CN108152154B - 一种撞击感度自动化测试系统 - Google Patents

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Abstract

本发明具体涉及一种撞击感度自动化测试系统，其主要包括撞击测试装置，输送装置，机器人以及控制单元；撞击测试装置用于提锤测试并采集测试数据，输送装置用于存放待测和已测火工品试样，机器人用于在输送装置和撞击测试装置之间自动取放待测和已测火工品试样，控制单元分别与撞击测试装置、机器人以及输送装置电连接；该系统自动化程度高，测试精度高，安全可靠。

Description

一种撞击感度自动化测试系统
技术领域
本发明属于测试、测量技术，具体涉及一种撞击感度自动化测试系统。
背景技术
在火工品行业中，在研发、生产、检测各个阶段都需要对火工品等含能材料进行进行撞击试验以进行测试、标定。用于测试时需要对一批试样进行固定落高撞击试验，以测试该批次试样是否合格；而进行标定时，则需要进行特性落高试验，根据试样爆炸与否调整下次重锤高度，以测试出该试样重锤激发高度。无论用于测试还是标定，重锤下落过程应该近似于自由落体，且都需要准确测试出爆炸瞬间重锤速度和能量，对于爆炸与否则需要通过光、声音、气体等综合判断。
目前，国内火工品撞击感度试验还是在传统的电落锤仪上进行，采用人工放药，手动或电磁提锤，人工确定提锤高度，判定方法是由人耳判定爆炸声以及人眼观察爆炸光亮。该方法测量误差很大，因时而异，随机性较大，且其试验结果只能定性判断而无法量化，甚至很多时候声光不明显，造成误判，导致火工品的使用过程中存在隐患，而且试验人员十中在试验现场，人员劳动强度大，安全性低。
现有的撞击感度测试设备重锤通过与锤头相连的钢丝拉升，下落过程中无导向措施，经常出现偏心现象，而重锤撞击后反弹时需要试验人员再次拉紧钢丝，要求人员快速反应，有时反应不及时会对火工品造成二次撞击，可靠性无法保证。同时重锤撞击后试样是否爆炸需要人工判定，采用人耳判定爆炸声、人眼观察爆炸光亮以及人嗅试验气体来判别，测量误差因人，因时而异，随机性较大，且试验气体还有对人体有害成分，长期接触会对人体造成不良影响。
发明内容
为了解决背景技术中的问题，本发明提供了一种自动化程度高，测试精度高，安全可靠的撞击感度自动化测试系统。
本发明的具体技术方案是：
本发明提供了一种撞击感度自动化测试系统，包括撞击测试装置，输送装置，机器人以及控制单元；
撞击测试装置用于提锤测试并采集测试数据，输送装置用于存放待测和已测火工品试样，机器人用于在输送装置和撞击测试装置之间自动取放待测和已测火工品试样，控制单元分别与撞击测试装置、机器人以及输送装置电连接；
撞击测试装置包括底座、撞击锤、提升机、撞击锤导向装置、撞击锤夹紧装置、爆炸室、气体测试装置、自动封盖机构以及测速仪；
所述撞击锤包括锤身、锤头以及锤柄；锤身的上端面安装锤柄，锤身的下端面安装锤头；锤身的两侧设置有导槽；
提升机和撞击锤导向装置均安装在底座上并且并排平行设置；撞击锤通过设置在锤身上的导槽卡装在撞击锤导向装置上，撞击锤夹紧装置夹紧撞击锤的锤柄，提升机通过连接板与撞击锤夹紧装置连接，提升机通过带动撞击锤夹紧装置使得撞击锤能够沿撞击锤导向装置上、下滑动；
爆炸室和气体测试装置均安装在底座上，且爆炸室位于撞击锤的正下方，气体测试装置通过气管与所述爆炸室连通；
所述爆炸室的上表面开设有缺口，爆炸室内为真空，其内正对所述缺口处放置待测火工品试样，爆炸室内还安装第一光传感器以及声音传感器；
气体测试装置用于采集爆炸后的气体并对气体进行检测，并将检测结果上传至控制单元；
