一種眼鏡片跌落測試儀的製作方法

2023-06-01 04:43:11 4

本發明涉及測試儀器領域，尤指一種眼鏡片跌落測試儀。

背景技術：

眾所周知，產品是「過程的結果」。質量的廣義性：在質量管理體系的涉及的範疇內，組織的相關方對組織的產品、過程、體系都可以提出要求。產品、過程、體系都具有固有特性，所以，質量不僅指產品的質量，也指過程和體系的質量。產品質量要求反映了產品的特性和特性滿足顧客和其他相關方要求的能力。顧客和其他質量要求往往隨時間而變化，與科學技術的不斷進步有著密切的關係。這些質量要求可以轉化成具有具體指標的特徵和特性，通常包括使用性能、安全、可用性、可靠性、可維修性、經濟性和環境等幾個方面。

眼鏡既是保護眼鏡的工具，又是一種美容的裝飾品。鏡片的種類大致分為：抗反光防護鏡片、彩色鏡片、塗色鏡片、偏光鏡片和變色鏡片等五種。無論是哪一種的眼鏡片，生產製造商在產品投向市場前，都需要對眼鏡片產品進行質量檢測，確保產品符合行業標準。傳統的眼鏡片測試，為了測試眼鏡片受到撞擊後的易碎程度，普遍採用人手工作業的方式進行測試，將眼鏡片放置一固定位置，再由人從其對應上方投放鋼珠，再人工觀測測試結果。這種測試方式了存在的最大缺陷是：測試效率低，測試的誤差較大，自動化程度低。鑑於此，現有技術所存在的缺陷亟待解決。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種眼鏡片跌落測試儀，全自動化操作，測試效率高，最大限度降低測試的誤差。

本發明提供一種眼鏡片跌落測試儀，包括機箱、跌落裝置、顯示裝置，所述機箱上設置有測試臺、收集結構、轉盤、保護罩，所述跌落裝置包括投放裝置、升降裝置和鋼珠球收容盒；所述鋼珠球收容盒內設置有若干鋼珠球；所述轉盤設置在機箱上表面的一側，所述機箱上表面的另一側設有開口，所述開口處嵌設有斜臺，所述測試臺垂直豎立設置在斜臺上；所述升降裝置包括與機箱垂直連接的支架、設置在支架內的傳送結構，所述支架貫穿機箱延伸至機箱的底部，所述傳送結構包括設置在支架頂部的主動輪、設置在支架底部的從動輪、連接主動輪和從動輪的同步帶驅動主動輪轉動的電機、設置在主動輪和從動輪之間的導軌，所述同步帶上設置有滑塊扣結構，所述滑塊扣結構的一側與鋼珠球收容盒固定連接，所述滑塊扣結構的另一側與導軌滑動連接；所述投放裝置與測試臺對應設置在支架上部靠近主動輪的位置，所述投放裝置包括第一導槽、阻擋裝置、下滑槽，所述下滑槽設置有與測試臺對應的鋼珠球跌落孔；所述支架上靠近測試臺的一側設置有機械手，所述機械手包括x軸無杆氣缸、與x軸無杆氣缸滑動連接的y軸無杆氣缸、通過滑塊與y軸無杆氣缸滑動連接的夾持座、通過夾持座夾持固定的吸杆，所述吸杆的底端設置有與測試臺對應的吸盤；所述收集結構包括設置在機箱內與斜臺低位處對應並且傾斜設置的輸送帶、驅動輸送帶的電機、懸掛在機箱一側內壁並且與輸送帶高位處對應的收集箱、與輸送帶低處對應連接的第二導槽；所述第二導槽通過支撐杆與機箱底部固定；所述鋼珠球收容盒通過同步帶帶動上升至最高處後與第一導槽的槽口對應，所述鋼珠球收容盒通過同步帶帶動下降至最低處後與第二導槽的槽口對應；所述x軸無杆氣缸通過滑塊帶動y軸無杆氣缸在測試臺與轉盤之間移動；所述y軸無杆氣缸通過滑塊帶動夾持座上升和下降；所述保護罩設置在機箱上與開口對應的位置，所述保護罩的頂部設置有與開口對應的通孔，所述通孔與鋼珠球跌落孔同軸心設置。

