全自动残余凹陷测试机的制作方法

本发明涉及材料测试技术领域，特别是涉及一种全自动残余凹陷测试机。

背景技术：

随着经济水平的提升，制造业、室内装修业等各行业均得到了快速发展，对于所应用的材料的要求也越来越高。市面上出现的各种材料质量参差不齐，有好有坏，残余凹陷值就是材料测试的其中一个重要质量指标。

然而，市场上一般采用手动式的凹陷测量装置，它是通过砝码的叠加再配合百分表来进行手动测量的，这种方法需要人工调整不同负载砝码进行加载，人搬运过程有被砸到的风险，且操作效率低，耗费人工，测试数据也很大不确定性。

技术实现要素：

基于此，本发明提供一种全自动残余凹陷测试机，结构简单，使用方便，可快速测试材料的残余凹陷值，提高工作效率，确保测试数据的准确性。

为了实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案：

一种全自动残余凹陷测试机，用于测试材料的残余凹陷值，所述全自动残余凹陷测试机包括驱动组件、及连接所述驱动组件的测试组件；所述驱动组件包括驱动件；所述测试组件包括压触件、及连接所述压触件的传感器；所述传感器包括荷重传感器，所述荷重传感器的一端连接所述压触件，另一端连接所述驱动件；所述驱动件驱动所述压触件，所述压触件用于挤压所述材料。

上述全自动残余凹陷测试机，结构简单，使用方便，利用驱动件驱动压触件可快速测试材料的残余凹陷度，提高工作效率，确保测试数据的准确性。

在其中一个实施例中，所述驱动件为电机；所述驱动组件还包括与所述驱动件间隔设置的固定板、连接所述驱动件的丝杆、套设所述丝杆的滑座、及固定连接所述滑座的转接件；所述转接件用于连接所述压触件。

在其中一个实施例中，所述固定板与所述驱动件之间通过支柱固定连接；所述丝杆的一端连接所述驱动件的转子，另一端活动连接所述固定板；所述滑座位于所述驱动件与所述固定板之间，所述滑座的相对两端分别连接有传动杆，所述传动杆穿设所述固定板后连接所述转接件。

一种全自动残余凹陷测试机，用于测试材料的残余凹陷值，所述全自动残余凹陷测试机包括：

驱动组件，包括驱动件；所述驱动件包括呈间隔设置的第一驱动件及第二驱动件；及

测试组件，所述测试组件连接所述驱动组件；所述测试组件包括压触件、及连接所述压触件的传感器；所述压触件包括第一压触件及第二压触件；所述传感器包括荷重传感器，所述荷重传感器包括第一荷重传感器及第二荷重传感器；所述第一压触件连接所述第一驱动件，所述第一压触件还连接所述第一荷重传感器；所述第二荷重传感器的一端连接所述第二压触件，另一端连接所述第二驱动件；所述第一压触件用于定力量挤压所述材料的表面以测量厚度，所述第二压触件用于定负荷挤压所述材料一定时间后并测量所述材料凹陷后的厚度。

在其中一个实施例中，所述驱动组件还包括固定板、连接所述驱动件的丝杆、套设所述丝杆的滑座、及固定连接所述滑座的转接板；所述固定板包括第一固定板及第二固定板；所述第一固定板与所述第一驱动件之间、所述第二固定板与所述第二驱动件之间均通过支杆连接；所述丝杆包括第一丝杆及第二丝杆；所述第一丝杆的一端连接所述第一驱动件，另一端活动连接所述第一固定板；所述第二丝杆的一端连接第二驱动件，另一端活动连接所述第二固定板。

在其中一个实施例中，所述滑座包括第一滑座及第二滑座；所述第一滑座位于所述第一驱动件与所述第一固定板之间，所述第二滑座位于所述第二驱动件与所述第二固定板之间；所述转接件包括第一转接件及第二转接件；所述第一转接件连接所述第一压触件，所述第二转接件连接所述第二压触件；所述第一滑座的相对两端分别连接有第一传动杆，所述第一传动杆穿设所述第一固定板后连接所述第一转接件；所述第二滑座的相对两端分别连接有第二传动杆，所述第二传动杆穿设所述第二固定板后连接所述第二转接件。

