CN110779470A - 一种静摩擦角度测试仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种静摩擦角度测试仪，包括底板和载物板，所述底板顶部外壁上固定连接有步进电机，所述步进电机输出端固定连接有联轴器，所述联轴器连接有蜗杆轴，所述蜗杆轴远离联轴器一端固定连接有蜗杆轴隔套，所述蜗杆轴外壁上固定连接有蜗杆，所述蜗杆上方通过齿轮啮合连接有蜗轮，所述蜗轮内部固定连接有从动长轴，本发明当样品瓶开始下滑至两对射光栅之间时，瞬间就会有信号传送控制电机停止旋转，保证测量值的精确，通过大小不同的两个圆柱齿轮作用，刻度盘上显示的角度值是测量平台旋转角度的4倍，使显示角度的分辨值更小，记录更精确。

Description

一种静摩擦角度测试仪

技术领域

本发明涉及角度测试仪技术领域，尤其涉及一种静摩擦角度测试仪。

背景技术

摩擦测试仪适用于各类产品表面及印刷面耐摩擦寿命试验，其主要包括载样台、摩擦头与动力装置，载样台用来安装待测的样品，摩擦头位于待测样品的上方，上面的摩擦介质与待测样品的表面保持接触，动力装置的驱动杆驱动摩擦头在样品表面进行往复运动，通常摩擦测试仪只配备有一个摩擦头，其只能对一组样品进行试验。

而目前市面上存在的一些摩擦测试仪大多都是用来测量薄膜薄片或者一些块状物体表面静摩擦系数，很少有能对玻璃瓶、塑料瓶和铝罐等包装容器表面光滑度和静摩擦系数进行精确测量的设备，而且现有的测量仪大部分是通过手动测量，精确度较低，静摩擦系数和倾斜角度计算不方便，另外手动测量在翻转载物台时翻转速度不能保持匀速，误差较大，同时不能保证载物台的水平度。因此，亟需设计一种静摩擦角度测试仪来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种静摩擦角度测试仪。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种静摩擦角度测试仪，包括底板和载物板，所述底板顶部外壁上固定连接有步进电机，所述步进电机输出端固定连接有联轴器，所述联轴器连接有蜗杆轴，所述蜗杆轴远离联轴器一端套接有蜗杆轴隔套，所述蜗杆轴外壁上固定连接有蜗杆，所述蜗杆上方通过齿轮啮合连接有蜗轮，所述蜗轮内部固定连接有从动长轴，且从动长轴活动套接在底板的两块立板上，所述载物板的底部的两端分别固定设置有提升板，两块所述提升板的靠近底端的位置设置有U型槽，蜗轮外圈设置有拨杆，拨杆与蜗轮固定连接并向两端伸长与提升板的U型槽碰接，所述载物板顶部外壁一侧固定安装有挡板，所述载物板顶部固定安装有垫条，且垫条与载物板中间留有间隙，所述垫条顶部固定安装有对射光栅，所述垫条一侧外壁底部固定安装有滑杆，所述滑杆滑动连接有限位条，且限位条与挡板位置平行，所述限位条一端通过螺纹连接有锁紧螺钉，所述载物板顶部外壁远离挡板一侧固定安装有第一水准泡。

进一步地，所述从动长轴一端分别套接有第二圆柱齿轮和齿轮定位环，且齿轮定位环在第二圆柱齿轮外侧，所述底板顶部外壁一侧固定连接有两块立板，且两块所述立板上连接有齿轮轴，所述齿轮轴一侧套接有第一圆柱齿轮，且第一圆柱齿轮和第二圆柱齿轮通过齿轮啮合,且第一圆柱齿轮与第二圆柱齿轮的齿数之比为1:4，所述齿轮轴远离第一圆柱齿轮一端分别固定连接有刻度盘隔套和刻度盘，且刻度盘隔套在刻度盘内侧，所述刻度盘上方固定安装有指针。

进一步地，所述底板顶部外壁一侧焊接有支撑板，且支撑板上通过螺栓固定安装有水平调整螺钉，且当载物板复位时水平调整螺钉顶部与载物板底部外壁贴合。

进一步地，所述底板底部外壁固定安装有四个万向调节支撑脚，四个所述万向调节支撑脚分别位于底板底部外壁的四个拐角处。

进一步地，所述载物板上配有角度校准块，且角度校准块顶部外壁上固定安装有第二水准泡。

进一步地，所述对射光栅输出端与步进电机呈电性连接。

进一步地，所述齿轮轴远离刻度盘一端固定连接有行程开关和感应开关，且行程开关和感应开关均与步进电机呈电性连接，底板顶部外壁的两块立板上设有设有上限位感应开关和下限位感应开关，该下限位感应开关的下方位置设有在下限行程开关，所述上限位感应开关的上方位置设有在上限行程开关，当上限位感应开关或下限位感应开关失灵时，在侧板持续下行或下行时能相应顶压在上限位行程开关或下限位行程开关上，从而切断步进电机的工作电源，形成双重保险。

