CN220690686U - 一种钢筋制备用抗压测定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钢筋制备用抗压测定装置，包括用于固定被测试钢筋的钳固件，还包括设于钳固件上的施压测试机构；所述施压测试机构包括至少三个沿同轴向环形阵列式排布的第一线性自由度，所述第一线性自由度驱动于用于对被测试钢筋施压的直线施压器作万向角度调节；还包括调节机构，所述调节机构包括第二线性自由度；一、自动化和精确性：本实用新型采用自动化装置和控制系统，实现了精确的测试操作和数据记录。自动化过程减少了人为误差和操作变量，提高了测试的准确性和可重复性。二、高效性和生产能力：通过本实用新型中的自动化装置和调节机构，应力测试过程变得更快速、高效。这提高了生产效率，节约了时间和人力资源。

Description

一种钢筋制备用抗压测定装置

技术领域

本实用新型涉及钢筋生产技术领域，特别涉及一种钢筋制备用抗压测定装置。

背景技术

在钢筋制造领域中，进行应力抗压测试是一个重要的质量控制步骤。这一步骤通常涉及从每个生产批次的钢筋中随机挑选出一些被测试件，然后对这些被测试件进行应力抗压测试。应力抗压测试是评估钢筋质量和性能的重要手段之一。通过对随机挑选出的被测试件进行测试，可以检验批次中的钢筋是否符合设计规范和标准要求。这有助于确保产品的可靠性和安全性。

钢筋的应力抗压性能是其在建筑结构中承受荷载的关键因素。通过测试一小部分被测试件，可以评估整个批次的钢筋是否具有足够的强度和抗压性能，以满足项目需求。通过对被测试件进行应力抗压测试，可以及早发现可能存在的制造缺陷、不良工艺或其他问题。如果某些被测试件在测试中表现出异常，这可能意味着整个批次的钢筋可能存在质量问题，需要进行进一步的调查和处理。通过持续进行应力抗压测试，可以积累大量的测试数据。这些数据可以用于分析和评估不同批次之间的性能差异，以及确定潜在的质量改进机会。基于这些数据，制造商可以采取相应的措施，优化钢筋的制造过程和质量控制程序。

通过从每个生产批次的钢筋中随机挑选被测试件进行应力抗压测试，可以确保钢筋的质量和性能符合要求，并且为制造商提供数据和信息，以便改进产品和制造过程。在现有技术中，通常需要人工手动使用临时工具进行应力测试；

但是，经过发明人长期工作与研究发现，传统技术中存在如下的技术问题亟需解决：

(1)自动化和精确性：传统的人工手动应力测试技术依赖于人工操作和使用临时工具，因此存在一定的人为误差和不稳定性。

(2)工作效率和生产能力：传统技术通常需要较长的时间和较多的人力资源来完成应力测试过程。

(3)人员安全和劳动条件：传统技术中，人工操作可能存在一定的安全风险，特别是在处理高压力和大尺寸钢筋时。

为此，提出一种钢筋制备用抗压测定装置。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例希望提供一种钢筋制备用抗压测定装置，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，即自动化、精确性工作效率、生产能力、人员安全和劳动条件的不足，并对此至少提供一种有益的选择；

本实用新型实施例的技术方案是这样实现的：一种钢筋制备用抗压测定装置，包括用于固定被测试钢筋的钳固件，还包括设于钳固件上的施压测试机构；所述施压测试机构包括至少三个沿同轴向环形阵列式排布的第一线性自由度，所述第一线性自由度驱动于用于对被测试钢筋施压的直线施压器作万向角度调节；还包括调节机构，所述调节机构包括第二线性自由度，所述第二线性自由度用于对所述施压测试机构沿被测试钢筋作方位调节。

在上述实施方式中，该钢筋制备用抗压测定装置包括以下核心组件：钳固件：用于固定被测试钢筋，确保其位置稳定。施压测试机构：安装在钳固件上，用于对被测试钢筋施加压力。调节机构：包括第二线性自由度，用于对施压测试机构沿被测试钢筋进行方位调节。

其中在一种实施方式中：还包括立架，所述立架的中部设有所述钳固件，所述立架的上部设有所述调节机构和所述施压测试机构。钳固件优选为台虎钳。

在上述实施方式中，钢筋制备用抗压测定装置还包括一个立架。立架的中部设有钳固件，用于固定被测试钢筋。立架的上部设有调节机构和施压测试机构。此外，钳固件优选为台虎钳。

