本發(fā)明涉及一種混凝土抗?jié)B儀，特別是涉及一種具有自動(dòng)上料和電磁密封的混凝土抗?jié)B儀。

背景技術(shù)：

混凝土是一種在建筑中被廣泛使用的人工石材，對(duì)于某些建筑，如水工建筑、水下、水中、地下和其他建筑工程，要求建筑物使用的混凝土具有特殊的性能-抗?jié)B性能。

混凝土抗?jié)B儀是根據(jù)液壓原理來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)水泵施壓，通過(guò)管道與壓力容器，控制閥，試模座等連接。壓力由水泵輸出進(jìn)入壓力容器，然后輸送到試件系統(tǒng)進(jìn)行加載試驗(yàn)。管路中裝有電接點(diǎn)壓力表和電氣控制系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)電接點(diǎn)壓力表內(nèi)的電觸點(diǎn)的調(diào)節(jié)可以使壓力在規(guī)定范圍內(nèi)進(jìn)行恒壓試驗(yàn)。

混凝土抗?jié)B儀的試驗(yàn)臺(tái)通常較高，在混凝土抗?jié)B儀的實(shí)驗(yàn)階段，每組混凝土檢測(cè)實(shí)驗(yàn)需要6塊混凝土試塊才能完成，檢測(cè)前需要人工將混凝土試塊放置相應(yīng)的位置，而這一階段往往會(huì)浪費(fèi)大量的人力和時(shí)間，拖慢檢測(cè)效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問(wèn)題：本發(fā)明的目的是解決混凝土抗?jié)B檢測(cè)時(shí)的自動(dòng)化問(wèn)題。在實(shí)驗(yàn)開始階段，混凝土試塊通過(guò)傳送帶從養(yǎng)護(hù)室運(yùn)送到混凝土抗?jié)B儀試驗(yàn)臺(tái)下，此時(shí)整個(gè)抗?jié)B檢測(cè)系統(tǒng)啟動(dòng)，通過(guò)機(jī)械手將試塊分別放置在相應(yīng)的位置，并通過(guò)電磁吸盤壓緊并啟動(dòng)抗?jié)B檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)混凝土抗?jié)B儀上料和密封的自動(dòng)控制。

技術(shù)方案：為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種具有自動(dòng)上料和電磁密封功能的混凝土抗?jié)B儀，包括檢測(cè)柜、電磁密封機(jī)構(gòu)和自動(dòng)上料機(jī)構(gòu)，所述電磁密封機(jī)構(gòu)包括固定在檢測(cè)柜上的若干組電磁密封鐵圈，固定在檢測(cè)柜上且與步進(jìn)電機(jī)傳動(dòng)連接的電磁吸盤；所述電磁吸盤可覆蓋電磁密封鐵圈的開放端；所述自動(dòng)上料機(jī)構(gòu)包括一組相對(duì)設(shè)置的支架，固定于支架上的水平滑動(dòng)軌道，沿水平滑動(dòng)軌道往復(fù)移動(dòng)的移動(dòng)座，與移動(dòng)座傳動(dòng)連接以推動(dòng)其運(yùn)動(dòng)的水平電機(jī)，設(shè)置在移動(dòng)座上的機(jī)械手，以及與機(jī)械手傳動(dòng)連接的豎直推桿電機(jī)；所述機(jī)械手可移動(dòng)至電磁密封鐵圈的上方，以將混凝土實(shí)驗(yàn)塊放入電磁密封鐵圈中。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述檢測(cè)柜還包括水泵，與水泵連接并延伸至電磁密封鐵圈附近的水管，以及設(shè)置在水管上的水接點(diǎn)壓力表和水壓控制閥。所述混凝土抗?jié)B儀還包括數(shù)據(jù)接收與控制端，所述數(shù)據(jù)接收與控制端與豎直推桿電機(jī)、水平電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、水接點(diǎn)壓力表、水壓控制閥和水敏傳感器連接。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述檢測(cè)儀還包括手持終端和云服務(wù)器，所述數(shù)據(jù)接收與控制端與手持終端、云服務(wù)器通信連接。

