一种自动落球实验装置的制作方法

本发明涉及测试领域，尤其涉及一种自动落球实验装置。

背景技术：

很多产品比如电子产品在投放市场之前需要进行落球实验，以测试其抗冲击性能，因此落球实验在产品检测方面占据很重要的部分。在对产品进行落球实验时不可能只进行一次，这就暴露出人工进行落球实验的弊端：重复实验劳动强度大、效率低。

目前，也有很多自动落球装置，但是这些自动落球装置都是球的自由落体运动，即球的初始速度为零，为了满足落球高度及足够的冲击力，不可避免的，其装置的整体结构会较大；而且，球对实验样品的冲击力只能通过球的质量及高度进行调节，这样会增加实验次数，也会从侧面增加劳动强度。

综上所述，现有技术中自动落球实验中如何能够减小装置结构大小、使落球冲击力任意可调的问题，尚缺乏有效的解决方案。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种自动落球实验装置，其具有结构紧凑、对样品的冲击力可任意调节、实验后的球自动回收的效果。

本发明采用下述技术方案：

一种自动落球实验装置，包括：实验台、升降机构、落球筒和收纳盒，其中，实验台的内部为空心结构，其上部设有放置实验样品的工作台，所述的工作台一侧设有落球槽；

升降机构，垂直于实验台，包括调节块、螺杆及螺杆驱动机构，所述的调节块设于螺杆上，所述的螺杆驱动机构包括蜗轮及电机；

落球筒，通过连接板固定于调节块上，所述的落球筒的顶部设有螺栓，所述的螺栓通过弹簧连接有导向块；所述的落球筒的侧面设有导向槽，所述的导向块由凸轮机构控制沿导向槽滑动；所述的落球筒上设有进球口，所述的进球口的下部设有开口槽，所述的开口槽内插入挡板；

收纳盒，设于实验台的底部并位于落球槽的下方，用于实验后球的回收。

进一步的，所述的调节块与螺杆之间为螺纹连接，所述的调节块的上部设有固定螺母。

进一步的，所述的螺杆与蜗轮啮合，通过电机驱动蜗轮旋转从而带动螺杆转动，实现调节块的高度调节。

进一步的，所述的导向块的一侧设有导向杆，所述的导向杆的端部设有导向圆弧，所述的导向圆弧可与凸轮接触。

进一步的，所述的落球筒的顶部设有内螺纹，与设于其顶部的螺栓配合，通过转动螺栓调节导向块对球的压力。

进一步的，所述的工作台上设有样品，所述的样品的两侧通过销钉限位，销钉插入工作台中，但并不插入样品中，只是设于样品的侧面起到限位的作用。

进一步的，所述的工作台的底部设有支撑杆，所述的工作台底部靠近落球槽一侧的支撑杆为可调节结构，通过将圆柱杆插入空心圆柱筒中并由圆柱销固定；实验前，通过调整圆柱杆相对于空心圆柱筒的高度使其与工作台另一侧不可调节的支撑杆高度一样，实验后，拔出圆柱销，圆柱杆落入空心圆柱筒中使工作台倾斜，球自动落入落球槽中。

进一步的，所述的凸轮机构设于落球筒的侧面，包括凸轮及驱动凸轮的电机，所述的电机由电机支架固定。

进一步的，所述的进球口设于落球筒上靠下位置。

进一步的，所述的开口槽距落球筒底部至少一个球直径的距离，保证落球筒对球运动轨迹的导向作用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明设置螺栓、弹簧及导向块结构，通过旋转螺栓对弹簧施加不同的压力，实现对球的起始压力调节；进而能够实现短行程内任意冲击力可调，使整体结构相比现有技术小且紧凑；

2、本发明通过凸轮与导向块的接触对弹簧进行压缩，通过电机控制凸轮转动使凸轮与导向块脱离使弹簧自然弹开，从而实现球的自动弹出；凸轮机构实现对弹簧状态的控制，能够使弹簧重复压缩、拉伸过程；

3、本发明通过调节工作台的倾斜角度，使实验后的球自动滚入实验台底部的收纳盒中，便于球的回收、操作方便。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的内部结构示意图；

图3为本发明的落球筒的结构示意图；

图4为本发明的导向块的结构示意图；

其中，1-实验台，2-工作台，3-调节块，4-螺杆，5-落球筒，6-固定螺母，7-电机，8-电机支架，9-收纳盒，10-螺栓，11-弹簧，12-导向块，13-进球口，14-开口槽，15-落球槽，16-连接板，17-导向槽，18-导向圆弧，19-凸轮。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在落球实验装置结构较大、冲击力不能任意调节的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种自动落球实验装置。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1和图2所示，提供了一种自动落球实验装置，包括：实验台1、升降机构、落球筒5和收纳盒9。

