CN117125461B - 一种杯突试验系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种杯突试验系统，该系统包括：杯突主机，用于对料片进行杯突试验；盛料机构，用于盛装多个叠放的料片；上料机构，用于将盛料组件内的位于最上层的料片上料至杯突主机的杯突试验位；下料机构，用于在上料机构进行料片上料的过程中，将原位于杯突试验位的已试验完成的料片自杯突试验位处下料。本发明在上料机构进行料片上料的过程中，下料机构还能够将原位于杯突试验位的已试验完成的料片自杯突试验位处下料，在已试验完成的料片下料后，上料机构将料片下放至杯突试验位，可实现杯突试验的自动上下料，实现杯突试验的循环，解决了现有人工手动完成杯突试验机上下料存在着效率低、劳动强度高、安全性差的问题。

Description

一种杯突试验系统

技术领域

本发明涉及金属板材性能测试技术领域，具体而言，涉及一种杯突试验系统。

背景技术

杯突试验用于测定金属板材和带材的冷冲压变形性能的试验的仪器。将一个端部为球形的冲头对着一个被夹紧在垫模和压膜内的试样进行冲压形成一个凹痕，直到出现一条穿透裂纹，冲头位移测得的凹痕深度即为试验结果。即用一定规格的钢球或球状冲头，向周边具有一定夹紧力的试样施加压力，直到试样产生穿透裂缝为止，此时冲头压入深度，即为板材的杯突值，此杯突值用来判断材料的塑性变形性能。

冲杯试验是使薄板、带材的圆片试样压紧于压边圈与冲模之间，在冲头施加的冲力作用下，沿径向产生延伸及弯曲塑性变形而一次拉延成圆柱杯，用来测定材料以制耳率为标志的各向异性，以实现金属板材性能的测试。

然而，现有的杯突试验机使用的方案一般是，操作人员手动上料和下料，以便逐个对金属板材进行杯突试验，但由人工手动完成杯突试验机上下料存在着效率低、劳动强度高、安全性差的缺点。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种杯突试验系统，旨在解决现有人工手动完成杯突试验机上下料存在着效率低、劳动强度高、安全性差的问题。

本发明提出了一种杯突试验系统，该系统包括：杯突主机，用于对料片进行杯突试验；盛料机构，用于盛装多个叠放的料片；上料机构，用于将所述盛料组件内的位于最上层的料片上料至所述杯突主机的杯突试验位，以通过所述杯突主机对位于所述杯突试验位的料片进行杯突试验；下料机构，设置在所述上料机构上，用于在所述上料机构进行料片上料的过程中，将原位于所述杯突试验位的已试验完成的料片自所述杯突试验位处下料，并在已试验完成的料片下料后，所述上料机构将料片下放至所述杯突试验位。

进一步地，上述杯突试验系统，所述上料机构包括：横向送料组件，沿横向设置在所述杯突主机的一侧；转向调位组件，设置在所述横向送料组件的动力输出端上，用于随所述横向送料组件的动力输出端沿横向进行往复直线运动；夹持组件，设置在所述转向调位组件的动力输出端，所述夹持组件用于夹持所述盛料组件内的位于最上层的料片，在所述转向调位组件的作用下，所述夹持组件随所述转向调位组件的动力输出端进行转角调节和高度位置调节，以转动且上升至夹持位，以夹持所述盛料组件内的位于最上层的料片，并在所述转向调位组件的作用下，所述夹持组件及其夹持的料片随所述转向调位组件的动力输出端进行转角调节和高度位置调节，以转动且下降至下放位，在所述横向送料组件的作用下，所述转向调位组件、所述夹持组件及其夹持的料片整体随所述横向送料组件的动力输出端沿横向进行往复直线运动，以将所述夹持组件夹持的料片输送至杯突试验位。

进一步地，上述杯突试验系统，所述下料机构为拔块结构，其可转动地设置在所述夹持组件的端部或转向调位组件的动力输出端，用于转动至下料状态或让位状态，在上料过程中，所述下料机构处于下料状态，在所述横向送料组件的作用下，所述夹持组件靠向所述杯突试验位移动过程中，所述下料机构随所述夹持组件靠向所述杯突试验位移动，以将原位于所述杯突试验位的已试验完成的料片自所述杯突试验位处下料。

进一步地，上述杯突试验系统，所述盛料机构包括：料盒本体；料片托板，沿高度方向以能够位置调节的方式设置在所述料盒本体内，用于支撑料片，并带动料片进行升降，以使所述料片托板上位于最上层的料片调位至取料位；驱动组件，其动力输出端与所述料片托板相连接，用于驱动所述料片托板进行高度位置调节，以驱动料片托板上的料片进行升降。

进一步地，上述杯突试验系统，所述料盒本体上还设有磁力分张器，用于将所述料片托板上的料片进行磁力分张。

进一步地，上述杯突试验系统，所述料盒本体上还设有输送到位传感器，用于检测所述料片托板上位于最上层的料片是否到达取料位；所述料盒本体上还设有低位传感器，用于检测所述料片托板是否到达其运动形成的最低位置；所述料片托板上还设有安装传感器，用于检测所述料片托板上是否有料片。

