CN116609204B - 一种纤维板材弯曲试验装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纤维板材弯曲试验装置及方法，包括有底座，底座上固定连接有对称设置的两个第一U型支架和设置于两个第一U型支架之间的第二U型架；矩形块的侧壁安装有用于夹紧纤维板材的夹紧机构；底座的上方安装有可升降，且为均匀排列的若干个支撑杆；两个第一U型支架和第二U型架之间固定安装有平台，第二U型架上安装有下压机构，本发明涉及弯曲试验技术领域。本发明，通过第一测距传感器沿着纤维板材的表面扫射，且将扫射的数据反馈至控制器，控制器根据不同的数据绘制弯曲曲线，弯曲曲线在显示屏上显示，使得检测精度高，且弯曲曲线显示更加直观。

Description

一种纤维板材弯曲试验装置及方法

技术领域

本发明涉及弯曲试验技术领域，特别是涉及一种纤维板材弯曲试验装置及方法。

背景技术

在建筑、家具制造等领域，纤维板材作为一种常用的材料，其弯曲性能是评估其质量和适用性的重要指标。

现有技术中，纤维板材弯曲通常直接放在压弯机上进行压弯，保持压弯状态数小时后，松开纤维板材，检测人员肉眼判断弯曲的程度，不能得到准确的弯曲数据，对于弯曲程度较小的纤维板材，更是难易判断，导致产品质量难以保证，所有我们提出了一种纤维板材弯曲试验装置及方法。

发明内容

为了解决传统的纤维板材弯曲试验，不能得到准确的弯曲数据，致产品质量难以保证的问题，本发明的目的是提供一种纤维板材弯曲试验装置及方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种纤维板材弯曲试验装置，包括有底座和控制器，底座上固定连接有对称设置的两个第一U型支架和设置于两个第一U型支架之间的第二U型架，两个第一U型支架和第二U型架之间安装有对称设置的，且可水平移动的四个活动块；活动块的顶部开设有U型槽，U型槽的内壁固定连接有连接杆，连接杆的外壁滑动穿接有矩形块，矩形块的底部与U型槽的底部为滑动连接，连接杆的外壁套接有与矩形块抵紧的弹簧；矩形块的侧壁安装有用于夹紧纤维板材的夹紧机构；底座的上方安装有可升降，且为均匀排列的若干个支撑杆；两个第一U型支架和第二U型架之间固定安装有平台，平台的顶面开设有若干个条形孔，用于支撑杆升降时的穿过；第二U型架上安装有下压机构，两个第一U型支架和第二U型架内部顶面的中部共同固定安装有直线电机，直线电机传动台的底部固定安装有第一测距传感器，活动块与第二U型架相对的一侧固定安装有第二测距传感器，支撑杆上镶嵌有监测方向为竖直向上的第三测距传感器，平台的两端安装有可升降的两个第四测距传感器，矩形块与弹簧抵紧一侧的侧壁镶嵌有第五测距传感器；控制器连接有显示屏。

夹紧机构包括有可升降的支撑板，支撑板的上方设置有可升降的压板；

下压机构包括有可升降的第一压块和第二压块，下压机构还包括有固定设置于第二U型架顶部的两个液压缸，两个液压缸的伸缩端竖直向下活动穿过第二U型架的顶部，两个液压缸伸缩端的底部固定连接有两个无杆气缸，两个无杆气缸传动台的底部分别与第一压块、第二压块的顶面为固定连接。

优选的，第一U型支架的侧壁固定安装有电机，第一U型支架的侧壁转动穿接有与电机输出端轴接的丝杠，丝杠螺纹穿过活动块的侧壁，丝杠远离电机的一端与第二U型架侧壁为转动连接，第一U型支架和第二U型架之间固定连接有与活动块侧壁为滑动穿接的导向杆。

优选的，夹紧机构还包括有固定设置于矩形块侧壁的条形板，条形板的侧壁固定安装有第一气缸和位于第一气缸上方的第二气缸，第一气缸的顶部为伸缩端，且伸缩端的顶部与支撑板的底部为固定连接；第二气缸的底部为伸缩端，且伸缩端的底部与压板的顶面为固定连接。

