CN108956269A - 一种用于抗压强度检测的混凝土试块自动化传送装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于混凝土抗压强度检测设备技术领域，特别涉及一种用于抗压强度检测的混凝土试块自动化传送装置。它包括自动上料除渣装置和提升小车；所述自动上料除渣装置又包括电气控制箱、固定臂、以及用于夹取试块的夹取臂；所述固定臂与夹取臂互相垂直，且夹取臂位于固定臂上方；所述夹取臂的底面设置有清扫板；所述提升小车上设置有用于放置试块的提升板；本发明的设计可解放人力，实现试块强度试验过程的自动化。

Description

一种用于抗压强度检测的混凝土试块自动化传送装置

技术领域

本发明属于混凝土抗压强度检测设备技术领域，特别涉及一种用于抗压强度检测的混凝土试块自动化传送装置。

背景技术

混凝土作为现代工程结构中的主要材料，随着城市化的加速发展，混凝土用量越来越庞大。根据相关规定，混凝土的强度等级应以混凝土立方体抗压强度标准值划分，我国采用100*100*100mm或150*150*150mm的试件检测混凝土强度。预拌商品混凝土企业混凝土出厂检测需要对每批次做混凝土试件成型，检测3d、7d或28d等龄期的混凝土强度，判定质量是否合格。成型试件数量庞大，强度检测工作量大。

目前采用的混凝土压力试验机均为非自动化或微机控制半自动化，过程中需要人为将混凝土试件放置在混凝土压力机的下压板下，手动启动检测指令，待检测完成后再人为将破损试块撤离下压板及除去下压板平台及周边试验碎渣，如此不断的做重复性工作，试验人员劳动强度大，效率低下。另外，因人为放置试件的位置、检测加载速率等的偏差，导致抗压强度数据存在一定的误差，无法保证混凝土试件强度的精确度。

发明内容

本发明目的是旨在提供一种能脱离人工操作而自动对混凝土的试块进行送样的混凝土抗压强度检测装置。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于抗压强度检测的混凝土试块自动化传送装置，用于将试验用的试块转运到压力试验机的试验平台上，包括自动上料除渣装置和提升小车；

所述自动上料除渣装置又包括电气控制箱、固定在电气控制箱顶面的固定臂、以及夹取臂；所述固定臂与夹取臂互相垂直，且夹取臂位于固定臂上方；所述固定臂和夹取臂上均设置有一组由步进电机驱动的滚珠丝杆结构，且两组滚珠丝杆结构之间连接有滑座；夹取臂通过滑块在平面内移动。

所述夹取臂一端设置有用于夹取试块的夹具，该夹具又包括由气缸驱动的两块夹板；所述夹板的内侧面设置有试块抬高结构，所述试块抬高结构又包括转动抬高板，反力弹簧和夹块；所述转动抬高板的一端铰接在夹板的内侧上，所述反力弹簧连接在夹板与支撑板之间；所述夹块的一端固定在夹板的内侧面上，且夹块位于转动抬高板的下方；

所述夹取臂的底面设置有清扫板，该清扫板的上端与夹取臂的底面固定连接；

所述提升小车又包括矩形的底架、设置在底架两侧的边架、用于放置试块的提升板和用于控制提升板上下移动的两组丝杆副；所述底架的底面四角处各固定有一个滚轮，所述提升板位于底架的正上方；所述丝杆副又包括梯形丝杆和滑动螺母，且两组丝杆副分别设置在提升板的两侧并通过滑动螺母与提升板固定连接；所述梯形丝杆的上下两端均设置有轴承座，且位于梯形丝杆上端的轴承座固定在边架上，位于梯形丝杆下端的轴承座固定在底架上；所述轴承座与滑动螺母之间设置有用于给梯形丝杆防尘的伸缩套管，所述梯形丝杆位于伸缩套管的内部；所述两组丝杆副中的两根梯形丝杆上设置有电力同步驱动结构，在底架的前端设置有用于给电力同步驱动结构供电的定位插头；所述提升小车上设置有用于给提升板的移动限位的限位器。

