一种基于识别技术的混凝土自动抗压强度检测系统的制作方法

本发明涉及建筑材料检测技术领域，尤其涉及一种基于识别技术的混凝土自动抗压强度检测系统。

背景技术：

混凝土抗压强度是评定混凝土质量的重要技术指标，混凝土抗压强度试验在建筑、水利、道桥、隧道等工程中普遍采用，有的实验室一天混凝土时刻抗压试验量几百块以上。

目前，最普遍的混凝土压力测试实验流程主要如下：首先将送来的混凝土试块三个一组放在试验平台上，并在每个试样表面贴有独有的编码便于区分；其次试验助理人员将试样搬用到试验机旁边，由实验员录入试样上的编码，开始试验。试验员将试样放在试验机压头下方，开始试验。试验结束后，试验员将试样取下放入废料车中，一个试样完成。现有的混凝土压力试验机基本都是人工上料，工作强度大，工作效率低下。而且由于人工录入编码，使得数据可靠性降低。同时，由于检测单位管理工作不到位，人为放任制作“假试块”，出现试样样品被调换的现象，使得见证取样工作失去应有的作用。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于识别技术的混凝土自动抗压强度检测系统，实现抗压强度的自动化检测，从而提高检测效率和准确性。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种基于识别技术的混凝土自动抗压强度检测系统，包括：

传送装置，用于传输设置有标签的混凝土试块，传送装置上的混凝土试块的标签正对机械臂所在一侧；

抗压试验装置，设置在传送装置的一侧，抗压试验装置的承载面与传送装置处于同一高度，负责将推入抗压试验装置中的混凝土试块进行抗压试验；

机械臂，设置在传送装置的另一侧，并与抗压试验装置处于同一水平方向；机械臂的活动端设置有抱夹式夹具，并在夹具的连接件的正对面上设置有用于识别标签的读取设备，夹具在识别到标签后夹持混凝土试块并将其推进抗压试验装置的承载面上；

控制器，与传送装置、抗压试验装置和机械臂信号相连通，负责控制传送装置的传送速度、抗压试验装置的加载强度和机械臂的夹持状态，记录每组混凝土试块的破坏荷载测量值，并根据设定条件确定每组混凝土试块的强度值。

进一步地，所述混凝土试块的标签设置为rfid标签，所述读取设备的种类则设置为与标签种类相对应的rfid读写器；其中rfid标签通过埋入混凝土试块的方式附在混凝土试块表面。

进一步地，所述混凝土试块的标签设置为二维码或条形码，所述读取设备的种类则设置为与标签种类相对应的扫描器；其中二维码或条形码标签通过埋入混凝土试块的方式附在混凝土试块表面。

进一步地，所述标签中存储有的写入信息包括委托单位信息和试样制作单位信息。

进一步地，所述夹具包括连接件、伸缩杆、连片和夹持片，夹具通过连接件与机械臂的活动端相连接，连接件的中部设置有伸缩杆，连接件的左右两端铰接有夹持片，伸缩杆的活动端的两端通过连片与夹持片的内壁相铰接。

进一步地，所述夹持片的夹持面上设置有橡胶垫。

进一步地，所述抗压试验装置的远离传送装置的一侧上设置有废料处理装置，废料处理装置处于机械臂的推进方向上，机械臂将抗压试验装置的承载面上的废料推进废料处理装置中。

进一步地，单个混凝土试块的强度值是通过破坏荷载测量值/混凝土试块承压面积的方式进行计算。

进一步地，一组混凝土试块的数量设置为三个，一组混凝土试块的强度值确定条件为：

(1)三个混凝土试块的强度值的算术平均值作为该组混凝土试块的强度值(精确至0.1mpa)；

(2)三个混凝土试块的强度值中的最大值或最小值若有一个与中间值的差别超过中间值的15％时，则把最大及最小值一并舍除，取中间值作为该组混凝土试块的强度值；

(3)若三个混凝土试块的强度值中的最大值和最小值与中间值的差均超过中间值的15％，则判定该组试块的实验结果无效。

进一步地，所述控制器还负责将检测结果生成对应的报告，报告内容包括委托单位信息、试样制作单位信息和检测单位的检测结果信息。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

