CN112557012A - 应用于托盘疲劳测试的自动检测系统及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及包装运输技术领域，尤其是应用于托盘疲劳测试的自动检测系统及其测试方法。包括安装基座、纵向支架、叉架、位置检测机构和动作控制机构，所述纵向支架的底部两侧铰装在安装基座内，该纵向支架的前端安装有叉架，所述叉架能够沿纵向支架的上端至下端之间往复移动，所述位置检测机构安装在纵向支架内，用于检测叉架相对于纵向支架的位移量，所述动作控制机构用于控制纵向支架的相对于安装基座的倾斜角度和叉架的位移位置；所述位置检测机构的信号输出端和一个中控机构的采集端导通，动作控制机构的控制端和中控机构导通，该中控机构可向动作控制机构输出控制信号，动作控制机构根据控制信号驱动纵向支架的角度摆转和叉架的整体提升。

Description

应用于托盘疲劳测试的自动检测系统及其测试方法

技术领域

本发明涉及包装运输技术领域，尤其是应用于托盘疲劳测试的自动检测系统及其测试方法。

背景技术

托盘是货物运输中的重要载体，其结构板扁平的盒式结构，托盘一侧制有开口用于叉车的叉部伸入，其采用多采用木质，金属或其他硬质材料制出。

托盘属于包装运输的一个门类，为验证托盘结构的合理性和稳定性需要对托盘的往复升降进行疲劳测试。目前尚没有对于托盘进行疲劳测试的专用设备，一般多采用叉车进行实地测试。但这样的测试方式耗时耗力，即需要至少一台叉车脱产，又需要叉车司机进行配合。另外，叉车和托盘的脱离需要控制叉车后移脱出，因此，也需要很大的操作空间。

因此，应针对上述的设计要求设计一种针对托盘疲劳测试的测试系统。根据相应的设计要求如下，其一，该测试系统应取代叉车，可实现对托盘的升降动作；其二，该测试系统应尽量减小控制托盘升降的操作空间；其三，该测试系统应具备检测叉架位移变化的功能，继而判断托盘每次的升降位置变化量可满足测试要求的高度，其四，可进行自动控制，减少甚至免去人工参与。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构合理、可实现对托盘的升降动作，占用空间小，可检测叉架位移变化，自动进行测试的盘疲劳测试的自动检测系统及相应的测试方法。

本发明采取的技术方案是：

应用于托盘疲劳测试的自动检测系统，其特征在于：包括安装基座、纵向支架、叉架、位置检测机构和动作控制机构，所述纵向支架的底部两侧铰装在安装基座内，该纵向支架的前端安装有叉架，所述叉架与纵向支架延伸方向相垂直，该叉架能够沿纵向支架的上端至下端之间往复移动，所述位置检测机构安装在纵向支架内，用于检测叉架相对于纵向支架的位移量，所述动作控制机构和纵向支架，叉架分别联动，用于控制纵向支架的相对于安装基座的倾斜角度和叉架的位移位置；所述位置检测机构的信号输出端和一个中控机构的采集端导通，动作控制机构的控制端和中控机构导通，该中控机构可向动作控制机构输出控制信号，动作控制机构根据控制信号驱动纵向支架的角度摆转和叉架的整体提升。

进一步的，所述安装基座包括一个底板，该底板上端面两侧沿与底板垂直方向分别安装有一立板，两个立板的下端部分别和纵向支架铰装固定。

进一步的，所述纵向支架包括两纵梁，该两纵梁相互平行设置底部一体连接，所述的两纵梁的下端后侧位置分别一体制出一个铰块，该两铰块和安装基座铰装连接；所述叉架包括矩形架，背板和两个叉形件，其中矩形架为沿竖向安装在纵向支架的旁侧位置，所述矩形架的前端面端面内安装有背板，该背板的前端面内一体固定有两个所述的叉形件，所述两叉形件与两纵梁所在平面相垂直，该两叉形件左右对称位于同一水平高度。