进一步地，上述杯突试验系统，所述杯突主机包括：上顶板，所述上顶板的底壁上设有凹模；垫模板，沿高度方向以能够进行位置调节的方式设置在所述上顶板的下方，并且，所述垫模板上设有垫模，用于随所述垫模板进行上下运动，以将料片夹设在所述垫模和所述凹模之间；球头凸模，沿高度方向以能够进行位置调节的方式穿设于所述垫模和所述垫模板，用于向上运行并自所述凸模穿过后到所述凹模内，对夹设在所述垫模和所述凹模之间的料片进行杯突实验，或回缩至所述垫模内或所述垫模的下方；双杆液压油缸，其具有两个独立设置的动力输出端，所述双杆液压油缸的两个动力输出端分别与所述垫模板、所述球头凸模相连接，用于驱动所述垫模板、所述球头凸模进行独立升降运动。

进一步地，上述杯突试验系统，所述双杆液压油缸包括：缸筒、杆状活塞杆和环状活塞杆；其中，所述缸筒内设有内腔体和套设在所述内腔体外周的外腔体，所述杆状活塞杆的活动端可滑动地设置在所述内腔体中，以将所述内腔体分割为有杆腔和无杆腔，所述杆状活塞杆的驱动端设置在所述内腔体外，用于连接所述球头凸模，以随所述杆状活塞杆的伸缩进行上下运动；所述环状活塞杆的活动端可滑动地设置在所述外腔体中，以将所述无腔体分割为有杆腔和无杆腔，所述环状活塞杆的驱动端设置在所述外腔体外，用于连接所述垫模板，以随所述环状活塞杆的伸缩进行上下运动。

进一步地，上述杯突试验系统，所述杯突主机还包括：力值传感器，用于实时测量所述球头凸模施加至所述料片上的作用力力值；位移传感器，用于测量球头凸模的位移。

进一步地，上述杯突试验系统，该系统还包括：扫描器，用于读取所述上料机构内的位于最上层的料片上的打码信息，并基于读取的打码信息进行分析判断，以获取位于最上层的料片是否为异常料片；异常料盒，设置所述盛料组件的一侧，所述上料机构还用于在所述扫描器判断位于最上层的料片为异常料片时，将异常料片搬运至所述异常料盒中；图像采集器，用于对料片进行图像采集。

本发明提供的杯突试验系统，通过盛料机构盛装多个叠放的料片；通过上料机构将盛料组件内的位于最上层的料片上料至所述杯突主机的杯突试验位，以通过所述杯突主机对位于所述杯突试验位的料片进行杯突试验，并且，在上料机构进行料片上料的过程中，下料机构还能够将原位于所述杯突试验位的已试验完成的料片自所述杯突试验位处下料，并在已试验完成的料片下料后，所述上料机构将料片下放至所述杯突试验位，可实现杯突试验的自动上下料，实现杯突试验的循环，即多个料片进行逐个杯突试验，解决了现有人工手动完成杯突试验机上下料存在着效率低、劳动强度高、安全性差的问题。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的杯突试验系统处于夹料状态的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的杯突试验系统处于夹料状态的俯视图；

图3为本发明实施例提供的杯突试验系统处于夹料状态的主视图；

图4为本发明实施例提供的杯突试验系统处于上料状态的主视图；

图5为本发明实施例提供的杯突试验系统处于上料到位状态的主视图；

图6为本发明实施例提供的杯突试验系统处于剔除异常料片的俯视图；

图7为本发明实施例提供的杯突主机的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的杯突主机的主视图；

图9为本发明实施例提供的杯突主机夹紧料片的主视图；

图10为本发明实施例提供的杯突主机冲压的主视图；

图11为本发明实施例提供的双杆液压油缸的主视图；

图12为本发明实施例提供的双杆液压油缸的俯视图；

图13为图12中A-A处的剖视图；

图14为图13中B-B处的剖视图；

图15为本发明实施例提供的盛料机构的结构示意图；

图16为本发明实施例提供的上料机构中转向调位组件和夹持组件的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参见图1至图6，其示出了本发明实施例提供的杯突试验系统的优选结构。如图所示，该系统包括：杯突主机1、盛料机构2、上料机构3和下料机构4；其中，

杯突主机1用于对料片5进行杯突试验；盛料机构2用于盛装多个叠放的料片5；上料机构3用于将盛料组件2内的位于最上层的料片5上料至杯突主机1的杯突试验位，以通过杯突主机1对位于杯突试验位的料片5进行杯突试验；下料机构4设置在上料机构3上，用于在上料机构3进行料片上料的过程中，将原位于杯突试验位的已试验完成的料片自杯突试验位处下料，并在已试验完成的料片料片下料后，上料机构3将料片下放至杯突试验位。

具体而言，该系统还可包括支撑壳6，该支撑壳6可以为钣金外壳，亦可为其他材质，本实施例中对其不做任何限定。杯突主机1、盛料机构2、上料机构3均可设置在支撑壳6上，尤其是，杯突主机1至少部分置于支撑壳6的顶板的上方，尤其是杯突主机1上的杯突试验位位于支撑壳6顶板的上方，盛料机构2、上料机构3均可固定在支撑壳6的顶板上。在本实施例中，杯突主机1可设置在支撑壳6顶板的右侧（相对于图2所示的位置而言），为收集试验完成的料片，优选地，杯突主机1的右侧还可设有溜料槽7，以使下料机构4将原位于杯突试验位的料片自杯突试验位处下料，并使得下料的料片能够在溜料槽7的导向作用下导出至收集箱内。盛料机构2、上料机构3可前后（如图2所示的上下）布置在杯突主机1的左侧（相对于图2所示的位置而言），盛料机构2中可盛装叠放有多个料片，作为待检测料片，盛料机构2还能够对料片5位置进行调整，使得盛料机构2内最上层的料片可位于取料位，以通过上料机构3对盛料机构2中多个料片中位于最上层的料片进行上料，使得盛料机构2中多个料片中位于最上层的料片能够上料至杯突主机1中的杯突试验位，进而通过杯突主机1对位于杯突试验位的料片进行杯突试验。如图1所示，下料机构4设置在上料机构3上，用于在上料机构3进行料片上料的过程中，将原位于杯突试验位的已试验完成的料片自杯突试验位处下料，并在已试验完成的料片下料后，上料机构3将料片下放至杯突试验位，完成试验完成的料片的下料以及待试验料片的上料，实现料片杯突试验过程的循环。