进一步地，底板上固定连接的侧立板固定在连接有角度编码器，角度编码器旋转轴与从动长轴连接，所述角度编码器输出端与电路板电性连接。

本发明的有益效果为：

1.通过设置的对射光栅和感应开关，当测量平台缓慢旋转到某一角度，上方样品瓶开始下滑，处于两对射光栅之间时，瞬间就会有信号传送控制电机停止旋转，测试平台就会停止旋转，保证测量值的精确。

2.通过设置的第一圆柱齿轮和第二圆柱齿轮，当测量平台翻转角度时，通过第二圆柱齿轮带动第一圆柱齿轮的作用，刻度盘上显示的角度值是测量平台旋转角度的4倍，使显示角度的分辨值更小，记录更精确。

3.通过设置的第一水准泡、角度校准块和水平调整螺钉，可以在测量前将载物板调至水平角度，防止测量平台倾斜，有效降低测量过程中存在的误差。

4.通过设置蜗轮和蜗杆，采用步进电机直连蜗轮蜗杆结构，可以通过调节输入的电压控制电机的转速来实现测量平台平稳翻转，避免翻转过程较快测量瓶滑落的现象。

附图说明

图1为本发明提出的一种静摩擦角度测试仪的结构示意图；

图2为本发明提出的一种静摩擦角度测试仪的内部结构示意图；

图3为本发明提出的一种静摩擦角度测试仪的刻度盘转动结构示意图；

图4为本发明提出的一种静摩擦角度测试仪的蜗杆蜗轮传动结构示意图。

图中：1载物板、2挡板、3垫条、4对射光栅、5滑杆、6限位条、7锁紧螺钉、8第一水准泡、9校准块座、10第二水准泡、11万向调节支撑脚、12底板、13提升板、14从动长轴、15蜗杆、16蜗轮、17拨杆、18行程开关、19感应开关、20步进电机、21蜗杆轴、22联轴器、23蜗杆轴隔套、24刻度盘隔套、25齿轮定位环、26齿轮轴、27第一圆柱齿轮、28第二圆柱齿轮、29水平调整螺钉、30刻度盘、31指针。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参照图1-4，一种静摩擦角度测试仪，包括底板12和载物板1，底板12顶部外壁上固定连接有步进电机20，步进电机20输出端固定连接有联轴器22，联轴器22连接有蜗杆轴21，蜗杆轴21远离联轴器22一端套接有蜗杆轴隔套23，蜗杆轴21外壁上固定连接有蜗杆15，蜗杆15上方通过齿轮啮合连接有蜗轮16，蜗轮16内部固定连接有从动长轴14，且从动长轴14活动套接在与底板12固定连接立板上，载物板1的底部的两端分别固定设置有提升板13，两块提升板13的靠近底端的位置设置有U型槽，蜗轮16外圈设置有拨杆17，拨杆17与蜗轮16固定连接并向两端伸长与提升板13的U型槽碰接，载物板1顶部外壁一侧固定安装有挡板2，载物板1顶部固定安装有垫条3，且垫条3与载物板1中间留有间隙，垫条3顶部固定安装有对射光栅4，垫条3一侧外壁底部固定安装有滑杆5，滑杆5滑动连接有限位条6，且限位条6与挡板2位置平行，限位条6一端通过螺纹连接有锁紧螺钉7，载物板1顶部外壁远离挡板2一侧固定安装有第一水准泡8。

进一步地，载物板1通过两块提升板13转动套接在从动长轴14，并连接有弹簧，弹簧一端连接在提升板13上，弹簧另一端连接在底板上，在弹簧力作用下使提升板13的U形槽与拨杆17接触。上升时，电机带动蜗轮16逆时针旋转，从而带动蜗轮16上的拨杆17同步转动，带动提升板13与载物板1绕从动长轴14向上翻转，下降时，电机带动蜗轮16顺时针旋转，从而带动蜗轮16上的拨杆17脱离提升板13的U形槽，载物板1在重力和弹簧力作用下同步向下翻转。直至碰到水平调整螺钉29后停止。这样使载物板1每次下降碰到时水平调整螺钉29同一水平位置停止，不受电机转动停止影响，使测试更加准确。