进一步的，所述检测机构采用光电传感器，该光电传感器的检测部和感应部分别安装在纵向支架和叉架内，所述的检测部和感应部位于同一竖直方向内的正投影位置。

进一步的，所述中控机构可采用PLC，工况机这类具有编程和输出控制信号功能的控制组件。

进一步的，所述的动作控制机构包括升降液压缸，倾斜液压缸，油路组件和油泵组件；所述油泵组件包括内置液压油的油箱，该油箱的油口位置沿液压油出油方向顺次安装有过滤器和齿轮泵；所述油路组件沿液压油出油方向顺次安装流量控制阀和两路换向阀，该两路换向阀分别和升降液压缸，倾斜液压缸的油路导通。

进一步的，所述两路换向阀和升降液压缸以及倾斜液压缸之间，分别沿液压油出油方向顺次安装单向节流阀和节流限速阀。

进一步的，所述流量控制阀、两路换向阀和单向节流阀均采用电磁阀，每个电磁阀的控制端均与中控机构连接。

应用于托盘疲劳测试的自动检测系统的测试方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：将待检的托盘放置于叉形件的上方；

步骤2：中控机构根据预设的参数调整矩形框架处于竖直状态；

步骤3：中控机构向控制升降液压缸的电磁阀输出控制信号，升降液压缸执行控制命令活塞杆出程动作将叉形件和托盘一并顶升；

步骤4：光电传感器的检测部和感应部的相对位置发生变化，该光电传感器通过测量的模拟量和数字量信号，将得到的信号通过中控机构转换成所需要的数值，直至达到预设的位移变化量则视为一次顶升流程，并进行一次计数；

步骤5：待达到预设的位移变化量后，中控机构向控制升降液压缸的电磁阀输出控制信号，升降液压缸执行控制命令活塞杆回程动作将叉形件和托盘一并下降；

步骤6：待叉形件下降至预设的较低位置后，中控机构向控制倾斜液压缸的电磁阀输出控制信号，倾斜液压缸执行控制命令活塞杆出程动作将矩形框架向叉形件一侧倾斜，托盘在自重作用下，部分滑落；

步骤7：待叉形件继续下降至最低位置后，中控机构向控制倾斜液压缸的电磁阀输出控制信号，倾斜液压缸执行控制命令活塞杆回程动作调整叉形件和托板的位置复位，并继续倾斜，使得托板沿叉形件滑动至与叉形件端部接触；

步骤8：重复步骤2-7，直至完成预设的升降次数。

本发明的优点和积极效果是：

本发明中，由安装基座、纵向支架、叉架、位置检测机构，动作控制机构和中控机构配合形成一套针对托盘升降过程疲劳测试的自动检测系统。

本发明中，安装基座作为整套系统的安装主体，在安装时其和纵向支架铰装连接，实现纵向支架在竖直方向上的角度摆转。叉架与纵向支架配合，可相对于纵向支架往复移动，当纵向支架处于竖直状态时，其升降过程即可替代原有的叉车结构。位置检测机构用于检测叉架的位移变化量，继而确保每次升降的高度差均是满足测试要求的。动作控制机构则用于控制纵向支架的摆转角度和叉架的位移变化。之所以将纵向支架设计为可摆转的结构，是为了模拟叉车叉取后倾的过程。动作控制机构采用液压缸，油路组件和油泵组件配合，控制方式成熟简便。其中油路组件内采用多个电磁阀配合，可通过中控机构进行电控，继而控制液压缸的动作，编程简单。

本发明中，安装基座采用底板内安装立板的结构，底板可根据实际的检测环境来设置相应的面积和尺寸，面积越大结构的稳定性越强，立板则用于和纵向支架进行转配连接。

本发明中，纵向支架采用纵梁，其可用材质广泛结构稳定，如采用槽钢焊接即可。

本发明中，叉架采用矩形架，背板和叉形件组合而成。矩形架嵌在矩形框架的导向槽内，形成滑动安装结构，用于对叉架的升降进行导向，背板作为中间件分别和矩形架及叉形件进行固定，叉形件则模拟叉车结构用于对待检测的托盘进行叉取。

