多功能耐刮擦儀的製作方法

2023-07-06 22:55:01

多功能耐刮擦儀的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種多功能耐刮擦儀，其包括機殼、工作平臺，所述工作平臺通過雙導軌支撐安裝在機殼上，所述機殼內安裝伺服控制系統，刮指放入五指刮擦支撐架的花鍵套內，五指刮擦支撐架安裝在左端立柱上，百格法支撐架安裝在右端立柱上，內部裝有百格法滑移架，刮指放入百格法支撐架的花鍵套內，百格法試樣支撐架安裝在工作平臺上，所述操作控制系統安裝在機殼上，所述操作控制系統的電器控制箱內設置有自動控制電路。本發明具有在五指刮擦、百格法刮擦、塑料刮指刮擦等多個測試方法間進行靈活切換的功能，一機多用，有效節約檢測設備成本，節約檢測時間，一次性完成對汽車內飾材料耐刮擦的所有試驗。
【專利說明】多功能耐刮擦儀
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種測試儀器，具體是涉及到汽車內飾件的一種測試方法，是一種可以在五指刮擦、塑料指刮擦、百格法刮擦等多個測試方法間靈活轉換的汽車內飾材料多功能耐刮擦性能測定儀。
【背景技術】
[0002]耐刮擦性能是汽車內飾材料重要的性能指標之一，是材料表面耐刮擦程度的反映。耐刮擦性能是指材料表面抵抗由刮擦引起傷害的能力。按照材料使用中可能接觸到指甲或其他硬質物質，採用不同的刮指，按照規定的方向、行程、速度，以一定的壓力作用於物體表面，刮指擦頭和汽車內飾材料做相對運動，產生單向的非往復的直線刮擦軌跡。最終評定材料的刮痕感官等級。
[0003]目前對汽車內飾材料刮擦性能檢測標準有:五指刮擦測試方法:Ford BN 108-13、General Motors DMN3943、Danmler-ChrysIer LP-463DD-18-01 等、塑料刮指測試方法:GS97034-2、百格法測試方法:DIN50014、DIN5033-4、DIN5033-7、DIN6173-1、DIN6173-2、DIN6174。
[0004]各種方法標準中所用的刮擦測試的試驗參數均不相同，每種設備只針對一種刮擦方式設計，如五指刮擦、塑料刮指刮擦、百格法刮擦等。如果需要考核汽車內飾材料對於各種刮擦方式的抵抗能力，必須購買多臺設備進行測試，費力費錢，而且不利於對汽車內飾材料刮擦性能的全面評價。

【發明內容】

[0005]本發明的目的在於克服現有汽車內飾材料耐刮擦性能裝置測量方式單一的缺陷，提供一種多功能耐刮擦儀，可以在五指刮擦、百格法刮擦、塑料刮指刮擦等多個測試方法間進行靈活切換，標準適用面廣。
[0006]按照本發明提供的技術方案:多功能耐刮擦儀包括機殼、工作平臺，特徵是:所述工作平臺通過雙導軌支撐安裝在機殼上，所述機殼內安裝伺服控制系統，所述伺服控制系統由驅動器、滾珠絲杆、聯軸器、機架及伺服電機組成，機殼內安裝伺服電機及驅動器，伺服電機固定在機架上，所述伺服電機軸輸出端安裝聯軸器，聯軸器與滾珠絲杆通過平鍵及螺絲緊固，滾珠絲杆另一端靠軸承座支撐，滾珠絲杆上設置有傳動螺母與工作平臺連接；刮指放入五指刮擦支撐架的花鍵套內，砝碼放置在刮指上端砝碼固定塊上，通過螺絲緊固鎖緊，機殼由立柱支撐，五指刮擦支撐架安裝在左端立柱上，五指刮擦支撐架上安裝支撐搖杆及砝碼頂塊，能將刮指提起離開試樣；百格法支撐架安裝在右端立柱上，內部裝有百格法滑移架，百格法試樣支撐架安裝在工作平臺上，百格法試樣固定架放置在上述百格法試樣支撐架上。所述操作控制系統安裝在機殼上，所述操作控制系統的電器控制箱內設置有自動控制電路。