优选的，底座上固定安装有均匀排列的若干个第三气缸，第三气缸伸缩端的顶部与支撑杆为固定连接，支撑杆的顶面为半圆弧设置。

优选的，平台的侧壁固定连接有六个连接板，六个连接板分别与两个第一U型支架和第二U型架的内壁为固定连接。

优选的，第一压块的一端开设有凹槽，第二压块的一端固定连接有插头，插头的外壁与凹槽的内壁为滑动配合，第二U型架的侧壁开设有对称设置的两个过孔，第一压块和第二压块的外壁分别与两个过孔的内壁为滑动配合。

优选的，平台靠近两端的顶面开设有对称设置的两个矩形孔，平台靠近两端的底部固定连接有两个第四气缸，第四气缸伸缩端的顶部与第四测距传感器的底部为固定连接，第四测距传感器活动设置于矩形孔的内部，两个第四测距传感器的监测方向为相对设置。

一种纤维板材弯曲试验方法，包括有以下步骤：

步骤一，将纤维板材置于平台上，且将纤维板材向里推，两个第四测距传感器上升，对纤维板材两端的侧壁进行测量，且两个第四测距传感器的测量数据相等时，纤维板材在平台上相对于其两端居中；

步骤二，调节四个活动块的位置，第二测距传感器监测其到第二U型架的距离数据，且四个活动块上的四个第二测距传感器的监测数据相同；

步骤三，四个支撑板升起，共同托起纤维板材，四个压板下降，将纤维板材压紧，同时若干个支撑杆上的第三测距传感器测得其到纤维板材底部的数据相同；

步骤四，第一压块和第二压块共同下降，下压纤维板材，下压过程中，矩形块在连接杆上移动，且压缩弹簧，第五测距传感器监测其到U型槽内壁的距离，当第五测距传感器监测的数据为设定数据时，第一压块和第二压块停止下降；

步骤五，保持下压状态数小时后，四个压板微微抬起，四个活动块回位，两侧部分的第三测距传感器监测数据不变，且监测数据不变的第三测距传感器所在的支撑杆升起支撑在纤维板材的底部，同时四个压板上升回位，支撑杆抬起纤维板材；

步骤六，无杆气缸通过其传动台驱动第一压块、第二压块分离，直线电机驱动第一测距传感器移动，第一测距传感器沿着纤维板材的表面扫射，且将扫射的数据反馈至控制器，控制器根据数据绘制弯曲曲线，弯曲曲线在显示屏上显示。

与现有技术相比，本发明实现的有益效果：

本发明，通过第一测距传感器沿着纤维板材的表面扫射，且将扫射的数据反馈至控制器，控制器根据不同的数据绘制弯曲曲线，弯曲曲线在显示屏上显示，使得检测精度高，且弯曲曲线显示更加直观。

本发明，通过若干个支撑杆分布于纤维板材弯曲部分的两侧，保证了尽可能多的支撑杆支撑在纤维板材弯曲部分两侧的底部，避免弯曲部分两侧的纤维板材由于重力的作用，对弯曲部分造成影响，保证了检测的准确度。

本发明，通过对纤维板材弯曲部分两侧的平直部分进行支撑托起，使得第一测距传感器可以沿着其表面扫描得到规则准确的曲线。

本发明，通过两个第四测距传感器对纤维板材两端的侧壁进行测量，以保证纤维板材在平台上相对于其两端居中。

本发明，通过四个弹簧对四个矩形块施加弹力，使得夹紧机构将纤维板材向两侧处撑紧，使得纤维板材在下压的状态保持稳定。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步详细说明本发明：