作為優選方案，所述鋼珠球收容盒包括外殼體、內盒體、一對拉簧，所述外殼體設置為中空的框體，所述內盒體滑動嵌設在外殼體內，所述外殼體的高度大於內盒體的高度，所述外殼體的一側設置有鋼珠球第一出口，所述內盒體與鋼珠球第一出口對應的一側設置有鋼珠球第二出口，所述內盒體上與鋼珠球第二出口相鄰的一側面設置有一對拉簧收容槽，所述各收容槽的上部均設置有拉簧掛孔，所述外殼體的下部與拉簧收容槽對應的一側設置有拉簧掛孔，所述各拉簧的上掛鈎對應掛扣在內盒體上部的拉簧掛孔上，所述各拉簧的下掛鈎對應掛扣在外殼體下部的拉簧掛孔上；所述內盒體上帶拉簧收容槽的一側面的上方開設有鋼珠球入口；所述內盒體內腔設置有斜坡面，所述斜坡面的高位處與鋼珠球入口對應，所述斜坡面的低位處與鋼珠球第二出口對應；所述內盒體上遠離拉簧收容槽的一側面設置有內盒固定塊，所述內盒固定塊的頂部高於內盒體；所述內盒固定塊的上表面設置有l形阻擋片；所述支架上高於投放裝置的位置設置有一與外殼體對應的壓塊，所述支架上與壓塊相對的另一側設置有與l形阻擋片配合的接近開關，所述支架的下方與第二導槽槽口對應的位置設置有接近開關；所述滑塊扣結構包括與內盒固定塊連接的上扣體、與上扣體固定的下扣體，所述下扣體遠離上扣體的一側面設置有滑塊，所述滑塊與導軌滑動連接；所述上扣體與下扣體之間設置有同步帶夾持空間；當同步帶帶動鋼珠球收容盒處於與第二導槽的槽口對應的位置時，各拉簧為正常狀態，內盒體)的底部與外殼體的內腔底部接觸，並且鋼珠球第一出口高於鋼珠球第二出口，鋼珠球入口與第二導槽的槽口對應；當同步帶帶動鋼珠球收容盒處於與第一導槽的槽口對應的位置時，外殼體與壓塊相抵接觸，各拉簧為拉伸狀態，內盒體的頂部與外殼體的內腔頂部接觸，鋼珠球第一出口與鋼珠球第二出口位置對應，並且鋼珠球第二出口位置的低位處與第一導槽對應。

作為優選方案，所述轉盤包括轉動塊、設置在轉動塊下方並且驅動轉動塊轉動的旋轉電機，所述轉動塊上設置有至少一組立杆組，所述每組立杆組的數量設置為3根，所述3根立杆圍設構成待檢測眼鏡片的放置空間；所述各立杆的高度均設置為待檢測眼鏡片厚度的1倍以上；所述機箱上表面與轉盤對應的位置設置有接近開關，所述轉動塊的側面與每組立杆組對應的位置設置有信號接收器。

作為優選方案，所述測試臺設置為筒狀，所述測試臺的內部設置為中空，所述測試臺靠向斜臺低位的一側設置有側開口。

作為優選方案，所述顯示裝置通過一連接臂與支架固定。

作為優選方案，所述機箱上表面與x軸無杆氣缸對應的位置設置有一支撐杆。

作為優選方案，所述保護罩的高度高於測試臺；所述保護罩的頂部設置有與通孔對應的擋板組件，所述擋板組件包括驅動氣缸、設置在通孔兩側的導軌、與導軌滑動連接的擋板、與驅動氣缸輸出端中的推桿連接的推塊，所述推塊與擋板的一側固定；所述保護罩的上表面蓋設有防塵罩，所述防塵罩上與通孔對應的位置也設置有通孔，所述各通孔均同軸心設置。

