一种落球试验装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种落球试验装置，包括样品台，还包括控制单元、支撑单元以及运球单元，其中：所述运球单元，用于驱动测试球在所述支撑单元内部对应着落球位置和收球位置的区域之间做往复运动；所述支架单元，设置于所述样品台的周边且至少横跨所述待测区、且在对应着所述待测区的区域开设有落球口，所述测试球能通过所述落球口跌落到所述待测区以对所述待测样品进行测试；所述控制单元，用于控制所述运球单元将位于收球位置的所述测试球运送回落球位置、以及将跌落的所述测试球运送回收球位置。该落球试验装置，通过控制单元与运球单元的配合，仅需设定落球次数，即可自动完成待测样品的落球试验，降低了测试人员的劳动强度，提高了测试效率。
【专利说明】一种落球试验装置
【技术领域】
[0001]本发明属于机械测试领域，具体涉及一种落球试验装置。
【背景技术】
[0002]落球试验是产品机械检验的重要部分，通过使一定高度的、自由下落的、规定重量的钢球(也即测试球)落到待测样品上，对待测样品进行冲击，然后检查待测样品外观、受损程度及各方面性能，用于判定其品质。
[0003]在落球试验中，一般要求落球次数为100-200次。目前的落球试验装置通常为人工捡球、放球，增加了测试人员的劳动强度，不仅繁琐费事，而且测试效率低。
[0004]可见，设计一种能够自动重复完成落球次数的落球试验装置成为目前亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种落球试验装置，该落球试验装置能自动重复完成落球次数，降低了测试人员的劳动强度，大大简化了测试过程，提高了测试效率。
[0006]解决本发明技术问题所采用的技术方案是该落球试验装置，包括样品台，所述样品台设置有用于放置并固定待测样品的待测区，还包括控制单元、支撑单元以及运球单元，其中:
[0007]所述运球单元，用于驱动测试球在所述支撑单元内部对应着落球位置和收球位置的区域之间做往复运动；
[0008]所述支架单元，设置于所述样品台的周边且至少横跨所述待测区、且在对应着所述待测区的区域开设有落球口，所述测试球能通过所述落球口跌落到所述待测区以对所述待测样品进行测试；
[0009]所述控制单元，用于控制所述运球单元将位于收球位置的所述测试球运送回落球位置、以及将跌落的所述测试球运送回收球位置。
[0010]优选的是，所述支撑单元包括支架以及与所述支架交叉设置的横杠，所述横杠与所述样品台的上表面平行、且能相对所述支架移动以调节所述横杠相对所述样品台的上表面的距离；
[0011]所述运球单元包括储球盒以及运动机构，所述储球盒用于盛放测试球，所述运动机构用于驱动所述储球盒在沿所述支架与所述横杠形成的轨迹上做往复运动。
[0012]优选的是，所述储球盒朝向所述样品台的侧面开设有交换口，所述交换口的尺寸与所述测试球的大小相适配，以将位于落球位置的所述测试球通过所述落球口跌落到所述待测区以及将位于收球位置的所述测试球收入所述储球盒；
[0013]所述支架包括相对竖直设置的第一支架和第二支架，所述横杠与所述第一支架垂直交叉设置；所述横杠和所述第一支架为中空设置，所述第一支架的中空空间和所述横杠的中间空间与所述储球盒尺寸相适配，以使得所述储球盒能在该所述支架与所述横杠内部移动。
[0014]优选的是，所述运球机构还包括电机以及连接于所述电机的输出轴与所述储球盒之间的绳索或链条，所述电机设置于所述横杆靠近所述第二支架的一端，所述储球盒开设有槽孔以便于连接所述绳索或所述链条，所述电机能够正转、反转并使得所述储球盒能在所述第一支架与所述横杠内做往复运动；
