一种适用于带扣开启力的检测装置

技术领域

本发明涉及检测设备技术领域，具体涉及一种适用于带扣开启力的检测装置。

背景技术

儿童汽车安全座椅既能给予儿童足够的调节空间，又能提供不可挣脱的充分保障；它排除了乘车时人手抱持儿童可能产生的任何失误，也避免了儿童单独乘车时可能出现的乱摸乱动等各种意外；其中，带扣往往与对应的织带相连接，而根据《机动车儿童乘员用约束系统》的规定，需对儿童汽车安全座椅的带扣进行卡扣的开启力检测；但是现有的检测设备，其空载和负载检测是分开进行的，这会导致带扣检测具有较长的检测周期，严重影响检测的效率。

针对上述不足，公开号为CN106441833X的专利提出了一种带扣的开启力检测机，使得空载开启力测试和负载开启力测试都通过一个气缸完成，提高检测的效率；但是随着带扣技术的发展，现有的带扣产品已经出现了按压式、推拉式以及侧推式等结构，上述专利对不同的带扣产品进行检测时需更换不同的检测模组，这不仅会导致带扣产品开启力的检测成本高，而且在产品更新后检测设备无法兼容。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种适用于带扣开启力的检测装置，通过使用不同的模组，实现检测治具的旋转和翻转，以对不同角度、不同方向开启的带扣都可以实现测试，从而扩大检测装置的适用范围，降低检测成本。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种适用于带扣开启力的检测装置，包括工作台，所述工作台上设置有用于固定带扣产品的装夹机构，所述装夹机构的外侧设置有能够沿X轴方向移动的型材框架，所述型材框架上设置有与所述带扣产品的织带数量和位置相对应的第二固定治具，且所述型材框架的开口侧设置有第一固定治具，另一侧与设置在所述工作台下方的负载机构相连；所述工作台的上方设置有中联板，所述中联板的一端安装有能绕Z轴转动的Z轴连杆，所述Z轴连杆的一端安装有能绕Y轴转动的Y轴连杆，且所述Y轴连杆的一端连接有直线模组；所述直线模组包括能沿其轴线方向移动的输出滑块，所述输出滑块上设置有压力传感器，且所述压力传感器的一端连接有能与所述带扣产品接触的压头；所述工作台上还设置有检测所述带扣产品开闭状态的感应器。

本发明一个较佳实施例中，所述负载机构包括砝码，所述砝码活动穿设于所述工作台下方的隔板上，所述砝码的下方设置有伸缩组件，且所述砝码的上端与所述型材框架相连。

本发明一个较佳实施例中，所述直线模组还包括与所述Y轴连杆连接的直线框架，所述直线框架的顶部安装有电机，所述电机的输出端通过联轴器连接有直线丝杠，所述直线丝杠旋合贯穿所述输出滑块。

本发明一个较佳实施例中，还包括中联框架，所述中联板相背于所述Z轴连杆的一端位于所述中联框架内；所述中联框架内安装有能绕Z轴转动的Z轴螺杆，所述Z轴螺杆旋合穿设于所述中联板上，且所述中联框架能沿X轴和Y轴方向移动。

本发明一个较佳实施例中，还包括支撑所述工作台的机架，所述机架的顶部相对设置有两根平行于Y轴的光轴导轨，每根所述光轴导轨上均滑动套设有滑座；两个所述滑座之间通过与X轴方向平行的直线导轨相连，且所述中联框架滑动安装于所述直线导轨上；所述直线导轨的上方转动安装有与X轴平行的X轴螺杆，所述X轴螺杆旋合穿设于所述中联框架的背部。

本发明一个较佳实施例中，所述装夹机构包括位于所述工作台的升降孔内的支板，所述支板的上方设置有能沿X轴方向移动的固定台，所述固定台的两侧设置有相对的固定块，所述固定块上旋合穿设有用于固定所述带扣产品的固定手柄。

本发明一个较佳实施例中，所述支板上相对设置有两根与X轴平行的导向杆，所述导向杆穿设于固定台上；所述导向杆的一侧转动安装有与其平行的丝杆，所述丝杆上旋合套设有L型滑块，所述L型滑块固定安装于所述固定台的一侧；且所述支板的底部设置有调整所述装夹机构高度的升降组件。

本发明一个较佳实施例中，所述第一固定治具包括底板、压板和顶板，所述底板固定安装于所述工作台上，且与所述顶板之间通过支杆固定连接；所述压板位于所述底板与顶板之间且滑动套设于所述支杆上，所述顶板上旋设穿设有旋钮，所述旋钮的一端与所述压板相连。

