TW201425905A - 摩擦係數測試裝置 - Google Patents

Abstract

一種摩擦係數測試裝置包括：一基座；一對磨板，設置在該基座上，且該對磨板包括一承載面；一框架，圍繞在該基座及該對磨板的周圍，呈現一口字型；一加壓單元，穿過該框架；一非接觸支撐力，形成在該框架與該基座之間用以使該框架與該基座之間保持間隙；一第一力量計，設置在該加壓單元下方；一第二力量計，其一端用以連接該物件；以及一驅動單元，設置在該基座上，並連接該第二力量計之另一端，用以拉動該第二力量計、該物件及該框架。

Description

摩擦係數測試裝置

本發明係有關於一種摩擦係數測試裝置，特別是有關於一種利用非接觸支撐力的摩擦係數測試裝置。

由於目前習用的摩擦係數測試裝置，是將一物件放置在相對於滑動的平面上，再將該平面傾斜，直到該物件移動，再藉由傾斜角度、物件重量及物件的加速度去推算該物件的靜摩擦係數及動摩擦係數。但是這種測量方法，物件容易在滑動平面上產生左右飄移，特別是具有特殊表面的物件，該物件表面在不同的方向的移動會有不同的摩擦係數，因會增加測試上的誤差。

台灣專利證書號TW I359266提出了一種電子式物體摩擦係數量測裝置，將一物體放置於一滑動平面上，逐漸調整該平面相對水平面的傾斜度，利用導軌和滾輪的設計，當物體開始移動時，該物體就可在一固定的移動路徑上移動，再藉由量測傾斜角度、物體重量及物體的加速度，經計算後而求出物體的摩擦係數。然而，此物體在移動時，會同時帶動物體兩側的滾輪，使計算摩擦係數時，除了該物體的摩擦係數，還加上滾輪摩擦導軌的影響，因此會有較大誤差的產生，而無法精準的測量。

台灣專利證書號TW I343993與證書號TW I359266結構相似，而不同的地方在於TWI343993更增加了一彈簧， 該彈簧被該物體壓縮後的彈力可頂推該物體於該滑動平面上，並沿著該水平尺規移動，依該彈簧壓縮量、該彈簧之彈性係數及該物體在該基準測試平面上的移動距離，供一使用者計算出該物體之動摩擦係數。但是一樣沒辨法解決物體移動時，滾輪摩擦導軌的影響。

因此，便有需要提供一種摩擦係數測試裝置，能夠解決前述的問題。

本發明的目的在於，提供一種移動速度快、移動精度高且外界干擾力遠低於量測摩擦力的摩擦係數量測裝置。

為達成上述目的，本發明提出一種摩擦係數測試裝置，用以測試一物件的摩擦係數，該摩擦係數測試裝置包括：一基座；一對磨板，設置在該基座上，且該對磨板包括一承載面，用以放置該物件；一框架，圍繞在該基座及該對磨板的周圍，呈現一口字型；一加壓單元，設置於該框架上，用以對該物件施加一垂直正向力；一非接觸支撐力，形成在該框架與該基座之間，用以使該框架與該基座之間保持間隙；一第一力量計，設置在該加壓單元下方，用以測量該加壓單元對該物件所施加的該垂直正向力；一第二力量計，其一端用以連接該物件，用以測量該物件移動時所需要的力；以及一驅動單元，設置在該基座上，並連接該第二力量計之另一端，用以拉動該第二力量計、該物件及該框架。

在測量具有特殊表面的物件(例如該物件的表面上有 特定方向的造形)的摩擦係數，由於特殊表面的物件在不同方向移動時，會有不同的摩擦係數，因此本發明的摩擦係數測試裝置能使該物件沿特定方向移動，進而能得到該物件在特定方向移動時的摩擦係數。

本發明的摩擦係數測試裝置，是針對一物件進行摩擦係數測量的裝置，採用氣浮單元，因此具有移動速度快、移動精度高且外界干擾力遠低於量測摩擦力的摩擦係數測試裝置。另外，利用加壓單元或質量塊，可配合測所需的輕、重負載而隨意調整。

本發明對於在輕、重負載滑動條件下的摩擦係數測量提供一種簡易而方便的解決辦法，可測量金屬材料、塑料薄膜和薄片、橡膠、紙張、紙板、編織袋、織物風格、輸送帶、木材、塗層等材料滑動時的靜摩擦係數及動摩擦係數。藉由測量材料的滑動性，可以控制調節材料生產質量指標，滿足產品使用要求。