[0015]或者，所述运球机构还包括设置于所述第一支架底端的第一伸缩部以及设置于所述横杆与所述第一支架连接处的第二伸缩部，所述第一伸缩部用于驱动所述储球盒沿所述第一支架在竖直方向上移动，所述第二伸缩部用于驱动所述储球盒沿所述横杆在水平方向上移动，以使得所述储球盒能在所述第一支架与所述横杠内做往复运动。
[0016]优选的是，所述控制单元包括驱动机构以及设置于所述储球盒上的第一感测机构，所述第一感测机构用于感测测试球是否回收至所述储球盒，并将感测信号传送至所述驱动机构；
[0017]所述驱动机构根据所述第一感测机构传送回来的感测信号启动所述电机，以使得所述电机将所述储球盒从收球位置运送回落球位置；
[0018]或者，所述驱动机构根据所述第一感测机构传送回来的感测信号启动所述第一伸缩部和所述第二伸缩部，以使得所述第一伸缩部和所述第二伸缩部将所述储球盒从收球位置运送回落球位置。
[0019]优选的是，所述样品台的底部靠近所述第一支架的一侧设置有支撑立柱、远离所述第一支架的一侧设置有能升降的升降立柱，所述升降立柱能使得所述样品台远离所述第一支架的一侧升高以将所述测试球回收至所述储球盒内；
[0020]或者，所述样品台的上方设置有挡板，所述挡板的底部与所述样品台的上表面平行、且所述挡板与所述样品台的上表面之间的距离小于所述测试球的直径，所述挡板能使得所述测试球回收至所述储球盒内。
[0021]优选的是，所述横杠在对应着所述落球口的下方设置有落球筒，所述落球筒的筒壁上设置有第二感测机构，所述第二感测机构用于感测所述测试球是否从所述落球口下落，并将感测信号传送至所述驱动机构；
[0022]所述驱动机构根据所述第二感测机构传送回来的感测信号启动所述电机，以将位于落球位置的所述储球盒运送回收球位置；并延时启动所述升降立柱或所述挡板，以使得所述测试球回收至所述储球盒。
[0023]优选的是，所述第一感测机构包括第一传感器，所述第一传感器为红外传感器或压力传感器；所述第二感测机构包括第二传感器，所述第二传感器为红外传感器。
[0024]优选的是，所述样品台靠近所述第一支架的一侧与所述第一支架的底部之间设置有聚拢型的下降斜坡，所述测试球能沿所述斜坡回收至所述储球盒内。
[0025]优选的是，所述支撑单元还包括固定机构，所述固定机构设置于所述横杠或所述第一支架和所述第二支架上，所述固定机构用于将所述横杠与所述第一支架和所述第二支架固定在一起。
[0026]优选的是，所述固定机构包括夹持件以及与所述夹持件连接的夹持驱动部，所述夹持件能使得所述横杠或所述第一支架和所述第二支架固定在一起，所述夹持驱动部能使得所述夹持件自动夹持/松开所述横杠或所述第一支架和所述第二支架，使得所述横杆相对所述样品台的上表面实现高度调节。
[0027]优选的是，所述第一支架和/或所述第二支架的外表面刻有标尺刻度，所述标尺刻度的零度标识与所述样品台上表面齐平，所述标尺刻度用于标示所述横杆相对所述样品台上表面的高度，以便于调节落球高度。
[0028]优选的是，所述样品台设置于所述样品框内，所述支撑单元设置在所述样品框的外围；所述样品框的高度大于所述样品台的高度，所述样品框的形状与所述样品台的形状相适、且所述样品框的尺寸大于所述样品台的尺寸而小于所述样品台的尺寸与所述测试球的直径之和。
[0029]优选的是，该落球试验装置还包括人机界面，所述人机界面与所述控制单元相连，用于对控制参数进行设定，所述控制参数包括:所述测试球的落下次数，或者还进一步包括所述测试球的下落高度。
