CN113740173B - 一种建筑材料的检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建筑材料的检测系统及方法，涉及建筑材料检测技术领域。本发明的放置台的上方设置有工作台，放置台的上端设置有支护板，支护板设置有检测气泵，检测气泵的下端设置有检测探头，检测探头的下端为锥形，工作台上端开设有定位槽，工作台的上端设置有能沿相对定位槽移动的挡板，工作台的上端设置有机械手，机械手设置有弹性抱紧组件，机械手设置有水平移动组件，定位槽的底壁贯穿开设有通孔，通孔内设置有弹性抵紧组件，弹性抵紧组件的下端设置有升降移动组件。能够实现对多种不同规格的管材进行管口的扩张试验，同时不需要人工手动对管材进行装夹，降低人工的劳动强度的同时，降低手工装夹带来的安全隐患。

Description

一种建筑材料的检测系统及方法

技术领域

本发明涉及建筑材料检测技术领域，具体涉及一种建筑材料的检测系统及方法。

背景技术

建筑材料可分为结构材料、装饰材料和某些专用材料。其中结构材料包括木材、竹材、石材、水泥、混凝土、金属、砖瓦、陶瓷、玻璃、工程塑料和复合材料等。在制造管材的过程中，为试验不同材质，不同管材壁厚或不同外径管材的情况下，管材的管口受到扩张力时，其受力变形的极限阈值，然后根据其阈值的不同判断其应用领域，使不同的管材能够运用到适应的领域。

为保证实现的准确性，往往需要对同一型号的管材进行大量的重复试验，现有的试验过程中，往往需要人工手动对管材进行装夹，装夹完毕后进行压力扩张工序，人工的劳动强度大，由于需要人工手动操作，存在一定的安全隐患。为将多种不同外径规格、不同壁厚、不同材质的管材所得试验数据进行对比，往往还需要多套适应不同管材规格的设备进行试验，造成成本高昂。

为此，亟待一种建筑材料的检测系统及方法，能够实现对多种不同规格的管材进行管口的扩张试验，同时不需要人工手动对管材进行装夹，降低人工的劳动强度的同时，降低手工装夹带来的安全隐患。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种建筑材料的检测系统及方法，能够实现对多种不同规格的管材进行管口的扩张试验，同时不需要人工手动对管材进行装夹，降低人工的劳动强度的同时，降低手工装夹带来的安全隐患。

本发明具体采用以下技术方案：

本发明的建筑材料的检测系统，包括放置台，放置台的上方设置有工作台，放置台的上端设置有支护板，支护板设置有检测气泵，检测气泵的下端设置有位于工作台上方的检测探头，检测探头的下端为锥形，工作台上端开设有定位槽，定位槽内设置有竖直放置的管材，工作台的上端设置有能沿相对定位槽移动的挡板，工作台的上端设置有机械手，机械手设置有用于弹性抱紧管材外壁的弹性抱紧组件，机械手和挡板分别位于定位槽的两侧，机械手设置有水平移动组件，定位槽的底壁贯穿开设有通孔，通孔位于检测探头的下方，通孔内设置有用于与管材内壁弹性抵紧的弹性抵紧组件，弹性抵紧组件的下端设置有升降移动组件。

本发明作为进一步优选的，弹性抱紧组件包括两个对称设置的弹性抱紧单元，弹性抱紧单元包括抱紧板、定位销、定位筒、定位架、定位板、扭簧和固定销；机械手的侧壁贯穿开设有抱紧槽，抱紧槽的两内壁均开设有抱紧斜面，两个抱紧斜面之间的间距沿向外的方向逐渐增大，抱紧板设置在抱紧槽内，定位筒设置在抱紧板上并位于靠近抱紧斜面的一侧，定位筒贯穿定位筒，定位筒两端通过固定架与机械手相互连接，固定销和定位板均设置在机械手上并均位于定位销与抱紧槽的底壁之间，扭簧套设在固定销上，扭簧的两臂与抱紧板和定位板相互接触。

