CN211234899U - 全自动灭火器操作机构冲击试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种全自动灭火器操作机构冲击试验装置，包括基架，支架抬升机构；基架水平设置，支架抬升机构直立设置；X、Y为水平面内相互垂直的方向，Z向竖直向上；支架抬升机构上设有可延其Z向升降的重锤自动拾取释放装置；基架上设有供X向行走机构移动的导轨，X向行走机构上固定设置一用于夹持灭火器瓶的自定心夹具机构；基架内部位于重锤自动拾取释放装置正下方设有一称重抬升机构；X向行走机构固定设置一夹具翻转机构，夹具翻转机构以Y向的转轴翻转；重锤自动拾取释放装置包括一套筒，套筒内设有一由吊绳牵引的重锤，吊绳由释放马达控制进行锁定或释放。

Description

全自动灭火器操作机构冲击试验装置

技术领域

本实用新型涉及一种全自动灭火器操作机构冲击试验装置，属于灭火器冲击试验技术领域。

背景技术

国标GB4351.1《手提式灭火器第一部分：性能和结构要求》条款7.6规定，灭火器操作机构要进行冲击试验。冲击试验要求在最低使用温度(偏差为5)环境中保持24h以上。实验应在最低使用环境中进行。对灭火器的提压把和保险销分别进行冲击试验后，目测检查是否有裂纹，并且在后续试验中通过注水检查是否有泄漏，从而确定灭火器操作机构的强度。

目前的灭火器生产厂家和检测机构在灭火器的抗冲击强度的检测方面，主要采用人工测量，即在灭火器的上方人工悬挂一直径为75mm的圆柱形平底刚锤，锤重4kg,距离灭火器的冲击高度H＝M/20，自由落体方式落下冲击灭火器的操作机构部位，实现冲击试验。存在的主要问题是：

1、人工测试过程中重锤高度、冲击位置依靠目测，一人一个操作方式存在很大的不确定性。

2、国标GB4351.1-2005要求根据每具灭火器具体重量计算确定重锤释放高度，目前人工手动检测中的重锤释放高度是按同一规格灭火器，相同释放高度来进行，精度较差。

3、测试过程存在较大的安全隐患，重锤自由落体落下时，缺少适当的保护部件可能会击伤操作人员，

因此，设计和制造一套灭火器冲击试验装置十分必要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种全自动灭火器操作机构冲击试验装置，达到安全性设计、自动冲击功能设计、机电一体化集成设计的功能和效果。

本实用新型采取以下技术方案：

一种全自动灭火器操作机构冲击试验装置，包括基架，支架抬升机构4；所述基架水平设置，所述支架抬升机构4直立设置；X、Y为水平面内相互垂直的方向，Z向竖直向上；支架抬升机构4上设有可延其Z向升降的重锤自动拾取释放装置3；基架上设有供X向行走机构1移动的导轨，X向行走机构1上固定设置一用于夹持灭火器瓶的自定心夹具机构5；基架内部位于重锤自动拾取释放装置3正下方设有一称重抬升机构2；所述X向行走机构1固定设置一夹具翻转机构7，所述夹具翻转机构7以Y向的转轴翻转；所述重锤自动拾取释放装置3包括一套筒，所述套筒内设有一由吊绳牵引的重锤，所述吊绳由释放马达8控制进行锁定或释放。

优选的，还包括PLC控制组件6，所述PLC控制组件6与释放马达8、支架抬升马达9、夹具翻转机构7、称重抬升机构2、X向行走机构1电连接。

优选的，所述自定心夹具机构5为三爪自定心夹具机构。

优选的，所述称重抬升机构2底部设有重力传感器，对灭火器测重，并自动上传至PLC。

优选的，所述重锤自动拾取释放装置3上设有高度传感器，在放置灭火器后，通过高度传感器，重锤自动拾取释放装置3会自动下降对灭火器高度进行测量。

优选的，所述夹具翻转机构7上设有角度传感器，对翻转角度进行测定，保证灭火器处于水平状态。

优选的，还包括垫块自动垫紧机构，所述在灭火器器头中心移动至重锤下方的中心位置后，X向行走机构的电动滑轨带动钢块自动移动至灭火器下部压力表处，便于重锤自动释放完成灭火器水平状态下的保险销冲击试验。

一种上述任意一项所述的全自动灭火器操作机构冲击试验装置，包括以下步骤：

S1、灭火器重量和高度自动测量：称重抬升机构2底部设有有重力传感器，对灭火器测重，重量信息自动上传PLC；在放置灭火器后，通过高度传感器，重锤释放机构会自动下降对灭火器高度进行测量；

S2、重锤释放高度自动升降：在对灭火器测重后，重量信息自动上传PLC，重锤释放机构根据重量上升至H＝M/20，M为灭火器重量的位置，释放重锤，或者通过触摸屏手动调整重锤的释放高度；

