一种多工位心形法织物刚柔性自动测试装置

1.本实用新型专利涉及纺织检测技术领域，具体地涉及一种多工位心形法织物刚柔性自动测试装置。


背景技术：

2.织物刚柔性表示织物的抗弯刚度与柔软度，是影响织物手感及穿着舒适性的重要因素之一，如西服的挺括、针织内衣的贴身适体柔软、非织造布的硬挺等。织物刚柔性的客观实验测试能更好地指导其在服用、家纺上的应用，针织物测试可以使其在内衣上达到更好的舒适度，机织物测试使其在西服、西裤等选材上更具指导意义。如何评定织物的刚柔性，国家标准规定了斜面法和心形法两种测试方法，作为不同织物刚柔性测试依据。
3.市场上现有的成形的刚柔性测试仪器采用的都是斜面法，对于心形法测试没有相关产品。gb/t18318.2规定了心形法测试织物刚柔性的方法，尤其适用于柔性和易卷边的织物；它是将试样两端按记号线夹入夹头内悬挂，因自重而垂成心形，1min 后，测出夹头上部平面与心形试样底部外缘的悬垂高度；标准中提供了一种简易的测试装置，该装置整体上过于简单，只有一个测试工位，需要多次测试才能完成测试标准要求的5经，5纬试样的测试，测试效率低；夹持片夹持的牢度和稳定性不足，工作可靠性差；没有自动计时，测长装置，完全靠操作人为计时，使用格外准备的丁字尺进行悬垂高度的测试，这些因素都会影响到悬垂高度的测试结果。


技术实现要素：

4.针对现用技术的不足，本实用新型专利提供了一种多工位心形法织物刚柔性自动测试装置，该测试装置测试效率高，工作可靠，测试准确，为柔性织物刚柔性准确和客观评价提供了条件。
5.为达到上述目的，本实用新型专利提供的技术方案是：一种多工位心形法织物刚柔性自动测试装置，其特征是：由基座组合体、移动系统、控制系统、测量系统和夹持系统组成，其中基座组合体中的基座1由斜面板1-1、前板1-2、上板1-3、背板1-4、两个侧板1-5和底板1-6组成个箱体，箱体内置控制箱48，基座1箱体的斜面板1-1上装有显示器2、电源开关3、急停开关7、调时开关8、调速开关9和打印机10，前板1-2上装有usb接口a4、usb接口b5和hdmi接口6，上板1-3上装有立柱a11、立柱b26、导轨a36、导轨b44、发射头b85、发射头c102、发射头d103、发射头e104和发射头f105，导轨a36与导轨b44平行，且与发射头b85、发射头c102、发射头d103、发射头e104和发射头f105的五点连线平行，发射头b85、发射头c102、发射头d103、发射头e104和发射头f105分别与对应的夹具组合体a、夹具组合体b18、夹具组合体c19、夹具组合体d22和夹具组合体e25中触点开关15的两点间连线均为平行线，数据总线43和电源线45穿过背板1-4与控制箱48连接；移动系统的主体为位移车30，位移车30底部安装有四个移动轮组合体，其中移动轮组合体a31和移动轮组合体b57各两个，两个移动轮组合体a31与导轨a36配合，两个移动轮组合体b57与导轨b44配合，移动轮组合体a31由移动轮