作為優選方案，所述第一導槽的上方設置有接近開關；所述阻擋裝置包括u形支架、固定在u形支架上的電機、貫穿u形支架與電機輸出端連接的推桿、分別設置在u形支架兩側內壁的導向塊、滑動嵌設在兩側導向塊之間的阻擋塊，所述阻擋塊通過推桿與電機連接，所述阻擋塊上設置有供鋼珠球通過的矩形開口；所述下滑槽的內部設置有斜坡面，所述鋼珠球跌落孔設置在下滑槽斜坡面的低位處。

作為優選方案，所述機箱內設置有電控箱。

作為優選方案，所述下滑槽的下方設置有調節裝置，所述調節裝置包括xy軸微調平臺，所述xy軸微調平臺的上方設置有與下滑槽固定的連接塊，所述xy軸微調平臺靠向下滑槽的一側設置有與鋼珠球跌落孔對應的調節塊，所述調節塊上貫穿設置有跌落調節孔。

本發明的有益效果為：設置機箱、跌落裝置、顯示裝置，再在機箱上設置測試臺、收集結構、轉盤、保護罩，而跌落裝置包括投放裝置、升降裝置和鋼珠球收容盒，通過這樣的結構設置，使眼鏡片的跌落測試實現全自動化操作，並且能夠長時間循環自動進行測試，測試數據的準確度高。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為本發明的另一角度並且隱藏部分結構的示意圖。

圖3為本發明的圖1中的a處放大視圖。

圖4為本發明的鋼珠球收容盒的爆炸圖。

圖5為本發明的保護罩結構示意圖。

圖6為本發明的機械手結構示意圖。

圖7為本發明的鋼珠球收容盒與滑塊扣結構的組裝示意圖。

圖8為本發明的升降裝置示意圖。

圖9為本發明的投放裝置和調節裝置的示意圖。

附圖標記為：機箱1、顯示裝置2、旋轉電機3、螺杆4、轉動塊5、眼鏡片6、立杆組7、立杆7a、接近開關8、信號接收器9、保護罩10、防塵罩11、x軸無杆氣缸12、y軸無杆氣缸13、夾持座14、吸杆15、滑塊16、機械手17、支架18、支撐杆19、xy軸微調平臺21、電機22、主動輪23、收容盒24、導槽25、阻擋裝置26、下滑槽27、壓塊28、導軌29、從動輪30、連接臂31、測試臺32、側開口33、輸送帶34、收集箱35、支撐杆36、第二導槽37、擋板39、推塊40、斜臺41、同步帶42、斜坡面43、內盒固定塊44、內盒體45、鋼珠球入口46、外殼體47、拉簧48、鋼珠球第一出口49、收容槽50、鋼珠球第二出口51、拉簧掛孔52、l形阻擋片53、上扣體54、下扣體55、同步帶夾持空間57、電控箱58、阻擋塊59、導向塊60、矩形開口61、連接塊64、調節塊65、跌落調節孔66、驅動氣缸68、推桿70、吸盤71。

具體實施方式

為能進一步了解本發明的特徵、技術手段以及所達到的具體目的、功能，下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細描述。

參照圖1至圖9所示，一種眼鏡片跌落測試儀，包括機箱1、跌落裝置、顯示裝置2，機箱1上設置有測試臺32、收集結構、轉盤、保護罩10，顯示裝置2通過一連接臂31與支架18固定，轉盤設置在機箱1上表面的一側，機箱1上表面的另一側設有開口，開口處嵌設有斜臺41，測試臺32垂直豎立設置在斜臺41上，保護罩10設置在機箱1上與開口對應的位置，保護罩10的頂部設置有與開口對應的通孔37，通孔37與鋼珠球跌落孔同軸心設置。所述機箱1內設置有電控箱58。

