CN209910636U - 一种适用于棒材和管材的触针式表面粗糙度测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于棒材和管材的触针式表面粗糙度测量装置，包括操作平台、夹持机构、升降平台机构和触针式表面粗糙度测量仪，待测试样为管材试样或棒材试样，夹持机构包括矩形固定台、两个滑动安装在矩形固定台上的V型块和用于压紧待测试样的压紧组件，矩形固定台的长度方向上开设有燕尾槽，V型块的底端设置有与燕尾槽相配合的燕尾块，升降平台机构包括水平安装板和升降机，水平安装板上开设有矩形安装槽，矩形安装槽的中心线和燕尾槽的中心线相平行且位于同一个竖直平面内。本实用新型能够实现对不同规格、不同长度的管材或棒材的表面粗糙度的测量，解决了管材或棒材的表面粗糙度无法采用触针式表面粗糙度测量仪进行测量的问题。

Description

一种适用于棒材和管材的触针式表面粗糙度测量装置

技术领域

本实用新型属于棒材和管材表面粗糙度检测技术领域，具体涉及一种适用于棒材和管材的触针式表面粗糙度测量装置。

背景技术

对于棒材和管材试样，表面粗糙度是其重要检测指标，表面粗糙度数值的大小直接影响材料的耐磨性、密封性、疲劳强度、使用寿命等。根据GB/T 1031-2009《产品几何技术规范(GPS)表面结构轮廓法表面粗糙度参数及其数值》、GB/T 3505-2009《产品几何技术规范(GPS)表面结构轮廓法术语、定义及表面结构参数》和GB/T2523-2008《冷轧金属薄板(带)表面粗糙度和峰值数的测量方法》中对表面粗糙度的测量要求，可以发现待测试样都是板材试样，对于管材和棒材这种圆形试样没有明确要求。触针式表面粗糙度仪测量棒材和管材试样时，存在试样难固定，测量过程中试样容易晃动，触针与试样表面接触不满足要求，不能保证粗糙度仪触针探头测试过程中探头前进跟后退方向与样品轴线方向同轴等问题，会影响试验结果的准确性。因此需要一种操作简单，适应性强，稳定性好，准确性高的检测装置，满足管材和棒材表面粗糙度的检测的需求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种适用于棒材和管材的触针式表面粗糙度测量装置，其结构简单、设计合理，能够实现对不同规格、不同长度的管材或棒材的表面粗糙度的测量，解决了管材或棒材的表面粗糙度无法采用触针式表面粗糙度测量仪进行测量的问题，拓宽了触针式表面粗糙度测量仪的应用范围，便于推广应用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种适用于棒材和管材的触针式表面粗糙度测量装置，其特征在于：包括操作平台、设置在所述操作平台上用于夹持待测试样的夹持机构、安装在所述所述操作平台上的升降平台机构和固定安装在所述升降平台机构上的触针式表面粗糙度测量仪，所述待测试样为管材试样或棒材试样，所述夹持机构包括固定安装在所述操作平台上的矩形固定台、两个滑动安装在所述矩形固定台上的V型块和安装在所述矩形固定台上用于压紧所述待测试样的压紧组件，所述矩形固定台的长度方向上开设有燕尾槽，所述V型块的底端设置有与所述燕尾槽相配合的燕尾块，所述压紧组件包括固定安装在所述矩形固定台上的竖直杆、安装在所述竖直杆顶端的水平杆和竖直贯通安装在所述水平杆上的螺纹杆，所述螺纹杆的底端固定安装有压紧块，所述压紧块的底面为弧形面，所述升降平台机构包括与所述操作平台平行布设的水平安装板和设置在所述水平安装板的下方用于带动所述水平安装板上下移动的升降机，所述水平安装板上开设有供所述触针式表面粗糙度测量仪安装的矩形安装槽，所述矩形安装槽的中心线和所述燕尾槽的中心线相平行且位于同一个竖直平面内。

