一种专门用于金属丝抗拉强度自动检测仪的夹紧机构的设计

　　为了保证电线(电缆)的产品质量，企业需要对所采购的铜线或铝线进行抗拉强度检测，然后才能用于生产。但是在目前情况下，仍有工厂采用手工检测的方式，无法保证测量的精度;还有一些工厂虽采用设备检测，可以对各种金属材料和非金属材料进行拉伸、压缩、弯曲、撕裂、90°剥离、180°剥离、剪切、粘合力、拔出力、延伸伸长率等进行试验，但由于其体积庞大、价格昂贵、操作繁琐且功能大多用不上，所以往往只用在实验室进行样品的综合性能检测，而不适宜在生产现场进行基础性检验工作[1-3]。为此，笔者研制了一种由单片机控制的便携式金属丝抗拉强度自动检测仪，可在生产一线对产品进行抗拉强度、伸长率等抽样检测，既保证了检测质量，又降低了检测成本。

　　1　金属丝抗拉强度自动检测仪的组成

　　如图1所示，金属丝抗拉强度自动检测仪由上料机构、夹紧机构、拉伸及检测机构、卸料机构、固定支撑等部分组成。

　　金属丝试件从仪器上部的投料口投入后，由上料滚轮将其送入夹紧工位，再由夹紧电机驱动锁紧凸轮转动，锁紧凸轮推动活动夹板运动将试件夹紧在夹具的下方有一套由力矩电机驱动的丝杠螺母机构，给力矩电机通电，丝杠旋转，螺母沿导轨带动活动夹具水平移动，从而给被夹紧试件水平拉伸力。此拉力由安装在固定夹具上的测力传感器实时监测，经A/D转换后送入单片机做数据处理。单片机通过内置的嵌入式软件计算出试件受力大小，实时给出拉伸应力、抗拉强度等数据提示。试件被拉断后通过力传感器将控制信号传递给清料系统，由电机驱动的清料刷清理粘在夹板上的试件料头扫入废料箱中，完成试件的拉伸检测工作。

　　2　夹紧机构设计

　　为保证待测件夹持稳固、受力均匀，夹紧机构制成可动和固定两部分对称分布结构，可动部分可实现试件的进一步拉伸工作。如图2所示为夹紧机构的固定部分，由对称于输料轮设置的两夹紧机构构成，包括夹紧电机、减速器、锁紧凸轮、固定夹板、活动夹板、导杆、复位弹簧等。

　　2.1　夹紧工作的实现

　　金属丝试件由上料滚轮送入工位，落在承料杆上等待夹紧。随即单片机给夹紧电机发出控制信号驱动夹紧电机，驱动力经减速器至锁紧凸轮，锁紧凸轮匀速转动抵压活动夹板至夹紧待测试件，压力传感器感知压力到设定值，夹紧电机接受控制信号，电机停止在锁紧凸轮夹紧待测试件的夹紧状态，完成夹紧动作为下一步的拉伸及检测服务。固定夹板与机架固定由螺栓做导杆穿过固定、活动夹板将两板连接，当拉伸检测工作结束，锁紧电机接收到控制信号驱动锁紧凸轮在反向复位，活动夹板在复位弹簧