专利名称：乒乓球硬度自动检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及乒乓球质量检测设备，尤其涉及一种乒乓球硬度自动检测装置。
背景技术：
硬度是乒乓球检测的一项重要性能指标，乒乓球硬度的检测对于测量人员以及测量仪器的要求较高。根据国标GB/T20045-2005，在乒乓球硬度检测过程中采用标准重物块 (该重物块重量为50N)对乒乓球的南北极及腰部施加压力，测量这三处的硬度值，根据这三处的下陷深度及各深度值之差对乒乓球进行分档。传统的乒乓球硬度检测依靠人工操作硬度计完成，这种操作方式存在仪器零位误差、人为误差等因素，使测量结果不准确，容易引起分档错误。
发明内容
本申请人针对上述缺点，提供一种结构简单，操作方便的乒乓球硬度自动检测装置，提高了乒乓球硬度检测结果的一致性与准确性。本发明所采用的技术方案如下
一种乒乓球硬度自动检测装置，包括底座，所述底座上装置立柱，在立柱的一端安装支架，支架上分别安装定滑轮以及行程开关，于定滑轮上缠绕拉绳，拉绳的一端连接标准重物块，另一端连接加载电机的转轴；标准重物块套于与底座连接的导向杆上，在标准重物块内安装有圆盘固定杆，圆盘固定杆的另与圆盘连接；在底座上装置乒乓球座，乒乓球座的一侧安装传感器；在球座的另一侧装置与底座相连接的翻转机构，所述翻转机构包括与底座连接的步进电机，在步进电机的转轴上连接联轴器，联轴器与真空发生器连接，在真空发生器的端部连接胶碗，胶碗与乒乓球保持间隙。其进一步特征在于 所述传感器为激光位移传感器。所述圆盘固定杆为“T”字形。本发明的有益效果如下
本发明在放入乒乓球后能自动完成对乒乓球硬度的测量与分档，解决了以往在乒乓球硬度测量过程中仅依靠人工操作硬度计来完成的问题，减少测量过程中人为因素的干扰， 提高了乒乓球硬度检测结果的一致性与准确性。
图1为本发明的主视图。图2为图1的俯视图。图3为本发明中乒乓球翻转结构示意图。图4为图1的B-B面的剖视图。
具体实施例方式下面结合附图，说明本发明的具体实施方式
。如图1至图4所示，本发明包括底座1，在底座1上安装立柱15，立柱15的一端安装支架12，于支架12的两侧分别固接连接板12-1，在一块连接板12-1上安装行程开关14， 两连接板12-1之间安装定滑轮13，定滑轮13上缠绕拉绳16，拉绳16的一端缠绕标准重物块10的提手，另一端与加载电机17的转轴缠绕；在标准重物块10借助其上开有的导向杆安装孔套于与底座1连接的导向杆11上，可沿导向杆11上下移动；在标准重物块10内设有圆盘固定杆的安装孔，通过圆盘固定杆的安装孔安装圆盘固定杆9，圆盘固定杆9为“T” 字形，圆盘固定杆9的一端连接圆盘8，圆盘8与标准重物块10之间采用单边约束形式，以方便零位读数值的测量。圆盘8及其圆盘固定杆9的制作应选择密度较低且刚性较好的材料，减小圆盘8及其圆盘固定杆9的体积，以保证圆盘8及固定件9本身质量相对标准重物块10来说可以忽略。在底座1上还安装有球座2，于球座2的一侧安装与底座1连接的传感器支架19，传感器支架19上连接传感器18，传感器18为激光位移传感器。在球座2的另一侧还安装与底座1连接的翻转机构。所述翻转机构包括与底座1连接的翻转步进电机 4，在翻转步进电机4的转轴上连接联轴器3，联轴器3与真空发生器5连接，在真空发生器 5的端部连接胶碗6。标准重物块10的重量为50N。本发明的工作过程步骤如下
步骤一加载步进电机17反转，步进电机17转轴反转收紧拉绳16，拉绳16通过定滑轮13将标准重物块10向上提。当标准重物块10接触行程开关14后，加载步进电机17停止转动，由人工将乒乓球7放入球座2，乒乓球的北极向上。步骤二 加载步进电机17正转，转轴转动带动拉绳16，拉绳16经过定滑轮13将标准重物块10及圆盘8下降。步骤三加载步进电机持续正转，直至圆盘8的下底面与乒乓球7接触，而圆盘8 的上表面未与标准重物块10接触后停止转动。步骤四激光位移传感器18测量零位读数值xl。(该零位读数xl为圆盘8的底面与激光位移传感器18之间的距离)。由于圆盘8与标准重物块10之间通过圆盘固定件 9组成单边约束形式，当圆盘8的下底面与乒乓球7接触，而圆盘8的上表面未与标准重物块10接触时，由于乒乓球7并未承受到加载重量，使得零位读数值xl的读取始终保持不变。