【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于硬度机的，具体是指一种改良的肖氏硬度机。
技术介绍
1、肖氏硬度机，是用规定形状的金刚石冲头从规定高度落下冲击试样表面，以冲头第一次回跳高度h与冲头落下高度h0的比值计算肖氏硬度值，公式如下：
2、hs=k（h/h0），
3、式中，hs为肖氏硬度，k为肖氏硬度系数（c型仪器k=104/65，d型仪器k=140），h为冲头第一次回跳高度，h0为冲头落下高度。
4、肖氏硬度机的结构，包括：高度测量模块、冲头抓放模块、冲头导向模块、冲头升降模块、硬度块压紧模块。公开文献有：《肖氏硬度与hs-19型肖氏硬度计》（韩瑞林）、《反弹肖氏硬度基准计的研制》（林巨才）、中国技术专利zl87205143公开的新型肖氏硬度计抓放机构。目前肖氏硬度机的结构存在的缺点如下：
5、一、高度测量模块：
6、上升高度（19cm）是用机械结构限制固定高度，不进行实时测量，且采用百分表测量。这种方式测量精度低，且无法实时测量冲头的位置。
7、反弹高度：1.用一个表盘刻度指示器指示，当冲头回跳后，将表头中齿条顶杆顶起，齿条顶杆推动带有指针的针轴，指针即示出硬度值。采用这种方法，表头的顶杆会影响冲头的反弹高度，影响测量的准确性。2.电气测定。用压电传感器的冲击振子输出的冲锤第一次冲击信号和冲锤反弹后的第二次冲击信号去触发和停止计时用的计数器计数。测出反弹时间后，在计算反弹高度。这种方法属于间接测量，通过反弹时间计算，受各地的重力加速度影响，测量的准确性不够高。
8、二、
9、采用分布在冲头圆周一圈的钢球和钢球座套等组成，这种方式摩擦力大，摩擦状态不可控。
10、三、冲头升降模块：
11、手轮转动齿条升降，到达一定高度后手动停止。这种方式需要手动，影响抬升高度的精度（19cm）。
12、四、冲头抓放模块：
13、1、采用钢球离合器锁住或释放，夹紧精度差，容易滑落。2、冲锤电磁铁释放或吸住，释放瞬间可能存在电磁铁残余吸力，影响冲头自由落体。
14、五、硬度块压紧模块：
15、手动旋转手轮使计测筒的冲头保护帽压紧硬度块，这种方式夹紧力不可控，无法实时监测夹紧力大小，影响测量准确性。2.试件压紧机构由压紧横梁、框架、手轮传动机构、搬柄加力机构及弹簧测力计等组成；手轮传动机构用来调整各种被测试件的距离及压紧力。搬柄加力机构用来施加与释放所需的压紧力；底座前部的可拉出和推进的反射镜筒用以观看弹簧测力计上指示压紧力大小的百分表。这种方式需要手动加载夹紧力，夹紧力精度差，弹簧测力计的精度为±0.5%。
16、
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种改良的肖氏硬度机，大大提高测量精度。
2、本专利技术是这样实现的：
3、一种改良的肖氏硬度机，包括：双层机架，所述双层机架包括上层平台和下层平台，所述上层平台上方设有n形架台和高度测量组件；
4、所述n形架台上设置冲头抓放组件和冲头导向组件，所述n形架台和所述上层平台之间设有冲头升降组件、硬度块和试台；
5、所述双层机架的下层平台设有硬度块压紧组件；
6、所述高度测量组件，包括：基座、精密位移微调平台和高速激光测距仪；所述基座的底部固定在所述上层平台上，顶部固定所述精密位移微调平台，所述精密位移微调平台连接一l形连接板的一端，所述l形连接板的另一端连接所述高速激光测距仪，所述高速激光测距仪下方正对所述冲头导向组件的中心，所述冲头导向组件的中心用于放置肖氏冲头；
7、所述冲头导向组件，包括：冲头导向筒、气浮轴承、冲头导向块；
8、所述冲头导向筒架设于所述n形架台上，其上部位于所述n形架台上方，其下部穿过所述n形架台位于所述硬度块上方；
9、所述气浮轴承安装于所述冲头导向筒内部上方，所述冲头导向块位于所述冲头导向筒内部下方，所述冲头导向块连接所述冲头升降组件，使得所述冲头导向块在所述冲头导向筒内上下移动；