图1为本发明的整体的结构示意图；

图2为本发明的A部分的结构示意图；

图3为本发明的活动块的结构示意图；

图4为本发明的夹紧机构的结构示意图；

图5为本发明的支撑杆的结构示意图；

图6为本发明的下压机构的结构示意图；

图7为本发明的第一压块和第二压块的结构示意图；

图8为本发明的绘制曲线的示意图。

图中：1-底座、2-第一U型支架、3-第二U型架、4-活动块、5-夹紧机构、6-支撑杆、7-平台、8-条形孔、9-下压机构、10-直线电机、11-第一测距传感器、12-第二测距传感器、13-第三测距传感器、14-第四测距传感器、15-第五测距传感器、301-过孔、401-U型槽、402-连接杆、403-矩形块、404-弹簧、405-电机、406-丝杠、407-导向杆、501-支撑板、502-压板、503-条形板、504-第一气缸、505-第二气缸、601-第三气缸、701-连接板、702-矩形孔、901-第一压块、902-第二压块、903-液压缸、904-无杆气缸、905-凹槽、906-插头、1401-第四气缸。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图8。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本发明提供一种技术方案：一种纤维板材弯曲试验装置，包括有底座1和控制器，底座1上固定连接有对称设置的两个第一U型支架2和设置于两个第一U型支架2之间的第二U型架3，两个第一U型支架2和第二U型架3之间安装有对称设置的，且可水平移动的四个活动块4。第一U型支架2的侧壁固定安装有电机405，第一U型支架2的侧壁转动穿接有与电机405输出端轴接的丝杠406，丝杠406螺纹穿过活动块4的侧壁，丝杠406远离电机405的一端与第二U型架3侧壁为转动连接，第一U型支架2和第二U型架3之间固定连接有与活动块4侧壁为滑动穿接的导向杆407；电机405可以驱动丝杠406转动，进而可以驱动活动块4在导向杆407上移动。控制器与电机405连接，用于控制电机405的运行。

活动块4的顶部开设有U型槽401，U型槽401的内壁固定连接有连接杆402，连接杆402的外壁滑动穿接有矩形块403，矩形块403的底部与U型槽401的底部为滑动连接，起到导向的作用；连接杆402的外壁套接有与矩形块403抵紧的弹簧404，矩形块403可以在连接杆402上移动，且压缩弹簧404，使得弹簧404对矩形块403施加弹力；

矩形块403的侧壁安装有用于夹紧纤维板材的夹紧机构5；夹紧机构5包括有固定设置于矩形块403侧壁的条形板503，条形板503的侧壁固定安装有第一气缸504和位于第一气缸504上方的第二气缸505，第一气缸504的顶部为伸缩端，且伸缩端的顶部固定连接有支撑板501；第二气缸505的底部为伸缩端，且伸缩端的底部固定连接有压板502。

底座1上固定安装有均匀排列的若干个第三气缸601，第三气缸601伸缩端的顶部固定连接有支撑杆6，支撑杆6的顶面为半圆弧设置，平台7的顶面开设有若干个条形孔8，用于支撑杆6升降时的穿过。

两个第一U型支架2和第二U型架3之间固定安装有平台7，平台7的侧壁固定连接有六个连接板701，六个连接板701分别与两个第一U型支架2和第二U型架3的内壁为固定连接。

第二U型架3上安装有下压机构9，下压机构9包括有可升降的第一压块901和第二压块902，下压机构9还包括有固定设置于第二U型架3顶部的两个液压缸903，两个液压缸903的伸缩端竖直向下活动穿过第二U型架3的顶部，两个液压缸903伸缩端的底部固定连接有两个无杆气缸904，两个无杆气缸904传动台的底部分别与第一压块901、第二压块902的顶面为固定连接；两个无杆气缸904可以驱动第一压块901、第二压块902相离移动。两个液压缸903可以驱动两个无杆气缸904升降，进而使得第一压块901、第二压块902升降。两个液压缸903均与控制器连接，用于控制两个液压缸903的运行。无杆气缸904与控制器连接，用于控制无杆气缸904的运行。

第一压块901的一端开设有凹槽905，第二压块902的一端固定连接有插头906，插头906的外壁与凹槽905的内壁为滑动配合，第二U型架3的侧壁开设有对称设置的两个过孔301，第一压块901和第二压块902的外壁分别与两个过孔301的内壁为滑动配合；插头906插入凹槽905中后，可以确保第一压块901和第二压块902同步升降。