在其中一个实施例中，所述全自动残余凹陷测试机还包括移料组件，所述移料组件包括推动元件、连接所述推动元件的置料框、及活动安装于所述置料框一侧的抵接件；所述置料框用于移动到所述第一压触件的正下方或所述第二压触件的正下方。

在其中一个实施例中，所述第一压触件用于挤压所述材料的一端的直径范围为3.0mm-19.0mm；第二压触件用于挤压所述材料的一端的直径范围为4.0mm-29.0mm。

一种全自动残余凹陷测试机的测试方法，基于一种全自动残余凹陷测试机，用于测试材料的残余凹陷值，所述全自动残余凹陷测试机包括：

驱动组件，包括驱动件；所述驱动件包括呈间隔设置的第一驱动件及第二驱动件；及

测试组件，所述测试组件连接所述驱动组件；所述测试组件包括压触件、及连接所述压触件的传感器；所述压触件包括第一压触件及第二压触件；所述传感器包括荷重传感器，所述荷重传感器包括第一荷重传感器及第二荷重传感器；所述第一压触件连接所述第一驱动件，所述第一压触件还连接所述第一荷重传感器；所述第二荷重传感器的一端连接所述第二压触件，另一端连接所述第二驱动件；所述第一压触件用于定力量挤压所述材料的表面以测量厚度，所述第二压触件用于定负荷挤压所述材料一定时间后并测量所述材料凹陷后的厚度；及

移料组件，所述移料组件包括推动元件、连接所述推动元件的置料框、及活动安装于所述置料框一侧的抵接件；所述置料框用于移动到所述第一压触件的正下方或所述第二压触件的正下方；

所述全自动残余凹陷测试机的测试方法包括如下步骤：

s1，启动所述全自动残余凹陷测试机，所述第一压触件及所述第二压触件均复位，此时记录所述第一压触件的接触面的高度记为基准高度h1，记录第二压触件的接触面的高度记为基准高度h2；

s2，材料的厚度测量：将所述材料装置于所述置料框内夹紧，将所述置料框移动到所述第一压触件的正下方，所述第一驱动件工作，驱动所述第一压触件的接触面以预设压力值去挤压所述材料的表面，此时记录所述第一压触件的接触面的凹陷前高度h2，由测控系统自动计算得出所述材料的初始厚度t1＝∣h2-h1∣并记录，抬升所述第一压触件远离所述材料的表面，进入s3；

s3，凹陷处的厚度测量：将所述置料框移动到所述第二压触件的正下方，确保所述第二压触件的测量点与上一步骤的测量点为同一位置，所述第二驱动件工作，先驱动所述第二压触件的接触面以第一加载力挤压所述材料的表面，达到所述第一预设加载力后继续增大至预设第二加载力，使得所述材料的表面进一步下凹，并保持一定时间后，即时记录所述第二压触件的接触面的凹陷后高度d2，此时由测控系统自动计算得出所述凹陷处的厚度t2＝∣d2-d1∣并记录，进入s4；

s4，记录所述凹陷处的厚度t2后，所述第二驱动件工作，驱动所述第二压触件的接触面远离所述材料的表面，即所述材料的表面无负载，所述材料的表面上形成凹陷处，所述材料进行预设时间的回弹恢复，所述材料保持一定恢复时间后，进入s5；

s5，将所述置料框自动地从第二压触件的正下方移动到所述第一压触件的正下方，所述第一驱动件工作，驱动所述第一压触件的接触面以所述预设压力值去挤压所述凹陷处的中心的表面，此时记录所述第一压触件的接触面的恢复后高度h3，由测控系统自动计算得出所述材料恢复后的厚度t3＝∣h3-h1∣并记录，至此可计算得出所述材料的凹陷值p1＝t1-t2，所述材料的残余凹陷值p2＝t1-t3。

