一种摆锤冲击试验机低温自动上料对中装置及方法
技术领域
本发明涉及一种摆锤冲击试验机,特别是涉及摆锤冲击试验机低温自动上料对中装置及方法。
背景技术
传统的摆锤冲击试验机做低温试验时,通常采用手工方法,即用试样夹具从低温箱内取出恒温待测试样,放入冲击砧座上,然后进行冲击过程。
这种方法对于成批试验时的缺点是:
1.劳动强度大;
2.短距离接触低温环境容易造成冻伤手指现象;
3.在放试样于砧座时万一摆锤失控从高处落下砸伤手指;
4.手工取试样送到砧座对中放试样再开始冲击试样,即试样从离开低温箱到完成试样冲击,所花时间难以保证国家标准所规定的时间限度。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种摆锤冲击试验机低温自动上料对中装置及方法,来提高整个试验过程的自动化程度、试验的精准度和安全系数。
为达到上述目的,本发明所提供的一种摆锤冲击试验机低温自动上料对中装置,其中包含气动机械手、步进电机、砧座、低温箱、机械手支架、传动轴、外部的电气程序控制系统、试样,其特征在于:其中还包含试样定位圆盘、试样缺口定位座、低温箱舱盖、试样扶正装置;
所述的外部的电气程序控制系统通过电气控制总线分别与气动机械手、步进电机、低温箱舱盖、试样扶正装置相连;
所述的低温箱舱盖设置在低温箱顶部,其位置与气动机械手下降并进入低温箱的位置相对应;
所述的试样定位圆盘设置在低温箱中,传动轴穿透试样定位圆盘的圆心并与试样定位圆盘固定在一起;
所述的试样缺口定位座有若干个,分别设在试样定位圆盘的圆周上,并间隔等角度排列,试样摆放在试样缺口定位座上;
所述的砧座有两个;
所述的试样扶正装置设置在两个砧座侧上方。
所述的试样扶正装置包含转角气缸、摆臂、顶头;
所述的转角气缸设有输出轴,输出轴从转角气缸底部伸出;
所述的摆臂一端垂直连接着转角气缸的输出轴,另一端连接着顶头;
所述的摆臂的旋转角度为0-90度。
所述的顶头材料采用塑料。
所述的气动机械手的下端设有夹子,夹子内侧表面材料采用塑料。
所述的气动机械手的下端设有夹子,夹子内侧喷涂非金属材料作为保护层。
一种采用摆锤冲击试验机低温自动上料对中装置的自动上料对中方法,其中包含以下步骤:
步骤1:采用摆锤冲击试验机低温自动上料对中装置自动上料;
所述的步骤1包含以下几个步骤:
步骤1.1:所述的外部的电气程序控制系统向步进电机发出旋转指令,步进电机驱动传动轴带动试样定位圆盘旋转,使一个带有试样的试样缺口定位座旋转到位,提供给气动机械手抓取试样;
步骤1.2:所述的外部的电气程序控制系统向低温箱舱盖发送打开指令,低温箱舱盖打开;
步骤1.3:所述的外部的电气程序控制系统向气动机械手发送下降指令,气动机械手下降到适合抓取试样的位置;
步骤1.4:所述的外部的电气程序控制系统向气动机械手发送抓取指令,气动机械手夹子抓取试样;
步骤1.5:所述的外部的电气程序控制系统向气动机械手发送上升指令,气动机械手上升到气动机械手的初始位置;
步骤1.6:所述的外部的电气程序控制系统向低温箱舱盖发送关闭指令,低温箱舱盖自动关闭;
步骤2:采用摆锤冲击试验机低温自动上料对中装置自动对中;
所述的步骤2包含以下几个步骤:
步骤2.1:所述的外部的电气程序控制系统向气动机械手发送前进指令,气动机械手沿水平方向从初始位置前进水平终端位置,即到两个砧座中间位置的对应的上方位置;
步骤2.2:所述的外部的电气程序控制系统向气动机械手发送下降指令,气动机械手下降到两个砧座的中间位置;
步骤2.3:所述的外部的电气程序控制系统向气动机械手发送松开指令,气动机械手夹子松开试样,试样被放在了两个砧座的中间位置;
步骤2.4:所述的外部的电气程序控制系统向气动机械手发送上升指令,气动机械手上升到水平终端位置;
