CN111766093A - 中性笔书写润滑度试验机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中性笔书写润滑度试验机，涉及自动检测装置。包括壳体，壳体底部的四个端角均固定有垫脚，壳体的一侧转动连接有门体，壳体的顶部焊接连接有工作台，工作台顶部的一端安装有旋转平台，工作台顶部位于旋转平台的一侧通过螺纹连接有控制器。本发明专利通过控制器、X轴直线运动机构、Y轴直线运动机构、夹持笔筒和测试笔芯之间的相互配合，使得试验过程更贴近实际书写的复杂情况，能模拟带有角度的书写轨迹，使得润滑度测试数据更加准确，通过固定座、限位板、第一步进电机和调节板之间的相互配合，使得书写角度可以通过电动调节，使得角度调节更加精准，使得装置使用更加便捷。

Description

中性笔书写润滑度试验机

技术领域

本发明涉及自动检测装置，具体为一种中性笔书写润滑度试验机。

背景技术

在利用中性笔进行书写时，人们所感受的是书写手感舒适度，所谓书写手感舒适度是指书写时的流畅性和润滑度的综合反映。对于书写的流畅性可以在规定的书写角度、书写速度和书写压力下，通过专用的书写划线仪来判定其书写的流畅性;

公开号为CN103424355B的圆珠笔书写润滑度检测仪及其检测方法利用圆珠笔书写润滑度检测仪及其检测方法，可综合反映圆珠笔书写时的滑动摩擦、滚动摩擦、内部摩擦及润滑作用，得出圆珠笔书写时的综合摩擦系数，从而更为科学合理表征圆珠笔的书写润滑度

如授权公告号为CN207850888U所公的圆珠笔书写润滑度自动测试仪，其虽然改进了进纸收纸方式，由手动换纸变为自动换纸，保证了测试的连续性，大幅度提高了测量的效率及精度，并且使笔匀速画出直线、圆弧和螺旋线三种弧度较大的线条，但是，其并未解决现有装置在试验过程与实际的书写情况差距较大，无法模拟出急剧转向的书写轨迹，润滑度测试数据不够准确；

如授权公告号为CN206740164U所公的一种书写润滑度检测仪的测试笔倾斜机构，其虽然改进了测试笔的放置角度，使得测试笔的倾斜角度可以手动调节，并且使得倾斜角度可以直接的观察到，但是，现有装置存在只能手动调节书写角度，角度调节不够精准，装置使用时存在不够便捷的问题。

发明专利内容

本发明专利的目的在于提供一种中性笔书写润滑度试验机，以解决如下问题：现有装置与实际的书写情况差距较大，无法更贴近的模拟复杂的书写轨迹，导致测试的润滑度与实际书写情况偏离较大，润滑度测试数据不够准确。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种中性笔书写润滑度试验机，包括壳体，所述壳体底部的四个端角均固定有垫脚，所述壳体的一侧转动连接有门体，所述壳体的顶部焊接连接有工作台，所述工作台顶部的一端安装有旋转平台，所述工作台顶部位于旋转平台的一侧通过螺纹连接有控制器，所述工作台顶部位于旋转平台的另一端均固定有X轴直线运动机构，所述X轴直线运动机构的顶部固定有Y轴直线运动机构；

所述Y轴直线运动机构的顶部通过焊接连接有连接板，所述连接板顶部固定有警报灯，所述连接板的一端固定有固定座，所述固定座的一端固定有指示针，所述固定座底部固定有限位板，所述固定座内部转动连接有调节板，且所述调节板的一侧设置有角度线，所述限位板顶部的一侧固定有第一步进电机，所述调节板底部的一端通过螺纹连接有压力传感器，所述压力传感器的底部通过螺纹连接有夹持笔筒，所述夹持笔筒的一侧开设有螺纹过孔，所述螺纹过孔的内部通过螺纹连接有紧固旋钮，所述夹持笔筒的内部固定有测试笔芯；

所述X轴直线运动机构包括X轴步进电机、X轴第一皮带轮、X轴同步皮带、X轴导向杆、X轴平移块、X轴基座、X轴中心轴和X轴第二皮带轮，所述X轴步进电机固定于工作台的顶部，所述X轴第一皮带轮固定于X轴步进电机的输出端，所述X轴同步皮带安装于X轴第一皮带轮的外侧，所述X轴导向杆的一端固定于X轴步进电机，所述X轴平移块安装于X轴导向杆的外周，所述X轴平移块一侧的内部开设有齿牙，所述X轴基座固定于X轴导向杆的另一端，且所述X轴基座的底部固定于工作台的顶部，所述X轴中心轴安装于X轴基座的内部，所述X轴第二皮带轮固定于X轴中心轴的一端，且所述X轴第一皮带轮和X轴第二皮带轮通过X轴同步皮带转动连接；