所述自动封盖机构包括第一气缸以及盖板；第一气缸的缸体固定安装在底座上，第一气缸的活塞杆与盖板固定连接，所述盖板下表面与爆炸室的上表面贴合；
所述测速仪安装在撞击锤方向装置上用于测量撞击锤下落的速度。
进一步地，为了保证撞击锤以很小的摩擦力下落(近似于自有落体运动)，同时还可以保证撞击锤下落到撞击点时不偏心，所述撞击锤导向装置包括导轨安装架以及V型导轨；所述导轨安装架包括两个立柱以及安装在两个立柱之间且位于立柱顶部的横梁；所述V型导轨为两个且分别安装在两个立柱上；撞击锤锤身上的导槽为V字型。
进一步地，所述撞击锤夹紧装置包括基板、对称设置在基板上的两个夹爪机构；所述夹爪机构包括立板、第二气缸、连接块以及夹爪；
所述立板竖直固定在基板上，第二气缸的缸体固定安装在立板上，第二气缸的活塞杆与连接块固连；
夹爪呈Z字形，其由相互平行的两块水平板以及竖直板组成，其中一块水平板与连接块固定连接，另一块水平板上设有半圆形凹槽；两个夹爪机构上的两个半圆形凹槽配合用于夹紧撞击锤锤柄。
进一步地，为了保证夹爪在第二气缸推动其移动时平稳可靠，所述撞击锤夹紧装置还包括第一导向组件，第一导向组件为两个分别位于在所述立板两侧，第一导向组件包括安装在基板上的第一直线导轨和第一滑块；第一直线导轨固定安装在基板上，第一滑块一端卡装在第一直线导轨上，另一端与所述连接块固定连接。
进一步地，为了防止二次撞击的发生，所述撞击测试装置还包括锁紧装置；锁紧装置包括第二机架、棘齿条、棘齿条安装座、两个第二导向组件、第三气缸以及第二光传感器；
所述第二机架竖直固定安装在底座上且位于导轨安装架后方；棘齿条安装在棘齿条安装座上且与第二机架平行；第三气缸水平设置且第三气缸的缸体固定在第二机架上，气缸的活塞杆穿过第二机架与所述所述棘齿条安装座的中间位置固定连接；两个第二导向组件相对第三气缸对称分布且一个位于第三气缸上方，一个位于第三气缸下方；导向组件包括第一固定板、两个导向轴以及第二固定板；其中第一固定板与棘齿条安装座固定连接，第二固定板固定安装在第二机架上，两个导向轴一端与均第一固定板固定连接，另一端均穿插过第二固定板后分别位于第二机架两侧且与第二机架的两侧表面相接触；所述第二光传感器安装在棘齿条安装座下表面；
所述撞击锤的锤身上与所述棘齿条正对的表面设置有能自动开启或闭合的棘爪机构。
进一步地，棘爪结构包括安装座、棘爪，扭簧，棘爪安装销轴、扭簧安装销轴；
所述安装座一端固定安装在锤身内部，另一端外露且正对所述棘齿条，外露的部分设置有两个平行的耳座，两个耳座之间安装棘爪安装销轴以及扭簧安装销轴，所述棘爪安装销轴位于扭簧安装销轴上方；
所述棘爪与棘爪安装销轴铰接，所述扭簧安装在扭簧安装销轴上；所述扭簧的两个端部均与棘爪紧密贴合。
当撞击锤撞击后反弹向上运动时，棘爪向上正向受力，压迫扭簧形变，棘爪打开；
当撞击锤由于自身重力向下运动时，棘爪向下反向受力，扭簧顶死无法形变，棘爪与棘齿条配合实现锁定。
进一步地，上述气体测试装置包括气体采集室以及控制室；所述气体采集室内安装多个气体传感器，气体采集室设有两个气管接头，其中一个气管接头与爆炸室连通，另一个气管接头与外部抽真空设备连通；
所述控制室内安装控制电路板，控制电路板分别与多个气体传感器、第一光传感器、第二光传感器以及声音传感器电连接；
所述气体采集室内还安装有气体导流板，所述气体导流板位于与爆炸室连通的气管接头的正下方；所述气体导流板上设有多个导流小孔；所述气体采集室与控制室上均设置有航空插头。
