CN105444948A - 一种大阵列电阻式应变片自动检测、修形装置及方法 - Google Patents

一种大阵列电阻式应变片自动检测、修形装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种大阵列电阻式应变片自动检测、修形装置,包括自动检测装置、自动修形装置和计算机,自动检测装置包括检测机架、检测定位固定机构和检测机构,自动修形装置包括修形机架、修形定位固定机构和修形机构;检测定位固定机构包括第一二维移动平台、第一真空吸附台和第一真空吸附回路,检测机构包括第一气缸滑台、第二气缸滑台和第一气动回路;修形定位固定机构包括第二二维移动平台、第二真空吸附台和第二真空吸附回路,修形机构包括直线摆动组合气缸、刀架和第二气动回路;本发明还公开了一种大阵列电阻式应变片自动检测、修形方法。本发明工作可靠性高,能够提高生产效率,降低工人劳动强度及产品生产成本,推广应用价值高。

Description

一种大阵列电阻式应变片自动检测、修形装置及方法
技术领域
本发明属于电阻式应变片生产技术领域,具体涉及一种大阵列电阻式应变片自动检测、修形装置及方法。
背景技术
电阻式应变片是实验应力分析、测试计量技术、自动检测与控制技术以及称重或测力传感器的关键元件,具有尺寸小、蠕变小、很好的抗疲劳性能及很好的稳定性等特点,广泛应用于各种机械和工程结构强度及寿命的诊断与评估,也用于多种物理量的检测和计量,实现生产过程和科学实验过程的测量与控制。电阻式应变片主要粘贴在弹性体的表面,弹性体在受载荷后表面产生的微小变形(伸长或缩短),使粘贴在它表面的应变片也随同产生变形,电阻应变片变形后,它的阻值将发生变化(增大或减小),然后经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流)输出,测出电阻的变化,即可按公式算出弹性体表面的应变,以及相应的应力。
如图14所示,电阻式应变片主要由敏感栅41、基底42、覆盖层43和引线44组成,敏感栅41用粘结剂45粘在基底42和覆盖层43之间。在应变片生产过程中,首先将箔材牢固粘附在基底42上,基底42材料通常为胶膜(改性酚醛树脂,聚酰亚胺树脂,环氧树脂等),厚度约为0.02mm~0.04mm;敏感栅41材料为厚度约为0.0025mm~0.005mm的金属合金箔,箔材通常为康铜箔材、卡玛箔材、退火康铜箔材等;敏感栅41的成型是将箔材按照一定的电路要求进行光刻、腐蚀,最后剩余在基底42上的电阻丝即为敏感栅41。为了进一步提高敏感栅41在使用过程中的工作稳定性和使用寿命,还需要在敏感栅41上增加覆盖层43,一般覆盖层43的材料和基底材料相同,厚度约为0.01mm~0.02mm,电阻式应变片的总厚度约为0.035mm~0.05mm。
电阻式应变片是在一张102mm×115mm的金属箔板上按照一定的排列规则图形蚀刻而成,一张金属箔板上通常会有多个产品的图形。一种大阵列电阻式应变片膜片上会有多个按阵列排列的电阻式应变片单元,每个电阻式应变片单元引出4个电极,作为4个测量点。
在应变片产品生产后期需要将单个应变片产品从整版中分离出来,并对单个应变片产品进行检测,最后根据检测结果进行分选,需要对其静态电阻值、电压值、灵敏度、热输出、横向效应系数、蠕变、应变极限和疲劳寿命等多项工作特性进行测试。其中静态电阻值、电压值、灵敏度检测属于全数检验,其它性能指标属于批量抽样检验。目前,修形是人工使用剪刀沿着产品的外边框将单个产品修剪下来,这种方法不仅生产效率低,工人劳动强度大,而且修剪尺寸精度低,同一批次产品的外形尺寸存在较大波动,不利于对产品质量的稳定控制;而且,对应变片的电阻、电压测量完全依赖人工测试,由于应变片产量大,需要的工人多,造成劳动强度大,生产成本高,并且测试效率低,容易出错,也不利于对产品质量的稳定性控制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种结构紧凑、设计新颖合理、实现成本低、工作可靠性高、实用性强、能够提高生产效率、降低工人劳动强度及产品生产成本的大阵列电阻式应变片自动检测、修形装置。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种大阵列电阻式应变片自动检测、修形装置,其特征在于:包括自动检测装置、自动修形装置和计算机,所述自动检测装置包括检测机架、检测定位固定机构和检测机构,所述自动修形装置包括修形机架、修形定位固定机构和修形机构,所述计算机上接有数据采集板卡和台式数字万用表,所述数据采集板卡的信号输出端接有输出放大板;
所述检测机架包括上下间隔设置的第一上顶板和第一下底板,以及支撑在第一上顶板和第一下底板之间的第一支柱;
所述检测定位固定机构包括安装在第一下底板顶部的第一二维移动平台、安装在第一二维移动平台顶部的第一真空吸附台和用于对第一真空吸附台抽真空的第一真空吸附回路,所述第一二维移动平台包括第一X轴移动电机、第一Y轴移动电机、第一X轴移动光栅尺和第一Y轴移动光栅尺,所述第一真空吸附台包括相互扣合且固定连接的第一吸附台下盖和第一吸附台上盖,所述第一吸附台下盖和第一吸附台上盖扣合形成的空间为第一真空腔,所述第一吸附台上盖的上表面上设置有第一吸附孔;所述第一真空吸附回路包括通过第一真空管依次连接的第一真空泵、第一真空过滤器、第一真空度调节阀和第一真空电磁阀,所述第一真空管与所述第一真空腔相连通,所述第一真空度调节阀上连接有第一真空表;所述第一X轴移动光栅尺和第一Y轴移动光栅尺均与数据采集板卡的信号输入端连接,所述第一X轴移动电机、第一Y轴移动电机和第一真空电磁阀均与输出放大板的输出端连接;
所述检测机构包括水平设置在第一上顶板顶部的第一气缸滑台、与第一气缸滑台的滑台连接的气缸滑台安装板和与气缸滑台安装板连接的第二气缸滑台,以及第一气动回路;所述第二气缸滑台的滑台上通过探针盒连接板连接有探针盒,所述探针盒内部设置有检测电路板,所述检测电路板上设置有多路应变片电阻电压检测电路和与多路应变片电阻电压检测电路的信号采集端连接且向下穿出探针盒的弹簧探针阵列;所述第一气动回路包括通过第一气管依次连接的第一气泵、第一空气过滤器、第一减压阀和第一压力表,所述第一气缸滑台通过第一气动电磁阀与第一气管连接,所述第二气缸滑台通过第二气动电磁阀与第一气管连接;所述第一气动电磁阀和第二气动电磁阀均与输出放大板的输出端连接,多路应变片电阻电压检测电路的控制信号输入端均与数据采集板卡的信号输出端连接,多路应变片电阻电压检测电路的信号输出端均通过信号输出接口与台式数字万用表相接;
所述修形机架包括上下间隔设置的第二上顶板和第二下底板,以及支撑在第二上顶板和第二下底板之间的第二支柱;
所述修形定位固定机构包括安装在第二下底板顶部的第二二维移动平台、安装在第二二维移动平台顶部的第二真空吸附台和用于对第二真空吸附台抽真空的第二真空吸附回路,所述第二二维移动平台包括第二X轴移动电机、第二Y轴移动电机、第二X轴移动光栅尺和第二Y轴移动光栅尺,所述第二真空吸附台包括相互扣合且固定连接的第二吸附台下盖和第二吸附台上盖,所述第二吸附台下盖和第二吸附台上盖扣合形成的空间为第二真空腔,所述第二吸附台上盖的上表面上设置有多个排列设置的第二吸附孔;所述第二真空吸附回路包括通过第二真空管依次连接的第二真空泵、第二真空过滤器、第二真空度调节阀和第二真空电磁阀,所述第二真空管与所述第二真空腔相连通,所述第二真空度调节阀上连接有第二真空表;所述第二X轴移动光栅尺和第二Y轴移动光栅尺均与数据采集板卡的信号输入端连接,所述第二X轴移动电机、第二Y轴移动电机和第二真空电磁阀均与输出放大板的输出端连接;
所述修形机构包括竖直设置在第二上顶板上的直线摆动组合气缸和连接在直线摆动组合气缸的活塞杆上的刀架,以及第二气动回路;所述刀架位于第二上顶板的下方,所述刀架上安装有水平设置的第三气缸滑台,所述第三气缸滑台的滑台上固定连接有直流电机支架,所述直流电机支架上安装有直流电机,所述直流电机的输出轴上固定连接有圆刀片,所述刀架的底部通过橡胶柱固定连接有压板,所述压板的底部粘贴有胶皮,所述压板上和胶皮上均设置有供圆刀片穿过并对圆刀片进行导向的导向槽;所述第二气动回路包括通过第二气管依次连接的第二气泵、第二空气过滤器、第二减压阀和第二压力表,以及与位于第二压力表后端的第二气管并联连接的第一两位五通电磁换向阀、第二两位五通电磁换向阀和第三两位五通电磁换向阀,所述直线摆动组合气缸的顺时针摆动进气口和逆时针摆动进气口分别与第一两位五通电磁换向阀的两个出气口连接,所述直线摆动组合气缸的伸出运动进气口和缩回运动进气口分别与第二两位五通电磁换向阀的两个出气口连接,所述第三气缸滑台的正向移动进气口和反向移动进气口分别与第三两位五通电磁换向阀的两个出气口连接;所述直流电机、第一两位五通电磁换向阀、第二两位五通电磁换向阀和第三两位五通电磁换向阀均与输出放大板的输出端连接。
上述的一种大阵列电阻式应变片自动检测、修形装置,其特征在于:所述第一支柱由多根连接成框架结构的第一铝型材制成,所述第一铝型材与第一铝型材通过第一三角形连接架固定连接,所述第一铝型材与第一上顶板通过螺栓和螺母固定连接,所述第一铝型材与第一下底板通过螺栓、螺母和第一三角形连接架固定连接;所述第二支柱由多根连接成框架结构的第二铝型材制成,所述第二铝型材与第二铝型材通过第二三角形连接架固定连接,所述第二铝型材与第二上顶板通过螺栓和螺母固定连接,所述第二铝型材与第二下底板通过螺栓、螺母和第二三角形连接架固定连接。
