CN121830235A - 一种钢筋反向弯曲试验装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种钢筋反向弯曲试验装置，属于钢筋检测装置领域；该装置包括机架、转动设置在机架上的工作台；机架上设置有支撑轴；支撑轴向上贯穿工作台，且与工作台同轴设置；工作台上设置有多个安装孔；任一安装孔内插设有弯曲块；机架上沿竖向滑动设置有工作板；工作板上具有滑轨；沿滑轨的长度方向设置有刻度线；滑轨上滑动设置有第一支撑件；第一支撑件上开设有第一通孔；工作板上设置有第二支撑件；第二支撑件上开设有第二通孔；钢筋依次贯穿第一通孔和第二通孔；在机架上设置有第一图像传感器；本申请具有避免人工计算钢筋弯折角度，提高钢筋检测精度的技术效果。

Description

一种钢筋反向弯曲试验装置

技术领域

本申请涉及钢筋检测装置的技术领域，尤其是涉及一种钢筋反向弯曲试验装置。

背景技术

钢筋作为建筑工程核心承重构件，其弯曲性能直接决定工程结构的安全性与耐久性，反向弯曲试验是检测钢筋塑性变形能力、评估其抗裂性能的关键标准试验项目。现有钢筋反向弯曲试验装置多存在定位精度不足、角度检测繁琐等问题，难以满足标准化检测需求。

传统装置中，钢筋装夹缺乏精准定位结构，易出现轴向窜动或径向偏摆，导致弯折轨迹偏离标准；弯折角度多依赖人工测量，误差较大。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在人工测量钢筋弯折角度误差大的缺陷。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提供一种钢筋反向弯曲试验装置。

本申请提供的一种钢筋反向弯曲试验装置，采用如下的技术方案：

一种钢筋反向弯曲试验装置包括机架、转动设置在所述机架上的工作台；所述机架上设置有支撑轴；所述支撑轴向上贯穿所述工作台，且与所述工作台同轴设置；所述工作台上设置有多个安装孔；任一所述安装孔内插设有弯曲块；所述机架上沿竖向滑动设置有工作板；所述工作板上具有滑轨；沿所述滑轨的长度方向设置有刻度线；所述滑轨上滑动设置有第一支撑件；所述第一支撑件上开设有第一通孔；所述工作板上设置有第二支撑件；所述第二支撑件上开设有第二通孔；钢筋依次贯穿所述第一通孔和第二通孔；在机架上设置有第一图像传感器。

通过采用上述技术方案，滑轨沿长度方向设置刻度线，配合机架上的第一图像传感器，可通过识别第一支撑件随钢筋弯折产生的位移刻度，自动换算钢筋的实际转动弯折角度，替代传统人工测量角度的方式，避免人工观测的主观误差和测量偏差，使弯折角度检测更精准。

优选的，所述第一支撑件上滑动设置有多个滑杆；多个所述滑杆沿所述第一通孔的周向均匀分布；多个滑杆的一端分别球铰接有检测壳体；所述检测壳体内设置有第二图像传感器；所述第二图像传感器用于识别弯曲钢筋上的裂缝。

通过采用上述技术方案，在第一支撑件上增设带第二图像传感器的检测壳体，专门针对钢筋折弯受拉面进行裂缝识别，滑杆与检测壳体采用球铰接连接，使检测壳体可随钢筋的弯折角度自动偏斜，始终让第二图像传感器正对钢筋折弯处受拉面，避免因钢筋弯折产生角度偏差导致检测视野偏移、漏检的问题，确保裂缝检测的视野全覆盖，提升裂缝识别的精准度。

优选的，所述第一支撑件内沿所述第一通孔的周向均匀分布有多个转动杆；所述转动杆的中部转动设置在所述第一支撑件上；所述转动杆的一端设置有固定块；所述转动杆转动后所述固定块与钢筋抵接。