本发明由于上述设计所具有的优点是：通过自动上料除渣装置中的夹取臂将试块自动传送放置在试验平台上，由压力试验机进行试验收集数据，并通过清扫板对试验平台进行清理，实现了试验过程的自动化，解放了人力，避免了人工操作的误差。在工作时，夹取臂在水平面内移动实现试块在水平面内的运输，提升板上下移动实现试块的上下运输，与传统的三自由度工作臂相比节约了成本，而且在夹取臂移动的同时，提升板也能移动，提高了工作效率；试块抬高机构能在夹板夹取试块时将试块抬高，避免被夹取的试块在移动时贴在下层试块的顶面而将下层试块带倒。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的定位锁紧结构的结构示意图

图3为本发明侧面的结构示意图；

图4为本发明的提升小车的结构示意图；

图5为本发明的提升小车正面的结构示意图；

图6为本发明的夹具的结构示意图；

图7为本发明的试块抬高机构与试块接触时的结构示意图；

图8为本发明的试块抬高机构将试块抬高后的结构示意图；

主要元件符号说明如下：1、电气控制箱；2、固定臂；3、夹取臂；4、滑座；5、夹板；6、气缸臂；7、气缸；8、转动抬高板；9、反力弹簧；10、夹块；11、清扫板；12、底架；13、提升板；14、滚轮；16、梯形丝杆；17、滑动螺母；18、伸缩套管；19、定位插头；20、接触板；21、限位板；22、安装底板；23、螺杆；24、支撑板；25、挂钩；26、搭扣；27、皮带轮；28、驱动电机；29、底板；30、隔板；31、大套管；32、小套管；33、限位立杆；34、抵杆；35、压力试验机。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

参照附图1-8：图中的一种用于抗压强度检测的混凝土试块自动化传送装置，用于将试验用的试块转运到压力试验机35的试验平台上，包括自动上料除渣装置和提升小车；

该自动上料除渣装置又包括电气控制箱1、固定臂2、以及夹取臂3；电气控制箱1的顶部具有一个水平的安装平台，底部为一个矩形箱体，在电气控制箱中设置有蜂鸣器和控制自动上料除渣装置工作的计算机操作系统；固定臂2固定该上述安装平台上；该固定臂2与夹取臂3均为长盒状，该夹取臂3位于固定臂2的上方且与固定臂2相互垂直，在固定臂2和夹取臂3的内部均设有滚珠丝杆结构，该滚珠丝杆结构由步进电机驱动，且两组滚珠丝杆结构之间连接有滑座4；滑座4具有与滚珠丝杆的螺母连接的连接板，固定臂2与夹取臂3的侧壁上均开有供连接板穿过的长条状的通孔；步进电机通过预定的程序控制滚珠丝杆转动，固定臂2上的滚珠丝杆转动时，滑座4可带动夹取臂3沿固定臂2前后移动；夹取臂3上的滚珠丝杆转动时，夹取臂3可相对于滑座4左右移动；该前后左右的方向以图3为参照。

夹取臂3一端设置有用于夹取试块的夹具，该夹具又包括由气缸7驱动的两块夹板5，该气缸7固定在夹取臂3的端面上，且气缸7通过导气管与空压机连接，该空压机固定在电气控制箱1中；在气缸7的两侧均设置有可伸缩的气缸臂6；该两块夹板5分别与气缸7两侧的气缸臂6固定连接，且两块夹板5与夹取臂3的端面形成“П”形的夹口，该夹口的开口大小通过控制气缸臂6的伸缩来实现。

在夹板5的内侧面设置有试块抬高结构，试块抬高机构能在夹板5夹取试块时将试块抬高，以避免试块在移动时将下层的试块带倒；试块抬高结构又包括转动抬高板8，反力弹簧9和夹块10；转动抬高板8的一端通过铰链铰接在夹板5的内侧上，反力弹簧9连接在夹板5与支撑板8之间，且夹板5的外端向上倾斜；夹块10的一端固定在夹板5的内侧面上，且夹块10位于转动抬高板8的下方；在夹板5夹取试块的过程中，转动抬高板8的外端先与试块接触，随着夹口的逐渐变小，转动抬高板8向上转动并压缩反力弹簧9，反力弹簧9的弹力使转动抬高板8的外端紧抵在试块的侧面并使试块随转动抬高板8的向上转动而被抬高，之后夹块10的外端面与试块的侧面接触将试块夹紧；