為達成上述目的，本發明再提出一種摩擦係數測試裝置，用以測試一物件的摩擦係數，該摩擦係數測試裝置包括：一基座；一對磨板，設置在該基座之一上表面，且該對磨板包括一承載面，用以放置該物件；一側壁，設置在該基座之該上表面，並位在該對磨板的一側邊；一質量塊，用以對該物件施加一垂直正向力，且對該側壁產生一磁性吸引力；一氣浮單元，設置在側壁的內側，用以對該質量塊噴氣而造成一推力，其中該推力及磁性吸引力會達成平衡；一力量計，其一端用以連接該物件，用以測量該物件 移動時所需要的力；以及一驅動單元，設置在該基座上，並連接該力量計之另一端，用以拉動該力量計、該物件及該質量塊。

為達成上述目的，本發明又提出一種摩擦係數測試裝置，用以測試一物件的摩擦係數，該摩擦係數測試裝置包括：一基座；一對磨板，設置在該基座之一上表面，且該對磨板包括一承載面，用以放置該物件；一左側壁，設置在該基座之該上表面，並位在該對磨板的左側；一右側壁，設置在該基座之該上表面，並位在該對磨板的右側；一質量塊，用以對該物件施加一垂直正向力；一非接觸支撐力，形成在該左側壁與質量塊之間及該右側壁與質量塊之間，用以使該左側壁及該右側壁與質量塊之間保持間隙；一力量計，其一端用以連接該物件，用以測量該物件移動時所需要的力；以及一驅動單元，設置在該基座上，並連接該力量計之另一端，用以拉動該力量計、該物件及該質量塊。

為了讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯，下文將配合所附圖示，作詳細說明如下。

圖1a~圖1c為本發明第一實施例之摩擦係數測試裝置之立體圖、上視圖及剖面圖。摩擦係數測試裝置100包括：一基座110、一對磨板120、一框架130、一加壓單元140、一氣浮單元150、一驅動單元(例如直線馬達160)、一第一力量計170、一第二力量計180及一位移計190。

該對磨板120設置在該基座110之一上表面111，且該 對磨板120包括一承載面121，用以放置一物件10。該基座110可為花崗岩材質，因為花崗岩結構緻密、質地均勻、穩定性高、強度大、硬度高、不生銹、耐酸鹼、不磁化、不變型、耐磨性高及沒有延展性等優點。

該框架130圍繞在該基座110及對磨板120的周圍，且其外形呈現口字型，例如可由四塊金屬塊組合而成。該框架130內側具有四個表面，分別為一上內側面131、一下內側面132、一左內側面133及一右內側面134。在本實施例中，該氣浮單元150設置在該框架130內側，並對應於該基座110之表面。該氣浮單元150為一種非接觸支撐力單元，可用以產生一非接觸支撐力，該非接觸支撐力位在該框架130與該基座110之間，用以使該框架130與該基座110之間保持間隙。

請參閱圖1c及圖1d，圖1d為框架與氣浮單元的配置圖，但為了方便說明，只顯示框架的下內側面132、左內側面133及右內側面134與氣浮單元150的配置關係。該氣浮單元150可包括八個氣浮軸承151、152、153、154、155、156、157、158。在上內側面131設置兩個該氣浮軸承151、152，並位在該對磨板120的兩側(如圖1c所示)。在該下內側面132設置兩個氣浮軸承153、154，且設置在該上內側面131的該些氣浮軸承151、152與設置在該下內側面132的該些氣浮軸承153、154相互交錯。該左內側面133及該右內側面134分別設置二個氣浮軸承155、156、157、158。該氣浮單元150之該些氣浮軸承151、152、153、 154、155、156、157、158圍繞在該基座110的四周，利用流過氣浮軸承151、152、153、154、155、156、157、158與該基座110之間的加壓空氣，而產生的靜壓力，使該框架130能與該基座110之間保持間隙。

請再參閱圖1a、圖1b及圖1c，該加壓單元140設置於該框架130上，用以對該物件10施加一垂直正向力。該第一力量計170設置在該加壓單元140下方，使該第一力量計170位在該加壓單元140及該物件10之間，所以該第一力量計170可測量該加壓單元140對該物件10所施加的垂直正向力。例如，該加壓單元140可為一螺栓，穿過該框架130而對該第一力量計170及該物件10施壓，並藉由旋緊或放鬆螺栓以調整該垂直正向力。

該直線馬達160具有一軸桿161，並設置在該基座110之一上表面111。第二力量計180的一端181用以連接該物件10，另一端182連接該直線馬達160之該軸桿161，且該第二力量計180用以測量該物件10移動時所需要力，例如靜摩擦力及動摩擦力。

