CN115165640A - 一种泡沫压缩试验装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明所提出的一种泡沫压缩试验装置及测试方法，包括压缩机构、用于支撑压缩机构的试验台以及控制压缩机构动作的伺服控制系统，压缩机构包括支撑压板、动力机构和压头，支撑压板上设置有若干通风孔，动力机构包括设置于支撑压板上方的电缸，以及用于安装电缸的支架，电缸的活塞杆连接有力传感器；压头可拆卸的连接于力传感器下方；伺服控制系统与电缸和力传感器电连接，伺服控制系统还包括人机交互界面。通过伺服控制系统和力传感器的配合，实现压缩力和压缩位移精确控制，支撑压板和压头均可快速拆卸更换，满足固定压缩力和固定压缩位移两种压缩试验的要求；支撑压板上设置的定位机构可防止样件在试验过程中发生偏移。

Description

一种泡沫压缩试验装置及测试方法

技术领域

本发明涉及测试装置技术领域，尤其涉及一种泡沫压缩试验装置及测试方法。

背景技术

泡沫广泛应用于汽车座椅领域，作为汽车座椅的填充物，汽车座椅泡沫的性能对汽车座椅的舒适性以及耐久性影响较大。

在研发生产过程中，需要对泡沫进行疲劳耐久压缩试验，按照试验标准要求，压缩试验一般包括对泡沫样件进行相同压缩位移压缩疲劳耐久试验和相同压力压缩疲劳耐久试验，现有的试验装置只能实现单一的固定压力或者固定位移功能，完成泡沫的疲劳耐久压缩试验，需要更换多种设备，浪费资源。

发明内容

本发明的目的是提供一种泡沫压缩试验装置及测试方法，以解决现有泡沫疲劳耐久试验装置无法满足两种试验要求的问题。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：

一种泡沫压缩试验装置，包括压缩机构、用于支撑所述压缩机构的试验台10以及控制所述压缩机构动作的伺服控制系统60，所述压缩机构包括支撑压板20、动力机构30和压头40，所述支撑压板20设置在所述试验台10的台面11上，所述支撑压板20上设置有若干通风孔24；所述动力机构30包括设置于所述支撑压板20上方的电缸31，以及用于安装所述电缸31的支架32，所述电缸31的活塞杆连接有力传感器50；所述压头40可拆卸的连接于所述力传感器50下方；

所述伺服控制系统60与所述电缸31和力传感器50电连接，所述伺服控制系统60还包括人机交互界面61。

进一步地，所述支撑压板20上设置有定位机构。

进一步地，所述支撑压板20包括均设置有通风孔24的第一压板21和第二压板22，所述第一压板21固定在所述试验台10的台面11上，所述第二压板22可拆卸的连接在所述第一压板21上。

进一步地，所述第一压板21上的通风孔24直径为6mm，中心间隔为20mm，所述第二压板22上的通风孔24直径为6mm，中心间隔为19mm。

进一步地，所述支架32包括通过支撑柱33连接在所述第一压板21上的安装板34，所述安装板34用于安装所述电缸31。

进一步地，所述压头40通过导向杆35与所述支架32连接。

进一步地，所述压头40设置为两种规格，其中一种规格的所述压头40为圆盘结构，另一种规格的所述压头40为底部设置圆角的圆盘结构。

进一步地，所述试验台10设置有防护罩12。

进一步地，所述试验台10底部设置有滚轮13。

一种泡沫压缩试验测试方法，包括：

S1，根据试验要求，选择相应的支撑压板和压头；

S2，将试验样件放置在支撑压板上，通过定位机构进行定位；

S3，选择试验模式，包括位移模式和力控模式；

当选择位移模式时，通过人机交互界面设定试验样件高度和运行频率；通过点击人机交互界面的定位按钮，伺服控制系统控制电缸带动压头向下伸出定位到试验样件表面；设定循环次数，开始试验；伺服控制系统控制电缸带动压头以每次相同的位移向下压缩试验样件；

当选择力控模式时，通过人机交互界面设定目标力值和循环次数，开始试验；伺服控制系统控制电缸带动压头以每次相同的压力向下压缩试验样件。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

本发明所提出的一种泡沫压缩试验装置及测试方法，通过伺服控制系统和力传感器的配合，实现压缩力和压缩位移精确控制，支撑压板和压头均可快速拆卸更换，满足固定压缩力值和固定压缩位移两种压缩试验的要求；支撑压板上设置的定位机构可防止样件在试验过程中发生偏移。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1是本发明的一种泡沫压缩试验装置内部结构示意图；