进一步地，从动长轴14一端分别套接有第二圆柱齿轮28和齿轮定位环25，且齿轮定位环25在第二圆柱齿轮28外侧，底板12顶部外壁一侧固定连接有两块立板，且两块立板上连接有齿轮轴26，齿轮轴26一侧套接有第一圆柱齿轮27，且第一圆柱齿轮27和第二圆柱齿轮28通过齿轮啮合,且第一圆柱齿轮27与第二圆柱齿轮28的齿数之比为1:4，齿轮轴26远离第一圆柱齿轮27一端分别固定连接有刻度盘隔套24和刻度盘30，且刻度盘隔套24在刻度盘30内侧，刻度盘30上方固定安装有指针31，使刻度盘上显示的角度值是测量平台旋转角度的4倍，使显示角度的分辨值更小，记录更精确，也更容易读取刻度盘30上的示值。

进一步地，底板12顶部外壁一侧固定连接有支撑板，且支撑板上通过螺栓固定安装有水平调整螺钉29，且当载物板1复位时水平调整螺钉29顶部与载物板1底部外壁贴合，在测量前通过调节水平调整螺钉29使载物板1位于水平角度，降低测量过程中的误差。

进一步地，底板12底部外壁固定安装有四个万向调节支撑脚11，四个万向调节支撑脚11分别位于底板12底部外壁的四个拐角处，通过调节四个万向调节支撑脚11可以使整个测量装置保持平衡，避免测量过程中装置抖动及测量装置不水平对测量准确性带来误差。

进一步地，载物板1上配有角度校准块9，角度校准块9顶部外壁上固定安装有第二水准泡10，可以对装置转角角度校准，保证测量的准确性。

进一步地，对射光栅4输出端与步进电机20呈电性连接。，当测量样品下滑至两个对射光栅4中间时，瞬间会有信号传送控制电路触发电机停止旋转，测试平台就会停止旋转，保证测量值的精确。

进一步地，齿轮轴26远离刻度盘30一端固定连接有行程开关18和感应开关19，且行程开关18和感应开关19均与步进电机20呈电性连接，当载物板1下降时碰到水平调整螺钉29后停止，电机带动拨杆17继续转动接近触发感应开关19时，步进电机20会停止转动，使载物板1准确恢复至测量前调节的水平角度，底板(12)顶部外壁的两块立板上设有设有上限位感应开关和下限位感应开关，该下限位感应开关的下方位置设有在下限行程开关，所述上限位感应开关的上方位置设有在上限行程开关；当上限位感应开关或下限位感应开关失灵时，在侧板13持续下行或下行时能相应顶压在上限位行程开关或下限位行程开关上，从而切断步进电机的工作电源，形成双重保险。