所述Y轴直线运动机构包括Y轴步进电机、Y轴第一皮带轮、Y轴同步皮带、Y轴导向杆、Y轴平移块、Y轴基座、Y轴中心轴和Y轴第二皮带轮，所述Y轴步进电机固定于位于工作台顶部一侧的X轴平移块的顶部，所述Y轴第一皮带轮固定于Y轴步进电机的输出端，所述Y轴同步皮带安装于Y轴第一皮带轮的外侧，所述Y轴导向杆的一端固定于Y轴步进电机的另一端，所述Y轴平移块安装于Y轴导向杆的外周，所述Y轴平移块一侧的内部开设有齿牙，所述Y轴基座固定于Y轴导向杆的另一端，所述Y轴中心轴安装于Y轴基座的内部，所述Y轴第二皮带轮固定于Y轴中心轴外侧的一端，且所述Y轴第一皮带轮和Y轴第二皮带轮通过Y轴同步皮带转动连接。

优选的，所述X轴第一皮带轮和X轴同步皮带、X轴同步皮带和X轴平移块、X轴同步皮带和X轴第二皮带轮、Y轴第一皮带轮和Y轴同步皮带、Y轴同步皮带和Y轴平移块、Y轴同步皮带和Y轴第二皮带轮之间均通过啮合连接。

优选的，所述X轴导向杆和X轴平移块、Y轴导向杆和Y轴平移块之间均为间隙配合。

优选的，所述X轴步进电机和X轴导向杆、X轴导向杆和X轴基座、Y轴步进电机和Y轴导向杆、Y轴导向杆和Y轴基座之间均通过焊接连接。

优选的，所述警报灯、第一步进电机、压力传感器、X轴步进电机和Y轴步进电机均与控制器通过电性连接。

优选的，所述限位板的一端设置有倾斜面，所述倾斜面与水平面的夹角角度为30度。

优选的，所述控制器的型号为SC200。

优选的，所述垫脚的底部通过粘接连接有防滑垫，所述防滑垫的底部均匀开设有若干防滑纹。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过控制器、X轴直线运动机构、Y轴直线运动机构、夹持笔筒和测试笔芯之间的相互配合，使得试验过程更贴近实际书写的复杂情况，能模拟不同形状、不同角度的书写轨迹，使得润滑度测试数据更加准确；

2、本发明通过固定座、限位板、第一步进电机和调节板之间的相互配合，使得书写角度可以通过电动调节，使得角度调节更加精准，使得装置使用更加便捷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明专利实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明专利的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整体的结构示意图；

图2为本发明图1中A处的局部放大图；

图3为本发明限位板的示意图；

图4为本发明X轴直线运动机构的整体结构示意图；

图5为本发明Y轴直线运动机构的整体结构示意图

图6为本发明夹持笔筒的剖面图。

图中：1、壳体；2、垫脚；3、门体；4、工作台；5、旋转平台；6、控制器；7、X轴直线运动机构；8、Y轴直线运动机构；9、连接板；10、警报灯；11、固定座；12、紧固旋钮；13、限位板；14、第一步进电机；15、调节板；16、指示针；17、压力传感器；18、夹持笔筒；19、测试笔芯；20、X轴步进电机；21、X轴第一皮带轮；22、X轴同步皮带；23、X轴导向杆；24、X轴平移块；25、X轴基座；26、X轴中心轴；27、X轴第二皮带轮；28、Y轴步进电机；29、Y轴第一皮带轮；30、Y轴同步皮带；31、Y轴导向杆；32、Y轴平移块；33、Y轴基座；34、Y轴中心轴；35、Y轴第二皮带轮。

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。

请参阅图1-5，一种中性笔书写润滑度试验机，包括壳体1，壳体1底部的四个端角均固定有垫脚2，壳体1的一侧转动连接有门体3，壳体1的顶部焊接连接有工作台4，工作台4顶部的一端安装有旋转平台5，工作台4顶部位于旋转平台5的一侧通过螺纹连接有控制器6，工作台4顶部位于旋转平台5的另一端均固定有X轴直线运动机构7，X轴直线运动机构7的顶部固定有Y轴直线运动机构8；

