一种用于静电防护服带电电荷量测试的自动滚筒摩擦机的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于静电防护服带电电荷量测试的自动滚筒摩擦机，包括机架，机架内设置有滚筒、滚筒旋转驱动机构、驱动电机和电器控制箱，还包括自动门和随动门；自动门设置于机架上，正对滚筒开口；随动门设置在自动门内侧，并以滑动副的形式与自动门相连，能够在自动门的带动下开启和关闭，自动门关闭时，随动门能盖住滚筒的开口，提供封闭的摩擦环境，使试样在不受外部干扰，测试结果更加客观。再通过设置滚筒翻转机构使得滚筒可在竖直方向上下翻转，实现自动取样。本装置自动化水平提高，节省了人力，提高了工程效率。
【专利说明】
一种用于静电防护服带电电荷量测试的自动滚筒摩擦机
技术领域
[0001]本实用新型属于纺织品测试仪器技术领域，具体涉及一种用于静电防护服带电电荷量测试的自动滚筒摩擦机。
【背景技术】
[0002]近年来随着我国经济的快速发展以及安全生产工作(形势)的需要，在各个行业对个体防护装备的需求愈来愈多、愈来愈全面的情况下，个体防护纺织品的开发、生产对提升消防、煤炭、石油、化工、电力、电子、信息、航空、运输等不同行业工作人员的安全防护水平具有十分重要的意义。静电防护服装是个体防护装备中一类重要而且量大面广的防护服，提高这类防护服装的性能水平和相应的检测手段，对保障安全生产十分重要。仅就工业生产而言，静电的产生难以避免，如不采取防护措施，因其造成的危害和损失是巨大的。譬如由ESD引起电子设备故障、电子元件损害以及造成电击、引起爆炸、火灾等危及人的安全事故令人生畏。静电是微电子工业的隐形杀手，有资料介绍像美国电子工业每年因静电造成的损失就达几百亿美圆。我国在这一方面的相关数据资料尽管还没有，但却不能掉以轻心。
[0003]新国标《防静电工作服》GB12014-2009就是我国相关部门及时跟踪国际先进水平结合国情修订的静电防护服装最新强制性产品技术标准。该标准对替代标准GB12014-1989《防静电工作服》作了较大修改，引入了新的技术指标，提出了更为严格检测要求。新增加了测定表征面料表面电荷逸散能力的点对点电阻，用于评判面料能否用于制作防静电服以及制作什么水平的防静电服;修改了防静电服的分级，把按耐洗时间分级修改为按带电电荷量分级，替代标准要求防静电服在带电电荷量< 0.6μ(:/件时按照耐洗涤时间分为A级(>33h)和B级(>16h)，而新标准要求防静电服在经过相同洗涤方法洗涤33h后，按带电电荷量分级，A级带电电荷量< 0.2μ(:/件，B级为0.2?0.6μ(:/件。从分级可以看出，新标准提高了对防静电服整体性能的要求，修改了防静电服带电电荷量的测试方法，提出了与替代标准完全不同的摩擦装置的参数，使原来的摩擦装置完全不能适用，是因为:原来的摩擦装置滚筒内径尺寸为46cm以上(实际46cm)，新标准的为65± 5cm;原滚筒深度35cm以上(实际35cm)，新标准的为45 土 5cm;原标准滚筒门为缩口式(缩口圈)，缩口直径30cm以上(实际30cm)，缩口与机箱固连，缩口处无法包覆标准布，就形成不了完全包覆标准布的摩擦环境，影响试样摩擦带电的客观性，而且滚筒旋转时极易在滚筒口与缩口圈之间的5mm间隙处夹住试样，直接影响试样摩擦与机器安全运行。缩口外扣盖有机玻璃门，由手动打开或关闭，而新装置采用随动门10与自动门结合的方式，且在自动门上设有有机玻璃观察口，透过有机玻璃观察口，便于观察试样的摩擦状况。原滚筒内衬材料为尼龙或丙纶标准布而新标准的为聚丙烯腈标准布。材质不同，表面结构不同，新标准的很容易摩擦起毛，更容易摩擦起电且不容易消电。这说明新标准提高了防静电服的性能要求。
