专利名称：一种建材燃烧烟雾浓度及毒性测试集成结构中的试料控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及自动控制技术和检测技术，属于机械结构及其自动化技术领域，尤其涉及ー种建材燃烧烟雾浓度及毒性测试集成结构中的试料控制系统。
背景技术：
在对建筑材料性能的评定上，除了力学性能、外形外观这些性质特点要满足一定的要求，近年来各种建筑火灾的发生也对建材的火灾安全性能提出了一定的要求，这不仅表现在对建筑材料耐燃性的要求上，还表现在对建筑材料燃烧产烟的浓度和烟雾毒性的要求上，因为现实中火灾事故致命的罪魁祸首往往不是火，而是烟气，早在火势大幅蔓延前， 很多人就已因为吸入过量烟气而昏迷，葬身火场。为此，国家规定了相关的标准限制建筑材料的燃烧烟雾浓度和毒性大小。因此，在建材产品上市前需要对材料的燃烧性能进行相应的测试，通过对材料的试验样品采取一定方法的燃烧，来测验其产烟的浓度和毒性。在对建材的燃烧产烟浓度的测试上，目前主要通过将材料制成25X25X6mm3的方块状后，将其放进烟箱中明火燃烧后通过观察透光率检测其产烟的浓度。在烟雾毒性的测试方面，目前比较成熟的方法是将材料制成一定规格的长条状后加热使其阴燃，将其阴燃产生的烟雾经采集混合配给后送入鼠笼中，然后通过观察分析鼠笼里面小白鼠的生理反应，来判断其毒性。这两种测试技术目前市场上都有相应的比较成型的机器产品。但是长期的使用过程中，由于在对建材的两种性质进行测量时需要使用不同规格的材料试样分别在两台机器上操作，人们越来越希望能有ー种集成化的测试技术或者机器产品，能够使用这样的一台机器来一歩到位实现对建筑材料燃烧产烟浓度和毒性的前期检验，甚至能在机器中加入智能化的控制操作，使测试工作更加轻松简便。为了解决这个难题，满足人们的需要，国内外都有人进行了相应的集成结构探索，但是由于两种测试所使用的材料规格、燃烧条件和测试方法上都存在较大的差异，在没有新的测试方法和测试标准之前，人们在测试集成结构的探索上目前尚无法取得比较明显的突破，我们无法直接将两种测试装置直接合并成为一台单烟箱的烟雾浓度及毒性测试装置，但是却能将已有的材料燃烧产烟浓度测试装置和材料燃烧产烟毒性测试装置这两种装置的机器进行结构的集成。目前，由于国内对材料燃烧产烟浓度和产烟毒性这两种仪器装置的集成也还没有很好的集成方案，国外相应的技术也还并不成熟，人们主要还是依靠两台机器分别工作完成建材燃烧产烟浓度和产烟毒性的测试工作。对于两种装置的集成，涉及的技术和机构包括智能控制技木、检测应用技术、密封技术、机械臂及末端执行器、丝杠滑轨传送机构等。集成后的机器装置必须能实现在同一台机器上完成对建材试样燃烧的烟雾浓度和烟雾毒性测试工作，并且添加自动化控制模块，方便测试技术人员的操作，減少人员的工作量。
发明内容为解决上述中存在的问题与缺陷，本实用新型提供了ー种建材燃烧烟雾浓度及毒性测试集成结构中的试料控制系统。所述技术方案如下ー种建材燃烧烟雾浓度及毒性测试集成结构中的试料控制系统，包括材料产烟密度测试装置(I)、材料产烟毒性测试装置(2)、台架(3)、传送控制装置
(4)及切割台(5)，所述材料产烟密度测试装置(I)和材料产烟毒性测试装置(2)固定于台架(3)上；所述传送控制装置(4)安装于台架(3)上，并与台架(3)活动配合；所述切割台
(5)通过台架(3)上的滑轨与台架(3)滑动配合。本实用新型提供的技术方案的有益效果是I、在本实用新型中的材料燃烧烟雾浓度测试装置和材料燃烧烟雾毒性测试装置的机器结构经过一定的结构改造后集成一个统ー的系统，在统一的结构系统中保留烟雾密度测试和烟雾毒性测试的两个部分，适应了两种测试装置在测试方法、测试标准和样品规 范等方面存在的较大差异，符合现行国标，使集成方案可行性增强。集成后的机器结构虽然内部分有独立的建材燃烧烟雾浓度测试装置和建材燃烧产烟毒性测试装置，但整台机器作为ー个整体系统能一体化实现对建筑材料的燃烧烟雾密度和产烟毒性进行测试，減少了测试的步骤，降低了时间成本和人员劳动成本，满足目前市场对建筑材料测试仪器的集成一体化需求。