Y轴直线运动机构8的顶部通过焊接连接有连接板9，连接板9顶部固定有警报灯10，连接板9的一端固定有固定座11，固定座11的一端固定有指示针16，固定座11底部固定有限位板13，固定座11内部转动连接有调节板15，且调节板15的一侧设置有角度线，限位板13顶部的一侧固定有第一步进电机14，调节板15底部的一端通过螺纹连接有压力传感器17，压力传感器17的底部通过螺纹连接有夹持笔筒18，夹持笔筒18的一侧开设有螺纹过孔，螺纹过孔的内部通过螺纹连接有紧固旋钮12，夹持笔筒18的内部安装有测试笔芯19；

X轴直线运动机构7包括X轴步进电机20、X轴第一皮带轮21、X轴同步皮带22、X轴导向杆23、X轴平移块24、X轴基座25、X轴中心轴26和X轴第二皮带轮27，X轴步进电机20固定于工作台4的顶部，X轴第一皮带轮21固定于X轴步进电机20的输出端，X轴同步皮带22安装于X轴第一皮带轮21的外侧，X轴导向杆23的一端固定于X轴步进电机20的另一端，X轴平移块24安装于X轴导向杆23的外周，X轴平移块24一侧的内部开设有齿牙，X轴基座25固定于X轴导向杆23的另一端，且X轴基座25的底部固定于工作台4的顶部，X轴基座25位于X轴步进电机20的另一端，X轴中心轴26安装于X轴基座25的内部，X轴第二皮带轮27固定于X轴中心轴26的一端，且X轴第一皮带轮21和X轴第二皮带轮27通过X轴同步皮带22转动连接；

Y轴直线运动机构8包括Y轴步进电机28、Y轴第一皮带轮29、Y轴同步皮带30、Y轴导向杆31、Y轴平移块32、Y轴基座33、Y轴中心轴34和Y轴第二皮带轮35，Y轴步进电机28固定于位于工作台4顶部一侧的X轴平移块24的顶部，Y轴第一皮带轮29固定于Y轴步进电机28的输出端，Y轴同步皮带30安装于Y轴第一皮带轮29的外侧，Y轴导向杆31的一端固定于Y轴步进电机28的另一端，Y轴平移块32安装于Y轴导向杆31的外周，Y轴平移块32一侧的内部开设有齿牙，Y轴基座33固定于Y轴导向杆31的另一端，Y轴中心轴34安装于Y轴基座33的内部，Y轴第二皮带轮35固定于Y轴中心轴34外侧的一端，且Y轴第一皮带轮29和Y轴第二皮带轮35通过Y轴同步皮带30转动连接；

X轴第一皮带轮21和X轴同步皮带22、X轴同步皮带22和X轴平移块24、X轴同步皮带22和X轴第二皮带轮27、Y轴第一皮带轮29和Y轴同步皮带30、Y轴同步皮带30和Y轴平移块32、Y轴同步皮带30和Y轴第二皮带轮35之间均通过啮合连接，X轴导向杆23和X轴平移块24、Y轴导向杆31和Y轴平移块32之间均为间隙配合，X轴步进电机20和X轴导向杆23、X轴导向杆23和X轴基座25、Y轴步进电机28和Y轴导向杆31、Y轴导向杆31和Y轴基座33之间均通过焊接连接，警报灯10、第一步进电机14、压力传感器17、X轴步进电机20和Y轴步进电机28均与控制器6通过电性连接，限位板13的一端设置有倾斜面，倾斜面与水平面的夹角角度为30度，相当于旋转平台5与测试笔芯19可以做60度至90度之间的书写角度调整，控制器6的型号为SC200，垫脚2的底部通过粘接连接有防滑垫，防滑垫的底部均匀开设有若干防滑纹。

工作原理：当需要对测试笔进行润滑度试验时，首先将装置与外部电源进行电性连接，从控制器6设置好要测试的书写角度，启动第一步进电机14，第一步进电机14的输出端转动并带动调节板15转动，转动到设定角度后（即压力传感器17测得的压力与预设值相同时），第一步进电机14停止工作，查看指示针16在调节板15一侧的角度线处指示的角度，确认书写角度是否与设定值一样；

将纸张平铺放置在旋转平台5的顶部，旋转紧固旋钮12，通过紧固旋钮12和夹持笔筒18的螺纹连接，使得紧固旋钮远离夹持笔筒18，将测试笔芯19放入夹持笔筒18的内部，使测试笔芯19的笔尖部分接触到纸张的表面，再反向旋转紧固旋钮12，通过紧固旋钮12和夹持笔筒18的螺纹连接，使得12对测试笔芯19形成固定；

