一种基于自动调平结构的试验机和方法与流程

本发明涉及万能试验机领域，尤其是涉及一种基于自动调平结构的试验机和方法。

背景技术：

1、万能试验机适用于对金属、橡胶、塑料、复合材料、纤维、电线电缆、纸张、胶带等材料进行压缩等力学性能的测试，并对测试结构根据gb，jis，astm，din等标准自动求出抗压强度等参数。

2、如中国专利cn219038592u公开了一种可调试安平状态的万能试验机，其顶板盖合在支架的顶部，顶板上连接有电动机和上挤压头，底座与支架的底部相连接，延伸支架上部与下夹持头相连接，延伸支架下部与压缩盘相连接，脚螺旋位于底座的下部。本实用新型在需要对物体进行挤压的时候，启动电动机，使挤压头向下移动，当挤压头与物体接触时，压缩盘会限制物体的位移，从而达到挤压物体的效果。本装置通过在压缩盘上增设水平气泡，可以确保在更换不同的压缩盘之后，物体放置位置依然可以确保水平居中，可通过观测底座之上的水平气泡和调整脚螺旋从而确保万能试验机整体的水平以此在实验中提高实验的精准程度和设备的检验效果。但此方法仍需要手动操作脚螺旋来使压缩盘水平居中。

3、中国专利cn114778273a公开了具有检测调平移动横梁的万能试验机，属于万能试验机技术领域；本发明在移动横梁两端靠近丝杆处设有调平检测装置；调平检测装置包括对称设置在移动横梁前、后的平衡翼，与基座垂直连接且内侧面设有第一滑槽的导向轨道，平衡翼的外侧端与第一滑槽形状匹配；平衡翼上侧面由外至内设有测重块和调平块，平衡翼在测重块底部位置设有重量传感器；平衡翼下部设有驱动调平块移动的电磁驱动组件；控制器通过接收重量传感器的信号是否与原值一致来启动/停止电磁驱动组件，使移动横梁平衡。本发明能够有效检测移动横梁使用过程中的磨损及时调整使其两侧受力平衡，降低磨损扩张，提高试验的准确性和移动横梁的使用寿命。但实际使用过程中压缩盘也存在无法保持水平的问题。

4、综上所述，现有万能试验机在进行压缩试验时，首先需要将压缩夹具安装在万能试验机本体上，接着将样品放置在压缩夹具上对其进行压缩测试即可，但在实际的操作中，时常需要更换压缩盘。现有方法一般利用人工操作直接更换压缩盘，存在着调平难、调平时间长等问题，导致受挤压物体的实验数据并不准确，严重影响了实验的精准度。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在更换压缩盘后，通过人工对压缩盘进行更换和调平，调平的难度较高，导致更换调平时间长，降低了实验效率，且调平的精准度较差的缺陷而提供一种基于自动调平结构的试验机和方法。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、一种基于自动调平结构的试验机，包括压缩夹具、测量组件、调平组件、机械手和控制模块；所述机械手吸附连接测量组件或调平组件，所述测量组件用于获取压缩夹具的压缩面的平整度，所述调平组件用于对压缩夹具的压缩面进行调平，所述控制模块接收测量组件的测量数据并进行数据处理，所述控制模块用于控制机械手和压缩夹具动作。

4、优选地，所述压缩夹具包括固定支架、第一压缩件、移动横梁和第二压缩件，所述第一压缩件固定在移动横梁上，所述第二压缩件固定在固定支架上，所述移动横梁带动第一压缩件上下移动，所述第一压缩件和第二压缩件对称竖直设置。

5、优选地，所述第一压缩件和第二压缩件均为连杆调节结构，所述连杆调节结构包括延长杆、压缩盘、调平盘和调节螺杆件；所述压缩盘同轴固定在延长杆的一端，所述调平盘同轴固定在延长杆靠近压缩盘的一端，所述调平盘沿周向均匀分隔成多个螺纹块，相邻的螺纹块之间设有槽口，所述螺纹块上设有与调节螺杆件相配合的螺纹孔，所述调节螺杆件通过螺纹孔螺纹连接调节盘，所述调节螺杆件的下端接触连接压缩盘，上端与调节组件相配合。

