顶部吊提试验仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种顶部吊提试验仪，包括主机控制器、传动机构伺服电机、螺杆加力顶部吊提结构、测量放大器、负荷传感器、触摸屏、远程计算机及平台；触摸屏或远程计算机与主机控制器相连，进行人机交互；螺杆加力顶部吊提结构的底部固定连接在所述平台上，主机控制器控制传动机构伺服电机运动，驱使螺杆加力顶部吊提结构提起被测样品，同时与螺杆加力顶部吊提结构连接的负荷传感器的输出信号，通过测量放大器放大后传输给主机控制器进行分析，并将分析结果显示且记录存放在触摸屏或远程计算机上，实现完全记录试验过程。
【专利说明】顶部吊提试验仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及塑料编织集装袋检测技术，具体涉及一种顶部吊提试验仪。
【背景技术】
[0002]根据《关于危险货物运输的建议书-规章范本》，《国际海运危险货物规则》，GB19269-2009《公路运输危险货物包装检验安全规范》，GB 19270-2009《水路运输危险货物包装检验安全规范》，GB 19359-2009《铁路运输危险货物包装检验安全规范》，GB 19433-2009《空运危险货物包装检验安全规范》，SN/T0893-2000《海运出口危险品货物塑编集装袋性能检验规程》规定，需对海运出口危险货物塑料编织柔性中型散货集装袋进行顶部吊提试验，以检验柔性中型散货集装袋的性能是否达到标准要求，从而保证危险货物的运输安全。
[0003]现有市场上的顶部吊提试验设备采用液压控制，手动控制实施负荷，不能确保在负荷实施5min过程中保持负荷恒定，且不能完全记录试验过程。
实用新型内容
[0004]本实用新型的任务是提供一种顶部吊提试验仪，其目的是测试样品时记录试验过程。
[0005]本实用新型通过下述技术方案来实现:
[0006]一种顶部吊提试验仪，包括平台，其特征在于:还包括主机控制器、传动机构伺服电机、螺杆加力顶部吊提结构、测量放大器、负荷传感器、触摸屏及远程计算机；触摸屏或远程计算机与主机控制器相连，进行人机交互；螺杆加力顶部吊提结构的底部固定连接在所述平台上，主机控制器控制传动机构伺服电机运动，驱使螺杆加力顶部吊提结构提起被测样品，同时与螺杆加力顶部吊提结构连接的负荷传感器的输出信号，通过测量放大器放大后传输给主机控制器进行分析，并将分析结果显示且记录存放在触摸屏或远程计算机上。
[0007]所述主机控制器包括可编程逻辑控制器、伺服驱动器及电压频率转换电路，所述负荷传感器的输出信号经所述测量放大器放大、滤波后，再经过电压频率转换电路转换成供可编程逻辑控制器读取的脉冲信号，控制伺服驱动器驱动所述传动机构伺服电机。
[0008]所述螺杆加力顶部吊提结构包括滚珠丝杆、丝杆螺母、移动板、导杆滑套、传感器中杆、圆盘及变速箱，所述传动机构伺服电机通过变速箱与滚珠丝杆连接，与滚珠丝杆连接的丝杆螺母和移动板固定连接，导杆滑套的一端固定连接在移动板上，导杆滑套的另一端通过所述负荷传感器与传感器中杆连接，滚珠丝杆通过丝杆螺母置于导杆滑套内部，丝杆螺母上有三个孔，有三个立杆穿过上述三个孔，丝杆螺母沿立杆和滚珠丝杆轴向移动；穿过圆盘中心的传感器中杆上设有孔；在圆盘的圆周处轴向连接有竖杆，竖杆均匀对称布设在圆盘的圆周上，竖杆由上至下设置有吊耳。
[0009]所述主机控制器上连接有限位保护装置，限位保护装置包括上限行程开关和下限行程开关，上限行程开关设于所述丝杆螺母和所述移动板两者的上方，下限行程开关设于丝杆螺母和移动板两者的下方，上限行程开关和下限行程开关之间的距离小于滚珠丝杆的高度。
[0010]所述触摸屏的主界面和所述远程计算机的相关应用软件的主界面均设有试验结果显示面板、展开按键、缩回按键、设置按键、卸载按键、置零按键、测试按键及停止按键；设置按键对应相应的子界面包括不同等级负荷的文本框、与不同等级负荷对应的加载速度的文本框、持压时间的文本框、判断力差的文本框及移动速度的文本框。
[0011 ] 所述触摸屏的主界面还包括连接远程计算机按键，按触触摸屏上连接远程计算机按键，进入远程计算机控制状态，控制所述主机控制器检测被测样品。
