一種石材掛件組合抗震試驗裝備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種石材掛件組合抗震試驗裝備，包括氣動系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、試驗工作臺，氣動控制系統(tǒng)包括氣缸、調(diào)速閥、電磁閥、調(diào)壓閥以及氣源；在各個工位上的氣缸輸入與輸出管路上各設(shè)有一個調(diào)速閥，調(diào)速閥輸出端與氣缸上部或者下部連接，調(diào)速閥輸入端與電磁閥連接，電磁閥與調(diào)壓閥連接，調(diào)壓閥與氣源連接。本發(fā)明將氣動系統(tǒng)、電控系統(tǒng)和試驗工作臺有機(jī)的聯(lián)接起來，實現(xiàn)了試驗裝置的系統(tǒng)化和自動化控制，并且操作方便，測試精度高，測量誤差小，工作效率高，適用范圍廣。
【專利說明】
一種石材掛件組合抗震試驗裝備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于測試設(shè)備中機(jī)械制造技術(shù)領(lǐng)域，具體適用于干掛石材單個掛件組合單元抗震性能的測定裝備。
【背景技術(shù)】
[0002]石材向來憑借著其高貴典雅的外觀深受家裝市場的青睞，近年來天然石材的銷量始終一路走高。適用于干掛石材包括天然花崗石、天然大理石、天然石灰石、天然砂巖等天然石材和加工合成的建筑板材、花線、實心柱體等用于干掛飾面工程的各類人造石材和建筑裝飾用微晶。而大部分石材需要與掛件組合進(jìn)行裝飾，抗震性作為石材掛件產(chǎn)品重要的安全性能之一，越來越受到用戶的重視。目前國內(nèi)關(guān)于石材單個掛件組合單元抗震性能的檢測設(shè)備尚無整套的成熟檢測設(shè)備，且大多數(shù)停留在簡單的功能化測試，操作機(jī)械化。為了解決各廠商生產(chǎn)的各種石材與掛件組合在進(jìn)入市場前如何對它的質(zhì)量進(jìn)行試驗、認(rèn)證。在此前提與背景下，研發(fā)設(shè)計石材掛件組合抗震試驗機(jī)。此設(shè)備解決了石材生產(chǎn)廠家、購買方、質(zhì)量監(jiān)督部門對產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量檢驗以及認(rèn)證。與國內(nèi)早期同樣試驗?zāi)康牡漠a(chǎn)品相比，本發(fā)明發(fā)明的試驗設(shè)備有著明顯的優(yōu)勢:輕量化、自動化、智能化、實用化，設(shè)備更安全、美觀，更符合實際使用抗震環(huán)境，且可以實現(xiàn)多工位同時試驗，同時通過自動化監(jiān)控系統(tǒng)，隨時監(jiān)控某工位掛件的損壞，且試驗品方便拆卸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種石材掛件組合抗震試驗裝備，該試驗裝置實現(xiàn)了試驗裝置的系統(tǒng)化和自動化控制，并且操作方便，測試精度高，測量誤差小，工作效率高，適用范圍廣。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種石材掛件組合抗震試驗裝備，其特征是包括氣動系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、試驗工作臺，氣動控制系統(tǒng)包括氣缸、調(diào)速閥、電磁閥和調(diào)壓閥;在各個工位上的氣缸輸入與輸出管路上各設(shè)有一個調(diào)速閥，調(diào)速閥輸出端與氣缸上部或者下部連接，調(diào)速閥輸入端與電磁閥連接，電磁閥與調(diào)壓閥連接，調(diào)壓閥與氣源連接；