該摩擦係數測試裝置100的測量動作，是先將物件10放置在該對磨板120的上方，然後將該加壓單元140(螺栓)向物件10的方向旋緊，並藉由該第一力量計170測出該加壓單元140對該物件10所施加的垂直正向力。利用流過氣浮軸承151、152、153、154、155、156、157、158與該基座110之間的加壓空氣，而產生的靜壓力，使該框架130與該基座110之間保持間隙，藉此當該框架130在移動時， 不會影響測量該物件10的摩擦係數。最後，啟動該直線馬達160，使該軸桿161沿著其軸線的方向移動，並拉動該第二力量計180、該物件10及該框架130。該第二力量計180就可測出該物件10在該對磨板120上移動時，所需要的靜摩擦力及動摩擦力。藉由第一力量計170及第二力量計180所測的垂直正向力、靜摩擦力及動摩擦力，就可算出該物件10的靜摩擦係數及動摩擦係數。

本發明第一實施例之摩擦係數測試裝置100可更包括一位移計190設置在該基座110上，用以測量該物件10的移動距離。例如，該位移計190可設置在該基座110的側面。將該位移計190之一探針191向前延伸，並接觸該框架130。當該直線馬達160之軸桿161朝其軸線的方向移動時，該框架130的移動距離，就是該物件10的移動距離，亦即可同步測量物件10在對磨板120上移動時之位移資訊。再配合動摩擦力的運算，就可得知該物件在不同位置的摩擦係數。

本發明第一實施例的設計，是在框架內側設置該氣浮單元150之八個氣浮軸承151、152、153、154、155、156、157、158。當該框架130在移動時，該氣浮單元150可隨該框架130一起移動，並藉由氣浮單元150與基座110之間的靜壓力，用以使該框架130沿移動路徑可與該基座110之間穩定地保有間隙。該靜壓力為一種非接觸支撐力，形成在該框架130與該基座110之間，是藉由一氣浮單元150對該基座110所施加的力。

圖2a為本發明第二實施例之摩擦係數測試裝置之剖面圖。如圖2a所示，第二實施例的摩擦係數測試裝置200大體上類似於第一實施例的摩擦係數測試裝置100，類似的元件標示類似的標號。第二實施例的摩擦係數測試裝置200與第一實施例的摩擦係數測試裝置100不同的地方在於氣浮單元的氣浮軸承設置位置。

請同時參閱圖2b，圖2b為基座210與氣浮單元250的配置圖。在本實施例中，該氣浮單元250可包括八個氣浮軸承251、252、253、254、255、256、257、258，設置在該基座210表面，並對應於該框架230之內側。該基座210具有四個表面，分別為上表面211、下表面212、左側面213及右側面214。在該基座210的上表面211設置兩個該氣浮軸承251、252，並位在該對磨板220的兩側。在該下表面212設置兩個氣浮軸承253、254，且設置在該上表面211的該些氣浮軸承251、252與設置在該下表面212的該些氣浮軸承253、254相互交錯。該左表面214及該右表面213分別設置二個氣浮軸承255、256、257、258。

該氣浮單元250之八個氣浮軸承251、252、253、254、255、256、257、258利用流過氣浮軸承251、252、253、254、255、256、257、258與該框架230之間的加壓空氣，而產生的靜壓力，使該框架230與該基座210之間保持有間隙，因此該框架230在移動時，不會影響測量該物件10的摩擦係數。該靜壓力為一種非接觸支撐力，形成在該框架230與該基座210之間，是藉由氣浮單元250對框架230 所施加的力。

本發明第二實施例，是在基座210的表面設置該氣浮單元250之八個氣浮軸承251、252、253、254、255、256、257、258，因此該氣浮單元250的線路及管路可設置在基座內部而具有容易設計的優點。另外，當該框架230在移動時，該氣浮單元250沒有隨該框架230一起移動。該氣浮單元250可視需要而定，在該框架230之移動路徑增設更多氣浮軸承，並一直噴氣，因此該框架230沿移動路徑仍可與該基座210之間穩定地保有間隙。

圖3a及圖3b為本發明第三實施例之摩擦係數測試裝置之上視圖及立體圖。如圖3a及圖3b所示，第三實施例的摩擦係數測試裝置300大體上類似於第一實施例的摩擦係數測試裝置100，類似的元件標示類似的標號。第三實施例的摩擦係數測試裝置300與第一實施例的摩擦係數測試裝置100不同的地方在於，第三實施例的摩擦係數測試裝置300少了框架及加壓單元，但增加了側壁330及質量塊340。

