CN202748273U

CN202748273U - 皮革性能指标测试仪

Info

Publication number: CN202748273U
Application number: CN 201220338223
Authority: CN
Inventors: 荆学东; 吉涛; 綦法群; 康思闻; 赵世清
Original assignee: Shanghai Institute of Technology
Current assignee: Shanghai Institute of Technology
Priority date: 2012-07-13
Filing date: 2012-07-13
Publication date: 2013-02-20
Anticipated expiration: 2022-07-13

Abstract

本实用新型涉及一种皮革性能指标测试仪，包括步进电机、减速器、平移块、丝杠、联轴器；夹持装置、测头、工作台、位移传感器、压力传感器；夹持装置通过工作台固定连接在机架的底板上，夹持装置上面设有测头，测头上端装有压力传感器，压力传感器通过压力传感器安装台安装在平移块上，平移块通过丝杠和联轴器与固定在机架上端的步进电机传动连接，平移块侧面固定连接有读数头，机架侧面装有与读数头相对应的位移传感器；步进电机、压力传感器和位移传感器及读数头与控制系统连接。它结构简单，使用灵活，保证了对皮革性能指标测试的可靠性，实现了对皮革性能指标的在线测试，也可以满足特定测试的要求，满足工业生产的高效性要求，符合工业生产的要求。

Description

皮革性能指标测试仪

技术领域

本实用新型涉及一种皮革性能指标测试仪，尤其是一种基于计算机的且能实现多种皮革性能指标测量的自动化测试仪。

背景技术

皮革性能指标是反映皮革质量好坏的重要指标。目前在实际生产中评价皮革质量好坏主要是采用比较传统的方法，即利用有经验的检验人员通过触摸等感官去辨识皮革质量。这种方法虽然方便，但是主观性太强，而且检验人员的个人经验存在一定的差异，同时评定结果容易受到工作环境、心情等因素影响。

目前，皮革性能指标测试仪的理论研究已经有一定的基础，但是皮革性能指标测试仪的样机设计、制造方面还处在起步阶段。如陕西科技大学的张晓镭教授等人设计的皮革柔软度和丰满度测量分级装置，不能完全满足皮革性能指标测试的要求。

发明内容

本实用新型是要提供一种皮革性能指标测试仪，用于多种皮革性能指标实现较为客观的测定，并且结构简单，便于在线操作。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种皮革性能指标测试仪，包括运动系统、皮革参数测试系统、控制系统及机架，其特点是：运动系统包括步进电机、减速器、平移块、丝杠、联轴器；皮革参数测试系统包括固定皮革的夹持装置、测头、工作台、位移传感器、压力传感器；夹持装置通过工作台固定连接在机架的底板上，夹持装置上面设有测头，测头上端装有压力传感器，压力传感器通过压力传感器安装台安装在平移块上，平移块通过丝杠和联轴器与固定在机架上端的步进电机传动连接，平移块侧面固定连接有读数头，机架侧面装有与读数头相对应的位移传感器；机架上、下位置装有限位装置，步进电机、压力传感器和位移传感器及读数头与控制系统的控制箱连接。

用于皮革弯曲性能测试时，皮革夹持装置中的测试台为弯曲测试台，所用测头为弯曲测头，其中弯曲测试台中设有一个用于放置所测皮革卷的凹槽，弯曲测头为带有长方形底板的弯曲测头。

用于皮革顶伸性能测试时，皮革夹持装置12中的测试台为顶伸测试台，所用测头为顶伸测头，其中顶伸测试台中设有一个内部空心的圆环，皮革夹在顶伸测试台与工作台之间，并用螺钉固定顶伸测试台与工作台，顶伸测头为端部为光滑半球形的顶伸测头。

用于皮革压缩性能测试时，皮革夹持装置12中的测试台为压缩测试台，所用测头为压缩测头，其中压缩测试台的表面为光滑的圆板，皮革放置在压缩测试台上，并用螺钉固定压缩测试台与工作台，压缩测头为带有圆形底板的压缩测头。

