一种大阵列电阻式应变片自动检测、修形、分选装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电阻式应变片生产技术领域，具体涉及一种大阵列电阻式应变片自动检测、修形、分选装置。
【背景技术】
[0002]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。
[0003]如图21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0.0lmm?0.02mm，电阻式应变片的总厚度约为0.035mm?
0.05mmo
[0004]电阻式应变片是在一张102mmX115mm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。一种大阵列电阻式应变片膜片上会有多个按阵列排列的电阻式应变片单元，每个电阻式应变片单元引出4个电极，作为4个测量点。
[0005]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，并对单个应变片产品进行检测，最后根据检测结果进行分选，需要对其静态电阻值、电压值、灵敏度、热输出、横向效应系数、蠕变、应变极限和疲劳寿命等多项工作特性进行测试。其中静态电阻值、电压值、灵敏度检测属于全数检验，其它性能指标属于批量抽样检验。目前，修形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;对应变片的电阻、电压测量完全依赖人工测试，由于应变片产量大，需要的工人多，造成劳动强度大，生产成本高，并且测试效率低，容易出错，也不利于对产品质量的稳定性控制;而且，分选也是人工分选，人工分选方法不仅生产效率低，工人劳动强度大，生产成本高，而且容易出错，也不利于对产品质量的稳定性控制。【实用新型内容】
[0006]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种大阵列电阻式应变片自动检测、修形、分选装置，其结构紧凑，设计新颖合理，实现成本低，工作可靠性高，实用性强，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。
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种大阵列电阻式应变片自动检测、修形、分选装置，其特征在于:包括自动检测装置、自动修形装置、自动分选装置和计算机，所述自动检测装置包括检测机架、检测定位固定机构和检测机构，所述自动修形装置包括修形机架、修形定位固定机构和修形机构，所述自动分选装置包括分选机架、分选定位固定机构、吸附分选机构和定位分选机构，所述计算机上接有数据采集板卡和台式数字万用表，所述数据采集板卡的信号输出端接有输出放大板；
[0008]所述检测机架包括上下间隔设置的第一上顶板和第一下底板，以及支撑在第一上顶板和第一下底板之间的第一支柱；
[0009]所述检测定位固定机构包括安装在第一下底板顶部的第一二维移动平台、安装在第一二维移动平台顶部的第一真空吸附台和用于对第一真空吸附台抽真空的第一真空吸附回路，所述第一二维移动平台包括第一 X轴移动电机、第一 Y轴移动电机、第一 X轴移动光栅尺和第一 Y轴移动光栅尺，所述第一真空吸附台包括相互扣合且固定连接的第一吸附台下盖和第一吸附台上盖，所述第一吸附台下盖和第一吸附台上盖扣合形成的空间为第一真空腔，所述第一吸附台上盖的上表面上设置有第一吸附孔;所述第一真空吸附回路包括通过第一真空管依次连接的第一真空栗、第一真空过滤器、第一真空度调节阀和第一真空电磁阀，所述第一真空管与所述第一真空腔相连通，所述第一真空度调节阀上连接有第一真空表;所述第一 X轴移动光栅尺和第一Y轴移动光栅尺均与数据米集板卡的信号输入端连接，所述第一 X轴移动电机、第一 Y轴移动电机和第一真空电磁阀均与输出放大板的输出端连接；
