CN110726632A

CN110726632A - 一种全自动回弹仪检定器

Info

Publication number: CN110726632A
Application number: CN201911188867.3A
Authority: CN
Inventors: 王磊; 王峰; 姜斌; 朱彬彬
Original assignee: JINAN LANGRUI TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: JINAN LANGRUI TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2019-11-28
Filing date: 2019-11-28
Publication date: 2020-01-24

Abstract

本发明公开了一种全自动回弹仪检定器，包括底座、钢砧、检测平台和驱动装置，底座的一端设置有钢砧，底座的另一端滑动设置有检测平台，检测平台为尾座分体式，驱动装置与检测平台连接，检测平台上设置有装夹机构和检测机构，装夹机构用于装夹和固定回弹仪的机芯，检测机构用于检测机芯的性能参数，机芯的弹击杆与钢砧上的砧芯位于同一轴线上。本发明中可以避免依靠感官判定和人为判断带来的误差；检测平台为尾座分体式，可以一机多用，检测多种回弹仪，解决了目前部分规格的回弹仪没有检定器检定的问题，具有高精度、易操作、高效率等优点。

Description

一种全自动回弹仪检定器

技术领域

本发明涉及测量仪器的技术领域，特别是涉及一种全自动回弹仪检定器。

背景技术

回弹仪是用于检测混凝土、砂浆、砖、岩石、橡胶等材料的抗压强度的仪器，其原理是通过弹击被测物表面获得回弹值，以回弹值作为与被测物抗压强度相关的指标，来推定被测物的抗压强度。为保证回弹仪具有统一的测量基准，在使用前都需要进行检定校准。

回弹仪在混凝土抗压强度方面应用广泛，数量较大。现有的检定器是纯机械式的，依赖手动操作，各种参数需要逐步依次手动测量，效率比较低，满足不了大规模的计量校准工作。对于部分技术指标往往需要人为的感官判定，不能完全保证测量数据的精准度和客观一致性。而且纯机械式的回弹仪检定器需要使用者长时间的学习和经验的积累，所以对于测量数据容易出现人为偏差。现有的检定器是分体式的，弹击拉簧刚度的测量需要单独的拉簧仪来完成，此拉簧仪标尺分度是0.5mm精度，不能满足弹击拉簧刚度测量的精度要求。

而回弹仪的规格型号比较多，现有的纯机械式检定器只能检定M225型回弹仪，其中L20型回弹仪、L75型回弹仪、H450型回弹仪、H550型回弹仪都没有办法检定。现有纯机械式检定器都是手工测量、手工记录，检测报告都是后期人工填写，数据不易存储和保存，而且测量数据时有些是描述性语句，比如：将弹击而未弹击时测量弹击拉簧的拉伸长度，这个状态的判断往往会因人而异。而回弹仪检定规程颁布至今仍未有相应的配套机具，对于回弹仪的推广使用造成一定的技术障碍。

发明内容

本发明的目的是提供一种全自动回弹仪检定器，以解决上述现有技术存在的问题，使检定器适用于不同型号的回弹仪，具有高精度、易操作、高效率等优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种全自动回弹仪检定器，包括底座、钢砧、检测平台和驱动装置，所述底座的一端设置有所述钢砧，所述底座的另一端滑动设置有所述检测平台，所述检测平台为尾座分体式，所述驱动装置与所述检测平台连接，所述检测平台上设置有装夹机构和检测机构，所述装夹机构用于装夹和固定回弹仪的机芯，所述检测机构用于检测所述机芯的性能参数，所述机芯的弹击杆与所述钢砧上的砧芯位于同一轴线上。

优选的，所述钢砧包括普通钢砧和高强钢砧，所述普通钢砧和所述高强钢砧并列设置于所述底座上，并分别对应设置一所述检测平台。

优选的，所述驱动装置包括电机、滚珠丝杠和拖动螺母，所述电机的主轴与所述滚珠丝杠连接，所述滚珠丝杠上设置所述拖动螺母，所述拖动螺母位于两个所述检测平台的中间并与两个所述检测平台分别固定连接；所述电机为伺服电机，所述底座上设置有若干个直线导轨，所述检测平台的底面设置有若干个线性滑块，每个线性滑块分别与一所述直线导轨相匹配。

优选的，所述检测平台包括设置于相同直线导轨上的滑动平台和尾座，所述滑动平台与所述尾座通过一锁紧机构锁紧，所述锁紧机构包括条形板和带有把手的锁紧螺栓，所述条形板的一端与所述滑动平台的上表面固定连接，所述条形板的另一端上开有腰型孔，所述锁紧螺栓设置于所述腰型孔内且所述锁紧螺栓的底面能够与所述尾座的上表面接触，所述滑动平台上设置所述装夹机构和所述检测机构，所述尾座上并列设置有所述机芯的尾盖锁紧孔。