工作原理：在使用此静摩擦角度测试仪时，测量开始前，先调节水平调整螺钉29，通过观察第一水准泡8使载物台1处于水平位置，同时可以用角度校准块9对载物台1转动角度进行角度校准，水平及角度校准完成后，将3个测试样品呈锥形放置在载物台1上的挡板2和限位条6之间，调节限位条6在滑杆5上的位置，使限位条6与放置在下方的测试样品贴紧，拧紧锁紧螺钉7，按下测试仪外壁上的启动按钮，步进电机20得电后开始转动，固定在步进电机20输出端上的联轴器22和蜗杆轴21和步进电机20同步转动，固定连接在蜗杆轴21上的蜗杆15同步转动带动蜗轮16发生转动，设置在蜗轮16上的拨杆17拨动两块提升板13向上运动，从而带动载物台1绕从动长轴14发生翻转，在蜗轮16发生转动时，固定在蜗轮16上的从动长轴14也会转动，同时固定在从动长轴14一端的第二圆柱齿轮28会同步转动，和第二圆柱齿轮28通过齿轮啮合的第一圆柱齿轮27也会转动，同时带动齿轮轴26和刻度盘30转动，当载物台1倾斜一定角度后，位于顶部的测试样品开始向下滑动，当测试样品向下滑动至两个对射光栅4之间时，瞬间就会有信号控制步进电机停止旋转，同时蜗杆15、蜗轮16和轴14停止转动，第一圆柱齿轮27、第二圆柱齿轮28和转盘30也停止转动，读取转盘30上指针31所指示角度数值，测量完成后，按下复位按钮，载物台1平稳落下，当载物台1下落至水平角度后，电机带动拨杆17继续转动接近触发感应开关19时,步进电机18停止转动，测量结束。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种静摩擦角度测试仪，包括底板(12)和载物板(1)，其特征在于，所述底板(12)顶部外壁上固定连接有步进电机(20)，所述步进电机(20)输出端固定连接有联轴器(22)，所述联轴器(22)连接有蜗杆轴(21)，所述蜗杆轴(21)远离联轴器(22)一端固定连接有蜗杆轴隔套(23)，所述蜗杆轴(21)外壁上固定连接有蜗杆(15)，所述蜗杆(15)上方通过齿轮啮合连接有蜗轮(16)，所述蜗轮(16)内部固定连接有从动长轴(14)，且从动长轴(14)活动套接在底板(12)上的两块立板上，所述载物板(1)的底部的两端分别固定设置有提升板(13)，两块所述提升板(13)的靠近底端的位置设置有U型槽，蜗轮(16)外圈设置有拨杆(17)，拨杆(17)与蜗轮(16)固定连接并向两端伸长与提升板(13)的U型槽碰接，所述载物板(1)顶部外壁一侧固定安装有挡板(2)，所述载物板(1)顶部固定安装有垫条(3)，且垫条(3)与载物板(1)中间留有间隙，所述垫条(3)顶部固定安装有对射光栅(4)，所述垫条(3)一侧外壁底部固定安装有滑杆(5)，所述滑杆(5)滑动连接有限位条(6)，且限位条(6)与挡板(2)位置平行，所述限位条(6)一端通过螺纹连接有锁紧螺钉(7)，所述载物板(1)顶部外壁远离挡板(2)一侧固定安装有第一水准泡(8)。

2.根据权利要求1所述的一种静摩擦角度测试仪，其特征在于，所述从动长轴(14)一端分别套接有第二圆柱齿轮(28)和齿轮定位环(25)，且齿轮定位环(25)在第二圆柱齿轮(28)外侧，所述底板(12)顶部外壁一侧固定连接有两块立板，且两块所述立板上连接有齿轮轴(26)，所述齿轮轴(26)一侧套接有第一圆柱齿轮(27)，且第一圆柱齿轮(27)和第二圆柱齿轮(28)通过齿轮啮合,且第一圆柱齿轮(27)与第二圆柱齿轮(28)的齿数之比为1:4，所述齿轮轴(26)远离第一圆柱齿轮(27)一端分别固定连接有刻度盘隔套(24)和刻度盘(30)，且刻度盘隔套(24)在刻度盘(30)内侧，所述刻度盘(30)上方固定安装有指针(31)。

3.根据权利要求1所述的一种静摩擦角度测试仪，其特征在于，所述底板(12)顶部外壁一侧固定连接有支撑板，且支撑板上通过螺栓固定安装有水平调整螺钉(29)，且当载物板(1)复位时水平调整螺钉(29)顶部与载物板(1)底部外壁贴合。

4.根据权利要求1所述的一种静摩擦角度测试仪，其特征在于，所述底板(12)底部外壁固定安装有四个万向调节支撑脚(11)，四个所述万向调节支撑脚(11)分别位于底板(12)底部外壁的四个拐角处。

5.根据权利要求1所述的一种静摩擦角度测试仪，其特征在于，所述载物板(1)上配有角度校准块(9)，且角度校准块(9)顶部外壁上固定安装有第二水准泡(10)。

6.根据权利要求1所述的一种静摩擦角度测试仪，其特征在于，所述对射光栅(4)输出端与步进电机(20)呈电性连接。

7.根据权利要求2所述的一种静摩擦角度测试仪，其特征在于，所述底板(12)上固定连接的侧立板上分别固定连接有上下限行程开关(18)和上下限感应开关(19)，且行程开关(18)和感应开关(19)与步进电机(20)呈电性连接，底板(12)顶部外壁的两块立板上设有设有上限位感应开关和下限位感应开关，该下限位感应开关的下方位置设有在下限行程开关，所述上限位感应开关的上方位置设有在上限行程开关；当上限位感应开关或下限位感应开关失灵时，在侧板(13)持续下行或下行时能相应顶压在上限位行程开关或下限位行程开关上，从而切断步进电机的工作电源，形成双重保险。

8.根据权利要求1所述的一种静摩擦角度测试仪，其特征在于，底板(12)上固定连接的侧立板固定在连接有角度编码器，角度编码器旋转轴与从动长轴(14)连接，所述角度编码器输出端与电路板电性连接。

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