在夹取臂3的底面设置有清扫板11，清扫板11为矩形的橡胶板，该清扫板11的上端与夹取臂3的底面固定连接，且在清扫板13的底部设置有刷毛。

该提升小车又包括呈矩形的底架12、设置在底架12两侧的边架、用于放置试块的提升板13和用于控制提升板13上下移动的两组丝杆副；底架12包括一个由钢材焊接成的边框，在边框中焊接有加强筋，在底架12的底面四角处各固定有一个滚轮14，该四个滚轮中有两个为万向轮；提升板13位于底架12的正上方，试验时，试块叠放在提升板。

丝杆副又包括梯形丝杆16和滑动螺母17，且两组丝杆副分别设置在提升板13的两侧并通过滑动螺母17与提升板13固定连接；在梯形丝杆16的上下两端均设置有轴承座，位于梯形丝杆16上端的轴承座固定在边架上，位于梯形丝杆16下端的轴承座固定在底架12上；在轴承座与滑动螺母17之间设置有用于给梯形丝杆16防尘的伸缩套管18，伸缩套管18的两端分别与滚动螺母17和轴承座连接，或在靠近轴承座17的位置设置有安装环，伸缩套管18的端部固定在安装环上，安装环固定在底架12上；梯形丝杆16位于伸缩套管18的内部；在两组丝杆副中的两根梯形丝杆16上设置有电力同步驱动结构，在底架12的前端设置有用于给电力同步驱动结构供电的定位插头19；与定位插头19匹配的插座固定在地面上，且在地面上铺设有给提升小车导向的导轨，当提升小车沿导轨移动使定位插头19插接在插座上时，提升小车位于试验位置；提升小车上设置有用于给提升板13的移动限位的限位器。本实施例中，提升小车到达试验位置后，通过启动计算操作系统使自动上料除渣装置工作，将提升小车上的试块从最上层开始逐渐运输到压力试验机35上的试验平台进行试验，当上层的试块全部试验完成后，通过驱动丝杆副转动带动提升板13上升，上升的高度由限位器进行限定以使提升板13的每一次上升均能使最上层的试块被自动上料除渣装置中的夹具夹取。

为了使转动抬高板8的外端与试块的侧面有更大的接触面积，上述实施例中，优选地：在转动抬高板8的外端设置有接触板20，且转动抬高板8的外端与接触板20的中部铰接，在夹取试块时，接触板20的外端面与试块的侧面接触。

为了避免接触板20在转动抬高板8的外端转动较大角度而使接触板20的端面不能顺利地与试块的侧面接触，上述实施例中，优选地：在转动抬高板8的上下两侧设置有限制接触板20转动范围的限位板21，接触板20在转动抬高板8外端的转动角度的范围与转动抬高板8相对于夹板5的转动角度的范围相同。

为了减小伸缩套管18在处于收缩状态时的长度以减小提升小车整体的高度，上述实施例中，优选地：该套管伸缩套管18又包括大套管31和小套管32，该小套管32的一端设置有防止小套管32滑出大套管31的限位板；在伸缩套管18处于拉绳状态时，大套管31位于小套管32的下方，以避免试验场地的石屑或粉尘通过大套管31与小套管32之间的缝隙进入到伸缩套管18的内部附在梯形丝杆16上而影响其传动精度。

为了避免场地不平整而使自动上料除渣装置无法精准夹取试块，上述实施例中，优选地：在电气控制箱1底端的四角处均设置有一个调平机构，该调平机构包括安装底板22和与安装底板22螺纹连接的螺杆23，所述安装底板22固定在电气控制箱1的底端，螺杆23的下端固定有支撑板24，在操作时，可通过转动螺杆23将电气控制箱1的安装平台调平，以方便夹取臂3实现对试块精准的夹取。

为了避免提升小车在实验的过程中移动，上述实施例中，优选地：在自动上料除渣装置和提升小车上设置有相互匹配的定位锁紧结构，该定位锁紧结构又包括相互匹配的挂钩25和搭扣26，挂钩25固定在底架12的侧面，该搭扣26固定在电气控制箱1的侧面，提升小车到达试验位置后通过定位锁紧结构将提升小车与自动上料除渣装置连接；为了进一步将提升小车固定在试验位置，在底架12的另一侧设置有另一组定位锁紧结构，且另一组定位锁紧结构中的挂钩25固定在底架12上，另一组定位锁紧结构中的搭扣26通过水泥凸台固定在地面上；该搭扣26为市面销售产品。