在本实施例中，为提高杯突试验的试验准确性，优选地，盛料机构2的一侧（如图2所示的左侧）还可设有扫描器8，用于读取上料机构3内的位于最上层的料片上的打码信息，并基于读取的打码信息进行分析判断，以获取位于最上层的料片是否为异常料片。进一步优选地，盛料机构2的一侧（如图2所示的右侧）还可设有异常料盒9，上料机构3还用于在扫描器8判断位于最上层的料片为异常料片时，将异常料片搬运至异常料盒9中，避免异常料片的杯突试验，可提高正常料片杯突试验的效率。

在本实施例中，杯突主机1上还可设有图像采集器10，用于采集料片进行杯突试验的过程。具体地，该图像采集器10可置于杯突主机1上，可进行杯突试验过程中料片进行杯突试验的图像采集，以便能够基于采集的图像判断杯突试验是否结束。

该杯突试验系统的工作原理：首先，在盛料机构2内叠放多个呈一摞的待检测料片，并通过扫描器8，读取上料机构3内的位于最上层的料片5上的打码信息，并基于读取的打码信息进行分析判断，以获取位于最上层的料片是否为异常料片。如果扫描器8判断位于最上层的料片5为异常料片时，如图6所示，通过上料机构3将异常料片搬运至异常料盒9中，实现异常料片的剔除；如果扫描器8判断位于最上层的料片5为正常料片时，如图1至图3所示，通过上料机构3夹持位于最上层的料片5，如图4所示，并将正常料片上料至杯突主机1的杯突试验位，如图5所示，在上料机构3进行上料过程中，先通过下料机构4将原位于杯突试验位的已试验完成的料片自杯突试验位处下料，原料片下料后，上料机构3将料片5下放至杯突试验位，并通过杯突主机1对位于杯突试验位的料片进行杯突试验，并在杯突试验过程中，通过图像采集器10进行图像采集。

参见图7至图10，其示出了本发明实施例提供的杯突主机的结构示意图。如图所示，杯突主机1包括：支撑架11、上顶板12、凹模13、垫模板14、垫模15、球头凸模16和双杆液压油缸17；其中，

上顶板12可设置在支撑架11上，并且，上顶板12的底壁上设有凹模13。具体地，支撑架11可以为架体结构，可对零部件进行支撑。上顶板12可固定在支撑架11的顶部，上顶板12底壁的中间位置固定有凹模13，凹模13开口朝下布置。

垫模板14沿高度方向以能够进行位置调节的方式设置在上顶板12的下方，并且，垫模板14上设有垫模15，垫模15可以以与凹模13相对设置的方式布置在凹模13的正下方，垫模15用于随垫模板14进行上下运动，以将料片夹设在垫模15和凹模13之间。具体地，垫模板14可以位于上顶板12的下方，并且，沿高度方向可滑动地设置在支撑架11上。垫模15可设置在垫模板14顶壁的中间位置处，可随垫模板14进行上下运动，以便带动放置在垫模15上方的料片随垫模15和垫模板14向上运动，即靠向凹模13运动，直至料片夹紧在凹模13和垫模15之间。

球头凸模16沿高度方向以能够进行位置调节的方式穿设于垫模15和垫模板14，用于向上运行到凹模13内，对夹设在垫模15和凹模13之间的料片进行杯突实验，或回缩至垫模15或垫模15的下方，以避免干涉垫模15和凹模13对料片的夹紧。具体地，垫模15和凹模13均可以为内部中空的结构，以便球头凸模16可自垫模板14和垫模15内穿过并延伸至凹模13内，进而可实现夹紧在凹模13和垫模15之间料片的冲压，可使得料片出现凹痕直到出现穿透裂纹，完成杯突试验。在本实施例中，垫模板14于垫模15设置位置处设有穿设孔，以便球头凸模16能够自穿设孔处穿过，进而可避免垫模板14带动垫模15靠向凹模13运行时球头凸模16与垫模板14之间的干涉，可使得垫模板14和垫模15整体可相对于球头凸模16进行上下运动，当然，球头凸模16亦可相对于垫模板14和垫模15进行上下运动，以便在夹紧时，垫模板14和垫模15向上运动，球头凸模16可不动，并在冲压时，球头凸模16向上运动，并逐步穿过垫模板14和垫模15，并持续向上运动，以施加作用力至料片上，实现杯突试验。当然，在本实施例中，垫模板14和垫模15移动的同时，球头凸模16随之同步移动，并且，在垫模板14和垫模15不动时，球头凸模16还可相对于垫模板14和垫模15向上运动。

双杆液压油缸17具有两个独立设置的动力输出端，双杆液压油缸17的两个动力输出端分别与垫模板14、球头凸模16相连接，用于驱动垫模板14、球头凸模16进行独立升降运动。具体地，双杆液压油缸17可固定在支撑架11上，并且，双杆液压油缸17具有两个可沿竖直方向进行伸缩的动力输出端，双杆液压油缸17的两个动力输出端分别与垫模板14、球头凸模16相连接，以独立驱动垫模板14、球头凸模16进行升降运动，进而实现料片的夹紧和冲压。

