一、功能總述
試驗(yàn)開始前，操作人員將混凝土塊有序地?cái)[放在送料小車上，然后將上料小車送至實(shí)驗(yàn)室指定區(qū)域，試驗(yàn)人員退到安全區(qū)域。視覺定位系統(tǒng)開始對(duì)試樣進(jìn)行掃描，試驗(yàn)系統(tǒng)可自動(dòng)判斷試樣的具體位置，不需要試驗(yàn)人員干預(yù)。確定具體位置后，機(jī)械人開始使用氣爪抓取試樣，將試樣送至尺寸測(cè)量裝置進(jìn)行表面平整度，棱長(zhǎng)，棱角，和垂直度的測(cè)量并記錄相應(yīng)的數(shù)據(jù)。
完全實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)機(jī)智能化與自動(dòng)化，極大的提高了工作效率。在伺服系統(tǒng)的的智能配合下，整個(gè)過(guò)程無(wú)需試驗(yàn)人員參與，試驗(yàn)過(guò)程中可實(shí)現(xiàn)試樣小車的定位、試樣位置定位，試樣自動(dòng)找正與自動(dòng)上下料，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)過(guò)程的智能化與自動(dòng)化。
二、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 3159-2008《液壓式萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)》
GB/T 16826-2023《電液伺服萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)》
GB/T 2611-2022《試驗(yàn)機(jī) 通用技術(shù)要求》
GB/T 50081-2019《混凝土物理力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》
三、技術(shù)參數(shù)
項(xiàng)目 | 名稱 | 型號(hào) |
壓力機(jī)主機(jī) | 最大負(fù)荷（kN） | 2000KN |
試驗(yàn)力示值相對(duì)誤差 | ±0.5％以內(nèi) | |
試驗(yàn)力測(cè)量范圍 | 2%－100％FS（全程不分檔） | |
加力速度范圍 | 0.02%-5%FS | |
加力速度誤差 | ± 1% | |
壓板尺寸（mm) | Φ300mm | |
上下壓板間最大距離(mm) | 185mm | |
工作活塞行程(mm) | 80mm | |
試樣規(guī)格（mm） | 150×150×150mm | |
尺寸（mm） | 1100×1600×1250mm | |
設(shè)備重量（t） | 約 1.5t | |
伺服控制柜 | 尺寸(mm) | 600×450×1300mm |
設(shè)備功率（kw） | 8kw | |
電壓（v） | 220v | |
機(jī)器人 | 最大抓取重量 | 20kg |
尺寸(mm) | 3200×3500×3000mm | |
料架 | 移動(dòng)方式 | 固定式料架 |
最大放置數(shù)量 | 25 組 | |
尺寸(mm) | 900×620×950mm |
四、功能特點(diǎn)
1、采用機(jī)器人上下料，效率大大提升，整個(gè)過(guò)程無(wú)需試驗(yàn)人員參與。機(jī)器人采用六自由度機(jī)器人，有效范圍覆蓋整個(gè)試驗(yàn)區(qū)域。
2、主機(jī)采用框架結(jié)構(gòu)，框架式加載結(jié)構(gòu)、負(fù)荷傳感器、油缸加載和伺服油泵的控制模式保證了加壓試驗(yàn)的準(zhǔn)確性和可靠性。完全實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)機(jī)上下試樣、試驗(yàn)自動(dòng)化，極大的提高了工作效率，并且大幅度節(jié)省了實(shí)驗(yàn)室操作人力。
