CN105259359B - 样胶性能自动检测系统及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种样胶性能自动检测系统及检测方法，包括一个机架，所述的机架上安装有制样装置，所述的制样装置包括上、下对称设置的上压板和下压板，且在上压板和下压板之间设有固定在机架上的胶样模具；所述的下压板在驱动装置I的驱动下上、下移动，所述的上压板在驱动装置II、III的驱动下实现在竖直面内的旋转及在竖直面内的上下运动；且在机架上还安装有胶样硬度、颜色及剪切强度测量装置，所述的驱动装置I、II、III以及硬度、颜色及剪切强度测量装置均与控制器相连。本发明能克服人工操作带来的低效和不确定性等问题，可提高样胶制备的一致性，实现样胶的硬度、颜色和剪切强度的自动检测，提高系统检测的效率和准确性。

Description

样胶性能自动检测系统及检测方法

技术领域

本发明涉及的是一种样胶性能自动检测系统及检测方法。

背景技术

在高端仪表装配过程中需要用高性能胶将零件进行粘接，如力矩电机的磁钢和壳体的连接。为了保证胶样的粘接质量，需要对同一批次产品装配过程中使用的胶样特性进行检测，主要检测样胶的颜色、硬度和剪切强度。目前，在生产过程中主要采用人工目测的方式观察胶样颜色，通过人手按压和掰断胶样来评估其硬度和剪切强度，这种方法简单，但是主要依靠工人的经验，效率低下，且检测结果存在很大的不确定性，无法有效保证对胶样检测的准确性，影响了产品质量。

发明内容

为克服目前人工检测胶样性能的缺点，本发明提出一种样胶性能自动检测系统及检测方法，该系统可实现装配过程中样胶性能的高效、准确检测。

为达到上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种样胶性能自动检测系统，包括一个机架，所述的机架上安装有制样装置，所述的制样装置包括上、下对称设置的上压板和下压板，且在上压板和下压板之间设有固定在机架上的胶样模具；所述的下压板在驱动装置I的驱动下上、下移动，所述的上压板在驱动装置II、III的驱动下实现在竖直面内的旋转及在竖直面内的上下运动；且在机架上还安装有胶样硬度、颜色及剪切强度测量装置，所述的驱动装置I、II、III以及硬度、颜色及剪切强度测量装置均与控制器相连。

所述的驱动装置I包括一个与下压板相连的气缸，所述的气缸由控制阀控制其上下运动，进而控制下压板与模具之间的闭合和打开。

所述的驱动装置II包括一个旋转电机，所述的电机驱动上压板在水平面内旋转。

所述的驱动装置III包括一个竖直电机，所述的电机与一个丝杠相连，所述的丝杠驱动一个螺母上下移动，所述的螺母上安装一个连接板，在所述的连接板上安装一个连接架，所述的上压板安装在连接架上，上压板在电机的驱动下上下运动。

所述的硬度测量装置包括硬度测头、硬度测量位移传感器和硬度测量力传感器，所述的硬度测头垂直安装在连接架的底部，硬度测量位移传感器安装在机架和丝杠螺母之间，测量螺母的运动距离；硬度测量力传感器安装在硬度测量丝杠螺母上，测量硬度测头压紧样品的力。通过控制器控制硬度测头跟样品的接触力(即硬度测量力传感器大于0)，然后控制硬度测头向下移动设定距离，并保持设定时间，通过测量保持时间后的力来获得样胶硬度。

所述的颜色测量装置包括摄像头，所述的摄像头垂直安装在连接架的底部。

所述的剪切强度测量装置包括一个剪切力测量传感器和剪切头，所述的剪切力测量传感器在驱动装置的驱动下沿水平面来回运动，且在剪切力测量传感器的头部安装剪切头，所述的剪切头与模具对齐。

所述剪切强度测量装置水平固定在机架上，所述的剪切力测量传感器通过一个剪切电机和丝杠驱动其回来运动。

本发明的检测方法如下：

1)下底板在气缸的驱动下向上运动与模具闭合，通过涂胶设备向模具里注入样胶；

2)旋转电机将下压板旋转到竖直位置，竖直电机驱动螺母向下运动，使得下压板挤压样胶，且通过控制器控制竖直电机，使得挤压力控制在设定值，并保持设定的时间；然后竖直电机控制螺母向上运动设定的距离；

