一种硬度测试辅助找平装置及自动控制方法制造方法及图纸

一种硬度测试辅助找平装置及自动控制方法，其特征是它包括旋转平台、连接件、轴、轴承、支撑平板、套筒、大齿轮、电池、电机、小齿轮、底座、防护罩和控制系统等。测试硬度时，首先将装置放置在硬度测试仪的工作台上，随后将试样放置在旋转平台上，然后调节硬度测试仪工作台的位置将试样移至显微镜视野内，在硬度测试系统中获取找平线上的两点坐标，将获得的坐标输入到控制系统中。控制系统根据两点坐标的位置分布特征自动计算找平所需转动的角度和方向，并利用电机驱动齿轮和轴带动旋转平台转动到水平位置，实现试样的自动找平。本发明专利技术易于实现，控制方法简单，可实现测试试样的准确、高效找平。平。平。

【技术实现步骤摘要】
一种硬度测试辅助找平装置及自动控制方法


[0001]本专利技术属于试样性能测试领域，尤其是一种硬度测试辅助装置，具体地说是一种硬度测试辅助找平装置及自动控制方法。

技术介绍

[0002]硬度是金属材料重要的力学性能之一，在产品性能测试、科学研究等领域经常需要进行硬度测试。在进行试样的硬度测试时，为了保证测试点分布的准确性，需要使试样按照正确的位置进行摆放，对于使用最广泛的方形试样则要求试样应摆放水平，使其与测试点移动的方向一致。目前在对硬度进行测试时，常采用手动调整的方式对试样进行找平，这种调整方式的效率较低，找平误差较大，对于小型试样往往需要耗费大量的时间进行调整。为了提高硬度测试的准确性和试样找平的效率，有必要设计一种硬度测试辅助找平装置，并提出一种有效的控制方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是针对手动调整硬度测试试样位置时耗时长、准确性差的问题，提供了一种硬度测试辅助找平装置及自动控制方法。
[0004]本专利技术的技术方案之一是：
[0005]一种硬度测试辅助找平装置，其特征是它主要包括旋转平台、连接件、轴、轴承、支撑平板、套筒、大齿轮、电池、电机、小齿轮、底座、防护罩和控制系统等。
[0006]所述旋转平台为圆柱形结构，其底部加工有凹槽和螺纹孔，所述轴顶部加工有紧固螺纹孔，底部加工有键槽，所述键槽用于安装键并与大齿轮相配合。
[0007]所述连接件的顶部加工有沉头孔、安装孔和凸缘，底部加工有内孔，所述沉头孔用于安装螺栓与轴相连接，所述凸缘与旋转平台的凹槽配合，所述安装孔用于安装螺栓与旋转平台中的螺纹孔相连接，所述内孔用于与轴配合；
[0008]所述轴承用于支撑轴旋转，所述支撑平板与套筒配合使用用于支撑轴承，所述大齿轮通过键与轴相连，所述小齿轮由电机驱动，并与大齿轮配合传动，所述电机受控于控制系统，所述底座用于支撑电机和其他传动件。
[0009]所述支撑平板中有轴承座、支撑块和固定螺纹孔，所述轴承座用于支撑轴承，支撑块用于与底座相配合，固定螺纹孔用于安装螺栓将支撑平板固定在底座上。
[0010]所述底座上安装有支撑立板和电机支撑立板，所述支撑立板上加工有安装内孔和支撑槽，所述电机支撑立板上加工有锁紧螺纹孔。所述支撑槽用于安装支撑平板中的支撑块，所述 安装内孔用于安装螺栓将支撑平板锁紧在支撑立板上，所述锁紧螺纹孔用于安装螺栓将电机锁紧在电机支撑立板上。所述底座的外部安装有防护罩。
[0011]所述电机用于驱动小齿轮，可进行正转或反转，其转动方向和转动角度受控于控制系统，所述控制系统与电机、电池和硬度测试系统相连接，控制系统在接收硬度测试系统中所测量的标定点后自动计算旋转平台的转动方法和转动角度，同时驱动电机转动，通过
小齿轮和大齿轮的传动，实现旋转平台上试样的自动找平，所述电池为电机和控制系统提供动力。
[0012]本专利技术的技术方案之二是：
[0013]一种基于上述硬度测试辅助装置的测试试样找平自动控制方法，其特征在于：首先将硬度测试辅助找平装置放置在硬度测试仪的工作台上，随后将待测试试样放置在旋转平台上，然后调节硬度测试仪工作台的位置将试样移至显微镜视野范围内，在硬度测试系统中获取需要找平位置的边界或特征线上的两点坐标(标定点)，将获得的两点坐标输入到控制系统中，控制系统根据获取的两点坐标进行计算，确定将试样找平时旋转平台所需的转动方向和转动角度，随后将数据传输给电机，通过小齿轮和大尺寸的传动驱动旋转平台转动到指定的位置，实现试样的自动找平。
[0014]在硬度测试系统的显微镜视野中建立坐标系，测量标定点的坐标为P1＝(x1,y1)、P2＝(x2,y2)，P1、P2之间的位置关系可分为下面几种类型：
[0015](1)当y1＝y2时，说明此时的试样是水平的，无需进行调整；
[0016](2)当y1≠y2时，若x1＝x2，说明此时的试样是垂直放置的，若将试样找平，则电机驱动旋转平台沿顺时针或逆时针转动90
°
即可完成调整；
[0017](3)当y1≠y2且x1≠x2时，若y2>y1且x2>x1时，此时两点所确定直线的斜率k为正值，两点所确定直线与水平线之间的锐角为θ，则：
[0018]θ＝arctan(k)。
[0019]此时电机驱动旋转平台沿θ角减小的方向转动θ即可完成调整；
[0020](4)当y1≠y2且x1≠x2时，若y2>y1且x1>x2时，此时两点所确定直线的斜率k为负值，两点所确定直线与水平线之间的锐角为θ，则：
