CN103727885A - 悠悠球弹性系绳长度的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种悠悠球弹性系绳长度的检测方法，解决测量悠悠球的弹性系绳在旋转过程中最大伸长长度所存在的技术问题。一种悠悠球弹性系绳长度的检测方法：（1）首先将悠悠球弹性系绳的远离球体的末端固定在转盘上，在弹性系绳靠近球体的末端涂抹上荧光物质；（2）使用驱动马达带动转盘转动，调节速度使悠悠球以80r/min的速度随转盘转动；（3）检测目标物的横坐标；（4）检测目标物的纵坐标；（5）将两个坐标发送至处理器，计算出目标物的具体坐标位置并换算为悠悠球弹性系绳在旋转过程中的伸长长度。本发明公开的悠悠球弹性系绳长度的检测方法，操作方便、安全，灵敏度高，自动化程度高，能有效地提高工作效率，能够达到标准中的要求，并得到悠悠球弹性系绳的最大伸长长度的准确测量值。

Description

悠悠球弹性系绳长度的检测方法

技术领域

本发明涉及一种检测方法，具体地说，涉及的是一种悠悠球弹性系绳的长度检测方法，用于检测悠悠球在旋转过程中，悠悠球的弹性系绳的最大长度。

背景技术

悠悠球(YO-YO球)，一个被称为“世界上第二大古老的玩具”，通常是由弹性材料制成的，一端带有可套在手指上的绳圈，另一端为柔软物体。经过许多年的不断创新与发展，悠悠球成为一项风靡全球的手上技巧运动。悠悠球的质量轻，具有色泽鲜艳、手感柔软且富有弹性的特点，且常作为一种益智玩具得到家长的青睐，被选择作为小朋友们的玩具来玩耍。对带有系绳的玩具，如果系绳太长，小孩在玩耍时，一旦让系绳缠绕脖子，将会造成极大危险。由悠悠球导致的窒息事件的数据统计表明，3至6岁的儿童是悠悠球窒息事件中人数最多的。因此，对悠悠球弹性系绳的长度合格性检测显得尤为重要，特别是当悠悠球作为儿童的玩具，对其机械物理安全性检验成为玩具安全标准要求的重要内容，必须测量悠悠球在一定速度下旋转时其系绳具有的最大长度。

美国玩具标准（ASTM F963-2011）中规定：玩具弹性系绳末端物体的质量大于0.02kg，在以80r/min速度旋转时，其系绳长度应小于50cm。欧洲玩具安全标准（EN71-1：2011）机械物理性能中也同样对供儿童玩耍的玩具悠悠球的合格性检测做了相关规定。

目前，国内对悠悠球在一定速度下旋转时其系绳具有的最大长度的测量，尚没有很规范的测试仪或者测试装置。通常的做法是将悠悠球弹性系绳的拉圈固定在支架上，利用马达使悠悠球旋转起来，再用尺子大概测量系绳具有的最大长度。采用这种方法测得的数据很不准确，因为是用尺子远距离比划测量的，只能判断悠悠球在旋转过程中系绳完全伸长的长度远低于或远远超过50cm，而在40～60cm区间内，得不到准确的系绳伸长长度值。亟需解决的问题是：在水平或接近水平的平面上，以恒速80r/min或者最大速度不高于80r/min的速度旋转悠悠球，测量悠悠球弹性系绳的最大伸长长度。

实用新型专利申请（申请号“201020026446.9”）虽然能够检测悠悠球系绳是否合格，且使用方便，但无法精确测量得到系绳的最大伸长长度值，且对生产厂家的改进没有很大的帮助。

发明内容

本发明为解决测量悠悠球弹性系绳在旋转过程中最大伸长长度所存在的技术问题，提供了一种悠悠球弹性系绳的长度检测方法。本发明所采用的技术方案包括以下步骤：

（1）首先将悠悠球弹性系绳的远离球体的末端固定在转盘上，在弹性系绳靠近球体的末端涂抹上荧光物质；

（2）使用驱动马达带动转盘转动，调节速度使悠悠球以80r/min的速度随转盘转动；

（3）检测目标物的横坐标：在水平方向移动检测单元，用检测单元中的紫外激光发射器发射竖直方向的激光束，当激光束照射到荧光物质上时，检测单元中的传感器接收到荧光信号，记下此时检测单元的横坐标，即为目标物的横坐标；

（4）检测目标物的纵坐标：在竖直方向移动检测单元，用检测单元中的紫外激光发射器发射水平方向的激光束，当激光束照射到荧光物质上时，检测单元中的传感器接收到荧光信号，记下此时检测单元的纵坐标，即为目标物的纵坐标；