步骤2.5:所述的外部的电气程序控制系统向试样扶正装置发送旋转摆动指令,所述的试样扶正装置的转角气缸的输出轴带动摆臂旋转摆动,顶头将试样紧贴两个砧座居中位置;
步骤2.6:所述的外部的电气程序控制系统向气动机械手发送退回指令,气动机械手沿水平方向从水平终端位置退回到初始位置。
步骤3:若是抓取下一个试样,重复步骤1。
本发明提供一种摆锤冲击试验机低温自动上料对中装置及方法,由于结构上的改进整个过程实现了自动化,有以下几方面优点:
1.节约了大量的人力成本提高了工作效率;
2.人员不会短距离接触低温环境,从而避免了冻伤手指的情况,提高了安全系数;
3.人员不存在放试样于砧座的情况,从而避免了万一摆锤失控从高处落下砸伤手指的情况,进一步提高了安全系数;
4.可以保证上料对中动作在国家标准所规定的时间内完成。
附图说明
图1为本发明所提供的摆锤冲击试验机低温自动上料对中装置示意图;
图2为本发明所提供的试样扶正装置示意图;
图3为本发明所提供采用摆锤冲击试验机低温自动上料对中装置的自动上料对中方法的步骤图。
具体实施方式
以下根据图1~图3说明本发明的一种较佳的实施方式:
一种摆锤冲击试验机低温自动上料对中装置,其中包含气动机械手1、步进电机2、砧座6、低温箱8、机械手支架9、传动轴10、外部的电气程序控制系统(图中未示出)、试样12,其特征在于:其中还包含试样定位圆盘3、试样缺口定位座4、低温箱舱盖5、试样扶正装置7;
所述的外部的电气程序控制系统通过电气控制总线分别与气动机械手1、步进电机2、低温箱舱盖5、试样扶正装置7相连;
所述的低温箱舱盖5设置在低温箱8顶部,其位置与气动机械手1下降并进入低温箱的位置相对应;
所述的试样定位圆盘3设置在低温箱8中,传动轴10穿透试样定位圆盘3的圆心并与试样定位圆盘3固定在一起;
所述的试样缺口定位座4有40个,分别设在试样定位圆盘3的圆周上,并间隔等角度排列,试样12摆放在试样缺口定位座4上;
所述的砧座6有两个;
所述的试样扶正装置7设置在两个砧座6侧上方。
所述的试样扶正装置7包含转角气缸71、摆臂72、顶头73;
所述的转角气缸71设有输出轴74,输出轴74从转角气缸71底部伸出;
所述的摆臂72一端垂直连接着转角气缸71的输出轴74,另一端连接着顶头73;
所述的摆臂72的旋转角度为0-90度。
所述的顶头73材料采用塑料。
所述的气动机械手1的下端设有气动机械手夹子11,气动机械手夹子11内侧表面材料采用塑料。
所述的气动机械手1的下端设有气动机械手夹子11,气动机械手夹子11内侧喷涂非金属材料作为保护层。
本发明中采用的步进电机2型号为85BYGH450B,气动机械手1采用SQJXZH-40,气动机械手1、低温箱舱盖5和试样扶正装置7由压缩气源(图中未示出)提供动力,压缩气源(图中未示出)采用的是小型空气压缩机0.3-0.7MPa,压缩气源由外部的电气程序控制系统驱动的5个电磁阀(图中未示出)控制,5个电磁阀分别对应以下动作:气动机械手1的上升下降、气动机械手夹子11的抓取试样12和松开试样12、气动机械手1水平方向的前进后退、低温箱舱盖5的打开和关闭、试样扶正装置7的摆臂72的旋转摆动。
一种采用摆锤冲击试验机低温自动上料对中装置的自动上料对中方法,具体操作如下:
步骤1:采用摆锤冲击试验机低温自动上料对中装置自动上料,其中包含以下几个步骤:
步骤1.1:所述的外部的电气程序控制系统向步进电机2发出旋转指令,即外部的电气程序控制系统通过电气控制总线向步进电机2发送旋转指令对应的电信号,对应的步进电机2驱动传动轴10带动试样定位圆盘3旋转,使一个带有试样12的试样缺口定位座4旋转到位,提供给气动机械手1抓取试样12;
步骤1.2:所述的外部的电气程序控制系统向低温箱舱盖5发送打开指令,即外部的电气程序控制系统通过电气控制总线向低温箱舱盖5发送打开指令对应的电信号,控制对应动作的电磁阀打开压缩气源对应的“打开气路”,低温箱舱盖5自动打开;
