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一種纖維拉伸測試儀自動供料機(jī)械手裝置及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種纖維拉伸測試儀自動供料機(jī)械手裝置，包括纖維拉伸測試儀，其特征在于：供料平臺設(shè)于纖維拉伸測試儀前方，供料平臺包括圓盤，圓盤下方設(shè)有支架，纖維通過纖維孔等距掛在圓盤上，纖維下方設(shè)有夾子，圓盤由步進(jìn)電機(jī)通過軸進(jìn)行驅(qū)動；機(jī)械手包括底座，底座設(shè)于圓盤下盤上，手臂設(shè)于底座上，手臂上設(shè)有可伸縮雙行程氣缸，手臂末端設(shè)有末端執(zhí)行器，控制器與末端執(zhí)行器連接；纖維拉伸測試儀上設(shè)有兩組夾頭。本發(fā)明還提供了一種纖維拉伸測試儀自動供料機(jī)械手裝置的控制方法。本發(fā)明提供的裝置克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，操作方便，測試啟動后無需人員留守供料，自動化程度高，大大提高了工作效率。
【專利說明】一種纖維拉伸測試儀自動供料機(jī)械手裝置及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種纖維拉伸測試儀自動供料機(jī)械手裝置及其控制方法，屬于單纖維拉伸性能測試【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]單纖維拉伸性能是由多種拉伸功能組成，也是重要的技術(shù)指標(biāo)，是評定紡織產(chǎn)品指標(biāo)的主要依據(jù)之一。現(xiàn)有技術(shù)中，放于纖維拉伸測試儀器上的纖維都是人工放置的，在一次單纖維拉伸性能測試中經(jīng)常遇到要測試大量的樣品，需要有人留守供料，這不僅需要大量的時(shí)間，同時(shí)對操作者來說也是一個(gè)非常枯燥乏味的工作，操作起來不夠方便靈活，效率很低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種自動化程度高、操作方便、工作效率高的為纖維拉伸測試儀自動供料的機(jī)械手及其控制方法。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種纖維拉伸測試儀自動供料機(jī)械手裝置，包括纖維拉伸測試儀，其特征在于:供料平臺設(shè)于所述纖維拉伸測試儀前方，機(jī)械手設(shè)于供料平臺上；
[0005]供料平臺包括圓盤，圓盤下方設(shè)有支架，纖維通過纖維孔等距掛在圓盤上，纖維下方設(shè)有用于保證纖維拉直的夾子，步進(jìn)電機(jī)設(shè)于支架上，圓盤由步進(jìn)電機(jī)通過軸進(jìn)行驅(qū)動；
[0006]機(jī)械手包括底座，底座設(shè)于供料平臺的支架上，手臂設(shè)于底座上，手臂上設(shè)有可伸縮雙行程氣缸，手臂末端設(shè)有末端執(zhí)行器，控制末端執(zhí)行器夾緊與松開的控制器與末端執(zhí)行器連接；
[0007]所述纖維拉伸測試儀上設(shè)有用于夾緊和拉伸纖維的上夾頭和下夾頭。
[0008]優(yōu)選地，所述圓盤的上盤和下盤上分別設(shè)有上對準(zhǔn)標(biāo)記和下對準(zhǔn)標(biāo)記。
[0009]優(yōu)選地，所述末端執(zhí)行器由金屬薄片組成。
[0010]優(yōu)選地，所述末端執(zhí)行器閉合時(shí)夾緊所述纖維，所述末端執(zhí)行器張開時(shí)釋放所述纖維。
[0011]優(yōu)選地，所述上夾頭具有水平張開、閉合功能；所述下夾頭除了具有水平張開、閉合功能外，還可以上下移動對所述纖維進(jìn)行拉伸。