（5）将两个坐标发送至处理器，计算出目标物的具体坐标位置并换算为悠悠球弹性系绳在旋转过程中的伸长长度。

检测坐标的同时，令紫外激光发射器发射频率为80次/min的频闪激光信号，观察传感器接收到的信号是否为80次/min，用于判断悠悠球的准确转速。

检测装置包括驱动装置和测量装置。所述驱动装置包括驱动马达及转盘，所述驱动马达通过驱动所述转盘驱动悠悠球旋转。所述测量装置包括检测单元和目标物，所述目标物为涂覆于悠悠球弹性系绳的末端的荧光层，所述检测单元包括：发射器、传感器及处理器，所述发射器为紫外激光发射器；所述发射器以频闪方式向目标物发射激光信号，所述传感器检测所述目标物的产生的荧光信号并发送给所述处理器，所述处理器通过所述目标物的位置信号计算出所述目标物的具体坐标位置并换算为悠悠球弹性系绳的长度。

所述的悠悠球弹性系绳的长度测量装置，所述驱动装置还包括控制装置，所述控制装置与所述驱动马达电性连接，所述控制装置对所述驱动马达进行调速，实现悠悠球以不高于80r/min的速度运转。

所述的悠悠球弹性系绳的长度测量装置，所述测量装置还包括伺服平台，所述检测单元安装在所述伺服平台上，所述伺服平台包括：伺服马达、丝杆、导轨以及联轴器。

所述的悠悠球弹性系绳的长度测量装置，还包括支撑架。所述支撑架包括有横杆及竖杆。所述驱动马达的输出轴穿过所述横杆与所述转盘连接；在所述横杆、竖杆上均安置伺服平台，所述检测单元置于所述伺服平台上运行，用以对目标物的定位。所述检测单元的发射器、传感器对目标物的扫描频率很高，当悠悠球以80r/min的速度运转时不影响所述检测单元的识别力。

所述的悠悠球弹性系绳的长度测量装置，所述转盘上装有固定悠悠球弹性系绳的固定棒。

所述的悠悠球弹性系绳的长度测量装置，在所述伺服平台上的检测单元与所述固定棒的位置对齐，便于对所述伺服平台进行零位设置，进而获得准确的目标物坐标位置。

所述的悠悠球弹性系绳的长度测量装置，所述驱动马达为步进马达。

本发明公布的悠悠球弹性系绳长度的检测方法，结构简单、操作方便、安全，灵敏度高，自动化程度高，能有效地提高工作效率，能够达到标准中的要求，实现在水平或接近水平的平面上以恒速80r/min或者最大速度不高于80r/min的速度旋转悠悠球，并得到悠悠球弹性系绳的最大伸长长度的准确测量值。本发明有效地解决了带有弹性系绳的悠悠球在一定转速下其系绳长度的测量问题，且方便商品检验部门进行检测以及生产厂家进行自测改进使用。

附图说明

图1是本发明所使用的检测装置的一个实施例的结构示意图。

图2是本发明所使用的检测装置的伺服平台、检测单元的示意图。

图中标记：悠悠球弹性系绳的长度测量装置-100，悠悠球-200，悠悠球弹性系绳-201，10-驱动装置，11-驱动马达，12-转盘，13-控制装置，20-测量装置，21-检测单元，211-发射器，212-传感器，213-处理器，22-目标物，23-伺服平台，231-伺服马达，232-丝杆，233-导轨，234-联轴器，30-支撑架，31-横杆，32-竖杆。

具体实施方式

（1）首先将悠悠球弹性系绳的远离球体的末端固定在转盘上，在弹性系绳靠近球体的末端涂抹上荧光物质；

（2）使用驱动马达带动转盘转动，调节速度使悠悠球以80r/min的速度随转盘转动；

（3）检测目标物的横坐标：在水平方向移动检测单元，用检测单元中的紫外激光发射器发射竖直方向的激光束，当激光束照射到荧光物质上时，检测单元中的传感器接收到荧光信号，记下此时检测单元的横坐标，即为目标物的横坐标；

（4）检测目标物的纵坐标：在竖直方向移动检测单元，用检测单元中的紫外激光发射器发射水平方向的激光束，当激光束照射到荧光物质上时，检测单元中的传感器接收到荧光信号，记下此时检测单元的纵坐标，即为目标物的纵坐标；

（5）将两个坐标发送至处理器，计算出目标物的具体坐标位置并换算为悠悠球弹性系绳在旋转过程中的伸长长度。

检测坐标的同时，令紫外激光发射器发射频率为80次/min的频闪激光信号，观察传感器接收到的信号是否为80次/min，用于判断悠悠球的准确转速。

检测装置包括驱动装置10和测量装置20，如图1所示。所述驱动装置10包括驱动马达11及转盘12，所述驱动马达11通过驱动所述转盘12驱动悠悠球200旋转。所述测量装置20包括检测单元21和目标物22，所述检测单元21包括：发射器211、传感器212及处理器213，所述发射器211为紫外激光发射器；所述发射器211以频闪方式向目标物22发射激光信号，所述传感器检测所述目标物22的产生的荧光信号并发送给所述处理器213，所述处理器213通过所述目标物22的位置信号计算出所述目标物22的具体坐标位置并换算为悠悠球弹性系绳201的长度，如图2所示。

所述的悠悠球弹性系绳的长度测量装置100，所述驱动装置10还包括控制装置13，所述控制装置13与所述驱动马达11电性连接，所述控制装置13对所述驱动马达11进行调速，实现悠悠球200以不高于80r/min的速度运转。