[0030]本发明的有益效果是:该落球试验装置，通过控制单元与运球单元的配合，仅需设定落球次数、或进一步设定落球高度，即可自动完成待测样品的落球试验，避免了人工捡球、放球的繁琐，降低了测试人员的劳动强度，大大简化了测试过程，提高了测试效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1为本发明实施例1中落球试验装置的结构示意图；
[0032]图2A为图1中样品台与样品框的侧视图；
[0033]图2B为图1中样品台与样品框的俯视图；
[0034]附图标记中:
[0035]I 一样品框；2 —储球盒；31_第一支架；32_第二支架；4 一横杠；5 —电机；6 —落球筒；7 —控制单兀；81 —第一感测机构；82 —第二感测机构；9 一固定螺丝；10 —显不屏；11 一待测样品；12 —样品台；13 —支撑立柱；14 一升降立柱；15 —绳索。
【具体实施方式】
[0036]为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明落球试验装置作进一步详细描述。
[0037]实施例1:
[0038]本实施例提供一种落球试验装置，该落球试验装置能实现设定次数、设定高度的自动落球，在使用过程中只需调整好落球试验的高度，选择落球次数，即可自动完成待测样品的落球试验，避免了人工捡球、放球的繁琐，提高了测试效率。
[0039]该落球试验装置包括样品台，样品台设置有用于放置并固定待测样品的待测区，还包括控制单元、支撑单元以及运球单元，其中:
[0040]运球单元，用于驱动测试球在支撑单元内部对应着落球位置和收球位置的区域之间做往复运动；
[0041]支架单元，设置于样品台的周边且至少横跨待测区、且在对应着待测区的区域开设有落球口，测试球能通过落球口跌落到待测区以对待测样品进行测试；
[0042]控制单元，用于控制运球单元将位于收球位置的测试球运送回落球位置、以及将跌落的测试球运送回收球位置。
[0043]这里，落球位置即横杆在对应待测区的区域开设落球口的位置；收球位置即对应着测试球被运送回落球位置的起点，在后续的说明中，该落球位置即为第一支架的底部，同时也是样品台与第一支架形成的下降斜坡的终点。
[0044]其中，支撑单元包括支架以及与支架交叉设置的横杠，横杠与样品台的上表面平行、且能相对支架移动以调节横杠相对样品台的上表面的距离；运球单元包括储球盒以及运动机构，储球盒用于盛放测试球，运动机构用于驱动储球盒在沿支架与横杠形成的轨迹上做往复运动。另外，储球盒朝向样品台的侧面开设有交换口，交换口的尺寸与测试球的大小相适配，以将位于落球位置的测试球通过落球口跌落到待测区以及将位于收球位置的测试球收入储球盒。也即，在储球盒只需开设一个交换口，该交换口作为测试球进入和出储球盒的流通通道。
[0045]具体的，如图1所示，本实施例中，支架包括相对竖直设置的第一支架31和第二支架32，横杠4与第一支架31垂直交叉设置；横杠4和第一支架31为中空设置，第一支架31的中空空间和横杠4的中间空间与储球盒2的尺寸相适配，即储球盒2的开设有交换口的侧面以及与其相邻和相对的侧面形成的空间的尺寸与第一支架31的中空空间和横杠4的中间空间相适配，以使得储球盒2刚好能在该支架与横杠4内部移动。
[0046]为了使得储球盒2能在该支架与横杠4内部移动，本实施例中，运球机构还包括电机5以及连接于电机5的输出轴与储球盒2之间的绳索15,电机5设置于横杆靠近第二支架32的一端，以便于电机5能将储球盒2至少牵引至待测区的区域；同时，储球盒2开设有槽孔以便于连接绳索15，电机5能够正转、反转并使得储球盒2能在第一支架31与横杠4内做往复运动。