2、在本实用新型中加入了智能控制的传送控制装置，只要将待测试材料的样品做成如图11所示规格的整体后放入机器的样品槽中，所述的集成结构就能够对装载在样品槽中的试样自动分割成符合材料燃烧烟雾密度测试和材料燃烧产烟毒性测试规范的形状大小，由此传送控制装置将试样材料输送进对应的测试装置，之后自动对送进该装置的材料试样点火、测试和分析。加入智能化传送及控制系统后的机器装置，测试材料性能的操作更加方便，工作也变得简单。3、本实用新型中所加入的传送控制装置各部分通过丝杠螺母副传动，而丝杠由交流伺服电机直接驱动，各个部分的交流伺服电机在单片机的控制下按照预定程序的启动运行，各个运动部分的行程通过红外线感应反馈给驱动装置，完成各部分运动的定位，集成装置结构实现起来相对简单。

图I是建材燃烧烟雾浓度及毒性测试集成结构中的试料控制系统结构图；图2是建材燃烧烟雾浓度及毒性测试集成结构中的试料控制系统内剖结构示意图；图3是建材燃烧烟雾浓度及毒性测试集成结构中的试料控制系统主视图；图4是建材燃烧烟雾浓度及毒性测试集成结构中的试料控制系统左视图；图5是建材燃烧烟雾浓度及毒性测试集成结构中的试料控制系统A-A剖视图；图6是建材燃烧烟雾浓度及毒性测试集成结构中的试料控制系统B-B剖视图；图7是建材燃烧烟雾浓度及毒性测试集成结构中的试料控制系统中材料切割台放大视图；图8是建材燃烧烟雾浓度及毒性测试集成结构中的试料控制系统工作流程图；图9a、9b、9c是石英管侧门三种状态示意图；图IOa和IOb是石英管横端面门两种状态示意图；[0021]图Ila和Ilb是材料试样规格图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进ー步地详细描述如图I和图2所示，展示了建材燃烧烟雾浓度及毒性测试集成结构中的试料控制系统，该系统包括材料产烟密度测试装置I、材料产烟毒性测试装置2、台架3、传送控制装置4及切割台5，所述材料产烟密度测试装置I和材料产烟毒性测试装置2固定于台架3上；所述传送控制装置4安装于台架3上，并与台架3活动配合；所述切割台5通过台架3上的滑轨与台架3滑动配合。上述材料产烟浓度测试装置I和材料产烟毒性测试装置2并列固定在台架3的台面上；所述传送控制装置4安装在台架3上处于材料产烟密度测试装置I和材料产烟毒性 测试装置2之间，传送控制装置4、材料产烟浓度测试装置I、材料产烟毒性测试装置2和台架3之间滑动配合；所述的材料切割台5在台架3上跟台架3通过丝杠螺母滑动配合。上述台架3包括台座、机构组控制机架和样品槽；材料产烟浓度度测试装置I包括烟箱、滑动门和基座；材料产烟毒性测试装置2包括染毒箱、环形炉、石英舟、石英管、烟气采集配给组件、石英管侧门和石英管横面滑门；传送控制装置4包括夹手、升降吸手和两个平移滑块；材料切割台5包括可移动电动圆锯和滑台。如图3和图5所示，为台架整体结构和集成结构剖视图，所述台架3包括台座31、机构组控制机架32和样品槽34 ;所述台座作为整个机械结构的基座，承载着材料产烟密度测试装置、材料产烟毒性测试装置以及传送控制装置；所述的机构组控制机架作为传送控制装置的基座，两平移滑块及材料切割台通过机架上滑轨槽中的传动丝杠与其滑动配合；所述的样品槽与台座固连。如图4所示，为本实施例提供的集成结构剖视图，材料产烟毒性测试装置2包括染毒箱11、环形炉9、石英舟、石英管8、烟气采集配给组件10、石英管侧门12和石英管横端面滑门13 ;材料产烟毒性测试装置中石英管横面滑门嵌入石英管侧面的开口上与石英管滑动配合；所述石英管横面滑门还内嵌于石英管横端面并与石英管滑动配合；可以通过滑动打开石英管侧门，用夹手将材料试样长条放入石英管内的石英舟中，也可以通过往下滑动打开石英管的横端面门，将石英舟取出来放入需特殊处理的材料试样。如图6所示，为剖面B-B集成结构剖视图材料产烟浓度度测试装置I包括烟箱I la、滑动门板17和基座7 ;所述材料产烟浓度度测试装置(I)中的滑动门板17至少包括3个，滑动门板a、滑动门板b和滑动门板c ;所述滑动门板a与所述烟箱固定配合，并通过电机和传动绳带动滑动门板a运动；所述滑动门板b和滑动门板c与烟箱滑动配合；所述烟箱固连于基座上。