CN116851173A - 自动散斑制备装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动散斑制备装置及方法，涉及变形检测技术领域。该自动散斑制备装置包括底座，底座安装有振动机构以及安转于振动机构上的托盘，托盘上安装有工作筒，装载样品的样品载片放置于托盘上且位于工作筒中，底座还安装有底漆喷涂机构，底漆喷涂机构包括底漆料罐、动力组件、底漆喷管以及底漆喷头，工作筒的侧壁开设有开孔，底漆喷头能够穿过开孔伸至工作筒内将底漆喷涂在样品载片上，托盘上还安装有安装杆，安装杆上可拆卸安装有筛框机构，筛框机构用于将储存于筛框机构内的色漆料散落在喷涂完底漆的样品载片上。该该自动散斑制备装置制备的散斑质量较稳定，从而提高了制样效率。

Description

自动散斑制备装置及方法

技术领域

本发明涉及变形检测技术领域，尤其涉及一种自动散斑制备装置及方法。

背景技术

随着国家工业的大力发展，力学性能中变形的检测已非常普及，如何准确、高效的检测变形越来越重要，变形的检测可应用于各种材料和结构测试中，而DIC技术具有非接触、三维、全场等优势，应用的越来越多。但是DIC技术必须要求在试样表面上布置散斑。散斑的制作效果直接会影响到测试数据的完整性和测量精度，以及测量结果的一致性。

关于散斑的制备，当前最常用的方法是人工喷涂法：即有制样人员手持自喷漆等制斑器材对材料表面进行人工喷涂处理，这样得到的散斑尺寸较大，无法满足微小变形的测量需求，同时由于散斑质量的不稳定性，导致往往因为某几个散斑尺寸过大，导致出现废样，较高的废样率导致制样的效率过低。

发明内容

针对上述现有技术中的问题，本申请提出了一种自动散斑制备装置及方法，能够解决了人工喷涂法得到散斑，散斑质量的不稳定导致制样效率低等问题。

本发明的一方面提供一种自动散斑制备装置，所述自动散斑制备装置包括底座，所述底座安装有振动机构以及安转于所述振动机构上的托盘，所述托盘上安装有工作筒，装载样品的样品载片放置于所述托盘上且位于所述工作筒中；

所述底座还安装有底漆喷涂机构，所述底漆喷涂机构包括底漆料罐、动力组件、底漆喷管以及底漆喷头，所述动力组件能够将所述底漆料罐内的底漆通过所述底漆喷管输送至所述底漆喷头，所述工作筒的侧壁开设有开孔，所述底漆喷头能够穿过所述开孔伸至所述工作筒内将底漆喷涂在所述样品载片上；

所述托盘上还安装有安装杆，所述安装杆上可拆卸安装有筛框机构，所述筛框机构用于将储存于所述筛框机构内的色漆料散落在喷涂完底漆的所述样品载片上。

作为上述技术方案的进一步改进：

上述的自动散斑制备装置，进一步地，所述筛框机构包括可拆卸安装于所述安装杆上的支撑件以及通过竖向调节组件安装于所述支撑件上的筛框，所述筛框位于所述工作筒内，所述竖向调节组件能够调节所述筛框与所述样品载片的距离。

上述的自动散斑制备装置，进一步地，所述竖向调节组件包括安装于所述筛框上的竖向螺杆以及能够与所述竖向螺杆螺纹配合的螺母件，所述支撑件上开设有安装孔，所述竖向螺杆穿过所述安装孔与所述螺母件螺纹配合连接。

上述的自动散斑制备装置，进一步地，所述筛框底部的筛孔的直径为50～80μm，且任意相邻的两个所述筛孔之间的距离小于或等于200μm。

上述的自动散斑制备装置，进一步地，所述底漆喷管包括竖向喷管以及与所述竖向喷管的上端相连通的横向伸缩喷管，所述竖向喷管的下端与所述底漆料罐相连通，所述底漆喷头安装于所述横向伸缩喷管的伸缩端。

上述的自动散斑制备装置，进一步地，所述工作筒的侧壁位于所述开孔处安装有盖板，所述盖板能够打开或关闭所述开孔。

上述的自动散斑制备装置，进一步地，所述振动机构包括至少两个下支撑座、与所述下支撑座数量相等的上支撑座以及至少一个振动源，所述下支撑座间隔安装于所述底座的内腔底面，所述上支撑座一一对应通过弹性件支撑安装于所述下支撑座上，所述托盘安装于所述上支撑座上，所述振动源安装于所述上支撑座上。