本发明作为进一步优选的，抱紧槽的底壁还开设有导向槽，导向槽内设置有导向杆，导向杆的上端设置有能与管材相互接触的顶出板，导向杆套设有顶出弹簧，顶出弹簧位于顶出板与抱紧槽的底壁之间。

本发明作为进一步优选的，水平移动组件包括横向导轨、横向滑座、横向推杆、纵向导轨、纵向滑座和纵向推杆；横向导轨设置在放置台上端，横向滑座设置在横向导轨上端，横向推杆与横向滑座相互连接，纵向导轨设在横向滑座上端，纵向滑座设置在纵向导轨上端，纵向推杆设置在横向滑座上端并与纵向滑座相互连接，机械手与纵向滑座相互连接。

本发明作为进一步优选的，放置台的上端设置有分别位于横向滑座左右两侧的限位杆。

本发明作为进一步优选的，弹性抵紧组件包括升降柱、抵紧杆和抵紧弹簧；升降柱的侧壁开设有多个抵紧槽，抵紧杆的一端位于抵紧槽内，抵紧弹簧位于抵紧杆与抵紧槽的底壁之间，抵紧杆的另一端开设有第一锥面，通孔的上端与下端均开第二锥面。

本发明作为进一步优选的，升降移动组件为第一液压缸，第一液压缸的伸缩杆与升降柱相互连接。

本发明作为进一步优选的，工作台的上端设置有固定板，挡板靠近固定板的一侧设置有多个固定螺栓，固定板贯穿开设有便于固定螺栓通过的让位孔，固定螺栓套设有分别位于固定板两侧的固定螺母。

本发明作为进一步优选的，支护板的上端设置有第二液压缸，支护板的侧壁设置有滑轨，滑轨滑动连接有升降板，第二液压缸的伸缩轴与升降板相互连接，检测气泵与升降板相互连接。

一种建筑材料的检测方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1根据管材的尺寸规格，调整挡板与通孔之间的相对距离，使管材与挡板抵紧时管材的轴线与通孔的轴线重合；

S2将管材竖直放置到定位槽内后，先启动纵向推杆，使机械手沿纵向向外退出一定距离，然后启动横向推杆，使机械手移动到与管材对齐的位置，然后在纵向推杆的作用下机械手向靠近管材的方向移动，并完成对管材的抱紧，然后在横向推杆的作用下移动到检测探头的下方；

S3在第二液压缸的作用下检测气泵向下移动到检测探头能与管材接触的位置，然后启动检测气泵，检测探头向下移动，实现对管材的管口扩张挤压，当出现形变时记录检测气泵的输出气压；

S4检测完毕后，检测气泵向上移动，机械手向右移动，当移动到挡板外时在顶出弹簧的作用下实现与机械手的脱离，完成单次的检测。

本发明的有益效果体现在：

1、本发明通过在机械手上设置能够对管材抱紧的弹性抱紧组件，配合挡板对管材外壁起到固定作用。工作台上端开设的定位槽宽度大于管材的最大外径，当不同规格的管材放置到定位槽内时，通过调节挡板的相对位置，实现不同规格管材的轴线与通孔的轴线重合，进而保证弹性抵紧组件进入到管材内部能够均衡对管材内壁施加抵紧力。机械手连接有水平移动组件，能够实现自动对管材进行抱紧，并带动管材在定位槽内横向移动到检测位置，检测完毕后移出定位槽，不需要人工操作，降低人工劳动强度，避免因人工手动装夹带来的安全隐患。通过弹性抱紧组件和挡板，实现对不同规格的管材进行抱紧，不要设置多条检测线，降低检测成本。通过在弹性抵紧组件对管材的内壁抵紧，进一步实现对管材的夹紧，避免管材在检测过程中发生横向偏移。