[0012]本發(fā)明還提供了上述纖維拉伸測試儀自動供料機(jī)械手裝置的控制方法，其特征在于:該方法由以下7個(gè)步驟組成:
[0013]步驟1:機(jī)械手及供料平臺置于纖維拉伸測試儀正前方，機(jī)械手的初始位置位于圓盤軸線的纖維的后方，機(jī)械手上電后，可伸縮雙行程氣缸自動退回到初始位置，同時(shí)末端執(zhí)行器張開；
[0014]步驟2:纖維拉伸測試儀啟動檢測；[0015]步驟3:機(jī)械手手臂上的可伸縮雙行程氣缸伸出，末端執(zhí)行器閉合夾緊纖維，可伸縮雙行程氣缸繼續(xù)伸出并將纖維懸掛在纖維拉伸測試儀上的上夾頭和下夾頭之間；
[0016]步驟4:上夾頭和下夾頭夾緊纖維并開始檢測；
[0017]步驟5:機(jī)械手末端執(zhí)行器張開，手臂上的可伸縮雙行程氣缸回退到初始位置；
[0018]步驟6:旋轉(zhuǎn)供料平臺上的圓盤使得下一根待檢測纖維正對準(zhǔn)機(jī)械手末端執(zhí)行器；
[0019]步驟7:待當(dāng)前纖維拉伸檢測結(jié)束后，以相同方法檢測下一根纖維，如此循環(huán)直至所有纖維檢測結(jié)束。
[0020]優(yōu)選地，所述步驟I中，旋轉(zhuǎn)供料平臺上的圓盤，使得圓盤上的上對準(zhǔn)標(biāo)記和下對準(zhǔn)標(biāo)記豎直方向?qū)R，機(jī)械手的末端執(zhí)行器指向纖維拉伸測試儀的上夾頭偏上位置，將第一根待檢測纖維旋轉(zhuǎn)至機(jī)械手的末端執(zhí)行器正前方。
[0021]本發(fā)明提供的裝置克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，操作方便，測試啟動后無需人員留守供料，自動化程度高，大大提高了工作效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明提供的纖維拉伸測試儀自動供料機(jī)械手裝置示意圖；
[0023]圖2為供料平臺組成圖；
[0024]圖3為機(jī)械手示意圖；
[0025]圖4為機(jī)械手手臂末端局部示意圖；
[0026]圖5為纖維拉伸測試儀示意圖；
[0027]圖6為本發(fā)明提供的纖維拉伸測試儀自動供料機(jī)械手裝置控制方法流程圖。【具體實(shí)施方式】
[0028]為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以一優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。
[0029]圖1為本發(fā)明提供的纖維拉伸測試儀自動供料機(jī)械手裝置示意圖，所述的纖維拉伸測試儀自動供料機(jī)械手裝置包括機(jī)械手1、纖維拉伸測試儀2和供料平臺3，供料平臺3位于纖維拉伸測試儀2前方，機(jī)械手I裝在供料平臺3上。
[0030]結(jié)合圖2，供料平臺3包括掛纖維32用圓盤30，纖維孔31，用于保證纖維拉直的夾子33，帶動圓盤轉(zhuǎn)動的軸35，支架36，螺栓、螺母37，步進(jìn)電機(jī)38。圓盤30底部設(shè)有支架36，纖維32事先已經(jīng)由人工經(jīng)纖維孔31等距掛在圓盤30上，纖維32下方帶有一個(gè)用于保證纖維拉直的夾子33。圓盤30由步進(jìn)電機(jī)38通過軸35進(jìn)行驅(qū)動。步進(jìn)電機(jī)38通過螺栓、螺母37安裝在圓盤30的支架36上。圓盤30的上盤和下盤上分別有上對準(zhǔn)標(biāo)記41和下對準(zhǔn)標(biāo)記40。
[0031]結(jié)合圖3，機(jī)械手包括底座11，手臂12，可伸縮雙行程氣缸13，末端執(zhí)行器14。機(jī)械手I的底座11與供料平臺3的支架36安裝在一起。機(jī)械手有兩自由度，手臂12裝在底座11上，手臂12上有可伸縮雙行程氣缸13，手臂12末端裝有末端執(zhí)行器14。末端執(zhí)行器14由金屬薄片組成，可閉合、張開來夾緊及釋放纖維。機(jī)械手的末端執(zhí)行器14的正前方距離不遠(yuǎn)處就是纖維32。
