一种力学试样表面质量检测及分选和记录系统的制作方法

1.本发明涉及一种力学试样表面质量检测及分选和记录系统，属于力学试样表面质量分选和记录技术领域。


背景技术：

2.环境因素对材料的影响，可以涵盖力学试样的选材、加工、热处理、运输、检验、存储、使用等诸多环节。力学试样常用材料多为金属材料，也有部分无机高分子材料，还有一些其他材料。金属材料中的一些黑色金属材料制成品容易产生锈斑和划伤，有色金属材料制成品容易被划伤，无机高分子材料的制成品容易变色发黄，一些新材料的表面质量变化情况未知。
3.在作为最终可接收的成品试样进行存储前，一般选择对相关指定参数(如，外形尺寸、表面质量、元素含量、物理参数、力学参数等)进行部分抽查检验、外观全部检验，合格率符合要求后才算完成验收并接收。在存储过程中，仍需要定期或不定期对存储的试样的指定参数进行部分抽检、外观检验，以确保存储的试样状态一直处于稳定和合格范围之内。在经过存储、正式使用之前，抽检部分试样参数、检验全部外观也是必须的。如在某个阶段抽查时发现试样出现了瑕疵，就需要寻找可能存在的问题，从而改进或优化相应的存储条件，同时记录材料的这方面的特性。也有一些新材料受环境影响的情况是需要逐步积累的，如果没有汇总，新材料的各种资料信息比较零散，没有系统。
4.在所述各种参数检验环节中，有一项是试样的表面质量检验，需要检验试样在验收时或在存储期间或经过存储后在使用之前，有无出现各种明显的缺陷(如：划痕、锈斑、色变等)或变化。现有技术中基本采用手工逐一检测的方式，对于小批量样品依靠人工检验还可以应对，但当形成中等批量以上规模的试样时，继续依靠人工检验，效率会急速降低，而且不方便形成系统化的记录，不利于有效数据的重复、有价值的使用。