上述的自动散斑制备装置，进一步地，所述底座上安装有定时器和开关，所述定时器用于控制所述振动源的振动时间，所述开关用于控制所述振动源的打开或关闭。

上述的自动散斑制备装置，进一步地，所述样品载片的上表面开设有定位槽，所述定位槽用于定位放置样品。

本发明的另一方面提供一种自动散斑制备方法，所述自动散斑制备方法包括以下步骤：

将装载样品的样品载片放置于托盘上且位于工作筒中；

底漆喷头穿过所述工作筒的开孔伸至所述工作筒内将底漆喷涂在所述样品载片上，并在底漆喷涂完毕后静置，直至完全晾干；

将筛框机构的支撑件安装于安装杆上，调整筛框与所述样品载片的位置并定位，启动振动机构，向所述筛框中倒入色漆料，色漆料掉落并附着在所述样品载片上，在待检样品的底漆上形成散斑；

静置至待检样品表面完全干燥后取出待检样品。

上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本发明的目的。

本发明提供的一种自动散斑制备装置及方法，与现有技术相比，至少具备有以下有益效果：当需要对待测样品制备散斑以检测待测样品的应变力学性能，首先将装载样品的样品载片放置于托盘上且位于工作筒中；底漆喷头穿过工作筒的开孔伸至工作筒内将底漆喷涂在样品载片上，并在底漆喷涂完毕后静置，直至完全晾干；将将筛框机构的支撑件安装于安装杆上，调整筛框与所述样品载片的位置并定位，启动振动机构，向筛框中倒入色漆料，色漆料掉落并附着在样品载片上，在待检样品的底漆上形成散斑；静置至待检样品表面完全干燥后取出待检样品即可。该自动散斑制备装置通过筛框振动使筛框中的色漆料料掉落并附着在样品载片上，在待检样品的底漆上形成散斑，相较于人工喷涂法，该自动散斑制备装置制备的散斑质量较稳定，从而提高了制样效率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1显示了本发明实施例提供的自动散斑制备装置的结构示意图；

图2显示了本发明实施例提供的自动散斑制备装置的样品载片的结构示意图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。

附图标记：

100-自动散斑制备装置，110-底座，111-定时器，112-开关，120-振动机构，121-下支撑座，122-上支撑座，123-振动源，124-弹性件，130-托盘，131-工作筒，132-安装杆，140-样品载片，141-定位槽，150-底漆喷涂机构，151-漆料罐，152-底漆喷管，153-底漆喷头，154-竖向喷管，155-横向伸缩喷管，160-筛框机构，161-支撑件，162-筛框，163-竖向螺杆，164-螺母件，200-样品。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

本发明实施例提供了一种自动散斑制备装置100，能够解决了人工喷涂法得到散斑质量的不稳定导致制样效率低等问题。

请参阅图1和图2，本发明实施例提供的自动散斑制备装置100，该自动散斑制备装置100包括底座110，底座110安装有振动机构120以及安转于振动机构120上的托盘130，托盘130上安装有工作筒131，装载样品200的样品载片140放置于托盘130上且位于工作筒131中。

底座110还安装有底漆喷涂机构150，底漆喷涂机构150包括底漆料罐151、动力组件、底漆喷管152以及底漆喷头153，动力组件能够将底漆料罐151内的底漆通过底漆喷管152输送至底漆喷头153，工作筒131的侧壁开设有开孔，底漆喷头153能够穿过开孔伸至工作筒131内将底漆喷涂在样品载片140上。

托盘130上还安装有安装杆132，安装杆132上可拆卸安装有筛框机构160，筛框机构160用于将储存于筛框机构160内的色漆料散落在喷涂完底漆的样品载片140上。

当需要对待测样品200制备散斑以检测待测样品200的应变力学性能，首先将装载样品200的样品载片140放置于托盘130上且位于工作筒131中；底漆喷头153穿过工作筒131的开孔伸至工作筒131内将底漆喷涂在样品载片140上，并在底漆喷涂完毕后静置，直至完全晾干；将将筛框机构160的支撑件161安装于安装杆132上，调整筛框162与样品载片140的位置并定位，启动振动机构120，向筛框162中倒入色漆料，色漆料掉落并附着在样品载片140上，在待检样品200的底漆上形成散斑；静置至待检样品200表面完全干燥后取出待检样品200即可。