[0005]電控系統(tǒng)包括拉壓力傳感器、電源模塊、控制器PLC模塊、模擬量模塊、數(shù)字量模塊和人機(jī)交互觸摸屏；電源模塊與所有電器元件連接，負(fù)責(zé)為整個試驗機(jī)提供電源供應(yīng)，模擬量模塊的輸入端與拉壓力傳感器連接，輸出端與控制器PLC模塊連接;數(shù)字量模塊的輸入端與控制器PLC模塊連接，輸出端與氣缸連接;人機(jī)交互觸摸屏與控制器PLC模塊連接；
[0006]所述試驗工作臺包括設(shè)備主體框架、放置于試驗設(shè)備各個工位的實驗平臺尼龍板、轉(zhuǎn)接頭、連接板、用于壓緊樣品的快速壓緊器和快換夾具，其中在連接板上面設(shè)有上導(dǎo)軌，在下模板下面設(shè)有兩個下導(dǎo)軌;拉壓力傳感器上部與轉(zhuǎn)接頭下部連接，轉(zhuǎn)接頭上部與氣缸連接，氣缸固定在連接板上，連接板固定在上導(dǎo)軌上，快換夾具另一頭與拉壓力傳感器下部連接，下模板上安裝壓緊器連接片;下模板與上模板之間通過壓簧實現(xiàn)軟接觸。
[0007]本發(fā)明將氣動系統(tǒng)、電控系統(tǒng)和試驗工作臺有機(jī)的聯(lián)接起來，實現(xiàn)了試驗裝備的系統(tǒng)化和自動化控制。
[0008]電控系統(tǒng)，解決對氣缸運動、拉壓力的精確控制，能夠?qū)υ囼炦^程進(jìn)行精確計次，同時可以采集出掛件被破壞時的最大荷載。友好的人機(jī)界面設(shè)計能夠方便試驗員的操作，實現(xiàn)了整個試驗過程的自動化運行，提高了試驗效率。
[0009]氣動系統(tǒng)，能夠精密控制進(jìn)氣流量，進(jìn)一步的控制氣缸的拉壓力，高效執(zhí)行電氣控制系統(tǒng)指令，能夠穩(wěn)定輸出200N拉壓力的功能，保證了試驗過程完全按照GB/T 9966.10進(jìn)行。
[0010]試驗工作臺，提供整體的設(shè)備構(gòu)造及試驗平臺。試驗平臺能夠方便樣品的安裝，試驗夾具設(shè)計完全滿足GB/T 9966.7-2001《天然石材試驗方法第7部分:石材掛件組合單元掛裝強(qiáng)度試驗》對側(cè)面開槽試件與背面鉆孔試件的相關(guān)要求，能夠高精度的均勻加力。
[0011]本發(fā)明解決了夾具平臺達(dá)到模擬樓體震動且與被測樣品不發(fā)生剛性接觸等難題，實現(xiàn)了200N靜拉壓力的換向，使試驗?zāi)軌驀?yán)格按照GB/T 9966.10《天然石材試驗方法第10部分:掛件組合單元抗震性能的測定》的要求，通過在單個掛件組合單元上不斷加載和卸載規(guī)定負(fù)荷，測定10萬次加載和卸載后掛件組合單元的外觀變化和掛裝強(qiáng)度，從而評定單個掛件組合單元抗疲勞性能。同時能夠?qū)崿F(xiàn)多工位、全自動化控制試驗。
【附圖說明】
[0012]圖1是石材與掛件組合抗震試驗機(jī)示意圖。
[0013]圖2-1是單個試驗工位結(jié)構(gòu)的正視圖。
[0014]圖2-2是圖2-1的左視圖。
[0015]圖2-3是圖2-1的俯視圖。
[0016]圖3是單工位結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。
[0017]圖4是單工位氣路控制圖。
[0018]圖5是電氣控制示意圖。
【具體實施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖對本
【發(fā)明內(nèi)容】
進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0020]—種石材掛件組合抗震試驗裝備，包括氣動系統(tǒng)、電控系統(tǒng)和試驗工作臺。
[0021]如圖4所示，其中氣動系統(tǒng)，主路進(jìn)氣分五路分別進(jìn)入各個工位，以單工位為例，壓縮空氣經(jīng)過精密調(diào)壓閥(16)的調(diào)節(jié)后可以實現(xiàn)壓力可調(diào)，電磁閥(14)控制壓縮空氣的方向，進(jìn)一步控制氣缸(11)的運動，進(jìn)而向樣品施加標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的拉壓力。