继续参见图7和图8，为检测球头凸模16施加至料片上的作用力，优选地，支撑架11上还可设有力值传感器18，用于实时测量球头凸模16施加至料片上的作用力力值。在本实施例中，垫模板14的下方还设有力值传感器器板181，其沿高度方向以能够进行位置调节的方式设置在垫模板14的下方，力值传感器18设置在力值传感器器板181上，以随力值传感器器板181进行高度位置调节。其中，力值传感器器板181与支撑架11之间可滑动地相连接，优选地，力值传感器器板181还与球头凸模16相连接，两者同步进行升降运动，通过力值传感器器板181沿支撑架11的滑动对球头凸模16的升降运动进行导向。在本实施例中，力值传感器器板181以及垫模板14上均可设有导向套141，以可滑动地套设在支撑架11的导柱112上，实现运动导向。为便于获取球头凸模16的位移，优选地，支撑架11上还可设有位移传感器19，用于测量球头凸模16的位移，以获取料片的杯突值。

该杯突主机1的工作原理：首先，如图7和图8所示，垫模板14和球头凸模16位于初始位置，在料片上料至垫模15后，即此时料片位于杯突试验位，通过双杆液压油缸17驱动垫模板14和球头凸模16同步向上运动，直至如图9所示的垫模15将料片夹紧在垫模15和凹模13之间；然后，通过双杆液压油缸17驱动球头凸模16向上运动，可穿过垫模15并施加作用力至料片上，并且，如图10所示，球头凸模16继续向上延伸至凹模13内，直至料片产生穿透裂缝为止，在此过程中，力值传感器器板181实时获取球头凸模16施加至料片上的作用力力值，位移传感器19实时获取球头凸模16的位移。

继续参见图7和图8，支撑架11包括：支撑板111，用于对双杆液压油缸17进行支撑；若干导柱112，设置在支撑板111的上方，用于对上顶板12进行支撑，还用于对垫模板14进行支撑和导向。具体地，支撑板111可起到支撑作用，支撑板111的一侧还可设有支撑座113，以对位移传感器19进行支撑。导柱112可以为四个，分别固定在支撑板111的四角位置，上顶板12的四角分别固定在四个导柱112上。垫模板14和力值传感器器板181四角分别设有导向套141，四个导向套141分别可滑动地套设在四个导柱112上，对其高度位置调节进行导向，以确保垫模15和球头凸模16上下运动的稳定性。

参见图11至图14，其示出了本发明实施例提供的双杆液压油缸的优选结构。如图所示，双杆液压油缸17包括：缸筒171、杆状活塞杆172和环状活塞杆173；其中，缸筒171内设有内腔体c和套设在内腔体c外周的外腔体d，杆状活塞杆172的活动端（如图13所示的下端）可滑动地设置在内腔体中，杆状活塞杆172的驱动端（如图13所示的上端）设置在内腔体c外，用于连接球头凸模16。环状活塞杆173的活动端（如图13所示的下端）可滑动地设置在外腔体d中，环状活塞杆173的驱动端（如图13所示的上端）设置在外腔体d外，用于连接垫模板14。缸筒171上设有与内腔体c相连通的第一无杆腔油口e和第一无杆腔油口f，第一无杆腔油口e进油时，杆状活塞杆172伸出，第一无杆腔油口f进油时，杆状活塞杆172缩回，用于驱动球头凸模16进行升降运动。缸筒171上设有与外腔体d相连通的第二无杆腔油口g和第二有杆腔油口h，第二无杆腔油口g进油时，环状活塞杆173伸出，第二有杆腔油口h进油时，环状活塞杆173缩回，用于驱动垫模板14进行升降运动。

具体而言，内腔体a和外腔体b可同心设置，杆状活塞杆172活动连接于内腔体a中，环状活塞杆173活动连接于外腔体b中；杆状活塞杆172与环状活塞杆173同轴设置，杆状活塞杆172和环状活塞杆173可分别通过油路独立控制伸缩，简化了双杆液压油缸17的结构，使试验系统更加紧凑，方便加工制作。

继续参见图13，缸筒171包括：后盖1713、外缸筒1711、内缸筒1712和前盖1714；其中，内缸筒1712和外缸筒1711均为圆筒状结构，外缸筒1711的前端设有向内凸出的圆环状凸缘，外缸筒1711和内缸筒1712同轴固设在后盖1713上；前盖1714固定连接在内缸筒1712的前端，前盖1714的中心开设有用于杆状活塞杆172伸出的通孔；内缸筒1712内部为内腔体c，内缸筒1712与外缸筒1711之间为外腔体d。

为了方便缸筒171的加工以及方便液压油缸的装配，缸筒171的各部分之间可拆卸地连接在一起。本实施例中，后盖1713呈圆形板状结构，后盖1713上同心设置有第一环状凸起17131和第二环状凸起17132，第一环状凸起17131位于第二环状凸起17132的内部；第一环状凸起17131与第二环状凸起17132之间形成环状插槽，内缸筒1712的后端插设在环状插槽中，外缸筒1711的后端套设在第二环状凸起17132的外部；内缸筒1712与第一环状凸起17131和第二环状凸起17132之间、以及外缸筒1711与第二环状凸起17132之间均设置有静密封。具体地，该实施例中，内缸筒1712与第一环状凸起17131和第二环状凸起17132之间、以及外缸筒1711与第二环状凸起17132之间均设置有O型橡胶密封圈进行静密封。同时，内缸筒1712和外缸筒1711均通过多个螺钉固定连接在后盖1713上。具体地，内缸筒1712和外缸筒1711的后端面上均匀设置有多个螺钉孔，后盖1713上设置有多个圆柱头螺钉孔，内缸筒1712和外缸筒1711与后盖1713之间通过多个圆柱头螺钉固定连接。

