一种应力检测装置的制作方法

[0001]
本发明涉及应力检测设备技术领域，具体涉及一种应力检测装置。


背景技术：

[0002]
物体由于受力、湿度、温度场变化等外因而变形时，会在物体内各部分之间产生相互作用的内力，单位面积上的内力称为应力。应力可能会导致物体发生开裂、翘曲或变形，并进一步诱发安全事故，因此有必要对物体进行应力检测。
[0003]
对于大型钢结构桥梁、闸门、钢结构屋顶以及其他桁架结构，除了对组装的结构件在生产过程中进行应力检测，还需要在装配完成后以及使用过程中进行应力检测，以确保安全性与可靠性，从而避免安全事故的发生。而现有的应力检测装置大多无法沿上述检测物进行行走，往往需要通过人工手持，攀爬或下潜来进行应力检测，不仅劳动强度大，还存在着一定的危险性。


技术实现要素：

[0004]
本发明的目的在于提供一种应力检测装置，其能沿检测物表面行走进行应力检测，降低了劳动强度，提高了安全性。
[0005]
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种应力检测装置，包括：主架、安装于主架上端的第一脚架、驱动主架与第一脚架相对转动的第一微型电机、安装于主架下端的第二脚架、驱动主架与第二脚架相对转动的第二微型电机、安装于主架的检测机构、安装于第一脚架的第一吸附机构、驱动第一脚架与第一吸附机构相对转动的第三微型电机、安装于第二脚架的第二吸附机构、驱动第二脚架与第二吸附机构相对转动的第四微型电机；其中，所述第一微型电机、第二微型电机、第三微型电机、第四微型电机的转轴相互平行，且平行于检测物的吸附面。
[0006]
可选的，所述主架的左侧与转动件的端部连接，并适配驱动两者相对转动的第五微型电机；所述转动件的另一端与第三脚架连接，并适配驱动两者相对转动的第六微型电机；所述第三脚架安装有第三吸附机构，并适配驱动两者相对转动的第七微型电机；所述第五微型电机、第六微型电机的转轴垂直于检测物的吸附面；所述第七微型电机的转轴与第一微型电机平行。
[0007]
可选的，所述第一吸附机构包括气室以及与气室连通的吸嘴；所述气室通过抽真空管与微型泵的进口连通；所述抽真空管具有一回气支管，所述回气支管设有回气阀；所述抽真空管在回气支管与微型泵之间的一段设置一抽真空阀。
[0008]
可选的，所述第一吸附机构、第二吸附机构、第三吸附机构的结构相同，且三者的气室分别通过一抽真空管连通于同一微型泵。
[0009]
可选的，所述吸嘴包括喇叭部、与喇叭部敞开端连通的环形部、与喇叭部收束端连通的管部；所述喇叭部、环形部、管部为一体式结构；所述环形部在对应于检测物的一面设置弹性层，所述弹性层通过胶合与环形部连接为一体。
[0010]
可选的，所述吸嘴的管部通过伸缩管与气室连通；所述伸缩管的外周套设有弹簧，所述管部的外壁具有限位凸起，所述限位凸起配合所述气室对所述弹簧构成限位；所述气室设置朝限位凸起延伸的导向杆，所述限位凸起设置与导向杆适配的导向通孔。
[0011]
可选的，所述检测机构包括对检测物进行应力检测的探头、驱动探头移动的微型气缸、驱动微型气缸转动的第八微型电机、驱动第八微型电机沿上下方向移动的第一丝杠、驱动第一丝杠沿左右方向移动的第二丝杠；所述第八微型电机的转轴平行于检测物的吸附面，且垂直于第一微型电机的转轴；所述微型气缸的伸缩方向垂直于第八微型电机的转轴。
[0012]
可选的，所述气室设有吸嘴的一面以及所述微型气缸设有探头的一端均设有摄像头与光源。
[0013]
可选的，所述主架、第一脚架、第二脚架、第三脚架分别设有相连通的气囊，所述气囊与产气瓶连通；所述产气瓶设有封口膜，且内部填充有产气药；所述产气瓶内设置用于点燃产气药并熔断封口膜的电热丝。
[0014]