該質量塊340放置在該物件10上時，對該物件10施加一垂直正向力。該質量塊340具有一磁鐵或該質量塊340本身為一磁鐵，該側壁330為磁性材質(例如鐵)，該質量塊340可對該側壁330產生一磁性吸引力。

該側壁330設置在該基座310之該上表面311，並位在該對磨板320的一側邊。該側壁330的內側331設置氣浮單元350，可對該質量塊340噴氣而造成一推力。

該摩擦係數測試裝置300的測量動作，先將物件10放置在該對磨板320的上方，然後質量塊340再放置在該物件10上，因而對該物件10施加垂直正向力。利用氣浮單元350對該質量塊340噴氣而造成推力與該質量塊340對該側壁330產生磁性吸引力(亦即推力及磁性吸引力會達成平衡)，使該質量塊340與該側壁330之間保持間隙。最後，啟動該直線馬達360，該軸桿361朝向直線馬達360的方向移動，並拉動該力量計380、該物件10及該質量塊340。該力量計380就可測出該物件10在該對磨板320上移動時，所需要的靜摩擦力及動摩擦力。藉由質量塊340對該物件10所施加的垂直正向力和力量計380所測到的靜摩擦力及動摩擦力，就可算出該物件10的靜摩擦係數及動摩擦係數。

本發明第三實施例，只需利用氣浮單元350對該質量塊340噴氣而造成推力與該質量塊340對該側壁330產生磁性吸引力，就能輕易的將該質量塊340與該側壁330之間保持間隙，具有結構簡單的優點。

圖4a及圖4b為本發明第四實施例之摩擦係數測試裝置之上視圖及立體圖。如圖4a及圖4b所示，第四實施例的摩擦係數測試裝置400大體上類似於第一實施例的摩擦係數測試裝置100，類似的元件標示類似的標號。第四實施例的摩擦係數測試裝置400與第一實施例的摩擦係數測試裝置100不同的地方在於，第四實施例的摩擦係數測試裝置400少了框架及加壓單元，但增加了左側壁431、右 側壁432及質量塊440。

該質量塊440放置在該物件10上時，並對該物件10施加一垂直正向力。

該左側壁431設置在該基座410之該上表面411，並位在該對磨板420的左側。該右側壁432設置在該基座410之該上表面411，並位在該對磨板420的右側。氣浮單元之一左側氣浮軸承451設置在左側壁431的內側431’，用以對該質量塊440施加一向右推力。氣浮單元之一右側氣浮軸承452設置在右側壁的內側432’，用以對該質量塊440施加一向左推力。該氣浮單元所產生的左推力及右推力是一種非接觸支撐力。

該摩擦係數測試裝置400的測量動作，是先將物件10放置在該對磨板420的上方，然後質量塊440再放置在該物件10上，因而對該物件10施加垂直正向力。利用左側氣浮軸承451及右側氣浮軸承452分別對該質量塊440的左右兩側噴氣而造成左右兩側的推力(亦即左右兩側的推力會達成平衡)，使該質量塊440與該左側壁431及該右側壁432之間保持間隙，且該質量塊440在移動時能沿預定的路徑移動。

最後，啟動該直線馬達460，該軸桿461朝向直線馬達460的方向移動，並拉動該力量計480、該物件10及該質量塊440。該力量計480就可測出該物件10在該對磨板420上移動時，所需要的靜摩擦力及動摩擦力。藉由質量塊440對該物件10所施加的垂直正向力和力量計480所測 到的靜摩擦力及動摩擦力，就可算出該物件10的靜摩擦係數及動摩擦係數。

本發明第四實施例，只需利用左側氣浮軸承451及右側氣浮軸承452分別對該質量塊440的左右兩側噴氣而造成左右兩側的推力，可使該物件10在移動時較不會偏離預定的路徑，而具有更高的穩定性。

圖5a為本發明第五實施例之摩擦係數測試裝置之剖面圖。如圖5a所示，第五實施例的摩擦係數測試裝置500大體上類似於第一實施例的摩擦係數測試裝置100，類似的元件標示類似的標號。第五實施例的摩擦係數測試裝置500與第一實施例的摩擦係數測試裝置100不同的地方在於，第五實施例的摩擦係數測試裝置500的基座形狀及氣浮軸承的數量及位置。