图2是本发明的一种泡沫压缩试验装置外部结构示意图；

图3是本发明的压缩机构的结构示意图；

图4是本发明的支撑压板俯视图；

图5是本发明的压头结构示意图；

图6是本发明的一种泡沫压缩试验测试方法流程图；

上述图中：

10.试验台、11.台面、12.防护罩、13.滚轮；

20.支撑压板、21.第一压板、22.第二压板、23.立柱、24.通风孔；

30.动力机构、31.电缸、32.支架、33.支撑柱、34.安装板、35.导向杆、36.连接板、37.导向轴支座、38.法兰轴承；

40.压头；

50.力传感器；

60.伺服控制系统、61.人机交互界面；

70.样件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作详细的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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。

实施例一

参阅图1、图2，本实施例提供的一种泡沫压缩试验装置，包括压缩机构、用于支撑所述压缩机构的试验台10以及控制所述压缩机构动作的伺服控制系统60。

为了保证试验过程中不受外界因素影响，本实施例中优选的，所述试验台10设置有防护罩12。

为了方便试验装置移动，本实施例中优选的，所述试验台10底部设置有滚轮13。

参阅图3、图4，所述压缩机构包括支撑压板20、动力机构30和压头40。

所述支撑压板20设置在所述试验台10的台面11上，所述支撑压板20上设置有若干通风孔24；为了满足固定位移和固定压力两种试验要求，本实施例中优选的，所述支撑压板20包括均设置有通风孔24的第一压板21和第二压板22，所述第一压板21通过设置在四角的立柱23固定在所述试验台10的台面11上，所述第二压板22利用销杆通过所述通风孔24可拆卸的连接在所述第一压板21上；所述第一压板21上的通风孔24直径为6mm，中心间隔为20mm，用于固定压力压缩试验，所述第二压板22上的通风孔24直径为6mm，中心间隔为19mm，用于固定压缩位移压缩试验。

所述支撑压板20上设置有定位机构，为了使所述定位机构能够适应不同尺寸试验样件70的定位，本实施例中优选的，所述定位机构采用活动插接在所述支撑压板20上通风孔24内的定位销，通过所述定位销的限制，可以快速将试验样件70定位到所述压头40正下方，并可以保证试验样件70在试验过程中不发生串动。

所述动力机构30包括设置于所述支撑压板20上方的电缸31，以及用于安装所述电缸31的支架32，所述电缸31的活塞杆连接有力传感器50；所述压头40可拆卸的连接于所述力传感器50下方。

本实施例中，所述力传感器50下方连接有连接板36，所述压头40通过螺栓可拆卸的连接在所述连接板36下方。

所述支架32包括通过支撑柱33连接在所述第一压板21上的安装板34，所述安装板34用于安装所述电缸31。

为了保证所述压头40在运动过程中的稳定性，所述压头40通过导向杆35与所述支架32的安装板34连接，所述导向杆35底端连接在所述连接板36两端设置的导向轴支座37内，所述导向杆35顶端穿过所述安装板34下方设置的法兰轴承38。

参阅图5，同样为了满足固定位移和固定压力两种试验要求，本实施例中优选的，所述压头40设置为两种规格，其中一种规格的所述压头40为直径200mm的圆盘结构，用于固定压缩位移压缩试验，另一种规格的所述压头40为底部设置有半径为25mm圆角的、直径250mm的圆盘结构，用于固定压力压缩试验。

所述伺服控制系统60与所述电缸31和力传感器50电连接，所述伺服控制系统60还包括人机交互界面61。所述伺服控制系统60预设两种控制模式，包括位移模式和力控模式，在位移模式下，所述伺服控制系统60根据需求预设压缩比例，按照输入的试验样件70的高度，控制所述电缸31的活塞杆以相同的位移即试验样件70高度的预设比例向下伸出；在力控模式下，通过所述力传感器50和所述伺服控制系统60的配合，控制所述电缸31的活塞杆每次对试验样件70施加相同的压力。

实施例二

参阅图6，本实施例提供一种应用上述试验装置的泡沫压缩试验测试方法，包括：

S1，根据试验要求，选择相应的支撑压板和压头；

S2，将试验样件放置在支撑压板上，通过定位机构进行定位；

S3，选择试验模式，包括位移模式和力控模式；

当选择位移模式时，通过人机交互界面设定试验样件高度和运行频率；通过点击人机交互界面的定位按钮，伺服控制系统控制电缸带动压头向下伸出定位到试验样件表面；设定循环次数，开始试验；伺服控制系统控制电缸带动压头以每次相同的位移向下压缩试验样件；

