专利名称：一种玩具突起测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及测量设备，具体涉及一种玩具突起测试仪。
背景技术：
我国是世界上最大的玩具生产和出口国，我国与欧、美、日等玩具生产消费大国都分别制订了严格的玩具测试标准。国家玩具安全技术规范GB6675，国际标准IS08124， 欧洲标准EN71和美国玩具安全标准ASTM963对玩具的危险突起要求都有相应的规定。如 ASTM963中规定8岁以下儿童使用的玩具中不能含有潜在危险突起。如果玩具上的突出物显示对皮肤产生刺伤的潜在危险，必须用合适的方式加以保护。对于突起的问题，美国玩具安全标准和欧洲玩具安全标准只提出玩具中不能存在危险突起，但何种突起为危险，没有给出检测方法，更没有检测仪器，各检测机构只能凭自己的经验判断，彼此分歧很大，这也是一直困扰检测人员的一个难题，急需解决。目前对玩具危险突起的判定完全依靠人的主观判断，依靠经验来判定玩具上的突出部件是否危险，通常是用手拍打玩具上的突起看是否能产生伤害。这种判断全部依靠主观经验，没有非常令人信服的理由，同时不利于对测试人员的保护。所以各大检测机构对危险突起的判定分歧很大，经常是这个检测机构认定是危险突起，但是另一个检测机构认为不是危险突起，这样对检测机构和玩具生产厂家都是一个非常尴尬和难以解决的问题。因此，这种目前对危险突起的测量方法不仅工作量大，而且测量不准确，重复性差，误差大， 主观性大。目前的检测手段存在如下问题各大检测机构对危险突起的判定不统一；没有建立一种判断危险突起的标准；不能对测试人员提供有效的保护；没有检测危险突起的仪器；检测效率低，不能快速检测，浪费大量人力物力。
实用新型内容该实用新型所要解决的技术问题是提供一种可以判断玩具突起是否为危险突起的装置，通过模拟儿童突然跌倒在玩具上，玩具上的突起是否对儿童身体产生伤害。其原理为模拟儿童跌倒时产生的冲击力施加在玩具突起上，判断玩具突起是否会对儿童产生伤害，从而避免测试人员的主观判断，同时保护测试人员不被伤害。该实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案为一种玩具突起测试仪，其包括PLC控制部分和机械运动装置，所述PLC控制部分包括PLC和编码器，所述PLC控制部分控制所述机械运动装置的动作，所述机械运动装置包括底座、丝杆、电机、压力器和光电传感器，所述底座有测试物放置台，所述丝杆带动所述压力器上下升降、所述电机带动所述丝杆转动，所述光电传感器设置在玩具突起顶起压力器测试位。PLC控制部分主要通过PLC与编码器来实现对该机器的整体运行的控制，包括压力头的上下运动，施加压力的大�。贫乃俣龋黄鸬呐卸系�。其还包括同步皮带轮，所述同步皮带轮固定在所述电机的转子上，所述同步皮带轮带动所述丝杆转动。所述压力器包括螺纹旋钮、压力杆、压力头和缓冲弹簧，所述螺纹旋钮通过所述压力杆同所述压力头相连，所述压力杆上套有缓冲弹簧。在所述压力杆上套有直线轴承。所述丝杆的上下极限位置设置了两个位置传感器，所述位置传感器连接控制所述 PLC。进行测试时，将玩具的突起部分放在底座上，调节控制面板，使压力器按一定速度向下移动，当压力头与玩具突起刚好接触时，停止压力器运动，进行初始位置和施力距离的设定，再使压力器上升至光电传感器部位。设置压力大小及下降速度，对玩具突起进行冲压，如果压力器上的螺纹旋钮顶起的距离等于设定的施力距离，控制面板上的感应指示灯亮起，突起可判定为危险突起。如果玩具突起刚性不强，在进行冲压操作中不足够支撑所施加的压力，控制面板上的感应指示灯不会亮起，该突起不为危险突起。