請同時參閱圖5b，圖5b為框架與氣浮單元的配置圖，但為了方便說明，只顯示框架530的下內側面532、左內側面533及右內側面534與氣浮單元550的配置關係。在本實施例中，該氣浮單元550可包括六個氣浮軸承551、552、553、554、555、556，設置在該框架530的內側，並對應於該基座510之三個表面，分別為上表面511、一左斜面512及一右斜面513。在相對於該上表面511的框架530內側設置兩個氣浮軸承551、552(在本實施例中設置在框架530的上內側面531，並位在該對磨板520的兩側)，相對於該左斜面512的框架530內側設置兩個氣浮軸承555、556(在本實施例中設置在框架530的下內側面532)， 相對於該右斜面513的框架530內側設置兩個氣浮軸承553、554(在本實施例中設置在框架530的下內側面532)。該氣浮單元550之六個氣浮軸承551、552、553、554、555、556利用流過氣浮軸承551、552、553、554、555、556與該基座510之間的加壓空氣，而產生的靜壓力，使該框架530與該基座510之間保持有間隙，因此該框架530在移動時，不會影響測量該物件10的摩擦係數。

本發明第五實施例，只需要六個氣浮軸承，就可達到該框架530與該基座510之間有穩定地保有間隙。

圖6為本發明第六實施例之摩擦係數測試裝置之剖面圖。如圖6所示，第六實施例的摩擦係數測試裝置600大體上類似於第一實施例的摩擦係數測試裝置100，類似的元件標示類似的標號。第六實施例的摩擦係數測試裝置600與第一實施例的摩擦係數測試裝置100不同的地方在於第六實施例的摩擦係數測試裝置600使用的非接觸支撐力的產生是藉由兩磁鐵的互斥力。

在本實施例中，第一組磁鐵651設置在該框架630的內側，以及第二組磁鐵652設置在該基座610的表面，該第一組磁鐵651與該第二組磁鐵652的極性相同(例如S極對S極或N極對N極)，因此該第一組磁鐵651與該第二組磁鐵652之間有一互斥力，使該框架630與該基座610之間保持有間隙，因此該框架630在移動時，不會影響測量該物件10的摩擦係數。該第一組磁鐵651與該第二組磁鐵652為一種非接觸支撐力單元，之間的互斥力為一種非 接觸支撐力，可使該框架630與該基座610之間保持間隙。

本發明第六實施例，是在基座610的表面及框架630的內側設置磁鐵，可必免基座610與框架630相對運動產生過大摩擦力。

圖7為本發明第七實施例之摩擦係數測試裝置之剖面圖。如圖7所示，第七實施例的摩擦係數測試裝置700大體上類似於第六實施例的摩擦係數測試裝置600，類似的元件標示類似的標號。第七實施例的摩擦係數測試裝置700與第六實施例的摩擦係數測試裝置600不同的地方在於第七實施例的摩擦係數測試裝置700的互斥力來自於基座710及框架730。

在本實施例中，基座710為一環形磁鐵，且磁極的分佈為外圈711為N極或S極，內圈712為另一磁極。該框架730可四塊磁鐵組成，或者也為一環形磁鐵，而該框架730的內側731為與基座710的外圈711相同磁極。該框架730及該基座710的互斥力為一種非接觸支撐力，可使該框架730與該基座710之間保持間隙。

本發明第七實施例，在設計上較簡單，同樣可必免基座710與框架730相對運動產生過大摩擦力。

圖8為本發明第八實施例之摩擦係數測試裝置之上視圖。如圖8所示，第八實施例的摩擦係數測試裝置800大體上類似於第四實施例的摩擦係數測試裝置400，類似的元件標示類似的標號。第八實施例的摩擦係數測試裝置800與第四實施例的摩擦係數測試裝置400不同的地方在於， 第八實施例的摩擦係數測試裝置800使用的非接觸支撐力的產生是藉由兩磁鐵的互斥力。

在本實施例中，該非接觸支撐力的產生是藉由一第一磁鐵組850及一第二磁鐵組850’，該第一組磁鐵850包括一第一磁鐵851及一第二磁鐵852，該第一磁鐵851設置該左側壁831的內側831’，該第二磁鐵852設置該質量塊840的左側面841，該第一磁鐵851與該第二磁鐵852的磁極相同(例如S極對S極或N極對N極)，因此該左側壁831與該質量塊840之間有一第一互斥力。

該第二組磁鐵850’包括一第三磁鐵853及一第四磁鐵854，該第三磁鐵853設置該右側壁832的內側832’，該第四磁鐵854設置該質量塊840的右側面842，該第三磁鐵853與該第四磁鐵854的磁極相同(例如S極對S極或N極對N極)，因此該左側壁832與該質量塊840之間有一第二互斥力。該第一互斥力與該第二互斥力會達成平衡。