当需要模拟带角度的折线运动时，启动X轴步进电机20和Y轴步进电机28，通过在控制器6内编程，控制X轴步进电机20和Y轴步进电机28的工作时间、工作方向和工作顺序，通过X轴步进电机20的输出端转动，带动X轴第一皮带轮21转动，通过X轴第一皮带轮21和X轴同步皮带22的啮合连接，使得X轴第一皮带轮21带动X轴同步皮带22转动，通过X轴同步皮带22和X轴平移块24的啮合连接，使得X轴同步皮带22带动X轴平移块24移动，进而使得X轴平移块24带动Y轴步进电机28和Y轴基座33在X轴方向移动，通过Y轴步进电机28和Y轴导向杆31、Y轴导向杆31和Y轴基座33之间的焊接连接，使得Y轴步进电机28和Y轴基座33带动Y轴导向杆31在X轴方向移动，进而带动Y轴平移块32在X轴方向移动，进一步带动测试笔芯19在X轴方向移动；

启动Y轴步进电机28后，Y轴步进电机28的输出端转动并带动Y轴第一皮带轮29转动，通过Y轴第一皮带轮29和Y轴同步皮带30的啮合连接，使得Y轴第一皮带轮29带动Y轴同步皮带30转动，通过Y轴同步皮带30和Y轴平移块32的啮合连接，使得Y轴同步皮带30带动Y轴平移块32在Y轴方向移动，进一步带动测试笔芯19在Y轴方向移动，通过上述两种运动方式相结合的复合运动，配合控制器6对X轴步进电机20和Y轴步进电机28的控制，使得测试笔芯19在纸张上模拟出X轴向的折线运动或者Y轴方向的折线运动；

当需要模拟直线运动时，启动X轴步进电机20，通过X轴步进电机20的输出端转动，带动X轴第一皮带轮21转动，通过X轴第一皮带轮21和X轴同步皮带22的啮合连接，使得X轴第一皮带轮21带动X轴同步皮带22转动，通过X轴同步皮带22和X轴平移块24的啮合连接，使得X轴同步皮带22带动X轴平移块24移动，进而使得X轴平移块24带动Y轴步进电机28和Y轴基座33在X轴方向移动，通过Y轴步进电机28和Y轴导向杆31、Y轴导向杆31和Y轴基座33之间的焊接连接，使得Y轴步进电机28和Y轴基座33带动Y轴导向杆31在X轴方向移动，进而带动Y轴平移块32在X轴方向移动，进一步带动测试笔芯19在X轴方向移动，使得测试笔芯19在纸张上模拟直线运动；

当需要模拟圆形运动时，保持测试笔芯19不动，使旋转平台5转动并带动纸张转动，使得测试笔芯19在纸张上模拟出圆形运动；

当需要模拟螺旋线状运动时，启动X轴步进电机20，通过X轴步进电机20的输出端转动，带动X轴第一皮带轮21转动，通过X轴第一皮带轮21和X轴同步皮带22的啮合连接，使得X轴第一皮带轮21带动X轴同步皮带22转动，通过X轴同步皮带22和X轴平移块24的啮合连接，使得X轴同步皮带22带动X轴平移块24移动，进而使得X轴平移块24带动Y轴步进电机28和Y轴基座33在X轴方向移动，通过Y轴步进电机28和Y轴导向杆31、Y轴导向杆31和Y轴基座33之间的焊接连接，使得Y轴步进电机28和Y轴基座33带动Y轴导向杆31在X轴方向移动，进而带动Y轴平移块32在X轴方向移动，进一步带动测试笔芯19在X轴方向移动，同时使旋转平台5转动并带动纸张转动，使得测试笔芯19在纸张上模拟出螺旋线状运动。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种中性笔书写润滑度试验机，包括壳体（1），其特征在于：所述壳体（1）底部的四个端角均固定有垫脚（2），所述壳体（1）的一侧转动连接有门体（3），所述壳体（1）的顶部焊接连接有工作台（4），所述工作台（4）顶部的一端安装有旋转平台（5），所述工作台（4）顶部位于旋转平台（5）的一侧通过螺纹连接有控制器（6），所述工作台（4）顶部位于旋转平台（5）的另一端的两侧均固定有X轴直线运动机构（7），所述X轴直线运动机构（7）的顶部固定有Y轴直线运动机构（8）；

所述Y轴直线运动机构（8）的顶部通过焊接连接有连接板（9），所述连接板（9）顶部固定有警报灯（10），所述连接板（9）的一端固定有固定座（11），所述固定座（11）的一端固定有指示针（16），所述固定座（11）底部固定有限位板（13），所述固定座（11）内部转动连接有调节板（15），且所述调节板（15）的一侧设置有角度线，所述限位板（13）顶部的一侧固定有第一步进电机（14），所述调节板（15）底部的一端通过螺纹连接有压力传感器（17），所述压力传感器（17）的底部通过螺纹连接有夹持笔筒（18），所述夹持笔筒（18）的一侧开设与螺纹过孔，所述螺纹过孔的内部通过螺纹连接有紧固旋钮（12），所述夹持笔筒（18）的内部固定有测试笔芯（19）。

