CN201845053U - 一种气动式全自动表面电阻仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及检测仪器，公开了一种气动式全自动表面电阻仪，包括测量平台、第一伺服电机、涡轮蜗杆、压力传感器、绝缘电木板、钻头、测量极头、连接板、设备框架、伺服控制器、PLC控制器、电气控制箱、电源、导向光杆、触摸屏，试样台、传动装置、移动取样装置，第一、第二、第三和第五光电传感器，试样台设置于设备框架上；传动装置架设在试样台上端，移动取样装置安装在传动装置上；第一、二、三和五光电传感器分别设置于检测平台、试样台及移动取样装置上；各光电传感器数据信号接入PLC控制器。本实用新型使试样的移动与测定部位的变更均为自动操作，有效缩短测试时间，减少人为误差，区域定位准确，提高了采集精度和工作效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种检测仪器，主要用于硅钢片的表面电阻测定。
背景技术
现有技术中，表面电阻仪在对试样进行检测时，是由操作人员手工移动试样到检测台，并手工将试样的不同测定部位放置到相应的检测位置上，加压力、加电压、测电流、自动计算层间电阻值。其控制系统是通过PLC来进行逻辑控制，利用PLC和交流伺服电机实现压下时的压力和速度控制。自动施加0.5V电压，自动采集电流并换算成电阻值。
现有技术中，存在的不足在于：
将试样移动到测定位置是依靠操作人员手工操作，使得操作人员的工作量大，且因操作人员的熟练程度不同，其放置的测定部位也可能不太精准。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种气动式全自动表面电阻仪，他具有在现有的表面电阻仪的基础上增设试样台（2）、传动装置、移动取样装置、第二光电传感器（27）和第三光电传感器（28），使得试样的移动由手动变为自动，将试样自动移动到相应的检测位置以测定试样不同部位的表面电阻值，从而提高采集精度和工作效率的特点。
为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种气动式全自动表面电阻仪，包括测量平台（12）、第一伺服电机（13）、涡轮蜗杆（14）、压力传感器（15）、绝缘电木板（16）、钻头（17）、测量极头（18）、连接板（19）、设备框架（20）、伺服控制器（21）、PLC控制器（22）、电气控制箱（24）、电源（25）、导向光杆（26）、触摸屏（30），其特征在于，还包括试样台（2）、传动装置、移动取样装置（3）、第一光电传感器、第二光电传感器（27）、第三光电传感器（28）、第五光电传感器（29），
所述试样台（2）设置于所述设备框架（20）上；
所述传动装置架设在所述试样台（2）的上端，所述移动取样装置（3）安装在传动装置上，移动取样装置（3）的工作面朝向试样台（2）的工作面；
所述第一光电传感器设置于所述检测平台（12）上于待检测试样的各个检测部位相应位置处；
所述第二光电传感器（27）设置于试样台（2）上；
所述第三光电传感器（28）、第五光电传感器（29）设置于所述移动取样装置（3）上；
第一光电传感器、第二光电传感器（27）、第三光电传感器（28）、第五光电传感器（29）的数据信号接入所述PLC控制器（22）的输入端。
对上述基础结构的改进方案为，还包括吸样装置（10）和第四光电传感器（31），
所述吸样装置（10）设置于所述测量平台（12）的后方，吸样装置（10）上设置有所述第四光电传感器（31），第四光电传感器（31）的数据信号接入所述PLC控制器（22）的输入端。
优选的技术方案为，所述传动装置包括第一皮带轮（5）、皮带（6）、第二皮带轮（7）、第二伺服电机（8）、联轴器和连杆，所述皮带（6）安装于所述第一皮带轮（5）与第二皮带轮（7）上，所述第二伺服电机（8）通过所述联轴器和连杆与第二皮带轮（7）配合连接，第二伺服电机（8）还连接所述伺服控制器（21）。
更加优选的技术方案为，所述移动取样装置（3）包括第一移动气缸（3-1）、第二移动气缸（3-2）、气缸固定座（3-3）、导向杆（3-4）、旋转轴（3-5）、移动块 （3-6）和吸盘固定架（3-7），