通过采用上述技术方案，转动杆沿第一通孔周向均匀分布，转动后固定块从钢筋周向多点抵接钢筋外壁，有效限制钢筋弯折过程中的径向偏摆与轴向窜动。

优选的，所述转动杆的靠近所述检测壳体的一端设置有驱动块。

通过采用上述技术方案，钢筋绷断向第一通孔周向摆动时，会挤压驱动块并快速带动转动杆转动，使固定块瞬间向钢筋抵紧完成限位，相比无驱动块时的被动接触触发，大幅缩短限位响应时间，有效阻止钢筋剧烈摆动、飞溅，从结构上规避设备损坏和人员操作的安全隐患。

优选的，所述转动杆的远离所述检测壳体的一端具有第一抵接面；所述转动杆与第一支撑件之间设置有弹性件；所述弹性件用于提供所述固定块远离钢筋的力。

通过采用上述技术方案，滑杆推动检测壳体移动时，第二抵接面与第一抵接面自动抵接并挤压转动杆，带动固定块同步向钢筋抵紧完成限位，限位动作与检测壳体的移动动作精准同步，在检测壳体到达钢筋折弯处前即可完成钢筋夹紧，有效避免检测壳体滑动、图像采集过程中钢筋发生偏移，确保第二图像传感器始终正对检测区域，从结构上杜绝因钢筋移位导致的裂缝漏检、误检，提升检测数据的准确性。

优选的，所述第一通孔内设置有支撑环；所述支撑环位于所述驱动块和所述固定块之间。

通过采用上述技术方案，支撑环将钢筋与转动杆的驱动块、固定块隔离开，使钢筋弯折随动时仅与支撑环抵接并推动第一支撑件滑动，不会直接接触驱动块或固定块，彻底避免钢筋正常移动过程中误挤压驱动块、触碰固定块导致的限位结构非预期触发，保障限位组件仅在钢筋绷断时精准响应，提升装置运行的稳定性。

优选的，所述滑杆上开设有插接槽；所述机架上滑动设置有第二气缸；所述第二气缸的动力输出端连接有多个插接杆；多个所述插接杆分别与多个所述插接槽一一对应；所述插接杆上具有与所述第一抵接面配合的第二抵接面。

通过采用上述技术方案，插接杆与插接槽的嵌合式配合，形成刚性的动力传递结构，使第二气缸的轴向推力能无损耗、精准传导至滑杆，相比无固定配合的直接推动，避免了动力传递过程中的打滑、偏移问题。

优选的，所述钢筋上套设有清理环；所述清理环上设置有钢刷；所述钢刷与钢筋的侧壁抵接；所述清理环与所述检测壳体之间连接有橡胶套。

通过采用上述技术方案，清理环上的钢刷与钢筋侧壁紧密抵接，可随检测壳体移动同步清理钢筋折弯处及周边的浮锈、薄氧化皮，彻底消除锈层/氧化皮因钢筋塑性变形剥落形成的类裂缝缝隙，避免其与真实裂缝混淆，让第二图像传感器仅识别钢筋基体的真实损伤，大幅提升裂缝检测的准确性与判定可靠性；清理环与检测壳体之间采用橡胶套柔性连接，可适配检测壳体因钢筋折弯产生的自动偏斜，确保清理环始终与钢筋轴线保持同轴、钢刷始终紧密贴合钢筋表面，不会因检测壳体偏斜导致钢刷脱离、清理不彻底，同时避免刚性连接对检测壳体偏斜动作的干涉，兼容检测壳体的自适应功能。

优选的，所述清理环上设置有密封环板；所述密封环板与钢筋的侧壁抵接；所述密封环位于所述清理环和所述检测壳体之间。

通过采用上述技术方案，密封环板与钢筋侧壁紧密抵接，且布置于清理环和检测壳体之间，形成环形密封屏障，能有效阻挡钢刷清理产生的浮锈、氧化皮碎屑向检测壳体方向迸溅、飘散，避免碎屑附着在第二图像传感器镜头或钢筋检测面，从源头消除碎屑对图像采集的遮挡与干扰。

