权利要求

1.一种检测夹具，其特征在于：

包括支架和两个夹持机构;夹持机构设置于支架上，两个夹持机构沿着上下方向依次分布，两个夹持机构能够沿着竖直方向相对移动;

每个夹持机构包括外壳和两个夹持组件;两个夹持组件沿着水平方向依次分布，两个夹持组件依次分布的方向为第一方向，两个夹持组件相互靠近用于将工件夹持;每个夹持组件包括夹持块、夹芯、柔性夹层和驱动单元;夹持块滑动地设置于外壳内，沿着第一方向，夹持块靠近相邻的夹持块的一侧开设有安装槽，安装槽内固定设置有多个压针，压针水平设置，压针用于和工件相抵;

夹芯水平滑动地设置于安装槽内，驱动单元用于驱动夹芯水平滑动;夹芯上开设有多个第一针孔，柔性夹层固定设置于夹芯靠近工件的一侧，柔性夹层上开设有多个第二针孔，每个压针依次穿过一个第一针孔和一个第二针孔;柔性夹层用于和工件相抵。

2.根据权利要求1所述的一种检测夹具，其特征在于：

每个夹持块沿着第二方向的两侧分别开设有液压腔，第二方向为水平方向，且第二方向垂直于第一方向，两个液压腔和安装槽连通;每个夹芯沿着第二方向的两侧分别固定设置有液压翼板，液压翼板竖直设置，每个液压翼板滑动地设置于一个液压腔内;液压腔内设置有液压油;每个夹持块上开设有两个液压口，每个液压口和液压腔连通;驱动单元包括第一液压缸，第一液压缸固定设置于支架上，第一液压缸上设置有两个液压油管，每个液压油管和一个液压口连通。

3.根据权利要求2所述的一种检测夹具，其特征在于：

夹持块沿着上下方向的两侧分别为第一侧和第二侧，夹持块靠近相邻夹持机构中的夹持块的一侧为第一侧;安装槽沿着从夹持块的第二侧到第一侧的方向依次分为第一部分、第二部分和第三部分，其中处于安装槽的第三部分中的多个压针，沿着从第二侧到第一侧的方向，压针的长度逐渐减小。

4.根据权利要求3所述的一种检测夹具，其特征在于：

沿着第一方向，夹持块远离工件的一侧开设有第一斜面，沿着从夹持块的第二侧到第一侧的方向，第一斜面逐渐靠近工件;外壳上开设有两个第二斜面，两个第二斜面沿着水平方向依次分布，每个第二斜面和一个第一斜面相抵，且每个第二斜面和所相抵的第一斜面平行设置。

5.根据权利要求1所述的一种检测夹具，其特征在于：

支架包括底座和龙门架，龙门架固定设置于底座上，龙门架上设置有能够上下滑动的升降台;处于上侧的夹持机构的外壳设置于升降台上;处于下侧的夹持机构的外壳固定设置于底座上。

6.根据权利要求3所述的一种检测夹具，其特征在于：

每个夹持机构还包括驱动组件，驱动组件包括第二液压缸和压盘;第二液压缸竖直设置，第二液压缸的上端和外壳固定连接;压盘固定设置于第二液压缸的下端;夹持块的第二侧固定设置有同位台，同位台内开设有半圆槽;每个压盘设置于一个夹持机构内的两个半圆槽内。

7.根据权利要求5所述的一种检测夹具，其特征在于：

龙门架上固定设置有第三液压缸，第三液压缸的伸长端竖直设置，且和升降台固定连接。

8.根据权利要求4所述的一种检测夹具，其特征在于：

每个外壳上设置有两个限位组件，两个限位组件沿着第一方向依次分布，每个限位组件包括两个限位板，两个限位板沿着第二方向依次分布，限位板可拆卸，每个夹持块处于一个限位组件中的两个限位板之间。

9.根据权利要求8所述的一种检测夹具，其特征在于：

每个夹持块沿着第二方向的两侧均设置有导轨，导轨倾斜设置，每个导轨和所在的夹持块上的第一斜面平行;每个限位板上设置有一个滑槽，滑槽倾斜设置，每个导轨滑动地设置于一个滑槽内。