[0004]另外，现有的滚筒摩擦机在织物摩擦完毕之后，全部为手动将织物取出，立即投入法拉第筒内，同时还要注意试样距离人体、金属等物30cm以上，保证不放电不影响原电场的状态下测量防静电服的带电电荷量。操作要求严格，要达到时间上和距离上都满足规范有一定的难度，还会因人而异，给测试结果带来随机性影响。
[0005]由以上可知，现有的滚筒摩擦机需进一步的改进，需要设计开发与新标准相适应的配套装置用于防护服静电性能测试，以满足防静电服带电电荷量安全、准确测试的需求。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的是提供一种用于静电防护服带电电荷量测试的自动滚筒摩擦机，解决了现有滚筒摩擦机操作复杂、测试结果不准确且自动化化程度低的问题。
[0007]本实用新型所采用的技术方案是，一种用于静电防护服带电电荷量测试的自动滚筒摩擦机，包括机架，机架内设置有滚筒、滚筒旋转驱动机构、驱动电机和电器控制箱，还包括自动门和随动门；自动门设置于机架上，正对滚筒开口；随动门设置在自动门内侧，并以滑动副的形式与自动门相连，能够在自动门的带动下开启和关闭；自动门开启时，随动门与滚筒脱离，自动门关闭时，随动门能盖住滚筒的开口，与滚筒形成封闭摩擦环境，并可随滚筒一起旋转;随动门内侧包覆有标准布。
[0008]本实用新型的特点还在于:
[0009]上述的随动门以滑动副的形式与自动门相连的结构具体为:自动门内侧设置有固定圈，固定圈上套有能绕其转动的滑动套圈，滑动套圈安装在随动门上，随动门转动时能带动滑动套圈绕固定圈转动。
[0010]随动门为由内层的内圈板和外层的外圈板组成，内圈板和外圈板同心，两板之间用绝缘体分隔并连接在一起;滑动套圈安装在外圈板上。
[0011]随动门内侧或内圈板内侧还设置有拨柱，拨柱能与最靠近滚筒开口的搅拌叶片接触，在搅拌叶片的拨动下带动随动门旋转。
[0012]自动门连接有自动门驱动器;和/或，自动门连接有位置传感器;和/或，自动门上设置有观察窗口；和/或，自动门上设置有控制面板。
[0013]进一步地，本实用新型的自动滚筒摩擦机还包括滚筒翻转机构;滚筒翻转机构包括翻转轴，翻转轴与滚筒的滚针轴承支撑外圈固定;翻转轴上设置有电机，电机可带动翻转轴旋转，翻转轴旋转时带动滚筒在竖直方向上下翻转。
[0014]进一步地，本实用新型的自动滚筒摩擦机还包括能给滚筒送风的风机;滚筒内设置有风量分布板，风量分布板为规律分布有孔阵的板型，且与滚筒底部平行;风量分布板表面包覆有标准布。
[0015]上述滚筒内的搅拌叶片还连接有导电条及导通电路。
[0016]进一步地，本实用新型的自动滚筒摩擦机还包括能给滚筒加热的加热器。
[0017]本实用新型的有益效果是，本实用新型的自动滚筒摩擦机能满足GB12014-2009标准对静电防护服带电电荷量测试必须的摩擦装置的技术数据和标准布要求;能提供不受外部干扰的摩擦环境，使测试结果更加客观。能在无人工干扰情况下自动将织物投入法拉第筒，实现了自动取样，避免了人工手动取样对测试结果直接产生影响。同时还避免了尖端聚集高压电荷对试样测试产生的影响。本装置自动化水平提高，节省了人力，提高了工程效率。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型一种自动滚筒摩擦机的主视图；
[0019]图2是图1中A部的局部放大图；
[0020]图3是图1的俯视图；
[0021]图4是本实用新型一种自动滚筒摩擦机的自动门的示意图；
[0022]图5是图3中齿轮减速机构沿B方向的局部放大图；
[0023]图6是本实用新型一种自动滚筒摩擦机工作时的组合装置图。
[0024]图中，1.机架，2.滚筒，3.滚筒旋转驱动机构，4.驱动电机，5.加热器，6.电器控制箱，7.风机，8.滚筒翻转机构，9.自动门，1.随动门，11.法拉第筒，12.电荷量表；