2、弹性抱紧组件的工作原理为：两个抱紧板对称设置，在抱紧工作之前，两个抱紧板呈倒八字形，即两个抱紧板之间的间距沿靠近管材的方向组件增大。当机械手向管材靠近时，两个抱紧板与管材的外壁相互接触，在持续移动的过程中，两个挡板均绕定位销的轴线转动，此时扭簧进一步压缩，当对不同规格的管材进行抱紧时，扭簧的压缩程度不同。

3、通过设导向杆和导向槽，在对管材进行抱紧的过程中，顶出弹簧进一步压缩。当检测完毕后，需要对管材进行卸货时，机械手带动管线在定位内滑动，在移动的过程中挡板始终与管材相互接触；当移动到挡板外时，管材失去挡板的阻碍作用，在顶出弹簧的作用下，管材向外移动，避免出现两个抱紧板对管材过夹紧，管材不能脱离机械手的问题。

4、通过导轨和滑座配合的方式，实现机械手能够在水平空间方向上移动，并且在横向滑座的左右两侧设置限位杆，对机械手左右移动过程中的最大行程起到限位作用。

5、弹性抵紧组件的升降柱在升降移动的过程中，能够通过第一锥面和第二锥面配合的方式实现自动收缩，不需要格外的操作，即可完成对管材的抵紧与解锁抵紧。抵紧杆的抵紧作用依靠抵紧弹簧的作用，在通孔的上下两端均开设有第二锥面，第二锥面与第一抵紧杆的第一锥面相互接触，能够对抵紧杆施加横向的推力，实现对抵紧杆的自动收缩。实现升降柱在下降移动的过程中，能够自动由定位槽内过度到通孔内，完成一个管材的检测后，升降柱向下移动，当需要检测下一个管材时，向上移动升降柱既可以完成对下一个管材的抵紧。不需要人工的额外操作，实现连续的抵紧，降低人工的劳动强度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明主视示意图；

图2为图1的侧视示意图；

图3为工作台的俯视示意图；

图4为图3中A处放大结构示意；

图5为图4的弹性抱紧组件另一种状态示意图；

图6为图3中B处放大结构示意图；

图7为工作台的横截面示意图；

图8为图7中C处放大结构示意图；

图9为水平移动组件的立体示意图；

附图中，1-放置台，2-工作台，201-定位槽，202-管材，3-支护板，301-检测探头，302-检测气泵，303-第二液压缸，304-升降板，4机械手，401-抱紧槽，5-弹性抱紧组件，501-抱紧板，502-定位筒，503-定位架，504-固定销，505-扭簧，506-定位板，6-导向槽，601-导向杆，602-顶出弹簧，603-顶出板，7-挡板，701-固定板，702-固定螺栓，703-固定螺母，8-弹性抵紧组件，801-升降柱，802-抵紧杆，803-抵紧弹簧，9-第一锥面，10-第二锥面，11-横向导轨，12-横向滑座，13-横向推杆，14-纵向导轨，15-纵向滑座，16-纵向推杆，17-限位杆，18-通孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

实施例1

本发明的建筑材料的检测系统，包括放置台1，放置台1的上方设置有工作台2，放置台1的上端设置有支护板3，支护板3设置有检测气泵302，检测气泵302的下端设置有位于工作台2上方的检测探头301，检测探头301的下端为锥形，工作台2上端开设有定位槽201，定位槽201内设置有竖直放置的管材202，工作台2的上端设置有能沿相对定位槽201移动的挡板7，工作台2的上端设置有机械手4，机械手4设置有用于弹性抱紧管材202外壁的弹性抱紧组件5，机械手4和挡板7分别位于定位槽201的两侧，机械手4设置有水平移动组件，定位槽201的底壁贯穿开设有通孔18，通孔18位于检测探头301的下方，通孔18内设置有用于与管材202内壁弹性抵紧的弹性抵紧组件8，弹性抵紧组件8的下端设置有升降移动组件。