[0007]作為本發明的進一步改進，所述操作控制系統由電源開關、急停開關、行程調節開關、觸控螢幕及電器控制箱組成，觸控螢幕安裝在電器控制箱內，電器控制箱放置在機殼前端，通過安裝在機殼上端的行程調節開關設定測試過程中行程，所述機殼前面安裝急停開關及電源開關。
[0008]作為本發明的進一步改進，刮指放入百格法滑移架的花鍵套內；砝碼放置在刮指上端砝碼固定塊上，通過螺絲緊固鎖緊。
[0009]作為本發明的進一步改進，所述刮指由刮指擦頭或塑料刮指、花鍵軸、砝碼固定塊組成，刮指擦頭固定在花鍵軸上，花鍵軸上端放置砝碼固定塊。
[0010]作為本發明的進一步改進，所述機殼左前側安裝電源插座及保險絲。
[0011]作為本發明的進一步改進，所述百格法滑移架上安裝手搖輪。
[0012]作為本發明的進一步改進，所述百格法試樣固定架能提起旋轉90°放置。
[0013]作為本發明的進一步改進，常規試樣固定架通過底部螺杆插入工作平臺的T型槽口內，試樣固定架可在槽中滑移，根據試樣大小滑移調節位置，準確夾持試樣。
[0014]本發明相比已有的汽車內飾材料耐刮擦試驗儀，具有在五指刮擦、百格法刮擦、塑料刮指刮擦等多個測試方法間進行靈活切換的功能，一機多用，有效節約檢測設備成本，節約檢測時間，一次性完成對汽車內飾材料耐刮擦的所有試驗，材料耐刮擦性能可以獲得全面評價。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發明實施例整體結構主視圖。
[0016]圖2為本發明實施例整體結構側視圖。
[0017]圖3為本發明實施例整體結構俯視圖。
[0018]圖4為本發明實施例整體結構立體圖。
[0019]圖5為本發明塑料刮指結構示意圖。
[0020]圖6為本發明五指刮指結構示意圖。
[0021]圖7為本發明實施例控制原理圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合具體附圖和實施例對本發明作進一步說明
如圖1-圖6所示:多功能刮擦儀包括機殼1、工作平臺2、五指刮擦支撐架3、支撐搖杆4、常規試樣固定架5、百格法試樣支撐架6、百格法試樣固定架7、花鍵套8、百格法滑移架9、砝碼固定塊10、手搖輪11、驅動器12、地腳13、軸承座14、滾珠絲杆15、滾珠傳動螺母16、聯軸器17、電機架18、伺服電機19、砝碼頂塊20、砝碼21、百格法支撐架22、花鍵軸23、急停開關24、電源開關25、電器控制箱26、保險絲27、電源插座28、刮指擦頭29、立柱
30、行程調節開關31、標尺32、觸控螢幕33、塑料刮指34等。
[0023]如圖1-圖4所示:所述工作平臺2通過雙導軌支撐安裝在機殼I上，所述機殼I內安裝伺服控制系統，所述伺服控制系統由驅動器12、滾珠絲杆15、聯軸器17、電機架18及伺服電機19組成，機殼I內安裝伺服電機19及驅動器12，伺服電機19固定在電機架18上，所述伺服電機19軸輸出端安裝聯軸器17，聯軸器17與滾珠絲杆15通過平鍵及螺絲緊固，滾珠絲杆15另一端靠軸承座14支撐，滾珠絲杆15配帶滾珠傳動螺母16與工作平臺2連接；伺服控制系統由驅動器12控制伺服電機19，帶動聯軸器17及滾珠絲杆15轉動，從而帶動滾珠傳動螺母16做直線運動，通過傳動螺母運動帶動工作平臺2在導軌上做直線運動。
