里氏硬度计机械手

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2024-03-12 17:17:02

权利要求书： 1.一种里氏硬度计机械手，其特征在于，所述里氏硬度计机械手包括里式硬度计(3)以及依次连接的安装支架(1)和连接板(2)，里式硬度计(3)呈直立状态，里式硬度计(3)从上向下依次穿过安装支架(1)和连接板(2)，里式硬度计(3)与安装支架(1)连接固定，里式硬度计(3)和连接板(2)之间形成环形间隙(24)，里式硬度计(3)的下部通过弹性复位部件(4)与连接板(2)连接，安装支架(1)上设有加载机构(5)和触发机构(6)，安装支架(1)和连接板(2)之间设有复位引导结构(7)，当里式硬度计(3)的下端压在待测物体(8)的表面时，里式硬度计(3)和安装支架(1)能够相对于连接板(2)同步向上移动，里式硬度计(3)的轴线能够与待测物体(8)的表面垂直；当里式硬度计(3)脱离待测物体(8)时，弹性复位部件(4)和复位引导结构(7)能够使里式硬度计(3)和安装支架(1)相对于连接板(2)恢复原位。

2.根据权利要求1所述的里氏硬度计机械手，其特征在于，复位引导结构(7)含有凸块(71)和凹槽(72)，凸块(71)和凹槽(72)能够匹配插接，凸块(71)固定于连接板(2)上，凹槽(72)位于安装支架(1)内。

3.根据权利要求2所述的里氏硬度计机械手，其特征在于，凸块(71)含有与凹槽(72)匹配插接的插入部(73)，沿从上向下的方向，插入部(73)的横截面积逐渐增大。

4.根据权利要求1所述的里氏硬度计机械手，其特征在于，复位引导结构(7)含有凸块(71)和凹槽(72)，凸块(71)和凹槽(72)能够匹配插接，凸块(71)固定于安装支架(1)上，凹槽(72)位于连接板(2)内。

5.根据权利要求4所述的里氏硬度计机械手，其特征在于，凸块(71)含有与凹槽(72)匹配插接的插入部(73)，沿从上向下的方向，插入部(73)的横截面积逐渐减小。

6.根据权利要求3或5所述的里氏硬度计机械手，其特征在于，复位引导结构(7)位于安装支架(1)和连接板(2)的前后两侧，插入部(73)呈三角形板状结构或圆锥形结构。

7.根据权利要求3或5所述的里氏硬度计机械手，其特征在于，当里式硬度计(3)的下端压在待测物体(8)的表面，并且里式硬度计(3)和安装支架(1)相对于连接板(2)同步向上移动时，插入部(73)的一部分位于凹槽(72)内，插入部(73)和凹槽(72)之间存在间距。

8.根据权利要求1所述的里氏硬度计机械手，其特征在于，安装支架(1)含有含上下连接的支架立柱(11)和支架横板(12)，连接板(2)含上下连接的连接立板(21)和连接横板(22)，支架横板(12)和连接横板(22)上下层叠连接，复位引导结构(7)位于支架横板(12)和连接横板(22)之间。

9.根据权利要求8所述的里氏硬度计机械手，其特征在于，加载机构(5)含有从上向下依次连接的加载气缸(51)、连接架(52)、连接横杆(53)和导向立柱(54)，加载气缸(51)固定于支架立柱(11)的上部，加载气缸(51)的活塞杆通过连接架(52)与连接横杆(53)的一端连接，支架立柱(11)内设有纵向通槽(13)，连接横杆(53)穿过纵向通槽(13)，里式硬度计(3)含有加载弹簧(32)，连接横杆(53)的一端与加载弹簧(32)的上部连接，导向立柱(54)穿过连接横杆(53)，导向立柱(54)与连接横杆(53)过渡配合或间隙配合，连接横杆(53)和支架横板(12)之间连接有导向复位弹簧(55)，导向复位弹簧(55)套设于导向立柱(54)外，加载气缸(51)能够依次通过连接架(52)和连接横杆(53)使加载弹簧(32)的上部向下移动。

