CN103364335B - 一种牙膏测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及口腔保健用品牙膏的一种测试器具，一种牙膏测试装置，在倾斜的试验台面板(1)上，设置至少两根相互平行的滑杆(6)，一根水平的牙刷夹持横杆(8)，开设相互配合的滑槽，牙刷夹持杆(8)固定连接推拉杆(5)，经摆轴(21)、摆杆(4)、连杆(3)、转轴(20)和旋转轴(19)由驱动电机(18)驱动旋转；若干牙刷(10)固定在牙刷夹持横杆(8)上；各牙刷头分别插入一支玻璃试管(12)，抵住牙刷毛依次设置牙齿模型(11)和传感器探头，经压力传感器(13)显示于压力显示器(2)；各压力传感器(13)的下部配置可升降调节器。本装置结构简单、动作可靠，各项动作和参数能满足测试牙膏的技术要求，能观察、了解牙刷刷磨压力值。

Description

一种牙膏测试装置

技术领域

本发明涉及口腔保健用品牙膏的一种测试器具，特别是涉及牙膏经刷磨牙齿后变化情况的一种测试装置。

背景技术

刷牙的作用是清洁口腔，按摩齿龈，促进血液循环，增强抗病能力。每日早晚各刷一次，每天人要吃三顿饭或是两顿饭口腔中的细菌就会大量繁殖，12小时候就会形成菌斑或是更短时间，菌斑会造成龋坏（就是蛀牙），如不刷牙口气不清新还会影响别人，晚间唾液分泌量减少，食物残渣滞留很容易引龋祛病的发病几率。

刷牙，除了牙刷还需要牙膏，随着科技有发展，人们生活水平的提高，牙膏的品种、效用也更加丰富，针对不同年龄、不同体质、不同人群需要使用更加针对性的牙膏。

牙膏研发后和投产、生产中，需要对牙膏的各种指标进行测试，需要有相应的测试方法和设备。目前国内、外尚无相应的试验方法和采用测试器具的标准。为了测试牙膏的性能，除了测试其各项化学配方的含量、比例外，还须对牙膏在刷拭一定时间、一定次数牙齿后，牙膏成分的变化进行测量，才能正确衡量、判断牙膏的成分和质量，为此需要提供一种牙膏测试装置。

发明内容

本发明的目的在于提供牙膏放置于在牙刷牙齿模型之间进行往复刷磨的一种牙膏测试装置。

本发明的目的由如下机构实现。

一种牙膏测试装置，在倾斜的试验台面板上，其特征在于：

沿上下方向，平行于试验台面板设置至少两根相互平行的滑杆，垂直于滑杆配置一根水平的牙刷夹持横杆，牙刷夹持横杆上与滑杆相应的位置开设相互配合的滑槽，使得牙刷夹持横杆可沿滑杆作上下移动；

牙刷夹持杆的中央处，固定连接推拉杆，推拉杆上端设置摆轴，摆轴摆动连接摆杆,摆杆的另一端转动连接连杆上的一端转轴，连杆的另一端固定旋转轴，旋转轴垂直插入试验台面板，由安装在试验台面板下部的驱动电机驱动旋转；

若干牙刷的牙刷柄向上，牙刷头向下并列排布，由固定螺栓将牙刷柄由牙刷哈夫夹固定在牙刷夹持横杆上；

各牙刷头上的牙刷毛面向试验台面板并分别插入一支玻璃试管，玻璃试管内抵住牙刷毛依次设置牙齿模型和传感器探头；

所述传感器探头经压力传感器显示于试验台面板上与各牙刷对应的压力显示器；

压力传感器的下部配置可升降调节器；

各玻璃试管分别搁置在试管托上。

采用本技术方案，由安装在试验台面板下部的驱动电机旋转驱动旋转轴转动，带动连杆绕旋转轴转动，连杆的另一端由摆轴转动连接摆杆，摆杆的另一端摆动连接摆轴上，摆轴经推拉杆固定在牙刷夹持杆的中央。由于牙刷夹持杆在至少两根相互平行的滑杆和滑槽的配合下，只能作上、下移动，因此，连杆的转动，只能形成摆杆的摆动，及带动牙刷夹持杆作上、下往复移动。

