CN116106562A - 一种试块养护及抗压试验系统 - Google Patents

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CN116106562A CN202310056061.9A CN202310056061A CN116106562A CN 116106562 A CN116106562 A CN 116106562A CN 202310056061 A CN202310056061 A CN 202310056061A CN 116106562 A CN116106562 A CN 116106562A
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Abstract

本发明提供一种试块养护及抗压试验系统,包括养护室和实验室,输送系统由养护室延伸至实验室内,养护室内分布安置有试块养护架体单元,试块养护架体单元与输送系统之间安置有抓取机械手,抓取机械手用以抓取试块养护架体单元上的试块并将试块转移至输送系统上,试块通过输送系统输送至实验室内,实验室内的输送系统与压力试验机之间也安置有抓取机械手用以将输送系统输送至指定位置的试块转移至压力试验机上进行压力试验,输送系统、压力试验机和抓取机械手均与操控主机电性连接以通过操控主机控制输送系统、压力试验机和抓取机械手。以解决现有试块压力试验操作劳动强度大,工作枯燥乏味,自动化程度过低的问题。属于混凝土试验检测领域。

Description

一种试块养护及抗压试验系统
技术领域
本发明涉及一种试块养护及抗压试验系统,属于混凝土试验检测领域。
背景技术
目前,工程施工时均须对使用的混凝土进行试块送检以确保工程质量,混凝土试块压力试验是必不可少的一道检测程序,现有的检测方法是将试块送至养护室在特定条件下养护完成后,人工转移至试验室内进行逐个压力试验,每台压力试验机至少需要一人操作并逐个抬送转移试块,不仅需要从养护室人工转移试块至试验室,还需不断重复操作抬取试块至压力试验机、试验后的试块转移至废弃试块区,操作劳动强度非常大,且该工作枯燥乏味。
发明内容
本发明提供一种试块养护及抗压试验系统,以解决现有试块压力试验操作劳动强度大,工作枯燥乏味,自动化程度过低的问题。
为实现上述目的,拟采用这样一种试块养护及抗压试验系统,包括养护室和实验室,输送系统由养护室延伸至实验室内,养护室内分布安置有试块养护架体单元,试块养护架体单元与输送系统之间安置有抓取机械手,抓取机械手用以抓取试块养护架体单元上的试块并将试块转移至输送系统上,试块通过输送系统输送至实验室内,实验室内的输送系统与压力试验机之间也安置有抓取机械手用以将输送系统输送至指定位置的试块转移至压力试验机上进行压力试验,输送系统、压力试验机和抓取机械手均与操控主机电性连接以通过操控主机控制输送系统、压力试验机和抓取机械手。
前述试验系统中,所述输送系统包括皮带式输送机,养护室与实验室相邻,且养护室与实验室中间隔墙处开设有供皮带式输送机穿过的通道,皮带式输送机的下端与通道之间密封,皮带式输送机的上端与通道的上端之间具有供试块通过的间隔,且通道一端的隔墙上沿竖向滑动设置有用于打开和封堵该间隔的隔板,隔墙上位于通道的两侧分别沿竖向固定有滑槽,隔板的两侧分别滑动设置于滑槽内,滑槽上还固定有用于锁定和解锁隔板的锁定机构。
前述试验系统中,所述试块上均分别标识有用于识别的识别信息,抓取机械手包括底座、转动机构、机械臂和试块识别抓取端,转动机构转动固定于底座,机械臂的下端固定于转动结构上,试块识别抓取端固定于机械臂的另一端,且所述试块识别抓取端包括支座、抓取部件和用于识别试块上识别信息的试块信息采集部件,试块信息采集部件固定于支座下侧的中部,所述抓取部件包括两个平行正对设置的夹取板,两个夹取板的上端铰接于支座的相对两侧,两个夹取板与支座之间还固定有夹取板驱动气缸以驱动夹取板铰接运动,两个夹取板运动至相互平行状态下的距离与试块的宽度相同。
