專利名稱：皮革感官特性參數(shù)自動測試儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種測試儀器，具體涉及一種皮革感官特性參數(shù)自動測 試儀器。
背景技術(shù)：
皮革的感官特性是人們在長期生產(chǎn)實踐中，對皮革的觸覺和視覺綜合性 能的概括，是人手觸摸和人眼觀看皮革的感覺綜合反映，因此它是一種官能 特征。目前，公知的評價皮革感官特性的方法一直是沿用皮革檢測人員的感 觀檢驗方法，眼看手摸。因此，評定結(jié)果受到主觀因素的影響。
我國有關(guān)皮革感官特性參數(shù)檢測儀器的理論研究工作起步很早，可以追 溯到成都科技大學(xué)的蘇真?zhèn)ソ淌?，他率先系統(tǒng)討論了皮革抗張強度，規(guī)定了 負荷延伸率，崩裂高度，崩破強度與皮革柔軟度的相關(guān)性，探討了運用模糊
數(shù)學(xué)建立皮革柔軟度評判系統(tǒng)，并在1993年研制成功了便攜式皮革柔軟度測 定儀，它可以測試各種工藝條件的皮革，不破壞試樣，可實現(xiàn)在線測試，而 且結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，操作簡易。但是他的測試儀器沒有完全體現(xiàn)他的理論 目標(biāo)，只是簡單的測試一個頂伸參數(shù)，而且蘇教授設(shè)計的儀器并沒有得到批 量生產(chǎn)。陜西科技大學(xué)的張曉鐳教授提出了在頂伸，壓縮多種不同力學(xué)狀態(tài) 下柔軟度，豐滿度相關(guān)的數(shù)學(xué)模型，并根據(jù)其理論在2003年研制出了皮革柔 軟度和豐滿度測量分級裝置，它可以測試出頂伸高度和壓縮深度兩個力學(xué)參 數(shù)并由傳感裝置測試出在某些固定頂伸高度和壓縮深度的受力大小。和蘇教 授的測試儀器相比有很多突出的改進，但是它沒有測試皮革彎曲受力狀態(tài)下 的力學(xué)參數(shù)。目前該儀器以有試制產(chǎn)品并在研究生和教師的科研之中有廣泛的應(yīng)用而且效果良好，是皮革感官特性參數(shù)測試儀器石開究過程中的一個里程 碑，在國內(nèi)外同類產(chǎn)品中尚屬先進的測試儀器，值得在此理論基礎(chǔ)和測試儀 器的研究思路上繼續(xù)走。四川大學(xué)的李志強教授以皮革柔軟度與其抗彎強度 和壓縮性能的關(guān)系為理論依據(jù)，提出了皮革柔軟度的定量測定方法及并在
2004年設(shè)計出了測量儀器，它能夠測定皮革上某點柔軟度和皮革上某區(qū)域柔 軟度，對被測皮革無破壞，測試操作和數(shù)據(jù)處理簡單，便于工業(yè)化應(yīng)用。但 是測試參數(shù)比較單一，不能全面的反映皮革的感官特性參數(shù)，目前該測試儀 器也沒有投入批量生產(chǎn)。
國外有關(guān)皮革感官特性參數(shù)測試儀器的研究工作相對比我國早。在1988 年印度的B. Lokanadam等建立壓縮指數(shù)的數(shù)學(xué)模型，研究了壓縮指數(shù)和皮革 柔軟度的關(guān)系，采用簡易的厚度儀測定壓縮指數(shù)，但它的相關(guān)系數(shù)檢驗結(jié)果 表明顯著性水平只有40%，所以它的實用性很差，但是卻開創(chuàng)了皮革感官特 性參數(shù)測試儀器研究的先例。Kellert等人借鑒造紙工業(yè)中紙張僵硬度測定 儀測定皮革的柔軟度，但是這種方法的測試誤差很大，達到了 30%多。1993 年，英國皮革技術(shù)中心(BLC)的Alexander研制出商業(yè)化的柔軟度測試儀 (BLCST-300),該儀器的測試值為一個固定壓力下皮革的頂伸高度，測試過 程中不損傷皮革，操作簡單。但是其不足之處是測定結(jié)果僅僅是頂伸過程中 的單點測量值，不能表現(xiàn)整個頂伸過程。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供了一種能夠根據(jù) 皮革感官特性參數(shù)的測試規(guī)范測試出皮革感官特性的多個參數(shù)數(shù)據(jù)的皮革感 官特性參數(shù)自動觀賦儀器。
