一种智能钢筋称重测长机构及其重量偏差打标一体机

技术领域

本发明涉及一种智能钢筋称重测长机构及其重量偏差打标一体机，属于钢筋实验用具技术领域。

背景技术

现有的重量偏差仪是用来检测钢筋材料尺寸和重量的一种实验设备。传统的偏差仪不是一台独立机型，需要配置工装台，如果不配置工作台，那传统的重量偏差仪就不符合人机工程的合理性，传统称重测长仪通过激光位移传感器原理的检测光点是一个固定小圆圈，而待检测的钢筋等材料直径一般在6至40毫米之间，当钢筋稍微有些弯曲时，激光位移传感器的检测光点就无法照射到钢筋试件的截面上。除此之外，传统重量偏差仪的称重原理是单独对每根试件进行称重，这样单个重量误差会累加，最终测重结果偏差增大。现有的改进版的称重测量装置有将尺寸测量和称重结合到一起的，可以减小测量误差，但是称重和测长机构刚性连接，容易出现力的偏载，影响测量精度。

而测量钢筋伸长率时需要先对钢筋进行标距，标距完成才能测定钢筋伸长率。现有的钢筋标距是用打点机，打点速度慢，每次标距只能用于一根钢筋，而且标距不清晰，工作效率低。

因此，需要一种检测设备提高检测精度，实现批量标距，提高工作效率。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域普通技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种智能钢筋称重测长机构，以及包含该机构的重量偏差打标一体机，通过一体机的结构更符合人机工程学的要求，通过测长、称重及打标各功能单元的结构设计能够大幅降低检测钢筋尺寸和重量误差，精确控制打标间距，打标清晰，实现了批量打标，降低了劳动强度，提高了安全性，提高了试验的效率。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

一种智能钢筋称重测长机构，包括激光测长单元和称重单元，

所述激光测长单元包括若干组激光位移传感器和传感器固定支架，可以同时测量多根钢筋尺寸，

所述称重单元包括水平放置的托架基板和底部基板，所述托架基板上与激光位移传感器对应设置若干组钢筋放置组件，所述底部基板上安装称重传感器，称重传感器顶部通过连接板和钢球浮动连接于托架基板底部， 所述称重传感器的两侧还分别固定连接硬限位板，防止称重传感器过载。

将若干根钢筋试件依次放入到钢筋放置组件中，在激光测长单元测量其长度的同时，托架基板受重力作用，挤压称重传感器，由此计算出若干根钢筋试件的总重量，通过取平均值减小测量误差。

优选的，所述连接板包括上连接板和下连接板，所述上连接板固定连接托架基板，下连接板固定连接称重传感器，上连接板和下连接板通过钢球浮动连接，避免力的偏载。

优选的，所述托架基板底部的四角分别通过沉头螺钉螺母组件连接防跌落限位块，所述螺钉螺母组件的另一端穿过底部基板与其固定连接，使激光测长单元与称重单元结构稳定。

优选的，所述每组钢筋放置组件包括与激光位移传感器对应的托架V块，所述托架V块在托架基板远离激光位移传感器的一端固定连接托架挡板，另一端内部穿插两个可移动导向杆，所述导向杆靠近激光位移传感器的一端安装有感应盖板，另一端与托架V块之间连接有弹簧。当钢筋试件放入到托架V块后，感应盖板内侧和钢筋试件一端接触，弹簧压缩，感应盖板向左移动，测量激光位移传感器与感应盖板之间的距离，而钢筋试件另一端和托架挡板接触，激光位移传感器和托架挡板之间距离固定不变，即可计算出钢筋试件的长度，因为感应盖板面积较大，可以解决激光位移传感器的检测点无法照射到钢筋试件截面上的问题。

优选的，所述底部基板的底部还设有秤脚底座和水平气泡，通过调节秤脚底座观察水平气泡调节水平。

优选的，所述托架基板底部安装有挡尘钣金，防止灰尘掉落到底部基板中。

一种智能钢筋重量偏差打标一体机，包括柜体，所述柜体内部设有激光打标单元和上述的称重测长机构，柜体上设有人机界面，

所述激光打标单元包括激光器组件、X轴运动机构和Z轴运动机构，所述Z轴运动机构连接于X轴运动机构并能在X方向移动，所述激光器组件连接于Z轴运动机构的底端并沿Z轴运动机构上下移动；