3)旋转电机将下压板旋转到水平位置，摄像头拍照，通过控制器判断其颜色；然后竖直电机驱动螺母向下运动，当硬度测头与样品刚接触时，控制器控制硬度测头按照设定值向下运动，并保持设定时间，测量保持设定时间结束后的力，即获得样胶硬度；结束后竖直电机驱动螺母向上运动设定的距离；

4)旋转电机将下压板旋转到竖直位置，竖直电机驱动螺母向下运动，当力传感器大于0后向下移动设定距离，将样品向下推出设定长度；

5)剪切电机驱动剪切头向右运动，剪切样品，通过力传感器判断样品是否切断；样品切断后剪切电机将剪切头向左退回，通过剪切力和样品尺寸计算其剪切强度。

本发明有益效果在于：

1、本发明可实现样胶性能检测的自动化，可完全替代人工操作，能够提高检测的效率和准确性，克服人工检测的不确定性；

2、本发明能够自动完成样胶的制备，可保证样胶品质的一致性；

3、本发明可实现样胶的硬度、颜色和剪切强度的自动检测，并能根据检测结果进行样胶性能的评估。

附图说明

图1为本发明的总体结构图。

其中：1、机架，2、控制器，3、气缸及阀，4、下底板，5、模具，6、旋转电机，7、上压板，8、硬度测头连接架，9、连接板，10、硬度测量支撑轴承，11、竖直电机，12、位移传感器，13、硬度测量丝杠及导轨，14、硬度测量丝杠螺母，15、硬度测量力传感器，16、硬度测头，17、摄像头，18、剪切头，19、剪切测量力传感器，20、导向轴承，21、剪切测量丝杠及导轨，22、剪切测量丝杠螺母，23、剪切测量支撑轴承，24、剪切电机。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。

图1中，本发明的气缸及阀3安装在机架1上，模具5安装在机架1上，气缸及阀3连接下底板4，控制其与模具5的闭合和打开，旋转电机6安装在连接板9上，并与上压板7连接，控制上压板7旋转，上压板7安装在硬度测头连接架8上；硬度测量支撑轴承10和竖直电机11安装在机架1上，竖直电机11与硬度测量丝杠及导轨13连接，带动硬度测量螺母14移动，位移传感器12安装在机架1和硬度测量丝杠螺母14之间，实现硬度测头16的位移测量，硬度测量丝杠螺母14与硬度测量力传感器15连接，硬度测量力传感器15与连接板9连接，硬度测头连接架8安装在连接板9上，硬度测头16和摄像头17安装在硬度测头连接架8上，可实现胶样的硬度和颜色测量；剪切测量电机24、剪切测量支撑轴承23和导向轴承20均安装在机架1上，剪切测量电机24和剪切测量丝杠及导轨21连接，剪切测量丝杠螺母22与剪切测量力传感器19连接，剪切测量力传感器19与剪切头18连接。本发明可实现样胶的硬度、颜色和剪切强度的自动检测，并能根据检测结果进行样胶性能的评估。

控制器2安装在机架1上，分别与旋转电机6、竖直电机11、剪切测量电机24、气缸及阀3、摄像头17、硬度测量力传感器15、位移传感器12、剪切测量力传感器19连接，可实现胶样颜色、硬度和剪切强度的测量及评估。

摄像头安装在硬度测头旁边上方，上压板可以在电机带动下旋转至水平位置，不影响摄像头和硬度测头工作。

本发明可实现样胶性能检测的自动化，可完全替代人工操作，能够提高检测的效率和准确性，克服人工检测的不确定性。

本发明的工作过程如下：

1)下底板4在气缸的驱动下向上运动与模具5闭合，通过涂胶设备向模具里注入样胶；

2)旋转电机6将下压板4旋转到竖直位置，竖直电机11驱动螺母向下运动，并且通过硬度测量力传感器15测量使得挤压样胶的力控制在设定值，并保持设定的时间；然后竖直电机11控制螺母向上运动设定的距离；

3)旋转电机6将下压板4旋转到水平位置，摄像头17拍照，通过控制器软件判断其颜色；然后竖直电机驱动螺母向下运动，当硬度测头与样品刚接触时(即硬度测量力传感器值大于零)，控制硬度测头16向下运动设定值，并保持设定时间，测量保持设定时间结束后的力，用来表征样胶硬度；结束后竖直电机驱动螺母向上运动设定的距离；