限位装置包括上限位开关、下限位开关、零位传感器，上限位开关和零位传感器安装在机架的上部，下限位开关安装在机架的下部，零位传感器由传感器和发讯片组成，传感器装在机架上部，并与上限位开关对应，发讯片固定在平移块上。

机架包括底板、固定台、三角架，其中三角架由两块三角架侧板、一块三角架竖直板、一块三角架底板组成，固定台固定在底板上，三角架固定在固定台上，在三角架的架竖直板上安装运动系统。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的夹持装置中有三种形式测试台和测头分别对应使用，可以分别对皮革进行弯曲、顶伸、压缩测试。光栅尺用于测量皮革的变形量，压力传感器用于测量皮革一定变形下的压力值，控制系统中的控制器能自动对数据进行分析，并且根据特定的算法对传感器采集的数据进行处理，并且由显示器显示最后的测量结果，据此普通操作工都能在线对皮革进行性能指标测试。

本实用新型结构简单，使用灵活，保证了对皮革性能指标测试的可靠性，实现了对皮革性能指标的在线测试，也可以满足特定测试的要求，满足工业生产的高效性要求，符合工业生产的要求。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构立体示意图；

图2是本实用新型的皮革弯曲性能测试结构示意图；

图3是本实用新型的皮革顶伸性能测试结构示意图；

图4是本实用新型的皮革压缩性能测试结构示意图；

图5是本实用新型的限位装置及零位传感器安装示意图；

图6是本实用新型的机架结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

如图1所示，本实用新型的皮革性能指标测试仪，包括运动系统、皮革参数测试系统、控制系统及机架等。

运动系统包括步进电机3、减速器4、平移块7、丝杠6、联轴器5；皮革参数测试系统包括固定皮革的夹持装置12、测头11、工作台13、位移传感器8、读数头9、压力传感器10；夹持装置12通过工作台13固定连接在机架的底板16上，夹持装置12上面设有测头11，测头11上端装有压力传感器10，压力传感器10通过压力传感器安装台15安装在平移块7上，平移块7通过丝杠6和联轴器5与固定在机架上端的步进电机3传动连接，平移块7侧面固定连接有读数头9，机架侧面装有与读数头9相对应的位移传感器8；步进电机3、压力传感器10和位移传感器8及读数头9与控制系统的控制箱2连接。

运动系统包括提供动力的步进电机3、确保获得足够平稳转动扭矩的减速器4、丝杠6带动传感器固定装置---平移块7上下运动、连接减速器4与丝杠6的联轴器5。减速器4对步进电机进行减速，获得更大的转矩，为测试提供足够的动力，而且对步进电机3也起到了保护作用。精密丝杠6提高了测试的精度。联轴器5连接减速器4与丝杠6，既保证了转动的传输，而且也防止了冲击力对减速器4及丝杠6的损害。另外图1中还有计算机1，用于修改和下载程序。保证了生产线的高效性。

皮革性能指标表达原理由三个皮革力学性能模型表示：

皮革柔软指标表示为

，

为弯曲力做功，为弯曲回复力做功（

为力，

为位移）。

为弯曲功、弯曲回复功之和，其值越小说明皮革柔软指标越大。

皮革丰满指标表示为

，

为压缩力做功，

为压缩回复力做功（

为力，为位移）。为压缩功、压缩回复功之差，其值越小说明皮革丰满指数越大。

皮革弹性指标表示为，

为顶伸力做功，

为顶伸回复力做功（

为力，

为位移）。

为顶伸功、顶伸回复功之差，其值越小说明皮革弹性度越大。

皮革参数测试系统包括固定皮革的夹持装置12、不同测试要求所需的测头11、工作台13、由位移传感器8及读数头9组成的位移传感器---光栅尺、压力传感器10。位移传感器---光栅尺用于测量皮革的变形量，压力传感器10用于测量皮革一定变形下的压力值，夹持装置12中的三种形式与测头11中的三种形式分别对应使用，可以分别对皮革进行弯曲、顶伸、压缩测试。位移传感器8固定在机架上，读数头9固定在平移块7上，压力传感器10固定在压力传感器安装台15上，并且压力传感器安装台15也固定在平移块7上，读数头9与压力传感器10能跟随平移块7作同步运动，确保测量数据的可靠性。其中压力传感器安装台15在平移块7上的安装位置可以调整，使得该测试仪更具有灵活性。

