CN112691943A - 桁架式混凝土抗压强度智能检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桁架式混凝土抗压强度智能检测系统。包括摆放料箱、上料装置、进出料装置、下料装置，试验机设置在上料装置的框架外部，进出料装置设置于试验机的一侧且位于上料装置的框架内，进出料装置只需要一个进出料机械手既可以将试件推入到测试位的承载面上，也可以将试验完成后的试件废料和废渣从承载面上推出，利用率高、结构简单、占地面积小；摆放料箱位于进出料装置的前侧；下料装置设置于试验机的另一侧，用于承接并向前传送试件废料和废渣，因此外框架的后侧可以靠墙设置，解决了现有的检测装置占地面积大的问题。试件抓取机构连接于伸缩气缸的杆端，可以大大降低移动立柱的高度，使得整机高度降低，对试验场地的适应性提高。

Description

桁架式混凝土抗压强度智能检测系统

技术领域

本发明涉及混凝土抗压强度的压力测试试验设备技术领域，具体涉及一种桁架式混凝土抗压强度智能检测系统。

背景技术

混凝土抗压强度检测是工程项目中最为常规的检测项目之一，在实际检测中有着极大的需求。过去大多数混凝土抗压强度检测对人工依赖程度较高，混凝土抗压强度检测过程中的样品信息录入、样品存储与转运、样品的强度测试、检测后清理、数据采集与综合处理等各环节均需要人工操作，劳动强度大且不安全，费时费力，检测效率较低。

为了提高检测效率，降低劳动强度，自动混凝土压力试验设备得到了发展，如专利CN210064448U公开的用于混凝土抗压实验的机械装置，包括外框架和位于外框架中部的压力测试机，压力测试机的一侧安装有位于外框架内腔的进出料装置，进出料装置的侧面安装有摆放料箱，且进出料装置和摆放料箱之间设有抓取机构，外框架的中部设有端部延伸至外框架外侧的下料输送线，下料输送线为中间位水平式、两端翘起式，压力测试机、进出料装置、摆放料箱和抓取机构共分为两组且在下料输送线的左右两侧成左右对称式结构，两个压力测试机的吨位不同。该技术方案在混凝土抗压实验中只需要人工将混凝土试件摆放在料箱中，对混凝土试件的取拿、上下料、送检和除尘等工作直接一体流程式完成，在减小劳动强度和人力成本的同时，提高了生产效率。但仍有尚待改进之处：

1、压力试验机位于上料装置外框架的中部，因此外框架体积大，占地面积大；下料输送线由外框架的中部延伸至外框架的外侧，下料输送线为中间位水平式、两端翘起式，下料输送线两端分别设置合格试件废料箱、不合格试件废料箱，下料输送线可以正反向运行，将试验后的试件废料和废渣被输送至下料输送线外端下部的废料收集箱中集中收集处置，用转运车辆运出试验区域，因此外框架的后侧不能靠墙设置，需要为转运车辆提供一定的操作空间，也是其占地面积大的另一个原因；

2、试件抓取机构的竖向尺寸大，使得整机高度较高，对试验场地的高度有一定要求，使其推广应用受到限制；

3、该技术方案的进出料装置需要3个气缸、2个机械手（上下料机械手、送料机械手），结构较复杂、占地面积也大；

4、该技术方案没有设置试件定位机构，进出料装置为气缸驱动，试件在推送过程中由于冲击和惯性很难准确停止在试验机测试位的中心位置，本申请人已获授权的201921813741.6号实用新型专利，设置有定位机构，较好地解决了试件的定位问题，“所述的样品定位放置机构34安装在压力机工作台31的外端侧，用于和推料机构33配合实现样品在压力机工作台31上的定位放置；它包括定位支撑架341、定位气缸342、定位导向杆343、定位板344和定位压力传感器。定位气缸342安装在定位支撑架341的上端，定位导向杆343位于定位气缸342的两侧，定位板344与定位气缸342的动力输出端连接，定位板344的两侧与定位导向杆343的内端固定连接，定位导向杆343的外端可内外移动的设置在定位支撑架341外端上的导向孔内；所述定位压力传感器安装在定位板344上。在定位放料时，首先定位气缸342带动定位板344向内伸入至指定位置；推料气缸332通过推料板334向压力机系统4执行端的下方推送样品物料；当定位板344前端的定位压力传感器检测到信号后，证明样品物料已经抵达定位板344位置，这时推料气缸332和定位气缸342复位即可”（说明书第0043段）。但本申请人201921813741.6号实用新型专利的技术方案也存在占地面积大等类似问题，其样品获取系统（上料装置）采用桁架式三维移动结构，包括用于实现横向移动的横向驱动机构、实现纵向移动的纵向驱动机构、实现升降移动的竖向驱动机构和安装在竖向驱动机构升降动力输出端上的吸盘机构；试验机也位于上料装置外框架的内部，因此外框架体积大，占地面积大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种桁架式混凝土抗压强度智能检测系统，以解决现有的检测装置占地面积大、对试验场地的高度要求较高的问题。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种桁架式混凝土抗压强度智能检测系统，包括摆放料箱、上料装置、进出料装置、下料装置、至少一台用于混凝土压力试验的试验机和内置控制系统的控制箱，试验机设有用于对试件进行抗压强度测试的测试位，其特征在于：所述试验机设置在上料装置的框架外部；