4)旋转电机6将下压板旋转到竖直位置，竖直电机11驱动螺母向下运动，当硬度测量力传感器15大于0后向下移动一定距离，将样品向下推出一定长度；

5)剪切电机24驱动剪切头18向右运动，剪切样品，通过力传感器判断样品是否切断；样品切断后剪切电机将剪切头向左退回，通过剪切力和样品尺寸计算其剪切强度。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种样胶性能自动检测方法，该方法采用的系统包括一个机架，所述的机架上安装有制样装置，所述的制样装置包括上、下对称设置的上压板和下压板，且在上压板和下压板之间设有固定在机架上的胶样模具；所述的下压板在驱动装置I的驱动下上、下移动，所述的上压板在驱动装置II、III的驱动下实现在竖直面内的旋转及在竖直面内的上下运动；且在机架上还安装有胶样硬度、颜色及剪切强度测量装置，所述的驱动装置I、II、III以及硬度、颜色及剪切强度测量装置均与控制器相连；

其特征在于，该系统检测方法如下：

步骤1）下底板在气缸的驱动下向上运动与模具闭合，通过涂胶设备向模具里注入样胶；

步骤2）旋转电机将下压板旋转到竖直位置，竖直电机驱动螺母向下运动，使得下压板挤压样胶，且通过控制器控制竖直电机，使得挤压力控制在设定值，并保持设定的时间；然后竖直电机控制螺母向上运动设定的距离；

步骤3）旋转电机将下压板旋转到水平位置，摄像头拍照，通过控制器判断其颜色；然后竖直电机驱动螺母向下运动，当硬度测头与样品刚接触时，控制器控制硬度测头按照设定值向下运动，并保持设定时间，测量保持设定时间结束后的力，即获得样胶硬度；结束后竖直电机驱动螺母向上运动设定的距离；

步骤4）旋转电机将下压板旋转到竖直位置，竖直电机驱动螺母向下运动，当力传感器大于0后向下移动设定距离，将样品向下推出设定长度；

步骤5）剪切电机驱动剪切头向右运动，剪切样品，通过力传感器判断样品是否切断；样品切断后剪切电机将剪切头向左退回，通过剪切力和样品尺寸计算其剪切强度。

2.如权利要求1所述的样胶性能自动检测方法，其特征在于，所述的驱动装置I包括一个与下压板相连的气缸，所述的气缸由控制阀控制其上下运动，进而控制下压板与模具之间的闭合和打开。

3.如权利要求1所述的样胶性能自动检测方法，其特征在于，所述的驱动装置II包括一个旋转电机，所述的上压板通过一个连接装置安装在旋转电机的输出轴上，实现上压板在竖直面内的旋转。

4.如权利要求1所述的样胶性能自动检测方法，其特征在于，所述的驱动装置III包括一个竖直电机，所述的竖直电机与一个丝杠相连，所述的丝杠驱动一个螺母上下移动，所述的螺母上安装一个连接板，在所述的连接板上安装一个连接架，所述的上压板安装在连接架上，上压板在电机的驱动下上下运动。

5.如权利要求4所述的样胶性能自动检测方法，其特征在于，所述的硬度测量装置包括硬度测头、硬度测量位移传感器和硬度测量力传感器，所述的硬度测头垂直安装在连接架的底部，硬度测量位移传感器安装在机架和丝杠螺母之间，测量螺母的运动距离；硬度测量力传感器安装在硬度测量丝杠螺母上，测量硬度测头压紧样品的力。

6.如权利要求4所述的样胶性能自动检测方法，其特征在于，所述的颜色测量装置包括摄像头，所述的摄像头垂直安装在连接架的底部。

7.如权利要求1所述的样胶性能自动检测方法，其特征在于，所述的剪切强度测量装置包括一个剪切力测量传感器和剪切头，所述的剪切力测量传感器在驱动装置的驱动下沿水平面来回运动，且在剪切力测量传感器的头部安装剪切头，所述的剪切头与模具对齐。

8.如权利要求7所述的样胶性能自动检测方法，其特征在于，所述剪切强度测量装置水平固定在机架上，所述的剪切力测量传感器通过一个电机和丝杠驱动其回来运动。