[0022]如圖5所示，其中電動控制系統(tǒng)所述電控系統(tǒng)中電源模塊(20)負(fù)責(zé)為整個試驗機(jī)提供電源供應(yīng)，控制器模塊(18)為可編程邏輯控制器PLC，負(fù)責(zé)整個試驗的過程的控制，其中模擬量模塊(21)、拉壓力傳感器模塊(10)負(fù)責(zé)采集氣缸加載在石板上的力值，并且通過數(shù)字量模塊(19)控制氣缸(11)電磁閥產(chǎn)生振動，并且對整個過程進(jìn)行計數(shù)，觸摸屏(17)人機(jī)交互將試驗運行的整個狀態(tài)參數(shù)實時顯示，方便試驗人員的操作與管理，可進(jìn)行試驗參數(shù)設(shè)定與觀察試驗進(jìn)度
[0023]其中試驗工作臺包括設(shè)備整體框架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、滿足單工位試驗需求的震動式安裝平臺、拉壓力與石材掛件組合連接夾具系統(tǒng)。整個試驗平臺通過上導(dǎo)軌(12)實現(xiàn)平面Y向可調(diào)，通過兩個下導(dǎo)軌(8)實現(xiàn)平面X向移動可調(diào)。
[0024]如圖1所示，整體框架包括主體臺架、封板、有機(jī)玻璃門、五個試驗工位等。各個試驗工位相互獨立，互不干擾，有機(jī)玻璃門保證了試驗過程中的安全性，試驗工位巧妙的將樣品固定在試驗臺面。
[0025]如圖3、圖4和圖5所示，石材掛件組合抗震試驗機(jī)試驗步驟，以下僅對單個工位進(jìn)行說明:取試驗樣品五塊，將十塊天然石材，切割成300mmX300mmX30mm的樣品塊，然后將五塊放置于試驗機(jī)五個工位的實驗平臺尼龍板(4)上，快速壓緊器(9)手動壓緊，將試驗件掛件組合與石材安裝縫用干掛膠填充，掛件組合另一端與快換夾具(5)螺栓連接，拉壓力傳感器(1)上部與轉(zhuǎn)接頭(6)下部連接，轉(zhuǎn)接頭上部與氣缸(11)通過螺栓連接，氣缸(11)固定在連接板(7)上，氣缸連接板固定在導(dǎo)軌(12)上螺栓鎖緊，快換夾具(5)另一頭與拉壓力傳感器(10)下部螺栓連接，下模板(I)上直接螺栓安裝壓緊器連接片(2)，下模板與上模板(3)之間通過壓簧(13)實現(xiàn)軟接觸，震動接觸，如圖2-1、圖2-2和圖2-3所示。當(dāng)整個工位的所有零件連接鎖緊后，氣源(22)供氣，施力氣缸(11)通氣，氣缸上部正壓，提供200N靜壓力，然后電磁閥(14)換向，氣缸下部正壓提供200N靜拉力，拉力200N通過精密調(diào)壓閥(16)調(diào)整氣源氣壓保證，換向時間ls，換向時間通過調(diào)速閥(15)調(diào)整實現(xiàn)。以上動作完成為單次試驗，整個動作順序完成后，以同樣的方法順序?qū)⑵渌の粚崿F(xiàn)連接，待各個工位都完成手動連接，校準(zhǔn)后，操作人員關(guān)上安全門，PLC控制系統(tǒng)控制各個工位，依此節(jié)奏循環(huán)十萬次試驗。試驗應(yīng)根據(jù)掛件類型，選擇最薄弱的方向。試驗完畢后觀察描述外觀變化，掛件是否出現(xiàn)松動或脫落。每組試樣十塊，剩余五塊與經(jīng)過試驗的五塊作比較。
[0026]工作過程
[0027]1.啟動電源，檢查各部分是否正常。試驗開始前，須對拉壓力傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)。
[0028]2.將試驗樣品切割成規(guī)定大小，將五塊試驗樣品固定在抗震試驗臺上夾緊，夾具與石材之間應(yīng)加膠墊。以此避免樣品與夾具之間的剛性連接。
