專利名稱：書(shū)寫(xiě)工具摩擦力測(cè)試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種書(shū)寫(xiě)工具摩擦力測(cè)試儀。
背景技術(shù)：
自書(shū)寫(xiě)工具誕生以來(lái)，特別是發(fā)明了圓珠筆以來(lái)，人們對(duì)提高書(shū)寫(xiě)手感舒適度的 追求始終沒(méi)有停止過(guò)。所謂書(shū)寫(xiě)手感舒適度是指書(shū)寫(xiě)時(shí)的流暢性和潤(rùn)滑度，對(duì)于書(shū)寫(xiě)的流暢性可以在規(guī) 定的書(shū)寫(xiě)角度、書(shū)寫(xiě)速度和書(shū)寫(xiě)壓力下，在書(shū)寫(xiě)儀上連續(xù)劃線，通過(guò)檢查線跡的狀況、出墨 量大小及其波動(dòng)狀況來(lái)判定其流暢性；但是，對(duì)于書(shū)寫(xiě)的潤(rùn)滑度到目前為止尚無(wú)法作出定 量的檢測(cè)和判斷，只能依靠有經(jīng)驗(yàn)的人，通過(guò)比對(duì)的方法來(lái)作出定性的判斷。這是因?yàn)闀?shū)寫(xiě) 工具在書(shū)寫(xiě)時(shí)的潤(rùn)滑度會(huì)受到筆頭材質(zhì)、形狀、表面狀況、書(shū)寫(xiě)介質(zhì)、書(shū)寫(xiě)面(紙張)的狀 況、書(shū)寫(xiě)速度、書(shū)寫(xiě)壓力等因素影響，而對(duì)于圓珠筆來(lái)說(shuō)就更是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)。圓珠筆在書(shū)寫(xiě)時(shí)，其筆頭前端的球珠與書(shū)寫(xiě)面(紙張)接觸，由于同時(shí)受到垂直向 下的書(shū)寫(xiě)壓力和水平方向的推力，球珠會(huì)將書(shū)寫(xiě)壓力傳遞給書(shū)寫(xiě)面，而書(shū)寫(xiě)面反作用力給 球珠，并通過(guò)球珠傳遞到支承球珠的球座底部，即在球珠與支承其的球座底部之間，以及球 珠與書(shū)寫(xiě)面之間分別形成了兩對(duì)作用力與反作用力。同時(shí)，由于水平方向的推力以及球珠 與書(shū)寫(xiě)面之間的摩擦阻力作用，會(huì)使球珠轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。于是，就形成了球珠與支承其的球座底 部之間的滑動(dòng)摩擦，球珠與書(shū)寫(xiě)面之間的滾動(dòng)摩擦，以及書(shū)寫(xiě)介質(zhì)的內(nèi)部摩擦與潤(rùn)滑劑作 用。因此，需要有一種書(shū)寫(xiě)工具摩擦力測(cè)試儀，能夠在不同的條件下，測(cè)試出不同試樣 的摩擦力大小，以區(qū)別其書(shū)寫(xiě)潤(rùn)滑度的高低，作為產(chǎn)品研發(fā)和品質(zhì)控制的依據(jù)之一。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種書(shū)寫(xiě)工具摩擦力測(cè)試儀，能夠檢測(cè)出各種筆在書(shū) 寫(xiě)時(shí)的摩擦力大小，該摩擦力應(yīng)該是滑動(dòng)摩擦力與滾動(dòng)摩擦阻力的總和，而不同的書(shū)寫(xiě)介 質(zhì)所產(chǎn)生的內(nèi)部摩擦與潤(rùn)滑劑作用，會(huì)使摩擦力增加或者減少。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的書(shū)寫(xiě)工具摩擦力測(cè)試儀，包括一固定平臺(tái)，其用于放置紙張，所述固定平臺(tái)上設(shè)有一試樣夾持器，所述試樣夾持 器固定一夾持組件，用于夾持被測(cè)試的試樣；一移動(dòng)平臺(tái)，其相對(duì)于固定平臺(tái)可往復(fù)移動(dòng)，所述移動(dòng)平臺(tái)在鄰近所述固定平臺(tái) 的一側(cè)上設(shè)有一拉力傳感器，所述拉力傳感器夾持所述紙張的一端，并連線到電腦，以顯示 測(cè)得的試樣的摩擦力數(shù)值。其中，所述夾持組件包括夾頭、套筒和鎖緊螺母，所述夾頭用于夾持所述試樣，所 述套筒環(huán)繞所述夾頭，其前端內(nèi)側(cè)與所述夾頭的前端外側(cè)滑動(dòng)接觸，所述鎖緊螺母環(huán)繞所 述夾頭并鄰接所述套筒的末端，其推動(dòng)所述套筒朝向所述夾頭的前端移動(dòng)，從而使得所述 夾頭收緊以?shī)A緊所述試樣。