CN203101005U - 弹力测试设备 - Google Patents

Abstract

一种弹力测试设备，其用于测试一待测品。待测品包括至少一弹性零件与连接弹性零件的本体。弹力测试设备包括载座、至少一外力测试器以及至少一驱动器。载座包括载板，而载板具有承载面。在待测品配置在载座上之后，待测品位于承载面上。外力测试器配置在载座的周围，并包括具有一末端的测试杆以及连接测试杆的测试单元。驱动器与测试单元结合及电性连接，并用于驱动测试杆相对于载座而移动，以使末端推动弹性零件朝本体移动。该弹力测试设备能测量弹性零件的弹力或整体弹性系数，以判断弹性零件的弹力质量是否异常。

Description

弹力测试设备

技术领域

本实用新型是有关于一种测试设备，且特别是有关于一种用来检测弹力（elastic force）的测试设备。

背景技术

目前市面上已销售能自动清扫地面的扫地机（又称扫地机器人），而这种扫地机能在屋内自动行走，并且能边走边清扫地面。当上述扫地机碰撞到墙壁或家具等障碍物时，运作正常的扫地机会自动转向，以继续行走。如此，扫地机不会受到障碍物的阻碍而在原地停滞。

一般而言，扫地机内部装有多个碰撞传感器以及多个弹性零件，而弹性零件例如包含弹簧或弹片。当扫地机碰撞到障碍物时，弹性零件会被压迫或被拉扯，以产生形变，而弹性零件的形变会触动（trigger）碰撞传感器，以使扫地机得知自己已撞到障碍物，进而改变行走的方向。

在扫地机碰撞到障碍物之后，为了让弹性零件可以准确地触动碰撞传感器，弹性零件须要具有特定大小的弹性系数（elasticcoefficient）。若弹性零件的弹性系数太大，则在扫地机在碰撞障碍物之后，弹性零件的形变量可能不足以触动碰撞传感器，以至于扫地机仍持续往障碍物的方向行走。这会导致障碍物阻挡扫地机行走，造成扫地机在原地停滞。

若弹性零件的弹性系数太小，则弹性零件容易受到外力的施加而会产生形变量相当大的形变。如此，在磁砖地或在未抛光的砂石地等不平坦地面上行走的扫地机会产生震动，从而压迫或拉扯弹性零件，以至于弹性零件的形变足以误触动碰撞传感器，导致扫地机的行走方向异常。这可能会减少地面上某一区块被扫地机清扫的次数，甚至扫地机不会进入此区块来进行清扫。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题在于提供一种弹力测试设备，其可以检测上述扫地机内的弹性零件。

为解决上述技术问题，根据本实用新型实施例提供的一种弹力测试设备，其用于测试一待测品。待测品包括至少一弹性零件与一连接弹性零件的本体。弹力测试设备包括一载座、至少一外力测试器以及至少一驱动器。载座包括一载板，而载板具有一承载面。在待测品配置在载座上之后，待测品位在位于承载面上。外力测试器配置在载座的周围，并包括一测试杆以及一连接测试杆的测试单元，其中测试杆位在位于测试单元与载座之间，并具有一末端。驱动器与测试单元结合及电性连接，并用于驱动测试杆相对于载座而移动，以使末端推动弹性零件朝向本体移动。

基于所述，本实用新型的弹力测试设备能测量弹性零件的弹力或整体弹性系数，以判断弹性零件的弹力质量是否异常，从而能帮助扫地机采用正常或优良的弹性零件，以减少扫地机误用异常或不良的弹性零件的机率。

附图说明

图1A是本实用新型一实施例的弹力测试设备的立体示意图。

图1B是图1A中弹力测试设备的侧视示意图。

图2A至图2B是图1B中弹力测试设备对待测品进行测试的运作示意图。

具体实施方式

图1A是本实用新型一实施例的弹力测试设备的立体示意图，而图1B是图1A中弹力测试设备的侧视示意图。请参阅图1A与图1B，弹力测试设备100用于测试一待测品20，而在本实施例中，待测品20包括多个弹性零件23、24与25以及连接弹性零件23、24与25的本体22。