其中在一种实施方式中：所述施压测试机构包括两个相互相对的架体，所述架体以其中轴线为基准并环形阵列式排布有六个用于输出所述第一线性自由度的直线执行器；一个所述架体上安装有所述直线施压器。

在上述实施方式中，施压测试机构由两个相互相对的架体组成。这两个架体以其中轴线为基准，并呈环形阵列式排布，共有六个用于输出第一线性自由度的直线执行器。另外，一个直线施压器被安装在其中一个架体上。

其中在一种实施方式中：所述直线执行器优选为伺服电缸，所述伺服电缸的缸体和活塞杆均分别通过万向节联轴器万向铰接于两个相互相对的所述架体的各自一面上。两两相邻的两个所述伺服电缸相互之间呈V形或者倒V形排布。用以扩大极限行程点位并增加第一线性自由度的控制精度。

在上述实施方式中，直线执行器优选为伺服电缸。伺服电缸的缸体和活塞杆通过万向节联轴器分别与两个相互相对的架体的各自一面铰接连接。两两相邻的伺服电缸之间呈V形或倒V形排布，以扩大极限行程点位并增加第一线性自由度的控制精度。

其中在一种实施方式中：所述直线施压器优选为液压缸，所述液压缸的缸体固定于所述架体上，其活塞杆固定连接有用于增大压强于被测试钢筋的剪切件。

在上述实施方式中，直线施压器优选为液压缸。液压缸的缸体固定于架体上，而其活塞杆固定连接着用于增大压力作用于被测试钢筋的剪切件。液压系统提供了稳定的力控制，而剪切件的设计增加了施压力的集中度和均匀性，确保了测试的准确性和可重复性。

其中在一种实施方式中：所述调节机构包括固定连接于所述立架的上部的机架，所述机架的外表面滑动配合有移动台；在所述移动台和所述机架的滑动面上设有用于驱动所述移动台滑动的用于输出所述第二线性自由度的直线模组，所述直线模组由旋转执行件驱动。

在上述实施方式中，调节机构包括固定连接于立架上部的机架。机架的外表面与移动台之间配合滑动。在移动台和机架的滑动面上，设有用于驱动移动台滑动的直线模组，该直线模组用于输出第二线性自由度。直线模组由旋转执行件驱动。

其中在一种实施方式中：所述旋转执行件优选为固定于所述机架上的伺服电机，所述直线模组优选为滚珠丝杠，所述伺服电机的输出轴与所述滚珠丝杠的螺纹杆固定连接，所述滚珠丝杠的螺纹杆的两端轴头通过轴承转动配合于所述机架的两端实现支撑，所述滚珠丝杠的移动螺母与所述移动台固定连接。

在上述实施方式中，旋转执行件优选为固定于机架上的伺服电机。直线模组优选为滚珠丝杠。伺服电机的输出轴与滚珠丝杠的螺纹杆固定连接，滚珠丝杠的螺纹杆的两端轴头通过轴承转动配合于机架的两端实现支撑，而滚珠丝杠的移动螺母与移动台固定连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

一、自动化和精确性：本实用新型采用自动化装置和控制系统，实现了精确的测试操作和数据记录。自动化过程减少了人为误差和操作变量，提高了测试的准确性和可重复性。

二、高效性和生产能力：通过本实用新型中的自动化装置和调节机构，应力测试过程变得更快速、高效。这提高了生产效率，节约了时间和人力资源。

三、安全性和工作环境：本实用新型中的自动化装置减少了人工操作的需求，降低了操作人员受伤的风险。它提供了更安全、更可控的工作环境。

四、灵活性和适应性：本实用新型中的装置和机构设计具有灵活性，能够适应不同尺寸和规格的钢筋。调节机构使得装置可以进行方位调整，以满足不同测试要求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的一视角立体示意图；

图2为本实用新型的另一视角立体示意图；

图3为本实用新型的调节机构立体示意图；

图4为本实用新型的施压测试机构立体示意图；

图5为本实用新型的C++控制程序示意图(第一部分)；

图6为本实用新型的C++控制程序示意图(第二部分)。

附图标记：1、立架；2、钳固件；3、调节机构；301、机架；302、旋转执行件；303、直线模组；304、移动台；4、施压测试机构；401、架体；402、直线执行器；403、万向节联轴器；404、直线施压器；5、剪切件。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制；

需要注意的是，术语“第一”、“第二”、“对称”、“阵列”等仅用于区分描述与位置描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“对称”等特征的可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；同样，对于未以“两个”、“三只”等文字形式对某些特征进行数量限制时，应注意到该特征同样属于明示或者隐含地包括一个或者更多个特征数量；

