CN116296826A - 一种网材交织点焊接强度试验装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种网材交织点焊接强度试验装置及方法，涉及焊接强度式验装置技术领域，包括机体，所述机体上下分别安装有上夹具和下夹具底座，所述下夹具底座顶部安装有一对下夹具，每个所述下夹具顶部一侧均安装有触碰板，所述触碰板上安装有多个光敏传感器，所述下夹具顶部另外一侧安装有用于通过弹性支撑和光敏传感器接触的活动组件，此铸件网材交织点焊接强度式验装置通过连接转杆转动，随后驱动驱动条360°扫掠顶条一圈染让驱动条驱动第二活动板在支撑杆上活动，第一活动板和第二活动板由重合状态下分离，第二活动板和上夹具由于重力下坠一点距离，方便金属丝拉力减少，方便拉力传感器能精准测试第二个焊点强度，提高设备精准度。

Description

一种网材交织点焊接强度试验装置及方法

技术领域

本发明涉及焊接强度式验装置技术领域，具体为一种网材交织点焊接强度试验装置及方法。

背景技术

现存技术中，对于钢材和网材和一些其他物体的性能测试采用拉力试验机，拉力试验机可以测试这些材料的最高拉伸性能，并在实验结束之后记录下实验参数，其中网材制作方法是将多跟钢柱通过交叉焊接固定在一起，在网材焊接点拉力测试的时候采用网材取样剪裁，然后网材断丝处理，将网材上其中一根丝拉扯到网材本体一半距离，和拉力试验机上下两个夹具以及网材本体垂直，这样就可以测试该处网材焊点拉伸强度，记录上波峰最高阈值即可，波谷参数去除；

一般的，网材式样试样只有毫米量级，这就得意味着网材之间的焊接点很密集，试样屈服力和形变量很小，试样拉伸过程需要保证试样拉伸过程不发生扭转变形且受力均匀，拉力试验机一般是单向向上拉伸且拉伸速度较大，这样使得第一个焊接点被拉断的短时间内瞬速接触到同一高度上的第二个焊点，然后到第三个焊点，以此类推，直到拉完整根线，最后停止拉伸，因为第一个焊接点和第二个焊接点位置不同，因此力矩不同，显然第二个焊接点和上夹具之间夹角小于90°，导致与第一个焊接点参数没有明显误差，第二个焊点没有明显波峰和波谷值，在电脑屏幕上会产生两个近乎重合的波峰最高阈值，若其中一个焊点强度小于测试时候前面一个点位的焊接强度，则测试该点位的时候会被夹具直接高速破坏带过，不能精准测试细微尺度的力学性能的测试。为此，我们提出一种网材交织点焊接强度试验装置及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种网材交织点焊接强度试验装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种网材交织点焊接强度试验装置及方法，包括机体，所述机体上下分别安装有上夹具和下夹具底座，所述下夹具底座顶部安装有一对下夹具，每个所述下夹具顶部一侧均安装有触碰板，所述触碰板上安装有多个光敏传感器，所述下夹具顶部另外一侧安装有用于通过弹性支撑和光敏传感器接触的活动组件，所述机体内部安装有和上夹具一侧固定的第二活动板，所述第二活动板一侧贴合有第一活动板，所述第一活动板中部转动连接有连接转杆，所述第二活动板在朝向第一活动板的一侧安装有顶条，所述连接转杆在朝向第二活动板的一端安装有驱动条，所述连接转杆旋转带动驱动条转动驱动第一活动板和第二活动板分离。

优选的，所述第一活动板和第二活动板对立面均安装有固齿，所述第一活动板通过固齿和第二活动板啮合，所述第一活动板两侧均连接有滚珠丝杆。

优选的，所述活动组件包括所述下夹具顶部一侧的安装板；所述安装板活动安装有多个光感活动杆，每个所述光感活动杆上均套接有第一弹簧，所述光感活动杆和光敏传感器位置对应，且所述光感活动杆通过第一弹簧和光敏传感器贴合。

优选的，所述第二活动板和上夹具之间安装有多个支撑杆，所述第二活动板在远离顶条的一侧开设有对位卡槽，所述对位卡槽内部滑动安装有第二弹簧，所述对位卡槽内部在第二弹簧一端连接有拉杆，且第二活动板和支撑杆滑动连接。

优选的，所述连接转杆一端连接有驱动装置用于驱动第一活动板和第二活动板间歇分离，所述机体上开设有滑轨，所述机体内部一侧安装有滑槽，所述驱动装置包括所述连接转杆一端连接有涡轮，所述滑轨上滑动连接有电机，所述电机输出轴上套接有传动轴，所述传动轴一端连接有和涡轮啮合的蜗杆，且所述连接转杆一端延伸出涡轮外并和滑槽滑动连接。