图1为本突起测试仪正面视图；图2为本突起测试仪侧面视图；图3为本突起测试仪俯视图；图4为压力器剖面图；图5为压力转换原理图；图6为测试仪控制系统原理图；其中1底座，2外壳，3链带，4导轨，5编码器，6、12位置传感器，7调节弹簧螺钉， 8光电传感器，9螺纹旋钮，10压力器，11压力头，13电机，14同步皮带轮，15电线，16控制面板，17开关，18弹簧，19直线轴承，20压力杆。
具体实施方式
以下通过实施例来描述本实用新型，应该指出的是，所列举的实施例不应理解为对实用新型的限制。突起测试仪由PLC控制部分和机械运动装置两部分组成，机械运动装置通过电线 15连接诶PLC控制部分，PLC控制部分包括控制面板16和开关17。PLC控制部分主要通过 PLC来实现对该机器的整体运行的控制，主要包括直流电源、PLC控制器、伺服驱动器、压力转换�？�、编码器5、触摸屏等组成。机械运动装置部分主要由底座1、外壳2、链带3、丝杆 4、位置传感器6、12、调节弹簧螺栓7、光电传感器8，、螺纹旋钮9、压力器10、压力头11、伺服电机13、同步皮带轮14组成。测试前，通过控制部分的触摸屏可以输入参数控制丝杆装置带动的压力头上升和下降时的速度，还可以输入参数控制压力头开始施力的初始位置以及施力产生的距离等参数。同时可以设定所施加力的大小。PLC处理器接收速度参数和位置参数后，通过编码器将位移量转化成电机的转速量，再转换成脉冲信号发送给伺服驱动器控制伺服电机精确完成相应的动作。PLC处理器接收力参数后，通过力转化模块转化成脉冲信号控制压力头到达初始位置时开始施加设定的力大小。其控制原理图如图5所示。测试时，将玩具的突起部分放于底座1上，打开控制箱的开关，在控制面板触摸屏上点击按动向下的指示键，启动电机13输出轴转动带动仪器底部的同步皮带轮14运动，同步皮带轮带动丝杆装置4运动。从而带动压力器10沿着丝杆4缓缓向下运动。当压力头11 与玩具的突起部分接触时，停止运动。通过控制部分的触摸屏将此位置设定为施力初始位置，并设定施力下压的距离和施加力的大小。同时通过调节弹簧螺栓7来调节光电感应器8 到压力器顶端的距离。再点击触摸面板上的Home按键，使压力器10沿着丝杆4向回到测试前的原始位置。连接控制箱和运动装置的电缆和控制线由链带3包�。杀Ｖさ缋潞涂刂葡卟环⑸⒙叶ハ嗖仆被箍杀；さ缋潞涂刂葡�。重新点击触摸面板上的^art按键，启动测试仪器，使压力器10迅速向下运动，压力头11接触玩具突起部分后并按照设定的下压高度向下做冲击运动。如果玩具突起刚性强，使压力头11在施力过程中向上顶起， 从而压力器10顶部向上运动被光电传感器8感应到，则触摸面板上的指示键亮起，则可以判断出玩具的突起为危险突起。如果玩具上的突起由于刚性不强或不稳定，不足以支撑施加的力产生倾倒或坍塌，则在压力头11施力过程中不会产生相应的变量使压力器顶部被顶起，从而光电传感器8不会感应到压力器产生的位移，则可判断玩具的突起为非危险突起。压力器剖面图如图4所示。压力器中螺纹旋钮9通过压力杆20同压力头11相连， 压力杆20上套有缓冲弹簧18，作用为压力头顶起时避免压力杆20直接撞击压力器。在压力杆20上套有直线轴承19，其作用为固定压力杆，避免压力杆在压力器中晃动影响精度， 同时延长压力杆的使用寿命。在丝杆传动装置的上下极限位置设置了两个位置传感器6、12，目的用于伺服机电 13带动压力器10沿丝杆运动时，防止误操作使压力器超越运动极限位置而撞击丝杆装置。 