CN104764483A - 一种温湿度振动试验设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种温湿度振动试验设备，包括可垂直翻转的振动头，设置在振动头顶部的振动台，以及设置在振动台上的温湿度试验箱，温湿度试验箱由升降架支撑，升降架内具有升降传感器，以及与升降传感器平行并设置在升降架内侧壁的第一遮光片组，升降架底部具有左右移位传感器，振动台顶部设置有第二遮光片组以对应左右移位传感器，温湿度试验箱外接控制单元，控制单元具有显示机构。采用本发明的温湿度振动试验设备，能够大大提高自动化程度，取代人工操作，实现设备的自动化走行和定位，增强试验精准度，并且解决设备密封缺陷，提高设备耐用性，同时大大提高设备安全性，有效防止安全事故的发生。

Description

一种温湿度振动试验设备

技术领域

本发明涉及一种试验设备，尤其涉及一种用于温湿度结合振动的试验设备。

背景技术

三综合设备是一种将温度、湿度、振动三种试验进行组合试验的设备，其中，振动条件由振动台实现，温度和湿度条件由温湿度试验箱实现。振动台设备可以实现垂直振动和水平振动，一般为了节省成本，垂直振动和水平振动使用同一个振动头，通过翻转方向来实现两个方向的振动。通过翻转振动头和连接不同的振动台面，可以使用一个振动头实现垂直振动和水平振动两种振动试验。

为实现温湿度和振动三综合试验，需要为振动台配置一台温湿度试验箱，并且需要分别与垂直振动台和水平振动台进行配合。此外为了节省成本，还可以专门安装一个温湿度单独试验台面，用于温湿度试验箱不与振动配合实现单独的温湿度试验。但现有技术中各种试验条件的实现需要人工移动，移动时，通过人眼去判断试验箱的位置，进行定位。此方法对操作人员要求较高，并且容易出现定位不准。由于温湿度试验箱工作时需要密封，与振动台配合时一般使用胶皮进行连接，以实现既密封，又能保证振动台正常振动，如果定位不准，那么这块胶皮在进行振动时，很容易就会被撕断。

有鉴于此，如何克服现有技术中温湿度振动试验设备人工依赖性强、自动化程度不高，定位不准确，密封存在缺陷等现实问题，使设备实现自动走行定位，提高设备精准度及严密性，是一项亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供一种温湿度振动试验设备。

本发明提供一种温湿度振动试验设备，包括可垂直翻转的振动头，设置在振动头顶部的振动台，以及设置在振动台上的温湿度试验箱，其中，温湿度试验箱由升降架支撑，升降架内具有升降传感器，以及与升降传感器平行并设置在升降架内侧壁的第一遮光片组，升降架底部具有左右移位传感器，振动台顶部设置有第二遮光片组以对应左右移位传感器，温湿度试验箱外接控制单元，控制单元具有显示机构。

优选地，温湿度振动试验设备的温湿度试验箱具有垂直安全限位装置和水平安全限位装置；

优选地，温湿度振动试验设备的垂直安全限位装置包括设置在温湿度试验箱顶部的上极限限位开关以及设置在升降架底部的下极限限位开关；水平安全限位装置包括设置在温湿度试验箱左右两侧的左极限限位开关和右极限限位开关；

优选地，温湿度振动试验设备的升降架内侧壁设置有第一导轨，振动台顶部设置有第二导轨，第一遮光片组设置在第一导轨上，第二遮光片组设置在第二导轨上；

优选地，温湿度振动试验设备的第一遮光片组包括第一单独温湿度试验位置遮光片、第一水平振动台位置遮光片、第一垂直振动台位置遮光片；第二遮光片组包括第二单独温湿度试验位置遮光片、第二水平振动台位置遮光片、第二垂直振动台位置遮光片；

