一种桌子稳定性的碰撞检测装置及其检测方法

技术领域

本发明涉及桌子稳定性检测技术领域，具体为一种桌子稳定性的碰撞检测装置及其检测方法。

背景技术

桌子是一种常用家具，制作原料多为木材，上有平面，下有支柱，可以在上面放东西、写字、工作等，是由平板、腿和其它支撑物固定起来的家具，随着轻量化、经济化可持续发展理念的深入人心，桌类家具也逐步追求轻量化，简单来说材料越简单、成本越低越经济实用。

学生作为桌子使用的最广泛人群，在追求写字桌轻量化的同时其稳定性也是重要标准之一，因此桌类家具在出厂前一般需要进行稳定性检测，将桌子受压后极限压力值与国家桌类标准参数进行比对，大于等于标准参数值才能投入市场，反之则为不合格。

传统的桌子稳定性检测由于受到桌子易受压移动情况的限制，因此一般采用固定桌腿的方式进行碰撞检测，但是实际上固定桌腿后通过边侧施压是判断桌腿的耐侧压和抗弯折强度，虽然桌腿的耐侧压和抗弯折强度也是桌子稳定性的一种体现形式，但是桌子稳定性的体现不止如此，还包括不固定桌腿的情况，如写字桌在使用时一般桌腿是不会固定的，而比较常见的是学生会趴着桌子的边缘处使用写字桌，如果桌子的稳定性不够，写字桌单边受力超过极值极易发生倾倒。

因此通过边缘水平或竖直压桌面，使桌子进行旋转所需要的极值压力也是判断桌子稳定性的标准，同时，由于现有的检测装置很难实现不固定桌腿的横压和侧压碰撞检测，因此不固定桌腿时横压和侧压碰撞时桌子会在挤压力下发生水平偏移，导致检测结果不准确。

实际上，桌子竖压旋转倾覆是以靠近施压端的支腿为轴克服自身重力进行旋转的一种运动状态，因此本方案提供了一种固定式重力转换平台，将桌子定位在一个旋转平台上，而旋转平台的旋转摩擦阻力受桌子自身的重力调控，因此无论是水平碰撞还是竖直碰撞桌子都会达到一种克服摩擦阻力的旋转运动状态，将不固定桌腿时桌体存在的不可控位移转变为仅克服摩擦阻力旋转，有效解决不固定桌腿情况下难以进行碰撞检测的问题，并同步提供一种较为全面的横纵向碰撞检测方法。

针对上述问题，急需在原有桌子稳定性的碰撞检测装置及其检测方法的基础上进行创新设计。

发明内容

本发明技术方案针对现有技术解决方案过于单一的技术问题，提供了显著不同于现有技术的解决方案，具体地本发明的目的在于提供一种桌子稳定性的碰撞检测装置及其检测方法，以解决上述背景技术提出通过边缘水平或竖直压桌面，使桌子进行旋转所需要的极值压力也是判断桌子稳定性的标准，同时，由于现有的检测装置很难实现不固定桌腿的横压和侧压碰撞检测，因此不固定桌腿时横压和侧压碰撞时桌子会在挤压力下发生水平偏移，导致检测结果不准确的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种桌子稳定性的碰撞检测装置及其检测方法，包括碰撞工作台，所述碰撞工作台的上表面分别设置有碰撞设备和弧形支架，且碰撞工作台的上表面呈中心对称设置有支撑板，并且弧形支架的弧心处安装有摩擦转轴，所述摩擦转轴的端部固定有凸轮转盘，且凸轮转盘的背侧转动连接有定位转盘，所述定位转盘与支撑板之间安装有长度调节机构，且弧形支架、摩擦转轴和凸轮转盘之间安装有摩擦力转换组件，并且支撑板的端部安装有桌腿支撑机构。

