產(chǎn)品特點(diǎn)
1、WHB-3000ZT型轉(zhuǎn)塔式布氏測量頭是一款光機(jī)電高度集成的高科技產(chǎn)品，產(chǎn)品設(shè)有激光測距、試驗(yàn)力加載和壓痕測量三個工位，具有測量速度快、定位精度高、檢測結(jié)果準(zhǔn)確、操作簡單、可靠性高等特點(diǎn)。
2、WHB-3000ZT型轉(zhuǎn)塔式布氏測量頭需要配合外部上位機(jī)帶升降主軸的設(shè)備使用，通過激光測距傳感器與外部上位機(jī)通訊使測量頭停在距工件表面設(shè)定高度，進(jìn)而對工件完成工件識別、試驗(yàn)力加載和壓痕測量的整個測量循環(huán)。
3、WHB-3000ZT型轉(zhuǎn)塔式布氏測量頭采用模塊化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，方便維修及潤滑保養(yǎng)，內(nèi)部安裝有集成化電腦和高度集成化ARM主控板，設(shè)有多種安全保護(hù)功能。
WHB-3000ZT型轉(zhuǎn)塔式布氏測量頭對外配有RJ45、RS485和I/O物理接口，其中RJ45采用MODBUS-TCP通訊協(xié)議，RS485采用MODBUS-RTU通訊協(xié)議。上位機(jī)可對試驗(yàn)條件和合格范圍等進(jìn)行設(shè)定，壓痕圖片可上傳到上位機(jī)供分析、打印。
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主要用途及適用范圍
WHB-3000ZT型轉(zhuǎn)塔式布氏測量頭可用于鑄件、鍛件、鋼材、熱處理工件、有色金屬及其合金的布氏硬度值檢測。
WHB-3000ZT型轉(zhuǎn)塔式布氏測量頭主要用于作為模塊化功能部件設(shè)計(jì)到一套自動化系統(tǒng)中，構(gòu)成一套針對某種產(chǎn)品的在線布氏硬度自動檢測系統(tǒng)。
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
WHB-3000ZT型轉(zhuǎn)塔式布氏測量頭執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為：
GB/T231.1-2018《金屬材料 布氏硬度試驗(yàn)第1部分：試驗(yàn)方法》
GB/T231.2-2022《金屬材料 布氏硬度試驗(yàn)第2部分：硬度計(jì)的檢驗(yàn)與校準(zhǔn)》
ASTME10
主要技術(shù)參數(shù)
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項(xiàng)目 |
單位 |
規(guī)格 |
備注 |
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壓頭升降行程 |
mm |
10 |
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升降軸最大直線速度 |
mm/s |
3.2 |
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主電機(jī)功率 |
KW |
0.4 |
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布氏硬度測量范圍 |
HBW |
110～600 |
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試驗(yàn)力 |
kgf |
750、1000、3000 |
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試驗(yàn)力精度 |
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±0.5% |
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球壓頭 |
mm |
5、10 |
碳化鎢合金 |
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試驗(yàn)力保持時間 |
s |
10 |
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供電電壓 |
V |
DC24 |
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總重量 |
Kg |
55 |
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輪廓尺寸 |
mm |
500×305×220 |
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總體結(jié)構(gòu)特征
WHB-3000ZT型轉(zhuǎn)塔式布氏測量頭由安裝法蘭、加荷機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)塔、壓痕自動測量系統(tǒng)、激光定位系統(tǒng)、全封閉外罩、工控機(jī)和ARM主控板等組成。
（1）安裝法蘭
安裝法蘭上部用來連接外部設(shè)備，下部用來連接本體結(jié)構(gòu)件和全封閉外殼；整體由鋼板焊接而成并進(jìn)行焊后去應(yīng)力處理，保證加工精度，總體采用對稱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，外側(cè)合理配置了三角加強(qiáng)筋，使安裝法蘭構(gòu)成一個堅(jiān)實(shí)的整體，提高了零件本身的剛性。
（2）加荷機(jī)構(gòu)
加荷機(jī)構(gòu)由直流伺服電機(jī)、行星減速機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以及高精度壓力傳感器等零部件組成，通過高精度進(jìn)口壓力傳感器的反饋，實(shí)現(xiàn)對試驗(yàn)力的閉環(huán)控制。
（3）轉(zhuǎn)塔
轉(zhuǎn)塔采用減速電機(jī)、同步帶驅(qū)動；采用定位珠和旋轉(zhuǎn)編碼器相結(jié)合的定位方式，確保轉(zhuǎn)塔三工位精確定位。
（4）壓痕自動測量系統(tǒng)
壓痕自動測量系統(tǒng)采用接觸式測量，避免外部設(shè)備剛性不足引起定位精度不準(zhǔn)的問題，消除外界光對測量系統(tǒng)的干擾；系統(tǒng)通過圖像處理軟件，測出壓痕尺寸，并自動換算出布氏硬度值。
（5）激光定位系統(tǒng)
激光定位系統(tǒng)通過實(shí)時檢測工件表面距離和測量點(diǎn)位置，輔助外部上位機(jī)控制驅(qū)動部件使測量頭停在距工件表面指定位置；測量頭采用進(jìn)口高定位精度的激光測距傳感器。
（6）全封閉外罩
外罩采用分體設(shè)計(jì)，易于安裝和拆卸；外罩上設(shè)計(jì)有外部電源和通訊接口、調(diào)試蓋板、指示燈和按鈕安裝接口、電氣件拆裝蓋板、潤滑蓋板。
（7）工控機(jī)
工控機(jī)選用研華的嵌入式主板，具有較強(qiáng)的抗干擾能力，配置有多種通訊接口，可實(shí)現(xiàn)與內(nèi)部主控板和外部上位機(jī)通訊，并設(shè)有外接的VGA和USB物理接口。
（8）ARM主控板
ARM主控板為測量頭的內(nèi)部上位機(jī)，用來與內(nèi)部工控機(jī)和外部上位機(jī)通訊；ARM主控板采用高度集成化設(shè)計(jì)，具有較強(qiáng)的抗干擾能力。
對外部設(shè)備要求
外部設(shè)備整體要有足夠的剛度，確保加載3000kgf試驗(yàn)力連接支架總體不能有大的變形（最大變形量不得超過2mm），變形量大會增加試驗(yàn)力加載時間和壓頭加力過程中的角度偏轉(zhuǎn)值。
外部設(shè)備升降主軸的傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)時，需參考技術(shù)參數(shù)表中所提及的測量頭重量和外形尺寸做好慣量匹配，防止升降主軸停止時過沖過大，無法使測量頭準(zhǔn)確停止在合理的測量范圍內(nèi)。
外部設(shè)備的電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)要考慮抗干擾性，可以增加濾波器和使用隔離型485接口等措施，應(yīng)盡量減少對電源以及RS485總線的干擾。
外部設(shè)備與測量頭的安裝尺寸應(yīng)按照如圖1所示的尺寸加工，外部上位機(jī)總體外形連接尺寸需要大于或等于220mm×220mm，6×M8螺紋孔深度需要大于或等于16mm。