[0024]機殼I由四根立柱30支撐，五指刮擦支撐架3安裝在左端立柱30上，內固定花鍵套8，花鍵套8內放置試驗所需刮指，五指刮擦支撐架3上安裝支撐搖杆4及砝碼頂塊20，可以將刮指提起離開試樣。常規試樣固定架5通過底部螺杆插入工作平臺2的T型槽口內，常規試樣固定架5可在槽中滑移，根據試樣大小滑移調節位置，準確夾持試樣。
[0025]百格法支撐架22安裝在右端立柱30上，內部裝有百格法滑移架9，所述百格法滑移架9的花鍵套8內放置百格法所需刮指，砝碼放置在刮指上端砝碼固定塊上，通過螺絲緊固鎖緊。所述百格法滑移架9上安裝手搖輪11，百格法滑移架可通過搖輪11轉動做直線運動；百格法試樣支撐架6安裝在工作平臺2上，百格法試樣固定架7放置在上述支撐架6上，百格法試樣固定架7可提起旋轉90°放置。
[0026]所述操作控制系統安裝在機殼2上，其由電源開關25、急停開關24、行程調節開關
31、標尺32、觸控螢幕33及電器控制箱26組成，確保儀器測試過程中的安全性。觸控螢幕33安裝在電器控制箱26內，電器控制箱26放置在機殼I前端，通過安裝在機殼I上端的行程調節開關31設定測試過程中行程，電器控制箱26內設置有自動控制電路；所述機殼2前面安裝急停開關24、電源開關25 ;機殼I左前側安裝電源插座28及保險絲27。機殼I底部裝有地腳13。
[0027]圖5-圖6所示，所述刮指由刮指擦頭29或塑料刮指34、花鍵軸23、砝碼固定塊10組成，可將砝碼21放置在砝碼固定塊10上，可拆卸方便操作。
[0028]如圖5所示:所述刮指由塑料刮指34、花鍵軸23組成，塑料刮指採用PMMA亞克力塑料片，直徑16毫米，厚度為I亳米，邊緣倒圓角裝在花鍵軸23上。
[0029]如圖6所示:所述刮指放入五指刮擦支撐架3的花鍵套8內，再將砝碼21放置在刮指上端砝碼固定塊10上，通過螺絲緊固鎖緊，可根據不同要求搭配不同刮指所需要砝碼21 ;可拆卸方便操作。
[0030]所述刮指由刮指擦頭29、花鍵軸23、砝碼固定塊10組成，刮指擦頭29固定在花鍵軸23上，花鍵軸23上端放置砝碼固定塊10，砝碼固定塊可拆卸。刮指擦頭29可採用不同規格。
[0031]整個機架由機殼1、立柱30、百格法滑移架9、五指刮擦支撐架3組成，所述伺服控制系統由驅動器12控制伺服電機19，帶動聯軸器17及滾珠絲杆15轉動，從而帶動滾珠傳動螺母16做直線運動，通過傳動螺母運動帶動工作平臺2在導軌上做直線運動。機架前端放置電器控制箱26，進行電路控制，兩個行程調節開關31根據標尺32進行工作平臺2的行程調整。試樣固定架5、百格法試樣支撐架6、百格法試樣固定架7放置在工作平臺2上端。支撐搖杆4安裝在五指刮擦支撐架上，便於提起砝碼。
[0032]本發明將刮指放入五指刮擦支撐架花鍵套內，再將砝碼放置刮指上端砝碼固定塊上鎖緊，通過更換不同砝碼及刮指達到五指刮擦，塑料指刮擦等不同要求的實驗。
[0033]本發明將刮指放置在百格法滑移架的花鍵套內，通過調節手搖輪進行刮指縱向移動，實現百格法實驗。本發明能夠在一臺儀器上實現多個標準的互換使用。
[0034]如圖1所示:所述伺服控制系統由驅動器12控制伺服電機19，帶動聯軸器17及滾珠絲杆15轉動，從而帶動滾珠傳動螺母16做直線運動，通過螺母運動帶動工作平臺2在導軌上做直線運動，從而使刮指與其達到相對運動。