进一步地，前盖1714包括连接为一体的大径段17141和小径段17142，大径段17141通过多个螺钉固定连接在内缸筒1712的前端面上，小径段17142插设在内缸筒1712内；小径段17142与内缸筒1712之间设置有静密封。具体地，大径段17141的外径与内缸筒1712的外径一致，小径段17142的外径与内缸筒1712的内径一致；前盖1714的小径段17142与内缸筒1712之间设置有O型橡胶密封圈实现静密封，前盖1714的大径段17141与环状活塞杆173之间设置孔用密封圈进行密封。

进一步地，杆状活塞杆172包括中心伸缩杆1721和中心活塞1722，中心活塞1722固设在中心伸缩杆1721的后端，中心伸缩杆1721的前端伸出内腔体c；环状活塞杆173包括圆筒状的伸缩本体1731，以及与伸缩本体1731一体成型的环状活塞1732，环状活塞1732设于伸缩本体1731的后端，伸缩本体1731的前端伸出外腔体d。具体地，本实施例中，中心活塞1722中心设有内螺纹孔，中心伸缩杆1721的后端设置有外螺纹，中心活塞1722螺纹连接在中心伸缩杆1721的后端，且中心活塞1722与中心伸缩杆1721之间通过O型橡胶密封圈进行密封，中心活塞1722连接到中心伸缩杆1721后，其外部通过再螺纹连接一个圆螺母进一步锁紧固定，圆螺母的一侧设置紧定螺钉，将圆螺母与中心伸缩杆1721锁紧固定。

进一步地，中心活塞1722与内缸筒1712之间、中心伸缩杆1721与前盖1714之间、环状活塞1732与外缸筒1711之间、伸缩本体1731与外缸筒1711前端的圆环状凸缘之间、以及伸缩本体1731与内缸筒1712之间均设置有动密封。具体地，在本实施例中，中心活塞1722与内缸筒1712之间、环状活塞1732与外缸筒1711之间均设置有活塞用组合密封圈实现动密封；中心伸缩杆1721与前盖1714之间设置有斯特封和轴用密封圈进行动态密封，且中心伸缩杆1721与前盖1714之间还设置有轴用导向环和防尘圈，起到导向和防尘的作用；伸缩本体1731与外缸筒1711前端的圆环状凸缘之间设置有斯特封和轴用密封圈进行动态密封，且伸缩本体1731与外缸筒1711前端的圆环状凸缘之间还设置有轴用导向环和防尘圈，起到导向和防尘的作用；伸缩本体1731与内缸筒1712之间设置有斯特封和轴用密封圈实现动密封。

进一步地，中心伸缩杆1721的前端面以及伸缩本体1731的前端面均设置有多个螺钉孔。通过在中心伸缩杆1721前端面及伸缩本体1731前端面设置多个螺钉孔，可在进行板材成型加工试验时，在中心伸缩杆1721的前端安装冲压模具，以及在伸缩本体1731的前端安装压紧模具。

参见图13和图14，该双杆液压油缸中，第一无杆腔油口e和第一有杆腔油口f均设置在后盖1713上，内缸筒1712中设置有油道17121，油道17121的后端与第一有杆腔油口f相连通，油道17121的前端与内腔体c的前端相连通。具体地，第一无杆腔油口e设置有两个，两个第一无杆腔油口e在后盖1713上间隔180度设置；内缸筒1712中沿其轴向设置有油道17121，内缸筒1712的前端设置有贯通内缸筒1712内壁与油道17121的开孔，用于有杆腔液压油连通油道17121，该实施例中，内缸筒1712前端与油道17121相贯通的开孔设置在其与前盖1714的小径段17142连接处，前盖14的小径段17142开设有豁口，用于内腔体c与内缸筒1712上的开孔相连通。

第二无杆腔油口g和第二有杆腔油口h均设置在外筒体上，第二无杆腔油口g和第二有杆腔油口h分别与外腔体d的后端和前端相连通。如图14所示，环状活塞杆173的环状活塞1732将外腔体d分割成无杆腔和有杆腔，第二无杆腔油口g与外腔体d的无杆腔相连通，第二有杆腔油口h与外腔体d的有杆腔相连通。本实施例中，第二无杆腔油口g设置有两个，两个第二无杆腔油口g沿外缸筒1711周向间隔设置。

本实施例中，该双杆液压油缸的装配步骤为：1）、先将内缸筒1712通过螺钉固定连接在后盖1713上；2）、在内缸筒1712中装入中心活塞杆1722；3）、将前盖1714通过螺钉固定连接在内缸筒1712的前端；4）、将环状活塞杆173套设在内缸筒1712的外部；5）、将外缸筒1711套设在环状活塞杆173的外部，并将外缸筒1711通过螺钉固定连接在后盖1713上。安装各部分之前，提前装配好密封圈、防尘圈及导向环。

可以得知，杆状活塞杆和环状活塞杆分别活动连接于缸体的内腔体和外腔体中，内腔体和外腔体均有独立的进出油口，从而可分别独立控制杆状活塞杆和环状活塞杆的伸缩，可以独立控制垫模板14和球头凸模16的升降。