10.根据权利要求8所述的里氏硬度计机械手，其特征在于，连接横板(22)内设有安装通孔(23)，里式硬度计(3)含有硬度计本体(34)，硬度计本体(34)穿过安装通孔(23)，硬度计本体(34)的轴线与安装通孔(23)的轴线重合，环形间隙(24)位于里式硬度计(3)和安装通孔(23)之间，里式硬度计(3)的下端设有支撑环(31)，弹性复位部件(4)为弹簧，弹性复位部件(4)套设于里式硬度计(3)外，弹性复位部件(4)的上下两端分别与连接横板(22)和支撑环(31)连接，触发机构(6)为触发气缸，触发机构(6)固定于支架立柱(11)上，触发机构(6)位于里式硬度计(3)的上方，触发机构(6)的活塞杆能够按压里式硬度计(3)的上端的触发开关(33)。

说明书：里氏硬度计机械手技术领域[0001] 本实用新型涉及硬度测量仪器技术领域，具体的是一种里氏硬度计机械手。背景技术[0002] 里氏硬度检测技术广泛应用于金属材料的硬度测试，主要以手持里氏硬度计检测为主，但是由于在使用里氏硬度计测量的过程中，需要有多个手动操作步骤，因此手持操作受到操作人员的影响较大，测量结果的精度不够理想。实用新型内容