轴86、移动轮87和齿形带轮e88组成，移动轮87的夹板固定在位移车30底部，移动轮轴86分别与移动轮和齿形带轮e88形成过盈配合，与夹板上的孔形成轴承连接，同样移动轮组合体b57也是这样的构造，移动轮传动组合体a由齿形带c89、轴承座b90、轴承座c91、伞齿轮轴a92、伞齿轮a93、齿形带轮f94、齿形带轮g95、伞齿轮轴b99和伞齿轮b100组成，齿形带轮g95通过齿形带c89与齿形带轮e88组成带传动，伞齿轮轴b99中间与轴承座b90配合限位，伞齿轮轴b99的左端与齿形带轮g95过盈配合，其右端用紧定螺钉连接伞齿轮b100，伞齿轮轴a92一端与轴承座c91配合限位，中间用紧定螺钉连接伞齿轮a93，上端用紧定螺钉连接齿形带轮f94，伞齿轮a93与伞齿轮b100组成齿轮传动，轴承座b90和轴承座c91用螺栓组固定在位移车30底板上，移动轮传动组合体a和移动轮传动组合体b56结构一致，伺服电机a50固定在位移车30底板上，电机轴固定齿形带轮a51，齿形带a52与齿形带轮a51、移动轮传动组合体a中的齿形带轮f94和移动轮传动组合体b56相应的齿形带轮组成带传动，数据线f101一端连接伺服电机a50，另一端汇入数据总线43；控制系统包括：控制箱48、显示器2、电源开关3、usb接口a4、usb接口b5、hdmi接口6、急停开关7、调时开关8、调速开关9、打印机10、旋钮开关13、触点开关15、拉线位移传感器28、接收端a65、发射头a73、接收端b82、发射头b85、发射头c102、发射头d103、发射头e104和发射头f105，其中，显示器2、电源开关3、usb接口a4、usb接口b5、hdmi接口6、急停开关7、调时开关8、调速开关9和打印机10通过数据线连接控制箱48，拉线位移传感器28和发射头a73通过数据线c75并入数据总线43，接收端a65通过数据线b62并入数据总线43，接收端b82通过数据线e97并入数据总线43，伺服电机b61的数据线并入数据总线43，数据总线43连接控制箱48，发射头b85、发射头c102、发射头d103、发射头e104和发射头f105通过各自的数据线d84连接控制箱48，五个夹具组合体中的旋钮开关13和触点开关15通过各自的数据线a49连接控制箱48；夹持系统包括：五个相同结构的夹具组合体、立柱a11、立柱b26、固定夹板a38、固定夹板b46和横梁12组成，其中横梁12两端分别用锁紧螺钉a37和锁紧螺钉b47与固定夹板a38和固定夹板b46连接，用摩擦力在立柱a11和立柱b26上定位，横梁12上均布开设五个相同的试样卡槽14，各试样卡槽14中间分别嵌入触点开关15，夹具组合体a由一个旋钮开关13、一个试样卡槽14、一个触点开关15和一个活动夹板16组成，活动夹板16由合页80与横梁12连接，旋钮开关13安装在横梁12上，活动夹板16可绕合页80打开或闭合，旋钮开关13关闭状态时，旋钮开关13上压头13-1的限位面13-2压在活动夹板16上的压紧斜面16-1，活动夹板16上的工作面16-2与试样卡槽14夹紧试样，试样触发触点开关15，旋钮开关13顺时针旋转90
°
打开状态时，试样可放入试样卡槽14之中或从试样卡槽14之中取出试样，夹具组合体a的结构与夹具组合体b18、夹具组合体c19、夹具组合体d22和夹具组合体e25相同；测量系统包括：测高柱a23、测高夹具体a29、滚珠丝杠a32、定位杆33、滚珠丝杠b40、端盖a41、测高夹具体b42、轴承座a58、齿形带轮b59、测高柱b60、伺服电机b61、测量螺母a67、端盖b70、测量螺母b71、齿形带轮c77和轴承座d98，其中，测高柱a23和测高柱b60的一端用螺栓组件76分别垂直固定在位移车30上表板的两端，测高柱a23和测高柱b60所构成的平面与立柱a11和立柱b26所构成的平面垂直，端盖b70和端盖a41分别固定在测高柱a23和测高柱b60的另一端，滚珠丝杠a32嵌在测高柱a23内，套上测量螺母b71，其上端套上端盖b70限位，其下端套装齿形带轮c77，用紧定螺钉96定位后，再由轴承座d98限位，轴承座d98固定在位移车30底板内表面，同理，滚珠丝杠b40嵌在测高柱b60内，套上测量螺母a67，其上端套上端盖a41限位，其下端套装齿形带轮b59，用紧定螺钉96定位后，再由轴