可选的，所述气囊通过三通管分别连通产气瓶与微型泵，所述三通管对应于微型泵的一端设有抽气阀；所述三通管对应于产气瓶的一端以及产气瓶的瓶口对应设置环绕外周的环形棱，并通过穿设于环形棱的螺钉固接；所述封口膜由热塑性弹性体制成，并夹固在两环形棱之间。
[0015]
本发明的工作原理为：第一吸附机构与第二吸附机构交替吸附于检测物表面。当第一吸附机构位于上方并吸附于检测物表面时，令第一微型电机驱动主架朝上翻转180
°
，第二微型电机驱动第二脚架同向翻转180
°
，即可将第二吸附机构翻转到第一吸附机构上方。第二吸附机构位于上方并吸附于检测物表面时，令第二微型电机驱动主架朝上翻转180
°
，第一微型电机驱动第一脚架同向翻转180
°
，即可将第一吸附机构翻转到第二吸附机构上方；如此反复交替，该应力检测装置即可沿检测物表面朝上移动。反之，该应力检测装置亦可沿检测物表面朝上移动。同理，通过调整初始摆放位置的朝向，该应力检测装置还可沿检测物表面朝其他方向移动。该应力检测装置在移动过程中，可通过检测机构对检测物的表面进行应力检测。此外，通过调整主架、第一脚架、第二脚架、第一吸附机构或第二吸附机构的转动角度，该应力检测装置可从吸附于检测物侧面转换为吸附于检测物底面或上表面，亦可从吸附于检测物底面转换为吸附于检测物侧面或上表面，还可从吸附于检测物上表面转换为吸附于检测物侧面或底面。
[0016]
由此可知，本发明的有益效果是：可沿闸门、桁架等检测物的表面移动，从而对检测物进行应力检测，降低了检测人员的劳动强度，提高了安全性；且能无障碍地跨越检测物表面的凸起物，具有更好的适用性。
附图说明
[0017]
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，下面将对实施例或现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。
[0018]
图1为本发明的结构示意图；图2为本发明在吸附于检测物上表面与吸附于检测物底面之间转换的示意图；
图3为本发明在吸附于检测物侧面与吸附于检测物底面之间转换的示意图；图4为本发明在吸附于检测物上表面与吸附于检测物侧面之间转换的示意图；图5为主架与第一脚架、第二脚架、第三脚架的连接示意图；图6为本发明通过第三脚架与第三吸附机构调整行进方向的示意图；图7为转动件连接主架与第三脚架的示意图；图8为第一吸附机构的结构示意图；图9为第三吸附机构的结构示意图；图10为气室与微型泵的连通示意图；图11为吸嘴与气室的装配示意图；图12为主架设置检测机构的示意图；图13为图1中a部的放大图；附图标记：1、主架；2、第一脚架；3、第一微型电机；4、第二脚架；5、第二微型电机；6、第一吸附机构；7、第三微型电机；8、第二吸附机构；9、第四微型电机；10、转动件；11、第五微型电机；12、第三脚架；13、第六微型电机；14、第三吸附机构；15、第七微型电机；16、气室；17、吸嘴；18、抽真空管；19、微型泵；20、回气支管；21、回气阀；22、抽真空阀；23、喇叭部；24、环形部；25、管部；26、弹性层；27、伸缩管；28、弹簧；29、限位凸起；30、导向杆；31、探头；32、微型气缸；33、第八微型电机；34、第一丝杠；35、第二丝杠；36、摄像头；37、光源；38、气囊；39、产气瓶；40、封口膜；41、三通管；42、抽气阀；43、环形棱。
具体实施方式
[0019]
在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
[0020]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0021]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0022]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0023]
