CN103592191A - 玩具自适应钢丝弯曲疲劳试验机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种玩具自适应钢丝弯曲疲劳试验机。摆动装置由转盘、后摆臂、摆臂、前摆臂组成，摆臂上端装有导柱；钢丝上端夹紧装置由固定在前摆臂上的两个V型块和一个快速卡具组成；拉紧装置是由固定在摆臂上端的固定板和与导柱相连的移动块组成，移动块下端与前摆臂固定相连，固定板与移动块之间由拉簧连接，由拉簧带动前摆臂以及与前摆臂相连的上端夹紧装置使钢丝能自适应保持绷紧状态进行测试；钢丝的下端卡紧装置是由一个固定在所述机架上的平口钳组成，通过旋转手轮，将平口钳的活动钳口移向固定钳口，实现钢丝的下端卡紧；自适应机构配有角度传感器和力传感器，当角度传感器和力传感器达到规定值时，进行疲劳试验。

Description

玩具自适应钢丝弯曲疲劳试验机

技术领域

本发明涉及一种玩具自适应钢丝弯曲疲劳试验机，能够自动适应弯曲过程中材料的弯曲变形，并且实时对检测过程中角度和力的变化进行监控，实现自适应控制，满足EN71-1、ASTM F 963、ST 2002等标准的要求，本设备属于含钢丝的玩具检测技术领域。

技术背景

由于国内外对儿童的安全越来越重视，对于毛绒玩具特别是含钢丝的毛绒玩具的质量检测要求也越来越高。因为含钢丝的毛绒玩具中的钢丝一旦产生断裂或产生锐尖，婴儿、儿童很容易产生划伤、刺伤等危害，对儿童的健康产生很大的影响。

钢丝疲劳试验是玩具安全测试中常进行的重要测试, 是对玩具中起增加刚性、固定外形作用的钢丝或杆件在正常使用或可预见滥用后是否存在潜在的尖点、利边或突起的测试。由于玩具安全检验时可能选择不同国家的标准, 所以试验的程序也不一样。疲劳试验的关键是钢丝弯曲过程中的角度控制和周期控制。

过去采用手动弯曲疲劳结合测力计的测试方法，不但力的大小控制困难，而且测试过程不可控，精度较差。所以需要设计出一套能自动适应弯曲过程中钢丝的弯曲变形的设备，使玩具钢丝弯曲疲劳测试实验检验更加科学便捷。

发明内容

本发明的目的在于针对已有的钢丝弯曲疲劳测试技术存在的缺陷，提供一种玩具自适应钢丝弯曲疲劳试验机。该试验机能够根据标准要求，快速精准的施加标准要求的力和角度，使其由直立位置向一边弯曲60度，然后向相反方向弯曲120度并做循环，并保证钢丝在测试过程中始终保持绷紧状态，来满足玩具钢丝弯曲疲劳试验检验的要求。

为达到上述目的，本发明的构思是：

该试验机能够根据钢丝在保持绷紧情况下进行测试的要求，在钢丝上端配合上端夹紧和拉紧装置施加一个与其轴向方向相同的拉力，在钢丝下端配合一个下端卡紧装置并施加一个垂直于轴向方向的推力，使钢丝在保持绷紧情况下进行测试。电动机转动，带动转动装置，驱动钢丝弯曲，当力传感器和角度传感器达到规定值时，则进行疲劳试验。

所述摆动装置的结构是：所述电机经联轴器与转盘轴相连；转盘的一端装有拨块组件，所述转盘通过所述拨块组件传动带动后摆臂摆动；所述后摆臂通过与固定在所述机架上的轴承座支撑的轴相连，实现轴的转动；所述轴的另一端连接一摆臂，所述轴通过所述摆臂传动带动前摆臂运动。