6、优选地，所述调节螺杆件包括调节螺母、螺杆和调节垫块，所述螺杆螺纹连接螺纹孔，所述调节螺母固定螺杆的上端，所述调节组件上设有与调节螺母相配合的螺母固定孔，用于带动调节螺母转动，所述调节垫块固定在螺杆的下端，所述调节垫块的下端接触连接压缩盘。

7、优选地，所述调节螺母焊接固定在螺杆的上端，所述调节垫块焊接固定在螺杆的下端。

8、优选地，所述调平盘的下端设有固定端，所述固定端的外直径小于调平盘的外直径，所述固定端上设有紧固螺丝，所述固定端通过紧固螺丝固定在延长杆上。

9、优选地，所述机械手的下端设有移动平台，所述移动平台上设有第一导轨、移动块和驱动件，所述第一导轨固定在移动平台上方，所述机械手固定在移动块的上端，所述移动块的下端滑动连接第一导轨，所述驱动件用于驱动移动块沿着第一导轨移动，所述控制模块连接驱动件。

10、优选地，所述移动平台的下端设有收纳盒以及与收纳盒形状相配合的收纳盒固定槽，所述收纳盒的两侧设有第二导轨，所述收纳盒通过第二导轨滑动连接收纳盒固定槽，所述收纳盒位于收纳盒固定槽内，所述测量组件和调平组件位于收纳格内部。

11、优选地，所述机械手通过磁吸附抓取测量组件和调平组件。

12、本方案还提供了一种基于自动调平结构的试验机的调平方法，包括以下步骤：

13、s1：控制模块控制机械手吸附测量组件，使测量组件沿着压缩盘周向移动，测量压缩盘多个位置的平整度；

14、s2：测量组件将获取的压缩盘的平整度数据传输到控制模块，控制模块对数据进行计算，得到调平组件控制调平盘对应位置的调节螺母转动的角度；

15、s3：控制模块控制机械手吸附调平组件，通过调平组件带动调节螺母转动一定的角度；

16、s4：重复步骤s1-s3，直至测量组件得到的压缩盘的平整度在误差范围内，完成压缩盘的调平，将样品放置在压缩盘之间，进行压缩试验。与现有技术相比，本发明具有以下优点：

17、(1)本方案通过将待压缩的物品放置在压缩夹具的两压缩面之间，控制模块控机械手吸附测量组件对压缩面的平整度进行测量，并将测量数据传输至控制模块，控制模块对测量数据进行计算，控制模块根据计算结果控制机械手卸下测量组件，吸附调节组件对压缩夹具进行对应的调节，使压缩夹具的压缩面保持水平之后，通过压缩夹具对待压缩的物品进行压缩试验。通过控制模块控制机械手配合测量组件对压缩夹具的压缩面的平整度进行测量，之后配合调节组件进行调平，使压缩面的调平更加方便，整个流程更加的快捷，提高了压缩效率，另一方通过控制模块配合机械手进行压缩面的调平，精确度更高，压缩物品得到的结果也更加的准确。

18、(2)本方案通过在延长杆上设置调平盘，并通过在调平盘的一周设置多个螺杆，利用调平螺母带动螺杆转动，通过调平垫块使压缩盘的对应位置向上或者向下移动，实现压缩盘对应位置的调平，将螺杆的转动转换为压缩盘的上下移动，实现位移的缩小，提高压缩盘的位置调节精度，且结构简单，降低装置的成本。

技术特征：

1.一种基于自动调平结构的试验机，其特征在于，包括压缩夹具、测量组件、调平组件、机械手和控制模块；所述机械手吸附连接测量组件或调平组件，所述测量组件用于获取压缩夹具的压缩面的平整度，所述调平组件用于对压缩夹具的压缩面进行调平，所述控制模块接收测量组件的测量数据并进行数据处理，所述控制模块用于控制机械手和压缩夹具动作。