3、壓力機(jī)工作臺(tái)右移，通過(guò)機(jī)械抓手把試樣抓取和推出，同時(shí)把下壓板清掃干凈。檔板用于把較大塊的試樣推出和清掃下壓板，機(jī)械抓手及擋板通過(guò)氣缸沿導(dǎo)桿滑動(dòng)。
4、混凝土試樣提前采用掃碼槍掃描并錄入混凝土試樣的準(zhǔn)確位置，降低機(jī)器誤判。可人工對(duì)污染損壞的標(biāo)簽進(jìn)行手工錄入，代替現(xiàn)在市場(chǎng)上混凝土試塊試驗(yàn)一個(gè)掃描一個(gè)的情況，可以有效避免在試驗(yàn)過(guò)程中混凝土表面的二維碼貼紙出現(xiàn)損壞無(wú)法掃描錄入信息中斷試驗(yàn)的情況，提高試驗(yàn)效率。
5、選用氣缸吸盤通過(guò)氣壓吸附混凝土試塊，代替夾取的方式，方便碼放在一起的混凝土試塊的取放，避免人工碼放間距不規(guī)則無(wú)法夾取的情況；壓力觸覺感應(yīng)真空吸盤，可感知是否接觸到試塊并執(zhí)行抓取動(dòng)作，自動(dòng)感知試塊是否抓取成功并碼放到指定位置。
6、采用高精度光學(xué)攝像頭視覺定位系統(tǒng)、通過(guò)深度學(xué)習(xí)和云計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品車的視覺定位。上料小車、下料小車推入指定區(qū)域后，機(jī)械手通過(guò)視覺定位系統(tǒng)自動(dòng)定位試塊位置進(jìn)行抓取和碼放。
7、主控程序可對(duì)機(jī)器進(jìn)行全自動(dòng)操作和人工單獨(dú)調(diào)試運(yùn)行，可顯示機(jī)器運(yùn)行的各個(gè)狀態(tài)，顯示并記錄試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)曲線和試驗(yàn)結(jié)果。與試驗(yàn)室管理系統(tǒng)對(duì)接可實(shí)時(shí)傳輸試驗(yàn)曲線、照片和試驗(yàn)結(jié)果。與遠(yuǎn)程監(jiān)控客戶端連接，可向客戶端推送實(shí)時(shí)試驗(yàn)曲線、實(shí)時(shí)結(jié)果判定，是智能化全自動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)的中樞大腦。
8、本設(shè)備利用雙目相機(jī)來(lái)測(cè)量混凝土表面平整度、棱長(zhǎng)、棱角。其測(cè)量原理主要基于雙目立體視覺技術(shù)。雙目相機(jī)通過(guò)兩個(gè)位置稍有差異且經(jīng)過(guò)雙目標(biāo)定的工業(yè)相機(jī)同時(shí)拍攝混凝土塊，并獲取兩幅圖像，由于相機(jī)位置的不同，同一土塊在兩幅圖像中的位置會(huì)有所偏移，這種偏移被稱為視差。再利用三角形相似原理，根據(jù)視差信息、相機(jī)的焦距以及兩個(gè)相機(jī)鏡頭之間的基線距離（即兩個(gè)相機(jī)光心之間的距離），可以計(jì)算出圖像中每個(gè)像素點(diǎn)所對(duì)應(yīng)空間點(diǎn)的深度信息，即該點(diǎn)到相機(jī)的距離。在獲取了混凝土塊表面的深度信息后，轉(zhuǎn)化為點(diǎn)云數(shù)據(jù)，可以通過(guò)點(diǎn)云處理算法來(lái)獲取平整度、棱長(zhǎng)、棱長(zhǎng)夾角等信息。
雙目相機(jī)測(cè)量平整度等數(shù)據(jù)時(shí)，可能會(huì)受到光照條件、物體表面紋理等因素的影響，這些因素可能會(huì)影響圖像匹配的準(zhǔn)確性和深度計(jì)算的精度。因此，本設(shè)備通過(guò)主動(dòng)投射結(jié)構(gòu)光來(lái)減少這些因素的影響，提高測(cè)量的準(zhǔn)確性和可靠性。
雙目相機(jī)測(cè)量平整度具有非接觸、快速、高精度等優(yōu)點(diǎn)，且可通過(guò)改變相機(jī)基線長(zhǎng)度、 焦距等參數(shù)來(lái)適應(yīng)不同的混凝土測(cè)量應(yīng)用工況。