CN107831079A - 一种电子标签抗弯曲和抗扭曲性能测试装置 - Google Patents

一种电子标签抗弯曲和抗扭曲性能测试装置 Download PDF

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张
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杨建�
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Abstract

本发明公开了一种电子标签抗弯曲和抗扭曲性能测试装置，包括工作台、长边弯曲应力测试模块、短边弯曲应力测试模块、扭曲测试模块、驱动机构和控制模块，长边弯曲应力测试模块将电子标签长边正面向外弯曲；短边弯曲应力测试模块将电子标签短边正面向外弯曲；扭曲测试模块将电子标签贴于第三测试工装上，通过第三测试夹具将电子标签双边扭曲一定角度；驱动机构驱动第一测试夹具、第二测试夹具和第三测试夹具工作；控制模块控制驱动机构的启动和复位，以及记录测试次数。本发明可同时检测电子标签的长边抗弯曲应力性能、短边抗弯曲性能和抗扭曲性能，提高了测试效率。

Description

一种电子标签抗弯曲和抗扭曲性能测试装置
技术领域
本发明涉及一种电子标签抗弯曲和抗扭曲性能测试装置，具体涉及一种智能电能表用 RFID电子标签抗弯曲应力性能和抗扭曲性能的测试装置。
背景技术
近两年来，随着智能电能表RFID电子标签的不断发展，各地智能电能表RFID电子标签制造企业和计量检定机构也对智能电能表RFID电子标签的检验装置进行了研究。
随着智能电能表RFID电子标签技术的飞速发展，促使了检验装置的进一步的发展，随着计算机与通信技术等先进技术的发展，以及各种检验理论的研究，已经使研究开发自动测试智能电能表RFID电子标签的检验装置成为可能。如何能够充分利用制造企业和计量检定机构的现有装备资源，建立合适的电子标签可靠性检验平台，为智能电能表RFID电子标签的可靠性检验提供技术支持，已成为一个新的所要解决的技术问题。
目前我国国家电网对智能电能表RFID电子标签的采购方式采用的是各网省统一进行招标的方式，智能电能表RFID电子标签制造企业如何在较短的时间内按照中标结果制造出符合国家电网技术指标要求的智能电能表RFID电子标签，如何确保智能电能表RFID电子标签的质量水平，同时各地计量检定机构如何面对大规模智能电能表RFID电子标签的检定任务，仍是待解决的技术问题。
Q/GDW1355-2013《单相智能电能表型式规范》、Q/GDW1893-2013《计量用电子标签技术规范》中提到电子标签抗弯曲应力性能和抗扭曲性能的测试方式成为了消除电网中的电子标签抗弯曲应力性能和抗扭曲性能偏低的问题的重要途径。根据规范中要求的测试方式，在国内无统一规范的测试器件，试验人员需要手动进行弯曲应力试验和扭曲试验。目前测试方法及装置存在以下问题：1、由于人工进行弯曲扭曲测试，测试准确度低；2、测试过程中手工操作会引入人手对于标签的挤压等干扰因素，造成测试结果可靠性不高。
综上所述，现有技术中对于精确测试电子标签抗弯曲应力性能和抗扭曲性能的问题，尚缺乏有效的解决方案。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种电子标签抗弯曲和抗扭曲性能测试装置，可替代人工进行电子标签弯曲应力测试和扭曲测试，避免了由于手工测试对于测试结果的精度影响，使得测试结果更加准确，可同时检测电子标签的长边抗弯曲应力性能、短边抗弯曲性能和抗扭曲性能，提高了测试效率。
本发明所采用的技术方案是：
一种电子标签抗弯曲和抗扭曲性能测试装置，包括工作台，在工作台上设置有：
长边弯曲应力测试模块，其包括第一测试夹具和第一测试工装，将电子标签贴于第一测试工装上，通过第一测试夹具将电子标签长边正面向外弯曲；