优选的，所述传动轴和连接转杆之间连接有稳定杆。

优选的，两个所述下夹具之间安装有中置板，所述中置板两侧均开设有多个之间距离相等的凹槽，每个所述下夹具上均活动连接有多个指向凹槽的插块。

优选的，所述机体顶部一侧安装有插杆，所述插杆上活动连接有放料平台，所述放料平台两端分别安装有一对固定座固定在机体上，所述插杆顶部活动安装有放料斗。

优选的，所述下夹具和中置板材质均是由防滑材质制成的。

优选的，使用方法包括以下步骤：

a.首先通过选用试验标尺长度100mm，根据试样大小可以调节，选择50N传感器夹具；

b.标样裁制：裁剪时尽量沿一根丝裁剪，宽度10mm，用针从试样端头将边沿第一根金属丝拆出来，拆丝时要保障丝和网在同一平面内，丝材的受力方向和拆丝方向要大于90°，如果出现严重阻挡，需进行清理保障第一根丝可以完全拆出，调整放料平台的标高距离，然后将金属丝底部放入到放料平台上，由放料斗的扶持下，进行修边处理，保障被拆出来的丝头长度相同；

c.拆出的第一根金属丝试验数据作为参考，不作为试验结果，从第二根拆出的金属丝开始统计，检测根数为两根；将拆好的金属丝拉到中间位置，将试样安装到下夹具上，拆出的那根金属丝剩余部分与下夹具上沿平行，且高出上沿2mm，用螺纹紧锁下夹具将中置板之间夹紧；

d.移动上夹具，将拆出的金属丝端头放入上夹具中间，用肉眼观察，两个夹具中间的金属丝保持垂直位置；

e.金属丝在拉断后触碰到光感活动杆，以光感活动杆作阻挡作用，并和光敏传感器接触，电机接收指令之后驱动传动轴转动，连接转杆带动驱动条转动，使得驱动条抵触顶条让第一活动板和第二活动板分离，减少金属丝拉拔张力，精准捕捉到每个焊点强度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过在金属丝剪裁完毕之后放入到上夹具和下夹具之间用于拉拔，当第一焊点强度测试完毕之后，金属丝接触到光感活动杆，减低拉拔金属丝的速度，并且驱动光感活动杆和光敏传感器接触，光敏传感器传递信号给机体接收器，接收器处理信号给电机，电机轴转动带动蜗杆转动，蜗杆转动带动涡轮转动，使得连接转杆转动，随后驱动驱动条360°扫掠顶条一圈染让驱动条驱动第二活动板在支撑杆上活动，第一活动板和第二活动板由重合状态下分离，第二活动板和上夹具由于重力下坠一点距离，方便金属丝拉力减少，拉力传感器拉力数值降低，方便拉力传感器能精准测试第二个焊点强度，提高设备精准度；

本发明通过蜗杆和涡轮传动，避免在传动的过程中出现滑丝情况，并且传动配合度高，在蜗杆和涡轮啮合的过程中，涡轮不会随意的旋转，提升第一活动板和第二活动板配合度；

本发明通过在两个下夹具之间安装中置板，方便设备同时测试两块金属丝板，并且在下夹具上安装有插块，方便卡住金属丝孔隙，防止金属丝边微微变形，提升设备测试性能。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明整体拓展结构示意图；

图3为本发明图2中A处放大结构示意图；

图4为本发明图2中B处放大结构示意图；

图5为本发明整体俯视结构示意图；

图6为本发明图5中C处放大结构示意图；

图7为本发明图5中D处放大结构示意图；

图8为本发明驱动装置结构示意图；

图9为本发明现有的焊点和拉力以及时间关系示意图；

图10为本发明现有的拉力和速度关系结构示意图；

图11为本发明改进后焊点和拉力以及时间关系示意图；

图12为本发明第一活动板和第二活动板之间关系示意图。

图中：1-机体；101-滑轨；102-电机；103-滑槽；2-上夹具；3-放料平台；4-下夹具底座；5-下夹具；501-插块；561-中置板；562-凹槽；6-触碰板；601-光敏传感器；602-第一弹簧；603-光感活动杆；7-插杆；8-固定座；9-放料斗；10-传动轴；11-稳定杆；12-涡轮；13-蜗杆；14-第一活动板；1401-滚珠丝杆；15-第二活动板；16-支撑杆；17-顶条；18-连接转杆；19-驱动条；20-拉杆；21-第二弹簧；22-对位卡槽。

