阅读说明：本技术 一种自动化循环落砂耐磨测试装置 (Automatic change wear-resisting testing arrangement of circulation knockout ) 是由 白雪亮 杨晨 周肃 黄国平 李菁楠 于 2019-09-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种自动化循环落砂耐磨测试装置,包括方框型的整体支架、落砂机构、传动机构以及控制系统,升降电机自动把装有实验沙的沙盒搬运至上方漏斗处,节省人力上下搬运,并且自动进行倾倒,整个流程均实现了自动化操作,改变实验沙搬运方式,摒弃繁复的人工装沙操作,实现实验过程全自动化,提高测试效率,降低人工成本；并且实验沙用量精确,实验结果客观、精准；实验循环次数可按需求设置,可以得到材料耐磨性的最大循环次数,从而判断材料的耐磨程度。(The invention discloses an automatic circulating shakeout wear-resistant testing device which comprises a square-frame-shaped integral support, a shakeout mechanism, a transmission mechanism and a control system, wherein a lifting motor automatically conveys a sand box filled with experimental sand to an upper hopper, so that manpower is saved, the sand box is conveyed up and down, and the sand box is automatically dumped, the automatic operation is realized in the whole process, the experimental sand conveying mode is changed, complicated manual sand assembling operation is abandoned, the full automation of the experimental process is realized, the testing efficiency is improved, and the labor cost is reduced; the experimental sand dosage is accurate, and the experimental result is objective and accurate; the experimental cycle times can be set as required, and the maximum cycle times of the wear resistance of the material can be obtained, so that the wear resistance degree of the material can be judged.)

一种自动化循环落砂耐磨测试装置

技术领域

本发明涉及落砂测试装置，尤其涉及一种自动化循环落砂耐磨测试装置。

背景技术

光伏组件原材料(背板、型材)需要进行落砂实验，以测试标准条件下表面涂层的耐磨性，并通过单位膜厚的磨损量来表示试板上涂层的耐磨性。此测试方法符合美国工业标准ASTM D968-83以及GB/T 23988-2009标准。

现有的落砂耐磨测试装置是将实验沙通过导管从规定的高度落到已经涂装好的试板上直至试板地材露出可见，以磨耗单位膜厚的磨耗量来表示试板上涂层的耐磨性。现有装置存在的缺点如下：

其一、根据GB/T 23988-2009涂料耐磨性测定落砂法标准要求为每2L实验沙倒一次，而且一款常规KPK背板测试要求需达到120L沙的流量以上，测试较为繁琐，人员需要反复装沙，测试耗时在2H以上。市面上自动落砂耐磨试验机只能单次自动操作2L实验沙，无法设定循环次数，不能自动循环操作120L总量实验沙，还是需要人员在线跟踪。

其二、现有的测试仪器使用方法是填装实验沙至磨料容器深度2/3处，打开空气压缩机把实验沙通过气管吹至漏斗中，实验沙用量不精确，都是显示容器的2/3、1/3，存在较多不确定影响因素，且实验过程中不能完全脱离人员，只有上料部分实现自动化。

其三，市面上自动落砂耐磨试验机采用气囊控制实验沙吸至漏斗内，直接下落。实验沙通过导管的流量速度无法控制，无法固定在标准范围内，实验效果不能满足标准要求。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术所存在的问题，本发明提供了一种自动化循环落砂耐磨测试装置，自动化程度高，提高测试效率，且测试精准度高，完全符合GB/T 23988-2009涂料耐磨性测定要求。

技术方案：为达到上述目的，本发明可采用如下技术方案：

一种自动化循环落砂耐磨测试装置，包括方框型的整体支架、落砂机构、传动机构以及控制系统；

所述落砂机构固定在整体支架一侧，从上至下依次为漏斗、导管、试板夹具、接沙盒、接沙盒气缸，所述试板夹具为倾斜结构且最下端落在接沙盒上方；所述漏斗下方还设有防漏挡片，防漏挡片与防漏挡片伸缩气缸相连；

所述传动机构包括升降沙盒、升降电机、升降沙盒气缸以及直线导轨；升降沙盒设于接沙盒一侧，直线导轨竖直方向上设置在整体支架上，所述升降沙盒通过升降电机驱动在直线导轨上进行上下移动；升降沙盒气缸设于直线导轨上部且位于漏斗一侧；

所述控制系统控制接沙盒气缸实现接沙盒在升降沙盒上方的水平方向和倾斜方向的切换；控制防漏挡片伸缩气缸实现防漏挡片远离和靠近漏斗底部；控制升降沙盒气缸实现升降沙盒在漏斗上方的水平方向和倾斜方向的切换。