跌落裝置包括投放裝置、升降裝置和鋼珠球收容盒24；鋼珠球收容盒24內設置有若干鋼珠球；投放裝置與測試臺32對應設置在支架18上部靠近主動輪23的位置。

升降裝置包括與機箱1垂直連接的支架18、設置在支架18內的傳送結構，支架18貫穿機箱1延伸至機箱1的底部。

參照圖7、圖8所示，傳送結構包括設置在支架18頂部的主動輪23、設置在支架18底部的從動輪30、連接主動輪23和從動輪30的同步帶42、驅動主動輪23轉動的電機22、設置在主動輪23和從動輪30之間的導軌29，同步帶42上設置有滑塊扣結構。滑塊扣結構的一側與鋼珠球收容盒24固定連接，滑塊扣結構的另一側與導軌29滑動連接。

參照圖9所示，投放裝置包括第一導槽25、阻擋裝置26、下滑槽27，下滑槽27設置有與測試臺32對應的鋼珠球跌落孔。

參照圖6所示，支架18上靠近測試臺32的一側設置有機械手17，機械手17包括x軸無杆氣缸12、與x軸無杆氣缸12滑動連接的y軸無杆氣缸13、通過滑塊16與y軸無杆氣缸13滑動連接的夾持座14、通過夾持座14夾持固定的吸杆15，吸杆15的底端設置有與測試臺32對應的吸盤71，機箱1上表面與x軸無杆氣缸12對應的位置設置有一支撐杆19。

參照圖1所示，收集結構包括設置在機箱1內與斜臺41低位處對應並且傾斜設置的輸送帶34、驅動輸送帶34的電機、懸掛在機箱1一側內壁並且與輸送帶34高位處對應的收集箱35、與輸送帶34低處對應連接的第二導槽37，第二導槽37通過支撐杆36與機箱1底部固定。電機電動輸送帶34向收集箱35的方向循環移動。

實際操作時，鋼珠球收容盒24通過同步帶42帶動上升，當鋼珠球收容盒24移動至最高處後，支架上方的接近開關8將信號反饋給plc系統，鋼珠球收容盒24停留在與第一導槽25的槽口對應的位置，將鋼珠球放置到第一導槽25內後，鋼珠球收容盒24通過同步帶42帶動下降至最低處後，當支架下方的接近開關將信號反饋給plc系統，鋼珠球收容盒24停留在與第二導槽37的槽口對應的位置，繼續進行下一輪的鋼珠球回收。

x軸無杆氣缸12通過滑塊16帶動y軸無杆氣缸13在測試臺32與轉盤之間移動，y軸無杆氣缸13通過滑塊16帶動夾持座14上升和下降。每次測試前，y軸無杆氣缸13通過滑塊16帶動夾持座14上升，然後x軸無杆氣缸12通過滑塊16帶動y軸無杆氣缸13向轉盤的方向移動，當夾持座14移動到轉盤的上方，y軸無杆氣缸13通過滑塊16帶動夾持座14下降，利用吸盤71將待測試的眼鏡片6吸起後，y軸無杆氣缸13通過滑塊16帶動夾持座14上升，然後x軸無杆氣缸12通過滑塊16帶動y軸無杆氣缸13向測試臺32的方向移動，當夾持座14移動至保護罩10的上方時，y軸無杆氣缸13通過滑塊16帶動夾持座14下降從而將待檢測的眼鏡片6放置在測試臺32上，最後，y軸無杆氣缸13通過滑塊16帶動夾持座14上升，然後x軸無杆氣缸12通過滑塊16帶動y軸無杆氣缸13向轉盤的方向移動，等待下一次的取件工作。

