CN106969930A - 多功能救援属具测试平台 - Google Patents

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Abstract

多功能救援属具测试平台，属于工程机械救援装备的技术领域。其组成包括：安装平台、物料装夹平台、送料装置。其中，送料装置利用电机驱动丝杠运动，实现测试元件与属具安装平台的相对位移，物料装夹平台和属具安装平台利用液压缸驱动，实现测试元件与属具的配合。整个平台以PLC作为控制器，以电机、液压为动力装置。本发明成本低，结构简单，可靠性高，可以很好的完成救援属具的性能测试。

Description

多功能救援属具测试平台
技术领域
本发明属于一种新型救援属具测试平台，具体涉及到机械设计、液压传动控制技术及电机传动控制技术，属于工程机械救援装备的技术领域。
背景技术
目前，国外测试平台正朝着通用化、标准化、网络化、智能化的方向迈进。构建通用自动测试系统，实现软硬件资源共享，采用开放的商业标准和工业标准，减少测试系统软硬件升级费用，实现测试程序集的可移植性和可重用性。国内自动测试虽然取得了一定的发展，但是从测试系统发展现状来看，自动测试系统在应用方面仍然存在着型号多和品种杂的特点，缺乏一定的通用性。
本测试平台通过机械设计，实现属具性能测试，通过合理的机构设计，利用电机和液压缸为驱动，以PLC作为运动控制器，控制电机与液压缸，实现属具和测试元件的相对移动，完成救援属具对测试元件的性能测试。本测试系统对救援属具的进一步改进具有重大意义。
发明内容
本发明的目的在于不同援属具在不同位置对不同测试元件的作业效果。
为了实现上述目的，本发明设计一种多功能救援属具测试平台，该平台有属具安装平台(A)、物料装夹平台(B)、送料装置(C)组成。
属具安装平台(A)中的安装底座(1)固定在地面上，属具升降支架(4)通过螺钉竖直固定在安装底座(1)上，属具固定架(3)与属具升降支架(4)进行滑动连接，使属具固定架(3)可以在属具升降支架(4)上滑动；转换平台(2)和属具摆动液压缸(8)固定在属具固定架(3)上，转换平台(2)和属具摆动液压缸(8)进行连接；属具升降液压缸(6)固定在属具升降支架(4)上，通过链条与属具固定架(3)连接，带动属具固定架(3)上下移动；支撑梁(9)与支架底座(33)固定连接，两个竖直平行的支撑梁(9)分别固定到安装底座(1)两侧，每个支撑梁(9)上固定有支撑梁摆动油缸(7)，每个支撑梁摆动油缸(7)与摆动支撑梁(5)固定连接，支撑梁摆动油缸(7)带动摆动支撑梁(5)来回摆动；如图6所示，通过快换装置将属具安装在属具固定架(3)的转换平台(2)上，通过属具升降液压缸(6)驱动属具上下移动，当属具移动到摆动支撑梁(5)时，如图5所示，将摆动支撑梁(5)转动到属具固定架(3)下面，进行固定；通过属具摆动液压缸(8)调节属具角度，使属具可以摆动0-90度，以方便在不同角度对测试元件的测试；
物料装夹平台(B)中物料旋转液压缸(10)的缸与旋转支撑架(13)的底端支杆用螺钉固定，旋转支撑架(13)为L型结构，分为底端支杆和竖直支杆；物料旋转液压缸(10)的活塞与连接板(11)的一端用铰链连接，连接板(11)的另一端与旋转工作板(12)进行铰链连接；旋转支撑架(13)的竖直支杆的顶端与旋转工作板(12)铰链连接；自锁夹具I(15)固定在旋转工作板(12)上表面，自锁夹具II(17)和自锁夹具IV(21)分别通过夹具调节丝杠I(14)和夹具调节丝杠II(16)与自锁夹具I(15)连接，自锁夹具III(19)分别通过光轴I(18)和光轴II(20)与自锁夹具II(17)和自锁夹具IV(21)连接；通过调节夹具调节丝杠I(14)和夹具调节丝杠II(16)来调节自锁夹具之间的位置；