优选的，所述摩擦力转换组件包括第一弹簧、摩擦挡板、平衡柱、限位槽和限位杆，且弧形支架的内部开设有弧形通槽，所述弧形通槽的内部对称设置有平衡柱，且弧形通槽的内部设置有第一弹簧，并且第一弹簧的两端分别焊接于两个所述平衡柱的外壁，所述凸轮转盘的两端对称开设有限位槽，且两个所述平衡柱的端部分别滑动设置于两个所述限位槽的内部，所述弧形支架中心槽的上表面呈对称式铰接有摩擦挡板，且摩擦转轴被夹紧于两个所述摩擦挡板之间，所述凸轮转盘的两端对称固定有限位杆，且两个所述限位杆的端部分别卡合滑动于两个所述支撑板的内部。

优选的，所述弧形支架中心槽的上表面固定有弧形杆，且两个所述摩擦挡板均滑动套设于弧形杆的外部，所述弧形杆的外壁缠绕有第二弹簧，且第二弹簧的两端分别焊接于两个所述摩擦挡板内侧的外壁。

优选的，所述长度调节机构包括滑槽、滑杆、固定杆、卡杆、第三弹簧和凹槽，且定位转盘的内部呈中心对称开设有滑槽，所述滑槽的内部滑动设置有滑杆，且滑杆的端部铰接于支撑板的端部，所述定位转盘的内部开设有斜向轨道，且斜向轨道的内部固定有固定杆，所述固定杆的外壁套设有卡杆，且固定杆的外壁缠绕有第三弹簧，所述第三弹簧的一端焊接于卡杆的端部，且第三弹簧的另一端固定于斜向轨道的内壁，所述凸轮转盘的外壁等角度开设有凹槽，且卡杆卡合于一个所述凹槽的内部。

优选的，所述凸轮转盘、定位转盘和支撑板均关于卡杆的中轴心对称设置，且滑杆通过滑槽与定位转盘构成卡合式的滑动结构。

优选的，所述桌腿支撑机构包括气缸、连接板、导轨和定位杆，且支撑板的边侧固定安装有气缸，所述气缸的伸缩端固定有连接板，且连接板的端部开设有竖向槽，并且竖向槽的内部对称设置有定位杆，所述支撑板的端部设置有圆盘状结构，且支撑板端部圆盘状结构的内部对称开设有导轨，并且两个所述定位杆的端部分别卡合滑动设置于两个所述导轨的内部。

一种桌子稳定性的碰撞检测方法，包括以下步骤：

步骤一、启动两侧气缸使两侧的定位杆打开，并通过卡杆在适当位置凹槽内部的卡合实现对两侧定位杆距离的调节，最终将桌腿两侧夹持固定在对应的两组定位杆内部；

步骤二、按照步骤一将桌子安装后，由于桌子自重的存在，且恰好在不固定桌腿情况下要使桌子发生侧转也是需要克服桌子的重力，因此本步骤将桌子旋转所需要克服的自重转换到摩擦转轴与两个所述摩擦挡板之间的摩擦作用上，且当桌子安装后，根据桌子自身的重力大小自动适应所需要的摩擦阻力，随后碰撞检测开始。

步骤三、启动碰撞设备中的②号液压缸，②号液压缸伸出并逐渐接触处于水平状态下桌子一侧的表面，当②号液压缸推动桌面开始旋转时，此时通过②号液压缸反馈给控制面板上的压力值a为该桌子不固定桌腿和竖压条件下的极值，也就是在该情况下使桌子不再具有稳定性的最大压力值；

步骤四、启动碰撞设备中的①号液压缸，①号液压缸伸出并逐渐接触处于水平状态下桌子一端的表面，当①号液压缸推动桌面开始旋转时，此时通过①号液压缸反馈给控制面板上的压力值b为该桌子不固定桌腿和横压条件下的极值，也就是在该情况下使桌子不再具有稳定性的最大压力值；