技术实现要素：

5.本发明的目的是解决上述问题，提供能够同时实现对力学试样表面进行质量检测、分选和记录多功能的一种系统，该系统可以实现试样的自动分选，可以提高试样分选的工作效率，能够记录试样分选的数据，并能够累积供应商供货质量数据，累积试样保存条件数据，由此有助于改进试样保存环境。
6.为实现上述目的，本发明提供了以下具体技术方案：
7.一种力学试样表面质量检测及分选和记录系统，包括控制和记录子系统、表面质量检测和分选子系统，所述控制和记录子系统用于：管控所述表面质量检测和分选子系统的运行，针对试样进行检测分析和记录；
8.所述表面质量检测和分选子系统包括外箱体板、试样干燥架、试样理顺装置、试样传送轨道主动轮、试样传送轨道、试样分选组件、合格试样存放箱和待排查试样存放箱，所述试样干燥架的一端设置于外箱体板内，试样干燥架的另一端连接所述试样分选轨道的一
端，所述试样理顺装置设置于试样分选轨道上方且靠近于试样干燥架一端，所述试样分选轨道主动轮设置于试样分选轨道内侧用于控制轨道的运行，所述试样分选轨道的另一端连接有所述试样分选组件，试样分选组件包括试样分选架、试样分选板、试样分选轮、合格试样分选轨道和待排查试样分选轨道，所述合格试样分选轨道的另一端连接至合格试样存放箱，所述待排查试样分选轨道的另一端连接至待排查试样存放箱；
9.所述控制和记录子系统包括控制组件和拍摄组件，所述控制组件用于控制所述表面质量检测和分选子系统的工作运行，所述拍摄组件用于检测位于试样分选架上的试样。
10.具体说，控制组件对于控制所述表面质量检测和分选子系统的控制功能包括：试样理顺装置、试样传送轨道主动轮、试样传送轨道、试样分选组件等部件中，运动和/或旋转部件的转动和停止，试样干燥架的间歇式抖动(震动)和停止，试样干燥架的外箱体板的定时温控。控制组件的控制功能还包括：摄像头、照明灯的开关、试样照片的拍摄等。
11.在一可选实施例中，上述的拍摄组件设置于试样分选架的上方或侧方，拍摄组件中至少包括摄像头、照明装置和透镜组。
12.具体说，摄像头可以是普通ccd型或者cid型，摄像头经过调整位置后，看到的清晰视野图像能够包括单个试样的外形轮廓。照明装置优选采用led背景灯，能均匀照亮试样表面。
13.在一可选实施例中，上述的控制组件包括计算机终端、连接于表面质量检测和分选子系统的控制组件。
14.在一可选实施例中，上述的外箱体板和/或试样干燥架上设置有预加热和/或烘干部件，用于针对待检测的力学试样进行预处理实现温度和/或湿度的控制。
15.具体说，外箱体板和/或试样干燥架可具有温控和相应定时功能，可以设置烘干需要的温度和烘干需要持续的时间，也可以根据实际需要选择开启或关闭，可实现优化试样的保存环境。
16.在一可选实施例中，上述的试样理顺装置为带有拨叉的转轮上，用于有序地传输待检测的力学试样。
17.具体说，当子系统运行启动后，可以确保按顺序每次都选出一块试样进入试样干燥架中。试样理顺装置的转轮动力可以来自步进电机、伺服电机、直流电机等。
18.具体说，试样理顺装置的转轮上的拨叉表面优选可采用低硬度的塑料材质，比如可在表面镶嵌为一层聚四氟乙烯材质，这样可有效防止对试样表面产生划伤。
19.在一可选实施例中，上述的试样干燥架与所述外箱体板之间有活动连接部件，由控制组件控制该活动连接部件，可实现试样干燥架与外箱体板的相对震动和/或转动。
20.具体说，可实现试样干燥架具有间歇式抖动功能，这样可以防止和解决试样在试样干燥架中因互相挤压而无法下移进入试样分选轨道的问题。
21.本发明的另一方面，提供述的力学试样表面质量检测及分选和记录系统的用途，所述用途为针对材质为金属材料、高分子材料、无机非金属材料或复合材料的力学试样进行表面质量检测、分选和记录。
22.在一可选实施例中，所述用途为针对形状为线材、棒材、型材或板材的力学试样进行表面质量检测、分选和记录，所述力学试样的截面形状为圆形、三角形、矩形或多边形，所述力学试样的截面面积范围为1～1300平方毫米。
23.本发明的这种力学试样表面质量检测及分选和记录系统，用于力学领域试样验收时试样表面质量的获取、试样按质量分选，可以实现对试样的自动分选，提高试样分选的工作效率，分选过程中能够记录试样分选的数据，该生成的数据可以用作累积对供应商供货质量的记录和供货质量评价，还可以用于试样表面质量数据的汇总，由此有助于针对试样表面质量要求的持续升级。同时，本发明的这种力学试样表面质量检测及分选和记录系统，也有助于改进试样保存环境。
24.具体说，本发明的这种力学试样表面质量检测及分选和记录系统，通过分选机构实现单个试样的选择，采用摄像头、照明装置和透镜组能够实现针对试样表面质量信息的采集和获取，由控制组件中的计算机终端通过相应程序算法进行实时分析和判断后，能够形成全面完整的综合记录分析数据，实现对待检测试样的质量排查和分类，进而能够实现对相应试样的供货质量及供货商质量的评价。同时，通过累积针对试样表面质量的数据分析，可以为各类材料表面的试样质量所容易发生的缺陷提供参考。
