本实用新型涉及消防产品检测技术领域，尤其涉及一种消防员用隔热头罩耐高温性能自动试验装置。
背景技术：
该隔热头罩是消防员靠近火焰或强烈热辐射区域进行灭火救援时佩戴的，不是进入火焰区或与火焰接触及处置危险化学物品时佩戴的头罩。该隔热头罩仅对消防员的头部和颈部起到隔热保护作用，头罩前端和后端能延伸到前胸和后背与上衣领口以下重叠部分不小于200mm,头罩上装有无色或浅色透明视窗。传统的隔热头罩耐高温性能试验步骤是：检测人员将3件隔热头罩佩戴在头模上，头模放置在水平隔板上，手持测量工具对每件隔热头罩试样的长、宽尺寸进行测量并记录。当干燥箱温度升至180℃±6℃时放入干燥箱内，隔热头罩视窗不能接触箱壁，迅速关闭箱门。从干燥箱达到试验温度范围时记录时间，并使干燥箱内温度保持在试验温度范围内，5min后打开箱门，取出试样，在2min内测量完3件试样的长、宽尺寸并记录，计算出加热前后最大尺寸变化率，取3件试样的平均值为检验结果，人工目测检查试样外观是否有炭化、熔触和滴落现象，视窗不应有明显变形或损坏现象。试验过程由于是人工操作和判定，不可避免存在人为干扰因素，水平隔板及佩戴在头模上的3件隔热头罩试样其整体重量和外形较大，人工放入温度180℃±6℃的干燥箱和取出后在2min内测量完3件试样及目测观察等操作，工作环境比较恶劣，由于时间紧易出现测量尺寸错误及观察判定失误，导致试验结果不正确，检测争议也时常发生，对此现还没有一种代替人操作和观察判定的自动试验装置及方法来解决如上存在的检测质量和效率的问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种消防员用隔热头罩耐高温性能自动试验装置，它具有改善劳动环境、消除人为干扰因素、检测过程及判定可影像溯源防止检测争议、实现检测自动化、试验质量效率提高的优点。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种消防员用隔热头罩耐高温性能自动试验装置，包括放置至少一个头模的托盘、台架小车、干燥箱和PLC控制器，所述头模上佩戴有头罩试样，所述托盘放置在托盘移动装置上，所述托盘移动装置包括分别安装在托盘下方四个角上的V形槽轮，所述四个V形槽轮放置在相应的第一V形导轨上，所述第一V形导轨焊接在台架小车顶部的第一槽钢上；所述台架小车底部安装有使台架小车前后移动的台架小车移动装置，所述台架小车移动装置包括安装在台架小车底部的四个单边定位滚轮和与单边定位滚轮配合的导轨，所述导轨固定在地面上；所述台架小车移动装置还包括台架小车底部中心位置安装的齿条，所述齿条与导轨平行，齿条与安装在伺服电机转轴上面的齿轮啮合，所述伺服电机固定在地面上；
所述头罩试样的上方和头罩试样的头罩视窗对面分别设有第一影像测量仪和第二影像测量仪，所述第一影像测量仪和第二影像测量仪固定安装在托架上，所述托架的一边固定在干燥箱的顶部，另一边固定在地面上；所述每个头模的眼睛上均安装有眼球摄像头；所述干燥箱与托架连接的干燥箱一边上设置有电动推拉门装置；
所述第一槽钢安装在台架小车的顶部远离干燥箱安装电动推拉门的一边，所述第一槽钢上还焊接水平连板，所述水平连扳焊接在远离干燥箱的电动推拉门的一端，所述水平连板的中部安装有支架，支架上水平安装有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的伸缩端端部连接第一法兰盘，所述第一法兰盘的另一端水平固定有第二伸缩轴电机，所述在第二伸缩轴电机的上下两侧分别设置有大小相同且相互平行的第二钢板，所述两个平行的第二钢板的一端焊接在第一法兰盘上，另一端安装有垂直固定轴，所述垂直固定轴上安装有两个相互水平摆动的第一凹形半球连杆和第二凹形半球连杆，所述第一凹形半球连杆和第二凹形半球连杆的凹形半球端相互配合抓握和松开安装在托盘端部的球形体钢球，所述第一凹形半球连杆和第二凹形半球连杆的另一端分别安装在对应的水平摆动的垂直摆动轴上；所述两个垂直摆动轴上还分别与第一连杆和第二连杆的一端连接，所述第一连杆和第二连杆的另一端与直线移动轴固定连接，所述直线移动轴上还安装有推杆，所述推杆的另一端焊接在第二法兰盘上，所述第二法兰盘的一端固定在第二伸缩轴电机的伸缩轴的端部；