采用上述技术方案后：本发明通过在机械手4上设置能够对管材202抱紧的弹性抱紧组件5，配合挡板7对管材202外壁起到固定作用。工作台2上端开设的定位槽201宽度大于管材202的最大外径，当不同规格的管材202放置到定位槽201内时，通过调节挡板7的相对位置，实现不同规格管材202的轴线与通孔18的轴线重合，进而保证弹性抵紧组件8进入到管材202内部能够均衡对管材202内壁施加抵紧力。机械手4连接有水平移动组件，能够实现自动对管材202进行抱紧，并带动管材202在定位槽201内横向移动到检测位置，检测完毕后移出定位槽201，不需要人工操作，降低人工劳动强度，避免因人工手动装夹带来的安全隐患。通过弹性抱紧组件5和挡板7，实现对不同规格的管材202进行抱紧，不要设置多条检测线，降低检测成本。通过在弹性抵紧组件8对管材202的内壁抵紧，进一步实现对管材202的夹紧，避免管材202在检测过程中发生横向偏移。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上作的进一步优化如下：弹性抱紧组件5包括两个对称设置的弹性抱紧单元，弹性抱紧单元包括抱紧板501、定位销、定位筒502、定位架503、定位板506、扭簧505和固定销504；机械手4的侧壁贯穿开设有抱紧槽401，抱紧槽401的两内壁均开设有抱紧斜面，两个抱紧斜面之间的间距沿向外的方向逐渐增大，抱紧板501设置在抱紧槽401内，定位筒502设置在抱紧板501上并位于靠近抱紧斜面的一侧，定位筒502贯穿定位筒502，定位筒502两端通过固定架与机械手4相互连接，固定销504和定位板506均设置在机械手4上并均位于定位销与抱紧槽401的底壁之间，扭簧505套设在固定销504上，扭簧505的两臂与抱紧板501和定位板506相互接触。

采用上述技术方案后：弹性抱紧组件5的工作原理为：两个抱紧板501对称设置，在抱紧工作之前，两个抱紧板501呈倒八字形，即两个抱紧板501之间的间距沿靠近管材202的方向组件增大。当机械手4向管材202靠近时，两个抱紧板501与管材202的外壁相互接触，在持续移动的过程中，两个挡板7均绕定位销的轴线转动，此时扭簧505进一步压缩，当对不同规格的管材202进行抱紧时，扭簧505的压缩程度不同。

实施例3

本实施例是在实施例1的基础上作的进一步优化如下：抱紧槽401的底壁还开设有导向槽6，导向槽6内设置有导向杆601，导向杆601的上端设置有能与管材202相互接触的顶出板603，导向杆601套设有顶出弹簧602，顶出弹簧602位于顶出板603与抱紧槽401的底壁之间。

采用上述技术方案后：通过设导向杆601和导向槽6，在对管材202进行抱紧的过程中，顶出弹簧602进一步压缩。当检测完毕后，需要对管材202进行卸货时，机械手4带动管线在定位内滑动，在移动的过程中挡板7始终与管材202相互接触；当移动到挡板7外时，管材202失去挡板7的阻碍作用，在顶出弹簧602的作用下，管材202向外移动，避免出现两个抱紧板501对管材202过夹紧，管材202不能脱离机械手4的问题。

实施例4

本实施例是在实施例1的基础上作的进一步优化如下：水平移动组件包括横向导轨11、横向滑座12、横向推杆13、纵向导轨14、纵向滑座15和纵向推杆16；横向导轨11设置在放置台1上端，横向滑座12设置在横向导轨11上端，横向推杆13与横向滑座12相互连接，纵向导轨14设在横向滑座12上端，纵向滑座15设置在纵向导轨14上端，纵向推杆16设置在横向滑座12上端并与纵向滑座15相互连接，机械手4与纵向滑座15相互连接。放置台1的上端设置有分别位于横向滑座12左右两侧的限位杆17。

采用上述技术方案后：通过导轨和滑座配合的方式，实现机械手4能够在水平空间方向上移动，并且在横向滑座12的左右两侧设置限位杆17，对机械手4左右移动过程中的最大行程起到限位作用。

