專利名稱：帶機(jī)械手的落錘撕裂試驗(yàn)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測試材料力學(xué)性能的試驗(yàn)設(shè)備，尤其涉及一種對鋼材進(jìn)行落 錘撕裂(DWTT英文全拼是Drop-Weight Tear Test)試驗(yàn)的帶機(jī)械手的落錘撕裂試驗(yàn)機(jī)。
背景技術(shù)：
落錘撕裂試驗(yàn)機(jī)為在常溫或低溫狀態(tài)下將鐵素體鋼的試樣上加至最高達(dá)50000 焦耳的沖擊能量使其規(guī)定部位在瞬間被撕裂，來觀察和檢測斷口橫截面組織結(jié)構(gòu)的測量儀
ο隨著城市工業(yè)化進(jìn)程的加劇，石油天然氣的使用和消耗在不斷的攀升，鐵素體鋼 作為制造石油天然氣管道的使用材料，產(chǎn)量在不斷的加大，同期對作為檢測鐵素體鋼的主 要檢測儀器落錘撕裂試驗(yàn)機(jī)的高效、安全使用性要求越來越高，對檢測結(jié)果的精準(zhǔn)度要求 更加嚴(yán)格?，F(xiàn)有的落錘撕裂試驗(yàn)機(jī)，由于試樣的厚度在3 40mm之間，寬度在295 305mm 之間，高度在73. 5 76. 5mm之間，所以使得任意取1件試樣的長度、寬度和高度都可能存 在一個(gè)隨機(jī)值；并且部分試樣按試驗(yàn)要求在低溫槽內(nèi)被冷卻到最低至零下80度，然后從低 溫槽內(nèi)取出按規(guī)定在小于10秒的時(shí)間內(nèi)完成撕裂試驗(yàn)，以往的做法由人工從低溫槽內(nèi)或 常溫試樣架上拿取試樣放至試樣機(jī)上，再由試驗(yàn)機(jī)完成沖擊撕裂試驗(yàn)，人員的安全性和結(jié) 果的準(zhǔn)確度都不能得到很好的保證。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型是為了解決現(xiàn)有落錘撕裂試驗(yàn)機(jī)使用時(shí)，人工拿取試樣準(zhǔn)確度不高、 對技術(shù)對人員安全無保障的問題，提供一種帶機(jī)械手的落錘撕裂試驗(yàn)機(jī)，它利用機(jī)械手完 成試樣的拿取及安放。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案帶機(jī)械手的落錘撕裂試驗(yàn) 機(jī)，包括主機(jī)底座、固定在主機(jī)底座上的試樣支座和錘體導(dǎo)向架、設(shè)置在錘體導(dǎo)向架上位于 試樣支座正上方的錘體。主機(jī)底座上還連有一前支撐架，另有一后支撐架擱置在地面上，前 支撐架、后支撐架分別連接支撐著槽鋼支撐梁的兩端，在槽鋼支撐梁上設(shè)有機(jī)械手。機(jī)械手 包括一個(gè)移動(dòng)平臺(tái)、連接在移動(dòng)平臺(tái)上方的送樣氣缸、位于移動(dòng)平臺(tái)下方的氣動(dòng)手指，送樣 氣缸內(nèi)帶有氣動(dòng)伸縮桿，其從向下延伸穿過移動(dòng)平臺(tái)后與氣動(dòng)手指連接；移動(dòng)平臺(tái)底面兩 側(cè)均固定有連接滑塊，連接滑塊與槽鋼支撐梁上方的直線滑軌活動(dòng)連接；移動(dòng)平臺(tái)底面靠 近連接滑塊處還設(shè)有同步帶壓板。所述前支撐架與后支撐架之間設(shè)共置了兩根相互平行且位于同一平面上的槽鋼 支撐梁，槽鋼支撐梁上方帶有直線滑軌，其中一根槽鋼支撐梁的兩側(cè)端還裝有接近開關(guān)。所述兩根槽鋼支撐梁，在靠近后支撐架一端以兩根槽鋼支撐梁為支點(diǎn)設(shè)置有一主 動(dòng)軸，靠近前支撐架一端設(shè)有從動(dòng)軸，主動(dòng)軸和從動(dòng)軸上均裝設(shè)有同步帶輪；以主動(dòng)軸和從 動(dòng)軸為兩傳動(dòng)軸極設(shè)有與槽鋼支撐梁平行的傳動(dòng)同步帶。移動(dòng)平臺(tái)上的同步帶壓板與同步帶固定連接。槽鋼支撐梁下方、前支撐架與后支撐架之間，放置有常溫試樣架和低溫箱。后支撐架與常溫試樣架支腳底部設(shè)有可調(diào)節(jié)地腳。所述后支撐架上還固定有一伺服電機(jī)，伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與主動(dòng)軸通過另一同步帶 連接。本實(shí)用新型在落錘撕裂試驗(yàn)機(jī)上增設(shè)了可在槽鋼支撐梁上的移動(dòng)的機(jī)械手，同時(shí) 在組合中納入常溫試樣架和低溫箱。試驗(yàn)過程中，機(jī)械手自動(dòng)將試樣送入低溫箱或試樣支 座，此過程無需手移試樣且控制了移動(dòng)時(shí)間，保證了技術(shù)人員的安全同時(shí)使試驗(yàn)結(jié)果的更 為準(zhǔn)確。