所述第一移动气缸（3-1）一端固定，第一移动气缸（3-1）的伸缩杆与吸盘固定架（3-7）连接；
所述吸盘固定架（3-7）上安装有第一吸盘（4）；
所述第二移动气缸（3-2）安装在气缸固定座（3-3）上，第二移动气缸（3-2）的伸缩杆与所述移动块 （3-6）连接；
所述气缸固定座（3-3）上开设有导向孔；
所述导向杆（3-4）与所述移动块 （3-6）连接，导向杆（3-4）的杆身能够在气缸固定座（3-3）的导向孔内滑动；
所述吸盘固定架（3-7）通过所述旋转轴（3-5）与移动块 （3-6）连接，并可通过旋转轴（3-5）转动；
还包括第三移动气缸（9），所述第三移动气缸（9）连接所述吸样装置（10），控制吸样装置（10）旋转。
进一步优选的技术方案为，还包括气压调节器（23）和第二吸盘（11），
所述第二吸盘（11）设置于所述吸样装置（10）上；
所述气压调节器（23）与所述第一移动气缸（3-1）、第二移动气缸（3-2）、第三移动气缸（9）、第一吸盘（4）、第二吸盘（11）的可控式气体电磁阀（32）相连，第一移动气缸（3-1）、第二移动气缸（3-2）、第三移动气缸（9）、第一吸盘（4）、第二吸盘（11）的可控式气体电磁阀（32）连接所述PLC控制器（22）。
本实用新型的优点在于：
1.本实用新型在现有的表面电阻仪的基础上，增设了试样台（2）、传动装置、移动取样装置（3）、设置在检测平台（12）上于待检测试样的各个检测部位相应位置处的第一光电传感器、设置于试样台（2）上的第二光电传感器（27）、设置于移动取样装置（3）上的第三光电传感器（28）、第五光电传感器（29），使得试样的移动由手动变为自动，将试样自动移动到相应的检测位置以测定试样不同部位的表面电阻值，从而提高采集精度和工作效率，亦可根据需要设定测试单面、三点、单点，这样可以减少岗位人员的配备。
2.通过增设吸样装置和第四光电传感器（31），能够实现本实用新型对试样进行自动翻面的操作，从而实现自动对试样进行反面检测的目的。
3.本实用新型还提供了传动装置的一种具体实施方式，通过第一皮带轮（5）、皮带（6）、第二皮带轮（7）、第二伺服电机（8）、联轴器和连杆组建的传动装置，能够将移动取样装置准确移动到检测位置，其结构简单，制作成本低。
4.本实用新型还提供了移动取样装置的一种具体实施方式，除通过传动装置实现吸取试样到检测位置外，还能够使移动取样装置旋转竖直，从而使吸样装置吸取到试样的反面，再利用第三移动气缸控制吸样装置旋转呈水平位置，放下试样，从而实现对试样自动翻面的功能。
5.气压调节器（23）通过导气管分别与第一移动气缸（3-1）、第二移动气缸（3-2）、第一吸盘（4）、第三移动气缸（9）、第二吸盘（11）的可控式电磁阀连接，用于控制动力总气源的压力。使总气源的压力保持在8MaP，保持气源压力稳定。可控式气体电磁阀（32）通过导气管分别与第一移动气缸（3-1）、第二移动气缸（3-2）、第一吸盘（4）、第三移动气缸（9）、第二吸盘（11）。主要起到控制第一移动气缸（3-1）、第二移动气缸（3-2）、第三移动气缸（9）移动及控制第一吸盘（4）、第二吸盘（11）吸气和放气达到吸住试样和放开试样。
6.在移动取样装置（3）上还设置第五光电传感器（29），确认试样是否已经被吸取、放下。
本实用新型提供了一种气动式全自动表面电阻仪，使得试样的移动与测定部的变更均为自动操作，自动送入试样，自动测试钢板单面表面电阻，反面测试自动翻面，有效缩短测试时间，减少人为误差，区域定位准确；全程自动测量和翻面可以节省人员，大大提高了采集精度和工作效率。结构简单，易于制作，工作稳定，使用效果好。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步具体说明。
图1为本实用新型的侧视图。
图2为本实用新型的正视图。
图3为本实用新型中移动取样装置（3）的正视图。
图4为本实用新型中PLC的控制流程图。