参见图15，其为本发明实施例提供的盛料机构的结构示意图。如图所示，该盛料机构2包括：料盒本体21和料片托板22；其中，料片托板22沿高度方向以能够位置调节的方式设置在料盒本体22内，用于支撑料片5，并带动料片5进行升降，以使料片托板22上位于最上层的料片5调位至取料位。

具体而言，料盒本体21可以作为盛料盒，可以叠放多片料片5。料片托板22可设置在料盒本体21内，并且，料片托板22与料盒本体22的内壁沿高度方向可滑动地相连接，料片托板22可对料盒本体21内的料片5进行支撑，即各片料片5呈一摞叠放在料片托板22上，可随料片托板22进行上下运动。在本实施例中，料片托板22可连接有驱动组件23，驱动组件23的动力输出端与料片托板22相连接，用于驱动料片托板22进行高度位置调节，以驱动料片托板22上的料片5进行升降，进而在料片通过上料机构3上料过程中，通过驱动组件23驱动料片托板22向上运动，使料片托板22上位于最上层的料片5始终停在上侧的取料位处，也就是说，工作时，拿走料片后，驱动组件23控制料片托板22上升，使最上层料片始终停在上侧的取料位处。

在本实施例中，料盒本体21上还设有磁力分张器（图中未示出），用于将料片托板22上的料片5进行磁力分张，以使料片5分开，避免料片的粘连。具体地，磁力分张器可以为磁铁，作用是让感磁类料片通过磁力作用，使料片分开，避免粘连，以确保上料机构3每次上料的料片均为一个。

继续参见图15，所述料盒本体21上还可设有输送到位检测器24，用于检测所述料片托板22上位于最上层的料片是否到达取料位。具体地，输送到位检测器24可设置在料盒本体21上，可通过光线检测料片托板22上位于最上层的料片是否到达取料位。其中，该输送到位检测器24可安装在位于上侧的取料位处，以获取料片托板22上位于最上层的料片是否到达输送到位检测器24所在的取料位处。在本实施例中，输送到位检测器24可以连接有控制器（图中未示出），输送到位检测器24用于检测所述料片托板22上位于最上层的料片是否到达取料位，并将位置状态发送给所述控制器；控制器与输送到位检测器24电连接，用于接收所述输送到位检测器24发射的位置状态，并根据位置状态控制驱动组件23，以控制料片托板22的运动，进而确保料片托板22上位于最上层的料片到达取料位，也就是说，可在料片托板22上位于最上层的料片未到达取料位时，控制器控制驱动组件23运动，以控制料片托板22向上运动，直至料片托板22上位于最上层的料片到达取料位，即直至输送到位检测器24检测到料片托板22上位于最上层的料片到达取料位，控制器控制驱动组件23停止运动。

继续参见图15，所述料片托板21上还设有安装到位检测器26，用于检测所述料片托板22上是否有料片。具体地，安装到位检测器26可安装在料片托板21的下方，可检测所述料片托板22上是否有料片。在本实施例中，控制器还可以与安装到位检测器26相连接，用于接收安装到位检测器26检测的料片结果，并基于料片结果控制驱动组件23，以控制料片托板22向下运动。

继续参见图15，所述料盒本体21上还设有低位检测器25，低位检测器25可以设置在料盒本体21的底部，用于检测所述料片托板22是否到达其运动形成的最低位置。具体地，控制器还可以与低位检测器25相连接，用于接收低位检测器25检测的位置信息，并基于位置信息控制驱动组件23，例如可在低位检测器25检测的位置信息显示料片托板22到达其运动形成的最低位置时，控制驱动组件23停止运动，进而使得料片托板22停止上下运动。

继续参见图15，料盒本体21可以包括：底板211和设置在底板211上方的两个挡板212；其中，两个挡板212在底板211的上方相对设置，并且，分别沿底板211的两个相对侧边布置，以对料片5进行左右侧限位布置。具体地，其中一个挡板212顶端高度低于另一个挡板212的高度，如图15所示，右侧挡板212顶端高度低于左侧挡板212顶端的高度，并且，如图5所示，顶端较低的挡板212靠近异常料盒9布置，以便通过上料机构3将料片托板22上位于最上层的异常料片夹持，并带动异常料片向右移动至异常料盒9处，以将异常料片剔除至异常料盒9内。在本实施例中，磁力分张器可设置在挡板212内，可实现料片的磁力分张。

继续参见图15，驱动组件23包括：驱动电机231和传动件232；其中，传动件232的动力输入端与驱动电机231的动力输出端相连接，传动件232的动力输出端与料片托板22相连接，用于将驱动电机231输出的转动转化为料片托板22沿高度方向进行的往复直线运动。

具体而言，驱动电机231可以安装在底板211的下方，通过底板211进行支撑和固定；传动件232可穿设于底板211，并且，将驱动电机231输出的转动转化为所述料片托板22沿高度方向进行的往复直线运动，以使料片托板22上位于最上层的料片上升至取料位处。在本实施例中，传动件232可以为滚珠丝杆结构，例如传动件232可以为沿竖直方向布置的丝杆结构，端部（如图7所示的上端）与所述料片托板22可转动地相连接；所述驱动电机231的转子与丝杆结构同轴设置，并且，驱动电机231的转子同轴设有螺纹孔，螺纹孔与丝杆结构相适配，所述转子与所述丝杆结构形成滚珠丝杆结构，用于在所述转子转动时，所述丝杆结构进行边转动边往复直线运动，以带动丝杆结构端部的料片托板22进行升降运动，进而实现料片托板22上的料片的升降运动。

