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专利号: 2021106205151
申请人: 长春工程学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-04-03
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种建筑结构磕碰耐久性试验的检测器械,其包括试验底座(1)、磕碰施力机构、底部固定机构和变形视觉检测机构(11),其中,所述试验底座(1)上设置有多个试验工位(9),每个所述试验工位(9)上对应设置有至少一个所述磕碰施力机构、底部固定机构和变形视觉检测机构(11),其特征在于,所述磕碰施力机构采用机械臂(4)安装在机器人上,所述机器人位于所述试验底座上,所述底部固定机构固定安装在所述试验底座上,所述变形视觉检测机构位于所述底部固定机构的正上方,所述底部固定机构用于对待试验的建筑结构的底侧进行锁紧固定,所述磕碰施力机构用于对所述建筑结构施加磕碰力,所述变形视觉检测机构用于对所述建筑结构的变形进行视觉检测;所述磕碰施力机构对待试验的建筑结构的磕碰力的方向能够调节的设置;

所述底部固定机构包括第一固定组(3)、第二固定组(5),所述第一固定组和第二固定组位于所述试验底座上的各个试验工位的两侧,所述第一固定组和第二固定组之间的区域为固定待试验的建筑结构的固定区域(2),所述磕碰施力机构位于所述固定区域的上方一侧;

所述磕碰施力机构包括旋转液压缸(7)、升降液压杆(8)、并联角度调节机构(6)和磕碰施加机构(10),其中,所述旋转液压缸安装在所述机械臂(4)上,所述旋转液压缸的输出端连接有所述升降液压杆,所述旋转液压缸能够驱动所述升降液压杆绕水平轴线转动,以便使得所述升降液压杆摆动,所述升降液压杆的下端采用所述并联角度调节机构连接所述磕碰施加机构(10),所述磕碰施加机构(10)的磕碰执行头(15)能够在一定频率下不断直线冲击运动,以便进行磕碰力的施加;

所述旋转液压缸通过使得所述升降液压杆从上侧向下侧旋转来增加所述磕碰施加机构的磕碰冲击力,且采用所述旋转液压缸进行转动冲击时,所述旋转液压缸的转动驱动来使得所述磕碰施加机构(10)的磕碰执行头(15)具有旋转冲击力;

所述并联角度调节机构(6)包括三个上铰接臂(14)和三个下铰接臂(16),其中,所述上铰接臂的上端铰接在上平台上,所述上铰接臂的下端铰接在下铰接臂的上端,所述下铰接臂的下端铰接在下平台(66)上,所述上铰接臂与所述下铰接臂之间设置有控制所述上铰接臂与下铰接臂之间角度的并联控制液压缸,所述磕碰施加机构(10)固定在所述下平台的底部,所述上平台的顶部采用可转轴(13)可转动的设置在固定盘上,所述固定盘固定在所述升降液压杆的底端,所述可转轴的转动轴线与所述升降液压杆的伸缩方向的中心轴线重合;

所述磕碰施加机构(10)包括磕碰执行头(15)、导向滑座(18)、滑道(17)、冲击液压缸(12)和滑块,其中,所述导向滑座固定在所述下平台的底部,所述导向滑座内设置有滑道,所述滑道内设置有所述滑块,所述滑块的一端与所述冲击液压缸的活塞杆连接,所述滑块的另一端通过连接柱连接至所述磕碰执行头(15),所述磕碰执行头的前端为球头结构。

2.根据权利要求1所述一种建筑结构磕碰耐久性试验的检测器械,其特征在于:所述变形视觉检测机构(11)包括视觉摄像头(111)和角度调节机器人,所述角度调节机器人可移动行走的设置在所述试验底座上,所述角度调节机器人的机械手上设置有所述视觉摄像头,所述角度调节机器人能够控制所述视觉摄像头在多个位置和角度对所述建筑结构进行图像拍摄。

3.根据权利要求1所述一种建筑结构磕碰耐久性试验的检测器械,其特征在于:所述旋转液压缸的输出端采用驱动轴连接有驱动套,所述驱动套与所述升降液压杆的上端连接,所述驱动套套设于所述驱动轴上,且所述驱动套与所述驱动轴之间设置有阻尼传动套,所述阻尼传动套构设为当所述驱动套与所述驱动轴之间的传动力矩小于设定值时,所述驱动套与所述驱动轴之间不可相对转动的设置,当所述驱动套与所述驱动轴之间的传动力矩大于设定值时,所述驱动套与所述驱动轴之间为可相对转动的设置。

4.根据权利要求1所述一种建筑结构磕碰耐久性试验的检测器械,其特征在于:所述第一固定组(3)、第二固定组(5)结构相同,均包括可调节座(25)、固定架(26)、固定螺柱(21)、第一固定螺母(20)、第二固定螺母(24)、上固定套(22)和下固定套(23),其中,所述可调节座可调节位置的安装在所述试验底座上,所述可调节座上安装有所述固定架,所述固定架的中上部位置设置有水平延伸的所述固定螺柱,所述固定螺柱的一端采用所述第一固定螺母固定,所述固定螺柱的另一端向前伸出所述固定架,且所述固定螺柱的另一端螺纹连接有第二固定螺母,所述固定架的顶部前侧设置有所述上固定套,所述上固定套的下方正对设置有所述下固定套,待试验的建筑结构的底端设置有与所述固定螺柱套设配合的工艺孔一,所述第二固定螺母能够将所述固定螺柱固定在所述工艺孔一内,所述上固定套和下固定套上均设置有相对布置的固定孔,建筑结构上设置有与所述固定孔同轴配合的工艺孔二,所述固定孔与所述工艺孔二之间过盈配合有锁紧柱。

5.一种建筑结构磕碰耐久性试验的试验方法,其采用权利要求1‑4任意一项所述一种建筑结构磕碰耐久性试验的检测器械,其特征在于:其包括以下步骤:

(1)将待试验的建筑结构分别置于各个试验工位上,并采用各个第一固定组和第二固定组对相应的建筑结构进行固定,在固定时,待试验的建筑结构上的工艺孔一套设在固定螺柱上,并采用第二固定螺母锁紧,待试验的建筑结构上的工艺孔二采用锁紧柱固定在固定孔处;

(2)通过调节机器人,使得机器人的机械臂对磕碰施力机构的位置和角度进行调节,调节好各个试验工位上的磕碰施力机构的位置和角度,使得不同试验工位上的磕碰施力机构对应不同的角度和位置,以便于对建筑结构的不同位置和角度进行同步试验;

(3)启动磕碰施力机构,利用磕碰施力机构对建筑结构进行磕碰作业,并利用变形视觉检测机构(11)实时监测建筑结构的变形情况,便于后续的变形试验分析。