下面結(jié)合實(shí)施例與附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明圖1為本實(shí)用新型立體示意圖；圖2為本實(shí)用新型機(jī)械手部分的連接示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示帶機(jī)械手的落錘撕裂試驗(yàn)機(jī)，包括主機(jī)底座1、固定在主機(jī)底座上的試 樣支座4和錘體導(dǎo)向架2，以及設(shè)置在錘體導(dǎo)向架上且位于試樣支座4正上方的錘體3。所 述主機(jī)底座1上還連有前支撐架5，前支撐架與兩槽鋼支撐梁7的一端連接，兩槽鋼支撐梁 7的另一端與擱置在地面上的后支撐架6連接；在槽鋼支撐梁7上裝有機(jī)械手8。所述兩根 槽鋼支撐梁7相互平行且位于同一平面上，槽鋼支撐梁7上方帶有直線滑軌，其中一根槽鋼 支撐梁的兩側(cè)端還裝有接近開關(guān)13。如圖2所示，機(jī)械手8包括一個(gè)移動(dòng)平臺(tái)15、連接在移動(dòng)平臺(tái)上方的送樣氣缸20、 位于移動(dòng)平臺(tái)下方的氣動(dòng)手指19，送樣氣缸內(nèi)20帶有氣動(dòng)伸縮桿18，它從送樣氣缸20內(nèi) 向下延伸，在穿過移動(dòng)平臺(tái)15后與氣動(dòng)手指19連接；移動(dòng)平臺(tái)底面兩側(cè)均固定有連接滑塊 16，連接滑塊與槽鋼支撐梁上方的直線滑軌活動(dòng)連接；移動(dòng)平臺(tái)底面靠近連接滑塊處還設(shè) 有同步帶壓板17。如圖1所示，所述兩根槽鋼支撐梁7，在靠近后支撐架6 —端以兩根槽鋼支撐梁為 支點(diǎn)設(shè)置有一主動(dòng)軸22 ；兩根槽鋼支撐梁7在靠近前支撐架5 —端均設(shè)有帶同步帶輪的從 動(dòng)軸21 (圖2所示)。以主動(dòng)軸22和從動(dòng)軸21為端點(diǎn)設(shè)有與槽鋼支撐梁平行的傳動(dòng)同步 帶14，同步帶在主動(dòng)軸22上同步帶輪的驅(qū)動(dòng)下可帶動(dòng)從動(dòng)軸21上的同步帶輪做同步轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖1圖2所示，所述移動(dòng)平臺(tái)15上的同步帶壓板17與同步帶14固定連接。故 當(dāng)主動(dòng)軸22順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，機(jī)械手8整體也會(huì)沿槽鋼支撐梁7的方向向左或向右 移動(dòng)。所述槽鋼支撐梁7下方，前支撐架5與后支撐架6之間放置有常溫試樣架10和低溫 箱9。所述后支撐架6與常溫試樣架10支腳底部設(shè)有可調(diào)節(jié)地腳12，用于調(diào)節(jié)使平穩(wěn)。所 述后支撐架6上固定有一伺服電機(jī)11，伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與主動(dòng)軸22通過另一同步帶連接。 伺服電機(jī)11作為機(jī)械手8沿槽鋼支撐梁7滑動(dòng)的動(dòng)力源。移動(dòng)平臺(tái)15沿槽鋼支撐梁7上的直線滑軌左右移動(dòng)的準(zhǔn)確定位受接近開關(guān)13發(fā) 出的光電信號(hào)控制。移動(dòng)平臺(tái)15的從左至右移動(dòng)，此過程中機(jī)械手8上的氣動(dòng)手指19將 依次經(jīng)過常溫試樣架10、低溫箱9箱口及試樣支座4的正上方。帶機(jī)械手的落錘撕裂試驗(yàn)機(jī)各組件由控制柜統(tǒng)一控制，操作控制信息由觸摸屏輸入及輸出。試驗(yàn)前，由試樣人員將制備好的試樣放到常溫試驗(yàn)架10上，要使試樣下面的缺 口與試樣對中塊的尖角相對應(yīng)。開始試驗(yàn)時(shí)，由試驗(yàn)人員啟動(dòng)控制柜上的觸摸屏，按試驗(yàn)要 求輸入能量值，由主機(jī)用提升鏈條按設(shè)定的沖擊能量值將錘體3提升到一定高度，然后機(jī) 械手8自動(dòng)從常溫試樣架10上選擇抓取某根試樣或全部試樣放入低溫箱9內(nèi)，低溫箱門 可自動(dòng)開關(guān)，然后待試樣在低溫箱9內(nèi)冷卻到要求溫度時(shí)，低溫箱發(fā)出信號(hào)提示可以進(jìn)行 下一步試驗(yàn)操作，由試驗(yàn)人員按動(dòng)觸摸屏上的選擇鍵，選擇低溫箱內(nèi)的任一試樣進(jìn)行試驗(yàn)， 然后由機(jī)械手8按指令自動(dòng)從低溫箱內(nèi)選取試樣放置試驗(yàn)機(jī)試樣支座上，接下來由主機(jī)釋 放錘體3，錘體以自由落體運(yùn)動(dòng)下落沖擊斷試樣，沖擊斷的試樣由試樣回收裝置送出主機(jī)外 部。 低溫箱9內(nèi)的冷卻介質(zhì)為無水乙醇，冷卻裝置為采用壓縮機(jī)制冷或液氮制冷。