承座a58限位，轴承座a58固定在位移车30底板内表面，伺服电机b61固定在位移车30上表板的底面，伺服电机b61的电机轴固定齿形带轮d81，齿形带b55与齿形带轮b59、齿形带轮c77和齿形带轮d81构成带传动，测量螺母b71和滚珠丝杠a32构成螺旋传动机构，测量螺母b71的侧壁与测高柱a矩形槽23-1构成滑动连接，测量螺母b71用螺钉b74与测量头b72固定连接，测量头b72再用螺钉c79与测高夹具体a29限位连接，测高夹具体a29上表面嵌有水平仪a35，同时测高夹具体a29的u字型侧壁端安装四个滚轮a78与测高柱a管壁23-2接触限位，构成滚动连接，测量头b72朝向测高柱b60面的中心嵌入发射头a73，同理，测量螺母a67和滚珠丝杠b40构成螺旋传动机构，测量螺母a67的侧壁与测高柱b矩形槽60-2构成滑动连接，测量螺母a67用螺钉a66与测量头a64固定连接，测量头a64再用螺钉d83与测高夹具体b42限位连接，测高夹具体b42上表面嵌有水平仪b39，同时测高夹具体b42的u字型侧壁端安装四个滚轮b63与测高柱b管壁60-1接触限位，构成滚动连接，测量头a64朝向测高柱a23面的中心嵌入接收端a65，测高柱a管壁23-2与滚轮a78接触面的上端安装有定位杆33，其上套有拉线环34，拉线环34下端连接拉线27，拉线27缠绕在拉线位移传感器28上，拉线环34上端与夹具组合体、横梁12的上表面在一个水平等高线b69上，拉线位移传感器28测量基准点、接收端a65和发射头a73在一个水平等高线a68上。
6.本实用新型专利的有益效果是：一种多工位心形法织物刚柔性自动测试装置，包括：五个测试工位的试样架、五个时间继电器、移动测高小车、控制箱（内置显示器、控制单元、usb接口、hdmi接口和打印机）；试样夹持好之后触发时间继电器开始计时，达到测试时间1min时读数指示灯亮，移动测高小车移动到达到测试时间的工位，电机带动丝杠使装有红外激光头与装有光敏电阻的两个螺母同步上移，同时红外激光照射在光敏电阻上，拉线位移传感器伸出长度变短；当激光被试样遮挡，不再照射到光敏电阻上时，螺母停止移动，读取并显示此时的高度值；下一工位达到测试时间，重复上述动作；本装置具有多工位同时测试，提高了测试效率、操作简单、测试精准，多种数据输出方式等优点。
附图说明
7.图1是本实用新型主视图；
8.图2是图1的俯视图；
9.图3是图1的a-a剖视图；
10.图4是图1的ⅰ部放大图；
11.图5是图1的ⅱ部放大图；
12.图6是图2的ⅲ部放大图；
13.图7是图2的ⅳ部放大图；
14.图8是图2的
ⅴ
部放大图；
15.图9是图3的ⅵ部放大图；
16.图10是图3的ⅶ部放大图；
17.图11是图3的
ⅷ
部放大图；
18.图12是图3的
ⅸ
部放大图。
19.图中，1.基座;1-1.斜面板；1-2.前板；1-3.上板;1-4.背板；1-5.侧板；1-6.底板；2.显示器；3.电源开关；4.usb接口a；5.usb接口b；6.hdmi接口；7.急停开关；8.调时开关；9.
