CN113624948A - 一种用于压电陶瓷材料的在线测试***及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于压电陶瓷材料的在线测试***及检测方法，所述***包括测试台、测试仪、控制器、固定框、辅助整料机构、检测传送装置、推料机构，所述固定框通过检测气缸与上检测头连接，所述测试仪分别与上检测头、下检测头电性连接；所述上检测头与下检测头之间设置有检测传送带，所述检测传送带沿长度方向设置有检测避让槽，靠近下检测头处的检测传送带的两侧分别设置有辅助整料机构，所述检测传送带的一端的一侧设置有推料机构，且另一侧对应设置有接料板。本发明可以对产品进行自动检测、筛选，大大提高了工作效率，节约了成本，具有较好的实用性。

Description

一种用于压电陶瓷材料的在线测试***及检测方法

技术领域

本发明属于压电陶瓷材料检测装置的技术领域，具体涉及一种用于压电陶瓷材料的在线测试***及检测方法。

背景技术

压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的信息功能的陶瓷，压电陶瓷除具有压电性外，还具有介电性、弹性等，已被广泛应用于医学成像、声传感器、声换能器、超声马达等领域。压电陶瓷利用其材料在机械应力作用下引起内部正负电荷中心相对位移而发生极化，导致材料两端表面出现符号相反的束缚电荷即压电效应而制作，具有敏感的特性，压电陶瓷主要用于制造超声换能器、水声换能器、电声换能器、陶瓷滤波器、陶瓷变压器、陶瓷鉴频器、高压发生器、红外探测器、声表面波器件、电光器件、引燃引爆装置和压电陀螺等，除了用于高科技领域，它更多的是在日常生活中为人们服务，为人们创造更美好的生活而努力。

在压电陶瓷材料生产过程中，根据不同的使用途径，对与压电陶瓷材料的性能要求不一，所以需要对压电陶瓷材料的性能进行检测，但是现有的压电陶瓷材料检测过程中，大多数还是采用人工手动将压电陶瓷材料与测试仪的检测头进行装夹检测，这种检测方式不仅检测效率低，且存在检测人员的劳动强度较大，人工成本较高的问题，因此，本发明提供了一种用于压电陶瓷材料的在线测试***及检测方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于压电陶瓷材料的在线测试***及检测方法，旨在解决上述问题。

本发明主要通过以下技术方案实现：

一种用于压电陶瓷材料的在线测试***，包括测试台、测试仪、控制器、固定框、辅助整料机构、检测传送装置、推料机构，所述测试台上依次设置有测试仪、固定框，所述固定框内部从上至下依次设置有上检测头、下检测头，且固定框通过检测气缸与上检测头连接，所述测试仪分别通过电线与上检测头、下检测头电性连接；所述检测传送装置包括检测传送带，所述上检测头与下检测头之间设置有检测传送带，所述检测传送带沿长度方向设置有检测避让槽，所述下检测头与检测避让槽滑动连接，且下检测头的顶部延伸至检测传送带的表面；靠近下检测头处的检测传送带的两侧分别设置有辅助整料机构，所述检测传送带的一端的一侧设置有推料机构，且另一侧对应设置有接料板；所述控制器分别与上检测头、下检测头、测试仪、检测气缸、检测传送装置、推料机构连接。

本发明在使用过程中，通过检测传送带带动压电陶瓷材料运动到上检测头和下检测头之间，通过上检测头、下检测头对压电陶瓷材料进行检测，检测合格后，通过检测传送带带动运动到检测传送带的一端，检测不合格的通过推料气缸带动推料板，将压电陶瓷材料推动到接料板上，从而解决了现有的采用人工手动将压电陶瓷材料与测试仪的检测头进行装夹检测，这种检测方式不仅检测效率低，且存在检测人员的劳动强度较大，人工成本较高的问题。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述辅助整料机构包括立柱、固定管、调节杆、检测辅助条，所述立柱以及固定框的侧壁之间设置有检测传送带，所述立柱以及固定框的侧壁上分别横向设置有固定管，所述固定管的内部滑动设置有调节杆，所述调节杆的自由端延伸出固定管并与检测辅助条连接，所述检测辅助条与检测传送带的表面滑动连接，所述检测辅助条上设置有与下检测头轴线平行的红外激光传感器，所述固定管通过锁紧螺栓对调节杆进行紧固。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述推料机构包括推料气缸、推料气杆、推料板，速搜推料气缸通过推料气杆与推料板连接，所述推料板与检测传送带表面滑动连接。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述推料机构还包括L型的安装架，所述安装架固定设置在检测台的一侧，所述安装架上设置有推料气缸，所述安装架的内侧表面设置有加强板，所述安装架通过加强板与检测台固定连接。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述固定框靠近检测仪的一侧侧壁上开设有贯通的穿线槽，所述测试仪通过电线穿过穿线槽并分别与上检测头、下检测头电性连接。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述固定框的内部设置有支撑板，所述下检测头固定安装在支撑板上。

