弹簧力学性能的测试装置 |
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| 申请号 | CN201610370825.1 | 申请日 | 2016-05-28 | 公开(公告)号 | CN107436232A | 公开(公告)日 | 2017-12-05 |
| 申请人 | 深圳市思榕科技有限公司; | 发明人 | 肖自雄; 罗永民; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种 弹簧 力 学性能的测试装置，弹簧安装座，用于固定待测弹簧；电控箱，用于提供电源并控制待测弹簧的压缩/拉伸测试；显示器，设置在该电控箱的上表面且毗邻该弹簧安装座，用于显示该待测弹簧的测试参数及显示该待测弹簧的测试结果；及激光 传感器 ，设置在该电控箱内部，且靠近该弹簧固定座，该激光传感器用于探测该待测弹簧的压缩/拉伸距离。本发明的弹簧力学性能的测试装置能够精确测定该待测弹簧压缩/拉伸的距离，从而提高测试的结果精确度。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种弹簧力学性能的测试装置，包括： |
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| 说明书全文 | 弹簧力学性能的测试装置技术领域[0001] 本发明涉及一种弹簧力学性能的测试装置。 背景技术[0003] 目前，对弹簧性能的测试装置有手动型和自动型这两种类型。利用手动型测试装置测量弹簧性能，虽然价格便宜，但是测量为人工操作，其测量结果的误差较大，且不适合多品种和大批量弹簧性能测试。利用自动型测试装置测量弹簧性能时，主要利用PLC电路板控制电机运动。此装置测量虽自动化程度较高，然而对该电机运动控制待测弹簧的压缩/拉伸的距离与预先设定的压缩/压缩的距离不一致，因此该装置测试的结果精确度不高。 发明内容[0004] 鉴于以上内容，有必要提供一种提高测试结果精确度的弹簧力学性能的测试装置。 [0005] 一种弹簧力学性能的测试装置，包括： [0006] 弹簧安装座，用于固定待测弹簧； [0007] 电控箱，用于提供电源并控制待测弹簧的压缩/拉伸测试； [0008] 显示器，设置在该电控箱的上表面且毗邻该弹簧安装座，用于显示该待测弹簧的测试参数及显示该待测弹簧的测试结果；及 [0010] 该测试参数包括预先设定的该待测弹簧的压缩/拉伸距离。 [0011] 还包括拉力/压力传感器，该拉力/压力传感器用于探测拉伸/压缩该待测弹簧的拉力/压力。 [0013] 该显示器为一触摸屏，操控该触摸屏以查找、设定及导出该待测弹簧的测试参数或测试结果。 [0014] 该显示器包括上/下移动按键，点击该上/下移动按键以手动调节该待测弹簧拉伸/压缩的长度。 [0015] 该弹簧固定座包括可上下滑动的滑动件，该滑动件的滑动可调节该待测弹簧的压缩/拉伸距离。 [0016] 该弹簧安装座包括底座和转盘，该转盘可旋转地设置在该底座的上表面，该转盘设有收容该待测弹簧的收容槽。 [0017] 该若干USB接口中至少两个型号不同。 [0019] 图1是本发明弹簧力学性能的测试装置的一较佳实施方式的立体分解图，所述弹簧力学性能的测试装置包括弹簧固定座、上拉钩、下拉钩及压头组件。 [0020] 图2是图1中弹簧固定座的立体分解图，该弹簧固定座包括转盘。 [0021] 图3是图2中的转盘的仰视图。 [0022] 图4是图3沿IV-IV方向的剖视图。 [0023] 图5是图1中的上拉钩和下拉钩的立体放大图。 [0024] 图6是图1中的压头组件的立体放大图。 [0025] 图7是图6的立体分解图。 [0026] 图8是图6沿VIII-VIII方向的剖视图。 [0027] 图9是图1的部分立体分解图。 [0028] 图10是图1的组装图。 [0029] 图11是图10的反方向视图。 [0030] 主要元件符号说明 [0031] [0032] [0033] [0034] 如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。 具体实施方式[0035] 请参看图1，本发明弹簧力学性能的测试装置的一较佳实施方式的结构图，该弹簧力学性能的测试装置100包括电控箱10、弹簧安装座20、及显示器30。