參照圖2、圖3和圖4所示，鋼珠球收容盒24包括外殼體47、內盒體45、一對拉簧48，外殼體47設置為中空的框體，內盒體45滑動嵌設在外殼體47內，外殼體47的高度大於內盒體45的高度，外殼體47的一側設置有鋼珠球第一出口49，內盒體45與鋼珠球第一出口49對應的一側設置有鋼珠球第二出口51，內盒體45上與鋼珠球第二出口51相鄰的一側面設置有一對拉簧收容槽50，各收容槽50的上部均設置有拉簧掛孔52，外殼體47的下部與拉簧收容槽50對應的一側設置有拉簧掛孔52，各拉簧48的上掛鈎對應掛扣在內盒體45上部的拉簧掛孔52上，各拉簧48的下掛鈎對應掛扣在外殼體47下部的拉簧48掛孔52上；內盒體45上帶拉簧收容槽50的一側面的上方開設有鋼珠球入口46；內盒體45內腔設置有斜坡面43，斜坡面43的高位處與鋼珠球入口46對應，斜坡面43的低位處與鋼珠球第二出口51對應；內盒體45上遠離拉簧收容槽50的一側面設置有內盒固定塊44，內盒固定塊44的頂部高於內盒體45；內盒固定塊44的上表面設置有l形阻擋片53；支架18上高於投放裝置的位置設置有一與外殼體47對應的壓塊28，支架18上與壓塊28相對的另一側設置有與l形阻擋片53配合的接近開關8，支架18的下方與第二導槽37槽口對應的位置設置有接近開關8。

參照圖7所示，滑塊扣結構包括與內盒固定塊44連接的上扣體54、與上扣體54固定的下扣體55，下扣體55遠離上扣體54的一側面設置有滑塊16，滑塊16與導軌29滑動連接；上扣體54與下扣體55之間設置有同步帶夾持空間57。

初始狀態時，同步帶42帶動鋼珠球收容盒24處於與第二導槽37的槽口對應的位置，各拉簧48為正常狀態，內盒體45的底部與外殼體47的內腔底部接觸，並且鋼珠球第一出口49高於鋼珠球第二出口51，鋼珠球入口與第二導槽37的槽口對應，從而形成鋼珠球的收容空間；完成跌落測試的鋼珠球會沿著第二導槽37從鋼珠球入口進入到鋼珠球收容盒24內。

完成鋼珠球的收集工作後，同步帶42帶動鋼珠球收容盒24上升到與第一導槽25的槽口對應的位置，此時，外殼體47與壓塊28相抵接觸，各拉簧48為拉伸狀態，原理是：由於同步帶帶動滑塊扣結構上升至高於壓塊28的位置，壓塊28對外殼體47產生一個相抵的力，滑塊扣結構將內盒體45的頂部提升至與外殼體47的內腔頂部接觸，因而拉簧48被拉伸，此時，鋼珠球第一出口49與鋼珠球第二出口51位置對應，並且鋼珠球第二出口51位置的低位處與第一導槽25對應，鋼珠球收容盒24內的鋼珠球沿著斜坡面滾動至第一導槽25內。

參照圖1和圖2所示，轉盤包括轉動塊5、設置在轉動塊5下方並且驅動轉動塊5轉動的旋轉電機3，轉動塊5上設置有至少一組立杆組7，每組立杆組7的數量設置為3根，3根立杆7a圍設構成待檢測眼鏡片的放置空間；各立杆7a的高度均設置為待檢測眼鏡片厚度的1倍以上；機箱1上表面與轉盤對應的位置設置有接近開關8，轉動塊5的側面與每組立杆組7對應的位置設置有信號接收器9。通過接近開關8與信號接收器9的配合，使轉盤每次均能轉動到與機械手對應的位置，讓機械手每次都能準確地抓取產品。當轉盤上立杆組7內的眼鏡片均已測試完，通過人手將待檢測眼鏡片放入到放置空間內。

測試臺32設置為筒狀，測試臺32的內部設置為中空，測試臺32靠向斜臺41低位的一側設置有側開口33。測試過程中，待測試眼鏡片6放置在測試臺32上，當鋼珠球落下擊中眼鏡片後，若眼鏡片被擊穿，鋼珠球可從側開口33處滾回到斜臺41上，再沿著斜臺41順流到輸送帶34上，被鋼珠球擊中後的眼鏡片會跌落到斜臺41上，再通過斜臺41滑落到輸送帶34上，眼鏡片隨著輸送帶34帶動到收集箱35內。