[0047]图1以采用绳索15来进行牵引作为示意，当采用绳索15时，绳索15的一端连接于电机5的输出轴，另一端穿过槽孔连接于如图1所示的储球盒2的顶部，交换口此时位于储球盒2的左侧，由于第一支架31中空且储球盒2与其尺寸相适配，因此储球盒2在第一支架31内部运动时，第一支架31的管壁将测试球限制在储球盒2内而不会掉落；当绳索15牵拉着储球盒2到了横杠4内部时,交换口此时位于储球盒2的下侧,在继续牵拉到横杠4设置有落球口的区域(即落球位置)时，由于重力作用，测试球将以自由落体的方式下落，跌落在待测区的待侧样品上。
[0048]这里应该理解的是，图1中第一支架31与横杆的交叉连接处为直角连接方式，事实上，为了在绳索15牵拉储球盒2时，能在该交叉连接处顺利过渡，可将该交叉连接处的空间设计得稍微宽一些，或者进一步设置为具有较小弧度的圆倒角，这里不再详述。
[0049]相应的，控制单元7包括驱动机构以及设置于储球盒2上的第一感测机构，第一感测机构81用于感测测试球是否回收至储球盒2，并将感测信号传送至驱动机构；驱动机构根据第一感测机构81传送回来的感测信号启动电机5，以使得电机5将储球盒2从收球位置运送回落球位置。
[0050]其中，第一感测机构81包括第一传感器,第一传感器为红外传感器或压力传感器，用于采集储球盒2内部的信号，以供控制单元7判断测试球是否回收至储球盒2内。
[0051]通常情况下，样品台12设置于样品框I内，样品框I的高度大于样品台12的高度，样品框I相当于保护装置，能保证测试球不会从样品框I内弹出，保证测试过程的安全性。另外，样品框I的形状与样品台12的形状相适、且样品框I的尺寸大于样品台12的尺寸而小于样品台12的尺寸与测试球的直径之和。这样，样品台12三面与样品框I之间小于落球直径的缝隙能避免测试球不被卡夹(另一面与第一支架31靠近并设置有斜坡能有效回收测试球，后续将接着说明)。
[0052]在本实施例中，为了能实现测试球的自动回收，样品台12靠近第一支架31的一侧与第一支架31的底部之间形成下降斜坡，测试球能沿斜坡回收至储球盒2内；进一步的，该下降斜坡为聚拢型的下降斜坡，如图2A和图2B所示，即样品台12向第一支架31底部形成开口逐渐缩小的斜坡，以便对测试球进行引导，使得测试球能准确回收至储球盒2内。
[0053]同时，如图2A和图2B所示，样品台12的底部靠近第一支架31的一侧设置有支撑立柱13、远离第一支架31的一侧设置有能升降的升降立柱14，升降立柱14使得样品台12远离第一支架31的一侧升高以能将测试球回收至储球盒2内；而且，如上所述，由于样品框I的尺寸大于样品台12的尺寸而小于样品台12的尺寸与测试球的直径之和，能保证测试球回收至储球盒2内的过程中，不会被卡夹到样品台12与样品框I之间的缝隙中，使得测试球顺利回收至储球盒2。
[0054]进一步的，横杠4在对应着落球口的下方设置有落球筒6，落球筒6 —方面可以用于修正测试球在竖直方向的下落方向，另一方面落球筒6的筒壁上设置有第二感测机构82，第二感测机构82用于感测测试球是否从落球口下落，并将感测信号传送至驱动机构；驱动机构根据第二感测机构82传送回来的感测信号启动电机5，以将位于落球位置的储球盒2运送回收球位置；并延时启动升降立柱14使样品台12远离第一支架31的一侧升高，使得测试球回收至储球盒2。这里，延时开启升降立柱14能保证测试球以垂直的自由落体状态与处于水平方向的待测样品11冲击接触。方便的是，延时时间可根据落球高度也即横杆与样品台12上表面的距离计算得出并预先设置在控制单元7中，例如，当落球高度为Im时，根据自由落体公式(s = 0.5gt2)计算得到延时时间大约为Is左右。
[0055]其中，第二感测机构82包括第二传感器，第二传感器为红外传感器，用于采集落球信号，以供控制单元7判断测试球是否下落，以便及时启动电机5将位于落球位置的储球盒2运送至收球位置，并延时将跌落至样品台12上的测试球回收至储球盒2，以便于下一次的落球。