權(quán)利要求一種帶機(jī)械手的落錘撕裂試驗(yàn)機(jī)，包括主機(jī)底座(1)、固定在主機(jī)底座上的試樣支座(4)錘體導(dǎo)向架(2)、設(shè)置在錘體導(dǎo)向架上且位于試樣支座正上方的錘體(3)，其特征在于它還包括設(shè)置在槽鋼支撐梁(7)上的機(jī)械手(8)，所述主機(jī)底座(1)上連有前支撐架(5)，前支撐架與另一擱置在地面上的后支撐架(6)分別連接著槽鋼支撐梁(7)的兩端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶機(jī)械手的落錘撕裂試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述前支撐架(5) 與后支撐架(6)之間設(shè)置了兩根相互平行且位于同一平面上的槽鋼支撐梁(7)，槽鋼支撐 梁上方帶有直線滑軌，其中一根槽鋼支撐梁的兩側(cè)端還裝有接近開關(guān)(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶機(jī)械手的落錘撕裂試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述機(jī)械手(8) 包括一個(gè)移動(dòng)平臺(tái)(15)、連接在移動(dòng)平臺(tái)上方的送樣氣缸(20)、位于移動(dòng)平臺(tái)下方的氣動(dòng) 手指(19)，送樣氣缸內(nèi)帶有氣動(dòng)伸縮桿(18)，其從向下延伸穿過移動(dòng)平臺(tái)后與氣動(dòng)手指連 接；移動(dòng)平臺(tái)底面兩側(cè)均固定有連接滑塊(16)，連接滑塊與槽鋼支撐梁上方的直線滑軌活 動(dòng)連接；移動(dòng)平臺(tái)底面靠近連接滑塊處還設(shè)有同步帶壓板(17)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶機(jī)械手的落錘撕裂試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述兩根槽鋼支 撐梁(7)，在靠近后支撐架(6) —端以兩根槽鋼支撐梁為支點(diǎn)設(shè)置有一主動(dòng)軸(22)，靠近前 支撐架(5) —端設(shè)有從動(dòng)軸(21)，主動(dòng)軸和從動(dòng)軸上均裝設(shè)有同步帶輪；以主動(dòng)軸和從動(dòng) 軸為兩傳動(dòng)軸極設(shè)有與槽鋼支撐梁平行的傳動(dòng)同步帶(14)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶機(jī)械手的落錘撕裂試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述移動(dòng)平臺(tái) (15)上的同步帶壓板(17)與同步帶(14)固定連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或4所述的帶機(jī)械手的落錘撕裂試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述槽 鋼支撐梁(7)下方，前支撐架(5)與后支撐架(6)之間，放置有常溫試樣架(10)和低溫箱 (9)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶機(jī)械手的落錘撕裂試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述后支撐架(6) 與常溫試樣架(10)支腳底部設(shè)有可調(diào)節(jié)地腳(12)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或4或7所述的帶機(jī)械手的落錘撕裂試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所 述后支撐架(6)上固定有一伺服電機(jī)(11)，伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與主動(dòng)軸(22)通過另一同步帶 連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種帶機(jī)械手的落錘撕裂試驗(yàn)機(jī)，其包括主機(jī)底座(1)、固定在主機(jī)底座上的試樣支座(4)錘體導(dǎo)向架(2)、設(shè)置在錘體導(dǎo)向架上且位于試樣支座(4)正上方的錘體(3)，其特征是它還增加了設(shè)置在槽鋼支撐梁(7)上的機(jī)械手(8)；通過同步帶傳動(dòng)，機(jī)械手可沿槽鋼支撐梁的滑軌移動(dòng)，所述主機(jī)底座(1)上固定有前支撐架(5)，前支撐架與另一擱置在地面上的后支撐架(6)分別連接著槽鋼支撐梁(7)的兩端；機(jī)械手在試驗(yàn)過程中能將試樣快速、準(zhǔn)確的取放到試樣支座上，此過程無需手移試樣且控制了移動(dòng)時(shí)間，保證了人員的安全同時(shí)使試驗(yàn)結(jié)果的更為準(zhǔn)確。
文檔編號(hào)G01N3/303GK201689019SQ20102016642
公開日2010年12月29日 申請日期2010年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月15日
發(fā)明者伍鵬, 岳丹宇, 王杜龍 申請人:美特斯工業(yè)系統(tǒng)(中國)有限公司