CN103383328A

CN103383328A - 旋转连接及内部线弯折试验装置

Info

Publication number: CN103383328A
Application number: CN2013103022898A
Authority: CN
Inventors: 陈常山; 段华; 王悦; 王泉; 许宏雷; 杜延春
Original assignee: Shandong Institute of Metrology
Current assignee: Shandong Institute of Metrology
Priority date: 2013-07-18
Filing date: 2013-07-18
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2033-07-18
Also published as: CN103383328B

Abstract

本发明的旋转连接及内部线弯折试验装置，包括安装在外壳内的可编程控制器和电机，以及位于外壳外面并安装在电机输出轴上固定被测器具的固定夹具，按照检测要求，可编程控制器连接控制电机的转速、旋转角度、转动次数；使用人机界面或计算机监控实现参数选择、参数修改和本装置的启、停控制。本发明的有益效果是：在一台本装置上就可满足上述所有检测条款要求的控制功能；使用本装置，被测器具的电源供给及信号传输不再需要手工操作；使用本装置，可调节夹具以适用不同几何形状被测器具的固定和测试；通过修改控制参数，可以实现上述标准条款以外的控制功能。因而降低操作难度，提高测试效率，降低检测工程师的劳动强度。

Description

旋转连接及内部线弯折试验装置

技术领域

本发明属于检测试验机，特别涉及一种旋转连接及内部线弯折试验装置，是用于家用和类似用途电器安全检测领域的检测设备。

背景技术

《GB 4706.15-2008 家用和类似用途电器的安全皮肤及毛发护理器具的特殊要求》第11.101条、第25.101条、第25.14条、<< GB 4706.1-2005 家用和类似用途电器的安全通用要求>>第23.3条等（多个章节），提出了对装有旋转连接的器具、正常使用及用户维护保养中有活动部件的器具进行旋转连接、弯曲试验，并分别规定了试验次数、角度及速率等相关参数，这些标准条款要求的动作或旋转次数从100次至20000次不等，角度及速率（30次/分钟、50转/分钟、6次/分钟）也有较大差异。手工测试或使用单一功能的机械式电动测试装置有如下缺点：每台机械式电动测试装置仅能满足单个标准条款的技术要求，功能单一；被测器具的电源供给及信号传输需要手工操作；夹具无法满足各种几何外观器具的固定，因而增大了工作强度，增加了操作难度，降低了工作效率。

发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种功能全面、使用方便、能够测量各种形状的器具的旋转连接及内部线弯折试验装置。

本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明的旋转连接及内部线弯折试验装置，其特征在于：包括安装在外壳内的可编程控制器和电机，以及位于外壳外面并安装在电机输出轴上固定被测器具的固定夹具，按照检测要求，可编程控制器连接控制电机的转速、旋转角度、转动次数；使用人机界面或计算机监控实现参数选择、参数修改和本装置的启、停控制，人机界面直接连接可编程控制器，计算机通过串行通讯口连接可编程控制器。

外壳里面左右两侧对称安装电机和固定夹具，两侧电机分别为左侧电机和右侧电机，两侧电机分别具有不同的内置减速机构，实现不同参数的控制功能；左侧电机和右侧电机能够同时工作。

在外壳外面，电机输出轴上还安装有圆盘，外壳外表面上靠近圆盘处对应安装可调整位置的非接触式传感器，非接触式传感器通过旋转的圆盘精确检测电机的动作角度、动作速率、动作次数；非接触式传感器连接可编程控制器。

在电机输出轴上安装与被测器具同步转动的多路电滑环。通过电滑环把电源线和外部测量仪表的探头连接到运动中的被测器具，把被测器具的温度信号传输给外部测量仪表。

固定夹具为每个爪可以单独移动的四爪卡盘。

6转/分钟的动作速率及次数由右侧电机输出，30次/分钟和 50转/分钟的动作速率及次数等由左侧电机输出，使得本装置能同时输出满足多条款要求的转速与角度，并达到必要的动作力矩。

左侧电机连接左电机控制电源，右侧电机连接右电机控制电源，左电机控制电源和右电机控制电源分别连接可编程控制器；在外壳的正面安装人机界面、控制按钮，在外壳的背面安装电源开关、电源输入插口、串行通讯口。