所述拉紧装置的结构是：所述固定板固定安装在摆臂的上端，固定板上安装拉簧，所述拉簧的另一端与移动块相连，所述移动块通过连接件与所述前摆臂固定相连；所述移动块与所述摆臂上的导柱相连。由于拉簧上端固定不动可以始终提供一个向上拉动所述移动块在所述导柱上移动，所述移动块的移动带动所述前摆臂的移动，提供与前摆臂相连的钢丝上端夹紧装置一个向上的力，从而实现拉紧作用。力控制自适应机构由两个角度传感器和一个力传感器组成；所述角度传感器分别通过连接件固定安装在所述平口钳的固定钳口和平口钳移动端，所述力传感器固定安装在所述夹具体上。当力传感器达到规定力值而角度传感器未检测到规定角度时，就可以进行判别，当力值<70N±2N，角度值到达60°时，就可以进行疲劳试验，同时实时的监测力值的与角度的大小。

所述钢丝下端夹紧装置的结构是：钢丝下端的卡紧装置是由与所述机架固定相连的平口钳组成，所述平口钳的固定钳口与所述机架固定相连，所述平口钳的移动钳口通过丝杆螺母机构与一手轮相连。通过旋转手轮将平口钳移动端靠近所述固定钳口，实现钢丝下端的卡紧。

根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案：

一种玩具自适应钢丝弯曲疲劳试验机，包括机座（13）、摆动装置、钢丝上端夹紧装置、拉紧装置以及钢丝下端夹紧装置，其特征在于所述机座（13）的末端上固定一个电机（11），所述电机（11）的输出轴与所述摆动装置的一个转盘（8）的转盘轴（9）相连；所述摆动装置的一个摆臂（3）上固定安装所述拉紧装置，所述摆动装置的一个前摆臂（2）上固定安装所述钢丝上端夹紧装置；对应所述钢丝上端夹紧装置下方的机座（13）上固定所述钢丝下端夹紧装置；在进行钢丝疲劳试验时，由钢丝上端夹紧装置和钢丝下端夹紧装置分别对钢丝的上下端进行夹紧，并由拉紧装置在试验过程中提供一个力向上拉，能自动地适应在弯曲疲劳过程中因塑性变形而产生的长度的伸长，使钢丝能自适应保持绷紧状态进行测试。

所述摆动装置的结构是：所述电机（11）经一个联轴器（12）与转盘轴（9）的一端相连，而另一端固定安装转盘（8）；转盘（8）的一端装有拨块组件（7），所述转盘（8）通过所述拨块组件（7）传动带动一个后摆臂（6）摆动；所述后摆臂（6）通过与固定在所述机架（13）上的一对轴承座（5）支撑的轴（4）相连，实现该轴（4）的转动；所述轴（4）的另一端连接所述摆臂（3），摆臂（3）固定连接前摆臂（2）；所述轴（4）通过所述摆臂（3）传动带动前摆臂（2）运动。

所述钢丝上端夹紧装置的结构是：由两个V型块（17、18）和一个快速夹具（21）组成，其中一个V型块Ⅰ（17）固定安装在所述前摆臂（2）上，该V型块Ⅰ（17）的一端固定连接一个力传感器（16）的一端，所述力传感器（16）的另一端固定连接前摆臂（2）；所述快速夹具（21）固定在所述前摆臂（2）上，快速夹具（21）的夹杆与另一个V型块Ⅱ（18）的一端相连；

所述拉紧装置的结构是：一个固定板（19）固定安装在摆臂（3）的上端，固定板（19）上固定两个拉簧（20）的一端，所述两个拉簧（20）的另一端与一个移动块（22）相连，所述移动块（22）通过连接件与所述前摆臂（2）固定相连；所述移动块（22）与所述摆臂（3）上的导柱（23）滑配。

所述钢丝下端夹紧装置的结构是：钢丝下端的卡紧装置是与所述机架（13）固定相连的平口钳（15），所述平口钳（15）的固定钳口（25）与所述机架（13）固定相连，所述平口钳（15）的移动钳口（26）通过丝杆螺母机构与一手轮（14）相连；有两个角度传感器（24）分别与所述平口钳（7）的两个钳口（25、26）固定相连。

