全自动多功能五金件试验机

摘要

本发明涉及一种全自动多功能五金件试验机。本发明提供一种全自动多功能五金件试验机，它集建筑门窗十种五金件的38个力学性能和耐久寿命的检测项目为一身，还可以完成对建筑门窗用内平开下悬五金系统标准中规定的项目进行检测，自动化程度高、检测结果准确、使用方便。本发明包括机座、试验工装、检测控制输出装置，其结构要点在于还包括三轴运动机械手。

说明书

技术领域

本发明涉及一种全自动多功能五金件试验机，属于建筑门窗五金件检测设备领域。

背景技术

现有的建筑门窗五金件试验机都是针对一种五金件的部分力学性能或耐久寿命进行检测，或者是用一台试验机对多种五金件强度、扭矩、反复启闭等中的一个检测项目进行检测，亦或者用几台试验机联合完成3-5种五金件国家标准规定的检测项目。现有的试验机存在以下问题，功能单一；检测品多种五金件需要采用不同检测设备，设备投入大，检测成本高，使用不便；另外，有些企业通过简易设备完成产品检测，由于检测精度受到一检测设备精度和设计结构影响，设备的检测结果是采用人工记录形式而非自动输出，准确性不高，自动化程度低。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种全自动多功能五金件试验机，它集建筑门窗十种五金件的38个力学性能和耐久寿命的检测项目为一身，还可以完成对建筑门窗用内平开下悬五金系统标准中规定的项目进行检测，自动化程度高、检测结果准确、使用方便。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：全自动多功能五金件试验机，包括机座、试验工装、检测控制输出装置，其结构要点在于还包括三轴运动机械手。

机械手包括依次相连的抓手、可在垂直面360°转动的转盘、传感器、机械手臂和三轴运动机构，三轴运动机构包括相互垂直设置的安装架、运动溜板、滚珠丝杠、丝母和伺服电机，丝母通过滚珠丝杠与伺服电机相连，丝母分别与机械手臂、运动溜板相连。

在安装架上还设置有扭力输出装置包括依次相连的固定杆、齿条、齿轮、齿轮轴、扭力输出轴、输出法兰，固定杆一端与机械手臂固定，齿轮轴和扭力输出轴上分别设置相互啮合的锥齿轮。

检测控制输出装置包括传感器、安装有检测控制程序的电脑、打印机，电脑分别与传感器、打印机、伺服电机相连，电脑通过检测控制程序接收传感器数据并通过控制伺服电机启闭、显示检测数据和图象、控制打印机打印输出。

检测控制输出装置还包括与电脑的检测控制程序无线连接手提式控制器，手提式控制器通过操作按键控制抓手的抓取动作和机械手运行方向和运动距离。

试验工装包括可移动式检测件固定架、扭力检测装置、强度检测装置、悬端吊重检测装置、静载荷试验台、滑撑检测装置、滑轮检测装置、撞击检测装置，强度检测装置、扭力检测装置、悬端吊重检测装置和滑撑检测装置设置安装架上，可移动式检测件固定架、静载荷试验台、滑轮检测装置和撞击检测装置设置在机座上。

强度检测装置包括依次连接的传感器、拉压架、夹持件，夹持件与拉压架螺纹活动连接。

扭力检测装置包括依次连接的扭力检测法兰、扭杆、检测接头，扭力检测法兰与扭力输出法兰相连。

滑撑检测装置包括依次相连的检测支架、检测杆、传感器、触头，检测杆与检测支架角度可以调节。

滑轮检测装置包括滑轮检测支座、配重块安装架、配重块、滑轮轨道，滑轮轨道设置在滑轮检测支座上。

发明的有益效果

本发明通过安装在电脑中的检测控制程序精确控制机械手横向、纵向、垂直三个方运动，机械手配合试验工装对五金件的力学性能及耐久寿命的检测，电脑可实现自动控制动作元件，接收检测数据，并完成屏幕显示，检测过程直观性好；待测工件安装好，只需要在电脑中选取检测零件名称及检测项目即可自动完成检测并通过打印输出试验结果，自动程度高，使用方便；本发明可检测传动机构用执手、旋压执手、传动锁闭器、滑撑、撑挡、插销、多点锁闭器、滑轮、单点锁闭器、合页，共计十种建筑门窗五金件的38个力学性能及耐久寿命，还可以完成对建筑门窗用内平开下悬五金系统标准规定的项目进行检测，功能齐全，是集国家标准规定的全部建筑五金件力学性能和耐久寿命检测于一身的一体化检测设备。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的俯视图；

图3是扭力输出装置的结构示意图；

图4是强度检测装置的结构示意图；

图5是扭力检测装置的结构示意图；

图6是滑轮检测装置的结构示意图。

附图标记：1、机座；2、试验工装；21、可移动式检测件固定架；211、框架；212、铰式固定架；213、轮子；22、扭力检测装置；221、扭力检测法兰；222、扭杆；223、检测接头；23、强度检测装置；231、拉压架；232夹持件；24、悬端吊重检测装置；241、吊重架；25、静载荷试验台；26、滑撑检测装置；261、检测支架；262、检测杆；263、触头；264、长孔；27、滑轮检测装置；271、检测支座；272、配重块；273、配重块安装架；274、滑轮轨道；28、撞击检测装置；281、撞击检测支座；282、铰链架；283、滚轮；3、检测控制输出装置；31、传感器；32、电脑；33、打印机；34、手提式控制器；341、操作按键；4、机械手；41、抓手；42、转盘；44、机械手臂；45、三轴运动机构；451、安装架452、运动溜板；453、丝母；454、滚珠丝杠；455、伺服电机；46、扭力输出装置；461、固定杆；462、齿条；463、齿轮；464、齿轮轴；465、锥齿轮；466、扭力输出轴；467、扭力输出法兰。