本发明中，检测机构采用光电传感器，其将检测部和感应部分设在叉形件和矩形框架内，进行实现叉形件升降过程中位移变化量的检测，又可实现计数要求。

应用本发明所述的自动检测系统衍伸出相应的测试方法，在操作界面预设参数之后，即可根据所述的步骤1-8的流程进行相应位移高度，相应测试次数，相应位置调整的自动测试。基本不需人工参与，即可实现有效测试高度，有效进行计数的自动测试过程。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中动作控制机构部分的结构示意图；

图3为本发明中油路控制部分的结构示意图；

图4为本发明中对于中控机构进行变成的部分代码；

图5为本发明的测试方法中升降即计数流程的后台界面图；

图6为本发明中中控机构内置动作控制的界面图；

图7为本发明中中控机构内置动作控制的参数输入界面图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。

应用于托盘疲劳测试的自动检测系统，本发明的创新在于，包括安装基座、纵向支架、叉架、位置检测机构和动作控制机构，所述纵向支架的底部两侧铰装在安装基座内，该纵向支架的前端安装有叉架，所述叉架与纵向支架延伸方向相垂直，该叉架能够沿纵向支架的上端至下端之间往复移动，所述位置检测机构安装在纵向支架内，用于检测叉架相对于纵向支架的位移量，所述动作控制机构和纵向支架，叉架分别联动，用于控制纵向支架的相对于安装基座的倾斜角度和叉架的位移位置；所述位置检测机构的信号输出端和一个中控机构的采集端导通，动作控制机构的控制端和中控机构导通，该中控机构可向动作控制机构输出控制信号，动作控制机构根据控制信号驱动纵向支架的角度摆转和叉架的整体提升。

本实施例中，所述安装基座包括一个底板5，该底板上端面两侧沿与底板垂直方向分别安装有一立板6，两个立板的下端部分别和纵向支架铰装固定。

本实施例中，所述纵向支架包括两纵梁4，该两纵梁相互平行设置底部一体连接，所述的两纵梁的下端后侧位置分别一体制出一个铰块7，该两铰块和安装基座铰装连接；所述叉架包括矩形架1，背板2和两个叉形件3，其中矩形架为沿竖向安装在纵向支架的旁侧位置，所述矩形架的前端面端面内安装有背板，该背板的前端面内一体固定有两个所述的叉形件，所述两叉形件与两纵梁所在平面相垂直，该两叉形件左右对称位于同一水平高度。

本实施例中，所述检测机构采用光电传感器，该光电传感器的检测部和感应部分别安装在叉形件和矩形框架内，所述的检测部和感应部位于同一竖直方向内的正投影位置。

本实施例中，所述的动作控制机构包括升降液压缸9，倾斜液压缸8，油路组件11和油泵组件10。

本实施例中，所述升降液压缸包括两个，该两升降液压缸成对设置，每个升降液压缸的缸体底部固定在纵向支架内，该两升降液压缸的活塞杆端部沿纵向之间所在平面延伸固定在叉架底部两侧；所述倾斜液压缸包括两个，该两倾斜液压缸成对设置分别固定在安装基座和同侧的纵向支架后端面内。

本实施例中，所述油泵组件包括内置液压油的油箱117，该油箱的油口位置沿液压油出油方向顺次安装有过滤器116和齿轮泵115；所述油路组件沿液压油出油方向顺次安装流量控制阀114和两路换向阀113，该两路换向阀分别和升降液压缸，倾斜液压缸的油路导通。

本实施例中，所述两路换向阀和升降液压缸的内部油路111以及倾斜液压缸之间的内部油路112，分别沿液压油出油方向顺次安装单向节流阀118和节流限速阀119。

本实施例中，所述流量控制阀和两路换向阀，节流限速阀等阀体结构均采用电磁阀，每个电磁阀的控制端均与中控机构连接。

本实施例中，所述中控机构可采用PLC，工况机这类具有编程和输出控制信号功能的控制组件，其编程代码可如图4所示(非全部代码)。

本发明的工作过程是：

包括如下步骤：

步骤1：将待检的托盘放置于叉形件的上方；

步骤2：中控机构根据预设的参数调整矩形框架处于竖直状态(如图6，图7所显示的界面)；

步骤3：中控机构向控制升降液压缸的电磁阀输出控制信号，升降液压缸执行控制命令活塞杆出程动作将叉形件和托盘一并顶升；

步骤4：光电传感器的检测部和感应部的相对位置发生变化，该光电传感器通过测量的模拟量和数字量信号，将得到的信号通过中控机构转换成所需要的数值，直至达到预设的位移变化量则视为一次顶升流程，并进行一次计数；

