CN117723255B - 一种自行车安全帽冲击力检测设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自行车安全帽冲击力检测设备和方法，包括冲击底座，冲击底座上设有用于安全帽固定的头模，头模上方设有可上下运动的冲击板，冲击板底部设有冲击头，且冲击板两侧设有用于限制冲击板竖直上下运动的限位机构，限位机构包括对称分布可同步反向转动的输送环条，冲击板两端均设有导流槽，两个输送环条位于冲击板两侧，输送环条滑动穿过相应的导流槽，导流槽内壁上设有可伸缩且用于输送环条之间挤压固定的挤压板，冲击底座上方设有用于冲击头悬停在头模上方的悬停板，悬停板一侧设有可伸缩且与冲击板底部卡合的卡板，冲击头底部设有压力传感器。能够满足各种不同的冲击速度，从而能够更好的对自行车安全帽进行冲击检测。

Description

一种自行车安全帽冲击力检测设备和方法

技术领域

本发明属于安全帽冲击力检测技术领域，具体涉及一种自行车安全帽冲击力检测设备和方法。

背景技术

自行车安全帽，又名骑行头盔——骑行运动中生命最坚实的保护屏障。骑行过程中的摔倒会对头部造成很大的损害，即使骑行者是以较低的车速沿着坡度平稳的自行车道骑行，也同样不可忽视安全问题。

佩戴骑行头盔的原因很简单也很重要——保护头部，减少伤害。相关数据表明，在每年超过500例的骑车死亡事故中，有75%的死亡原因是头部受到致命伤害。医学研究发现，骑车佩戴头盔可防止85%的头部受伤，并且大大减小了损伤程度和事故死亡率。半盔式骑行头盔分为公路专用（无帽檐）、公路山地两用（配可拆卸帽檐）等。

自行车安全帽在生产后，需要检测安全帽耐冲击吸收性能和穿刺性能，是检测其安全性能必不可少的一项。

发明人发现，现有的安全帽冲击检测仅仅采用冲击头在设定高度后，自由落体对安全帽进行冲击检测，这样的检测方式，局限性太大，冲击头的冲击力度只受到高度的影响，会出现冲击力度不够的情况，而且现有的冲击头在冲击的时候，其对安全帽的冲击速度可控性差，只能单一通过对高度的调节，从而实现冲击速度的改变，这样的方式，冲击头的冲击速度的可变区间太小，导致冲击检测时，局限性太小，不能更好的对安全帽质量进行检测。

于是，发明人有鉴于此，秉持多年该相关行业丰富的设计开发及实际制作的经验，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提供一种自行车安全帽冲击力检测设备和方法，以期达到更具有实用价值的目的。

发明内容

针对现有技术中的至少一个问题，本发明的一个目的在于提供一种自行车安全帽冲击力检测设备和方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种自行车安全帽冲击力检测设备，包括冲击底座，所述冲击底座上设有用于安全帽固定的头模，所述头模上方设有可上下运动的冲击板，所述冲击板底部设有冲击头，且冲击板两侧设有用于限制冲击板竖直上下运动的限位机构，所述限位机构包括对称分布可同步反向转动的输送环条，所述冲击板两端均设有导流槽，两个所述输送环条位于冲击板两侧，所述输送环条滑动穿过相应的导流槽，所述导流槽内壁上设有可伸缩且用于输送环条之间挤压固定的挤压板，所述冲击底座上方设有用于冲击头悬停在头模上方的悬停板，所述悬停板一侧设有可伸缩且与冲击板底部卡合的卡板，所述冲击头底部设有压力传感器。

优选的，所述冲击底座上设有固定连接且呈U形的固定架，每个所述输送环条内均设有两个可转动且用于张紧的输送滚轮，所述冲击底座上设有固定连接且呈U形的第一输送板，位于同一侧的所述输送滚轮与相应的第一输送板之间设有转动连接的第一输送轴，所述固定架上设有两个固定连接且呈U形的第二输送板，位于另一侧的所述输送滚轮与第二输送板转动连接。

优选的，所述第一输送轴上均设有固定连接的第一伞齿轮，所述第一伞齿轮一侧均设有相啮合的第二伞齿轮，相邻所述第二伞齿轮之间设有相连接的第一传动轴，所述冲击底座上设有固定连接的传动框，所述第一传动轴与传动框之间转动连接，所述冲击底座上设有输送电机，所述输送电机输出端与其中一个第一输送轴连接。