[0011]此外，所述套筒的前端內(nèi)側(cè)與所述夾頭的前端外側(cè)相互接觸的表面均為斜面。此外，所述夾持組件上設(shè)有至少一個(gè)環(huán)形的砝碼，所述砝碼固定到所述鎖緊螺母 上。優(yōu)選地，所述移動(dòng)平臺(tái)通過(guò)變頻馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。優(yōu)選地，所述移動(dòng)平臺(tái)的移動(dòng)速度通過(guò)無(wú)級(jí)調(diào)速器控制，以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)速度的無(wú)級(jí) 調(diào)速。優(yōu)選地，所述移動(dòng)平臺(tái)沿著滾珠直線導(dǎo)軌移動(dòng)。此外，所述試樣夾持器裝置可以調(diào)節(jié)角度，增加負(fù)重。所述書(shū)寫(xiě)工具摩擦力測(cè)試儀采用高速AD測(cè)試軟件，傳感器與電腦連線，可以在電 腦上直接讀出試樣的摩擦力數(shù)值，并且可以得到摩擦力數(shù)值變化的曲線圖。本實(shí)用新型的書(shū)寫(xiě)工具摩擦力測(cè)試儀模仿各種筆在書(shū)寫(xiě)時(shí)的基本狀況，其將原本 主動(dòng)運(yùn)動(dòng)的筆變?yōu)殪o止的，而讓紙張作主動(dòng)運(yùn)動(dòng)。借助本實(shí)用新型的摩擦力測(cè)試儀能夠在 不同的條件下，測(cè)試出不同試樣的摩擦力大小，以區(qū)別其書(shū)寫(xiě)潤(rùn)滑度的高低，作為產(chǎn)品研發(fā) 和品質(zhì)控制的依據(jù)之一。

圖1為根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例的書(shū)寫(xiě)工具摩擦力測(cè)試儀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中書(shū)寫(xiě)工具摩擦力測(cè)試儀的試樣夾持器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖1中書(shū)寫(xiě)工具摩擦力測(cè)試儀的試樣夾持組件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖1中書(shū)寫(xiě)工具摩擦力測(cè)試儀的移動(dòng)平臺(tái)的局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為試樣的摩擦力數(shù)值變化的曲線圖；圖6為重復(fù)測(cè)試的一致性偏差的曲線圖；圖7為筆頭球珠直徑的大小與摩擦力大小的關(guān)系圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖具體描述本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式。如圖1到3所示，本實(shí)用新型的書(shū)寫(xiě)工具摩擦力測(cè)試儀100包括2個(gè)平臺(tái)，一個(gè)是 固定平臺(tái)10，紙張40可以布置在固定平臺(tái)10上。固定平臺(tái)10上設(shè)有一試樣夾持器20，該 試樣夾持器20為大致倒L形，其固定端21上設(shè)有套管22，其內(nèi)固定有試樣夾持組件30。該 夾持組件30包括夾頭31、套筒32和鎖緊螺母33。夾頭31用于夾持試樣34，套筒32環(huán)繞 夾頭31，其前端內(nèi)側(cè)斜面321與所述夾頭的前端外側(cè)斜面311滑動(dòng)接觸。鎖緊螺母33環(huán)繞 夾頭31，與夾頭31螺紋配合，并鄰接套筒32的末端，其推動(dòng)套筒32朝向夾頭的前端(圖3 中向下)移動(dòng)，從而使得夾頭31收緊以?shī)A緊試樣34。夾持組件30還可以采用其它結(jié)構(gòu)，只 要適于夾緊試樣即可。夾持組件30上還可設(shè)有至少一個(gè)環(huán)形的砝碼35，該砝碼35可以固 定到鎖緊螺母33上，用來(lái)增加負(fù)重。另一個(gè)是移動(dòng)平臺(tái)60，該移動(dòng)平臺(tái)60相對(duì)于固定平臺(tái)10可以往復(fù)移動(dòng)。在移動(dòng) 平臺(tái)60上鄰近固定平臺(tái)10的一側(cè)上設(shè)有拉力傳感器50，用于測(cè)試摩擦力。