為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是包括平行設(shè)置的上梁 和工作臺面，上梁上對稱設(shè)置有軸承及軸承座，工作臺面上安裝有與軸承及軸承座相對應(yīng)的絲桿套筒，精密絲桿通過上固定螺母和下固定螺母設(shè)置在軸 承及軸承座與絲桿套筒之間，各精密絲桿上均設(shè)置有絲桿螺母，且在絲桿螺 母上固定有移動梁，移動梁上安裝有位移傳感器動尺，上梁和工作臺面之間 設(shè)置有與位移傳感器動尺相對應(yīng)的定尺，移動梁上設(shè)置有測力傳感器以及與 測力傳感器相連的測量頭，在工作臺面上端設(shè)置有步進電機支承柱，步進電 機由步進電機支承柱固定在工作臺面上，工作臺面的下端設(shè)置有一密封箱體, 該密封箱體內(nèi)設(shè)置有與步進電機相連接的帶輪傳動裝置和與精密絲桿相連接 的絲桿傳動裝置，帶輪傳動裝置與絲桿傳動裝置通過皮帶相連。
本實用新型的測力傳感器固定在移動梁上，移動梁中間設(shè)置有橢圓形孔， 測頭安裝座固定在測力傳感器上并從橢圓形孔中伸出，測量頭固定在測頭安 裝座上；絲桿傳動裝置包括固定在工作臺面下端面的上支承板以及通過支承 柱與上支承板平行設(shè)置的下支承板，在上、下支承板之間的精密絲桿上自上 而下依次套裝有絲桿上軸承座、套筒、同步齒形帶輪、軸套和絲桿下軸承座； 固定精密絲桿的下固定螺母與絲桿下軸承座之間還設(shè)置有墊圈，且在精密絲 桿的端部的下支承板上還設(shè)置有端蓋；絲桿上軸承座、同步齒形帶輪和絲桿 下軸承座之間的精密絲桿上還套裝有套筒和軸套；帶輪傳動裝置包括與步進 電機相連接的傳動軸，傳動軸與工作臺面之間設(shè)置有聯(lián)軸器套筒以及設(shè)置在 聯(lián)軸器套筒內(nèi)的聯(lián)軸器，傳動軸自上而下依次套裝有帶輪上軸承及軸承座、 套筒、同步齒形帶輪、上軸套和帶輪下軸承及軸承座并通過帶輪緊固螺母固 定；工作臺面的下端面上設(shè)置有帶輪上支承板以及與帶輪上支承板相對應(yīng)的 帶輪下支承板，帶輪上軸承及軸承座和帶輪下軸承及軸承座分別固定在帶輪 上支承板及帶輪下支承板上；帶輪上軸承及軸承座與帶輪下軸承及軸承座之 間還設(shè)置有支承塊；帶輪緊固螺母與傳動軸之間還設(shè)置有密封墊圈；帶輪上 軸承及軸承座、同步齒形帶輪和帶輪下軸承及軸承座之間的傳動軸上還設(shè)置有套筒和下軸套。
本實用新型經(jīng)過皮帶傳動系統(tǒng)的變速，控制測量頭的啟動、停止、加速、 減速及某一恒定速度的運動要求。測量頭上連接有測力傳感器，通過測力傳 感器采集皮革的受力信號；移動梁上按裝有位移傳感器，通過位移傳感器采 集皮革的位移信號，實時收集兩路信號并把二者實時對應(yīng)，即負荷一變形 的函數(shù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理輸出皮革感官特性參數(shù)的量化信息。


圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖2是本實用新型測量頭的結(jié)構(gòu)示意圖3是本實用新型絲桿傳動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖4是本實用新型帶輪傳動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作進一步詳細說明。 參見圖1，本實用新型包括平行設(shè)置的上梁1和工作臺面9，上梁1上對 稱設(shè)置有軸承及軸承座3，工作臺面9上安裝有與軸承及軸承座3相對應(yīng)的 絲桿套筒8，精密絲桿5通過上固定螺母2和下固定螺母11設(shè)置在軸承及軸 承座3與絲桿套筒8之間，各精密絲桿5上均設(shè)置有絲桿螺母6，且在絲桿 螺母6上固定有移動梁4，移動梁4上安裝有位移傳感器動尺14，上梁l和 工作臺面9之間設(shè)置有與位移傳感器動尺14相對應(yīng)的定尺17，移動梁4上 設(shè)置有測力傳感器18以及與測力傳感器18相連的測量頭16，在工作臺面9 上端設(shè)置有步進電機支承柱7,步進電機15由步進電機支承柱7固定在工作 臺面9上，工作臺面9的下端設(shè)置有一密封箱體12，該密封箱體12內(nèi)設(shè)置 有與步進電機15相連接的帶輪傳動裝置13和與精密絲桿5相連接的絲桿傳 動裝置10，帶輪傳動裝置13與絲桿傳動裝置10通過皮帶相連。參見圖2，本實用新型的測力傳感器18固定在移動梁4上，移動梁4中間設(shè) 置有橢圓形孔19，測頭安裝座20固定在測力傳感器18上并從橢圓形孔19中伸 出，測量頭16固定在測頭安裝座20上。
參見圖3，本實用新型的絲桿傳動裝置10包括固定在工作臺面9下端面的 上支承板21以及通過支承柱22與上支承板21平行設(shè)置的下支承板25,在上、 下支承板21、 25之間的精密絲桿5上自上而下依次套裝有絲桿上軸承座23、同 步齒形帶輪29和絲桿下軸承座28，絲桿上軸承座23、同步齒形帶輪29和絲桿 下軸承座28之間的精密絲桿5上還套裝有套筒30和軸套27，固定精密絲桿5的 下固定螺母11與絲桿下軸承座28之間還設(shè)置有墊圈24,且在精密絲桿5的端部 的下支承板25上還設(shè)置有端蓋26。