10.一种金属材料的检测设备，包括如权利要求1-9中任一项所述的一种检测夹具，其特征在于：

还包括拉力检测器，拉力检测器固定设置于升降台上，拉力检测器和处于升降台上的外壳固定连接，拉力检测器用于检测工件受到的拉力。

说明书

技术领域

[0001]本发明涉及检测装置技术领域，具体涉及一种金属材料的检测设备及其检测夹具。

背景技术

[0002]金属材料检测设备广泛应用于制造业、建筑业、航空航天、汽车制造等多个领域。例如，在制造业中，通过对金属材料的化学成分、力学性能等进行检测，可以确保产品的质量稳定;在航空航天领域，对金属材料的无损检测尤为重要，以确保飞行器的安全性和可靠性。金属检测设备的演进本质上是材料科学、电子技术、计算机科学交叉创新的结果，其发展持续推动着制造业升级与工业安全水平的提升。

[0003]通过拉伸试验、压缩试验、弯曲试验等手段评估金属材料在受力条件下的行为，包括强度、硬度、韧性等指标。这些测试对于评估金属材料的承载能力和塑性变形能力具有重要意义。这些指标需要通过拉伸试验机测出，其中卡具是拉伸试验机上的关键部位之一。

[0004]如公告号为CN202177546U的实用新型专利提供了一种拉伸夹具，楔形齿块可在拉伸过程中提供可靠的夹持力，插销和销孔起到试样安装时定位，拉伸加载时提供拉应力以弥补夹持力不足的双重作用。但该夹具通过在楔形齿块的夹持面上设有纹路，用以夹紧时使得金属夹面变形从而卡接以提高摩擦力，但是当金属材料硬度较大时，夹紧力过小容易使得工件和夹具脱开;当金属材料硬度较小时，容易产生过深凹坑从而破坏工件，造成工件在和夹具的夹紧处断裂。

发明内容

[0005]本发明提供一种金属材料的检测设备及其检测夹具，以解决现有检测设置，在对工件进行夹紧时，夹具上用以提高摩擦的凸起容易在工件上产生过深的凹坑，从而破坏工件的问题。

[0006]本发明的一种检测夹具采用如下技术方案：一种检测夹具包括支架和两个夹持机构。夹持机构设置于支架上，两个夹持机构沿着上下方向依次分布，两个夹持机构能够沿着竖直方向相对移动。

[0007]每个夹持机构包括外壳和两个夹持组件。两个夹持组件沿着水平方向依次分布，两个夹持组件依次分布的方向为第一方向，两个夹持组件相互靠近用于将工件夹持。每个夹持组件包括夹持块、夹芯、柔性夹层和驱动单元。夹持块滑动地设置于外壳内，沿着第一方向，夹持块靠近相邻的夹持块的一侧开设有安装槽，安装槽内固定设置有多个压针，压针水平设置，压针用于和工件相抵。

[0008]夹芯水平滑动地设置于安装槽内，驱动单元用于驱动夹芯水平滑动。夹芯上开设有多个第一针孔，柔性夹层固定设置于夹芯靠近工件的一侧，柔性夹层上开设有多个第二针孔，每个压针依次穿过一个第一针孔和一个第二针孔。柔性夹层用于和工件相抵。

[0009]进一步地，每个夹持块沿着第二方向的两侧分别开设有液压腔，第二方向为水平方向，且第二方向垂直于第一方向，两个液压腔和安装槽连通。每个夹芯沿着第二方向的两侧分别固定设置有液压翼板，液压翼板竖直设置，每个液压翼板滑动地设置于一个液压腔内。液压腔内设置有液压油。每个夹持块上开设有两个液压口，每个液压口和液压腔连通。驱动单元包括第一液压缸，第一液压缸固定设置于支架上，第一液压缸上设置有两个液压油管，每个液压油管和一个液压口连通。

[0010]进一步地，夹持块沿着上下方向的两侧分别为第一侧和第二侧，夹持块靠近相邻夹持机构中的夹持块的一侧为第一侧。安装槽沿着从夹持块的第二侧到第一侧的方向依次分为第一部分、第二部分和第三部分，其中处于安装槽的第三部分中的多个压针，沿着从第二侧到第一侧的方向，压针的长度逐渐减小。

[0011]进一步地，沿着第一方向，夹持块远离工件的一侧开设有第一斜面，沿着从夹持块的第二侧到第一侧的方向，第一斜面逐渐靠近工件。外壳上开设有两个第二斜面，两个第二斜面沿着水平方向依次分布，每个第二斜面和一个第一斜面相抵，且每个第二斜面和所相抵的第一斜面平行设置。

