鞋子抓地性能测试设备与方法与流程

本发明涉及鞋类性能检测领域，尤其涉及一种鞋子抓地性能测试设备与方法。

背景技术：

鞋子的抓地或者摩擦性能是消费者选择鞋子的重要指标。通常，消费者只能通过试穿后在地板或地砖上做一些简单的动作以体验效果，而没有专门针对鞋子的抓地性能进行检测的方法和设备。这种根据主观感觉的定性测评较为模糊，难以评价不同款式鞋子的差异。

一般多用鞋子的鞋底材料的物化性能来表示鞋子的性能高低，但是，简单的鞋底材料的物性测试指标并不能够代表鞋子实际的使用效果，仅采用鞋底材料的物性测试来表征鞋子的抓地性能也是不够准确的。同时，鞋子鞋底材料的物性测试只有生产厂家或者专业测量机构才有，标准并不统一，一般也不对消费者公布。

因此，设计一种简单有效的鞋子抓地性能测评方法及设备，用于定量测量鞋子的抓地性能是具有重要意义的。

技术实现要素：

为了克服相关技术中存在的问题，本发明提供了一种操作方便、结构简单的鞋子抓地性能测试设备以及相应的测试方法。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种鞋子抓地性能测试设备，包括底座1、坡度调节机构2、支撑板3和测量机构，其中，

所述支撑板3的一端通过第一转轴111枢转安装于所述底座1一端，所述支撑板3的底面设置有用于与坡度调节机构2相连接的安装槽31；

所述坡度调节机构2安装在所述底座1的另一端，包括支撑组件22和安装在支撑组件22上的驱动组件21，所述驱动组件21用于驱动支撑组件22伸缩运动，所述支撑组件22的一端通过第三转轴222枢转安装在底座1上，另一端通过第二转轴221固定安装在安装槽31内，用于带动所述支撑板3围绕所述底座1一端的第一转轴111往复旋转；

所述测量机构包括用于测量支撑板3倾斜角度的角度测量单元和位置监测单元，所述位置监测单元用于识别待检测鞋子是否偏离初始位置，包括分别设置在待检测鞋子两侧的光束发射器与光束接收器。

可选的，所述底座1还包括支架11，所述支架11安装在所述底座1的一端，为长方体形的框架结构；

所述底座1包括相互平行的第一底板12和第二底板13，所述第一底板12与第二底板13中部设置有连接板14，形成“工”型结构；

所述支架11底部的两端分别安装在第一底板12和连接板14上，

所述支架11顶部平面与底座1表面相平行，支架11顶部的一端设置有第一转轴111，所述支撑板3的安装槽31通过所述第一转轴111枢转安装在所述支架11的顶部。

可选的，所述坡度调节机构2采用液压结构，所述驱动组件21为用于调节液压的电动马达，所述支撑组件22是可伸缩的液压杆，所述电动马达安装在所述液压杆的端部并能驱动所述液压杆伸缩，所述液压杆的一端通过第二转轴221枢转安装在所述支撑板3底面的安装槽31内，另一端通过第三转轴222枢转安装在所述第二底板13上。

可选的，所述位置监测单元包括两组光栅组件，所述光栅组件能够发出相互平行的两束光束，其中一束光线与待检测鞋子靠近第一转轴111的一端相切，处于接通状态，另一束光线与待检测鞋子的另一端相交，处于遮挡状态。