    本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著技术进步：

本发明对测试钢丝上下端夹紧，通过摆动装置实施反复弯曲，并通过拉紧装置使钢丝始终处于绷紧状态，配有角度传感器和力传感器。本试验机能够自动适应试验弯曲过程中材料的弯曲变形，并且能实现对检测过程中角度和力的变化进行监控，实现自适应检测，满足EN71-1、ASTM F 963、ST 2002等标准的要求。

附图说明

图1是玩具自适应钢丝弯曲疲劳试验机总体结构示意图。

图2是图1的左视图。

图3是图1的左视图。

具体实施方式

本发明的一个优选实施例结合附图说明如下：

实施例一：

参见图2所示，玩具自适应钢丝弯曲疲劳试验机，它包括机座（13）、摆动装置、钢丝上端夹紧装置、拉紧装置以及钢丝下端夹紧装置；所述机座（13）的末端上固定一个电机（11），所述电机（11）的输出轴与摆动装置的一个转盘（8）的转盘轴（9）相连；所述摆动装置的摆臂（3）上固定安装拉紧装置，所述摆动装置的前摆臂（2）上固定安装上端夹紧装置；对应所述钢丝上端夹紧装置的下端的机座（13）上固定钢丝下端夹紧装置。在进行钢丝疲劳试验时，由钢丝上端夹紧装置和钢丝下端夹紧装置对钢丝进行夹紧，并由拉紧装置在试验过程中提供一个力向上拉，能自动地适应在弯曲疲劳过程中因塑性变形而产生的长度的伸长，使钢丝能自适应保持绷紧状态进行测试，所述自适应机构配有角度传感器和力传感器，当所述角度传感器和力传感器达到规定值时，进行疲劳试验。

实施例二：

本实施例与实施例一基本相同，特征之处如下：

参见图2，图3，所述摆动装置的结构是：所述电机（11）经联轴器（12）与转盘轴（9）相连；转盘（8）的一端装有拨块组件（7），所述转盘（8）通过所述拨块组件（7）传动带动后摆臂（6）摆动；所述后摆臂（6）通过与固定在所述机架（13）上的轴承座（5）支撑的轴（4）相连，实现轴（4）的转动；所述轴（4）的另一端连接一摆臂（3），所述轴（4）通过所述摆臂（3）传动带动前摆臂（2）运动。

参见图1所示，所述钢丝上端夹紧装置的结构是：由两个V型块和一个快速夹具（17、18）组成，所述钢丝上端夹紧装置安装在所述前摆臂（2）上，其中V型块Ⅰ（17）固定安装在所述前摆臂（2）上；所述快速夹具（21）固定在所述前摆臂（2）上，快速夹具（21）的夹杆与所述V型块Ⅱ（18）的一端相连；所述V型块Ⅰ（17）的一端安装力传感器（16），当力传感器达到规定力值而角度传感器未检测到规定角度时，就可以进行判别，当力值<70N±2N，角度值到达60°时，就可以进行疲劳试验，同时实时的监测力值的与角度的大小。

所述拉紧装置的结构是：所述固定板（19）固定安装在摆臂（3）的上端，固定板上安装两个拉簧（20），所述两个拉簧（20）的另一端分别与移动块（22）相连，所述移动块（22）通过连接件与所述前摆臂（2）固定相连；所述移动块与所述摆臂（3）上的导柱（23）相连。由于拉簧上端固定不动可以始终提供一个向上拉动所述移动块（22）在所述导柱（23）上移动，所述移动块（22）的移动带动所述前摆臂（2）的移动，提供与前摆臂（2）相连的钢丝上端夹紧装置一个向上的力，从而实现拉紧作用。力控制自适应机构由两个角度传感器（25）和一个力传感器（16）组成；所述角度传感器（25）分别通过连接件固定安装在所述平口钳的固定钳口（26）和平口钳移动端（27），所述力传感器（16）固定安装在所述夹具体（22）上。