前述试验系统中,试块信息采集部件为图像采集摄像头并与操控主机相连,用以将采集到的信息上传至操控主机进行识别,操控主机根据识别到的信息与操控主机内待抓取的试块信息进行校对,校对无误后抓取该试块并转移至输送系统输送至实验室内。
前述试验系统中,夹取板为平板结构,夹取板的内侧具有凸起纹路以增大抓取的摩擦力,或夹取板的内侧贴合固定有橡胶层,机械臂为三段依次铰接的机械手臂,且相邻两段铰接的机械手臂之间还固定有驱动机械手臂铰接运动的手臂驱动气缸。
前述试验系统中,转动结构为电动转动机构,所述转动结构、手臂驱动气缸、夹取板驱动气缸均与操控主机电性连接,通过操控主机控制转动结构、手臂驱动气缸、夹取板驱动气缸的工作。
前述试验系统中,试块养护架体单元包括依次并排固定的立向支架,相邻两个立向支架的内侧沿高度方向分布固定有试块支撑杆,试块支撑杆沿立向支架的宽度方向水平固定于立向支架的内侧,且相邻两个立向支架内侧的试块支撑杆一一正对且相互平行,以使相邻两个立向支架内侧通过试块支撑杆形成试块储存格,立向支架的一侧沿立向支架的分布方向布置有底部导轨,行走机构行走设置于底部导轨上,行走机构上固定有立柱,立柱上沿竖向滑动设置有升降平台,齿轮齿条升降机构中传动齿条两端的转轴分别固定于立柱的上下两端,所述升降平台与传动齿条固定连接,齿轮齿条升降机构中升降驱动电机的输出轴经齿轮与传动齿条传动链接,以驱动升降平台沿立柱升降运动,升降平台上固定有可伸至相邻两个立向支架之间的试块取放平台,行走机构、升降平台和试块取放平台的移动驱动部件均与操控主机电性连接,以通过操控主机操控行走机构、升降平台和试块取放平台的动作。
前述试验系统中,所述升降平台上沿垂直于立向支架的排布方向固定有试块取放导轨,试块取放平台滑动设置于试块取放导轨上,试块取放平台上沿试块取放导轨的长度方向固定有齿条,升降平台上还固定有取放酒驱动电机,且取放酒驱动电机的输出轴与试块取放平台上的齿条传动链接以驱动试块取放平台沿试块取放导轨移动,实现酒箱的取出和放入动作。
前述试验系统中,立向支架的上端沿立向支架的排布方向还固定有上部导轨,上部导轨上滑动设置有滑动组件,立柱的上端与滑动组件固定连接,上下双导轨结构以保证立柱的移动更为平稳。
前述试验系统中,所述行走机构的底部转动固定有行走轮,行走机构上还固定有行走驱动电机,行走驱动电机的输出轴与行走轮传动链接,以驱动行走轮转动带动行走机构在底部导轨上移动。
与现有技术相比,本发明能够实现混凝土试块养护试验的自动化,解决混凝土试块养护和压力试验全程均须人工操作,劳动强度大,耗时耗力的枯燥乏味工作,具有自动化程度较高,效率高,用工少,成本低,出错率低等优点,该系统还具有能加快试块存取速度,提高试验效率和管理水平。
附图说明
图1是本发明的平面示意图;
图2是隔板打开状态下,输送系统穿过隔墙的结构示意图;
图3是隔板关闭状态下,输送系统穿过隔墙的结构示意图;
图4是养护室内部分试块养护架体单元和输送系统的结构示意图;
图5是单个试块养护架体单元和对应局部输送系统的结构示意图;
图6是试块养护架体单元结构示意图;
图7是抓取机械手结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步的详细说明,应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例
参照附图1-7,本实施例提供一种试块养护及抗压试验系统,包括养护室1和实验室2,输送系统3由养护室1延伸至实验室2内,养护室1内分布安置有试块养护架体单元5,试块养护架体单元5与输送系统3之间安置有抓取机械手6,抓取机械手6用以抓取试块养护架体单元5上的试块7并将试块7转移至输送系统3上,试块7通过输送系统3输送至实验室2内,实验室2内的输送系统3与压力试验机4之间也安置有抓取机械手6用以将输送系统3输送至指定位置的试块7转移至压力试验机4上进行压力试验,输送系统3、压力试验机4和抓取机械手6均与操控主机8电性连接以通过操控主机8控制输送系统3、压力试验机4和抓取机械手6。