为了方便两组丝杆副中的两根梯形丝杆16的同步驱动，上述实施例中，优选地：电力同步驱动结构又包括两个大小相同的皮带轮27和驱动电机28，所述两个皮带27轮分别固定在两组丝杆副中的两根梯形丝杆16的下端，且两个皮带轮27之间连接有皮带，在皮带上安装有调节皮带松紧度的张紧器；驱动电机28通过联轴器与一组丝杆副中的梯形丝杆16的顶端连接，且驱动电机固定在提升小车的边架上；用一个驱动电机28通过带传动的方式驱动两根梯形丝杆16转动，可克服两个电机分别驱动驱动两根梯形丝杆16时出现的难以同步的问题；且带传动的方式可用链传动的方式替代。

为了避免最底层的试块在搬运的过程中左右造成移位，上述实施例中，优选地：在提升板13上设置有高度为2mm的凸起部。

为了方便在叠放试块时对试块的位置进行限定，同时也为了防止一排试块倾倒时将整车的试块带倒，上述实施例中，优选地：在每一排试块的两侧均设置有一块隔板30，该隔板30的下端固定在底板29上，该底板29固定在底架12上，且在提升板13上设置有供隔板30穿过的通孔。

为了方便给提升板的移动限位，上述实施例中，优选地：限位器包括一根固定在底架12上的限位立杆33，限位立杆33上均布有六个触电开关，提升板13上设置有用于抵触该触点开关的抵杆34；在提升板13的上升过程中，抵杆34抵触到触点开关时，驱动电机28停止转动，提升板13的提升高度约在一块试块的高度左右，当需要提升板13再次上升时可通过程序使驱动电机再次通电；当提成板13下降时，抵杆34抵触到触点开关使触点开关复位。

采用本发明设计的一种用于抗压强度检测的混凝土试块自动化传送装置是这样工作的：

将试块编号后依次叠放在提升小车上，将提升小车固定在实验位置后，试验人员启动压力试验机35，并通过计算机操作系统上的启动按钮启动自动上料除渣装置，此时若夹取臂3不在起始点将会自动复位，待夹取臂复位后，再按启动按钮两次，启动灯亮，夹取臂3开始工作，将提升小车最上层的第一块试块夹取移动到压力试验机35的试验平台上，在压力试验机35对第一块试块进行试验的同时，夹取臂3再次移动到提升小车的位置夹取最上层的第二块试块并将第二块试块夹取到试验平台上，此时压力试验机35已结束对第一块试块的试验，当夹取臂3的将第二块试块移动到试验平台的上方时，夹取臂3继续向前移动，使位于夹取臂3底端的清扫板11将试验平台上的碎石屑清理，之后夹取臂3再后移将试块放在试验平台上，之后夹取臂3夹取试块进行试验的过程与第二块试块的试验过程一致，在此不再赘述。

每当提升小车顶层的试块全部进行试验后，控制驱动电机28工作使丝杆副带动提升板13向上移动，并通过限位器给提升板13的移动限位，使提升板13每一次的移动高度都大约为一块试块的高度。在提升小车上的最后一块试块试验完成后，蜂鸣器报警，提醒试验人员整车试块已试验完成，工作人员可换另一车试块继续进行试验，并可通过更改计算机程序中的参数调整一次试验的试块数量。

当试验结束后，工作人员将各设备关闭，并彻底清洁试验平台上残渣以方便下次试验。

以上对本发明提供的一种用于抗压强度检测的混凝土试块自动化传送装置进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于抗压强度检测的混凝土试块自动化传送装置，其特征在于：包括自动上料除渣装置和提升小车；

所述自动上料除渣装置又包括电气控制箱（1）、固定在电气控制箱（1）顶面的固定臂（2）、以及位于固定臂（2）的上方且与固定臂（2）相互垂直的夹取臂（3）；所述固定臂（2）和夹取臂（3）上均设置有一组滚珠丝杆结构，该滚珠丝杆结构由步进电机驱动，且两组滚珠丝杆结构之间连接有滑座（4）；

所述夹取臂（3）一端设置有用于夹取试块的夹具，该夹具又包括由气缸（7）驱动的两块夹板（5）；所述夹板（5）的内侧面设置有试块抬高结构，所述试块抬高结构又包括转动抬高板（8），反力弹簧（9）和夹块（10）；所述转动抬高板（8）的一端铰接在夹板（5）的内侧面上，所述反力弹簧（9）连接在夹板（5）与转动抬高板（8）之间；所述夹块（10）的一端固定在夹板（5）的内侧面上，且夹块（10）位于转动抬高板（8）的下方；

