CN105510056A - 童车自由轮判定装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种童车自由轮判定装置，包括底板、装卸斜坡、槽钢、滚动轴承、从动轴、安全护栏、连接件、力传感器、力传感器固定件、铝合金支架、槽钢安装架、编码器、P60砂纸、传动链、联轴器、减速机安装台、减速机、伺服电机、主动轴、主动链轮、从动链轮；测试过程中，将被测试童车沿装卸斜坡推上测试平台，将力传感器连接到童车的保险杠并固定，测试童车在传动带的摩擦力作用下开始移动，通过编码器反馈的速度调节伺服电机的转速，达到预设的转速，再通过力传感器记录所受的拉力大小，实现自由轮的判定。本发明能快速而准确的测量在规定负载、恒定速度运动时被测试童车所受到的拉力的大小，能够提高空间利用率、检测效率、检测精度。

Description

童车自由轮判定装置

技术领域

本发明涉及一种童车自由轮判定装置，属于童车性能测试领域。

背景技术

近年来，儿童电动车（也称之为儿童电瓶车）活跃在国内各大中小城市的文化活动广场、生活小区里。作为仿真驾驶工具，电动童车可以锻炼孩子的方向感及驾驶技术，在提高儿童的手、眼、脑感知能力的同时又不失趣味性，目前正受到越来越多年轻中国父母的青睐。电动童车产品在外观、操纵方面全面模拟真实汽车，这一特点正好迎合了玩具行业“向仿真成年人用品发展”的趋势。

童车是婴童产品最为典型和普遍的产品，在整个婴童产品消费中占到约20%的份额。随着全球经济从金融危机中逐渐复苏，电动童车在童车行业的比例还将不断增加。电动童车主要依靠内置电池驱动，产品适用年龄也比较长——从24个月后到14岁之间。典型代表有四轮汽车造型电动童车和三轮摩托车造型电动童车。

电动童车承载儿童体重，具有电力动力，可由儿童自行驱动的特性，使其在安全性方面应被提以更高的要求，且由于座位高度的原因，特别是脚部封闭形式的四轮电动童车无法用脚提供刹车，电动童车在面临斜坡或紧急状况时，对其自动性能的要求无疑是非常重要的。在美国玩具标准、欧洲玩具标准、日本玩具标准等世界主要标准体系中，均对电动童车的刹车性能提出了严格要求。标准中规定，带自由轮机构机械或电力驱动的乘骑玩具必须有刹车。对童车是否具有自由轮的判定是其中的重要组成部分。如果童车被证明电机本身能够提供足够刹车，即玩具不带自由轮，玩具可不另装备刹车。满足以下要求时，电机被认为可以提供足够刹车：

根据电机刹车性能－斜坡测试，车辆平均速度小于或等于0.36m/s(1.3km/h)，或

根据电机刹车性能－水平测试，满足以下条件：

FT1≥(M+25)×1.7，或

FT2≥(M+50)×1.7

其中：

FT1表示在供36个月以下儿童使用玩具上的最大拉力，单位为牛顿；

FT2表示在供36个月及以上儿童使用玩具上的最大拉力，单位为牛顿；

M表示玩具的质量，单位为千克。

电机刹车性能-斜面测试：

向玩具施加规定的负载，放在10^°±1^°、表面覆盖有砂纸P60（氧化铝）的斜面上。使玩具的纵轴线平行于斜面。让玩具滚下斜面，距离玩具开始移动点1m处开始测量其在2m的距离内的平均速度。

电机刹车性能-水平测试：

向玩具施加规定的负载，测量其在表面覆盖有砂纸P60（氧化铝）的水平面上以(2±0.2)m/s的恒定速度运动需要的拉力。

目前，对自由轮的测试主要靠检测人员通过人工检测的方式完成，费时费力且检测误差大，缺少精确定量的检测设备。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种童车自由轮判定装置，按照世界主要标准体系进行儿童电动童车的刹车性能测试，检测电动童车本身能否提供足够刹车，进而判定是否存在自由轮。

为达到上述目的，本发明的构思是：

测试过程中，通过伺服电机带动链轮驱动传动链，控制电机转速使得传动链达到预定的测试速度，传递给童车恒定且稳定的速度。张紧装置防止链轮因负重弯曲造成速度偏差，尽量保证速度水平，并可通过编码器检测传动链的实时速度大小。力传感器的左端连接到测试童车的保险杠并固定，另一端连接到铝合金支架上，当测试童车相对传动链运动时，测力传感器开始受力，通过连接至电脑记录并显示力的大小，实现测量预定速度时的力值，从而进行自由轮的判定。

根据上述发明构思，本发明采用的技术方案如下：

一种童车自由轮判定装置，包括底板、装卸斜坡、槽钢、滚动轴承、从动轴、安全护栏、连接件、力传感器、力传感器固定件、铝合金支架、槽钢安装架、编码器、P60砂纸、传动链、联轴器、减速机安装台、减速机、伺服电机、主动轴、主动链轮、从动链轮，所述槽钢安装架固定在底板上，槽钢安装架的正上方固定槽钢；所述减速机安装台固定在底板上，所述减速机与减速机安装台固定连接，所述伺服电机的轴端连接减速机，所述主动轴的一端与减速机的轴端通过联轴器连接，所述主动轴的两端与安装在槽钢内的滚动轴承实现旋转运动，主动轴与主动链轮之间通过键连接传递扭矩，所述主动链轮通过传动链连接从动链轮，所述从动轴与从动链轮之间通过键连接，在主动轴与从动轴之间传动带上设有P60砂纸；所述装卸斜坡固定在底板上，其斜坡顶端与传动带接触；所述铝合金支架与槽钢上端面固定，所述力传感器一端通过力传感器固定件与铝合金支架连接，另一端通过连接件与被测试童车相连；所述编码器安装在主动轴的另一端；所述安全护栏通过螺栓连接固定在槽钢上。

