[发明专利]低密度烧蚀材料质量检测设备及其检测方法

权利要求书

1.低密度烧蚀材料质量检测设备，其特征在于：包括工作台、填料压实装置、填料容器、PLC称重装置、工控机、图像取样装置和控制柜，图像取样装置包括显微镜和图像取样平台，填料压实装置、PLC称重装置、工控机、图像取样平台依次安装在工作台上并排成一列；显微镜安装在图像取样平台上方，控制柜实现各部分的控制安装在工作台下方。

2.根据权利要求1所述的低密度烧蚀材料质量检测设备，其特征在于：所述填料压实装置主要包括伺服电机、减速箱、联轴器、推力球轴承、上支撑板、下支撑板、滚珠螺母、滚珠丝杠、支撑立柱、光轴导轨、花键导轨、位移传感器、压力传感器、填料元件和急停开关；所述下支撑板安装在底座上，平稳地放置在工作台上；所述支撑立柱固定在下支撑板上，与上支撑板连接；所述光轴导轨、花键导轨固定在上下支撑板之间；所述上支撑板中心设有通孔，所述滚珠丝杠从通孔穿过；滚珠丝杠上方通过联轴器与减速箱低速轴相连，减速箱高速轴与所述伺服电机相连；所述推力球轴承通过滚珠丝杠安装在上支撑板和联轴器之间；所述滚珠螺母与光轴导轨、花键导轨和滚珠丝杠相连，所述填料元件通过滚珠丝杠安装固定在滚珠螺母上；所述位移传感器安装在上支撑板上，与填料元件连接；所述压力传感器固定在下支撑板之上，上边可放置填料容器。

3.根据权利要求2所述的低密度烧蚀材料质量检测设备，其特征在于：所述填料容器包括下底座、上容器、搭扣和压盖；所述上容器置于下底座上方，上容器和下底座通过搭扣连接；上容器具有贯通的圆柱形空腔，所述压盖可放置在上容器的空腔内。

4.根据权利要求2或3所述的低密度烧蚀材料质量检测设备，其特征在于：所述图像取样装置主要包括底座、上移动平台、下移动平台、步进电机、显微镜托台、显微镜、相机和LED灯；所述底座放置在工作台上；所述下移动平台固定在底座上，上移动平台可在下移动平台上移动；两个步进电机固定在下移动平台两侧；所述显微镜托台安装在底座上，所述显微镜安装在显微镜托台的圆柱孔上；所述相机安装在显微镜上方；所述LED灯安装在显微镜下方。

5.根据权利要求1所述的低密度烧蚀材料质量检测设备，其特征在于：所述控制柜固定在工作台下方，通过电子电气线路与填料压实装置、PLC称重装置、工控机及图像取样装置连接。

6.一种低密度烧蚀材料质量检测方法，采用权利要求4所述的低密度烧蚀材料质量检测设备，其特征在于：包括如下步骤：

第一步，将适量的预混料放入填料容器，然后用填料压实装置把填料压实，通过位移传感器和工控机得到填料体积；接着把填料容器放到PLC称重模块上，通过工控机得到填料重量；通过程序自动计算出填料密度；

第二步，将填料容器的搭扣打开，上容器倒置后放在下底座上；接着把填料容器放在图像取样平台上；通过工控机控制取样平台移动和相机拍照，最后通过算法计算出中控填料和碳纤维的分散均匀度。

7.根据权利要求6所述的低密度烧蚀材料质量检测方法，其特征在于：在填料元件将填料压实的过程中，压力传感器通过感测到设定的压力来控制填料的密实程度防止中空填料破损。

8.根据权利要求6所述的低密度烧蚀材料质量检测方法，其特征在于：在相机取像过程中，可设置移动平台的坐标和移动顺序实现自动化取像，并且不超出显微镜的视野范围。