音频振动牙刷振动角度测量设备的制作方法

本发明涉及测量设备
技术领域：
，具体地，涉及音频振动牙刷振动角度测量设备。
背景技术：
：现今市面上的音频振动牙刷,大部份以电磁组驱动转子以同心圆返复来回方式,产生音频振动,从传动轴带动牙刷头及刷毛,产生音频振动来达到清洁牙齿目的。同一款音频振动牙刷或音频振动电机,在相同振动频率之条件下,振动角度大小代表该牙刷或音频振动电机之振动输出强度,该振动强度高低直接影响刷牙效果,振动强度太强,令人感觉不舒服，伤害牙齿及牙龈,振动强度太弱,又达不到预期之清洁效果,严重影响口腔健康。目前,音频振动电动牙刷及其振动电机的生产工厂,大部份都以牙刷头打水方式,观测水花飞溅程度,来判别音频振动牙刷及振动电机的输出强度。这种检测方式除主观色彩强烈,无量化数据以供判别及记录外,也导致产品质量良劣不齐,严重影响商誉及消费者权益。鉴于上述测量的困难，亟待研发一种专用测量设备,在不接触牙刷头的情况下,能准确快速地测量到音频振动牙刷的牙刷头之振动角度,且测量误差须在±0.5°以内。另外，当前的振动牙刷款式各异,高度尺寸等都不尽相同,所研发的测量设备还亟需有一种结构调整装置,以适合各种款式的电动牙刷,以方便工厂流水线使用,减低设备数量及费用。技术实现要素：为了克服现有技术的不足，本发明提供了音频振动牙刷振动角度测量设备，能够在不接触牙刷头的情况下,将牙刷头上微小且快速振动的振动角度放大,并显示于刻有相对应振动角度的标示板上,以利于观测其振动角度。进一步地，所述电动牙刷振动角度测量设备还具有结构调整装置，从而能够适用于不同结构或款式的音频振动牙刷及音频振动电机使用。本发明的技术方案如下：音频振动牙刷振动角度测量设备，所述振动角度测量设备包括牙刷固定座、振动角刻度板、牙刷头反光装置、光束控制器、光束发射器、光束发射器固定座及基座；所述牙刷固定座，所述振动角刻度板分别垂直设置在所述基座的两端；所述牙刷固定座通过一转轴枢接于所述基座，以该转轴与所述基座的交点为圆心，在所述基座表面上设有0～180°角度标示线；所述振动角刻度板上设有0点标示及左、右振动角度的左、右刻度线；所述音频振动牙刷容置于所述牙刷固定座；所述牙刷头反光装置设置在所述音频振动牙刷的牙刷头上，且二者中心轴线重合；所述光束发射器固定座设置在所述牙刷固定座和所述振动角刻度板之间，所述音频振动牙刷安装在所述牙刷固定座上，所述光束发射器设置在所述光束发射器固定座上且能够调整在其上的位置；所述光束控制器设置在所述基座上，且与所述光束发射器电连接为其提供电源；当所述牙刷固定座在0°角度标示线位置时，所述牙刷头反光装置和所述音频振动牙刷的牙刷头的中心轴线垂直所述振动角刻度板，并穿过所述0点标示，调整所述光束发射器，使得发射光束沿着该中心轴线照射在所述牙刷头反光装置上，并经其发射投射到所述0点标示；当所述牙刷固定座顺时针或逆时针旋转θ角时，所述牙刷头反光装置的中心轴线同向旋转θ角，使得所述光束发射器发射的光束与所述牙刷头反光装置的中心轴线呈θ角，光束经反射，后照射在所述振动角刻度板的左、右振动角度的刻度线位置处。所述牙刷固定座具有底座、卡座和二者围成的安装槽；所述卡座包括连接板和对称设置在该连接板左、右两侧的左壁和右壁；所述音频振动牙刷的无线充电底座与所述容置槽形状相互匹配且能够卡接在所述容置槽中；所述底座通过一转轴枢接在所述基座上，从而使得所述音频振动牙刷安装在所述安装槽中时，能够绕所述转轴在360°旋转。所述牙刷固定座上还具有0度角定位稍,所述基座上设有与该0度角定位稍配合的插孔。