一种大阵列电阻式应变片自动修形方法技术

本发明专利技术公开了一种大阵列电阻式应变片自动修形方法，该方法采用的装置包括机架、定位固定机构、修形机构、计算机、数据采集板卡和输出放大板；该方法包括以下步骤：步骤一、操作工人手动将大阵列电阻式应变片膜片放置在真空吸附台上后，在计算机上输入吸附固定指令，并启动真空泵，数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动真空电磁阀打开，真空泵抽真空使所述真空腔内产生负压，将大阵列电阻式应变片膜片吸附固定在吸附台上盖的上表面上；步骤二、在计算机上输入开始修形指令，对大阵列电阻式应变片膜片进行修形；步骤三、回零复位。本发明专利技术实现成本低，工作可靠性高，能够提高生产效率，降低工人劳动强度及产品生产成本，推广应用价值高。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术专利申请为申请日2015年12月31日、申请号201511030434.7，专利技术创造名称为《一种大阵列电阻式应变片自动修形装置及方法》的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术属于电阻式应变片生产
，具体涉及一种大阵列电阻式应变片自动修形方法。
技术介绍
电阻式应变片是实验应力分析、测试计量技术、自动检测与控制技术以及称重或测力传感器的关键元件，具有尺寸小、蠕变小、很好的抗疲劳性能及很好的稳定性等特点，广泛应用于各种机械和工程结构强度及寿命的诊断与评估，也用于多种物理量的检测和计量，实现生产过程和科学实验过程的测量与控制。电阻式应变片主要粘贴在弹性体的表面，弹性体在受载荷后表面产生的微小变形(伸长或缩短)，使粘贴在它表面的应变片也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化(增大或减小)，然后经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流)输出，测出电阻的变化，即可按公式算出弹性体表面的应变，以及相应的应力。如图7所示，电阻式应变片主要由敏感栅41、基底42、覆盖层43和引线44组成，敏感栅41用粘结剂45粘在基底42和覆盖层43之间。在应变片生产过程中，首先将箔材牢固粘附在基底42上，基底42材料通常为胶膜(改性酚醛树脂，聚酰亚胺树脂，环氧树脂等)，厚度约为0.02mm～0.04mm；敏感栅41材料为厚度约为0.0025mm～0.005mm的金属合金箔，箔材通常为康铜箔材、卡玛箔材、退火康铜箔材等；敏感栅41的成型是将箔材按照一定的电路要求进行光刻、腐蚀，最后剩余在基底42上的电阻丝即为敏感栅41。为了进一步提高敏感栅41在使用过程中的工作稳定性和使用寿命，还需要在敏感栅41上增加覆盖层43，一般覆盖层43的材料和基底材料相同，厚度约为0.01mm～0.02mm，电阻式应变片的总厚度约为0.035mm～0.05mm。电阻式应变片是在一张102mm×115mm的金属箔板上按照一定的排列规则图形蚀刻而成，一张金属箔板上通常会有多个产品的图形。在应变片产品生产后期需要将单个应变片产品从整版中分离出来，目前现有的做法是，人工使用剪刀沿着产品的外边框将单个产品修剪下来，这种方法不仅生产效率低，工人劳动强度大，而且修剪尺寸精度低，同一批次产品的外形尺寸存在较大波动，不利于对产品质量的稳定控制。