專利名稱：一種玩具突起測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及測量設(shè)備，具體涉及一種玩具突起測試儀。
背景技術(shù)：
我國是世界上最大的玩具生產(chǎn)和出口國，我國與歐、美、日等玩具生產(chǎn)消費(fèi)大國都分別制訂了嚴(yán)格的玩具測試標(biāo)準(zhǔn)。國家玩具安全技術(shù)規(guī)范GB6675，國際標(biāo)準(zhǔn)IS08124， 歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN71和美國玩具安全標(biāo)準(zhǔn)ASTM963對玩具的危險突起要求都有相應(yīng)的規(guī)定。如 ASTM963中規(guī)定8歲以下兒童使用的玩具中不能含有潛在危險突起。如果玩具上的突出物顯示對皮膚產(chǎn)生刺傷的潛在危險，必須用合適的方式加以保護(hù)。對于突起的問題，美國玩具安全標(biāo)準(zhǔn)和歐洲玩具安全標(biāo)準(zhǔn)只提出玩具中不能存在危險突起，但何種突起為危險，沒有給出檢測方法，更沒有檢測儀器，各檢測機(jī)構(gòu)只能憑自己的經(jīng)驗判斷，彼此分歧很大，這也是一直困擾檢測人員的一個難題，急需解決。目前對玩具危險突起的判定完全依靠人的主觀判斷，依靠經(jīng)驗來判定玩具上的突出部件是否危險，通常是用手拍打玩具上的突起看是否能產(chǎn)生傷害。這種判斷全部依靠主觀經(jīng)驗，沒有非常令人信服的理由，同時不利于對測試人員的保護(hù)。所以各大檢測機(jī)構(gòu)對危險突起的判定分歧很大，經(jīng)常是這個檢測機(jī)構(gòu)認(rèn)定是危險突起，但是另一個檢測機(jī)構(gòu)認(rèn)為不是危險突起，這樣對檢測機(jī)構(gòu)和玩具生產(chǎn)廠家都是一個非常尷尬和難以解決的問題。因此，這種目前對危險突起的測量方法不僅工作量大，而且測量不準(zhǔn)確，重復(fù)性差，誤差大， 主觀性大。目前的檢測手段存在如下問題各大檢測機(jī)構(gòu)對危險突起的判定不統(tǒng)一；沒有建立一種判斷危險突起的標(biāo)準(zhǔn)；不能對測試人員提供有效的保護(hù)；沒有檢測危險突起的儀器；檢測效率低，不能快速檢測，浪費(fèi)大量人力物力。

實(shí)用新型內(nèi)容該實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種可以判斷玩具突起是否為危險突起的裝置，通過模擬兒童突然跌倒在玩具上，玩具上的突起是否對兒童身體產(chǎn)生傷害。其原理為模擬兒童跌倒時產(chǎn)生的沖擊力施加在玩具突起上，判斷玩具突起是否會對兒童產(chǎn)生傷害，從而避免測試人員的主觀判斷，同時保護(hù)測試人員不被傷害。該實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種玩具突起測試儀，其包括PLC控制部分和機(jī)械運(yùn)動裝置，所述PLC控制部分包括PLC和編碼器，所述PLC控制部分控制所述機(jī)械運(yùn)動裝置的動作，所述機(jī)械運(yùn)動裝置包括底座、絲桿、電機(jī)、壓力器和光電傳感器，所述底座有測試物放置臺，所述絲桿帶動所述壓力器上下升降、所述電機(jī)帶動所述絲桿轉(zhuǎn)動，所述光電傳感器設(shè)置在玩具突起頂起壓力器測試位。PLC控制部分主要通過PLC與編碼器來實(shí)現(xiàn)對該機(jī)器的整體運(yùn)行的控制，包括壓力頭的上下運(yùn)動，施加壓力的大小，移動的速度，突起的判斷等。其還包括同步皮帶輪，所述同步皮帶輪固定在所述電機(jī)的轉(zhuǎn)子上，所述同步皮帶輪帶動所述絲桿轉(zhuǎn)動。所述壓力器包括螺紋旋鈕、壓力桿、壓力頭和緩沖彈簧，所述螺紋旋鈕通過所述壓力桿同所述壓力頭相連，所述壓力桿上套有緩沖彈簧。在所述壓力桿上套有直線軸承。所述絲桿的上下極限位置設(shè)置了兩個位置傳感器，所述位置傳感器連接控制所述 PLC。進(jìn)行測試時，將玩具的突起部分放在底座上，調(diào)節(jié)控制面板，使壓力器按一定速度向下移動，當(dāng)壓力頭與玩具突起剛好接觸時，停止壓力器運(yùn)動，進(jìn)行初始位置和施力距離的設(shè)定，再使壓力器上升至光電傳感器部位。設(shè)置壓力大小及下降速度，對玩具突起進(jìn)行沖壓，如果壓力器上的螺紋旋鈕頂起的距離等于設(shè)定的施力距離，控制面板上的感應(yīng)指示燈亮起，突起可判定為危險突起。如果玩具突起剛性不強(qiáng)，在進(jìn)行沖壓操作中不足夠支撐所施加的壓力，控制面板上的感應(yīng)指示燈不會亮起，該突起不為危險突起。

