CN105628322A - 一种家电跌落测试系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种家电跌落测试系统，包括：主电源，降压单元，控制面板单元，处理器单元，时间单元，驱动机构，牵引跌落装置，定位检测单元，开关信号发生单元。在处理器单元判断测试未完成时循环对驱动机构发出使能信号，直到达到测试次数为止。工作原理是采用软牵引驱动，在牵引盘下坠时不受牵引驱动的影响，减少了由于牵引机构的机械阻力造成的测试误差。同时整个测试循环过程都有时间单元计算次数和间隔时间，确保了冲击后停留时间达到国家测试标准，误差极少。在测试超过百次甚至千次万次时，完全无需人工机械式重复。因此极大地节约了人力成本和提高测试精度，测试结果完全符合国家标准及国际标准的要求。

Description

一种家电跌落测试系统及控制方法

技术领域

本发明涉及一种家电测试系统，尤其涉及一种用于家电跌落测试的系统。

本发明还涉及一种家电测试系统的控制方法，尤其涉及一种用于家电跌落测试系统的控制方法。

背景技术

家电得到质量认证都必须通过国家安全标准或国际安全标准的试验测试。而不同的家电有不同的测试要求，例如:电熨斗的标准要求“从40mm高处将电熨斗跌落在厚度至少15mm、质量至少为15kg的刚性支承钢板上，试验以每分钟不超过20次的频率进行1000次。进行试验时，应使电熨斗有大约15%的试验时间停留在钢板上。”电磁灶的标准要求“一个容器在其底面水平的情况下从150mm高度跌落到烹饪区域。容器在每一个烹饪区域跌落10次。把容器移走，器具在额定输入功率下运行直到稳态建立。”

现有的家电跌落测试，很多情况下，还是通过人手进行操作，通过人手提升到测试高度，再松开跌落，进行测试，其对跌落高度，频率，停留时间等测试参数的控制均依赖于人手，当试验测试达到上千次的时候，对测试人员的工作强度非常巨大，而且人工操作出现的误差很大，跌落次数越多这种误差越明显，对测试的效果会产生极大的影响，无法严格满足国家标准或国际标准的测试要求。

也有一些实验室采用电机驱动轮轴，系于测试电器上的绳索缠绕于轮轴上的方式来进行测试，其通过驱动电机转动使系住电器设备的绳索缠绕在轮轴上，使测试电器上升一定高度，而后放松轮轴，测试电器在重力的作用下下坠，反拉绳索，轮轴反向转动，实现测试电器的跌落动作。其被测试电器，下坠过程中，不可避免的受到绳索及轮轴的影响，会产生一定的拉拽力，制约被测电器不能完全模拟自由跌落，使其冲击能量不能仅受其本机质量影响，试验结果仍不能完全满足国家标准或国际标准的要求。

而且家电的种类繁多，有的像电熨斗测试，下坠物就是被测物品，被下坠撞击的是钢板；有的像电磁灶测试，下坠物是负重物，被下坠撞击的是电磁灶。这样两种不同产品就需要两种不同类别的测试装置，造成成本重复浪费。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明目的在于提供一种适用于家电跌落测试的系统。

本发明所述的家电跌落测试系统，其特征在于，包括：

主电源，对整个测试系统供电；

降压单元，将主电源电压降压为各功能单元的工作电压；

控制面板单元，使用者在控制面板单元输入测试参数，并将测试参数输入处理器单元；

处理器单元，对驱动机构发送使能信号；在开关信号发生单元收到下坠信号后对比时间单元的测试次数是否达到测试参数的设定值，如果达到设定值，判断为测试完毕，控制开关信号发生单元对主电源发送关闭信号；如果没有达到设定值，对驱动机构输出使能信号；

时间单元，在处理器单元每次发送使能信号后将测试次数累计加一并储存；

定位检测单元，检测驱动机构活动部分是否处于预设定位位置；在驱动上升时，活动部分到达预设最高位置时，定位检测单元对驱动机构发出定位信号；在驱动下降时，活动部分到达预设最底位置时，定位检测单元对开关信号发生单元发送下坠信号；