步骤1.3:所述的外部的电气程序控制系统向气动机械手1发送下降指令,即外部的电气程序控制系统通过电气控制总线向气动机械手1发送下降指令对应的电信号,控制对应动作的电磁阀打开压缩气源对应的“下降气路”,气动机械手1下降到适合抓取试样12的位置;
步骤1.4:所述的外部的电气程序控制系统向气动机械手1发送抓取指令,即外部的电气程序控制系统通过电气控制总线向气动机械手1发送抓取指令对应的电信号,控制对应动作的电磁阀打开压缩气源对应的“抓取气路”,气动机械手夹子11抓取试样12;
步骤1.5:所述的外部的电气程序控制系统向气动机械手1发送上升指令,即外部的电气程序控制系统通过电气控制总线向气动机械手1发送上升指令对应的电信号,控制对应动作的电磁阀打开压缩气源对应的“上升气路”,气动机械手1上升到气动机械手1的初始位置;
步骤1.6:所述的外部的电气程序控制系统向低温箱舱盖5发送关闭指令,即外部的电气程序控制系统通过电气控制总线向低温箱舱盖5发送关闭指令对应的电信号,控制对应动作的电磁阀打开压缩气源对应的“关闭气路”,低温箱舱盖5自动关闭;
步骤2:采用摆锤冲击试验机低温自动上料对中装置自动对中,其中包含以下几个步骤:
步骤2.1:所述的外部的电气程序控制系统向气动机械手1发送前进指令,即外部的电气程序控制系统通过电气控制总线向气动机械手1发送前进指令对应的电信号,控制对应动作的电磁阀打开压缩气源对应的“前进气路”,气动机械手1沿水平方向从初始位置前进水平终端位置,即到两个砧座6中间位置的对应的上方位置;
步骤2.2:所述的外部的电气程序控制系统向气动机械手1发送下降指令,即外部的电气程序控制系统通过电气控制总线向气动机械手1发送下降指令对应的电信号,控制对应动作的电磁阀打开压缩气源对应的“下降气路”,气动机械手1下降到两个砧座6的中间位置;
步骤2.3:所述的外部的电气程序控制系统向气动机械手1发送松开指令,即外部的电气程序控制系统通过电气控制总线向气动机械手1发送松开指令对应的电信号,控制对应动作的电磁阀打开压缩气源对应的“松开气路”,气动机械手夹子11松开试样12,试样12被放在了两个砧座6的中间位置;
步骤2.4:所述的外部的电气程序控制系统向气动机械手1发送上升指令,即外部的电气程序控制系统通过电气控制总线向气动机械手1发送上升指令对应的电信号,控制对应动作的电磁阀打开压缩气源对应的“上升气路”,气动机械手1上升到水平终端位置;
步骤2.5:所述的外部的电气程序控制系统向试样扶正装置7发送旋转摆动指令,即外部的电气程序控制系统通过电气控制总线向试样扶正装置7发送旋转摆动指令对应的电信号,控制对应动作的电磁阀打开压缩气源对应的“旋转摆动气路”,向试样扶正装置7的转角气缸71提供动力,使转角气缸71的输出轴74带动摆臂72旋转摆动,顶头73将试样12紧贴两个砧座6居中位置。
步骤2.6:所述的外部的电气程序控制系统向气动机械手1发送退回指令,即外部的电气程序控制系统通过电气控制总线向气动机械手1发送退回指令对应的电信号,控制对应动作的电磁阀打开压缩气源对应的“退回气路”,气动机械手1沿水平方向从水平终端位置退回到初始位置。
步骤3:若是抓取下一个试样,重复步骤1。
本发明提供一种摆锤冲击试验机低温自动上料对中装置及方法,由于结构上的改进整个过程实现了自动化,有以下几方面优点:
1.节约了大量的人力成本提高了工作效率;
2.人员不会短距离接触低温环境,从而避免了冻伤手指的情况,提高了安全系数;
3.人员不存在放试样于砧座的情况,从而避免了万一摆锤失控从高处落下砸伤手指的情况,进一步提高了安全系数;
4.可以保证上料对中动作在国家标准所规定的时间限度内完成。