优选地，温湿度振动试验设备的升降架底部设置有滑动装置；

优选地，温湿度振动试验设备的滑动装置为滑动轮；

优选地，温湿度振动试验设备的升降传感器两两一组并排安装在升降传感支架上，第一遮光片组中的遮光片呈U型；

优选地，温湿度振动试验设备的左右移位传感器两两一组并排安装在左右移位传感支架上，第二遮光片组中的遮光片呈U型；

优选地，温湿度振动试验设备的显示机构线性连接控制单元，显示机构具有电源显示元件、急停显示元件、原点显示元件、垂直显示元件、水平显示元件、及标准显示元件。

采用本发明的温湿度振动试验设备，能够大大提高自动化程度，取代人工操作，实现设备的自动化走行和定位，增强试验精准度，同时解决设备密封缺陷，提高设备耐用性。

附图说明

读者在参照附图阅读了本发明的具体实施方式之后，将会更清楚地了解本发明的各个方面。其中，

图1示出了依据本发明，振动头与振动台的结构示意图；

图2示出了依据本发明，温湿度试验箱与振动配合部分的结构示意图；

图3示出了依据本发明，升降架内部垂直升降结构及振动台顶部左右移动结构示意图；

图4示出了依据本发明，升降架内部垂直升降结构示意图；

图5示出了依据本发明，如图4中A部分的结构放大图；

图6示出了依据本发明，振动台顶部左右移动结构示意图；

图7示出了依据本发明，如图6中B部分的结构放大图；

图8示出了依据本发明，传感器走行示意图；

图9示出了依据本发明，显示机构结构示意图；

图10示出了依据本发明，温湿度试验箱运行轨迹示意图。

具体实施方式

为了更清楚地理解本发明的技术内容，下面参照附图，对本发明的实施方式作进一步的详细描述。

图1-图9示出了依据本发明，温湿度振动试验设备各部分的结构示意图。参照图1-图9，温湿度振动试验设备包括可垂直翻转的振动头100，设置在振动头100顶部的振动台200，以及设置在振动台200上的温湿度试验箱300，其中，温湿度试验箱300由升降架400支撑，升降架400底部设置有滑动装置，在本实施例中，滑动装置为滑动轮600，在其他实施例中亦可采用其他滑动装置。图3示出了依据本发明，升降架内部垂直升降结构401及振动台顶部左右移动结构402的示意图，图4示出了依据本发明，升降架内部垂直升降结构401的结构示意图，如图4所示，升降架400内具有升降传感器410，以及与升降传感器410平行并设置在升降架400内侧壁的第一遮光片组440。图6示出了依据本发明，振动台顶部左右移动结构402的结构示意图，如图6所示，振动台200顶部设置有第二遮光片组470以对应设置在升降架400底部的左右移位传感器420。温湿度试验箱300外接控制单元（未绘示），控制单元具有显示机构500。显示机构500线性连接控制单元，其具有电源显示元件501、急停显示元件502、原点显示元件503、垂直显示元件504、水平显示元件505、及标准显示元件506。

升降架400的内侧壁上设置有第一导轨450，如图4所示，第一遮光片组440设置在第一导轨450上，第一遮光片组440包括第一单独温湿度试验位置遮光片441、第一水平振动台位置遮光片442、第一垂直振动台位置遮光片443。

振动台200顶部设置有第二导轨480，如图6所示，第二遮光片组470设置在第二导轨上480上，第二遮光片组470包括第二单独温湿度试验位置遮光片471、第二水平振动台位置遮光片472、第二垂直振动台位置遮光片473。

为了实现温湿度振动试验设备的全面安全运行，温湿度试验箱还设置有垂直安全限位装置430和水平安全限位装置460。其中，如图4所示，垂直安全限位装置430更包括设置在温湿度试验箱300顶部的上极限限位开关431以及设置在升降架400底部的下极限限位开关432；如图6所示，水平安全限位装置460包括左极限限位开关461和右极限限位开关462。左极限限位开关461和右极限限位开关462安装在第二导轨上480上，位于温湿度试验箱300的左右两侧。垂直安全限位装置430和水平安全限位装置460的设置，是为了防止在传感器发生故障的情况下，温湿度试验箱300冲出导轨或升降超出范围发生安全事故，当温湿度试验箱300的任何位置顶到垂直安全限位装置430和水平安全限位装置460时，设备都会给出安全信号，从而立即停止控制，大大提高了设备运行的安全性。

本发明将温湿度试验箱手动走行定位的过程，改为利用控制器进行自动走行定位。升降传感器410和左右移位传感器420均为光电传感器，如果传感器中间被不透光的物体挡住了，那么就会产生信号。使用两个传感器的目的是为了提高安全性，因为，若两个传感器同时将传感器挡住，则两个传感器的信号应该是一致的，如果信号不一致，那么说明其中有一个传感器坏掉了，这时，系统会禁止运行。若在传感器坏的情况下继续运行，则会发生安全事故。

图5和图7分别示出了升降传感器410行进到垂直振动台位置遮光片443时的结构示意图和左右移位传感器420行进到单独温湿度试验位置遮光片471时的结构示意图，如图5所示，升降传感器410两两一组并排安装在升降传感支架444上，垂直振动台位置遮光片443呈U型，同样的，在图7中，左右移位传感器420两两一组并排安装在左右移位传感支架474上，单独温湿度试验位置遮光片471呈U型。传感器使用的是槽形光电传感器，当其中无遮挡时，传感器无信号输出，当槽中有被遮挡时，输出信号。两个传感器同时被遮挡，同时发出信号，当控制器得到的传感器信号中同一位置的两个传感器信号不一致时，将认为至少有一只传感器损坏，此时锁止系统，禁止再次移动。如果传感器损坏，将有可能压坏设备。同一位置的两个传感器同时损坏的可能性较小，因此可以大大提高设备的精确度和使用寿命。

