CN103802112B - 一种纤维拉伸测试仪自动供料机械手装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种纤维拉伸测试仪自动供料机械手装置，包括纤维拉伸测试仪，其特征在于：供料平台设于纤维拉伸测试仪前方，供料平台包括圆盘，圆盘下方设有支架，纤维通过纤维孔等距挂在圆盘上，纤维下方设有夹子，圆盘由步进电机通过轴进行驱动；机械手包括底座，底座设于圆盘下盘上，手臂设于底座上，手臂上设有可伸缩双行程气缸，手臂末端设有末端执行器，控制器与末端执行器连接；纤维拉伸测试仪上设有两组夹头。本发明还提供了一种纤维拉伸测试仪自动供料机械手装置的控制方法。本发明提供的装置克服了现有技术的不足，结构简单、紧凑，操作方便，测试启动后无需人员留守供料，自动化程度高，大大提高了工作效率。

Description

一种纤维拉伸测试仪自动供料机械手装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种纤维拉伸测试仪自动供料机械手装置及其控制方法，属于单纤维拉伸性能测试技术领域。
背景技术
单纤维拉伸性能是由多种拉伸功能组成，也是重要的技术指标，是评定纺织产品指标的主要依据之一。现有技术中，放于纤维拉伸测试仪器上的纤维都是人工放置的，在一次单纤维拉伸性能测试中经常遇到要测试大量的样品，需要有人留守供料，这不仅需要大量的时间，同时对操作者来说也是一个非常枯燥乏味的工作，操作起来不够方便灵活，效率很低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种自动化程度高、操作方便、工作效率高的为纤维拉伸测试仪自动供料的机械手及其控制方法。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种纤维拉伸测试仪自动供料机械手装置，包括纤维拉伸测试仪，其特征在于：供料平台设于所述纤维拉伸测试仪前方，机械手设于供料平台上；
供料平台包括圆盘，圆盘下方设有支架，纤维通过纤维孔等距挂在圆盘上，纤维下方设有用于保证纤维拉直的夹子，步进电机设于支架上，圆盘由步进电机通过轴进行驱动；
机械手包括底座，底座设于供料平台的支架上，手臂设于底座上，手臂上设有可伸缩双行程气缸，手臂末端设有末端执行器，控制末端执行器夹紧与松开的控制器与末端执行器连接；
所述纤维拉伸测试仪上设有用于夹紧和拉伸纤维的上夹头和下夹头。
优选地，所述圆盘的上盘和下盘上分别设有上对准标记和下对准标记。
优选地，所述末端执行器由金属薄片组成。
优选地，所述末端执行器闭合时夹紧所述纤维，所述末端执行器张开时释放所述纤维。
优选地，所述上夹头具有水平张开、闭合功能；所述下夹头除了具有水平张开、闭合功能外，还可以上下移动对所述纤维进行拉伸。
本发明还提供了上述纤维拉伸测试仪自动供料机械手装置的控制方法，其特征在于：该方法由以下7个步骤组成：
步骤1：机械手及供料平台置于纤维拉伸测试仪正前方，机械手的初始位置位于圆盘轴线的纤维的后方，机械手上电后，可伸缩双行程气缸自动退回到初始位置，同时末端执行器张开；
步骤2：纤维拉伸测试仪启动检测；
步骤3：机械手手臂上的可伸缩双行程气缸伸出，末端执行器闭合夹紧纤维，可伸缩双行程气缸继续伸出并将纤维悬挂在纤维拉伸测试仪上的上夹头和下夹头之间；
步骤4：上夹头和下夹头夹紧纤维并开始检测；
步骤5：机械手末端执行器张开，手臂上的可伸缩双行程气缸回退到初始位置；
步骤6：旋转供料平台上的圆盘使得下一根待检测纤维正对准机械手末端执行器；
步骤7：待当前纤维拉伸检测结束后，以相同方法检测下一根纤维，如此循环直至所有纤维检测结束。