圖1為本突起測試儀正面視圖；圖2為本突起測試儀側(cè)面視圖；圖3為本突起測試儀俯視圖；圖4為壓力器剖面圖；圖5為壓力轉(zhuǎn)換原理圖；圖6為測試儀控制系統(tǒng)原理圖；其中1底座，2外殼，3鏈帶，4導(dǎo)軌，5編碼器，6、12位置傳感器，7調(diào)節(jié)彈簧螺釘， 8光電傳感器，9螺紋旋鈕，10壓力器，11壓力頭，13電機(jī)，14同步皮帶輪，15電線，16控制面板，17開關(guān)，18彈簧，19直線軸承，20壓力桿。
具體實(shí)施方式
以下通過實(shí)施例來描述本實(shí)用新型，應(yīng)該指出的是，所列舉的實(shí)施例不應(yīng)理解為對實(shí)用新型的限制。突起測試儀由PLC控制部分和機(jī)械運(yùn)動裝置兩部分組成，機(jī)械運(yùn)動裝置通過電線 15連接誒PLC控制部分，PLC控制部分包括控制面板16和開關(guān)17。PLC控制部分主要通過 PLC來實(shí)現(xiàn)對該機(jī)器的整體運(yùn)行的控制，主要包括直流電源、PLC控制器、伺服驅(qū)動器、壓力轉(zhuǎn)換模塊、編碼器5、觸摸屏等組成。機(jī)械運(yùn)動裝置部分主要由底座1、外殼2、鏈帶3、絲桿 4、位置傳感器6、12、調(diào)節(jié)彈簧螺栓7、光電傳感器8，、螺紋旋鈕9、壓力器10、壓力頭11、伺服電機(jī)13、同步皮帶輪14組成。測試前，通過控制部分的觸摸屏可以輸入?yún)?shù)控制絲桿裝置帶動的壓力頭上升和下降時的速度，還可以輸入?yún)?shù)控制壓力頭開始施力的初始位置以及施力產(chǎn)生的距離等參數(shù)。同時可以設(shè)定所施加力的大小。PLC處理器接收速度參數(shù)和位置參數(shù)后，通過編碼器將位移量轉(zhuǎn)化成電機(jī)的轉(zhuǎn)速量，再轉(zhuǎn)換成脈沖信號發(fā)送給伺服驅(qū)動器控制伺服電機(jī)精確完成相應(yīng)的動作。PLC處理器接收力參數(shù)后，通過力轉(zhuǎn)化模塊轉(zhuǎn)化成脈沖信號控制壓力頭到達(dá)初始位置時開始施加設(shè)定的力大小。其控制原理圖如圖5所示。測試時，將玩具的突起部分放于底座1上，打開控制箱的開關(guān)，在控制面板觸摸屏上點(diǎn)擊按動向下的指示鍵，啟動電機(jī)13輸出軸轉(zhuǎn)動帶動儀器底部的同步皮帶輪14運(yùn)動，同步皮帶輪帶動絲桿裝置4運(yùn)動。從而帶動壓力器10沿著絲桿4緩緩向下運(yùn)動。當(dāng)壓力頭11 與玩具的突起部分接觸時，停止運(yùn)動。通過控制部分的觸摸屏將此位置設(shè)定為施力初始位置，并設(shè)定施力下壓的距離和施加力的大小。同時通過調(diào)節(jié)彈簧螺栓7來調(diào)節(jié)光電感應(yīng)器8 到壓力器頂端的距離。再點(diǎn)擊觸摸面板上的Home按鍵，使壓力器10沿著絲桿4向回到測試前的原始位置。連接控制箱和運(yùn)動裝置的電纜和控制線由鏈帶3包住，可保證電纜和控制線不發(fā)生散亂而互相纏繞同時還可保護(hù)電纜和控制線。重新點(diǎn)擊觸摸面板上的^art按鍵，啟動測試儀器，使壓力器10迅速向下運(yùn)動，壓力頭11接觸玩具突起部分后并按照設(shè)定的下壓高度向下做沖擊運(yùn)動。如果玩具突起剛性強(qiáng)，使壓力頭11在施力過程中向上頂起， 從而壓力器10頂部向上運(yùn)動被光電傳感器8感應(yīng)到，則觸摸面板上的指示鍵亮起，則可以判斷出玩具的突起為危險突起。如果玩具上的突起由于剛性不強(qiáng)或不穩(wěn)定，不足以支撐施加的力產(chǎn)生傾倒或坍塌，則在壓力頭11施力過程中不會產(chǎn)生相應(yīng)的變量使壓力器頂部被頂起，從而光電傳感器8不會感應(yīng)到壓力器產(chǎn)生的位移，則可判斷玩具的突起為非危險突起。壓力器剖面圖如圖4所示。壓力器中螺紋旋鈕9通過壓力桿20同壓力頭11相連， 壓力桿20上套有緩沖彈簧18，作用為壓力頭頂起時避免壓力桿20直接撞擊壓力器。在壓力桿20上套有直線軸承19，其作用為固定壓力桿，避免壓力桿在壓力器中晃動影響精度， 同時延長壓力桿的使用壽命。在絲桿傳動裝置的上下極限位置設(shè)置了兩個位置傳感器6、12，目的用于伺服機(jī)電 13帶動壓力器10沿絲桿運(yùn)動時，防止誤操作使壓力器超越運(yùn)動極限位置而撞擊絲桿裝置。 當(dāng)壓力器到達(dá)位置傳感器時，位置傳感器發(fā)送脈沖信號到PLC，PLC處理后發(fā)送信號停止伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)從而避免了誤操作。