[0012]进一步地，支架包括底座和龙门架，龙门架固定设置于底座上，龙门架上设置有能够上下滑动的升降台。处于上侧的夹持机构的外壳设置于升降台上。处于下侧的夹持机构的外壳固定设置于底座上。

[0013]进一步地，每个夹持机构还包括驱动组件，驱动组件包括第二液压缸和压盘。第二液压缸竖直设置，第二液压缸的上端和外壳固定连接。压盘固定设置于第二液压缸的下端。夹持块的第二侧固定设置有同位台，同位台内开设有半圆槽。每个压盘设置于一个夹持机构内的两个半圆槽内。

[0014]进一步地，龙门架上固定设置有第三液压缸，第三液压缸的伸长端竖直设置，且和升降台固定连接。

[0015]进一步地，每个外壳上设置有两个限位组件，两个限位组件沿着第一方向依次分布，每个限位组件包括两个限位板，两个限位板沿着第二方向依次分布，限位板可拆卸，每个夹持块处于一个限位组件中的两个限位板之间。

[0016]进一步地，每个夹持块沿着第二方向的两侧均设置有导轨，导轨倾斜设置，每个导轨和所在的夹持块上的第一斜面平行。每个限位板上设置有一个滑槽，滑槽倾斜设置，每个导轨滑动地设置于一个滑槽内。

[0017]进一步地，一种金属材料的检测设备包括上述一种检测夹具，还包括拉力检测器，拉力检测器固定设置于升降台上，拉力检测器和处于升降台上的外壳固定连接，拉力检测器用于检测工件受到的拉力。

[0018]本发明的有益效果是：本发明的一种检测夹具，通过设置的夹持机构，将工件放入两个夹持组件之间，移动夹持组件，使得每个夹持机构中的两个夹持组件相互靠近。每个夹持块上的压针先和工件接触，压针在工件上压出凹坑，从而卡接以提高摩擦力。压针在工件上压出凹坑的同时，通过驱动单元推动柔性夹层，使得柔性夹层和工件接触，柔性夹层填补压针未和工件接触的部分，进一步提高摩擦力，且两种夹持方法的摩擦力相互叠加，在夹持工件时能够提供更多的摩擦力，防止夹持块和工件脱开。此外当压针在工件上压出凹坑时，柔性夹层提供一定的反推力，防止工件上压出的凹坑过深，从而损坏工件。

附图说明

[0019]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0020]图1为本发明实施例提供的一种检测夹具的结构示意图;

图2为本发明实施例提供的一种检测夹具的夹持机构的结构示意图;

图3为本发明实施例提供的一种检测夹具的夹持机构的局部剖视图;

图4为本发明实施例提供的一种检测夹具的夹持组件的部分结构示意图;

图5为本发明实施例提供的一种检测夹具的夹持组件的部分结构剖视图;

图6为本发明实施例提供的一种检测夹具的夹持组件的另一视角的剖视图;

图7为本发明实施例提供的一种检测夹具的夹芯和柔性夹层的结构示意图。

[0021]图中：100、支架;200、拉力检测器;300、升降台;400、外壳;410、限位板;430、第二液压缸;431、压盘;440、夹持块;441、导轨;442、液压腔;443、液压口;444、压针;445、第一斜面;450、夹芯;451、柔性夹层;452、液压翼板;453、第一针孔;460、同位台。

具体实施方式

[0022]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0023]参照图1至图7所示，本发明实施例提供的一种检测夹具，包括支架100和两个夹持机构。夹持机构设置于支架100上，两个夹持机构沿着上下方向依次分布，两个夹持机构能够沿着竖直方向相对移动。

[0024]每个夹持机构包括外壳400和两个夹持组件。两个夹持组件沿着水平方向依次分布，两个夹持组件依次分布的方向为第一方向，两个夹持组件相互靠近用于将工件夹持。每个夹持组件包括夹持块440、夹芯450、柔性夹层451和驱动单元。夹持块440滑动地设置于外壳400内，沿着第一方向，夹持块440靠近相邻的夹持块440的一侧开设有安装槽，安装槽内固定设置有多个压针444，压针444水平设置，压针444用于和工件相抵。