[0010]所述检测机构包括水平设置在第一上顶板顶部的第一气缸滑台、与第一气缸滑台的滑台连接的第一气缸滑台安装板和与第一气缸滑台安装板连接的第二气缸滑台，以及第一气动回路;所述第二气缸滑台的滑台上通过探针盒连接板连接有探针盒，所述探针盒内部设置有检测电路板，所述检测电路板上设置有多路应变片电阻电压检测电路和与多路应变片电阻电压检测电路的信号采集端连接且向下穿出探针盒的弹簧探针阵列;所述第一气动回路包括通过第一气管依次连接的第一气栗、第一空气过滤器、第一减压阀和第一压力表，所述第一气缸滑台通过第一气动电磁阀与第一气管连接，所述第二气缸滑台通过第二气动电磁阀与第一气管连接;所述第一气动电磁阀和第二气动电磁阀均与输出放大板的输出端连接，多路应变片电阻电压检测电路的控制信号输入端均与数据采集板卡的信号输出端连接，多路应变片电阻电压检测电路的信号输出端均通过信号输出接口与台式数字万用表相接；
[0011]所述修形机架包括上下间隔设置的第二上顶板和第二下底板，以及支撑在第二上顶板和第二下底板之间的第二支柱；
[0012]所述修形定位固定机构包括安装在第二下底板顶部的第二二维移动平台、安装在第二二维移动平台顶部的第二真空吸附台和用于对第二真空吸附台抽真空的第二真空吸附回路，所述第二二维移动平台包括第二 X轴移动电机、第二 Y轴移动电机、第二 X轴移动光栅尺和第二 Y轴移动光栅尺，所述第二真空吸附台包括相互扣合且固定连接的第二吸附台下盖和第二吸附台上盖，所述第二吸附台下盖和第二吸附台上盖扣合形成的空间为第二真空腔，所述第二吸附台上盖的上表面上设置有多个排列设置的第二吸附孔;所述第二真空吸附回路包括通过第二真空管依次连接的第二真空栗、第二真空过滤器、第二真空度调节阀和第二真空电磁阀，所述第二真空管与所述第二真空腔相连通，所述第二真空度调节阀上连接有第二真空表;所述第二 X轴移动光栅尺和第二 Y轴移动光栅尺均与数据采集板卡的信号输入端连接，所述第二 X轴移动电机、第二 Y轴移动电机和第二真空电磁阀均与输出放大板的输出端连接；
[0013]所述修形机构包括竖直设置在第二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，以及第二气动回路;所述刀架位于第二上顶板的下方，所述刀架上安装有水平设置的第三气缸滑台，所述第三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;所述第二气动回路包括通过第二气管依次连接的第二气栗、第二空气过滤器、第二减压阀和第二压力表，以及与位于第二压力表后端的第二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，所述第三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；
[0014]所述分选机架包括上下间隔设置的第三上顶板和第三下底板，以及支撑在第三上顶板和第三下底板之间的第三支柱；
[0015]所述定位固定机构包括安装在第三下底板顶部的第三二维移动平台、安装在第三二维移动平台顶部的第三真空吸附台和用于对第三真空吸附台抽真空的第三真空吸附回路，所述第三二维移动平台包括第三X轴移动电机、第三Y轴移动电机、第三X轴移动光栅尺和第三Y轴移动光栅尺，所述第三真空吸附台包括相互扣合且固定连接的第三吸附台下盖和第三吸附台上盖，所述第三吸附台下盖和第三吸附台上盖扣合形成的空间为第三真空腔，所述第三吸附台上盖的上表面上设置有多个排列设置的第三吸附孔;所述第三真空吸附回路包括通过第三真空管依次连接的第三真空栗、第三真空过滤器、第三真空度调节阀和第三真空电磁阀，所述第三真空管与所述第三真空腔相连通，所述第三真空度调节阀上连接有第三真空表;所述第三X轴移动光栅尺和第三Y轴移动光栅尺均与数据采集板卡的信号输入端连接，所述第三X轴移动电机、第三Y轴移动电机和第三真空电磁阀均与输出放大板的输出端连接；
[0016]所述吸附分选机构包括吸附头安装盒和排列设置在吸附头安装盒内且下端伸出吸附头安装盒的多个真空吸附头，以及用于使多个真空吸附头产生负压吸附功能的第四真空吸附回路和用于使多个真空吸附头产生吹气功能的第三气动回路;相邻两个真空吸附头之间的距离与相邻两个第三吸附孔之间的距离相等，所述真空吸附头包括穿过吸附头安装盒底壁的真空吸附管，所述真空吸附管外露在吸附头安装盒底部的一端底部套装有橡胶吸头，所述真空吸附管位于吸附头安装盒内部的一端连接有连接管;所述第四真空吸附回路包括通过第四真空管依次连接的第四真空栗、第四真空过滤器、第四真空度调节阀、第四真空表和多根第五真空管，每根所述第五真空管上均连接有第四真空电磁阀；所述第三气动回路包括通过第三气管依次连接的第三气栗、第三空气过滤器、第三减压阀、第三气压表和多根第四气管，每根所述第四气管上均连接有第三气动电磁阀；每个所述真空吸附头的连接管均通过三通与一根第五真空管和一根第四气管连接;多个第四真空电磁阀和多个第三气动电磁阀均与输出放大板的输出端连接；