进一步优选：自锁夹具I(15)、自锁夹具II(17)、自锁夹具III(19)、自锁夹具IV(21)均为虎钳或特定的自锁夹具。
虎钳的固定钳口(24)与旋转工作板(12)固定连接，活动钳口(23)与固定钳口(24)相对，虎钳丝杠(22)与活动钳口(23)轴承连接，可调节固定钳口(24)与活动钳口(23)的距离，通过调节虎钳丝杠(22)在固定钳口(24)与活动钳口(23)之间固定比较大的圆柱测试元件；固定钳口(24)口内还设有虎钳内夹具活动钳口(26)，虎钳内夹具活动钳口(26)与虎钳内夹具丝杠(25)用轴承连接，可进一步调节虎钳内夹具丝杠(25)与活动钳口(23)的距离，从而固定钢丝等比较细的测试元件；
特定自锁夹具：自锁夹具底座(27)与自锁夹具压板(30)通过连接柱(31)铰链连接，自锁夹具压板(30)上设有夹具凸轮(29)和自锁夹具杆(28)，夹具凸轮(29)和自锁夹具杆(28)连接；自锁夹具底座(27)上设有与自锁夹具杆(28)相匹配的槽；当放入测试元件时将自锁夹具底座(27)与自锁夹具压板(30)合盖时，自锁夹具杆(28)与自锁夹具底座(27)配合，用夹具凸轮(29)将自锁夹具杆(28)固定。
送料装置(C)中丝杠支座(36)用螺钉固定在支架底座(33)上，支架底座(33)平行地面；传动导轨(34)固定连接到导轨支撑架(38)上，传动丝杠(35)通过轴承连接到丝杠支座(36)上，滑块(37)滑动连接在传动导轨(34)上，丝杠驱动电机(32)固定连接到支座底座(33)上并与传动丝杠(35)连接；滑块(37)上固定有升降台；升降台底座(39)通过螺钉固定在滑块(37)上，升降杆I(40)一端与升降台底座(39)铰链连接，另一端与升降工作台(41)通过滑块连接；升降杆II(43)一端与升降底座(39)通过滑块连接，另一端与升降工作台(41)铰链连接；升降杆I(40)与升降杆II(43)交叉并通过铰链连接，共有两组平行的升降杆I(40)与升降杆II(43)交叉并通过铰链连接；升降液压缸(42)两端分别通过铰链连接到升降杆I(40)和升降杆II(43)上。物料装夹平台(B)通过螺栓固定在送料装置(C)上，进一步为旋转支撑架(13)为L型结构的底端支杆固定到升降工作台(41)上。
当测试元件固定在升降工作台(41)上后，通过丝杠驱动电机(32)调整元件沿传动传动丝杠(35)方向移动，通过升降台液压缸(42)调整测试元件沿垂直丝杠方向移动。
物料装夹平台(B)中的自锁夹具I、II、III、IV采用不同的结构，可以夹持不同形状的测试元件(长方体、圆柱体、板件、钢丝等)，对不同的测试元件进行固定。
进一步PLC作为运动控制器分别与属具升降液压缸、支撑梁摆动油缸、属具摆动液压缸、物料旋转液压缸、升降液压缸、丝杠驱动电机进行连接。
通过转换平台(2)连接不同属具，测试不同救援属具的工作性能，体现出测试平台的多功能特征。
测试平台可以通过调节升降液压缸(42)、物料旋转液压缸(10)以及连接转换平台(2)的属具摆动液压缸(8)调整测试元件与属具的相对位置，测试属具在不同位置的工作情况，全面测试属具工作性能。
将待测元件和属具分别固定在物料装夹台(B)和属具安装平台(A)上，通过调节升降台、传动丝杠(35)以及属具升降液压缸(6)使测试元件与测试属具相配合，完成属具性能测试。
附图说明
图1整体装配三维图；
图2整体装配主视图(M为属具)；
图3整体装配左视图；
图4属具安装平台结构图(安装属具前)；
图5属具安装平台结构图(安装属具后)；