[0029]3.進(jìn)行手動調(diào)節(jié)，保證每次施加在樣品上的拉壓力為200N±2N，如果拉壓力超過該范圍，則將精密調(diào)壓閥(16)的值調(diào)小，如果拉壓力不足，則將精密調(diào)壓閥(16)的值稍微調(diào)大一些。按照此步驟直到拉壓力滿足要求。
[0030]4.按照GB/T 9966.10試驗總次數(shù)為10萬次，然后啟動試驗按鈕按下，試驗自動開始。
[0031]5.根據(jù)GB/T 9966.10，試驗采用拉力或壓力應(yīng)根據(jù)掛件類型，選擇最薄弱的方向。固定負(fù)載在掛件上，對掛件組合單元間歇提供200N ± 2N垂直拉力或壓力。
[0032]6.試驗完畢后觀察描述外觀變化，掛件是否出現(xiàn)松動或脫落。
[0033]7.將五塊試驗樣品和五塊參比樣品分別放在200C +2 0C的蒸餾水中，浸泡48h后取出，用抒干的濕毛巾將試樣表面水分擦去。
[0034]8.分別將五塊試驗樣品和五塊參比樣品固定在平臺上，按GB/T9966.7—2001試驗方法測定掛件組合單元掛裝強(qiáng)度。
[0035]9.根據(jù)GB/T 9966.10要求，記錄破壞時的最大載荷，并且描述破壞狀態(tài)。用游標(biāo)卡尺測量試樣破壞部位的尺寸，如槽寬、槽深、孔徑、孔深等，精確至0.1mm。
【主權(quán)項】
1.一種石材掛件組合抗震試驗裝備，其特征在于:包括氣動系統(tǒng)、電控系統(tǒng)和試驗工作臺，氣動控制系統(tǒng)包括:氣缸(11)、調(diào)速閥(15)、電磁閥(14)和調(diào)壓閥(16);在各個工位上的氣缸(11)輸入與輸出管路上各設(shè)有一個調(diào)速閥(15)，調(diào)速閥(15)輸出端與氣缸上部或者下部連接，調(diào)速閥(15)輸入端與電磁閥(14)連接，電磁閥(14)與調(diào)壓閥(16)連接，調(diào)壓閥(16)與氣源(22)連接； 電控系統(tǒng)包括拉壓力傳感器(1)、電源模塊(20)、控制器PLC模塊(18)、模擬量模塊(21)、數(shù)字量模塊(19)和人機(jī)交互觸摸屏(17);電源模塊(20)與所有電器元件連接，負(fù)責(zé)為整個試驗裝備提供電源供應(yīng)，模擬量模塊(21)的輸入端與拉壓力傳感器(10)連接，輸出端與控制器PLC模塊(I 8)連接;數(shù)字量模塊(I 9)的輸入端與控制器PLC模塊(I 8)連接，輸出端與氣缸(11)連接;人機(jī)交互觸摸屏(17)與控制器PLC模塊(18)連接； 所述試驗工作臺包括設(shè)備主體框架、放置于試驗設(shè)備各個工位的實驗平臺尼龍板(4)、轉(zhuǎn)接頭(6)、連接板(7)、用于壓緊樣品的快速壓緊器(9)和快換夾具(5)，其中在連接板(7)上面設(shè)有上導(dǎo)軌(12)，在下模板(I)下面設(shè)有兩個下導(dǎo)軌(8)，上部與轉(zhuǎn)接頭(6)下部連接，轉(zhuǎn)接頭(6)上部與氣缸(11)連接，氣缸(11)固定在連接板(7)上，連接板(7)固定在上導(dǎo)軌(12)上，快換夾具(5)另一頭與拉壓力傳感器(10)下部連接，下模板(I)上安裝壓緊器連接片(2);下模板(I)與上模板(3)之間通過壓簧(13)實現(xiàn)軟接觸。
【文檔編號】G01N3/10GK106066281SQ201610353376
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年5月25日 公開號201610353376.X, CN 106066281 A, CN 106066281A, CN 201610353376, CN-A-106066281, CN106066281 A, CN106066281A, CN201610353376, CN201610353376.X
【發(fā)明人】張帆, 商蓓, 李治, 韓少榮, 吳浩
【申請人】中國建材檢驗認(rèn)證集團(tuán)(陜西)有限公司