其中，1——试样，2——试样台，3——移动取样装置，4——移动取样装置上设置的第一吸盘，5——皮带轮，6——皮带，7——涡轮联轴器、连杆和皮带轮，8——第二伺服电机，9——第三移动气缸，10——吸样装置，11——吸样装置上设置的第二吸盘，12——测量平台，13——第一伺服电机，14——涡轮蜗杆，15——压力传感器，16——绝缘电木板，17——钻头，18——测量极头，19——连接板，20——设备框架， 21——伺服控制器，22——PLC控制器， 23——气压调节器， 24——电气控制箱， 25——0.5V标准直流电源， 26——导向光杆， 27——第二光电传感器，28——第三光电传感器，29——第五光电传感器，30——触摸屏，31——第四光电传感器，3-1——第一移动气缸，3-2——第二移动气缸，3-3——气缸固定座，3-4——导向杆，3-5——旋转轴，3-6——移动块，3-7——吸盘固定架，32——可控式气体电磁阀。
具体实施方式
结合图1对本实用新型的各组成部件及连接方式进行介绍：
如图1所示的本实用新型的侧视图，本实用新型与现有技术中的表面电阻仪共同拥有的组件为：测量平台12，第一伺服电机13，涡轮蜗杆14，压力传感器15，绝缘电木板16，钻头17，测量极头18，连接板19，设备框架20，伺服控制器21， PLC控制器22，电气控制箱24， 0.5V标准直流电源25，导向光杆26，触摸屏30。第一伺服电机13通过联轴器和涡轮蜗杆14连接，涡轮蜗杆14通过四个螺杆和连接板19相连，涡轮蜗杆14和连接板19之间安装有压力传感器15，连接板19两端和导向光杆26连接，连接板19通过四个螺杆和绝缘电木板16连接，绝缘电木板16上安装有10个测量极头18和2个自旋钻钻头17。
为了实现本实用新型自动移动试样到相应的检测位置以测定试样不同部位的表面电阻值，从而提高采集精度和工作效率的目的，本实用新型增设的组件为：试样台2、传动装置、移动取样装置3、第二光电传感器27和第三光电传感器28。
试样台2设置于设备框架20上，第二光电传感器27设置于试样台2上；传动装置架设在试样台2的上端，移动取样装置3安装在传动装置上，移动取样装置3的工作面朝向试样台2的工作面，移动取样装置3上设置有第三光电传感器28；第二光电传感器27、第三光电传感器28的数据信号接入所述PLC控制器22的输入端。
为了实现对试样进行自动翻面，进行双面检测的目的，本实用新型又增设了吸样装置10和第四光电传感器31。吸样装置10设置于测量平台12的后方，第四光电传感器31设置于吸样装置10上，第四光电传感器31的数据信号接入PLC控制器22的输入端。
如图1中所示，本实用新型提供了一种传动装置的具体实施方式：传动装置包括第一皮带轮5、皮带6、第二皮带轮7、第二伺服电机8、联轴器和连杆，皮带6安装于第一皮带轮5与第二皮带轮7上，第二伺服电机8通过联轴器和连杆与第二皮带轮7配合连接。
参照图3所示的本实用新型中移动取样装置的正视图，本实用新型提供了一种移动取样装置的具体实施方案：移动取样装置3包括第一移动气缸3-1、第二移动气缸3-2、气缸固定座3-3、导向杆3-4、旋转轴3-5、移动块3-6和吸盘固定架3-7。第一移动气缸3-1一端固定在移动取样装置3的内箱体上，第一移动气缸3-1的伸缩杆与吸盘固定架3-7连接；吸盘固定架3-7上安装有两排共6个第一吸盘4和第三光电传感器28，更加优选，增加第五光电传感器29，用以确认移动取样装置3是否已经吸到或已经释放了试样1；第二移动气缸3-2安装在气缸固定座3-3上，第二移动气缸3-2的伸缩杆与移动块3-6连接；气缸固定座3-3上开设有导向孔；导向杆3-4与移动块3-6连接，导向杆3-4的杆身能够在气缸固定座3-3的导向孔内滑动；吸盘固定架3-7通过旋转轴3-5与移动块3-6连接，并可通过旋转轴3-5转动。本方案提供的移动取样装置不仅能够依靠传动装置，自动将试样1从正面吸取，并移动到检测位置，还能够将移动取样装置3的吸盘固定架3-7旋转至竖直状态，将试样1的反面对着吸样装置10，从而使得吸样装置10能够吸取到试样1的反面。