所述的进出料装置设置于试验机的一侧且位于上料装置的框架内，进出料装置将试件推入到测试位的承载面上，和/或从承载面上将试件废料和废渣推出；

所述的摆放料箱位于进出料装置的前侧，上料装置的试件抓取机构抓取摆放料箱中的试件放置到进出料装置上；

所述的下料装置设置于试验机的另一侧，用于承接并向前传送进出料装置从承载面推出的试件废料和废渣。

通过采用上述技术方案，试验机设置在上料装置的框架外部，下料装置承接并向前传送进出料装置从承载面推出的试件废料和废渣，因此外框架的后侧可以靠墙设置，解决了现有的检测装置占地面积大的问题。

上述的桁架式混凝土抗压强度智能检测系统中，所述的上料装置包括立柱、纵梁、移动横梁组成的框架，移动横梁可在纵梁上纵向移动，移动立柱可在移动横梁上横向移动并可上下移动，构成桁架式三维移动结构，所述的移动立柱上设有伸缩装置，试件抓取机构连接在伸缩装置上。

上述的桁架式混凝土抗压强度智能检测系统中，还包括横梁和上料滑板，纵梁连接于立柱的顶端，纵梁与移动横梁之间设有纵向驱动机构和纵向导轨副，纵向驱动机构驱动移动横梁可在纵梁上纵向移动，纵向导轨副的直线导轨安装在纵梁上、滑块安装在移动横梁上；移动横梁与上料滑板之间设有横向驱动机构和横向导轨副，横向驱动机构驱动上料滑板可在移动横梁上横向移动，横向导轨副的直线导轨安装在移动横梁上、滑块安装在上料滑板上；上料滑板与移动立柱之间设有竖向驱动机构和竖向导轨副，竖向驱动机构驱动移动立柱可在上料滑板上竖向移动，竖向导轨副的直线导轨安装在移动立柱上、滑块安装在上料滑板上。

进一步地，所述的纵向驱动机构包括纵向驱动电机、纵向驱动齿轮和纵向齿条，纵向驱动电机固定于移动横梁上，纵向齿条固定于纵梁上，纵向驱动齿轮连接于纵向驱动电机的输出轴上并与纵向齿条相啮合；

所述的横向驱动机构包括横向驱动电机、横向驱动齿轮和横向齿条，横向驱动电机固定于上料滑板上，横向齿条固定于移动横梁上，横向驱动齿轮连接于横向驱动电机的输出轴上并与横向齿条相啮合；

所述的竖向驱动机构包括竖向驱动电机、竖向驱动齿轮和竖向齿条，竖向驱动电机固定于上料滑板上，竖向齿条固定于移动立柱上，竖向驱动齿轮连接于竖向驱动电机的输出轴上并与竖向齿条相啮合。

进一步地，所述的伸缩装置包括设置于移动立柱上的伸缩气缸，所述的试件抓取机构连接于伸缩气缸的杆端，所述的试件抓取机构为吸盘或夹具。

通过采用上述技术方案，试件抓取机构连接于伸缩气缸的杆端，在抓取摆放料箱下部的试件时，伸缩气缸的活塞杆伸出，抓取试件后活塞杆缩回，移动立柱可以向上移动较小的距离即可将试件放置到进出料装置上，可以大大降低移动立柱的高度，使得整机高度降低，对试验场地的适应性提高，便于推广应用。

更进一步地，所述的移动立柱内设有Z轴内支架，移动立柱与Z轴内支架之间设有导轨滑块副，伸缩气缸的杆端与Z轴内支架相连，伸缩气缸驱动Z轴内支架升降，所述的试件抓取机构连接于Z轴内支架的下端。

通过采用上述技术方案，试件抓取机构连接于Z轴内支架的下端，Z轴内支架可沿着移动立柱上的导轨上下滑动，这样可以提高试件的抓取精度，提高伸缩气缸的使用寿命。

上述的桁架式混凝土抗压强度智能检测系统中，所述的进出料装置包括进出料架、设置在进出料架上的进出料机械手和设置在进出料架上、近试验机端的升降板，升降板上设有对中装置。