图6属具固定架连接属具图；
图7物料装夹平台结构图；
图8旋转工作板结构图；
图9虎钳夹具结构图；
图10自锁夹具结构图(夹持物料前)；
图11自锁夹具结构图(夹持物料后)；
图12送料装置结构图；
图13升降台结构图；
图14工作时属具与测试元件配合图；
图中：1.安装底座，2.转换平台，3.属具固定架，4.属具升降支架，5.摆动支撑梁，6.属具升降液压缸，7.支撑梁摆动油缸，8.属具摆动液压缸，9.支撑架，10.物料旋转液压缸，11.连接板，12.旋转工作板，13.旋转支撑架，14.夹具调节丝杠I，15.自锁夹具I，16.夹具调节丝杠II，17.自锁夹具II，18光轴I，19.自锁夹具III，20.光轴II，21.自锁夹具IV，22.虎钳丝杠，23.活动钳，24.固定钳口，25.虎钳内夹具丝杠，26.虎钳内夹具活动钳口，27.自锁夹具底座，28.自锁夹具杆件，29.夹具凸轮，30.自锁夹具压板，31.连接柱，32.丝杠驱动电机，33.支架底座，34.丝杠导轨，35.传动丝杠，36.丝杠支撑架，37.滑块，38.导轨支撑架，39升降台底座，40.升降杆I，41.升降工作台，42.升降液压缸，43.升降杆II。
具体实施方式
下面结合附图说明下具体实施方式：
如图1、图2、图3所示，多功能救援属具测试平台包括属具安装平台A、物料装夹平台B、送料装置C组成；图中M表示待测属具。
如图4所示，属具安装平台A中的安装底座1固定在地面上，属具升降支架4通过螺钉固定在安装底座1上，属具固定架3与属具升降支架4进行滑动连接，使属具固定架3可以在属具升降支架4上滑动，转换平台2和属具摆动液压缸8固定在属具固定架3上，属具升降液压缸6固定在属具升降支架4上，通过链条与属具固定架3连接，带动属具固定架3上下移动，支撑梁9与支架底座33固定连接，支撑梁摆动油缸7与支撑梁9通过螺钉固定连接，支撑梁摆动油缸7与摆动支撑梁5固定连接，带动摆动支撑梁5来回摆动。如图6所示，通过快换装置将属具安装在属具固定架3上，通过属具升降液压缸6驱动属具上下移动，当属具移动到摆动支撑梁5时，如图5所示，将摆动支撑梁5转动到属具固定架3下面，进行固定，通过属具摆动液压缸8调节属具角度，使属具可以摆动90度，以方便在不同角度对测试元件的测试。
如图7所示，物料装夹平台B中物料旋转液压缸10与旋转支撑架13用螺钉固定，物料旋转液压缸10与连接板11用铰链连接，连接板11与旋转工作板12进行铰链连接，旋转支撑架13与旋转工作板12铰链连接；如图8所示，自锁夹具I15固定在旋转工作板12上，自锁夹具II17和自锁夹具IV21通过夹具调节丝杠I14和夹具调节丝杠II16与自锁夹具I15连接，自锁夹具III19通过光轴I18和光轴II20与自锁夹具II17和自锁夹具IV21连接；通过调节夹具调节丝杠I14和夹具调节丝杠II16来调节自锁夹具之间的位置；如图9所示，虎钳固定钳口24与旋转工作板固定连接，虎钳丝杠22与活动钳口23轴承连接，通过调节虎钳丝杠22固定比较大的圆柱测试元件，虎钳内夹具活动钳口26与虎钳内夹具丝杠25用轴承连接，通过调节虎钳内夹具丝杠25固定钢丝等比较细的测试元件；如图10、图11所示，自锁夹具底座27与自锁夹具压板30通过连接柱31铰链连接，当放入测试元件时将其配合，用夹具凸轮29将其固定。通过调节虎钳丝杠22固定水泥柱试件，通过物料旋转液压缸10调整水泥柱试件的角度，使水泥柱试件与钳剪抓属具相配合，驱动钳剪抓属具对水泥柱试件进行作业，测试钳碎效果；通过调节虎钳内夹具丝杠25固定钢丝试件，通过物料旋转液压缸10调整钢丝试件的角度，使钢丝试件与钳剪抓属具相配合，驱动钳剪抓属具对水泥柱试件进行作业，测试试件剪切效果；通过调节虎钳丝杠22固定水泥柱试件，通过物料旋转液压缸10调整水泥柱试件的角度，使水泥柱试件与钳剪抓属具相配合，驱动钳剪抓属具对水泥柱试件进行作业，测试抱抓效果；用自锁夹具I15、自锁夹具II17、自锁夹具III19、自锁夹具IV21固定测试元件钢筋混凝土质的水泥板，通过料旋转液压缸10调整测试元件的角度，使测试元件与开孔取芯破拆救援属具相配合，驱动开孔取芯破拆救援属具对测试元件进行作业，测试属具工作效果。