步骤五、将竖压和横压极值a和b与国家桌类稳定性检测标准中(GB/T10357.7)的数值进行对比，如写字桌中竖直下压对应a的数值应该大于等于600兆帕，而写字桌中水平侧压对应b的竖直应该大于等于40兆帕。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供了一种固定式重力转换平台，将桌子定位在旋转平台上，而旋转平台的旋转摩擦阻力受桌子自身的重力调控，因此无论是水平碰撞还是竖直碰撞桌子都会达到一种克服摩擦阻力的旋转运动状态，将不固定桌腿时桌体存在的不可控位移转变为仅克服摩擦阻力旋转，在受到碰撞后会克服摩擦阻力进行定向旋转而非倾覆或者偏移，有效解决了现有技术中不固定桌腿情况下难以进行碰撞检测的问题，并同步提供一种较为全面的横纵向碰撞检测方法如下：

纵向碰撞：启动碰撞设备2中的②号液压缸，②号液压缸伸出并逐渐接触处于水平状态下桌子一侧的表面，当②号液压缸推动桌面开始旋转时，此时通过②号液压缸反馈给控制面板上的压力值a为该桌子不固定桌腿和竖压条件下的极值，也就是在该情况下使桌子不再具有稳定性的最大压力值，并按照检测的步骤将上述步骤反复操作三次及以上，并依次记录下极值a1、a2、a3....an，最终算出平均值，(a1+a2+a3+...an)/n＝a平均；

横向碰撞：启动碰撞设备2中的①号液压缸，①号液压缸伸出并逐渐接触处于水平状态下桌子一端的表面，当①号液压缸推动桌面开始旋转时，此时通过①号液压缸反馈给控制面板上的压力值b为该桌子不固定桌腿和横压条件下的极值，也就是在该情况下使桌子不再具有稳定性的最大压力值，并按照检测的步骤将上述步骤反复操作三次及以上，并依次记录下极值b1、b2、b3....bn，最终算出平均值，(b1+b2+b3+...bn)/n＝b平均；

结论：将竖压的极值a平均和横压的极值b平均与国家桌类稳定性检测标准中(GB/T 10357.7)的数值(见下表)进行对比，如写字桌中竖压的极值a平均的数值应该大于等于600兆帕，而写字桌中横压的极值b平均的数值应该大于等于40兆帕，最终可清晰得出该写字桌的水平加载力和垂直加载力是否满足(GB/T 10357.7)的最小加载力标准。

附图说明

图1为本发明整体的正视结构示意图；

图2为本发明桌子安装后的整体结构示意图；

图3为本发明竖直碰撞检测时的整体结构示意图；

图4为本发明水平碰撞检测时的整体结构示意图；

图5为本发明桌子与工作台连接的俯视结构示意图；

图6为本发明工作台上表面的俯视结构示意图；

图7为本发明图1中主体结构提取结构示意图；

图8为本发明图7中定位转盘与支撑板的连接结构示意图。

图中：1、碰撞工作台；2、碰撞设备；3、弧形支架；31、第一弹簧；32、摩擦挡板；33、第二弹簧；34、平衡柱；4、摩擦转轴；5、凸轮转盘；51、限位槽；52、限位杆；53、凹槽；6、定位转盘；61、滑槽；62、滑杆；63、固定杆；64、卡杆；65、第三弹簧；7、支撑板；71、气缸；72、连接板；73、导轨；74、定位杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种桌子稳定性的碰撞检测装置及其检测方法，包括碰撞工作台1，碰撞工作台1的上表面分别设置有碰撞设备2和弧形支架3，且碰撞工作台1的上表面呈中心对称设置有支撑板7，并且弧形支架3的弧心处安装有摩擦转轴4，摩擦转轴4的端部固定有凸轮转盘5，且凸轮转盘5的背侧转动连接有定位转盘6，定位转盘6与支撑板7之间安装有长度调节机构，且弧形支架3、摩擦转轴4和凸轮转盘5之间安装有摩擦力转换组件，并且支撑板7的端部安装有桌腿支撑机构。