调速开关；10.打印机；11.立柱a；12.横梁；13.旋钮开关；13-1.压头；13-2.限位面；14.试样卡槽；15.触点开关；16.活动夹板；16-1.压紧斜面；16-2.工作面；17.试样b；18.夹具组合体b；19.夹具组合体c；20.试样c；21.试样d；22.夹具组合体d；23.测高柱a；23-1.测高柱a矩形槽；23-2.测高柱a管壁；24.试样e；25.夹具组合体e；26.立柱b；27.拉线；28.拉线位移传感器；29.测高夹具体a；30.位移车；31.移动轮组合体a；32.滚珠丝杠a；33.定位杆；34.拉线环；35.水平仪a；36.导轨a；37.锁紧螺钉a；38.固定夹板a；39.水平仪b；40.滚珠丝杠b；41.端盖a；42.测高夹具体b；43.数据总线；44.导轨b；45.电源线；46.固定夹板b；47.锁紧螺钉b；48.控制箱；49.数据线a；50.伺服电机a；51.齿形带轮a；52.齿形带a；53.法兰a；54.螺栓；55.齿形带b；56.移动轮传动组合体b；57.移动轮组合体b；58.轴承座a；59.齿形带轮b；60.测高柱b；60-1.测高柱b管壁；60-2.测高柱b矩形槽；61.伺服电机b；62.数据线b；63.滚轮b；64.测量头a；65.接收端a；66.螺钉a；67.测量螺母a；68.等高线a；69.等高线b；70.端盖b；71.测量螺母b；72.测量头b；73.发射头a；74.螺钉b；75.数据线c；76.螺栓组件；77.齿形带轮c；78.滚轮a；79.螺钉c；80.合页；81.齿形带轮d；82.接收端b；83.螺钉d；84.数据线d；85.发射头b；86.移动轮轴；87.移动轮；88.齿形带轮e；89.齿形带c；90.轴承座b；91.轴承座c；92.伞齿轮轴a；93.伞齿轮a；94.齿形带轮f；95.齿形带轮g；96.紧定螺钉；97.数据线e；98.轴承座d；99.伞齿轮轴b；100.伞齿轮b；101.数据线f；102.发射头c；103.发射头d；104.发射头e；105.发射头f。
具体实施方式
20.下面结合附图对本实用新型作进一步详细的阐述。
21.一种多工位心形法织物刚柔性自动测试装置，如图1-图12所示，其特征是：由基座组合体、移动系统、控制系统、测量系统和夹持系统组成，其中基座组合体中的基座1由斜面板1-1、前板1-2、上板1-3、背板1-4、两个侧板1-5和底板1-6组成个箱体，箱体内置控制箱48，基座1箱体的斜面板1-1上装有显示器2、电源开关3、急停开关7、调时开关8、调速开关9和打印机10，前板1-2上装有usb接口a4、usb接口b5和hdmi接口6，上板1-3上装有立柱a11、立柱b26、导轨a36、导轨b44、发射头b85、发射头c102、发射头d103、发射头e104和发射头f105，导轨a36与导轨b44平行，且与发射头b85、发射头c102、发射头d103、发射头e104和发射头f105的五点连线平行，发射头b85、发射头c102、发射头d103、发射头e104和发射头f105分别与对应的夹具组合体a、夹具组合体b18、夹具组合体c19、夹具组合体d22和夹具组合体e25中触点开关15的两点间连线均为平行线，数据总线43和电源线45穿过背板1-4与控制箱48连接；移动系统的主体为位移车30，位移车30底部安装有四个移动轮组合体，其中移动轮组合体a31和移动轮组合体b57各两个，两个移动轮组合体a31与导轨a36配合，两个移动轮组合体b57与导轨b44配合，移动轮组合体a31由移动轮轴86、移动轮87和齿形带轮e88组成，移动轮87的夹板固定在位移车30底部，移动轮轴86分别与移动轮和齿形带轮e88形成过盈配合，与夹板上的孔形成轴承连接，同样移动轮组合体b57也是这样的构造，移动轮传动组合体a由齿形带c89、轴承座b90、轴承座c91、伞齿轮轴a92、伞齿轮a93、齿形带轮f94、齿形带轮g95、伞齿轮轴b99和伞齿轮b100组成，齿形带轮g95通过齿形带c89与齿形带轮e88组成带传动，伞齿轮轴b99中间与轴承座b90配合限位，伞齿轮轴b99的左端与齿形带轮g95过盈配合，其右端用紧定螺钉连接伞齿轮b100，伞齿轮轴a92一端与轴承座c91配合限位，中间用紧