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做出创造性劳动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。

请参阅图1-12，本发明提供一种技术方案：一种网材交织点焊接强度试验装置及方法，包括机体1，所述机体1上下分别安装有上夹具2和下夹具底座4，所述下夹具底座4顶部安装有一对下夹具5，每个所述下夹具5顶部一侧均安装有触碰板6，所述触碰板6上安装有多个光敏传感器601，所述下夹具5顶部另外一侧安装有用于通过弹性支撑和光敏传感器601接触的活动组件，所述机体1内部安装有和上夹具2一侧固定的第二活动板15，所述第二活动板15一侧贴合有第一活动板14，所述第一活动板14中部转动连接有连接转杆18，所述第二活动板15在朝向第一活动板14的一侧安装有顶条17，所述连接转杆18在朝向第二活动板15的一端安装有驱动条19，所述连接转杆18旋转带动驱动条19转动驱动第一活动板14和第二活动板15分离，首先将金属丝装在两个下夹具5之间固定，之后通过上夹具2向上垂直拉拔金属丝，当金属网上第一个测试焊点拉拔破坏结束后，上夹具2在短时间内继续向上拉拔金属丝，在这过过程中金属丝沿着两个下夹具5之间缝隙接触到活动组件，活动组件通过和光敏传感器601接触，使得光敏传感器601传递信号给机体接收器，接收器处理信号，最后使得第一活动板14和第二活动板15短暂的分离，第二活动板15和上夹具2由于重力在第一活动板14上稍微下坠一点距离，让金属丝张力处于减少过程，因此拉力传感器拉力减少，上夹具2的向上速度减少，使得第二个焊点强度得以测试。

具体的，所述第一活动板14和第二活动板15对立面均安装有固齿，所述第一活动板14通过固齿和第二活动板15啮合，所述第一活动板14两侧均连接有滚珠丝杆1401，机体1的驱动由滚珠丝杆1401和第一活动板14制成，利用滚珠丝杆1401在于传动时精准度较高，不过需要定时保养，固齿采用下如图12所示的结构，方便第一活动板14向上驱动第二活动板15，不影响拉力传感器正常运转。

具体的，所述活动组件包括所述下夹具5顶部一侧的安装板；所述安装板活动安装有多个光感活动杆603，每个所述光感活动杆603上均套接有第一弹簧602，所述光感活动杆603和光敏传感器601位置对应，且所述光感活动杆603通过第一弹簧602和光敏传感器601贴合，当第一个焊点的金属丝断掉以后，金属丝在上夹具2的夹持下驱动光感活动杆603 在安装板上活动，在金属丝掠过光感活动杆603一端过程中，光感活动杆603和光敏传感器601接触，从而使得光敏传感器601发出信号给机体1内部接收器。

进一步的，所述连接转杆18一端连接有驱动装置用于驱动第一活动板14和第二活动板15间歇分离，所述机体1上开设有滑轨101，所述机体1内部一侧安装有滑槽103，所述驱动装置包括所述连接转杆18一端连接有涡轮12，所述滑轨101上滑动连接有电机102，所述电机102输出轴上套接有传动轴10，所述传动轴10一端连接有和涡轮12啮合的蜗杆13，且所述连接转杆18一端延伸出涡轮12外并和滑槽103滑动连接，当接收器传递给电机102信号时，使得其驱动电机102轴转动360°随后停止转动，在电机102转动的过程中带动蜗杆13转动，蜗杆13转动带动涡轮12自转，涡轮12自转带动驱动条19转动，在驱动条19转动的时候，驱动条19头部通过顶起顶条17让第一活动板14和第二活动板15分离，至此第二活动板15在第一活动板14的固齿上作往下爬格动作，以此类推，从第二个焊点到第三个焊点同理；

值得一提的是，光感活动杆603和光敏传感器601位置需要位于两个焊点中心，这需要人工对准之后方可将上夹具2和下夹具5锁紧。

进一步的，所述第二活动板15和上夹具2之间安装有多个支撑杆16，所述第二活动板15在远离顶条17的一侧开设有对位卡槽22，所述对位卡槽22内部滑动安装有第二弹簧21，所述对位卡槽22内部在第二弹簧21一端连接有拉杆20，且第二活动板15和支撑杆16滑动连接，为了辅助第二活动板15和第一活动板14再次重合。