开关信号发生单元，在收到定位检查单元发送的下坠信号后反馈到处理器单元，在处理器单元判断测试完毕时对主电源发送关闭信号；

牵引跌落装置，根据处理器的控制信号，牵引跌落物反复提起与跌落；

所述牵引跌落装置包括：支架，支架底部的冲击平台；

安装在支架横梁上的驱动机构固定座和驱动机构；

用于固定跌落物的牵引盘通过绳索系于驱动机构上，由驱动机构驱动其升降运动；横梁上设置高度可调的安装座，驱动机构安装在安装座上，通过调节安装座的高度，可调节驱动机构的垂直安装高度；所述高度可调的安装座，包括固联驱动机构的滑块，固定在横梁上的滑座，滑块设置在滑座上，由升降机构驱动其相对滑座升降；所述升降机构可为丝杆，滑块上设置螺母与其配合；

在支架的中部位置设置定位座，定位座上安装有电磁吸盘；

驱动机构驱动绳索提拉牵引盘上升到靠近电磁吸盘时，电磁吸盘得电将牵引盘吸住定位；

而驱动机构驱动绳索下降到位后，电磁吸盘断电，牵引盘与电磁吸盘脱开，在重力作用下跌落物跌落。

本发明同时还提供一种家电跌落测试系统的控制方法。

一种家电跌落测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

控制面板单元通过人工输入测试参数；将被测目标固定于冲击平台；

将测试参数发送到处理器单元，处理器单元对比时间单元的测试次数是否达到测试参数的设定值，如果达到设定值，判断为测试完毕，控制开关信号发生单元对主电源发送关闭信号；如果没有达到设定值，对驱动机构发送使能信号进行一次下坠测试；

时间单元在处理器单元每次发送使能信号后将测试次数累计数加一并储存；

驱动机构在收到使能信号后驱动牵引跌落装置的牵引盘上升；

牵引盘牵引跌落物升至预设定位最高位置时，定位检查单元对驱动机构发送定位信号；

驱动机构在收到定位信号后驱动牵引绳索下降，使牵引绳索处于松弛状态，下降到预设最底位置时，定位检测单元对开关信号发生单元发送下坠信号，断开牵引盘驱动，然后断开电磁吸盘的磁吸力，使跌落物与牵引盘自由下坠；

开关信号发生单元在收到下坠信号后反馈到处理器单元，在收到处理器单元判断为测试完毕时对主电源发送关闭信号，完成测试过程。

本发明的工作原理是采用软牵引驱动，在牵引盘下坠时不受牵引驱动的影响，减少了由于牵引机构的机械阻力造成的测试误差。同时整个测试循环过程都有时间单元计算次数和间隔时间，确保了冲击后停留时间达到国家测试标准，误差极少。在测试超过百次甚至千次万次时，完全无需人工监控，开关信号发生单元会通过信号控制关闭主电源，减少人力成本。同时对于不同的家电测试，不过下坠的是本身被测电器还是负重物均适用于本发明的系统，节省装置成本。

附图说明

图1是本发明的系统电路结构框图。

图2是本发明的控制方法流程图

图3是本发明的牵引跌落装置实施例一结构示意图。

图4是本发明的牵引跌落装置实施例二结构示意图。

具体实施方式

本发明所述的一种家电跌落测试系统及其控制方法，如图1、图2所示。

首先通过主电源对整个测试系统供电，不同功能单元的工作电压有所不同，所以供电前先通过降压单元将主电源电压降压到各功能单元适合使用的工作电压。然后使用者通过控制面板单元对系统输入测试参数，例如设置上升时间2秒，下降时间2秒，跌落停留时间1秒，试验次数1000次。处理器单元接收控制面板单元输入的测试参数，并作为控制整个测试系统的执行标准。然后将跌落物系于牵引盘上，跌落物可以是被测的跌落电器，也可以是负重物。处理器单元对驱动机构发送使能信号，时间单元在处理器单元每次发送使能信号时，将存储的累计次数加一在重新存储。初始时，存储的累计次数都由0开始。驱动机构收到使能信号后，通过气压驱动或液压驱动或电机驱动将牵引跌落装置的牵引盘上升至预设的定位最高位置时。在牵引盘到达预设的定位位置时，定位检查单元通过红外定位装置，或者光电感应定位装置，或者磁性感应定位装置检测到驱动机构活动部分的位置，然后对驱动机构发送定位信号。驱动机构收到定位信号后，驱动牵引绳索下降，使牵引绳索处于松弛状态，下降到预设最底位置时，定位检测单元对开关信号发生单元发送下坠信号，断开牵引盘的牵引驱动，同时断开电磁吸盘的磁吸力，在没有牵引力作用下，牵引盘与下坠装置自由下坠。开关信号发生单元收到下坠信号后反馈到处理器单元，然后依据处理器单元是否判断测试结束以确定是否对主电源发送关闭信号。处理器单元在收到开关信号发生单元的反馈后再次对比时间单元存储的累计次数是否与测试参数设置的总次数一直。如果两次数不一致，则继续对驱动机构发送使能信号，时间单元再次将累计次数加一存储，循环下坠测试。直到累计次数与测试参数的次数一致，则处理器单元判断测试结束，控制开关信号发生单元对主电源发送关闭信号，结束整个下坠测试过程。由于牵引盘通过柔性细绳与驱动机构连接，所以在失去牵引驱动时，可以自由下坠，不受驱动机构的机械阻力影响。时间单元还包括计时器，计时器记录驱动上升、驱动下降及跌落停留的时间间隔，处理器单元根据时间间隔控制发出使能信号的频率。