优选的，所述工作台上设置有第一气缸；所述第一气缸的动力输出端连接有挤压板；所述挤压板与钢筋抵接。

通过采用上述技术方案，第一气缸驱动挤压板与钢筋端部紧密抵接，形成可靠的轴向定位，限制钢筋弯折时因弯曲块挤压力产生的轴向窜动、端部打滑，确保钢筋始终以支撑轴为轴心完成弯折。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.滑轨沿长度方向设置刻度线，配合机架上的第一图像传感器，可通过识别第一支撑件随钢筋弯折产生的位移刻度，自动换算钢筋的实际转动弯折角度，替代传统人工测量角度的方式，避免人工观测的主观误差和测量偏差，使弯折角度检测更精准。

2.钢筋绷断向第一通孔周向摆动时，会挤压驱动块并快速带动转动杆转动，使固定块瞬间向钢筋抵紧完成限位，相比无驱动块时的被动接触触发，大幅缩短限位响应时间，有效阻止钢筋剧烈摆动、飞溅，从结构上规避设备损坏和人员操作的安全隐患。

3.滑杆推动检测壳体移动时，第二抵接面与第一抵接面自动抵接并挤压转动杆，带动固定块同步向钢筋抵紧完成限位，限位动作与检测壳体的移动动作精准同步，在检测壳体到达钢筋折弯处前即可完成钢筋夹紧，有效避免检测壳体滑动、图像采集过程中钢筋发生偏移，确保第二图像传感器始终正对检测区域，从结构上杜绝因钢筋移位导致的裂缝漏检、误检，提升检测数据的准确性。

附图说明

图1是钢筋反向弯曲试验装置示意图。

图2是实施例中工作台的结构示意图。

图3是实施例中第一支撑杆内部的结构示意图。

图4是图2中A的局部放大图。

附图标记说明：

1、机架；11、支撑轴；12、第一气缸；13、挤压板；2、工作台；21、安装孔；22、弯曲块；3、工作板；31、第一支撑件；311、第一通孔；312、滑杆；3121、第二抵接面；3122、插接槽；32、第二支撑件；33、支撑环；34、导轨；4、检测壳体；5、转动杆；51、固定块；52、驱动块；53、第一抵接面；6、第二气缸；61、插接杆；611、插接块；7、清理环；71、钢刷；72、橡胶套；73、密封环板；8、钢筋。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种钢筋反向弯曲试验装置。参照图1-2，包括机架1、转动设置在机架1上的工作台2；在机架1上设置有工作板3和第三气缸；第三气缸的动力输出端与工作板3连接；第三气缸用于驱动工作板3在机架1上沿竖向滑动；工作板3上具有滑轨；滑轨上滑动设置有第一支撑件31；第一支撑件31上开设有第一通孔311；工作板3上设置有第二支撑件32；第二支撑件32上开设有第二通孔；钢筋8依次贯穿第一通孔311和第二通孔；工作时，第三气缸将工作板3上移并远离工作台2，随后将待检测钢筋8依次穿过第一通孔311和第二通孔；第三气缸驱动工作板3向下移动，将钢筋8放置在工作台2上；在工作台2上设置有第一气缸12；第一气缸12的动力输出端连接有挤压板13；挤压板13与钢筋8抵接；机架1上设置有支撑轴11；支撑轴11向上贯穿工作台2，且与工作台2同轴设置；工作台2上设置有多个安装孔21；任一安装孔21内插设有弯曲块22；在机架1上设置有驱动电机；驱动电机的动力输出端与工作台2连接；钢筋8放置在支撑轴11和弯曲块22之间；驱动电机驱动工作台2转动后以支撑轴11为轴心，使弯曲块22挤压钢筋8弯折；在钢筋8弯折时，第二支撑件32和支撑板能够抵住钢筋8的侧壁，为钢筋8提供更大面积的摩擦力；沿滑轨的长度方向设置有刻度线；钢筋8弯折时，其活动的一端能够拨动第一支撑件31在导轨34上滑动；在机架1上设置有第一图像传感器、中控模块和显示器；第一图像传感器的数据输出端与中控模块的数据输入端连接；中控模块的数据输出端与显示器的数据输入端连接；第一图像传感器能够识别滑轨处的图像，并将图像信息传输到中控模块，中控模块能够根据滑轨处的第一支撑件31的位移刻度，识别钢筋8的转动角度；并将角度值传输到显示器显示出来。