实施例5

本实施例是在实施例1的基础上作的进一步优化如下：弹性抵紧组件8包括升降柱801、抵紧杆802和抵紧弹簧803；升降柱801的侧壁开设有多个抵紧槽，抵紧杆802的一端位于抵紧槽内，抵紧弹簧803位于抵紧杆802与抵紧槽的底壁之间，抵紧杆802的另一端开设有第一锥面9，通孔18的上端与下端均开第二锥面10。升降移动组件为第一液压缸，第一液压缸的伸缩杆与升降柱801相互连接。

采用上述技术方案后：弹性抵紧组件8的升降柱801在升降移动的过程中，能够通过第一锥面9和第二锥面10配合的方式实现自动收缩，不需要格外的操作，即可完成对管材202的抵紧与解锁抵紧。抵紧杆802的抵紧作用依靠抵紧弹簧803的作用，在通孔18的上下两端均开设有第二锥面10，第二锥面10与第一抵紧杆802的第一锥面9相互接触，能够对抵紧杆802施加横向的推力，实现对抵紧杆802的自动收缩。实现升降柱801在下降移动的过程中，能够自动由定位槽201内过度到通孔18内，完成一个管材202的检测后，升降柱801向下移动，当需要检测下一个管材202时，向上移动升降柱801既可以完成对下一个管材202的抵紧。不需要人工的额外操作，实现连续的抵紧，降低人工的劳动强度。

实施例6

本实施例是在实施例1的基础上作的进一步优化如下：工作台2的上端设置有固定板701，挡板7靠近固定板701的一侧设置有多个固定螺栓702，固定板701贯穿开设有便于固定螺栓702通过的让位孔，固定螺栓702套设有分别位于固定板701两侧的固定螺母703。支护板3的上端设置有第二液压缸303，支护板3的侧壁设置有滑轨，滑轨滑动连接有升降板304，第二液压缸303的伸缩轴与升降板304相互连接，检测气泵302与升降板304相互连接。

实施例7

本实施例是在实施例1的基础上作的进一步优化如下：一种建筑材料的检测方法，包括如下步骤：

S1根据管材202的尺寸规格，调整挡板7与通孔18之间的相对距离，使管材202与挡板7抵紧时管材202的轴线与通孔18的轴线重合；

S2将管材202竖直放置到定位槽201内后，先启动纵向推杆16，使机械手4沿纵向向外退出一定距离，然后启动横向推杆13，使机械手4移动到与管材202对齐的位置，然后在纵向推杆16的作用下机械手4向靠近管材202的方向移动，并完成对管材202的抱紧，然后在横向推杆13的作用下移动到检测探头301的下方；

S3在第二液压缸303的作用下检测气泵302向下移动到检测探头301能与管材202接触的位置，然后启动检测气泵302，检测探头301向下移动，实现对管材202的管口扩张挤压，当出现形变时记录检测气泵302的输出气压；

S4检测完毕后，检测气泵302向上移动，机械手4向右移动，当移动到挡板7外时在顶出弹簧602的作用下实现与机械手4的脱离，完成单次的检测。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (6)

1.一种建筑材料的检测系统，包括放置台，其特征在于：所述放置台的上方设置有工作台，所述放置台的上端设置有支护板，所述支护板设置有检测气泵，所述检测气泵的下端设置有位于工作台上方的检测探头，所述检测探头的下端为锥形，所述工作台上端开设有定位槽，所述定位槽内设置有竖直放置的管材，所述工作台的上端设置有能沿相对定位槽移动的挡板，所述工作台的上端设置有机械手，所述机械手设置有用于弹性抱紧管材外壁的弹性抱紧组件，所述机械手和挡板分别位于定位槽的两侧，所述机械手设置有水平移动组件，所述定位槽的底壁贯穿开设有通孔，所述通孔位于检测探头的下方，所述通孔内设置有用于与管材内壁弹性抵紧的弹性抵紧组件，所述弹性抵紧组件的下端设置有升降移动组件；