[0032]結(jié)合圖4，機(jī)械手的末端執(zhí)行器14前方設(shè)有控制末端執(zhí)行器夾緊與松開的控制器15，16為可伸縮雙行程氣缸13的可伸縮部分，可伸縮雙行程氣缸13上開有3個(gè)通氣孔，可伸縮雙行程氣缸13底部也開有排氣孔。
[0033]結(jié)合圖5，位于纖維拉伸測試儀2上用于夾緊和拉伸纖維的上夾頭21和下夾頭22，上夾頭21只能水平張開、閉合，下夾頭22除了水平張開、閉合，還可以上下移動對纖維進(jìn)行拉伸。
[0034]在自動供料前，供料平臺3需旋轉(zhuǎn)圓盤使得上對準(zhǔn)標(biāo)記41和下對準(zhǔn)標(biāo)記40豎直對齊，機(jī)械手及供料平臺置于纖維拉伸測試儀正前方，機(jī)械手末端指向纖維拉伸測試儀的上夾頭21偏上位置，第一根待檢測纖維旋轉(zhuǎn)至機(jī)械手末端執(zhí)行器正前方。第一根待檢測纖維懸掛在上對準(zhǔn)標(biāo)記41前方圓盤邊緣處。
[0035]結(jié)合圖6，本發(fā)明提供的纖維拉伸測試儀自動供料機(jī)械手裝置控制方法具體流程如下:
[0036]步驟1:機(jī)械手I和供料平臺3回到初始位置。機(jī)械手的初始位置位于圓盤30軸線的纖維32的后方，機(jī)械手I上電后，可伸縮雙行程氣缸13自動退回到初始位置，同時(shí)末端執(zhí)行器14張開。
[0037]步驟2:纖維拉伸測試儀檢測軟件啟動檢測。開啟纖維拉伸測試儀2上的檢測軟件，纖維拉伸檢測儀2復(fù)位，設(shè)定檢測參數(shù)，開啟自動檢測，設(shè)置檢測計(jì)數(shù)為0并輸出準(zhǔn)備就
緒信號。
[0038]步驟3:機(jī)械手前伸輸送纖維。檢測到準(zhǔn)備就緒信號后，復(fù)位準(zhǔn)備就緒信號，機(jī)械手手臂12上的可伸縮雙行程氣缸13伸出一段，末端執(zhí)行器14閉合夾緊纖維32，可伸縮雙行程氣缸13繼續(xù)伸出并將纖維32懸掛在纖維拉伸測試儀上2的上夾頭21和下夾頭22之間，并給纖維拉伸測試儀檢測軟件發(fā)纖維到位信號。
[0039]步驟4:上夾頭21和下夾頭22夾緊纖維并開始檢測。纖維拉伸測試儀檢測軟件接到纖維到位信號，上夾頭21和下夾頭22夾緊纖維32，夾緊后給機(jī)械手發(fā)信號允許機(jī)械手I松開末端執(zhí)行器14，纖維拉伸測試儀開始檢測，檢測計(jì)數(shù)加1，清除纖維到位信號。
[0040]步驟5:機(jī)械手退回到初始位置。機(jī)械手手臂12上的可伸縮雙行程氣缸13回退到初始位置。
[0041]步驟6:供料圓盤旋轉(zhuǎn)固定角度。供料圓盤旋轉(zhuǎn)固定角度使得下一根待檢測纖維正對準(zhǔn)機(jī)械手末端執(zhí)行器14。
[0042]步驟7:循環(huán)等待當(dāng)前纖維拉伸檢測結(jié)束。
[0043]步驟8:判斷是否全部檢測結(jié)束。根據(jù)當(dāng)前檢測計(jì)數(shù)判斷是否全部檢測結(jié)束，如果全部檢測結(jié)束則退出自動檢測流程，否則檢測軟件設(shè)置就緒信號，跳到第三步繼續(xù)執(zhí)行。
【權(quán)利要求】
1.一種纖維拉伸測試儀自動供料機(jī)械手裝置，包括纖維拉伸測試儀(2)，其特征在于:供料平臺(3)設(shè)于所述纖維拉伸測試儀(2)前方，機(jī)械手(I)設(shè)于供料平臺(3)上； 供料平臺(3)包括圓盤(30)，圓盤(30)下方設(shè)有支架(36)，纖維(32)通過纖維孔(31)等距掛在圓盤(30)上，纖維(32)下方設(shè)有用于保證纖維拉直的夾子(33)，步進(jìn)電機(jī)(38)設(shè)于支架(36)上，圓盤(30)由步進(jìn)電機(jī)(38)通過軸(35)進(jìn)行驅(qū)動； 