CN108444742A - 一种电动手持工具性能测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电动手持工具性能测试装置，包括底部框架和竖直框架，底部框架上设有工件夹具单元，竖直框架上部设有三维移动机构，三维移动机构上连接被测工具固定单元，竖直框架设有电控箱，电控箱内设有控制器，被测工具固定单元上设有与控制器连接的力传感器，三维移动机构上还设有被测工具插座，该被测工具插座与控制器之间设有电流传感器，通过力传感器或电流传感器的反馈控制三维移动机构的进给速度，按设定值控制施加在被测工具上的推力或电流，模拟实际使用中的负载。与现有技术相比，本装置操作简单，可针对多方向上受力情况进行考虑，能多方位多角度对结构进行测试，真实模拟手持电动工具使用场景，测试更精确。
Description
技术领域
本发明涉及一种测试装置，具体涉及一种电动手持工具性能测试装置。
背景技术
电动工具产品面临越来越高的质量要求，需要有较长的使用寿命，对工具进行真实使用环境下的寿命试验(耐久测试)，成为考核工具质量的主要手段。目前，对于实用性耐久测试大都采用人工操作，操作工的劳动强度大，工作环境恶劣，测试一致性不高，采用专业机械手替代人工操作可解决上述问题，但成本高，操作复杂。
目前，针对电动工具产品疲劳性能测试的机械设备市场上已有很多，对结构件的性能测试的设备具有多样性，但大多数只是针对一个或者两个方向上的受力情况进行考虑，很少多方位的进行研究探讨，只局限于对于某一个方向载荷条件下的测试，或者一个设备里面只包含两个或者三个条件下的检测功能，不能尽可能地根据需求检测物料各个的载荷性能，检测方式具有一定针对性，覆盖面不强，不能多角度多范围进行测试，可靠性不高，不能多方位多角度对结构进行测试，导致一些结构物件不能在多载荷多工况下不停的进行测试分析。
中国专利CN105929286A公开了一种手持电动工具测试用工装，包括放置电动工具的固定装置和加载装置，固定装置与所述加载装置相对设置，加载装置包括固定座和与所述固定座相连的旋转轴，旋转轴连有负载机构，负载机构包括负载轴和固于负载轴的负载盘，负载轴与所述旋转轴同轴，旋转轴上还具有能够随旋转轴旋转的转盘，转盘位于所述负载盘和所述固定座之间，旋转轴与第一动力装置相连，负载轴与第二动力装置相连，第一动力装置带动所述旋转轴旋转，第二动力装置能够带动所述负载盘向所述转盘方向靠近，该工装能够对电动工具的使用寿命等进行测试，但该装置在测试过程没有对工件(如板件)进行作用，无法真实模拟人工操作手持式电动工具，其耐久性和功能性测试不够精确。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种电动手持工具性能测试装置。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种电动手持工具性能测试装置，该装置包括机架，所述机架呈“L”形，包括底部框架和垂直设于底部框架的竖直框架，所述底部框架上设有用于固定加工工件的工件夹具单元，所述竖直框架上部设有可进行前后、左右及上下运动的三维移动机构，所述三维移动机构上连接用于固定被测工具的被测工具固定单元，所述竖直框架设有电控箱，所述电控箱内设有控制器，所述被测工具固定单元上设有与控制器连接的力传感器，所述三维移动机构上还设有被测工具插座，该被测工具插座与所述控制器之间设有电流传感器，通过所述力传感器或电流传感器的反馈控制所述三维移动机构的进给速度，按设定值控制施加在被测工具上的推力或电流，进而模拟实际使用中的负载。
进一步地，所述三维移动机构包括前后运动的Y向移动组件、左右运动的X向移动组件及上下运动的Z向移动组件，所述Y向移动组件设于竖直框架上部并与X向移动组件垂直连接，所述Z向移动组件连接在Y向移动组件末端。
进一步地，所述Y向移动组件、X向移动组件及Z向移动组件均包括电机、导轨和丝杆。
