产品特点
1、WHB-3000ZT型转塔式布氏测量头是一款光机电高度集成的高科技产品，产品设有激光测距、试验力加载和压痕测量三个工位，具有测量速度快、定位精度高、检测结果准确、操作简单、可靠性高等特点。
2、WHB-3000ZT型转塔式布氏测量头需要配合外部上位机带升降主轴的设备使用，通过激光测距传感器与外部上位机通讯使测量头停在距工件表面设定高度，进而对工件完成工件识别、试验力加载和压痕测量的整个测量循环。
3、WHB-3000ZT型转塔式布氏测量头采用模块化设计，结构简单紧凑，方便维修及润滑保养，内部安装有集成化电脑和高度集成化ARM主控板，设有多种安全保护功能。
WHB-3000ZT型转塔式布氏测量头对外配有RJ45、RS485和I/O物理接口，其中RJ45采用MODBUS-TCP通讯协议，RS485采用MODBUS-RTU通讯协议。上位机可对试验条件和合格范围等进行设定，压痕图片可上传到上位机供分析、打印。
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主要用途及适用范围
WHB-3000ZT型转塔式布氏测量头可用于铸件、锻件、钢材、热处理工件、有色金属及其合金的布氏硬度值检测。
WHB-3000ZT型转塔式布氏测量头主要用于作为模块化功能部件设计到一套自动化系统中，构成一套针对某种产品的在线布氏硬度自动检测系统。
执行标准
WHB-3000ZT型转塔式布氏测量头执行标准为：
GB/T231.1-2018《金属材料 布氏硬度试验第1部分：试验方法》
GB/T231.2-2022《金属材料 布氏硬度试验第2部分：硬度计的检验与校准》
ASTME10
主要技术参数
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项目 |
单位 |
规格 |
备注 |
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压头升降行程 |
mm |
10 |
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升降轴最大直线速度 |
mm/s |
3.2 |
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主电机功率 |
KW |
0.4 |
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布氏硬度测量范围 |
HBW |
110～600 |
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试验力 |
kgf |
750、1000、3000 |
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试验力精度 |
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±0.5% |
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球压头 |
mm |
5、10 |
碳化钨合金 |
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试验力保持时间 |
s |
10 |
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供电电压 |
V |
DC24 |
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总重量 |
Kg |
55 |
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轮廓尺寸 |
mm |
500×305×220 |
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总体结构特征
WHB-3000ZT型转塔式布氏测量头由安装法兰、加荷机构、转塔、压痕自动测量系统、激光定位系统、全封闭外罩、工控机和ARM主控板等组成。
（1）安装法兰
安装法兰上部用来连接外部设备，下部用来连接本体结构件和全封闭外壳；整体由钢板焊接而成并进行焊后去应力处理，保证加工精度，总体采用对称结构设计，外侧合理配置了三角加强筋，使安装法兰构成一个坚实的整体，提高了零件本身的刚性。
（2）加荷机构
加荷机构由直流伺服电机、行星减速机、传动机构、导向机构以及高精度压力传感器等零部件组成，通过高精度进口压力传感器的反馈，实现对试验力的闭环控制。
（3）转塔
转塔采用减速电机、同步带驱动；采用定位珠和旋转编码器相结合的定位方式，确保转塔三工位精确定位。
（4）压痕自动测量系统
压痕自动测量系统采用接触式测量，避免外部设备刚性不足引起定位精度不准的问题，消除外界光对测量系统的干扰；系统通过图像处理软件，测出压痕尺寸，并自动换算出布氏硬度值。
（5）激光定位系统
激光定位系统通过实时检测工件表面距离和测量点位置，辅助外部上位机控制驱动部件使测量头停在距工件表面指定位置；测量头采用进口高定位精度的激光测距传感器。
（6）全封闭外罩
外罩采用分体设计，易于安装和拆卸；外罩上设计有外部电源和通讯接口、调试盖板、指示灯和按钮安装接口、电气件拆装盖板、润滑盖板。
（7）工控机
工控机选用研华的嵌入式主板，具有较强的抗干扰能力，配置有多种通讯接口，可实现与内部主控板和外部上位机通讯，并设有外接的VGA和USB物理接口。
（8）ARM主控板
ARM主控板为测量头的内部上位机，用来与内部工控机和外部上位机通讯；ARM主控板采用高度集成化设计，具有较强的抗干扰能力。
对外部设备要求
外部设备整体要有足够的刚度，确保加载3000kgf试验力连接支架总体不能有大的变形（最大变形量不得超过2mm），变形量大会增加试验力加载时间和压头加力过程中的角度偏转值。
外部设备升降主轴的传动系统设计时，需参考技术参数表中所提及的测量头重量和外形尺寸做好惯量匹配，防止升降主轴停止时过冲过大，无法使测量头准确停止在合理的测量范围内。
外部设备的电控系统设计要考虑抗干扰性，可以增加滤波器和使用隔离型485接口等措施，应尽量减少对电源以及RS485总线的干扰。
外部设备与测量头的安装尺寸应按照如图1所示的尺寸加工，外部上位机总体外形连接尺寸需要大于或等于220mm×220mm，6×M8螺纹孔深度需要大于或等于16mm。