步骤5：待达到预设的位移变化量后，中控机构向控制升降液压缸的电磁阀输出控制信号，升降液压缸执行控制命令活塞杆回程动作将叉形件和托盘一并下降；

步骤6：待叉形件下降至预设的较低位置后，中控机构向控制倾斜液压缸的电磁阀输出控制信号，倾斜液压缸执行控制命令活塞杆出程动作将矩形框架向叉形件一侧倾斜，托盘在自重作用下，部分滑落；

步骤7：待叉形件继续下降至最低位置后，中控机构向控制倾斜液压缸的电磁阀输出控制信号，倾斜液压缸执行控制命令活塞杆回程动作调整叉形件和托板的位置复位，并继续倾斜，使得托板沿叉形件滑动至与叉形件端部接触；

步骤8：重复步骤2-7，直至完成预设的升降次数。

除上述使用步骤外，还可采用相应的简化步骤，即仅包含上述步骤2-5，并往复上述步骤直至达到预设的测试次数，如图5所示。

本发明中，由安装基座、纵向支架、叉架、位置检测机构，动作控制机构和中控机构配合形成一套针对托盘升降过程疲劳测试的自动检测系统。

本发明中，安装基座作为整套系统的安装主体，在安装时其和纵向支架铰装连接，实现纵向支架在竖直方向上的角度摆转。叉架与纵向支架配合，可相对于纵向支架往复移动，当纵向支架处于竖直状态时，其升降过程即可替代原有的叉车结构。位置检测机构用于检测叉架的位移变化量，继而确保每次升降的高度差均是满足测试要求的。动作控制机构则用于控制纵向支架的摆转角度和叉架的位移变化。之所以将纵向支架设计为可摆转的结构，是为了模拟叉车叉取后倾的过程。动作控制机构采用液压缸，油路组件和油泵组件配合，控制方式成熟简便。其中油路组件内采用多个电磁阀配合，可通过中控机构进行电控，继而控制液压缸的动作，编程简单。

本发明中，安装基座采用底板内安装立板的结构，底板可根据实际的检测环境来设置相应的面积和尺寸，面积越大结构的稳定性越强，立板则用于和纵向支架进行转配连接。

本发明中，纵向支架采用纵梁，其可用材质广泛结构稳定，如采用槽钢焊接即可。

本发明中，叉架采用矩形架，背板和叉形件组合而成。矩形架嵌在矩形框架的导向槽内，形成滑动安装结构，用于对叉架的升降进行导向，背板作为中间件分别和矩形架及叉形件进行固定，叉形件则模拟叉车结构用于对待检测的托盘进行叉取。

本发明中，检测机构采用光电传感器，其将检测部和感应部分设在叉形件和矩形框架内，进行实现叉形件升降过程中位移变化量的检测，又可实现计数要求。

应用本发明所述的自动检测系统衍伸出相应的测试方法，在操作界面预设参数之后，即可根据所述的步骤1-8的流程进行相应位移高度，相应测试次数，相应位置调整的自动测试。基本不需人工参与，即可实现有效测试高度，有效进行计数的自动测试过程。

Claims (9)

1.应用于托盘疲劳测试的自动检测系统，其特征在于：包括安装基座、纵向支架、叉架、位置检测机构和动作控制机构，所述纵向支架的底部两侧铰装在安装基座内，该纵向支架的前端安装有叉架，所述叉架与纵向支架延伸方向相垂直，该叉架能够沿纵向支架的上端至下端之间往复移动，所述位置检测机构安装在纵向支架内，用于检测叉架相对于纵向支架的位移量，所述动作控制机构和纵向支架，叉架分别联动，用于控制纵向支架的相对于安装基座的倾斜角度和叉架的位移位置；所述位置检测机构的信号输出端和一个中控机构的采集端导通，动作控制机构的控制端和中控机构导通，该中控机构可向动作控制机构输出控制信号，动作控制机构根据控制信号驱动纵向支架的角度摆转和叉架的整体提升。

