本發(fā)明涉及一種材料硬度檢測設(shè)備，特別是涉及一種機頭移動式維氏硬度計。

背景技術(shù)：

在我國材料維氏硬度檢測中所使用的硬度計，都是被檢測件放在下工作臺上，工作臺安裝在下端的升降絲杠上，由于絲杠直徑比較小，工作臺不可能很大，因此用戶在檢測較大零件的材料維氏硬度時無法進(jìn)行檢測。

在維氏硬度的檢測中，要對維氏硬度計打出的壓痕尺寸進(jìn)行測量，在測量過程中，壓痕最大的放大倍數(shù)400倍。由于絲杠與絲杠套間存在滑動間隙，在被檢測壓痕放大400倍時，壓痕偏離檢測中心，造成檢測誤差，直接影響維氏硬度的檢測精度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是發(fā)明人基于以下事實作出的：相關(guān)技術(shù)中的維氏硬度計，機頭都是固定的，工作臺通過下端的升降絲杠實現(xiàn)升級，以在被測件上進(jìn)行檢測。由于升級絲杠的直徑比較小，工作臺不可能很大，因此只能對較小的被測件進(jìn)行硬度檢測，而用戶在檢測較大零件的材料維氏硬度時無法進(jìn)行檢測。

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。

為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種工作平臺固定而機頭可移動的機頭移動式維氏硬度計。

根據(jù)本發(fā)明實施例的一種機頭移動式維氏硬度計，包括：

機架；

工作平臺，所述工作平臺設(shè)在所述機架上；

豎直滑軌，所述豎直滑軌設(shè)在所述機架上；

機頭，所述機頭可上下移動地與所述豎直滑軌相連；

第一驅(qū)動機構(gòu)，所述第一驅(qū)動機構(gòu)與所述機頭相連以驅(qū)動所述機頭上下移動。

有利地，所述第一驅(qū)動機構(gòu)包括第一電機和第一滾珠絲桿，所述第一滾珠絲杠的一端與所述第一電機相連且所述第一滾珠絲杠的另一端與所述機頭相連。

有利地，所述第一電機為伺服電機。

有利地，所述機頭包括：

安裝平臺，所述安裝平臺可上下移動地設(shè)在所述豎直滑軌上且與所述第一滾珠絲杠的另一端與所述安裝平臺相連；

轉(zhuǎn)塔，所述轉(zhuǎn)塔設(shè)在所述安裝平臺的下面并以豎直方向為軸線可轉(zhuǎn)動；

壓頭和鏡頭，所述壓頭和所述鏡頭中心對稱地設(shè)在所述轉(zhuǎn)塔上；

第二驅(qū)動機構(gòu)，所述第二驅(qū)動機構(gòu)與所述安裝平臺相連以選擇性地驅(qū)動所述壓頭上下移動；

目鏡，所述目鏡與所述安裝平臺相連以選擇性地與所述鏡頭相連。

有利地，所述第二驅(qū)動機構(gòu)包括第二電機和第二滾珠絲杠，所述第二電機安裝在所述安裝平臺上，所述第二滾珠絲杠的一端與所述第二電機相連且所述第二滾珠絲杠的另一端與所述壓頭相連。

有利地，所述機頭還包括壓力傳感器，所述壓力傳感器設(shè)在所述壓頭的上端。

有利地，所述豎直滑軌為平行設(shè)置的兩個。

當(dāng)采用根據(jù)本發(fā)明實施例的機頭移動式維氏硬度計進(jìn)行硬度檢測時，被檢測件與壓頭的間隙是由機頭上下移動完成的。由于去除了絲杠升降系統(tǒng)，因此，工作平臺面積增大，承載能力很強。用戶在完成較大體積和重量的被檢測件的維氏硬度的檢測中能夠順利完成。由于機頭的上下移動是沿著兩個高精度滑軌運動的，客服了絲杠系統(tǒng)配合精度效低，工藝難度較大的問題，大幅度地提高了維氏硬度的檢測精度。由于高精度直線滑軌是制式產(chǎn)品，市場獲取容易，維氏硬度的工藝更容易保證。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的一種機頭移動式維氏硬度計的示意圖；

圖2是圖1中A的局部放大示意圖。

具體實施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

下面參考附圖來詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實施例的一種機頭移動式維氏硬度計。

如圖1和圖2所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的一種機頭移動式維氏硬度計，包括：機架100，工作平臺200，豎直滑軌300，機頭，第一驅(qū)動機構(gòu)，

具體地說，工作平臺200設(shè)在機架100上。

豎直滑軌300設(shè)在機架100上。有利地，豎直滑軌300可以為平行設(shè)置的兩個。

所述機頭可上下移動地與豎直滑軌300相連。

所述第一驅(qū)動機構(gòu)與所述機頭相連以驅(qū)動所述機頭上下移動。有利地，所述第一驅(qū)動機構(gòu)包括第一電機510和第一滾珠絲桿520，第一滾珠絲杠520的一端與第一電機510相連且第一滾珠絲杠520的另一端與所述機頭相連。有利地，第一電機510可以為伺服電機。