[0025]2-1.搅拌叶片，2-2.滚针轴承，2-3.风量分布板，2_4.导电条，2-5.导通电路；
[0026]8-1.翻转轴，8-2.减速电机，8-3.支撑轴承，8_4.大齿轮，8-5.小齿轮；
[0027]9-1.固定圈，9-2.滑动套圈，9-3.弹性支撑，9_4.自动门驱动器，9_5.位置传感器，9-6.观察窗口，9-7.排风孔，9-8.热量传感器，9-9.透明有机玻璃，9_10.控制面板，9_11.热量校准温度计插座；
[0028]10-1.内圈板，10-2.外圈板，10-3.拨柱，10-4.挡圈。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型并不限于这些实施方式。
[0030]本实用新型的一种用于静电防护服带电电荷量测试的自动滚筒摩擦机如图1所示，包括机架I，机架I内设置有滚筒2、滚筒旋转驱动机构3、驱动电机4、电器控制箱6、滚筒翻转机构8、自动门9和随动门10。
[0031]为了实现试样摩擦过程的全部自动化，本实用新型将传统滚筒摩擦机的一个缩口门改为自动门9和随动门10。自动门9设置于机架I上，正对滚筒开口。随动门10设置在自动门9内侧，并以滑动副的形式与自动门9相连，能够在自动门9的带动下开启和关闭。自动门9开启时，随动门10与滚筒2脱离，自动门9关闭时，随动门10正好能盖住滚筒2的开口，并可随滚筒一起旋转，随动门10内侧包覆有标准布，而自动门9不随滚筒旋转且不影响随动门10与滚筒旋转。如图2所示为随动门10和自动门9的一种实施例，自动门9通过门轴设置于机架I上，正对滚筒2的开口。自动门9内侧设置有固定圈9-1，固定圈9-1上套有能绕其转动的滑动套圈9-2，滑动套圈9-2安装在随动门10上，随动门10转动时能带动滑动套圈9-2绕固定圈9-1转动，而自动门9则不受影响。本实施例的随动门10由内外两层圆圈板构成，即内圈板10-1和外圈板10-2，两板同心，之间用绝缘体分隔并连接在一起。滑动套圈9-2安装在外圈板10-2上，随动门外圈板10-2由设置在自动门9上的弹性支撑9-3支持。随动门内圈板10-1表面包覆聚丙烯腈标准布，使滚筒形成适合起电的封闭摩擦环境。其内圈板10-1内侧还设置有拨柱10-3，拨柱10-3能与最靠近滚筒开口的搅拌叶片2-1接触，当滚筒2旋转时，随滚筒旋转的搅拌叶片2-1拨动拨柱10-3，进而带动随动门10随滚筒一起旋转。随动门也可为单层板，滑动套圈9-2安装在单层板上，单层板内侧设置有拨柱10-3。
[0032]如图2、3所示，自动门9与自动门驱动器9-4连接，在单片机的控制下实现自动开启和关闭。由于自动门9和随动门10相连，随动门10通过自动门9的带动实现自动开启和关闭。自动门驱动器9-4可以由齿轮减速电机和连杆机构组成，也可以为其他驱动机构。自动门9还连接有位置传感器9-5，用于确定自动门9的开启和关闭位置。自动门9上设置有观察窗口9-6，可以随时观察试样在滚筒内翻滚状态。观察窗口 9-6与固定圈9-1和设置在随动门10上的挡圈10-4连接。固定圈9-1上设置有排风孔9-7以及热量传感器9-8，热量传感器用于探测滚筒内温度。自动门9上还设置有透明有机玻璃9-9，透明有机玻璃9-9上设置有热量校准温度计插座9-11;如图4所示，自动门9上还设置有控制面板9-10，控制面板9-10用于操作和显示机器工作状态。