输送系统3包括皮带式输送机,养护室1与实验室2相邻,且养护室1与实验室2中间隔墙处开设有供皮带式输送机穿过的通道21,皮带式输送机的下端与通道21之间密封,皮带式输送机的上端与通道21的上端之间具有供试块7通过的间隔,且通道21一端的隔墙上沿竖向滑动设置有用于打开和封堵该间隔的隔板22,隔墙上位于通道21的两侧分别沿竖向固定有滑槽23,隔板22的两侧分别滑动设置于滑槽23内,滑槽23上还固定有用于锁定和解锁隔板22的锁定机构。
试块7上均分别标识有用于识别的识别信息,抓取机械手6包括底座61、转动机构62、机械臂63和试块识别抓取端,转动机构62转动固定于底座61,机械臂63的下端固定于转动结构62上,试块识别抓取端固定于机械臂63的另一端,且所述试块识别抓取端包括支座64、抓取部件和用于识别试块7上识别信息的试块信息采集部件65,试块信息采集部件65固定于支座64下侧的中部,所述抓取部件包括两个平行正对设置的夹取板66,两个夹取板66的上端铰接于支座64的相对两侧,两个夹取板66与支座64之间还固定有夹取板驱动气缸67以驱动夹取板66铰接运动,两个夹取板66运动至相互平行状态下的距离与试块7的宽度相同,试块信息采集部件65为图像采集摄像头并与操控主机8相连,用以将采集到的信息上传至操控主机8进行识别,操控主机8根据识别到的信息与操控主机8内待抓取的试块7信息进行校对,校对无误后抓取该试块7并转移至输送系统3输送至实验室2内,夹取板66为平板结构,夹取板66的内侧具有凸起纹路以增大抓取的摩擦力,或夹取板66的内侧贴合固定有橡胶层,机械臂63为三段依次铰接的机械手臂,且相邻两段铰接的机械手臂之间还固定有驱动机械手臂铰接运动的手臂驱动气缸68,转动结构62为电动转动机构,所述转动结构62、手臂驱动气缸68、夹取板驱动气缸67均与操控主机8电性连接,通过操控主机8控制转动结构62、手臂驱动气缸68、夹取板驱动气缸67的工作。
试块养护架体单元5包括依次并排固定的立向支架51,相邻两个立向支架51的内侧沿高度方向分布固定有试块支撑杆52,试块支撑杆52沿立向支架51的宽度方向水平固定于立向支架51的内侧,且相邻两个立向支架51内侧的试块支撑杆52一一正对且相互平行,以使相邻两个立向支架51内侧通过试块支撑杆52形成试块储存格,立向支架51的一侧沿立向支架51的分布方向布置有底部导轨53,行走机构54行走设置于底部导轨53上,行走机构54上固定有立柱55,立柱55上沿竖向滑动设置有升降平台56,齿轮齿条升降机构510中传动齿条两端的转轴分别固定于立柱55的上下两端,所述升降平台56与传动齿条固定连接,齿轮齿条升降机构510中升降驱动电机的输出轴经齿轮与传动齿条传动链接,以驱动升降平台56沿立柱55升降运动,升降平台56上固定有可伸至相邻两个立向支架之间的试块取放平台57,行走机构54、升降平台56和试块取放平台57的移动驱动部件均与操控主机8电性连接,以通过操控主机8操控行走机构54、升降平台56和试块取放平台57的动作,升降平台56上沿垂直于立向支架51的排布方向固定有试块取放导轨561,试块取放平台57滑动设置于试块取放导轨561上,试块取放平台57上沿试块取放导轨561的长度方向固定有齿条,升降平台56上还固定有取放酒驱动电机562,且取放酒驱动电机562的输出轴与试块取放平台57上的齿条传动链接以驱动试块取放平台57沿试块取放导轨561移动,实现酒箱的取出和放入动作。
立向支架51的上端沿立向支架51的排布方向还固定有上部导轨58,上部导轨58上滑动设置有滑动组件59,立柱55的上端与滑动组件59固定连接,上下双导轨结构以保证立柱55的移动更为平稳,行走机构54的底部转动固定有行走轮541,行走机构54上还固定有行走驱动电机542,行走驱动电机542的输出轴与行走轮541传动链接,以驱动行走轮541转动带动行走机构54在底部导轨53上移动。