两个第一U型支架2和第二U型架3内部顶面的中部共同固定安装有直线电机10，直线电机10传动台的底部固定安装有第一测距传感器11，活动块4与第二U型架3相对的一侧固定安装有第二测距传感器12，支撑杆6上镶嵌有监测方向为竖直向上的第三测距传感器13，平台7的两端安装有可升降的两个第四测距传感器14，矩形块403与弹簧404抵紧一侧的侧壁镶嵌有第五测距传感器15；控制器连接有显示屏，控制器还分别与第一测距传感器11、第二测距传感器12、第三测距传感器13、第四测距传感器14连接。

平台7靠近两端的顶面开设有对称设置的两个矩形孔702，平台7靠近两端的底部固定连接有两个第四气缸1401，第四气缸1401伸缩端的顶部与第四测距传感器14的底部为固定连接，第四测距传感器14活动设置于矩形孔702的内部，两个第四测距传感器14的监测方向为相对设置，第四气缸1401可以驱动第四测距传感器14升降。

一种纤维板材弯曲试验方法，包括有以下步骤：

步骤一，将纤维板材置于平台7上，且将纤维板材向里推，两个第四测距传感器14上升，对纤维板材两端的侧壁进行测量，且两个第四测距传感器14的测量数据相等时，纤维板材在平台7上相对于其两端居中；第四测距传感器14的监测数据反馈至控制器，且控制器将数据在显示屏上进行显示。

步骤二，电机405通过丝杠406驱动活动块4在导向杆407上移动，通过四个电机405的运行，调节四个活动块4的位置，第二测距传感器12监测其到第二U型架3的距离数据，且将距离数据反馈至控制器，且当距离数据到达设定数据后，控制器控制电机405停止驱动，且四个活动块4上的四个第二测距传感器12的距离数据相同；该设定数据可通过控制器进行设定。

步骤三，四个第一气缸504驱动四个支撑板501同步升起，共同托起纤维板材，四个第二气缸505驱动四个压板502下降，将纤维板材压紧，同时若干个支撑杆6上的第三测距传感器13测得其到纤维板材底部的数据相同，且将该数据反馈至控制器，设定该数据为H。

步骤四，两个液压缸903驱动第一压块901和第二压块902共同下降，下压纤维板材，下压过程中，矩形块403在连接杆402上移动，且压缩弹簧404，第五测距传感器15监测其到U型槽401内壁的距离，当第五测距传感器15监测的数据为设定数据时，控制器控制两个液压缸903停止驱动，第一压块901和第二压块902停止下降；该设定数据由控制器设定。四个弹簧404对四个矩形块403施加弹力，使得夹紧机构将纤维板材向两侧处撑紧，使得纤维板材在下压的状态保持稳定。

同时四个活动块4上的四个第二测距传感器12的距离数据相同，则保证夹紧机构在夹持纤维板材时，夹持位置对称，保证了纤维板材的稳定性。

步骤五，保持下压状态数小时后，时间可通过控制器设定；四个第二气缸502驱动四个压板502微微抬起，抬起高度为0.1-0.5mm，避免纤维板材从支撑板501上弹起，四个活动块4在弹簧404的作用下回位，由于纤维板材中间部分会向下弯曲，则中间部分的第三测距传感器13的监测数据会发生变化；由于纤维板材弯曲部分的两侧还保持平直状态，则两侧部分的第三测距传感器13监测数据不变，控制器控制监测数据不变的第三测距传感器13所在的第三气缸601，则监测数据不变的第三测距传感器13所在的支撑杆6升起支撑在纤维板材的底部，同时四个第二气缸505驱动四个压板502上升回位，若干个支撑杆6抬起纤维板材；若干个支撑杆6分布于纤维板材弯曲部分的两侧，保证了尽可能多的支撑杆6支撑在纤维板材弯曲部分两侧的底部，避免弯曲部分两侧的纤维板材由于重力的作用，对弯曲部分造成影响，保证了检测的准确度。

