Page 93 - 理化检验-物理分册2022年第七期

张树养: 一种高精度钢材批量标点机

2 新型批量标点机

2.1 批量标点机结构及功能
图5为新型批量标点机的结构, 其中: 1为激光发
生器, 用于产生一定功率的激光光束; 2为工控机, 用于
控制激光器的动作、 移动机构在x 轴和 y 轴方向上的
移动; 3为机构框架, 用于支撑设备结构; 4为 y 轴移动
机构, 用于带动激光头沿 y 轴移动; 5 为 x 轴移动机
图 2 不同规格试样打标时间 构, 用于带动 y 轴移动机构沿x 轴移动; 6为激光头高
是在标距大规格试样时, 不仅时间消耗更长, 而且更 度调节升降台, 可以自动根据试样的直径来调节激光
头与试样下车上表面的相对高度, 使激光焦点始终处
耗费测试人员的体力。
1.2 数据容易失真 于需要操作的试样表面; 7为激光头, 是设备主要工作
老式机 械 标 点 机 的 标 点 原 理 是: 采 用 机 械 冲 部分; 8为试样小车, 用于盛放、 搬运试样。
头对试样表面进 行 机 械 撞 击, 依 据 形 成 的 “ 凹 坑”
进行标点。机 械 冲 头 是 易 损 件, 多 次 撞 击 后 易 磨
损使打标 距 离 发 生 偏 差, 导 致 试 验 数 据 失 真。 老
式机械标点机的精度变化率随时间的变化趋势如

图 3 所示, 由图 3 可知: 老式机械标点机在使用 30

d后, 其 精 度 变 化 率 已 经 超 出 了 标 准 GB / T228.
1 — 2010 的要求( ≤1% )。

图 5 新型批量标点机的结构示意
2.2 操作步骤
新型批量标点机的具体操作步骤如下所述。

( 1 )将需要进行标距操作的同规格试样放置在
试样小车上, 调整试样位置使其一端紧靠试样小车
内壁, 将试样小车推送至激光头的工作区域。

( 2 )通过电 脑输入 试 样 相 关 参 数 ( 如 钢 种、 规
图 3 精度变化率随时间的变化趋势 格、 根数), 选择标距方案( 每条线标距的距离), 调节
1.3 未能完全满足标准要求 激光头高度使激光聚焦于试样表面。

老式机械标点机的机械冲头对试样表面机械撞 ( 3 )按下启动按钮开始刻线。

击形成“ 凹坑”, 对试样表面造成了机械损伤( 见图 ( 4 )待所有试样均完成刻线操作后, 设备指示
4 ), 不满足 GB / T228.1 — 2010 中“ 不得用引起过早 灯闪烁提醒刻线完成。

断裂的缺口做标记” 的要求。 ( 5 )将打标完成的试样移出, 推到对应的拉伸
试验机位置, 更换试样小车, 继续打标剩余试样。

3 新老标点机比较

3.1 提高效率
新型批量标点机采用激光刻线打标, 用推车送样
打标一次性可以打标约 60 根试样, 打标完成后可用
推车批量送至对应的试验机。老式机械标点机需手
动一根一根地将试样搬运上打标平台, 打标结束后再
图 4 试样表面“ 凹坑” 的宏观形貌
一根一根地将试样人工搬至试验机, 新型批量标点机
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