所述第一凹形半球连杆与球形体钢球大经接触的部位分别设置有导电片，所述两导电片两端均连接有电导线，一端的电导线连接至各眼球摄像头，另一端的电导线连接至PLC控制器；
所述干燥箱内两侧均安装有第二V形导轨，所述干燥箱内两侧的第二V形导轨的端部与第一V形导轨水平对接，所述干燥箱内安装有温度传感器，用于检测干燥箱内的温度，温度传感器与PLC控制器连接通讯，所述干燥箱内底部还设有加热装置。
所述第二V形导轨通过第二槽钢焊接在托板上，所述托板通过第十七螺栓固定在干燥箱内壁的两侧，所述第二V形导轨的轨距、标高与第一V形导轨的轨距、标高相同。
所述电动推拉门装置包括安装在干燥箱门口上面和下面的两个推拉门滑道和电动推拉门，所述每个滑道上设置有两对滑轮，所述每对滑轮分别放置在相应的推拉门滑道内，每对滑轮通过相应的连接杆与电动推拉门连接，推拉门滑道中部为弯曲段，滑轮在两个推拉门滑道上滑动，带动电动推拉门移动，所述电动推拉门下方两端的一个连接杆连接钢丝绳的一端，所述钢丝绳与连接杆连接之后缠绕在主动槽轮上后，再穿过第一槽轮和第二槽轮之间形成的孔，然后再绕过被动槽轮连接在电动推拉门下方的另一连接杆上，所述主动槽轮安装在电机的第二电机轴上，所述电机固定在干燥箱上，所述第一槽轮、第二槽轮和被动槽轮均安装在干燥箱上。
所述第一凹形半球连杆上设置有第二孔柱，所述球性体钢球大径上设置有横向孔柱和纵向孔柱；所述托盘上设置有第一导线孔柱，所述导电片两端均连接有电导线，所述导电片一端的电导线经横向孔柱、纵向孔柱和第一导线孔柱与各眼球摄像头连接；另一端的电导线经第二导线孔柱与PLC控制器连接，设置各孔柱是为了第一凹形半球连杆和第二凹形半球连杆的半球凹形端上的导电片导通球形体钢球上的导电片，同时实现推拉球形体钢球，保护电导线不被损坏。
所述球形体钢球的水平轴中心线与伸缩轴电机的轴中心线同轴，所述垂直固定轴的轴中心线与所述直线移动轴的垂直中心线平行，且垂直固定轴的轴中心线与所述直线移动轴的垂直中心线均与水平的第二伸缩轴电机的伸缩轴的中心线垂直相交且在同一个平面上。
所述与单边定位滚轮配合的导轨为工字钢导轨，所述工字钢导轨两侧分别由第二地脚螺栓、第四地脚螺栓、第二螺帽、斜面垫圈和压板固定在地面上，所示工字钢导轨两端分别设置有挡板，防止台架小车滑出工字钢导轨。
所述球形体钢球通过钢球座固定在托盘的端部。
所述伺服电机通过第一地脚螺栓固定在地面上。
所述水平连板的中部通过第十六螺栓安装有支架，所述支架顶部水平方向上通过第十六螺栓安装有电动伸缩杆。
PLC控制器控制钢丝绳电机可使干燥箱推拉门开闭，控制地面上的伺服电机工作使伺服电机的第一电机轴上的齿轮转动并带动台架小车底的齿条移动，可使台架小车顶部的第一V形导轨的端部与干燥箱内两侧安装的第二V形导轨的端部对接，便于托盘下方的V形槽轮平稳转动，伺服电机反向转动可使台架小车远离干燥箱，便于干燥箱推拉门关闭，控制电动伸缩杆使安装在电动伸缩杆移动端端部的第一凹形半球连杆和第二凹形半球连杆水平前后移动，控制第二伸缩轴电机使第一凹形半球连杆和第二凹形半球连杆抓取或放开球形体钢球，当第一凹形半球连杆和第二凹形半球连杆抓取到球形体钢球时，导电接触片触发设置在头罩试样眼睛上的眼球摄像头工作，眼球摄像头透过头罩试样的视窗记录托盘被推入干燥箱和拉出干燥箱时的影像，头罩试样上方和头罩试样的视窗前方设置的影像测量仪记录头罩试样加热前后尺寸及外形变化，同时将记录的信息传输给PLC控制器。
本实用新型的有益效果：
本实用新型替代了传统的人工操作测试方法，使用该装置进行测试，可自动完成加热前隔热头罩试样尺寸测量及观察、放入温度180℃±6℃的干燥箱内、关闭箱门、测温、计时，开启箱门、取出加热后的隔热头罩试样、在2min内完成尺寸测量计算及观察判定出示试验结果，达到改善劳动环境、消除人为干扰因素、检测过程及判定可影像溯源防止检测争议、实现检测自动化、试验质量效率提高目的。