步骤六，控制器控制无杆气缸904通过其传动台驱动第一压块901、第二压块902分离，控制器控制直线电机10驱动第一测距传感器11移动，第一测距传感器11沿着纤维板材的表面扫射，且将扫射的数据反馈至控制器，控制器根据不同的数据绘制弯曲曲线，弯曲曲线在显示屏上显示，使得检测精度高，且弯曲曲线显示更加直观。

如图8所示绘制曲线示意图，第一测距传感器11在扫射时，先在纤维板材的平直段的表面上扫射，则该段监测的数据恒定不变，进而绘制的线段为水平直线；然后第一测距传感器11在纤维板材弯曲部分的表面上扫射，由于纤维板材为向下弯曲，则扫射的数据逐渐变大，然后扫射至弯曲部分的最底部时，监测的数据为最大，然后继续扫射，扫射的数据又逐渐变小；进而绘制的曲线为向下凹的弧面曲线；然后第一测距传感器11又扫射至纤维板材弯曲部分另一侧的平直段的表面上，则该段监测的数据恒定不变，进而绘制的线段为水平直线。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种纤维板材弯曲试验装置，包括有底座（1）和控制器，其特征在于：所述底座（1）上固定连接有对称设置的两个第一U型支架（2）和设置于两个第一U型支架（2）之间的第二U型架（3），两个所述第一U型支架（2）和第二U型架（3）之间安装有对称设置的，且可水平移动的四个活动块（4）；所述活动块（4）的顶部开设有U型槽（401），所述U型槽（401）的内壁固定连接有连接杆（402），所述连接杆（402）的外壁滑动穿接有矩形块（403），所述矩形块（403）的底部与U型槽（401）的底部为滑动连接，所述连接杆（402）的外壁套接有与矩形块（403）抵紧的弹簧（404）；所述矩形块（403）的侧壁安装有用于夹紧纤维板材的夹紧机构（5）；所述底座（1）的上方安装有可升降，且为均匀排列的若干个支撑杆（6）；两个所述第一U型支架（2）和第二U型架（3）之间固定安装有平台（7），所述平台（7）的顶面开设有若干个条形孔（8），用于支撑杆（6）升降时的穿过；所述第二U型架（3）上安装有下压机构（9），两个所述第一U型支架（2）和第二U型架（3）内部顶面的中部共同固定安装有直线电机（10），所述直线电机（10）传动台的底部固定安装有第一测距传感器（11），所述活动块（4）与第二U型架（3）相对的一侧固定安装有第二测距传感器（12），所述支撑杆（6）上镶嵌有监测方向为竖直向上的第三测距传感器（13），所述平台（7）的两端安装有可升降的两个第四测距传感器（14），所述矩形块（403）与弹簧（404）抵紧一侧的侧壁镶嵌有第五测距传感器（15）；所述控制器连接有显示屏；

所述夹紧机构（5）包括有可升降的支撑板（501），所述支撑板（501）的上方设置有可升降的压板（502）；

所述下压机构（9）包括有可升降的第一压块（901）和第二压块（902），所述下压机构（9）还包括有固定设置于第二U型架（3）顶部的两个液压缸（903），两个所述液压缸（903）的伸缩端竖直向下活动穿过第二U型架（3）的顶部，两个所述液压缸（903）伸缩端的底部固定连接有两个无杆气缸（904），两个所述无杆气缸（904）传动台的底部分别与第一压块（901）、第二压块（902）的顶面为固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种纤维板材弯曲试验装置，其特征在于：所述第一U型支架（2）的侧壁固定安装有电机（405），所述第一U型支架（2）的侧壁转动穿接有与电机（405）输出端轴接的丝杠（406），所述丝杠（406）螺纹穿过活动块（4）的侧壁，所述丝杠（406）远离电机（405）的一端与第二U型架（3）侧壁为转动连接，所述第一U型支架（2）和第二U型架（3）之间固定连接有与活动块（4）侧壁为滑动穿接的导向杆（407）。

