎo)輪架內(nèi)部嵌有傳感器，所述傳感器上裝有承載軸，所述承載軸上套有觸點套；
[0012]所述力加載系統(tǒng)包括一級和二級兩級吊掛，所述一級吊掛包括上吊桿、上梁和下梁，所述上吊桿上端與上梁連接，下端與下梁連接；所述二級吊掛包括上吊盤、下吊桿和下吊盤以及作用在下吊盤上的砝碼，所述上吊盤內(nèi)嵌有定心軸，所述定心軸上依次套緩沖彈簧、平面推力軸承、導(dǎo)套、觸點套以及觸頭，實現(xiàn)二級吊掛向一級吊掛的加載；所述砝碼通過自動變荷裝置實現(xiàn)自動加載；
[0013]所述的自動變荷裝置包括旋轉(zhuǎn)電磁鐵、主動齒輪、被動齒輪和變荷塊；旋轉(zhuǎn)電磁鐵帶動主動齒輪轉(zhuǎn)動，主動齒輪帶動被動齒輪轉(zhuǎn)動，被動齒輪帶動變荷塊轉(zhuǎn)動實現(xiàn)自動加載；
[0014]所述深度測量系統(tǒng)包括外差干涉儀和位置可調(diào)棱鏡，所述外差干涉儀安裝在激光器安裝板上，所述位置可調(diào)棱鏡安裝在主軸上端。
[0015]所述主軸通過套在其外面的滾珠花鍵進行導(dǎo)向。
[0016]所述動力系統(tǒng)通過伺服電機實現(xiàn)電動加載。
[0017]所述導(dǎo)輪架上嵌有傳感器實現(xiàn)力值的高精度實時控制。
[0018]所述砝碼組通過自動變荷裝置實現(xiàn)自動變荷。
[0019]所述深度測量系統(tǒng)通過外差干涉儀實現(xiàn)壓痕深度的非接觸測量。
[0020]本發(fā)明的激光洛氏硬度標(biāo)準(zhǔn)裝置，該裝置包括主軸系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、力加載系統(tǒng)、機架支撐系統(tǒng)以及深度測量系統(tǒng)；
[0021]所述主軸系統(tǒng)的內(nèi)部設(shè)有主軸20和滾珠花鍵導(dǎo)向系統(tǒng)21 ；
[0022]所述動力系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有伺服電機4、滾珠絲杠傳動系統(tǒng)，所述滾珠絲杠傳動系統(tǒng)上設(shè)有導(dǎo)輪架30、傳感器9以及承載軸28 ；
[0023]所述力加載系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有兩級吊掛，，兩級吊掛包括一級吊掛和二級吊掛；所述一級吊掛包括上吊桿26、上梁25和下梁27 ;所述二級吊掛通過緩沖彈簧13作用在一級吊掛上；所述二級吊掛包括上吊盤14、下吊桿8和下吊盤I以及作用在下吊盤上的砝碼3，所述砝碼3通過自動變荷裝置實現(xiàn)自動加載；
[0024]所述機架支撐系統(tǒng)包括機架16、水平調(diào)整41、主軸橫梁22和動力支架7 ;機架16、水平調(diào)整41、主軸橫梁22和動力支架7均為支撐結(jié)構(gòu)；
[0025]所謂深度測量系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有外差干涉儀23以及位置可調(diào)棱鏡24。
[0026]本發(fā)明的激光洛氏硬度標(biāo)準(zhǔn)加載方法，步驟為:
[0027]初試驗力加載:接到初試驗力加載命令后，伺服電機4轉(zhuǎn)動，通過減速器6帶動同步帶5轉(zhuǎn)動，同步帶5帶動滾珠絲杠35的絲母34向下移動,使包括上梁25、上吊桿26、下梁27及主軸系統(tǒng)在內(nèi)的總重量與安裝在導(dǎo)輪架30的傳感器9上的下觸點套10脫開，將初試驗力通過連接在由滾珠花鍵軸21導(dǎo)向的主軸20上的壓頭19作用在工作臺17上的硬度塊18上，通過對伺服電機4的速度控制以及傳感器9的數(shù)據(jù)反饋，實現(xiàn)滿足國際新定義對加載速度和加載時間的要求，外差干涉儀23通過安裝在主軸20上的可調(diào)的棱鏡24進行深度測量。