进一步地，所述的进出料架上设置下层的导轨安装板和上层的进料板，所述的进出料机械手包括位于导轨安装板与进料板之间的进出料滑板、设置于导轨安装板与进出料滑板之间的第一导轨副、位于进料板上部的进料架、进出料电机和第一丝杠副，进料架的两端与进出料滑板的两端相连；进出料电机安装在导轨安装板的远试验机端，第一丝杠副的丝杠转动连接于导轨安装板上，丝杠的一端与进出料电机相连，第一丝杠副的螺母连接在进出料滑板的下部；进料架上连接有平行开闭型宽型气爪，平行开闭型宽型气爪具有伸出方向平行且伸出方向相反的两个活塞杆，两个活塞杆的杆端分别与进料夹板的一端相连，两个进料夹板的另一端相向的侧面设有导正斜面；进出料滑板上设置有推杆，推杆的近试验机端通过浮动接头连接有推料板，推料板的下平面高于导轨安装板和试验机测试位承载面；进出料架的近试验机端设置有升降气缸，所述的升降板连接于升降气缸的杆端，升降板下降后的高度与试验机测试位承载面的高度相平齐，升降板升起后的高度与进料板的高度相平齐；所述的对中装置为分别设置于升降板两端的对中气缸，对中气缸的杆端连接有对中推板。

升降板的下部还设置有废渣箱，用于收集推料板从试验机测试位承载面退回时带回的废渣。

进一步地，所述的对中气缸包括两个第一对中气缸和两个第二对中气缸，两个第一对中气缸相向设置于升降板的两端，杆端连接有连接板和对中推板，所述的第二对中气缸设置于连接板上，杆端连接有对中推板。

通过采用上述技术方案，只需要一个进出料机械手既可以将试件推入到测试位的承载面上，也可以将试验完成后的试件废料和废渣从承载面上推出，利用率高、结构简单、占地面积小；进出料机械手采用电机和丝杠副驱动，运行平稳无冲击；而且进出料机械手只需要一套电机和丝杠副驱动，结构简单、成本低；

进料过程：

第一阶段，进料夹板将进料板上的试件推送到升降板上

试件抓取机构抓取摆放料箱中的试件放置到进料板上，升降气缸驱动升降板上升，进出料电机驱动进出料滑板带动进料架向着试验机的方向移动，若试件为边长150mm的试件，则平行开闭型宽型气爪的活塞杆伸出，两个进料夹板的导正斜面之间的距离最大处大于150mm，最小处小于150mm，这样进料架在移动的过程中将试件自动导正，最终进料夹板将试件推送到升降板上；若试件为边长100mm的试件，则平行开闭型宽型气爪的活塞杆缩回，两个进料夹板之间的距离略大于100mm（如100.5mm），将试件导正，然后进料架移动，最终进料夹板将试件推送到升降板上；进出料电机驱动进出料滑板带动进料架向着远离试验机的方向移动，退回原位；

第二阶段，推料板将升降板上的试件推送到测试位的承载面上

进料夹板将试件推送到升降板上后，升降气缸驱动升降板下降，同时对中气缸动作，若试件为边长150mm的试件，则第一对中气缸的活塞杆伸出，两个第一对中气缸杆端的对中板将试件自动对中；若试件为边长100mm的试件，则第一对中气缸、第二对中气缸的活塞杆均伸出，两个第二对中气缸杆端的对中板将试件自动对中；然后对中气缸再次动作，活塞杆带着对中板缩回；进出料电机驱动进出料滑板带动进料架向着试验机的方向移动，推料板将试件从升降板上推入到测试位的承载面上；进出料电机驱动进出料滑板带动进料架向着远离试验机的方向移动，退回原位；然后试件抓取机构抓取摆放料箱中的下一个试件放置到进料板上，进行下一个试件的试验程序；

出料过程：

进料过程的第一阶段也是出料过程，进料夹板将试件推送到升降板的过程中，推料板从废渣箱与升降板的下部穿过，将试验完成后的试件废料和废渣从承载面上推出。

上述的桁架式混凝土抗压强度智能检测系统中，所述的下料装置包括下料架、设置在下料架上的纵向传送的皮带输送机和驱动皮带输送机横向移动的横移机构。

进一步地，所述的横移机构包括下料滑板、横移电机、第二丝杠副、连接于下料架与下料滑板之间的第二导轨副，横移电机连接于下料架上，第二丝杠副的丝杠转动连接于下料架上，丝杠的一端与横移电机相连，第二丝杠副的螺母连接在下料滑板的下部，第二导轨副的导轨设置于下料架上，第二导轨副的滑块设置于下料滑板的下部，所述的皮带输送机设置于下料滑板上。