[0021]θ＝arctan(|k|)。
[0022]此时电机驱动旋转平台沿θ角减小的方向转动θ即可完成调整；
[0023](5)当y1≠y2且x1≠x2时，若y1>y2且x1>x2时，此时两点所确定直线的斜率k为正值，两点所确定直线与水平线之间的锐角为θ，则：
[0024]θ＝arctan(k)。
[0025]此时电机驱动旋转平台沿θ角减小的方向转动θ即可完成调整；
[0026](6)当y1≠y2且x1≠x2时，若y1>y2且x2>x1时，此时两点所确定直线的斜率k为负值，两点所确定直线与水平线之间的锐角为θ，则：
[0027]θ＝arctan(k|)。
[0028]此时电机驱动旋转平台沿θ角减小的方向转动θ即可完成调整。
[0029]根据P1、P2之间的坐标关系确定旋转平台的转动角度和转动方向后即可通过电机驱动小齿轮、大齿轮和旋转平台对测试试样进行找平。
[0030]若电机的转速为n1，小齿轮与电机相连其转速也为n1，小齿轮的齿数为z1，大齿轮的转速为n2，大齿轮的齿数为z2，电机的转动时间为t，旋转平台与大齿轮同轴其转速也为
n2，则旋转平台的转速n2与电机转速n1之间的关系为：
[0031][0032]旋转平台的转动角度θ为：
[0033][0034]电机的转动时间为：
[0035][0036]则电机以转速n1工作时间t后就可以将试样找平。
[0037]本专利技术的有益效果是：
[0038]1.本专利技术可实现试样的精准、高效率找平，可大大节约硬度测试时的调整时间，有利于提高硬度测试点分布的准确性，尤其是进行硬度云图测试时更具有便捷、高效的使用优势。
[0039]2.本专利技术可直接配置在硬度测试仪的工作台上使用，也可以与硬度测试仪融合成一体化测试平台进行使用，使用的灵活性较强。
[0040]3.本专利技术的结构紧凑，自动控制过程简单，易于实现，便于生产，具有较大的市场需求和应用前景。
附图说明
[0041]图1是本专利技术辅助找平装置的整体爆炸图。
[0042]图2是本专利技术的旋转平台的底面示意图。
[0043]图3是本专利技术的连接件的顶面示意图。
[0044]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硬度测试辅助找平装置，其特征在于：它包括旋转平台(1)、连接件(2)、轴(3)、轴承(4)、支撑平板(5)、套筒(6)、大齿轮(7)、电池(8)、电机(9)、小齿轮(10)、底座(11)、防护罩(12)和控制系统(13)，所述连接件(2)通过螺栓先后与轴(3)和旋转平台(1)相连接，所述轴承(4)用于支撑轴(3)旋转，所述支撑平板(5)与套筒(6)配合使用用于支撑轴承(4)，所述大齿轮(7)通过键与轴(3)相连，所述小齿轮(10)由电机(9)驱动，并与大齿轮(7)配合传动，所述电机(9)受控于控制系统(13)，所述底座(11)用于支撑电机(9)和其他传动件。2.根据权利要求1所述的辅助找平装置，其特征在于：所述旋转平台(1)为圆柱形结构，其底部加工有凹槽(11)和螺纹孔(12)。3.根据权利要求1所述的辅助找平装置，其特征在于：所述连接件(2)的顶部加工有沉头孔(21)、安装孔(22)和凸缘(23)，底部加工有内孔(24)，所述沉头孔(21)用于安装螺栓与轴(3)相连接，所述凸缘(23)与旋转平台(1)的凹槽(11)配合，所述安装孔(22)用于安装螺栓与旋转平台(1)中的螺纹孔(12)相连接，所述内孔(24)用于与轴(3)配合。4.根据权利要求1所述的辅助找平装置，其特征在于：所述轴(3)顶部加工有紧固螺纹孔(31)，底部加工有键槽(32)，所述键槽(32)用于安装键并与大齿轮(7)相配合。5.根据权利要求1所述的辅助找平装置，其特征在于：所述支撑平板(5)中有轴承座(51)、支撑块(52)和固定螺纹孔(53)，所述轴承座(51)用于支撑轴承(4)，支撑块(52)用于与底座(11)相配合，固定螺纹孔(53)用于安装螺栓将支撑平板(5)固定在底座(11)上。6.根据权利要求1所述的辅助找平装置，其特征在于：所述底座(11)上安装有支撑立板(111)和电机支撑立板(114)，所述支撑立板(111)上加工有安装内孔(112)和支撑槽(113)，所述电机支撑立板(114)上加工有锁紧螺纹孔(115)。所述支撑槽(113)用于安装支撑平板(5)中的支撑块(52)，所述安装内孔(112)用于安装螺栓将支撑平板(5)锁紧在支撑立板(111)上，所述锁紧螺纹孔(115)用于安装螺栓将电机(9)锁紧在电机支撑立板(114)上。所述底座(11)的外部安装有防护罩(12)。7.根据权利要求1所述的辅助找平装置，其特征在于：所述电机(9)用于驱动小齿轮(10)，可进行正转或反转，其转动方向和转动角度受控于控制系统(13)，所述控制系统(13)与电机(9)、电池(8)和硬度测试系统相连接，所述电池(8)为电机(9)和控制系统(13)提供动力。8.一种基于权利要求1所述的硬度...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛小乐，姜迪，曹守臻，宋娓娓，汪洪峰，蒲家飞，董旗，刘胜荣，
申请(专利权)人：黄山学院，
类型：发明
国别省市：