所述钢丝下端夹紧装置的结构是：钢丝下端的卡紧装置是由与所述机架（13）固定相连的平口钳（15）组成，所述平口钳的固定钳口（25）与所述机架（13）固定相连，所述平口钳（15）的移动钳口（26）通过丝杆螺母机构与一手轮（14）相连。通过旋转手轮将平口钳移动端靠近所述固定钳口，实现钢丝下端的卡紧。所述两个角度传感器（24）与所述平口钳（7）的两个钳口（25、26）固定相连，实现角度的检测。所述两个角度传感器（24）与所述平口钳（7）的两个钳口（25、26）固定相连，实现角度的检测。

上述实例实施不以任何形式限制本发明，凡采取等同替换或者等效变换的方式所获得技术方案，均在本发明保护范围内。

Claims (5)

1.一种玩具自适应钢丝弯曲疲劳试验机，包括机座（13）、摆动装置、钢丝上端夹紧装置、拉紧装置以及钢丝下端夹紧装置，其特征在于所述机座（13）的末端上固定一个电机（11），所述电机（11）的输出轴与所述摆动装置的一个转盘（8）的转盘轴（9）相连；所述摆动装置的一个摆臂（3）上固定安装所述拉紧装置，所述摆动装置的一个前摆臂（2）上固定安装所述钢丝上端夹紧装置；对应所述钢丝上端夹紧装置下方的机座（13）上固定所述钢丝下端夹紧装置；在进行钢丝疲劳试验时，由钢丝上端夹紧装置和钢丝下端夹紧装置分别对钢丝的上下端进行夹紧，并由拉紧装置在试验过程中提供一个力向上拉，能自动地适应在弯曲疲劳过程中因塑性变形而产生的长度的伸长，使钢丝能自适应保持绷紧状态进行测试。

2.根据权利要求1所述玩具自适应钢丝弯曲疲劳试验机，其特征在于所述摆动装置的结构是：所述电机（11）经一个联轴器（12）与转盘轴（9）的一端相连，而另一端固定安装转盘（8）；转盘（8）的一端装有拨块组件（7），所述转盘（8）通过所述拨块组件（7）传动带动一个后摆臂（6）摆动；所述后摆臂（6）通过与固定在所述机架（13）上的一对轴承座（5）支撑的轴（4）相连，实现该轴（4）的转动；所述轴（4）的另一端连接所述摆臂（3），摆臂（3）固定连接前摆臂（2）；所述轴（4）通过所述摆臂（3）传动带动前摆臂（2）运动。

3.根据权利要求1所述玩具自适应钢丝弯曲疲劳试验机，其特征在于所述钢丝上端夹紧装置的结构是：由两个V型块（17、18）和一个快速夹具（21）组成，其中一个V型块Ⅰ（17）固定安装在所述前摆臂（2）上，该V型块Ⅰ（17）的一端固定连接一个力传感器（16）的一端，所述力传感器（16）的另一端固定连接前摆臂（2）；所述快速夹具（21）固定在所述前摆臂（2）上，快速夹具（21）的夹杆与另一个V型块Ⅱ（18）的一端相连。

4.根据权利要求1所述玩具自适应钢丝弯曲疲劳试验机，其特征在于所述拉紧装置的结构是：一个固定板（19）固定安装在摆臂（3）的上端，固定板（19）上固定两个拉簧（20）的一端，所述两个拉簧（20）的另一端与一个移动块（22）相连，所述移动块（22）通过连接件与所述前摆臂（2）固定相连；所述移动块（22）与所述摆臂（3）上的导柱（23）滑配。

5.根据权利要求1所述玩具自适应钢丝弯曲疲劳试验机，其特征在于所述钢丝下端夹紧装置的结构是：钢丝下端的卡紧装置是与所述机架（13）固定相连的平口钳（15），所述平口钳（15）的固定钳口（25）与所述机架（13）固定相连，所述平口钳（15）的移动钳口（26）通过丝杆螺母机构与一手轮（14）相连；有两个角度传感器（24）分别与所述平口钳（7）的两个钳口（25、26）固定相连。

Images