承上述，这些弹性零件23、24与25皆具有例如弹簧或弹片等弹性件。以本实施例为例，弹性零件23具有一连接本体22的弹性件23a，而弹性零件25具有一连接本体22的弹性件25a，其中弹性件23a与25a可以是弹簧（如图1B所示）。因此，弹性零件23、24及25皆能受外力的施加而相对于本体22移动。不过，本实用新型不限弹性件23a与25a仅为弹簧或弹片。

在本实施例中，待测品20包括多个弹性零件（即弹性零件23、24及25），但在其他实施例中，待测品20所包括的弹性零件的数量可以仅为一个，例如待测品20可以只包括弹性零件23、24与25其中一者。当然，待测品20所包括的弹性零件的数量可为二个、三个或三个以上，例如待测品20可包括弹性零件23与24，但不包括弹性零件25。

在本实施例中，待测品20可为扫地机，即弹力测试设备100能用于测试扫地机的弹力，而本体22可以具有马达、轮子以及让马达驱动轮子的传动装置（上述马达、轮子及传动装置皆未绘示），其中传动装置包括多个机械零件，其例如是齿轮、转轴或滑轮等。

在图1A与图1B的实施例中，弹性零件23为扫地机（即待测品20）的防撞条，而弹性零件24为扫地机的按钮，其中图1A所示的弹性零件24的数量可为多个，但弹性零件24的数量也可以只有一个。弹性零件25为扫地机的感测垫。当扫地机进入缝隙内进行清扫，例如进入床铺或沙发等家具底下的缝隙内，或冰箱等家电用品底下的缝隙内进行清扫时，感测垫（即弹性零件25）能感测以上缝隙是否能让扫地机进入，以避免扫地机被卡住而不能移动。

详细而言，当扫地机进到上述缝隙内进行清扫时，如果家具或家电用品的底部会抵触到扫地机的话，则感测垫会被压迫，进而触动扫地机内的碰撞传感器，以停止扫地机继续深入至缝隙内。如此，可以避免扫地机被家具或家电用品卡住而不能移动。

须说明的是，虽然本实施例中的待测品20为扫地机，但在其他实施例中，待测品20可为扫地机以外的物品。举例来说，待测品20可以为弹簧秤或车用避震器。所以，弹力测试设备100不仅可以测试扫地机的弹力，而且也可以测试弹簧秤或车用避震器等具有弹性零件的物品。因此，弹力测试设备100并不限定只能用来测试扫地机的弹力。

弹力测试设备100包括一载座110、多台外力测试器120a、120b及120c以及多台驱动器130a、130b及130c。载座110可供待测品20来配置，而这些外力测试器120a、120b及120c与这些驱动器130a、130b及130c皆配置在载座110的周围，其中外力测试器120a与驱动器130a结合及电性连接，外力测试器120b与驱动器130b结合及电性连接，而外力测试器120c与驱动器130c结合及电性连接。

承上述，这些驱动器130a、130b及130c能分别驱动外力测试器120a、120b及120c相对于载座110而移动，让这些外力测试器120a、120b及120c皆能往位于载座110上的待测品20而移动。如此，这些外力测试器120a、120b及120c能分别测试待测品20的多个弹性零件的弹力，其中外力测试器120a能测试弹性零件23的弹力，外力测试器120b能测试弹性零件25的弹力，而外力测试器120c能测试弹性零件24的弹力。

载座110可以包括一载板111，而载板111具有一承载面111t与一相对于承载面111t的底面111b。在待测品20配置在载座110上之后，待测品20会位于承载面111t上。此外，载座110可更包括一对限位件112，而这些限位件112皆配置在承载面111t上，其中这些外力测试器120a皆可位于这些限位件112的对面，如图1A所示。在待测品20配置在载座110上之后，待测品20会位于这些限位件112之间，以使这些限位件112能固定待测品20。

在本实施例中，各个限位件112可以包括一驱动单元112a以及一限位块112b，其中驱动单元112a固定在承载面111t上，而限位块112b配置在承载面111t上，并且连接驱动单元112a。驱动单元112a能用于驱动限位块112b，以使限位块112b可以朝待测品20而移动。此外，驱动单元112a可以是气压缸，但不用于限定本实用新型。