该弹簧安装座20及该显示器30分别设置在该电控箱10的上表面。 [0036] 该电控箱10设有复位按钮11、测试按钮12、若干USB接口13(参看图11)、及电源插座14(参看图11)。操作该复位按钮11，以使待测弹簧复位(指该待测弹簧在测试前的初始位置)。操作该测试按钮12，以启动对待测弹簧的测试。该USB接口13用于输出待测弹簧的测试结果。该电源插座14用于提供电源。在本实施方式中，若干USB接口13为不同标准的接口。可以理解的，该复位按钮11、该测试按钮12、该若干USB接口13及该电源插座14可以设置在该电控箱10的任何合适位置，例如是共同设置在一侧面。该若干USB接口13中至少两个型号不同。 [0037] 在本实施例中，该复位按钮11和该测试按钮12设置在该电控箱10的前侧面，该若干USB接口13和电源插座14设置在该电控箱10的后侧面。 [0038] 该弹簧安装座20包括弹簧固定座21、壳体单元22、滑动件23及固定件24。该弹簧固定座21设置在该电控箱10的上表面。该壳体单元22沿该弹簧固定座21的后侧竖向设置，该滑动件23滑动地设置于该壳体单元22的前侧面，该固定件24设置在该壳体单元22的前侧面的顶端位置，并与该固定件24相对。本领域技术人员能够理解，该滑动件23的滑动可以通过驱动机构(图中未示)施力。 [0039] 请一并参看图1至图2，该弹簧固定座21包括底座211、转盘212、弹片213、定位件214、销钉215及轴承组件216。该底座211设置在该电控箱10的上表面，该转盘212通过该轴承组件216可旋转地设置在该底座211的上表面。该弹片213与该定位件214通过该销钉215连接在一起，并且该弹片213可转动地设置在该底座211的一侧边。 [0040] 该底座211大致为U字型的结构。该底座211的上表面沿一侧边设有通孔2111，并沿该底座211的一侧面设有贯穿该通孔2111的开口2112。该底座211与该电控箱10的上表面形成收容部分该轴承组件216的收容槽2113。该底座211包括底板2114，该底板2114通过若干螺丝(图中未示)固定在该底座211上，以将该弹片213可转动地收容于该开口2112内，并将该定位件214可伸缩地穿过该通孔2111。该底板2114正对该定位件214的位置设有通孔2115。 [0041] 该转盘212为一圆饼状结构，该转盘212的上表面沿外周缘设有若干具有不同直径的定位槽2121，该定位槽2121用于收容该待测弹簧。该转盘212的侧面于相邻的该定位槽2121之间设有若干与该定位件214相配合的弧状的缺口2123。该转盘212于中心位置还设有通孔2124。该转盘212的下表面对应每一定位槽的位置还设有若干第一磁铁2125(参看图 3)。 [0042] 可以理解的，为了防止待测弹簧的扭曲可以在该定位槽2121的底面于中心位置凸设定位柱2122，该定位柱2122用于固定待测弹簧的一端。 [0043] 可以理解的，通过设置不同直径的定位槽2121可对应测试更多具有不同直径和长度的待测弹簧。 [0044] 可以理解的，为了该转盘212能更准确的定位，该弹簧安装座还包括与该第一磁铁2125相吸的第二磁铁217，该第二磁铁217收容于该底座211与该电控箱10的上表面所形成的收容槽2113内。多个第一磁铁2125的极性相同，第一磁铁2125与第二磁铁217之间的极性相异。 [0045] 该弹片213，用于控制该定位件214上下活动。该弹片213包括按压部2131及自该按压部2131延伸的延伸部2132。该延伸部2132背离该按压部2131的一侧设有定位孔2133。该定位件214包括圆柱形的外壳2141和收容于该外壳2141内的弹簧2142。该销钉215依次穿过该定位孔2133及该弹簧2142以将该弹片213和该定位件214相连接。该销钉215的中部沿四周凸设圆环形的抵压板2151。 [0046] 可以理解的，该弹片213向下按压时，该定位件214的外壳2141的顶端面与该底座211的上表面持平或是低于该底座211的上表面，以使该转盘212能在该底座上转动。此时，该弹簧2142被拉伸。当松开对该弹片213的按压，该弹簧2142经拉伸产生的弹力带动该弹片复位。此时，该外壳2141的顶端面高于该底座211的上表面，因此，该转盘212不能被转动。 [0047] 请参看图2和图4，该轴承组件216包括传动轴2161、推力球轴承2162及深沟球轴承2163。