第一支撑件31上滑动设置有多个滑杆312；多个滑杆312分别沿第一通孔311的周向均匀分布；多个滑杆312的一端分别球铰接有检测壳体4；滑杆312能够推动检测壳体4在钢筋8上移动；当检测壳体4移动到钢筋8的折弯处时，由于滑杆312和检测壳体4球铰接，因此检测壳体4移动到钢筋8的弯折时能够自动偏斜；便于第二图像传感器识别钢筋8折弯处的图像；检测壳体4内设置有第二图像传感器；第二图像传感器用于识别弯曲钢筋8上的裂缝；第二图像传感器的数据输出端与中控模块的数据输入端连接；第二传感器能够将钢筋8上的裂缝信息传输到中控模块，中控模块将收到的图像信息传输到显示器上。

参照图3和图4，第一支撑件31内沿第一通孔311的周向均匀分布有多个转动杆5；转动杆5的中部转动设置在第一支撑件31上；转动杆5的一端设置有固定块51；转动杆5转动后固定块51与钢筋8抵接；转动杆5的靠近检测壳体4的一端设置有驱动块52；在钢筋8弯折，且出现绷断的情况时，钢筋8会向第一通孔311的周向摆动，进而挤压驱动块52，进而使转动杆5转动；固定块51向钢筋8的方向移动，进而将钢筋8限位在第一通孔311内，避免钢筋8剧烈摆动；转动杆5的远离检测壳体4的一端具有第一抵接面53；滑杆312上具有与第一抵接面53配合的第二抵接面3121；转动杆5与第一支撑件31之间设置有弹性件；弹性件为弹簧；弹性件用于提供固定块51远离钢筋8的力；当滑杆312推动检测壳体4移动时，第二抵接面3121与第一抵接面53抵接，进而将固定块51向钢筋8处挤压，并将检测壳体4夹持在第一通孔311内，避免检测壳体4滑动时带动钢筋8移动。

在第一通孔311内设置有支撑环33；支撑环33位于驱动块52和固定块51之间；在第一支撑件31跟随钢筋8移动时，钢筋8会先抵住支撑环33，不与驱动块52的固定块51接触，使钢筋8通过挤压支撑环33推动第一支撑件31移动。

在滑杆312上开设有插接槽3122；机架1上滑动设置有第二气缸6；第二气缸6的动力输出端连接有多个插接杆61；多个插接杆61分别多个插接槽3122一一对应；在插接杆61上设置有插接块611；在需要驱动滑杆312移动时，第二气缸6带动插接杆61移动，并将插接块611插入插接槽3122内，并随后推动滑杆312滑动。

试样弯曲后，受拉面是否产生肉眼可见的裂纹、断裂，且裂纹长度/宽度是否超标准。若钢筋8表面有未清理的浮锈、薄氧化皮，在正向/反向弯曲的塑性变形过程中，锈层/氧化皮会因钢筋8基体变形而自然剥落、起皮，形成与“裂纹”视觉特征高度相似的剥落缝隙/起皮缺口，为避免浮锈和薄氧化皮影响检测结果，在钢筋8上套设有清理环7；清理环7上设置有钢刷71；钢刷71与钢筋8的侧壁抵接；清理环7与检测壳体4之间连接有橡胶套72；检测壳体4移动时通过橡胶套72推动清理环7移动，并通过钢刷71将钢筋8表面的浮锈和薄氧化皮清理；清理环7上设置有密封环板73；密封环板73与钢筋8的侧壁抵接；密封环位于清理环7和检测壳体4之间；密封环板73能够将清理环7处清理的浮锈和薄氧化皮隔绝，避免迸溅到检测壳体4处。

本申请中一种钢筋反向弯曲试验装置的工作原理是：

工作时，机架1上的第三气缸驱动工作板3沿竖向向上滑动，远离工作台2，为钢筋8穿设预留操作空间；待检测钢筋8依次贯穿第一支撑件31的第一通孔311、第二支撑件32的第二通孔，完成初步穿设定位；随后第三气缸反向驱动工作板3向下移动，将穿设完成的钢筋8放置在工作台2上，使钢筋8精准处于支撑轴11与弯曲块22之间的弯折试验位，为后续弯折做准备；工作台2上的第一气缸12驱动挤压板13向钢筋8方向移动，挤压板13与钢筋8端部抵接并夹紧，限制钢筋8弯折过程中沿轴向的位移，避免位置偏移影响弯折精度。