S3、称重台自动抬升：根据测得的灭火器高度，称重台自动上升或下降一设定距离，保证夹具夹在灭火器中间位置；

S4、夹具翻转机构自动夹紧和翻转：三爪自定心夹具的一处夹头上安装有测力传感器，传感器设定一力值，测定对于各尺寸手提灭火器都可以有效夹牢；

S5、X向自动行走：夹取翻转机构7在基架上自动行走，行走距离通过底座上的距离传感器测定；根据灭火器长度和已测得的灭火器高度数据，夹具行走至对应的距离时，夹具翻转机构7实施90度翻转，翻转角度控制由夹具上的角度传感器测定，保证灭火器处于水平状态；

S6、垫块自动垫紧：在灭火器器头中心移动至重锤下方的中心位置后，X向行走机构的电动滑轨带动钢块自动移动至灭火器下部压力表处，然后释放马达8控制重锤自动释放完成灭火器水平状态下的保险销冲击试验，重锤上端由牵引绳牵引防止跌落后向周围弹射。

本实用新型的有益效果在于：

1)安全性设计，为防止重锤落下时造成人员伤害，设计了防碰撞机构，重锤设置在套管内部，其上部由吊绳牵引，释放马达将其释放时，重锤自由落下，但牵引绳会对重锤具有牵引作用，防止其落下后向周围弹射，伤及测试人员；

2)通过X向行走机构和夹具翻转机构的设计，能够实现灭火器瓶的横向翻转，实现直立和横卧两种状态下的冲击试验，设计巧妙周到；

3)自动冲击机构设计，装置底部设计有灭火器承重测量部件，重量信息自动上传处理器，实现重锤高度自动设定操作，并能从操作界面上电动调整。

4)机电一体化集成设计，通过动力部件负荷计算选型、重量传感器设计选型、显示部件的设计选型和机械部件的稳定性和可靠性设计集合，形成一体化的集成装置，实现装置的轻便化、产品化。

附图说明

图1是全自动灭火器操作机构冲击试验装置的立体图。

图2是图1的局部放大图。

图3是图1另一局部放大图。

图4是全自动灭火器操作机构冲击试验装置的主视图。

图5是图4的右视图。

图6是图5的俯视图。

图中，1.X向行走机构，2.称重抬升机构，3.重锤自动拾取释放装置，4.支架抬升机构，5.三爪自定心夹具机构，6.PLC控制组件，7.夹具翻转机构，8.释放马达，9.抬升马达。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。

参见图1-图6，一种全自动灭火器操作机构冲击试验装置，包括基架，支架抬升机构4；所述基架水平设置，所述支架抬升机构4直立设置；X、Y为水平面内相互垂直的方向，Z向竖直向上；支架抬升机构4上设有可延其Z向升降的重锤自动拾取释放装置3；基架上设有供X向行走机构1移动的导轨，X向行走机构1上固定设置一用于夹持灭火器瓶的自定心夹具机构5；基架内部位于重锤自动拾取释放装置3正下方设有一称重抬升机构2；所述X向行走机构1固定设置一夹具翻转机构7，所述夹具翻转机构7以Y向的转轴翻转；所述重锤自动拾取释放装置3包括一套筒，所述套筒内设有一由吊绳牵引的重锤，所述吊绳由释放马达8控制进行锁定或释放。

需要说明的是，重锤自动拾取释放装置3的套筒内部可以设置一限位机构，套筒内设一部件，例如一小球，小球与绳索固定，并随重锤一同下落，但小球下落至限位机构时停止下落，即小球无法脱离套筒，如此可对重锤下落的距离进行设定，保证重锤锤击灭火器操作机构之后，不会发生落地弹射。

在此实施例中，参见图1，还包括PLC控制组件6，所述PLC控制组件6与释放马达8、支架抬升马达9、夹具翻转机构7、称重抬升机构2、X向行走机构1电连接。

在此实施例中，参见图1，所述自定心夹具机构5为三爪自定心夹具机构。

在此实施例中，所述称重抬升机构2底部设有重力传感器，对灭火器测重，并自动上传至PLC。

在此实施例中，所述重锤自动拾取释放装置3上设有高度传感器，在放置灭火器后，通过高度传感器，重锤自动拾取释放装置3会自动下降对灭火器高度进行测量。

在此实施例中，所述夹具翻转机构7上设有角度传感器，对翻转角度进行测定，保证灭火器处于水平状态。

在此实施例中，还包括垫块自动垫紧机构，所述在灭火器器头中心移动至重锤下方的中心位置后，X向行走机构的电动滑轨带动钢块自动移动至灭火器下部压力表处，便于重锤自动释放完成灭火器水平状态下的保险销冲击试验。附图未对此进行展示。

具体实验时，包括以下步骤：

灭火器重量和高度自动测量：装置称重台底部设计有重力传感器，对灭火器测重，重量信息自动上传PLC。在放置灭火器后，通过高度传感器，重锤释放机构会自动下降对灭火器高度进行测量。

重锤释放高度自动升降：在对灭火器测重后，重量信息自动上传PLC，重锤释放机构根据重量上升至H＝M/20，M为灭火器重量的位置，释放重锤，也可以通过触摸屏手动调整重锤的释放高度。