该推力球轴承2162配合使用该深沟球轴承2163，以限制该传动轴2161在转动转盘212的过程中产生较大轴向力作用，并防止该传动轴2161的轴向移动，从而实现该转盘212的精确定位。 [0048] 请参看图1，该壳体单元22前侧面的底端的中部竖直开设滑槽221。该滑动件23滑动地设置于该滑槽221位置、且该滑动件23移动的距离通过该传动机构(图中未示)控制。该滑动件23包括外壳231该外壳231的上端面设有的下拉钩232，该外壳231的下端面设有压头组件233，该压头组件233用于抵顶该待测弹簧的另一端。该外壳231内还设有拉力传感器41和压力传感器42，该拉力传感器41。该拉力传感器41与该下拉钩232相连接，该压力传感器42与该压头组件233相连接。在其他实施方式中，拉力传感器41和压力传感器42可以替换为一个或多个拉力/压力传感器，其中，该拉力/压力传感器能够能使感测拉力和压力。 [0049] 如图5所示，该下拉钩232包括固定柱2321及自该固定柱2321的一端向上延伸弯曲的钩头2322。该钩头2322包括弧面3232和定位杆2324，该弧面设置在该钩头2322背离固定柱2321的一端，弧面2323上沿纵向开设沟槽2325，该定位杆2324横向贯穿该沟槽2325。钩头2322的横截面大于定位杆2324的横截面面积。 [0050] 该固定件24包括固定块241和自该固定块241的下表面的中部位置设置与该下拉钩232相对的上拉钩242。 [0051] 可以理解的，该上拉钩242和该下拉钩232具有相同结构。 [0052] 可以理解的，如果该待测弹簧是大尺寸弹簧，可以利用该上拉钩242和该下拉钩232的钩头2322固定该待测弹簧。如果该待测弹簧是小尺寸弹簧，可以利用该上拉钩242和该下拉钩232的定位杆2324固定该待测弹簧。从而实现该弹簧力学性能的测试装置100测试精度的提高。上述大尺寸弹簧和小尺寸弹簧为相对尺寸，可以是与该钩头2322、2422和该定位杆2324、2424相配合的尺寸，在同时可以与该钩头2322、2422和该定位杆2324、2424相配合的弹簧，则可以选择该钩头2322、2422和该定位杆2324、2424进行固定。作为一个参考的尺寸，该大尺寸弹簧可以是弹簧的钢丝直径大于4.0mm(Ф>4.0)，该小尺寸弹簧可以是钢丝直径小于4.0mm(Ф≤4.0)。 [0053] 参看图6至图8，该压头组件233包括锁固件234、导柱235、轴套236和压盘组件237。该锁固件234与该轴套236卡合，以使该导柱235滑动地连接该轴套236。该压盘组件237和该垫片238依次套设至该轴套236。 [0054] 该锁固件234包括圆柱形的锁固块2341、自该锁固块2341的上表面沿轴向向上垂直延伸的方形的挡块2342，及自该挡块2342的上表面沿轴向向上垂直延伸的固定柱2343。该锁固件234自锁固块2341的下表面轴向设有收容槽2344。 [0055] 可以理解的，为了防止该待测弹簧在压缩测试过程中的扭曲变形，该压头组件233设有可上下活动的导柱235，也即在进行该待测弹簧的压缩测试过程中，该导柱235可以穿过该待测弹簧，以使该待测弹簧定位至该转盘212的定位槽2121。 [0056] 自该导柱235的顶端面向上延伸一圆柱形的挡块2351，该导柱的底端设有一圆锥形的导向头2352。 [0057] 与该锁固件234相卡和的轴套236，沿轴向开设用于收容该导柱235的容置腔2361。该轴套236包括圆柱形的套杆2362、自该套杆2362的顶部沿轴向垂直向上延伸与该锁固件 234的收容槽2344相卡和的锁固块2363、自该套杆2362的底部沿轴向垂直向下延伸的圆锥形的压头2364。该套杆2362的外侧面在靠近该压头2364的位置设有若干卡孔2365。该容置腔2361的内侧面在靠近该压头2364的位置延伸凸块2366，该凸块2366用于与该导柱235的挡块2351相抵接，以使该导柱235可滑动地连接该轴套236。 [0059] 该压盘组件237沿轴向开设通孔2371。该压盘组件237包括挡板2372及自该挡板2372的上表面垂直向上延伸的锁固块2373。该锁固块2373的内侧面设有若干与该轴套236的卡孔2365相卡合的卡扣2374。 [0060] 可以理解的，该压盘组件237的形状可以是圆形、椭圆形、方形及其组合。 [0061] 可以理解的，为了增大该待测弹簧与该压头组件233的摩擦，该压盘组件237还设有垫片238。该垫片238可以由弹性材料制成，该弹性材料包括，但不局限于硅胶、橡胶。该垫片238轴向设有通孔2381。该垫片238与该压盘组件237的挡板2372相配合。 [0063] 请参看图9和图11，该显示器30设置在该电控箱10的上表面且毗邻该壳体单元22。该显示器30包括外壳31和自该外壳31的前侧面设有显示屏32。该显示屏32例如是触摸屏，控制该显示屏32以查找、设定及导出该弹簧的测试参数或测试结果。该显示器30还包括硬件和/或软件(图中未示)设置于该外壳31的内部，用于接收、处理及存储与该待测弹簧相关的数据。可以理解的，该数据包括该待测弹簧的钢丝直径、弹簧外直径、弹簧圈数、弹簧的高度及长度、测试参数、测试结果。该显示屏32上设有上/下移动按钮(图中未示)，根据该待测弹簧测试参数，可以点击该上/下移动按钮，以手动调节该待测弹簧的拉伸/压缩距离，或者输入参数。通过显示屏32的触控，可以控制将测试数据通过USB接口13导出。 [0064] 可以理解的，本发明的弹簧力学性能的测试装置100还可以通过手动操作该显示屏32以控制该待测弹簧的拉伸/压缩测试。 [0065] 可以理解的该显示器30的外壳31和该弹簧安装座20的壳体单元22可以一体成型，也可以通过螺丝锁定在一起。 [0066] 请参看图9，本发明的弹簧力学性能的测试装置100还包括传感器组件40，该传感器组件40包括拉力传感器41、压力传感器42及激光传感器43。该拉力传感器41和该压力传感器42设置于该滑动件23内部，并且分别与该下拉钩232和该压头组件233相连接。该激光传感器43设置于该电控箱10的内部，并且靠近该滑槽221和该弹簧固定座21。该拉力传感器41用于探测该待测弹簧进行拉伸测试的弹力，该压力传感器42用于探测该待测弹簧进行压缩测试的弹力，该激光传感器43用于探测该滑动件23的移动距离，并将该移动距离传送至该显示器30。该激光传感器43感测的该滑动件23的移动距离反馈至该显示器30，从而精确得到移动距离，因而测试结果更为准确。 [0067] 请一并参看图1至图11，本发明的弹簧力学性能的测试装置100的组装包括如下步骤： [0068] 首先，组装该弹簧固定座21。 [0069] 将该销钉215的一端穿过该弹片213的通孔2133、弹簧2142，并将该弹簧2142和该销钉215的一端收容于该定位件214的外壳2141内。将该销钉215的另一端穿过该底板2114上的通孔2115。将该销钉215对准该底座211的通孔2111，该弹片213对准该底座211的开口2112，再用若干螺丝将该底板2114固定在该底座211上。从而将该弹片213和该定位件214固定至该底座211，此时该销钉215的抵压板2151抵顶该弹片213，以使该弹片213固定在该通孔2111的上方。可以理解的，可以通过若干销钉或螺丝将该底座211固定至该电控箱10的上表面的一侧边。将该第一磁铁2125设置至该转盘212的底端面。将该第二磁铁217和该深沟球轴承2163收容于该底座211与该电控箱10之间形成的收容槽2113，此时，该第二磁铁217放置靠近壳体单元22的位置。将该推力球轴承2162与该深沟球轴承2163相连接，并将该传动轴2161穿过该转盘212的通孔2124插入至该推力球轴承2162，从而该转盘212可转动地连接于该底座211上。 [0070] 然后，组装该滑动件23并与该壳体单元22相连接。 [0071] 将该下拉钩232与该拉力传感器41连接，并将该下拉钩232设置于该外壳231的上表面，将该拉力传感器41设置于该外壳231内部。先组装该压头组件233，将该导柱235自该轴套236的顶端穿入该容置腔2361内，并将该锁固件234的锁固块2341与该轴套236的锁固块2363相卡合。从而实现该导柱235滑动地收容至该容置腔2361内。将该垫片238于该挡板2372先连接，随后将该压盘组件237的卡扣扣合至该轴套236的卡孔2365内，以使该压盘组件237与该轴套236相连接。此时，该轴套236的压头2364分别穿过该压头组件237和该垫片 238的通孔2371、2381，以使该垫片238的下表面与该压头2364的顶端面持平。然后将该压头组件233与该压力传感器42相连接，并将该压头组件233设置于该外壳231的下表面，将该压力传感器42设置于该外壳231的内部。