需要指出的是，“自由度”类的术语均指代至少一个部件的连接关系及施加作用力的关系，例如“线性自由度”指代某部件通过该线性自由度与另一个或多个部件相连并对其施加作用力，使得其能够在一个直线方向上滑动配合或施加力；“转动自由度”指代某个部件至少能够绕一个旋转轴自由旋转，并且可以施加扭矩或承受扭矩。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征；同时，所有的轴向描述例如X轴向、Y轴向、Z轴向、X轴向的一端、Y轴向的另一端或Z轴向的另一端等，均基于笛卡尔坐标系。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解；例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体成型；可以是机械连接，可以是直接相连，可以是焊接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据说明书附图结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在现有技术中，进行钢筋的应力抗压测试的主要目的是获取以下数据：

(1)抗压强度：应力抗压测试可以确定钢筋在受压力作用下能够承受的最大力量。通过施加逐渐增加的压力到钢筋上，并测量在此过程中钢筋的变形和力学性能，可以确定钢筋的抗压强度。

(2)弹性模量：应力抗压测试可以测量钢筋在受压力作用下的弹性变形能力。通过在不同应力范围内施加压力并测量应力-应变关系，可以计算出钢筋的弹性模量，该指标衡量了钢筋在受力时的刚度和变形能力。

(3)塑性变形性能：应力抗压测试可以评估钢筋在受压力作用下的塑性变形性能。当钢筋承受超过其弹性限度的压力时，它会发生塑性变形，这是指钢筋在受力后无法完全恢复原状的变形。通过测量塑性变形的程度和性质，可以评估钢筋在应力条件下的可靠性和韧性。

这些数据对于钢筋的设计、评估和使用具有重要意义。它们可以帮助工程师和设计师确定合适的钢筋规格和数量，确保结构的安全性、可靠性和性能。此外，这些数据还用于标准化和质量控制，以确保钢筋制造符合相关行业标准和规范；为此，请参阅图1-4，本具体实施方式将提供相关技术方案以实现自动化实施：一种钢筋制备用抗压测定装置，包括用于固定被测试钢筋的钳固件2，还包括设于钳固件2上的施压测试机构4；施压测试机构4包括至少三个沿同轴向环形阵列式排布的第一线性自由度，第一线性自由度驱动于用于对被测试钢筋施压的直线施压器404作万向角度调节；还包括调节机构3，调节机构3包括第二线性自由度，第二线性自由度用于对施压测试机构4沿被测试钢筋作方位调节。

使用时，首先针对当前被测试钢筋的尺寸或规格，使用调节机构32调节施压测试机构4的方位，随后施压测试机构4通过第二线性自由度万向调节直线施压器404面向于钢筋的施压角度，随后直线施压器404对钢筋进行施压测试。在这个过程中，可多次万向角度调节，实现多种角度的测试。

在本方案中，该钢筋制备用抗压测定装置包括以下核心组件：钳固件2：用于固定被测试钢筋，确保其位置稳定。施压测试机构4：安装在钳固件2上，用于对被测试钢筋施加压力。调节机构3：包括第二线性自由度，用于对施压测试机构4沿被测试钢筋进行方位调节。

具体的：施压测试机构4是该装置的核心部分，它由至少三个沿同轴向环形阵列式排布的第一线性自由度组成。这些第一线性自由度可沿着同一轴向进行线性运动，通过驱动装置控制。施压测试机构4的直线施压器404能够进行万向角度调节，以适应不同钢筋的尺寸和规格。

可以理解的是，在本具体实施方式中，使用该装置时，首先根据当前被测试钢筋的尺寸或规格，通过调节机构3调整施压测试机构4的方位。接下来，通过第二线性自由度进行万向调节，使直线施压器404面向钢筋的施压角度合适。然后，直线施压器404对钢筋进行施压测试。在整个过程中，可以多次进行万向角度调节，以实现对钢筋在不同角度下的测试。这种钢筋制备用抗压测定装置的设计原理在于提供了多个自由度的调节机构3，以确保施压测试机构4能够灵活地适应不同尺寸和规格的钢筋，并在多个方向上进行调整。这样，可以实现对钢筋在多种角度下的应力抗压测试，从而全面评估钢筋的质量和性能。该装置的可调节性和多角度测试的功能性，使其在钢筋制备过程中具有广泛的应用价值。