所述称重测长机构位于激光打标单元下方且与X轴运动机构平行放置；

所述人机界面连接控制器，所述控制器连接激光打标单元和称重测长机构中的激光测长单元和称重单元并控制其运行。

优选的，所述X轴运动机构上设置有连接第一驱动装置的同步带，所述Z轴运动机构通过XZ轴转接板连接X轴运动机构，通过同步带在X轴方向移动。

进一步优选的，所述X轴运动机构包括X模组基板，所述X模组基板内侧安装有滑轨起导向作用，所述同步带两端连接同步带轮，一端的同步带轮安装在X模组基板上，另一端的同步带轮连接第一驱动装置，所述第一驱动装置可以为电机和减速机。Z轴运动机构通过XZ轴转接板连接X轴运动机构，所述XZ轴转接板安装在X轴机构的转接法兰板上，转接法兰板外侧安装有同步带压板，所述同步带压板和同步带啮合。电机提供动力使得Z轴运动机构上的激光器组件左右移动，完成在钢筋上从头到尾的间隔打标。所述X模组基板上方还可以安装有钣金，钣金上方安装有2组槽型光电开关，限制Z轴组件移动最大距离。

进一步优选的，所述Z轴运动机构包括由第二驱动装置驱动的滚珠丝杠，所述滚珠丝杠的底部通过激光器转接板连接激光器组件，所述滚珠丝杠外侧连接导向组件。所述第二驱动装置可以为电机和联轴器。电机通过联轴器使滚珠丝杠上下移动，带动激光器组件上下移动，针对不同直径的钢筋试件调节激光器组件距钢筋试件表面的距离在焦距范围内实现打标清晰。

优选的，所述导向组件包括安装于滚珠丝杠外侧的驱动轴和安装于垫板外侧的直线导杆，所述驱动轴后端安装有导向轴承，驱动轴和直线导杆下端安装有无油衬套，起导向作用。

优选的，所述柜体下部可以安装有工具箱。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

（1）本发明所述称重测长机构将激光测长单元与称重单元有机结合，能够同时提高测长及称重的准确度，减少误差，同时避免称重时力的偏载，进一步提高测量精度。

（2）本发明所述智能钢筋重量偏差打标一体机，将测长、称重和打标通过一体机的机构结合，更符合人机工程学的要求，通过测长、称重及打标各功能单元的结构设计能够大幅降低检测钢筋尺寸和重量误差，精确控制打标间距，打标清晰，实现了批量打标，降低了劳动强度，提高了安全性，提高了试验的效率。

附图说明

图1是本发明实施例1所述的智能钢筋称重测长机构的主视结构示意图。

图2是本发明实施例1所述的智能钢筋称重测长机构的俯视结构示意图。

图3是本发明实施例2所述的智能钢筋重量偏差打标一体机的结构示意图。

图4是本发明实施例2所述的激光达标单元的结构示意图。

图中：1-柜体、2-称重测长机构、3-激光打标单元、4-人机界面、5-托架基板、6-底部基板、7-托架V块、8-导向杆、9-感应盖板、10-弹簧、11-激光位移传感器、12-托架挡板、13-称重传感器、14-连接板、15-钢球、16-秤脚底座、17-激光器组件、18-X轴运动机构、19-Z轴运动机构、20-XZ轴转接板、21-同步带、22-同步带轮、23-X模组基板上、24-滑轨、25-沉头螺钉螺母组件、26-减速机、27-第一电机、28-第二电机、29-联轴器、30-滚珠丝杠、31-驱动轴、32-直线导杆、33-防跌落限位块，34-硬限位板，35-激光器转接板，36-槽型光电开关，37-工具箱，38-钢筋试件，39-传感器固定架。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、 “底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1和图2所示的一种智能钢筋称重测长机构，包括激光测长单元和称重单元，

所述激光测长单元包括5组激光位移传感器11和传感器固定支架39，可以同时测量多根钢筋尺寸，

所述称重单元包括水平放置的托架基板5和底部基板6，所述托架基板5上与激光位移传感器11对应设置5组钢筋放置组件，托架基板5底部安装有挡尘钣金，防止灰尘掉落到底部基板6中；所述底部基板6上安装称重传感器13，称重传感器13顶部通过连接板14和钢球15浮动连接于托架基板5底部， 所述称重传感器13的两侧还分别固定连接硬限位板34，防止称重传感器13过载，所述底部基板6的底部还设有秤脚底座16和水平气泡（图中未示出），通过调节秤脚底座16观察水平气泡调节水平。

本实施例所述连接板14包括上连接板和下连接板，所述上连接板固定连接托架基板5，下连接板固定连接称重传感器13，上连接板和下连接板通过钢球15浮动连接，避免力的偏载。

本实施例所述托架基板5底部的四角分别通过沉头螺钉螺母组件25连接防跌落限位块33，所述螺钉螺母组件25的另一端穿过底部基板6与其固定连接，使激光测长单元与称重单元结构稳定。