测试过程中，将被测试童车沿装卸斜坡推上测试平台，将力传感器连接到童车的保险杠并固定，调节铝合金支架高度保证力传感器的水平，启动伺服电机，测试童车在传动带的摩擦力作用下开始移动，通过编码器反馈的速度调节伺服电机的转速，达到预设的转速，再通过力传感器记录所受的拉力大小，实现自由轮的判定。

本发明与现有技术比较，具有如下显而易见的突出性特点和显著技术进步：

本发明能快速而准确的测量在规定负载、恒定速度运动时被测试童车所需要的拉力的大小，有效避免童车因速度不稳而产生的测力不准问题，并可连接到电脑进行实时监测，能够极大地提高空间利用率、检测效率、检测精度。在童车相对地面静止的状况下进行电机刹车性能的水平测试，具有精度高，费时少的特点。

附图说明

图1是童车自由轮判定装置主视图。

图2是童车自由轮判定装置左视图。

图3是童车自由轮判定装置右视图。

图4是童车自由轮判定装置俯视图。

图5是童车自由轮判定装置的总体结构示意图。

具体实施方式

本发明的优选实施例结合附图说明如下：

参见图1至图5，一种童车自由轮判定装置，包括底板12、装卸斜坡1、槽钢2、滚动轴承3、从动轴4、安全护栏6、连接件7、力传感器8、力传感器固定件9、铝合金支架10、槽钢安装架11、编码器13、P60砂纸14、传动链15、联轴器16、减速机安装台17、减速机18、伺服电机19、主动轴20、主动链轮21、从动链轮22，所述槽钢安装架11固定在底板12上，槽钢安装架11的正上方固定槽钢2；所述减速机安装台17固定在底板12上，所述减速机18与减速机安装台17固定连接，所述伺服电机19的轴端连接减速机18，所述主动轴20的一端与减速机18的轴端通过联轴器16连接，所述主动轴20的两端与安装在槽钢2内的滚动轴承3实现旋转运动，主动轴20与主动链轮21之间通过键连接传递扭矩，所述主动链轮21通过传动链15连接从动链轮22，所述从动轴4与从动链轮22之间通过键连接，在主动轴20与从动轴4之间传动带上设有P60砂纸14；所述装卸斜坡1固定在底板12上，其斜坡顶端与传动带接触；所述铝合金支架10与槽钢2上端面固定，所述力传感器8一端通过力传感器固定件9与铝合金支架10连接，另一端通过连接件7与被测试童车5相连；所述编码器13安装在主动轴20的另一端；所述安全护栏6通过螺栓连接固定在槽钢2上。

测试开始时，将被测试童车5沿装卸斜坡1推上传动链测试平台，到达预定位置后与力传感器8连接，通过控制调节伺服电机19转速，最大程度的保证传送带速度为水平方向的2m/s，并连接到电脑实时监控与记录。力传感器8与被测试童车5保险杠连接，保证被测试童车5在摩擦力作用下加速并达到理想值，并可以实时读取力的大小，实现自由轮的判定。

Claims (1)

1.一种童车自由轮判定装置，包括底板（12）、装卸斜坡（1）、槽钢（2）、滚动轴承（3）、从动轴（4）、安全护栏（6）、连接件（7）、力传感器（8）、力传感器固定件（9）、铝合金支架（10）、槽钢安装架（11）、编码器（13）、P60砂纸（14）、传动链（15）、联轴器（16）、减速机安装台（17）、减速机（18）、伺服电机（19）、主动轴（20）、主动链轮（21）、从动链轮（22），其特征在于：所述槽钢安装架（11）固定在底板（12）上，槽钢安装架（11）的正上方固定槽钢（2）；所述减速机安装台（17）固定在底板（12）上，所述减速机（18）与减速机安装台（17）固定连接，所述伺服电机（19）的轴端连接减速机（18），所述主动轴（20）的一端与减速机（18）的轴端通过联轴器（16）连接，所述主动轴（20）的两端与安装在槽钢（2）内的滚动轴承（3）实现旋转运动，主动轴（20）与主动链轮（21）之间通过键连接传递扭矩，所述主动链轮（21）通过传动链（15）连接从动链轮（22），所述从动轴（4）与从动链轮（22）之间通过键连接，在主动轴（20）与从动轴（4）之间传动带上设有P60砂纸（14）；所述装卸斜坡（1）固定在底板（12）上，其斜坡顶端与传动带接触；所述铝合金支架（10）与槽钢（2）上端面固定，所述力传感器（8）一端通过力传感器固定件（9）与铝合金支架（10）连接，另一端通过连接件（7）与被测试童车（5）相连；所述编码器（13）安装在主动轴（20）的另一端；所述安全护栏（6）通过螺栓连接固定在槽钢（2）上。