2.根据权利要求1所述的一种中性笔书写润滑度试验机，其特征在于：所述X轴直线运动机构（7）包括X轴步进电机（20）、X轴第一皮带轮（21）、X轴同步皮带（22）、X轴导向杆（23）、X轴平移块（24）、X轴基座（25）、X轴中心轴（26）和X轴第二皮带轮（27），所述X轴步进电机（20）固定于工作台（4）的顶部，所述X轴第一皮带轮（21）固定于X轴步进电机（20）的输出端，所述X轴同步皮带（22）安装于X轴第一皮带轮（21）的外侧，所述X轴导向杆（23）的一端固定于X轴步进电机（20），所述X轴平移块（24）安装于X轴导向杆（23）的外周，所述X轴平移块（24）一侧的内部开设有齿牙，所述X轴基座（25）固定于X轴导向杆（23）的另一端，且所述X轴基座（25）的底部固定于工作台（4）的顶部，所述X轴中心轴（26）安装于X轴基座（25）的内部，所述X轴第二皮带轮（27）固定于X轴中心轴（26）的一端，且所述X轴第一皮带轮（21）和X轴第二皮带轮（27）通过X轴同步皮带（22）转动连接；

所述Y轴直线运动机构（8）包括Y轴步进电机（28）、Y轴第一皮带轮（29）、Y轴同步皮带（30）、Y轴导向杆（31）、Y轴平移块（32）、Y轴基座（33）、Y轴中心轴（34）和Y轴第二皮带轮（35），所述Y轴步进电机（28）固定于位于工作台（4）顶部一侧的X轴平移块（24）的顶部，所述Y轴第一皮带轮（29）固定于Y轴步进电机（28）的输出端，所述Y轴同步皮带（30）安装于Y轴第一皮带轮（29）的外侧，所述Y轴导向杆（31）的一端固定于Y轴步进电机（28），所述Y轴平移块（32）安装于Y轴导向杆（31）的外周，所述Y轴平移块（32）一侧的内部开设有齿牙，所述Y轴基座（33）固定于Y轴导向杆（31）的另一端，所述Y轴中心轴（34）安装于Y轴基座（33）的内部，所述Y轴第二皮带轮（35）固定于Y轴中心轴（34）的一端，且所述Y轴第一皮带轮（29）和Y轴第二皮带轮（35）通过Y轴同步皮带（30）转动连接。

3.根据权利要求2所述的一种中性笔书写润滑度试验机，其特征在于：所述X轴第一皮带轮（21）和X轴同步皮带（22）、X轴同步皮带（22）和X轴平移块（24）、X轴同步皮带（22）和X轴第二皮带轮（27）、Y轴第一皮带轮（29）和Y轴同步皮带（30）、Y轴同步皮带（30）和Y轴平移块（32）、Y轴同步皮带（30）和Y轴第二皮带轮（35）之间均通过啮合连接。

4.根据权利要求2所述的一种中性笔书写润滑度试验机，其特征在于：所述X轴导向杆（23）和X轴平移块（24）、Y轴导向杆（31）和Y轴平移块（32）之间均为间隙配合。

5.根据权利要求2所述的一种中性笔书写润滑度试验机，其特征在于：所述X轴步进电机（20）和X轴导向杆（23）、X轴导向杆（23）和X轴基座（25）、Y轴步进电机（28）和Y轴导向杆（31）、Y轴导向杆（31）和Y轴基座（33）之间均通过焊接连接。

6.根据权利要求1所述的一种中性笔书写润滑度试验机，其特征在于：所述警报灯（10）、第一步进电机（14）、压力传感器（17）、X轴步进电机（20）和Y轴步进电机（28）均与控制器（6）通过电性连接。

7.根据权利要求1所述的一种中性笔书写润滑度试验机，其特征在于：所述限位板（13）的一端设置有倾斜面，所述倾斜面与水平面的夹角角度为30度。

8.根据权利要求1所述的一种中性笔书写润滑度试验机，其特征在于：所述控制器（6）的型号为SC200。

9.根据权利要求1所述的一种中性笔书写润滑度试验机，其特征在于：所述垫脚（2）的底部通过粘接连接有防滑垫，所述防滑垫的底部均匀开设有若干防滑纹。

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