[0012]所述相关应用软件连接有数据库，数据库保存报检项目的检测记录；相关应用软件的主界面还包括报表按键；输入报检编号或结论，按下报表按键，相关应用软件调取报检项目的历史检测记录，自动生成报表；所述远程计算机上连接有打印机。
[0013]所述相关应用软件的主界面还包括测试时实时显示时间和加载力值关系的二维曲线的窗口。
[0014]本实用新型的优点:
[0015]本实用新型顶部吊提试验仪，可分别通过远程计算机控制或与触摸屏连接的控制柜近端控制实现试验，实现完全记录试验过程。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的系统控制框图；
[0017]图2为本实用新型的螺杆加力顶部吊提结构图；
[0018]图3为图2中A-A处的剖视图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本实用新型顶部吊提试验仪作进一步描述:
[0020]实施例1:
[0021]如图1，本实用新型提供一种顶部吊提试验仪，其包括主机控制器、传动机构伺服电机1、螺杆加力顶部吊提结构、测量放大器、负荷传感器15、触摸屏、远程计算机及平台；触摸屏或远程计算机与主机控制器相连，进行人机交互；螺杆加力顶部吊提结构的底部固定连接在所述平台上，主机控制器控制传动机构伺服电机I运动，驱使螺杆加力顶部吊提结构提起被测样品，同时与螺杆加力顶部吊提结构连接的负荷传感器的输出信号，通过测量放大器放大后传输给主机控制器进行分析，并将分析结果显示且记录存放在触摸屏或远程计算机上，实现顶部吊提试验仪测试样品时记录试验过程。
[0022]上述顶部吊提试验仪，可分别通过电脑微机远程控制或控制柜近端控制实现试验；控制柜即为主机控制器，通过近端的触摸屏实现近端控制试验；本实施例中，触摸屏的型号为MT6070，主要功能是系统和用户之间进行信息交互和信息交换。
[0023]主机控制器包括可编程逻辑控制器(即PLC)、伺服驱动器及电压频率转换电路，负荷传感器15输出信号经测量放大器放大、滤波后，再经过电压频率转换电路转换成供PLC读取的脉冲信号，控制伺服驱动器驱动传动机构伺服电机I。
[0024]PLC实现主要的控制工作，同时结合上位机完成部分的数据处理；伺服驱动器的型号为伺服器多摩川750W，用于高精度定位系统，通过位置、速度和力矩三种方式对伺服电机进行控制，本实施例采用位置控制方式，实现高精度的传动系统定位，达到测量精度高的目的。
[0025]主机控制器的电路工作原理:在触摸屏按下测试按键时，触摸屏将信号送到PLC处理，PLC通过读取负荷传感器的负荷力值F，比较与设定力的大小，控制传动机构伺服电机I的速度与开停，从而控制圆盘加压速度V，以实现持压。
[0026]如图2-3，下壳板呈圆桶状，由下底板16、下壳板17及中板18依次连接组成的腔体，其内设置有传动机构伺服电机1、小同步带轮10、大同步带轮11、变速箱20、连轴器及主动轴，下底板16固定连接在上述平台上；滚珠丝杆2的下端与连轴器连接，且贯穿中板18伸出腔体外。
[0027]如图2，螺杆加力顶部吊提结构包括滚珠丝杆2、丝杆螺母3、移动板4、导杆滑套5、传感器中杆6、圆盘7、变速箱20、主动轴及连轴器，传动机构伺服电机I通过变速箱20带动主动轴，主动轴通过连轴器与滚珠丝杆2连接，变速箱20实现不同负荷下分级控制加载速度；与滚珠丝杆2连接的丝杆螺母3和移动板4固定连接，导杆滑套5的一端固定连接在移动板4上，导杆滑套5的另一端通过负荷传感器15与传感器中杆6连接，滚珠丝杆2通过丝杆螺母3置于导杆滑套5内部，丝杆螺母3上有三个孔，有三个立杆14穿过上述三个孔，三个立杆14的下端都固定在中板18上，三个立杆14的上端固定在上板19上，导杆滑套5贯穿上板19，丝杆螺母3在上板19和中板18之间沿立杆14和滚珠丝杆2轴向移动；穿过圆盘7中心的传感器中杆6上设有孔，该孔可外接起重吊钩；在圆盘7的圆周处轴向连接有竖杆8，如图3，竖杆8均匀对称布设在圆盘7的圆周上，如图2，竖杆8由上至下均匀设置有吊耳9，根据被测样品的高度选择相应的吊耳9。