[0003] 为了解决上述人工操作里氏硬度计而导致的测量精度低的问题，本实用新型提供了一种里氏硬度计机械手，所述里氏硬度计机械手可实现里氏硬度计的自动测量，另外所述里氏硬度计机械手结构简单、可靠性高，在被测面有少许倾斜的情况下仍然可以准确测量。[0004] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：[0005] 一种里氏硬度计机械手，包括里式硬度计以及依次连接的安装支架和连接板，里式硬度计呈直立状态，里式硬度计从上向下依次穿过安装支架和连接板，里式硬度计与安装支架连接固定，里式硬度计和连接板之间形成环形间隙，里式硬度计的下部通过弹性复位部件与连接板连接，安装支架上设有加载机构和触发机构，安装支架和连接板之间设有复位引导结构，当里式硬度计的下端压在待测物体的表面时，里式硬度计和安装支架能够相对于连接板同步向上移动，里式硬度计的轴线能够与待测物体的表面垂直；当里式硬度计脱离待测物体时，弹性复位部件和复位引导结构能够使里式硬度计和安装支架相对于连接板恢复原位。[0006] 复位引导结构含有凸块和凹槽，凸块和凹槽能够匹配插接，凸块固定于连接板上，凹槽位于安装支架内。[0007] 凸块含有与凹槽匹配插接的插入部，沿从上向下的方向，插入部的横截面积逐渐增大。[0008] 复位引导结构含有凸块和凹槽，凸块和凹槽能够匹配插接，凸块固定于安装支架上，凹槽位于连接板内。[0009] 凸块含有与凹槽匹配插接的插入部，沿从上向下的方向，插入部的横截面积逐渐减小。[0010] 复位引导结构位于安装支架和连接板的前后两侧，插入部呈三角形板状结构或圆锥形结构。[0011] 当里式硬度计的下端压在待测物体的表面，并且里式硬度计和安装支架相对于连接板同步向上移动时，插入部的一部分位于凹槽内，插入部和凹槽之间存在间距。[0012] 安装支架含有含上下连接的支架立柱和支架横板，连接板含上下连接的连接立板和连接横板，支架横板和连接横板上下层叠连接，复位引导结构位于支架横板和连接横板之间。[0013] 加载机构含有从上向下依次连接的加载气缸、连接架、连接横杆和导向立柱，加载气缸固定于支架立柱的上部，加载气缸的活塞杆通过连接架与连接横杆的一端连接，支架立柱内设有纵向通槽，连接横杆穿过纵向通槽，里式硬度计含有加载弹簧，连接横杆的一端与加载弹簧的上部连接，导向立柱穿过连接横杆，导向立柱与连接横杆过渡配合或间隙配合，连接横杆和支架横板之间连接有导向复位弹簧，导向复位弹簧套设于导向立柱外，加载气缸能够依次通过连接架和连接横杆使加载弹簧的上部向下移动。[0014] 连接横板内设有安装通孔，里式硬度计含有硬度计本体，硬度计本体穿过安装通孔，硬度计本体的轴线与安装通孔的轴线重合，环形间隙位于里式硬度计和安装通孔之间，里式硬度计的下端设有支撑环，弹性复位部件为弹簧，弹性复位部件套设于里式硬度计外，弹性复位部件的上下两端分别与连接横板和支撑环连接，触发机构为触发气缸，触发机构固定于支架立柱上，触发机构位于里式硬度计的上方，触发机构的活塞杆能够按压里式硬度计的上端的触发开关。[0015] 本实用新型的有益效果是：所述里氏硬度计机械手可实现里氏硬度计的自动测量，另外所述里氏硬度计机械手结构简单、可靠性高，在被测面有少许倾斜的情况下仍然可以准确测量。附图说明[0016] 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。[0017] 图1是本实用新型所述里氏硬度计机械手的示意图。[0018] 图2是安装支架的示意图。[0019] 图3是连接板的示意图。[0020] 图4是连接横板部位的横截面的示意图。[0021] 图5是支架横板脱离连接横板的示意图。[0022] 附图标记说明如下：[0023] 1、安装支架；2、连接板；3、里式硬度计；4、弹性复位部件；5、加载机构；6、触发机构；7、复位引导结构；8、待测物体；[0024] 11、支架立柱；12、支架横板；13、纵向通槽；[0025] 21、连接立板；22、连接横板；23、安装通孔；24、环形间隙；[0026] 31、支撑环；32、加载弹簧；33、触发开关；34、硬度计本体；[0027] 51、加载气缸；52、连接架；53、连接横杆；54、导向立柱；55、导向复位弹簧；71、凸块；72、凹槽；73、插入部。具体实施方式[0028] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。[0029] 一种里氏硬度计机械手，包括里式硬度计3以及依次连接的安装支架1和连接板2，里式硬度计3呈直立状态，里式硬度计3从上向下依次穿过安装支架1和连接板2，里式硬度计3与安装支架1连接固定为一体，里式硬度计3和连接板2之间形成环形间隙24，里式硬度计3的下部通过弹性复位部件4与连接板2连接，安装支架1上设有加载机构5和触发机构6，安装支架1和连接板2之间设有复位引导结构7，当里式硬度计3的下端压在待测物体8的表面时，里式硬度计3和安装支架1能够相对于连接板2同步向上移动，安装支架1脱离连接板2，里式硬度计3的轴线能够与待测物体8的表面垂直；当里式硬度计3脱离待测物体8时，弹性复位部件4和复位引导结构7能够使里式硬度计3和安装支架1相对于连接板2恢复原位，如图1至图4所示。