所述整体支架底部设有调节地脚；调节地脚的高度可以调节整体装置的高低和水平平衡。

所述控制系统包括电器控制柜，电器控制柜中装有设备的控制电器设备以及控制系统设备等电气元件。

更为优选的，所述控制系统为单片机控制系统或PLC控制系统。

所述防漏挡片为金属圆片结构；对漏斗下部的密封性更好。

所述导管为金属材质，内径为18.97-19.13mm，外径为21.97-22.47mm。

所述直线导轨上部设有升降沙盒到位检测装置，用于对升降沙盒的位置进行快速的检测识别。

更为优选的，所述升降沙盒到位检测装置为光电检测传感器。

更为优选的，所述升降沙盒到位检测装置为机械行程检测开关。

有益效果：本发明具有以下优点：

(1)改变实验沙搬运方式，摒弃繁复的人工装沙操作，实现实验过程全自动化，提高测试效率，降低人工成本；

(2)实验沙用量精确，实验结果客观、精准；完全符合GB/T 23988-2009涂料耐磨性测定要求；

(3)实验循环次数可按需求设置，可以得到材料耐磨性的最大循环次数，从而判断材料的耐磨程度。

附图说明

图1是本发明自动化循环落砂耐磨测试装置的主视结构示意图；

图2是本发明自动化循环落砂耐磨测试装置的左视结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1-图2所示，本发明公开了一种自动化循环落砂耐磨测试装置，包括方框型的整体支架2、落砂机构、传动机构以及控制系统4；

所述整体支架1底部设有调节地脚11；调节地脚的高度可以调节整体装置的高低和水平平衡。

所述落砂机构固定在整体支架1一侧，从上至下依次为漏斗21、导管22、试板夹具23、接沙盒24、接沙盒气缸25，所述试板夹具23为倾斜结构且最下端落在接沙盒24上方；所述导管22为金属材质，内径为18.97-19.13mm，外径为21.97-22.47mm。导管22到试板夹具的垂直最小距离是25.4mm；符合GB/T 23988-2009要求。所述漏斗21下方还设有防漏挡片26，防漏挡片26与防漏挡片伸缩气缸27相连；为金属圆片结构，用于漏斗21密封时的防止砂漏。

所述传动机构包括升降沙盒31、升降电机32、升降沙盒气缸33以及直线导轨34；升降沙盒31设于接沙盒24一侧，直线导轨34竖直方向上设置在整体支架1上，所述升降沙盒31通过升降电机32驱动在直线导轨34上进行上下移动；升降沙盒气缸32设于直线导轨34上部且位于漏斗21一侧；所述直线导轨34上部设有升降沙盒到位检测装置，用于对升降沙盒的位置进行快速的检测识别；所述升降沙盒到位检测装置为光电检测传感器。

所述控制系统4包括电器控制柜，电器控制柜中装有设备的控制电器设备以及控制系统设备等电气元件，具体为PLC控制系统进行控制，PLC控制接沙盒气缸25实现接沙盒24在升降沙盒31上方的水平方向和倾斜方向的切换；控制防漏挡片伸缩气缸27实现防漏挡片26远离和靠近漏斗21底部；控制升降沙盒气缸32实现升降沙盒31在漏斗21上方的水平方向和倾斜方向的切换。

工作过程：

装置运行环境和标准：试板在23±2℃，湿度为50±5％的环境中放置24h；实验沙径为0.25mm～0.65mm，流出导管速度为21s～23.5s内流出2L；导管到试板夹具的垂直最小距离是25.4mm。

漏斗21内盛满2L实验沙后，漏斗下方防止沙漏的防漏挡片26随防漏挡片伸缩气缸27动作，离开漏斗21；实验沙通过导管22下落，对固定在试板夹具23上的测试原材料进行下落冲击，做完实验的实验沙回收在原材料下方的接沙盒24中。2L实验沙全部下落完时间固定，故防漏挡片26移动时间固定，防漏挡片伸缩气缸27动作由PLC控制时间点，保证漏斗21内无实验沙时关闭，无实验沙时，防漏挡片伸缩气缸27动作，防漏挡片26靠近漏斗22下部堵住其与导管22之间的缝隙；接沙盒24接满实验沙达到2L后，实验沙通过接沙盒气缸25动作由接沙盒24倾倒至升降沙盒31内，升降电机32工作，升降沙盒31沿着直线导轨34往上移动，通过升降沙盒到位检测装置对升降沙盒31的位置进行快速的检测识别；到达指定高度，升降沙盒气缸33动作，升降沙盒31倾斜，其中的实验沙倾倒至漏斗21内，漏斗21内盛满2L实验沙后，漏斗下方防止沙漏的防漏挡片26随防漏挡片伸缩气缸27动作，离开漏斗21；重复60个循环。完成测试。

本发明摒弃繁复的人工装沙操作，实现实验过程全自动化，提高测试效率，实验循环次数可按需求设置，可以得到材料耐磨性的最大循环次数，实验沙用量精确，实验结果客观、精准；完全符合GB/T 23988-2009涂料耐磨性测定要求。