四爪卡盘包括基板和滑动固定杆，基板上设有呈放射状均匀分布的四条滑槽，滑动固定杆垂直安装在滑槽内，并且可沿滑槽长度方向滑动，滑动固定杆上设有位于滑槽背面的锁紧螺母和位于滑槽正面的挡沿；基板上还设有中心孔和若干个电源线及信号线过孔。

本发明的有益效果是：

（1）在一台本装置上就可满足上述所有条款要求的控制功能，即《GB 4706.15-2008 家用和类似用途电器的安全皮肤及毛发护理器具的特殊要求》第11.101条、第25.101条、第25.14条、<< GB 4706.1-2005 家用和类似用途电器的安全通用要求>>第23.3条，从而弥补机械式电动测试装置参数固定、功能单一、效率低、操作难度大，工作强度大的缺陷。

（2）使用本装置，被测器具的电源供给及信号传输不再需要手工操作；

（3）使用本装置，可调节夹具以适用不同几何形状被测器具的固定和测试；

（4）通过修改控制参数，可以实现上述标准条款以外的控制功能。因而降低操作难度，提高测试效率，降低检测工程师的劳动强度。

附图说明

附图为本发明的结构示意图。图1电路图；图2主视图；图3左视图，图4右视图；图5 后视图；图6 固定夹具左视图。

1-固定夹具，2-多路电滑环，3-左侧电机，4-非接触传感器，5-被测器具的电源线、测量信号线，6-被测器具，7-控制按钮，8-人机界面，9-右侧电机，10外壳，11-左电机控制电源，12-右电机控制电源，13-可编程控制器，14-非接触传感器安装孔，15-左电机安装位，16-右电机安装位，17-电源开关，18-电源输入插口，19-串行通讯口,20-滑动固定杆,21-电源线及信号线过孔，22-基板，23-滑槽，24-左侧电机输出轴上的圆盘，25-右侧电机输出轴上的圆盘。

具体实施方式

附图为本发明的一种具体实施例。

本发明的旋转连接及内部线弯折试验装置，包括安装在外壳10内的可编程控制器13和电机、以及位于外壳外面并安装在电机输出轴上固定被测器具的固定夹具1，按照检测要求，可编程控制器13连接控制电机的转速、旋转角度、转动次数；使用人机界面8或计算机监控实现参数选择、参数修改和本装置的启、停控制，人机界面8直接连接可编程控制器13，计算机通过串行通讯口19连接可编程控制器。本实验装置具体结构如下。

（1）本装置具备多个标准条款要求的检测控制功能，图1所示，可编程控制器13内的控制程序同时包括以下标准条款要求的相关控制参数，并能输出相关控制信号分别控制左侧电机输出3，右侧电机输出9的转速、旋转角度、转动次数。多个标准条款是指：《GB 4706.15-2008 家用和类似用途电器的安全皮肤及毛发护理器具的特殊要求》第11.101条、第25.101条、第25.14条、<< GB 4706.1-2005 家用和类似用途电器的安全通用要求>>第23.3条。

（2）为了实现（1）的功能，使得（1）中有较大差异的控制参数在同一装置上输出，并可同时工作，外壳里面左右两侧对称安装直流电机和固定夹具，分别使左侧电机3、右侧电机9实现不同参数的控制功能，装置左侧电机3、装置右侧电机9分别具有不同的内置减速机构。左侧电机和右侧电机能够同时工作。6次/分钟的动作速率及次数等由右侧电机9输出， 30次/分钟（不一定是转整圈，也可能是来回旋转一定角度）和50转/分钟的动作速率及次数等由左侧电机3输出，使得本装置能同时输出满足多条款要求的转速与角度，并达到必要的动作力矩。见图1、图2、图3。