10、肖氏冲头放置于所述冲头导向筒内，当所述冲头导向块向上移动时，肖氏冲头底部的卡位部被所述冲头导向块托住带动其向上移动，当所述冲头导向块下降到最低点时，肖氏冲头的最底部直接掉落到达所述硬度块上；
11、所述冲头升降组件，包括：第一伺服电机、精密滑台模组、模组安装座、一对升降板、一对可调支撑块、一对支撑杆；
12、所述模组安装座固定设置于所述上层平台上，所述精密滑台模组安装于所述模组安装座侧边，所述第一伺服电机位于所述模组安装座上方；
13、所述精密滑台模组的两侧分别连接一个所述升降板，每个所述升降板的另一端各设有一个所述可调支撑块，每个所述可调支撑块上固定连接一个所述支撑杆的一端，所述支撑杆的另一端分别固定连接所述冲头导向块；
14、所述第一伺服电机驱动所述精密滑台模组进行升降运动，所述精密滑台模组依次带动所述升降板、所述可调支撑块、所述支撑杆做升降运动，从而带动所述冲头导向块在所述冲头导向筒内做升降运动。
15、进一步地，所述冲头抓放组件，包括：位移微调平台和夹头，所述夹头连接所述位移微调平台，所述位移微调平台设于所述n形架台上，所述夹头位于所述冲头导向组件的中心上方。
16、进一步地，所述夹头采用气缸夹爪。
17、进一步地，所述夹头采用压电陶瓷促动器。
18、进一步地，所述硬度块压紧组件，包括：一对压紧板、一对拉杆、拉压向力传感器、电缸、第二伺服电机；
19、所述拉压向力传感器、所述电缸和所述第二伺服电机位于所述下层平台上方；所述第二伺服电机连接所述电缸，所述电缸连接所述拉压向力传感器；
20、所述一对拉杆从两侧穿过所述上层平台，其下端连接所述拉压向力传感器，其上端分别连接一个所述压紧板，每个所述压紧板从两侧压在所述硬度块上表面；
21、所述第二伺服电机驱动所述电缸升降，所述电缸通过所述拉压向力传感器带动所述拉杆升降，所述拉杆带动所述压紧板升降；当所述电缸下降时，所述压紧板随着下降，直至压到所述硬度块的上表面。
22、本专利技术的优点在于：
23、1、高度测量模块采用高速激光测距仪，定位精度高，可以实时测量冲头的位置。
24、2、冲头导向模块采用气浮轴套，摩擦力微小。
25、3、冲头升降模块采用伺服电机控制，自动抬升，抬升的高度误差可以在0.02mm以内。
26、4、冲头抓放模块采用气缸夹爪或压电陶瓷促动器，夹紧精度高，没有残余吸力。
27、5、硬度块压紧模块采用伺服电机结合电缸，压紧力可控，可实时检测压紧力大小，并且自动加载，压紧力精度可达0.1%以内。
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1.一种改良的肖氏硬度机，其特征在于：包括：双层机架，所述双层机架包括上层平台和下层平台，所述上层平台上方设有n形架台和高度测量组件；
2.如权利要求1所述的一种改良的肖氏硬度机，其特征在于：所述冲头抓放组件，包括：位移微调平台和夹头，所述夹头连接所述位移微调平台，所述位移微调平台设于所述n形架台上，所述夹头位于所述冲头导向组件的中心上方。
3.如权利要求2所述的一种改良的肖氏硬度机，其特征在于：所述夹头采用气缸夹爪。
4.如权利要求2所述的一种改良的肖氏硬度机，其特征在于：所述夹头采用压电陶瓷促动器。
5.如权利要求1所述的一种改良的肖氏硬度机，其特征在于：所述硬度块压紧组件，包括：一对压紧板、一对拉杆、拉压向力传感器、电缸、第二伺服电机；
【技术特征摘要】
1.一种改良的肖氏硬度机，其特征在于：包括：双层机架，所述双层机架包括上层平台和下层平台，所述上层平台上方设有n形架台和高度测量组件；
2.如权利要求1所述的一种改良的肖氏硬度机，其特征在于：所述冲头抓放组件，包括：位移微调平台和夹头，所述夹头连接所述位移微调平台，所述位移微调平台设于所述n形架台上，所述夹头位于所述冲头导向组件的中心上...
【专利技术属性】
技术研发人员：阙鹏峰，
申请(专利权)人：福建省计量科学研究院福建省眼镜质量检验站，
类型：发明
国别省市：
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