控制系统包括计算机1及安装在控制箱2内的控制器、步进电机驱动器及外围电路元件（安装在控制箱2内）。此系统中的控制器能自动对数据进行分析，并且根据特定的算法对传感器采集的数据进行处理，并且由显示器显示最后的测量结果，据此普通操作工都能在线对皮革进行性能指标测试。

可以理解，在本发明中，所测的数据可靠，所运用的三种测量方法更具有科学性，使得皮革性能测试具有跨时代意义。

如图2所示，用于皮革弯曲性能测试时，皮革夹持装置12包括弯曲测试台12A，弯曲测头11A，其中弯曲测试台12A是一个具有凹槽的弯曲测试台，表面光滑平整，并且弯曲测试台12A边上有螺孔与工作台13上的螺孔对应，工作台13是一个内部空心的腔体，将皮革14卷成直径等于凹槽宽度的圆筒放在弯曲测试台12A的凹槽内，弯曲测头11A为带有长方形底板的弯曲测头，在弯曲测头11A的作用下，皮革圆筒产生如图2所示的变形。位移传感器及光栅尺包括位移传感器8和读数头9与压力传感器10分别采集位移量及对应的压力值，实现同步采集，使得获得的数据可靠。并且弯曲测试台12A中的凹槽宽度是定值即被测皮革圆筒的直径是定值，所以使得测量值具有很强的可比性。

如图3所示，用于皮革顶伸性能测试时，皮革夹持装置12包括顶伸测试台12B，顶伸测头11B，其中顶伸测试台12B是一个内部空心的圆环，并且圆环边上有螺孔与工作台13上的螺孔对应，工作台13是一个内部空心的腔体，将皮革14夹在顶伸测试台12B与工作台13之间，并用螺钉固定顶伸测试台12B与工作台13，这样皮革14就被固定住了，顶伸测头11B为端部为光滑半球形的顶伸测头，在顶伸测头11B的作用下，皮革产生如图3所示的变形。位移传感器---光栅尺与压力传感器10分别采集位移量及对应的张力值，实现同步采集，使得获得的数据可靠，所以使得测量值具有很强的可比性。

如图4所示，用于皮革压缩性能测试时，皮革夹持装置12包括压缩测试台12C，压缩测头11C，其中压缩测试台12C是一个表面光滑的圆板，并且圆板边上有螺孔与工作台13上的螺孔对应，工作台13是一个内部空心的腔体，将皮革14放置在压缩测试台12C上，并用螺钉固定压缩测试台12C与工作台13，压缩测头11C为带有圆形底板的压缩测头，在压缩测头11C的作用下，皮革产生如图4所示的变形。位移传感器---光栅尺与压力传感器10分别采集位移量及对应的压力值，实现同步采集，使得获得的数据可靠，所以使得测量值具有很强的可比性。相对其它两相的测试，压缩测试所要的压力值最大，所要用螺钉将压缩测试台12C与工作台13固定，防止压缩测试台12C滑脱，即保证了测量系统的稳定性、测量的可靠性，也保证了操作人员的人生安全。

如图5所示，限位装置包括上限位开关18、下限位开关19、零位传感器20。上限位开关18和零位传感器20安装在机架的上部，下限位开关19安装在机架的下部。

限位开关起到上下限位的功能，避免机器收到损坏。图6只画出上限位开关，下限位开关的安装位置可以参考图1。零位传感器20包括传感器20A与发讯片20B两部分，当测试仪上电启动时，控制器控制步进电机3转动，驱动平移块7向上运动，发讯片20B随着平移块7向上运动，当发讯片20B 完全插入传感器20A，零位传感器20的发信号给控制器，控制器控制步进电机3反转，仪器进入正常工作状态。

