一种全自动混凝土试块抗压试验系统的制作方法

本实用新型涉及混凝土性能试验设备技术领域，具体涉及一种全自动混凝土试块抗压试验系统。

背景技术：

现代建筑施工、道路桥梁施工等，均会用到大量的混凝土，混凝土质量是否合格关系到建筑、桥梁或道路的质量是否达标，混凝土的检测项目中包括混凝土压力检测，压力检测时，采用混凝土压力试验机对试块施加压力，加压至最大力值，然后经过计算得出该混凝土试块的抗压强度，判断其是否合格。

现有的混凝土压力试验机都是人工上料，工作人员的工作强度大；而且，试块破碎时，会有一部分碎屑飞溅至别处，很容易将旁边站立的工作人员误伤，安全保障性低；另外，在试验完毕后，碎裂的试样也需要工作人员将其从试压台取出并清理干净，这样才能进行下一次测试，劳动强度大、清理速度慢，当需要测试一整批混凝土试样时，需要对承载面进行多次清理，由于工作环境差，粉尘大，使得人工测试速度慢，工作效率低下。试验过程人工参与过多，使得数据的可靠性降低，检验结果可能存在较大误差，公正性无法保证。

为此，本实用新型人特意提出了一种全自动混凝土试块抗压试验系统，来弥补本技术领域中存在的不足。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种全自动混凝土试块抗压试验系统，目的在于解决现有技术中需要人工上料和试样清理以带来的自动化程度低、工作效率低、劳动强度大的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型提出了一种全自动混凝土试块抗压试验系统，包括至少一台压力试验机，还包括：

用于抓取混凝土试块的机器人，所述混凝土试块中设有用于储存该混凝土试块信息的rfid芯片，所述机器人设置在所述压力试验机的一侧，所述机器人连接有搬运抓手；

用于装载混凝土试块的上料平台和下料小车，所述上料平台和下料小车分别布置在所述机器人的两侧；

料渣自动清理装置，所述料渣自动清理装置包括清理平台，所述清理平台与所述压力试验机的压盘相平齐设置，所述清理平台上设有气缸，所述气缸连接有毛刷；

用于识别rfid芯片的rfid读写器，所述rfid读写器设置在所述压力试验机一侧；

控制系统，所述控制系统与所述机器人、所述压力试验机和所述气缸相连并实施控制。

优选的，所述搬运抓手包括连接板，所述连接板与所述机器人相连，所述连接板另一侧设置有气动机械夹，所述气动机械夹连接有夹持手指，所述夹持手指上设有压力传感器。

优选的，所述夹持手指的端面设有防滑胶垫。

优选的，所述料渣自动清理装置还包括送料滑台，所述送料滑台呈倾斜设置，所述送料滑台的一端与所述清理平台相连接，所述送料滑台的另一端下方设有料渣回收箱；还包括工业吸尘器，所述工业吸尘器的吸管设置在所述送料滑台的上端处，所述工业吸尘器与所述控制系统相连。

优选的，所述清理平台和所述送料滑台的底部均设有支架。

优选的，还包括防护围栏，所述防护围栏上设有防护门，所述防护门上设有接近传感器，所述接近传感器与所述控制系统相连。

优选的，所述压力试验机的数量设有两台。

本实用新型还提出了一种全自动混凝土试块抗压试验方法，采用上述的一种全自动混凝土试块抗压试验系统，包括以下步骤：

s1:人工将多个试样按要求摆放到所述上料平台上，启动系统进行试验；

s2:所述机器人抓取第一件试样进行rfid芯片信息识别，然后所述机器人为其中一台压力试验机上料；

s3:所述压力试验机进行压力试验，同时，所述机器人抓取第二件试样进行rfid芯片信息识别，为另一台压力试验机上料；

s4:试验完成后，所述机器人抓取试验后试样放置到所述下料小车中，所述料渣自动清理装置将压盘上的沙块料渣清扫干净；

s5:所述机器人抓取下一件试样进行rfid芯片信息识别、上料、试验；

s6:重复步骤s1-s5至下料小车装满或全部试样试验完毕；

s7:将所述下料小车、料渣回收箱转运他处。

优选的，所述步骤s4中，所述沙块料渣落入料渣回收箱，同时所述工业吸尘器启动，将落灰吸取干净。

优选的，所述下料小车为智能下料小车，人工按下所述智能下料小车启动按钮，该智能下料小车按照设定好的路径将废料运送至留样处。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型采用机器人代替人工上下料，自动化程度高，无需工作人员参与，一方面减轻了试验员的劳动强度，保证试验员不被压碎的试块碎屑飞溅误伤到，提高安全保障性；另一方面，大大提高了试样的检测速度，提高了工作效率；