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种结方法步骤简单、实现方便、修形效率高的大阵列电阻式应变片自动修形方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种大阵列电阻式应变片自动修形方法，所采用的大阵列电阻式应变片自动修形装置包括机架、定位固定机构、修形机构和计算机，所述计算机上接有数据采集板卡，所述数据采集板卡的信号输出端接有输出放大板；所述机架包括上下间隔设置的上顶板和下底板，以及支撑在上顶板和下底板之间的支柱；所述定位固定机构包括安装在下底板顶部的二维移动平台、安装在二维移动平台顶部的真空吸附台和用于对真空吸附台抽真空的真空吸附回路，所述二维移动平台包括X轴移动电机、Y轴移动电机、X轴移动光栅尺和Y轴移动光栅尺，所述真空吸附台包括相互扣合且固定连接的吸附台下盖和吸附台上盖，所述吸附台下盖和吸附台上盖扣合形成的空间为真空腔，所述吸附台上盖的上表面上设置有多个排列设置的吸附孔；所述真空吸附回路包括通过真空管依次连接的真空泵、真空过滤器、真空度调节阀和真空电磁阀，所述真空管与所述真空腔相连通，所述真空度调节阀上连接有真空表；所述X轴移动光栅尺和Y轴移动光栅尺均与数据采集板卡的信号输入端连接，所述X轴移动电机、Y轴移动电机和真空电磁阀均与输出放大板的输出端连接；所述修形机构包括竖直设置在上顶板上的直线摆动组合气缸和连接在直线摆动组合气缸的活塞杆上的刀架，以及气动回路；所述刀架位于上顶板的下方，所述刀架上安装有水平设置的无杆气缸滑台，所述无杆气缸滑台的滑台上固定连接有直流电机支架，所述直流电机支架上安装有直流电机，所述直流电机的输出轴上固定连接有圆刀片，所述刀架的底部通过橡胶柱固定连接有压板，所述压板的底部粘贴有胶皮，所述压板上和胶皮上均设置有供圆刀片穿过并对圆刀片进行导向的导向槽；所述气动回路包括通过气管依次连接的气泵、空气过滤器、减压阀和压力表，以及与位于压力表后端的气管并联连接的第一两位五通电磁换向阀、第二两位五通电磁换向阀和第三两位五通电磁换向阀，所述直线摆动组合气缸的顺时针摆动进气口和逆时针摆动进气口分别与第一两位五通电磁换向阀的两个出气口连接，所述直线摆动组合气缸的伸出运动进气口和缩回运动进气口分别与第二两位五通电磁换向阀的两个出气口连接，所述无杆气缸滑台的正向移动进气口和反向移动进气口分别与第三两位五通电磁换向阀的两个出气口连接；所述直流电机、第一两位五通电磁换向阀、第二两位五通电磁换向阀和第三两位五通电磁换向阀均与输出放大板的输出端连接；其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、操作工人手动将大阵列电阻式应变片膜片放置在真空吸附台上后，在计算机上输入吸附固定指令，并启动真空泵，数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动真空电磁阀打开，真空泵抽真空使所述真空腔内产生负压，将大阵列电阻式应变片膜片吸附固定在吸附台上盖的上表面上；步骤二、在计算机上输入开始修形指令，对大阵列电阻式应变片膜片进行修形，具体过程为：步骤201、Y轴方向的修形，具体过程为：步骤2011、数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动第二两位五通电磁换向阀接通，直线摆动组合气缸的伸出运动进气口接通，直线摆动组合气缸的活塞杆带动刀架向下运动，使压板压紧大阵列电阻式应变片膜片；步骤2012、数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动直流电机启动，直流电机带动圆刀片转动；步骤2013、数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动第三两位五通电磁换向阀接通，无杆气缸滑台的正向移动进气口接通，无杆气缸滑台的滑台带动直流电机和圆刀片的整体正向移动，转动的圆刀片切割大阵列电阻式应变片膜片；步骤2014、数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动第二两位五通电磁换向阀换向，直线摆动组合气缸的缩回运动进气口接通，直线摆动组合气缸的活塞杆带动刀架向上运动，使压板离开大阵列电阻式应变片膜片并返回初始位置；步骤2015、数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