上述滑动门板a与所述烟箱固定配合通过电机和传动绳控制滑动门板a开合，放材料方块的时候滑动门板b和滑动门板c向上滑动与滑动门板a重合，节省开启烟箱时烟箱所占的空间，也能实现烟箱开启关闭自动化。如图3、图4和图5所示，所述传送控制装置4包括夹手、升降吸手和两个平移滑块14 ;所述两平移滑块分别通过丝杠螺母副与台架上的机构组控制机架滑动配合，并通过台架上的传动丝杠控制平移滑块运动；所述升降吸手包括吸手控制臂20和吸盘手21，所述吸手控制臂与一平移滑块通过丝杠螺母副滑动配合；所述吸盘手和嵌于轴内吸手控制臂通过丝杠螺母副滑动配合；所述夹手包括夹手A和夹手B，所述夹手A和夹手B分别包括滑动臂15和升降夹持臂16，且滑动臂和升降夹持臂同轴，所述滑动臂与另一平移滑块通过丝杠螺母副滑动配合；上述平移滑块分别通过丝杠螺母副与台架上的机构组控制机架滑动配合分别用于辅助升降吸手吸取的试样块放入烟箱和控制夹手的位置及控制夹手的相对运动。上述吸盘手下端的吸盘通过气压变化将材料块吸取，完成提升输送工作。上述夹手在传动丝杠的作用下相互靠拢时完成夹取材料长条的操作，相互分离时完成材料长条的防止操作。如图7所示,为材料切割台结构示意图,所述材料切割台5包括可移动电动圆锯23和滑台22 ;所述可移动电动圆锯锯轴内置于滑台并与滑台滑动配合，所述滑台通过丝杠·螺母副与台架滑动配合。滑台上滑台上的凸栏限制滑台的位置，以确定截取的材料块长度，电动圆锯转动同时从滑台上面的电动圆锯滑道上从一端移动到另一端，完成对材料样品的切割操作。如图8所示本建材燃烧烟雾浓度及毒性测试集成结构中的试料控制系统的工作过程叙述如下步骤(一)将满足如图Ila和Ilb是所示规格的材料试样放入样品槽，所述烟箱门门板b和门板c向上滑动开启烟箱。步骤(ニ)所述材料切割台在传动丝杠的控制下向材料试样靠拢，当所述切割台的滑台上面的凸栏抵住材料试样方形端的时候,材料切割台停止移动,此时材料试样末端处于材料切割台的平面上电动圆锯和凸栏之间的长度为6_，然后电动圆锯开始转动，并从当前位置向滑台的另一端滑行，完成第一块材料块的切割。切割下来的材料方块此时处于滑台上，规格为25 X 25 X 6_。步骤(三)材料切割台在传动丝杠的控制下载着试样方块往回滑行，至另ー极限端后停止滑动，所述吸盘手在所述的吸盘手控制臂中的传动丝杠的控制下向下伸展，当吸盘手接触材料方块时吸盘通过气压变化吸紧材料试样方块，之后吸盘手往上提升，同时所述滑块在传动丝杠的控制下向烟箱移动，吸盘手控制臂也在滑块的控制下向烟箱内部移动，到达极限位置时材料块刚好在所述烟箱的铁丝网的正上方，然后吸盘手释放材料试样方块，收缩滑块和吸盘手，使其离开烟箱，所述滑动门板和滑动门板向下滑动关闭烟箱，完成第一次传送工作，烟箱内部在电脑的控制下完成材料产烟密度测试工作。重复步骤(一)——(三)两次。步骤(五)在所述滑动臂中的传动丝杠的控制下，升降夹持臂往下移动，同时，在所述滑动臂的控制下，升降夹持臂也向下移动到适当的高度，使足以夹持住材料试样长条，然后滑动臂与滑动臂在滑块中的传动丝杠的控制下向彼此靠拢，下端的升降夹持臂和升降夹持臂从材料试样长条的两端夹住试样长条，将材料经过三次切割后剩下的400mm长的用于烟雾毒性测试的圆柱长条夹持牢固。夹紧后，升降夹持臂在传动丝杠的控制下上升。步骤(六)图9a、9b和9c是石英管的侧门关闭、半开和开启状态，滑块在传动丝杠的控制下向另ー极限位置移动到达所述材料产烟毒性测试装置上方，此时所述石英管的侧门已经打开(如图9c所示)，图IOa和10b，为石英管横端面半开和关闭状态，石英管横端面门关闭，升降夹持臂在各自传动丝杠的控制下向下移动伸入石英管，当两升降夹持臂各自下滑到达下端极限位置后，滑动臂和滑动臂彼此分离一定距离，使夹手加持的材料试样长条释放至于所述石英管内的石英舟中。步骤(七)升降夹持臂在传动丝杠的控制下向上收缩离开石英管，所述石英管的侧面滑门关闭(图9a所示)，滑块在传动丝杠的控制下移动回到初始位置。