本实施例所述每组钢筋放置组件包括与激光位移传感器11对应的托架V块7，所述托架V块7在托架基板5远离激光位移传感器11的一端固定连接托架挡板12，另一端内部穿插两个可移动导向杆8，所述导向杆8靠近激光位移传感器11的一端安装有感应盖板9，另一端与托架V块7之间连接有弹簧10。

测量时，将5根钢筋试件38依次放入到托架V块7中，如图1中上方所示，感应盖板9内侧和钢筋试件一端接触，弹簧10压缩，感应盖板9向左移动，测量激光位移传感器11与感应盖板9之间的距离，而钢筋试件38另一端和托架挡板12接触，激光位移传感器11和托架挡板12之间距离固定不变（如图1中第二条激光线所示），即可计算出钢筋试件38的长度，因为感应盖板9面积较大，可以解决激光位移传感器11的检测点无法照射到钢筋试件截面上的问题。在激光测长单元测量其长度的同时，托架基板5受重力作用，挤压称重传感器13，由此计算出5根钢筋试件的总重量，通过取平均值减小测量误差。

实施例2

如图3-图4所示的一种智能钢筋重量偏差打标一体机，包括柜体1，所述柜体1内部设有激光打标单元3和实施例1所述的称重测长机构2，柜体1上设有人机界面4，柜体1下部安装有工具箱37，

所述激光打标单元3包括激光器组件17、X轴运动机构18和Z轴运动机构19，所述X轴运动机构18水平设置，Z轴运动机构19连接于X轴运动机构18并能在X方向移动，所述激光器组件17连接于Z轴运动机构19的底端并沿Z轴运动机构19上下移动；

所述称重测长机构2位于激光打标单元3下方且与X轴运动机构18平行放置；

所述人机界面4连接控制器，所述控制器连接激光打标单元3和称重测长机构2中的激光测长单元和称重单元并控制其运行。

本实施例所述X轴运动机构18上设置有连接第一电机27和减速机26的同步带21，所述Z轴运动机构19通过XZ轴转接板20连接X轴运动机构18，通过同步带21在X轴方向移动。

具体设置为，所述X轴运动机构18包括X模组基板23，所述X模组基板23内侧安装有滑轨24起导向作用，所述同步带21两端连接同步带轮22，一端的同步带轮22安装在X模组基板23上，另一端的同步带轮22连接第一电机27和减速机26。Z轴运动机构19通过XZ轴转接板20连接X轴运动机构18，所述XZ轴转接板20安装在X轴运动机构18的转接法兰板（图中未示出）上，转接法兰板外侧安装有同步带压板（图中未示出），所述同步带压板和同步带21啮合。第一电机27提供动力使得Z轴运动机构19及其上的激光器组件17左右移动，完成在钢筋试件38上从头到尾的间隔打标。所述X模组基板23上方还可以安装有钣金，钣金上方安装有2组槽型光电开关36，限制Z轴组件移动最大距离。

本实施例所述Z轴运动机构19包括由第二电机28和联轴器29驱动的滚珠丝杠30，所述滚珠丝杠30的底部通过激光器转接板35连接激光器组件17，所述滚珠丝杠30外侧连接导向组件。第二电机28通过联轴器29使滚珠丝杠30上下移动，带动激光器组件17上下移动，针对不同直径的钢筋试件调节激光器组件17距钢筋试件表面的距离在焦距范围内实现打标清晰。

本实施例所述导向组件包括安装于滚珠丝杠30外侧的驱动轴31和安装于激光器转接板35外侧的直线导杆32，所述驱动轴31后端安装有导向轴承（图中未示出），驱动轴31和直线导杆32下端安装有无油衬套（图中未示出），起导向作用。

本实施例所述智能钢筋重量偏差打标一体机在使用时，试验步骤如下：

1.试验人员把5根钢筋试件38依次放入到托架V块7中，弹簧10压缩，感应盖板9向左移动，激光位移传感器11和托架挡板12之间距离固定不变，测量激光位移传感器11与感应盖板9之间的距离，即可计算出钢筋试件38的长度。

2.把钢筋试件38放到托架V块7后，托架基板5受重力作用，挤压称重传感器13，由此计算出5根钢筋试件38的总重量，通过取平均值减小测量误差。

3.根据钢筋试件38直径调整激光器组件17距钢筋试件38表面的距离在焦距范围内，使得打标清晰，激光器从左向右一次打标3根钢筋（注：5根钢筋打标3根即可），根据钢筋直径，设置打标间距。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。