[发明专利]一种玩具自动施力测试仪及其测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及测试设备及其测试方法，具体涉及一种玩具自动施力测试仪及进行玩具拉力压力测试方法。

背景技术

我国是世界上最大的玩具生产和出口国，我国与欧、美、日等玩具生产消费大国都分别制订了严格的玩具测试标准。国家玩具安全技术规范GB6675，国际标准ISO8124，欧洲标准EN71-1，美国标准ASTM F963-11，对玩具进行压力、拉力试验都有相应的要求。如欧洲标准EN71-1中规定：任何玩具的可触及表面如果在跌落测试或倾翻测试中与平面不能接触，就要进行压力测试。压力测试要求为：将玩具放在一水平硬质平面上，把玩具待测部分放在最上面。通过直径为(30±1.5)mm的硬质金属盘向玩具的待测部分施加(110±5)N的压力。在5s内逐渐施加压力，保持10s。进行测试，判断玩具壳体是否分离或破裂，是否产生可触及的小零件、危险锐利边缘、危险锐尖或危险驱动装置。美国玩具安全标准ASTM F963-11中规定：一个玩具上面能被儿童至少用拇指和食指抓起或用牙齿咬住的任何突出物都必须进行拉力试验。拉力测试要求为：拉力的大小根据玩具适用的年龄组来确定。能向测试部件施加拉力负载的夹具的使用不能影响部件和玩具之间的完整结合，加载装置必须是一个精确度为±0.5lb(±2N)的、带自指示的仪器或其它适当工具。把试样固定在一个便利的位置，必须用一个合适的夹具夹紧测试物件或部件。要求的拉力必须在5秒钟内均匀地施加，并平行于测试部件的主轴，再维持10秒钟。然后必须取下夹具，把第二个适合于向垂直测试部件主轴线的方向施加拉力负载的夹具夹紧测试物件或部件，要求的拉力必须在5秒钟内均匀地施加，并垂直于测试部件的主轴，并维持10秒钟。

现阶段对玩具测试的自动装置在国内外还没有研制出，国内外各大检测机构和政府实验室对玩具拉力、压力测试都是采用手工方式，通过推拉力计，手动方式施加拉力或压力。不同的玩具标准需采用不同量度的推拉力计，因此实验室需准备一系列不同量度的推拉力计。同时由于是手动方式施力，在施力过程中由于人为因素会在测试过程中带来较大的误差，施力过程中均匀性和精确性大打折扣，严重的会影响测试结果。同时，由于手工方式下玩具的装夹非常不便，经常在测试过程中人为的破坏了玩具，严重影响了测试结果。若玩具在测试时破碎也有可能对近距离实验的人员产生危害。而且由于每个玩具都需要进行拉力和压力测试，而且一个玩具上或许有多个部位需要测试，因此这种手工方式下的劳动强度大，效率低下，这是业务量繁重的测试机构面临的一个重大瓶颈。因此，目前这种手工测试方法不仅工作量大，而且测量不准确，重复性差，误差大，主观因素影响大。

目前的检测手段存在如下问题：

1.各大检测机构拉力、压力测试全采用手工方式，因此实验室需备有大量的推拉力计；

2.测试过程不容易控制，施力过程中均匀性和稳定性差；

3.测试过程会人为破坏玩具；

4.若玩具在测试时破碎也有可能对近距离实验的人员产生危害。

5.劳动强度大，检测效率低，不能快速检测，浪费大量人力物力。

发明内容

为克服现有技术存在的问题，本发明提出一种可以进行玩具施力试验的装置，保证测试的准确性和安全性。

本发明采用如下技术方案实现：一种玩具自动施力测试仪，其包括：一控制箱体，内部设有PLC控制器、伺服驱动器、伺服电机及传动皮带轮，外部设有控制所述PLC控制器、伺服驱动器、伺服电机及传动皮带轮运作的触摸显示屏；

一支撑装置，包括有支撑平台，设置于所述控制箱体上，支撑平台上设有用来夹紧玩具的夹紧装置，还设有两根平行的直线导轨，通过螺钉与支撑平台垂直固定，两根平行的直线导轨外面设有螺旋机架丝杆，固定架与所述螺旋机架丝杆连接的；

一施力装置，包括有施力气缸，与所述固定架固定连接，施力气缸一端有施力杆，施力杆另一端通过连接架与压力头连接；

一传动装置，包括有齿条固定器，与所述连接架固定连接，齿条固定器上设有齿条，所述固定架上设有齿轮，传动皮带轮带动齿条与齿轮啮合传动，从而实现固定架的上下移动。

所述施力装置所施力的大小，行程及施力时间由所述控制箱内的PLC控制器、伺服驱动器、伺服电机、电气比例阀、编码器及伴位置传感器控制。

所述螺旋机架丝杆下端与固定架上端分别设有位置传感器。

所述两根平行的直线导轨与螺旋机架丝杆外面套有螺旋机架丝杆外框，其顶部与两根平行的直线导轨接触，底部固定于支撑平台。