[0028]主机控制器上连接有限位保护装置，限位保护装置包括上限行程开关12和下限行程开关13，上限行程开关12设于丝杆螺母3和移动板4两者的上方，下限行程开关13设于两者的下方，上限行程开关12和下限行程开关13之间的距离小于滚珠丝杆2的高度；本实施例中，上限行程开关12设在上板19上，下限行程开关13设在中板18上，在当丝杆螺母3和移动板4沿立杆14和滚珠丝杆2上下移动时，上限行程开关12和下限行程开关13保护丝杆螺母3和移动板4，对丝杆螺母3和移动板4的运动轨迹进行限位。
[0029]螺杆加力顶部吊提结构的工作原理:传动机构伺服电机I与小同步带轮10连接，小同步带轮10通过大同步带轮11与变速箱20连接,带动滚珠丝杆2运动,滚珠丝杆2的转动使得丝杆螺母3和移动板4上下移动，带动固定连接在移动板4上的丝杆滑套5和圆盘7上下移动；与吊耳9连接的被测样品以一定速度向上运动时，产生的加载力传给负荷传感器15，负荷传感器15接收到加载力并将其转化为电信号传给PLC，PLC将电信号进行数据处理并将其传输显示到触摸屏或远程计算机上。
[0030]触摸屏的主界面包括试验结果显示面板、展开按键、缩回按键、设置按键、卸载按键、置零按键、测试按键及停止按键；
[0031]试验结果显示面板可显示当前负荷压力(单位:千克)、丝杆螺母距离复位处的位移(单位:毫米)、负荷的持压时间(单位:秒)和丝杆螺母移动速度(单位:毫米/分钟);
[0032]按下展开按键，丝杆螺母3沿滚珠丝杆2向上运动，驱使与丝杆螺母3连接的圆盘7向上移动，从而使吊耳9提起被测样品；
[0033]按下缩回按键，丝杆螺母3沿滚珠丝杆2向下运动，驱使与丝杆螺母3连接的圆盘7向下移动，从而使挂在吊耳9上的被测样品向下移动；
[0034]按触设置按键，进入相应的子界面，该子界面包括不同等级负荷的文本框、与不同等级负荷对应的加载速度的文本框、持压时间的文本框、判断力差的文本框、移动速度的文本框及校准键，可在这些量纲的文本框中进行参数设置。
[0035]触摸屏操作控制顶部吊提试验仪测试样品的方法包括如下步骤:
[0036]步骤1:被测样品的集装袋被充灌至不低于其容量的95%和最大允许的负荷，负荷应分布均匀；
[0037]步骤2:在吊耳9上安装好被测样品，通过触摸屏的主界面的展开按键和缩回按键，将输入信号传输给PLC, PLC控制伺服驱动器驱动传动机构伺服电机1，带动滚珠丝杆2转动，调整螺杆加力顶部吊提结构的圆盘7的高度，从而使挂在吊耳9上的被测样品完全离开地面；
[0038]步骤3:按下设置按键，进入相应的子界面设置试验参数，根据负荷力值越大加载速度越小的原则，设置不同等级的负荷分别为Fl:1000kg, F2:2000kg, F3:3000kg，F4:4000kg,F5:5000kg，对应不同的加载速度为 Vl:200mm/min，V2:150mm/min，V3:100mm/min，V4:30mm/min, V5:10mm/min ；F1与Vl为一组，当前负荷小于Fl的负荷100kg时,试验时，圆盘7以Vl的加载速度200mm/min进行加载；F2与V2为一组，当前负荷大于Fl的负荷100kg小于F2的负荷2000kg时，试验时，圆盘7以V2的加载速度150mm/min进行加载；其他同理；设置持压时间5min和判断力差30kg，按下子界面的确定键回到主界面；
[0039]步骤4:按下置零按键，使得持压时间置零，按下测试按键，开始一次试验；
[0040]步骤5:被测样品的集装袋承受由低级到高级的加载力值，分级控制加载速度，使被测样品的负荷力值快速保持恒定，当前负荷等于F5时，即进入持压状态，开始计时；
[0041]步骤6:预设的持压时间5min计时结束，系统自动卸载，螺杆加力顶部吊提结构复位。
[0042]步骤7:被测样品的集装袋及其提升部位未出现任何影响装卸、运输安全的损坏，则判断为通过试验。
[0043]实施例2:
[0044]在实施例1的基础上，做如下改进:
[0045]触摸屏的主界面还包括连接远程计算机按键，按触触摸屏的连接远程计算机按键，进入远程计算机控制状态，控制主机控制器检测被测样品。