动第三两位五通电磁换向阀换向，无杆气缸滑台的反向移动进气口接通，无杆气缸滑台的滑台带动直流电机和圆刀片的整体反向移动，使直流电机和圆刀片返回初始位置；步骤2016、数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动Y轴移动电机，Y轴移动电机带动真空吸附台移动，Y轴移动光栅尺将移动距离通过数据采集板卡反馈给计算机，直至真空吸附台移动距离a后停止；其中，a为电阻式应变片在Y轴方向上的宽度；重复步骤2011～2016，直至完成大阵列电阻式应变片膜片Y轴方向所有的切割为止；步骤202、真空吸附台复位：数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动Y轴移动电机，Y轴移动电机带动真空吸附台移动，Y轴移动光栅尺将移动距离通过数据采集板卡反馈给计算机，直至真空吸附台返回初始位置；步骤203、X轴方向的修形，具体过程为：步骤2031、数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动第一两位五通电磁换向阀接通，直线摆动组合气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大阵列电阻式应变片自动修形方法，所采用的大阵列电阻式应变片自动修形装置包括机架、定位固定机构、修形机构和计算机(4)，所述计算机(4)上接有数据采集板卡(10)，所述数据采集板卡(10)的信号输出端接有输出放大板(11)；所述机架包括上下间隔设置的上顶板(7)和下底板(21)，以及支撑在上顶板(7)和下底板(21)之间的支柱；所述定位固定机构包括安装在下底板(21)顶部的二维移动平台(29)、安装在二维移动平台(29)顶部的真空吸附台(33)和用于对真空吸附台(33)抽真空的真空吸附回路，所述二维移动平台(29)包括X轴移动电机(36)、Y轴移动电机(37)、X轴移动光栅尺(35)和Y轴移动光栅尺(28)，所述真空吸附台(33)包括相互扣合且固定连接的吸附台下盖(33‑1)和吸附台上盖(33‑2)，所述吸附台下盖(33‑1)和吸附台上盖(33‑2)扣合形成的空间为真空腔，所述吸附台上盖(33‑2)的上表面上设置有多个排列设置的吸附孔(33‑3)；所述真空吸附回路包括通过真空管(12)依次连接的真空泵(13)、真空过滤器(27)、真空度调节阀(30)和真空电磁阀(18)，所述真空管(12)与所述真空腔相连通，所述真空度调节阀(30)上连接有真空表(31)；所述X轴移动光栅尺(35)和Y轴移动光栅尺(28)均与数据采集板卡(10)的信号输入端连接，所述X轴移动电机(36)、Y轴移动电机(37)和真空电磁阀(18)均与输出放大板(11)的输出端连接；所述修形机构包括竖直设置在上顶板(7)上的直线摆动组合气缸(9)和连接在直线摆动组合气缸(9)的活塞杆上的刀架(5)，以及气动回路；所述刀架(5)位于上顶板(7)的下方，所述刀架(5)上安装有水平设置的无杆气缸滑台(3)，所述无杆气缸滑台(3)的滑台上固定连接有直流电机支架(26)，所述直流电机支架(26)上安装有直流电机(23)，所述直流电机(23)的输出轴上固定连接有圆刀片(24)，所述刀架(5)的底部通过橡胶柱(22)固定连接有压板(2)，所述压板(2)的底部粘贴有胶皮(1)，所述压板(2)上和胶皮(1)上均设置有供圆刀片(24)穿过并对圆刀片(24)进行导向的导向槽；所述气动回路包括通过气管(32)依次连接的气泵(34)、空气过滤器(38)、减压阀(39)和压力表(40)，以及与位于压力表(40)后端的气管(32)并联连接的第一两位五通电磁换向阀(15)、第二两位五通电磁换向阀(16)和第三两位五通电磁换向阀(17)，所述直线摆动组合气缸(9)的顺时针摆动进气口(9‑1)和逆时针摆动进气口(9‑2)分别与第一两位五通电磁换向阀(15)的两个出气口连接，所述直线摆动组合气缸(9)的伸出运动进气口(9‑3)和缩回运动