2.根据权利要求1所述的应用于托盘疲劳测试的自动检测系统，其特征在于：所述安装基座包括一个底板，该底板上端面两侧沿与底板垂直方向分别安装有一立板，两个立板的下端部分别和纵向支架铰装固定。

3.根据权利要求1所述的应用于托盘疲劳测试的自动检测系统，其特征在于：所述纵向支架包括两纵梁，该两纵梁相互平行设置底部一体连接，所述的两纵梁的下端后侧位置分别一体制出一个铰块，该两铰块和安装基座铰装连接；所述叉架包括矩形架，背板和两个叉形件，其中矩形架为沿竖向安装在纵向支架的旁侧位置，所述矩形架的前端面端面内安装有背板，该背板的前端面内一体固定有两个所述的叉形件，所述两叉形件与两纵梁所在平面相垂直，该两叉形件左右对称位于同一水平高度。

4.根据权利要求1所述的应用于托盘疲劳测试的自动检测系统，其特征在于：所述检测机构采用光电传感器，该光电传感器的检测部和感应部分别安装在纵向支架和叉架内，所述的检测部和感应部位于同一竖直方向内的正投影位置。

5.根据权利要求1所述的应用于托盘疲劳测试的自动检测系统，其特征在于：所述中控机构可采用PLC，工况机这类具有编程和输出控制信号功能的控制组件。

6.根据权利要求1所述的应用于托盘疲劳测试的自动检测系统，其特征在于：所述的动作控制机构包括升降液压缸，倾斜液压缸，油路组件和油泵组件；所述油泵组件包括内置液压油的油箱，该油箱的油口位置沿液压油出油方向顺次安装有过滤器和齿轮泵；所述油路组件沿液压油出油方向顺次安装流量控制阀和两路换向阀，该两路换向阀分别和升降液压缸，倾斜液压缸的油路导通。

7.根据权利要求5所述的应用于托盘疲劳测试的自动检测系统，其特征在于：所述两路换向阀和升降液压缸以及倾斜液压缸之间，分别沿液压油出油方向顺次安装单向节流阀和节流限速阀。

8.根据权利要求6所述的应用于托盘疲劳测试的自动检测系统，其特征在于：所述流量控制阀、两路换向阀和单向节流阀均采用电磁阀，每个电磁阀的控制端均与中控机构连接。

9.根据权利要求1-8中任一所述的应用于托盘疲劳测试的自动检测系统的测试方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：将待检的托盘放置于叉形件的上方；

步骤2：中控机构根据预设的参数调整矩形框架处于竖直状态；

步骤3：中控机构向控制升降液压缸的电磁阀输出控制信号，升降液压缸执行控制命令活塞杆出程动作将叉形件和托盘一并顶升；

步骤4：光电传感器的检测部和感应部的相对位置发生变化，该光电传感器通过测量的模拟量和数字量信号，将得到的信号通过中控机构转换成所需要的数值，直至达到预设的位移变化量则视为一次顶升流程，并进行一次计数；

步骤5：待达到预设的位移变化量后，中控机构向控制升降液压缸的电磁阀输出控制信号，升降液压缸执行控制命令活塞杆回程动作将叉形件和托盘一并下降；

步骤6：待叉形件下降至预设的较低位置后，中控机构向控制倾斜液压缸的电磁阀输出控制信号，倾斜液压缸执行控制命令活塞杆出程动作将矩形框架向叉形件一侧倾斜，托盘在自重作用下，部分滑落；

步骤7：待叉形件继续下降至最低位置后，中控机构向控制倾斜液压缸的电磁阀输出控制信号，倾斜液压缸执行控制命令活塞杆回程动作调整叉形件和托板的位置复位，并继续倾斜，使得托板沿叉形件滑动至与叉形件端部接触；

步骤8：重复步骤2-7，直至完成预设的升降次数。

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