如图3图4所示，所述的牵引跌落装置，设有冲击平台1，冲击平台可以是有足够厚度的钢板。冲击平台上设有两根支柱和固定于两根支柱顶端的横梁，两根支柱和固定于两根支柱顶端的横梁组成门型支架2；支架也可以是单支撑悬臂结构。横梁上设置高度可调的安装座3，驱动机构4安装在安装座上，通过调节安装座的高度，可调节驱动机构的垂直安装高度。所述高度可调的安装座，包括固联驱动机构的滑块，固定在横梁上的滑座，滑块设置在滑座上，由升降机构驱动其相对滑座升降。所述升降机构可为丝杆，滑块上设置螺母与其配合，可以方便实现40-150mm的高度调节，基本适合所有家电的跌落测试高度。安装座下侧通过定位座5限定牵引盘7的上升高度。牵引盘是一块圆铁盘，通过电磁吸盘6可以固定在预设位置。牵引盘一端通过柔性细绳8与驱动机构连接。驱动机构可以是气压驱动或液压驱动或电机驱动，由于采用柔性细绳作为牵引盘的牵引连接，并且断开磁吸时柔性细绳是没有张力拉扯，因此尽管采用电机驱动也不会在下坠过程中有机械牵引阻碍自由下坠。其中气压驱动可以采用气压缸带动气动机构；液压驱动可以是液压泵带动液压机构；电机驱动可以是步进电机或定位电机直接作为驱动机构。同时，所述的牵引盘可以采用轻质薄片型的圆铁盘或十字铁架，轻质铁器可以既有磁吸作用，也不会因为质量过大影响测试效果。电磁吸盘是中部开孔的电控电磁吸盘，所述的牵引盘是中间设有柱状连接部的铁盘；所述的柱状连接部穿过电磁吸盘中部开孔后通过柔性细绳连接驱动机构。为了避免牵引盘到达定位座后依然被牵引，产生过大张力使柔性细绳断裂，在定位座还设有定位感应单元，在牵引盘到达设定高度后发出到达信号，使驱动机构停止牵引驱动。定位感应单元可以是红外感应器，或者是光电感应器，或者是磁性感应器。为了更准确得到测试结果，绳索的长度要大于下坠高度。

对于下坠装置是被测目标的操作，如图3所示。将本发明所述的一种家电跌落测试系统用于电熨斗反复失重下坠的测试。其中电熨斗9作为下坠测试物，运用到其他家电时可以更换为相应电器作为下坠测试物。

使用时，将电熨斗系于圆铁盘上。驱动机构通过柔性细绳将圆铁盘牵引上升至定位座限定的位置，然后电磁吸盘将圆铁盘磁吸固定。磁吸固定后定位检查单元对驱动机构发送定位信号，使驱动机构驱动绳索下降让柔性细绳张力消失，下降到位后定位检查单元发送定位信号，使驱动机构断开牵引同时电磁吸盘断开磁吸力，圆铁盘与电熨斗失去牵引驱动后自由下坠于冲击平台，实现下坠测试。驱动机构重复往上牵引圆铁盘重复上述过程，即可在百次甚至千次重复试验，无需人工反复操作。

对于下坠装置是负重物的操作，如图4所示。将本发明所示的一种家电跌落测试系统用于电磁灶反复被重物下坠冲击的测试。其中电磁灶10作为被冲击测试物，重物9作为下坠物，运用到其他家电时可以更换为相应电器作为被冲击测试物。