突起測試儀的系統(tǒng)控制原理圖如圖6所示根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)測試要求，在操作面板上通過按鈕設(shè)定所施加力的大小和測試頭向下沖擊的速度。PLC接收所有這些信息，經(jīng)過分析和相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理后輸出啟動信號，控制伺服電機(jī)啟動。伺服電機(jī)驅(qū)動器接到PLC的輸出信號后以設(shè)定的力大小和速度完成相應(yīng)的操作。通過面板上的啟動鍵當(dāng)作PLC的輸入信號，控制伺服電機(jī)運(yùn)動，通過絲桿帶動測試頭向下運(yùn)動到測試樣品的頂部，此時在面板上按下確定按鍵，PLC記住此位置為測試的零點(diǎn)位置。然后按下面板上的Home按鍵，測試頭上升到測試位置準(zhǔn)備進(jìn)行測試。當(dāng)按下測試按鈕時，PLC接收信號，計算零點(diǎn)位置到設(shè)置距離需要輸出的脈沖數(shù)，輸出脈沖啟動電機(jī)帶動測試頭向下運(yùn)動到零點(diǎn)位置以下距離設(shè)置的位置，完成一次測試過程。突起測試儀可以模擬兒童突然跌倒在玩具突起部件時產(chǎn)生的沖擊力是否會對兒童的身體產(chǎn)生傷害，避免了測試人員用手測試時造成的傷害和主觀判斷產(chǎn)生的誤差，為玩具突起判斷提供了依據(jù)。顯然，上述內(nèi)容只是為了說明本實(shí)用新型的特點(diǎn)，而并非對本實(shí)用新型的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型在相應(yīng)的技術(shù)領(lǐng)域做出的變化應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范疇。
權(quán)利要求1.一種玩具突起測試儀，其特征在于其包括PLC控制部分和機(jī)械運(yùn)動裝置，所述PLC 控制部分包括PLC和編碼器，所述PLC控制部分控制所述機(jī)械運(yùn)動裝置的動作，所述機(jī)械運(yùn)動裝置包括底座、絲桿、電機(jī)、壓力器和光電傳感器，所述底座有測試物放置臺，所述絲桿帶動所述壓力器上下升降、所述電機(jī)帶動所述絲桿轉(zhuǎn)動，所述光電傳感器設(shè)置在玩具突起頂起壓力器測試位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種玩具突起測試儀，其特征在于其還包括同步皮帶輪，所述同步皮帶輪固定在所述電機(jī)的轉(zhuǎn)子上，所述同步皮帶輪帶動所述絲桿轉(zhuǎn)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種玩具突起測試儀，其特征在于所述壓力器包括螺紋旋鈕、壓力桿、壓力頭和緩沖彈簧，所述螺紋旋鈕通過所述壓力桿同所述壓力頭相連，所述壓力桿上套有緩沖彈簧。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種玩具突起測試儀，其特征在于在所述壓力桿上套有直線軸承。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種玩具突起測試儀，其特征在于所述絲桿的上下極限位置設(shè)置了兩個位置傳感器，所述位置傳感器連接控制所述PLC。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種玩具突起測試儀，其包括PLC控制部分和機(jī)械運(yùn)動裝置，PLC控制部分包括PLC和編碼器，PLC控制部分控制機(jī)械運(yùn)動裝置的動作，機(jī)械運(yùn)動裝置包括底座、絲桿、電機(jī)、壓力器和光電傳感器，底座有測試物放置臺，絲桿帶動壓力器上下升降、電機(jī)帶動絲桿轉(zhuǎn)動，光電傳感器設(shè)置在玩具突起頂起壓力器測試位。PLC控制部分主要通過PLC與編碼器來實(shí)現(xiàn)對該機(jī)器的整體運(yùn)行的控制，包括壓力頭的上下運(yùn)動，施加壓力的大小，移動的速度，突起的判斷等。其原理為模擬兒童跌倒時產(chǎn)生的沖擊力施加在玩具突起上，判斷玩具突起是否會對兒童產(chǎn)生傷害，從而避免測試人員的主觀判斷，同時保護(hù)測試人員不被傷害。
文檔編號G01M7/02GK202133522SQ20112011246
公開日2012年2月1日 申請日期2011年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月15日
發(fā)明者劉家雄, 尹麗娟, 張燕群, 徐曉光, 莫友文 申請人:深圳出入境檢驗檢疫局玩具檢測技術(shù)中心, 深圳天祥質(zhì)量技術(shù)服務(wù)有限公司