当压力器到达位置传感器时，位置传感器发送脉冲信号到PLC，PLC处理后发送信号停止伺服电机运转从而避免了误操作。突起测试仪的系统控制原理图如图6所示根据标准测试要求，在操作面板上通过按钮设定所施加力的大小和测试头向下冲击的速度。PLC接收所有这些信息，经过分析和相应的数据处理后输出启动信号，控制伺服电机启动。伺服电机驱动器接到PLC的输出信号后以设定的力大小和速度完成相应的操作。通过面板上的启动键当作PLC的输入信号，控制伺服电机运动，通过丝杆带动测试头向下运动到测试样品的顶部，此时在面板上按下确定按键，PLC记住此位置为测试的零点位置。然后按下面板上的Home按键，测试头上升到测试位置准备进行测试。当按下测试按钮时，PLC接收信号，计算零点位置到设置距离需要输出的脉冲数，输出脉冲启动电机带动测试头向下运动到零点位置以下距离设置的位置，完成一次测试过程。突起测试仪可以模拟儿童突然跌倒在玩具突起部件时产生的冲击力是否会对儿童的身体产生伤害，避免了测试人员用手测试时造成的伤害和主观判断产生的误差，为玩具突起判断提供了依据。显然，上述内容只是为了说明本实用新型的特点，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员根据本实用新型在相应的技术领域做出的变化应属于本实用新型的保护范畴。
权利要求1.一种玩具突起测试仪，其特征在于其包括PLC控制部分和机械运动装置，所述PLC 控制部分包括PLC和编码器，所述PLC控制部分控制所述机械运动装置的动作，所述机械运动装置包括底座、丝杆、电机、压力器和光电传感器，所述底座有测试物放置台，所述丝杆带动所述压力器上下升降、所述电机带动所述丝杆转动，所述光电传感器设置在玩具突起顶起压力器测试位。
2.根据权利要求1所述的一种玩具突起测试仪，其特征在于其还包括同步皮带轮，所述同步皮带轮固定在所述电机的转子上，所述同步皮带轮带动所述丝杆转动。
3.根据权利要求1所述的一种玩具突起测试仪，其特征在于所述压力器包括螺纹旋钮、压力杆、压力头和缓冲弹簧，所述螺纹旋钮通过所述压力杆同所述压力头相连，所述压力杆上套有缓冲弹簧。
4.根据权利要求3所述的一种玩具突起测试仪，其特征在于在所述压力杆上套有直线轴承。
5.根据权利要求1所述的一种玩具突起测试仪，其特征在于所述丝杆的上下极限位置设置了两个位置传感器，所述位置传感器连接控制所述PLC。
专利摘要本实用新型提供一种玩具突起测试仪，其包括PLC控制部分和机械运动装置，PLC控制部分包括PLC和编码器，PLC控制部分控制机械运动装置的动作，机械运动装置包括底座、丝杆、电机、压力器和光电传感器，底座有测试物放置台，丝杆带动压力器上下升降、电机带动丝杆转动，光电传感器设置在玩具突起顶起压力器测试位。PLC控制部分主要通过PLC与编码器来实现对该机器的整体运行的控制，包括压力头的上下运动，施加压力的大�。贫乃俣龋黄鸬呐卸系�。其原理为模拟儿童跌倒时产生的冲击力施加在玩具突起上，判断玩具突起是否会对儿童产生伤害，从而避免测试人员的主观判断，同时保护测试人员不被伤害。
文档编号G01M7/02GK202133522SQ20112011246
公开日2012年2月1日 申请日期2011年4月15日 优先权日2011年4月15日
发明者刘家雄, 尹丽娟, 张燕群, 徐晓光, 莫友文 申请人:深圳出入境检验检疫局玩具检测技术中心, 深圳天祥质量技术服务有限公司
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