[0035]本發明採用花鍵軸23，花鍵套8，保證刮指與試樣表面垂直度，間隙小，使試樣受壓力準確，保證測試準確性。
[0036]如圖2-圖3所示:操作控制系統由電源插座28、電源開關25、急停開關24及觸控螢幕33組成，確保儀器測試過程中安全性。
[0037]本發明前端放置電器控制箱26，外觀簡潔，方便操作，並且電器控制箱可拆卸，方便檢修維護。
[0038]本發明的工作過程和工作原理如下:
電源插座28接通電源，打開電源開關25，測定儀開機，開機時工作平臺2回歸至最左端初始位置。
[0039]1、五指刮擦法:將試樣裝在常規試樣固定架5上並鎖緊，調整行程調節開關31至所規定材料刮擦的行程，將標準測試刮指放入五指刮擦支撐架3的花鍵套8內，把所需壓力的砝碼21裝在砝碼固定塊10上，試樣裝夾完成。
[0040]點擊觸控螢幕33，設定實驗速度及行程，點擊測試，完成實驗，根據刮痕感官等級判斷耐刮擦性能。
[0041]2、塑料刮指刮擦法:開機後，將試樣裝夾在常規試樣固定架5上，調整行程調節開關31至所規定材料刮擦的行程，把帶有塑料刮指的刮指放入五指刮擦支撐架3的任一花鍵套8內，塑料片圓周與樣品接觸點的切線方向與運動方向成水平，把所需壓力的砝碼21裝在砝碼固定塊10上，試樣裝夾完成。
[0042]點擊觸控螢幕33，設定實驗速度及行程，點擊測試，完成實驗，根據刮痕感官等級判斷耐刮擦性能。
[0043]3、百格法:調整行程調節開關31，使工作平臺2在百格法需要工作區間活動，將試樣裝在百格法試樣固定架7上鎖緊，放置在百格法試樣支撐架6上，搖動手搖輪11至初始位置，把百格法所需刮指放入百格法滑移架9的花鍵套8內，將所需壓力砝碼21裝在砝碼固定塊10上鎖緊，試樣裝夾完成。
[0044]點擊觸控螢幕33，設定實驗速度及行程。點擊測試，工作平臺2橫向運動與刮指形成相對運動，劃出刮痕，再將手搖輪11搖一圈，使刮指縱向移動2mm，再點擊測試劃出刮痕，往復多次，直至滑移架9到達最終端，後將百格法試樣固定架7提起，旋轉90°放置在百格法試樣支撐架6上，點擊測試，反向搖手搖輪11，直至到初始位置，完成實驗。選取試樣上50mmx50mm刮擦區域,根據刮痕感官等級判斷耐刮擦性能。
[0045]如圖6所示，為本發明的控制原理圖；自動控制電路系統由微處理控制器MCU單片機、伺服電機、伺服電機驅動器、觸控螢幕液晶電路組成。單片機控制儀器的運轉、數據運算、輸出顯示指令；實驗中由用戶通過觸控螢幕輸入控制信息以及實驗參數，單片機通過判斷實驗參數以及控制指令，發送速度控制命令給伺服電機驅動器，伺服電機驅動器控制伺服電機帶動絲杆轉動，轉動絲杆帶動測試臺面進行材料耐刮擦性能測試。
[0046]測試中由用戶通過觸控螢幕輸入實驗參數，此參數包括將要進行實驗測試速度、測試行程。系統在設定好試驗參數後將會提示設置成功，更換所需刮指以及所配砝碼，按照實驗流程進行測試，系統會自動判斷距離，到達設定距離或觸碰到行程限位後緩衝停止。[0047]以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明的結構作任何形式的限制。凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明的技術方案的範圍內。
【權利要求】
