一种大阵列电阻式应变片自动分选装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明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分选装置及方法。
【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，广泛应用于水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石油化工及衡器等行业。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9所示，电阻式应变片主要由敏感栅50、基底51、覆盖层52和引线53组成，敏感栅50用粘结剂54粘在基底51和覆盖层52之间。在应变片生产过程中，首先将箔材牢固粘附在基底51上，基底51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50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50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51上的电阻丝即为敏感栅50。为了进一步提高敏感栅50在使用过程中的工作稳定性和使用寿命，还需要在敏感栅50上增加覆盖层52，一般覆盖层52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。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，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，并人工对单个产品进行检测、分选，这种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，不利于对产品质量的稳定性控制。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种结构简单、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的大阵列电阻式应变片自动分选装置。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种大阵列电阻式应变片自动分选装置，其特征在于:包括机架、定位固定机构、吸附分选机构、定位分选机构和计算机，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；
[0007]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；
[0008]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第一真空吸附回路，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轴移动电机和第一真空电磁阀均与输出放大板的输出端连接；
[0009]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二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一气动回路;相邻两个真空吸附头之间的距离与相邻两个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、第二真空表和多根第三真空管，每根所述第三真空管上均连接有第二真空电磁阀；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、第一气压表和多根第二气管，每根所述第二气管上均连接有第一气动电磁阀；每个所述真空吸附头的连接管均通过三通与一根第三真空管和一根第二气管连接;多个第二真空电磁阀和多个第一气动电磁阀均与输出放大板的输出端连接；
[0010]所述定位分选机构包括水平设置在上顶板顶部的滚珠丝杠滑台和竖直设置在上顶板下方的气缸滑台，以及第二气动回路，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气缸滑台安装板，所述气缸滑台安装在气缸滑台安装板上，所述吸附头安装盒通过连接板与气缸滑台的滑台连接，所述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;所述第二气动回路包括通过第三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，所述气缸滑台通过第二气动电磁阀与第三气管连接;七个所述接近开关均与数据采集板卡的信号输入端连接，所述步进电机和第二气动电磁阀均与输出放大板的输出端连接。
[0011]上述的一种大阵列电阻式应变片自动分选装置，其特征在于:所述支柱由多根连接成框架结构的铝型材制成，所述铝型材与铝型材通过三角形连接架固定连接，所述铝型材与上顶板通过螺栓和螺母固定连接，所述铝型材与下底板通过螺栓、螺母和三角形连接架固定连接。
[0012]上述的一种大阵列电阻式应变片自动分选装置，其特征在于:所述吸附台下盖与吸附台上盖之间设置有密封垫，所述吸附台下盖、密封垫和吸附台上盖通过吸附台连接螺栓固定连接，所述吸附台下盖的侧面设置有螺纹孔，所述第一真空管通过气动接头与螺纹孔连接。
[0013]上述的一种大阵列电阻式应变片自动分选装置，其特征在于:所述吸附台上盖的上表面上设置有多条水平向凹槽和多条竖直向凹槽，多条所述水平向凹槽和多条所述竖直向凹槽相互交叉形成了多个凸块，多个所述吸附孔分布在多个凸块上;所述吸附台上盖上表面的形状为矩形，所述吸附台上盖上表面的四个脚上均刻有参考定位线。
[0014]上述的一种大阵列电阻式应变片自动分选装置，其特征在于:所述数据采集板卡的型号为NI PCI6509，所述输出放大板的型号为HSF16M。
[0015]本发明还公开了一种方法步骤简单、实现方便、分选效率高的大阵列电阻式应变片自动分选方法，其特征在于该方法包括以下步骤:
[0016]步骤一、待放置在真空吸附台上的大阵列电阻式应变片膜片检测完成后，在计算机上输入分选指令；
[0017]步骤二、分选定位，具体过程为:
[0018]步骤201、数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动步进电机旋转，滚珠丝杠滑台通过气缸滑台安装板带动气缸滑台和所述吸附分选机构水平运动，直到位于滚珠丝杠滑台的滑台运动的终止位置的接近开关检测到信号后停止运动；
[0019]步骤202、数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动第二气动电磁阀打开，气缸滑台通过连接板带动所述吸附分选机构向下运动，使多个真空吸附头到达要分选的第一组电阻应变片单元处；
[0020]步骤三、分选吸附，具体过程为:
[0021]步骤301、数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动第二真空电磁阀打开，第二真空栗抽真空使多个真空吸附头产生负压吸附第一组电阻应变片单元；
[0022]步骤302、数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动第二气动电磁阀换向，气缸滑台通过连接板带动所述吸附分选机构向上运动，直到气缸滑台的气缸活塞杆完全缩回；
[0023]步骤四、A类电阻应变片分选，具体过程为:
[0024]步骤401、数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动步进电机旋转，滚珠丝杠滑台通过气缸滑台安装板带动气缸滑台和所述吸附分选机构向与步骤201相反的方向水平运动，直到位于A类应变片分选腔正上方的接近开关检测到信号后停止运动；
[0025]步骤402、数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动第二气动电磁阀打开，气缸滑台通过连接板带动所述吸附分选机构向下运动，使多个真空吸附头到达与分选盒的距离为3mm?5mm的位置处；
[0026]步骤403、计算机调取其预先存储的第一组电阻应变片单元中各个电阻应变片的检测结果，选择出检测结果为A类的电阻应变片并输出信号给数据采集板卡，数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动与检测结果为A类的电阻应变片对应的真空吸附头连接的第二真空电磁阀关闭，使吸附第一组电阻应变片单元中的A类电阻应变片的真空吸附头的负压消除；
[0027]步骤404、数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动与检测结果为A类的电阻应变片对应的真空吸附头连接的第一气动电磁阀打开，使吸附第一组电阻应变片单元中的A类电阻应变片的真空吸附头吹气，将第一组电阻应变片单元中的A类电阻应变片吹入A类应变片分选腔中；
[0028]步骤五、B类电阻应变片分选，具体过程为:
[0029]步骤501、数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动步进电机旋转，滚珠丝杠滑台通过气缸滑台安装板带动气缸滑台和所述吸附分选机构向与步骤201相反的方向水平运动，直到位于B类应变片分选腔正上方的接近开关检测到信号后停止运动；
[0030]步骤502、计算机调取其预先存储的第一组电阻应变片单元中各个电阻应变片的检测结果，选择出检测结果为B类的电阻应变片并输出信号给数据采集板卡，数据采集板卡通过输出放大板输出信号驱动与