產(chǎn)品特點
1、WHB-3000ZT型轉塔式布氏測量頭是一款光機電高度集成的高科技產(chǎn)品，產(chǎn)品設有激光測距、試驗力加載和壓痕測量三個工位，具有測量速度快、定位精度高、檢測結果準確、操作簡單、可靠性高等特點。
2、WHB-3000ZT型轉塔式布氏測量頭需要配合外部上位機帶升降主軸的設備使用，通過激光測距傳感器與外部上位機通訊使測量頭停在距工件表面設定高度，進而對工件完成工件識別、試驗力加載和壓痕測量的整個測量循環(huán)。
3、WHB-3000ZT型轉塔式布氏測量頭采用模塊化設計，結構簡單緊湊，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，設有多種安全保護功能。
WHB-3000ZT型轉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。上位機可對試驗條件和合格范圍等進行設定，壓痕圖片可上傳到上位機供分析、打印。
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主要用途及適用范圍
WHB-3000ZT型轉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型轉塔式布氏測量頭主要用于作為模塊化功能部件設計到一套自動化系統(tǒng)中，構成一套針對某種產(chǎn)品的在線布氏硬度自動檢測系統(tǒng)。
執(zhí)行標準
WHB-3000ZT型轉塔式布氏測量頭執(zhí)行標準為：
GB/T231.1-2018《金屬材料 布氏硬度試驗第1部分：試驗方法》
GB/T231.2-2022《金屬材料 布氏硬度試驗第2部分：硬度計的檢驗與校準》
ASTME10
主要技術參數(shù)
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項目 |
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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試驗力 |
kgf |
750、1000、3000 |
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試驗力精度 |
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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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總體結構特征
WHB-3000ZT型轉塔式布氏測量頭由安裝法蘭、加荷機構、轉塔、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備，下部用來連接本體結構件和全封閉外殼；整體由鋼板焊接而成并進行焊后去應力處理，保證加工精度，總體采用對稱結構設計，外側合理配置了三角加強筋，使安裝法蘭構成一個堅實的整體，提高了零件本身的剛性。
（2）加荷機構
加荷機構由直流伺服電機、行星減速機、傳動機構、導向機構以及高精度壓力傳感器等零部件組成，通過高精度進口壓力傳感器的反饋，實現(xiàn)對試驗力的閉環(huán)控制。
（3）轉塔
轉塔采用減速電機、同步帶驅動；采用定位珠和旋轉編碼器相結合的定位方式，確保轉塔三工位精確定位。
（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，避免外部設備剛性不足引起定位精度不準的問題，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)通過實時檢測工件表面距離和測量點位置，輔助外部上位機控制驅動部件使測量頭停在距工件表面指定位置；測量頭采用進口高定位精度的激光測距傳感器。
（6）全封閉外罩
外罩采用分體設計，易于安裝和拆卸；外罩上設計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
工控機選用研華的嵌入式主板，具有較強的抗干擾能力，配置有多種通訊接口，可實現(xiàn)與內(nèi)部主控板和外部上位機通訊，并設有外接的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，用來與內(nèi)部工控機和外部上位機通訊；ARM主控板采用高度集成化設計，具有較強的抗干擾能力。
對外部設備要求
外部設備整體要有足夠的剛度，確保加載3000kgf試驗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力加載時間和壓頭加力過程中的角度偏轉值。
外部設備升降主軸的傳動系統(tǒng)設計時，需參考技術參數(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，無法使測量頭準確停止在合理的測量范圍內(nèi)。
外部設備的電控系統(tǒng)設計要考慮抗干擾性，可以增加濾波器和使用隔離型485接口等措施，應盡量減少對電源以及RS485總線的干擾。
外部設備與測量頭的安裝尺寸應按照如圖1所示的尺寸加工，外部上位機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。