进一步地，上述提升机包括第三机架、滚珠丝杠、伺服电机、第三直线导轨、以及安装板；所述第三机架竖直安装在底座上，滚珠丝杠安装在第三机架内，滚珠丝杠的一端与第三机架的上端连接，另一端伸出第三机架的下端与伺服电机输出端连接；第三机架的两侧分别安装有第三直线导轨；安装板中部固定在滚珠丝杠的螺母上且两端分别卡装在第三直线导轨上，提升机的上下运动由伺服电机和滚珠丝杠驱动，能够精确地记录提锤高度，避免了人工读尺造成的误差。
进一步地，输送装置包括机架，无杆气缸以及料盘；待测和已测火工品试样工装安放在料盘上方，料盘安装在无杆气缸上，无杆气缸固定安装在机架上方。
进一步地，所述控制单元包括负责控制撞击测试装置，输送装置，机器人工作以及完成数据存储报表的现场控制站或远程监控站。
本发明的有益效果是：
1、本发明采用试验开始前由人工将待测试样放入输送装置上，人员退出试验现场，利用控制单元控制机器人完成取放试样工作后控制撞击测试装置自动进行撞击感度测试，启动试验流程后全程无需人员干预便可准确、及时、全面的获取撞击感度实验数据，不仅减轻了人员劳动强度，同时大大提高了试验的安全性和数据的完整性、可靠性。
2、本发明的撞击锤导向装置中的导轨采用V型，不仅使得撞击锤以很小的摩擦力下落(近似于自有落体运动)，同时还可以保证撞击锤下落到撞击点时不偏心。
3、本发明采用锁紧装置，通过棘爪机构和棘齿条的相互作用，避免在完成一次撞击试验后，由于撞击锤的自重导致的二次撞击的发生。
4、本发明在进行气体采集测试时，利用气体测试装置和爆炸室相分离的方式，避免了撞击过程对气体测试的影响，爆炸室、气体测试装置中分别设置第一光传感器、声音传感器以及多个气体传感器并将其与控制电路板连接能够自动的、准确的以及安全可靠的获取火工品爆炸后的声、光、气数据信息。
5、本发明的气体采集室内安装气体导流板，确保了爆炸气体在腔室内的的平稳扩散，利于检测。
6、本发明的控制单元包括现场控制单元或远程监控站，不仅实现了本地的在线试验，同时也能满足了远程操控试验的目的。
7、本发明采用气缸以及盖板组成的自动封盖机构能够快速的使爆炸室形成一个对外部密封的空间，不仅提高了试验数据的准确性。
附图说明
图1为本发明具体实施例的结构图；
图2为撞击测试装置的主视图；
图3为撞击测试装置的侧视图；
图4为撞击锤的主视图；
图5为撞击锤的侧视图；
图6为撞击锤导向装置的结构简图；
图7为撞击锤夹紧装置的结构简图；
图8为锁紧装置的主视图；
图9为锁紧装置的侧视图；
图10为棘爪机构的结构图。
图11为气体测试装置的主视图；
图12为图11的B向剖视图；
图13为提升机的主视图；
图14为提升机的测视图；
图15为输送装置的结构图。
附图标记如下：
1-撞击测试装置；
2-输送装置、21-机架、22-无杆气缸、23-料盘；
3-机器人；
4-控制单元；
5-底座；
6-撞击锤、61-锤身、62-锤头、63-锤柄、64-导槽；
7-提升机、71-第三机架、72-滚珠丝杠、73-伺服电机、74-第三直线导轨、75-安装板；
8-撞击锤导向装置、81-导轨安装架、811-立柱、812-横梁、82-V型导轨；
9-撞击锤夹紧装置、91-基板、92-立板、93-第二气缸、94-连接
块、95-夹爪、96-半圆形凹槽、97-第一直线导轨、98-第一滑块、
99-检测开关；
10-爆炸室；
11-气体测试装置、111-气体采集室、1111-气体传感器、1112-
气管接头、1113-气体导流板、112-控制室、1121-控制电路板、
113-盖板、114-O型密封圈、115-航空插头；
12-自动封盖机构、121-第一气缸、122-盖板；
13-锁紧装置、131-第二机架、132-棘齿条、133-棘齿条安装座、
134-第二导向组件、1341-第一固定板、1342-导向轴、1343-第