在本方案中，本装置整体的所有电器元件依靠市电进行供能；具体的，装置整体的电器元件与市电输出端口处通过继电器、变压器和按钮面板等装置进行常规电性连接，以满足本装置的所有电器元件的供能需求。

具体的，本装置的外部还设有一控制器，该控制器用于连接并控制本装置整体的所有电器元件按照预先设置的程序作为预设值及驱动模式进行驱动；需要指出的是，上述驱动模式即对应了下文中的相关电器元件之间对应的启停时间间距、转速、功率等输出参数，即满足了下文所述的相关电器元件驱动相关机械装置按其所描述的功能进行运行的需求。

在本方案中，本装置整体的所有液压元件依靠外部液压油箱配合其油泵进行供能；具体的，装置整体的液压元件与液压油箱的油泵输出口处通过电磁阀、换向阀和管体等装置进行常规气动连接。

优选的，上述液压元件的驱动同步由控制器进行控制。

在本申请一些具体实施方式中，请结合参阅图2～4：还包括立架1，立架1的中部设有钳固件2，立架1的上部设有调节机构3和施压测试机构4。钳固件2优选为台虎钳。

在本方案中，钢筋制备用抗压测定装置还包括一个立架1。立架1的中部设有钳固件2，用于固定被测试钢筋。立架1的上部设有调节机构3和施压测试机构4。此外，钳固件2优选为台虎钳。

具体的：立架1在装置中起到支撑和定位的作用。通过中部的钳固件2，被测试的钢筋可以被稳定地固定在合适的位置上，以便进行应力抗压测试。上部的调节机构3和施压测试机构4则提供了调节和施加压力的功能。

可以理解的是，在本具体实施方式中，立架1的设计使得装置更加稳固和易于操作。钳固件2选用了台虎钳，这是一种具有良好夹持力和可靠性的夹具设备。它能够牢固地夹住被测试钢筋，防止其在施压测试过程中的移动或变形。同时，调节机构3和施压测试机构4的安装在立架1的上部，方便对装置进行方位和角度的调整。这样，操作人员可以根据被测试钢筋的尺寸和规格，通过调节机构3对施压测试机构4进行方位调节，确保施压角度的准确性和稳定性。立架1、钳固件2和调节机构3的设计原理在于提供了稳定的支撑和灵活的调整能力，使得钢筋制备用抗压测定装置更加可靠和易于操作。立架1的结构和台虎钳的选择，能够确保被测试钢筋的固定和稳定性，而调节机构3的存在则提供了方位和角度调整的功能，以适应不同尺寸和规格的钢筋进行应力抗压测试。

在本申请一些具体实施方式中，请结合参阅图2～4：施压测试机构4包括两个相互相对的架体401，架体401以其中轴线为基准并环形阵列式排布有六个用于输出第一线性自由度的直线执行器402；一个架体401上安装有直线施压器404。

在本方案中，施压测试机构4由两个相互相对的架体401组成。这两个机架301以其中轴线为基准，并呈环形阵列式排布，共有六个用于输出第一线性自由度的直线执行器402。另外，一个直线施压器404被安装在其中一个架体401上。

具体的：该实施方式中的施压测试机构4通过两个相对的架体401提供支撑和运动的平台。架体401以其中轴线为基准，并采用环形阵列式排布，这样可以在不同角度和方向上实现多个测试点。每个架体401上都安装有六个直线执行器402，用于输出第一线性自由度，即对被测试钢筋施加压力的线性运动装置。其中一个架体401上还安装了直线施压器404，用于实际对钢筋进行施压测试。

可以理解的是，在本具体实施方式中，这种实施方式中的施压测试机构4通过两个相对的架体401和环形阵列式排布的直线执行器402，能够在不同角度和方向上对被测试钢筋施加压力。每个直线执行器402通过第一线性自由度，实现对钢筋的线性运动。这种设计使得施压测试机构4能够在多个测试点上均匀施加压力，确保全面评估钢筋的抗压性能。另外，直线施压器404的安装在架体401上，使得施压测试机构4能够直接对钢筋进行施压测试。通过调节直线施压器404的运动，可以控制施加的压力和测定过程中的运动轨迹。施压测试机构4具有多个直线执行器402和直线施压器404的组合，可以实现多点、多角度的应力抗压测试。这样的设计有助于全面评估钢筋的抗压性能，提高测试的准确性和可靠性。