更进一步地，所述的下料装置还包括合格试件废料箱、不合格试件废料箱，合格试件废料箱、不合格试件废料箱左右并列设置且均位于下料架的前侧；合格试件废料箱用于收集试验后合格试件废料和废渣，不合格试件废料箱用于收集试验后不合格试件废料和废渣，合格试件废料箱、不合格试件废料箱的高度低于皮带输送机的高度。

所述的皮带输送机与测试位的承载面之间设有与承载面位于同一水平面的过渡板，皮带输送机的高度低于过渡板，过渡板伸入至皮带输送机的上部。

通过采用上述技术方案，合格试件废料箱、不合格试件废料箱左右并列设置且均位于下料架的前侧，不需要占用后侧的空间，也使得整台检测装置可以靠墙设置，解决了现有的检测装置占地面积大的问题。

皮带输送机用于承接并向前传送进出料装置从承载面推出的试件废料和废渣，进出料装置从承载面每推出一个试件废料后，皮带输送机向前输送大于一个试件边长的距离，若连续3个试件试验结果均为合格，则皮带输送机进一步向前输送，将试验合格的试件废料和废渣输送至合格试件废料箱（通常试验合格的试件较多，合格试件废料箱设置于近试验机端、不合格试件废料箱设置于远试验机端）；若连续3个试件中有1个试件的试验结果为不合格，则横移电机驱动下料滑板带动皮带输送机向着远离试验机的方向移动，然后皮带输送机进一步向前输送，将试验不合格的试件废料和废渣输送至不合格试件废料箱。

有益效果：

1、试验机设置在上料装置的框架外部，下料装置承接并向前传送进出料装置从承载面推出的试件废料和废渣，合格试件废料箱、不合格试件废料箱左右并列设置且均位于下料架的前侧，不需要占用后侧的空间，因此外框架的后侧可以靠墙设置，解决了现有的检测装置占地面积大的问题。

2、试件抓取机构连接于伸缩气缸的杆端，在抓取摆放料箱靠近底层的试件时，伸缩气缸的活塞杆伸出，抓取试件后活塞杆缩回，移动立柱可以向上移动较小的距离即可将试件放置于到进出料装置上，可以大大降低移动立柱的高度，使得整机高度降低，对试验场地的适应性提高，便于推广应用。

3、本申请的技术方案，只需要一个进出料机械手既可以将试件推入到测试位的承载面上，也可以将试验完成后的试件废料和废渣从承载面上推出，利用率高、结构简单、占地面积小；进出料机械手采用电机和丝杠副驱动，运行平稳无冲击，无需设置定位置也能准确地将试件推入到测试位的承载面上，结构简单；而且进出料机械手只需要一套电机和丝杠副驱动，结构简单、成本低。

附图说明

图1为本发明的示意图。

图2为本发明中上料装置的示意图。

图3为本发明中上料装置另一侧的示意图。

图4为本发明中上料装置的移动立柱的示意图。

图5为本发明中上料装置的移动立柱另一侧的示意图。

图6为本发明中进出料装置的示意图（升降板处于上位）。

图7为本发明中进出料装置的示意图（升降板处于下位、去掉进料板后）。

图8为本发明中进出料装置的侧视示意图。

图9为本发明中进出料装置的进出料架的示意图。

图10为本发明中进出料装置的进出料机械手的示意图。

图11为本发明中下料装置的示意图。

图12为本发明中下料装置的另一侧的示意图。

图中：1摆放料箱，

2上料装置，201立柱，202横梁，203纵梁，204纵向导轨副，205横向驱动电机，206横向驱动齿轮，207移动横梁，208纵向驱动电机，209纵向驱动齿轮，210移动立柱，211上料滑板，212横向齿条，213横向导轨副，214竖向驱动电机，215竖向驱动齿轮，216竖向齿条，217纵向齿条，218竖向导轨副，219伸缩气缸，220Z轴内支架，221气缸延长杆，222导轨滑块副，223试件抓取机构，224PU螺线管，

3进出料装置，301进出料架，302升降气缸，303废渣箱，304升降板，305第二对中气缸，306第一对中气缸，307进料板，308平行开闭型宽型气爪，309进料架，310导轨安装板，311进出料电机，312进料夹板，313进出料滑板，314第一导轨副，315第一丝杠副，316推杆，317推料板，318L形连接板，319对中推板，320缓冲垫，

4试验机，

5下料装置，501下料架，502皮带输送机，503下料滑板，504第二丝杠副，505横移电机， 506第二导轨副，

6合格试件废料箱，7不合格试件废料箱。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过非限定性的实施例并结合附图对本发明做进一步的说明。

本发明所述的前、后、左、右方向是依据附图所示前、后、左、右方向进行的描述。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例有关的部分。