[0017]所述定位分选机构包括水平设置在第三上顶板顶部的滚珠丝杠滑台和竖直设置在第三上顶板下方的第四气缸滑台，以及第四气动回路，所述滚珠丝杠滑台包括用于带动滚珠丝杠运动的步进电机，所述滚珠丝杠滑台的滑台上连接有第二气缸滑台安装板，所述第四气缸滑台安装在第二气缸滑台安装板上，所述吸附头安装盒通过吸附头安装盒连接板与第四气缸滑台的滑台连接，所述第三上顶板上排列设置有位于滚珠丝杠滑台旁侧的七个接近开关，所述第三下底板上设置有分选盒，所述分选盒内设置有五个分选腔，五个所述分选腔分别为A类应变片分选腔、B类应变片分选腔、C类应变片分选腔、D类应变片分选腔和E类应变片分选腔，七个接近开关中的其中两个分别位于滚珠丝杠滑台的滑台运动的起始位置和终止位置，七个接近开关中的另外五个一一对应位于五个分选腔的正上方;所述第四气动回路包括通过第五气管依次连接的第四气栗、第四空气过滤器、第四减压阀和第四压力表，所述第四气缸滑台通过第四气动电磁阀与第五气管连接;七个所述接近开关均与数据采集板卡的信号输入端连接，所述步进电机和第四气动电磁阀均与输出放大板的输出端连接。
[0018]上述的一种大阵列电阻式应变片自动检测、修形、分选装置，其特征在于:所述第一支柱由多根连接成框架结构的第一铝型材制成，所述第一铝型材与第一铝型材通过第一三角形连接架固定连接，所述第一铝型材与第一上顶板通过螺栓和螺母固定连接，所述第一铝型材与第一下底板通过螺栓、螺母和第一三角形连接架固定连接;所述第二支柱由多根连接成框架结构的第二铝型材制成，所述第二铝型材与第二铝型材通过第二三角形连接架固定连接，所述第二铝型材与第二上顶板通过螺栓和螺母固定连接，所述第二铝型材与第二下底板通过螺栓、螺母和第二三角形连接架固定连接;所述第三支柱由多根连接成框架结构的第三铝型材制成，所述第三铝型材与第三铝型材通过第三三角形连接架固定连接，所述第三铝型材与第三上顶板通过螺栓和螺母固定连接，所述第三铝型材与第三下底板通过螺栓、螺母和第三三角形连接架固定连接。
[0019]上述的一种大阵列电阻式应变片自动检测、修形、分选装置，其特征在于:所述第一吸附台下盖与第一吸附台上盖之间设置有第一密封垫，所述第一吸附台下盖、第一密封垫和第一吸附台上盖通过第一吸附台连接螺栓固定连接，所述第一吸附台下盖的侧面设置有第一螺纹孔，所述第一真空管通过第一气动接头与第一螺纹孔连接;所述第一吸附台上盖的上表面上设置有多条第一水平向凹槽和多条第一竖直向凹槽，多条所述第一水平向凹槽和多条所述第一竖直向凹槽相互交叉形成了多个第一凸块，所述第一吸附孔的数量为多个，多个第一吸附孔分布在多个第一凸块上;所述第一吸附台上盖上表面的形状为矩形，所述第一吸附台上盖上表面的四个脚上均刻有第一参考定位线。
[0020]上述的一种大阵列电阻式应变片自动检测、修形、分选装置，其特征在于:所述第二吸附台下盖与第二吸附台上盖之间设置有第二密封垫，所述第二吸附台下盖、第二密封垫和第二吸附台上盖通过第二吸附台连接螺栓固定连接，所述第二吸附台下盖的侧面设置有第二螺纹孔，所述第二真空管通过第二气动接头与第二螺纹孔连接;所述第二吸附台上盖的上表面上设置有多条第二水平向凹槽和多条第二竖直向凹槽，多条所述第二水平向凹槽和多条所述第二竖直向凹槽相互交叉形成了多个第二凸块，多个所述第二吸附孔分布在多个第二凸块上;所述第二吸附台上盖上表面的形状为矩形，所述第二吸附台上盖上表面的四个脚上均刻有第二参考定位线。
[0021]上述的一种大阵列电阻式应变片自动检测、修形、分选装置，其特征在于:所述第三吸附台下盖与第三吸附台上盖之间设置有第三密封垫，所述第三吸附台下盖、第三密封垫和第三吸附台上盖通过吸附台连接螺栓固定连接，所述第三吸附台下盖的侧面设置有螺纹孔，所述第三真空管通过气动接头与螺纹孔连接;所述第三吸附台上盖的上表面上设置有多条第三水平向凹槽和多条第三竖直向凹槽，多条所述第三水平向凹槽和多条所述第三竖直向凹槽相互交叉形成了多个第三凸块，多个所述第三吸附孔分布在多个第三凸块上；所述第三吸附台上盖上表面的形状为矩形，所述第三吸附台上盖上表面的四个脚上均刻有第三参考定位线。
[0022]上述的一种大阵列电阻式应变片自动检测、修形、分选装置，其特征在于:所述第一气缸滑台为无杆气缸滑台，所述检测电路板的数量为两块，两块所述检测电路板一上一下通过铜螺柱和螺钉固定连接，所