[發明專利]螺紋鋼折彎力矩測試裝置及方法

有效

• 申請號: 202011321799.6
• 申請日: 2020-11-23
• 公開（公告）號: CN112577652B
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 陳繼剛;于佑慶;何朗;康永興;董杰
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: G01L5/24
• 分類號: G01L5/24;G01L5/00
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產權代理事務所(普通合伙) 11474
• 代理人: 王冬杰

1.一種螺紋鋼折彎力矩測試裝置的測試方法，所述螺紋鋼折彎力矩測試裝置包括伺服電機、行星減速器、轉軸、角度檢測器、扭矩傳感器、折彎轉盤、調整夾具、機器視覺角度檢測模塊、測控分析儀、通信模塊、上位機、電氣控制柜和電源，其特征在于：

所述伺服電機與所述行星減速器相連，所述行星減速器與所述轉軸的第一端相連，所述轉軸的第二端與所述折彎轉盤相連，所述折彎轉盤水平放置，所述扭矩傳感器與所述轉軸同軸線相連，所述角度檢測器設置于所述折彎轉盤下方，所述機器視覺角度檢測模塊設置于所述折彎轉盤上方；

所述測控分析儀分別與所述伺服電機、所述扭矩傳感器、所述角度檢測器和所述機器視覺角度檢測模塊進行電信號連接，并對各項輸出信號進行計算分析后上傳，所述測控分析儀通過所述通信模塊和所述上位機進行通信連接，所述電氣控制柜分別與所述伺服電機、所述測控分析儀電連接，并通過所述電源供電；

所述折彎轉盤包括轉盤、中心軸、中心軸滾子、中心軸套、折彎軸、折彎軸滾子和折彎軸套，所述轉盤的圓心處設置有中心盲孔，所述中心軸的底部安裝于所述中心盲孔中，所述中心軸高于所述轉盤上端面的部分由內向外依次設有所述中心軸滾子和所述中心軸套；所述轉盤上端面的非圓心處還設有轉盤盲孔，所述折彎軸的底部安裝于所述轉盤盲孔中，所述折彎軸高于所述轉盤上端面的部分由內向外依次設有所述折彎軸滾子和所述折彎軸套；

所述調整夾具用以固定螺紋鋼，其包括虎鉗和直線滑臺，所述虎鉗上設有長墊塊和長鉗口，通過調節直線滑臺手柄改變所述虎鉗的位置，通過調節虎鉗手柄改變所述長鉗口的位置；

所述測試方法包括以下步驟：

S1、根據螺紋鋼折彎半徑選擇相應厚度的中心軸套，將所述中心軸置于所述中心盲孔中，依次裝配所述中心軸滾子和所述中心軸套；

S2、將待測螺紋鋼的夾持部水平放入所述虎鉗中，使待測螺紋鋼的折彎部與所述中心軸的軸線對齊，轉動所述虎鉗的手柄將待測螺紋鋼夾緊，轉動所述調整夾具上的所述直線滑臺的手柄，移動所述虎鉗，使待測螺紋鋼的折彎部與所述中心軸套相切接觸，轉動鎖緊螺母固定所述直線滑臺；

S3、手動轉動所述折彎轉盤，選擇所需的所述轉盤盲孔和所述折彎軸套，將所述折彎軸置于所述轉盤盲孔中，在所述折彎軸的上半部分依次裝配所述折彎軸滾子和所述折彎軸套，將待測螺紋鋼卡??；

S4、控制所述電氣控制柜啟動開關，使所述電源向所述螺紋鋼折彎力矩測試裝置供電，在所述上位機上設置折彎角度α；

S5、啟動折彎按鈕，所述測控分析儀控制所述伺服電機啟動，經所述行星減速器減速后帶動所述轉軸、所述折彎轉盤緩慢轉動，所述折彎軸套和所述中心軸套相互配合將待測螺紋鋼進行折彎；

S6、所述扭矩傳感器、所述角度檢測器將檢測到的轉軸扭矩和轉角發送至所述測控分析儀，所述測控分析儀根據所述扭矩，實時計算出待測螺紋鋼的具體折彎力矩M，所述機器視覺角度檢測模塊檢測待測螺紋鋼的實際折彎角度數據發送至所述測控分析儀，所述測控分析儀將所述扭矩數據、轉動角度數據、折彎力矩數據和實際折彎角度數據傳輸至所述上位機中；

S7、所述上位機匯總所述扭矩數據、轉動角度數據、折彎力矩數據和實際折彎角度數據并繪制成表格和坐標圖呈現在顯示界面，用戶能從所述上位機中直接閱讀和向外提取所需數據；

S8、當所述實際折彎角度達到預設折彎角度α時，所述測控分析儀控制所述伺服電機反向轉動角度θ后停止，釋放待測螺紋鋼；

S9、在上位機顯示界面中，將折彎力矩數據曲線的最大值作為本次測試的目標值，并進行n次測試，取平均值。

2.根據權利要求1所述的螺紋鋼折彎力矩測試裝置的測試方法，其特征在于：所述轉盤的上端面非圓心處設有三個到圓心距離不同的轉盤盲孔，各轉盤盲孔的軸線均與所述轉盤的軸線平行。

3.根據權利要求1所述的螺紋鋼折彎力矩測試裝置的測試方法，其特征在于：所述調整夾具中，所述長墊塊和所述長鉗口高于所述轉盤的上端面且深入到所述中心軸套處。

4.根據權利要求1所述的螺紋鋼折彎力矩測試裝置的測試方法，其特征在于：所述扭矩傳感器為微型遙測扭矩儀，所述角度檢測器為光電編碼器，所述測控分析儀采用ARM嵌入式微處理器和可編程邏輯器件FPGA構成核心處理單元。