本发明主要通过以下技术方案实现：

一种用于压电陶瓷材料的在线检测方法，采用上述的在线测试***进行，包括以下步骤：

步骤S100：在测试前，通过锁紧螺栓调节调节杆伸出的长度，并调节相邻检测辅助条之间的距离；

步骤S200：在测试时，通过控制器启动检测传送装置使传送带运行，将待检测的压电陶瓷材料依次放在检测传送带上，当待检测的压电陶瓷材料被传送到与检测辅助条接触时，通过检测辅助条对压电陶瓷材料进行位置调整，当待检测的压电陶瓷材料被传送到与下检测头接触后，此时检测辅助条上的红外激光传感器检测到待检测的压电陶瓷材料并发送电信号反馈至控制器；

步骤S300：所述控制器接收到红外激光传感器反馈的电信号后，自动控制检测传送装置使传送带停止运行，然后控制检测气缸带动上检测头向下运动，使上检测头与压电陶瓷材料接触，所述检测仪检测后并将信息反馈至控制器，所述控制器接着启动检测传送装置使传送带运行；

步骤S400：当检测仪检测压电陶瓷材料的性能合格时，则检测传送带带动检测后的压电陶瓷材料运动至接料端；否则，控制器控制推料气缸工作，并通过推料板将检测传送带上运载的检测后的压电陶瓷材料推落至接料板上。

本发明的有益效果：

（1）本发明实现了自动的检测、淘汰不合格产品的效果，具有实时在线检测、筛选产品的功能，从而解决了现有的采用人工手动将压电陶瓷材料与测试仪的检测头进行装夹检测，造成检测效率低、劳动强度较大、人工成本较高的问题，具有较好的实用性；

（2）本发明通过锁紧螺栓调节调节杆延伸出固定管的长度，灵活调节相邻两个检测辅助条的距离，便于检测不同型号规格的压电陶瓷材料，实现对压电陶瓷材料进行定位检测，具有较好的实用性；

（3）本发明的检测方法基于在线测试***进行，实现了全程实时在线自动检测、测试、筛料，有效提高了检测效率，降低了生产成本，具有较好的实用性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为检测台的结构示意图；

图4为检测台的剖视图；

图5为图4中B处的放大图。

其中：1、检测台；2、测试仪；3、固定框；4、穿线槽；5、上检测头；6、下检测头；7、控制器；8、检测气缸；9、检测气杆；10、支撑板；11、支撑架；12、检测传送带；13、检测避让槽；14、立柱；15、固定管；16、调节杆；17、锁紧螺栓；18、检测辅助条；19、红外激光传感器；20、安装架；21、加强板；22、推料气缸；23、推料气杆；24、推料板；25、接料板。

具体实施方式

实施例1：

一种用于压电陶瓷材料的在线测试***，如图1、图3所示，包括测试台、测试仪2、控制器7、固定框3、辅助整料机构、检测传送装置、推料机构，所述测试台上依次设置有测试仪2、固定框3，所述固定框3内部从上至下依次设置有上检测头5、下检测头6，且固定框3通过检测气缸8与上检测头5连接，所述测试仪2分别通过电线与上检测头5、下检测头6电性连接；所述检测传送装置包括检测传送带12，所述上检测头5与下检测头6之间设置有检测传送带12，所述检测传送带12沿长度方向设置有检测避让槽13，所述下检测头6与检测避让槽13滑动连接，且下检测头6的顶部延伸至检测传送带12的表面；靠近下检测头6处的检测传送带12的两侧分别设置有辅助整料机构，所述检测传送带12的一端的一侧设置有推料机构，且另一侧对应设置有接料板25；所述控制器7分别与上检测头5、下检测头6、测试仪2、检测气缸8、检测传送装置、推料机构连接。