本发明一个较佳实施例中，所述第二固定治具包括固定安装在型材框架上的垫板，所述垫板上相对设置有两块立板，两块所述立板之间偏心安装有转动的固定筒，且所述固定筒的圆周面上固定连接有拨杆。

有益效果

（1）本发明中，通过直线模组驱动压头与带扣产品接触，并利用压力传感器测得带扣产品的开启力数据；同时还可通过Z轴连杆和Y轴连杆单独或共同作用，改变直线模组的位置，使其能驱动压头对不同的带扣产品进行检测；该装置结构简单，操作方便，对于不同的产品都可以用一套治具和装夹机构进行测试，适用范围广，并能减小设备占地面积，节约成本，而且还能兼容后期新带扣产品，对其进行开启力的检测。

（2）本发明中，通过第一固定治具和多个第二固定治具可以固定带扣产品的织带，并模拟为带扣产品在使用过程中的状态，进而提高该装置在开启力检测中得到数据得到准确性，使其能更符合实际使用状态时的数据。

（3）本发明中，型材框架能够沿X轴方向滑移，并且其一侧与负载机构的砝码相连，当砝码处于悬空状态时，砝码的重力通过型材框架施加于产品上，进而可测得该产品在负载状态下的开启力；当砝码由伸缩组件支撑时，型材框架不受负载力，可测得该产品在空载状态下的开启力。

附图说明

图1是本发明优选实施例的结构示意图；

图2是本发明优选实施例装夹机构的结构示意图；

图3是本发明优选实施例直线模组的结构示意图；

图4是本发明优选实施例第一固定治具的结构示意图；

图5是本发明优选实施例负载机构的结构示意图；

图6是图5中A处的局部放大图；

图7是本发明优选实施例Y、Z轴连杆连接的结构示意图；

图8是本发明优选实施例Y、Z轴连杆的内部结构示意图；

其中，1、机架；101、工作台；102、光轴导轨；103、滑座；104、直线导轨；105、X轴螺杆；2、装夹机构；21、支板；22、固定台；23、L型滑块；24、丝杆；25、导向杆；26、固定块；27、固定手柄；3、中联框架；31、中联板；32、Z轴螺杆；33、Z轴连杆；34、Y轴连杆；35、拉紧块；36、深沟球轴承；4、直线模组；41、直线框架；42、电机；43、直线丝杠；44、输出滑块；5、压力传感器；6、压头；7、第一固定治具；71、底板；72、压板；73、支杆；74、顶板；75、旋钮；8、第二固定治具；81、垫板；82、立板；83、固定筒；84、拨杆；9、感应器；10、型材框架；11、定滑轮；12、砝码；13、伸缩组件；14、定位光标；15、升降组件。

具体实施方式

现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种适用于带扣开启力的检测装置，包括固定安装于机架1内部的工作台101，工作台101上设置有装夹机构2、型材框架10以及第一固定治具7；工作台101的上方设置有与机架1相连的直线模组4，直线模组4的输出滑块44上安装有压力传感器5，压力传感器5的一端连接有压头6，并且工作台101上还设置有检测带扣产品开闭状态的感应器9，并且机架1上还安装有定位光标14。

具体的，带扣产品通过装夹机构2固定在工作台101上，与其后端相连的织带通过第一固定治具7与工作台101固定，其余相应的织带则通过第二固定治具8与固定在型材框架10上，以模拟该产品在实际使用中的束缚状态，提高该装置测得数据的说服力；随后直线模组4带动压头6抵接于带扣产品的按钮上，并不断施加压力，此压力由压力传感器5测得，直至感应器9识别检测到带扣产品开启，记录此时压力传感器5的压力数据即为带扣的开启力。

其中，感应器9优先采用光电传感器，它由光源、光学通路和光电元件三部分组成，原理是先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号，总之，光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的，此处则利用其检测带扣的启闭；感应器9通过磁力座安装在工作台101上，并能通过磁力座的悬臂将感应器9移动至产品附近；定位光标14为现有部件，其能够射出十字形激光，在装配时调整定位光标14使其十字光标和装夹机构2的中心重合，测试人员只需将产品放到十字光标中心即可完成准确的定位。

如图1-2所示，装夹机构2包括包括支板21，支板21的上方设置有固定台22，固定台22的两侧设置有相对的固定块26，固定块26上旋合穿设有用于固定带扣产品的固定手柄27。具体的，带扣产品放置于固定台22的顶面，固定块26呈纵向对称分布于固定台22的两侧，每个固定块26上均穿设有至少两个固定手柄27；固定带扣产品时，转动固定手柄27，在螺纹旋合作用下，其一端会移动抵接在带扣的侧面或斜顶面上，进而将带扣限定在固定台22上，以便于后续测试工作的进行。