这些外力测试器120a、120b及120c都包括测试杆以及连接测试杆的测试单元，其中外力测试器120a包括一测试杆122a以及一连接测试杆122a的测试单元124a，外力测试器120b包括一测试杆122b以及一连接测试杆122b的测试单元124b，而外力测试器120c包括一测试杆122c以及一连接测试杆122c的测试单元124c。

承上述，测试杆122a位于测试单元124a与载座110之间，测试杆122b位于测试单元124b与载座110之间，而测试杆122c位于测试单元124c与载座110之间。因此，在这些外力测试器120a、120b及120c任一者中，测试杆（即测试杆122a、122b或122c）会比测试单元（测试单元124a、124b或124c）接近载座110上的待测品20。

这些驱动器130a、130b及130c分别与测试单元124a、124b及124c结合，其中驱动器130a与测试单元124a结合及电性连接，驱动器130b与测试单元124b结合及电性连接，驱动器130c与测试单元124c结合及电性连接，以使驱动器130a驱动测试杆122a相对于载座110而移动，驱动器130b驱动测试杆122b相对于载座110而移动，驱动器130c驱动测试杆122c相对于载座110而移动。

利用驱动器130a、130b及130c的驱动，这些测试杆122a、122b与122c能分别接触这些弹性零件23、25及24，并推动这些弹性零件23、25及24朝本体22移动，以测试这些弹性零件23、25及24的弹力。此外，测试杆122a、122b及122c皆具有用来接触及推动弹性零件23、24与25的末端R4，而这些末端R4可具有橡胶或泡棉等软性材料，以避免在弹力测试设备100进行测试的期间，测试杆122a、122b及122c撞伤或压伤弹性零件23、25及24。

在本实施例中，这些驱动器130a、130b与130c可以皆包括动力源以及移动件，其中驱动器130a包括一移动件132a以及一连接移动件132a的动力源134a，驱动器130b包括一移动件132b以及一连接移动件132b的动力源134b，而驱动器130c包括一移动件132c以及一连接移动件132c的动力源134c。此外，这些驱动器130a、130b与130c可皆为线性步进马达（Linear Steeping Motor，LSM）。

这些外力测试器120a、120b与120c分别固定于这些移动件132a、132b与132c，而这些动力源134a、134b与134c分别用于驱动移动件132a、132b与132c，以使移动件132a相对于动力源134a而移动，移动件132b相对于动力源134b而移动，以及移动件132c相对于动力源134c而移动。如此，这些测试杆122a、122b及122c的末端R4能推动弹性零件23、25及24朝本体22移动。

在图1A的弹力测试设备100中，外力测试器120a、120b与120c的数量共有六个，其中有三个外力测试器120a，二个外力测试器120b以及一个外力测试器120a。外力测试器120a、120b与120c以及驱动器130a、130b与130c的配置方式有多种，而在本实施例中，根据弹性零件23、24及25的位置，外力测试器120c与驱动器130c可皆位于承载面111t的上方，而外力测试器120b与驱动器130b可皆位于承载面111t的下方，其中载板111可位于外力测试器120b与120c之间，如图1A及图1B所示。

此外，为配合外力测试器120b与120c二者所在位置，弹力测试设备100更可包括一支撑架140，而载板111更可具有一个或多个裸露于承载面111t的贯孔H1。详细而言，支撑架140连接载座110的载板111与驱动器130c，并且凸出承载面111t。因此，利用支撑架140，外力测试器120c与驱动器130c得以位于载座110的承载面111t上方，以利于外力测试器120c对弹性零件24进行测试。

裸露于承载面111t的贯孔H1可供外力测试器120b的测试杆122b插入，而待测品20的弹性零件25可配置在贯孔H1的一端。当驱动器130B驱动外力测试器120b时，外力测试器120b的测试杆122b会往上移动，并插入贯孔H1内。如此，测试杆122b的末端R4能接触并推动弹性零件25，从而对弹性零件25进行测试。另外，载板111更可具有一条或多条沟槽T1。沟槽T1连通贯孔H1，并从载板111的边缘延伸至贯孔H1，如图1A所示。