所述的悠悠球弹性系绳的长度测量装置100，所述测量装置20还包括伺服平台23，所述检测单元21安装在所述伺服平台23上，所述伺服平台23包括：伺服马达231、丝杆232、导轨233以及联轴器234。

所述的悠悠球弹性系绳的长度测量装置100，还包括支撑架30。所述支撑架30包括有横杆31及竖杆32。所述驱动马达11的输出轴穿过所述横杆31与所述转盘12连接；在所述横杆31、竖杆32上均安置伺服平台23，所述检测单元21置于所述伺服平台23上运行，用以对目标物22的定位。所述检测单元21的发射器211、传感器212对目标物22的扫描频率很高，当悠悠球200以80r/min的速度运转时不影响所述检测单元21的识别力。

所述的悠悠球弹性系绳的长度测量装置100，所述转盘12上装有固定悠悠球弹性系绳201的固定棒。

所述的悠悠球弹性系绳的长度测量装置100，在所述伺服平台23上的检测单元21与所述固定棒的位置对齐，便于对所述伺服平台23进行零位设置，进而获得准确的目标物22坐标位置。

所述的悠悠球弹性系绳的长度测量装置100，所述驱动马达11为步进马达。

本发明悠悠球弹性系绳的长度测量装置100，其使用方法是：首先将远离悠悠球200的弹性系绳201顶端固定在所述转盘12上的固定棒上，在靠近悠悠球200的弹性系绳201的末端涂抹上所述目标物22，将驱动装置10的控制装置13调零，对伺服平台23进行零位设置。开启电源，启动控制装置13，对所述驱动马达11进行调速，调速使悠悠球200以不高于80r/min的速度运转，伺服平台23滞后启动。所述伺服平台23上的检测单元21对目标物22进行扫描，从所述发射器211发射信号至所述目标物22，所述传感器212检测所述目标物22的位置信号并发送给所述处理器213，所述处理器213通过所述目标物22的位置信号计算出所述目标物22的具体坐标位置并换算为悠悠球弹性系绳201在旋转过程中最大伸长长度。

以上只是本发明悠悠球弹性系绳长度的检测方法的一个实施例的具体说明，凡未脱离本发明技术方案的等效实施或变更，也应包含在本发明的保护范围中。

Claims (9)

1.一种悠悠球弹性系绳长度的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）首先将悠悠球弹性系绳的远离球体的末端固定在转盘上，在弹性系绳靠近球体的末端涂抹上荧光物质；

（2）使用驱动马达带动转盘转动，调节速度使悠悠球以80r/min的速度随转盘转动；

（3）检测目标物的横坐标：在水平方向移动检测单元，用检测单元中的紫外激光发射器发射竖直方向的激光束，当激光束照射到荧光物质上时，检测单元中的传感器接收到荧光信号，记下此时检测单元的横坐标，即为目标物的横坐标；

（4）检测目标物的纵坐标：在竖直方向移动检测单元，用检测单元中的紫外激光发射器发射水平方向的激光束，当激光束照射到荧光物质上时，检测单元中的传感器接收到荧光信号，记下此时检测单元的纵坐标，即为目标物的纵坐标；

（5）将两个坐标发送至处理器，计算出目标物的具体坐标位置并换算为悠悠球弹性系绳在旋转过程中的伸长长度。

2.根据权利要求1所述的悠悠球弹性系绳长度的检测方法，其特征在于，检测坐标的同时，令紫外激光发射器发射频率为80次/min的频闪激光信号，观察传感器接收到的信号是否为80次/min，用于判断悠悠球的准确转速。

3.根据权利要求1所述的悠悠球弹性系绳长度的检测方法，其特征在于，所用的检测装置包括：

驱动装置，所述驱动装置包括驱动马达及转盘，所述驱动马达通过所述转盘驱动悠悠球旋转；

测量装置，所述测量装置包括检测单元和目标物，所述目标物为涂覆于悠悠球弹性系绳的末端的荧光层，所述检测单元包括：发射器、传感器及处理器，所述发射器为紫外激光发射器。

4.根据权利要求3所述的悠悠球弹性系绳长度的检测方法，其特征在于：所述驱动装置还包括控制装置，所述控制装置与所述驱动马达电性连接，所述控制装置对所述驱动马达进行调速。

5.根据权利要求3所述的悠悠球弹性系绳长度的检测方法，其特征在于：所述测量装置还包括伺服平台，所述检测单元安装在所述伺服平台上，所述伺服平台包括：伺服马达、丝杆、导轨以及联轴器。

6.根据权利要求3所述的悠悠球弹性系绳长度的检测方法，其特征在于：还包括支撑架。

7.根据权利要求3所述的悠悠球弹性系绳长度的检测方法，其特征在于：所述转盘上装有固定悠悠球弹性系绳的固定棒。

8.根据权利要求3所述的悠悠球弹性系绳长度的检测方法，其特征在于：在所述伺服平台上的检测单元与固定棒的位置对齐。

9.根据权利要求3所述的悠悠球弹性系绳长度的检测方法，其特征在于：所述驱动马达为步进马达。

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