增设第三移动气缸9，第三移动气缸9一端固定在第二伺服电机8的安装座上，另一端和吸样装置10连接，控制吸样装置10旋转。吸样装置10上安装有两排共4个第二吸盘11并安装有第四光电传感器31。吸样装置10将试样1从反面吸取，然后通过第三移动气缸9控制其由竖直状态旋转至水平位置，再松开试样1，此时，试样1的反面朝上，从而实现对试样1自动翻面的功能。
气压调节器23是调节第一移动气缸3-1、第二移动气缸3-2、第一吸盘4、第三移动气缸9、第二吸盘11等所有动力总气源用。气压调节器23通过导气管分别与第一移动气缸3-1、第二移动气缸3-2、第一吸盘4、第三移动气缸9、第二吸盘11的可控式电磁阀连接，用于控制动力总气源的压力。使总气源的压力保持在8MaP，保持气源压力稳定。
第一移动气缸3-1、第二移动气缸3-2、第一吸盘4、第三移动气缸9、第二吸盘11的可控式电磁阀连接PLC控制器22。可控式气体电磁阀32通过导气管分别与第一移动气缸3-1、第二移动气缸3-2、吸盘4、第三移动气缸9、第二吸盘11。主要起到控制第一移动气缸3-1、第二移动气缸3-2、第三移动气缸9移动及控制第一吸盘4、第二吸盘11吸气和放气达到吸住试样和放开试样。
参照图4所示的本实用新型中PLC的控制流程图对本实用新型的工作原理说明如下：工作原理；
试样1放置在试样台2上，试样台2 上的第二光电传感器27感应到有试样，第二伺服电机8转动，通过涡轮联轴器、连杆和第二皮带轮7使皮带6移动从而使移动取样装置3移动到试样1的上方；移动取样装置3中的第二移动气缸3-2下移，第一吸盘4吸取试样1，第三光电传感器28感应有试样，第五光电传感器29感应吸住试样，第二伺服电机8转动，通过涡轮联轴器、连杆和第二皮带轮7使皮带6移动，从而使移动取样装置3移动到测量平台12上方，第二移动气缸3-2下移，第一吸盘4松开试样。
第五光电传感器29感应松开试样，第一伺服电机13转动带动涡轮蜗杆14下移从而带动压力传感器15、绝缘电木板16、 钻头17、测量极头18，顺着导向光杆26下移；压力传感器15到达规定力值1290N，第一伺服电机13停止转动，保持压力1290N， 0.5V标准直流电源25开始加电压，电压到达0.5V时读取电流值，卸电压、第一伺服电机13转动，涡轮蜗杆14上移，电极上升，第二移动气缸3-2下移，第一吸盘4吸住试样，第五光电传感器29感应吸住试样，第二伺服电机8转动，移动取样装置3移动，使试样移动到下一测量位置；重复测量极头下压——加电压——测电流——卸电压——极头回升——试样移位过程，继续下一点位测量。
测正面五点测量完毕，第二移动气缸3-2下移，第一吸盘4吸取试样，第一移动气缸3-1移动，吸盘固定架3-7旋转90度，使吸住的试样竖起；第二伺服电机8转动，移动取样装置3移动，移动取样装置移动到测量平台12后方，使试样背面移到第二吸盘11前；第四光电传感器31感应有试样，吸样装置10上的第二吸盘11吸住试样，第一吸盘4松开试样；第三移动气缸9移动，吸样装置10旋转90度，使吸住的试样背面向上，第二吸盘11松开试样；第一移动气缸3-1回移，吸盘固定架3-7旋转90度，第二移动气缸3-2下移，第一吸盘4吸取试样，移动取样装置3回位；重复测量，极头下压——加电压——测电流——卸电压——极头回升——试样移位过程，继续下一点位测量。
反面测量五次后，计算机自动计算出电阻值，第二移动气缸3-2下移，第一吸盘4吸取试；第二伺服电机8转动，移动取样装置3移动到测量平台2前方，下移，第一吸盘4松开试样。测量完毕光第一电传感器27感应到有待测试样就进行下一试样测量。如第一电传感器27没有感应到有待测试样则移动取样装置3停止。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种气动式全自动表面电阻仪，包括测量平台（12）、第一伺服电机（13）、涡轮蜗杆（14）、压力传感器（15）、绝缘电木板（16）、钻头（17）、测量极头（18）、连接板（19）、设备框架（20）、伺服控制器（21）、PLC控制器（22）、电气控制箱（24）、电源（25）、导向光杆（26）、触摸屏（30），其特征在于，还包括试样台（2）、传动装置、移动取样装置（3）、第一光电传感器、第二光电传感器（27）、第三光电传感器（28）、第五光电传感器（29），