[0056]在测试过程中，测试球的下落高度也是测试参数之一，一种比较节省成本的方式是采用人工手动方式调整下落高度。在本实施例中，支撑单元还包括固定机构，固定机构设置于横杠4或第一支架31和第二支架32上，固定机构用于将横杠4与第一支架31和第二支架32固定在一起。测试人员可根据测试要求，通过对固定机构例如固定螺栓或固定螺丝9的调节，使得横杠4相对样品台12上表面的高度进行调节，以获得适当的测试球下落高度。
[0057]优选的是，第一支架31和/或第二支架32的外表面刻有标尺刻度，标尺刻度的零度标识与样品台12上表面齐平，标尺刻度用于标示横杆相对样品台12上表面的高度，以便于调节落球高度。在本实施例中，测试球的半径相对横杠4距离样品台12上表面之间的高度可忽略，因此，在对横杆4的调节过程中，可方便地参考高度标示直接对横杆4进行调节；或者，一种更精确的方式是，将测试球的半径提前预先计算在横杆4的调节高度内，然后参考高度标示对横杆4进行调节，使得横杆4固定到需要的落球高度。
[0058]在本实施例中，该落球试验装置还包括人机界面，人机界面与控制单元7相连，用于对控制参数进行设定，控制参数包括:测试球的落下次数。其中，人机界面可以为LED灯显示或显示屏10与按钮的组合,或者直接采用触控显示屏,后者的成本相对前者的成本较高。如图1所示的显示屏10及控制按钮，其中的控制按钮依次为功能选择键、加次键、减次键、开机键、暂停键、关机键。
[0059]在本实施例中，测试球可以为钢球，重量规格例如可以是:55、64g、110、225、535g，具体可根据要求选购，相应的，储球盒2的交换口的大小也可以根据测试球的直径进行相应设置；测试球的跌落高度范围为:0-1500/2000mm，具体可根据要求选择。
[0060]该落球试验装置的工作过程为:
[0061]1、设直待测样品11:
[0062]根据待测样品11的形状及跌落测试要求，使用夹具(例如万能夹具)将待测样品11夹紧。
[0063]2、开始设定试验条件:
[0064]首先通过控制单元7设定落球次数，然后根据支架外表面的高度标识，将横杆4调节到适当的落球高度，使得横杆4的延伸方向相对测试样品的上表面平行，并通过固定机构将其与第一支架31和第二支架32固定。
[0065]3、开始试验:
[0066]将测试球装入储球盒2内，按下开始键，储球盒2上的第一传感器感应到测试球进入储球盒2后，发出感测信号给控制单元7，控制单元7启动电机5，电机5牵引着储球盒2到对应着落球口的落球位置时，由于储球盒2的交换口此时处于下方，测试球将因重力作用而自由下落，从而对待测样品11进行冲击；
[0067]测试球落下后，落球筒6上的第二传感器感应到测试球落下，发出感测信号给控制单元7，控制单元7停止电机5然后反向开启电机5，将储球盒2送回收球位置；进而，控制单元7通过开启升降立柱14使样品台12靠近第二支架32的一侧抬高，使测试球滚向低侦牝并通过聚拢型的下降斜坡回收至储球盒2，以便于开始第二次落球试验。
[0068]如此往返完成设定的落球次数后，控制单元7发出停止命令，结束落球，测试人员记录对待测样品11的试验结果。
[0069]本实施例中的落球试验装置适用于显示【技术领域】中各部件材料的耐冲击强度测试，例如塑胶、陶瓷、亚克力、玻璃、镜片、五金等产品的耐冲击强度测试；尤其适用于显示领域中对显示面板等部件的耐冲击强度测试。
[0070]实施例2:
[0071]本实施例提供一种落球试验装置，与实施例1相比，本实施例中的落球试验装置中，运球机构采用配合的电机与链条来实现储球盒在第一支架和横杠中的往复运动。