所述牙刷固定座上还设有一微动开关；所述微动开关与所述光束发射器的电源电连接；当所述音频振动牙刷放置于所述牙刷固定座上时,触动导通所述微动开关,所述光束发射器电通导被点亮；反之，当所述音频振动牙刷从所述牙刷固定座上取下时,所述微动开关被断开，所述光束发射器被关闭。所述光束发射器固定座具有一垂直所述基座的立螺杆，该立螺杆上设有位置可上下调节的光源高度调整头，所述光源高度调整头上固定设置有平行所述基座的光源连杆；所述光束发射器设置在所述光源连杆上，位于所述反光装置和所述振动角刻度板之间。所述光源高度调整头为一螺母，该螺母的通孔壁上设有与所述立螺杆相匹配的内螺纹,该螺母籍由内螺纹安装于立螺杆上,并以旋转方式调整其在所述立螺杆上的高度；所述螺母外壁两侧设有两螺纹圆孔，一侧螺纹圆孔上配有一调整头锁固螺丝，另一侧螺纹圆孔上与所述光源连杆螺纹连接，且二者之间配有紧固螺母。所述光源连杆一端为一圆型螺纹柱,该圆型螺纹柱与所述螺纹圆孔配合连接；所述光源连杆另一末端为一螺纹孔,该螺纹孔配有锁固螺丝，靠近该末端位置设有一圆孔,所述光束发射器固定于该圆孔内，且前后位置可调整。所述振动角刻度板与所述牙刷头反光装置的距离设置为x，所述光束照射在所述反光装置上经反射后落在所述左、右振动角度的刻度线位置处与所述0点标识的距离为y,则根据三角函数原理：y＝x*tan(2θ)。本发明的有益效果为：本发明所述的音频振动牙刷振动角度测量设备，能够在不接触待测物之情况下,将振动头上微小且快速之振动角度放大,并显示于刻有相对应振动角度标示板上,以利于观测其振动角度。该设备经简易调整后,适合各款音频振动牙刷及音频振动电机使用。附图说明：图1为本发明所述音频振动牙刷振动角度测量设备的结构示意图。图2为本发明所述音频振动牙刷振动角度测量设备的音波振动牙刷和所述牙刷固定座110的分解结构示意图。图3为本发明所述音频振动牙刷振动角度测量设备的振动角刻度板120,光束控制器140,和及基座170的结构示意图。图4为本发明所述音频振动牙刷振动角度测量设备的牙刷头转动角度为0时的光束反射原理体。图5为本发明所述音频振动牙刷振动角度测量设备的牙刷头向左转动角度为θ时的光束反射原理体。图6为本发明所述音频振动牙刷振动角度测量设备的牙刷头向右转动角度为θ时的光束反射原理体。图7为本发明所述音频振动牙刷振动角度测量设备的光束发射器固定座160的分解结构示意图。具体实施方式为了使本发明的发明目的，技术方案及技术效果更加清楚明白，下面结合具体实施方式对本发明做进一步的说明。应理解，此处所描述的具体实施例，仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。参照图1，音频振动牙刷振动角度测量设备，应用在音频振动牙刷上,实施振动角度之检测。参照图1，音频振动牙刷产品,从外观上主要分成三部份：无线充电底座10，手柄本体20和分离式牙刷头30。所述无线充电底座10的主要功能是将100v–240v市电,经过其内部线路板及线圈,将电能转换为交变磁场。所述手柄本体20内有装有感应线圈,当所述手柄本体20放在所述无线充电底座10上时,所述无线充电底座10的线圈产生交变磁场,感应到所述手柄本体20的感应线圈,产生交变电能,经整流后对所述手柄本体20进行充电。所述无线充电底座10一般都以环氧树脂或硅胶对线路板部份进行灌封,以乎合ip66或以上防水要求。所述手柄本体20部份主要是由手柄外壳、机心支架、控制电路板、锂电池、振动马达及传动轴防水结构等组成。所述控制电路板、所述锂电池和所述振动马达等部件是固定在所述机心支架上,所述机心支架上则安装在手柄外壳里,所述轴防水结构则安装在所述振动马达之传动轴上,与所述手柄外壳间产生防水功能。