上述的一种大阵列电阻式应变片自动检测、修形装置,其特征在于:所述第一吸附台下盖与第一吸附台上盖之间设置有第一密封垫,所述第一吸附台下盖、第一密封垫和第一吸附台上盖通过第一吸附台连接螺栓固定连接,所述第一吸附台下盖的侧面设置有第一螺纹孔,所述第一真空管通过第一气动接头与第一螺纹孔连接;所述第一吸附台上盖的上表面上设置有多条第一水平向凹槽和多条第一竖直向凹槽,多条所述第一水平向凹槽和多条所述第一竖直向凹槽相互交叉形成了多个第一凸块,所述第一吸附孔的数量为多个,多个第一吸附孔分布在多个第一凸块上;所述第一吸附台上盖上表面的形状为矩形,所述第一吸附台上盖上表面的四个脚上均刻有第一参考定位线。
上述的一种大阵列电阻式应变片自动检测、修形装置,其特征在于:所述第二吸附台下盖与第二吸附台上盖之间设置有第二密封垫,所述第二吸附台下盖、第二密封垫和第二吸附台上盖通过第二吸附台连接螺栓固定连接,所述第二吸附台下盖的侧面设置有第二螺纹孔,所述第二真空管通过第二气动接头与第二螺纹孔连接;所述第二吸附台上盖的上表面上设置有多条第二水平向凹槽和多条第二竖直向凹槽,多条所述第二水平向凹槽和多条所述第二竖直向凹槽相互交叉形成了多个第二凸块,多个所述第二吸附孔分布在多个第二凸块上;所述第二吸附台上盖上表面的形状为矩形,所述第二吸附台上盖上表面的四个脚上均刻有第二参考定位线。
上述的一种大阵列电阻式应变片自动检测、修形装置,其特征在于:所述第一气缸滑台为无杆气缸滑台,所述检测电路板的数量为两块,两块所述检测电路板一上一下通过铜螺柱和螺钉固定连接,所述弹簧探针阵列与上部的检测电路板焊接并穿透下部的检测电路板后再向下穿出探针盒。
上述的一种大阵列电阻式应变片自动检测、修形装置,其特征在于:所述弹簧探针阵列由多组弹簧探针组构成,每组弹簧探针组均由用于在测量时与一个电阻应变片的四个测量点对应接触的四根弹簧探针组成;每路应变片电阻电压检测电路均包括型号均为ADG84的芯片S1、芯片S2和芯片S3,所述信号输出接口为具有四个引脚的接线端口P1;所述芯片S1的第1引脚与供电电源的输出端VCC相接,且通过电容C1接地,所述芯片S1的第4引脚和第8引脚连接且为应变片电阻电压检测电路的第一控制信号输入端IN1,所述芯片S1的第5引脚与所述电阻应变片的第一个测量点连接,所述芯片S1的第6引脚接地,所述芯片S1的第7引脚与所述电阻应变片的第二个测量点连接;所述芯片S2的第1引脚与供电电源的输出端VCC相接,且通过电容C2接地,所述芯片S2的第4引脚和第8引脚连接且为应变片电阻电压检测电路的第二控制信号输入端IN2,所述芯片S2的第5引脚与所述电阻应变片的第三个测量点连接,所述芯片S2的第6引脚接地,所述芯片S2的第7引脚与所述电阻应变片的第四个测量点连接;所述芯片S3的第1引脚与供电电源的输出端VCC相接,且通过电容C3接地,所述芯片S3的第4引脚和第8引脚连接且为应变片电阻电压检测电路的第三控制信号输入端IN3,所述芯片S3的第5引脚与所述电阻应变片的第一个测量点连接,所述芯片S3的第6引脚接地,所述芯片S3的第7引脚与所述电阻应变片的第二个测量点连接;所述应变片电阻电压检测电路的第一控制信号输入端IN1、第二控制信号输入端IN2和第三控制信号输入端IN3均与数据采集板卡的信号输出端连接,所述芯片S1的第3引脚为应变片电阻电压检测电路的第一信号输出端D1,所述芯片S1的第9引脚为应变片电阻电压检测电路的第二信号输出端D2,所述芯片S2的第3引脚和所述芯片S3的第3引脚相接且为应变片电阻电压检测电路的第三信号输出端D3,所述芯片S2的第9引脚和所述芯片S3的第9引脚相接且为应变片电阻电压检测电路的第四信号输出端D4,每路应变片电阻电压检测电路的第一信号输出端D1均与所述接线端口P1的第1引脚连接,每路应变片电阻电压检测电路的第二信号输出端D2均与所述接线端口P1的第2引脚连接,每路应变片电阻电压检测电路的第三信号输出端D3均与所述接线端口P1的第3引脚连接,每路应变片电阻电压检测电路的第四信号输出端D4均与所述接线端口P1的第4引脚连接。
上述的一种大阵列电阻式应变片自动检测、修形装置,其特征在于:所述台式数字万用表为吉时利2000型台式数字万用表,所述接线端口P1的第1引脚与所述吉时利2000型台式数字万用表的INPUTHI接口连接,所述接线端口P1的第2引脚与所述吉时利2000型台式数字万用表的INPUTLO接口连接,所述接线端口P1的第3引脚与所述吉时利2000型台式数字万用表的SENSEΩ4WIREHI接口连接,所述接线端口P1的第4引脚与所述吉时利2000型台式数字万用表的SENSEΩ4WIRELO接口连接。
上述的一种大阵列电阻式应变片自动检测、修形装置,其特征在于:所述直线摆动组合气缸通过法兰安装件和螺栓固定连接在第二上顶板顶部;所述刀架通过法兰螺母和螺栓固定连接在直线摆动组合气缸的活塞杆上;所述刀架上设置有气缸滑台连接板,所述第三气缸滑台通过与气缸滑台连接板固定连接的方式安装在刀架上;所述圆刀片为超薄钨钢圆刀片,所述圆刀片通过刀片连接头固定连接在直流电机的输出轴上。
上述的一种大阵列电阻式应变片自动检测、修形装置,其特征在于:所述数据采集板卡的型号为NIPCI6509,所述输出放大板的型号为HSF16M。
本发明还公开了一种方法步骤简单、实现方便、检测与修形效率高的大阵列电阻式应变片自动检测、修形方法,其特征在于该方法包括以下步骤:
步骤一、大阵列电阻式应变片自动检测,具体过程为:
步骤101、操作工人手动将大阵列电阻式应变片膜片放置在第一真空吸附台上后,在计算机上输入吸附固定指令,并启动第一真空泵,数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动第一真空电磁阀打开,第一真空泵抽真空使所述第一真空腔内产生负压,将大阵列电阻式应变片膜片吸附固定在第一吸附台上盖的上表面上;
步骤102、在计算机上输入开始检测指令,首先,数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动第一气动电磁阀打开,第一气缸滑台通过气缸滑台安装板带动第二气缸滑台和弹簧探针阵列水平运动;然后,数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动第二气动电磁阀打开,第二气缸滑台通过探针盒连接板带动弹簧探针阵列向下运动,使弹簧探针阵列到达要检测的第一组电阻应变片单元处;
步骤103、操作计算机,计算机通过台式数字万用表和应变片电阻电压检测电路,对第一组电阻应变片单元中各个电阻应变片的电阻和电压进行测量,台式数字万用表将测量结果输出给计算机,计算机将测量结果与检测标准进行比较,并记录比较结果;
步骤104、比较结果记录完成后,首先,数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动第二气动电磁阀换向,第二气缸滑台通过探针盒连接板带动弹簧探针阵列向上运动,使弹簧探针阵列离开要检测的第一组电阻应变片单元;然后,数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动第一Y轴移动电机,第一Y轴移动电机带动第一真空吸附台移动,第一Y轴移动光栅尺将移动距离通过数据采集板卡反馈给计算机,直至移动了一组电阻应变片单元的宽度距离后停止;
步骤105、数据采集板卡再次通过输出放大板输出信号驱动第二气动电磁阀换向,第二气缸滑台通过探针盒连接板带动弹簧探针阵列向下运动,使弹簧探针阵列到达要检测的下一组电阻应变片单元处;
重复步骤103至步骤105,直至所有的电阻应变片单元检测完成;
步骤二、大阵列电阻式应变片自动修形,具体过程为:
步骤201、操作工人手动将大阵列电阻式应变片膜片放置在第二真空吸附台上后,在计算机上输入吸附固定指令,并启动第二真空泵,数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动第二真空电磁阀打开,第二真空泵抽真空使所述第二真空腔内产生负压,将大阵列电阻式应变片膜片吸附固定在第二吸附台上盖的上表面上;
步骤202、在计算机上输入开始修形指令,对大阵列电阻式应变片膜片进行修形,具体过程为:
步骤2021、Y轴方向的修形,具体过程为:
步骤20211、数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动第二两位五通电磁换向阀接通,直线摆动组合气缸的伸出运动进气口接通,直线摆动组合气缸的活塞杆带动刀架向下运动,使压板压紧大阵列电阻式应变片膜片;
步骤20212、数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动直流电机启动,直流电机带动圆刀片转动;
步骤20213、数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动第三两位五通电磁换向阀接通,第三气缸滑台的正向移动进气口接通,第三气缸滑台的滑台带动直流电机和圆刀片的整体正向移动,转动的圆刀片切割大阵列电阻式应变片膜片;
步骤20214、数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动第二两位五通电磁换向阀换向,直线摆动组合气缸的缩回运动进气口接通,直线摆动组合气缸的活塞杆带动刀架向上运动,使压板离开大阵列电阻式应变片膜片并返回初始位置;