附图说明
图1为本实用新型的主视图；
图2为图1的俯视图；
图3为图1的侧视图；
图4为Ⅰ部放大图；
图5为Ⅱ放大图；
图6为Ⅲ放大图；
图7为Ⅳ部放大图；
图8为Ⅴ部放大图；
图9为Ⅵ部放大图；
图10为A-A剖面放大图；
图11为Ⅶ放大图；
图12为C向放大图；
其中；1.地面；2.电机座；3.第十八螺栓；4.电机；5.主动槽轮；6.推拉门滑道；7.第十五螺栓；8.连接杆；9.第一螺栓；10.第一固定板；11.台架小车；12.头模；13.第十九螺栓；14.头罩试样；15.头罩视窗；16.眼球摄像头；17.电动推拉门；18.干燥箱；19.立杆；20.加固筋横杆；21.第二螺栓；22.被动槽轮；23.第二固定板；24.第五轴；25.第五地脚螺栓；26.钢丝绳；27.托盘；28.第一槽钢；29.水平连板；30.工字钢导轨；31.压板；32.斜面垫圈；33.挡板；34.第四地脚螺栓；35.支架；36.电动伸缩杆；37.第十六螺栓；38.支架拉筋；39.滑道托架；40.第三螺栓；41.温度传感器；42.第二V形导轨；43.第二槽钢；44.托板；45.第十七螺栓；46.加热装置；47.第一电机轴；48.齿轮；49.齿条；50.第二十螺栓；51.单边定位滚轮；52.第一轴；53.第一轴架；54.第二十一螺栓；56.第四螺栓；57.第一螺母；58.第一地脚螺栓；59.伺服电机；60.第一弹性挡圈；61.第二地脚螺栓；62.第二螺母；63.第一V形导轨；64.V形槽滚轮；65.第二弹性挡圈；66.第六轴；67.第六轴架；68.第二十二螺栓；69.第五螺栓；70.第六螺栓；71.第二轴托板；72.第二轴；73.水平轴；74.摆杆；75.第一槽轮；76.第三轴；77.连扳；78.第二槽轮；79.第五轴；80.垂直轴；81.压力传感器；82.电机伸缩轴；83.第一伸缩轴电机；84.第三弹性挡圈；85.第二电机轴；86.第七螺栓；87.第一影像测量仪；88.托架；89.第二影像测量仪；90.第三地脚螺栓；91.第八螺栓；92.钢球座；93.第一凹形半球连杆；94.垂直固定轴；95.第二垂直摆动轴；96.第二连杆；97.第二钢板；98.第二伸缩轴电机；99.第九螺栓；100.第一法兰盘；101.伸缩杆端部；102.电导线；103.球形体钢球；104第二凹形半球连杆；105.横向孔柱；106.导电片；107.纵向孔柱；108.第四弹性挡圈；109.第一垂直摆动轴；110.第一连杆；111.直线移动轴；112.第二法兰盘；113.第十螺栓；114.第十一螺栓；115.焊点；116.伸缩轴；117第十三螺栓；118.推杆；119.第五弾性挡圈；120第一孔柱；121.滑轮；122.PLC控制器；123.电导线；124.第二孔柱。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，托盘27上并排均布固定三个试验用头模12头，头模12使用第十九螺栓13固定在托盘27上，三个头模12上均佩戴消防员用的头罩试样14，头罩试样14上的头罩视窗15对着头模12上的眼球摄像头16；如图6所示，托盘27为长方形托盘，长方形的托盘27下方四角通过第二十二螺栓68安装有第六轴架67，第六轴66上装有V形槽滚轮64，第六轴66固定安装在第六轴架67上，第六轴66和第六轴架67之间设置有第二弹性挡圈65，V形槽滚轮64放置在第一V形导轨63上，第一V形导轨63焊接在台架小车11顶部第一槽钢28上。
干燥箱18内两侧均安装有第二V形导轨42，第二V形导轨42通过第二槽钢43焊接在托板44上，托板44通过第十七螺栓45固定在干燥箱18内壁的两侧，第二V形导轨42的轨距、标高与第一V形导轨63的轨距、标高相同，干燥箱18内两侧的第二V形导轨42的端部与第一V形导轨63相互配合对接，台架小车11顶部的第一V形导轨63的端部与干燥箱18内两侧安装的第二V形导轨42的端部对接，便于托盘27下方的V形槽轮64平稳转动，干燥箱18内安装有温度传感器41，用于检测干燥箱18内的温度，温度传感器41与PLC控制器122连接通讯，干燥箱18内底部还设有加热装置46，用于将干燥箱18内的温度升高，所述加热装置46为电热丝等加热装置。