上述，为了方便装夹机构2在X轴方向上的调节，可在支板21上相对设置两根与X轴平行的导向杆25，导向杆25穿设于固定台22上以起到导向限位作用；并且导向杆25的一侧转动安装有与其平行的丝杆24，丝杆24转动安装在支板21上，丝杆24上旋合套设有L型滑块23，且L型滑块23固定安装于固定台22的一侧；在丝杆24的一端还可固定连接一个旋柄，转动旋柄即可带动L型滑块23沿X轴方向移动，进而带动固定台22沿着导向杆25在X轴方向上进行适应性调整。

为了使带扣产品的织带在测试时能平行于型材框架10的上端面，可在支板21的底部设置升降组件15，升降组件15固定安装在工作台101的下方，此时在工作台101上开设一个升降孔，并使支板21位于升降孔内，即装夹机构2在升降组件15的支撑下，可通过升降孔活动穿设于工作台101上，而升降组件15可优先采用现有技术中的剪式升降机，通过其来调整装夹机构2的高度，以使其上的带扣产品的指定部分能够水平设置于型材框架10的上方。

如图1、图4所示，第一固定治具7包括底板71、压板72和顶板74，底板71固定安装于工作台101上，且与顶板74之间通过支杆73固定连接；压板72位于底板71与顶板74之间且滑动套设于支杆73上，顶板74上旋设穿设有旋钮75，旋钮75的一端与压板72相连。具体的，旋钮75的一端旋合穿过顶板74，其末端与压板72之间转动连接；故随着旋钮75的转动，可带动压板72沿支杆73的轴线方向往复移动；支杆73的作用在于连接顶板74和底板71，并限定压板72的自由度，使其只能沿垂直方向升降；在固定产品后端的织带时，首先将织带穿过压板72与底板71之间的间隙，拧动旋钮75，驱动压板72将织带牢牢固定在底板71上；并且底板71还通过垫块固定安装于工作台101上，以保证其固定的织带能保持水平状态。

如图5-6所示，第二固定治具8包括固定安装在型材框架10上的垫板81，垫板81上相对设置有两块立板82，两块立板82之间偏心安装有转动的固定筒83，且固定筒83的圆周面上固定连接有拨杆84。通过第二固定治具8固定相应的织带时，先将织带穿过固定筒83与垫板81之间的间隙，再通过拨杆84驱动固定筒83转动，基于固定筒83在立板82之间的偏心安装，可使得固定筒83的一侧抵靠在垫板81上，并将相应的织带牢牢卡紧。

进一步的，为了提高第二固定治具8对织带固定的稳定性，可在固定筒83的圆周面上开设平行于固定筒83轴线的齿形槽，在垫板81上同样对应开设齿形槽，以增大各接触面之间的摩擦，避免意外的松动。

如图1、图5所示，型材框架10呈U型结构，第一固定治具7设置于其开口侧，型材框架10围设在装夹机构2的外侧，并且型材框架10能在工作台101上沿X轴方向滑移；具体的，工作台101上对称开设有两条平行于X轴的滑槽，滑槽内安装有滑杆，滑杆上套设有直线轴承，并且直线轴承与型材框架10的底部固定相连。

型材框架10相背于其开口的一侧通过单独的织带与负载机构固定相连，此根织带在型材框架10上也可同样采用第一固定治具7来固定，只需将底板71固定安装在型材框架10上即可，固定方法于前述的一致。

上述，负载机构包括砝码12，砝码12活动穿设于工作台101下方的隔板上，其上端通过织带与型材框架10相连，其下方设置有伸缩组件13；具体的，为满足负载检测的需求，砝码12的负载可设置为200N，而伸缩组件13可采用气缸；当该装置进行负载检测时，通过织带连接型材框架10和砝码12，气缸的输出端收回，使得砝码12处于悬空状态，进而将其负载力通过织带、可滑移的型材框架10传递至带扣上，进行负载检测；当该装置进行空载检测时，气缸的输出端伸出以支撑砝码12，从而使型材框架10不受负载，进而达到对带扣进行空载检测的目的。

进一步的，工作台101上还安装有能转动的定滑轮11，定滑轮11的一侧开设有通孔，织带的一端连接型材框架10，另一端绕过定滑轮11的上端后穿过通孔与砝码12固定；通过该结构，可降低织带与工作台101之间的摩擦磨损。