所述弹性抱紧组件包括两个对称设置的弹性抱紧单元，所述弹性抱紧单元包括抱紧板、定位销、定位筒、定位架、定位板、扭簧和固定销；所述机械手的侧壁贯穿开设有抱紧槽，所述抱紧槽的两内壁均开设有抱紧斜面，两个抱紧斜面之间的间距沿向外的方向逐渐增大，所述抱紧板设置在抱紧槽内，所述定位筒设置在抱紧板上并位于靠近抱紧斜面的一侧，所述定位架贯穿定位筒，所述定位筒两端通过固定架与机械手相互连接，所述固定销和定位板均设置在机械手上并均位于定位销与抱紧槽的底壁之间，所述扭簧套设在固定销上，所述扭簧的两臂与抱紧板和定位板相互接触；

所述抱紧槽的底壁还开设有导向槽，所述导向槽内设置有导向杆，所述导向杆的上端设置有能与管材相互接触的顶出板，所述导向杆套设有顶出弹簧，所述顶出弹簧位于顶出板与抱紧槽的底壁之间；

所述水平移动组件包括横向导轨、横向滑座、横向推杆、纵向导轨、纵向滑座和纵向推杆；所述横向导轨设置在放置台上端，所述横向滑座设置在横向导轨上端，所述横向推杆与横向滑座相互连接，所述纵向导轨设在横向滑座上端，所述纵向滑座设置在纵向导轨上端，所述纵向推杆设置在横向滑座上端并与纵向滑座相互连接，所述机械手与纵向滑座相互连接；

所述支护板的上端设置有第二液压缸，所述支护板的侧壁设置有滑轨，所述滑轨滑动连接有升降板，所述第二液压缸的伸缩轴与升降板相互连接，所述检测气泵与升降板相互连接。

2.根据权利要求1所述的建筑材料的检测系统，其特征在于：所述放置台的上端设置有分别位于横向滑座左右两侧的限位杆。

3.根据权利要求1所述的建筑材料的检测系统，其特征在于：所述弹性抵紧组件包括升降柱、抵紧杆和抵紧弹簧；所述升降柱的侧壁开设有多个抵紧槽，所述抵紧杆的一端位于抵紧槽内，所述抵紧弹簧位于抵紧杆与抵紧槽的底壁之间，所述抵紧杆的另一端开设有第一锥面，所述通孔的上端与下端均开第二锥面。

4.根据权利要求3所述的建筑材料的检测系统，其特征在于：所述升降移动组件为第一液压缸，所述第一液压缸的伸缩杆与升降柱相互连接。

5.根据权利要求1所述的建筑材料的检测系统，其特征在于：所述工作台的上端设置有固定板，所述挡板靠近固定板的一侧设置有多个固定螺栓，所述固定板贯穿开设有便于固定螺栓通过的让位孔，所述固定螺栓套设有分别位于固定板两侧的固定螺母。

6.权利要求1-5中任一项所述一种建筑材料的检测系统的检测方法，其特征在于：

包括如下步骤：

S1根据管材的尺寸规格，调整挡板与通孔之间的相对距离，使管材与挡板抵紧时管材的轴线与通孔的轴线重合；

S2将管材竖直放置到定位槽内后，先启动纵向推杆，使机械手沿纵向向外退出一定距离，然后启动横向推杆，使机械手移动到与管材对齐的位置，然后在纵向推杆的作用下机械手向靠近管材的方向移动，并完成对管材的抱紧，然后在横向推杆的作用下移动到检测探头的下方；

S3在第二液压缸的作用下检测气泵向下移动到检测探头能与管材接触的位置，然后启动检测气泵，检测探头向下移动，实现对管材的管口扩张挤压，当出现形变时记录检测气泵的输出气压；

S4检测完毕后，检测气泵向上移动，机械手向右移动，当移动到挡板外时在顶出弹簧的作用下实现与机械手的脱离，完成单次的检测。