优选的，所述装夹机构包括可变轨夹具、直线电机和竖直导向机构，所述可变轨夹具包括平行且竖直设置的两个立板和传感器固定座，所述立板通过一滑座滑动设置于所述滑动平台上，所述滑动平台上设置有前定位柱和后定位柱，所述滑座能够触碰所述前定位柱或者所述后定位柱，每个所述立板上对应设置一导向键，所述导向键的一端转动设置于所述立板上，所述导向键的另一端通过所述竖直导向机构与所述立板滑动连接，所述直线电机通过一升降螺母与所述竖直导向机构连接，所述导向键用于承接所述机芯。

优选的，所述竖直导向机构包括带有滑槽的升降板和一竖直导向块，所述滑槽套设于所述竖直导向块上，所述升降板的一端与所述升降螺母连接，所述升降板的另一端与所述导向键通过销轴转动连接。

优选的，所述装夹机构还包括机壳夹具，所述机壳夹具包括前顶板、V型支座和后挡板，所述后挡板设置于所述尾座上且与所述尾盖锁紧孔并列设置，若干个所述V型支座分别设置于所述滑动平台上，所述V型支座位于所述前顶板和所述后挡板之间。

优选的，所述检测机构包括标尺盖板、指针块、指针轴和光电传感器，所述光电传感器包括光栅和若干个光耦，所述标尺盖板转动设置于一所述立板上，所述标尺盖板上设置有腰型孔、所述光耦和所述指针轴，所述指针轴上滑动设置所述指针块，带有刻度线的所述指针块位于所述腰型内，所述光栅与所述指针块连接，所述光栅与所述光耦上的凹槽相匹配。

优选的，所述检测机构还包括悬浮式的压力传感器，所述传感器固定座的侧面对称设置有两个所述压力传感器，所述压力传感器上设置开合支座。

优选的，还包括控制主机，所述压力传感器、所述光电传感器、所述电机与所述直线电机分别与所述控制主机电连接。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明中可以避免依靠感官判定和人为判断带来的误差；检测平台为尾座分体式，可以一机多用，检测多种回弹仪，解决了目前部分规格的回弹仪没有检定器检定的问题，具有高精度、易操作、高效率等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明全自动回弹仪检定器的结构示意图一；

图2为本发明全自动回弹仪检定器的结构示意图二；

图3为回弹仪的结构示意图；

图4为本发明全自动回弹仪检定器的结构示意图三；

图5为本发明全自动回弹仪检定器的结构示意图四；

图6为本发明全自动回弹仪检定器中检测平台的结构示意图；

图7为本发明全自动回弹仪检定器中可变轨夹具的结构示意图；

图8为本发明全自动回弹仪检定器中定位柱的布局示意图一；

图9为本发明全自动回弹仪检定器中定位柱的布局示意图二；

其中：1-底座，2-伺服电机，3-滚珠丝杠，4-拖动螺母，5-滑动平台，6-尾座，7-锁紧机构，8-尾盖锁紧孔，9-直线导轨，10-前定位柱，11-后定位柱，12-立板，13-导向键，14-竖直导向机构，15-直线电机，16-前顶板，17-V型支座，18-后挡板，19-开合支座，20-压力传感器，21-标尺盖板，22-指针块，23-光栅，24-光耦，25-普通钢砧，26-高强钢砧，27-机壳，28-弹击锤，29-弹簧座，30-尾盖，31-弹击拉簧，32-前盖，33-大压簧，34-导向法兰，35-挂钩。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种全自动回弹仪检定器，以解决现有技术存在的问题，使检定器适用于不同型号的回弹仪，具有高精度、易操作、高效率等优点。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1至图9所示：本实施例提供了一种全自动回弹仪检定器，包括底座1、钢砧、检测平台和驱动装置，底座1的一端设置有钢砧，底座1的另一端滑动设置有检测平台，检测平台为尾座分体式，驱动装置与检测平台连接，检测平台上设置有装夹机构和检测机构，装夹机构用于装夹和固定回弹仪的机芯，检测机构用于检测机芯的性能参数，机芯的弹击杆与钢砧上的砧芯位于同一轴线上。钢砧包括普通钢砧25和高强钢砧26，普通钢砧25和高强钢砧26并列设置于底座1上，并分别对应设置一检测平台。设计两个钢砧(普通钢砧25和高强钢砧26)，使一台检定器兼容多种型号的回弹仪检定校准。普通钢砧25和检测平台用于检定校准M225型回弹仪、L75型回弹仪、L20型回弹仪，高强钢砧26和检测平台用于检定校准H550型回弹仪和H450型回弹仪。其中，底座1用钢板经裁切、拼焊、去应力时效等工艺制成，刚性好、重量轻、不变形。