附图说明
25.图1为本发明实施例提供的力学试样表面质量检测及分选和记录系统的部分组件结构示意图；
26.附图标记：
27.1外箱体板，2试样干燥架，3试样理顺装置，4试样传送轨道主动轮，5试样传送轨道，6试样分选架，7试样分选板，8试样分选轮，9合格试样分选箱，10待排查试样分选箱，11摄像头、透镜和led灯，12电脑，13合格试样分选轨道，14待排查试样分选轨道。
28.图2为本发明实施例中采用的一种力学试样的结构简图。
具体实施方式
29.本发明中，力学试样表面质量检测及分选和记录的基本步骤及过程为：
30.(1)待检验的批量试样存放在试样干燥架2中，试样干燥架2带有间歇式抖动功能，可以防止试样在试样干燥架2中互相挤压无法下移，从而实现批量试样的下移，外箱体板1带定时温控加热装置，可选择使用，用于对试样干燥架2上的试样进行预加热和烘干。
31.(2)试样理顺装置3通过旋转轮转动，用转轮上的拨叉把按照顺序理顺的试样，按顺序每次选出一块试样，然后停止转动并等待接收下一次旋转指令。
32.(3)试样在试样传送轨道5上，经过试样传送轨道主动轮4的旋转，带动试样传送轨道5转动，转动的同时把选出的试样运送到试样分选轮8和试样分选架6之间，通过试样分选轮8的转动，带动试样旋转。
33.(4)打开背景照明，优选可采用led灯，摄像头11连接电脑12，电脑按照设置的管控程序拍摄试样表面照片，然后对试样表面的质量进行判断。
34.(5)如果试样表面质量良好，试样分选板7向上运动，推动试样分选架6向上运动，在试样分选轮8旋转的同时，试样被分选到合格试样分选轨道13，然后进入合格试样分选箱9；如果试样表面质量存在瑕疵，则试样分选架6在试样分选板7向下运动的带动下与试样分选轮8分开一定距离，试样被分选到待排查试样分选轨道14，然后进入待排查试样分选箱10。
35.(6)试样分选机构7复位，等待下一个试样到位。
36.(7)控制组件中的电脑12生成数据并汇总，作为后续供货商、存储条件等的质量提升、改进的基础数据。
37.本发明中，试样从试样理顺装置3到试样分选轮8运动的全部过程中，都有轴向引导装置，可以防止试样侧向移动。试样分选板7可以实现向上、向下、复位功能；试样分选架6在试样分选板7的推动下可以实现向上、向下、复位功能。
38.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
39.具体实施例：
40.本实施例使用力学试样表面质量检测及分选和记录系统，该系统由控制和记录子系统、表面质量检测和分选子系统。实施以图2所示的一种ф6mm圆棒试样为例，其余试样与此类似。
41.待检验的批量试样存放在试样干燥架2中，外箱体板1带有定时温控加热装置，可根据需要对试样的进行加热烘干，如果经过清洗的样品允许烘干且需要烘干，即在一定的烘干温度下，试样的性能不受影响，可以把外箱体板1的烘干功能打开，设置定时相应的烘干时间后，对试样干燥架2上的试样进行预加热和烘干。烘干完毕并冷却之后，可以选择打开试样干燥架2的抖动功能并把试样按照顺序理顺，试样理顺装置3按顺序每次选出一块试样。试样在试样传送轨道5上运送到试样分选架6和试样分选轮8中间的位置上，试样分选轮8转动带动试样旋转，同时背景照明led灯打开，摄像头11拍摄试样表面照片，后台程序完成试样表面图片的拼接，之后进行试样表面的质量判断。如果试样表面质量良好，则控制组件控制试样分选板7向上运动，推动试样分选架6向上运动，同时试样分选轮8逆时针旋转，试样即可被分选传送到合格试样分选轨道13，然后进入合格试样分选箱9；如果试样表面质量存在瑕疵，则在控制组件的控制下，试样分选架6在试样分选板7向下运动的带动下与试样分选轮8分开距离，试样即可被分选传送到待排查试样分选轨道14，然后进入待排查试样分选箱10。
42.工作过程中，试样分选板7重复向上或向下运动，通过每一次运动实现试样分选之后，即恢复到中间的初始位置，等待下一个试样到位后，重复上述步骤。分选试样时记录的内容包括供应商、试样总数、试样材料、试样分选时间、试样分选合格数量、试样分选组合照片、入库编号等。
43.分选过程中生成的图像、合格品率等数据中包含的试样表面质量的数据，反映了供货商的供货质量，转化为加工件供货质量记录单等数据，作为后续供货商、存储条件等的质量提升、改进的基础数据，用来作为后续对供应商供货质量的要求；包含的存储记录数据，用于比对存储条件对试样表面质量的影响，作为存储条件的反馈和改进。
44.如果试样存储了一段时间需要检查试样表面质量，可以按照上述步骤进行，并记录到相应的记录单中。
45.各个阶段生成的验收表面检验数据、存储期间表面检验数据、使用前表面检验数据，共同组成了供货商质量评价记录数据、试样表面质量存储数据、供货商供货质量提升数据、试样存储方法是否需要改进数据等。