下面结合附图1～13对本发明的实施例进行详细说明。
[0024]
如图1～5所示，本发明实施例提供了一种应力检测装置，该应力检测装置包括主
架1与安装于主架1上端的第一脚架2；并驱动主架1与第一脚架2相对转动的第一微型电机3。应当理解的是，可将第一微型电机3的壳体固接于主架1，令其转轴与第一脚架2固接；也可将第一微型电机3的壳体固接于第一脚架2，令其转轴与主架1固接。
[0025]
还包括安装于主架1下端的第二脚架4；并适配驱动主架1与第二脚架4相对转动的第二微型电机5。应当理解的是，可将第二微型电机5的壳体固接于主架1，令其转轴与第二脚架4固接；也可将第二微型电机5的壳体固接于第二脚架4，令其转轴与主架1固接。
[0026]
还包括安装于主架1的检测机构；应当理解的是，所述检测机构设有对检测物进行应力检测的探头31。探头31可设置朝前及朝后的多个；也可仅设置一个，并适配驱动探头31移动及转动的行走机构。
[0027]
还包括安装于第一脚架2的第一吸附机构6；并适配驱动第一脚架2与第一吸附机构6相对转动的第三微型电机7；应当理解的是，可将第三微型电机7的壳体固接于第一脚架2，令其转轴与第一吸附机构6固接；也可将第三微型电机7的壳体固接于第一吸附机构6，令其转轴与第一脚架2固接。第三微型电机7用于驱动第一吸附机构6转向或转离检测物的吸附面。
[0028]
还包括安装于第二脚架4的第二吸附机构8；应当理解的是，所述第一吸附机构6与第二吸附机构8可以通过与微型泵19连通的吸嘴17或吸盘吸附于检测物表面；当检测物能被磁吸时，所述第一吸附机构6与第二吸附机构8也可通过电磁铁吸附于检测物表面。
[0029]
还包括驱动第二脚架4与第二吸附机构8相对转动的第四微型电机9；应当理解的是，可将第四微型电机9的壳体固接于第二脚架4，令其转轴与第二吸附机构8固接；也可将第四微型电机9的壳体固接于第二吸附机构8，令其转轴与第二脚架4固接。第四微型电机9用于驱动第二吸附机构8转向或转离检测物的表面。
[0030]
其中，所述第一微型电机3、第二微型电机5、第三微型电机7、第四微型电机9的转轴相互平行，且平行于检测物的吸附面。应当理解的是，当行程较短时，可通过牵拉电线向第一微型电机3、第二微型电机5、第三微型电机7、第四微型电机9、检测机构、第一吸附机构6、第二吸附机构8等组件供电；更优的，可通过装载蓄电池为各组件供电。当以牵拉电线的方式进行供电时，可通过有线通信向各组件发出指令并接收信息；当以装载蓄电池的方式进行供电时，可在该应力检测装置设置无线通信模块，以无线通信的方式向各组件发出指令并接收信息。
[0031]
下面阐述本发明的实施方式，第一吸附机构6与第二吸附机构8交替吸附于检测物表面。当第一吸附机构6位于上方并吸附于检测物表面时，令第一微型电机3驱动主架1朝上翻转180
°
，第二微型电机5驱动第二脚架4同向翻转180
°
，即可将第二吸附机构8翻转到第一吸附机构6上方。第二吸附机构8位于上方并吸附于检测物表面时，令第二微型电机5驱动主架1朝上翻转180
°
，第一微型电机3驱动第一脚架2同向翻转180
°
，即可将第一吸附机构6翻转到第二吸附机构8上方；如此反复交替，该应力检测装置即可沿检测物表面朝上移动。反之，该应力检测装置亦可沿检测物表面朝上移动。同理，通过调整初始摆放位置的朝向，该应力检测装置还可沿检测物表面朝其他方向移动。该应力检测装置在移动过程中，可通过检测机构对检测物的表面进行应力检测。此外，通过调整主架1、第一脚架2、第二脚架4、第一吸附机构6或第二吸附机构8的转动角度，该应力检测装置可从吸附于检测物侧面转换为吸附于检测物底面或上表面，亦可从吸附于检测物底面转换为吸附于检测物侧面或上表