这种单边约束形式的采用方便了零位读数值的测量，降低了对传感器实时性的要求，从而解决了零位读数值的测量难以把握的问题。步骤五加载步进电机17继续正转，进一步放松拉绳16，标准重物块10与圆盘8 上表面刚性接触，拉绳16完全放松，标准重物块10的重量完全加载到乒乓球7上。步骤六加载步进电机17停止转动，乒乓球7顶部受压后向下凹陷。等待一段时间，一般为15秒，保证有足够的时间使乒乓球7顶部(北极)下陷，直到下陷深度稳定。步骤七激光位移传感器18测量乒乓球7受压后的读数x2，计算乒乓球北极硬度值 yl= xl-x2。步骤八加载步进电机17反转，转轴转动收紧拉绳16，带动标准重物块10上提， 同时通过圆盘固定件9带动圆盘8向上提，当标准重物块10碰到行程开关14后，加载步进电机17停止转动。
步骤九将真空发生器5与高压空气连通，打开真空发生器5的进气阀(图中未示出)，由于乒乓球7与胶碗6之间的距离较短，在真空发生器5的胶碗6处产生负压将乒乓球7吸住，翻转步进电机4的轴正转180度，带动乒乓球7 —起正转180度，然后关闭真空发生器5的进气阀，将乒乓球7松开，使乒乓球7落入球座2。步骤十重复步骤二至步骤八，测得乒乓球7的南极硬度值为y2。步骤十一将真空发生器5与高压空气连通，打开真空发生器5的进气阀，在真空发生器5的胶碗6处产生负压将乒乓球7吸住，翻转步进电机4的轴反转90度，使乒乓球 7 一起翻转90度，关闭真空发生器5的进气阀，将乒乓球7松开，乒乓球7落入球座2。步骤十二 重复步骤二至步骤八，测得乒乓球7腰部硬度值为y3。步骤十三根据三次测得的硬度值yl、y2、y3，按照国标GB/T20045-2005对乒乓球7进行分档，通过数码管或指示灯指示(图中未示出)，输出分档结果。步骤十三翻转步进电机4再次反转90度达到初始状态，取出乒乓球7，按照步骤一至步骤十三继续测量下一球。以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明基本结构的情况下，本发明可以作任何形式的修改。
权利要求
1.一种乒乓球硬度自动检测装置，包括底座(1 )，其特征在于于所述底座(1)上装置立柱(15)，在立柱(15)的一端安装支架(12)，支架(12)上分别安装定滑轮(13)以及行程开关(14)，于定滑轮(13)上缠绕拉绳(16)，拉绳(16)的一端连接标准重物块(10)，另一端连接加载电机(17)的转轴；标准重物块(10)套于与底座(1)连接的导向杆(11)上，在标准重物块(10)内安装有圆盘固定杆(9)，圆盘固定杆(9)的一端与圆盘(8)连接；在底座(1) 上装置乒乓球座(2)，乒乓球座(2)的一侧安装传感器(18)；在球座(2)的另一侧装置与底座(1)相连接的翻转机构，所述翻转机构包括与底座(1)连接的步进电机(4)，在步进电机 (4)的转轴上连接联轴器(3)，联轴器(3)与真空发生器(5)连接，在真空发生器(5)的端部连接胶碗(6 )，胶碗(6 )与乒乓球(7 )保持间隙。
2.如权利要求1所述的乒乓球硬度自动检测装置，其特征在于所述传感器(18)为激光位移传感器。
3.如权利要求1所述的乒乓球硬度自动检测装置，其特征在于所述圆盘固定杆(9)为 “T”字形。
全文摘要
本发明涉及乒乓球硬度自动检测装置，包括底座，底座上装置立柱，在立柱的一端安装支架，支架上分别安装定滑轮以及行程开关，定滑轮上缠绕拉绳，拉绳的一端连接标准重物块，另一端连接加载电机的转轴；标准重物块套于与底座连接的导向杆上，在标准重物块内安装有圆盘固定杆，圆盘固定杆的另与圆盘连接；在底座上装置乒乓球座，乒乓球座的一侧安装传感器；在球座的另一侧装置与底座相连接的翻转机构，翻转机构包括与底座连接的步进电机，在步进电机的转轴上连接联轴器，联轴器与真空发生器连接，在真空发生器的端部连接胶碗，胶碗与乒乓球保持间隙。本发明放入乒乓球后能自动完成对乒乓球硬度的测量与分档，提高了乒乓球检测结果的一致性与准确性。
文档编号G01N3/48GK102494966SQ20111043344
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月22日 优先权日2011年12月22日
发明者周一届, 张秋菊, 李克修, 沈宁, 陈海卫 申请人:江南大学