機(jī)械手⑴包括底座(11)，底座(11)設(shè)于供料平臺⑶的支架(36)上，手臂(12)設(shè)于底座(11)上，手臂(12)上設(shè)有可伸縮雙行程氣缸(13)，手臂(12)末端設(shè)有末端執(zhí)行器(14)，控制末端執(zhí)行器(14)夾緊與松開的控制器(15)與末端執(zhí)行器(14)連接； 所述纖維拉伸測試儀(2)上設(shè)有用于夾緊和拉伸纖維(32)的上夾頭(21)和下夾頭(22)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種纖維拉伸測試儀自動供料機(jī)械手裝置，其特征在于:所述圓盤(30)的上盤和下盤上分別設(shè)有對準(zhǔn)標(biāo)記(41)和下對準(zhǔn)標(biāo)記(40)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種纖維拉伸測試儀自動供料機(jī)械手裝置，其特征在于:所述末端執(zhí)行器(14)由金屬薄片組成。
4.如權(quán)利要求3所述的一種纖維拉伸測試儀自動供料機(jī)械手裝置，其特征在于:所述末端執(zhí)行器(14)閉合時(shí)夾緊所述纖維(32)，所述末端執(zhí)行器(14)張開時(shí)釋放所述纖維(32)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種纖維拉伸測試儀自動供料機(jī)械手裝置，其特征在于:所述上夾頭(21)具有水平張開、閉合功能；所述下夾頭(22)除了具有水平張開、閉合功能外，還可以上下移動對所述纖維(32)進(jìn)行拉伸。
6.一種如權(quán)利要求1所述的纖維拉伸測試儀自動供料機(jī)械手裝置的控制方法，其特征在于:該方法由以下7個(gè)步驟組成: 步驟1:機(jī)械手⑴及供料平臺⑶置于纖維拉伸測試儀⑵正前方，機(jī)械手⑴的初始位置位于圓盤(30)軸線的纖維的后方，機(jī)械手(I)上電后，可伸縮雙行程氣缸(13)自動退回到初始位置，同時(shí)末端執(zhí)行器(14)張開； 步驟2:纖維拉伸測試儀(2)啟動檢測； 步驟3:機(jī)械手手臂(12)上的可伸縮雙行程氣缸(13)伸出，末端執(zhí)行器(14)閉合夾緊纖維，可伸縮雙行程氣缸(13)繼續(xù)伸出并將纖維(32)懸掛在纖維拉伸測試儀上的上夾頭(21)和下夾頭(22)之間； 步驟4:上夾頭(21)和下夾頭(22)夾緊纖維并開始檢測； 步驟5:機(jī)械手末端執(zhí)行器(14)張開，手臂(12)上的可伸縮雙行程氣缸(13)回退到初始位置； 步驟6:旋轉(zhuǎn)供料平臺(3)上的圓盤(30)使得下一根待檢測纖維正對準(zhǔn)機(jī)械手末端執(zhí)行器(14)； 步驟7:待當(dāng)前纖維拉伸檢測結(jié)束后，以相同方法檢測下一根纖維，如此循環(huán)直至所有纖維檢測結(jié)束。
7.如權(quán)利要求6所述的纖維拉伸測試儀自動供料機(jī)械手裝置的控制方法，其特征在于:所述步驟I中，旋轉(zhuǎn)供料平臺(3)上的圓盤(30)，使得圓盤(30)上的上對準(zhǔn)標(biāo)記(41)和下對準(zhǔn)標(biāo)記(40)豎直方向?qū)R，機(jī)械手(I)的末端執(zhí)行器(14)指向纖維拉伸測試儀(2).的上夾頭(21)偏上位置，將第一根待檢測纖維旋轉(zhuǎn)至機(jī)械手(I)的末端執(zhí)行器(14)正前方。
【文檔編號】G01N3/08GK103802112SQ201410040265
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年1月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月27日
【發(fā)明者】陳廣鋒, 黃青青, 李江華, 魏鑫, 李蕾, 馬西沛 申請人:東華大學(xué)