步骤20215、数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动第三两位五通电磁换向阀换向,第三气缸滑台的反向移动进气口接通,第三气缸滑台的滑台带动直流电机和圆刀片的整体反向移动,使直流电机和圆刀片返回初始位置;
步骤20216、数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动第二Y轴移动电机,第二Y轴移动电机带动第二真空吸附台移动,第二Y轴移动光栅尺将移动距离通过数据采集板卡反馈给计算机,直至第二真空吸附台移动距离a后停止;其中,a为电阻式应变片在Y轴方向上的宽度;
重复步骤20211~20216,直至完成大阵列电阻式应变片膜片Y轴方向所有的切割为止;
步骤2022、第二真空吸附台复位:数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动第二Y轴移动电机,第二Y轴移动电机带动第二真空吸附台移动,第二Y轴移动光栅尺将移动距离通过数据采集板卡反馈给计算机,直至第二真空吸附台返回初始位置;
步骤2023、X轴方向的修形,具体过程为:
步骤20231、数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动第一两位五通电磁换向阀接通,直线摆动组合气缸的顺时针摆动进气口接通,直线摆动组合气缸的活塞杆带动刀架顺时针旋转90°,刀架带动直流电机和圆刀片的整体顺时针旋转90°;
步骤20232、数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动第二两位五通电磁换向阀接通,直线摆动组合气缸的伸出运动进气口接通,直线摆动组合气缸的活塞杆带动刀架向下运动,使压板压紧大阵列电阻式应变片膜片;
步骤20233、数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动第三两位五通电磁换向阀接通,第三气缸滑台的正向移动进气口接通,第三气缸滑台的滑台带动直流电机和圆刀片的整体正向移动,转动的圆刀片切割大阵列电阻式应变片膜片;
步骤20234、数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动第二两位五通电磁换向阀换向,直线摆动组合气缸的缩回运动进气口接通,直线摆动组合气缸的活塞杆带动刀架向上运动,使压板离开大阵列电阻式应变片膜片并返回初始位置;
步骤20235、数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动第三两位五通电磁换向阀换向,第三气缸滑台的反向移动进气口接通,第三气缸滑台的滑台带动直流电机和圆刀片的整体反向移动,使直流电机和圆刀片返回初始位置;
步骤20236、数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动第二X轴移动电机,第二X轴移动电机带动第二真空吸附台移动,第二X轴移动光栅尺将移动距离通过数据采集板卡反馈给计算机,直至第二真空吸附台移动距离b后停止;其中,b为电阻式应变片在X轴方向上的宽度;
重复步骤20232~20236,直至完成大阵列电阻式应变片膜片X轴方向所有的切割为止;
步骤203、回零复位,具体过程为:
步骤20301、数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动直流电机停止转动,圆刀片停止转动;
步骤20302、数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动第一两位五通电磁换向阀接通,直线摆动组合气缸的逆时针摆动进气口接通,直线摆动组合气缸的活塞杆带动刀架逆时针旋转90°,刀架带动直流电机和圆刀片的整体逆时针旋转90°,回到初始位置;
步骤20303、数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动第二X轴移动电机,第二X轴移动电机带动第二真空吸附台移动,第二X轴移动光栅尺将移动距离通过数据采集板卡反馈给计算机,直至第二真空吸附台返回初始位置。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、本发明大阵列电阻式应变片自动检测、修形装置的结构紧凑,设计新颖合理,加工制造方便。
2、本发明大阵列电阻式应变片自动检测、修形装置的操作简单,适用范围广,能够实现不同型号的大阵列电阻式应变片的自动检测和修形。
3、本发明的大阵列电阻式应变片自动检测、修形装置,采用了精密机械传动、计算机控制及气动控制技术,与现有的人工检测、修形相比,具有反应灵敏、工作效率高、污染小以及外围配属附件少、实现成本低等诸多优点。
4、本发明采用了带有光栅尺的二维移动平台,实现吸附固定在真空吸附台上的大阵列电阻式应变片的移动,位移可控精度能达到0.001mm。
5、本发明采用计算机进行控制,实现了大阵列电阻式应变片单元的自动检测、修形,避免了人为因素对产品修形的影响,而且检测、修形速度快,检测、修形准确度高。
6、本发明的真空吸附台能够实现不同型号的大阵列电阻式应变片的吸附固定,且对大阵列电阻式应变片的磨损小,吸附固定效率高、污染小。
7、本发明大阵列电阻式应变片自动检测、修形方法的方法步骤简单,实现方便,检测、修形效率高。
8、本发明能够提高大阵列电阻式应变片的检测、修形效率,进而提高生产效率,降低工人劳动强度,稳定控制产品质量,提升企业的竞争力。
9、本发明能够实现大阵列电阻式应变片的迅速、精确、自动检测和修形,对解决电阻式应变片批量生产过程中的快速检测、修形有着重要的意义,实用性强,使用效果好,推广应用价值高。
综上所述,本发明设计新颖合理,实现成本低,工作可靠性高,实用性强,能够提高生产效率,降低工人劳动强度及产品生产成本,推广应用价值高。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明大阵列电阻式应变片自动检测、修形装置的整体结构框图。
图2为本发明自动检测装置的部分结构示意图。
图3为本发明第一真空吸附台的结构示意图。
图4为本发明弹簧探针阵列与检测电路板的连接结构示意图。
图5为本发明第一真空吸附台与第一真空吸附回路的连接关系示意图。
图6为本发明第一气缸滑台和第二气缸滑台与第一气动回路的连接关系示意图。
图7为本发明应变片电阻电压检测电路的电路原理图。
图8为本发明自动修形装置的部分结构示意图。
图9为本发明第二真空吸附台的结构示意图。
图10为本发明第二真空吸附台与第二真空吸附回路的连接关系示意图。
图11为本发明修形机构的结构示意图(图中未示出直线摆动组合气缸)。
图12为本发明直线摆动组合气缸和第三气缸滑台与第二气动回路的连接关系示意图。
图13为本发明计算机与其他各部件的连接关系示意图。
图14为现有电阻式应变片的结构示意图。
具体实施方式
如图1和图13所示,本发明的大阵列电阻式应变片自动检测、修形装置,包括自动检测装置1、自动修形装置2和计算机4,所述自动检测装置1包括检测机架、检测定位固定机构和检测机构,所述自动修形装置2包括修形机架、修形定位固定机构和修形机构,所述计算机4上接有数据采集板卡10和台式数字万用表37,所述数据采集板卡10的信号输出端接有输出放大板11;
结合图2,所述检测机架包括上下间隔设置的第一上顶板1-1和第一下底板1-17,以及支撑在第一上顶板1-1和第一下底板1-17之间的第一支柱;
所述检测定位固定机构包括安装在第一下底板1-17顶部的第一二维移动平台1-11、安装在第一二维移动平台1-11顶部的第一真空吸附台1-13和用于对第一真空吸附台1-13抽真空的第一真空吸附回路,所述第一二维移动平台1-11包括第一X轴移动电机1-16、第一Y轴移动电机1-15、第一X轴移动光栅尺1-12和第一Y轴移动光栅尺1-10,结合图3,所述第一真空吸附台1-13包括相互扣合且固定连接的第一吸附台下盖1-13-1和第一吸附台上盖1-13-2,所述第一吸附台下盖1-13-1和第一吸附台上盖1-13-2扣合形成的空间为第一真空腔,所述第一吸附台上盖1-13-2的上表面上设置有第一吸附孔1-13-3;结合图5,所述第一真空吸附回路包括通过第一真空管1-31依次连接的第一真空泵1-30、第一真空过滤器1-29、第一真空度调节阀1-28和第一真空电磁阀1-25,所述第一真空管1-31与所述第一真空腔相连通,所述第一真空度调节阀1-28上连接有第一真空表1-27;所述第一X轴移动光栅尺1-12和第一Y轴移动光栅尺1-10均与数据采集板卡10的信号输入端连接,所述第一X轴移动电机1-16、第一Y轴移动电机1-15和第一真空电磁阀1-25均与输出放大板11的输出端连接;