參見圖4，本實用新型的帶輪傳動裝置13包括與步進電機15相連接的傳動 軸38，傳動軸38與工作臺面9之間設(shè)置有聯(lián)軸器套筒42,工作臺面9的下端面 上設(shè)置有帶輪上支承板41以及與帶輪上支承板41相對應(yīng)的帶輪下支承板33， 帶輪上軸承及軸承座39和帶輪下軸承及軸承座32分別固定在帶輪上支承板41 及帶輪下支承板33上，帶輪上軸承及軸承座39與帶輪下軸承及軸承座32之間 還設(shè)置有支承塊31,傳動軸38自上而下依次套裝有帶輪上軸承及軸承座39、 同步齒形帶輪37和帶輪下軸承及軸承座32并通過帶輪緊固螺母35固定，帶輪 緊固螺母35與傳動軸38之間還設(shè)置有密封墊圈34，帶輪上軸承及軸承座39、 同步齒形帶輪37和帶輪下軸承及軸承座32之間的傳動軸38上還設(shè)置有套筒40 和下軸套36。
本實用新型工作原理如下，控制信號傳輸給控制平臺，控制平臺向步進 電機15發(fā)出運動控制命令，經(jīng)過帶輪傳動裝置13，絲桿傳動裝置10的變速， 控制精密絲桿5，精密絲桿5旋轉(zhuǎn)帶動移動梁4上下運動，測量頭16固定在 移動梁4上，測量頭16安裝的測力傳感器18測定皮革試樣的受力大小，由變送器轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電壓信號，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換等接口裝置傳送給數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
與位移傳感器動尺14相對應(yīng)的定尺17安裝在上梁1和工作臺面9之間，位 移傳感器14伴隨移動梁4的移動而移動，測定皮革試樣受力之時的位移多少， 由變送器轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電壓信號，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換等接口裝置傳送給數(shù)據(jù)采集系 統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實時收集兩路信號并把二者實時對應(yīng)，即負荷一變形的 函數(shù)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)經(jīng)過數(shù)據(jù)處理輸出皮革感官特性參數(shù)的量化信息，量化 信息可以通過控制平臺的數(shù)據(jù)通訊接口進行數(shù)據(jù)的顯示，打印，儲存等功能。
權(quán)利要求1、皮革感官特性參數(shù)自動測試儀器，其特征在于包括平行設(shè)置的上梁(1)和工作臺面(9)，上梁(1)上對稱設(shè)置有軸承及軸承座(3)，工作臺面(9)上安裝有與軸承及軸承座(3)相對應(yīng)的絲桿套筒(8)，精密絲桿(5)通過上固定螺母(2)和下固定螺母(11)設(shè)置在軸承及軸承座(3)與絲桿套筒(8)之間，各精密絲桿(5)上均設(shè)置有絲桿螺母(6)，且在絲桿螺母(6)上固定有移動梁(4)，移動梁(4)上安裝有位移傳感器動尺(14)，上梁(1)和工作臺面(9)之間設(shè)置有與位移傳感器動尺(14)相對應(yīng)的定尺(17)，移動梁(4)上設(shè)置有測力傳感器(18)以及與測力傳感器(18)相連的測量頭(16)，在工作臺面(9)上端設(shè)置有步進電機支承柱(7)，步進電機(15)由步進電機支承柱(7)固定在工作臺面(9)上，工作臺面(9)的下端設(shè)置有一密封箱體(12)，該密封箱體(12)內(nèi)設(shè)置有與步進電機(15)相連接的帶輪傳動裝置(13)和與精密絲桿(5)相連接的絲桿傳動裝置(10)，帶輪傳動裝置(13)與絲桿傳動裝置(10)通過皮帶相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的皮革感官特性參數(shù)自動測試儀器，其特征在于: 所說的測力傳感器(18)固定在移動梁(4)上，移動梁(4)中間設(shè)置有橢 圓形孔(19)，測頭安裝座(20)固定在測力傳感器(18)上并從橢圓形孔(19) 