所述传动轴10和连接转杆18之间连接有稳定杆11，稳定杆11可以防止涡轮12和蜗杆13之间产生晃动，并且蜗杆13和涡轮12可以同步升降活动，达到高度同步性。

进一步的，两个所述下夹具5之间安装有中置板561，所述中置板561两侧均开设有多个之间距离相等的凹槽562，每个所述下夹具5上均活动连接有多个指向凹槽562的插块501，所述下夹具5和中置板561材质均是由防滑材质制成的，中置板561将两个下夹具5之间分开，方便同时测试两块金属网，并且下夹具5上可以插入插块501，插块501用于金属网孔隙支撑，也可以用于提升下夹具5在拉拔时候的防滑性能，并且下夹具5不用紧紧的锁紧金属网，使得金属网有可能变形的情况出现。

所述机体1顶部一侧安装有插杆7，所述插杆7上活动连接有放料平台3，所述放料平台3两端分别安装有一对固定座8固定在机体1上，所述插杆7顶部活动安装有放料斗9，为了方便上下料和对准，在插杆7设置刻度，使用时将金属网先朝下装进放料斗9，金属网底部接触放料平台3，也可以在放料平台3上直接对金属网修剪和拆丝，然后将金属网沿着放料平台3滑动到两个下夹具5之间夹紧即可，方便省事。

以拉力曲线波峰值进行统计，尾端如果出现单边向上最大值则最大值不进行统计，波谷值不进行统计。

图9-11所示的，P0为第一个测试焊点波峰最高拉力，P0-P1是拉拔后一段时间内拉力持续的数值，P0-P2为第二个测试焊点波峰最高拉力，P1-f1为拉力测试机测试第一个测试焊点结束后的数值，P2-f2第二个测试焊点结束后的数值；

第一个测试焊点拉力数值走向为0-P0-P1-f1，第二个测试焊点拉力数值走向为0-P0-P2-f2，依次类推，对应现有技术；

图10中为现有技术中第一个焊点拉力和速度的关系。

图11 为改进后,P0为第一个测试焊点波峰最高拉力，P0-P1是拉拔后一段时间内拉力持续的数值，P1-P2为光感活动杆603和光敏传感器601接触后，第二活动板15和第一活动板14分离后拉力传感器产生的数值，P2-P3为拉力衰减后第二个测试焊点波峰最高拉力。

使用方法包括以下步骤：

a.首先通过选用试验标尺长度100mm，根据试样大小可以调节，选择50N传感器夹具；

b.标样裁制：裁剪时尽量沿一根丝裁剪，宽度10mm。用针从试样端头将边沿第一要金属丝拆出来，拆丝时要保障丝和网在同一平面内，丝材的受力方向和拆丝方向要大于90°，如果出现严重阻挡，需进行清理保障第一根丝可以完全拆出，调整放料平台3的标高距离，然后将金属丝底部放入到放料平台3上，由放料斗9的扶持下，进行修边处理，保障被拆出来的丝头长度相同；

c.拆出的第一根金属丝试验数据作为参考，不能作为试验结果，从第二根拆出的金属丝开始统计，检测根数为两根；将拆好的金属丝拉到中间位置，将试样安装到下夹具5上，拆出的那根金属丝剩余部分与下夹具5上沿平行，且高出上沿2mm，用螺纹紧锁下夹具5将中置板561之间夹紧；

d.移动上夹具2，将拆出的金属丝端头放入上夹具2中间，用肉眼观察，两个夹具中间的金属丝保持垂直位置；

e.金属丝在拉断后触碰到光感活动杆603，以光感活动杆603作阻挡作用，并和光敏传感器601接触，电机102接收指令之后驱动传动轴10转动，连接转杆18带动驱动条19转动，使得驱动条19抵触顶条17让第一活动板14和第二活动板15分离，减少金属丝拉拔张力，精准捕捉到每个焊点强度。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种网材交织点焊接强度试验装置，包括机体（1），所述机体（1）上下分别安装有上夹具（2）和下夹具底座（4），其特征在于：所述下夹具底座（4）顶部安装有一对下夹具（5），每个所述下夹具（5）顶部一侧均安装有触碰板（6），所述触碰板（6）上安装有多个光敏传感器（601），所述下夹具（5）顶部另外一侧安装有用于通过弹性支撑和光敏传感器（601）接触的活动组件，所述机体（1）内部安装有和上夹具（2）一侧固定的第二活动板（15），所述第二活动板（15）一侧贴合有第一活动板（14），所述第一活动板（14）中部转动连接有连接转杆（18），所述第二活动板（15）在朝向第一活动板（14）的一侧安装有顶条（17），所述连接转杆（18）在朝向第二活动板（15）的一端安装有驱动条（19），所述连接转杆（18）旋转带动驱动条（19）转动驱动顶条（17）活动使得第一活动板（14）和第二活动板（15）分离。