进一步地，所述被测工具固定单元设于所述Z向移动组件上。
进一步地，所述被测工具固定单元包括可调主夹具和辅助夹具，所述可调主夹具为螺栓螺母件，所述螺栓螺母件上设有缓冲弹簧。
进一步地，所述工件夹具单元包括辅助支撑件和活动夹持组件，所述辅助支撑件设于底部框架的内侧端，所述活动夹持组件设于底部框架的外侧端，所述活动夹持组件设有快速夹紧手柄。
进一步地，所述电控箱侧部设有与控制器连接的控制面板。
进一步地，所述底部框架下端设有支脚。
本装置具体使用时，将被测工具(如电钻)固定装夹在被测工具固定单元上，将加工工件(如木板)固定装夹在底部框架的工件夹具单元上，被测工具通过三维移动机构可进行前后、左右及上下运动。启动测试装置，控制器根据设定的实验测试参数控制装置运行，被测工具对加工工件进行工作(如打钻)，在测试过程中装置的力传感器和电流传感器反馈三维移动机构的进给速度和压力，并及时调整和反馈，模拟人工操作手持式电动工具在使用中的负载，考察其在实际使用环境下的耐久性和功能性，数据记录存储在控制柜中，确保实际操作测试的可重复性及可对比性。
与现有技术相比，本装置提供了一种自动测试装置，对手动电动工具的耐久性进行测试，操作简单，可针对多方向上的受力情况进行考虑，可靠性高，能多方位多角度对结构进行测试，该装置在测试过程被测工具直接作用于工件上，真实模拟了人工操作手持式电动工具的场景，更加精确的测试了被测工具的耐久性和功能性。
附图说明
图1为本发明装置的主视结构示意图；
图2为图1的左视图；
图3为图2的俯视图；
图4为采用本装置测试麻花钻铁板打孔的计算机实时截屏曲线图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
如图1-3，一种电动手持工具性能测试装置，该装置包括机架，机架呈“L”形，由铝合金或不锈钢框架组建，包括底部框架1和垂直设于底部框架1的竖直框架2，为了便于装置的稳定，底部框架1下端设有支脚12。底部框架1上设有用于固定加工工件的工件夹具单元3，工件夹具单元3包括辅助支撑件31和活动夹持组件32，辅助支撑件31设于底部框架1的内侧端，活动夹持组件32设于底部框架1的外侧端，活动夹持组件32设有快速夹紧手柄33，工件夹具单元3主要用于将被测工具所加工的工件进行固定。竖直框架2上部设有可进行前后、左右及上下运动的三维移动机构，三维移动机构上连接用于固定被测工具的被测工具固定单元4，竖直框架2设有电控箱5，电控箱5内设有控制器，可采用PLC控制器，电控箱5侧部设有与控制器连接的控制面板11，可以进行试验参数设定。被测工具固定单元4上设有与控制器连接的力传感器6，三维移动机构上还设有被测工具插座7，该被测工具插座7与控制器之间设有电流传感器，被测工具通过被测工具插座7进行供电，电流传感器可以测试出输出给被测工具的电流值。
其中，三维移动机构包括前后运动的Y向移动组件8、左右运动的X向移动组件9及上下运动的Z向移动组件10，Y向移动组件8设于竖直框架2上部并与X向移动组件9垂直连接，Z向移动组件10连接在Y向移动组件8末端。Y向移动组件8包括Y向电机81、Y向导轨82和Y向丝杆83，X向移动组件包括X向电机91、X向导轨92和X向丝杆93，Z向移动组件也包括电机、导轨和丝杆，图中未示出。被测工具固定单元4设于Z向移动组件上，被测工具固定单元4包括可调主夹具和辅助夹具，可调主夹具为螺栓螺母件，螺栓螺母件上设有缓冲弹簧，将被测工具牢固装夹。
本装置用于对木板钻孔机测试时，将木板钻孔机固定装夹在被测工具固定单元上，将木板固定装夹在底部框架的工件夹具单元上，木板钻孔机通过三维移动机构进行前后、左右及上下运动，木板钻孔机对木板进行打钻，装置的力传感器和电流传感器反馈进给速度和压力，并及时调整和反馈，X向、Y向及Z向的位移行程均提前根据木板尺寸设定好，依靠被测工具与工件碰触后产生的推力来判断被测工具是否与工件接触，此推力值可能大于50N。木板钻孔机来回对木板进行钻孔，真实模拟了实际使用过程的工作场景，考察其在实际使用环境下的耐久性和功能性，数据记录存储在控制柜中。