如图12、图13所示，送料装置C中丝杠支座36用螺钉固定在支架底座33上，传动导轨34固定连接到导轨支撑架38上，传动丝杠35通过轴承连接到丝杠支撑架36上，滑块37滑动连接在传动导轨34上，丝杠驱动电机32固定连接到支座底座33上并与传动丝杠35连接，当测试元件固定后，通过丝杠驱动电机32调整元件沿传动传动丝杠35方向移动，通过升降台液压缸42调整测试元件沿垂直丝杠方向移动，升降台底座39通过螺钉固定在滑块37上，升降杆I40一端与升降台底座39铰链连接，另一端与升降工作台41通过滑块连接，升降杆II43一端与升降底座39通过滑块连接，另一端与升降工作台41铰链连接，升降杆I40与升降杆II43通过铰链连接，升降液压缸42通过铰链连接到升降杆I40和升降杆II43上。
首先将待测元件和属具分别固定在物料装夹台B和属具安装平台A上，物料装夹平台B可以夹持不同形状的测试元件长方体、圆柱体、板件、钢丝等，对不同的测试元件进行固定。通过转换平台2连接不同属具，测试不同救援属具的工作性能，体现出测试平台的多功能特征。测试平台可以通过调节升降台液压缸42、物料旋转液压缸10以及连接属具的摆动液压缸8和属具升降液压缸6调整测试元件与属具的相对位置，如图14所示，使测试元件与测试属具相配合，测试属具在不同位置的工作情况，完成属具性能测试。

Claims (6)

1.多功能救援属具测试平台，其特征在于：该平台包括属具安装平台(A)、物料装夹平台(B)、送料装置(C)；
属具安装平台(A)中的安装底座(1)固定在地面上，属具升降支架(4)通过螺钉竖直固定在安装底座(1)上，属具固定架(3)与属具升降支架(4)进行滑动连接，使属具固定架(3)可以在属具升降支架(4)上滑动；转换平台(2)和属具摆动液压缸(8)固定在属具固定架(3)上，转换平台(2)和属具摆动液压缸(8)进行连接；属具升降液压缸(6)固定在属具升降支架(4)上，通过链条与属具固定架(3)连接，带动属具固定架(3)上下移动；支撑梁(9)与支架底座(33)固定连接，两个竖直平行的支撑梁(9)分别固定到安装底座(1)两侧，每个支撑梁(9)上固定有支撑梁摆动油缸(7)，每个支撑梁摆动油缸(7)与摆动支撑梁(5)固定连接，支撑梁摆动油缸(7)带动摆动支撑梁(5)来回摆动；如图6所示，通过快换装置将属具安装在属具固定架(3)的转换平台(2)上，通过属具升降液压缸(6)驱动属具上下移动，当属具移动到摆动支撑梁(5)时，如图5所示，将摆动支撑梁(5)转动到属具固定架(3)下面，进行固定；通过属具摆动液压缸(8)调节属具角度，使属具可以摆动0-90度，以方便在不同角度对测试元件的测试；
物料装夹平台(B)中物料旋转液压缸(10)的缸与旋转支撑架(13)的底端支杆用螺钉固定，旋转支撑架(13)为L型结构，分为底端支杆和竖直支杆；物料旋转液压缸(10)的活塞与连接板(11)的一端用铰链连接，连接板(11)的另一端与旋转工作板(12)进行铰链连接；旋转支撑架(13)的竖直支杆的顶端与旋转工作板(12)铰链连接；自锁夹具I(15)固定在旋转工作板(12)上表面，自锁夹具II(17)和自锁夹具IV(21)分别通过夹具调节丝杠I(14)和夹具调节丝杠II(16)与自锁夹具I(15)连接，自锁夹具III(19)分别通过光轴I(18)和光轴II(20)与自锁夹具II(17)和自锁夹具IV(21)连接；通过调节夹具调节丝杠I(14)和夹具调节丝杠II(16)来调节自锁夹具之间的位置；