所述检测机构包括水平设置在第一上顶板1-1顶部的第一气缸滑台1-2、与第一气缸滑台1-2的滑台连接的气缸滑台安装板1-3和与气缸滑台安装板1-3连接的第二气缸滑台1-4,以及第一气动回路;所述第二气缸滑台1-4的滑台上通过探针盒连接板1-5连接有探针盒1-6,结合图4,所述探针盒1-6内部设置有检测电路板1-8,所述检测电路板1-8上设置有多路应变片电阻电压检测电路1-40和与多路应变片电阻电压检测电路1-40的信号采集端连接且向下穿出探针盒1-6的弹簧探针阵列1-9;结合图6,所述第一气动回路包括通过第一气管1-24依次连接的第一气泵1-20、第一空气过滤器1-21、第一减压阀1-22和第一压力表1-23,所述第一气缸滑台1-2通过第一气动电磁阀1-26与第一气管1-24连接,所述第二气缸滑台1-4通过第二气动电磁阀1-32与第一气管1-24连接;所述第一气动电磁阀1-26和第二气动电磁阀1-32均与输出放大板11的输出端连接,多路应变片电阻电压检测电路1-40的控制信号输入端均与数据采集板卡10的信号输出端连接,多路应变片电阻电压检测电路1-40的信号输出端均通过信号输出接口1-39与台式数字万用表37相接;具体实施时,所述第一气缸滑台1-2通过螺栓固定连接在第一上顶板1-1顶部,气缸滑台安装板1-3通过螺栓与第一气缸滑台1-2的滑台固定连接,探针盒连接板1-5通过螺栓与第二气缸滑台1-4的滑台固定连接,所述探针盒1-6通过螺栓与探针盒连接板1-5固定连接。
如图8所示,所述修形机架包括上下间隔设置的第二上顶板2-7和第二下底板2-21,以及支撑在第二上顶板2-7和第二下底板2-21之间的第二支柱;
所述修形定位固定机构包括安装在第二下底板2-21顶部的第二二维移动平台2-29、安装在第二二维移动平台2-29顶部的第二真空吸附台2-33和用于对第二真空吸附台2-33抽真空的第二真空吸附回路,所述第二二维移动平台2-29包括第二X轴移动电机2-36、第二Y轴移动电机2-37、第二X轴移动光栅尺2-35和第二Y轴移动光栅尺2-28,结合图9,所述第二真空吸附台2-33包括相互扣合且固定连接的第二吸附台下盖2-33-1和第二吸附台上盖2-33-2,所述第二吸附台下盖2-33-1和第二吸附台上盖2-33-2扣合形成的空间为第二真空腔,所述第二吸附台上盖2-33-2的上表面上设置有多个排列设置的第二吸附孔2-33-3;结合图10,所述第二真空吸附回路包括通过第二真空管2-12依次连接的第二真空泵2-13、第二真空过滤器2-27、第二真空度调节阀2-30和第二真空电磁阀2-18,所述第二真空管2-12与所述第二真空腔相连通,所述第二真空度调节阀2-30上连接有第二真空表2-31;所述第二X轴移动光栅尺2-35和第二Y轴移动光栅尺2-28均与数据采集板卡10的信号输入端连接,所述第二X轴移动电机2-36、第二Y轴移动电机2-37和第二真空电磁阀2-18均与输出放大板11的输出端连接;
结合图11,所述修形机构包括竖直设置在第二上顶板2-7上的直线摆动组合气缸2-9和连接在直线摆动组合气缸2-9的活塞杆上的刀架2-5,以及第二气动回路;所述刀架2-5位于第二上顶板2-7的下方,所述刀架2-5上安装有水平设置的第三气缸滑台2-3,所述第三气缸滑台2-3的滑台上固定连接有直流电机支架2-26,所述直流电机支架2-26上安装有直流电机2-23,所述直流电机2-23的输出轴上固定连接有圆刀片2-24,所述刀架2-5的底部通过橡胶柱2-22固定连接有压板2-2,所述压板2-2的底部粘贴有胶皮2-1,所述压板2-2上和胶皮2-1上均设置有供圆刀片2-24穿过并对圆刀片2-24进行导向的导向槽;结合图12,所述第二气动回路包括通过第二气管2-32依次连接的第二气泵2-34、第二空气过滤器2-38、第二减压阀2-39和第二压力表2-40,以及与位于第二压力表2-40后端的第二气管2-32并联连接的第一两位五通电磁换向阀2-15、第二两位五通电磁换向阀2-16和第三两位五通电磁换向阀2-17,所述直线摆动组合气缸2-9的顺时针摆动进气口2-9-1和逆时针摆动进气口2-9-2分别与第一两位五通电磁换向阀2-15的两个出气口连接,所述直线摆动组合气缸2-9的伸出运动进气口2-9-3和缩回运动进气口2-9-4分别与第二两位五通电磁换向阀2-16的两个出气口连接,所述第三气缸滑台2-3的正向移动进气口2-3-1和反向移动进气口2-3-2分别与第三两位五通电磁换向阀2-17的两个出气口连接;所述直流电机2-23、第一两位五通电磁换向阀2-15、第二两位五通电磁换向阀2-16和第三两位五通电磁换向阀2-17均与输出放大板11的输出端连接。使用时,胶皮2-1能够对放置在第二真空吸附台2-33上的大阵列电阻式应变片膜片14起到保护的作用,橡胶柱2-22能够对压板2-2起到减振、缓冲的作用。
如图2所示,本实施例中,所述第一支柱由多根连接成框架结构的第一铝型材1-19制成,所述第一铝型材1-19与第一铝型材1-19通过第一三角形连接架1-18固定连接,所述第一铝型材1-19与第一上顶板1-1通过螺栓和螺母固定连接,所述第一铝型材1-19与第一下底板1-17通过螺栓、螺母和第一三角形连接架1-18固定连接;如图8所示,本实施例中,所述第二支柱由多根连接成框架结构的第二铝型材2-20制成,所述第二铝型材2-20与第二铝型材2-20通过第二三角形连接架2-19固定连接,所述第二铝型材2-20与第二上顶板2-7通过螺栓和螺母固定连接,所述第二铝型材2-20与第二下底板2-21通过螺栓、螺母和第二三角形连接架2-19固定连接。
如图3所示,本实施例中,所述第一吸附台下盖1-13-1与第一吸附台上盖1-13-2之间设置有第一密封垫1-13-4,所述第一吸附台下盖1-13-1、第一密封垫1-13-4和第一吸附台上盖1-13-2通过第一吸附台连接螺栓1-13-5固定连接,所述第一吸附台下盖1-13-1的侧面设置有第一螺纹孔1-13-6,所述第一真空管1-31通过第一气动接头1-33与第一螺纹孔1-13-6连接;所述第一吸附台上盖1-13-2的上表面上设置有多条第一水平向凹槽和多条第一竖直向凹槽,多条所述第一水平向凹槽和多条所述第一竖直向凹槽相互交叉形成了多个第一凸块1-13-7,所述第一吸附孔1-13-3的数量为多个,多个第一吸附孔1-13-3分布在多个第一凸块1-13-7上;所述第一吸附台上盖1-13-2上表面的形状为矩形,所述第一吸附台上盖1-13-2上表面的四个脚上均刻有第一参考定位线1-13-8。通过设置第一密封垫1-13-4,能够避免第一吸附台下盖1-13-1与第一吸附台上盖1-13-2之间的间隙漏气,影响所述第一真空腔所需真空度的快速形成和保持;通过设置第一参考定位线1-13-8,方便了对大阵列电阻式应变片膜片14进行精确定位。
如图9所示,本实施例中,所述第二吸附台下盖2-33-1与第二吸附台上盖2-33-2之间设置有第二密封垫2-33-4,所述第二吸附台下盖2-33-1、第二密封垫2-33-4和第二吸附台上盖2-33-2通过第二吸附台连接螺栓2-33-5固定连接,所述第二吸附台下盖2-33-1的侧面设置有第二螺纹孔2-33-6,所述第二真空管2-12通过第二气动接头2-48与第二螺纹孔2-33-6连接;所述第二吸附台上盖2-33-2的上表面上设置有多条第二水平向凹槽和多条第二竖直向凹槽,多条所述第二水平向凹槽和多条所述第二竖直向凹槽相互交叉形成了多个第二凸块2-33-7,多个所述第二吸附孔2-33-3分布在多个第二凸块2-33-7上;所述第二吸附台上盖2-33-2上表面的形状为矩形,所述第二吸附台上盖2-33-2上表面的四个脚上均刻有第二参考定位线2-33-8。通过设置第二密封垫2-33-4,能够避免第二吸附台下盖2-33-1与第二吸附台上盖2-33-2之间的间隙漏气,影响所述第二真空腔所需真空度的快速形成和保持;通过设置第二参考定位线2-33-8,方便了对大阵列电阻式应变片膜片14进行精确定位。
如图4所示,本实施例中,所述第一气缸滑台1-2为无杆气缸滑台,所述检测电路板1-8的数量为两块,两块所述检测电路板1-8一上一下通过铜螺柱1-7和螺钉1-34固定连接,所述弹簧探针阵列1-9与上部的检测电路板1-8焊接并穿透下部的检测电路板1-8后再向下穿出探针盒1-6。
如图4和图7所示,本实施例中,所述弹簧探针阵列1-9由多组弹簧探针组构成,每组弹簧探针组均由用于在测量时与一个电阻应变片的四个测量点对应接触的四根弹簧探针组成;每路应变片电阻电压检测电路1-40均包括型号均为ADG84的芯片S1、芯片S2和芯片S3,所述信号输出接口1-39为具有四个引脚的接线端口P1;所述芯片S1的第1引脚与供电电源的输出端VCC相接,且通过电容C1接地,所述芯片S1的第4引脚和第8引脚连接且为应变片电阻电压检测电路1-40的第一控制信号输入端IN1,所述芯片S1的第5引脚与所述电阻应变片的第一个测量点连接,所述芯片S1的第6引脚接地,所述芯片S1的第7引脚与所述电阻应变片的第二个测量点连接;所述芯片S2的第1引脚与供电电源的输出端VCC相接,且通过电容C2接地,所述芯片S2的第4引脚和第8引脚连接且为应变片电阻电压检测电路1-40的第二控制信号输入端IN2,所述芯片S2的第5引脚与所述电阻应变片的第三个测量点连接,所述芯片S2的第6引脚接地,所述芯片S2的第7引脚与所述电阻应变片的第四个测量点连接;所述芯片S3的第1引脚与供电电源的输出端VCC相接,且通过电容C3接地,所述芯片S3的第4引脚和第8引脚连接且为应变片电阻电压检测电路1-40的第三控制信号输入端IN3,所述芯片S3的第5引脚与所述电阻应变片的第一个测量点连接,所述芯片S3的第6引脚接地,所述芯片S3的第7引脚与所述电阻应变片的第二个测量点连接;所述应变片电阻电压检测电路1-40的第一控制信号输入端IN1、第二控制信号输入端IN2和第三控制信号输入端IN3均与数据采集板卡10的信号输出端连接,所述芯片S1的第3引脚为应变片电阻电压检测电路1-40的第一信号输出端D1,所述芯片S1的第9引脚为应变片电阻电压检测电路1-40的第二信号输出端D2,所述芯片S2的第3引脚和所述芯片S3的第3引脚相接且为应变片电阻电压检测电路1-40的第三信号输出端D3,所述芯片S2的第9引脚和所述芯片S3的第9引脚相接且为应变片电阻电压检测电路1-40的第四信号输出端D4,每路应变片电阻电压检测电路1-40的第一信号输出端D1均与所述接线端口P1的第1引脚连接,每路应变片电阻电压检测电路1-40的第二信号输出端D2均与所述接线端口P1的第2引脚连接,每路应变片电阻电压检测电路1-40的第三信号输出端D3均与所述接线端口P1的第3引脚连接,每路应变片电阻电压检测电路1-40的第四信号输出端D4均与所述接线端口P1的第4引脚连接。