优选地，所述步骤1中，旋转供料平台上的圆盘，使得圆盘上的上对准标记和下对准标记竖直方向对齐，机械手的末端执行器指向纤维拉伸测试仪的上夹头偏上位置，将第一根待检测纤维旋转至机械手的末端执行器正前方。
本发明提供的装置克服了现有技术的不足，结构简单、紧凑，操作方便，测试启动后无需人员留守供料，自动化程度高，大大提高了工作效率。
附图说明
图1为本发明提供的纤维拉伸测试仪自动供料机械手装置示意图；
图2为供料平台组成图；
图3为机械手示意图；
图4为机械手手臂末端局部示意图；
图5为纤维拉伸测试仪示意图；
图6为本发明提供的纤维拉伸测试仪自动供料机械手装置控制方法流程图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
图1为本发明提供的纤维拉伸测试仪自动供料机械手装置示意图，所述的纤维拉伸测试仪自动供料机械手装置包括机械手1、纤维拉伸测试仪2和供料平台3，供料平台3位于纤维拉伸测试仪2前方，机械手1装在供料平台3上。
结合图2，供料平台3包括挂纤维32用圆盘30，纤维孔31，用于保证纤维拉直的夹子33，带动圆盘转动的轴35，支架36，螺栓、螺母37，步进电机38。圆盘30底部设有支架36，纤维32事先已经由人工经纤维孔31等距挂在圆盘30上，纤维32下方带有一个用于保证纤维拉直的夹子33。圆盘30由步进电机38通过轴35进行驱动。步进电机38通过螺栓、螺母37安装在圆盘30的支架36上。圆盘30的上盘和下盘上分别有上对准标记41和下对准标记40。
结合图3，机械手包括底座11，手臂12，可伸缩双行程气缸13，末端执行器14。机械手1的底座11与供料平台3的支架36安装在一起。机械手有两自由度，手臂12装在底座11上，手臂12上有可伸缩双行程气缸13，手臂12末端装有末端执行器14。末端执行器14由金属薄片组成，可闭合、张开来夹紧及释放纤维。机械手的末端执行器14的正前方距离不远处就是纤维32。
结合图4，机械手的末端执行器14前方设有控制末端执行器夹紧与松开的控制器15，16为可伸缩双行程气缸13的可伸缩部分，可伸缩双行程气缸13上开有3个通气孔，可伸缩双行程气缸13底部也开有排气孔。
结合图5，位于纤维拉伸测试仪2上用于夹紧和拉伸纤维的上夹头21和下夹头22，上夹头21只能水平张开、闭合，下夹头22除了水平张开、闭合，还可以上下移动对纤维进行拉伸。
在自动供料前，供料平台3需旋转圆盘使得上对准标记41和下对准标记40竖直对齐，机械手及供料平台置于纤维拉伸测试仪正前方，机械手末端指向纤维拉伸测试仪的上夹头21偏上位置，第一根待检测纤维旋转至机械手末端执行器正前方。第一根待检测纤维悬挂在上对准标记41前方圆盘边缘处。
结合图6，本发明提供的纤维拉伸测试仪自动供料机械手装置控制方法具体流程如下：
步骤1：机械手1和供料平台3回到初始位置。机械手的初始位置位于圆盘30轴线的纤维32的后方，机械手1上电后，可伸缩双行程气缸13自动退回到初始位置，同时末端执行器14张开。
步骤2：纤维拉伸测试仪检测软件启动检测。开启纤维拉伸测试仪2上的检测软件，纤维拉伸检测仪2复位，设定检测参数，开启自动检测，设置检测计数为0并输出准备就绪信号。
步骤3：机械手前伸输送纤维。检测到准备就绪信号后，复位准备就绪信号，机械手手臂12上的可伸缩双行程气缸13伸出一段，末端执行器14闭合夹紧纤维32，可伸缩双行程气缸13继续伸出并将纤维32悬挂在纤维拉伸测试仪上2的上夹头21和下夹头22之间，并给纤维拉伸测试仪检测软件发纤维到位信号。
步骤4：上夹头21和下夹头22夹紧纤维并开始检测。纤维拉伸测试仪检测软件接到纤维到位信号，上夹头21和下夹头22夹紧纤维32，夹紧后给机械手发信号允许机械手1松开末端执行器14，纤维拉伸测试仪开始检测，检测计数加1，清除纤维到位信号。