请见图1，桁架式混凝土抗压强度智能检测系统包括摆放料箱1、上料装置2、进出料装置3、下料装置5、两台用于混凝土压力试验的试验机4和内置控制系统的控制箱（图中未示出），各电机和气缸均与控制系统相连，试验机4设置在上料装置2的框架外部，左右对称布置，试验机4设有用于对试件进行抗压强度测试的测试位；进出料装置3设置于试验机4的一侧且位于上料装置2的框架内，本实施例有两台试验机4，进出料装置3位于两台试验机4之间，进出料装置3既可以将试件推入到测试位的承载面上，也可以从承载面上将试件废料和废渣推出；摆放料箱1位于进出料装置3的前侧，上料装置2的试件抓取机构223抓取摆放料箱1中的试件放置到进出料装置3上；下料装置5设置于试验机4的另一侧，用于承接并向前传送进出料装置3从承载面推出的试件废料和废渣。

请见图2至图5，上料装置2为桁架式三维移动结构，包括立柱201、横梁202、纵梁203组成的框架，纵梁203连接于立柱201的顶端，还包括移动横梁207、上料滑板211和移动立柱210，纵梁203与移动横梁207之间设有纵向驱动机构和纵向导轨副204，纵向驱动机构驱动移动横梁207可在纵梁203上纵向移动，纵向导轨副204的直线导轨安装在纵梁203上、滑块安装在移动横梁207上；移动横梁207与上料滑板211之间设有横向驱动机构和横向导轨副213，横向驱动机构驱动上料滑板211可在移动横梁207上横向移动，横向导轨副213的直线导轨安装在移动横梁207上、滑块安装在上料滑板211上；上料滑板211与移动立柱210之间设有竖向驱动机构和竖向导轨副218，竖向驱动机构驱动移动立柱210可在上料滑板211上竖向移动，竖向导轨副218的直线导轨安装在移动立柱210上、滑块安装在上料滑板211上；

具体地，本实施例中，所述的纵向驱动机构包括2套纵向驱动电机208、纵向驱动齿轮209和纵向齿条217，纵向驱动电机208固定于移动横梁207上，纵向齿条217固定于纵梁203上，纵向驱动齿轮209连接于纵向驱动电机208的输出轴上并与纵向齿条217相啮合；

所述的横向驱动机构包括横向驱动电机205、横向驱动齿轮206和横向齿条212，横向驱动电机205固定于上料滑板211的一侧，横向齿条212固定于移动横梁207上，横向驱动齿轮206连接于横向驱动电机205的输出轴上并与横向齿条212相啮合；

所述的竖向驱动机构包括竖向驱动电机214、竖向驱动齿轮215和竖向齿条216，竖向驱动电机214固定于上料滑板211的另一侧，竖向齿条216固定于移动立柱210上，竖向驱动齿轮215连接于竖向驱动电机214的输出轴上并与竖向齿条216相啮合；

纵向驱动机构、横向驱动机构、竖向驱动机构还可以采用电机驱动的直线模组。

移动立柱210内设有伸缩气缸219和Z轴内支架220，移动立柱210与Z轴内支架220之间设有导轨滑块副222，Z轴内支架220呈L形，导轨设置于移动立柱210上，滑块设置于Z轴内支架220上部的立面上，伸缩气缸219的杆端连接有气缸延长杆221，气缸延长杆221与Z轴内支架220下端板的上侧面相连，伸缩气缸219驱动Z轴内支架220升降，试件抓取机构223连接于Z轴内支架220下端板的下侧面，试件抓取机构223采用吸盘，如本申请人201921813741.6号实用新型专利中的吸盘机构，在此不再赘述。为了连接上的方便，气缸延长杆221上预先套装上PU螺线管224224，方便吸盘或夹具与气源连接。

参考图6至图10，进出料装置3包括进出料架301、设置在进出料架301上的进出料机械手和设置在进出料架301上、近试验机端的升降板304，升降板304上设有对中装置；