(1)在混凝土试块上设置有识别标签，机械臂上的读取设备检测到标签后即可控制机械臂夹持混凝土试块并将其推入到抗压试验装置的承载面上进行加载测试，机械臂再将承载面上的废料推送到废料处理装置中，从而提高检测的自动化程度，提高检测效率。

(2)通过识别混凝土试块上的标签可将混凝土试块与检测数据相匹配，同时避免混凝土试块被调换，从而提高检测准确度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的机械臂的结构示意图。

图中：1、混凝土试块；2、传送装置；3、标签；4、机械臂；401、夹具；402、连接件；403、伸缩杆；404、连片；405、夹持片；5、读取设备；6、抗压试验装置；7、承载面；8、废料处理装置；801、滑落板；802、处理箱；9、控制器。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

一种基于识别技术的混凝土自动抗压强度检测系统，如图1所示，包括：

传送装置2，设置为传输带，用于传输设置有标签3的混凝土试块1；传送带的高度与抗压试验装置6的承载面7处于同一高度，便于机械臂4直接把混凝土试块1推进承载面7上；传送带与控制器9电性连接，控制器9可控制传送带的传输速度、传输方向等。混凝土试块1的标签3可设置为rfid标签3、二维码或条形码中的其中一种，rfid标签3、二维码或条形码标签3均通过埋入混凝土试块1的方式设置在混凝土试块1的表面；rfid标签3、二维码或条形码标签3均是非接触式标签3，因此只需使用读取设备5即可在其扫描范围内成功识别标签3内容；而本实施例中混凝土试块1的标签3为rfid标签3。混凝土试块1在传送装置2上进行运输时，其标签3需正对机械臂4所在一侧，便于机械臂4对混凝土试块1上的标签3进行识别，从而获知混凝土试块1的特定信息。

所述标签3中存储有的写入信息包括委托单位信息和试样制作单位信息，其中委托单位信息包括但不限于委托单位名称、工程名称及施工部位、要求检测的项目名称等信息，试样制作单位信息包括但不限于试块编号、试样制作日期、混凝土强度等级、试块的形状与尺寸、原材料的规格、养护条件、试验龄期等信息，便于识别混凝土试块1后获取与该混凝土试块1相对应的各种信息，从而提高混凝土检测的准确度，避免混凝土试块1在检测过程中出现恶意替换。

抗压试验装置6，设置在传送装置2的一侧，抗压试验装置6的承载面7与传送装置2处于同一高度，抗压试验装置6与控制器9相连接，控制器9控制抗压试验装置6的加载速度和加载强度。抗压试验装置6负责将推入抗压试验装置6中的混凝土试块1进行抗压试验，其中抗压试验是通过均匀加载对承载面7上的混凝土试块1进行持续加压，当混凝土试块1接近破坏时，调整加载速度，直至混凝土试块1被破坏，并记录此时的破坏荷载。

机械臂4，与控制器9电性连接，控制器9控制机械臂4的活动范围、活动方向及控制机械臂4上夹具401的夹持动作。机械臂4设置在传送装置2的另一侧，机械臂4还与抗压试验装置6处于同一水平方向；机械臂4用于将传送装置2上的混凝土试块1夹紧并推进抗压试验装置6的承载面7上，机械臂4的活动端上设置有抱夹式夹具401，如图2所示，所述夹具401包括连接件402、伸缩杆403、连片404和夹持片405，夹具401通过连接件402与机械臂4的活动端相连接，连接件402的中部设置有伸缩杆403，连接件402的左右两端铰接有夹持片405，伸缩杆403的活动端的两端通过连片404与夹持片405的内壁相铰接；伸缩杆403在伸缩过程中可带动夹持片405实现张开、收紧动作，在需要夹紧混凝土试块1时，伸缩杆403伸缩，在连片404的带动下使得两片夹持片405向内收缩，伸缩杆403的伸缩幅度越大，夹持片405的夹持力度越大，从而实现夹紧功能；当需要松开混凝土试块1时，伸缩杆403伸展，即可带动两片夹持片405松开混凝土试块1。为了增加夹持片405与混凝土试块1之间的摩擦力，在夹持片405的夹持面上设置有橡胶垫，避免在夹持混凝土试块1并将其进行转移时混凝土试块1掉落，影响正常的检测操作。