驱动装置包括电机、滚珠丝杠3和拖动螺母4，电机的主轴与滚珠丝杠3连接，滚珠丝杠3上设置拖动螺母4，拖动螺母4位于两个检测平台的中间并与两个检测平台分别固定连接，本实施例采用一个伺服电机2和滚珠丝杠3带动两个检测平台运动，也可以采用两个伺服电机2和滚珠丝杠3各带动一个检测平台运动。电机为伺服电机2，能够实现位移尺寸的精确控制和数控化的直线运动。底座1上设置有若干个直线导轨9，检测平台的底面设置有若干个线性滑块，每个线性滑块分别与一直线导轨9相匹配。位移传感器反馈的闭环控制，检测精度为0.01mm。

检测平台包括设置于相同直线导轨9上的滑动平台5和尾座6，滑动平台5与尾座6通过一锁紧机构7锁紧，锁紧机构7包括条形板和带有把手的锁紧螺栓，条形板的一端与滑动平台5的上表面固定连接，条形板的另一端上开有腰型孔，锁紧螺栓设置于腰型孔内且锁紧螺栓的底面能够与尾座6的上表面接触，滑动平台5上设置装夹机构和检测机构，尾座6上并列设置有机芯的尾盖锁紧孔8。

装夹机构包括可变轨夹具、直线电机15和竖直导向机构14，可变轨夹具包括平行且竖直设置的两个立板12和传感器固定座19，传感器固定座19不能相对于滑动平台5进行前后滑动。立板12通过一滑座滑动设置于滑动平台5上，滑动平台5上设置有前定位柱10和后定位柱11，滑座能够触碰前定位柱10或者后定位柱11，每个立板12上对应设置一导向键13，导向键13的一端转动设置于立板12上，导向键13的另一端通过竖直导向机构14与立板12滑动连接，直线电机15通过螺杆、升降螺母与竖直导向机构14连接，导向键13用于承接机芯。其中，竖直导向机构14包括带有滑槽的升降板和一竖直导向块，滑槽套设于竖直导向块上，升降板的一端与升降螺母连接，升降板的另一端与导向键13通过销轴转动连接。

本实施例的立板12、标尺盖板21和竖直导向机构14是可以相对于滑动平台5进行前后滑动，可以兼容多种回弹仪的型号，因为各种类型的回弹仪标尺位置和导向法兰34的滑动位置都不一致。本实例是每个滑动平台5上都前后各设置有两个前定位柱10和后定位柱11，滑座滑动到前定位柱10用于检定校准L75型回弹仪、L20型回弹仪滑座，滑动到后定位柱11用于检定校准M225型回弹仪。可变轨的导向键13一端具有摆动变轨功能，在采集回弹仪的回弹值时，导向键13处于非水平方向，这时指针只有在弹击锤28击发后随动，显示回弹值；测量弹击锤100脱钩点和零点起跳等参数时需要使可变轨导向键13置于和筒体相平行的状态才能实现数据采集。本实施例全自动检测，多项技术指标一次性采集完成，既提高了检测效率又降低了操作难度，检测结论不会因人而异。

装夹机构还包括机壳夹具，机壳夹具包括前顶板16、V型支座17和后挡板18，后挡板18设置于尾座6上且与尾盖锁紧孔8并列设置，若干个V型支座17分别设置于滑动平台5上，V型支座17位于前顶板16和后挡板18之间。V型支座17采用聚甲醛或胶木材质的，用来固定回弹仪的机壳27，机壳27与机芯并列放置，一方面便于观察比对回弹仪的分解结构，另一方面便于机壳27上的刻度线与标尺盖板21上的刻度线对齐。

检测机构包括标尺盖板21、指针块22、指针轴和光电传感器，光电传感器包括光栅23和若干个光耦24，标尺盖板21转动设置于一立板12上，标尺盖板21上设置有腰型孔、光耦24和指针轴，指针轴上滑动设置指针块22，带有刻度线的指针块22位于腰型内，光栅23与指针块22连接，光栅23与光耦24上的凹槽相匹配。使用时，指针块22与机芯的弹击锤28相接触，并采用光电传感器采集回弹值数据，并且指针块22上带有刻度线，具有指示机械刻度的功能。检测机构还包括悬浮式的压力传感器20，传感器固定座19的侧面对称设置有两个压力传感器20，压力传感器20上设置开合支座19。压力传感器20采用采用两只量程一致、精度在0.3级及以上精度S型传感器，能够精确采集弹簧拉力，满足规程要求；压力传感器20要保持悬空状态，这样能够充分保证弹击拉簧31测力时无干扰，压力值测得的纯粹、稳定、可靠。