本发明实施例提供的自动散斑制备装置100通过筛框162振动使筛框162中的色漆料掉落并附着在样品载片140上，在待检样品200的底漆上形成散斑，相较于人工喷涂法，该自动散斑制备装置100制备的散斑质量较稳定，从而提高了制样效率。

本发明实施例提供的自动散斑制备装置100，具体的，请参阅图1，筛框机构160包括可拆卸安装于安装杆132上的支撑件161以及通过竖向调节组件安装于支撑件161上的筛框162，筛框162位于工作筒131内，竖向调节组件能够调节筛框162与样品载片140的距离。

当需要将装载样品200的样品载片140放置于托盘130上且位于工作筒131中时，将支撑件161从安装杆132上拆下，从而避免筛框162阻挡工作筒131的上端口，从而使得装载样品200的样品载片140能够从工作筒131的上端口放置于托盘130上且位于工作筒131中。当需要在样品载片140上制备散斑时，将支撑件161安装于安装杆132上，筛框162位于工作筒131内，通过竖向调节组件调节筛框162与样品载片140的距离并定位，启动振动机构120，向筛框162中倒入色漆料，色漆料掉落并附着在样品载片140上，在待检样品200的底漆上形成散斑。

在本实施例中，请参阅图1，竖向调节组件包括安装于筛框162上的竖向螺杆163以及能够与竖向螺杆163螺纹配合的螺母件164，支撑件161上开设有安装孔，竖向螺杆163穿过安装孔与螺母件164螺纹配合连接。当需要调节筛框162与样品载片140的距离并定位时，调节螺母件164在竖向螺杆163上的位置即可实现对筛框162与样品载片140的距离的调节并定位。安装杆132上设有定位件，支撑件161上开设有通孔，安装杆132的上端部穿过通孔至支撑件161放置于定位件上，在本实施例中，支撑件161为顶盖，顶盖保证样品载片140在振动过程中不会飞出或发生其他意外情况。

本发明实施例提供的自动散斑制备装置100，具体的，筛框162底部的筛孔的直径为50～80μm，且任意相邻的两个筛孔之间的距离小于或等于200μm，多个通孔的分布密度占筛框162底部的60％～80％。

本发明实施例提供的自动散斑制备装置100，具体的，请参阅图1，底漆喷管152包括竖向喷管154以及与竖向喷管154的上端相连通的横向伸缩喷管155，竖向喷管154的下端与底漆料罐151相连通，底漆喷头153安装于横向伸缩喷管155的伸缩端。工作筒131的侧壁位于开孔处安装有盖板，盖板能够打开或关闭开孔。当需要对装载样品200的样品载片140喷涂底漆时，打开盖板以使横向伸缩喷管155伸长以穿过工作筒131侧壁的开孔至工作筒131内，动力组件将底漆料罐151内的底漆通过底漆喷管152输送至底漆喷头153，底漆喷头153将底漆喷涂在样品载片140上；底漆喷涂完毕后，横向伸缩喷管155收缩以使底漆喷头153运动至工作筒131的外侧，且使盖板关闭开孔，避免在制备散斑时，掉落的色漆料从开孔溢出工作筒131。

本发明实施例提供的自动散斑制备装置100，具体的，请参阅图1，振动机构120包括至少两个下支撑座121、与下支撑座121数量相等的上支撑座122以及至少一个振动源123，下支撑座121间隔安装于底座110的内腔底面，上支撑座122一一对应通过弹性件124支撑安装于下支撑座121上，托盘130安装于上支撑座122上，振动源123安装于上支撑座122上。弹性件124可以抵消振动源123产生的振动，避免下支撑座121带动底座110振动，且可以使上支撑座122带动托盘130振动。底座110上安装有定时器111和开关112，定时器111用于控制振动源123的振动时间，开关112用于控制振动源123的打开或关闭。

本发明实施例提供的自动散斑制备装置100，具体的，请参阅图2，样品载片140的上表面开设有定位槽141，定位槽141用于定位放置样品200。样品200定位放置于定位槽141中，避免在托盘130振动时样品200相对于样品载片140发生移动，从而影响散斑的制作。