短边弯曲应力测试模块，其包括第二测试夹具和第二测试工装，将电子标签贴于第二测试工装上，通过第二测试夹具将电子标签短边正面向外弯曲；
扭曲测试模块，其包括第三测试夹具和第三测试工装，将电子标签贴于第三测试工装上，通过第三测试夹具将电子标签双边扭曲一定角度；
驱动机构，其包括第一传动机构和第二传动机构，通过第一传动机构驱动第一测试夹具和第二测试夹具工作，通过第二传动机构驱动第三测试夹具工作；
控制模块，用于控制驱动机构的启动和复位，以及记录测试次数。
进一步的，所述第一测试夹具和第二测试夹具分别包括相平行设置的第一固定架和移动架，工作台上表面纵向设置有两个滑轨，移动架滑动安装在两个滑轨上，移动架下端设置有与滑轨配合的滑槽；第一固定架固定设置在工作台上，第一固定架和移动架的上端分别开有卡槽。
进一步的，所述第一测试工装和第二测试工装分别包括第一测试平板和固定设置在第一测试平板两端的侧板，侧板分别卡在第一固定架和移动架的卡槽中；第一测试平板由柔性材料制成，所述侧板由硬性材料制成。
进一步的，所述第三测试夹具包括两个平行设置的第二固定架，两个第二固定架固定设置在工作台上，两个第二固定架相对的内侧壁上端分别设置有多个均匀布置的转轴，所述转轴的一端与固定架连接，另一端与承载板连接，所述承载板上开有卡槽；所述第二测试工装的两端卡在承载板的卡槽中。
进一步的，所述第三测试工装包括第二测试平板，所述第二测试平板的两端卡在承载板的卡槽中，第二测试平板由柔性材料制成。
进一步的，所述第一传动机构包括第一电机、主动轮和两个从动轮，所述第一电机的传动轴与主动轮连接，所述主动轮分别与两个从动轮传动连接，所述从动轮连接有连杆，所述连杆的一端与从动轮连接，另一端与移动架连接。
进一步的，所述第二传动机构包括若干个与第三测试工装数量相同的传动装置，所述传动装置包括第一滑轨、第二滑轨、第一连杆、第一偏心轮、第二连杆、第二偏心轮和第二电机，所述第一滑轨和第二滑轨相平行，所述第一连杆的一端通过杆端关节轴承与第一导轨的下端连接，所述第一连杆的另一端通过杆端关节轴承与第一偏心轮连接，所述第一偏心轮通过联动轴与第二偏心轮连接，所述承载板的下端设置与偏心轮相配合的圆形凹槽；所述第二连杆的一端通过杆端关节轴承与第二滑轨的上端连接，另一端过杆端关节轴承与联动轴连接，所述第二偏心轮通过传动轴和联轴器与第二电机的输出轴连接；第二电机通过传动轴带动两个偏心轮转动，两个偏心轮带动承载板转动。
进一步的，还包括传感器模块，所述传感器模块包括设置在短边弯曲应力测试模块的一旁的传感探头和安装在第二测试夹具上的感应器。
进一步的，所述控制模块位于工作台的右侧；所述控制模块包括控制箱，所述控制箱上设有计数器、电源开关、启动按钮和复位按钮，计数器通过数据线与传感探头连接；所述电源开关、启动按钮、复位按钮、第一电机和第二电机分别与设置在控制箱内的控制器连接。
进一步的，还包括发卡器，所述发卡器用于检定被测电子标签是否正常工作。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明采用长边弯曲应力测试模块、短边弯曲应力测试模块和扭曲测试模块同时对电子标签进行长边弯曲、短边弯曲和双边扭曲测试，能够同时检测电子标签的长边抗弯曲应力性能、短边抗弯曲性能和抗扭曲性能，提高了测试效率；
(2)本发明可替代人工进行电子标签弯曲应力测试和扭曲测试，避免了由于手工测试对于测试结果的精度影响，使得测试结果更加准确；
(3)本发明的长边弯曲应力测试模块、短边弯曲应力测试模块和扭曲测试模块设置有多个测试工装，可根据实际需要同时在每个测试模块一次性测试多个电子标签，提高了测试效率；
(4)本发明可根据实际需求更改检测次数，满足电子标签的抗弯曲能力和抗扭曲能力测试需求。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1是本发明实施例公开的电子标签抗弯曲和抗扭曲性能测试装置结构示意图；