继续参见图4和图16，上料机构3包括：横向送料组件31、转向调位组件32和夹持组件33；其中，横向送料组件31沿横向（如图2所示的水平方向）设置在杯突主机1的一侧（如图2所示的左侧）；转向调位组件32设置在横向送料组件31的动力输出端上，用于随横向送料组件31的动力输出端沿横向进行往复直线运动；夹持组件33设置在转向调位组件32的动力输出端，夹持组件33用于夹持盛料组件2内的位于最上层的料片5，在转向调位组件32的作用下，夹持组件33随转向调位组件32的动力输出端进行转角调节和高度位置调节，以转动且上升至夹持位，以夹持盛料组件2内的位于最上层的料片，并在转向调位组件32的作用下，夹持组件33及其夹持的料片5随转向调位组件32的动力输出端进行转角调节和高度位置调节，以转动且下降至下放位，在横向送料组件31的作用下，转向调位组件32、夹持组件33及其夹持的料片5整体随横向送料组件31的动力输出端沿横向进行往复直线运动，以将夹持组件33夹持的料片5输送至杯突试验位。

具体而言，横向送料组件31可以为送料气缸，可以通过活塞的伸缩，带动转向调位组件32和夹持组件33进行横向往复直线运动，如图4所示的左右运动，当然，横向送料组件31亦可为其他直线驱动结构，例如直线驱动模组，本实施例中对横向送料组件31不做任何限定。转向调位组件32可设置在横向送料组件31的动力输出端上，可在横向送料组件31作用下进行横向运动，夹持组件33可以设置在转向调位组件32的动力输出端上，转向调位组件32实现高度驱动和水平转动驱动，以驱动夹持组件33进行升降和水平方向上的角度调整，使得夹持组件33可如图2所示的竖向布置，以调位至盛料机构2处进行料片的夹持例如吸附，亦可如图4所示的水平布置，以将吸附的料片上料输送至杯突主机1上。夹持组件33可以为吸附组件，例如真空吸盘，以实现料片的吸附，亦可为其他夹持件，本实施例中对其不做任何限定。在本实施例中，夹持组件33上设有夹持检测传感器（图中未示出），用于检测夹持组件33上是否夹持有料片5，以确保该上料机构进行搬运前确保夹持有料片，进而确保搬运的有效性。

在本实施例中，如图16所示，下料机构4可以为拔块结构，其可转动地设置在夹持组件33的端部（如图16所示的右端）或转向调位组件32的动力输出端，用于转动至下料状态或让位状态，在上料过程中，下料机构4处于如图16所示竖直位置即下料状态，在横向送料组件31的作用下，夹持组件33靠向杯突试验位移动过程中即如图4所示的向右移动过程中，下料机构4随夹持组件33靠向杯突试验位移动，以将原位于杯突试验位的已试验完成的料片自杯突试验位处下料，即将原位于杯突试验位的已试验完成的料片推动至右侧的溜料槽7内，实现下料，夹持组件33可下方吸附的料片至杯突试验位处；在夹持组件33下放料片后，可退回至盛料机构2处，以便杯突主机1对料片进行杯突试验；在夹持组件33退回前，拔块结构可转动至让位状态，如图16所示的倾斜位置，亦可转动至水平位置，可确保拔块结构整体均置于夹持组件33的上方，进而避免夹持组件33回退过程中，拔块结构与杯突试验位上的待检测料片发生干涉。在本实施例中，下料机构4为两个，间隔设置在夹持组件33的右侧，以确保对料片进行推动的稳定性；图16中，两个下料机构4处于两种不同的状态，实际上在运行工作时，两者处于同一状态。

继续参见图16，夹持组件33与转向调位组件32的动力输出端之间通过连接件34相连接，以在转向调位组件32的作用下，带动连接件34和夹持组件33进行转向和高度调节。其中，连接件34为Z型结构，以实现竖向布置的转向调位组件32和水平布置的夹持组件33的连接。

在本实施例中，转向调位组件32可以为转角气缸，尤其是可以为回转夹紧气缸，当然，亦可为其他升降和转向驱动机构，例如升降机构和转向驱动结构的结合，本实施例中对其不做任何限定。

该杯突试验系统的工作原理：首先，在盛料机构2内叠放多个呈一摞的待检测料片，并扫描器9读取最上侧料片5的打码信息后，并基于读取的打码信息进行分析判断，以获取位于最上层的料片5是否为异常料片；如果扫描器8判断位于最上层的料片5为正常料片，如图2和图3所示，横向送料组件31向左移动至最左侧位置，转向调位组件32旋转，以使夹持组件33运行到料盒本体21的上方并下降，夹持组件33吸紧料片，转向调位组件32旋转上升，如图4所示，横向送料组件31向右移动，如图5所示，可运行到最右侧位置，将料片5送的杯突主机1的里面，并通过杯突主机1进行杯突试验；对于一些扫描异常的异常料片，横向送料组件31向左移动至最左侧位置，转向调位组件32旋转，以使夹持组件33运行到料盒本体21的上方并下降，夹持组件33吸紧料片，转向调位组件32此时不进行旋转上升，横向送料组件31运动到最右侧位置，将料片5放到异常料盒9内。

综上，本实施例提供的杯突试验系统，通过盛料机构2盛装多个叠放的料片5；通过上料机构3将盛料组件内的位于最上层的料片上料至杯突主机1的杯突试验位，以通过杯突主机1对位于杯突试验位的料片5进行杯突试验，并且，在上料机构3进行料片上料的过程中，下料机构4还能够将原位于杯突试验位的已试验完成的料片自杯突试验位处下料，并在已试验完成的料片下料后，上料机构3将料片5下放至杯突试验位，可实现杯突试验的自动上下料，实现杯突试验的循环，即多个料片进行逐个杯突试验，解决了现有人工手动完成杯突试验机上下料存在着效率低、劳动强度高、安全性差的问题。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种杯突试验系统，其特征在于，包括：