优选的，所述导流槽内壁上设有储存槽，所述挤压板滑动连接在储存槽内，所述储存槽内设有用于带动挤压板自动向外弹出挤压的顶出弹簧，所述挤压板为可被磁性吸附的金属板，所述顶出弹簧内设有用于带动挤压板自动吸附的电磁铁。

优选的，所述冲击板内设有配重槽，所述配重槽内设有滑动且密封连接的上压板，所述上压板上设有进料口，所述冲击底座上方设有可上下运动的配重箱，所述配重箱内设有储存有配重液，且配重箱内还设有用于配重液输送的输送泵，所述输送泵输出端与进料口之间设有相连通的输送管。

优选的，所述配重槽内设有伸缩管，所述伸缩管一端与进料口连通，所述冲击板上设有固定连接且与伸缩管另一端连通的导流管，所述导流管进水端设有电磁阀，所述冲击板上方设有固定连接的转接块，所述转接块底部设有与导流管滑动且密封连接的转接槽，所述转接槽一侧设有相连通的连通槽，所述连通槽端部与输送管连通，且导流槽内设有电磁阀。

优选的，所述固定架上设有固定连接的第二液压杆，所述第二液压杆端部与配重箱固定连接。

优选的，所述配重槽内设有用于带动上压板自动恢复初始位置的复位弹簧。

优选的，所述悬停板固定安装在固定架上，且悬停板上设有固定连接的第一液压杆，所述第一液压杆端部与卡板固定连接。

一种自行车安全帽冲击力检测方法，采用所述自行车安全帽冲击力检测设备，包括以下步骤：

S1先通过挤压板使冲击板与输送环条之间连接固定，控制输送环条运动，将冲击板自动向上运动，使冲击头悬停在头模上方设定的高度，接着将自行车安全帽固定安装在头模上；

S2在进行冲击检测时，只要解除挤压板对输送环条的挤压固定，冲击板和冲击头会由于重力，自动向下自由落体，砸在自行车安全帽上，进行冲击检测；

S3当冲击头需要以设定的速度对自行车安全帽进行冲击时，先控制输送环条带动冲击板运动至卡板上方，然后使卡板伸长，利用卡板将冲击板进行卡位悬停，接着解除挤压板对输送环条的固定，最后控制输送环条转动，当输送环条以设定的速度转动时，先控制卡板收缩，使卡板解除对冲击板的限位，同时，控制挤压板使挤压板瞬间与输送环条挤压固定，此时输送环条就能够带动冲击板以设定的速度对自行车安全帽进行冲击，当冲击头与自行车安全帽接触的瞬间，压力传感器感应，同时解除挤压板对输送环条的挤压固定。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

输送环条的设计，以及挤压板的相结合，既能够通过挤压板挤压的方式，实现了输送环条与冲击板之间的选择性连接固定，使输送环条转动能够实现冲击板的上下运动，而且输送环条也能够有效的对冲击板和冲击头进行限位，保证了冲击头每次冲击位置的精准性，同时配合悬停板和卡板，能够使冲击板在上升至设定高度后，使冲击板能够悬停在上方，而输送环条与导流槽之间的滑动连接，在挤压板解除挤压后，使输送环条的转动，不会带动冲击板运动，从而能够使输送环条进行更好的转动，使输送环条能够在电机的作用下加速至设定的速度，这样能够在到达设定速度后，通过挤压板与输送环条的挤压以及卡板的收缩相配合，即可实现了冲击头能够按照设定的速度与输送环条同步运动，使冲击头能够达到设定的速度对自行车安全帽进行冲击，而且能够满足各种不同的冲击速度，从而能够更好的对自行车安全帽进行冲击检测。

参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的立体结构示意图。

图2为本发明提供的配重箱、转接块和冲击板立体连接结构示意图。

图3为本发明提供的第一伞齿轮和第二伞齿轮立体结构示意图。

图4为本发明提供的悬停板、卡板连接结构示意图。

图5为本发明提供的冲击板、导流管和转接块剖面连接结构示意图。

图6为本发明提供的第一齿条与输送环条立体连接结构示意图。

图中标号说明：1、冲击底座；11、固定架；2、头模；3、冲击板；31、冲击头；32、导流槽；321、储存槽；322、挤压板；33、配重槽；34、上压板；341、进料口；35、复位弹簧；36、伸缩管；37、导流管；4、输送环条；40、隐藏槽；401、第一齿条；41、第一输送板；42、输送电机；43、传动框；44、传动轴；45、输送滚轮；46、第一伞齿轮；47、第一输送轴；48、第二伞齿轮；5、悬停板；51、卡板；52、第一液压杆；6、配重箱；61、转接块；611、转接槽；612、连通槽；62、第二液压杆。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的另一个元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中另一个元件。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，并不表示是唯一的实施方式。