中伸出，測量頭(16)固定在測頭安裝座(20)上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的皮革感官特性參數(shù)自動測試儀器，其特征在于: 所說的絲桿傳動裝置(10)包括固定在工作臺面(9)下端面的上支承板(21) 以及通過支承柱(22)與上支承板(21)平行設(shè)置的下支承板(25)，在上、 下支承板(21、 25)之間的精密絲桿(5)上自上而下依次套裝有絲桿上軸承 座(23)、套筒(30)、同步齒形帶輪(29)、軸套(27)和絲桿下軸承座(28)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的皮革感官特性參數(shù)自動測試儀器，其特征在 于所說的固定精密絲桿(5)的下固定螺母(11)與絲桿下軸承座(28)之 間還設(shè)置有墊圈(24)，且在精密絲桿(5)的端部的下支承板(25)上還設(shè) 置有端蓋(26)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的皮革感官特性參數(shù)自動測試儀器，其特征在 于所說的絲桿上軸承座(23)、同步齒形帶輪(29)和絲桿下軸承座(28) 之間的精密絲桿(5)上還套裝有套筒(30)和軸套(27)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的皮革感官特性參數(shù)自動測試儀器，其特征在于 所說的帶輪傳動裝置(13)包括與步進電機(15)相連接的傳動軸(38)，傳 動軸(38)與工作臺面(9)之間設(shè)置有聯(lián)軸器套筒(42)以及設(shè)置在聯(lián)軸器 套筒(42)內(nèi)的聯(lián)軸器(31)，傳動軸(38)自上而下依次套裝有帶輪上軸承 及軸承座(39)、套筒(40)、同步齒形帶輪(37)、上軸套(36)和帶輪下軸 承及軸承座(32)并通過帶輪緊固螺母(35)固定。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的皮革感官特性參數(shù)自動測試儀器，其特征在于: 所說的工作臺面(9)的下端面上設(shè)置有帶輪上支承板(41)以及與帶輪上支 承板(41)相對應(yīng)的帶輪下支承板(33)，帶輪上軸承及軸承座(39)和帶輪 下軸承及軸承座(32)分別固定在帶輪上支承板(41)及帶輪下支承板(33) 上。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的皮革感官特性參數(shù)自動測試儀器，其特征在于: 所說的帶輪上軸承及軸承座(39)與帶輪下軸承及軸承座(32)之間還設(shè)置 有支承塊(31)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的皮革感官特性參數(shù)自動測試儀器，其特征在于: 所說的帶輪緊固螺母(35)與傳動軸(38)之間還設(shè)置有密封墊圈(34)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的皮革感官特性參數(shù)自動測試儀器，其特征在于:所說的帶輪上軸承及軸承座(39)、同步齒形帶輪(37)和帶輪下軸承及軸承 座(32)之間的傳動軸(38)上還設(shè)置有套筒(40)和下軸套(36)。
專利摘要皮革感官特性參數(shù)自動測試儀器，包括平上梁和工作臺面，精密絲桿設(shè)置在上梁的軸承及軸承座與工作臺面的絲桿套筒之間，各精密絲桿上均設(shè)置有絲桿螺母，且在絲桿螺母上固定有移動梁，移動梁上安裝有位移傳感器，移動梁上設(shè)置有測力傳感器以及與測力傳感器相連的測量頭，在工作臺面上端設(shè)置有步進電機，工作臺面的下端設(shè)置有一密封箱體，該密封箱體內(nèi)設(shè)置有與步進電機相連接的帶輪傳動裝置和與精密絲桿相連接的絲桿傳動裝置，帶輪傳動裝置與絲桿傳動裝置通過皮帶相連。本實用新型通過測力傳感器采集皮革的受力信號；通過位移傳感器采集皮革的位移信號，實時收集兩路信號并把二者實時對應(yīng)，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理輸出皮革感官特性參數(shù)的量化信息。
文檔編號G01N33/44GK201262628SQ20082003029
公開日2009年6月24日 申請日期2008年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月17日
發(fā)明者三 張, 張曉鐳, 博 王, 董繼先, 錢德明, 勛 黃 申請人:浙江溫州輕工研究院;陜西科技大學(xué)