所述夹取臂（3）的底面设置有清扫板（11），该清扫板（11）的上端与夹取臂（3）的底面固定连接；

所述提升小车又包括呈矩形的底架（12）、设置在底架（12）两侧的边架、用于放置试块的提升板（13）和用于控制提升板（13）上下移动的两组丝杆副；所述底架（12）的底面四角处各固定有一个滚轮（14），所述提升板（13）位于底架（12）的正上方；所述丝杆副又包括梯形丝杆（16）和滑动螺母（17），且两组丝杆副分别设置在提升板（13）的两侧并通过滑动螺母（17）与提升板（13）固定连接；所述梯形丝杆（16）的上下两端均设置有轴承座，且位于梯形丝杆（16）上端的轴承座固定在边架上，位于梯形丝杆（16）下端的轴承座固定在底架（12）上；所述轴承座与滑动螺母（17）之间设置有用于给梯形丝杆（16）防尘的伸缩套管（18），所述梯形丝杆（16）位于伸缩套管（18）的内部；所述两组丝杆副中的两根梯形丝杆（16）上设置有电力同步驱动结构，在底架（12）的前端设置有用于给电力同步驱动结构供电的定位插头（19）；

所述提升小车上设置有用于给提升板（13）的移动限位的限位器。

2.根据权利要求1所述的一种用于抗压强度检测的混凝土试块自动化传送装置，其特征在于：所述转动抬高板（8）的外端设置有接触板（20），且转动抬高板（8）的外端与接触板（20）的中部铰接。

3.根据权利要求2所述的一种用于抗压强度检测的混凝土试块自动化传送装置，其特征在于：所述转动抬高板（8）的上下两侧设置有限制接触板（20）转动的限位板（21）。

4.根据权利要求1所述的一种用于抗压强度检测的混凝土试块自动化传送装置，其特征在于：所述伸缩套管（18）又包括大套管（31）和位于大套管（31）内部的小套管（32），所述小套管（32）的一端设置有防止小套管（32）滑出大套管（31）的限位板；在伸缩套管（18）处于拉绳状态时，大套管（31）位于小套管（32）的下方。

5.根据权利要求1所述的一种用于抗压强度检测的混凝土试块自动化传送装置，其特征在于：所述电气控制箱（1）底端的四角处均设置有一个调平机构，所述调平机构包括安装底板（22）和与安装底板（22）螺纹连接的螺杆（23），所述安装底板（22）固定在电气控制箱（1）的底端，所述螺杆（23）的下端固定有支撑板（24）。

6.根据权利要求1所述的一种用于抗压强度检测的混凝土试块自动化传送装置，其特征在于：所述自动上料除渣装置和提升小车上设置有相互匹配的定位锁紧结构，所述定位锁紧结构又包括相互匹配的挂钩（25）和搭扣（26），所述挂钩（25）固定在底架（12）的侧面，所述搭扣（26）固定在电气控制箱（1）的侧面。

7.根据权利要求1所述的一种用于抗压强度检测的混凝土试块自动化传送装置，其特征在于：所述电力同步驱动结构又包括两个大小相同的皮带轮（27）和驱动电机（28），所述两个皮带（27）轮分别固定在两组丝杆副中的两根梯形丝杆（16）的下端，且两个皮带轮（27）之间连接有皮带；所述驱动电机（28）通过联轴器与一组丝杆副中的梯形丝杆（16）的顶端连接，且驱动电机固定在提升小车的边架上。

8.根据权利要求1所述的一种用于抗压强度检测的混凝土试块自动化传送装置，其特征在于：所述提升板（13）上设置有防止最底层的试块左右滑动的凸起部。

9.根据权利要求1所述的一种用于抗压强度检测的混凝土试块自动化传送装置，其特征在于：所述底架（12）的顶面固定有底板（29）；所述底板（29）上均布有数块隔板（30），所述提升板（13）上设置有供隔板（30）穿过的通孔。

10.根据权利要求1所述的一种用于抗压强度检测的混凝土试块自动化传送装置，其特征在于：所述限位器包括一根固定在底架（12）上的限位立杆（33），所述限位立杆（33）上均布有数个触电开关，所述提升板（13）上设置有用于抵触该触点开关的抵杆（34）。