本实施例中,所述台式数字万用表37为吉时利2000型台式数字万用表37,所述接线端口P1的第1引脚与所述吉时利2000型台式数字万用表37的INPUTHI接口连接,所述接线端口P1的第2引脚与所述吉时利2000型台式数字万用表37的INPUTLO接口连接,所述接线端口P1的第3引脚与所述吉时利2000型台式数字万用表37的SENSEΩ4WIREHI接口连接,所述接线端口P1的第4引脚与所述吉时利2000型台式数字万用表37的SENSEΩ4WIRELO接口连接。
具体而言,如图7所示,将所述电阻应变片等效为电阻桥R1,所述电阻桥R1的一条对角线上的两个连接端分别为与所述电阻应变片的第一个测量点对应的测量端1S1B和与所述电阻应变片的第二个测量点对应的测量端1S2B,所述电阻桥R1的另一条对角线上的两个连接端分别为与所述电阻应变片的第三个测量点对应的测量端2S1B和与所述电阻应变片的第四个测量点对应的测量端2S2B。
本实施例中,芯片S1、芯片S2和芯片S3均为内部含两个独立的单刀双掷开关的开关器件,该器件具有超低的导通电阻,在整个温度范围内小于0.4Ω。
具体使用时,计算机4分时对多路应变片电阻电压检测电路1-40连接的各个电阻应变片的第一测量点和第二测量点之间的电阻,以及各个电阻应变片的第三测量点和第四测量点之间的零点电压进行测量,对此时不是正在进行测量的电阻应变片连接的应变片电阻电压检测电路1-40,输出“1”逻辑高电平给应变片电阻电压检测电路1-40的第一控制信号输入端IN1、第二控制信号输入端IN2和第三控制信号输入端IN3;对此时正在进行测量电阻的电阻应变片连接的应变片电阻电压检测电路1-40,输出“0”逻辑低电平、“1”逻辑高电平、“0”逻辑低电平分别给应变片电阻电压检测电路1-40的第一控制信号输入端IN1、第二控制信号输入端IN2和第三控制信号输入端IN3;对此时正在进行测量电压的电阻应变片连接的应变片电阻电压检测电路1-40,输出“0”逻辑低电平、“0”逻辑低电平、“1”逻辑高电平分别给应变片电阻电压检测电路1-40的第一控制信号输入端IN1、第二控制信号输入端IN2和第三控制信号输入端IN3。
当第一控制信号输入端IN1为“0”逻辑低电平、第二控制信号输入端IN2为“1”逻辑高电平且第三控制信号输入端IN3为“0”逻辑低电平时,所述芯片S1的S1B管脚和S2B管脚导通,即所述芯片S1的第5引脚和第7引脚导通,所述芯片S2的S1A管脚和S2A管脚导通,即所述芯片S2的第2引脚和第10引脚导通,所述芯片S3的S1B管脚和S2B管脚导通,即所述芯片S3的第5引脚和第7引脚导通,所述应变片电阻电压检测电路1-40的第一信号输出端D1与所述电阻桥R1的测量端1S1B接通,所述应变片电阻电压检测电路1-40的第二信号输出端D2与所述电阻桥R1的测量端1S2B接通,所述应变片电阻电压检测电路1-40的第三信号输出端D3与所述电阻桥R1的测量端1S1B接通,所述应变片电阻电压检测电路1-40的第四信号输出端D2与所述电阻桥R1的测量端1S2B接通,此时,计算机4输出四线电阻测量指令,能够测量出所述电阻桥R1的测量端1S1B和测量端1S2B两端之间的电阻,即测量出了电阻应变片的第一测量点和第二测量点之间的电阻。
当第一控制信号输入端IN1为“0”逻辑低电平、第二控制信号输入端IN2为“0”逻辑低电平且第三控制信号输入端IN3为“1”逻辑高电平时,所述芯片S1的S1B管脚和S2B管脚导通,即所述芯片S1的第5引脚和第7引脚导通,所述芯片S2的S1B管脚和S2B管脚导通,即所述芯片S2的第5引脚和第7引脚导通,所述芯片S3的S1A管脚和S2A管脚导通,即所述芯片S3的第2引脚和第10引脚导通,所述应变片电阻电压检测电路1-40的第一信号输出端D1与所述电阻桥R1的测量端1S1B接通,所述应变片电阻电压检测电路1-40的第二信号输出端D2与所述电阻桥R1的测量端1S2B接通,所述应变片电阻电压检测电路1-40的第三信号输出端D3与所述电阻桥R1的测量端2S1B接通,所述应变片电阻电压检测电路1-40的第四信号输出端D2与所述电阻桥R1的测量端2S2B接通,此时,计算机4输出四线电阻测量指令,所述吉时利2000型台式数字万用表37向所述电阻桥R1的测量端1S1B和测量端1S2B输出1mA的电流,所述吉时利2000型台式数字万用表37能够测量出所述电阻桥R1的测量端2S1B和测量端2S2B两端之间的零点电压,即测量出了电阻应变片的第三测量点和第四测量点之间的零点电压。
如图8所示,本实施例中,所述直线摆动组合气缸2-9通过法兰安装件2-8和螺栓固定连接在第二上顶板2-7顶部;如图11所示,所述刀架2-5通过法兰螺母2-14和螺栓固定连接在直线摆动组合气缸2-9的活塞杆上;所述刀架2-5上设置有气缸滑台连接板2-6,所述第三气缸滑台2-3通过与气缸滑台连接板2-6固定连接的方式安装在刀架2-5上;所述圆刀片2-24为超薄钨钢圆刀片,所述圆刀片2-24通过刀片连接头2-25固定连接在直流电机2-23的输出轴上。
本实施例中,所述数据采集板卡10的型号为NIPCI6509,所述输出放大板11的型号为HSF16M。
本发明的大阵列电阻式应变片自动检测、修形方法,包括以下步骤:
步骤一、大阵列电阻式应变片自动检测,具体过程为:
步骤101、操作工人手动将大阵列电阻式应变片膜片14放置在第一真空吸附台1-13上后,在计算机4上输入吸附固定指令,并启动第一真空泵1-30,数据采集板卡10通过输出放大板11输出信号驱动第一真空电磁阀1-25打开,第一真空泵1-30抽真空使所述第一真空腔内产生负压,将大阵列电阻式应变片膜片14吸附固定在第一吸附台上盖1-13-2的上表面上;
步骤102、在计算机4上输入开始检测指令,首先,数据采集板卡10通过输出放大板11输出信号驱动第一气动电磁阀1-26打开,第一气缸滑台1-2通过气缸滑台安装板1-3带动第二气缸滑台1-4和弹簧探针阵列1-9水平运动;然后,数据采集板卡10通过输出放大板11输出信号驱动第二气动电磁阀1-32打开,第二气缸滑台1-4通过探针盒连接板1-5带动弹簧探针阵列1-9向下运动,使弹簧探针阵列1-9到达要检测的第一组电阻应变片单元处;即所述弹簧探针阵列1-9中的各组弹簧探针中的四根弹簧探针分部对应与对应的一个电阻应变片的四个测量点接触。
步骤103、操作计算机4,计算机4通过台式数字万用表37和应变片电阻电压检测电路1-40,对第一组电阻应变片单元中各个电阻应变片的电阻和电压进行测量,台式数字万用表37将测量结果输出给计算机4,计算机4将测量结果与检测标准进行比较,并记录比较结果;具体实施时,所述检测标准为GB/T13992-92《电阻应变计》标准。
步骤104、比较结果记录完成后,首先,数据采集板卡10通过输出放大板11输出信号驱动第二气动电磁阀1-32换向,第二气缸滑台1-4通过探针盒连接板1-5带动弹簧探针阵列1-9向上运动,使弹簧探针阵列1-9离开要检测的第一组电阻应变片单元;然后,数据采集板卡10通过输出放大板11输出信号驱动第一Y轴移动电机1-15,第一Y轴移动电机1-15带动第一真空吸附台1-13移动,第一Y轴移动光栅尺1-10将移动距离通过数据采集板卡10反馈给计算机4,直至移动了一组电阻应变片单元的宽度距离后停止;这样,弹簧探针阵列1-99就到达了要检测的下一组电阻应变片单元的正上方;
步骤105、数据采集板卡10再次通过输出放大板11输出信号驱动第二气动电磁阀1-32换向,第二气缸滑台1-4通过探针盒连接板1-5带动弹簧探针阵列1-9向下运动,使弹簧探针阵列1-9到达要检测的下一组电阻应变片单元处;
重复步骤103至步骤105,直至所有的电阻应变片单元检测完成;
步骤二、大阵列电阻式应变片自动修形,具体过程为:
步骤201、操作工人手动将大阵列电阻式应变片膜片14放置在第二真空吸附台2-33上后,在计算机4上输入吸附固定指令,并启动第二真空泵2-13,数据采集板卡10通过输出放大板11输出信号驱动第二真空电磁阀2-18打开,第二真空泵2-13抽真空使所述第二真空腔内产生负压,将大阵列电阻式应变片膜片14吸附固定在第二吸附台上盖2-33-2的上表面上;
步骤202、在计算机4上输入开始修形指令,对大阵列电阻式应变片膜片14进行修形,具体过程为:
步骤2021、Y轴方向的修形,具体过程为:
步骤20211、数据采集板卡10通过输出放大板11输出信号驱动第二两位五通电磁换向阀2-16接通,直线摆动组合气缸2-9的伸出运动进气口2-9-3接通,直线摆动组合气缸2-9的活塞杆带动刀架2-5向下运动,使压板2-2压紧大阵列电阻式应变片膜片14;
步骤20212、数据采集板卡10通过输出放大板11输出信号驱动直流电机2-23启动,直流电机2-23带动圆刀片2-24转动;