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方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和／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。

实施例1，请参阅图1和图2，一种自行车安全帽冲击力检测设备，包括冲击底座1，冲击底座1上设有用于安全帽固定的头模2，头模2上方设有可上下运动的冲击板3，冲击板3底部设有冲击头31，且冲击板3两侧设有用于限制冲击板3竖直上下运动的限位机构，限位机构包括对称分布可同步反向转动的输送环条4，冲击板3两端均设有导流槽32，两个输送环条4位于冲击板3两侧，输送环条4滑动穿过相应的导流槽32，导流槽32内壁上设有可伸缩且用于输送环条4之间挤压固定的挤压板322，冲击底座1上方设有用于冲击头31悬停在头模2上方的悬停板5，悬停板5一侧设有可伸缩且与冲击板3底部卡合的卡板51，冲击头31底部设有压力传感器。

输送环条4的设计，以及挤压板322的相结合，既能够通过挤压板322挤压的方式，实现了输送环条4与冲击板3之间的选择性连接固定，使输送环条4转动能够实现冲击板3的上下运动，而且输送环条4也能够有效的对冲击板3和冲击头31进行限位，保证了冲击头31每次冲击位置的精准性，同时配合悬停板5和卡板51，能够使冲击板3在上升至设定高度后，使冲击板3能够悬停在上方，而输送环条4与导流槽32之间的滑动连接，在挤压板322解除挤压后，使输送环条4的转动，不会带动冲击板3运动，从而能够使输送环条4进行更好的转动，使输送环条4能够在电机的作用下加速至设定的速度，这样能够在到达设定速度后，通过挤压板322与输送环条4的挤压以及卡板51的收缩相配合，即可实现了冲击头31能够按照设定的速度与输送环条4同步运动，使冲击头31能够达到设定的速度对自行车安全帽进行冲击，而且能够满足各种不同的冲击速度，从而能够更好的对自行车安全帽进行冲击检测。

请参阅图1和图2，在本实施例中，冲击底座1上设有固定连接且呈U形的固定架11，每个输送环条4内均设有两个可转动且用于张紧的输送滚轮45，冲击底座1上设有固定连接且呈U形的第一输送板41，位于同一侧的输送滚轮45与相应的第一输送板41之间设有转动连接的第一输送轴47，固定架11上设有两个固定连接且呈U形的第二输送板，位于另一侧的输送滚轮45与第二输送板转动连接。

请参阅图1、图2和图3，在本实施例中，第一输送轴47上均设有固定连接的第一伞齿轮46，第一伞齿轮46一侧均设有相啮合的第二伞齿轮48，相邻第二伞齿轮48之间设有相连接的第一传动轴44，冲击底座1上设有固定连接的传动框43，第一传动轴44与传动框43之间转动连接，冲击底座1上设有输送电机42，输送电机42输出端与其中一个第一输送轴47连接。

第一伞齿轮46和第二伞齿轮48的设计，实现了两个输送环条4同步反向转动，从而实现了冲击板3的上下运动调节。

请参阅图5和图6，在本实施例中，导流槽32内壁上设有储存槽321，挤压板322滑动连接在储存槽321内，储存槽321内设有用于带动挤压板322自动向外弹出挤压的顶出弹簧，挤压板322为可被磁性吸附的金属板，顶出弹簧内设有用于带动挤压板322自动吸附的电磁铁。输送环条4一侧设有呈环形的隐藏槽40，隐藏槽40内设有固定连接的第一齿条401，挤压板322端部设有用于第一齿条401相啮合的第二齿条。其中，电磁铁与压力传感器电性连接。

第一齿条401和第二齿条的设计，能够使挤压板322对输送环条4进行挤压的时候，更加的稳定，更加的牢固。

请参阅图2和图5，在本实施例中，冲击板3内设有配重槽33，配重槽33内设有滑动且密封连接的上压板34，上压板34上设有进料口341，冲击底座1上方设有可上下运动的配重箱6，配重箱6内设有储存有配重液，且配重箱6内还设有用于配重液输送的输送泵，输送泵输出端与进料口341之间设有相连通的输送管。