步骤(八)产烟毒性测试装置在电脑的控制下开始烟毒测试操作。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.ー种建材燃烧烟雾浓度及毒性测试集成结构中的试料控制系统，其特征在于，所述系统包括材料产烟密度测试装置(I)、材料产烟毒性测试装置(2)、台架(3)、传送控制装置(4)及切割台(5)，所述材料产烟密度测试装置(I)和材料产烟毒性测试装置(2)固定于台架(3)上；所述传送控制装置(4)安装于台架(3)上，并与台架(3)活动配合；所述切割台(5)通过台架(3)上的滑轨与台架(3)滑动配合。
2.根据权利要求I所述的建材燃烧烟雾浓度及毒性测试集成结构中的试料控制系统，其特征在于，所述材料产烟浓度测试装置(I)和材料产烟毒性测试装置(2)并列固定在台架(3)的台面上；所述传送控制装置(4)安装在台架(3)上处于材料产烟密度测试装置(I)和材料产烟毒性测试装置(2)之间，传送控制装置(4)、材料产烟浓度测试装置(I)、材料产烟毒性测试装置(2)和台架(3)之间滑动配合；所述的材料切割台(5)在台架(3)上跟台架(3)通过丝杠螺母滑动配合。
3.根据权利要求I所述的建材燃烧烟雾浓度及毒性测试集成结构中的试料控制系统，其特征在于，所述 台架(3)包括台座、机构组控制机架和样品槽； 材料产烟浓度度测试装置(I)包括烟箱、滑动门板和基座； 材料产烟毒性测试装置(2)包括染毒箱、环形炉、石英舟、石英管、烟气采集配给组件、石英管侧门和石英管横面滑门； 传送控制装置(4)包括夹手、升降吸手和两个平移滑块； 材料切割台(5)包括可移动电动圆锯和滑台。
4.根据权利要求3所述的建材燃烧烟雾浓度及毒性测试集成结构中的试料控制系统，其特征在于，所述材料产烟浓度度测试装置(I)中的滑动门板至少包括3个，滑动门板a、滑动门板b和滑动门板c ;所述滑动门板a与所述烟箱固定配合，并通过电机和传动绳带动滑动门板a运动；所述滑动门板b和滑动门板c与烟箱滑动配合； 所述烟箱固连于基座上。
5.根据权利要求3所述的建材燃烧烟雾浓度及毒性测试集成结构中的试料控制系统，其特征在于，所述材料产烟毒性测试装置(2)中石英管横面滑门嵌入石英管侧面的开口上与石英管滑动配合；所述石英管横面滑门还内嵌于石英管横端面并与石英管滑动配合。
6.根据权利要求3所述的建材燃烧烟雾浓度及毒性测试集成结构中的试料控制系统，其特征在于，所述两平移滑块分别通过丝杠螺母副与台架上的机构组控制机架滑动配合，并通过台架上的传动丝杠控制平移滑块运动； 所述升降吸手包括吸手控制臂和吸盘手，所述吸手控制臂与一平移滑块通过丝杠螺母副滑动配合；所述吸盘手和嵌于轴内吸手控制臂通过丝杠螺母副滑动配合； 所述夹手包括夹手A和夹手B，所述夹手A和夹手B分别包括滑动臂和升降夹持臂，且滑动臂和升降夹持臂同轴，所述滑动臂与另一平移滑块通过丝杠螺母副滑动配合。
专利摘要本实用新型公开了一种建材燃烧烟雾浓度及毒性测试集成结构中的试料控制系统，所述系统包括材料产烟密度测试装置(1)、材料产烟毒性测试装置(2)、台架(3)、传送控制装置(4)及切割台(5)，所述材料产烟密度测试装置(1)和材料产烟毒性测试装置(2)固定于台架(3)上；所述传送控制装置(4)安装于台架(3)上，并与台架(3)活动配合；所述切割台(5)通过台架(3)上的滑轨与台架(3)滑动配合。本实用新型材料燃烧产烟浓度测试装置和材料燃烧产烟毒性测试装置经过一定的结构改造后使得结构集成变成可能，可以直接合并，加入一定的装置实现材料的处理和传送则使集成后的装置能对满足规格的材料进行自动化分割处理并传送到相应的测试装置中，集成简便，并且能较好地满足当今市场对建材燃烧烟雾浓度及烟毒测试系统集成化的需求。
文档编号G01N1/28GK202599834SQ201220230620
公开日2012年12月12日 申请日期2012年5月22日 优先权日2012年5月22日
发明者季勇, 杨宗辉, 王晓岭 申请人:广州信禾电子设备有限公司