如图6所示，机架包括底板16、固定台17、三角架21。其中三角架21是由两块三角架侧板21A、一块三角架竖直板21B、一块三角架底板21C组成。固定台17安装在底板16上，用沉头螺钉固定。三角架固定在固定台17上，用沉头螺钉固定。其中三角架的四个部分按图6所示方式拼接，用沉头螺钉固定。运动系统安装在三角架的架竖直板21B上，并用沉头螺钉固定，其安装位置可以上下调节，满足特定测试的要求。

通过以上描述可以看出，本实用新型结构简单，使用灵活，保证了对皮革性能指标测试的可靠性，实现了对皮革性能指标的在线测试，也可以满足特定测试的要求，满足工业生产的高效性要求，符合工业生产的要求。

Claims

1.一种皮革性能指标测试仪，包括运动系统、皮革参数测试系统、控制系统及机架，其特征在于：所述运动系统包括步进电机（3）、减速器（4）、平移块（7）、丝杠（6）、联轴器（5）；所述皮革参数测试系统包括固定皮革的夹持装置（12）、测头（11）、工作台（13）、位移传感器（8）、压力传感器（10）；夹持装置（12）通过工作台（13）固定连接在机架的底板（16）上，夹持装置（12）上面设有测头（11），测头（11）上端装有压力传感器（10），压力传感器（10）通过压力传感器安装台（15）安装在平移块（7）上，平移块（7）通过丝杠（6）和联轴器（5）与固定在机架上端的步进电机（3）传动连接，平移块（7）侧面固定连接有读数头（9），机架侧面装有与读数头（9）相对应的位移传感器（8）；机架上、下位置装有限位装置，步进电机（3）、压力传感器（10）和位移传感器（8）及读数头（9）与控制系统的控制箱（2）连接。

2.根据权利要求1所述的皮革性能指标测试仪，其特征在于：用于皮革弯曲性能测试时，所述皮革夹持装置（12）中的测试台为弯曲测试台（12A），所用测头（11）为弯曲测头（11A），其中弯曲测试台（12A）中设有一个用于放置所测皮革（14）卷的凹槽，弯曲测头（11A）为带有长方形底板的弯曲测头。

3.根据权利要求1所述的皮革性能指标测试仪，其特征在于：用于皮革顶伸性能测试时，所述皮革夹持装置（12）中的测试台为顶伸测试台（12B），所用测头（11）为顶伸测头（11B），其中顶伸测试台（12B）中设有一个内部空心的圆环，皮革（14）夹在顶伸测试台（12B）与工作台（13）之间，并用螺钉固定顶伸测试台（12B）与工作台（13），顶伸测头（11B）为端部为光滑半球形的顶伸测头。

4.根据权利要求1所述的皮革性能指标测试仪，其特征在于：用于皮革压缩性能测试时，所述皮革夹持装置（12）中的测试台为压缩测试台（12C），所用测头（11）为压缩测头（11C），其中压缩测试台（12C）的表面为光滑的圆板，皮革（14）放置在压缩测试台（12C）上，并用螺钉固定压缩测试台（12C）与工作台（13），压缩测头（11C）为带有圆形底板的压缩测头。

5.根据权利要求1所述的皮革性能指标测试仪，其特征在于：所述限位装置包括上限位开关（18）、下限位开关（19）、零位传感器（20），上限位开关（18）和零位传感器（20）安装在机架的上部，下限位开关（19）安装在机架的下部，零位传感器（20）由传感器（20A）和发讯片（20B）组成，传感器（20A）装在机架上部，并与上限位开关（18）对应，发讯片（20B）固定在平移块（7）上。

6.根据权利要求1所述的皮革性能指标测试仪，其特征在于：所述机架包括底板（16）、固定台（17）、三角架（21），其中三角架21由两块三角架侧板（21A）、一块三角架竖直板（21B）、一块三角架底板（21C）组成，固定台（17）固定在底板（16）上，三角架21固定在固定台（17）上，在三角架的架竖直板（21B）上安装运动系统。