該拉力傳感器 50設(shè)有用于夾持測(cè)試紙張的裝置51，該裝置可以是任何形式的夾緊裝置，只要能夠固定紙 張40即可，例如可以是鎖緊螺母等等。該拉力傳感器50被連線到一電腦90，通過(guò)專用的軟件(例如，高速AD測(cè)試軟件)可以在電腦90上直接讀出該試樣34的摩擦力的數(shù)值，并且可 以得到摩擦力數(shù)值變化的曲線圖(見(jiàn)圖幻。該移動(dòng)平臺(tái)60通過(guò)布置在移動(dòng)平臺(tái)的底座61 內(nèi)的變頻馬達(dá)80驅(qū)動(dòng)，移動(dòng)速度由無(wú)級(jí)調(diào)速器70控制。變頻馬達(dá)80在馬達(dá)軸上裝有齒輪 齒條嚙合裝置(未示出)，移動(dòng)平臺(tái)與齒條相連接，當(dāng)馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，馬達(dá)軸上的齒輪帶動(dòng)齒 條運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)移動(dòng)平臺(tái)60運(yùn)動(dòng)。無(wú)級(jí)調(diào)速器70安裝在控制箱內(nèi)，與一控制電路連接， 通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)速開(kāi)關(guān)使電流的頻率發(fā)生變化，就可以改變變頻馬達(dá)80的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)控制速度 的目的。為確保移動(dòng)時(shí)的平穩(wěn)性，移動(dòng)平臺(tái)采用滾珠直線導(dǎo)軌62，如圖4中所示。滾珠直線 導(dǎo)軌62是機(jī)械傳動(dòng)中可承受、固定、引導(dǎo)移動(dòng)裝置或設(shè)備并減少其摩擦的裝置之一，具有 摩擦力小、精度高、振動(dòng)小的特點(diǎn)。這些都是可以直接購(gòu)買(mǎi)或定制的標(biāo)準(zhǔn)件，因此這里不再 詳細(xì)說(shuō)明。使用本實(shí)用新型的書(shū)寫(xiě)工具摩擦力測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)試時(shí)，試樣(筆或筆芯)34放置 于夾頭31內(nèi)，通過(guò)套筒32和鎖緊螺母33將試樣34固定，成為一個(gè)試樣夾持組件30。在固定平臺(tái)10上放置一張測(cè)試紙張40，測(cè)試紙張40的一端由傳感器50上的裝置 51夾持。然后，將試樣夾持組件30放入固定平臺(tái)10上的試樣夾持器20內(nèi)，使試樣34垂 直于測(cè)試紙張40，如果需要，可以調(diào)節(jié)試樣夾持器20的角度，使試樣34與測(cè)試紙張4形成 一定的角度。夾持器20的套管22與固定端21通過(guò)一螺栓23連接并固定，當(dāng)松開(kāi)螺栓23 時(shí)，套管22可以以螺栓23為軸心旋轉(zhuǎn)角度，然后再擰緊固定。在試樣夾持組件30上面可以增加砝碼35以增加負(fù)重，確保試樣34在測(cè)試紙張40 上劃出線跡符合基本要求，即線跡連續(xù)不斷，沒(méi)有明顯的單邊、變淡等。當(dāng)按動(dòng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)71時(shí)，移動(dòng)平臺(tái)60以設(shè)定的速度例如4. 5m/min勻速運(yùn)動(dòng)，并通 過(guò)安裝在移動(dòng)平臺(tái)60上的拉力傳感器50上的裝置51帶動(dòng)所夾持的測(cè)試紙張40 —起移動(dòng)， 被測(cè)試的試樣34就會(huì)在測(cè)試紙張40上劃出一條直線。由于試樣夾持組件30的自重，加上所增加砝碼35的負(fù)重，會(huì)對(duì)測(cè)試紙張40產(chǎn)生 壓力，由此形成試樣34的筆頭內(nèi)部的摩擦力，以及球珠與測(cè)試紙張40之間的摩擦力等，使 傳感器50的兩端產(chǎn)生了拉力差，通過(guò)專用的軟件可以在電腦90上直接讀出該試樣34的摩 擦力的數(shù)值，并且可以得到摩擦力數(shù)值變化的曲線圖。使用本實(shí)用新型的書(shū)寫(xiě)工具摩擦力測(cè)試儀的測(cè)試結(jié)果如下實(shí)施例1試樣為具有不銹鋼筆頭，碳化鎢球珠規(guī)格為0. 5 (mm)，灌注黑色中性墨水的筆芯， 試樣夾持組件自重35克，未加砝碼，將同一試樣在書(shū)寫(xiě)工具摩擦力測(cè)試儀重復(fù)測(cè)試5次，得 到結(jié)果如下(單位I(T3N)