摩擦力转换组件包括第一弹簧31、摩擦挡板32、平衡柱34、限位槽51和限位杆52，且弧形支架3的内部开设有弧形通槽，弧形通槽的内部对称设置有平衡柱34，且弧形通槽的内部设置有第一弹簧31，并且第一弹簧31的两端分别焊接于两个平衡柱34的外壁，凸轮转盘5的两端对称开设有限位槽51，且两个平衡柱34的端部分别滑动设置于两个限位槽51的内部，弧形支架3中心槽的上表面呈对称式铰接有摩擦挡板32，且摩擦转轴4被夹紧于两个摩擦挡板32之间，凸轮转盘5的两端对称固定有限位杆52，且两个限位杆52的端部分别卡合滑动于两个支撑板7的内部。

弧形支架3中心槽的上表面固定有弧形杆，且两个摩擦挡板32均滑动套设于弧形杆的外部，弧形杆的外壁缠绕有第二弹簧33，且第二弹簧33的两端分别焊接于两个摩擦挡板32内侧的外壁。

长度调节机构包括滑槽61、滑杆62、固定杆63、卡杆64、第三弹簧65和凹槽53，且定位转盘6的内部呈中心对称开设有滑槽61，滑槽61的内部滑动设置有滑杆62，且滑杆62的端部铰接于支撑板7的端部，定位转盘6的内部开设有斜向轨道，且斜向轨道的内部固定有固定杆63，固定杆63的外壁套设有卡杆64，且固定杆63的外壁缠绕有第三弹簧65，第三弹簧65的一端焊接于卡杆64的端部，且第三弹簧65的另一端固定于斜向轨道的内壁，凸轮转盘5的外壁等角度开设有凹槽53，且卡杆64卡合于一个凹槽53的内部。

凸轮转盘5、定位转盘6和支撑板7均关于卡杆64的中轴心对称设置，且滑杆62通过滑槽61与定位转盘6构成卡合式的滑动结构。

桌腿支撑机构包括气缸71、连接板72、导轨73和定位杆74，且支撑板7的边侧固定安装有气缸71，气缸71的伸缩端固定有连接板72，且连接板72的端部开设有竖向槽，并且竖向槽的内部对称设置有定位杆74，支撑板7的端部设置有圆盘状结构，且支撑板7端部圆盘状结构的内部对称开设有导轨73，并且两个定位杆74的端部分别卡合滑动设置于两个导轨73的内部。

一种桌子稳定性的碰撞检测方法，包括以下步骤：

步骤一、启动两侧气缸71使两侧的定位杆74打开，并通过卡杆64在适当位置凹槽53内部的卡合实现对两侧定位杆74距离的调节，最终将桌腿两侧夹持固定在对应的两组定位杆74内部；

步骤二、按照步骤一将桌子安装后，由于桌子自重的存在，且恰好在不固定桌腿情况下要使桌子发生侧转也是需要克服桌子的重力，因此本步骤将桌子旋转所需要克服的自重转换到摩擦转轴4与两个所述摩擦挡板32之间的摩擦作用上，且当桌子安装后，根据桌子自身的重力大小自动适应所需要的摩擦阻力，随后碰撞检测开始。

步骤三、启动碰撞设备2中的②号液压缸，②号液压缸伸出并逐渐接触处于水平状态下桌子一侧的表面，当②号液压缸推动桌面开始旋转时，此时通过②号液压缸反馈给控制面板上的压力值a为该桌子不固定桌腿和竖压条件下的极值，也就是在该情况下使桌子不再具有稳定性的最大压力值；

步骤四、启动碰撞设备2中的①号液压缸，①号液压缸伸出并逐渐接触处于水平状态下桌子一端的表面，当①号液压缸推动桌面开始旋转时，此时通过①号液压缸反馈给控制面板上的压力值b为该桌子不固定桌腿和横压条件下的极值，也就是在该情况下使桌子不再具有稳定性的最大压力值；

步骤五、将竖压和横压极值a和b与国家桌类稳定性检测标准中(GB/T10357.7)的数值进行对比，如写字桌中竖直下压对应a的数值应该大于等于600兆帕，而写字桌中水平侧压对应b的竖直应该大于等于40兆帕。