[0028]總試驗力的加載:接到總試驗力加載命令后，自動變荷裝置的旋轉(zhuǎn)電磁鐵39帶動主動齒輪38轉(zhuǎn)動，主動齒輪38帶動與之嚙合的被動齒輪37轉(zhuǎn)動，從而帶動與被動齒輪連接在一起的變荷塊36旋轉(zhuǎn)，將需要的砝碼3重量自動加載到下吊盤I上；然后伺服電機4轉(zhuǎn)動，通過減速器6帶動同步帶5轉(zhuǎn)動，同步帶5帶動滾珠絲杠35的絲母34向下移動,絲母34帶著包括上吊盤14、下吊桿8、下吊盤1、以及作用在上吊盤14上的定心軸15、緩沖彈簧13、上觸點套12和觸頭11向下移動，直到上觸點套12與下梁27接通，這些重量都作用在下梁27上，即作用在主軸20上，將總試驗力通過連接在由滾珠花鍵軸21導(dǎo)向的主軸20上的壓頭19作用在工作臺17上的硬度塊18上，通過對伺服電機4的速度控制以及傳感器9的數(shù)據(jù)反饋，實現(xiàn)滿足國際新定義對加載速度和加載時間的要求，外差干涉儀23通過安裝在主軸20上的可調(diào)棱鏡24進行深度測量。
[0029]總試驗力卸載:接到總試驗力卸載命令后，伺服電機4轉(zhuǎn)動，通過減速器6帶動同步帶5轉(zhuǎn)動，同步帶5帶動滾珠絲杠35的絲母34向上移動,絲母34帶著包括上吊盤14、下吊桿8、下吊盤1、以及作用在上吊盤14上的定心軸15、緩沖彈簧13、上觸點套12和觸頭11向上移動，直到上觸點套12與下梁27斷開，這些重量都與下梁27脫開，即只有初試驗力作用在主軸20上，然后自動變荷裝置的旋轉(zhuǎn)電磁鐵39帶動主動齒輪38轉(zhuǎn)動，帶動與之嚙合的被動齒輪37轉(zhuǎn)動，從而帶動與被動齒輪連接在一起的變荷塊36旋轉(zhuǎn)，將砝碼3托起使其從下吊盤I上卸載；通過對伺服電機4的速度控制以及傳感器9的數(shù)據(jù)反饋，實現(xiàn)對卸載速度和卸載時間的要求。
[0030]初試驗力卸載:接到初試驗力卸載命令后，伺服電機4轉(zhuǎn)動，通過減速器6帶動同步帶5轉(zhuǎn)動，同步帶5帶動滾珠絲杠35的絲母34向上移動，使包括上梁25、上吊桿26、下梁27及主軸系統(tǒng)在內(nèi)的總重量與安裝在導(dǎo)輪架30的傳感器9上的下觸點套10連通，通過對伺服電機4的速度控制以及傳感器9的數(shù)據(jù)反饋，實現(xiàn)對卸載速度和卸載時間的要求。
[0031]在整個工作過程中，偏心軸31及其上面的深溝球軸承32對導(dǎo)輪架30進行導(dǎo)向。
[0032]在總試驗力的加、卸載過程中，下導(dǎo)向桿2及固定在支板40上的偏心軸42及其上面的深溝球軸承43對下吊盤進行導(dǎo)向。
[0033]滾珠絲杠35的絲母34在上下移動過程中通過光電開關(guān)29和33對其位置進行限位。
[0034]有益效果
[0035]本發(fā)明通過智能力加載閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了力值自動加載和高精度實時控制；通過激光邁克爾遜外差干涉原理的壓痕深度自動測量系統(tǒng)的設(shè)計和研制，實現(xiàn)壓痕測量的高準(zhǔn)確度和高可靠性，從而滿足國際新定義對力值加載速度、力值加載準(zhǔn)確度，力值保持時間等具體要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]圖1是本發(fā)明的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖通過【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的詳細(xì)說明:如圖1所示，智能加載激光洛氏硬度標(biāo)準(zhǔn)裝置，該裝置包括主軸系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、力加載系統(tǒng)、機架支撐系統(tǒng)以及深度測量系統(tǒng)；
[0038]所述主軸系統(tǒng)的內(nèi)部設(shè)有主軸20和滾珠花鍵導(dǎo)向系統(tǒng)21 ；