權(quán)利要求1.書(shū)寫(xiě)工具摩擦力測(cè)試儀(100)，其特征在于，包括一固定平臺(tái)(10)，其用于放置紙張(40)，所述固定平臺(tái)(10)上設(shè)有一試樣夾持器 (20)，所述試樣夾持器00)設(shè)有用于夾持被測(cè)試的試樣(34)的夾持組件(30)；一移動(dòng)平臺(tái)(60)，其相對(duì)于所述固定平臺(tái)(10)可往復(fù)移動(dòng)，所述移動(dòng)平臺(tái)(60)在鄰近 所述固定平臺(tái)(10)的一側(cè)上設(shè)有一拉力傳感器(50)，所述拉力傳感器(50)夾持所述紙張 (40)的一端，并連線到電腦，以顯示測(cè)得的試樣(34)的摩擦力數(shù)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的書(shū)寫(xiě)工具摩擦力測(cè)試儀(100)，其特征在于，所述夾持組件 (30)包括夾頭(31)、套筒(3 和鎖緊螺母(33)，所述夾頭(31)用于夾持所述試樣(34)， 所述套筒(3 環(huán)繞所述夾頭(31)，其前端內(nèi)側(cè)與所述夾頭(31)的前端外側(cè)滑動(dòng)接觸，所述 鎖緊螺母(3 環(huán)繞所述夾頭(31)并鄰接所述套筒(3 的末端，其推動(dòng)所述套筒(32)朝 向所述夾頭(31)的前端移動(dòng)，從而使得所述夾頭(31)收緊以?shī)A緊所述試樣(34)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的書(shū)寫(xiě)工具摩擦力測(cè)試儀(100)，其特征在于，所述套筒(32) 的前端內(nèi)側(cè)與所述夾頭(31)的前端外側(cè)相互接觸的表面均為斜面。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的書(shū)寫(xiě)工具摩擦力測(cè)試儀(100)，其特征在于，所述夾持組件 (30)上設(shè)有至少一個(gè)環(huán)形的砝碼(35)，所述砝碼(3 固定到所述鎖緊螺母(3 上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的書(shū)寫(xiě)工具摩擦力測(cè)試儀(100)，其特征在于，所 述移動(dòng)平臺(tái)(60)通過(guò)變頻馬達(dá)(80)驅(qū)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的書(shū)寫(xiě)工具摩擦力測(cè)試儀(100)，其特征在于，所 述移動(dòng)平臺(tái)(60)的移動(dòng)速度通過(guò)無(wú)級(jí)調(diào)速器(70)控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的書(shū)寫(xiě)工具摩擦力測(cè)試儀(100)，其特征在于，所 述移動(dòng)平臺(tái)(60)沿著滾珠直線導(dǎo)軌(6 移動(dòng)。 專利摘要本實(shí)用新型提供一種書(shū)寫(xiě)工具摩擦力測(cè)試儀，包括一固定平臺(tái)，其用于放置紙張，固定平臺(tái)上設(shè)有一試樣夾持器，試樣夾持器設(shè)有用于夾持被測(cè)試的試樣的夾持組件；一移動(dòng)平臺(tái)，其相對(duì)于固定平臺(tái)可往復(fù)移動(dòng)，移動(dòng)平臺(tái)在鄰近固定平臺(tái)的一側(cè)上設(shè)有一拉力傳感器，拉力傳感器夾持紙張的一端，并連線到電腦，以顯示測(cè)得的試樣的摩擦力數(shù)值。本實(shí)用新型的書(shū)寫(xiě)工具摩擦力測(cè)試儀能夠在不同的條件下，測(cè)試出不同試樣的摩擦力大小，以區(qū)別其書(shū)寫(xiě)潤(rùn)滑度的高低，作為產(chǎn)品研發(fā)和品質(zhì)控制的依據(jù)之一。
文檔編號(hào)G01L5/00GK201819762SQ20102051265
公開(kāi)日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2010年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月30日
發(fā)明者姚鶴忠, 陳湖雄 申請(qǐng)人:上海晨光文具股份有限公司