称重台自动抬升机构：为保证夹具夹在灭火器中间位置，更加牢固，进行后续翻转。根据之前测得的灭火器高度，称重台可以自动上升或下降一定距离，保证夹具夹在灭火器中间位置。

夹具翻转机构自动夹紧和翻转：选用三爪自定心夹具，可以将椭圆形的灭火器筒体夹牢。三爪自定心夹具的一处夹头上安装有测力传感器，传感器设定力值为11N，在实际试验中，测定对于各尺寸手提灭火器都可以有效夹牢。

左右自动行走：夹取翻转机构可以在底座上自动行走，行走距离通过底座上的距离传感器测定。根据灭火器长度和已测得的灭火器高度数据，夹具行走至对应的距离时，夹具90度翻转，翻转角度由夹具上的角度传感器测定，保证灭火器处于水平状态。

垫块自动垫紧：由于标准GB4351.1-2005要求，在进行灭火器水平状态下的保险销冲击试验时，灭火器水平放置后，灭火器器头要垫在钢块上，装置应用了电动滑轨。在灭火器器头中心移动至钢锤的中心位置后，电动滑轨带动钢块自动移动至灭火器下部压力表处，然后重锤自动释放完成灭火器水平状态下的保险销冲击试验。

本装置推广应用前景十分广阔，目前国内灭火器生产厂家和检测机构尚没有自动监测装置，因此，全国目前有200家灭火器生产厂家，按照每个厂家需求一套，有50％的灭火器生产厂家配备一套，每套装置15万元，产值约为200*50％*15＝1500万。

本实施例关于精度的具体技术指标包括：X向行走机构行程0-1400mm；称重传感器量程0-50kg；选用重锤重量精度4kg±0.1kg。具有可适用于低温下(最低-20℃)进行灭火器操作机构的冲击试验功能，装置选用称重部件的精度±0.5％以内，高度测量部件的精度±0.5％以内。

实际使用的零部件为：1个步进电机，5个中间继电器，2个变频器，3个调速器，1个触摸屏，10个传感器，PLC，滚珠丝杆(用于支架抬升结构)，380V电源，机架长-宽-高1500mm-790mm-2200mm，称重范围0～100kg，X向行走机构行程0-1400mm，夹具内孔250mm，三爪夹具。

本试验装置设计使用，完全可以从本质上根治目前灭火器操作机构冲击试验中的人工检测数据不准确，测量过程不可重复，操作不安全的状态。填补现有技术在灭火器操作机构冲击试验装置方面的空白，为生产厂家和检测机构提供标准可靠的试验装置，进一步提高了检测水平和效率。

Claims (7)

1.一种全自动灭火器操作机构冲击试验装置，其特征在于：

包括基架，支架抬升机构(4)；所述基架水平设置，所述支架抬升机构(4)直立设置；

X、Y为水平面内相互垂直的方向，Z向竖直向上；

支架抬升机构(4)上设有可延其Z向升降的重锤自动拾取释放装置(3)；

基架上设有供X向行走机构(1)移动的导轨，X向行走机构(1)上固定设置一用于夹持灭火器瓶的自定心夹具机构(5)；基架内部位于重锤自动拾取释放装置(3)正下方设有一称重抬升机构(2)；

所述X向行走机构(1)固定设置一夹具翻转机构(7)，所述夹具翻转机构(7)以Y向的转轴翻转；

所述重锤自动拾取释放装置(3)包括一套筒，所述套筒内设有一由吊绳牵引的重锤，所述吊绳由释放马达(8)控制进行锁定或释放。

2.如权利要求1所述的全自动灭火器操作机构冲击试验装置，其特征在于：还包括PLC控制组件(6)，所述PLC控制组件(6)与释放马达(8)、支架抬升马达(9)、夹具翻转机构(7)、称重抬升机构(2)、X向行走机构(1)电连接。

3.如权利要求1所述的全自动灭火器操作机构冲击试验装置，其特征在于：所述自定心夹具机构(5)为三爪自定心夹具机构。

4.如权利要求1所述的全自动灭火器操作机构冲击试验装置，其特征在于：所述称重抬升机构(2)底部设有重力传感器，对灭火器测重，并自动上传至PLC。

5.如权利要求1所述的全自动灭火器操作机构冲击试验装置，其特征在于：所述重锤自动拾取释放装置(3)上设有高度传感器，在放置灭火器后，通过高度传感器，重锤自动拾取释放装置(3)会自动下降对灭火器高度进行测量。

6.如权利要求1所述的全自动灭火器操作机构冲击试验装置，其特征在于：所述夹具翻转机构(7)上设有角度传感器，对翻转角度进行测定，保证灭火器处于水平状态。

7.如权利要求1所述的全自动灭火器操作机构冲击试验装置，其特征在于：还包括垫块自动垫紧机构，在灭火器器头中心移动至重锤下方的中心位置后，X向行走机构的电动滑轨带动钢块自动移动至灭火器下部压力表处，便于重锤自动释放完成灭火器水平状态下的保险销冲击试验。

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