可选的，所述支撑板3的顶面上附着有测试基材，所述测试基材选自人工草皮、塑胶、砂石或者沥青中的任意一种。

可选的，所述支撑板3与水平面之间的倾斜角α的范围是0～90°。

本发明还提供一种鞋子抓地性能测试方法，所述方法包括：

将待检测鞋子放置在支撑板3的顶面上，

接通位置监测单元，使光束发射器发出的光束与待检测鞋子靠近第一转轴111一端的外缘相切，使光束发射器与光束接收器之间形成接通光路；

绕第一转轴111旋转支撑板3，增加支撑板3与水平面之间的倾斜角α；

位置监测单元识别到待检测鞋子偏离初始位置时，停止旋转支撑板3，获取倾斜角α的角度。

可选的，待检测鞋子放置在支撑板3的顶面上，包括，

所述待检测鞋子的中心轴线与第一转轴111的轴线相垂直，鞋子可以正向或者反向的放置在所述支撑板3上。

可选的，所述位置监测单元发出相互平行的两束光束，所述光束与所述支撑板3表面相平行，光束的方向与所述待检测鞋子的中心轴线相垂直；

当待检测鞋子正向放置时，其中一束光束与鞋跟相切，另一束光束与鞋头相交；

或者，当待检测鞋子反向放置时，其中一束光束与鞋头相切，另一束光束与鞋跟相交。

可选的，所述待检测鞋子偏离初始位置，包括：位置监测单元中的接通光路变为断路。

本发明提供了一种鞋子抓地性能测试设备与相应的测试方法，通过将待检测鞋子放置于所述支撑板3的顶面上，再通过坡度调节机构2改变支撑板3与水平面之间的倾斜角α，通过位置监测单元识别待检测鞋子是否在支撑板3上产生滑动，再采用角度测量单元对倾斜角α进行测量，进而得出与倾斜角α相对应的鞋子抓地性能数据。本发明的结构简单，操作方便，并能够定量的对不同鞋子的抓地性能进行测量与评价，应用范围广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的鞋子抓地性能测试设备的主视图；

图2为本发明的鞋子抓地性能测试设备的左视图；

图3为本发明的鞋子抓地性能测试设备的俯视图；

图4为待检测鞋子在鞋子抓地性能测试设备上的放置示意图。

图中：1-底座，11-支架，111-第一转轴，12-第一底板，13-第二底板，14-连接板，2-坡度调节机构，21-驱动组件，22-支撑组件，221-第二转轴，222-第三转轴，3-支撑板，31-安装槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种鞋子抓地性能测试设备，参见图1至图3，为本发明的一个具体的实施例，包括底座1、坡度调节机构2、支撑板3和测量机构。

其中，所述支撑板3的一端通过第一转轴111枢转安装于所述底座1的一端，所述支撑板3的底面设置有用于与坡度调节机构2相连接的安装槽31。

所述坡度调节机构2安装在所述底座1的另一端，包括支撑组件22和安装在支撑组件22上的驱动组件21，所述驱动组件21用于驱动支撑组件22伸缩运动，所述支撑组件22的一端通过第三转轴222枢转安装在底座1上，另一端通过第二转轴221固定安装在所述安装槽31内，用于带动所述支撑板3围绕所述底座1一端的第一转轴111往复旋转。

根据不同的测试需求，所述支撑板3的顶面上附着有测试基材，所述测试基材选自人工草皮、塑胶、砂石或者沥青中的任意一种，以满足不同的需要，应用范围广泛。

所述测量机构安装在支撑板3的顶面上，包括用于测量支撑板3与水平面之间的倾斜角α的角度测量单元和用于识别放置在支撑板3上的待检测鞋子是否偏离初始位置的位置监测单元，所述位置监测单元用于识别待检测鞋子是否偏离初始位置，包括分别设置在待检测鞋子两侧的光束发射器与光束接收器。

本发明的实施例通过将待检测鞋子放置于所述支撑板3的顶面上，再通过坡度调节机构2改变支撑板3与水平面之间的倾斜角α，通过位置监测单元识别待检测鞋子是否在支撑板3上产生滑动，再采用角度测量单元对倾斜角α进行测量，进而得出与倾斜角α相对应的鞋子抓地性能数据。本发明的结构简单，操作方便，并能够定量的对不同鞋子的抓地性能进行测量与评价，应用范围广，实用性高。