[0046]远程计算机相关应用软件的主界面包括试验结果显示面板、展开按键、缩回按键、设置按键、卸载按键、置零按键、测试按键及停止按键；设置按键对应相应的子界面包括不同等级的负荷、与不同等级的负荷对应的加载速度、持压时间、判断力差、移动速度及校准键。
[0047]远程计算机操作控制顶部吊提试验仪测试样品的方法与触摸屏操作控制顶部吊提试验仪测试样品的方法一样，此处不做赘述。
[0048]远程计算机的相关应用软件连接有数据库，数据库保存报检项目的检测记录；相关应用软件的主界面还包括报表按键，在远程计算机的相关应用软件上输入报检编号或结论，按下报表按键，相关应用软件从数据库中调取报检项目的历史检测记录，自动生成报表；远程计算机上连接有打印机，可打印自动生成的报表。
[0049]相关应用软件的主界面还包括测试时实时显示时间和加载力值关系的二维曲线的窗口。
[0050]测试时可以在远程计算机上显示测试过程，即时间和加载力值关系的二维曲线图，远程计算机的主界面上可显示出压力值、位移、持压时间等信息，测试结束后能直接打印出加载力值及时间曲线；可根据数据库查询历史检测记录，统计检测结果。
[0051]本实用新型顶部吊提试验仪，可分别通过远程计算机控制或与触摸屏连接的控制柜近端控制实现试验，实现完全记录试验过程。
[0052]本实用新型不局限于上述【具体实施方式】，本领域的普通技术人员根据本实用新型做出的进一步拓展均落入本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.顶部吊提试验仪，包括平台，其特征在于:还包括主机控制器、传动机构伺服电机、螺杆加力顶部吊提结构、测量放大器、负荷传感器、触摸屏及远程计算机；触摸屏或远程计算机与主机控制器相连，进行人机交互；螺杆加力顶部吊提结构的底部固定连接在所述平台上，主机控制器控制传动机构伺服电机运动，驱使螺杆加力顶部吊提结构提起被测样品，同时与螺杆加力顶部吊提结构连接的负荷传感器的输出信号，通过测量放大器放大后传输给主机控制器进行分析，并将分析结果显示且记录存放在触摸屏或远程计算机上。
2.根据权利要求1所述的顶部吊提试验仪，其特征在于:所述主机控制器包括可编程逻辑控制器、伺服驱动器及电压频率转换电路，所述负荷传感器的输出信号经所述测量放大器放大、滤波后，再经过电压频率转换电路转换成供可编程逻辑控制器读取的脉冲信号，控制伺服驱动器驱动所述传动机构伺服电机。
3.根据权利要求1所述的顶部吊提试验仪，其特征在于:所述螺杆加力顶部吊提结构包括滚珠丝杆、丝杆螺母、移动板、导杆滑套、传感器中杆、圆盘及变速箱，所述传动机构伺服电机通过变速箱与滚珠丝杆连接，与滚珠丝杆连接的丝杆螺母和移动板固定连接，导杆滑套的一端固定连接在移动板上，导杆滑套的另一端通过所述负荷传感器与传感器中杆连接，滚珠丝杆通过丝杆螺母置于导杆滑套内部，丝杆螺母上有三个孔，有三个立杆穿过上述三个孔，丝杆螺母沿立杆和滚珠丝杆轴向移动；穿过圆盘中心的传感器中杆上设有孔；在圆盘的圆周处轴向连接有竖杆，竖杆均匀对称布设在圆盘的圆周上，竖杆由上至下设置有吊耳。
4.根据权利要求3所述的顶部吊提试验仪，其特征在于:所述主机控制器上连接有限位保护装置，限位保护装置包括上限行程开关和下限行程开关，上限行程开关设于所述丝杆螺母和所述移动板两者的上方，下限行程开关设于丝杆螺母和移动板两者的下方，上限行程开关和下限行程开关之间的距离小于滚珠丝杆的高度。
5.根据权利要求1所述的顶部吊提试验仪，其特征在于:所述触摸屏的主界面还包括连接远程计算机按键，按触触摸屏上连接远程计算机按键，进入远程计算机控制状态，控制所述主机控制器检测被测样品。
6.根据权利要求1所述的顶部吊提试验仪，其特征在于:所述远程计算机上连接有打印机。
【文档编号】G01N3/02GK204202993SQ201420621230
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年10月24日 优先权日:2014年10月24日
【发明者】许志钦, 项署临, 郭仁宏 申请人:广东出入境检验检疫局检验检疫技术中心