在本申请一些具体实施方式中，请结合参阅图2～4：直线执行器402优选为伺服电缸，伺服电缸的缸体和活塞杆均分别通过万向节联轴器403万向铰接于两个相互相对的架体401的各自一面上。两两相邻的两个伺服电缸相互之间呈V形或者倒V形排布。用以扩大极限行程点位并增加第一线性自由度的控制精度。

在本方案中，直线执行器402优选为伺服电缸。伺服电缸的缸体和活塞杆通过万向节联轴器403分别与两个相互相对的架体401的各自一面铰接连接。两两相邻的伺服电缸之间呈V形或倒V形排布，以扩大极限行程点位并增加第一线性自由度的控制精度。

具体的：使用伺服电缸作为直线执行器402的选择。伺服电缸通过电动机和控制系统实现精确的运动控制。缸体和活塞杆通过万向节联轴器403与架体401连接，这种铰接连接方式可以在不同方向上实现运动自由度。伺服电缸的选择和铰接连接方式能够扩大极限行程点位，并提高第一线性自由度的控制精度。

可以理解的是，在本具体实施方式中，采用伺服电缸作为直线执行器402的优化选择，这种电动装置通过精确的电动控制实现直线运动。万向节联轴器403用于将伺服电缸的缸体和活塞杆与架体401连接，以实现多个自由度的运动。两两相邻的伺服电缸呈V形或倒V形排布，这种布置方式扩大了可用的行程点位，并提供更大的控制精度和灵活性。通过使用伺服电缸和万向节联轴器403，这种实施方式能够在多个方向上实现第一线性自由度的运动控制。这样，施压测试机构4可以更准确地施加压力和调整测试角度，以满足不同钢筋的测试需求。该设计提高了控制精度和运动范围，增强了装置在应力抗压测试中的性能和可靠性。

在本申请一些具体实施方式中，请结合参阅图2～4：直线施压器404优选为液压缸，液压缸的缸体固定于架体401上，其活塞杆固定连接有用于增大压强于被测试钢筋的剪切件5。

在本方案中，直线施压器404优选为液压缸。液压缸的缸体固定于架体401上，而其活塞杆固定连接着用于增大压力作用于被测试钢筋的剪切件5。

具体的：采用液压缸作为直线施压器404的选择。液压缸通过液体的压力传递来实现力的传递和控制。液压缸的缸体固定于架体401，而活塞杆通过固定连接到剪切件5，用于在施压过程中增加压力作用于被测试钢筋。

可以理解的是，在本具体实施方式中，该实施方式中采用液压缸作为直线施压器404，具有可靠的力传递和控制能力。液压缸的缸体固定在架体401上，确保施压过程中的稳定性和可靠性。活塞杆固定连接到剪切件5，这样在施压测试中可以增大压力，并将其集中于被测试钢筋上。液压缸的选择使得施压测试机构4能够提供足够的压力，以进行钢筋的应力抗压测试。剪切件5的使用进一步优化了施压过程，增大了施压力的作用范围，并确保压力能够准确地传递到被测试钢筋上。通过液压缸和剪切件5的组合，该实施方式实现了高效且可靠的钢筋应力抗压测试。液压系统提供了稳定的力控制，而剪切件5的设计增加了施压力的集中度和均匀性，确保了测试的准确性和可重复性。

在本申请一些具体实施方式中，请结合参阅图2～4：调节机构3包括固定连接于立架1的上部的机架301，机架301的外表面滑动配合有移动台304；在移动台304和机架301的滑动面上设有用于驱动移动台304滑动的用于输出第二线性自由度的直线模组303，直线模组303由旋转执行件302驱动。

在本方案中，调节机构3包括固定连接于立架1上部的机架301。机架301的外表面与移动台304之间配合滑动。在移动台304和机架301的滑动面上，设有用于驱动移动台304滑动的直线模组303，该直线模组303用于输出第二线性自由度。直线模组303由旋转执行件302驱动。

具体的：调节机构3通过机架301和移动台304的滑动配合实现方位调节。直线模组303作为驱动装置，由旋转执行件302驱动。通过旋转执行件302的旋转运动，直线模组303能够输出第二线性自由度，从而驱动移动台304在滑动面上进行线性滑动调节。

可以理解的是，在本具体实施方式中，这种实施方式中的调节机构3提供了方位调节的功能。机架301固定连接于立架1上部，为调节机构3提供稳定的支撑。通过滑动配合的机制，移动台304可以在机架301的外表面上进行平滑的线性滑动。直线模组303作为驱动装置，由旋转执行件302驱动，能够输出第二线性自由度的控制信号，从而控制移动台304的位置。通过这种调节机构3的设计，施压测试机构4能够在被测试钢筋周围进行方位调节。调节机构3的线性滑动和第二线性自由度的输出，使得操作人员可以根据需要对施压测试机构4进行微调，确保施压角度和位置的准确性。这种功能性设计提高了装置的灵活性和适用性，适应不同尺寸和规格的钢筋的应力抗压测试需求。