如图1、图3、图5所示，机架1的顶部相对设置有两根平行于Y轴的光轴导轨102，每根光轴导轨102上均滑动套设有滑座103，且两根光轴导轨102上的滑座103之间通过与X轴方向平行的直线导轨104相连，直线导轨104上滑动安装有中联框架3；中联框架3的内部安装有中联板31和能绕Z轴转动的Z轴螺杆32，Z轴螺杆32旋合穿设于中联板31上，在Z轴螺杆32的两侧均设置有导杆，导杆同样穿设于中联板31上，以限定中联板31的自由度使其只能沿Z轴方向移动；

综上，中联板31在机架1内部可沿X、Y、Z轴方向进行位置的调整，并且为了方便中联框架3沿X轴方向的移动，可在直线导轨104的上方转动安装与X轴平行的X轴螺杆105，使得X轴螺杆105旋合穿设于中联框架3的背部，基于螺纹旋合的传动原理，安装在滑座103上的X轴螺杆105可驱动中联框架3移动。

上述，中联板31呈凸字型结构，其凸出的一端延伸至中联框架3的外部并安装有能绕Z轴转动的Z轴连杆33，Z轴连杆33的末端安装有能绕Y轴转动的Y轴连杆34，且Y轴连杆34的一端与拉紧块35相连，将Y轴连杆34与Z轴连杆33拉紧，拉紧块35与直线模组4相连。具体的，直线模组4在Z轴连杆33和Y轴连杆34的作用下，可绕Z轴和Y轴转动至指定位置，以满足对不同带扣产品开启力的检测。

如图7-8所示，Y轴连杆34上有定位槽孔和锁紧孔，旋转时将锁紧孔中的螺丝取出，即可使得Y轴连杆34在定位槽孔中旋转，定位槽孔为90°，所以只需要将直线模组4朝一个方向转到头即是旋转了90°；Y轴连杆34穿过Z轴连杆33，并且二者之间通过深沟球轴承36相连。

上述，进一步的，直线模组4包括与Y轴连杆34连接的直线框架41，直线框架41的顶部安装有电机42，电机42的输出端通过联轴器连接有直线丝杠43，直线丝杠43上旋合套设有输出滑块44，输出滑块44的一侧设置有压力传感器5，压力传感器5的一端连接有压头6。

具体的，电机42通过联轴器驱动直线丝杠43转动，以带动输出滑块44沿直线丝杠43的轴线方向移动，进而带动压头6接触带扣的按钮，并通过压力传感器5测得具体开启力的数据。

此外，为了方便X轴螺杆105和Z轴螺杆32的转动，可在其末端安装相应的手轮，或者通过伺服电机进行驱动；而且文中的X轴方向为型材框架10滑移的方向，Y轴方向为水平面内垂直于X轴的方向，Z轴方向为同时垂直于X轴和Y轴的方向。

为了确保高速测试下得到的数据更为准确，可在压头6的内部安装缓冲弹簧；基于弹簧的特性，在运动速度一样的情况下，压头6内有弹簧和没有弹簧的两种情况，压头6末端产生的形变不同。

工作原理：

在定位光标14的辅助中，将带扣产品放置在固定台22上，转动梅花固定手柄27将产品固定，并调整升降组件15使产品的指定部分即相应的织带和型材框架10的上部分水平。

（1）测试产品一：当测试产品为按压式带扣时，将织带的一端穿过产品，另一端固定在第一固定治具7和第二固定治具8中，模拟实际的使用状态；另取一根织带连接型材框架10和200N的砝码12，收回伸缩组件13的输出端，使砝码12处于悬空状态；直线模组4在机架1内的位置，将压头6移动至产品按钮上方，将感应器9通过其磁力座的悬臂移动至产品附近，观察机架1旁边的操作面板是否感应到产品，准备完成后启动测试；测试时电机42通过联轴器带动输出滑块44移动，并通过压力传感器5带动压头6按压产品的按钮，当感应器9感应到产品脱扣时，记录此时压力传感器5的数值即为带扣开启力的数值。

（2）测试产品二：当测试产品为推拉式带扣时，旋转Y轴连杆34，将直线模组4绕Y轴旋转90度，使其处于水平状态，此时更换压头6，重复上述步骤即可。

（3）测试产品三；当测试产品为侧推式带扣时，在方法（2）的基础上旋转Z轴连杆33，将直线模组4绕Z轴旋转90度，使其水平放置，无需更换测试压头6，再次重复上述步骤即可。

以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。