二固定板、135-第三气缸,136-第二光传感器；
14-测速仪；
15-棘爪机构、151-安装座、152-棘爪、153-扭簧、154-棘爪安
装销轴、155-扭簧安装销轴、156-耳座；
16-连接气管；
17-连接板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构和工作原理进行阐述：
结构
如图1所示，一种撞击感度自动化测试系统，包括撞击测试装置1，输送装置2，机器人3以及控制单元4；
撞击测试装置1用于提锤测试并采集测试数据，输送装2置用于存放待测和已测火工品试样，机器人3用于在输送装置和撞击测试装置之间自动取放待测和已测火工品试样，控制单元4分别与撞击测试装置1、机器人3以及输送装置2电连接。控制单元4包括现场控制站以及远程监控站，主要负责控制撞击测试装置，输送装置，机器人工作以及完成数据存储报表。
其中，如图2和图3所示，撞击测试装置1包括底座5、撞击锤6、提升机7、撞击锤导向装置8、撞击锤夹紧装置9、爆炸室10、气体测试装置11、自动封盖机构12、锁紧装置13以及测速仪14；
如图4和5所示，撞击锤6包括锤身61、锤头62以及锤柄63；锤身61的上端面安装锤柄63，锤身61的下端面安装锤头62；锤身61的两侧设置有导槽64(其中导槽为V字型)；锤身61上还设置有棘爪机构；锤头与试样反复撞击，由于撞击锤从高处落下能量较大，容易造成锤头损坏，因此设计锤头为快拆结构，锤头通过螺母与锤身连接，损坏后可以快速更换，降低了维护成本。
提升机7和撞击锤导向装置8均安装在底座5上并且并排平行设置；
如图6所示，撞击锤导向装置8包括导轨安装架81以及V型导轨82；所述导轨安装架81包括两个立柱811以及安装在两个立柱811之间且位于立柱顶部的横梁812；所述V型导轨82为两个且分别安装在两个立柱811上；撞击锤6通过锤身61上的(V字型)导槽卡装在V型导轨82上；
如图7所示，撞击锤夹紧装置9包括基板91、对称设置在基板91上的两个夹爪机构以及第一导向组件；
夹爪机构包括立板92、第二气缸93、连接块94以及夹爪95；立板92竖直固定在基板91上，第二气缸93的缸体固定安装在立板92上，第二气缸93的活塞杆与连接块94固连；夹爪95呈Z字形，其由相互平行的两块水平板以及竖直板组成，其中一块水平板与连接块固定连接，另一块水平板上设有半圆形凹槽96；两个夹爪机构上的两个半圆形凹槽96配合用于夹紧撞击锤锤柄63；
第一导向组件为两个分别位于在所述立板92两侧，第一导向组件包括安装在基板91上的第一直线导轨97和第一滑块98；第一直线导轨97固定安装在基板91上，第一滑块98一端卡装在第一直线导轨97上，另一端与所述连接块94固定连接；
另外，设有半圆形凹槽96的水平板上安装有用于检测夹爪与锤柄是否装卡到位的检测开关99。
如图8和9所示，锁紧装置13包括第二机架131、棘齿条132、棘齿条安装座133、两个第二导向组件134、第三气缸135；
第二机架131竖直固定安装在底座5上且位于导轨安装架81后方；棘齿条132安装在棘齿条安装座133上且与第二机架131平行；第三气缸135水平设置且第三气缸135的缸体固定在第二机架131上，第三气缸135的活塞杆穿过第二机架131与所述棘齿条安装座133的中间位置固定连接；两个第二导向组件134相对第三气缸135对称分布且一个位于第三气缸135上方，一个位于第三气缸135下方；第二导向组件134包括第一固定板1341、两个导向轴1342以及第二固定板1343；其中第一固定板1341与棘齿条安装座133固定连接，第二固定板1343固定安装在第二机架131上，两个导向轴1342一端与均第一固定板1341固定连接，另一端均穿插过第二固定板1343后分别位于第二机架131两侧且与第二机架131的两侧表面相接触；第二光传感器136安装在棘齿条安装座133的下表面，且第二光传感器的光照方向垂直于撞击锤的下落方向；撞击锤6的锤身61上与所述棘齿条132正对的表面设置有能自动开启或闭合的棘爪机构15；