必须说明的是，外力测试器（例如外力测试器120a、120b及120c）与驱动器（例如驱动器130a、130b及130c）二者的数量及配置可随着待测品20所要测试的弹性零件（例如弹性零件23、24及25）来改动。因此，图1A与图1B所示的外力测试器120a、120b及120c与驱动器130a、130b及130c仅为举例说明，并非用以限定本实用新型。

值得一提的是，弹力测试设备100还可包括多根用来支撑载座110的支撑柱150。详细而言，这些支撑柱150连接载板111，并从载板111的底面111b延伸。此外，在其他实施例中，支撑柱150的数量可仅为一个，或是弹力测试设备100也可不包括任何支撑柱150。因此，图1A所示的支撑柱150仅供举例说明，并非限定本实用新型。

此外，弹力测试设备100还可包括一控制装置160，其例如是计算机。控制装置160电性连接并控制这些驱动器130a、130b与130c以及外力测试器120a、120b与120c。如此，用户可操作控制装置160来控制驱动器130a、130b与130c以及外力测试器120a、120b与120c，从而对待测品20的弹性零件23、24与25进行一系列的自动化测试。

在本实施例中，外力测试器120a、120b与120c测试弹性零件23、25及24的方式都相同，因此以下仅以外力测试器120a为例，并配合图2A至图2B来说明弹力测试设备100如何对待测品20进行弹力测试。其他外力测试器120b与120c对弹性零件25与24的测试方式则不叙述。

图2A至图2B是图1B中弹力测试设备对待测品进行测试的运作示意图。请参阅图2A与图2B，在弹力测试设备100利用外力测试器120a测试弹性零件23的过程中，首先，驱动器130a开始驱动外力测试器120a朝弹性零件23移动。详细而言，此时的动力源134a会产生动力，以使移动件132a相对动力源134a而移动，从而让外力测试器120a朝弹性零件23移动。

当移动中的外力测试器120a碰触弹性零件23，即测试杆122a的末端R4碰触弹性零件23时，测试单元124a会发出反馈信号（feedback signal）给驱动器130a，让驱动器130a得知外力测试器120a已碰触弹性零件23。此时，驱动器130a会重新驱动外力测试器120a，以使测试杆122a继续推动弹性零件23，让弹性零件23朝本体22移动。

当刚碰触到弹性零件23的测试杆122a开始推动弹性零件23朝本体22移动时，控制装置160会纪录外力测试器120a推动弹性零件23的距离以及外力测试器120a所测量到的弹性零件23弹力。具体而言，由于驱动器130a可为线性步进马达，且被控制装置160控制，因此依据控制装置160输入至驱动器130a的脉冲信号（pulsesignal），能间接得知外力测试器120a推动弹性零件23的距离。

在外力测试器120a推动弹性零件23的期间，外力测试器120a会输出信号给控制装置160，以使控制装置160纪录测量到的弹性零件23弹力。当弹性零件23被推动的距离落在一预定范围内时，外力测试器120a会侦测弹性零件23的弹力是否达到一预定弹力值。

承上述，在弹性零件23被推动的距离落在此预定范围内的期间，如果弹性零件23的弹力达到此预定弹力值，则表示弹性零件23的弹力或整体弹性系数合格，即弹性零件23的弹力质量是正常或优良。反之，如果弹性零件23的弹力没有达到此预定弹力值，则表示弹性零件23的弹力或整体弹性系数不合格，即弹性零件23需要修理或更换。

此外，当弹性零件23被推动的距离落在此预定范围以外时，若外力测试器120a侦测到弹性零件23的弹力未达到上述预定弹力值的话，也表示弹性零件23的弹力或整体弹性系数不合格，所以弹性零件23也需要修理或更换。

举例而言，在设定上述预定范围为3毫米至5毫米，且预定弹力值为200公克的条件下，当外力测试器120a是在弹性零件23被推动3.5毫米的时候第一次量测到200克的弹力时，则表示弹性零件23的弹力或整体弹性系数合格，即弹性零件23的弹力质量是正常或优良。