在本申请一些具体实施方式中，请结合参阅图2～4：旋转执行件302优选为固定于机架301上的伺服电机，直线模组303优选为滚珠丝杠，伺服电机的输出轴与滚珠丝杠的螺纹杆固定连接，滚珠丝杠的螺纹杆的两端轴头通过轴承转动配合于机架301的两端实现支撑，滚珠丝杠的移动螺母与移动台304固定连接。

在本方案中，旋转执行件302优选为固定于机架301上的伺服电机。直线模组303优选为滚珠丝杠。伺服电机的输出轴与滚珠丝杠的螺纹杆固定连接，滚珠丝杠的螺纹杆的两端轴头通过轴承转动配合于机架301的两端实现支撑，而滚珠丝杠的移动螺母与移动台304固定连接。

具体的：旋转执行件302采用固定于机架301上的伺服电机。伺服电机通过旋转输出轴的运动，驱动滚珠丝杠实现线性运动。直线模组303选用滚珠丝杠的结构，其中滚珠丝杠的螺纹杆固定连接于伺服电机的输出轴。螺纹杆的两端轴头通过轴承转动与机架301的两端实现支撑。滚珠丝杠的移动螺母与移动台304固定连接，从而将线性运动传递给移动台304。

可以理解的是，在本具体实施方式中，伺服电机作为旋转执行件302，提供了可靠的旋转动力源。通过固定连接伺服电机的输出轴与滚珠丝杠的螺纹杆，可以将旋转运动转化为线性运动。直线模组303采用滚珠丝杠结构，具有高精度和低摩擦特性，能够实现平稳的线性运动。滚珠丝杠的支撑和转动配合通过轴承在机架301的两端实现，确保了运动的稳定性和可靠性。通过采用伺服电机和滚珠丝杠的组合，该实施方式实现了第二线性自由度的控制。伺服电机提供了可靠的旋转动力，而滚珠丝杠的线性运动转换和支撑机制确保了移动台304的平稳移动。这样，操作人员可以通过控制伺服电机的旋转运动，实现对移动台304位置的精确调节，从而满足不同应力抗压测试的需求。这种实施方式提高了装置的控制精度和稳定性，确保了测试的准确性和可靠性。

总结性的，针对传统技术中的相关问题，本具体实施方式基于上述所提供的一种钢筋制备用抗压测定装置，采用了如下的技术手段或特征实现了解决：

(1)自动化和精确性的解决：本实用新型中采用的装置和机构通过自动化控制，消除了传统手动操作的不确定性和人为误差。伺服电机作为旋转执行件302驱动直线模组303，实现精确的线性运动。滚珠丝杠的使用确保了运动的平稳性和高精度。通过这种自动化和精确性的设计，本实用新型能够提供更准确、一致的测试结果，减少了测试误差。

(2)工作效率和生产能力的解决：本实用新型中的自动化装置和调节机构3大大提高了测试的效率和生产能力。自动化装置能够快速、稳定地进行施压测试，省去了手动操作的时间和人力成本。调节机构3的设计使得装置能够迅速适应不同尺寸和规格的钢筋进行测试，提高了测试的灵活性和效率。

(3)人员安全和劳动条件的解决：本实用新型中的自动化装置减少了人工操作的需求，从而降低了人员在高压力和大尺寸钢筋测试过程中受伤的风险。操作人员可以在安全的距离之外进行监控和控制，提供了更安全的工作环境。同时，本实用新型还可以预先设置安全阈值和报警系统，确保测试过程中的安全性。

以上所述具体实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述具体实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

实施例一

为使本实用新型的上述具体实施方式更加明显易懂，接下来将采用实施例的形式对本实用新型做详细的应用性的说明。本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的实施例的限制。