具体地，所述的进出料架301上设置下层的导轨安装板310和上层的进料板307，所述的进出料机械手包括位于导轨安装板310与进料板307之间的进出料滑板313、设置于导轨安装板310与进出料滑板313之间的第一导轨副314、位于进料板307上部的进料架309、进出料电机311和第一丝杠副315，进料架309的两端与进出料滑板313的两端相连；进出料电机311采用伺服电机，安装在导轨安装板310的远试验机端，第一丝杠副315的丝杠通过轴承、轴承座转动连接于导轨安装板310上，丝杠的一端与进出料电机311相连，第一丝杠副315的螺母连接在进出料滑板313的下部；进料架309上连接有平行开闭型宽型气爪308（平行开闭型宽型气爪还有多种称谓，如亚德客公司称作大口径开口夹，SMC公司称作平行开闭型宽阔型气爪），平行开闭型宽型气爪308具有伸出方向平行且伸出方向相反的两个活塞杆，两个活塞杆的杆端分别与进料夹板312的一端相连，两个进料夹板312的另一端相向的侧面设有导正斜面；进出料滑板313上设置有推杆316，推杆316的近试验机端通过浮动接头连接有推料板317，推料板317的下底面高于导轨安装板310和升降板304（处于下位时）、试验机4测试位承载面，为了将废料清理干净，推料板317的下部连接有毛刷条；进出料架301的近试验机端设置有升降气缸302，升降气缸302采用三轴气缸，所述的升降板304连接于升降气缸302的杆端，升降板304下降后的高度与试验机4测试位承载面的高度相平齐，即升降板304下降后其上平面与试验机4测试位承载面位于同一水平面，升降板304升起后的高度与进料板307的高度相平齐，即升降板304升起后其上平面与进料板307的上平面位于同一水平面；所述的对中装置为分别设置于升降板304两端的对中气缸，对中气缸的杆端连接有对中推板319；

具体地，对中气缸采用三轴气缸，包括两个第一对中气缸306和两个第二对中气缸305，两个第一对中气缸306相向设置于升降板304的两端，杆端连接有L形连接板318和对中推板319，对中推板319外侧设有缓冲垫320，所述的第二对中气缸305设置于L形连接板318上，杆端连接有对中推板319，对中推板319外侧设有缓冲垫320；升降板304的下部设置有废渣箱303。

参考图11、图12，下料装置5包括下料架501、设置在下料架501上的纵向传送的皮带输送机502和驱动皮带输送机502整体横向移动的横移机构；

具体地，横移机构包括下料滑板503、横移电机505、第二丝杠副504、连接于下料架501与下料滑板503之间的第二导轨副506，横移电机505采用伺服电机，连接于下料架501上，第二丝杠副504的丝杠通过轴承、轴承座转动连接于下料架501上，丝杠的一端与横移电机505相连，第二丝杠副504的螺母连接在下料滑板503的下部，第二导轨副506的导轨设置于下料架501上，第二导轨副506的滑块设置于下料滑板503的下部，所述的皮带输送机502设置于下料滑板503上。横移电机505、第二丝杠副504还可以采用气缸替代，气缸设置于下料架501上，气缸的杆端与下料滑板503相连；还可以采用电动推杆替代，电动推杆设置于下料架501上，电动推杆的执行端与下料滑板503相连；

本实施例中，下料装置5还包括合格试件废料箱6、不合格试件废料箱7，合格试件废料箱6、不合格试件废料箱7左右并列设置且均位于下料架501的前侧；合格试件废料箱6用于收集试验后合格试件废料和废渣，不合格试件废料箱7用于收集试验后不合格试件废料和废渣，合格试件废料箱6设置于近试验机端、不合格试件废料箱7设置于远试验机端，合格试件废料箱6、不合格试件废料箱7的高度低于皮带输送机502的高度。

皮带输送机502与测试位的承载面之间设有与承载面位于同一水平面的过渡板，皮带输送机502的高度低于过渡板，过渡板伸入至皮带输送机502的上部。

本实施例的工作过程如下：

(1)待检试件按按要求贴附条码，并摆放到料箱中或试件小车上，然后将摆放料箱1或试件小车置于指定待检试件存储工位，摆放料箱1或试件小车到位后，到位传感器的检测信号传到PLC控制柜，PLC触摸控制屏上显示摆放料箱1或试件小车是否到位，摆放料箱1或试件小车到位后到位指示灯亮；

(2)至少有一个摆放料箱1或试件小车到位，系统即可工作；

(3)摆放料箱1或试件小车可放入两种规格的试件，在开机前需要在PLC触摸屏上对应选定每一待检试件存储工位的试件规格，然后选择“自动—复位—启动”，系统自动开始运行；

(4)上料装置2开始抓取上料，上料装置2末端的试件抓取机构223向摆放料箱1或试件小车移动，按设定程序依次抓取试件；在抓取摆放料箱1或试件小车下部的试件时，伸缩气缸219的活塞杆伸出，抓取试件后活塞杆缩回；

(5)移动立柱210向上移动，试件抓取机构223向进出料装置3方向移动；

(6) 试件抓取机构223将试件放置到进出料装置3的进料板307上；

(7)条码扫描器对进入进料板307的试件上的条形码进行扫描并将数据传输给试验程序；升降气缸302驱动升降板304上升，进出料电机311驱动进出料滑板313带动进料架309向着试验机4的方向移动，将试件推送到升降板304上；进出料电机311驱动进出料滑板313带动进料架309向着远离试验机4的方向移动，退回原位；