[0033]为了进一步实现自动化操作，本实用新型设置了滚筒翻转机构8，其作用是带动滚筒2在竖直方向上下翻转，使完成摩擦的织物直接落入下方的法拉第筒11。其一种结构如图3所示，包括翻转轴8-1，翻转轴8-1与滚筒2的滚针轴承2-2支撑外圈相连接，以此与滚动固定。翻转轴8-1上设置有电机，通过带动翻转轴8-1的旋转进而带动滚筒2在竖直方向上下翻转(在图1中为沿纸平面顺时针或逆时针旋转，在图2中为沿垂直于纸平面的方向翻转)。本实施例中，电机采用减速电机8-2，通过齿轮减速机构实现翻转轴的旋转，齿轮减速机构如图3、5所示，包括支撑轴承8-3、大齿轮8-4和小齿轮8-5。减速电机8_2通过齿轮减速机构驱动翻转轴8-1转动一定角度。当随动门10与自动门9打开时，随动门10离开滚筒2，滚筒2随翻转轴8-1向下翻转，摩擦后的带电织物直接落入下方的法拉第筒11;然后滚筒2随翻转轴8-1向上翻转，回到原位即可装入下一批待检测织物。机器内设置有滚筒水平位置传感器、滚筒下限位开关和滚筒上限位开关，用于控制滚筒翻转时超越位置和翻转结束后保持水平。
[0034]本实用新型的自动滚筒摩擦机还设置有加热器5和风机7，二者可采用现有的任何一种结构。为了使滚筒内风量分布更均匀，滚筒2内设置了风量分布板2-3，如图1所示，风量分布板2-3为规律分布有孔阵的板型，与滚筒底部平行。热风通过该孔阵可以均匀散布在滚筒2内，形成热量均匀分布的摩擦环境。风量分布板2-3、滚筒内壁以及滚筒内的搅拌叶片2-1表面均包覆有标准布。搅拌叶片2-1还连接有导电条2-4及导通电路2-5，使摩擦中产生的聚集电荷能迅速放电，避免了尖端聚集高压电荷对试样测试产生的影响。
[0035]电器控制箱6由动力电路、单片机控制电路及其电路板构成。动力电路为滚筒旋转驱动电机、滚筒翻转驱动电机、机器自动门驱动电机以及加热器与风机提供电能，驱动电机4驱动滚筒运转。本实用新型通过单片机的控制程序实现自动门的自动开启和关闭，以及滚筒翻转到下位的停止时间等。
[0036]如图6所示，本实用新型工作时应放置在支架I上，配置法拉第筒11和电荷量表12。
[0037]使用本实用新型的自动滚筒摩擦机进行带电电荷量测试的工作过程为:
[0038]SI，按规范洗涤和调湿试样后在60 土 1 °C温度下干燥Ih，在测试环境(温度20 土 5°C，相对湿度35% ±5% )下放置6小时后等待测试。
[0039]S2，将试样放置在滚筒内，关闭自动门9，自动门9带动随动门10将滚筒2的开口关闭，使滚筒2内形成封闭环境。
[0040]S3，开启滚筒旋转功能，随动门10随滚筒2旋转，试样在滚筒2内与标准布发生剧烈的摩擦、接触、分离等起电过程，使试样带电。
[0041 ] S4，摩擦过程结束滚筒2停止旋转后，打开自动门9，自动门9带动随动门10脱离滚筒2，滚筒翻转驱动机构8带动滚筒2向下翻转，使试样自动落入下方的法拉第筒11内，测试试样带电电荷量。
[0042]S5，滚筒翻转驱动机构8带动滚筒2向上翻转回到起始位置，完成一次测试。
[0043]以上步骤中，自动门的开启和关闭时间、滚筒旋转时间、滚筒翻转时间、风量、温度等参数均可以通过自动门上的控制面板32设置。S5结束后返回SI即可进行下一批试样的检测，为了使测试结果更为准确，可对同一批试样进行多次测试，取其平均值作为测试结果。
[0044]本实用新型的自动滚筒摩擦机，满足GB12014-2009标准对静电防护服带电电荷量测试必须的摩擦装置的技术数据和标准布要求;能在无人工干扰情况下自动将织物投入法拉第筒，实现了自动取样，避免了人工手动取样对测试结果直接产生影响。同时还避免了尖端聚集高压电荷对试样测试产生的影响。另外，滚筒便于试样的放置。随动门10与滚筒形成的包覆标准布的封闭空间使试样在不受外部干扰的环境中摩擦，使测试结果更加客观。本装置自动化水平提高，节省了人力，提高了工程效率。