本發明第八實施例，在設計上較簡單，而且因左右兩側的互斥力，可使該物件在移動時較不會偏離預定的路徑，而具有更高的穩定性。

圖9為本發明第九實施例之摩擦係數測試裝置之剖面圖。如圖9所示，第九實施例的摩擦係數測試裝置900大體上類似於第八實施例的摩擦係數測試裝置800，類似的元件標示類似的標號。第九實施例的摩擦係數測試裝置900與第八實施例的摩擦係數測試裝置800不同的地方在於第九實施例的摩擦係數測試裝置900的互斥力來自於質量 塊、左側壁及右側壁。

在本實施例中，質量塊940、左側壁931及右側壁932為一磁鐵，且磁極的方向是以相互排斥的方式排列，例如：質量塊940左側面941為N極，右側面942為S極，所以，左側壁931的內側931’為N極，右側壁932的內側932’為S極。

因此，非接觸支撐力的產生是藉由該左側壁931及該質量塊940之間的第一互斥力，以及該右側壁931與該質量塊940之間的第二互斥力，其中該第一互斥力與該第二互斥力會達成平衡。

在測量具有特殊表面的物件(例如該物件的表面上有特定方向的造型)的摩擦係數，由於特殊表面的物件在不同方向移動時，會有不同的摩擦係數，因此本發明的摩擦係數測試裝置能使該物件沿特定方向移動，進而能得到該物件在特定方向移動時的摩擦係數。

上述中的非接觸支撐力可以是一氣浮單元對一物體所產生的靜壓力或兩磁鐵之間的互斥力，因此本發明的摩擦係數測試裝置，是針對一物件進行摩擦係數測量的裝置，採用氣浮單元的靜壓力或磁鐵的互斥力，因此具有移動速度快、移動精度高且外界干擾力遠低於量測摩擦力的摩擦係數測試裝置。另外，利用加壓單元或質量塊，可配合量測所需的輕、重負載而隨意調整。

本發明對於在輕、重負載滑動條件下的摩擦係數測量提供一種簡易而方便的解決辦法，可測量金屬材料、塑料 薄膜和薄片、橡膠、紙張、紙板、編織袋、織物、輸送帶、木材、塗層等材料滑動時的靜摩擦係數及動摩擦係數。藉由測量材料的滑動性，可以控制調節材料生產質量指標，滿足產品使用要求。

綜上所述，乃僅記載本發明為呈現解決問題所採用的技術手段之實施方式或實施例而已，並非用來限定本發明專利實施之範圍。即凡與本發明專利申請範圍文義相符，或依本發明專利範圍所做的均等變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。