上述的一种适用于棒材和管材的触针式表面粗糙度测量装置，其特征在于：所述水平安装板与所述操作平台之间设置有竖向导向杆。

上述的一种适用于棒材和管材的触针式表面粗糙度测量装置，其特征在于：所述升降机为涡轮蜗杆升降机。

上述的一种适用于棒材和管材的触针式表面粗糙度测量装置，其特征在于：所述螺纹杆的顶端设置有盘状操作手柄。

上述的一种适用于棒材和管材的触针式表面粗糙度测量装置，其特征在于：所述操作平台的下方设置有四个支腿，所述支腿的底部设置有螺纹调节支撑。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型通过在操作平台上设置用于夹持待测试样的夹持机构，在操作平台上设置升降平台机构，在升降平台机构上安装触针式表面粗糙度测量仪，操作平台能够起到支撑夹持机构和升降平台机构的作用，升降平台机构不仅能够起到支撑触针式表面粗糙度测量仪的作用，而且能够带动触针式表面粗糙度测量仪在竖直方向进行升降移动，实际使用时，由夹持机构实现对待测试样的定位和固定，使待测试样在进行表面粗糙度检测时，保持水平静止的状态，将触针式表面粗糙度测量仪的机座结构固定安装在升降平台机构上，触针式表面粗糙度测量仪的触针位移传感器通过锐利触针感受被测表面的几何形状变化，并转化成电信号，该电信号经过放大和处理，转换成数字信号，计算机对原始轮廓进行数字滤波，分离出表面粗糙度并计算表面粗糙度值，待测试样为管材试样或棒材试样，解决了管材或棒材的表面粗糙度无法采用触针式表面粗糙度测量仪进行测量的问题，拓宽了触针式表面粗糙度测量仪的应用范围，便于推广应用。

2、本实用新型夹持机构包括矩形固定台、V型块和压紧组件，矩形固定台的长度方向上开设有燕尾槽，V型块的底端设置有与燕尾槽相配合的燕尾块，通过燕尾块和燕尾槽相配合，使V型块能够沿着矩形固定台的长度方向滑动，连接可靠，滑动灵活；通过在矩形固定台上滑动安装两个V型块，通过调整两个V型块之间的水平距离，能够实现对不同长度的待测试样的表面粗糙度的测量。

3、本实用新型压紧组件包括竖直杆、水平杆和螺纹杆，竖直杆固定安装在矩形固定台上，水平杆安装在竖直杆的顶端，螺纹杆竖直贯通安装在水平杆上，螺纹杆的底端固定安装有压紧块，实际使用时，竖直杆和水平杆主要起到支撑螺纹杆的作用，当待测试样水平放置在两个V型块上之后，操作人员手动旋拧螺纹杆，使压紧块压紧在待测试样上，当压紧块的底面为弧形面时，能够提高压紧块压紧待测试样的稳定性和可靠性，不会发生待测试样滑脱或倾斜的现象，使用效果好。

4、本实用新型结构简单、设计合理，制造成本低，便于推广应用。

综上所述，本实用新型结构简单、设计合理，能够实现对不同规格、不同长度的管材或棒材的表面粗糙度的测量，解决了管材或棒材的表面粗糙度无法采用触针式表面粗糙度测量仪进行测量的问题，拓宽了触针式表面粗糙度测量仪的应用范围，便于推广应用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型V型块的结构示意图。

图3为本实用新型棒材测量点的布设示意图。

图4为本实用新型管材测量点的布设示意图。

附图标记说明:

1—操作平台； 1-1—支腿； 1-1-1—螺纹调节支撑；

2—矩形固定台； 2-1—燕尾槽； 3—V型块；

3-1—燕尾块； 4—竖直杆； 5—水平杆；

6—螺纹杆； 6-1—压紧块； 6-2—盘状操作手柄；

7-1—棒材试样； 7-2—管材试样；

8—触针式表面粗糙度测量仪； 8-1—触针位移传感器；

9—水平安装板； 9-1—矩形安装槽； 10—竖向导向杆；

11—涡轮蜗杆升降机。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型包括操作平台1、设置在所述操作平台1上用于夹持待测试样的夹持机构、安装在所述所述操作平台1上的升降平台机构和固定安装在所述升降平台机构上的触针式表面粗糙度测量仪8，所述待测试样为棒材试样7-1或管材试样7-2，所述夹持机构包括固定安装在所述操作平台1上的矩形固定台2、两个滑动安装在所述矩形固定台2上的V型块3和安装在所述矩形固定台2上用于压紧所述待测试样的压紧组件，所述矩形固定台2的长度方向上开设有燕尾槽2-1，所述V型块3的底端设置有与所述燕尾槽2-1相配合的燕尾块3-1，所述压紧组件包括固定安装在所述矩形固定台2上的竖直杆4、安装在所述竖直杆4顶端的水平杆5和竖直贯通安装在所述水平杆5上的螺纹杆6，所述螺纹杆6的底端固定安装有压紧块6-1，所述压紧块6-1的底面为弧形面，所述升降平台机构包括与所述操作平台1平行布设的水平安装板9和设置在所述水平安装板9的下方用于带动所述水平安装板9上下移动的升降机，所述水平安装板9上开设有供所述触针式表面粗糙度测量仪8安装的矩形安装槽9-1，所述矩形安装槽9-1的中心线和所述燕尾槽2-1的中心线相平行且位于同一个竖直平面内。