工作原理:试块转入养护室时,人工将预先贴上条码的试块放置于输送系统3的入口上,输送系统3启动并将试块7向前输送,抓取机械手6的试块信息采集部件65识别试块条码信息,并根据操控主机8预先设定的存放规则将试块7抓取存放到相应的试块养护架体单元5中。具体存放试块的工作过程为:输送系统3将试块7输送至每个试块养护架体单元5处后暂停,试块信息采集部件65识别试块条码信息,并假定该信息对应的试块7需存放入输送途径的第一个试块养护架体单元5中,此时输送系统3将试块输送到第一个试块养护架体单元5对应的抓取机械手6处并停止输送,控制转动机构62、机械臂63将试块识别抓取端伸向试块7,并使两个夹取板66位于试块7的两侧,控制夹取板驱动气缸67使两个夹取板66合拢将试块7夹紧。然后控制机械臂63将试块7提起,转动机构62顺时针转动90°将试块7夹取到试块取放平台57上,控制夹取板驱动气缸67使夹取板66背向张开以将试块7松开,抓取机械手6复位到初始位置。最后,利用试块养护架体单元5将试块7放入试块储存格中,当一个试块储存格放入试块7后,每个试块储存格和所有试块养护架体单元5的试块信息在操控主机8中记录并可在显示器中显示。
出库时,将出库订单信息输入操控主机8中,操控主机8控制对应的试块养护架体单元5将试块7取出,试块养护架体单元5对应的抓取机械手6将试块7夹取至对应的输送系统3上,启动输送系统3将试块7输送至实验室2的压力试验机4处,再操控压力试验机4处对应的抓取机械手6将试块7转移至压力试验机4的试验区,通过操控主机8控制并启动压力试验机4进行压力试验。
试块养护架体单元5的具体使用方法如下:通过操控主机8分别连接几个驱动电机以分别对各个电控单元进行操作控制,实现智能化操控,减少人力物力消耗,取放试块7时,控制升降平台56和行走机构54使试块取放平台57运动到指定的试块储存格处,试块储存格内两侧试块支撑杆52之间的距离小于对应试块7的宽度,驱动试块取放平台57使其伸至试块储存格内,并控制升降平台56下降,使试块取放平台57上的试块7落在试块储存格内并通过两侧的试块支撑杆52支撑,再退出试块取放平台57,升降平台56和行走机构54恢复原位即可,取试块时,控制升降平台56和行走机构54使试块取放平台57运动到指定的试块储存格下方,使试块取放平台57伸至指定试块储存格内试块的下侧,抬升升降平台56,使试块7落在试块取放平台57上,再退出试块取放平台57,控制升降平台56和行走机构54运动到指定位置,完成取试块动作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种试块养护及抗压试验系统,其特征在于:包括养护室(1)和实验室(2),输送系统(3)由养护室(1)延伸至实验室(2)内,养护室(1)内分布安置有试块养护架体单元(5),试块养护架体单元(5)与输送系统(3)之间安置有抓取机械手(6),抓取机械手(6)用以抓取试块养护架体单元(5)上的试块(7)并将试块(7)转移至输送系统(3)上,试块(7)通过输送系统(3)输送至实验室(2)内,实验室(2)内的输送系统(3)与压力试验机(4)之间也安置有抓取机械手(6)用以将输送系统(3)输送至指定位置的试块(7)转移至压力试验机(4)上进行压力试验,输送系统(3)、压力试验机(4)和抓取机械手(6)均与操控主机(8)电性连接以通过操控主机(8)控制输送系统(3)、压力试验机(4)和抓取机械手(6)。
2.根据权利要求1所述一种试块养护及抗压试验系统,其特征在于:所述输送系统(3)包括皮带式输送机,养护室(1)与实验室(2)相邻,且养护室(1)与实验室(2)中间隔墙处开设有供皮带式输送机穿过的通道(21),皮带式输送机的下端与通道(21)之间密封,皮带式输送机的上端与通道(21)的上端之间具有供试块(7)通过的间隔,且通道(21)一端的隔墙上沿竖向滑动设置有用于打开和封堵该间隔的隔板(22),隔墙上位于通道(21)的两侧分别沿竖向固定有滑槽(23),隔板(22)的两侧分别滑动设置于滑槽(23)内,滑槽(23)上还固定有用于锁定和解锁隔板(22)的锁定机构。
3.根据权利要求1所述一种试块养护及抗压试验系统,其特征在于:所述试块(7)上均分别标识有用于识别的识别信息,抓取机械手(6)包括底座(61)、转动机构(62)、机械臂(63)和试块识别抓取端,转动机构(62)转动固定于底座(61),机械臂(63)的下端固定于转动结构(62)上,试块识别抓取端固定于机械臂(63)的另一端,且所述试块识别抓取端包括支座(64)、抓取部件和用于识别试块(7)上识别信息的试块信息采集部件(65),试块信息采集部件(65)固定于支座(64)下侧的中部,所述抓取部件包括两个平行正对设置的夹取板(66),两个夹取板(66)的上端铰接于支座(64)的相对两侧,两个夹取板(66)与支座(64)之间还固定有夹取板驱动气缸(67)以驱动夹取板(66)铰接运动,两个夹取板(66)运动至相互平行状态下的距离与试块(7)的宽度相同。