（3）为了实现（1）和（2）的功能，检测（2）中所述各电机的动作角度，动作速率，动作次数，在外壳外面，在左侧电机3的输出轴上安装圆盘24，在右侧电机9的输出轴上安装圆盘25；在外壳外表面上左侧的非接触传感器安装孔14内安装一个非接触式传感器4，并调整使之靠近左侧电机输出轴上的圆盘24，在外壳外表面上右侧的非接触传感器安装孔14内安装另一个非接触式传感器4，并调整使之靠近右侧电机输出轴上的圆盘25，非接触式传感器连接可编程控制器，用于精确检测各电机的动作角度，动作速率，动作次数，见图2、图3。圆盘上带有用于非接触式传感器感应的铁片，非接触式传感器通过测量铁片经过次数来检测电机的转数。非接触传感器安装孔14为滑孔，即长条孔，因此非接触传感器安装时可在孔内调整位置。

（4）为了实现（1）、（2）、（3）的功能，使得本实验装置把电源连接到运动中的被测器具6上，并把被测器具6的测量信号传输给外部测量仪表，在电机输出轴上安装与被测器具同步转动的多路电滑环2，通过电滑环把电源线5和外部测量仪表的探头、测量信号线5连接到运动中的被测器具6，同时把被测器具6的温度信号传输给外部测量仪表。见图2。

（5）为了实现（1）、（2）的功能，使得本装置适用不同几何形状被测器具的固定和测试，在电机的输出轴上安装可调节的固定夹具1，固定夹具1为每个爪可以单独移动的四爪卡盘。四爪卡盘包括基板22和滑动固定杆20，基板上设有呈放射状均匀分布的四条滑槽23，滑动固定杆垂直安装在滑槽内，并且可沿滑槽长度方向滑动，滑动固定杆上设有位于滑槽背面（即基板背面）的锁紧螺母和位于滑槽正面的挡沿。基板上还设有中心孔和若干个电源线及信号线过孔21。见图2、图5。基板通过中心孔安装在电机的输出轴上。四爪卡盘每个爪可以单独移动以调节松紧度，任一对爪都不是联动的,因为被测器具的外形可能是不规则的几何形状。将被测器具安装在基板正面并位于四爪（即四个滑动固定杆）之间，每个爪在松开锁紧螺母时在滑槽内移动,接触到器具表面后,再拧紧锁紧螺母，锁紧这个爪。

（6）为了实现（1）的功能，使用一种人机界面8或上位机监控程序实现参数选择、参数修改和本装置的启、停控制。通过计算机与装置的串行通讯口19连接，可在上位计算机监控画面上实现本装置的参数选择、参数修改和启、停控制。

本发明的旋转连接及内部线弯折试验装置，使用前安装如下：

（1）把完成相关标准条款测试要求的程序输入可编程控制器13（见图1）；

（2）在外壳外面的左电机安装位15上安装左侧电机3，在右电机安装位16上安装右侧电机9，在装置左侧电机3的输出轴上安装圆盘24，在装置右侧电机9的输出轴上安装圆盘25；在装置左侧的非接触传感器安装孔14内安装一个非接触式传感器4，并调整使之靠近左侧电机输出轴上的圆盘24，在装置右侧的非接触传感器安装孔14内安装另一个非接触式传感器4，并调整使之靠近右侧电机输出轴上的圆盘25，见图2，图3，图4；

（3）在外壳10内部安装可编程控制器13、左电机控制电源11、右电机控制电源12等，左侧电机连接左电机控制电源，右侧电机连接右电机控制电源，左电机控制电源和右电机控制电源分别连接可编程控制器；