本实施例中，通过在操作平台1上设置用于夹持待测试样的夹持机构，在操作平台1上设置升降平台机构，在升降平台机构上安装触针式表面粗糙度测量仪8，操作平台1能够起到支撑夹持机构和升降平台机构的作用，升降平台机构不仅能够起到支撑触针式表面粗糙度测量仪8的作用，而且能够带动触针式表面粗糙度测量仪8在竖直方向进行升降移动，所述待测试样为棒材试样7-1或管材试样7-2，实际使用时，由夹持机构实现对棒材试样7-1或管材试样7-2的定位和固定，使棒材试样7-1或管材试样7-2在进行表面粗糙度检测时，保持水平静止的状态，将触针式表面粗糙度测量仪8的机座结构固定安装在升降平台机构上，触针式表面粗糙度测量仪8的触针位移传感器8-1通过锐利触针感受棒材试样7-1或管材试样7-2被测表面的几何形状变化，并转化成电信号，该电信号经过放大和处理，转换成数字信号，计算机对原始轮廓进行数字滤波，分离出表面粗糙度并计算得出棒材试样7-1或管材试样7-2的表面粗糙度值，解决了棒材试样7-1或管材试样7-2的表面粗糙度无法采用触针式表面粗糙度测量仪8进行测量的问题，拓宽了触针式表面粗糙度测量仪8的应用范围，便于推广应用。

本实施例中，所述夹持机构包括矩形固定台2、V型块3和压紧组件，所述矩形固定台2的长度方向上开设有燕尾槽2-1，所述V型块3的底端设置有与所述燕尾槽2-1相配合的燕尾块3-1，通过燕尾块3-1和燕尾槽2-1相配合，使V型块3能够沿着矩形固定台2的长度方向滑动，连接可靠，滑动灵活；通过在矩形固定台2上滑动安装两个V型块3，即通过调整两个V型块3之间的水平距离，能够实现对不同长度的棒材试样7-1或管材试样7-2的表面粗糙度的测量；

本实施例中，所述压紧组件包括竖直杆4、水平杆5和螺纹杆6，竖直杆4固定安装在所述矩形固定台2上，水平杆5安装在所述竖直杆4的顶端，螺纹杆6竖直贯通安装在所述水平杆5上，所述螺纹杆6的底端固定安装有压紧块6-1，实际使用时，竖直杆4和水平杆5主要起到支撑螺纹杆6的作用，当棒材试样7-1或管材试样7-2水平放置在两个V型块3上之后，操作人员手动旋拧螺纹杆6，使压紧块6-1压紧在棒材试样7-1或管材试样7-2上，当压紧块6-1的底面为弧形面时，能够提高压紧块6-1压紧棒材试样7-1或管材试样7-2的稳定性和可靠性，不会发生棒材试样7-1或管材试样7-2滑脱或倾斜的现象，使用效果好。

本实施例中，所述升降平台机构包括水平安装板9和设置在所述水平安装板9的下方用于带动所述水平安装板9上下移动的升降机，水平安装板9与操作平台1相平行，所述水平安装板9上开设有供所述触针式表面粗糙度测量仪8安装的矩形安装槽9-1，实际使用时，触针式表面粗糙度测量仪8通过紧固件固定安装在矩形安装槽9-1内，当升降机带动水平安装板9上下移动时，触针式表面粗糙度测量仪8也随着水平安装板9上下移动，即能够调整触针式表面粗糙度测量仪8与两个V型块3底部之间的垂直距离，使本触针式表面粗糙度测量装置能够实现对不同规格的棒材试样7-1或管材试样7-2的表面粗糙度的测量。

本实施例中，通过限定矩形安装槽9-1的中心线和所述燕尾槽2-1的中心线相平行且位于同一个竖直平面内，即能够限定触针式表面粗糙度测量仪8的触针位移传感器8-1与棒材试样7-1或管材试样7-2在水平方向上的位置关系，在测量的过程中，能够使限定触针式表面粗糙度测量仪8的触针位移传感器8-1始终位于经过棒材试样7-1或管材试样7-2轴线的竖直平面内，保证触针式表面粗糙度测量仪8的测量精度，使用效果好。