进气口(9‑4)分别与第二两位五通电磁换向阀(16)的两个出气口连接，所述无杆气缸滑台(3)的正向移动进气口(3‑1)和反向移动进气口(3‑2)分别与第三两位五通电磁换向阀(17)的两个出气口连接；所述直流电机(23)、第一两位五通电磁换向阀(15)、第二两位五通电磁换向阀(16)和第三两位五通电磁换向阀(17)均与输出放大板(11)的输出端连接；其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、操作工人手动将大阵列电阻式应变片膜片(47)放置在真空吸附台(33)上后，在计算机(4)上输入吸附固定指令，并启动真空泵(13)，数据采集板卡(10)通过输出放大板(11)输出信号驱动真空电磁阀(18)打开，真空泵(13)抽真空使所述真空腔内产生负压，将大阵列电阻式应变片膜片(47)吸附固定在吸附台上盖(33‑2)的上表面上；步骤二、在计算机(4)上输入开始修形指令，对大阵列电阻式应变片膜片(47)进行修形，具体过程为：步骤201、Y轴方向的修形，具体过程为：步骤2011、数据采集板卡(10)通过输出放大板(11)输出信号驱动第二两位五通电磁换向阀(16)接通，直线摆动组合气缸(9)的伸出运动进气口(9‑3)接通，直线摆动组合气缸(9)的活塞杆带动刀架(5)向下运动，使压板(2)压紧大阵列电阻式应变片膜片(47)；步骤2012、数据采集板卡(10)通过输出放大板(11)输出信号驱动直流电机(23)启动，直流电机(23)带动圆刀片(24)转动；步骤2013、数据采集板卡(10)通过输出放大板(11)输出信号驱动第三两位五通电磁换向阀(17)接通，无杆气缸滑台(3)的正向移动进气口(3‑1)接通，无杆气缸滑台(3)的滑台带动直流电机(23)和圆刀片(24)的整体正向移动，转动的圆刀片(24)切割大阵列电阻式应变片膜片(47)；步骤2014、数据采集板卡(10)通过输出放大板(11)输出信号驱动第二两位五通电磁换向阀(16)换向，直线摆动组合气缸(9)的缩回运动进气口(9‑4)接通，直线摆动...

【技术特征摘要】
1.一种大阵列电阻式应变片自动修形方法，所采用的大阵列电阻式应变片自动修形装置包括机架、定位固定机构、修形机构和计算机(4)，所述计算机(4)上接有数据采集板卡(10)，所述数据采集板卡(10)的信号输出端接有输出放大板(11)；所述机架包括上下间隔设置的上顶板(7)和下底板(21)，以及支撑在上顶板(7)和下底板(21)之间的支柱；所述定位固定机构包括安装在下底板(21)顶部的二维移动平台(29)、安装在二维移动平台(29)顶部的真空吸附台(33)和用于对真空吸附台(33)抽真空的真空吸附回路，所述二维移动平台(29)包括X轴移动电机(36)、Y轴移动电机(37)、X轴移动光栅尺(35)和Y轴移动光栅尺(28)，所述真空吸附台(33)包括相互扣合且固定连接的吸附台下盖(33-1)和吸附台上盖(33-2)，所述吸附台下盖(33-1)和吸附台上盖(33-2)扣合形成的空间为真空腔，所述吸附台上盖(33-2)的上表面上设置有多个排列设置的吸附孔(33-3)；所述真空吸附回路包括通过真空管(12)依次连接的真空泵(13)、真空过滤器(27)、真空度调节阀(30)和真空电磁阀(18)，所述真空管(12)与所述真空腔相连通，所述真空度调节阀(30)上连接有真空表(31)；所述X轴移动光栅尺(35)和Y轴移动光栅尺(28)均与数据采集板卡(10)的信号输入端连接，所述X轴移动电机(36)、Y轴移动电机(37)和真空电磁阀(18)均与输出放大板(11)的输出端连接；所述修形机构包括竖直设置在上顶板(7)上的直线摆动组合气缸(9)和连接在直线摆动组合气缸(9)的活塞杆上的刀架(5)，以及气动回路；所述刀架(5)位于上顶板(7)的下方，所述刀架(5)上安装有水平设置的无杆气缸滑台(3)，所述无杆气缸滑台(3)的滑台上固定连接有直流电机支架(26)，所述直流电机支架(26)上安装有直流电机(23)，所述直流电