在其中一个实施例中，所述预设压力值的范围为10g-500g；所述第二加载力的范围为0-1000kg。

附图说明

图1为本发明第一实施方式的全自动残余凹陷测试机的立体示意图；

图2为图1所示的全自动残余凹陷测试机的内部结构示意图；

图3为图1所示的全自动残余凹陷测试机中驱动组件与测试组件的组装示意图；

图4为图1所示的全自动残余凹陷测试机中移料组件的立体示意图；

图5为本发明第二实施方式的全自动残余凹陷测试机的立体示意图；

图6为图5所示的全自动残余凹陷测试机的内部结构示意图；

图7为图6所示的驱动组件与测试组件的对比示意图。

附图标注说明：

10-底座，11-底板，12-支架，13-外壳，14-触控屏，15-电控箱；

20、20a-驱动组件，21、21a-驱动件，210a-第一驱动件，210b-第二驱动件，22、22a-固定板，220a-第一固定板，220b-第二固定板，23、23a-丝杆，230a-第一丝杆，230b-第二丝杆，24、24a-滑座，240a-第一滑座，240b-第二滑座，25、25a-转接件，250a-第一转接件，250b-第二转接件，26-传动杆；

30、30a-测试组件，31、31a-压触件，310a-第一压触件，310b-第二压触件，32、32a-荷重传感器，320a-第一荷重传感器，320b-第二荷重传感器；

40-移料组件，41-推动元件，42-置料框，43-抵接件。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

请参阅图1至图4，为本发明第一实施方式的全自动残余凹陷测试机，用于测试材料的残余凹陷值，材料可包括板材、皮革或金属等各种材料。该全自动残余凹陷测试机包括底座10、安装于底座10内的驱动组件20、连接驱动组件20的测试组件30、及安装于底座10内的移料组件40。

所述底座10包括底板11、安装于底板11上的支架12、连接底板11的外壳13、安装于外壳13上的触控屏14、及安装于触控屏14一侧的电控箱15；外壳13罩设支架12。外壳13还罩设驱动组件20、测试组件30与移料组件40。

所述驱动组件20包括驱动件21，驱动件21固定连接支架12，驱动件21连接测试组件30，驱动件用于驱动测试组件30做升降运动，以控制测试组件30挤压或远离材料。在本实施例中，驱动件21为电机，驱动件21电连接电控箱15。

在本实施例中，所述驱动组件20还包括与驱动件21间隔设置的固定板22、连接驱动件21的丝杆23、套设丝杆23的滑座24、及固定连接滑座24的转接件25。具体地，固定板22与驱动件21之间通过支柱固定连接，固定板22固定连接支架12。丝杆23的一端连接驱动件21的转子，另一端活动连接固定板22。滑座24位于驱动件21与固定板22之间，滑座24的相对两端分别连接有传动杆26，传动杆26穿设固定板22后连接转接件25，当驱动件21工作时，可驱动滑座24进行升降运动，带动转接件25运动，而转接件25用于连接测试组件30，可驱动测试组件30挤压或远离材料。

可以理解地，在其它的实施例中，驱动组件20还可以替换成气缸、或者液压缸等驱动器件，能起到与本实施方式一样的作用即可。相对比于手动测量方式，明显自动化程度更高，测试效率更高，且测试数据更为准确。

所述测试组件30包括压触件31、及连接压触件31的传感器。传感器包括荷重传感器32，具体地，荷重传感器32用于测量压触件31对材料所施加的力量大小，荷重传感器32的一端连接压触件31，另一端连接转接件25，使得压触件31间隔连接驱动件21，压触件31用于挤压材料。

进一步地，驱动件21的转子上还安装有编码器(图未示)，利用编码器来计算丝杆23的运动量，进而测量压触件31的高度变化。

所述移料组件40包括安装于底板11上的推动元件41、连接推动元件41的置料框42、及活动安装于置料框42一侧的抵接件43。置料框42用于移动到压触件31的正下方，置料框42用于盛放材料，抵接件43的一端倾斜伸入置料框42内，抵接件43用于压紧材料，使得材料稳固放置于置料框42，保证测量过程的准确性。