步骤20213、数据采集板卡10通过输出放大板11输出信号驱动第三两位五通电磁换向阀2-17接通,第三气缸滑台2-3的正向移动进气口2-3-1接通,第三气缸滑台2-3的滑台带动直流电机2-23和圆刀片2-24的整体正向移动,转动的圆刀片2-24切割大阵列电阻式应变片膜片14;
步骤20214、数据采集板卡10通过输出放大板11输出信号驱动第二两位五通电磁换向阀2-16换向,直线摆动组合气缸2-9的缩回运动进气口2-9-4接通,直线摆动组合气缸2-9的活塞杆带动刀架2-5向上运动,使压板2-2离开大阵列电阻式应变片膜片14并返回初始位置;
步骤20215、数据采集板卡10通过输出放大板11输出信号驱动第三两位五通电磁换向阀2-17换向,第三气缸滑台2-3的反向移动进气口2-3-2接通,第三气缸滑台2-3的滑台带动直流电机2-23和圆刀片2-24的整体反向移动,使直流电机2-23和圆刀片2-24返回初始位置;
步骤20216、数据采集板卡10通过输出放大板11输出信号驱动第二Y轴移动电机2-37,第二Y轴移动电机2-37带动第二真空吸附台2-33移动,第二Y轴移动光栅尺2-28将移动距离通过数据采集板卡10反馈给计算机4,直至第二真空吸附台2-33移动距离a后停止;其中,a为电阻式应变片在Y轴方向上的宽度;
重复步骤20211~20216,直至完成大阵列电阻式应变片膜片14Y轴方向所有的切割为止;
步骤2022、第二真空吸附台2-33复位:数据采集板卡10通过输出放大板11输出信号驱动第二Y轴移动电机2-37,第二Y轴移动电机2-37带动第二真空吸附台2-33移动,第二Y轴移动光栅尺2-28将移动距离通过数据采集板卡10反馈给计算机4,直至第二真空吸附台2-33返回初始位置;
步骤2023、X轴方向的修形,具体过程为:
步骤20231、数据采集板卡10通过输出放大板11输出信号驱动第一两位五通电磁换向阀2-15接通,直线摆动组合气缸2-9的顺时针摆动进气口2-9-1接通,直线摆动组合气缸2-9的活塞杆带动刀架2-5顺时针旋转90°,刀架2-5带动直流电机2-23和圆刀片2-24的整体顺时针旋转90°;
步骤20232、数据采集板卡10通过输出放大板11输出信号驱动第二两位五通电磁换向阀2-16接通,直线摆动组合气缸2-9的伸出运动进气口2-9-3接通,直线摆动组合气缸2-9的活塞杆带动刀架2-5向下运动,使压板2-2压紧大阵列电阻式应变片膜片14;
步骤20233、数据采集板卡10通过输出放大板11输出信号驱动第三两位五通电磁换向阀2-17接通,第三气缸滑台2-3的正向移动进气口2-3-1接通,第三气缸滑台2-3的滑台带动直流电机2-23和圆刀片2-24的整体正向移动,转动的圆刀片2-24切割大阵列电阻式应变片膜片14;
步骤20234、数据采集板卡10通过输出放大板11输出信号驱动第二两位五通电磁换向阀2-16换向,直线摆动组合气缸2-9的缩回运动进气口2-9-4接通,直线摆动组合气缸2-9的活塞杆带动刀架2-5向上运动,使压板2-2离开大阵列电阻式应变片膜片14并返回初始位置;
步骤20235、数据采集板卡10通过输出放大板11输出信号驱动第三两位五通电磁换向阀2-17换向,第三气缸滑台2-3的反向移动进气口2-3-2接通,第三气缸滑台2-3的滑台带动直流电机2-23和圆刀片2-24的整体反向移动,使直流电机2-23和圆刀片2-24返回初始位置;
步骤20236、数据采集板卡10通过输出放大板11输出信号驱动第二X轴移动电机2-36,第二X轴移动电机2-36带动第二真空吸附台2-33移动,第二X轴移动光栅尺2-35将移动距离通过数据采集板卡10反馈给计算机4,直至第二真空吸附台2-33移动距离b后停止;其中,b为电阻式应变片在X轴方向上的宽度;
重复步骤20232~20236,直至完成大阵列电阻式应变片膜片14X轴方向所有的切割为止;
步骤203、回零复位,具体过程为:
步骤20301、数据采集板卡10通过输出放大板11输出信号驱动直流电机2-23停止转动,圆刀片2-24停止转动;
步骤20302、数据采集板卡10通过输出放大板11输出信号驱动第一两位五通电磁换向阀2-15接通,直线摆动组合气缸2-9的逆时针摆动进气口2-9-2接通,直线摆动组合气缸2-9的活塞杆带动刀架2-5逆时针旋转90°,刀架2-5带动直流电机2-23和圆刀片2-24的整体逆时针旋转90°,回到初始位置;
步骤20303、数据采集板卡10通过输出放大板11输出信号驱动第二X轴移动电机2-36,第二X轴移动电机2-36带动第二真空吸附台2-33移动,第二X轴移动光栅尺2-35将移动距离通过数据采集板卡10反馈给计算机4,直至第二真空吸附台2-33返回初始位置。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种大阵列电阻式应变片自动检测、修形装置,其特征在于:包括自动检测装置(1)、自动修形装置(2)和计算机(4),所述自动检测装置(1)包括检测机架、检测定位固定机构和检测机构,所述自动修形装置(2)包括修形机架、修形定位固定机构和修形机构,所述计算机(4)上接有数据采集板卡(10)和台式数字万用表(37),所述数据采集板卡(10)的信号输出端接有输出放大板(11);
所述检测机架包括上下间隔设置的第一上顶板(1-1)和第一下底板(1-17),以及支撑在第一上顶板(1-1)和第一下底板(1-17)之间的第一支柱;
所述检测定位固定机构包括安装在第一下底板(1-17)顶部的第一二维移动平台(1-11)、安装在第一二维移动平台(1-11)顶部的第一真空吸附台(1-13)和用于对第一真空吸附台(1-13)抽真空的第一真空吸附回路,所述第一二维移动平台(1-11)包括第一X轴移动电机(1-16)、第一Y轴移动电机(1-15)、第一X轴移动光栅尺(1-12)和第一Y轴移动光栅尺(1-10),所述第一真空吸附台(1-13)包括相互扣合且固定连接的第一吸附台下盖(1-13-1)和第一吸附台上盖(1-13-2),所述第一吸附台下盖(1-13-1)和第一吸附台上盖(1-13-2)扣合形成的空间为第一真空腔,所述第一吸附台上盖(1-13-2)的上表面上设置有第一吸附孔(1-13-3);所述第一真空吸附回路包括通过第一真空管(1-31)依次连接的第一真空泵(1-30)、第一真空过滤器(1-29)、第一真空度调节阀(1-28)和第一真空电磁阀(1-25),所述第一真空管(1-31)与所述第一真空腔相连通,所述第一真空度调节阀(1-28)上连接有第一真空表(1-27);所述第一X轴移动光栅尺(1-12)和第一Y轴移动光栅尺(1-10)均与数据采集板卡(10)的信号输入端连接,所述第一X轴移动电机(1-16)、第一Y轴移动电机(1-15)和第一真空电磁阀(1-25)均与输出放大板(11)的输出端连接;
所述检测机构包括水平设置在第一上顶板(1-1)顶部的第一气缸滑台(1-2)、与第一气缸滑台(1-2)的滑台连接的气缸滑台安装板(1-3)和与气缸滑台安装板(1-3)连接的第二气缸滑台(1-4),以及第一气动回路;所述第二气缸滑台(1-4)的滑台上通过探针盒连接板(1-5)连接有探针盒(1-6),所述探针盒(1-6)内部设置有检测电路板(1-8),所述检测电路板(1-8)上设置有多路应变片电阻电压检测电路(1-40)和与多路应变片电阻电压检测电路(1-40)的信号采集端连接且向下穿出探针盒(1-6)的弹簧探针阵列(1-9);所述第一气动回路包括通过第一气管(1-24)依次连接的第一气泵(1-20)、第一空气过滤器(1-21)、第一减压阀(1-22)和第一压力表(1-23),所述第一气缸滑台(1-2)通过第一气动电磁阀(1-26)与第一气管(1-24)连接,所述第二气缸滑台(1-4)通过第二气动电磁阀(1-32)与第一气管(1-24)连接;所述第一气动电磁阀(1-26)和第二气动电磁阀(1-32)均与输出放大板(11)的输出端连接,多路应变片电阻电压检测电路(1-40)的控制信号输入端均与数据采集板卡(10)的信号输出端连接,多路应变片电阻电压检测电路(1-40)的信号输出端均通过信号输出接口(1-39)与台式数字万用表(37)相接;
所述修形机架包括上下间隔设置的第二上顶板(2-7)和第二下底板(2-21),以及支撑在第二上顶板(2-7)和第二下底板(2-21)之间的第二支柱;
所述修形定位固定机构包括安装在第二下底板(2-21)顶部的第二二维移动平台(2-29)、安装在第二二维移动平台(2-29)顶部的第二真空吸附台(2-33)和用于对第二真空吸附台(2-33)抽真空的第二真空吸附回路,所述第二二维移动平台(2-29)包括第二X轴移动电机(2-36)、第二Y轴移动电机(2-37)、第二X轴移动光栅尺(2-35)和第二Y轴移动光栅尺(2-28),所述第二真空吸附台(2-33)包括相互扣合且固定连接的第二吸附台下盖(2-33-1)和第二吸附台上盖(2-33-2),所述第二吸附台下盖(2-33-1)和第二吸附台上盖(2-33-2)扣合形成的空间为第二真空腔,所述第二吸附台上盖(2-33-2)的上表面上设置有多个排列设置的第二吸附孔(2-33-3);所述第二真空吸附回路包括通过第二真空管(2-12)依次连接的第二真空泵(2-13)、第二真空过滤器(2-27)、第二真空度调节阀(2-30)和第二真空电磁阀(2-18),所述第二真空管(2-12)与所述第二真空腔相连通,所述第二真空度调节阀(2-30)上连接有第二真空表(2-31);所述第二X轴移动光栅尺(2-35)和第二Y轴移动光栅尺(2-28)均与数据采集板卡(10)的信号输入端连接,所述第二X轴移动电机(2-36)、第二Y轴移动电机(2-37)和第二真空电磁阀(2-18)均与输出放大板(11)的输出端连接;