如图1所示，本实施例中，所述水平安装板9与所述操作平台1之间设置有竖向导向杆10。

本实施例中，通过在水平安装板9与操作平台1之间设置竖向导向杆10，在升降机带动水平安装板9上下移动的过程中，能够对水平安装板9进行导向，能够保证水平安装板9在上下移动时的平稳性，提高了水平安装板9上下移动的运动精度。

本实施例中，所述升降机为涡轮蜗杆升降机11。

实际使用时，涡轮蜗杆升降机11既可以采用手动，也可以采用电动，操作方式简单，传动平稳。

本实施例中，所述螺纹杆6的顶端设置有盘状操作手柄6-2，实际使用时，提高了操作人员操作的便捷性和舒适性。

本实施例中，所述操作平台1的下方设置有四个支腿1-1，所述支腿1-1的底部设置有螺纹调节支撑1-1-1。

本实施例中，通过在操作平台1的下方设置有四个支腿1-1，形成便于操作人员进行测量操作的实验桌的结构，并通过在支腿1-1的底部设置螺纹调节支撑1-1-1，使支腿1-1的长度可调，从而保证操作平台1的水平度和稳定性，使用效果好。

实际使用时，如图3所示，当待测试样为棒材试样7-1时，首先，需要在棒材试样7-1上标记多个测量点，棒材试样7-1上标记的测量点的数量有四个，四个测量点沿着棒材试样7-1的圆周方向均匀布设，并对四个测量点进行编号，如测量点a、测量点b、测量点c和测量点d；其次，将已标记测量点的棒材试样7-1放置在两个V型块3上，并手动旋拧盘状操作手柄6-2，使螺纹杆6带动压紧块6-1压紧在已标记测点的棒材试样7-1的中部；接着，由涡轮蜗杆升降机11带动水平安装板9上下移动，使触针式表面粗糙度测量仪8的触针位移传感器8-1位于已标记测量点的棒材试样7-1的上方，由于触针位移传感器8-1铰接在触针式表面粗糙度测量仪8上，触针位移传感器8-1可以绕着铰接轴向上偏转90°，也可以绕着铰接轴向下偏转90°，因此，可以手动偏转触针位移传感器8-1使触针位移传感器8-1的端部搭接在测量点a上，之后，再通过涡轮蜗杆升降机11调整水平安装板9的高度，直至触针位移传感器8-1处于水平状态；最后，启动触针式表面粗糙度测量仪8，手动转动棒材试样7-1，依次完成对测量点a处的表面粗糙度的测量、测量点b处的表面粗糙度的测量、测量点c处的表面粗糙度的测量和测量点d处的表面粗糙度的测量，并将测量得到的测量点a处的表面粗糙度值、测量点b处的表面粗糙度值、测量点c处的表面粗糙度值和测量点d处的表面粗糙度值取平均值作为棒材试样7-1的表面粗糙度值，操作方法简单，能够保证棒材试样7-1表面粗糙度测量的准确性，便于推广应用。

本实施例中，如图4所示，当待测试样为管材试样7-2时，利用本测量装置对管材试样7-2的外壁和管材试样7-2的内壁均进行粗糙度测量的测量方法包括以下步骤：

步骤一、需要在管材试样7-2的外壁上和管材试样7-2的内壁上均标记多个测量点，管材试样7-2的外壁上标记的测量点的数量和管材试样7-2的内壁上标记的测量点的数量均为四个，四个位于管材试样7-2的外壁上的测量点分别为测量点A、测量点B、测量点C和测量点D,测量点A、测量点B、测量点C和测量点沿着管材试样7-2的外壁均匀分布；四个位于管材试样7-2的内壁上的测量点分别为测量点E、测量点F、测量点G和测量点H,测量点E、测量点F、测量点G和测量点H沿着管材试样7-2的内壁均匀分布；

步骤二、将已标记测量点的管材试样7-2放置在两个V型块3上，并手动旋拧盘状操作手柄6-2，使螺纹杆6带动压紧块6-1压紧在已标记测量点的管材试样7-2的中部；

步骤三、按照对棒材试样7-1表面粗糙度进行测量的方法对管材试样7-2外壁的表面粗糙度进行测量，具体操作过程包括：首先，由涡轮蜗杆升降机11带动水平安装板9移动，使触针式表面粗糙度测量仪8的触针位移传感器8-1位于已标记测量点的管材试样7-2的上方，并手动偏转触针位移传感器8-1使触针位移传感器8-1的端部搭接在管材试样7-2的外壁上，之后，再通过涡轮蜗杆升降机11调整水平安装板9的高度，直至触针位移传感器8-1处于水平状态；最后，启动触针式表面粗糙度测量仪8，手动转动管材试样7-2，依次完成对测量点A处的表面粗糙度的测量、对测量点B处的表面粗糙度的测量、对测量点C处的表面粗糙度的测量和对测量点D处的表面粗糙度的测量，并将测量得到的测量点A处的表面粗糙度值、测量点B处的表面粗糙度值、测量点C处的表面粗糙度值和测量点D处的表面粗糙度值取平均值作为管材试样7-2的外壁的表面粗糙度值；