使用时，驱动机构通过柔性细绳将圆铁盘牵引上升至定位座限定的位置，然后电磁吸盘将圆铁盘磁吸固定。磁吸固定后定位检查单元对驱动机构发送定位信号，使驱动机构驱动绳索下降让柔性细绳张力消失，下降到位后定位检查单元发送定位信号，驱动机构断开牵引并下移使柔性细绳张力消失，使驱动机构断开牵引同时电磁吸盘断开磁吸力，圆铁盘与负重物失去牵引驱动后自由下坠于被测目标，实现下坠测试。驱动机构重复往上牵引圆铁盘重复上述过程，即可在百次甚至千次重复试验，无需人工反复操作。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种家电跌落测试系统，其特征在于，包括：

主电源，对整个测试系统供电；

降压单元，将主电源电压降压为各功能单元的工作电压；

控制面板单元，使用者在控制面板单元输入测试参数，并将测试参数输入处理器单元；

处理器单元，对驱动机构发送使能信号；在开关信号发生单元收到下坠信号后对比时间单元的测试次数是否达到测试参数的设定值，如果达到设定值，判断为测试完毕，控制开关信号发生单元对主电源发送关闭信号；如果没有达到设定值，对驱动机构输出使能信号；

时间单元，在处理器单元每次发送使能信号后将测试次数累计加一并储存；

定位检测单元，检测驱动机构活动部分是否处于预设定位位置；在驱动上升时，活动部分到达预设最高位置时，定位检测单元对驱动机构发出定位信号；在驱动下降时，活动部分到达预设最底位置时，定位检测单元对开关信号发生单元发送下坠信号；

开关信号发生单元，在收到定位检查单元发送的下坠信号后反馈到处理器单元，在处理器单元判断测试完毕时对主电源发送关闭信号；

牵引跌落装置，根据处理器的控制信号，牵引跌落物反复提起与跌落；

所述牵引跌落装置包括：支架，支架底部的冲击平台；

安装在支架横梁上的驱动机构固定座和驱动机构；

用于固定跌落物的牵引盘通过绳索系于驱动机构上，由驱动机构驱动其升降运动；横梁上设置高度可调的安装座，驱动机构安装在安装座上，通过调节安装座的高度，可调节驱动机构的垂直安装高度；

所述高度可调的安装座，包括固联驱动机构的滑块，固定在横梁上的滑座，滑块设置在滑座上，由升降机构驱动其相对滑座升降；

所述升降机构可为丝杆，滑块上设置螺母与其配合；

在支架的中部位置设置定位座，定位座上安装有电磁吸盘；

驱动机构驱动绳索提拉牵引盘上升到靠近电磁吸盘时，电磁吸盘得电将牵引盘吸住定位；

而驱动机构驱动绳索下降到位后，电磁吸盘断电，牵引盘与电磁吸盘脱开，在重力作用下跌落物跌落。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的时间单元还包括计时器，计时器记录驱动上升、驱动下降及跌落停留的时间间隔，处理器单元根据时间间隔控制发出使能信号的频率。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述驱动机构采用气压驱动或液压驱动或电机驱动。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述牵引跌落装置的牵引盘通过柔性细绳与驱动机构连接。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述定位检测单元是红外线定位装置、或光电感应定位装置、或磁性感应定位装置。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述绳索长度长于下坠高度。

7.一种家电跌落测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

控制面板单元通过人工输入测试参数；将被测目标固定于冲击平台；

将测试参数发送到处理器单元，处理器单元对比时间单元的测试次数是否达到测试参数的设定值，如果达到设定值，判断为测试完毕，控制开关信号发生单元对主电源发送关闭信号；如果没有达到设定值，对驱动机构发送使能信号进行一次下坠测试；

时间单元在处理器单元每次发送使能信号后将测试次数累计数加一并储存；

驱动机构在收到使能信号后驱动牵引跌落装置的牵引盘上升；

牵引盘牵引跌落物升至预设定位最高位置时，定位检查单元对驱动机构发送定位信号；

驱动机构在收到定位信号后驱动牵引绳索下降，使牵引绳索处于松弛状态，下降到预设最底位置时，定位检测单元对开关信号发生单元发送下坠信号，断开牵引盘驱动，然后断开电磁吸盘的磁吸力，使跌落物与牵引盘自由下坠；

开关信号发生单元在收到下坠信号后反馈到处理器单元，在收到处理器单元判断为测试完毕时对主电源发送关闭信号，完成测试过程。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述牵引跌落装置的牵引盘通过柔性细绳与驱动机构连接。