3.根据权利要求1所述的一种纤维板材弯曲试验装置，其特征在于：所述夹紧机构（5）还包括有固定设置于矩形块（403）侧壁的条形板（503），所述条形板（503）的侧壁固定安装有第一气缸（504）和位于第一气缸（504）上方的第二气缸（505），所述第一气缸（504）的顶部为伸缩端，且伸缩端的顶部与支撑板（501）的底部为固定连接；所述第二气缸（505）的底部为伸缩端，且伸缩端的底部与压板（502）的顶面为固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种纤维板材弯曲试验装置，其特征在于：所述底座（1）上固定安装有均匀排列的若干个第三气缸（601），所述第三气缸（601）伸缩端的顶部与支撑杆（6）为固定连接，所述支撑杆（6）的顶面为半圆弧设置。

5.根据权利要求1所述的一种纤维板材弯曲试验装置，其特征在于：所述平台（7）的侧壁固定连接有六个连接板（701），六个所述连接板（701）分别与两个所述第一U型支架（2）和第二U型架（3）的内壁为固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种纤维板材弯曲试验装置，其特征在于：所述第一压块（901）的一端开设有凹槽（905），所述第二压块（902）的一端固定连接有插头（906），所述插头（906）的外壁与凹槽（905）的内壁为滑动配合，所述第二U型架（3）的侧壁开设有对称设置的两个过孔（301），所述第一压块（901）和第二压块（902）的外壁分别与两个过孔（301）的内壁为滑动配合。

7.根据权利要求1所述的一种纤维板材弯曲试验装置，其特征在于：所述平台（7）靠近两端的顶面开设有对称设置的两个矩形孔（702），所述平台（7）靠近两端的底部固定连接有两个第四气缸（1401），所述第四气缸（1401）伸缩端的顶部与第四测距传感器（14）的底部为固定连接，所述第四测距传感器（14）活动设置于矩形孔（702）的内部，两个所述第四测距传感器（14）的监测方向为相对设置。

8.一种纤维板材弯曲试验方法，其特征在于，采用权利要求1-7任一项所述的一种纤维板材弯曲试验装置，包括有以下步骤：

步骤一，将纤维板材置于平台（7）上，且将纤维板材向里推，两个第四测距传感器（14）上升，对纤维板材两端的侧壁进行测量，且两个第四测距传感器（14）的测量数据相等时，纤维板材在平台（7）上相对于其两端居中；

步骤二，调节四个活动块（4）的位置，第二测距传感器（12）监测其到第二U型架（3）的距离数据，且四个活动块（4）上的四个第二测距传感器（12）的监测数据相同；

步骤三，四个支撑板（501）升起，共同托起纤维板材，四个压板（502）下降，将纤维板材压紧，同时若干个支撑杆（6）上的第三测距传感器（13）测得其到纤维板材底部的数据相同；

步骤四，第一压块（901）和第二压块（902）共同下降，下压纤维板材，下压过程中，矩形块（403）在连接杆（402）上移动，且压缩弹簧（404），第五测距传感器（15）监测其到U型槽（401）内壁的距离，当第五测距传感器（15）监测的数据为设定数据时，第一压块（901）和第二压块（902）停止下降；

步骤五，保持下压状态数小时后，四个压板（502）微微抬起，四个活动块（4）回位，中间部分的第三测距传感器（13）的监测数据会发生变化，两侧部分的第三测距传感器（13）监测数据不变，且监测数据不变的第三测距传感器（13）所在的支撑杆（6）升起支撑在纤维板材的底部，同时四个压板（502）上升回位，支撑杆（6）抬起纤维板材；

步骤六，无杆气缸（904）通过其传动台驱动第一压块（901）、第二压块（902）分离，直线电机（10）驱动第一测距传感器（11）移动，第一测距传感器（11）沿着纤维板材的表面扫射，且将扫射的数据反馈至控制器，控制器根据数据绘制弯曲曲线，弯曲曲线在显示屏上显示。