如图10所示，棘爪结构15包括安装座151、棘爪152，扭簧153，棘爪安装销轴154、扭簧安装销轴155；所述安装座151一端固定安装在锤身61内部，另一端外露且正对所述棘齿条132，外露的部分设置有两个平行的耳座156，两个耳座156之间安装棘爪安装销轴154以及扭簧安装销轴155，所述棘爪安装销轴154位于扭簧安装销轴155上方；所述棘爪152与棘爪安装销轴154铰接，所述扭簧153安装在扭簧安装销轴155上；所述扭簧153的两个端部均与棘爪152紧密贴合。
爆炸室10和气体测试装置11均安装在底座5上，且爆炸室10位于撞击锤6的正下方，气体测试装置11通过连接气管16与所述爆炸室10连通；
爆炸室10的上表面开设有缺口，爆炸室内为真空，其内正对所述缺口处放置待测火工品试样，爆炸室10内安装用于检测火工品试样爆炸后产生的光强的光传感器以及检测爆炸声音的声音传感器；
如图11和12所示，气体测试装置11用于采集爆炸后的气体并对气体进行检测，并将检测结果上传至控制单元；其具体结构是：气体测试装置11包括气体采集室111以及控制室112；所述气体采集室111内安装多个气体传感器1111(多个气体传感器包括CO传感器，CO2传感器，H2传感器以及N2传感器。)；气体采集室111上设有两个气管接头1112，其中一个气管接头通过连接气管与爆炸室10连通，另一个气管接头用于抽真空；所述控制室112内安装控制电路板1121，控制电路板1121分别与多个气体传感器、光传感器以及声音传感器电连接；
气体采集室111内还安装有气体导流板1113，气体导流板1113位于与爆炸室10连通的气管接头1112的正下方；气体导流板1113上设有多个导流小孔。气体采集室111的一个气管接头上安装真空阀，所述连接气管上安装有电磁阀。
气体采集111和控制室112上均通过螺纹连接安装的盖板113，气体采集室的盖板与气体采集室接触的位置设置有O型密封圈114，气体采集室111与控制室112上均设置有航空插头115，控制室底部安装有防震海绵，保护控制单元免受震动干扰。
自动封盖机构12包括第一气缸121以及盖板122；第一气缸121的缸体固定安装在底座5上，第一气缸121的活塞杆与盖板122固定连接，所述盖板122下表面与爆炸室10的上表面贴合；测速仪14安装在撞击锤方向装置8上用于测量撞击锤6下落的速度(具体的是：测速仪安装在导轨安装架的横梁上)。
如图13和14所示，提升机7包括第三机架71、滚珠丝杠72、伺服电机73、第三直线导轨74以及安装板75；所述第三机架71竖直安装在底座5上，滚珠丝杠72安装在第三机架71内，滚珠丝杠72的一端与第三机架71的上端连接，另一端伸出第三机架71的下端与伺服电机73输出端连接；第三机架71的两侧分别安装有第三直线导轨74；安装板75中部固定在滚珠丝杠72的螺母上且两端分别卡装在第三直线导轨74上；安装板75通过连接板17与所述撞击锤夹紧装置的所述基板91固定连接。
如图15所示，输送装置2包括机架21，无杆气缸22以及料盘23；待测和已测火工品试样工装安放在料盘23上方，料盘23安装在无杆气缸22上，无杆气缸22固定安装在机架21上方。