实施例

在使用该桌子稳定性的碰撞检测装置及其检测方法时，首先如图1所示，根据待检测桌腿之间的宽度调节两个支撑板7之间的间距以及两组定位杆74之间的夹持间距，启动气缸71，气缸71开始向外延伸并同时推动两组定位杆74，由于两组定位杆74同步受到两组斜向导轨73的限位作用，因此两组定位杆74之间的间距会逐步打开，当两侧的两组定位杆74之间打开距离合适后关闭气缸71，随后如图6、图7和图8所示，斜向外拉动卡杆64，卡杆64会沿着固定杆65的外壁滑动并压缩两侧的两个第三弹簧65，与此同时，卡杆64会顺利的从对应的凹槽53中脱离，此时凸轮转盘5对定位转盘6的限位作用解除，随后可旋转定位转盘6，当定位转盘6旋转时，定位转盘6上的两个偏心式滑槽61会同步对两个滑杆62产生水平方向上的推拉作用，从而使得两个滑杆62同步带动两个支撑板7沿着两个限位杆52的外壁进行相互远离或者靠近的水平移动，且当通过两个支撑板7的距离调节使两侧定位杆74足够如图2所示夹持柱桌腿时，松开卡杆64，在第三弹簧65的复位作用下卡杆64会就近卡合在对应的凹槽53中并再次锁定定位转盘6和两侧的支撑板7。

按照上述步骤可将桌子置于如图2和图5所示的四组定位杆74之间并保持稳定，且当桌子放上后，凸轮转盘5、定位转盘6和支撑板7等零件的水平位置也会发生相应的变化，当桌子放上，由于桌子自身具有一定的重力，因此桌子的重力会直接作用在两个支撑板7上，而两个支撑板7又会通过定位转盘6和凸轮转盘5将桌子的重力作用转移至中心处的摩擦转轴4上，而摩擦转轴4在受重力作用后会自动判断出重力大小并进行相应的下落，因此摩擦转轴4会稳定推开两侧的摩擦挡板32同时继续拉伸第二弹簧33并进行适应性的下落，且桌子越重，摩擦转轴4下落的距离越大，两侧摩擦挡板32的角度打开的越大，摩擦转轴4旋转所需要的克服的摩擦阻力则越大。

与此同时，当凸轮转盘5下落时，两组限位槽51会同步推动两组平衡柱34沿着弧形支架3的内壁进行双向移动式下落并同步压缩第一弹簧31，两组平衡柱34以及第一弹簧31的配合是用以提供桌子平衡的支撑力，在碰撞检测时桌子旋转会带动第一弹簧31同步旋转因此不会出现弹性变化仅起到平衡性支撑的作用。

紧接着，开始进行碰撞检测，具体如下：

第一次碰撞：启动碰撞设备2中的②号液压缸，②号液压缸伸出并逐渐接触处于水平状态下桌子一侧的表面，当②号液压缸推动桌面开始旋转时，此时通过②号液压缸反馈给控制面板上的压力值a为该桌子不固定桌腿和竖压条件下的极值，也就是在该情况下使桌子不再具有稳定性的最大压力值，并按照检测的步骤将上述步骤反复操作三次及以上，并依次记录下极值a1、a2、a3....an，最终算出平均值，(a1+a2+a3+...an)/n＝a平均；

第二次碰撞：启动碰撞设备2中的①号液压缸，①号液压缸伸出并逐渐接触处于水平状态下桌子一端的表面，当①号液压缸推动桌面开始旋转时，此时通过①号液压缸反馈给控制面板上的压力值b为该桌子不固定桌腿和横压条件下的极值，也就是在该情况下使桌子不再具有稳定性的最大压力值，并按照检测的步骤将上述步骤反复操作三次及以上，并依次记录下极值b1、b2、b3....bn，最终算出平均值，(b1+b2+b3+...bn)/n＝b平均；

结论：将竖压的极值a平均和横压的极值b平均与国家桌类稳定性检测标准中(GB/T 10357.7)的最小加载力(见下表)进行对比，如写字桌中竖压的极值a平均的数值应该大于等于600兆帕，而写字桌中横压的极值b平均的数值应该大于等于40兆帕。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。