[0030] 安装支架1的作用在于安装里式硬度计3、加载机构5和触发机构6。连接板2的作用在于使所述里氏硬度计机械手与其它装置连接，可以实现所述里氏硬度计机械手的整体移动。加载机构5的作用在于实现里氏硬度的加载操作。触发机构6的作用在于实现里氏硬度的触发操作。弹性复位部件4的作用在于给里式硬度计3和安装支架1恢复原位提供动力。复位引导结构7的作用在于引导里式硬度计3和安装支架1精确地恢复原位。[0031] 环形间隙24的作用在于，当里式硬度计3的下端压在待测物体8的表面时，如果里式硬度计3的轴线(即硬度计本体34的轴线)与待测物体8的表面不垂直时，安装支架1脱离连接板2后，里式硬度计3将不会收到约束，里式硬度计3可以倾斜一定的角度，从而使里式硬度计3的轴线与待测物体8的表面垂直，即实现里式硬度计3的位置自适应调节，从而提高里式硬度计3的测量精度。[0032] 在本实施例中，复位引导结构7含有凸块71和凹槽72，凸块71和凹槽72能够匹配插接，凸块71固定于连接板2上，凹槽72位于安装支架1内。凸块71含有与凹槽72匹配插接的插入部73，沿从上向下的方向，插入部73的横截面积逐渐增大，如图2和图3所示。[0033] 或者也可以采用，复位引导结构7含有凸块71和凹槽72，凸块71和凹槽72能够匹配插接，凸块71固定于安装支架1上，凹槽72位于连接板2内。凸块71含有与凹槽72匹配插接的插入部73，沿从上向下的方向，插入部73的横截面积逐渐减小。[0034] 在本实施例中，复位引导结构7位于安装支架1和连接板2的前后两侧，插入部73可以呈三角形板状结构，凸块71整体呈菱形板状结构，插入部73为凸块71的一部分，凸块71的另一部分可以固定嵌入安装支架1或连接板2内。或者，插入部73可以为圆锥形结构。[0035] 在本实施例中，当里式硬度计3的下端压在待测物体8的表面，并且里式硬度计3和安装支架1相对于连接板2同步向上移动时，安装支架1脱离连接板2，插入部73不会完全脱离凹槽72，即插入部73的一部分仍然位于凹槽72内，插入部73和凹槽72之间存在间距，所述间距的大小可以根据需要而定。[0036] 在本实施例中，安装支架1呈倒T形结构，安装支架1含有含上下连接的支架立柱11和支架横板12，连接板2呈L形结构，连接板2含上下连接的连接立板21和连接横板22，支架横板12和连接横板22上下层叠连接，复位引导结构7位于支架横板12和连接横板22之间。[0037] 复位引导结构7含有凸块71和凹槽72，凸块71固定于连接板2的连接横板22上，凹槽72位于安装支架1的支架横板12内，凸块71与连接横板22之间可以采用焊接或螺钉连接。或者，凸块71固定于安装支架1的支架横板12上，凹槽72位于连接板2的连接横板22内，凸块

71与支架横板12之间可以采用焊接或螺钉连接。

[0038] 里式硬度计3为现有技术产品，里式硬度计3含有支撑环31、加载弹簧32、触发开关33和硬度计本体34，里式硬度计3可以含有或不含有加载套。里式硬度计3的硬度计本体34与安装支架1连接固定为一体，硬度计本体34与安装支架1之间不会有相对的移动或转动。

[0039] 在本实施例中，加载机构5含有从上向下依次连接的加载气缸51、连接架52、连接横杆53和导向立柱54，加载气缸51固定于支架立柱11的上部，加载气缸51的活塞杆通过连接架52与连接横杆53的右端连接固定，连接架52呈倒U形结构，支架立柱11内设有纵向通槽13，连接横杆53沿左右方向延伸，连接横杆53穿过纵向通槽13，连接横杆53的左端与里式硬度计3的加载弹簧32的上部连接，导向立柱54穿过连接横杆53，导向立柱54与连接横杆53过渡配合或间隙配合，连接横杆53和支架横板12之间连接有导向复位弹簧55，导向复位弹簧