[0039]所述動力系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有伺服電機4、滾珠絲杠傳動系統(tǒng)，所述滾珠絲杠傳動系統(tǒng)上設(shè)有導(dǎo)輪架30、傳感器9以及承載軸28 ；
[0040]所述力加載系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有兩級吊掛，，兩級吊掛包括一級吊掛和二級吊掛；所述一級吊掛包括上吊桿26、上梁25和下梁27 ;所述二級吊掛通過緩沖彈簧13作用在一級吊掛上；所述二級吊掛包括上吊盤14、下吊桿8和下吊盤I以及作用在下吊盤上的砝碼3，所述砝碼3通過自動變荷裝置實現(xiàn)自動加載；
[0041]所述機架支撐系統(tǒng)包括機架16、水平調(diào)整41、主軸橫梁22和動力支架7 ;機架16、水平調(diào)整41、主軸橫梁22和動力支架7均為支撐結(jié)構(gòu)；
[0042]所謂深度測量系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有外差干涉儀23以及位置可調(diào)棱鏡24。
[0043]利用上述的裝置進行硬度測量的過程包括初試驗力加載和總試驗力加載兩部分，具體過程如下:
[0044]初試驗力加載:接到初試驗力加載命令后，伺服電機4轉(zhuǎn)動，通過減速器6帶動同步帶5轉(zhuǎn)動，同步帶5帶動滾珠絲杠35的絲母34向下移動,使包括上梁25、上吊桿26、下梁27及主軸系統(tǒng)在內(nèi)的總重量與安裝在導(dǎo)輪架30的傳感器9上的下觸點套10脫開，將初試驗力通過連接在由滾珠花鍵軸21導(dǎo)向的主軸20上的壓頭19作用在工作臺17上的硬度塊18上，通過對伺服電機4的速度控制以及傳感器9的數(shù)據(jù)反饋，實現(xiàn)滿足國際新定義對加載速度和加載時間的要求，外差干涉儀23通過安裝在主軸20上的可調(diào)的棱鏡24進行深度測量。
[0045]總試驗力的加載:接到總試驗力加載命令后，自動變荷裝置的旋轉(zhuǎn)電磁鐵39帶動主動齒輪38轉(zhuǎn)動，主動齒輪38帶動與之嚙合的被動齒輪37轉(zhuǎn)動，從而帶動與被動齒輪連接在一起的變荷塊36旋轉(zhuǎn)，將需要的砝碼3重量自動加載到下吊盤I上；然后伺服電機4轉(zhuǎn)動，通過減速器6帶動同步帶5轉(zhuǎn)動，同步帶5帶動滾珠絲杠35的絲母34向下移動，絲母34帶著包括上吊盤14、下吊桿8、下吊盤1、以及作用在上吊盤14上的定心軸15、緩沖彈簧13、上觸點套12和觸頭11向下移動，直到上觸點套12與下梁27接通，這些重量都作用在下梁27上，即作用在主軸20上，將總試驗力通過連接在由滾珠花鍵軸21導(dǎo)向的主軸20上的壓頭19作用在工作臺17上的硬度塊18上，通過對伺服電機4的速度控制以及傳感器9的數(shù)據(jù)反饋，實現(xiàn)滿足國際新定義對加載速度和加載時間的要求，外差干涉儀23通過安裝在主軸20上的可調(diào)棱鏡24進行深度測量。
[0046]總試驗力卸載:接到總試驗力卸載命令后，伺服電機4轉(zhuǎn)動，通過減速器6帶動同步帶5轉(zhuǎn)動，同步帶5帶動滾珠絲杠35的絲母34向上移動,絲母34帶著包括上吊盤14、下吊桿8、下吊盤1、以及作用在上吊盤14上的定心軸15、緩沖彈簧13、上觸點套12和觸頭11向上移動，直到上觸點套12與下梁27斷開，這些重量都與下梁27脫開，即只有初試驗力作用在主軸20上，然后自動變荷裝置的旋轉(zhuǎn)電磁鐵39帶動主動齒輪38轉(zhuǎn)動，帶動與之嚙合的被動齒輪37轉(zhuǎn)動，從而帶動與被動齒輪連接在一起的變荷塊36旋轉(zhuǎn)，將砝碼3托起使其從下吊盤I上卸載；通過對伺服電機4的速度控制以及傳感器9的數(shù)據(jù)反饋，實現(xiàn)對卸載速度和卸載時間的要求。[0047]初試驗力卸載:接到初試驗力卸載命令后，伺服電機4轉(zhuǎn)動，通過減速器6帶動同步帶5轉(zhuǎn)動，同步帶5帶動滾珠絲杠35的絲母34向上移動，使包括上梁25、上吊桿26、下梁27及主軸系統(tǒng)在內(nèi)的總重量與安裝在導(dǎo)輪架30的傳感器9上的下觸點套10連通，通過對伺服電機4的速度控制以及傳感器9的數(shù)據(jù)反饋，實現(xiàn)對卸載速度和卸載時間的要求。