如图4所示，台架小车11的底部中心位置通过第二十螺栓50安装有齿条49，齿条49与工字钢导轨30平行，齿条49与装在伺服电机59的第一电机轴47上的齿轮48啮合，齿轮48利用第一螺母57固定在伺服电机59的第一电机轴47上，伺服电机59通过第一地脚螺栓58固定在地面1上。
如图5所示，台架小车11的底部四角通过第二十一螺栓54装有第一轴架53，第一轴52安装在第一轴架54上，第一轴52与轴架53之间设置有第一弹性挡圈60，第一轴52上装有单边定位滚轮51，单边定位滚轮51放置在工字钢导轨30上，工字钢导轨30通过第四地脚螺栓34、第二地脚螺栓61、压板31、斜面垫圈32、第二螺母63固定在地面1上，工字钢导轨30两端分别设置有挡板33，防止台架小车11滑出工字钢导轨30。
如图2、图9、图10、图11所示，水平连扳29焊接在台架小车11顶部的两个第一槽钢28上，水平连扳29的中部通过第十六螺栓37装有支架35，在支架35的顶部通过第四螺栓56水平装有电动伸缩杆36，电动伸缩杆36的伸缩杆端部101上装有第一法兰盘100，第一法兰盘100的另一端通过第九螺栓99和第十螺栓113水平固定有第二伸缩轴电机98，第二伸缩轴电机98的上下两侧分别设有大小相同且相互平行的第二钢板97，第二钢板97端部焊接在第一法兰盘100上，第二钢板97与第一法兰盘100焊接处形成焊点115，两个第二钢板97的另一端安装有垂直固定轴94，所述垂直固定轴94上装有两个能相互水平摆动的第一凹形半球连杆93和第二凹形半球连杆104，第一凹形半球连杆93和第二凹形半球连杆104相互对应的一端均为凹形半球状，第一凹形半球连杆93和第二凹形半球连杆104的凹形半球端合并后可以抓握安装在托盘27端部的球形体钢球103，球形体钢球103固定在钢球坐92上，钢球座92通过第八螺栓91固定在托盘27底部，第一凹形半球连杆93的另一端装在水平摆动的第一垂直摆动轴109上，连接部分设置有第四弹性挡圈108，第二凹形半球连杆104的另一端安装在另一个水平摆动的第二垂直摆动轴95上，第一垂直摆动轴109上还安装有第一连杆110，第二垂直摆动轴95上还装有第二连杆96，第一连杆110和第二连杆96的另一端与直线移动轴111连接，直线移动轴111上还与推杆118的一端连接，推杆118的另一端焊接在第二法兰盘112上，第二法兰盘112通过第十三螺栓117固定在第二伸缩轴电机98的伸缩轴116的端部；球形体钢球103的水平轴中心线与伸缩轴电机98的轴中心线同轴，垂直固定轴94的垂直中心线与直线移动轴111的垂直中心线平行，且垂直固定轴94的垂直中心线与直线移动轴111的垂直中心线与水平的第二伸缩轴电机98的伸缩轴116的中心线垂直相交且在同一平面内；
当第二伸缩轴电机98工作，伸缩轴116伸长，推杆118推动直线移动轴111靠近垂直固定轴94，第一垂直摆动轴109和第二垂直摆动轴95向相互分离方向摆动，第一凹形半球连杆93和第二凹形半球连杆104相互分离放开球形体钢球103，当伸缩轴电机98反向工作，伸缩轴116缩短第一凹形半球连杆93和第二凹形半球连杆104合并抓握球形体钢球103；第一凹形半球连杆93与球形体钢球大经接触的部位分别设置有导电片106，第一凹形半球连杆93上设置有第二孔柱124，球性体钢球103大径上设置有横向孔柱105和纵向孔柱107；托盘27上设置有第一孔柱120；
如图1、图2、图3所示，佩戴在3件头模12上的头罩试样14的上方和头罩视窗15的对面各设有第一影像测量仪87和第二影像测量仪89，第一影像测量仪87和第二影像测量仪89固定在托架88上，托架88的一边通过螺栓固定在干燥箱18的顶部，另一边通过第三地脚螺栓90固定在地面1上，每个头模上均安装有眼球摄像头16，两导电片106两端均连接有电导线102，所述导电片106一端的电导线102经横向孔柱105、纵向孔柱107和第一孔柱120与各眼球摄像头16连接；另一端的电导线102经第二孔柱124与PLC控制器122连接。