步骤5：机械手退回到初始位置。机械手手臂12上的可伸缩双行程气缸13回退到初始位置。
步骤6：供料圆盘旋转固定角度。供料圆盘旋转固定角度使得下一根待检测纤维正对准机械手末端执行器14。
步骤7：循环等待当前纤维拉伸检测结束。
步骤8：判断是否全部检测结束。根据当前检测计数判断是否全部检测结束，如果全部检测结束则退出自动检测流程，否则检测软件设置就绪信号，跳到第三步继续执行。

Claims (6)

1.一种纤维拉伸测试仪自动供料机械手装置的控制方法，所述纤维拉伸测试仪自动供料机械手装置包括纤维拉伸测试仪(2)，供料平台(3)设于纤维拉伸测试仪(2)前方，机械手(1)设于供料平台(3)上；
供料平台(3)包括圆盘(30)，圆盘(30)下方设有支架(36)，纤维(32)通过纤维孔(31)等距挂在圆盘(30)上，纤维(32)下方设有用于保证纤维拉直的夹子(33)，步进电机(38)设于支架(36)上，圆盘(30)由步进电机(38)通过轴(35)进行驱动；
机械手(1)包括底座(11)，底座(11)设于供料平台(3)的支架(36)上，手臂(12)设于底座(11)上，手臂(12)上设有可伸缩双行程气缸(13)，手臂(12)末端设有末端执行器(14)，控制末端执行器(14)夹紧与松开的控制器(15)与末端执行器(14)连接；
纤维拉伸测试仪(2)上设有用于夹紧和拉伸纤维(32)的上夹头(21)和下夹头(22)；
其特征在于，该方法由以下7个步骤组成：
步骤1：机械手(1)及供料平台(3)置于纤维拉伸测试仪(2)正前方，机械手(1)的初始位置位于圆盘(30)轴线的纤维的后方，机械手(1)上电后，可伸缩双行程气缸(13)自动退回到初始位置，同时末端执行器(14)张开；
步骤2：纤维拉伸测试仪(2)启动检测；
步骤3：机械手手臂(12)上的可伸缩双行程气缸(13)伸出，末端执行器(14)闭合夹紧纤维，可伸缩双行程气缸(13)继续伸出并将纤维(32)悬挂在纤维拉伸测试仪上的上夹头(21)和下夹头(22)之间；
步骤4：上夹头(21)和下夹头(22)夹紧纤维并开始检测；
步骤5：机械手末端执行器(14)张开，手臂(12)上的可伸缩双行程气缸(13)回退到初始位置；
步骤6：旋转供料平台(3)上的圆盘(30)使得下一根待检测纤维正对准机械手末端执行器(14)；
步骤7：待当前纤维拉伸检测结束后，以相同方法检测下一根纤维，如此循环直至所有纤维检测结束。
2.如权利要求1所述的一种纤维拉伸测试仪自动供料机械手装置的控制方法，其特征在于：所述圆盘(30)的上盘和下盘上分别设有上对准标记(41)和下对准标记(40)。
3.如权利要求1所述的一种纤维拉伸测试仪自动供料机械手装置的控制方法，其特征在于：所述末端执行器(14)由金属薄片组成。
4.如权利要求3所述的一种纤维拉伸测试仪自动供料机械手装置的控制方法，其特征在于：所述末端执行器(14)闭合时夹紧所述纤维(32)，所述末端执行器(14)张开时释放所述纤维(32)。
5.如权利要求1所述的一种纤维拉伸测试仪自动供料机械手装置的控制方法，其特征在于：所述上夹头(21)具有水平张开、闭合功能；所述下夹头(22)除了具有水平张开、闭合功能外，还可以上下移动对所述纤维(32)进行拉伸。
6.如权利要求1所述的一种纤维拉伸测试仪自动供料机械手装置的控制方法，其特征在于：所述步骤1中，旋转供料平台(3)上的圆盘(30)，使得圆盘(30)上的上对准标记(41)和下对准标记(40)竖直方向对齐，机械手(1)的末端执行器(14)指向纤维拉伸测试仪(2)的上夹头(21)偏上位置，将第一根待检测纤维旋转至机械手(1)的末端执行器(14)正前方。
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