[0048]在整個工作過程中，偏心軸31及其上面的深溝球軸承32對導(dǎo)輪架30進行導(dǎo)向。
[0049]在總試驗力的加、卸載過程中，下導(dǎo)向桿2及固定在支板40上的偏心軸42及其上面的深溝球軸承43對下吊盤進行導(dǎo)向。
[0050]滾珠絲杠35的絲母34在上下移動過程中通過光電開關(guān)29和33對其位置進行限位。
【權(quán)利要求】
1.激光洛氏硬度標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于:包括主軸系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、力加載系統(tǒng)、機架支撐系統(tǒng)以及深度測量系統(tǒng)； 所述機架支撐系統(tǒng)包括機架、水平調(diào)整、主軸橫梁、動力支架、激光器安裝板，所述主軸系統(tǒng)安裝在主軸橫梁上，所述深度測量系統(tǒng)安裝在激光器安裝板上；動力系統(tǒng)安裝在動力支架上； 所述主軸系統(tǒng)包括主軸、滾珠花鍵導(dǎo)向系統(tǒng)和主軸套，所述主軸位于滾珠花鍵導(dǎo)向系統(tǒng)的中心，所述滾珠花鍵導(dǎo)向系統(tǒng)外部套有主軸套，所述主軸套安裝在主軸橫梁上，所述主軸橫梁由主軸橫梁支柱支撐； 所述動力系統(tǒng)包括伺服電機、減速器、同步帶論、滾珠絲杠、絲杠座、絲母、導(dǎo)輪架、傳感器、承載軸和觸點套，所述伺服電機的軸與減速器連接，所述減速器與同步帶論連接，所述同步帶輪與滾珠絲杠連接，所述滾珠絲杠通過軸承組固定在絲杠座上，所述滾珠絲母外面套有導(dǎo)向套，所述絲母頂部裝有導(dǎo)輪架，所述導(dǎo)輪架內(nèi)部嵌有傳感器，所述傳感器上裝有承載軸，所述承載軸上套有觸點套； 所述力加載系統(tǒng)包括一級和二級兩級吊掛；所述一級吊掛包括上吊桿、上梁和下梁，所述上吊桿上端與上梁連接，下端與下梁連接；所述二級吊掛包括上吊盤、下吊桿和下吊盤以及作用在下吊盤上的砝碼，所述上吊盤內(nèi)嵌有定心軸，所述定心軸上依次套緩沖彈簧、平面推力軸承、導(dǎo)套、觸點套以及觸頭，定心軸實現(xiàn)二級吊掛向一級吊掛的加載；所述砝碼通過自動變荷裝置實現(xiàn)自動加載； 所述的自動變荷裝置包括旋轉(zhuǎn)電磁鐵、主動齒輪、被動齒輪和變荷塊；旋轉(zhuǎn)電磁鐵帶動主動齒輪轉(zhuǎn)動，主動齒輪帶動被動齒輪轉(zhuǎn)動，被動齒輪帶動變荷塊轉(zhuǎn)動實現(xiàn)自動加載； 所述深度測量系統(tǒng)包括外差干涉儀和位置可調(diào)棱鏡，所述外差干涉儀安裝在激光器安裝板上，所述位置可調(diào)棱鏡安裝 在主軸上端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光洛氏硬度標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于:所述主軸通過套在其外面的滾珠花鍵導(dǎo)向系統(tǒng)進行導(dǎo)向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光洛氏硬度標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于:所述動力系統(tǒng)通過伺服電機實現(xiàn)電動加載。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光洛氏硬度標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于:所述導(dǎo)輪架上嵌有傳感器實現(xiàn)力值的高精度實時控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光洛氏硬度標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于:所述砝碼組通過自動變荷裝置實現(xiàn)自動變荷。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光洛氏硬度標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于:所述深度測量系統(tǒng)通過外差干涉儀實現(xiàn)壓痕深度的非接觸測量。