将该滑动件23自该滑槽221的底端滑动设置于该壳体单元22。 [0072] 再次，将该上拉钩242连接至该固定块241，并将该固定件24固定于该壳体单元22的顶端，以实现该固定件24的上拉钩242固定至该壳体单元22的顶端，并且与该下拉钩相对。 [0073] 最后，装夹该待测弹簧。 [0074] 进行压缩该待测弹簧测试前，需要将该待测弹簧装夹至该弹簧固定座21。先将该待测弹簧的一端放置在该转盘212的定位槽2121内，然后按压该弹片213的按压部2131，并转动该转盘212以使该定位槽2121内的待测弹簧正对该滑动件23的压头组件233。此时，该定位件214的顶端面与该底座211的上表面相持平，该定位件214的弹簧2142被拉伸，且该转盘212内的第一磁铁2125正对该第二磁铁217。当听到“嗒”的一声后，松开对该弹片213的按压，以使该定位件214的外壳2171抵接该转盘212的缺口2123。此时，该定位件214的顶端面高于该底座211的上表面，且该定位件214的弹簧2142复位，从而实现锁定该转盘212。 [0075] 进行拉伸该待测弹簧测试前，需要将该待测弹簧的两端分别装夹至该固定件24的上拉钩242和该滑动件23的下拉钩232。当该待测弹簧是大尺寸弹簧时，该待测弹簧的两端分别装夹至该上拉钩242和该下拉钩232的钩头2322、2422。当该待测弹簧是小尺寸弹簧时，该待测弹簧的两端分别装夹至该上拉钩242和该下拉钩232的定位杆2324、2424。 [0076] 利用本发明的弹簧力学性能的测试装置100对该待测弹簧进行压缩测试包括如下步骤： [0077] (1)装夹该待测弹簧。 [0078] 可以理解的，当该弹簧力学性能的测试装置100对该待测弹簧进行压缩测试时，将该待测弹簧固定至该弹簧固定座21；当该弹簧力学性能的测试装置100对该待测弹簧(大尺寸/小尺寸)进行拉伸测试时，将该待测弹簧固定至该上拉钩242和该下拉钩232的钩头2322、2422或定位杆2324、2424。 [0079] (2)插上该电源插座14，按压该复位按钮11，以使该压头组件233回归零位。 [0080] 可以理解的，该零位是指该压头组件233预先设定的位置。 [0081] 本实施例中，该零位可以是该压头组件233抵接该待测弹簧的初始位置或是该滑槽221的中间位置。 [0082] (3)在该显示器31设置该待测弹簧需测试的参数，也即输入需要按压的距离。 [0083] 可以理解的，该待测弹簧如果是初始检测，可以在该显示器31设定该待测弹簧参数，以便后续数据查找与导出。 [0084] (4)依据该显示屏设定的该待测弹簧的测试参数，按压该测试按钮。 [0085] 可以理解的，在步骤(4)之前，也即按压该测试按钮12之前，还可以通过点击该显示器31的上/下移动键，以启动对该待测弹簧的测试。 [0086] (5)该拉力传感器41和压力传感器42探测该待测弹簧的弹力，并将该探测的弹力传送至该显示器30。 [0087] 可以理解的，还可以用该激光传感器探测该待测弹簧在测试过程中的实际压缩或拉伸距离，并将探测的压缩或拉伸距离反馈至该显示器30，该显示器30依据激光传感器反馈的数据得知弹簧的压缩量或拉伸量。 [0088] 本发明的弹簧力学性能的测试装置，通过在该转盘设有不同直径的定位槽，因此该弹簧固定座可以装夹各种直径和长度的弹簧；其次，在该显示器设有触摸屏，因此无需工控机就可以实时导出该待测弹簧的测试结果，还可以操控该触摸屏直接控制该待测弹簧的压缩/拉伸；再次，在该压头组件设有导柱，以避免该测试弹簧的扭曲。此外，通过激光传感器探测该探测弹簧实时压缩/拉伸的距离，以精确达到输入的参数，因此，测量的结果更为准确。综上，利用本发明的弹簧力学性能的测试装置测试弹簧，不仅操作简单，且测试的结果准确度提高，且可以避免该探测弹簧在测试过程中的扭曲。 [0089] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，以上实施方式仅是用于解释权利要求书。然本发明的保护范围并不局限于说明书。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或者替换，都包含在本发明的保护范围之内。 |
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