2.根据权利要求1所述的一种网材交织点焊接强度试验装置，其特征在于：所述第一活动板（14）和第二活动板（15）对立面均安装有固齿，所述第一活动板（14）通过固齿和第二活动板（15）啮合，所述第一活动板（14）两侧均连接有滚珠丝杆（1401）。

3.根据权利要求2所述的一种网材交织点焊接强度试验装置，其特征在于：所述活动组件包括所述下夹具（5）顶部一侧的安装板；所述安装板活动安装有多个光感活动杆（603），每个所述光感活动杆（603）上均套接有第一弹簧（602），所述光感活动杆（603）和光敏传感器（601）位置对应，且所述光感活动杆（603）通过第一弹簧（602）和光敏传感器（601）贴合。

4.根据权利要求1所述的一种网材交织点焊接强度试验装置，其特征在于：所述第二活动板（15）和上夹具（2）之间安装有多个支撑杆（16），所述第二活动板（15）在远离顶条（17）的一侧开设有对位卡槽（22），所述对位卡槽（22）内部滑动安装有第二弹簧（21），所述对位卡槽（22）内部在第二弹簧（21）一端连接有拉杆（20），且第二活动板（15）和支撑杆（16）滑动连接。

5.根据权利要求1所述的一种网材交织点焊接强度试验装置，其特征在于：所述连接转杆（18）一端连接有驱动装置用于驱动第一活动板（14）和第二活动板（15）间歇分离，所述机体（1）上开设有滑轨（101），所述机体（1）内部一侧安装有滑槽（103），所述驱动装置包括所述连接转杆（18）一端连接有涡轮（12），所述滑轨（101）上滑动连接有电机（102），所述电机（102）输出轴上套接有传动轴（10），所述传动轴（10）一端连接有和涡轮（12）啮合的蜗杆（13），且所述连接转杆（18）一端延伸出涡轮（12）外并和滑槽（103）滑动连接。

6.根据权利要求5所述的一种网材交织点焊接强度试验装置，其特征在于：所述传动轴（10）和连接转杆（18）之间连接有稳定杆（11）。

7.根据权利要求1所述的一种网材交织点焊接强度试验装置，其特征在于：两个所述下夹具（5）之间安装有中置板（561），所述中置板（561）两侧均开设有多个之间距离相等的凹槽（562），每个所述下夹具（5）上均活动连接有多个指向凹槽（562）的插块（501）。

8.根据权利要求1所述的一种网材交织点焊接强度试验装置，其特征在于：所述机体（1）顶部一侧安装有插杆（7），所述插杆（7）上活动连接有放料平台（3），所述放料平台（3）两端分别安装有一对固定座（8）固定在机体（1）上，所述插杆（7）顶部活动安装有放料斗（9）。

9.根据权利要求7所述的一种网材交织点焊接强度试验装置，其特征在于：所述下夹具（5）和中置板（561）材质均是由防滑材质制成的。

10.根据权利要求3-9任一项所述的网材交织点焊接强度式验装置试验使用时所使用的方法，其特征在于：包括以下步骤：

a.首先通过选用试验标尺长度100mm，根据试样大小可以调节，选择50N传感器夹具；

b.标样裁制：裁剪时尽量沿一根丝裁剪，宽度10mm，用针从试样端头将边沿第一根金属丝拆出来，拆丝时要保障丝和网在同一平面内，丝材的受力方向和拆丝方向要大于90°，如果出现严重阻挡，需进行清理保障第一根丝可以完全拆出，调整放料平台（3）的标高距离，然后将金属丝底部放入到放料平台（3）上，由放料斗（9）的扶持下，进行修边处理，保障被拆出来的丝头长度相同；

c.拆出的第一根金属丝试验数据作为参考，不作为试验结果，从第二根拆出的金属丝开始统计，检测根数为两根；将拆好的金属丝拉到中间位置，将试样安装到下夹具（5）上，拆出的那根金属丝剩余部分与下夹具（5）上沿平行，且高出上沿2mm，用螺纹紧锁下夹具（5）将中置板（561）之间夹紧；

d.移动上夹具（2），将拆出的金属丝端头放入上夹具（2）中间，用肉眼观察，两个夹具中间的金属丝保持垂直位置；

e.金属丝在拉断后触碰到光感活动杆（603），以光感活动杆（603）作阻挡作用，并和光敏传感器（601）接触，电机（102）接收指令之后驱动传动轴（10）转动，连接转杆（18）带动驱动条（19）转动，使得驱动条（19）抵触顶条（17）让第一活动板（14）和第二活动板（15）分离，减少金属丝拉拔张力，精准捕捉到每个焊点强度。

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