实验台1的内部为空心结构，包括顶板、底板和侧面的侧板；所述的顶板的上部设有放置实验样品的工作台2，所述的工作台2一侧设有落球槽15，所述的落球槽15的宽度大于球的直径，便于球的进入。

升降机构，垂直于实验台1，包括调节块3、螺杆4及螺杆驱动机构，所述的调节块3设于螺杆4上，所述的螺杆4穿过实验台1的顶板并延伸至其内部，但与实验台1底板的上表面有一定的距离，用于装置的高度调节。所述的螺杆驱动机构包括蜗轮及电机。所述的螺杆4与蜗轮啮合，通过电机驱动蜗轮旋转从而带动螺杆4转动，实现调节块3的高度调节。

落球筒5，如图3所示，通过连接板16固定于调节块3上，所述的连接板16通过螺钉或螺栓与调节块3连接；所述的落球筒5的顶部设有螺栓10，所述的螺栓10通过弹簧11连接有导向块12；所述的弹簧11的一端与螺栓10的底部固定，另一端与导向块12的顶部固定；所述的落球筒5的侧面设有导向槽17，所述的导向块12由凸轮机构控制沿导向槽17滑动；所述的落球筒5上设有进球口13，所述的进球口13的下部设有开口槽14，所述的开口槽14内插入挡板。

收纳盒9，设于实验台1的底部并位于落球槽15的下方，用于实验后球的回收。

上述的调节块3为具有一定厚度的矩形块，所述的调节块3上设有螺纹孔，螺杆4插入螺纹孔中，所述的调节块3的上部设有固定螺母6，对调节块3起到固定、限位的作用。

上述的导向块3为圆柱形结构，如图4所示，其直径与落球筒5的内径相同，或略小于落球筒5的内径，便于导向块3在落球筒内部的滑动；所述的导向块3的一侧设有导向杆，所述的导向杆的端部设有导向圆弧18，所述的导向圆弧18可与凸轮19接触。

上述的落球筒5的顶部设有内螺纹，与设于其顶部的螺栓10配合，通过转动螺栓10调节导向块12对球的压力。

上述的工作台2上设有样品，所述的样品的两侧通过销钉限位，销钉插入工作台2中，但并不插入样品中，只是设于样品的侧面起到限位的作用。

上述的工作台2的底部设有支撑杆，所述的工作台2底部靠近落球槽15一侧的支撑杆为可调节结构，靠近落球槽15的另一侧支撑杆为不可调节结构；通过将圆柱杆插入空心圆柱筒中并由圆柱销固定；实验前，通过调整圆柱杆相对于空心圆柱筒的高度使其与工作台2另一侧不可调节的支撑杆高度一样，实验后，拔出圆柱销，圆柱杆落入空心圆柱筒中使工作台2倾斜，球自动落入落球槽15中。

上述的凸轮机构设于落球筒5的侧面，包括凸轮19及驱动凸轮的电机7，所述的电机7由电机支架8固定，当电机驱动凸轮19从与导向圆弧18接触变为不接触时，控制球从落球筒5中弹出。

上述的进球口13设于落球筒5上靠下位置。

上述的开口槽14距落球筒5底部至少一个球直径的距离，保证落球筒5对球运动轨迹的导向作用。

本申请的工作过程为：

(1)将样品放置于工作台2上，用销钉固定好；通过蜗轮与螺杆4调整好落球筒5距离工作台的高度；将挡板插入开口槽14中，避免球自由落下；

(2)凸轮19初始状态时与导向圆弧18接触；转动螺栓10使弹簧压缩从而设置好初始压力值；

(3)将球从进球口13放入，启动电机7使凸轮19远离导向圆弧18；抽出挡板，球从落球筒5中弹出作用于样品；

(4)抽出圆柱销使工作台2倾斜，完成球的自动收集。

本申请的另一种实施方式中，省去连接板16，将所述的落球筒5的上面部分穿过调节块3并固定于调节块3的内部，所述的落球筒5的顶部超出调节块3。

本申请的又一种实施方式中，上述的落球筒5的顶部设有喇叭形的防护罩，所述的防护罩的底部与工作台2接触，进一步防止球在下落过程中因其他因素而偏离工作台，增强实验的安全性能。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。