面，还可从吸附于检测物上表面转换为吸附于检测物侧面或底面。本发明可沿闸门、桁架等检测物的表面移动，从而对检测物进行应力检测；且能无障碍地跨越检测物表面的凸起物，具有更好的适用性。
[0032]
如图5～7所示，在本申请给出的一个实施例中，所述主架1的左侧与转动件10的端部连接，并适配驱动两者相对转动的第五微型电机11；所述转动件10的另一端与第三脚架12连接，并适配驱动两者相对转动的第六微型电机13；所述第三脚架12安装有第三吸附机构14，并适配驱动两者相对转动的第七微型电机15；所述第五微型电机11、第六微型电机13的转轴垂直于检测物的吸附面；所述第七微型电机15的转轴与第一微型电机3平行。应当理解的是，所述第三吸附机构14可以通过与微型泵19连通的吸嘴17或吸盘吸附于检测物表面；当检测物能被磁吸时，所述第三吸附机构14也可通过电磁铁吸附于检测物表面。本发明一般通过第一吸附机构6与第二吸附机构8的配合进行移动，第三吸附机构14通常处于收拢状态。当需要对该应力检测装置的移动方向或行进路线进行调整时；先通过第五微型电机11驱动转动件10相对主架1转动，调整转动件10与主架1的夹角；并通过第六微型电机13驱动第三脚架12相对转动件10转动，调整第三脚架12与转动件10的夹角；然后通过第七微型电机15驱动第三吸附机构14转动，使第三吸附机构14朝向检测物，并吸附于检测物表面；接着令第一吸附机构6与第二吸附机构8从检测物表面松放；通过第五微型电机11驱动主架1相对转动件10转动，并通过第六微型电机13驱动转动件10相对第三脚架12转动；最后令第一吸附机构6或第二吸附机构8重新吸附于检测物表面，并令第三吸附机构14从检测物表面松放。如此，即可对第一吸附机构6与第二吸附机构8的移动方向及行进路线进行调整。
[0033]
如图8～10所示，在本申请给出的一个实施例中，所述第一吸附机构6包括气室16以及与气室16连通的吸嘴17；所述气室16通过抽真空管18与微型泵19的进口连通；所述抽真空管18具有一回气支管20，所述回气支管20设有回气阀21；所述抽真空管18在回气支管20与微型泵19之间的一段设置一抽真空阀22。应当理解的是，当该应力检测装置用于检测桁架等陆上检测物时，所述微型泵19可选用常规的真空泵；当该应力检测装置用于水下作业时，所述微型泵19可选用微型真空水泵。关闭回气阀21、打开抽真空阀22，微型泵19即可对贴在检测物表面的吸嘴17进行抽真空，从而使吸嘴17吸附在检测物表面；关闭抽真空阀22、打开回气阀21，外界的空气或水流会流经回气支管20、抽真空管18与气室16，重新涌入吸嘴17，从而使吸嘴17从检测物表面松放。所述回气阀21、抽真空阀22通常为电磁阀，也可以是气动阀。所述抽真空管18具有可伸缩或可弯曲的弹性段，弹性段可由伸缩管27、波纹管或软管构成。
[0034]
进一步地，所述第一吸附机构6、第二吸附机构8、第三吸附机构14的结构相同，且三者的气室16分别通过一抽真空管18连通于同一微型泵19。应当理解的是，可在微型泵19的进口设置一个具有多个支管口的进气管。
[0035]
如图11所示，在本申请给出的一个实施例中，所述吸嘴17包括喇叭部23、与喇叭部23敞开端连通的环形部24、与喇叭部23收束端连通的管部25；所述喇叭部23、环形部24、管部25为一体式结构；所述环形部24在对应于检测物的一面设置弹性层26，所述弹性层26通过胶合与环形部24连接为一体。应当理解的是，所述喇叭部23、环形部24、管部25由硬质材料制成，喇叭部23可对弹性层26进行按压，避免弹性层26翘起，确保弹性层26贴附在检测物表面，从而增加密封路径的长度，避免吸嘴17发生泄漏。