所述底座1可以设置为多种形式，例如，可以是一整块的平板结构或者其他形式，所述底座上还可以设置有支架11，所述支架11为长方体形的框架结构，安装在所述底座1的一端。所述支撑板3可以安装在所述支架11上，由于支架11抬高了支撑板3的位置，支撑板3旋转时不会受到其他阻碍，有利于支撑板3的旋转。

如图3所示为底座1结构的一个具体实施例，所述底座1包括平行设置的第一底板12和第二底板13，所述第一底板12与第二底板13中部设置有连接板14，所述连接板14的两端分别与第一底板12和第二底板13相连接，形成“工”字型结构。所述支架11的底部两端分别安装在第一底板12和连接板14上。

所述支架11的顶部平面与底座1的表面相平行，支架11顶部的一端设置有第一转轴111，所述支撑板3的安装槽31通过所述第一转轴111枢转安装在所述支架11的顶部。

所述坡度调节机构2可根据不同的应用场景采用多种结构，如图1至图3所述的实施例采用的是液压结构，所述驱动组件21为用于调节液压的电动马达，所述支撑组件22是可伸缩的液压杆，所述电动马达安装在所述液压杆的端部并能够驱动所述液压杆伸缩，所述液压杆的一端通过第二转轴221枢转安装在所述支撑板3底面的安装槽31内，另一端通过第三转轴222枢转安装在所述第二底板13上。

所述坡度调节机构2通过液压杆的伸缩可以无极调节支撑板3的坡度，即支撑板3的顶面与水平面之间的倾斜角α，所述坡度的调节范围是0～90°。坡度调节机构2通过电动马达的转向控制所述液压杆的伸缩，从而控制坡支撑板3的旋转，再通过电动马达的转动速度控制液压杆伸缩的速度，进而控制支撑板3坡度改变的速度。

当然，所述坡度调节机构2还可以采用其他结构，例如，可以通过齿轮驱动支撑组件22等方式来改变支撑板与水平面之间的夹角，在此不做过多的限定。

所述支撑板3的顶面上还设置有测量机构，所述测量机构包括用于测量支撑板3坡度的角度测量单元和用于识别放置在所述支撑板3顶面上的待检测鞋子是否偏离初始位置的位置监测单元。

具体的，所述角度测量单元可以采用现有常规的角度测量装置，例如，可以采用角度测量传感器以及相应的显示装置，能够实时显示支撑板3的坡度。

所述位置监测单元可以采用光栅组件，所述光栅组件能够发出相互平行的两束光束，分别为a光束和b光束，待检测鞋子放置在光束的发射端与接收端之间，所述两束光束的方向与所述待检测鞋子的中心轴线相垂直。其中b光束与待检测鞋子靠近第一转轴111的一端相切，处于接通状态，a光束与待检测鞋子的另一端相交，处于遮挡状态。

预先设定待检测鞋子正向放置是指鞋头与第一转轴111之间的距离大于鞋跟与第一转轴111之间的距离，如图4所示即为待检测鞋子为正向放置的示意图，反向放置则相反，并且两种放置方式中两只鞋子的中心轴线相互平行并且与所述第一转轴111的轴线方向相垂直。

优选的，可以在支撑板3的顶面上预先设置有用于定位待检测鞋子的标志，以便于能够快速的对鞋子进行放置。例如，可以在支撑板3的顶面上设置有横向定位点，将待检测鞋子的脚尖与脚跟处分别对准定位点，即可完成鞋子的放置过程。

当待检测鞋子在支撑板3的顶面上正向放置时，a光束与待检测鞋子的鞋跟相切，b光束与鞋头相交；当待检测鞋子反向放置时，a光束与鞋头相切，b光束与鞋跟相交。当支撑板3的坡度增大到一定程度时，鞋子在支撑板3会产生滑动，两束光线与鞋子之间的相对位置会发生改变，进而对相应的坡度进行测量，得到鞋子的抓地性能测试数据。