2.本实用新型通过设置料渣自动清理装置，可以及时将破碎的试样碎屑进行清理，无需人工清扫，效率高；另外，通过设置工业吸尘器，可以将落灰吸取干净，保证工作环境干净，环保实用；

3.通过设置防护围栏，有效避免设备运行过程中人为或者非人为失误造成的机械设备对操作者的伤害，提高设备运行时的安全系数；而且可以减少人为干扰，保证试验结果的准确性、公平性；

4.本实用新型中的下料小车为智能下料小车，只需人工按下智能下料小车的启动按钮，智能下料小车就可以根据预设的行动路线到达指定地点，完成混凝土试块的运输，智能化程度高，省时省力，工作效率高。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型结构示意图。

图2是图1中搬运抓手结构放大示意图。

图3是图1中料渣自动清理装置结构示意图。

图4是图1中上料平台结构示意图。

图5是图1中下料小车结构示意图。

图6是本实用新型流程框图。

附图标记说明:

1压力试验机；101压盘；

2机器人；201连接板；202气动机械夹；203夹持手指；204防滑胶垫；205压力传感器；

3上料平台；

4下料小车；401移动轮；402拉手；

5料渣自动清理装置；501支架；502清理平台；503送料滑台；504料渣回收箱；505气缸；506毛刷；507工业吸尘器；508吸管；

6压力试验机控制柜；

7控制系统；

8rfid读写器；

9防护围栏。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

实施例一

如图1-5所示，本实施例提出了一种全自动混凝土试块抗压试验系统，包括两台压力试验,1，分别为压力试验机a和压力试验机b，压力试验机1连接有压力试验机控制柜6，还包括：

用于抓取混凝土试块的机器人2，每个混凝土试块中均设有用于储存该混凝土试块信息的rfid芯片，机器人2设置在压力试验机1的一侧，机器人2连接有搬运抓手，搬运手爪可实现对试样的夹持、转运、定位、翻转等一系列规定动作，搬运抓手包括连接板201，连接板201与机器人2相连，连接板201另一侧设置有气动机械夹202，气动机械夹202连接有夹持手指203，夹持手指203上设有压力传感器205，通过设置压力传感器205，可以检测有无试样，避免空夹、误夹。

夹持手指203与试样接触的端面位置包覆有防滑胶垫204，可以增大摩擦力并保护试样产品，防止出现刮、碰、划伤等问题。

整个搬运手爪运行平稳，噪音小，可实现对开夹持手指203的快速开合，提高工作效率。另外，通过采用机器人2代替人工上下料，自动化程度高，无需工作人员参与，一方面减轻了试验员的劳动强度，保证试验员不被压碎的试块碎屑飞溅误伤到，提高安全保障性；另一方面，大大提高了试样的检测速度，提高了工作效率。

系统设置有用于装载混凝土试块的上料平台3和下料小车4，上料平台3和下料小车4分别设置在机器人2的两侧，其中上料平台3直接固定在地面上，需人工在现场将试样码放入上料平台3；下料小车4底部设有移动轮401，侧面设有拉手402，便于工作人员握持并拉动下料小车4，试验完成后可直接由人工转运他处进行处理，方便灵活。

系统还设有料渣自动清理装置，料渣自动清理装置包括清理平台502，清理平台502与压力试验机1的压盘101相平齐设置，清理平台502上固定设有气缸505，气缸505连接有毛刷506，通过气缸505带动毛刷506进行往复移动，实现试块废渣的清扫，方便实用。

清理平台502下方设有支架501，起到固定支撑作用。

料渣自动清理装置还包括送料滑台503，送料滑台503的底部同样设有支架501，送料滑台503呈倾斜设置，送料滑台503的一端与清理平台502相连接，送料滑台的另一端下方设有料渣回收箱504；通过毛刷506清扫过来的料渣，可以沿送料滑台503的斜面迅速下滑至料渣回收箱504，防止发生堆积堵塞。