所述分离式牙刷头30安装在所述手柄本体20之振动马达传动轴上,更换极为简便。所述手柄本体20运作时,所述控制电路板送出振动马达驱动电能,使振动马达往复振动,经振动马传动轴将振动能量传送到所述牙刷头30带动刷毛,往复摆动以达口腔清洁目的。所述牙刷头30之振动角度,易受共振频率、防水结构、振动马达之质量、锂电池及控制电路板的影向。如果振动角度太小,导致刷毛摆幅小,刷头力度不足,影响清洁效果。如果振动角度太大,导致刷毛摆幅大,刷头力度太强,损伤牙齿及牙龈。所以振动角度太大或太小,均影响口腔健康,不容忽视。目前,音频振动牙刷及其振动电机之生产工厂,大部份都以配合牙刷头,以牙刷头打水方式,观测水花飞溅程度,来判别音频振动电动牙刷及振动电机之输出强度,此种检测方式除主观色彩强烈,无量化数据以供判别及记录外,亦将导致产品质量良劣不齐,严重影向商誉及消费者权益。参照图1和图2，本发明提供的所述音频振动牙刷振动角度测量设备，包括牙刷固定座110,振动角刻度板120,牙刷头反光装置130,光束控制器140,光束发射器150，光束发射器固定座160及基座170。所述牙刷固定座110用以精确固定待测试的音频振动牙刷,且能够快速取放。所述牙刷固定座110具有底座111、卡座112和二者围成的安装槽113。所述卡座112包括连接板和对称设置在该连接板左、右两侧的左壁和右壁。所述连接板，所述左壁和所述右壁垂直所述底座设置,三者与所述底座围成所述容置槽113。所述音频振动牙刷的无线充电底座10与所述容置槽113形状相互匹配且能够卡接在所述容置槽113中。所述底座111安装在所述基座170上。所述底座111通过一转轴114枢接在所述基座170上，从而使得所述音频振动牙刷安装在所述安装槽113中时，能够绕所述转轴114在360°旋转,以利定位归零调整。以所述转轴114与所述基座170的交点101a为圆心，在所述基座表面上设有0-180°角度标示线101b，从而在所述音频振动牙刷绕所述转轴114转动时,可得知旋转角度。较佳地，所述牙刷固定座110上还设有0度角定位稍101,所述基座170上设有与该0度角定位稍101配合的插孔115。当音频振动牙刷旋转到0度角时,插入所述0度角定位稍101定位后,所述音频振动牙刷即不能旋转调整。较佳地，所述牙刷固定座110上还设有一微动开关116。所述微动开关116与所述光束发射器150的电源电连接。参照图2，所述连接板顶部下下挖设有微动开关116安装槽117，所述微动开关安装在该安装槽117中。当所述音频振动牙刷放置于所述牙刷固定座110上时,触动导通所述微动开关116,所述光束发射器150电通导被点亮。反之，当所述音频振动牙刷从所述牙刷固定座110上取下时,所述微动开关116被断开，所述光束发射器150被关闭,以减小电能消耗。所述光束控制器140具有电源，为所述微动开关116和所述光束发射器150提供发射光束所必需的电能。所述光束控制器140安装在所述基座170上。所述牙刷头反光装置130设置在所述牙刷头30上，该牙刷头反光装置130为具有光线反射功能的材料，如：镜子,镜面金属片或反光贴纸等制成，所述牙刷头反光装置130与所述牙刷头30的中心轴线重合。参照1，所述光束发射器150由光源、凸透镜和金属外壳组成,所述光源可以为红、绿、蓝、白等激光led光源,一般led光源或其他光源,以激光led光源为佳,当上述光源通过凸透镜后,产生所需之平行光束。