图2是本发明实施例公开的长边弯曲应力测试模块结构示意图；
图3是本发明实施例公开的短边弯曲应力测试模块结构示意图；
图4是本发明实施例公开的扭曲测试模块结构示意图；
图5是本发明实施例公开的传动装置结构示意图；
其中，1、工作台，2、长边弯曲应力测试模块，3、短边弯曲应力测试模块，4、扭曲测试模块，5、驱动机构，6、控制模块，7、电源开关，8、计数器，9、启动按钮，10、复位按钮，11、传感器模块，12、第一固定架，13、移动架，14、第一测试工装，15、第二固定架， 16、承载板，17、第三测试工装，18、连杆，19、第二测试工装，20、第二电机，21、联轴器，22、传动轴，23、第二偏心轮，24、第一偏心轮，25、第二连杆，26、第一连杆，27、第二滑轨，28、第一滑轨，29、杆端关节轴承，30、联动轴。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
如图1所示，本实施例提供了一种电子标签抗弯曲和抗扭曲性能测试装置，该装置包括工作台1，以及：
设置在工作台上的长边弯曲应力测试模块2，用于将电子标签长边正面向外弯曲；
设置在工作台上的短边弯曲应力测试模块3，用于将电子标签短边正面向外弯曲；
设置在工作台上的扭曲测试模块4，用于将电子标签双边扭曲一定角度；
位于长边弯曲应力测试模块与短边弯曲应力测试模块之间的驱动机构5，用于驱动长边弯曲应力测试模块、短边弯曲应力测试模块和扭曲测试模块工作；
控制模块，用于控制驱动机构的启动和复位，以及记录测试次数。
本发明提出的电子标签抗弯曲和抗扭曲性能测试装置，通过长边弯曲应力测试模块模拟电子标签长边围绕直径25mm的圆柱正面弯曲,该长边弯曲应力测试模块的测试工装两端弯曲内侧的行程为(43.57-柔性材料厚度x2)～(70-柔性材料厚度x2)mm；通过短边弯曲应力测试模块模拟电子标签短边围绕直径25mm的圆柱正面弯曲,该短边弯曲应力测试模块的测试工装两端弯曲内侧的行程为(23.3-柔性材料厚度x2)～(30-柔性材料厚度x2)mm；通过短边扭曲测试模块模拟电子标签双边扭曲±15°；通过控制模块能够设定和更改测试装置的弯曲和扭曲次数、控制测试装置电源的通断、控制弯曲扭曲测试的开始和结束、装置运行过程中的急停；通过传感器模块能够实时追踪测试装置的弯扭次数并显示；通过驱动模块同时驱动长边弯曲应力测试模块、短边弯曲应力测试模块和扭曲测试模块；能够同时进行电子标签的长边弯曲应力测试，短边弯曲应力测试和扭曲测试。
如图2所示为长边弯曲应力测试模块的结构图，所述长边弯曲应力测试模块2包括第一测试夹具和第一测试工装14，第一测试夹具包括相平行设置的第一固定架12和移动架13，工作台上表面纵向设置有两个滑轨，移动架13滑动安装在两个滑轨上，移动架13下端设置有与滑轨配合的滑槽；第一固定架12固定设置在工作台上，第一固定架12和移动架13的上端分别开有卡槽；所述第一测试工装14包括第一测试平板和固定设置在第一测试平板两端的侧板，所述侧板卡在第一固定架和移动架的卡槽中；所述第一测试平板由柔性材料制成，所述侧板由硬性材料制成。
如图3所示为短边弯曲应力测试模块，所述短边弯曲应力测试模3块包括第二测试夹具和第二测试工装19；第二测试夹具包括相平行设置的第一固定架12和移动架13，工作台上表面纵向设置有两个滑轨，移动架滑动安装在两个滑轨上，移动架下端设置有与滑轨配合的滑槽；第一固定架固定设置在工作台上，第一固定架和移动架的上端分别开有卡槽；所述第二测试工装19包括第一测试平板和固定设置在第一测试平板两端的侧板，所述侧板卡在第一固定架和移动架的卡槽中；所述第一测试平板由柔性材料制成，所述侧板由硬性材料制成。