机架1上的驱动电机启动，动力输出端带动工作台2以支撑轴11为轴心做旋转运动；工作台2预设安装孔21内的弯曲块22随工作台2同步转动，在旋转过程中持续挤压钢筋8，使钢筋8以支撑轴11为圆心发生塑性弯折，实现钢筋8反向弯曲的试验动作。

钢筋8弯折过程中，其活动端会带动第一支撑件31沿工作板3的滑轨滑动，滑轨沿长度方向设置刻度线；同时第二支撑件32与支撑板始终抵住钢筋8侧壁，为钢筋8提供大面积摩擦力，避免钢筋8滑动或偏摆，保障弯折轨迹稳定。

机架1上的第一图像传感器实时采集滑轨处的图像信息并传输至中控模块；中控模块根据图像中第一支撑件31在滑轨上的位移刻度，换算出钢筋8的实际转动弯折角度，随后将角度数值传输至显示器实时显示，实现弯折角度的精准监测与可视化。

机架1上的第二气缸6启动，驱动插接杆61向滑杆312方向移动，使插接杆61上的插接块611精准插入滑杆312的插接槽3122内；随后第二气缸6继续推动插接杆61，带动滑杆312沿第一支撑件31滑动，滑杆312一端球铰接的检测壳体4随滑杆312同步沿钢筋8轴向移动，直至移动至钢筋8的折弯处，完成检测位置的精准定位；因检测壳体4与滑杆312为球铰接连接，当检测壳体4移动至钢筋8折弯处时，可根据钢筋8的弯折角度自动偏斜，使检测壳体4内的第二图像传感器始终正对钢筋8折弯受拉面，保障裂缝检测的视野全覆盖。

钢筋8检测前，其外侧套设的清理环7与钢筋8侧壁抵接，清理环7上的钢刷71贴合钢筋8表面；检测壳体4移动时，通过橡胶套72同步推动清理环7沿钢筋8轴向移动，钢刷71在移动过程中快速清理钢筋8表面的浮锈、薄氧化皮，避免塑性变形过程中锈层/氧化皮剥落形成的缝隙与裂纹混淆，保障后续裂缝检测的准确性；清理环7上的密封环板73始终与钢筋8侧壁抵接，且位于清理环7与检测壳体4之间，可将清理过程中产生的锈层、氧化皮碎屑隔绝在检测壳体4外侧，避免碎屑迸溅至检测壳体4处遮挡第二图像传感器，防止检测视野受干扰。

滑杆312推动检测壳体4移动过程中，滑杆312上的第二抵接面3121与第一支撑件31内转动杆5的第一抵接面53逐渐抵接并挤压，带动转动杆5绕其中部转动；转动杆5一端的固定块51向钢筋8方向移动，将检测壳体4夹持在第一通孔311内，避免检测壳体4滑动时带动钢筋8偏移，保障检测位置稳定；此过程中转动杆5与第一支撑件31之间的弹簧被压缩，为后续复位提供弹力。

检测壳体4移动至钢筋8折弯处并完成自适应偏斜后，其内部的第二图像传感器启动，实时采集钢筋8折弯受拉面的图像信息，精准识别表面是否产生肉眼可见的裂纹、断裂，同时捕捉裂纹的长度、宽度等关键参数；第二图像传感器将采集的裂缝图像信息实时传输至中控模块，中控模块再将信息转发至显示器显示，便于工作人员直观查看并判断是否符合标准要求。

第一通孔311内的支撑环33位于驱动块52与固定块51之间，在第一支撑件31跟随钢筋8移动时，钢筋8先与支撑环33抵接并推动支撑环33移动，而非直接接触驱动块52和固定块51，避免钢筋8与转动杆5部件直接摩擦造成磨损，同时保障第一支撑件31随动的平顺性。