10‧‧‧物件

100‧‧‧摩擦係數測試裝置

110‧‧‧基座

111‧‧‧上表面

120‧‧‧對磨板

121‧‧‧承載面

130‧‧‧框架

131‧‧‧上內側面

132‧‧‧下內側面

133‧‧‧左內側面

134‧‧‧右內側面

140‧‧‧加壓單元

150‧‧‧氣浮單元

151、152、153、154、155、156、157、158‧‧‧氣浮軸承

160‧‧‧直線馬達

161‧‧‧軸桿

170‧‧‧第一力量計

180‧‧‧第二力量計

181‧‧‧一端

182‧‧‧另一端

190‧‧‧位移計

191‧‧‧探針

200‧‧‧摩擦係數測試裝置

210‧‧‧基座

211‧‧‧上表面

212‧‧‧下表面

213‧‧‧左側面

214‧‧‧右側面

230‧‧‧框架

250‧‧‧氣浮單元

251、252、253、254、255、256、257、258‧‧‧氣浮軸承

300‧‧‧摩擦係數測試裝置

310‧‧‧基座

311‧‧‧上表面

320‧‧‧對磨板

330‧‧‧側壁

331‧‧‧內側

340‧‧‧質量塊

350‧‧‧氣浮單元

360‧‧‧直線馬達

361‧‧‧軸桿

380‧‧‧力量計

400‧‧‧摩擦係數測試裝置

410‧‧‧基座

411‧‧‧上表面

420‧‧‧對磨板

431‧‧‧左側壁

431’‧‧‧內側

432‧‧‧右側壁

432’‧‧‧內側

440‧‧‧質量塊

451‧‧‧左側氣浮單元

452‧‧‧右側氣浮單元

460‧‧‧直線馬達

461‧‧‧軸桿

480‧‧‧力量計

500‧‧‧摩擦係數測試裝置

510‧‧‧基座

511‧‧‧上表面

512‧‧‧左斜面

513‧‧‧右斜面

520‧‧‧對磨板

530‧‧‧框架

531‧‧‧上內側面

532‧‧‧下內側面

533‧‧‧左內側面

534‧‧‧右內側面

550‧‧‧氣浮單元

551、552、553、554、555、556‧‧‧氣浮軸承

600‧‧‧摩擦係數測試裝置

610‧‧‧基座

630‧‧‧框架

651‧‧‧第一組磁鐵

652‧‧‧第二組磁鐵

700‧‧‧摩擦係數測試裝置

710‧‧‧基座

711‧‧‧外圈

712‧‧‧內圈

730‧‧‧框架

731‧‧‧內側

800‧‧‧摩擦係數測試裝置

831‧‧‧左側壁

831’‧‧‧內側

832‧‧‧右側壁

832’‧‧‧內側

840‧‧‧質量塊

841‧‧‧左側面

842‧‧‧右側面

850‧‧‧第一磁鐵組

850’‧‧‧第二磁鐵組

851‧‧‧第一磁鐵

852‧‧‧第二磁鐵

853‧‧‧第三磁鐵

854‧‧‧第四磁鐵

900‧‧‧摩擦係數測試裝置

931‧‧‧左側壁

931’‧‧‧內側

932‧‧‧右側壁

932’‧‧‧內側

940‧‧‧質量塊

941‧‧‧左側面

942‧‧‧右側面

圖1a為本發明第一實施例之摩擦係數測試裝置之立體圖。

圖1b為本發明第一實施例之摩擦係數測試裝置之上視圖。

圖1c為1b中AA’剖線之剖面圖。

圖1d為框架與氣浮單元的配置圖。

圖2a為本發明第二實施例之摩擦係數測試裝置之剖面圖。

圖2b為基座與氣浮單元的配置圖。

圖3a為本發明第三實施例之摩擦係數測試裝置之上視圖。

圖3b為本發明第三實施例之摩擦係數測試裝置之立體圖。

圖4a為本發明第四實施例之摩擦係數測試裝置之上視圖。

圖4b為本發明第四實施例之摩擦係數測試裝置之立體圖。

圖5a為本發明第五實施例之摩擦係數測試裝置之剖面圖。

圖5b為本發明第五實施例之框架與氣浮單元的配置圖。

圖6為本發明第六實施例之摩擦係數測試裝置之剖面圖。

圖7為本發明第七實施例之摩擦係數測試裝置之剖面圖。

圖8為本發明第八實施例之摩擦係數測試裝置之上視圖。

圖9為本發明第九實施例之摩擦係數測試裝置之上視圖。

100‧‧‧摩擦係數測試裝置

110‧‧‧基座

111‧‧‧上表面

120‧‧‧對磨板

121‧‧‧承載面

130‧‧‧框架

140‧‧‧加壓單元

150‧‧‧氣浮單元

160‧‧‧直線馬達

180‧‧‧第二力量計

181‧‧‧一端

182‧‧‧另一端

190‧‧‧位移計

Claims (16)