如图4所示为扭曲测试模块的结构图，扭曲测试模块包括第三测试夹具和第三测试工装 17，所述第三测试夹具包括两个平行设置的第二固定架15，两个第二固定架15固定设置在工作台上，两个第二固定架相对的内侧壁上端分别设置有多个均匀布置的辊轴，所述辊轴的一端与固定架15连接，另一端与承载板16连接，所述承载板16上开有卡槽；所述第二测试工装17的两端卡在承载板的卡槽中；所述承载板的下端设有与偏心轮相配合的圆形凹槽。
在本实施例中，驱动机构5包括第一传动机构和第二传动机构，通过第一传动机构驱动第一测试夹具和第二测试夹具工作，通过第二传动机构驱动第三测试夹具工作。
其中，所述第一传动机构包括设置在位于工作台上的壳体内的第一电机、主动轮、两个从动轮以及设置在工作台内的第二电机，所述第一电机的输出轴与主动轮连接，所述主动轮分别与两个从动轮传动连接，所述从动轮连接有连杆，所述连杆18的一端与从动轮连接，另一端与移动架13连接，带动移动架沿着滑轨移动。
所述第二传动机构包括若干个与第三测试工装数量相同的传动装置；所述传动装置包括第一滑轨28、第二滑轨27、第一连杆26、第一偏心轮24、第二连杆25、第二偏心轮23和第二电机20，所述第一滑轨28和第二滑轨27相平行，所述第一连杆26的一端通过杆端关节轴承29与第一导轨28的下端连接，所述第一连杆26的另一端通过杆端关节轴承与第一偏心轮24连接，所述第一偏心轮24通过联动轴30与第二偏心轮23连接，所述承载板的下端设置与偏心轮相配合的圆形凹槽，通过两个偏心轮带动两个承载板左右扭动，从而实现电子标签的双边扭曲；所述第二连杆25的一端通过杆端关节轴承与第二滑轨27的上端连接，另一端过杆端关节轴承与联动轴30连接，所述第二偏心轮23通过传动轴22和联轴器21与第二电机20的输出轴连接；第二电机20通过传动轴22带动两个偏心轮转动，两个偏心轮带动承载板左右扭动。
如图1所示，在上述实施例的基础上，本发明一个实施例中所述电子标签抗弯曲和抗扭曲性能测试装置还包括传感器模块11，传感器模块11位于短边弯曲应力测试模块的一旁，所述传感器模块包括设置在短边弯曲应力测试模块的一旁传感探头和安装在短边弯曲应力测试模块的移动架上的感应器。
如图1所示，上述的控制模块6位于工作台的右侧；所述控制模块6包括控制箱，所述控制箱上设有计数器8、电源开关7、启动按钮9和复位按钮10，计数器8通过数据线与传感探头连接；所述电源开关7、启动按钮9、复位按钮10、第一电机和第二电机分别与设置在控制箱内的控制器连接。
在上述实施例的基础上，本发明一个实施例中所述电子标签抗弯曲和抗扭曲性能测试装置还包括发卡器，通过发卡器检测被测电子标签测试前后是否能够正常工作。
如图1所示，本实施例提出的电子标签抗弯曲和抗扭曲性能测试装置的工作过程为：
(1)采用发卡器检测被测智能电能表RFID电子标签是否能正常工作；
(2)在第一测试工装、第二测试工装上和第三测试工装上分别贴上被测智能电能表RFID 电子标签，先打开电源开关，然后设置计时器的测试次数，按下启动按钮，通过驱动机构内第一电机带动第一测试夹具和第二测试夹具的移动架沿滑轨运动，依据Q/GDW1893—2013《计量用电子标签技术规范：弯曲应力测试》标准，将智能电能表RFID电子标签的长边弯曲 40.375mm-70mm，将智能电能表RFID电子标签的短边弯曲23.3mm-30mm，通过第二电机带动承载板转动，依据Q/GDW 1893—2013《计量用电子标签技术规范：扭曲测试》标准，将智能电能表RFID电子标签的的双边扭曲±15°；
(3)分别对三组智能电能表RFID电子标签弯曲和扭曲10次；
(4)从第一测试工装、第二测试工装和第三测试工装上取下测试后的智能电能表RFID 电子标签，然后采用发卡器检测这三组智能电能表RFID电子标签是否能正常工作。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种电子标签抗弯曲和抗扭曲性能测试装置，其特征是，包括工作台，在工作台上设置有：