保護罩10的高度高於測試臺32；保護罩10的頂部設置有與通孔37對應的擋板組件，擋板組件包括驅動氣缸68、設置在通孔37兩側的導軌29、與導軌29滑動連接的擋板39、與驅動氣缸68輸出端中的推桿70連接的推塊40，推塊40與擋板39的一側固定；保護罩10的上表面蓋設有防塵罩11，防塵罩11上與通孔37對應的位置也設置有通孔37，各通孔37均同軸心設置。保護罩10的設置主要用以保護跌落至測試臺32上的鋼珠不會彈到其他的地方，確保在設置的範圍內沿著設定結構跌落到鋼珠球收容盒24內。

實際操作時，通過plc系統預先設定擋板組件的往返時間間隔，起始狀態時，擋板被設定為移動到遠離通孔37的一側，通孔37露出，在這個時間段內，機械手完成對眼鏡片的抓取以及放置到測試臺32上並且回到起始位置，鋼珠球也根據設定時間跌落後，擋板移動到通孔37的上方，將通孔37遮蔽，從而實現防止跌落的鋼珠球彈出保護罩10。

第一導槽25的上方設置有接近開關8，該接近開關8的設置主要用以檢測第一導槽25內的鋼珠球經過的數量。阻擋裝置26包括u形支架54、固定在u形支架54上的電機22、貫穿u形支架54與電機輸出端連接的推桿70、分別設置在u形支架54兩側內壁的導向塊60、滑動嵌設在兩側導向塊60之間的阻擋塊59，阻擋塊59通過推桿70與電機22連接，阻擋塊59上設置有供鋼珠球通過的矩形開口61；下滑槽27的內部設置有斜坡面，鋼珠球跌落孔設置在下滑槽27斜坡面的低位處。實際測試時，通過阻擋裝置26確保每次只有1顆鋼珠球進入到下滑槽27，再由下滑槽27的鋼珠球跌落孔跌落。阻擋裝置26的操作原理是：通過plc控制系統預先設置好每次鋼珠球的放行時間，電機22通過推桿70帶動阻擋塊59上升時，矩形開口61與第一導槽25的出口對應，鋼珠球可通過矩形開口61進入到下滑槽27；電機22通過推桿70帶動阻擋塊59下降時，矩形開口61與第一導槽25的出口不對應，從而堵住了鋼珠球進入下滑槽27的通道。

參照圖9所示，下滑槽27的下方設置有調節裝置，調節裝置包括xy軸微調平臺21，xy軸微調平臺21的上方設置有與下滑槽27固定的連接塊64，xy軸微調平臺21靠向下滑槽27的一側設置有與鋼珠球跌落孔對應的調節塊65，調節塊65上貫穿設置有跌落調節孔66。xy軸微調平臺21的設置用於對從鋼珠球跌落孔的鋼珠球的跌落軌跡進行微調，以便提升鋼珠球低落至測試臺的準確度。微調時，通過操控xy軸微調平臺21上的螺杆4，帶動調節塊65沿著操控xy軸微調平臺21下方的滑塊移動，從而調整調節塊65的位置，使從鋼珠球跌落孔的鋼珠球穿過微調好位置的跌落調節孔66再進行跌落。

本發明的操作原理是：

1、通過電控箱啟動本測試儀，擋板組件中的擋板移開，露出通孔27，機械手17從轉盤中抓取眼鏡片6放置到測試臺32上，機械手回到起始位置；

2、鋼珠球收容盒24上升到第一導槽25對應的位置，鋼珠球進入到第一導槽25中，鋼珠球收容盒24回到起始位置；

3、第一導槽25中的鋼珠球在阻擋裝置26的阻擋作用下，每次僅允許1顆鋼珠球進入到下滑槽27中；

4、鋼珠球在下滑槽27的鋼珠球跌落孔中落下，擋板移動到通孔27的位置，將通孔27遮擋；

5、鋼珠球擊中眼鏡片6後，鋼珠球和眼鏡片均通過斜臺滑落到輸送帶，鋼珠球沿著輸送帶傾斜的方向滾到第二導槽上，再通過第二導槽滾到鋼珠球收容盒24內，而經過測試的眼鏡片會隨著輸送帶的輸送方向輸送到收集箱35內；

6、待測試到一定次數，再手動打開收集箱35，對收集箱35內的眼鏡片進行收據匯總。

以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。