还包括控制主机，压力传感器20、光电传感器、伺服电机2与直线电机15分别与控制主机电连接。控制主机上设置有信号采集板和软件控制程序，压力传感器20、光电传感器采值系统、伺服电机2的位移传感器都接入信号采集板，信号采集板采用16位高精度AD保证数据准确，控制主机采用触摸屏，内置检定器运行软件，具有数据采集、存储、上传、打印、联网等功能。

本实施例的具体使用过程如下：

首先拧开回弹仪的前盖32和尾盖30，取出机芯，把回弹仪的机壳27放置于V型支座17上并锁紧尾座6；使机芯的导向法兰34和弹击锤28脱开，掀开标尺盖板21，将机芯的导向法兰34的导向槽对准两个立板12之间的导向键13并放入。打开前端开合支座19，放入弹簧座29并固定好。从尾盖锁紧孔8方向放入大压簧33，拧紧尾盖30并盖好标尺盖板21；在控制主机上面选择所要检测回弹仪的型号，并点击开始检测。控制主机发送开始指令到信号采集板并检测导向键13是否处于水平状态，若不是，会先驱动直线电机15带动竖直导向机构14使导向键13处于水平位置。

在控制主机上打开并连接软件控制程序，开始控制伺服电机2转动，伺服电机2带动滑动平台5向砧芯方向移动，信号采集板通过伺服电机2上的位移传感器实时采集滑动平台5精确的位移值，压力传感器20对弹击拉簧31的压力值进行实时采集，伴随着滑动平台5的移动，弹击拉簧31由压缩状态开始向拉伸状态转变，当压力值为零时记录下弹击拉簧31对应的位移值x₀。滑动平台5继续向砧芯方向移动，信号采集板可以采集到弹击拉簧31的弹簧拉力值f_i和对应的实时位移值x_i，直到弹击锤28脱钩，弹簧拉力值变为最大拉力值的70％以下时，控制伺服电机2使滑动平台5停止移动，并记录此时弹击拉簧31的位移值x₁，位移值x₁减去x₀等于弹击拉簧31的拉伸长度，f_i与(x_i-x₀)的比值即为弹击拉簧31的刚度值。

滑动平台5运动过程中，弹击锤28会带动指针块22与光栅23一起移动，指针块22相对标尺盖板21上的刻度线的实时刻度值、弹击锤28脱钩以后指针块22的停止位置都可以通过光耦24采集到，并传输给信号采集板，据此就可以判断弹击锤28脱钩时指针块22相对100刻度线的位置是否合格。

检测完以上三项参数后，控制主机控制伺服电机2使滑动平台5回移，导向法兰34会带动指针块22一起回退，直至光耦24检测到指针块22处于标尺盖板21的1刻线时停止运行，此时弹击锤28会挂到挂钩35上。直线电机15带动导向键13向下运动为倾斜状态，滑动平台5在伺服电机2的带动下向砧芯方向移动，在导向键13为倾斜状态下，指针块22是不会跟随弹击锤28一起运动的，直至弹击锤28脱钩、撞击弹击杆后停止运动，弹击杆顶在砧芯上，在砧芯的反作用下弹击锤28会往回弹，从而使弹击锤28的台阶面带动指针块22滑移。若指针块22随弹击锤28起跳了，光电传感器检测到指针块22的位移值，则说明弹击锤28起跳位置合格，否则不合格。当指针块22停止移动后的位移值会被光电传感器记录下来，指针块22相对应在标尺盖板21的刻度值即为钢砧的率定值。

之后滑动平台5在伺服电机2的带动下继续向砧芯方向移动，直到压力传感器20采集到的压力值为零时，滑动平台5停止运动，此时就可以手动测量弹击拉簧31的工作长度。测量完成后点击软件上的继续，滑动平台5在伺服电机2的带动下复位至起始位置并停止运动，整个检测过程结束。