各牙刷头上的牙刷毛面向试验台面板并分别插入一支玻璃试管，玻璃试管内抵住牙刷毛依次设置牙齿模型和压力传感器探头；因此，产生的效果是多枝牙刷同时作对牙齿模型有一定压力的上、下往复模拟刷牙的动作。

所述压力传感器探头经传感器显示于试验台面板上与各牙刷对应的压力显示器；各玻璃试管分别搁置在一个试管托上，各试管托的下部配置可升降调节器。在测试初始准备阶段，或者测试过程中，或者测试结束，开启各牙刷对应的压力显示器可显示各自的压力，根据需要分别调试可升降调节器至规定压力值即可。

进一步，所述压力传感器的下部配置可升降调节器为，在压力传感器的下部开设至少两滑孔，在滑孔中配置固定在试验台面板上的滑销，螺栓由下部穿过试验台面板旋入压力传感器下部的螺纹孔。

进一步，所述推拉杆的长度为零，摆轴直接固定在牙刷夹持杆的中央处。

进一步，所述试验台面板为3mm厚不锈钢板，与平面成30度夹角。

进一步，所述各压力传感器的下部分别由多个升降伺服电机经主动齿轮，啮合螺栓头部的从动齿轮推动各压力传感器升降；

各玻璃试管中的传感器探头经压力传感器，将信号传递、控制各升降伺服电机的升降转动。

本发明的有益效果，本装置结构简单、动作可靠，各项动作和参数能完全满足测试牙膏的技术要求，填补了本领域测试牙膏能观察、了解牙刷刷磨压力值的技术空白，对研发牙膏和监控牙膏生产过程具有很大作用，便于推广应用，提高牙膏生产的质量和水平，提高人们的口腔卫生和生活质量，有很大的经济和社会效益。

附图说明

图1为本发明牙膏测试装置一种实施方式，从上往下观察的俯视结构视图；

图2为图1的另一种状态图，显示了测试用的牙刷往上移动的状态；

图3为本发明牙膏测试装置图2的状态的右视图；

图4为本发明牙膏测试装置在配置了升降伺服电机，实现化压力反馈自动调压的结构视图。

图中：

1是试验台面板，2是压力显示器，3是连杆，4是摆杆，5是推拉杆，6是滑杆，7是固定螺钉，8是牙刷夹持横杆，9是牙刷哈夫夹，10是牙刷，11是牙齿模型，12是玻璃试管，13是压力传感器，14是试管托，15是螺栓，16是主动齿轮，17是升降伺服电机，18是驱动减速电机，19是旋转轴，20是转轴，21是摆轴，22是滑销。

具体实施方式

以下结合附图进一步详细说明本发明的结构。

一种牙膏测试装置，在倾斜的试验台面板1上：

沿上下方向，平行于试验台面板1设置至少两根相互平行的滑杆6，垂直于滑杆6配置一根水平的牙刷夹持横杆8，牙刷夹持横杆8上与滑杆6相应的位置开设相互配合的滑槽，使得牙刷夹持横杆8可沿滑杆6作上下移动；此结构限止牙刷夹持横杆8只能作上下移动的动作。

牙刷夹持杆8的中央处，固定连接推拉杆5，推拉杆5上端设置摆轴21，摆轴21摆动连接摆杆4,摆杆4的另一端转动连接连杆3上的一端转轴20，连杆3的另一端固定旋转轴19，旋转轴19垂直插入试验台面板1，由安装在试验台面板1下部的驱动电机18驱动旋转；此机构提供了整套装置的动力源和主要工作动作。