具体实施方式

如图1-6所示，本发明包括机座1、试验工装2、检测控制输出装置3、三轴运动机械手4。

机械手4包括依次相连的抓手41、可在垂直面360°转动的转盘42、传感器31、机械手臂44和三轴运动机构45，三轴运动机构45包括三个方向相互垂直设置的安装架451、运动溜板452、滚珠丝杠454、丝母453和伺服电机455，丝母453通过滚珠丝杠454与伺服电机455相连，丝母453分别与机械手臂44、运动溜板452相连并控制它们的运动。机械手臂44可以沿其轴向伸缩；两个运动溜板452在其所在的安装架451上沿另外两个轴向滑动，从而保证了机械手4实现三轴运动。检测时，可通过抓手41安装与检测项目相应的检测头对不同五金件的操作力、间隙、强度等性能进行检测；还可以用抓手41连接另一端安装在被测件上的拉杆、绳子等，对五金件的承载力矩、反复启闭等项目进行检测。抓手41可以通过气缸、液压缸或机械传动等方式控制其开合。

与机械手臂44直接相连的安装架451上设置有扭力输出装置46。扭力输出装置46包括依次相连的固定杆461、齿条462、齿轮463、齿轮轴464、扭力输出轴465、扭力输出法兰467，齿轮轴464和扭力输出轴466上分别设置有相互啮合的锥齿轮465，固定杆461远离齿条462端穿过安装架451与机械手臂44固定连接。

检测控制输出装置3包括传感器31、安装有检测控制程序的电脑32、打印机33，电脑32分别与传感器31、打印机33、伺服电机455相连，电脑32通过检测控制程序接收传感器31数据并控制伺服电机455启闭，可以在电脑32中输入检测件名称及检测项目，通过检测控制程序控制伺服电机455带动机械手4及试验工装2动作，完成检测，检测过程中电脑32可以显示检测数据和图象，完成检测后通过打印机33打印检测结果。电脑32可通过PLC或PC运动控制卡等常用方式实现伺服电机455的控制。

检测控制输出装置3还包括手提式控制器34，该手提式控制器34与电脑32的检测控制程序无线连接，通过操作按键341控制抓手41的抓取动作和机械手4运行方向和运动距离。

试验工装2包括可移动式检测件固定架21、扭力检测装置22、强度检测装置23、悬端吊重检测装置24、静载荷试验台25、滑撑检测装置26、滑轮检测装置27、撞击检测装置28，扭力检测装置22、强度检测装置23、悬端吊重检测装置24和滑撑检测装置26设置在安装机械手臂44的安装架451上，可移动式检测件固定架21、静载荷试验台25、滑轮检测装置27和撞击检测装置28设置在机座上。可根据试验项目选择安装试验工装2全部或部分。

可移动式检测件固定架21包括钢制的框架211和设置在框架下面的轮子213及铰式固定架212。根据检测的五金件不同，将五金件安装在标准门窗上，然后将门窗固定在可移动式检测件固定架21上并移动到检测位置，用铰式固定架212与机座1锁紧，通过相应试验工装2和机械手4完成五金件性能检测。

扭力检测装置22包括扭力检测法兰221、扭杆222、检测接头223，扭力检测法兰221与扭力输出装置46的扭力输出法兰467相连。扭力输出装置46为扭力检测装置22的动力源。扭力检测装置22可以检测传动机构用执手、旋压执手、多点锁闭器、单点锁闭器反复启闭。扭力检测装置22有还有另外一种结构，包括扭力检测法兰221、传感器31、检测接头223。采用这种结构，可以检测传动机构用执手的力矩、抗扭曲力矩；旋压执手的力矩；单点锁闭器的力矩；联动锁闭器驱动部件的力矩；联动插销力矩。

强度检测装置23包括依次连接的传感器31、拉压架231、夹持件232，传感器31与机械手臂44直接相连的安装架451固定连接，夹持件232与拉压架231采用螺纹方式活动连接，用于夹紧被测件。用于检测五金件的拉力、抗拉和抗压强度；抗压强度检测也采用通过机械手4的手抓41固定的一个检测触头完成检测。

悬端吊重检测装置24包括传感器31和吊重架241。

滑撑检测装置26包括依次相连的检测支架261、检测杆262、传感器31、触头263。检测杆262通过其上设置的长孔264可以调整其与检测支架261所成角度，可分别检测滑撑的平开窗的自定位力、启闭力、刚性、强度和上悬窗自定位力、启闭力、刚性、强度，还可检测间隙。

滑轮检测装置27包括滑轮检测支座271、配重块安装架273、配重块272、滑轮轨道274，滑轮轨道274设置在滑轮检测支座271上。检测时，机械手4的手抓41与配重块安装架273连接，滑轮检测装置27可能检测滑轮耐低温、高温寿命，也可以与可移动式检测件固定架21配合，使安装好滑轮的门窗在滑轮轨道上往复运动，检测滑轮反复启闭、启闭力等性能。

撞击检测装置28包括撞击检测支座281、铰链架282、滚轮283，铰链架282与撞击检测支座281铰接，滚轮283与铰链架282转动连接。使用时，支起铰链架282，一端挂有重物的绳子绕过滚轮283另一端与安装合页的门窗相连即可进行检测撞击障碍物或撞击洞口项目。

本实发明中除了扭力检测装置22所采用的传感器31是扭力传感器，其余所述传感器31均采用拉压传感器。