本发明在使用过程中，通过检测传送带12带动压电陶瓷材料运动到上检测头5和下检测头6之间，通过上检测头5、下检测头6对压电陶瓷材料进行检测，检测合格后，通过检测传送带12带动运动到检测传送带12的一端，检测不合格的通过推料气缸22带动推料板24，将压电陶瓷材料推动到接料板25上。本发明实现了自动的检测、淘汰不合格产品的效果，具有实时在线检测、筛选产品的功能，从而解决了现有的采用人工手动将压电陶瓷材料与测试仪2的检测头进行装夹检测，造成检测效率低、劳动强度较大、人工成本较高的问题，具有较好的实用性。

实施例2：

本实施例是在实施例1的基础上进行优化，如图1、图2、图4、图5所示，所述辅助整料机构包括立柱14、固定管15、调节杆16、检测辅助条18，所述立柱14以及固定框3的侧壁之间设置有检测传送带12，所述立柱14以及固定框3的侧壁上分别横向设置有固定管15，所述固定管15的内部滑动设置有调节杆16，所述调节杆16的自由端延伸出固定管15并与检测辅助条18连接，所述检测辅助条18与检测传送带12的表面滑动连接，所述检测辅助条18上设置有与下检测头6轴线平行的红外激光传感器19，所述固定管15通过锁紧螺栓17对调节杆16进行紧固。

本发明通过锁紧螺栓17调节调节杆16延伸出固定管15的长度，灵活调节相邻两个检测辅助条18的距离，便于检测不同型号规格的压电陶瓷材料，实现对压电陶瓷材料进行定位检测，具有较好的实用性。

本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例是在实施例1或2的基础上进行优化，如图1所示，所述推料机构包括推料气缸22、推料气杆23、推料板24，速搜推料气缸22通过推料气杆23与推料板24连接，所述推料板24与检测传送带12表面滑动连接。

进一步地，所述推料机构还包括L型的安装架20，所述安装架20固定设置在检测台1的一侧，所述安装架20上设置有推料气缸22，所述安装架20的内侧表面设置有加强板21，所述安装架20通过加强板21与检测台1固定连接。

本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。

实施例4：

本实施例是在实施例1-3任一个的基础上进行优化，如图1、图3所示，所述固定框3靠近检测仪的一侧侧壁上开设有贯通的穿线槽4，所述测试仪2通过电线穿过穿线槽4并分别与上检测头5、下检测头6电性连接。

进一步地，所述固定框3的内部设置有支撑板10，所述下检测头6固定安装在支撑板10上。

本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一个相同，故不再赘述。

实施例5：

一种用于压电陶瓷材料的在线测试***，如图1-图5所示，包括检测台1，所述检测台1的上表面固定安装有测试仪2，所述检测台1的上表面固定连接有固定框3，所述固定框3的表面固定开设有穿线槽4，所述穿线槽4的内壁与固定框3的内壁固定连通，所述测试仪2通过电线穿过穿线槽4并电性连接有上检测头5和下检测头6，所述固定框3的上表面固定安装有控制器7，所述测试仪2通过电线与控制器7电性连接。

所述固定框3的内顶壁固定安装有检测气缸8，所述检测气缸8包括有检测气杆9，所述检测气杆9的一端与上检测头5的表面固定连接，所述固定框3的内壁固定连接有支撑板10，所述下检测头6固定安装在支撑板10的表面，所述检测台1的一侧设置有检测传送装置，所述检测传送装置包括支撑架11，所述支撑架11位于检测台1的一侧。

优选地，所述支撑架11的内壁固定安装有检测传送带12，所述检测传送带12通过伺服电机驱动，所述检测传送带12通过电线与控制器7电性连接，所述检测传送带12的表面固定开设有检测避让槽13，所述下检测头6的表面与检测避让槽13的内壁滑动连接，所述下检测头6的一端延伸至检测传送带12的表面。