杯突主机，用于对料片进行杯突试验；

盛料机构，用于盛装多个叠放的料片；

上料机构，用于将所述盛料机构内的位于最上层的料片上料至所述杯突主机的杯突试验位，以通过所述杯突主机对位于所述杯突试验位的料片进行杯突试验；

下料机构，设置在所述上料机构上，用于在所述上料机构进行料片上料的过程中，将原位于所述杯突试验位的已试验完成的料片自所述杯突试验位处下料，并在已试验完成的料片下料后，所述上料机构将料片下放至所述杯突试验位；

所述上料机构包括：

横向送料组件，沿横向设置在所述杯突主机的一侧；

转向调位组件，设置在所述横向送料组件的动力输出端上，用于随所述横向送料组件的动力输出端沿横向进行往复直线运动；

夹持组件，设置在所述转向调位组件的动力输出端，所述夹持组件用于夹持所述盛料机构内的位于最上层的料片，在所述转向调位组件的作用下，所述夹持组件随所述转向调位组件的动力输出端进行转角调节和高度位置调节，在所述横向送料组件的作用下，所述转向调位组件、所述夹持组件及其夹持的料片整体随所述横向送料组件的动力输出端沿横向进行往复直线运动；

所述下料机构为拔块结构，其可转动地设置在所述夹持组件的端部或转向调位组件的动力输出端，用于转动至下料状态或让位状态，在上料过程中，所述下料机构处于下料状态，在所述横向送料组件的作用下，所述夹持组件靠向所述杯突试验位移动过程中，所述下料机构随所述夹持组件靠向所述杯突试验位移动，以将原位于所述杯突试验位的已试验完成的料片自所述杯突试验位处下料；

在夹持组件下放料片后，退回至盛料机构处，以便杯突主机对料片进行杯突试验；

在夹持组件退回前，拔块结构转动至让位状态，确保拔块结构整体均置于夹持组件的上方。

2.根据权利要求1所述的杯突试验系统，其特征在于，所述盛料机构包括：

料盒本体；

料片托板，沿高度方向以能够位置调节的方式设置在所述料盒本体内，用于支撑料片，并带动料片进行升降，以使所述料片托板上位于最上层的料片调位至取料位；

驱动组件，其动力输出端与所述料片托板相连接，用于驱动所述料片托板进行高度位置调节，以驱动料片托板上的料片进行升降。

3.根据权利要求2所述的杯突试验系统，其特征在于，

所述料盒本体上还设有磁力分张器，用于将所述料片托板上的料片进行磁力分张。

4.根据权利要求2所述的杯突试验系统，其特征在于，

所述料盒本体上还设有输送到位传感器，用于检测所述料片托板上位于最上层的料片是否到达取料位；

所述料盒本体上还设有低位传感器，用于检测所述料片托板是否到达其运动形成的最低位置；

所述料片托板上还设有安装传感器，用于检测所述料片托板上是否有料片。

5.根据权利要求1所述的杯突试验系统，其特征在于，所述杯突主机包括：

上顶板，所述上顶板的底壁上设有凹模；

垫模板，沿高度方向以能够进行位置调节的方式设置在所述上顶板的下方，并且，所述垫模板上设有垫模，用于随所述垫模板进行上下运动，以将料片夹设在所述垫模和所述凹模之间；

球头凸模，沿高度方向以能够进行位置调节的方式穿设于所述垫模和所述垫模板，用于向上运行并自所述凸模穿过后到所述凹模内，对夹设在所述垫模和所述凹模之间的料片进行杯突实验，或回缩至所述垫模内或所述垫模的下方；

双杆液压油缸，其具有两个独立设置的动力输出端，所述双杆液压油缸的两个动力输出端分别与所述垫模板、所述球头凸模相连接，用于驱动所述垫模板、所述球头凸模进行独立升降运动。

6.根据权利要求5所述的杯突试验系统，其特征在于，所述双杆液压油缸包括：缸筒、杆状活塞杆和环状活塞杆；其中，

所述缸筒内设有内腔体和套设在所述内腔体外周的外腔体；

所述杆状活塞杆的活动端可滑动地设置在所述内腔体中，以将所述内腔体分割为有杆腔和无杆腔，所述杆状活塞杆的驱动端设置在所述内腔体外，用于连接所述球头凸模，以随所述杆状活塞杆的伸缩进行上下运动；

所述环状活塞杆的活动端可滑动地设置在所述外腔体中，以将所述外腔体分割为有杆腔和无杆腔，所述环状活塞杆的驱动端设置在所述外腔体外，用于连接所述垫模板，以随所述环状活塞杆的伸缩进行上下运动。

7.根据权利要求5所述的杯突试验系统，其特征在于，所述杯突主机还包括：

力值传感器，用于实时测量所述球头凸模施加至所述料片上的作用力力值；

位移传感器，用于测量球头凸模的位移。

8.根据权利要求1所述的杯突试验系统，其特征在于，还包括：

扫描器，用于读取所述上料机构内的位于最上层的料片上的打码信息，并基于读取的打码信息进行分析判断，以获取位于最上层的料片是否为异常料片；

异常料盒，设置所述盛料机构的一侧，所述上料机构还用于在所述扫描器判断位于最上层的料片为异常料片时，将异常料片搬运至所述异常料盒中；

图像采集器，用于对料片进行图像采集。