所述修形机构包括竖直设置在第二上顶板(2-7)上的直线摆动组合气缸(2-9)和连接在直线摆动组合气缸(2-9)的活塞杆上的刀架(2-5),以及第二气动回路;所述刀架(2-5)位于第二上顶板(2-7)的下方,所述刀架(2-5)上安装有水平设置的第三气缸滑台(2-3),所述第三气缸滑台(2-3)的滑台上固定连接有直流电机支架(2-26),所述直流电机支架(2-26)上安装有直流电机(2-23),所述直流电机(2-23)的输出轴上固定连接有圆刀片(2-24),所述刀架(2-5)的底部通过橡胶柱(2-22)固定连接有压板(2-2),所述压板(2-2)的底部粘贴有胶皮(2-1),所述压板(2-2)上和胶皮(2-1)上均设置有供圆刀片(2-24)穿过并对圆刀片(2-24)进行导向的导向槽;所述第二气动回路包括通过第二气管(2-32)依次连接的第二气泵(2-34)、第二空气过滤器(2-38)、第二减压阀(2-39)和第二压力表(2-40),以及与位于第二压力表(2-40)后端的第二气管(2-32)并联连接的第一两位五通电磁换向阀(2-15)、第二两位五通电磁换向阀(2-16)和第三两位五通电磁换向阀(2-17),所述直线摆动组合气缸(2-9)的顺时针摆动进气口(2-9-1)和逆时针摆动进气口(2-9-2)分别与第一两位五通电磁换向阀(2-15)的两个出气口连接,所述直线摆动组合气缸(2-9)的伸出运动进气口(2-9-3)和缩回运动进气口(2-9-4)分别与第二两位五通电磁换向阀(2-16)的两个出气口连接,所述第三气缸滑台(2-3)的正向移动进气口(2-3-1)和反向移动进气口(2-3-2)分别与第三两位五通电磁换向阀(2-17)的两个出气口连接;所述直流电机(2-23)、第一两位五通电磁换向阀(2-15)、第二两位五通电磁换向阀(2-16)和第三两位五通电磁换向阀(2-17)均与输出放大板(11)的输出端连接。
2.按照权利要求1所述的一种大阵列电阻式应变片自动检测、修形装置,其特征在于:所述第一支柱由多根连接成框架结构的第一铝型材(1-19)制成,所述第一铝型材(1-19)与第一铝型材(1-19)通过第一三角形连接架(1-18)固定连接,所述第一铝型材(1-19)与第一上顶板(1-1)通过螺栓和螺母固定连接,所述第一铝型材(1-19)与第一下底板(1-17)通过螺栓、螺母和第一三角形连接架(1-18)固定连接;所述第二支柱由多根连接成框架结构的第二铝型材(2-20)制成,所述第二铝型材(2-20)与第二铝型材(2-20)通过第二三角形连接架(2-19)固定连接,所述第二铝型材(2-20)与第二上顶板(2-7)通过螺栓和螺母固定连接,所述第二铝型材(2-20)与第二下底板(2-21)通过螺栓、螺母和第二三角形连接架(2-19)固定连接。
3.按照权利要求1所述的一种大阵列电阻式应变片自动检测、修形装置,其特征在于:所述第一吸附台下盖(1-13-1)与第一吸附台上盖(1-13-2)之间设置有第一密封垫(1-13-4),所述第一吸附台下盖(1-13-1)、第一密封垫(1-13-4)和第一吸附台上盖(1-13-2)通过第一吸附台连接螺栓(1-13-5)固定连接,所述第一吸附台下盖(1-13-1)的侧面设置有第一螺纹孔(1-13-6),所述第一真空管(1-31)通过第一气动接头(1-33)与第一螺纹孔(1-13-6)连接;所述第一吸附台上盖(1-13-2)的上表面上设置有多条第一水平向凹槽和多条第一竖直向凹槽,多条所述第一水平向凹槽和多条所述第一竖直向凹槽相互交叉形成了多个第一凸块(1-13-7),所述第一吸附孔(1-13-3)的数量为多个,多个第一吸附孔(1-13-3)分布在多个第一凸块(1-13-7)上;所述第一吸附台上盖(1-13-2)上表面的形状为矩形,所述第一吸附台上盖(1-13-2)上表面的四个脚上均刻有第一参考定位线(1-13-8)。
4.按照权利要求3所述的一种大阵列电阻式应变片自动检测、修形装置,其特征在于:所述第二吸附台下盖(2-33-1)与第二吸附台上盖(2-33-2)之间设置有第二密封垫(2-33-4),所述第二吸附台下盖(2-33-1)、第二密封垫(2-33-4)和第二吸附台上盖(2-33-2)通过第二吸附台连接螺栓(2-33-5)固定连接,所述第二吸附台下盖(2-33-1)的侧面设置有第二螺纹孔(2-33-6),所述第二真空管(2-12)通过第二气动接头(2-48)与第二螺纹孔(2-33-6)连接;所述第二吸附台上盖(2-33-2)的上表面上设置有多条第二水平向凹槽和多条第二竖直向凹槽,多条所述第二水平向凹槽和多条所述第二竖直向凹槽相互交叉形成了多个第二凸块(2-33-7),多个所述第二吸附孔(2-33-3)分布在多个第二凸块(2-33-7)上;所述第二吸附台上盖(2-33-2)上表面的形状为矩形,所述第二吸附台上盖(2-33-2)上表面的四个脚上均刻有第二参考定位线(2-33-8)。
5.按照权利要求1所述的一种大阵列电阻式应变片自动检测、修形装置,其特征在于:所述第一气缸滑台(1-2)为无杆气缸滑台,所述检测电路板(1-8)的数量为两块,两块所述检测电路板(1-8)一上一下通过铜螺柱(1-7)和螺钉(1-34)固定连接,所述弹簧探针阵列(1-9)与上部的检测电路板(1-8)焊接并穿透下部的检测电路板(1-8)后再向下穿出探针盒(1-6)。
6.按照权利要求1所述的一种大阵列电阻式应变片自动检测、修形装置,其特征在于:所述弹簧探针阵列(1-9)由多组弹簧探针组构成,每组弹簧探针组均由用于在测量时与一个电阻应变片的四个测量点对应接触的四根弹簧探针组成;每路应变片电阻电压检测电路(1-40)均包括型号均为ADG84的芯片S1、芯片S2和芯片S3,所述信号输出接口(1-39)为具有四个引脚的接线端口P1;所述芯片S1的第1引脚与供电电源的输出端VCC相接,且通过电容C1接地,所述芯片S1的第4引脚和第8引脚连接且为应变片电阻电压检测电路(1-40)的第一控制信号输入端IN1,所述芯片S1的第5引脚与所述电阻应变片的第一个测量点连接,所述芯片S1的第6引脚接地,所述芯片S1的第7引脚与所述电阻应变片的第二个测量点连接;所述芯片S2的第1引脚与供电电源的输出端VCC相接,且通过电容C2接地,所述芯片S2的第4引脚和第8引脚连接且为应变片电阻电压检测电路(1-40)的第二控制信号输入端IN2,所述芯片S2的第5引脚与所述电阻应变片的第三个测量点连接,所述芯片S2的第6引脚接地,所述芯片S2的第7引脚与所述电阻应变片的第四个测量点连接;所述芯片S3的第1引脚与供电电源的输出端VCC相接,且通过电容C3接地,所述芯片S3的第4引脚和第8引脚连接且为应变片电阻电压检测电路(1-40)的第三控制信号输入端IN3,所述芯片S3的第5引脚与所述电阻应变片的第一个测量点连接,所述芯片S3的第6引脚接地,所述芯片S3的第7引脚与所述电阻应变片的第二个测量点连接;所述应变片电阻电压检测电路(1-40)的第一控制信号输入端IN1、第二控制信号输入端IN2和第三控制信号输入端IN3均与数据采集板卡(10)的信号输出端连接,所述芯片S1的第3引脚为应变片电阻电压检测电路(1-40)的第一信号输出端D1,所述芯片S1的第9引脚为应变片电阻电压检测电路(1-40)的第二信号输出端D2,所述芯片S2的第3引脚和所述芯片S3的第3引脚相接且为应变片电阻电压检测电路(1-40)的第三信号输出端D3,所述芯片S2的第9引脚和所述芯片S3的第9引脚相接且为应变片电阻电压检测电路(1-40)的第四信号输出端D4,每路应变片电阻电压检测电路(1-40)的第一信号输出端D1均与所述接线端口P1的第1引脚连接,每路应变片电阻电压检测电路(1-40)的第二信号输出端D2均与所述接线端口P1的第2引脚连接,每路应变片电阻电压检测电路(1-40)的第三信号输出端D3均与所述接线端口P1的第3引脚连接,每路应变片电阻电压检测电路(1-40)的第四信号输出端D4均与所述接线端口P1的第4引脚连接。
7.按照权利要求6所述的一种大阵列电阻式应变片自动检测、修形装置,其特征在于:所述台式数字万用表(37)为吉时利2000型台式数字万用表(37),所述接线端口P1的第1引脚与所述吉时利2000型台式数字万用表(37)的INPUTHI接口连接,所述接线端口P1的第2引脚与所述吉时利2000型台式数字万用表(37)的INPUTLO接口连接,所述接线端口P1的第3引脚与所述吉时利2000型台式数字万用表(37)的SENSEΩ4WIREHI接口连接,所述接线端口P1的第4引脚与所述吉时利2000型台式数字万用表(37)的SENSEΩ4WIRELO接口连接。
8.按照权利要求1所述的一种大阵列电阻式应变片自动检测、修形装置,其特征在于:所述直线摆动组合气缸(2-9)通过法兰安装件(2-8)和螺栓固定连接在第二上顶板(2-7)顶部;所述刀架(2-5)通过法兰螺母(2-14)和螺栓固定连接在直线摆动组合气缸(2-9)的活塞杆上;所述刀架(2-5)上设置有气缸滑台连接板(2-6),所述第三气缸滑台(2-3)通过与气缸滑台连接板(2-6)固定连接的方式安装在刀架(2-5)上;所述圆刀片(2-24)为超薄钨钢圆刀片,所述圆刀片(2-24)通过刀片连接头(2-25)固定连接在直流电机(2-23)的输出轴上。