控制单元4包括现场控制单元或负责远程控制与数据存储报表工作的远程监控站。
工作过程
试验开始前由人工将火工品试样放入输送装置中，人员退出试验现场，在远程监控站内对现场进行操控；
首先，机器人将待测火工品试样从输送装置的料盘上取放至爆炸室内；
然后，撞击锤夹紧装置开始动作，两个夹爪在第二气缸的驱动下以及第二导向组件的导向作用下，将撞击锤的锤柄夹紧。提升机中伺服电机带动滚珠丝杠旋转，滚珠丝杠将旋转运动转换成直线运动从而带动撞击锤夹紧装置和撞击锤在撞击锤导向装置的作用下向上移动；
当上升到一定位置时，两个夹爪分开，撞击锤在撞击锤导向装置上按照近似与自由落体的方式下落，锤头撞击放置在爆炸室内的火工品试样，试样爆炸；在爆炸的瞬间，第一气缸带动盖板封住爆炸室上表面的缺口，使得真空室内封闭，第一光传感器和声音传感器将接受到信号发送至控制室内的控制电路板；测速仪也将测到的撞击锤的下落速度发送给控制电路板；
与此同时，第二光传感器发出信号锁紧装置中的第三气缸带动棘齿条向靠近撞击锤的方向移动一段距离后停止，撞击锤向上反弹，锤身上棘爪结构的棘爪受到棘齿条给出的力时，压迫扭簧形变，棘爪打开；撞击锤可以一直上升，当上升至一定高度时，撞击锤自由下落，此时锤身上棘爪结构的棘爪受到棘齿条给出的力时，扭簧顶死无法形变，棘爪与棘齿条配合实现锁定，有效杜绝了二次撞击现象。
气体采集室内收集到来自爆炸室产生的多种气体，通过安装在其内部的CO传感器，CO2传感器，H2传感器以及N2传感器对气体的信息进行采集后发送至控制电路板；
控制电路板将接收到的撞击锤下落速度、火工品试样爆炸时产生的光信号、声音信号以及各种气体信息发送至控制单元。
由上述工作过程的描述，当采用本发明的系统时启动试验流程后全程无需人员干预，试验完成后机器人将试样按照爆炸与否分区域放置，同时控制单元能自动储存和打印本次试验报表。减轻了人员劳动强度的同时，保证了试验的准确性和可靠性，本系统首次将自动化，信息化引入感度测试领域，应用前景广阔。

Claims (6)

1.一种撞击感度自动化测试系统，其特征在于：包括撞击测试装置，输送装置，机器人以及控制单元；
撞击测试装置用于提锤测试并采集测试数据，输送装置用于存放待测和已测火工品试样，机器人用于在输送装置和撞击测试装置之间自动取放待测和已测火工品试样，控制单元分别与撞击测试装置、机器人以及输送装置电连接；
撞击测试装置包括底座、撞击锤、提升机、撞击锤导向装置、撞击锤夹紧装置、爆炸室、气体测试装置、自动封盖机构以及测速仪；
所述撞击锤包括锤身、锤头以及锤柄；锤身的上端面安装锤柄，锤身的下端面安装锤头；锤身的两侧设置有导槽；
提升机和撞击锤导向装置均安装在底座上并且并排平行设置；撞击锤通过设置在锤身上的导槽卡装在撞击锤导向装置上，撞击锤夹紧装置夹紧撞击锤的锤柄，提升机通过连接板与撞击锤夹紧装置连接，提升机通过带动撞击锤夹紧装置使得撞击锤能够沿撞击锤导向装置上、下滑动；
爆炸室和气体测试装置均安装在底座上，且爆炸室位于撞击锤的正下方，气体测试装置通过连接气管与所述爆炸室连通；
所述爆炸室的上表面开设有缺口，爆炸室内为真空，其内正对所述缺口处放置待测火工品试样，爆炸室内还安装第一光传感器以及声音传感器；
气体测试装置用于采集爆炸后的气体并对气体进行检测，并将检测结果上传至控制单元；
所述自动封盖机构包括第一气缸以及盖板；第一气缸的缸体固定安装在底座上，第一气缸的活塞杆与盖板固定连接，所述盖板下表面与爆炸室的上表面贴合；
所述测速仪安装在撞击锤方向装置上用于测量撞击锤下落的速度；
所述撞击锤导向装置包括导轨安装架以及V型导轨；所述导轨安装架包括两个立柱以及安装在两个立柱之间且位于立柱顶部的横梁；所述V型导轨为两个且分别安装在两个立柱上；撞击锤锤身上的导槽为V字型；