送料装置(C)中丝杠支座(36)用螺钉固定在支架底座(33)上，支架底座(33)平行地面；传动导轨(34)固定连接到导轨支撑架(38)上，传动丝杠(35)通过轴承连接到丝杠支座(36)上，滑块(37)滑动连接在传动导轨(34)上，丝杠驱动电机(32)固定连接到支座底座(33)上并与传动丝杠(35)连接；滑块(37)上固定有升降台；升降台底座(39)通过螺钉固定在滑块(37)上，升降杆I(40)一端与升降台底座(39)铰链连接，另一端与升降工作台(41)通过滑块连接；升降杆II(43)一端与升降底座(39)通过滑块连接，另一端与升降工作台(41)铰链连接；升降杆I(40)与升降杆II(43)交叉并通过铰链连接，共有两组平行的升降杆I(40)与升降杆II(43)交叉并通过铰链连接；升降液压缸(42)两端分别通过铰链连接到升降杆I(40)和升降杆II(43)上。物料装夹平台(B)通过螺栓固定在送料装置(C)上，进一步为旋转支撑架(13)为L型结构的底端支杆固定到升降工作台(41)上。
2.根据权利要求1所述的多功能救援属具测试平台，其特征在于：进一步优选：自锁夹具I(15)、自锁夹具II(17)、自锁夹具III(19)、自锁夹具IV(21)均为虎钳或特定的自锁夹具；
虎钳的固定钳口(24)与旋转工作板(12)固定连接，活动钳口(23)与固定钳口(24)相对，虎钳丝杠(22)与活动钳口(23)轴承连接，可调节固定钳口(24)与活动钳口(23)的距离，通过调节虎钳丝杠(22)在固定钳口(24)与活动钳口(23)之间固定比较大的圆柱测试元件；固定钳口(24)口内还设有虎钳内夹具活动钳口(26)，虎钳内夹具活动钳口(26)与虎钳内夹具丝杠(25)用轴承连接，可进一步调节虎钳内夹具丝杠(25)与活动钳口(23)的距离，从而固定钢丝等比较细的测试元件；
特定自锁夹具：自锁夹具底座(27)与自锁夹具压板(30)通过连接柱(31)铰链连接，自锁夹具压板(30)上设有夹具凸轮(29)和自锁夹具杆(28)，夹具凸轮(29)和自锁夹具杆(28)连接；自锁夹具底座(27)上设有与自锁夹具杆(28)相匹配的槽；当放入测试元件时将自锁夹具底座(27)与自锁夹具压板(30)合盖时，自锁夹具杆(28)与自锁夹具底座(27)配合，用夹具凸轮(29)将自锁夹具杆(28)固定。
3.根据权利要求1所述的多功能救援属具测试平台，其特征在于：PLC作为运动控制器分别与属具升降液压缸、支撑梁摆动油缸、属具摆动液压缸、物料旋转液压缸、升降液压缸、丝杠驱动电机进行连接。
4.根据权利要求1所述的多功能救援属具测试平台，其特征在于：通过转换平台(2)连接不同属具。
5.根据权利要求1所述的多功能救援属具测试平台，其特征在于：测试平台通过调节升降液压缸(42)、物料旋转液压缸(10)以及连接转换平台(2)的属具摆动液压缸(8)调整测试元件与属具的相对位置，测试属具在不同位置的工作情况，全面测试属具工作性能。
6.根据权利要求1所述的多功能救援属具测试平台，其特征在于：首先将待测元件和属具分别固定在物料装夹台(B)和属具安装平台(A)上，通过调节升降台、传动丝杠(35)以及属具升降液压缸(6)使测试元件与测试属具相配合，完成属具性能测试。
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