(8)升降气缸302驱动升降板304下降，同时对中气缸动作，将试件自动对中；然后对中气缸再次动作，活塞杆带着对中板缩回；

(9)进出料电机311驱动进出料滑板313带动进料架309向着试验机4的方向移动，推料板317将试件从升降板304上推入到测试位的承载面上；

(10)进出料电机311驱动进出料滑板313带动进料架309向着远离试验机4的方向移动，退回原位；升降气缸302驱动升降板304上升；试件抓取机构223抓取摆放料箱1中的下一个试件放置到进料板307上；

(11)试验机4开始进行试验程序；

(12)压力试验完毕，进出料电机311驱动进出料滑板313带动进料架309向着试验机4的方向移动，推料板317将试验完成后的试件废料和废渣从承载面上推出；同时，进料夹板312将进料板307上的试件推送到升降板304上；进出料电机311驱动进出料滑板313带动进料架309向着远离试验机4的方向移动，退回原位；

(13)皮带输送机502承接进出料装置3从承载面推出的试件废料和废渣，进出料装置3从承载面每推出一个试件废料后，皮带输送机502向前输送大于一个试件边长的距离；

(14)若连续3个试件试验结果均为合格，则皮带输送机502进一步向前输送，将试验合格的试件废料和废渣输送至合格试件废料箱6（通常试验合格的试件较多，合格试件废料箱6设置于近试验机端、不合格试件废料箱7设置于远试验机端）；

(15)若连续3个试件中有1个试件的试验结果为不合格，则横移电机505驱动下料滑板503带动皮带输送机502向着远离试验机4的方向移动，然后皮带输送机502进一步向前输送，将试验不合格的试件废料和废渣输送至不合格试件废料箱7；

(16)重复步骤(7) 至(15)，进行下一组试件的试验。

在对本发明的描述中，需要说明的是，术语 “ 左”、“ 右”、“ 前”、“ 后”、“ 上”、“下”、“ 内”、“ 外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，上述术语仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

除非另有明确的规定和限定，术语“ 安装”、“ 相连”、“ 连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

以上所列举的实施方式仅供理解本发明之用，并非是对本发明所描述的技术方案的限定，有关领域的普通技术人员，在权利要求所述技术方案的基础上，还可以作出多种变化或变形，所有等同的变化或变形都应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (14)

1.一种桁架式混凝土抗压强度智能检测系统，包括摆放料箱、上料装置、进出料装置、下料装置、至少一台用于混凝土压力试验的试验机，试验机设有用于对试件进行抗压强度测试的测试位，其特征在于：所述试验机设置在上料装置的框架外部；

所述的进出料装置设置于试验机的一侧且位于上料装置的框架内，进出料装置将试件推入到测试位的承载面上，和/或从承载面上将试件废料和废渣推出；

所述的摆放料箱位于进出料装置的前侧，上料装置的试件抓取机构抓取摆放料箱中的试件放置到进出料装置上；

所述的下料装置设置于试验机的另一侧，用于承接并向前传送进出料装置从承载面推出的试件废料和废渣。

2.根据权利要求1所述的桁架式混凝土抗压强度智能检测系统，其特征在于：所述的上料装置包括立柱、纵梁、移动横梁组成的框架，移动横梁可在纵梁上纵向移动，移动立柱可在移动横梁上横向移动并可上下移动，构成桁架式三维移动结构，所述的移动立柱上设有伸缩装置，试件抓取机构连接在伸缩装置上。

3.根据权利要求2所述的桁架式混凝土抗压强度智能检测系统，其特征在于：还包括横梁和上料滑板，纵梁连接于立柱的顶端，纵梁与移动横梁之间设有纵向驱动机构和纵向导轨副，纵向驱动机构驱动移动横梁可在纵梁上纵向移动，纵向导轨副的直线导轨安装在纵梁上、滑块安装在移动横梁上；移动横梁与上料滑板之间设有横向驱动机构和横向导轨副，横向驱动机构驱动上料滑板可在移动横梁上横向移动，横向导轨副的直线导轨安装在移动横梁上、滑块安装在上料滑板上；上料滑板与移动立柱之间设有竖向驱动机构和竖向导轨副，竖向驱动机构驱动移动立柱可在上料滑板上竖向移动，竖向导轨副的直线导轨安装在移动立柱上、滑块安装在上料滑板上。

4.根据权利要求3所述的桁架式混凝土抗压强度智能检测系统，其特征在于：所述的纵向驱动机构包括纵向驱动电机、纵向驱动齿轮和纵向齿条，纵向驱动电机固定于移动横梁上，纵向齿条固定于纵梁上，纵向驱动齿轮连接于纵向驱动电机的输出轴上并与纵向齿条相啮合；