在本实施例中，通过液压缸作为直线施压器404，并结合控制器的反馈信息，可以采用闭环控制算法来判断被测试钢筋的抗压强度、弹性模量和塑性变形性能：

F_target：目标施加到被测试钢筋上的力(设定值)。

F_current：通过液压缸施加到被测试钢筋上的当前力(反馈值)。

Kp：比例控制增益，用于调整控制器的灵敏度。

e：误差，即目标力与当前力之间的差值：

e＝F_target-F_current

u：控制器输出信号，即液压缸的控制量(力或压力)。

算法步骤：

获取当前被测试钢筋上的力值：

F_current

计算误差：

e＝F_target-F_current

根据比例控制增益Kp计算控制器输出信号：

u＝Kp*e

根据控制器输出信号u调节液压缸施加到被测试钢筋上的力，使得当前力F_current逐渐接近目标力F_target。

重复上述步骤直到当前力F_current达到稳定状态。

这个算法通过不断调节液压缸的输出力，使得当前施加到被测试钢筋上的力逐渐接近目标力。根据控制器输出信号和反馈的力信息，可以实现对被测试钢筋的施压控制。通过监测力的变化和稳定性，可以计算出钢筋的抗压强度、弹性模量和塑性变形性能。

进一步的，在本实施例中，施压测试机构4的六个伺服电缸实现万向角度调节直线施压器404，其原理如下：

θ_target：目标的万向角度(设定值)。

θ_current：当前施压测试机构4调节的万向角度(反馈值)。

Kp：比例控制增益，用于调整控制器的灵敏度。

Δθ：误差，即目标角度与当前角度之间的差值：

δθ＝θ_target-θ_current

u是控制器输出信号，用于调节伺服电缸的角度。

算法步骤：

获取当前施压测试机构4调节的角度值θ_current。

计算误差：

δθ＝θ_target-θ_current

根据比例控制增益Kp计算控制器输出信号：

u＝Kp*δθ

根据控制器输出信号u调节伺服电缸的角度，使得当前角度θ_current逐渐接近目标角度θ_target。

重复上述步骤直到当前角度θ_current达到稳定状态。

这个算法通过不断调节伺服电缸的角度，使得施压测试机构4调节的角度逐渐接近目标角度。根据控制器输出信号和反馈的角度信息，可以实现对直线施压器404的万向角度调节。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的相关实际应用的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

实施例二

为使本实用新型的上述具体实施方式更加明显易懂，接下来将采用实施例的形式对本实用新型做详细的应用性的说明。本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的实施例的限制。

在本实施例中，请结合参阅图5～6：图中所示的为本具体实施方式上述所提供的一种钢筋制备用抗压测定装置在实际应用时，对其进行驱动或控制的示例性C++伪代码控制程序，该程序存储于上述控制器内，其原理为：

ForceController类用于施压力控制，根据设定的目标力值，通过调节液压缸施加到被测试钢筋上的力来逐渐接近目标力值。

AngleController类用于万向角度控制，根据设定的目标角度值，通过调节伺服电缸的角度来逐渐接近目标角度值。

类定义：

ForceController类：用于施压力控制，具有目标施加力、当前施加力、比例控制增益等成员变量，以及设定目标力、获取当前力、更新当前力和控制力的函数。

AngleController类：用于万向角度控制，具有目标万向角度、当前万向角度、比例控制增益等成员变量，以及设定目标角度、获取当前角度、更新当前角度和控制角度的函数。

setTargetForce(double target)函数：该函数用于设定目标施加力。通过将目标力值传递给该函数，设置ForceController类中的目标施加力成员变量。

getCurrentForce()函数：该函数用于获取当前施加力。通过调用该函数，从传感器或其他反馈机制获取当前施加到被测试钢筋上的力值，并返回该值。

updateCurrentForce()函数：该函数用于更新当前施加力值。通过调用该函数，获取当前力的最新测量值并更新ForceController类中的当前施加力成员变量。

controlForce()函数：该函数用于控制施加力过程。它计算当前施加力与目标施加力之间的误差，并使用比例控制增益计算控制信号。根据控制信号调节液压缸的输出力，使得当前施加力逐渐接近目标施加力。

setTargetAngle(double target)函数：该函数用于设定目标万向角度。通过将目标角度值传递给该函数，设置AngleController类中的目标万向角度成员变量。

getCurrentAngle()函数：该函数用于获取当前万向角度。通过调用该函数，从传感器或其他反馈机制获取当前的万向角度，并返回该值。

updateCurrentAngle()函数：该函数用于更新当前万向角度值。通过调用该函数，获取当前角度的最新测量值并更新AngleController类中的当前万向角度成员变量。

controlAngle()函数：该函数用于控制角度调节过程。它计算当前万向角度与目标万向角度之间的误差，并使用比例控制增益计算控制信号。根据控制信号调节伺服电缸的角度，使得当前角度逐渐接近目标角度。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的相关实际应用的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