選的，所述電磁密封鐵圈的數(shù)量為2組至8組。

用上述具有自動(dòng)上料和電磁密封功能的混凝土抗?jié)B儀進(jìn)行抗?jié)B測(cè)試的方法，包括如下步驟：

步驟1、利用機(jī)械手將實(shí)驗(yàn)樣模送至電磁密封鐵圈；

步驟2、啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，翻轉(zhuǎn)電磁吸盤，開啟電源，使電磁吸盤與電磁密封鐵圈吸附；

步驟3、進(jìn)行抗?jié)B實(shí)驗(yàn)，采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中，還包括步驟4，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)上傳至云服務(wù)器。

本方案的工作原理如下：實(shí)驗(yàn)開始階段，混凝土樣模在養(yǎng)護(hù)室按照規(guī)定操作養(yǎng)護(hù)結(jié)束后通過(guò)傳送帶運(yùn)送至混凝土抗?jié)B儀檢測(cè)臺(tái)。當(dāng)混凝土樣模通過(guò)混凝土抗?jié)B儀檢測(cè)旁安裝的光電傳感器時(shí)，數(shù)據(jù)接收與控制端控制傳送帶停止運(yùn)動(dòng) ，機(jī)械手張開，滾珠絲杠帶動(dòng)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)到傳送帶上方的預(yù)定位置，與機(jī)械手相連的推桿電機(jī)帶動(dòng)機(jī)械手向下運(yùn)動(dòng)到與混凝土樣模等高后停止運(yùn)動(dòng)，機(jī)械手閉合，推桿電機(jī)抬起，滾珠絲杠帶動(dòng)機(jī)械手水平移動(dòng)到指定位置后由推桿電機(jī)將抓有混凝土樣模的機(jī)械手放到與試驗(yàn)臺(tái)等高，機(jī)械手由推桿電機(jī)和滾珠絲杠帶動(dòng)回到初始位置，直至下一個(gè)混凝土樣模到達(dá)指定位置，重復(fù)上述過(guò)程直至試驗(yàn)臺(tái)六個(gè)的位置全部被放滿，發(fā)送信號(hào)至數(shù)據(jù)接收與控制端，數(shù)據(jù)接收與控制端根據(jù)接收到試驗(yàn)臺(tái)編號(hào)控制與之對(duì)應(yīng)的步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)電磁吸盤轉(zhuǎn)動(dòng)到吸盤與混凝土樣模接觸，電磁吸盤通電，使得電磁吸盤與電磁密封鐵圈之間產(chǎn)生吸引力，待穩(wěn)定后，啟動(dòng)抗?jié)B儀的抗?jié)B檢測(cè)部分。

水泵打開，實(shí)驗(yàn)管道內(nèi)的水壓上升，蓄能器開始蓄能。接著，水壓控制閥打開，電接點(diǎn)壓力表開始接受數(shù)據(jù)，測(cè)得的水壓數(shù)據(jù)會(huì)發(fā)送到數(shù)據(jù)接收與控制端，數(shù)據(jù)接收與控制端發(fā)送信號(hào)控制水泵使得水壓保持在合理的范圍內(nèi)。八小時(shí)之后，按照實(shí)驗(yàn)要求提升水壓，云數(shù)據(jù)接收與控制端將信號(hào)發(fā)送至水泵，電接點(diǎn)壓力表將實(shí)時(shí)水壓再反饋到數(shù)據(jù)接收與控制端以保證水壓在合理范圍內(nèi)。以此類推，完成每一次水壓的提升。

與此同時(shí)，水敏傳感器同步工作，水敏傳感器測(cè)得的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)接收與控制端，當(dāng)數(shù)值達(dá)到實(shí)驗(yàn)閾值時(shí)，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)結(jié)束，數(shù)據(jù)接收與控制端發(fā)送信號(hào)來(lái)控制關(guān)閉水壓控制閥，以結(jié)束實(shí)驗(yàn)。當(dāng)抗?jié)B儀六組實(shí)驗(yàn)全部完成時(shí)，水泵接收到數(shù)據(jù)接收與控制端的信號(hào)，停止供水，所有水壓控制閥打開完成泄水，將最終的數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)接收與控制端。

當(dāng)滲儀六組實(shí)驗(yàn)全部完成時(shí)，數(shù)據(jù)接收與控制端發(fā)送信號(hào)使電磁吸盤斷電，步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)電磁吸盤抬起，機(jī)械手將混凝土樣模抓取放在傳送帶上運(yùn)送至其他位置，試驗(yàn)結(jié)束。