配重槽33和上压板34的设计，能够通过对配重槽33内增加或减少相应的配重液，从而能够改变冲击头31在冲击时的力度，能够满足各种不同的冲击需求，而上压板34的设计，能够有效的防止了配重液在配重槽33内的晃动。

请参阅图2和图5，在本实施例中，配重槽33内设有伸缩管36，伸缩管36一端与进料口341连通，冲击板3上设有固定连接且与伸缩管36另一端连通的导流管37，导流管37进水端设有电磁阀，冲击板3上方设有固定连接的转接块61，转接块61底部设有与导流管37滑动且密封连接的转接槽611，转接槽611一侧设有相连通的连通槽612，连通槽612端部与输送管连通，且导流槽32内设有电磁阀，配重槽33内设有用于带动上压板34自动恢复初始位置的复位弹簧35，固定架11上设有固定连接的第二液压杆62，第二液压杆62端部与配重箱6固定连接。

伸缩管36的设计，实现了配重液传输的同时，也能够使上压板34随时的上下运动，复位弹簧35的设计，能够使上压板34始终将配重液挤压，保证整体不会出现配重液晃动的情况。

当需要改变冲击板3的配重时，先控制冲击板3运动，使导流管37滑动插入转接槽611内，直至导流管37端部与导流槽32连通，然后开启两个电磁阀，当需要降低冲击板3的配重时，只需要控制配重箱6低于冲击板3的高度，配合复位弹簧35以及液压连通的原理，配重槽33内的配重液会自动流入配重箱6内，而当需要对冲击板3增加配重的时候，只需要控制配重箱6高度高于冲击板3的高度，此时配重箱6内的配重液在输送泵的作用下，能够输入至配重槽33内，由于高度差的存在，因此能够大大减少输送泵的能耗，当配重完成后，只需要控制两个电磁阀关闭，即可使导流管37与转接槽611分离。

可以在配重槽33一侧设置透明的观察玻璃，这样能够通过观察玻璃，更直观的判断配重槽33内配重液的多少。

请参阅图1和图4，在本实施例中，悬停板5固定安装在固定架11上，且悬停板5上设有固定连接的第一液压杆52，第一液压杆52端部与卡板51固定连接。

一种自行车安全帽冲击力检测方法，采用自行车安全帽冲击力检测设备，包括以下步骤：

S1先通过挤压板322使冲击板3与输送环条4之间连接固定，控制输送环条4运动，将冲击板3自动向上运动，使冲击头31悬停在头模2上方设定的高度，接着将自行车安全帽固定安装在头模2上；

S2在进行冲击检测时，只要解除挤压板322对输送环条4的挤压固定，冲击板3和冲击头31会由于重力，自动向下自由落体，砸在自行车安全帽上，进行冲击检测；

S3当冲击头31需要以设定的速度对自行车安全帽进行冲击时，先控制输送环条4带动冲击板3运动至卡板51上方，然后使卡板51伸长，利用卡板51将冲击板3进行卡位悬停，接着解除挤压板322对输送环条4的固定，最后控制输送环条4转动，当输送环条4以设定的速度转动时，先控制卡板51收缩，使卡板51解除对冲击板3的限位，同时，控制挤压板322使挤压板322瞬间与输送环条4挤压固定，此时输送环条4就能够带动冲击板3以设定的速度对自行车安全帽进行冲击，当冲击头31与自行车安全帽接触的瞬间，压力传感器感应，同时解除挤压板322对输送环条4的挤压固定。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。

Claims (9)

1.一种自行车安全帽冲击力检测设备，其特征在于：包括冲击底座，所述冲击底座上设有用于安全帽固定的头模，所述头模上方设有可上下运动的冲击板，所述冲击板底部设有冲击头，且冲击板两侧设有用于限制冲击板竖直上下运动的限位机构，所述限位机构包括对称分布可同步反向转动的输送环条，所述冲击板两端均设有导流槽，两个所述输送环条位于冲击板两侧，所述输送环条滑动穿过相应的导流槽，所述导流槽内壁上设有可伸缩且用于输送环条之间挤压固定的挤压板，所述冲击底座上方设有用于冲击头悬停在头模上方的悬停板，所述悬停板一侧设有可伸缩且与冲击板底部卡合的卡板，所述冲击头底部设有压力传感器；