优选地，所述检测台1的表面固定连接有立柱14，所述立柱14的表面与固定框3的内壁均固定连接有固定管15，两个所述固定管15的内壁均滑动连接有调节杆16。

优选地，所述固定管15的表面螺纹连接有锁紧螺栓17，所述锁紧螺栓17的一端延伸至固定管15的内壁，所述锁紧螺栓17的一端与调节杆16的表面插接。

优选地，所述调节杆16的一端延伸至固定管15的表面，所述调节杆16的一端固定连接有检测辅助条18，两个所述检测辅助条18的表面均与检测传送带12的表面滑动连接。

优选地，所述检测辅助条18的表面固定安装有红外激光传感器19，所述红外激光传感器19通过电线与控制器7电性连接，所述红外激光传感器19与下检测头6的轴线平行。

优选地，所述检测台1的表面固定连接有安装架20，所述安装架20的表面呈L形状，所述安装架20的表面与检测传送带12的表面滑动连接，所述安装架20的表面固定连接有加强板21，所述加强板21的表面与检测台1的表面固定连接。

优选地，所述安装架20的表面固定安装有推料气缸22，所述推料气缸22通过电线与控制器7电性连接，所述推料气缸22包括推料气杆23。

优选地，所述推料气杆23的一端固定连接有推料板24，所述推料板24的表面分别与检测传送带12的表面和安装架20的表面滑动连接，所述检测台1的表面固定连接有接料板25，所述接料板25与推料板24相对应。

本发明实现了自动的检测、淘汰不合格产品的效果，具有实时在线检测、筛选产品的功能，从而解决了现有的采用人工手动将压电陶瓷材料与测试仪2的检测头进行装夹检测，造成检测效率低、劳动强度较大、人工成本较高的问题，具有较好的实用性。

实施例6：

一种用于压电陶瓷材料的在线检测方法，采用上述的在线测试***进行，包括以下步骤：

步骤一、根据需要检测的压电陶瓷材料性能要求和压电陶瓷的型号规格，提前对控制器7进行程序编写设定，然后通过螺纹转动锁紧螺栓17调节调节杆16从固定管15内伸出的长度，调节两个检测辅助条18之间的距离；

步骤二、在检测时，通过控制器7启动检测传送带12、测试仪2工作，将需要检测的压电陶瓷材料依次放在检测传送带12的表面，在压电陶瓷材料通过检测传送带12带动运动到与检测辅助条18接触后，通过检测辅助条18对压电陶瓷材料进行位置调整，在压电陶瓷材料运动到与下检测头6接触后，红外激光传感器19检测感应到压电陶瓷材料后，发出电信号反馈到控制器7；

步骤三、控制器7接收红外激光传感器19反馈的信息后，自动控制检测传送带12暂停，然后自动控制检测气缸8工作，检测气缸8内检测气杆9伸出，检测气杆9伸出带动上检测头5向下运动，带动上检测头5与压电陶瓷材料的表面接触后，通过上检测头5、下检测头6和测试仪2配合，对压电陶瓷材料进行压电性能检测，在测试仪2检测后，将信息反馈到控制器7，控制器7接收信息后，再次控制检测传送带12工作；

步骤四、在测试仪2检测压电陶瓷材料性能达到要求合格时，检测传送带12带动检测后的压电陶瓷材料运动到检测传送带12的一端进行接料；

步骤五、在测试仪2检测压电陶瓷材料性能未达到要求，不合格时，检测传送带12带动检测后的压电陶瓷材料运动，同时控制器7控制推料气缸22工作，推料气缸22内推料气杆23伸出，带动推料板24运动，推料板24运动到检测传送带12的表面，在检测传送带12动带动检测后的压电陶瓷材料运动与推料板24接触后，在检测传送带12的带动下运动掉落到接料板25上，进行收集。