有益效果：本發(fā)明提出一種具有自動(dòng)上料和電磁密封的混凝土抗?jié)B儀，通過(guò)對(duì)上料和密封過(guò)程的自動(dòng)化，大大降低了實(shí)驗(yàn)過(guò)程中人力的投入，提高了實(shí)驗(yàn)效率。并且，自動(dòng)上料為全機(jī)械化過(guò)程，大大減少人為因素導(dǎo)致的如試塊安裝位置偏移、試塊壓力不夠等問(wèn)題，提高了抗?jié)B儀檢測(cè)過(guò)程的成功率。

附圖說(shuō)明

了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹：

圖1為混凝土抗?jié)B儀的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的控制原理框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1和2，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。在圖1和圖2所示的實(shí)施例中，主要包括檢測(cè)柜1、水平滑動(dòng)軌道2、豎直推桿電機(jī)3、水泵4、電磁吸盤5、電磁密封鐵圈6、步進(jìn)電機(jī)7和機(jī)械手8 。

檢測(cè)柜的基本機(jī)構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù)，例如柜體、以及水泵、水管、水壓控制閥、蓄能器、電接點(diǎn)壓力表和水敏傳感器等。在此不再詳述，以下描述改進(jìn)之處。在檢測(cè)柜上設(shè)置了電磁密封機(jī)構(gòu)，主要包括固定在檢測(cè)柜上的若干組電磁密封鐵圈，固定在檢測(cè)柜上且與步進(jìn)電機(jī)傳動(dòng)連接的電磁吸盤；電磁吸盤可覆蓋電磁密封鐵圈的開放端。在工作時(shí)，電磁密封鐵圈通電，與電磁吸盤吸附，從而壓緊樣模。在檢測(cè)柜的上方，設(shè)置了自動(dòng)上料機(jī)構(gòu)，其主要包括一組相對(duì)設(shè)置的支架，固定于支架上的水平滑動(dòng)軌道，沿水平滑動(dòng)軌道往復(fù)移動(dòng)的移動(dòng)座，與移動(dòng)座傳動(dòng)連接以推動(dòng)其運(yùn)動(dòng)的水平電機(jī)，設(shè)置在移動(dòng)座上的機(jī)械手，以及與機(jī)械手傳動(dòng)連接的豎直推桿電機(jī)；所述機(jī)械手可移動(dòng)至電磁密封鐵圈的上方，以將混凝土實(shí)驗(yàn)塊放入電磁密封鐵圈中。在該實(shí)施例中，水平滑動(dòng)軌道為滾珠絲桿。

通過(guò)機(jī)械手在水平方向和豎直方向的運(yùn)動(dòng)，可使樣模移動(dòng)至預(yù)定的位置，放下，或者從預(yù)定的位置移出。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)掛操作。

從上述實(shí)施例可知，采用該檢測(cè)儀的檢測(cè)方法，核心步驟如下：利用機(jī)械手將實(shí)驗(yàn)樣模送至電磁密封鐵圈；啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，翻轉(zhuǎn)電磁吸盤，開啟電源，使電磁吸盤與電磁密封鐵圈吸附；進(jìn)行抗?jié)B實(shí)驗(yàn)，采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