参照图3，所述振动角刻度板120垂直设置在所述基座170上,并位于所述牙刷头上的所述反光装置130的正前方,与牙刷头反光装置130的距离设置为x。如图1和图3所示。所述振动角刻度板120上设有0点标示121及左、右振动角度的刻度线。参照图4，所述音频振动牙刷旋转到0度角时，所述分离式牙刷头30的中心轴31、所述牙刷头反光装置130的中心轴线与所述光束发射器150的中心轴线重合，且都通过所述振动角刻度板120上的标示中心线0点121。此时，开启所述光束发射器150,光束151照射到所述牙刷头反光装置130上,上述光束与所述分离式牙刷头30的中心轴线31、所述牙刷头反光装置130的中心轴线重合，经反射到所述振动角刻度板上,因入射角与反射角均为零,故反射光束会照射到所述振动角刻度板的中心“0”点位置上,此点即零度角。参照图5和图6，开启待测的所述音频振动牙刷的电源,所述音频振动牙刷的中心轴线返复旋转带动所述牙刷头反光装置130旋转,光束照射到所述牙刷头反光装置130上,形成一返复变动的入射角θ与反射角θ,反射光线照射到振动角刻度板上,因待测物振动速度快,故在振动角刻度板上会被照射出一条亮光线段,从标示中心线0点量测得该线段的长度y。将所述音频振动牙刷自0度角向右振动的振动角记为θr，则该振动角θr在所述振动角刻度板120上对应的振动距离记为yr，将牙刷自0度角向左振动的振动角记为θl，则该振动角θl在所述振动角刻度板120上对应的振动距离记为θl。依据三角函数及光的入射角θ等于返射角θ原理,待测物轴心旋转最大入射角为：轴心向左旋转之最大入射角轴心向右旋转之最大入射角由上述(1),(2)两公式得：轴心向左旋转之刻度距离yl＝[tan(2*θl)]*x………(3)轴心向右旋转之刻度距离yr＝[tan(2*θr)]*x………(4)依据上述(3),(4)两公式,可以将入射角度换算为刻度,标示在振动角刻度板上,如此可以直接地观测到振动角度θ,方便快捷。在本发明的一个实施例中，所述x为300mm。在振动角在所述振动角刻度板120对应的刻度标示,依振动角θ与刻度距离y的下述计算公式设置：y＝x*tan(2θ),式中x＝300mm,θr与刻度距离yr及振动角θl与刻度距离yl依上式计算得出下表1：表1θr与刻度距离yr及振动角θl与刻度距离yl项次振动角θl(度)刻度距离yl(mm)振动θr(度)刻度距离yr(mm)1-0.5-5.24+0.5+5.242-1.0-10.48+1.0+10.483-1.5-15.72+1.5+15.724-2.0-20.98+2.0+20.985-2.5-26.25+2.5+26.256-3.0-31.53+3.0+31.537-3.5-36.84+3.5+36.848-4.0-42.16+4.0+42.169-4.5-47.52+4.5+47.5210-5.0-52.90+5.0+52.9011-5.5-58.31+5.5+58.3112-6.0-63.77+6.0+63.7713-6.5-69.26+6.5+69.2614-7.0-74.80+7.0+74.8015-7.5-80.38+7.5+80.3816-8.0-86.02+8.0+86.0217-8.5-91.72+8.5+91.7218-9.0-97.48+9.0+97.4819-9.5-103.30+9.5+103.3020-10.0-109.19+10.0+109.19参照图7，所述光束发射器固定座160具有调整所述固定光束发射器150位置及光束角度的功能。所述光束发射器固定座160设置在所述基座170上，所述牙刷固定座110和所述振动角刻度板120之间。