长边弯曲应力测试模块，其包括第一测试夹具和第一测试工装，将电子标签贴于第一测试工装上，通过第一测试夹具将电子标签长边正面向外弯曲；
短边弯曲应力测试模块，其包括第二测试夹具和第二测试工装，将电子标签贴于第二测试工装上，通过第二测试夹具将电子标签短边正面向外弯曲；
扭曲测试模块，其包括第三测试夹具和第三测试工装，将电子标签贴于第三测试工装上，通过第三测试夹具将电子标签双边扭曲一定角度；
驱动机构，其包括第一传动机构和第二传动机构，通过第一传动机构驱动第一测试夹具和第二测试夹具工作，通过第二传动机构驱动第三测试夹具工作；
控制模块，用于控制驱动机构的启动和复位，以及记录测试次数。
2.根据权利要求1所述的电子标签抗弯曲和抗扭曲性能测试装置，其特征是，所述第一测试夹具和第二测试夹具分别包括相平行设置的第一固定架和移动架，工作台上表面纵向设置有两个滑轨，移动架滑动安装在两个滑轨上，移动架下端设置有与滑轨配合的滑槽；第一固定架固定设置在工作台上，第一固定架和移动架的上端分别开有卡槽。
3.根据权利要求2所述的电子标签抗弯曲和抗扭曲性能测试装置，其特征是，所述第一测试工装和第二测试工装分别包括第一测试平板和固定设置在第一测试平板两端的侧板，侧板分别卡在第一固定架和移动架的卡槽中；第一测试平板由柔性材料制成，所述侧板由硬性材料制成。
4.根据权利要求1所述的电子标签抗弯曲和抗扭曲性能测试装置，其特征是，所述第三测试夹具包括两个平行设置的第二固定架，两个第二固定架固定设置在工作台上，两个第二固定架相对的内侧壁上端分别设置有多个均匀布置的转轴，所述转轴的一端与固定架连接，另一端与承载板连接，所述承载板上开有卡槽；所述第二测试工装的两端卡在承载板的卡槽中。
5.根据权利要求4所述的电子标签抗弯曲和抗扭曲性能测试装置，其特征是，所述第三测试工装包括第二测试平板，所述第二测试平板的两端卡在承载板的卡槽中，第二测试平板由柔性材料制成。
6.根据权利要求2所述的电子标签抗弯曲和抗扭曲性能测试装置，其特征是，所述第一传动机构包括第一电机、主动轮和两个从动轮，所述第一电机的传动轴与主动轮连接，所述主动轮分别与两个从动轮传动连接，所述从动轮连接有连杆，所述连杆的一端与从动轮连接，另一端与移动架连接。
7.根据权利要求4所述的电子标签抗弯曲和抗扭曲性能测试装置，其特征是，所述第二传动机构包括若干个与第三测试工装数量相同的传动装置，所述传动装置包括第一滑轨、第二滑轨、第一连杆、第一偏心轮、第二连杆、第二偏心轮和第二电机，所述第一滑轨和第二滑轨相平行，所述第一连杆的一端通过杆端关节轴承与第一导轨的下端连接，所述第一连杆的另一端通过杆端关节轴承与第一偏心轮连接，所述第一偏心轮通过联动轴与第二偏心轮连接，所述承载板的下端设置与偏心轮相配合的圆形凹槽；所述第二连杆的一端通过杆端关节轴承与第二滑轨的上端连接，另一端过杆端关节轴承与联动轴连接，所述第二偏心轮通过传动轴和联轴器与第二电机的输出轴连接；第二电机通过传动轴带动两个偏心轮转动，两个偏心轮带动承载板转动。
8.根据权利要求1所述的电子标签抗弯曲和抗扭曲性能测试装置，其特征是，还包括传感器模块，所述传感器模块包括设置在短边弯曲应力测试模块的一旁的传感探头和安装在第二测试夹具上的感应器。
9.根据权利要求1所述的电子标签抗弯曲和抗扭曲性能测试装置，其特征是，所述控制模块位于工作台的右侧；所述控制模块包括控制箱，所述控制箱上设有计数器、电源开关、启动按钮和复位按钮，计数器通过数据线与传感探头连接；所述电源开关、启动按钮、复位按钮、第一电机和第二电机分别与设置在控制箱内的控制器连接。
10.根据权利要求1所述的电子标签抗弯曲和抗扭曲性能测试装置，其特征是，还包括发卡器，所述发卡器用于检定被测电子标签是否正常工作。
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