在某個(gè)具體的案例中，測(cè)試過(guò)程如下：

實(shí)驗(yàn)開始階段，混凝土樣模在養(yǎng)護(hù)室按照規(guī)定操作養(yǎng)護(hù)結(jié)束后通過(guò)傳送帶運(yùn)送至混凝土抗?jié)B儀檢測(cè)臺(tái)。當(dāng)混凝土樣模通過(guò)混凝土抗?jié)B儀檢測(cè)旁安裝的光電傳感器時(shí)，數(shù)據(jù)接收與控制端控制傳送帶停止運(yùn)動(dòng) ，機(jī)械手張開，滾珠絲杠帶動(dòng)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)到傳送帶上方的預(yù)定位置，與機(jī)械手相連的推桿電機(jī)帶動(dòng)機(jī)械手向下運(yùn)動(dòng)到與混凝土樣模等高后停止運(yùn)動(dòng)，機(jī)械手閉合，推桿電機(jī)抬起，滾珠絲杠帶動(dòng)機(jī)械手水平移動(dòng)到指定位置后由推桿電機(jī)將抓有混凝土樣模的機(jī)械手放到與試驗(yàn)臺(tái)等高，機(jī)械手由推桿電機(jī)和滾珠絲杠帶動(dòng)回到初始位置，直至下一個(gè)混凝土樣模到達(dá)指定位置，重復(fù)上述過(guò)程直至試驗(yàn)臺(tái)六個(gè)的位置全部被放滿，發(fā)送信號(hào)至數(shù)據(jù)接收與控制端，數(shù)據(jù)接收與控制端根據(jù)接收到試驗(yàn)臺(tái)編號(hào)控制與之對(duì)應(yīng)的步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)電磁吸盤轉(zhuǎn)動(dòng)到吸盤與混凝土樣模接觸，電磁吸盤通電，使得電磁吸盤與電磁密封鐵圈之間產(chǎn)生吸引力，待穩(wěn)定后，啟動(dòng)抗?jié)B儀的抗?jié)B檢測(cè)部分。

水泵打開，實(shí)驗(yàn)管道內(nèi)的水壓上升，蓄能器開始蓄能。接著，水壓控制閥打開，電接點(diǎn)壓力表開始接受數(shù)據(jù)，測(cè)得的水壓數(shù)據(jù)會(huì)發(fā)送到數(shù)據(jù)接收與控制端，數(shù)據(jù)接收與控制端發(fā)送信號(hào)控制水泵使得水壓保持在合理的范圍內(nèi)。八小時(shí)之后，按照實(shí)驗(yàn)要求提升水壓，云數(shù)據(jù)接收與控制端將信號(hào)發(fā)送至水泵，電接點(diǎn)壓力表將實(shí)時(shí)水壓再反饋到數(shù)據(jù)接收與控制端以保證水壓在合理范圍內(nèi)。以此類推，完成每一次水壓的提升。

與此同時(shí)，水敏傳感器同步工作，水敏傳感器測(cè)得的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)接收與控制端，當(dāng)數(shù)值達(dá)到實(shí)驗(yàn)閾值時(shí)，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)結(jié)束，數(shù)據(jù)接收與控制端發(fā)送信號(hào)來(lái)控制關(guān)閉水壓控制閥，以結(jié)束實(shí)驗(yàn)。當(dāng)抗?jié)B儀六組實(shí)驗(yàn)全部完成時(shí)，水泵接收到數(shù)據(jù)接收與控制端的信號(hào)，停止供水，所有水壓控制閥打開完成泄水，將最終的數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)接收與控制端。

當(dāng)滲儀六組實(shí)驗(yàn)全部完成時(shí)，數(shù)據(jù)接收與控制端發(fā)送信號(hào)使電磁吸盤斷電，步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)電磁吸盤抬起，機(jī)械手將混凝土樣模抓取放在傳送帶上運(yùn)送至其他位置，試驗(yàn)結(jié)束。

從上述實(shí)施例可知，水泵負(fù)責(zé)為整個(gè)試驗(yàn)臺(tái)提供水壓，蓄能器用于保證水壓的恒定，電接點(diǎn)壓力表用于將水壓控制在預(yù)期的范圍。水敏傳感器用于檢測(cè)試驗(yàn)的結(jié)果。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，移動(dòng)手持終端用于接收云服務(wù)器傳遞的數(shù)據(jù)，并操控整個(gè)系統(tǒng)。云服務(wù)器的計(jì)算結(jié)果通過(guò)無(wú)線訪問(wèn)點(diǎn)直接控制水壓控制閥和水泵。云服務(wù)器具有云存儲(chǔ)和云計(jì)算的功能，移動(dòng)手持終端的應(yīng)用程序可訪問(wèn)云服務(wù)器的數(shù)據(jù)。移動(dòng)手持終端的應(yīng)用可以直接控制水壓控制閥和水泵，且手持終端的控制權(quán)限高于云服務(wù)器的控制權(quán)限。

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種等同變換，這些等同變換均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。另外需要說(shuō)明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過(guò)任何合適的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說(shuō)明。