所述导流槽内壁上设有储存槽，所述挤压板滑动连接在储存槽内，所述储存槽内设有用于带动挤压板自动向外弹出挤压的顶出弹簧，所述挤压板为可被磁性吸附的金属板，所述顶出弹簧内设有用于带动挤压板自动吸附的电磁铁；

所述输送环条一侧设有呈环形的隐藏槽，所述隐藏槽内设有固定连接的第一齿条，所述挤压板端部设有用于第一齿条相啮合的第二齿条，所述电磁铁与压力传感器电性连接。

2.根据权利要求1所述的自行车安全帽冲击力检测设备，其特征在于：所述冲击底座上设有固定连接且呈U形的固定架，每个所述输送环条内均设有两个可转动且用于张紧的输送滚轮，所述冲击底座上设有固定连接且呈U形的第一输送板，位于同一侧的所述输送滚轮与相应的第一输送板之间设有转动连接的第一输送轴，所述固定架上设有两个固定连接且呈U形的第二输送板，位于另一侧的所述输送滚轮与第二输送板转动连接。

3.根据权利要求2所述的自行车安全帽冲击力检测设备，其特征在于：所述第一输送轴上均设有固定连接的第一伞齿轮，所述第一伞齿轮一侧均设有相啮合的第二伞齿轮，相邻所述第二伞齿轮之间设有相连接的第一传动轴，所述冲击底座上设有固定连接的传动框，所述第一传动轴与传动框之间转动连接，所述冲击底座上设有输送电机，所述输送电机输出端与其中一个第一输送轴连接。

4.根据权利要求1所述的自行车安全帽冲击力检测设备，其特征在于：所述冲击板内设有配重槽，所述配重槽内设有滑动且密封连接的上压板，所述上压板上设有进料口，所述冲击底座上方设有可上下运动的配重箱，所述配重箱内设有储存有配重液，且配重箱内还设有用于配重液输送的输送泵，所述输送泵输出端与进料口之间设有相连通的输送管。

5.根据权利要求4所述的自行车安全帽冲击力检测设备，其特征在于：所述配重槽内设有伸缩管，所述伸缩管一端与进料口连通，所述冲击板上设有固定连接且与伸缩管另一端连通的导流管，所述导流管进水端设有电磁阀，所述冲击板上方设有固定连接的转接块，所述转接块底部设有与导流管滑动且密封连接的转接槽，所述转接槽一侧设有相连通的连通槽，所述连通槽端部与输送管连通，且导流槽内设有电磁阀。

6.根据权利要求5所述的自行车安全帽冲击力检测设备，其特征在于：所述配重槽内设有用于带动上压板自动恢复初始位置的复位弹簧。

7.根据权利要求2所述的自行车安全帽冲击力检测设备，其特征在于：所述固定架上设有固定连接的第二液压杆，所述第二液压杆端部与配重箱固定连接。

8.根据权利要求2所述的自行车安全帽冲击力检测设备，其特征在于：所述悬停板固定安装在固定架上，且悬停板上设有固定连接的第一液压杆，所述第一液压杆端部与卡板固定连接。

9.一种自行车安全帽冲击力检测方法，采用如权利要求1-8任意一项所述自行车安全帽冲击力检测设备，其特征在于，包括以下步骤：

S1先通过挤压板使冲击板与输送环条之间连接固定，控制输送环条运动，将冲击板自动向上运动，使冲击头悬停在头模上方设定的高度，接着将自行车安全帽固定安装在头模上；

S2在进行冲击检测时，只要解除挤压板对输送环条的挤压固定，冲击板和冲击头会由于重力，自动向下自由落体，砸在自行车安全帽上，进行冲击检测；

S3当冲击头需要以设定的速度对自行车安全帽进行冲击时，先控制输送环条带动冲击板运动至卡板上方，然后使卡板伸长，利用卡板将冲击板进行卡位悬停，接着解除挤压板对输送环条的固定，最后控制输送环条转动，当输送环条以设定的速度转动时，先控制卡板收缩，使卡板解除对冲击板的限位，同时，控制挤压板使挤压板瞬间与输送环条挤压固定，此时输送环条就能够带动冲击板以设定的速度对自行车安全帽进行冲击，当冲击头与自行车安全帽接触的瞬间，压力传感器感应，同时解除挤压板对输送环条的挤压固定。