[0025]夹芯450水平滑动地设置于安装槽内，驱动单元用于驱动夹芯450水平滑动。夹芯450上开设有多个第一针孔453，柔性夹层451固定设置于夹芯450靠近工件的一侧，柔性夹层451上开设有多个第二针孔，每个压针444依次穿过一个第一针孔453和一个第二针孔。柔性夹层451用于和工件相抵。

[0026]将工件放入两个夹持组件之间，移动夹持组件，使得每个夹持机构中的两个夹持组件相互靠近。每个夹持块440上的压针444先和工件接触，压针444在工件上压出凹坑，从而卡接以提高摩擦力。压针444在工件上压出凹坑的同时，通过驱动单元推动柔性夹层451，使得柔性夹层451和工件接触，柔性夹层451填补压针444未和工件接触的部分，进一步提高摩擦力，且两种夹持方法的摩擦力相互叠加，在夹持工件时能够提供更多的摩擦力，防止夹持块440和工件脱开。此外当压针444在工件上压出凹坑时，柔性夹层451提供一定的反推力，防止工件上压出的凹坑过深，从而损坏工件。

[0027]在本实施例中，每个夹持块440沿着第二方向的两侧分别开设有液压腔442，第二方向为水平方向，且第二方向垂直于第一方向。两个液压腔442和安装槽连通。每个夹芯450沿着第二方向的两侧分别固定设置有液压翼板452，液压翼板452竖直设置，每个液压翼板452滑动地设置于一个液压腔442内。液压腔442内设置有液压油。每个夹持块440上开设有两个液压口443，每个液压口443和液压腔442连通。驱动单元包括第一液压缸，第一液压缸固定设置于支架100上，第一液压缸上设置有两个液压油管，每个液压油管和一个液压口443连通。

[0028]第一针孔453的直径大小和密度与压针444一致，压针444和第一针孔453的配合防止液压油漏出。以及柔性夹层451为柔性层，材质可为耐磨橡胶，且第二针孔的直径大小和压针444一致，进一步防止液压腔442内的液压油漏出。

[0029]在本实施例中，夹持块440沿着上下方向的两侧分别为第一侧和第二侧，夹持块440靠近相邻夹持机构中的夹持块440的一侧为第一侧，夹持块440远离相邻夹持机构中的夹持块440的一侧为第二侧。安装槽沿着从夹持块440的第二侧到第一侧的方向依次分为第一部分、第二部分和第三部分，其中处于安装槽的第三部分中的多个压针444，沿着从第二侧到第一侧的方向，压针444的长度逐渐减小。

[0030]夹持块440在夹持工件时，越靠近夹持块440的第一侧，压针444受到工件的反作用力越大，故工件和第三部分的压针444接触时，容易在此处发生断裂。因此通过将第三部分中的多个压针444长度沿着从第二侧到第一侧的方向逐渐减小，以防止工件在夹紧处断裂。

[0031]在本实施例中，沿着第一方向，夹持块440远离工件的一侧开设有第一斜面445，沿着从夹持块440的第二侧到第一侧的方向，第一斜面445逐渐靠近工件。外壳400上开设有两个第二斜面，两个第二斜面沿着水平方向依次分布，每个第二斜面和一个第一斜面445相抵，且每个第二斜面和所相抵的第一斜面445平行设置。

[0032]夹持块440沿着从夹持块440的第二侧到第一侧的方向移动时，在第一斜面445和第二斜面的作用下，两个夹持块440相互靠近。

[0033]在本实施例中，支架100包括底座和龙门架，龙门架固定设置于底座上，龙门架上设置有能够上下滑动的升降台300。处于上侧的夹持机构的外壳400设置于升降台300上。处于下侧的夹持机构的外壳400固定设置于底座上。

[0034]在本实施例中，每个夹持机构还包括驱动组件，驱动组件包括第二液压缸430和压盘431。第二液压缸430竖直设置，第二液压缸430的上端和外壳400固定连接。压盘431固定设置于第二液压缸430的下端。夹持块440的第二侧固定设置有同位台460，同位台460内开设有半圆槽。每个压盘431设置于一个夹持机构内的两个半圆槽内。

[0035]启动第二液压缸430，第二液压缸430伸长，进而推动压盘431移动，压盘431通过同位台460带动夹持块440移动，夹持块440沿着从夹持块440的第二侧到第一侧的方向移动。