若干牙刷10的牙刷柄向上，牙刷头向下并列排布，由固定螺栓7将牙刷柄由牙刷哈夫夹9固定在牙刷夹持横杆8上；是一种结构简单、可靠的牙刷10安装固定结构。

各牙刷头上的牙刷毛面向试验台面板1并分别插入一支玻璃试管12，玻璃试管12内抵住牙刷毛依次设置牙齿模型11和压力传感器13的探头；所述压力传感器探头13经传感器显示于试验台面板1上与各牙刷对应的压力显示器2；各玻璃试管12分别搁置在一个试管托14上，各试管托14的下部配置可升降调节器。此机构分别提供和反映了本发明的一些机构特征，独特的作用。

所述压力传感器13的下部配置可升降调节器为，在压力传感器13的下部开设至少两滑孔，在滑孔中配置固定在试验台面板1上的滑销22，螺栓15由下部穿过试验台面板1旋入压力传感器13下部的螺纹孔。本技术方案，压力传感器13的下部开设的至少两滑孔，与固定在试验台面板1上的滑销22形成和限止了压力传感器13只能作上下移动，不能作平行于试验台面板1的转动，螺栓15由下部穿过试验台面板1旋入压力传感器13下部的螺纹孔，旋动螺栓15可以控制压力传感器13作上下移动，利用螺纹形式的推进是一种结构简单，升降动作可靠，又有自锁作用。

所述推拉杆5的长度为零，摆轴21直接固定在牙刷夹持杆8的中央处。如果装置面积、空间较小，设计、计算合理的话，可以省去推拉杆5零件，仍达到牙刷夹持杆8顺利、平稳上下移动的目的。

所述试验台面板1为3mm厚不锈钢板，与平面成30度夹角。便于操作和清洁，且耐腐蚀，延长使用寿命。

所述各压力传感器13的下部分别由多个升降伺服电机17经主动齿轮16，啮合螺栓15头部的从动齿轮推动各压力传感器13升降；

各玻璃试管12中的传感器探头经压力传感器13，将信号传递、控制各升降伺服电机17的升降转动。控制部分主要由微机控制器、AD采样电路、压力传感器、光电传感器、数码显示管和按钮组成。主要完成数据采集、输入设置和数据显示等控制功能。

采用本技术方案，本发明的技术水平得到了明显提升，全测试过程实现全自动化，压力传感器探头13经传感器监控，与预设定值比较，随时反馈、控制各升降伺服电机17的升降转动动作，确保整个测试过程能精确、精密地按照压力设定值作运行、测试。多个升降伺服电机17经主动齿轮16，啮合从动齿轮15推动各试管托14升降，作为调整压力是一个简单、可靠、易行的装置结构。

作为实施方式，作了如下一些装置试验。

实施例一，

主要功能：

压力检测与显示：在调整刷磨压力时，采集并显示牙刷对树脂测试块的压力，可支持将压力调节到规定值（200±5g）范围内，才开始启动往复刷磨运动。

刷磨测试次数显示及设置：

设置并显示刷牙总次数，支持到达指定次数后自动停止功能。

刷磨测试时间显示：支持在测试时计时功能。

压力校验：

校验过程简单，只需将设备放置到校验位，放置砝码，系统将自动进行最优计算进行校正。支持通过代送校验服务出具第三方校准报告。

设置紧急停止开关；预备指示灯；其他功能指示灯及按钮。

部分技术指标：

刷磨压力测量范围：（0.1～999）g

测量精度：（0.1～150）g  ≤1%

（150～250）g            ≤0.1%

（250～1000）g           ≤1%

校验砝码：50g×1枚；200g×1；500g×1；（校验压力传感器的0位和精度，压力传感器空置时，显示仪校对0位，精度校验用标准法码加压到工作压力，视其精度，并可调准）