定螺钉连接伞齿轮a93，上端用紧定螺钉连接齿形带轮f94，伞齿轮a93与伞齿轮b100组成齿轮传动，轴承座b90和轴承座c91用螺栓组固定在位移车30底板上，移动轮传动组合体a和移动轮传动组合体b56结构一致，伺服电机a50固定在位移车30底板上，电机轴固定齿形带轮a51，齿形带a52与齿形带轮a51、移动轮传动组合体a中的齿形带轮f94和移动轮传动组合体b56相应的齿形带轮组成带传动，数据线f101一端连接伺服电机a50，另一端汇入数据总线43；控制系统包括：控制箱48、显示器2、电源开关3、usb接口a4、usb接口b5、hdmi接口6、急停开关7、调时开关8、调速开关9、打印机10、旋钮开关13、触点开关15、拉线位移传感器28、接收端a65、发射头a73、接收端b82、发射头b85、发射头c102、发射头d103、发射头e104和发射头f105，其中，显示器2、电源开关3、usb接口a4、usb接口b5、hdmi接口6、急停开关7、调时开关8、调速开关9和打印机10通过数据线连接控制箱48，拉线位移传感器28和发射头a73通过数据线c75并入数据总线43，接收端a65通过数据线b62并入数据总线43，接收端b82通过数据线e97并入数据总线43，伺服电机b61的数据线并入数据总线43，数据总线43连接控制箱48，发射头b85、发射头c102、发射头d103、发射头e104和发射头f105通过各自的数据线d84连接控制箱48，五个夹具组合体中的旋钮开关13和触点开关15通过各自的数据线a49连接控制箱48；夹持系统包括：五个相同结构的夹具组合体、立柱a11、立柱b26、固定夹板a38、固定夹板b46和横梁12组成，其中横梁12两端分别用锁紧螺钉a37和锁紧螺钉b47与固定夹板a38和固定夹板b46连接，用摩擦力在立柱a11和立柱b26上定位，横梁12上均布开设五个相同的试样卡槽14，各试样卡槽14中间分别嵌入触点开关15，夹具组合体a由一个旋钮开关13、一个试样卡槽14、一个触点开关15和一个活动夹板16组成，活动夹板16由合页80与横梁12连接，旋钮开关13安装在横梁12上，活动夹板16可绕合页80打开或闭合，旋钮开关13关闭状态时，旋钮开关13上压头13-1的限位面13-2压在活动夹板16上的压紧斜面16-1，活动夹板16上的工作面16-2与试样卡槽14夹紧试样，试样触发触点开关15，旋钮开关13顺时针旋转90
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打开状态时，试样可放入试样卡槽14之中或从试样卡槽14之中取出试样，夹具组合体a的结构与夹具组合体b18、夹具组合体c19、夹具组合体d22和夹具组合体e25相同；测量系统包括：测高柱a23、测高夹具体a29、滚珠丝杠a32、定位杆33、滚珠丝杠b40、端盖a41、测高夹具体b42、轴承座a58、齿形带轮b59、测高柱b60、伺服电机b61、测量螺母a67、端盖b70、测量螺母b71、齿形带轮c77和轴承座d98，其中，测高柱a23和测高柱b60的一端用螺栓组件76分别垂直固定在位移车30上表板的两端，测高柱a23和测高柱b60所构成的平面与立柱a11和立柱b26所构成的平面垂直，端盖b70和端盖a41分别固定在测高柱a23和测高柱b60的另一端，滚珠丝杠a32嵌在测高柱a23内，套上测量螺母b71，其上端套上端盖b70限位，其下端套装齿形带轮c77，用紧定螺钉96定位后，再由轴承座d98限位，轴承座d