当选择力控模式时，通过人机交互界面设定目标力值和循环次数，开始试验；伺服控制系统控制电缸带动压头以每次相同的压力向下压缩试验样件。

当进行固定压缩位移压缩试验时：

S1，将所述的第二压板22安装在所述第一压板21上，对应的选用如图5(b)所示的直径200mm的圆盘结构压头40。

S2，将试验样件70放置在所述第二压板22上，通过所述定位机构进行定位。

S3，通过所述人机交互界面61选择位移模式，并通过所述人机交互界面61输入试验样件70的高度和压缩频率；通过点击所述人机交互界面61的定位按钮，所述伺服控制系统60控制所述电缸31带动所述压头40向下伸出定位到试验样件70表面；通过所述人机交互界面61设定循环次数，开始试验；所述伺服控制系统60控制所述电缸31带动所述压头40以每次相同的位移向下压缩试验样件70，直至试验结束。

当进行固定压力压缩试验时：

S1，将所述的第二压板22移除，保留所述第一压板21，对应的选用如图5(a)所示的底部设置有半径为25mm圆角的、直径250mm的圆盘结构的所述压头40。

S2，将试验样件70放置在所述第一压板21上，通过所述定位机构进行定位。

S3，通过所述人机交互界面61选择力控模式，通过所述人机交互界面61设定目标力值和循环次数，开始试验；所述伺服控制系统60控制所述电缸31带动所述压头40以每次相同的压力向下压缩试验样件70。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种泡沫压缩试验装置，包括压缩机构、用于支撑所述压缩机构的试验台(10)以及控制所述压缩机构动作的伺服控制系统(60)，其特征在于：

所述压缩机构包括支撑压板(20)、动力机构(30)和压头(40)，所述支撑压板(20)设置在所述试验台(10)的台面(11)上，所述支撑压板(20)上设置有若干通风孔(24)；所述动力机构(30)包括设置于所述支撑压板(20)上方的电缸(31)，以及用于安装所述电缸(31)的支架(32)，所述电缸(31)的活塞杆连接有力传感器(50)；所述压头(40)可拆卸的连接于所述力传感器(50)下方；

所述伺服控制系统(60)与所述电缸(31)和力传感器(50)电连接，所述伺服控制系统(60)还包括人机交互界面(61)。

2.根据权利要求1所述的一种泡沫压缩试验装置，其特征在于，所述支撑压板(20)上设置有定位机构。

3.根据权利要求1所述的一种泡沫压缩试验装置，其特征在于，所述支撑压板(20)包括均设置有通风孔(24)的第一压板(21)和第二压板(22)，所述第一压板(21)固定在所述试验台(10)的台面(11)上，所述第二压板(22)可拆卸的连接在所述第一压板(21)上。

4.根据权利要求3所述的一种泡沫压缩试验装置，其特征在于，所述第一压板(21)上的通风孔(24)直径为6mm，中心间隔为20mm，所述第二压板(22)上的通风孔(24)直径为6mm，中心间隔为19mm。

5.根据权利要求3所述的一种泡沫压缩试验装置，其特征在于，所述支架(32)包括通过支撑柱(33)连接在所述第一压板(21)上的安装板(34)，所述安装板(34)用于安装所述电缸(31)。

6.根据权利要求1所述的一种泡沫压缩试验装置，其特征在于，所述压头(40)通过导向杆(35)与所述支架(32)连接。

7.根据权利要求1所述的一种泡沫压缩试验装置，其特征在于，所述压头(40)设置为两种规格，其中一种规格的所述压头(40)为圆盘结构，另一种规格的所述压头(40)为底部设置圆角的圆盘结构。

8.根据权利要求1所述的一种泡沫压缩试验装置，其特征在于，所述试验台(10)设置有防护罩(12)。

9.根据权利要求1所述的一种泡沫压缩试验装置，其特征在于，所述试验台(10)底部设置有滚轮(13)。

10.一种泡沫压缩试验测试方法，其特征在于，包括：

S1，根据试验要求，选择相应的支撑压板和压头；

S2，将试验样件放置在支撑压板上，通过定位机构进行定位；

S3，选择试验模式，包括位移模式和力控模式；

当选择位移模式时，通过人机交互界面设定试验样件高度和运行频率；通过点击人机交互界面的定位按钮，伺服控制系统控制电缸带动压头向下伸出定位到试验样件表面；设定循环次数，开始试验；伺服控制系统控制电缸带动压头以每次相同的位移向下压缩试验样件；

当选择力控模式时，通过人机交互界面设定目标力值和循环次数，开始试验；伺服控制系统控制电缸带动压头以每次相同的压力向下压缩试验样件。

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