所述撞击锤夹紧装置包括基板、对称设置在基板上的两个夹爪机构；所述夹爪机构包括立板、第二气缸、连接块以及夹爪；
所述立板竖直固定在基板上，第二气缸的缸体固定安装在立板上，第二气缸的活塞杆与连接块固连；
夹爪呈Z字形，其由相互平行的两块水平板以及竖直板组成，其中一块水平板与连接块固定连接，另一块水平板上设有半圆形凹槽；两个夹爪机构上的两个半圆形凹槽配合用于夹紧撞击锤锤柄；
所述撞击锤夹紧装置还包括第一导向组件，第一导向组件为两个分别位于在所述立板两侧，第一导向组件包括安装在基板上的第一直线导轨和第一滑块；第一直线导轨固定安装在基板上，第一滑块一端卡装在第一直线导轨上，另一端与所述连接块固定连接；
所述撞击测试装置还包括锁紧装置；锁紧装置包括第二机架、棘齿条、棘齿条安装座、两个第二导向组件、第三气缸以及第二光传感器；
所述第二机架竖直固定安装在底座上且位于导轨安装架后方；棘齿条安装在棘齿条安装座上且与第二机架平行；第三气缸水平设置且第三气缸的缸体固定在第二机架上，气缸的活塞杆穿过第二机架与所述所述棘齿条安装座的中间位置固定连接；两个第二导向组件相对第三气缸对称分布且一个位于第三气缸上方，一个位于第三气缸下方；第二导向组件包括第一固定板、两个导向轴以及第二固定板；其中第一固定板与棘齿条安装座固定连接，第二固定板固定安装在第二机架上，两个导向轴一端与均第一固定板固定连接，另一端均穿插过第二固定板后分别位于第二机架两侧且与第二机架的两侧表面相接触；所述第二光传感器安装在棘齿条安装座下表面；
所述撞击锤的锤身上与所述棘齿条正对的表面设置有能自动开启或闭合的棘爪机构。
2.根据权利要求1所述的撞击感度自动化测试系统，其特征在于：所述棘爪机构 包括安装座、棘爪，扭簧，棘爪安装销轴、扭簧安装销轴；
所述安装座一端固定安装在锤身内部，另一端外露且正对所述棘齿条，外露的部分设置有两个平行的耳座，两个耳座之间安装棘爪安装销轴以及扭簧安装销轴，所述棘爪安装销轴位于扭簧安装销轴上方；
所述棘爪与棘爪安装销轴铰接，所述扭簧安装在扭簧安装销轴上；所述扭簧的两个端部均与棘爪紧密贴合。
3.根据权利要求1所述的撞击感度自动化测试系统，其特征在于：所述气体测试装置包括气体采集室以及控制室；所述气体采集室内安装多个气体传感器，气体采集室设有两个气管接头，其中一个气管接头与爆炸室连通，另一个气管接头与外部抽真空设备连通；
所述控制室内安装控制电路板，控制电路板分别与多个气体传感器、第一光传感器、第二光传感器以及声音传感器电连接；
所述气体采集室内还安装有气体导流板，所述气体导流板位于与爆炸室连通的气管接头的正下方；所述气体导流板上设有多个导流小孔；所述气体采集室与控制室上均设置有航空插头。
4.根据权利要求1所述的撞击感度自动化测试系统，其特征在于：所述提升机包括第三机架、滚珠丝杠、伺服电机、第三直线导轨、以及安装板；所述第三机架竖直安装在底座上，滚珠丝杠安装在第三机架内，滚珠丝杠的一端与第三机架的上端连接，另一端伸出第三机架的下端与伺服电机输出端连接；第三机架的两侧分别安装有第三直线导轨；安装板中部固定在滚珠丝杠的螺母上且两端分别卡装在第三直线导轨上；所述安装板通过连接板与所述撞击锤夹紧装置的所述基板固定连接。
5.根据权利要求1所述的撞击感度自动化测试系统，其特征在于：所述输送装置包括机架，无杆气缸以及料盘；待测和已测火工品试样工装安放在料盘上方，料盘安装在无杆气缸上，无杆气缸固定安装在机架上方。