本实施例的全自动回弹仪检定器依照控制主机内软件控制程序预先设置好的步骤，可以实现自动化检测回弹仪的弹击锤28脱钩位置、弹击拉簧31的刚度、弹击拉簧31的拉伸长度、弹击锤28起跳位置、钢砧率定值、弹击拉簧31的工作长度、标尺“100”刻度线位置、指针长度、指针摩擦力、弹击杆端部球面半径和示值一致性等各项参数，且能够全部显在控制主机的液晶显示器上，并进行联机打印检测报告，人工参与少，工作效率高。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上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；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种全自动回弹仪检定器，其特征在于：包括底座、钢砧、检测平台和驱动装置，所述底座的一端设置有所述钢砧，所述底座的另一端滑动设置有所述检测平台，所述检测平台为尾座分体式，所述驱动装置与所述检测平台连接，所述检测平台上设置有装夹机构和检测机构，所述装夹机构用于装夹和固定回弹仪的机芯，所述检测机构用于检测所述机芯的性能参数，所述机芯的弹击杆与所述钢砧上的砧芯位于同一轴线上。

2.根据权利要求1所述的全自动回弹仪检定器，其特征在于：所述钢砧包括普通钢砧和高强钢砧，所述普通钢砧和所述高强钢砧并列设置于所述底座上，并分别对应设置一所述检测平台。

3.根据权利要求2所述的全自动回弹仪检定器，其特征在于：所述驱动装置包括电机、滚珠丝杠和拖动螺母，所述电机的主轴与所述滚珠丝杠连接，所述滚珠丝杠上设置所述拖动螺母，所述拖动螺母位于两个所述检测平台的中间并与两个所述检测平台分别固定连接；所述电机为伺服电机，所述底座上设置有若干个直线导轨，所述检测平台的底面设置有若干个线性滑块，每个线性滑块分别与一所述直线导轨相匹配。

4.根据权利要求3所述的全自动回弹仪检定器，其特征在于：所述检测平台包括设置于相同直线导轨上的滑动平台和尾座，所述滑动平台与所述尾座通过一锁紧机构锁紧，所述锁紧机构包括条形板和带有把手的锁紧螺栓，所述条形板的一端与所述滑动平台的上表面固定连接，所述条形板的另一端上开有腰型孔，所述锁紧螺栓设置于所述腰型孔内且所述锁紧螺栓的底面能够与所述尾座的上表面接触，所述滑动平台上设置所述装夹机构和所述检测机构，所述尾座上并列设置有所述机芯的尾盖锁紧孔。

5.根据权利要求4所述的全自动回弹仪检定器，其特征在于：所述装夹机构包括可变轨夹具、直线电机和竖直导向机构，所述可变轨夹具包括平行且竖直设置的两个立板和传感器固定座，所述立板通过一滑座滑动设置于所述滑动平台上，所述滑动平台上设置有前定位柱和后定位柱，所述滑座能够触碰所述前定位柱或者所述后定位柱，每个所述立板上对应设置一导向键，所述导向键的一端转动设置于所述立板上，所述导向键的另一端通过所述竖直导向机构与所述立板滑动连接，所述直线电机通过一升降螺母与所述竖直导向机构连接，所述导向键用于承接所述机芯。

6.根据权利要求5所述的全自动回弹仪检定器，其特征在于：所述竖直导向机构包括带有滑槽的升降板和一竖直导向块，所述滑槽套设于所述竖直导向块上，所述升降板的一端与所述升降螺母连接，所述升降板的另一端与所述导向键通过销轴转动连接。

7.根据权利要求5所述的全自动回弹仪检定器，其特征在于：所述装夹机构还包括机壳夹具，所述机壳夹具包括前顶板、V型支座和后挡板，所述后挡板设置于所述尾座上且与所述尾盖锁紧孔并列设置，若干个所述V型支座分别设置于所述滑动平台上，所述V型支座位于所述前顶板和所述后挡板之间。

8.根据权利要求5所述的全自动回弹仪检定器，其特征在于：所述检测机构包括标尺盖板、指针块、指针轴和光电传感器，所述光电传感器包括光栅和若干个光耦，所述标尺盖板转动设置于一所述立板上，所述标尺盖板上设置有腰型孔、所述光耦和所述指针轴，所述指针轴上滑动设置所述指针块，带有刻度线的所述指针块位于所述腰型内，所述光栅与所述指针块连接，所述光栅与所述光耦上的凹槽相匹配。

9.根据权利要求8所述的全自动回弹仪检定器，其特征在于：所述检测机构还包括悬浮式的压力传感器，所述传感器固定座的侧面对称设置有两个所述压力传感器，所述压力传感器上设置开合支座。

10.根据权利要求9所述的全自动回弹仪检定器，其特征在于：还包括控制主机，所述压力传感器、所述光电传感器、所述电机与所述直线电机分别与所述控制主机电连接。