本装置还可用于测试电锤、冲击钻、无绳钻、角磨机、电木铣、电刨等大多数电动工具在使用中耐久性和功能性。测试通过控制施加在电动工具上的操作力(力反馈)，或通过电动工具的电流反馈，控制进给速度，从而控制施加在工具上的负载，进行真实的钻孔、切割或磨削动作，考察电动工具及其附件的实际使用性能。钻孔时，进给动作由Z向组件完成；切割时，进给动作由Z向组件或者X向组件完成；磨削时，进给动作由Z向组件和X向组件共同完成，Z向组件控制进给量并保持工作部件(例如磨片)与工件的接触，同时X向组件配合移动，Z向组件控制越好(即越接近控制目标值)则X向组件移动速度越快，X向组件的最高移动速度由“X向组件进给速度”设定；铣削时：进给动作由Z向组件和X向组件共同完成，主要用于电刨或电木铣测试。
本装置具有过载挺转功能，比如在用麻花钻打铁板测试中，当钻头即将穿透铁板时，容易因钻头卡住造成电流突然增大。在力控方式下，同时设置“电流设置”不为0，然后开启过载停转，则测试中当电流超过“电流设置”值，样机立即关闭，同时Z向组件反退(卸掉推力)，然后重新开启样机恢复测试，图4为打孔测试计算机曲线图截屏，钻头要穿透铁板时，钻头卡住，电流上升，机器立即自动卸掉推力，然后重新下去，第二次又卡住，再次卸掉推力，然后顺利打穿，整个过程全部自动完成，更加逼真的模拟出工具实际使用场景。
Claims (8)
1.一种电动手持工具性能测试装置，该装置包括机架，所述机架呈“L”形，包括底部框架(1)和垂直设于底部框架(1)的竖直框架(2)，其特征在于，所述底部框架(1)上设有用于固定加工工件的工件夹具单元(3)，所述竖直框架(2)上部设有可进行前后、左右及上下运动的三维移动机构，所述三维移动机构上连接用于固定被测工具的被测工具固定单元(4)，所述竖直框架(2)设有电控箱(5)，所述电控箱(5)内设有控制器，所述被测工具固定单元(4)上设有与控制器连接的力传感器(6)，所述三维移动机构上还设有被测工具插座(7)，该被测工具插座(7)与所述控制器之间设有电流传感器，通过所述力传感器(6)或电流传感器的反馈控制所述三维移动机构的进给速度，按设定值控制施加在被测工具上的推力或电流，模拟实际使用中的负载。
2.根据权利要求1所述的一种电动手持工具性能测试装置，其特征在于，所述三维移动机构包括前后运动的Y向移动组件(8)、左右运动的X向移动组件(9)及上下运动的Z向移动组件(10)，所述Y向移动组件(8)设于竖直框架(2)上部并与X向移动组件(9)垂直连接，所述Z向移动组件(10)连接在Y向移动组件(8)末端。
3.根据权利要求2所述的一种电动手持工具性能测试装置，其特征在于，所述Y向移动组件、X向移动组件及Z向移动组件均包括电机、导轨和丝杆。
4.根据权利要求3所述的一种电动手持工具性能测试装置，其特征在于，所述被测工具固定单元(4)设于所述Z向移动组件上。
5.根据权利要求1所述的一种电动手持工具性能测试装置，其特征在于，所述被测工具固定单元(4)包括可调主夹具和辅助夹具，所述可调主夹具为螺栓螺母件，所述螺栓螺母件上设有缓冲弹簧。
6.根据权利要求1所述的一种电动手持工具性能测试装置，其特征在于，所述工件夹具单元(3)包括辅助支撑件(31)和活动夹持组件(32)，所述辅助支撑件(31)设于底部框架(1)的内侧端，所述活动夹持组件(32)设于底部框架(1)的外侧端，所述活动夹持组件(32)设有快速夹紧手柄(33)。
7.根据权利要求1所述的一种电动手持工具性能测试装置，其特征在于，所述电控箱(5)侧部设有与控制器连接的控制面板(11)。
8.根据权利要求1所述的一种电动手持工具性能测试装置，其特征在于，所述底部框架(1)下端设有支脚(12)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20180824 |