在弹性零件23已被推动超过5毫米的情况下，若外力测试器120a仍未量测到任何在200克以上的弹力，则表示弹性零件23的弹力或整体弹性系数不合格。此外，当外力测试器120a是在弹性零件23被推动至3毫米以前，例如弹性零件23被推动1毫米，第一次量测到200克的弹力时，也表示弹性零件23的弹力或整体弹性系数不合格。

综上所述，本实用新型的弹力测试设备能测量弹性零件的弹力或整体弹性系数，并且进一步地判断弹性零件的弹力质量是否异常。如此，利用本实用新型的弹力测试设备，能帮助扫地机采用正常或优良的弹性零件，以减少因扫地机误用异常或不良的弹性零件而发生例如扫地机被障碍物阻挡而停滞或是扫地机的行走方向异常等不正常运作的情形。

以上所述仅为本实用新型的实施例，其并非用以限定本实用新型的专利保护范围。任何熟习相关技术者，在不脱离本实用新型的精神与范围内，所作的更动及润饰的等效替换，仍在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (14)

1.一种弹力测试设备，用于测试待测品，待测品包括弹性零件与连接弹性零件的本体，其特征在于，弹力测试设备包括：

载座，包括载板，所述载板具有承载面，待测品配置在载座上，待测品位于承载面上；

外力测试器，配置在载座的周围，并包括测试杆以及连接测试杆的测试单元，其中测试杆位于测试单元与载座之间，并具有末端；以及

驱动器，与测试单元电性连接，并用于驱动测试杆相对于载座而移动，使末端推动弹性零件朝本体移动。

2.如权利要求1所述的弹力测试设备，其特征在于，载座更包括：

限位件，所述的限位件为一对，且配置在承载面上，在待测品配置在载座上之后，待测品位于限位件之间。

3.如权利要求2所述的弹力测试设备，其特征在于，外力测试器位于限位件的对面。

4.如权利要求2所述的弹力测试设备，其特征在于，限位件包括：

限位块，配置在承载面上；以及

驱动单元，固定在承载面上，并连接所述的限位块，所述的驱动单元用于驱动限位块，使限位块朝待测品而移动。

5.如权利要求1所述的弹力测试设备，其特征在于，弹力测试设备更包括支撑柱，而载板更具有相对于承载面的底面，其中支撑柱连接载板，并从所述底面延伸。

6.如权利要求1所述的弹力测试设备，其特征在于，外力测试器的数量与驱动器的数量皆为多个，而各外力测试器与其中一个驱动器电性连接。

7.如权利要求6所述的弹力测试设备，其特征在于，至少一个外力测试器以及与其结合的驱动器皆位于承载面的上方。

8.如权利要求6所述的弹力测试设备，其特征在于，至少一个外力测试器以及与其结合的驱动器皆位于承载面的下方。

9.如权利要求8所述的弹力测试设备，其特征在于，载板更具有裸露于承载面的贯孔，当位于承载面的下方的驱动器驱动所述外力测试器时，所述外力测试器的测试杆插入所述贯孔内。

10.如权利要求9所述的弹力测试设备，其特征在于，载板更具有沟槽，所述的沟槽连通贯孔，并从载板的边缘延伸至贯孔。

11.如权利要求8所述的弹力测试设备，其特征在于，载板位于其中二个外力测试器之间。

12.如权利要求1所述的弹力测试设备，其特征在于，所述的驱动器包括：

动力源；以及

移动件，连接于所述的动力源，外力测试器固定于移动件，其中动力源用于驱动移动件，使移动件相对于动力源而移动。

13.如权利要求1所述的弹力测试设备，其特征在于，弹力测试设备更包括控制装置，所述的控制装置电性连接驱动器与外力测试器。

14.如权利要求1所述的弹力测试设备，其特征在于，弹力测试设备更包括支撑架，所述的支撑架连接载座与驱动器，其中外力测试器与驱动器皆位于载座的上方。

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