步骤四、手动旋拧盘状操作手柄6-2，由螺纹杆6带动压紧块6-1逐渐远离已标记测量点的管材试样7-2，沿着燕尾槽2-1的长度方向将管材试样7-2向远离触针位移传感器8-1一侧移动3mm-5mm，再启动涡轮蜗杆升降机11，由涡轮蜗杆升降机11带动水平安装板9向下移动，水平安装板9向下移动的距离等于管材试样7-2的内径和管材试样7-2壁厚之和，之后，沿着燕尾槽2-1的长度方向将管材试样7-2向靠近触针位移传感器8-1一侧移动，使触针位移传感器8-1搭接在已标记测量点的管材试样7-2的内壁上，实际使用时，当触针位移传感器8-1处于倾斜状态时，还需要通过涡轮蜗杆升降机11调整水平安装板9的高度，直至触针位移传感器8-1处于水平状态；启动触针式表面粗糙度测量仪8，手动转动管材试样7-2，依次完成对测量点E处的表面粗糙度的测量、对测量点F处的表面粗糙度的测量、对测量点G处的表面粗糙度的测量和对测量点H处的表面粗糙度的测量，并将测量得到的测量点E处的表面粗糙度值、测量点F处的表面粗糙度值、测量点G处的表面粗糙度值和测量点H处的表面粗糙度值取平均值作为管材试样7-2的内壁的表面粗糙度值。

实际使用时，本测量装置能够满足对不同规格的棒材试样7-1或管材试样7-2进行表面粗糙度测量的要求，只需要通过涡轮蜗杆升降机11调整水平安装板9的竖直高度，操作方便，测量精度高，便于推广应用。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (5)

1.一种适用于棒材和管材的触针式表面粗糙度测量装置，其特征在于：包括操作平台(1)、设置在所述操作平台(1)上用于夹持待测试样的夹持机构、安装在所述操作平台(1)上的升降平台机构和固定安装在所述升降平台机构上的触针式表面粗糙度测量仪(8)，所述待测试样为棒材试样(7-1)或管材试样(7-2)，所述夹持机构包括固定安装在所述操作平台(1)上的矩形固定台(2)、两个滑动安装在所述矩形固定台(2)上的V型块(3)和安装在所述矩形固定台(2)上用于压紧所述待测试样的压紧组件，所述矩形固定台(2)的长度方向上开设有燕尾槽(2-1)，所述V型块(3)的底端设置有与所述燕尾槽(2-1)相配合的燕尾块(3-1)，所述压紧组件包括固定安装在所述矩形固定台(2)上的竖直杆(4)、安装在所述竖直杆(4)顶端的水平杆(5)和竖直贯通安装在所述水平杆(5)上的螺纹杆(6)，所述螺纹杆(6)的底端固定安装有压紧块(6-1)，所述压紧块(6-1)的底面为弧形面，所述升降平台机构包括与所述操作平台(1)平行布设的水平安装板(9)和设置在所述水平安装板(9)的下方用于带动所述水平安装板(9)上下移动的升降机，所述水平安装板(9)上开设有供所述触针式表面粗糙度测量仪(8)安装的矩形安装槽(9-1)，所述矩形安装槽(9-1)的中心线和所述燕尾槽(2-1)的中心线相平行且位于同一个竖直平面内。

2.按照权利要求1所述的一种适用于棒材和管材的触针式表面粗糙度测量装置，其特征在于：所述水平安装板(9)与所述操作平台(1)之间设置有竖向导向杆(10)。

3.按照权利要求2所述的一种适用于棒材和管材的触针式表面粗糙度测量装置，其特征在于：所述升降机为涡轮蜗杆升降机(11)。

4.按照权利要求2所述的一种适用于棒材和管材的触针式表面粗糙度测量装置，其特征在于：所述螺纹杆(6)的顶端设置有盘状操作手柄(6-2)。

5.按照权利要求2所述的一种适用于棒材和管材的触针式表面粗糙度测量装置，其特征在于：所述操作平台(1)的下方设置有四个支腿(1-1)，所述支腿(1-1)的底部设置有螺纹调节支撑(1-1-1)。

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