所述试样台（2）设置于所述设备框架（20）上；
所述传动装置架设在所述试样台（2）的上端，所述移动取样装置（3）安装在传动装置上，移动取样装置（3）的工作面朝向试样台（2）的工作面；
所述第一光电传感器设置于所述检测平台（12）上于待检测试样的各个检测部位相应位置处；
所述第二光电传感器（27）设置于试样台（2）上；
所述第三光电传感器（28）、第五光电传感器（29）设置于所述移动取样装置（3）上；
第一光电传感器、第二光电传感器（27）、第三光电传感器（28）、第五光电传感器（29）的数据信号接入所述PLC控制器（22）的输入端。
2.如权利要求1所述的一种气动式全自动表面电阻仪，其特征在于，还包括吸样装置（10）和第四光电传感器（31），
所述吸样装置（10）设置于所述测量平台（12）的后方，吸样装置（10）上设置有所述第四光电传感器（31），第四光电传感器（31）的数据信号接入所述PLC控制器（22）的输入端。
3.如权利要求1或2所述的一种气动式全自动表面电阻仪，其特征在于，
所述传动装置包括第一皮带轮（5）、皮带（6）、第二皮带轮（7）、第二伺服电机（8）、联轴器和连杆，所述皮带（6）安装于所述第一皮带轮（5）与第二皮带轮（7）上，所述第二伺服电机（8）通过所述联轴器和连杆与第二皮带轮（7）配合连接，第二伺服电机（8）还连接所述伺服控制器（21）。
4.如权利要求1或2所述的一种气动式全自动表面电阻仪，其特征在于，所述移动取样装置（3）包括第一移动气缸（3-1）、第二移动气缸（3-2）、气缸固定座（3-3）、导向杆（3-4）、旋转轴（3-5）、移动块 （3-6）和吸盘固定架（3-7），
所述第一移动气缸（3-1）一端固定，第一移动气缸（3-1）的伸缩杆与吸盘固定架（3-7）连接；
所述吸盘固定架（3-7）上安装有第一吸盘（4）；
所述第二移动气缸（3-2）安装在气缸固定座（3-3）上，第二移动气缸（3-2）的伸缩杆与所述移动块 （3-6）连接；
所述气缸固定座（3-3）上开设有导向孔；
所述导向杆（3-4）与所述移动块 （3-6）连接，导向杆（3-4）的杆身能够在气缸固定座（3-3）的导向孔内滑动；
所述吸盘固定架（3-7）通过所述旋转轴（3-5）与移动块 （3-6）连接，并可通过旋转轴（3-5）转动；
还包括第三移动气缸，所述第三移动气缸（9）连接所述吸样装置（10），控制吸样装置（10）旋转。
5.如权利要求3所述的一种气动式全自动表面电阻仪，其特征在于，所述移动取样装置（3）包括第一移动气缸（3-1）、第二移动气缸（3-2）、气缸固定座（3-3）、导向杆（3-4）、旋转轴（3-5）、移动块 （3-6）和吸盘固定架（3-7），
所述第一移动气缸（3-1）一端固定，第一移动气缸（3-1）的伸缩杆与吸盘固定架（3-7）连接；
所述吸盘固定架（3-7）上安装有第一吸盘（4）；
所述第二移动气缸（3-2）安装在气缸固定座（3-3）上，第二移动气缸（3-2）的伸缩杆与所述移动块 （3-6）连接；
所述气缸固定座（3-3）上开设有导向孔；
所述导向杆（3-4）与所述移动块 （3-6）连接，导向杆（3-4）的杆身能够在气缸固定座（3-3）的导向孔内滑动；
所述吸盘固定架（3-7）通过所述旋转轴（3-5）与移动块 （3-6）连接，并可通过旋转轴（3-5）转动；
还包括第三移动气缸，所述第三移动气缸（9）连接所述吸样装置（10），控制吸样装置（10）旋转。
6.如权利要求1或2所述的一种气动式全自动表面电阻仪，其特征在于，还包括气压调节器（23）和第二吸盘（11），
所述第二吸盘（11）设置于所述吸样装置（10）上；
所述气压调节器（23）与所述第一移动气缸（3-1）、第二移动气缸（3-2）、第三移动气缸（9）、第一吸盘（4）、第二吸盘（11）的可控式气体电磁阀（32）相连，第一移动气缸（3-1）、第二移动气缸（3-2）、第三移动气缸（9）、第一吸盘（4）、第二吸盘（11）的可控式气体电磁阀（32）连接所述PLC控制器（22）。
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