1. 一種摩擦係數測試裝置，用以測試一物件的摩擦係數，該摩擦係數測試裝置包括：一基座；一對磨板，設置在該基座上，且該對磨板包括一承載面，用以放置該物件；一框架，呈現一口字型，圍繞在該基座及該對磨板的周圍；一加壓單元，設置於該框架上，用以對該物件施加一垂直正向力；一非接觸支撐力單元，用以產生一非接觸支撐力，該非接觸支撐力位在該框架與該基座之間，用以使該框架與該基座之間保持間隙；一第一力量計，設置在該加壓單元下方，用以測量該加壓單元對該物件所施加的該垂直正向力；一第二力量計，其一端用以連接該物件，用以測量該物件移動時所需要的力；以及一驅動單元，設置在該基座上，並連接該第二力量計之另一端，用以拉動該第二力量計、該物件及該框架。
2. 如申請專利範圍第1項所述之摩擦係數測試裝置，更包括一位移計，設置在該基座上，用以測量該物件的移動距離。
3. 如申請專利範圍第1項所述之摩擦係數測試裝置，其中該加壓單元為一螺栓，穿過該框架而對該物件施壓。
4. 如申請專利範圍第1項所述之摩擦係數測試裝置，其中該非接觸支撐力的產生是藉由一氣浮單元對該基座所施加的力，該氣浮單元設置在該框架之內側，且該氣浮單元對應於該基座之表面。
5. 如申請專利範圍第4項所述之摩擦係數測試裝置，其中該氣浮單元包括八個氣浮軸承，該框架之內側具有四個表面，分別為一上內側面、一下內側面、一左內側面及一右內側面，在該上內側面設置兩個該氣浮軸承，在該下內側面、該左內側面及該右內側面分別設置二個該氣浮軸承。
6. 如申請專利範圍第4項所述之摩擦係數測試裝置，其中該氣浮單元包括六個氣浮軸承，設置在該框架內側，該基座之表面具有一上表面、一右斜面及一左斜面，其中相對於該上表面的框架內側設置兩個氣浮軸承，相對於該右斜面的框架內側設置兩個氣浮軸承，相對於該左斜面的框架內側設置兩個氣浮軸承。
7. 如申請專利範圍第1項所述之摩擦係數測試裝置，其中該非接觸支撐力的產生是藉由一氣浮單元，對該框架所施加的力，該氣浮單元設置在該基座之表面，且該氣浮單元對應於該框架之內側。
8. 如申請專利範圍第7項所述之摩擦係數測試裝置，其中該氣浮單元包括八個氣浮軸承，該基座之表面具有四個表面，分別為一上表面、一下表面、一左側面及一右側面，兩個該氣浮軸承設置在該上表面，該下表面、左側 面及右側面分別設置二個該氣浮軸承。
9. 如申請專利範圍第1項所述之摩擦係數測試裝置，其中該非接觸支撐力的產生是藉由兩磁鐵的互斥力，該些磁鐵分別設置在該框架的內側及該基座的表面，用以使該框架與該基座之間保持間隙。
10. 如申請專利範圍第1項所述之摩擦係數測試裝置，其中該非接觸支撐力的產生是藉由該框架及該基座的互斥力，該框架及該基座為一磁鐵。
11. 一種摩擦係數測試裝置，用以測試一物件的摩擦係數，該摩擦係數測試裝置包括：一基座；一對磨板，設置在該基座之一上表面，且該對磨板包括一承載面，用以放置該物件；一側壁，設置在該基座之該上表面，並位在該對磨板的一側邊；一質量塊，用以對該物件施加一垂直正向力，且對該側壁產生一磁性吸引力；一氣浮單元，設置在側壁的內側，用以對該質量塊噴氣而造成一推力，其中該推力及磁性吸引力會達成平衡；一力量計，其一端用以連接該物件，用以測量該物件移動時所需要的力；以及一驅動單元，設置在該基座上，並連接該力量計之另一端，用以拉動該力量計、該物件及該質量塊。
12. 如申請專利範圍第11項所述之摩擦係數測試裝置，其中該質量塊為磁鐵，該側壁為磁性材質。
13. 一種摩擦係數測試裝置，用以測試一物件的摩擦係數，該摩擦係數測試裝置包括：一基座；一對磨板，設置在該基座之一上表面，且該對磨板包括一承載面，用以放置該物件；一左側壁，設置在該基座之該上表面，並位在該對磨板的左側；一右側壁，設置在該基座之該上表面，並位在該對磨板的右側；一質量塊，用以對該物件施加一垂直正向力；一非接觸支撐力，形成在該左側壁與質量塊之間及該右側壁與質量塊之間，用以使該左側壁及該右側壁與質量塊之間保持間隙；一力量計，其一端用以連接該物件，用以測量該物件移動時所需要的力；以及一驅動單元，設置在該基座上，並連接該力量計之另一端，用以拉動該力量計、該物件及該質量塊。
14. 如申請專利範圍第13項所述之摩擦係數測試裝置，其中該非接觸支撐力的產生是藉由一氣浮單元，設置在該左側壁及該右側壁的內側，用以對該質量塊的左右兩側噴氣而造成左右兩側的推力，其中左右兩側的推力會達成平衡。
15. 如申請專利範圍第13項所述之摩擦係數測試裝置，其中該非接觸支撐力的產生是藉由一第一磁鐵組及一第二磁鐵組，該第一磁鐵組設置該左側壁的內側及該質量塊的左側面，使該左側壁與該質量塊之間有一第一互斥力，該第二磁鐵組設置該右側壁的內側及該質量塊的右側，使該右側壁與該質量塊之間有一第二互斥力，其中該第一互斥力與該第二互斥力會達成平衡。
16. 如申請專利範圍第13項所述之摩擦係數測試裝置，其中該非接觸支撐力的產生是藉由該左側壁及該質量塊的第一互斥力，以及該右側壁與該質量塊的第二互斥力，其中該第一互斥力與該第二互斥力會達成平衡。