6.根据权利要求1所述的撞击感度自动化测试系统，其特征在于：所述控制单元包括负责控制撞击测试装置，输送装置，机器人工作以及完成数据存储报表的现场控制站或远程监控站。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113218996B (zh) * 2021-03-31 2022-09-20 北京理工大学 一种用于落锤仪的驱动加载装置
CN115326605B (zh) * 2022-10-17 2023-04-11 承德市精密试验机有限公司 一种自动型落锤冲击试验机

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2372719A (en) * 2000-12-08 2002-09-04 Msp Corp Method and apparatus for verifying the integrity of cascade impactors
CN103076147A (zh) * 2012-12-28 2013-05-01 三一重工股份有限公司 一种冲击试验装置
JP5403697B2 (ja) * 2010-11-02 2014-01-29 Ｎｅｃフィールディング株式会社 回路基板の衝撃試験装置、及び回路基板の衝撃試験方法
CN104122199A (zh) * 2014-07-29 2014-10-29 广东宏大爆破股份有限公司 一种用于测试炸药撞击感度的落锤仪
CN204988672U (zh) * 2015-07-29 2016-01-20 东风李尔汽车座椅有限公司 一种汽车座椅冲击试验系统
CN105372294A (zh) * 2015-10-21 2016-03-02 中国电力科学研究院 一种锂离子电池爆炸检测方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2372719A (en) * 2000-12-08 2002-09-04 Msp Corp Method and apparatus for verifying the integrity of cascade impactors
JP5403697B2 (ja) * 2010-11-02 2014-01-29 Ｎｅｃフィールディング株式会社 回路基板の衝撃試験装置、及び回路基板の衝撃試験方法
CN103076147A (zh) * 2012-12-28 2013-05-01 三一重工股份有限公司 一种冲击试验装置
CN104122199A (zh) * 2014-07-29 2014-10-29 广东宏大爆破股份有限公司 一种用于测试炸药撞击感度的落锤仪
CN204988672U (zh) * 2015-07-29 2016-01-20 东风李尔汽车座椅有限公司 一种汽车座椅冲击试验系统
CN105372294A (zh) * 2015-10-21 2016-03-02 中国电力科学研究院 一种锂离子电池爆炸检测方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
声光集成测试系统在火工品测试中的研究与应用;石本全;《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅱ辑》;20160315(第3期);第56-58页 *
撞击感度仪自动监控系统设计;徐国平;《中国优秀博硕士学位论文全文数据库（硕士） 工程科技Ⅱ辑》;20041215(第4期);第5-70页 *

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