98固定在位移车30底板内表面，同理，滚珠丝杠b40嵌在测高柱b60内，套上测量螺母a67，其上端套上端盖a41限位，其下端套装齿形带轮b59，用紧定螺钉96定位后，再由轴承座a58限位，轴承座a58固定在位移车30底板内表面，伺服电机b61固定在位移车30上表板的底面，伺服电机b61的电机轴固定齿形带轮d81，齿形带b55与齿形带轮b59、齿形带轮c77和齿形带轮d81构成带传动，测量螺母b71和滚珠丝杠a32构成螺旋传动机构，测量螺母b71的侧壁与测高柱a矩形槽23-1构成滑动连接，测量螺母b71用螺钉b74与测量头b72固定连接，测量头b72再用螺钉c79与测高夹具体a29限位连接，测高夹具体a29上表面嵌有水平仪a35，同时测高夹具体a29的u字型侧壁端安装四个滚轮a78与测高柱a管壁23-2接触限位，构成滚动连接，测量头b72朝向测高
柱b60面的中心嵌入发射头a73，同理，测量螺母a67和滚珠丝杠b40构成螺旋传动机构，测量螺母a67的侧壁与测高柱b矩形槽60-2构成滑动连接，测量螺母a67用螺钉a66与测量头a64固定连接，测量头a64再用螺钉d83与测高夹具体b42限位连接，测高夹具体b42上表面嵌有水平仪b39，同时测高夹具体b42的u字型侧壁端安装四个滚轮b63与测高柱b管壁60-1接触限位，构成滚动连接，测量头a64朝向测高柱a23面的中心嵌入接收端a65，测高柱a管壁23-2与滚轮a78接触面的上端安装有定位杆33，其上套有拉线环34，拉线环34下端连接拉线27，拉线27缠绕在拉线位移传感器28上，拉线环34上端与夹具组合体、横梁12的上表面在一个水平等高线b69上，拉线位移传感器28测量基准点、接收端a65和发射头a73在一个水平等高线a68上。
22.实验时，打开电源开关3，控制箱48、显示器2、usb接口a4、usb接口b5、hdmi接口6、急停开关7、调时开关8、调速开关9和打印机10得电，调节调时开关8至1min；调节调速开关9使位移车30的位移速度在0.2m/s，换挡调节调速开关9使接收端a65和发射头a73同步上移速度在0.05m/s，而下移速度在0.15m/s，在接近初始位置时减速直至为0m/s；旋开旋钮开关13，活动夹板16绕合页80打开，将试样两端按记号线放入试样卡槽14之中，试样闭合活动夹板16，反向旋转旋钮开关13，旋钮开关13关闭状态时，旋钮开关13上压头13-1的限位面13-2压在活动夹板16上的压紧斜面16-1，活动夹板16上的工作面16-2与试样卡槽14夹紧试样悬挂，因自重而垂成心形，试样触发触点开关15，该夹具组合体对应的计时器开启1min倒计时，依次夹持五组试样，对应的是夹具组合体a夹持试样a、夹具组合体b18夹持试样b17、夹具组合体c19夹持试样c20、夹具组合体d22夹持试样d21、夹具组合体e25夹持试样e24；在任一试样对应的计时器到1min计时后，伺服电机a50得到指令带动位移车30移动，同时所对应的一个发射头b85或发射头c102或发射头d103或发射头e104或发射头f105得电，发送信号，在位移车30移动到接收端b82接收到任意一个发射头的信号时，位移车30停止移动，随即伺服电机b61带动接收端a65和发射头a73同步上移，发射头a73发射信号，当心形试样底部外缘遮挡住发射头a73发射的信号，接收端a65发射指令，伺服电机b61停止运动，控制器读取拉线位移传感器28的值，测得夹头上部平面与心形试样底部外缘的悬垂高度，然后，伺服电机b61反转，接收端a65和发射头a73复位，同样步骤测得其它试样的夹头上部平面与心形试样底部外缘的悬垂高度；换一组5经或5纬试样，两次测得5经和5纬试样全部试样的夹头上部平面与心形试样底部外缘的悬垂高度；通过打印机10打印出纸质实验数据，通过usb接口a4和usb接口b5导出实验数据，通过hdmi接口6将数据传送到其它输出设备。