实施例三

为使本实用新型的上述具体实施方式更加明显易懂，接下来将采用实施例的形式对本实用新型做详细的应用性的说明。本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的实施例的限制。

S1、准备阶段：

挑选出要测试的钢筋样本，并确保它们符合所需的尺寸和规格要求。

准备好钢筋的测试环境，包括安装钳固件2、调节机构3和施压测试机构4等设备。

S2、钢筋固定：

将被测试钢筋放入钳固件2中，确保钳固件2牢固地固定住钢筋。

钳固件2可以选择台虎钳，它能够提供稳定的夹紧力，以确保钢筋不会在测试过程中移动或滑动。

S3、调节机构3调节：

使用调节机构3来调整施压测试机构4的方位，以适应当前被测试钢筋的尺寸或规格。

调节机构3包括一个机架301和一个移动台304，通过直线模组303的滑动来实现对施压测试机构4的方位调节。

S4、万向角度调节：

施压测试机构4中的六个伺服电缸通过控制器接收目标万向角度的输入。

通过算法和控制信号，调节伺服电缸的角度，使得直线施压器404的施压角度与被测试钢筋的要求角度相匹配。

S5、施压测试过程：

使用液压缸作为直线施压器404，施加压力于被测试钢筋上。

液压缸通过反馈力的大小，结合万向角度的调节，实现对钢筋的施压测试。

通过控制器对施压力进行闭环控制，根据目标施加力和当前施加力的差异，调整液压缸的输出力，使得当前施加力逐渐接近目标施加力。

S6、数据采集与分析：

在施压测试过程中，通过传感器或负荷测量设备实时监测并记录施加到被测试钢筋上的力值。

根据力值的变化和稳定性，可以计算出钢筋的抗压强度、弹性模量和塑性变形性能。

对测试数据进行分析和评估，以确定钢筋的质量和性能是否符合标准要求。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的相关实际应用的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种钢筋制备用抗压测定装置，包括用于固定被测试钢筋的钳固件(2)，其特征在于，还包括设于钳固件(2)上的施压测试机构(4)；

所述施压测试机构(4)包括至少三个沿同轴向环形阵列式排布的第一线性自由度，所述第一线性自由度驱动于用于对被测试钢筋施压的直线施压器(404)作万向角度调节；

还包括调节机构(3)，所述调节机构(3)包括第二线性自由度，所述第二线性自由度用于对所述施压测试机构(4)沿被测试钢筋作方位调节。

2.根据权利要求1所述的钢筋制备用抗压测定装置，其特征在于：还包括立架(1)，所述立架(1)的中部设有所述钳固件(2)，所述立架(1)的上部设有所述调节机构(3)和所述施压测试机构(4)。

3.根据权利要求2所述的钢筋制备用抗压测定装置，其特征在于：所述施压测试机构(4)包括两个相互相对的架体(401)，所述架体(401)以其中轴线为基准并环形阵列式排布有六个用于输出所述第一线性自由度的直线执行器(402)；一个所述架体(401)上安装有所述直线施压器(404)。

4.根据权利要求3所述的钢筋制备用抗压测定装置，其特征在于：所述直线执行器(402)为伺服电缸，所述伺服电缸的缸体和活塞杆均分别通过万向节联轴器(403)万向铰接于两个相互相对的所述架体(401)的各自一面上。

5.根据权利要求4所述的钢筋制备用抗压测定装置，其特征在于：两两相邻的两个所述伺服电缸相互之间呈V形或者倒V形排布。

6.根据权利要求3所述的钢筋制备用抗压测定装置，其特征在于：所述直线施压器(404)为液压缸，所述液压缸的缸体固定于所述架体(401)上，其活塞杆固定连接有剪切件(5)。

7.根据权利要求3所述的钢筋制备用抗压测定装置，其特征在于：所述调节机构(3)包括固定连接于所述立架(1)的上部的机架(301)，所述机架(301)的外表面滑动配合有移动台(304)；

在所述移动台(304)和所述机架(301)的滑动面上设有用于驱动所述移动台(304)滑动的用于输出所述第二线性自由度的直线模组(303)，所述直线模组(303)由旋转执行件(302)驱动。

8.根据权利要求7所述的钢筋制备用抗压测定装置，其特征在于：所述旋转执行件(302)为伺服电机，所述直线模组(303)为滚珠丝杠，所述伺服电机的输出轴与所述滚珠丝杠的螺纹杆固定连接，所述滚珠丝杠的移动螺母与所述移动台(304)固定连接。