[0045]本实用新型以上描述只是部分实施例，但是本实用新型并不局限于上述的【具体实施方式】。上述的【具体实施方式】是示意性的，并不是限制性的。凡是采用本实用新型的材料和方法，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，所有具体拓展均属本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于静电防护服带电电荷量测试的自动滚筒摩擦机，包括机架(I)，机架(I)内设置有滚筒(2)、滚筒旋转驱动机构(3)、驱动电机(4)和电器控制箱(6)，其特征在于，还包括自动门(9)和随动门(10);自动门(9)设置于机架(I)上，正对滚筒开口；随动门(10)设置在自动门(9)内侧，并以滑动副的形式与自动门(9)相连，能在自动门(9)的带动下开启和关闭；自动门(9)开启时，随动门(1)与滚筒(2)脱离，自动门(9)关闭时，随动门(1)能盖住滚筒(2)的开口，与滚筒形成封闭摩擦环境，并可随滚筒一起旋转；随动门(10)内侧包覆有标准布。2.根据权利要求1所述的用于静电防护服带电电荷量测试的自动滚筒摩擦机，其特征在于，所述随动门(10)以滑动副的形式与所述自动门(9)相连的结构为:所述自动门(9)内侧设置有固定圈(9-1)，固定圈(9-1)上套有能绕其转动的滑动套圈(9-2)，滑动套圈(9-2)安装在随动门(1)上，所述随动门(1)转动时能带动滑动套圈(9-2)绕固定圈(9-1)转动。3.根据权利要求2所述的用于静电防护服带电电荷量测试的自动滚筒摩擦机，其特征在于，所述随动门(10)为单层板，其内侧设置有拨柱(10-3)，拨柱(10-3)能与最靠近滚筒开口的搅拌叶片(2-1)接触，在搅拌叶片(2-1)的拨动下带动所述随动门(1)旋转。4.根据权利要求2所述的用于静电防护服带电电荷量测试的自动滚筒摩擦机，其特征在于，所述随动门(10)由内层的内圈板(10-1)和外层的外圈板(10-2)组成，两板同心，两板之间用绝缘体分隔并连接在一起;所述滑动套圈(9-2)安装在外圈板(10-2)上。5.根据权利要求4所述的用于静电防护服带电电荷量测试的自动滚筒摩擦机，其特征在于，所述内圈板(10-1)上还设置有拨柱(10-3)，拨柱(10-3)能与最靠近滚筒开口的搅拌叶片(2-1)接触，在搅拌叶片(2-1)的拨动下带动所述随动门(1)旋转。6.根据权利要求1-5任一项所述的用于静电防护服带电电荷量测试的自动滚筒摩擦机，其特征在于，所述自动门(9)连接有自动门驱动器(9-4);和/或，自动门(9)连接有位置传感器(9-5);和/或，自动门(9)上设置有观察窗口( 9-6);和/或，自动门(9)上设置有控制面板(9-10) ο7.根据权利要求1-5任一项所述的用于静电防护服带电电荷量测试的自动滚筒摩擦机，其特征在于，还包括滚筒翻转机构(8);滚筒翻转机构(8)包括翻转轴(8-1)，翻转轴(8-1)与所述滚筒(2)的滚针轴承(2-2)支撑外圈固定，翻转轴(8-1)上设置有电机，电机可带动翻转轴(8-1)旋转，翻转轴(8-1)旋转时带动所述滚筒(2)在竖直方向上下翻转。8.根据权利要求1-5任一项所述的用于静电防护服带电电荷量测试的自动滚筒摩擦机，其特征在于，还包括能给滚筒送风的风机(7);所述滚筒(2)内设置有风量分布板(2-3)，风量分布板(2-3)为规律分布有孔阵的板型，且与所述滚筒底部平行;风量分布板(2-3)表面包覆有标准布。9.根据权利要求1-5任一项所述的用于静电防护服带电电荷量测试的自动滚筒摩擦机，其特征在于，所述滚筒(2)内的搅拌叶片(2-1)还连接有导电条(2-4)及导通电路(2-5)。10.根据权利要求1-5任一项所述的用于静电防护服带电电荷量测试的自动滚筒摩擦机，其特征在于，还包括能给滚筒(2)加热的加热器(5)。
【文档编号】G01R29/24GK205562690SQ201620334745
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月20日
【发明人】赵新平, 陈波, 韩祥, 穆岩, 郭朋飞
【申请人】陕西元丰纺织技术研究有限公司