料渣自动清理装置还包括工业吸尘器507，工业吸尘器507的吸管508设置在送料滑台503的上端处，可以将压碎的试块碎屑、灰尘及时吸取干净，保证工作环境干净，减少污染。

设置料渣自动清理装置，可以及时将破碎的试样碎屑进行清理，无需人工清扫，效率高；配合工业吸尘器507，可以将落灰吸取干净，保证工作环境干净，环保实用。

系统还设置有用于识别rfid芯片的rfid读写器8，rfid读写器8设置压力试验机1一侧，用于识别rfid芯片中储存的混凝土试块信息；rfid读写器8通过射频识别信号自动识别目标对象并获取相关数据，无须人工干预，操作快捷方便。

整个系统还设有控制系统7，控制系统7与压力试验机1、机器人2、气缸505、工业吸尘器507相连并实施控制。

本系统的工作原理：控制系统7控制机器人2抓取试样、识别rfid芯片信息、上料，当压力试验机1完成压缩试验后会反馈给控制系统7，然后，控制系统7向机器人2和料渣自动清理装置发出信号，机器人2和料渣自动清理装置根据接收信号的先后顺序执行调取相对应的下料、清料、抓取、识别rfid芯片信息、上料动作。

实施例二

参考附图1，其它结构同实施例一相同，不同之处在于，在本实施例中，整个系统还设有防护围栏9，防护围栏9上设有防护门，防护门上设有接近传感器，接近传感器与控制系统7相连。

防护围栏9根据现场实际测绘图纸进行合理配置。在保证安全的前提下，做到不妨碍工作人员对所有需要人工干预的设备进行的可能型操作。防护围栏9下部有方管和钢丝网片焊接而成，上部由角钢和防护光板组成，外观大方、美观。该防护围栏的设置可以有效避免设备运行过程中人为或者非人为失误造成的机械设备对操作者的伤害，提高设备运行时的安全系数。

该防护门为向外开启，主要具有两个功能：

(1)在设备工作之前把门向外开启，可方便的检查、调整机器人及其他辅具，准备工作就绪后需关闭防护门；

(2)设备运行过程中的保护功能。该防护门在开合处都装有接近传感器，无论设备是在准备中还是在进行中，若防护门被打开，控制系统7都会发出命令，使机器人2停止或暂停，只有当防护门闭合后，系统才会继续下一步的动作。

参考附图6，本实用新型还提出了一种全自动混凝土试块抗压试验方法，采用上述的全自动混凝土试块抗压试验系统，包括以下步骤：

s1:人工将多个试样按要求摆放到上料平台3上，启动系统进行试验；

s2:机器人2抓取第一件试样通过rfid读写器进行rfid芯片信息识别，然后机器人2为压力试验机a上料；

s3:压力试验机1进行压力试验，同时，机器人2抓取第二件试样进行rfid芯片信息识别，为压力试验机b上料；

s4:试验完成后，机器人2抓取试验后试样放置到下料小车4中，料渣自动清理装置将压盘101上的沙块料渣清扫干净；

s5:机器人2抓取下一件试样进行rfid芯片信息识别、上料、试验；

s6:重复步骤s1-s5至下料小车4装满或全部试样试验完毕；

s7:将下料小车4、料渣回收箱504转运他处。

需要说明的是，步骤s4中，为了保证料渣清理干净，在料渣落入料渣回收箱504前，同时将工业吸尘器507启动，将落灰吸取干净。

另外，下料小车4可以为智能下料小车，当智能下料小车装满或全部试样试验完毕后，人工按下智能下料小车的启动按钮，该智能下料小车按照设定好的路径将废料运送至留样处，完成废料的运输，智能化程度高，省时省力，工作效率高。

本系统在实际应用中生产节拍如下：

循环运行时，每循环节拍总时间为80s，其中各动作时间如下：

机器人抓取试样扫码，为试验机a/试验机b上料时间为：10s；

试验机a/试验机b压缩试验时间：60s；

机器人下料，清渣，吸尘时间为：10s；

每个节拍内能完成2次试验，因此每次试验所需时间为：40s。

由此可以看出，采用本系统和试验方法，节省了试验时间，且无需人工上料和清扫料渣，降低了工人的劳动强度，大大提高了工作效率。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。