（4）在外壳10的正面安装人机界面8，控制按钮7等，见图2；在外壳10的背面安装电源开关17、电源输入插口18、串行通讯口19等，见图4；

（5）进行控制线路连接，可编程控制器13分别连接人机界面8、控制按钮7、非接触传感器4、左电机控制电源11、右电机控制电源12、串行通讯口19，见图1；

（6）安装多路电滑环2，见图2；

（7）安装固定夹具1至电机输出轴，见图2；

（8）固定被测器具，连接被测器具的电源线，信号线等，见图2。

使用时，把被检测的器具的那部分使用夹具固定到试验机上,按上述标准条款的要求,设定好试验次数及转动角度后,启动试验机，进行检测。检测条款23.3、11.101、25.101,使用左侧的电机，检测条款25.14条使用右侧的电机。25.101要求以50转/分(每20转改变一次方向),进行20000次试验；11.101要求以50转/分(每20转改变一次方向)进行1500次试验；25.14条要求以6次/分(每半转(180度)改变一次方向)进行4000次试验；23.3要求以30次/分进行100次或10000次试验。23.3要求对活动的部件进行试验，弯曲的是通过转动角度来实现的。例如:要测试一条电源线变曲100次后,是否还满足标准要求,可以把电源线一端固定在一个轮子边缘上,另一端固定在一个静止的支点上,轮子以一个角度来回反复旋转以实现弯曲的功能，可以正转９０度、反转９０度，也可以正转180度,反转180度。25.14是对整机的(例如电吹风)电源线,经多次弯曲后是否还满足要求。23.3是对一个器具(所有家用和类似用途电器)的内部的一个可活动部分,多次活动后,造成器具内部的连线多次弯曲后,这个连线是否还满足要求。例如烫发夹，在用户在使用烫发夹的过程中,要用来夹住头发,这个使用过程会造成烫发夹内部的一些带电连线不断弯曲，因此可以把整机固定到试验机上进行试验。又如对电热水器,如果在维护过程中,每开盖都会造成内部带电连线的弯曲,则可把这个部件取下来,进行多次弯曲试验。四爪卡盘使用时，针对上述标准条款的要求，烫发夹一般都是一个棒形或柱形的,可以放到四个爪的中间, 每个爪单独移动以调节松紧度，依次调节四个爪，最后锁紧烫发夹。

各个条款具体内容如下：

Claims

1.一种旋转连接及内部线弯折试验装置，其特征是：包括安装在外壳内的可编程控制器和电机，以及位于外壳外面并安装在电机输出轴上固定被测器具的固定夹具，按照检测要求，可编程控制器连接控制电机的转速、旋转角度、转动次数；使用人机界面或计算机监控实现参数选择、参数修改和本装置的启、停控制，人机界面直接连接可编程控制器，计算机通过串行通讯口连接可编程控制器。

2.根据权利要求1所述的旋转连接及内部线弯折试验装置，其特征是：外壳里面左右两侧对称安装电机和固定夹具，两侧电机分别为左侧电机和右侧电机，两侧电机分别具有不同的内置减速机构，实现不同参数的控制功能，左侧电机和右侧电机可同时工作。

3.根据权利要求1或2所述的旋转连接及内部线弯折试验装置，其特征是：在外壳外面，电机输出轴上还安装有圆盘，外壳外表面上靠近圆盘处对应安装非接触式传感器，非接触式传感器通过旋转的圆盘检测电机的动作角度、动作速率、动作次数，非接触式传感器连接可编程控制器。

4.根据权利要求1或2所述的旋转连接及内部线弯折试验装置，其特征是：在电机输出轴上安装与被测器具同步转动的多路电滑环。

5.根据权利要求1或2所述的旋转连接及内部线弯折试验装置，其特征是：固定夹具为每个爪可以单独移动的四爪卡盘。

6.根据权利要求2所述的旋转连接及内部线弯折试验装置，其特征是：6转/分钟的动作速率及次数由右侧电机输出，30次/分钟和 50转/分钟的动作速率及次数等由左侧电机输出，使得本装置能同时输出满足多条款要求的转速与角度，并达到必要的动作力矩。

7.根据权利要求2或6所述的旋转连接及内部线弯折试验装置，其特征是：左侧电机连接左电机控制电源，右侧电机连接右电机控制电源，左电机控制电源和右电机控制电源分别连接可编程控制器；在外壳的正面安装人机界面、控制按钮，在外壳的背面安装电源开关、电源输入插口、串行通讯口。

8.根据权利要求5所述的旋转连接及内部线弯折试验装置，其特征是：四爪卡盘包括基板和滑动固定杆，基板上设有呈放射状均匀分布的四条滑槽，滑动固定杆垂直安装在滑槽内，并且可沿滑槽长度方向滑动，滑动固定杆上设有位于滑槽背面的锁紧螺母和位于滑槽正面的挡沿；基板上还设有中心孔和若干个电源线及信号线过孔。