7.激光洛氏硬度標(biāo)準(zhǔn)加載方法，其特征在于步驟為: I)初試驗力加載:接到初試驗力加載命令后，伺服電機轉(zhuǎn)動，通過減速器帶動同步帶轉(zhuǎn)動，同步帶帶動滾珠絲杠的絲母向下移動，使包括上梁、上吊桿、下梁及主軸系統(tǒng)在內(nèi)的總重量與安裝在導(dǎo)輪架的傳感器上的下觸點套脫開，將初試驗力通過連接在由滾珠花鍵軸導(dǎo)向的主軸上的壓頭作用在工作臺上的硬度塊上，通過對伺服電機的速度控制以及傳感器的數(shù)據(jù)反饋，實現(xiàn)滿足國際新定義對加載速度和加載時間的要求，外差干涉儀通過安裝在主軸上的可調(diào)的棱鏡進行深度測量；2)總試驗力的加載:接到總試驗力加載命令后，自動變荷裝置的旋轉(zhuǎn)電磁鐵帶動主動齒輪轉(zhuǎn)動，主動齒輪帶動與之嚙合的被動齒輪轉(zhuǎn)動，從而帶動與被動齒輪連接在一起的變荷塊旋轉(zhuǎn)，將需要的砝碼重量自動加載到下吊盤上；然后伺服電機轉(zhuǎn)動，通過減速器帶動同步帶轉(zhuǎn)動，同步帶帶動滾珠絲杠的絲母向下移動，絲母帶著包括上吊盤、下吊桿、下吊盤、以及作用在上吊盤上的定心軸、緩沖彈簧、上觸點套和觸頭向下移動，直到上觸點套與下梁接通，這些重量都作用在下梁上，即作用在主軸上，將總試驗力通過連接在由滾珠花鍵軸導(dǎo)向的主軸上的壓頭作用在工作臺上的硬度塊上，通過對伺服電機的速度控制以及傳感器的數(shù)據(jù)反饋，實現(xiàn)滿足國際新定義對加載速度和加載時間的要求，外差干涉儀通過安裝在主軸上的可調(diào)棱鏡進行深度測量； 3)總試驗力卸載:接到總試驗力卸載命令后,伺服電機轉(zhuǎn)動,通過減速器帶動同步帶轉(zhuǎn)動，同步帶帶動滾珠絲杠的絲母向上移動，絲母帶著包括上吊盤、下吊桿、下吊盤、以及作用在上吊盤上的定心軸、緩沖彈簧、上觸點套和觸頭向上移動，直到上觸點套與下梁斷開，這些重量都與下梁脫開，即只有初試驗力作用在主軸上，然后自動變荷裝置的旋轉(zhuǎn)電磁鐵帶動主動齒輪轉(zhuǎn)動，帶動與之嚙合的被動齒輪轉(zhuǎn)動，從而帶動與被動齒輪連接在一起的變荷塊旋轉(zhuǎn)，將砝碼托起使其從下吊盤上卸載；通過對伺服電機的速度控制以及傳感器的數(shù)據(jù)反饋，實現(xiàn)對卸載速度和卸載時間的要求； 4)初試驗力卸載:接到初試驗力卸載命令后，伺服電機轉(zhuǎn)動，通過減速器帶動同步帶轉(zhuǎn)動，同步帶帶動滾珠絲杠的絲母向上移動，使包括上梁、上吊桿、下梁及主軸系統(tǒng)在內(nèi)的總重量與安裝在導(dǎo)輪架的傳感器上的下觸點套連通，通過對伺服電機的速度控制以及傳感器的數(shù)據(jù)反饋，實現(xiàn)對卸載速度和卸載時間的要求； 在整個步驟I)-步驟4)工作過程中，偏心軸及其上面的深溝球軸承對導(dǎo)輪架進行導(dǎo)向； 在總試驗力的加載和卸載過程中，下導(dǎo)向桿及固定在支板上的偏心軸及其上面的深溝球軸承對下吊盤進行導(dǎo)向； 滾珠絲杠的絲母在上下移動過程中通過光電開關(guān)對其位置進行限位。
【文檔編號】G01N3/44GK103487342SQ201310351296
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月13日
【發(fā)明者】石偉, 王麗, 陶繼增, 徐 明, 李金穎, 王冀, 李華豐 申請人:中國航空工業(yè)集團公司北京長城計量測試技術(shù)研究所