所述坡度调节机构2的驱动组件21的开关与所述光栅的输出信号电连接，所述光栅输出信号能够控制电动马达的启动与停止，进而能够固定支撑板3的坡度，便于测量相应的数据。

本发明还包括一种鞋子抓地性能的测试方法，所述的测试方法是基于上述测试设备进行的，主要包括如下几个步骤：

将待检测鞋子放置在支撑板3的顶面上；

接通位置监测单元，使光束发射器与光束接收器与待检测鞋子靠近第一转轴111一端的外缘相切，使光束发射器与光束接收器之间形成接通光路；

绕第一转轴111旋转支撑板3，增加支撑板3与水平面之间的倾斜角α；

位置监测单元识别到待检测鞋子偏离初始位置时，停止旋转支撑板3，获取倾斜角α的角度。

具体地说，将待检测鞋子放置在支撑板3的顶面上，包括将待检测鞋子正向或反向放置在支撑板3上，其中，所述两只待检测鞋子的中心轴线相互平行并且与所述第一转轴111的轴线方向相垂直。

所述位置监测单元发出相互平行的两束光束，如图4所示为a光束和b光束，所述两束光束与所述支撑板3的表面相平行，光束的方向与所述待检测鞋子的中心轴线相垂直。具体的，当待检测鞋子正向放置是，如图4所示，a光束与鞋头相交，b光束与鞋跟相切；或者，当待检测鞋子反向放置时，a光束与鞋跟相交，b光束与鞋头相切。

所述待检测鞋子是否偏离初始位置，包括位置监测单元中的接通光路变为断路。具体的说，位置监测单元由接通光路变为断路包括两种情形。

第一种情形是当两只待检测鞋子中只要有一只产生滑动时，即将支撑板3对应的坡度判定为有效测量坡度。以待检测鞋子正向放置在支撑板3上为例进行说明，如图4所示，所述位置监测单元发出的a光束与鞋子的鞋头相交，处于遮挡状态；b光束与所述鞋子的鞋跟相切，处于接通状态。当仅有一只鞋子产生滑动、另一只还未滑动时，则a光束的遮挡状态保持不变，b光束由接通变为遮挡状态。

对位置监测单元发出的光束状态进行扫描检测，预先设定有扫描周期和坡度调节机构2的驱动速度，在开启坡度调节机构2的开关后，所述支撑板3的坡度缓慢增加，当b光束由接通变为遮挡时，则位置监测单元发出信号至坡度调节机构2，驱动组件21停止工作，支撑板3的坡度固定，通过角度测量传感器等角度测量单元测量并记录所述支撑板3的倾斜角α，得到有效地测量数据。

第二种情形是当放置在支撑板3的顶面上的两只待检测鞋子均产生滑动时，支撑板3对应的坡度判定为有效测量坡度。

仍以图4作为说明，待检测鞋子正向放置在所述支撑板3的顶面上，所述位置监测单元发出的a光束与鞋子的鞋头相交，处于遮挡状态；b光束与所述鞋子的鞋跟相切，处于接通状态。当两只鞋子均产生滑动时，则a光束由遮挡状态转变为接通状态；b光束由接通状态转变为遮挡状态。

对位置监测单元发出的光束的状态进行扫描，预先设定有扫描周期和坡度调节机构2的驱动速度，在开启坡度调节机构2的开关后，所述支撑板3的坡度缓慢增加，当b光束由接通变为遮挡、a光束由遮挡状态变为接通状态时，则位置监测单元发出信号至坡度调节机构2，驱动组件21停止工作，支撑板3的坡度固定，通过角度测量传感器等角度测量单元测量并记录所述支撑板3的倾斜角α，得到有效地测量数据。

上述两种情形分别对应两种有效坡度的判断标准，可根据需要自行设定相应的判断标准，适应不同的需求。

本发明提供的鞋子抓地性能测试设备及相应的测试方法，可定量的对鞋子的抓地性能数据进行测量及评价，操作简单，获取的数据准确，可方便的对不同的鞋子的抓地性能进行比较，具有广泛的应用前景。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。