进一步地，为了保证置料框42更好的移动，移料组件40还可以包括安装于底板11上的滑轨(图未示)，滑轨的长度方向与推动元件41的推动方向一致，置料框42滑动连接滑轨。

在本实施例中，推动元件41为直线电机，推动元件41的一端连接有推动杆，推动杆连接置料框42。

可以理解地，在其它的实施例中，推动元件41还可以替换为气缸或者液压缸等，能起到与本实施方式一样的作用即可。

启动全自动残余凹陷测试机时，压触件31复位，记录压触件31的接触面的基准高度，然后将置料框42移动到压触件31的正下方，驱动件31驱动压触件31轻微挤压材料的表面，此时记录压触件31的接触面的高度，记为凹陷前高度，通过基准高度和凹陷前高度的差值可以计算出材料的厚度。然后，驱动件21驱动压触件31下压以挤压材料形成凹陷处，保持一定时间后，记录此时压触件31的接触面的高度，记为凹陷后高度，通过基准高度和凹陷后高度的差值可以得出凹陷处的厚度。再然后，驱动件21驱动压触件31远离材料，凹陷处回弹进行恢复，一定时间后，压触件31再次下降轻微挤压材料，此时记录压触件31的接触面的高度，记为恢复后高度，通过基准高度和恢复后高度的差值，可以得出材料恢复后厚度。最后，计算得出材料的凹陷值＝初始厚度-凹陷后高度，材料的残余凹陷值＝初始厚度-材料恢复后厚度。

上述全自动残余凹陷测试机，结构简单，使用方便，利用驱动件21驱动压触件31可快速测试材料的残余凹陷值，提高工作效率，确保测试数据的准确性。

请参阅图5至图7，为本发明第二实施方式的全自动残余凹陷测试机，包括底座、安装于底座内的驱动组件20a、连接驱动组件20a的测试组件40a、及安装于底座内的移料组件；本实施方式中的底座、移料组件与第一实施方式中的底座、移料组件相同，不同之处在于，第二实施例中，驱动组件20a包括驱动件21a，驱动件21a包括呈间隔设置的第一驱动件210a及第二驱动件210b，第一驱动件210a与第二驱动件210b均固定连接支架，第一驱动件210a与第二驱动件210b均连接测试组件30a。

在本实施例中，所述驱动组件20a还包括固定板22a、连接驱动件21a的丝杆23a、套设丝杆23a的滑座24a、及固定连接滑座24a的转接板25a。固定板22a包括呈间隔设置的第一固定板220a及第二固定板220b，第一固定板220a与第一驱动件210a之间、第二固定板220b与第二驱动件210b之间均通过支柱固定连接，第一固定板220a与第二固定板220b均连接支架。丝杆23a包括第一丝杆230a及第二丝杆230b；第一丝杆230a的一端连接第一驱动件210a的转子，另一端活动连接第一固定板220a；第二丝杆230b的一端连接第二驱动件210b的转子，另一端活动连接第二固定板220b。滑座24a包括第一滑座240a及第二滑座240b，第一滑座240a位于第一驱动件210a与第一固定板220a之间，第二滑座240b位于第二驱动件210b与第二固定板220b之间。

进一步地，转接件25a包括第一转接件250a及第二转接件250b。第一滑座240a的相对两端分别连接有第一传动杆，第一传动杆穿设第一固定板220a后连接第一转接件250a。第二滑座240b的相对两端分别连接有第二传动杆，第二传动杆穿设第二固定板220b后连接第二转接件250b。

