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)消費大國都分別制訂了嚴格的玩具測試標準。國家玩具安全技術(shù)規(guī)范GB6675，國際標準IS08124， 歐洲標準EN71和美國玩具安全標準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。對于突起的問題，美國玩具安全標準和歐洲玩具安全標準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。所以各大檢測機構(gòu)對危險突起的判定分歧很大，經(jīng)常是這個檢測機構(gòu)認定是危險突起，但是另一個檢測機構(gòu)認為不是危險突起，這樣對檢測機構(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，而且測量不準確，重復性差，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準；不能對測試人員提供有效的保護；沒有檢測危險突起的儀器；檢測效率低，不能快速檢測，浪費大量人力物力。

實用新型內(nèi)容該實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，同時保護測試人員不被傷害。該實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控制部分和機械運動裝置，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械運動裝置的動作，所述機械運動裝置包括底座、絲桿、電機、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與編碼器來實現(xiàn)對該機器的整體運行的控制，包括壓力頭的上下運動，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，當壓力頭與玩具突起剛好接觸時，停止壓力器運動，進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，在進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，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。
具體實施方式
以下通過實施例來描述本實用新型，應(yīng)該指出的是，所列舉的實施例不應(yīng)理解為對實用新型的限制。突起測試儀由PLC控制部分和機械運動裝置兩部分組成，機械運動裝置通過電線 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來實現(xiàn)對該機器的整體運行的控制，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。機械運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擊按動向下的指示鍵，啟動電機13輸出軸轉(zhuǎn)動帶動儀器底部的同步皮帶輪14運動，同步皮帶輪帶動絲桿裝置4運動。從而帶動壓力器10沿著絲桿4緩緩向下運動。當壓力頭11 與玩具的突起部分接觸時，停止運動。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電纜和控制線。重新點擊觸摸面板上的^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動。如果玩具突起剛性強，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，目的用于伺服機電 13帶動壓力器10沿絲桿運動時，防止誤操作使壓力器超越運動極限位置而撞擊絲桿裝置。 當壓力器到達位置傳感器時，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運轉(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)標準測試要求，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，控制伺服電機啟動。伺服電機驅(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作PLC的輸入信號，控制伺服電機運動，通過絲桿帶動測試頭向下運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位置。然后按下面板上的Home按鍵，測試頭上升到測試位置準備進行測試。當按下測試按鈕時，PLC接收信號，計算零點位置到設(shè)置距離需要輸出的脈沖數(shù)，輸出脈沖啟動電機帶動測試頭向下運動到零點位置以下距離設(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用新型的特點，而并非對本實用新型的限制，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)屬于本實用新型的保護范疇。
權(quán)利要求1.一種玩具突起測試儀，其特征在于其包括PLC控制部分和機械運動裝置，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械運動裝置的動作，所述機械運動裝置包括底座、絲桿、電機、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。
專利摘要本實用新型提供一種玩具突起測試儀，其包括PLC控制部分和機械運動裝置，PLC控制部分包括PLC和編碼器，PLC控制部分控制機械運動裝置的動作，機械運動裝置包括底座、絲桿、電機、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與編碼器來實現(xiàn)對該機器的整體運行的控制，包括壓力頭的上下運動，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