所述的横向驱动机构包括横向驱动电机、横向驱动齿轮和横向齿条，横向驱动电机固定于上料滑板上，横向齿条固定于移动横梁上，横向驱动齿轮连接于横向驱动电机的输出轴上并与横向齿条相啮合；

所述的竖向驱动机构包括竖向驱动电机、竖向驱动齿轮和竖向齿条，竖向驱动电机固定于上料滑板上，竖向齿条固定于移动立柱上，竖向驱动齿轮连接于竖向驱动电机的输出轴上并与竖向齿条相啮合。

5.根据权利要求2或3或4所述的桁架式混凝土抗压强度智能检测系统，其特征在于：所述的伸缩装置包括设置于移动立柱上的伸缩气缸，所述的试件抓取机构连接于伸缩气缸的杆端，所述的试件抓取机构为吸盘或夹具。

6.根据权利要求5所述的桁架式混凝土抗压强度智能检测系统，其特征在于：所述的移动立柱内设有Z轴内支架，移动立柱与Z轴内支架之间设有导轨滑块副，伸缩气缸的杆端与Z轴内支架相连，伸缩气缸驱动Z轴内支架升降，所述的试件抓取机构连接于Z轴内支架的下端。

7.根据权利要求1所述的桁架式混凝土抗压强度智能检测系统，其特征在于：所述的进出料装置包括进出料架、设置在进出料架上的进出料机械手和设置在进出料架上、近试验机端的升降板。

8.根据权利要求7所述的桁架式混凝土抗压强度智能检测系统，其特征在于：所述的进出料架上设置下层的导轨安装板和上层的进料板，所述的进出料机械手包括位于导轨安装板与进料板之间的进出料滑板、设置于导轨安装板与进出料滑板之间的第一导轨副、位于进料板上部的进料架、进出料电机和第一丝杠副，进料架的两端与进出料滑板的两端相连；进出料电机安装在导轨安装板的远试验机端，第一丝杠副的丝杠转动连接于导轨安装板上，丝杠的一端与进出料电机相连，第一丝杠副的螺母连接在进出料滑板的下部；进料架上连接有平行开闭型宽型气爪，平行开闭型宽型气爪具有伸出方向平行且伸出方向相反的两个活塞杆，两个活塞杆的杆端分别与进料夹板的一端相连，两个进料夹板的另一端相向的侧面设有导正斜面；进出料滑板上设置有推杆，推杆的近试验机端连接有推料板；进出料架的近试验机端设置有升降气缸，所述的升降板连接于升降气缸的杆端，升降板下降后的高度与试验机测试位承载面的高度相平齐，升降板升起后的高度与进料板的高度相平齐；所述的升降板上设有对中装置，对中装置为分别设置于升降板两端的对中气缸，对中气缸的杆端连接有对中推板。

9.根据权利要求7或8所述的桁架式混凝土抗压强度智能检测系统，其特征在于：所述升降板的下部设置有废渣箱。

10.根据权利要求8所述的桁架式混凝土抗压强度智能检测系统，其特征在于：所述的对中气缸包括两个第一对中气缸和两个第二对中气缸，两个第一对中气缸相向设置于升降板的两端，杆端连接有连接板和对中推板，所述的第二对中气缸设置于连接板上，杆端连接有对中推板。

11.根据权利要求1所述的桁架式混凝土抗压强度智能检测系统，其特征在于：所述的下料装置包括下料架、设置在下料架上的纵向传送的皮带输送机和驱动皮带输送机横向移动的横移机构。

12.根据权利要求11所述的桁架式混凝土抗压强度智能检测系统，其特征在于：所述的横移机构包括下料滑板、横移电机、第二丝杠副、连接于下料架与下料滑板之间的第二导轨副，横移电机连接于下料架上，第二丝杠副的丝杠转动连接于下料架上，丝杠的一端与横移电机相连，第二丝杠副的螺母连接在下料滑板的下部，第二导轨副的导轨设置于下料架上，第二导轨副的滑块设置于下料滑板的下部，所述的皮带输送机设置于下料滑板上。

13.根据权利要求11或12所述的桁架式混凝土抗压强度智能检测系统，其特征在于：所述的下料装置还包括合格试件废料箱、不合格试件废料箱，合格试件废料箱、不合格试件废料箱左右并列设置且均位于下料架的前侧；合格试件废料箱用于收集试验后合格试件废料和废渣，不合格试件废料箱用于收集试验后不合格试件废料和废渣，合格试件废料箱、不合格试件废料箱的高度低于皮带输送机的高度。

14.根据权利要求11或12所述的桁架式混凝土抗压强度智能检测系统，其特征在于：所述的皮带输送机与测试位的承载面之间设有与承载面位于同一水平面的过渡板，皮带输送机的高度低于过渡板，过渡板伸入至皮带输送机的上部。

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