当驱动件21a工作时，可驱动滑座24a进行升降运动，带动转接件25a运动，而转接件25a用于连接测试组件30a，可驱动测试组件30a挤压或远离材料。

所述测试组件30a包括压触件31a、及连接压触件31a的荷重传感器32a。荷重传感器32a包括第一荷重传感器320a及第二荷重传感器320b。在本实施例中，压触件31a包括第一压触件310a及第二压触件310b。第一荷重传感器320a的一端连接第一压触件310a，第一压触件310a还连接第一转接件250a，第一压触件310a用于定力量轻微挤压材料。第二荷重传感器320b的一端连接第二压触件310b，另一端连接第二转接件250b，使得第二压触件310b间隔连接第二驱动件210b，第二压触件310b用于定负荷挤压材料，第二荷重传感器320b用于测量第二压触件310b对材料所施加的力量大小。

在本实施例中，第一压触件310a用于抵接材料的一端的直径为3.5mm、4.0mm、4.5mm或6.35mm；第二压触件用于抵接材料的一端的直径为4.5mm、6.35mm、11mm、13mm或28.5mm。

在本实施例中，第一荷重传感器320a的量程小于于第二荷重传感器320b的量程。

在本实施例中，第一驱动件210a与第二驱动件210b均为电机；第一驱动件210a与第二驱动件210b内还安装有编码器(图未示)，用于分别测量第一压触件310a与第二压触件310b的高度变化。

上述全自动残余凹陷测试机，结构简单，使用方便，利用第一驱动件210a与第一压触件310a进行材料的厚度测量，利用第二驱动件210b与第二压触件310b进行凹陷处理，可快速测试材料的残余凹陷值，提高工作效率，确保测试数据的准确性。

本发明还提供一种基于第二实施方式的全自动残余凹陷测试机的测试方法，包括如下步骤：

s1，启动所述全自动残余凹陷测试机时，第一压触件310a及第二压触件310b均复位，此时记录第一压触件310a的接触面的高度为基准高度h1，记录第二压触件310b的接触面的高度为基准高度d1，进入s2。

s2，材料的厚度测量：将所述材料装载于所述置料框内夹紧，将置料框移动到第一压触件310a的正下方，第一驱动件210a工作，驱动第一压触件310a的接触面以预设压力值去轻微挤压材料的表面，使得第一压触件310a能压紧材料，得到更准确的厚度，此时记录第一压触件310a的接触面的凹陷前高度h2，由测控系统自动计算得出材料的初始厚度t1＝∣h2-h1∣并记录，抬升第一压触件310a远离材料的表面，进入s3。

此过程中还可以重复测量多次，最后取多次记录的平均值作为凹陷前高度h2，用来计算材料的厚度t1。

s3，凹陷处的厚度测量：将置料框移动到第二压触件310b的正下方，确保第二压触件310b的测量点与上一步骤的测量点为同一位置，第二驱动件210b工作，先驱动第二压触件310b的接触面以预设第一加载力挤压材料的表面，达到预设第一加载力后继续增大至预设第二加载力，使得材料的表面进一步下凹，并保持一定时间后，即时记录第二压触件310b的接触面的凹陷后高度d2，此时测控系统自动计算得出凹陷处的厚度t2＝∣d2-d1∣并记录，进入s4。

s4，记录凹陷处的厚度t2后，第二驱动件210b工作，驱动第二压触件310b的接触面远离材料的表面，即材料的表面无负载，材料表面上形成的凹陷处，材料进行预设时间的回弹恢复，材料保持一定恢复时间后，进入s5。

s5，将置料框自动地从第二压触件310b的正下方移动到第一压触件310a的正下方，第一驱动件210a工作，驱动第一压触件310a的接触面轻微挤压凹陷处的中心的表面，此时记录第一压触件310a的接触面的恢复后高度h3，计算得出材料恢复后的厚度t3＝∣h3-h1∣并记录，至此由测控系统自动计算得出材料的凹陷值p1＝t1-t2，材料的残余凹陷值p2＝t1-t3。

所述预设压力值的范围为10g-500g；所述第二加载力的范围为0-1000kg。

该测试方法利用第一压触件310a进行厚度测量，利用第二压触件310b来进行凹陷处理，相比于手动测量工作效率高，自动化程度高，提高工作效率，可降低压触件的工作疲劳，保证测试数据的准确性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。