9.按照权利要求1所述的一种大阵列电阻式应变片自动检测、修形装置,其特征在于:所述数据采集板卡(10)的型号为NIPCI6509,所述输出放大板(11)的型号为HSF16M。
10.一种利用如权利要求1所述自动检测、修形装置进行大阵列电阻式应变片自动检测、修形的方法,其特征在于该方法包括以下步骤:
步骤一、大阵列电阻式应变片自动检测,具体过程为:
步骤101、操作工人手动将大阵列电阻式应变片膜片(14)放置在第一真空吸附台(1-13)上后,在计算机(4)上输入吸附固定指令,并启动第一真空泵(1-30),数据采集板卡(10)通过输出放大板(11)输出信号驱动第一真空电磁阀(1-25)打开,第一真空泵(1-30)抽真空使所述第一真空腔内产生负压,将大阵列电阻式应变片膜片(14)吸附固定在第一吸附台上盖(1-13-2)的上表面上;
步骤102、在计算机(4)上输入开始检测指令,首先,数据采集板卡(10)通过输出放大板(11)输出信号驱动第一气动电磁阀(1-26)打开,第一气缸滑台(1-2)通过气缸滑台安装板(1-3)带动第二气缸滑台(1-4)和弹簧探针阵列(1-9)水平运动;然后,数据采集板卡(10)通过输出放大板(11)输出信号驱动第二气动电磁阀(1-32)打开,第二气缸滑台(1-4)通过探针盒连接板(1-5)带动弹簧探针阵列(1-9)向下运动,使弹簧探针阵列(1-9)到达要检测的第一组电阻应变片单元处;
步骤103、操作计算机(4),计算机(4)通过台式数字万用表(37)和应变片电阻电压检测电路(1-40),对第一组电阻应变片单元中各个电阻应变片的电阻和电压进行测量,台式数字万用表(37)将测量结果输出给计算机(4),计算机(4)将测量结果与检测标准进行比较,并记录比较结果;
步骤104、比较结果记录完成后,首先,数据采集板卡(10)通过输出放大板(11)输出信号驱动第二气动电磁阀(1-32)换向,第二气缸滑台(1-4)通过探针盒连接板(1-5)带动弹簧探针阵列(1-9)向上运动,使弹簧探针阵列(1-9)离开要检测的第一组电阻应变片单元;然后,数据采集板卡(10)通过输出放大板(11)输出信号驱动第一Y轴移动电机(1-15),第一Y轴移动电机(1-15)带动第一真空吸附台(1-13)移动,第一Y轴移动光栅尺(1-10)将移动距离通过数据采集板卡(10)反馈给计算机(4),直至移动了一组电阻应变片单元的宽度距离后停止;
步骤105、数据采集板卡(10)再次通过输出放大板(11)输出信号驱动第二气动电磁阀(1-32)换向,第二气缸滑台(1-4)通过探针盒连接板(1-5)带动弹簧探针阵列(1-9)向下运动,使弹簧探针阵列(1-9)到达要检测的下一组电阻应变片单元处;
重复步骤103至步骤105,直至所有的电阻应变片单元检测完成;
步骤二、大阵列电阻式应变片自动修形,具体过程为:
步骤201、操作工人手动将大阵列电阻式应变片膜片(14)放置在第二真空吸附台(2-33)上后,在计算机(4)上输入吸附固定指令,并启动第二真空泵(2-13),数据采集板卡(10)通过输出放大板(11)输出信号驱动第二真空电磁阀(2-18)打开,第二真空泵(2-13)抽真空使所述第二真空腔内产生负压,将大阵列电阻式应变片膜片(14)吸附固定在第二吸附台上盖(2-33-2)的上表面上;
步骤202、在计算机(4)上输入开始修形指令,对大阵列电阻式应变片膜片(14)进行修形,具体过程为:
步骤2021、Y轴方向的修形,具体过程为:
步骤20211、数据采集板卡(10)通过输出放大板(11)输出信号驱动第二两位五通电磁换向阀(2-16)接通,直线摆动组合气缸(2-9)的伸出运动进气口(2-9-3)接通,直线摆动组合气缸(2-9)的活塞杆带动刀架(2-5)向下运动,使压板(2-2)压紧大阵列电阻式应变片膜片(14);
步骤20212、数据采集板卡(10)通过输出放大板(11)输出信号驱动直流电机(2-23)启动,直流电机(2-23)带动圆刀片(2-24)转动;
步骤20213、数据采集板卡(10)通过输出放大板(11)输出信号驱动第三两位五通电磁换向阀(2-17)接通,第三气缸滑台(2-3)的正向移动进气口(2-3-1)接通,第三气缸滑台(2-3)的滑台带动直流电机(2-23)和圆刀片(2-24)的整体正向移动,转动的圆刀片(2-24)切割大阵列电阻式应变片膜片(14);
步骤20214、数据采集板卡(10)通过输出放大板(11)输出信号驱动第二两位五通电磁换向阀(2-16)换向,直线摆动组合气缸(2-9)的缩回运动进气口(2-9-4)接通,直线摆动组合气缸(2-9)的活塞杆带动刀架(2-5)向上运动,使压板(2-2)离开大阵列电阻式应变片膜片(14)并返回初始位置;
步骤20215、数据采集板卡(10)通过输出放大板(11)输出信号驱动第三两位五通电磁换向阀(2-17)换向,第三气缸滑台(2-3)的反向移动进气口(2-3-2)接通,第三气缸滑台(2-3)的滑台带动直流电机(2-23)和圆刀片(2-24)的整体反向移动,使直流电机(2-23)和圆刀片(2-24)返回初始位置;
步骤20216、数据采集板卡(10)通过输出放大板(11)输出信号驱动第二Y轴移动电机(2-37),第二Y轴移动电机(2-37)带动第二真空吸附台(2-33)移动,第二Y轴移动光栅尺(2-28)将移动距离通过数据采集板卡(10)反馈给计算机(4),直至第二真空吸附台(2-33)移动距离a后停止;其中,a为电阻式应变片在Y轴方向上的宽度;
重复步骤20211~20216,直至完成大阵列电阻式应变片膜片(14)Y轴方向所有的切割为止;
步骤2022、第二真空吸附台(2-33)复位:数据采集板卡(10)通过输出放大板(11)输出信号驱动第二Y轴移动电机(2-37),第二Y轴移动电机(2-37)带动第二真空吸附台(2-33)移动,第二Y轴移动光栅尺(2-28)将移动距离通过数据采集板卡(10)反馈给计算机(4),直至第二真空吸附台(2-33)返回初始位置;
步骤2023、X轴方向的修形,具体过程为:
步骤20231、数据采集板卡(10)通过输出放大板(11)输出信号驱动第一两位五通电磁换向阀(2-15)接通,直线摆动组合气缸(2-9)的顺时针摆动进气口(2-9-1)接通,直线摆动组合气缸(2-9)的活塞杆带动刀架(2-5)顺时针旋转90°,刀架(2-5)带动直流电机(2-23)和圆刀片(2-24)的整体顺时针旋转90°;
步骤20232、数据采集板卡(10)通过输出放大板(11)输出信号驱动第二两位五通电磁换向阀(2-16)接通,直线摆动组合气缸(2-9)的伸出运动进气口(2-9-3)接通,直线摆动组合气缸(2-9)的活塞杆带动刀架(2-5)向下运动,使压板(2-2)压紧大阵列电阻式应变片膜片(14);
步骤20233、数据采集板卡(10)通过输出放大板(11)输出信号驱动第三两位五通电磁换向阀(2-17)接通,第三气缸滑台(2-3)的正向移动进气口(2-3-1)接通,第三气缸滑台(2-3)的滑台带动直流电机(2-23)和圆刀片(2-24)的整体正向移动,转动的圆刀片(2-24)切割大阵列电阻式应变片膜片(14);
步骤20234、数据采集板卡(10)通过输出放大板(11)输出信号驱动第二两位五通电磁换向阀(2-16)换向,直线摆动组合气缸(2-9)的缩回运动进气口(2-9-4)接通,直线摆动组合气缸(2-9)的活塞杆带动刀架(2-5)向上运动,使压板(2-2)离开大阵列电阻式应变片膜片(14)并返回初始位置;
步骤20235、数据采集板卡(10)通过输出放大板(11)输出信号驱动第三两位五通电磁换向阀(2-17)换向,第三气缸滑台(2-3)的反向移动进气口(2-3-2)接通,第三气缸滑台(2-3)的滑台带动直流电机(2-23)和圆刀片(2-24)的整体反向移动,使直流电机(2-23)和圆刀片(2-24)返回初始位置;
步骤20236、数据采集板卡(10)通过输出放大板(11)输出信号驱动第二X轴移动电机(2-36),第二X轴移动电机(2-36)带动第二真空吸附台(2-33)移动,第二X轴移动光栅尺(2-35)将移动距离通过数据采集板卡(10)反馈给计算机(4),直至第二真空吸附台(2-33)移动距离b后停止;其中,b为电阻式应变片在X轴方向上的宽度;
重复步骤20232~20236,直至完成大阵列电阻式应变片膜片(14)X轴方向所有的切割为止;
步骤203、回零复位,具体过程为:
步骤20301、数据采集板卡(10)通过输出放大板(11)输出信号驱动直流电机(2-23)停止转动,圆刀片(2-24)停止转动;
步骤20302、数据采集板卡(10)通过输出放大板(11)输出信号驱动第一两位五通电磁换向阀(2-15)接通,直线摆动组合气缸(2-9)的逆时针摆动进气口(2-9-2)接通,直线摆动组合气缸(2-9)的活塞杆带动刀架(2-5)逆时针旋转90°,刀架(2-5)带动直流电机(2-23)和圆刀片(2-24)的整体逆时针旋转90°,回到初始位置;
步骤20303、数据采集板卡(10)通过输出放大板(11)输出信号驱动第二X轴移动电机(2-36),第二X轴移动电机(2-36)带动第二真空吸附台(2-33)移动,第二X轴移动光栅尺(2-35)将移动距离通过数据采集板卡(10)反馈给计算机(4),直至第二真空吸附台(2-33)返回初始位置。
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