有利地，所述機頭包括：安裝平臺410，轉(zhuǎn)塔420，壓頭430，鏡頭440，第二驅(qū)動機構(gòu)，目鏡460。

安裝平臺410可上下移動地設(shè)在豎直滑軌300上且與第一滾珠絲杠520的另一端與安裝平臺410相連。

轉(zhuǎn)塔420設(shè)在安裝平臺410的下面并以豎直方向為軸線可轉(zhuǎn)動。

壓頭430和鏡頭440中心對稱地設(shè)在轉(zhuǎn)塔420上。

所述第二驅(qū)動機構(gòu)與安裝平臺410相連以選擇性地驅(qū)動壓頭430上下移動。

目鏡460與安裝平臺410相連以選擇性地與鏡頭440相連。

這里需要說明的是，為了保證被測件600表面的檢測點一致，因此壓頭430和鏡頭440中心對稱地設(shè)在轉(zhuǎn)塔420上。當(dāng)需要對被測件600進(jìn)行觀察時，則轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)塔420以使鏡頭440位于被測件600表面的檢測點上面，此時目鏡460與鏡頭440相連，用戶可以對被測件600表面的檢測點進(jìn)行觀察。而當(dāng)需要進(jìn)行壓痕測試時，則轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)塔420以使壓頭430位于被測件600表面的檢測點上面，所述第二驅(qū)動機構(gòu)可以驅(qū)動壓頭430在被測件600表面的檢測點壓出壓痕。

有利地，所述第二驅(qū)動機構(gòu)包括第二電機451和第二滾珠絲杠452，第二電機451安裝在安裝平臺410上，第二滾珠絲杠452的一端與第二電機451相連且第二滾珠絲杠452的另一端與壓頭430相連。有利地，所述機頭還包括壓力傳感器470，壓力傳感器470設(shè)在壓頭430的上端。

下面介紹根據(jù)本發(fā)明實施例的機頭移動式維氏硬度計進(jìn)行硬度檢測的工作過程。

將被測件600放到工作平臺200，使被測件600的檢測點對準(zhǔn)鏡頭440。啟動第一電機510使所述機頭下降。當(dāng)鏡頭440靠近被測件600時，操作人員可以通過目鏡460觀察被測件600表面的清晰度。通過控制機頭的升降，選擇通過目鏡460觀測到的最清晰的圖像，第一電機510停機。然后轉(zhuǎn)塔420轉(zhuǎn)動，將壓頭430與鏡頭440互換位置，使壓頭430對準(zhǔn)被測件600的檢測點。啟動第二電機451，帶動第二滾珠絲杠452沿其中心軸旋轉(zhuǎn)并下移，下壓到壓力傳感器470和壓頭430，對被測件600表面的檢測點施加作用力。當(dāng)壓力傳感器470檢測到預(yù)定力值時，第二電機451停機，保持上述預(yù)定力值預(yù)定時間。第二電機451反向轉(zhuǎn)動以使壓頭430抬升至初始位置后停機，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)塔使鏡頭440旋轉(zhuǎn)到被測件600的檢測點，操作人員（或者相機）觀察和測量壓痕的大小，以獲取該次硬度檢測的硬度值。最后第一電機510反向轉(zhuǎn)動，使機頭抬升至初始位置。

當(dāng)采用根據(jù)本發(fā)明實施例的機頭移動式維氏硬度計進(jìn)行硬度檢測時，被檢測件與壓頭的間隙是由機頭上下移動完成的。由于去除了絲杠升降系統(tǒng)，因此，工作平臺面積增大，承載能力很強。用戶在完成較大體積和重量的被檢測件的維氏硬度的檢測中能夠順利完成。由于機頭的上下移動是沿著兩個高精度滑軌運動的，客服了絲杠系統(tǒng)配合精度效低，工藝難度較大的問題，大幅度地提高了維氏硬度的檢測精度。由于高精度直線滑軌是制式產(chǎn)品，市場獲取容易，維氏硬度的工藝更容易保證。

另外需要說明的是，根據(jù)本發(fā)明實施例的機頭移動式維氏硬度計，第一電機、第二電機、轉(zhuǎn)塔以及壓力傳感器等，均可以采用自動控制，這對于本領(lǐng)有技術(shù)人員來說，是可以理解的。

本發(fā)明的有益效果在于：

由于采用直線滑軌、滾珠絲杠和伺服電機結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了平穩(wěn)、精準(zhǔn)地機頭上下移動調(diào)整壓頭和被測件的間隙，達(dá)到了機頭上下移動高精度的目的，從而可大幅度地提高維氏硬度的檢測精度。由于工作平臺面積大、空間大，可放置更大體積和重量的被測件，同時在工作平臺平面可設(shè)置更大XY方向和多種專用夾具，實現(xiàn)維氏硬度的檢測。

由于高精度直線滑軌的精度很高，機頭沿直線滑軌方向做上下直線運動，在壓痕放大400倍或1000倍時，壓痕在顯微鏡視內(nèi)的位置一致，提高了維氏硬度測量壓痕尺寸的精度。

壓力傳感器設(shè)置在壓頭上方，加荷時壓力傳感器反饋力值可以為1:1輸出，使得傳感器離職輸出精度更高。

加載系統(tǒng)可以采用直線軸承和光杠匹配，步進(jìn)電機和滾珠絲杠系統(tǒng)，實現(xiàn)了加荷過程摩擦力最小化，加荷與卸荷更精準(zhǔn)更平穩(wěn)。

根據(jù)本發(fā)明實施例的機頭移動式維氏硬度計，所采用的部件精度高、耐用性好，工藝性好，性能穩(wěn)定，故障率低，制造更快捷。

根據(jù)本發(fā)明實施例的機頭移動式維氏硬度計，測量精準(zhǔn)、高效、耐用、實用性廣，使用范圍廣，偏差小，精度更高，工藝優(yōu)良，外形美觀。用戶操作方便，使用壽命長，適用于批量生產(chǎn)，是一種精準(zhǔn)高效的維氏硬度計。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是兩個以上，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征 “上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、 “示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。