[0072]在本实施例中，运球机构还包括电机以及连接于电机的输出轴与储球盒之间的链条，电机设置于横杆靠近第二支架的一端，以便于电机能将储球盒至少牵引至待测区的区域；同时，储球盒开设有槽孔以便于连接链条，电机能够正转、反转并使得储球盒能在第一支架与横杠内做往复运动。
[0073]其中，链条可设置于第一支架和横杆远离样品台的一侧，链条通过电机驱动，链条通过槽孔与储球盒开设有交换口的另一侧面连接。与实施例1相同，当储球盒在第一支架中时，交换口此时位于储球盒的左侧，由于第一支架中空且储球盒与其尺寸相适配，因此储球盒在第一支架内部运动时，第一支架的管壁将测试球限制在储球盒内而不会掉落；当链条牵拉着储球盒到了横杠内部时，交换口此时位于储球盒的下侧，在继续牵拉到横杠设置有落球口的区域(即落球位置)时，由于重力作用，测试球将以自由落体的方式下落，跌落在待测区的待侧样品上。
[0074]本实施例中落球试验装置其他部件的结构与实施例1中落球试验装置的对应结构相同，落球试验装置的工作过程与实施例1中落球试验装置的工作过程相同，这里不再详述。
[0075]实施例3:
[0076]本实施例提供一种落球试验装置，与实施例1相比，本实施例中的落球试验装置中，运球机构采用配合的伸缩部来实现储球盒在第一支架和横杠中的往复运动。
[0077]在本实施例中，运球机构还包括设置于第一支架底端的第一伸缩部以及设置于横杆与第一支架连接处的第二伸缩部，第一伸缩部用于驱动储球盒沿第一支架在竖直方向上移动，第二伸缩部用于驱动储球盒沿横杆在水平方向上移动，以使得储球盒能在第一支架与横杠内做往复运动。
[0078]相应的，通过设置于储球盒上的第一感测机构，第一感测机构用于感测测试球是否回收至储球盒，并将感测信号传送至驱动机构；或者，驱动机构根据第一感测机构传送回来的感测信号启动第一伸缩部和第二伸缩部，以使得第一伸缩部和第二伸缩部将储球盒从收球位置运送回落球位置。
[0079]本实施例中的伸缩部可以为具有较优伸缩性能、且易于控制的弹簧，或者是通过液压驱动或气压驱动的伸缩柱，这里不再详述。
[0080]本实施例中落球试验装置其他部件的结构与实施例1中落球试验装置的对应结构相同，落球试验装置的工作过程与实施例1中落球试验装置的工作过程相同，这里不再详述。
[0081]实施例4:
[0082]本实施例提供一种落球试验装置，与实施例1-3任一相比，本实施例中的落球试验装置中，无需在样品台底部设置升降立柱，而在样品台的上方设置有挡板，通过挡板能使得测试球回收至储球盒内。
[0083]优选的是，为了保护待测样品避免摩擦对待测样品产生的损坏，挡板要与待测样品之间留有一个小于测试球的间隙，即挡板的底部与样品台的上表面平行、且挡板的底部与样品台的上表面之间的距离小于测试球的直径，挡板将测试球赶到储球盒一侧，使得测试球回收至储球盒内。
[0084]进一步的，当第二传感器感测到测试球下落后，延时启动挡板，以使得挡板将测试球赶向第一支架侧，从而将测试球回收至储球盒。
[0085]本实施例中落球试验装置其他部件的结构与实施例1中落球试验装置的对应结构相同，落球试验装置的工作过程与实施例1中落球试验装置的工作过程相同，这里不再详述。
[0086]实施例5:
[0087]本实施例提供一种落球试验装置，在实施例1-4任一的基础上，将固定机构中横杆相对支架的调节方式设置为自动调节方式，从而在实现自动捡球、放球的同时，还能实现落球高度的自动调节，从而实现落球试验的完全自动化。
[0088]在本实施例中，固定机构包括夹持件以及与夹持件连接的夹持驱动部，夹持件能使得横杠或第一支架和第二支架固定在一起，夹持驱动部能使得夹持件自动夹持/松开横杠或第一支架和第二支架，使得横杆相对样品台的上表面实现高度调节。