2.根据权利要求1所述的一种基于自动调平结构的试验机，其特征在于，所述压缩夹具包括固定支架(1)、第一压缩件(2)、移动横梁(3)和第二压缩件(4)，所述第一压缩件(2)固定在移动横梁(3)上，所述第二压缩件(4)固定在固定支架(1)上，所述移动横梁(3)带动第二压缩件(4)上下移动，所述第一压缩件(2)和第二压缩件(4)对称竖直设置。

3.根据权利要求2所述的一种基于自动调平结构的试验机，其特征在于，所述第一压缩件(2)和第二压缩件(4)均为连杆调节结构，所述连杆调节结构包括延长杆(41)、压缩盘(42)、调平盘(43)和调节螺杆件；所述压缩盘(42)同轴固定在延长杆(41)的一端，所述调平盘(43)同轴固定在延长杆(41)靠近压缩盘(42)的一端，所述调平盘(43)沿周向均匀分隔成多个螺纹块(44)，相邻的螺纹块(44)之间设有槽口，所述螺纹块(44)上设有与调节螺杆件相配合的螺纹孔，所述调节螺杆件通过螺纹孔螺纹连接调节盘，所述调节螺杆件的下端接触连接压缩盘，上端与调节组件相配合。

4.根据权利要求3所述的一种基于自动调平结构的试验机，其特征在于，所述调节螺杆件包括调节螺母(45)、螺杆(46)和调节垫块(47)，所述螺杆(46)螺纹连接螺纹孔，所述调节螺母(45)固定螺杆(46)的上端，所述调节组件上设有与调节螺母(45)相配合的螺母固定孔，用于带动调节螺母(45)转动，所述调节垫块(47)固定在螺杆(46)的下端，所述调节垫块(47)的下端接触连接压缩盘。

5.根据权利要求4所述的一种基于自动调平结构的试验机，其特征在于，所述调节螺母(45)焊接固定在螺杆(46)的上端，所述调节垫块(47)焊接固定在螺杆(46)的下端。

6.根据权利要求3所述的一种基于自动调平结构的试验机，其特征在于，所述调平盘(43)的下端设有固定端，所述固定端的外直径小于调平盘的外直径，所述固定端上设有紧固螺丝(48)，所述固定端通过紧固螺丝(48)固定在延长杆(41)上。

7.根据权利要求1所述的一种基于自动调平结构的试验机，其特征在于，所述机械手(6)的下端设有移动平台(5)，所述移动平台(5)上设有第一导轨(51)、移动块(52)和驱动件(56)，所述第一导轨(51)固定在移动平台(5)上方，所述机械手(6)固定在移动块(52)的上端，所述移动块(52)的下端滑动连接第一导轨(51)，所述驱动件(56)用于驱动移动块(52)沿着第一导轨(51)移动，所述控制模块连接驱动件。

8.根据权利要求7所述的一种基于自动调平结构的试验机，其特征在于，所述移动平台(5)的下端设有收纳盒(54)以及与收纳盒(54)形状相配合的收纳盒固定槽(53)，所述收纳盒(54)的两侧设有第二导轨(55)，所述收纳盒(54)通过第二导轨(55)滑动连接收纳盒固定槽(53)，所述收纳盒(54)位于收纳盒固定槽(53)内，所述测量组件和调平组件位于收纳格内部。

9.根据权利要求1所述的一种基于自动调平结构的试验机，其特征在于，所述机械手(6)通过磁吸附抓取测量组件和调平组件。

10.一种基于权利要求1-9任一所述的一种基于自动调平结构的试验机的调平方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及一种基于自动调平结构的试验机和方法，该试验机包括压缩夹具、测量组件、调平组件、机械手和控制模块；所述机械手吸附连接测量组件或调平组件，所述测量组件用于获取压缩夹具的压缩面的平整度，所述调平组件用于对压缩夹具的压缩面进行调平，所述控制模块接收测量组件的测量数据并进行数据处理，所述控制模块用于控制机械手和压缩夹具动作。与现有技术相比，本发明具有调平效率高以及精确度高等优点。

技术研发人员：金涛涛,王建平,杜晓莉,张茹,杨绍军,金贞峰,甘全全,戴威
受保护的技术使用者：上海神力科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25