55套设于导向立柱54外，导向立柱54的下端与支架横板12连接固定。

[0040] 在本实施例中，加载气缸51、连接架52、导向立柱54和导向复位弹簧55均位于支架立柱11的右侧，触发机构6位于支架立柱11的左侧，加载气缸51能够依次通过连接架52和连接横杆53使加载弹簧32的上部向下移动，加载弹簧32的上部向下移动可以使硬度计本体34下部内的测量头向下移动。另外，当里式硬度计3含有加载套时，连接横杆53的左端与里式硬度计3的加载套连接，当里式硬度计3不含有加载套时，连接横杆53的左端与里式硬度计3的加载弹簧32的上部连接，如图1所示。[0041] 在本实施例中，连接横板22内设有安装通孔23，安装通孔23的轴线呈直立状态，里式硬度计3含有硬度计本体34，硬度计本体34呈直立的杆状结构，硬度计本体34穿过安装通孔23，硬度计本体34的轴线与安装通孔23的轴线重合，环形间隙24位于里式硬度计3与安装通孔23之间，所述环形间隙24的大小可以根据需要而定，里式硬度计3的下端设有支撑环31，弹性复位部件4为弹簧，弹性复位部件4套设于里式硬度计3外，弹性复位部件4的上下两端分别与连接横板22和支撑环31连接固定。

[0042] 在本实施例中，触发机构6为触发气缸，触发机构6固定于支架立柱11上，触发机构6位于里式硬度计3的上方，触发机构6的活塞杆能够按压里式硬度计3的上端的触发开关

33。

[0043] 下面介绍所述里氏硬度计机械手的工作过程。[0044] 步骤1、移动所述里氏硬度计机械手，此时里式硬度计3和安装支架1相对于连接板2位于初始位置(即原位)，即安装支架1的支架横板11与连接板2的连接横板上下层叠连接，如图1所示，将里氏硬度计3的支撑环31的下表面与待测物体8的上表面接触。

[0045] 步骤2、连接板2向下移动，里式硬度计3的下端压在待测物体8的上表面，里式硬度计3和安装支架1相对于连接板2同步向上移动，安装支架1向上脱离连接板2，但插入部73不会完全脱离凹槽72，如图5所述，此时里式硬度计3的轴线(即硬度计本体34的轴线)与待测物体8的表面垂直；[0046] 如果安装通孔23的轴线与待测物体8的上表面垂直，里式硬度计3的轴线与安装通孔23的轴线重合，如果安装通孔23的轴线与待测物体8的上表面不垂直，则里式硬度计3的轴线相对于安装通孔23的轴线倾斜，环形间隙24给里式硬度计3的轴线相对于安装通孔23的轴线倾斜提供活动空间。[0047] 步骤3、加载气缸51依次通过连接架52和连接横杆53使加载弹簧32的上部向下移动，对里氏硬度计3实施加载操作，使里氏硬度计3的测量头向下移动并对待测物体8的上表面施加一定压力，到位后，解除压力，导向复位弹簧55使加载气缸51、连接架52和连接横杆53自动回到原位；

[0048] 步骤4、触发机构6的活塞杆按压里氏硬度计3上端的触发开关33，里氏硬度计3自动完成硬度测量，里氏硬度计3的触发开关返回原位；[0049] 步骤5、移动所述里氏硬度计机械手向上移动，里式硬度计3脱离待测物体8，弹性复位部件4和复位引导结构7能够使里式硬度计3和安装支架1相对于连接板2恢复如图1所示的初始位置(即原位)。[0050] 如果对本实用新型仍有不清楚之处，可以参见中国专利CN215115685U，公开日期2021年12月10日，公开的一种《里氏硬度计机械手》。[0051] 为了便于理解和描述，本实用新型中采用了绝对位置关系进行表述，如无特别说明，其中的方位词“上”表示图1中的上侧方向，方位词“下”表示图1中的下侧方向，“左”表示图1中的左侧方向，方位词“右”表示图1中的右侧方向，方位词“前”表示垂直于图1的纸面并指向纸面内侧的方向，方位词“后”表示垂直于图1的纸面并指向纸面外侧的方向，本实用新型采用了阅读者或使用者的观察视角进行描述，但上述方位词不能理解或解释为是对本实用新型保护范围的限定。[0052] 以上所述，仅为本实用新型的具体实施例，不能以其限定实用新型实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本实用新型中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案、技术方案与技术方案、实施例与实施例之间均可以自由组合使用。