本发明实施例还提出一种自动散斑制备方法，该自动散斑制备方法包括以下步骤：

S1：将装载样品200的样品载片140放置于托盘130上且位于工作筒131中。

S2：底漆喷头153穿过工作筒131的开孔伸至工作筒131内将底漆喷涂在样品载片140上，并在底漆喷涂完毕后静置，直至完全晾干。

S3：将筛框机构160的支撑件161安装于安装杆132上，调整筛框162与样品载片140的位置并定位，启动振动机构120，向筛框162中倒入色漆料，色漆料掉落并附着在样品载片140上，在待检样品200的底漆上形成散斑。

S4：静置至待检样品200表面完全干燥后取出待检样品200。

该自动散斑制备方法通过筛框162振动使筛框162中的色漆料料掉落并附着在样品载片140上，在待检样品200的底漆上形成散斑，减少因人工喷涂法得到散斑尺寸较大而无法满足微小变形的测量需求、质量不稳定、失败率高导致制样效率低等问题。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (10)

1.一种自动散斑制备装置，其特征在于，所述自动散斑制备装置包括底座，所述底座安装有振动机构以及安转于所述振动机构上的托盘，所述托盘上安装有工作筒，装载样品的样品载片放置于所述托盘上且位于所述工作筒中；

所述底座还安装有底漆喷涂机构，所述底漆喷涂机构包括底漆料罐、动力组件、底漆喷管以及底漆喷头，所述动力组件能够将所述底漆料罐内的底漆通过所述底漆喷管输送至所述底漆喷头，所述工作筒的侧壁开设有开孔，所述底漆喷头能够穿过所述开孔伸至所述工作筒内将底漆喷涂在所述样品载片上；

所述托盘上还安装有安装杆，所述安装杆上可拆卸安装有筛框机构，所述筛框机构用于将储存于所述筛框机构内的色漆料散落在喷涂完底漆的所述样品载片上。

2.根据权利要求1所述的自动散斑制备装置，其特征在于，所述筛框机构包括可拆卸安装于所述安装杆上的支撑件以及通过竖向调节组件安装于所述支撑件上的筛框，所述筛框位于所述工作筒内，所述竖向调节组件能够调节所述筛框与所述样品载片的距离。

3.根据权利要求2所述的自动散斑制备装置，其特征在于，所述竖向调节组件包括安装于所述筛框上的竖向螺杆以及能够与所述竖向螺杆螺纹配合的螺母件，所述支撑件上开设有安装孔，所述竖向螺杆穿过所述安装孔与所述螺母件螺纹配合连接。

4.根据权利要求2所述的自动散斑制备装置，其特征在于，所述筛框底部的筛孔的直径为50～80μm，且任意相邻的两个所述筛孔之间的距离小于或等于200μm。

5.根据权利要求1所述的自动散斑制备装置，其特征在于，所述底漆喷管包括竖向喷管以及与所述竖向喷管的上端相连通的横向伸缩喷管，所述竖向喷管的下端与所述底漆料罐相连通，所述底漆喷头安装于所述横向伸缩喷管的伸缩端。

6.根据权利要求1所述的自动散斑制备装置，其特征在于，所述工作筒的侧壁位于所述开孔处安装有盖板，所述盖板能够打开或关闭所述开孔。

7.根据权利要求1所述的自动散斑制备装置，其特征在于，所述振动机构包括至少两个下支撑座、与所述下支撑座数量相等的上支撑座以及至少一个振动源，所述下支撑座间隔安装于所述底座的内腔底面，所述上支撑座一一对应通过弹性件支撑安装于所述下支撑座上，所述托盘安装于所述上支撑座上，所述振动源安装于所述上支撑座上。

8.根据权利要求7所述的自动散斑制备装置，其特征在于，所述底座上安装有定时器和开关，所述定时器用于控制所述振动源的振动时间，所述开关用于控制所述振动源的打开或关闭。

9.根据权利要求1所述的自动散斑制备装置，其特征在于，所述样品载片的上表面开设有定位槽，所述定位槽用于定位放置样品。

10.一种自动散斑制备方法，其特征在于，所述自动散斑制备方法包括以下步骤：

将装载样品的样品载片放置于托盘上且位于工作筒中；

底漆喷头穿过所述工作筒的开孔伸至所述工作筒内将底漆喷涂在所述样品载片上，并在底漆喷涂完毕后静置，直至完全晾干；

将筛框机构的支撑件安装于安装杆上，调整筛框与所述样品载片的位置并定位，启动振动机构，向所述筛框中倒入色漆料，色漆料掉落并附着在所述样品载片上，在待检样品的底漆上形成散斑；

静置至待检样品表面完全干燥后取出待检样品。