若钢筋8弯折过程中发生绷断，钢筋8会向第一通孔311周向剧烈摆动，摆动过程中会挤压转动杆5上的驱动块52，带动转动杆5绕中部快速转动；转动杆5一端的固定块51向钢筋8方向快速移动，将绷断的钢筋8限位在第一通孔311内，有效避免钢筋8因剧烈摆动造成设备损坏或人员安全隐患。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钢筋反向弯曲试验装置，其特征在于：包括机架(1)、转动设置在所述机架(1)上的工作台(2)；所述机架(1)上设置有支撑轴(11)；所述支撑轴(11)向上贯穿所述工作台(2)，且与所述工作台(2)同轴设置；所述工作台(2)上设置有多个安装孔(21)；任一所述安装孔(21)内插设有弯曲块(22)；所述机架(1)上沿竖向滑动设置有工作板(3)；所述工作板(3)上具有滑轨；沿所述滑轨的长度方向设置有刻度线；所述滑轨上滑动设置有第一支撑件(31)；所述第一支撑件(31)上开设有第一通孔(311)；所述工作板(3)上设置有第二支撑件(32)；所述第二支撑件(32)上开设有第二通孔；钢筋(8)依次贯穿所述第一通孔(311)和第二通孔；在机架(1)上设置有第一图像传感器。

2.根据权利要求1所述的一种钢筋反向弯曲试验装置，其特征在于：所述第一支撑件(31)上滑动设置有多个滑杆(312)；多个所述滑杆(312)沿所述第一通孔(311)的周向均匀分布；多个滑杆(312)的一端分别球铰接有检测壳体(4)；所述检测壳体(4)内设置有第二图像传感器；所述第二图像传感器用于识别弯曲钢筋(8)上的裂缝。

3.根据权利要求2所述的一种钢筋反向弯曲试验装置，其特征在于：所述第一支撑件(31)内沿所述第一通孔(311)的周向均匀分布有多个转动杆(5)；所述转动杆(5)的中部转动设置在所述第一支撑件(31)上；所述转动杆(5)的一端设置有固定块(51)；所述转动杆(5)转动后所述固定块(51)与钢筋(8)抵接。

4.根据权利要求3所述的一种钢筋反向弯曲试验装置，其特征在于：所述转动杆(5)的靠近所述检测壳体(4)的一端设置有驱动块(52)。

5.根据权利要求4所述的一种钢筋反向弯曲试验装置，其特征在于：所述转动杆(5)的远离所述检测壳体(4)的一端具有第一抵接面(53)；所述转动杆(5)与第一支撑件(31)之间设置有弹性件；所述弹性件用于提供所述固定块(51)远离钢筋(8)的力。

6.根据权利要求4所述的一种钢筋反向弯曲试验装置，其特征在于：所述第一通孔(311)内设置有支撑环(33)；所述支撑环(33)位于所述驱动块(52)和所述固定块(51)之间。

7.根据权利要求4所述的一种钢筋反向弯曲试验装置，其特征在于：所述滑杆(312)上开设有插接槽(3122)；所述机架(1)上滑动设置有第二气缸(6)；所述第二气缸(6)的动力输出端连接有多个插接杆(61)；多个所述插接杆(61)分别多个所述插接槽(3122)一一对应；所述插接杆(61)上具有与所述第一抵接面(53)配合的第二抵接面(3121)。

8.根据权利要求2所述的一种钢筋反向弯曲试验装置，其特征在于：所述钢筋(8)上套设有清理环(7)；所述清理环(7)上设置有钢刷(71)；所述钢刷(71)与钢筋(8)的侧壁抵接；所述清理环(7)与所述检测壳体(4)之间连接有橡胶套(72)。

9.根据权利要求8所述的一种钢筋反向弯曲试验装置，其特征在于：所述清理环(7)上设置有密封环板(73)；所述密封环板(73)与钢筋(8)的侧壁抵接；所述密封环位于所述清理环(7)和所述检测壳体(4)之间。

10.根据权利要求1所述的一种钢筋反向弯曲试验装置，其特征在于：所述工作台(2)上设置有第一气缸(12)；所述第一气缸(12)的动力输出端连接有挤压板(13)；所述挤压板(13)与钢筋(8)抵接。