夹具401的连接件402的正对面上设置有用于识别标签3的读取设备5，当机械臂4的夹具401正对混凝土试块1时，夹具401上的读取设备5即可对混凝土试块1上的标签3进行读取和识别，当夹具401上的读取设备5识别到标签3后夹持混凝土试块1再控制机械臂4夹紧混凝土试块1并将其推进抗压试验装置6的承载面7上。而读取设备5的种类与混凝土试块1上的标签3种类相对应，即当标签3为rfid标签3时，读取设备5则设置为与标签3种类相对应的rfid读写器；若标签3为二维码或条形码时，则读取设备5的种类则设置为与标签3种类相对应的激光扫描器。

控制器9，与传送装置2、抗压试验装置6和机械臂4信号相连通，负责控制传送装置2的传送速度、抗压试验装置6的加载强度和机械臂4的夹持状态；控制器9在控制各个装置执行一系列动作的同时，还接收各装置的反馈信息，并记录每组混凝土试块1的破坏荷载测量值，并根据设定条件确定每组混凝土试块1的强度值。

本实施例的工作原理如下：

当混凝土试块1以均匀的速率运输到机械臂4处时，机械臂4上的rfid读写器识别到已经到位的混凝土试块1中的rfid标签3后，提取rfid标签3中的各种信息，将rfid电子标签3的信息传输到控制器9中进行记录，判断混凝土龄期等信息是否相符；同时控制机械臂4的夹具401移动到混凝土试块1上并将其夹紧，再将其推入抗压试验装置6的承载面7上进行均匀加载测试，混凝土试块1到位后，夹具401将混凝土试块1松开并返回原位，避免加载过程中混凝土试块1加载时破坏夹具401；抗压试验装置6对混凝土试块1持续加压，当试块接近破坏时，调整加载速度，直至破坏，并记录破坏荷载并将其数据传送到控制器9中，控制器9根据混凝土抗压强度为破坏荷载除以试块承压面积的方式对该混凝土试块1的强度值进行计算，其中试块承压面积可提前在加压试验之前进行测量，并将其录入混凝土试块1的标签3中，在读取设备5识别标签3时即可将其数据进行提取。整个试验过程实现检测的全程自动化，可大幅度提高检测效率。

当一组混凝土试块1的测试完成后，应按下列规定确定该组试块的强度值：

(1)三个混凝土试块1的强度值的算术平均值作为该组试块的强度值(精确至0.1mpa)；

(2)三个混凝土试块1的强度值中的最大值或最小值若有一个与中间值的差别超过中间值的15％时，则把最大及最小值一并舍除，取中间值作为该组试块的强度值；

(3)若三个混凝土试块1的强度值中的最大值和最小值与中间值的差均超过中间值的15％，则判定该组试块的实验结果无效。

所述控制器9还负责将检测结果生成对应的报告，所述报告内容包括委托单位信息、试样制作单位信息和检测单位的检测结果信息(试块收到的日期和试块的形状及尺寸)；控制器9再将报告内容发送到显示装置上进行显示。

混凝土试块1经过抗压试验装置6的强压测试后，混凝土试块1被压碎成废料，为了避免废料影响下一个混凝土试块1的测试工作，在抗压试验装置6的远离传送装置2的一侧上设置有废料处理装置8，废料处理装置8处于机械臂4的推进方向上；其中废料处理装置8包括滑落板801和处理箱802，滑落板801的一端与抗压试验装置6的承载面7相连接，便于机械臂4将抗压试验装置6的承载面7上的废料推进滑落板801上，滑落板801整体呈倾斜状态，使得废料沿着倾斜的滑落板801落入处理箱802中进行收集。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。