[0089]相应的，该落球试验装置中的人机界面中，控制参数的设定包括:测试球的落下次数以及测试球的下落高度。
[0090]在本实施例中，夹持驱动部的动力可为电机以及能与其配合的可对螺栓或螺母进行松懈与紧固的其他部件，这里不再详述。
[0091]在具体应用中，可以综合考虑待测样品的测试性质、测试条件以及测试成本，设置或不设置夹持驱动部，例如当待测样品多，每一待测样品的测试次数多，而且要求多个不同的落球高度时，可以通过设置持驱动部，通过对控制单元中的控制参数的调节即实现落球高度的自动控制，提高落球高度的准确度，提高测试效率；而当仅有少数待测样品、且基本都采用同一落球高度，而不需频繁进行横杆的高度调节时，考虑到落球试验设备的成本，可省去该夹持驱动部,通过人工手动调节落球高度。
[0092]实施例1-5中的落球试验装置，通过控制单元与运球单元的配合，仅需设定落球次数、或进一步设定落球高度，即可自动完成待测样品的落球试验，避免了人工捡球、放球的繁琐，降低了测试人员的劳动强度，大大简化了测试过程，提高了测试效率。
[0093]可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种落球试验装置，包括样品台，所述样品台设置有用于放置并固定待测样品的待测区，其特征在于，还包括控制单元、支撑单元以及运球单元，其中: 所述运球单元，用于驱动测试球在所述支撑单元内部对应着落球位置和收球位置的区域之间做往复运动； 所述支架单元，设置于所述样品台的周边且至少横跨所述待测区、且在对应着所述待测区的区域开设有落球口，所述测试球能通过所述落球口跌落到所述待测区以对所述待测样品进行测试； 所述控制单元，用于控制所述运球单元将位于收球位置的所述测试球运送回落球位置、以及将跌落的所述测试球运送回收球位置。
2.根据权利要求1所述的落球试验装置，其特征在于，所述支撑单元包括支架以及与所述支架交叉设置的横杠，所述横杠与所述样品台的上表面平行、且能相对所述支架移动以调节所述横杠相对所述样品台的上表面的距离； 所述运球单元包括储球盒以及运动机构，所述储球盒用于盛放测试球，所述运动机构用于驱动所述储球盒在沿所述支架与所述横杠形成的轨迹上做往复运动。
3.根据权利要求2所述的落球试验装置，其特征在于，所述储球盒朝向所述样品台的侧面开设有交换口，所述交换口的尺寸与所述测试球的大小相适配，以将位于落球位置的所述测试球通过所述落球口跌落到所述待测区以及将位于收球位置的所述测试球收入所述储球盒； 所述支架包括相对竖直设置的第一支架和第二支架，所述横杠与所述第一支架垂直交叉设置；所述横杠和所述第一支架为中空设置，所述第一支架的中空空间和所述横杠的中间空间与所述储球盒的尺寸相适配，以使得所述储球盒能在该所述支架与所述横杠内部移动。
4.根据权利要求3所述的落球试验装置，其特征在于，所述运球机构还包括电机以及连接于所述电机的输出轴与所述储球盒之间的绳索或链条，所述电机设置于所述横杆靠近所述第二支架的一端，所述储球盒开设有槽孔以便于连接所述绳索或所述链条，所述电机能够正转、反转并使得所述储球盒能在所述第一支架与所述横杠内做往复运动； 或者，所述运球机构还包括设置于所述第一支架底端的第一伸缩部以及设置于所述横杆与所述第一支架连接处的第二伸缩部，所述第一伸缩部用于驱动所述储球盒沿所述第一支架在竖直方向上移动，所述第二伸缩部用于驱动所述储球盒沿所述横杆在水平方向上移动，以使得所述储球盒能在所述第一支架与所述横杠内做往复运动。