在实际控制中，两个传感器完全同时发出信号是不可能的，所以实际操作中，允许两个传感器信号出现差异在0.5秒以内。超过0.5秒将认为传感器损坏了。

此时，设备在传感器的作用下正常运转，但一旦发生特殊情况，即两个传感器同时损坏，或者挡片因为变形或其他原因不能挡到传感器设备出现失控时，垂直安全限位装置430和水平安全限位装置460就会发挥最后的保护作用，即强制设备停止。上极限限位开关431和下极限限位开关432，以及左极限限位开关461和右极限限位开关462可以设置挡片也可不需要挡片，因为到了极限位置时设备本身会顶住限位开关，给出信号，进一步保证了温湿度振动试验设备的运行安全。

在系统中特定的部位安装遮光片，当传感器移动至遮光片处时，传感器将会输出信号，以此判断到达位置。升降机构和左右移位机构作为执行机构，控制器作为控制单元（未绘示），自动完成温湿度试验箱的移动、定位。在本实施例中，升降机构安装在升降架400内，包括升降传感器410、第一遮光片组440，左右移位机构包括安装在升降架400底部的左右移位传感器420、第二遮光片组470。

系统运行中，根据操作者指定的目的地，控制器将会自动计算出走行路线，然后自动进行升降和左右移动，直至到达目标位置。

以下具体说明一下温湿度试验箱精确定位的过程。图8示出了依据本发明，传感器走行示意图。如图8所示，标有1,2,3的是安装在温湿度试验箱上的同一只传感器，它跟随温湿度试验箱一起移动。当接收到操作人员指令后，温湿度试验箱从位置1向位置2移动，当传感器移动到位置2时，由于传感器被遮光片遮挡，控制器得到了信号，由此控制器便得知试验箱已经移动到位置2,但此时尚未移动到目标位置，试验箱还需要进行一个细调，试验箱继续进行向前移动，此时控制器开始计时，直至移动到位置3,位置3才是最终的目标位置。位置2和位置3之间的移动是通过固定的时间来完成的，在这一小段距离中，试验箱的移动可以认为是匀速的，所以此时间下移动的距离也可以认为是固定的，这个时间是一个可以设定的参数值，此时间值就是精确定位的一个参数，这个参数的值需要在调试时进行设置。其设置的值控制在3秒以内，如果超过3秒，那么需要重新安装一下传感器或遮光片的位置，因为实际情况下，试验箱的移动并不完全是匀速的，如果时间过长，那么每次移动的距离有可能会有偏差。在所有的移动中到达每一个位置都是采用这种控制方法来实现精确定位的。

图10示出了依据本发明，温湿度试验箱运行轨迹示意图。

O：原点位置，A：垂直振动台位置，B：水平振动台位置，C：单独温湿度试验台位置，X：原点和垂直振动台位置的中间位置，Y：原点和水平振动台的中间位置。

参照图10，所有的移动都是从原点O开始的，如果要切换位置，那么也要先回到原点O，然后再从原点O到达新的位置。由于从一个试验位置切换到另一个位置时，不是简单的温湿度试验箱的移动，还需要进行振动台的换位，试样的安装固定，不会出现从垂直振动台210直接移动水平振动台220这样的动作。在所有的位置中，O点是最远离人员操作的位置，将温湿度试验箱停靠于O点，方便人员进行操作。