机(23)的输出轴上固定连接有圆刀片(24)，所述刀架(5)的底部通过橡胶柱(22)固定连接有压板(2)，所述压板(2)的底部粘贴有胶皮(1)，所述压板(2)上和胶皮(1)上均设置有供圆刀片(24)穿过并对圆刀片(24)进行导向的导向槽；所述气动回路包括通过气管(32)依次连接的气泵(34)、空气过滤器(38)、减压阀(39)和压力表(40)，以及与位于压力表(40)后端的气管(32)并联连接的第一两位五通电磁换向阀(15)、第二两位五通电磁换向阀(16)和第三两位五通电磁换向阀(17)，所述直线摆动组合气缸(9)的顺时针摆动进气口(9-1)和逆时针摆动进气口(9-2)分别与第一两位五通电磁换向阀(15)的两个出气口连接，所述直线摆动组合气缸(9)的伸出运动进气口(9-3)和缩回运动进气口(9-4)分别与第二两位五通电磁换向阀(16)的两个出气口连接，所述无杆气缸滑台(3)的正向移动进气口(3-1)和反向移动进气口(3-2)分别与第三两位五通电磁换向阀(17)的两个出气口连接；所述直流电机(23)、第一两位五通电磁换向阀(15)、第二两位五通电磁换向阀(16)和第三两位五通电磁换向阀(17)均与输出放大板(11)的输出端连接；其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、操作工人手动将大阵列电阻式应变片膜片(47)放置在真空吸附台(33)上后，在计算机(4)上输入吸附固定指令，并启动真空泵(13)，数据采集板卡(10)通过输出放大板(11)输出信号驱动真空电磁阀(18)打开，真空泵(13)抽真空使所述真空腔内产生负压，将大阵列电阻式应变片膜片(47)吸附固定在吸附台上盖(33-2)的上表面上；步骤二、在计算机(4)上输入开始修形指令，对大阵列电阻式应变片膜片(47)进行修形，具体过程为：步骤201、Y轴方向的修形，具体过程为：步骤2011、数据采集板卡(10)通过输出放大板(11)输出信号驱动第二两位五通电磁换向阀(16)接通，直线摆动组合气缸(9)的伸出运动进气口(9-3)接通，直线摆动组合气缸(9)的活塞杆带动刀架(5)向下运动，使压板(2)压紧大阵列电阻式应变片膜片(47)；步骤2012、数据采集板卡(10)通过输出放大板(11)输出信号驱动直流电机(23)启动，直流电机(23)带动圆刀片(24)转动；步骤2013、数据采集板卡(10)通过输出放大板(11)输出信号驱动第三两位五通电磁换向阀(17)接通，无杆气缸滑台(3)的正向移动进气口(3-1)接通，无杆气缸滑台(3)的滑台带动直流电机(23)和圆刀片(24)的整体正向移动，转动的圆刀片(24)切割大阵列电阻式应变片膜片(47)；步骤2014、数据采集板卡(10)通过输出放大板(11)输出信号驱动第二两位五通电磁换向阀(16)换向，直线摆动组合气缸(9)的缩回运动进气口(9-4)接通，直线摆动组合气缸(9)的活塞杆带动刀架(5)向上运动，使压板(2)离开大阵列电阻式应变片膜片(47)并返回初始位置；步骤2015、数据采集板卡(10)通过输出放大板(11)输出信号驱动第三两位五通电磁换向阀(17)换向，无杆气缸滑台(3)的反向移动进气口(3-2)接通，无杆气缸滑台(3)的滑台带动直流电机(23)和圆刀片(24)的整体反向移动，使直流电机(23)和圆刀片(24)返回初始位置；步骤2016、数据采集板卡(10)通过输出放大板(11)输出信号驱动Y轴移动电机(37)，Y轴移动电机(37)带动真空吸附台(33)移动，Y轴移动光栅尺(28)将移动距离通过数据采集板卡(10)反馈给计算机(4)，直至真空吸附台(33)移动距离a后停止；其中，a为电阻式应变片在Y轴方向上的宽度；重复步骤2011～2016，直至完成大阵列电阻式应变片膜片(47)Y轴方向所有的切...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵峰，
申请(专利权)人：陕西理工学院，
类型：发明
国别省市：陕西;61