4.根据权利要求3所述一种试块养护及抗压试验系统,其特征在于:试块信息采集部件(65)为图像采集摄像头并与操控主机(8)相连,用以将采集到的信息上传至操控主机(8)进行识别,操控主机(8)根据识别到的信息与操控主机(8)内待抓取的试块(7)信息进行校对,校对无误后抓取该试块(7)并转移至输送系统(3)输送至实验室(2)内。
5.根据权利要求3所述一种试块养护及抗压试验系统,其特征在于:夹取板(66)为平板结构,夹取板(66)的内侧具有凸起纹路以增大抓取的摩擦力,或夹取板(66)的内侧贴合固定有橡胶层,机械臂(63)为三段依次铰接的机械手臂,且相邻两段铰接的机械手臂之间还固定有驱动机械手臂铰接运动的手臂驱动气缸(68)。
6.根据权利要求3所述一种试块养护及抗压试验系统,其特征在于:转动结构(62)为电动转动机构,所述转动结构(62)、手臂驱动气缸(68)、夹取板驱动气缸(67)均与操控主机(8)电性连接,通过操控主机(8)控制转动结构(62)、手臂驱动气缸(68)、夹取板驱动气缸(67)的工作。
7.根据权利要求1所述一种试块养护及抗压试验系统,其特征在于:试块养护架体单元(5)包括依次并排固定的立向支架(51),相邻两个立向支架(51)的内侧沿高度方向分布固定有试块支撑杆(52),试块支撑杆(52)沿立向支架(51)的宽度方向水平固定于立向支架(51)的内侧,且相邻两个立向支架(51)内侧的试块支撑杆(52)一一正对且相互平行,以使相邻两个立向支架(51)内侧通过试块支撑杆(52)形成试块储存格,立向支架(51)的一侧沿立向支架(51)的分布方向布置有底部导轨53,行走机构(54)行走设置于底部导轨(53)上,行走机构(54)上固定有立柱(55),立柱(55)上沿竖向滑动设置有升降平台(56),齿轮齿条升降机构(510)中传动齿条两端的转轴分别固定于立柱(55)的上下两端,所述升降平台(56)与传动齿条固定连接,齿轮齿条升降机构(510)中升降驱动电机的输出轴经齿轮与传动齿条传动链接,以驱动升降平台(56)沿立柱(55)升降运动,升降平台(56)上固定有可伸至相邻两个立向支架之间的试块取放平台(57),行走机构(54)、升降平台(56)和试块取放平台(57)的移动驱动部件均与操控主机(8)电性连接,以通过操控主机(8)操控行走机构(54)、升降平台(56)和试块取放平台(57)的动作。
8.根据权利要求7所述一种试块养护及抗压试验系统,其特征在于:所述升降平台(56)上沿垂直于立向支架(51)的排布方向固定有试块取放导轨(561),试块取放平台(57)滑动设置于试块取放导轨(561)上,试块取放平台(57)上沿试块取放导轨(561)的长度方向固定有齿条,升降平台(56)上还固定有取放酒驱动电机(562),且取放酒驱动电机(562)的输出轴与试块取放平台(57)上的齿条传动链接以驱动试块取放平台(57)沿试块取放导轨(561)移动,实现酒箱的取出和放入动作。
9.根据权利要求7所述一种试块养护及抗压试验系统,其特征在于:立向支架(51)的上端沿立向支架(51)的排布方向还固定有上部导轨(58),上部导轨(58)上滑动设置有滑动组件(59),立柱(55)的上端与滑动组件(59)固定连接,上下双导轨结构以保证立柱(55)的移动更为平稳。
10.根据权利要求7所述一种试块养护及抗压试验系统,其特征在于:所述行走机构(54)的底部转动固定有行走轮(541),行走机构(54)上还固定有行走驱动电机(542),行走驱动电机(542)的输出轴与行走轮(541)传动链接,以驱动行走轮(541)转动带动行走机构(54)在底部导轨(53)上移动。
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