如图1、图2、图7、图8、图12所示，干燥箱18的电动推拉门装置包括电动推拉门17，电动推拉门17放置在平行固定在干燥箱18门口外上面和下面的推拉门滑道6上，电动推拉门17下方通过相应的连接杆8与两对滑轮121连接，两对滑轮121分别放置在两个推拉门滑道6上，带动电动推拉门17在两个推拉门滑道16上滑动，两个推拉门滑道6的中间端为弯曲段，两个推拉门滑道6的弯曲段使电动推拉门17封闭干燥箱18，每个推拉门滑道6利用两个立杆19、滑道托架39、支架拉筋38将相应的推拉门滑道6固定在干燥箱18门口外上面和下面，立杆19共4根与滑道托架39、两个支架拉筋38一体焊接，两个支架拉筋38分别通过第三螺栓40和第五螺栓固定在地面上，加固筋横杆20与滑道托架39的上顶面平行，固定在滑道托架39中部，用于对滑道支架39再加固；推拉门滑道6通过第十五螺栓7固定在滑道托架39上，由于干燥箱18内温度过高，推拉门滑道6只能安装在干燥箱18的门口；第六螺栓70将第二轴托板71固定在干燥箱18上，第二轴托板71上焊接有第二轴72，第二轴72与摆杆74的一端固定连接，摆杆74的另一端通过第五轴79安装有第二槽轮78，同时与连板77的一端连接，连板77的另一端与第三轴76连接，第三轴76上安装有第一槽轮75；带动电动推拉门17在推拉门滑道6上滑动的电机4通过螺栓第十八螺栓3固定在干燥箱18上，电动推拉门17与连接杆8之间使用第十一螺栓114固定连接，连接杆8的一端与固定在干燥箱18上的第一固定板10连接，第一固定板10通过第一螺栓9固定在干燥箱18上，连接杆8连接钢丝绳26的一端，钢丝绳26的一端与连接杆8连接之后缠绕安装在电机4的电机轴上的主动槽轮5后，再穿过第一槽轮75和第二槽轮78之间形成的孔，然后再绕过被动槽轮22连接在电动推拉门17另一端下方的连接杆8上，第一槽轮75能够移动，第一槽轮75与第二槽轮78之间形成的孔可使钢丝绳26不移至孔外；第一伸缩轴电机83利用第五螺栓69固定在干燥箱18上，第一伸缩轴电机83的电机伸缩轴82与垂直轴80连接，电机伸缩轴82与垂直轴80之间安装有压力传感器81，摆杆74一直与水平轴73接触，水平轴73固定在垂直轴80上，压力传感器41接收摆杆74与水平轴73之间的压力，并传送给 PLC控制器122连接；第二固定板23固定在干燥箱18上，第二固定板23上固定有第五轴24，第五轴24上利用第二螺栓21固定有被动槽轮22；电机4的第二电机轴85与主动槽轮5之间设置有第三弹性挡圈84；电机4通过电机座2固定安装在干燥箱18上。
PLC控制器122控制电机4使干燥箱18的电动推拉门17开开启和关闭，控制地面1上的伺服电机59工作使伺服电机59的第一电机轴47上的齿轮48转动并带动台架小车11底部的齿条49移动，使台架小车11顶部的第一V形导轨63的端部与干燥箱18内两侧安装的第二V形导轨42的端部对接，托盘27下方的V形槽轮64能够在第一V形导轨63和第二V形导轨42平稳转动，伺服电机59反向转动可使台架小车11远离干燥箱18，同时干燥箱11的电动推拉门17关闭，PLC控制器122控制电动伸缩杆36使安装在电动伸缩杆36移动端端部的第一凹形半球连杆93和第二凹形半球连杆104水平前后移动，PLC控制器122控制第二伸缩轴电机98转动使第一凹形半球连杆93和第二凹形半球连杆104抓取或放开球形体钢球103，当第一凹形半球连杆93和第二凹形半球连杆104抓取到钢球103时导电片106导通，设置在头模12眼睛上的眼球摄像头16工作，眼球摄像头16透过头罩视窗15记录托盘27被推入干燥箱18和拉出干燥箱18时的影像，头罩试样14上方和头罩视窗15前方设置的第一影像测量仪87和第二影像测量仪89记录头罩试样14加热前后尺寸及外形变化，并将记录到的信息传送给PLC控制器122进行分析。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。