1.多功能耐刮擦儀，包括機殼(I)、工作平臺(2)，其特徵是:所述工作平臺(2)通過雙導軌支撐安裝在機殼(I)上，所述機殼(I)內安裝伺服控制系統，所述伺服控制系統由驅動器(12)、滾珠絲杆(15)、聯軸器(17)、電機架(18)及伺服電機(19)組成，機殼(I)內安裝伺服電機(19)及驅動器(12)，伺服電機(19)固定在電機架(18)上，所述伺服電機(19)軸輸出端安裝聯軸器(17)，聯軸器(17)與滾珠絲杆(15)通過平鍵及螺絲緊固，滾珠絲杆(15)另一端靠軸承座(14)支撐，滾珠絲杆(15)上設置有滾珠傳動螺母(16)與工作平臺(2)連接；刮指放入五指刮擦支撐架(3)的花鍵套(8)內，砝碼(21)放置在刮指上端砝碼固定塊(10)上，通過螺絲緊固鎖緊，機殼(I)由立柱(30)支撐，五指刮擦支撐架(3)安裝在左端立柱(30 )上，五指刮擦支撐架(3 )上安裝支撐搖杆(4 )及砝碼頂塊(20 )，能將刮指提起離開試樣；百格法支撐架(22 )安裝在右端立柱(30 )上，內部裝有百格法滑移架(9 )，百格法試樣支撐架(6)安裝在工作平臺(2)上，百格法試樣固定架(7)放置在上述百格法試樣支撐架(6)上；所述操作控制系統安裝在機殼(I)上，所述操作控制系統的電器控制箱(26)內設置有自動控制電路。
2.如權利要求1所述的多功能耐刮擦儀，其特徵是:所述操作控制系統由電源開關(25)、急停開關(24)、行程調節開關(31)、觸控螢幕(33)及電器控制箱(26)組成，觸控螢幕(33)安裝在電器控制箱(26)內，電器控制箱(26)放置在機殼(I)前端，通過安裝在機殼(I)上端的行程調節開關(31)設定測試過程中行程，所述機殼(I)前面安裝急停開關(24)及電源開關(25)。
3.如權利要求1所述的多功能耐刮擦儀，其特徵是:所述刮指放入百格法滑移架(9)的花鍵套(8)內，砝碼(21)放置在刮指上端砝碼固定塊(10)上，通過螺絲緊固鎖緊。
4.如權利要求1所述的多功能耐刮擦儀，其特徵是:所述刮指由刮指擦頭(29)、花鍵軸(23 )、砝碼固定塊(10 )組成，刮指擦頭(29 )固定在花鍵軸(23 )上，花鍵軸(23 )上端放置砝碼固定塊(10)。
5.如權利要求1所述的多功能耐刮擦儀，其特徵是:所述刮指由塑料刮指(34)、花鍵軸(23),砝碼固定塊(10)組成，所述塑料刮指(34)設在花鍵軸(23)上，花鍵軸(23)上端放置石去碼固定塊(10)。
6.如權利要求1所述的多功能耐刮擦儀，其特徵是:所述機殼(I)左前側安裝電源插座(28)及保險絲(27)。
7.如權利要求1所述的多功能耐刮擦儀，其特徵是:所述百格法滑移架(9)上安裝手搖輪(11)。
8.如權利要求1所述的多功能耐刮擦儀，其特徵是:所述百格法試樣固定架(7)能提起旋轉90°放置。
9.如權利要求1所述的多功能耐刮擦儀，其特徵是:所述常規試樣固定架(5)通過底部螺杆插入工作平臺(2)的T型槽口內，常規試樣固定架(5)能在槽中滑移。
【文檔編號】G01N19/04GK103512845SQ201310465803
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年10月8日 優先權日:2013年10月8日
【發明者】董激文, 姜峰, 楊劍健, 魯毅, 陳偉忠, 季曉丹, 張 浩, 彭平 申請人:中華人民共和國無錫出入境檢驗檢疫局