本发明的检测方法基于在线测试***进行，实现了全程实时在线自动检测、测试、筛料，有效提高了检测效率，降低了生产成本，具有较好的实用性。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于压电陶瓷材料的在线测试***，其特征在于，包括测试台、测试仪（2）、控制器（7）、固定框（3）、辅助整料机构、检测传送装置、推料机构，所述测试台上依次设置有测试仪（2）、固定框（3），所述固定框（3）内部从上至下依次设置有上检测头（5）、下检测头（6），且固定框（3）通过检测气缸（8）与上检测头（5）连接，所述测试仪（2）分别通过电线与上检测头（5）、下检测头（6）电性连接；所述检测传送装置包括检测传送带（12），所述上检测头（5）与下检测头（6）之间设置有检测传送带（12），所述检测传送带（12）沿长度方向设置有检测避让槽（13），所述下检测头（6）与检测避让槽（13）滑动连接，且下检测头（6）的顶部延伸至检测传送带（12）的表面；靠近下检测头（6）处的检测传送带（12）的两侧分别设置有辅助整料机构，所述检测传送带（12）的一端的一侧设置有推料机构，且另一侧对应设置有接料板（25）；所述控制器（7）分别与上检测头（5）、下检测头（6）、测试仪（2）、检测气缸（8）、检测传送装置、推料机构连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于压电陶瓷材料的在线测试***，其特征在于，所述辅助整料机构包括立柱（14）、固定管（15）、调节杆（16）、检测辅助条（18），所述立柱（14）以及固定框（3）的侧壁之间设置有检测传送带（12），所述立柱（14）以及固定框（3）的侧壁上分别横向设置有固定管（15），所述固定管（15）的内部滑动设置有调节杆（16），所述调节杆（16）的自由端延伸出固定管（15）并与检测辅助条（18）连接，所述检测辅助条（18）与检测传送带（12）的表面滑动连接，所述检测辅助条（18）上设置有与下检测头（6）轴线平行的红外激光传感器（19），所述固定管（15）通过锁紧螺栓（17）对调节杆（16）进行紧固。

3.根据权利要求1所述的一种用于压电陶瓷材料的在线测试***，其特征在于，所述推料机构包括推料气缸（22）、推料气杆（23）、推料板（24），速搜推料气缸（22）通过推料气杆（23）与推料板（24）连接，所述推料板（24）与检测传送带（12）表面滑动连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于压电陶瓷材料的在线测试***，其特征在于，所述推料机构还包括L型的安装架（20），所述安装架（20）固定设置在检测台（1）的一侧，所述安装架（20）上设置有推料气缸（22），所述安装架（20）的内侧表面设置有加强板（21），所述安装架（20）通过加强板（21）与检测台（1）固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于压电陶瓷材料的在线测试***，其特征在于，所述固定框（3）靠近检测仪的一侧侧壁上开设有贯通的穿线槽（4），所述测试仪（2）通过电线穿过穿线槽（4）并分别与上检测头（5）、下检测头（6）电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于压电陶瓷材料的在线测试***，其特征在于，所述固定框（3）的内部设置有支撑板（10），所述下检测头（6）固定安装在支撑板（10）上。

7.一种用于压电陶瓷材料的在线检测方法，采用权利要求1-6任一项所述的在线测试***进行，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S100：在测试前，通过锁紧螺栓（17）调节调节杆（16）伸出的长度，并调节相邻检测辅助条（18）之间的距离；

步骤S200：在测试时，通过控制器（7）启动检测传送装置使传送带运行，将待检测的压电陶瓷材料依次放在检测传送带（12）上，当待检测的压电陶瓷材料被传送到与检测辅助条（18）接触时，通过检测辅助条（18）对压电陶瓷材料进行位置调整，当待检测的压电陶瓷材料被传送到与下检测头（6）接触后，此时检测辅助条（18）上的红外激光传感器（19）检测到待检测的压电陶瓷材料并发送电信号反馈至控制器（7）；

步骤S300：所述控制器（7）接收到红外激光传感器（19）反馈的电信号后，自动控制检测传送装置使传送带停止运行，然后控制检测气缸（8）带动上检测头（5）向下运动，使上检测头（5）与压电陶瓷材料接触，所述检测仪检测后并将信息反馈至控制器（7），所述控制器（7）接着启动检测传送装置使传送带运行；

步骤S400：当检测仪检测压电陶瓷材料的性能合格时，则检测传送带（12）带动检测后的压电陶瓷材料运动至接料端；否则，控制器（7）控制推料气缸（22）工作，并通过推料板（24）将检测传送带（12）上运载的检测后的压电陶瓷材料推落至接料板（25）上。

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