5.根据权利要求4所述的落球试验装置，其特征在于，所述控制单元包括驱动机构以及设置于所述储球盒上的第一感测机构，所述第一感测机构用于感测所述测试球是否回收至所述储球盒，并将感测信号传送至所述驱动机构； 所述驱动机构根据所述第一感测机构传送回来的感测信号启动所述电机，以使得所述电机将所述储球盒从收球位置运送回落球位置； 或者，所述驱动机构根据所述第一感测机构传送回来的感测信号启动所述第一伸缩部和所述第二伸缩部，以使得所述第一伸缩部和所述第二伸缩部将所述储球盒从收球位置运送回落球位置。
6.根据权利要求5所述的落球试验装置，其特征在于，所述样品台的底部靠近所述第一支架的一侧设置有支撑立柱、远离所述第一支架的一侧设置有能升降的升降立柱，所述升降立柱能使得所述样品台远离所述第一支架的一侧升高以将所述测试球回收至所述储球盒内； 或者，所述样品台的上方设置有挡板，所述挡板的底部与所述样品台的上表面平行、且所述挡板与所述样品台的上表面之间的距离小于所述测试球的直径，所述挡板能使得所述测试球回收至所述储球盒内。
7.根据权利要求6所述的落球试验装置，其特征在于，所述横杠在对应着所述落球口的下方设置有落球筒，所述落球筒的筒壁上设置有第二感测机构，所述第二感测机构用于感测所述测试球是否从所述落球口下落，并将感测信号传送至所述驱动机构； 所述驱动机构根据所述第二感测机构传送回来的感测信号启动所述电机，以将位于落球位置的所述储球盒运送回收球位置；并延时启动所述升降立柱或所述挡板，以使得所述测试球回收至所述储球盒。
8.根据权利要求7所述的落球试验装置，其特征在于，所述第一感测机构包括第一传感器，所述第一传感器为红外传感器或压力传感器；所述第二感测机构包括第二传感器，所述第二传感器为红外传感器。
9.根据权利要求7所述的落球试验装置，其特征在于，所述样品台靠近所述第一支架的一侧与所述第一支架的底部之间设置有聚拢型的下降斜坡，所述测试球能沿所述斜坡回收至所述储球盒内。
10.根据权利要求3-9任一项所述的落球试验装置，其特征在于，所述支撑单元还包括固定机构，所述固定机构设置于所述横杠或所述第一支架和所述第二支架上，所述固定机构用于将所述横杠与所述第一支架和所述第二支架固定在一起。
11.根据权利要求10所述的落球试验装置，其特征在于，所述固定机构包括夹持件以及与所述夹持件连接的夹持驱动部，所述夹持件能使得所述横杠或所述第一支架和所述第二支架固定在一起，所述夹持驱动部能使得所述夹持件自动夹持/松开所述横杠或所述第一支架和所述第二支架，使得所述横杆相对所述样品台的上表面实现高度调节。
12.根据权利要求3-9任一项所述的落球试验装置，其特征在于，所述第一支架和/或所述第二支架的外表面刻有标尺刻度，所述标尺刻度的零度标识与所述样品台上表面齐平，所述标尺刻度用于标示所述横杆相对所述样品台上表面的高度，以便于调节落球高度。
13.根据权利要求1-9任一项所述的落球试验装置，其特征在于，所述样品台设置于所述样品框内，所述支撑单元设置在所述样品框的外围；所述样品框的高度大于所述样品台的高度，所述样品框的形状与所述样品台的形状相适、且所述样品框的尺寸大于所述样品台的尺寸而小于所述样品台的尺寸与所述测试球的直径之和。
14.根据权利要求1-9任一项所述的落球试验装置，其特征在于，该落球试验装置还包括人机界面，所述人机界面与所述控制单元相连，用于对控制参数进行设定，所述控制参数包括:所述测试球的落下次数，或者还进一步包括所述测试球的下落高度。
【文档编号】G01N3/34GK104297078SQ201410568235
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月22日 优先权日:2014年10月22日
【发明者】韩艳玲, 邹祥祥, 秦纬, 逯家宁, 张志英, 陈赛华, 邸贺亮 申请人:京东方科技集团股份有限公司