[0036]
进一步地，所述吸嘴17的管部25通过伸缩管27与气室16连通；所述伸缩管27的外周套设有弹簧28，所述管部25的外壁具有限位凸起29，所述限位凸起29配合所述气室16对所述弹簧28构成限位；所述气室16设置朝限位凸起29延伸的导向杆30，所述限位凸起29设置与导向杆30适配的导向通孔。应当理解的是，所述第一吸附机构6的气室16、第二吸附机构8的气室16、第三吸附机构14的气室16分别对应连通多个吸嘴17。吸嘴17通过伸缩管27与对应的气室16连通，并配合对吸嘴17构成支撑的弹簧28以及对吸嘴17构成限位的导向杆30，各吸嘴17与对应气室16的距离可以各不相同，从而吸附于凹凸不平的检测物表面。
[0037]
如图12所示，在本申请给出的一个实施例中，所述检测机构包括对检测物进行应力检测的探头31、驱动探头31移动的微型气缸32、驱动微型气缸32转动的第八微型电机33、驱动第八微型电机33沿上下方向移动的第一丝杠34、驱动第一丝杠34沿左右方向移动的第二丝杠35；所述第八微型电机33的转轴平行于检测物的吸附面，且垂直于第一微型电机3的转轴；所述微型气缸32的伸缩方向垂直于第八微型电机33的转轴。应当理解的是，所述探头31可选用非接触式应力检测探头31，也可选用接触式应力检测探头31。
[0038]
进一步地，所述气室16设有吸嘴17的一面以及所述微型气缸32设有探头31的一端均设有摄像头36与光源37。应当理解的是，通过设置摄像头36与光源37，可以更好地对检测物表面进行观测并对该应力检测装置进行控制。所述光源37可以是小灯泡、探照灯、led灯等人造光源37。
[0039]
如图1、13所示，在本申请给出的一个实施例中，所述主架1、第一脚架2、第二脚架4、第三脚架12分别设有相连通的气囊38，所述气囊38与产气瓶39连通；所述产气瓶39设有封口膜40，且内部填充有产气药；所述产气瓶39内设置用于点燃产气药并熔断封口膜40的电热丝。应当理解的是，向电热丝通电，可以点燃产气药生成气体，并令封口膜40熔化产生孔洞，从而为气囊38充气；所述气囊38沿整个应力检测装置的外沿进行分布；当该应力检测装置意外从高空跌落时，可以起到缓冲保护的作用；当该应力检测装置在水下作业意外脱落时，则可以产生浮力，令该应力检测装置浮上水面，便于打捞。此外，通过封口膜40对产气瓶39进行封闭，并利用电热丝进行熔断，无需额外设置电磁阀或气动阀来控制产气瓶39的开闭，还有利于减轻整个装置的重量。
[0040]
进一步地，所述气囊38通过三通管41分别连通产气瓶39与微型泵19的进口，所述三通管41对应于微型泵19的一端设有抽气阀42；所述三通管41对应于产气瓶39的一端以及产气瓶39的瓶口对应设置环绕外周的环形棱43，并通过穿设于环形棱43的螺钉固接；所述封口膜40由热塑性弹性体制成，并夹固在两环形棱43之间。应当理解的是，多个气囊38相互连通，且连通于三通管41的同一管口，三通管41的余下两个管口则分别连通微型泵19与产气瓶39。电热丝仅对封口膜40位于产气瓶39瓶口内周的部分进行熔断。产气瓶39与三通管41可拆卸连接，可通过更换产气药与封口膜40反复使用，且装夹方便快捷。完成产气药与封口膜40的更换后，打开抽气阀42，通过微型泵19对气囊38进行抽真空，并在抽真空完成后关闭抽气阀42；如此，即可令气囊38保持最大程度的干瘪状态，减少其占用的空间，从而便于该应力检测装置顺利方便地进行应力检测作业。此外， 还可沿气囊38的长度方向设置多个对气囊38进行限位固定的绑绳或扎带。
[0041]
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变
更和修改均落入本发明的保护范围。