在突然断电等意外情况下，自动走行控制器可能会出现当前状态迷失的情况，此时需要进行一个原点复位的动作，试验箱会自动移动并定位于原点O。

图9示出了依据本发明，显示机构结构示意图。如图9所示，显示机构500为6只带灯按钮，这些按钮分别为电源显示元件501、急停显示元件502、原点显示元件503、垂直显示元件504、水平显示元件505、及标准显示元件506，它们既可以输入信号，又可以亮灯指示。其中，电源显示元件501用于控制走行定位系统电源，按下后电源接通，绿灯亮；急停显示元件502在移动过程中按下即停止当前移动，急停后需原点复位，本发明提供紧急停止开关，当操作人员发现有不正常动作或有危险时，可以按下紧急停止开关，立即停止移动，大大提高了设备安全性，保证试验的正常进行；原点显示元件503用于原点复位和返回原点位置；垂直显示元件504用于移动至垂直振动台210位置；水平显示元件505用于移动至水平振动台220位置；标准显示元件506用于移动至单独温湿度试验台230位置。具体操作为：接通电源后，温湿度试验箱300首先进行原点复位回到原点，然后操作人员准备好振动台后，需要将温湿度试验箱300与垂直振动台210进行配合，只要按下垂直显示元件504，此时垂直显示元件504灯亮起，温湿度试验箱300按图中移动轨迹中的1、2、3线路移动至垂直振动台210位置。移动完成后，垂直显示元件504灯熄灭，表示移动已经到位，可以进行试验了。试验完成后，操作人员要将温湿度试验箱300返回原点，直接按原点显示元件503即可，此时原点显示元件503灯亮起，温湿度试验箱300按4、5、6线路返回原点。同样地，温湿度试验箱300与水平振动台220的配合，只要按下水平显示元件505，此时水平显示元件505灯亮起，温湿度试验箱300按图中移动轨迹中的1、7线路移动至水平振动台220位置。移动完成后，水平显示元件505灯熄灭，表示移动已经到位，可以进行试验了。试验完成后，操作人员要将温湿度试验箱300返回原点，直接按原点显示元件503即可，此时原点显示元件503灯亮起，温湿度试验箱300按8、6线路返回原点。需要将温湿度试验箱300与单独温湿度试验台230配合时，按下标准显示元件506，标准显示元件506灯亮起，温湿度试验箱300按9线路移动至单独温湿度试验台230位置，标准显示元件506灯熄灭，移位完成，进行试验。试验完成后，直接按原点显示元件503即可，此时原点显示元件503灯亮起，温湿度试验箱300按10线路返回原点。

按照这样的控制方式，还可以对应一台温湿度试验箱对应两台以上振动台，实现5工位以上的走行定位控制。

如图4和图6所示，本发明的温湿度振动试验设备除了定位用光电传感器外，还分别安装了上极限限位开关431、下极限限位开关432，和左极限限位开关461、右极限限位开关462，这些限位开关都是为了防止温湿度试验箱300在移动过程中由于异常情况导致移动超出范围的现象，如果出现移动超出范围时，限位开关将产生信号传递给控制器，控制器马上停止当前操作并报警。

因此，采用本发明的温湿度振动试验设备以自动控制取代人工控制，降低人工操作误差，提高定位精度，避免因定位不准导致连接胶皮的损坏，在提高设备安全性的同时，自动控制的动作连续性取代人工控制时的断续动作，避免了电机的点动现象，减轻电机的反复冲击，延长电机寿命。

上文中描述了本发明的具体实施方式。但是，在本领域中的普通技术人员能够理解，不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书限定的范围内。

Claims (10)

1.一种温湿度振动试验设备，包括可垂直翻转的振动头，设置在所述振动头顶部的振动台，以及设置在所述振动台上的温湿度试验箱，其特征在于，所述温湿度试验箱由升降架支撑，所述升降架内具有升降传感器，以及与所述升降传感器平行并设置在所述升降架内侧壁的第一遮光片组，所述升降架底部具有左右移位传感器，所述振动台顶部设置有第二遮光片组以对应所述左右移位传感器，所述温湿度试验箱外接控制单元，所述控制单元具有显示机构。

2.如权利要求1所述的温湿度振动试验设备，其特征在于，所述温湿度试验箱具有垂直安全限位装置和水平安全限位装置。

3.如权利要求2所述的温湿度振动试验设备，其特征在于，所述垂直安全限位装置包括设置在所述温湿度试验箱顶部的上极限限位开关以及设置在所述升降架底部的下极限限位开关；所述水平安全限位装置包括设置在所述温湿度试验箱左右两侧的左极限限位开关和右极限限位开关。

4.如权利要求1所述的温湿度振动试验设备，其特征在于，所述升降架内侧壁设置有第一导轨，所述振动台顶部设置有第二导轨，所述第一遮光片组设置在第一导轨上，所述第二遮光片组设置在第二导轨上。

5.如权利要求1所述的温湿度振动试验设备，其特征在于，所述第一遮光片组包括第一单独温湿度试验位置遮光片、第一水平振动台位置遮光片、第一垂直振动台位置遮光片；第二遮光片组包括第二单独温湿度试验位置遮光片、第二水平振动台位置遮光片、第二垂直振动台位置遮光片。

6.如权利要求1所述的温湿度振动试验设备，其特征在于，所述升降架底部设置有滑动装置。

7.如权利要求6所述的温湿度振动试验设备，其特征在于，所述滑动装置为滑动轮。

8.如权利要求1所述的温湿度振动试验设备，其特征在于，所述升降传感器两两一组并排安装在升降传感支架上，所述第一遮光片组中的遮光片呈U型。

9.如权利要求1所述的温湿度振动试验设备，其特征在于，所述左右移位传感器两两一组并排安装在左右移位传感支架上，所述第二遮光片组中的遮光片呈U型。

10.如权利要求1所述的温湿度振动试验设备，其特征在于，所述显示机构线性连接所述控制单元，所述显示机构具有电源显示元件、急停显示元件、原点显示元件、垂直显示元件、水平显示元件、及标准显示元件。