刷磨压力：200±5g

压力调节：手动调节，定制螺纹调节

测试次数：8000次（可设定）

测试频率：100次/分钟

显示功能：静态刷磨压力值、往复次数、时间

显示方式：数码管显示

驱动电机：针对转速和负载，定制24VDC电机

有效行程：30mm（可调）

电路控制：微控制（全新制做线路板及编程）

压力传感器：应变式传感器

记数传感器：光电传感器

支持校验功能

工作条件：温度：20±5℃

相对湿度：50±20%

实施例二：刷磨压力实时控制

新增技术指标：

动态压力：200±20/40g

动态控制机构：定制螺纹丝杆机构

动态控制电机：快速步进电机或者伺服电机

上位机：电脑/工作站

上位机系统：WINXP（推荐）

通讯方式：USB/串口通讯

上位机软件：定制数据统计软件

机械部分：相对于实施例一做出改动以实现稳定控制刷磨压力，外观少许增高。

上位机部分：

上位机部分主要由台式电脑和液晶显示器组成。主要实现数据统计、图表显示、生成报表和报表打印等功能。

主要控制功能：

数据统计：记录刷磨测试次数及过程中的压力数值，并对这些数据进行统计。

图表显示：支持以表格或折线图、柱状图等方式直观地显示数据统计结果。

生存报表：支持生成PDF或EXCEL报告。

报表打印：连接打印机，支持打印报告。

·刷磨测试机整体采用不锈钢材质，坚固、不易变形；美观的同时方便清洗，有效防止腐蚀、生锈。

·刷磨主平台将使用3mm不锈钢板，镜面或者拉丝处理。长时间震动工作下不会变形。

·主平台与底面呈30度倾角。可利用重力为刷磨测试补充测试牙膏，同时防止牙膏内不均匀沉积产生。

·压力显示范围：

·0.0-999.9g

·测试次数显示：

·0-9999次（可调）

·测试时间显示：

·0-999分钟

·特别设计的30度底座，轻松做校验。

Claims (5)

1.一种牙膏测试装置，在倾斜的试验台面板(1)上，其特征在于：

沿上下方向，平行于试验台面板(1)设置至少两根相互平行的滑杆(6)，垂直于滑杆(6)配置一根水平的牙刷夹持横杆(8)，牙刷夹持横杆(8)上与滑杆(6)相应的位置开设相互配合的滑槽，使得牙刷夹持横杆(8)可沿滑杆(6)作上下移动；

牙刷夹持横杆(8)的中央处，固定连接推拉杆(5)，推拉杆(5)上端设置摆轴(21)，摆轴(21)摆动连接摆杆(4),摆杆(4)的另一端转动连接连杆(3)上的一端转轴(20)，连杆(3)的另一端固定旋转轴(19)，旋转轴(19)垂直插入试验台面板(1)，由安装在试验台面板(1)下部的驱动电机(18)驱动旋转；

若干牙刷(10)的牙刷柄向上，牙刷头向下并列排布，由固定螺栓(7)将牙刷柄由牙刷哈夫夹(9)固定在牙刷夹持横杆(8)上；

各牙刷头上的牙刷毛面向试验台面板(1)并分别插入一支玻璃试管(12)，玻璃试管(12)内抵住牙刷毛依次设置牙齿模型(11)和传感器探头；

所述传感器探头连接压力传感器(13)，测试值显示于试验台面板(1)上与各牙刷对应的压力显示器(2)；

压力传感器(13)的下部配置可升降调节器；

各玻璃试管(12)分别搁置在试管托(14)上。

2.根据权利要求1所述牙膏测试装置，其特征在于所述压力传感器(13)的下部配置可升降调节器为：在压力传感器(13)的下部开设至少两滑孔，在滑孔中配置固定在试验台面板(1)上的滑销(22)，螺栓(15)由下部穿过试验台面板(1)旋入压力传感器(13)下部的螺纹孔。

3.根据权利要求1所述牙膏测试装置，其特征在于所述推拉杆(5)的长度为零，摆轴(21)直接固定在牙刷夹持横杆(8)的中央处。

4.根据权利要求1所述牙膏测试装置，其特征在于所述试验台面板(1)为3mm厚不锈钢板，与平面成30度夹角。

5.根据权利要求1所述牙膏测试装置，其特征在于各压力传感器(13)的下部分别由多个升降伺服电机(17)经主动齿轮(16)、啮合螺栓(15)头部的从动齿轮推动各压力传感器(13)升降；

各玻璃试管(12)中的传感器探头经压力传感器(13)，将信号传递、控制各升降伺服电机(17)的升降转动。