所述光束发射器固定座160具有一垂直所述基座170的立螺杆161，该立螺杆161上设有位置可上下调节的光源高度调整头162，所述光源高度调整头162上固定设置有平行所述基座的光源连杆163。所述光束发射器150设置在所述光源连杆163上，位于所述反光装置130和所述振动角刻度板120之间。所述振动角刻度板120与所述牙刷头反光装置130的距离x,以及所述振动角刻度板120的距离刻度y构成xy平面。具体地，所述光源高度调整头162为一螺母，该螺母的通孔壁上设有与所述立螺杆161相匹配的内螺纹,该螺母籍由内螺纹安装于立螺杆161上,并以旋转方式调整其在所述立螺杆161上的高度及xy平面之角度。所述螺母外壁设有两螺纹圆孔。一侧螺纹圆孔上配有一调整头锁固螺丝164，另一侧螺纹圆孔上与所述光源连杆163螺纹连接，且二者之间配有紧固螺母165。所述光源连杆163连接所述光束发射器150和所述光源高度调整头160，用以固定及调整所述光束发射器150。具体地，所述光源连杆163一端为一圆型螺纹柱,该圆型螺纹柱与所述螺纹圆孔配合连接,以螺纹旋转方式调整所述光束发射器150位置,紧固螺母165可将调整好的位置锁固。所述光源连杆163另一末端为一螺纹孔,该螺纹孔配有锁固螺丝166，靠近该末端位置设有一圆孔167,所述光束发射器150固定于该圆孔内，且前后位置可调整。该锁固螺丝166将所述光束发射器150固定于所述光源连杆163上。本发明所述音频振动牙刷振动角度测量设备使用时，将所述牙刷固定座110调整为0度角位置,并将0度角定位稍插上。取所述牙刷头反光装置130安装在所述牙刷头30上，二者中心轴重合，并将牙刷头插入待测试之的所述音频振动牙刷传动轴上,将音频振动牙刷手柄置于手柄固定座110上,使所述牙刷头反光装置130的反光镜面向正前方。音频振动牙刷手柄因碰触到微动开关使光束发射器通电,并发射光束。调整光源高度调整头162及光源连杆163使所述光束发射器150位于所述牙刷头反光装置130正前方略偏上或下位置,并使所述光束发射器150发出的光束能照到所述牙刷头反光装置13,调整音频振动牙刷手柄至其反射光点位于所述振动角刻度板120的标示中心线0点121上,并将音频振动牙刷手柄固定好。拨除0°角定位稍,顺时针方向旋转手柄固定座110至+8°位置,反射到振动角刻度板120上之射光点应在+8°位置,同理,逆时针方向旋转手柄固定座110至-8°位置,反射到振动角刻度板120上之射光点应在-8°位置,若有偏差,调整音频电动牙刷手柄220在手柄固定座110上的位置,直到符合上述要求。音频振动牙刷振动角度量测，将上述之手柄固定座110调整为0°角位置,并将0°角定位稍插上,打开音频振动牙刷之电源,使其正常工作,此时在振动角刻度板120上,会出现一条线段,该样段对应之角度标示即为该音频振动牙刷之振动角度。取本公司生产之音频电动牙刷三台,置充电座上充电至充满电状态,各量测三次,其量测数据如下表2:表2本公司生产之音频电动牙刷振动角度测量值结论：依据上述测试结果,同一支音频振动牙刷其每次测试误差在±0.5°以内,乎合本厂对该量测设备之期望及要求。因光束发射器150置于牙刷头反光装置130前方,与牙刷头反光装置仅6cm距离,故调整光束对准照射到牙刷头反光装置130较易,设备易于调校及使用。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，可以派生系列产品。只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。当前第1页12