[0036]在本实施例中，龙门架上固定设置有第三液压缸，第三液压缸的伸长端竖直设置，且和升降台300固定连接。启动第三液压缸，上下移动升降台300。

[0037]在本实施例中，每个外壳400上设置有两个限位组件，两个限位组件沿着第一方向依次分布，每个限位组件包括两个限位板410，两个限位板410沿着第二方向依次分布，第二方向为水平方向，且第二方向垂直于第一方向。限位板410可拆卸，每个夹持块440处于一个限位组件中的两个限位板410之间。限位板410用于限制夹持块440沿着第二方向的移动。

[0038]在本实施例中，每个夹持块440沿着第二方向的两侧均设置有导轨441，导轨441倾斜设置，每个导轨441和所在的夹持块440上的第一斜面445平行。每个限位板410上设置有一个滑槽，滑槽倾斜设置，每个导轨441滑动地设置于一个滑槽内。

[0039]在本实施例中，一种金属材料的检测设备包括上述一种检测夹具，还包括拉力检测器200，拉力检测器200固定设置于升降台300上，拉力检测器200和处于升降台300上的外壳400固定连接，拉力检测器200用于检测工件受到的拉力。

[0040]工作过程：将工件的下端放入处于下侧的夹持机构处，再启动第三液压缸，根据工件长度，将升降台300移动至合适位置，使得工件的上端处于上侧的夹持机构处。此时每个夹持机构中的两个夹持块440分别处于工件沿着第一方向的两侧。

[0041]启动第二液压缸430，第二液压缸430伸长，进而推动压盘431移动，压盘431通过同位台460带动夹持块440移动，夹持块440沿着从夹持块440的第二侧到第一侧的方向移动。由于第一斜面445和第二斜面的相互配合，夹持块440沿着竖直方向移动的方向相互靠近。每个夹持块440上的压针444先和工件接触，压针444在工件上压出凹坑，从而卡接以提高摩擦力。压针444和在工件上压出凹坑后，柔性夹层451和工件接触，柔性夹层451填补压针444未和工件接触的部分，进一步提高摩擦力。两种夹持方法的摩擦力相互叠加，在夹持工件时能够提供更多的摩擦力，防止夹持块440和工件脱开。

[0042]压针444与工件相抵的一端和夹芯450与工件相抵的一侧之间的距离为目标距离。在夹持机构对工件夹持前，先根据工件硬度，启动第一液压缸，通过液压油管向液压腔442中通入液压油，进而推动夹芯450在安装槽内沿着第一方向滑动，以改变目标距离的大小，使得目标距离处于第一预设值。

[0043]当工件较软时，压针444压出的凹坑容易过深，容易导致金属材料金属相破坏，此时需要柔性夹层451提供较大的摩擦力，在保证夹持块440提供的摩擦力足够的同时降低工件表面的凹坑深度。当工件较硬时，工件表面不易被压出凹坑，故需要柔性夹层451提供较大的摩擦力，以使得夹持块440提供足够的摩擦力，防止和工件脱开。

[0044]故当工件较软或较硬时，均需使得第一预设值较小，从而使得柔性夹层451提供较大的摩擦力。而工件硬度适中时，柔性夹层451不需要提供较大摩擦力。工件的硬度从较软逐渐到适中的区间中，第一预设值和工件硬度呈正相关，第一预设值逐渐增大。工件硬度从适中逐渐到较硬的区间中，第一预设值和工件硬度呈负相关，第一预设值逐渐减小。

[0045]之后，在压针444和工件接触的同时，启动第三液压缸，拉动升降台300向上移动。同时再次启动第一液压缸，向液压腔442中通入液压油，进而推动夹芯450继续靠近工件，在目标距离处于第一预设值的前提下进一步改变目标距离的大小，使得目标距离处于第二预设值。

[0046]第二预设值根据工件的抗拉能力调节，当工件的抗拉能力较强时，则不需要柔性夹层451再提供较大摩擦力，故夹芯450朝靠近工件移动的较少，第一预设值和第二预设值相差较少。当工件的抗拉能力较弱时，则需要柔性夹层451提供较大摩擦力，防止压针444和工件之间发生撕裂。故夹芯450朝靠近工件移动的较多，第一预设值和第二预设值相差较多。

[0047]升降台300向上移动时，升降台300上的夹持机构对工件进行拉伸，拉力检测器200对工件进行检测。检测完毕时，夹持机构复位，将工件取出。

[0048]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

说明书附图(7)