CN110455654B - 一种电子玻璃表面抗划伤性的测试装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电子玻璃技术领域，公开了一种电子玻璃表面抗划伤性的测试装置和方法。测试装置包括主机，主机上设置运动导轨、传动装置和若干固定导杆，运动导轨上设置水平运动导板，水平运动导板上设置若干试样安装孔；固定导杆一端与主机可滑动连接，另一端上设置摩擦杆支撑架，摩擦杆支撑架上设置摩擦杆，摩擦杆一端端部上设置摩擦刻划头，摩擦刻划头位于试样安装孔安装的试样上方；传动装置连接设置在主机内部的动力装置，用于带动水平运动导板在运动导轨上往复运动，完成刻划后通过显微镜下测量划痕宽度。本发明测试装置操作简便，可同时对多种玻璃进行摩擦及刻划，提高测试效率，通过显微镜测量划痕宽度，测量精度高，误差小。

Description

一种电子玻璃表面抗划伤性的测试装置和方法
技术领域
本发明属于电子玻璃技术领域，涉及一种电子玻璃表面抗划伤性的测试装置和方法。
背景技术
随着电子玻璃技术在国内发展越来越成熟，各面板生产厂家对电子玻璃的各项性能要求越来越高，其中面板在加工的每一道工序中都会接触到夹具、毛刷等，不可避免的会造成玻璃表面的擦划伤，从而导致面板成品质量不合格，降低良品率而增加成本，因此，面板加工厂家对电子玻璃表面硬度有较高的要求，避免擦划伤而造成的人力物力的资源浪费。
电子玻璃的表面硬度有较多的表征方法，包括莫氏硬度、维氏硬度、铅笔硬度等。但是，这几种硬度测试时都只能是样品逐个检测，莫氏硬度在检测时更是复杂，用每一样标准物逐个对比，效率低且两个标准物之间差距较大，检测结果不精确；维氏硬度则是设备自动检测，但在测试时是仪器自动聚焦对准，有时压痕边界不清晰会导致测量不准确；铅笔硬度则更是手动操作，且测试时要求铅笔的角度要保持一致，这中间就存在很大的人为误差。
发明内容
本发明的目的在于克服目前电子玻璃表面抗划伤性测试操作复杂、测量误差大以及人工对测量结果影响大的缺点，提供一种电子玻璃表面抗划伤性的测试装置和方法。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
本发明一方面，一种电子玻璃表面抗划伤性的测试装置，包括主机，主机上设置运动导轨、传动装置和若干固定导杆，运动导轨上设置水平运动导板，水平运动导板上设置若干试样安装孔；固定导杆一端与主机滑动连接，另一端上设置摩擦杆支撑架，摩擦杆支撑架上设置摩擦杆，摩擦杆一端端部上设置摩擦刻划头，摩擦刻划头与试样安装孔安装的试样接触；传动装置连接设置在主机内部的动力装置，传动装置用于带动水平运动导板在运动导轨上往复运动。
本发明电子玻璃表面抗划伤性的测试装置进一步的改进在于：
还包括定位尺，定位尺一端与动力装置连接，另一端通过定位螺栓连接传动装置，定位螺栓上设置用于指示定位螺栓在定位尺上当前位置的刻度的定位指针。
还包括试样夹具和螺栓；螺栓一端连接试样夹具，另一端连接试样安装孔，试样夹具用于夹持试样，试样夹具与试样之间设置防划布。
所述摩擦杆远离摩擦刻划头的一端上套设若干砝码，且摩擦杆该端上设置用于支撑砝码的砝码架。
所述摩擦杆支撑架一端与固定导杆通过螺栓***连接，螺栓***用于锁止固定导杆与摩擦杆支撑架；摩擦杆支撑架另一端开设摩擦杆安装孔，摩擦杆一端穿过摩擦杆安装孔位于试样上方，另一端位于摩擦杆安装孔上方。
所述主机上开设固定导杆凹槽，固定导杆通过固定导杆凹槽与主机连接，且固定导杆能在固定导杆凹槽内水平滑动。
所述摩擦刻划头与摩擦杆螺纹连接。
所述摩擦刻划头端部包覆有摩擦刻划物。
所述摩擦刻划头的截面为圆形、三角形、锥形或矩形，所述动力装置为伺服电机。
本发明另一方面，一种电子玻璃表面抗划伤性的测试方法，包括以下步骤：
S1：将经过预处理的若干玻璃的试样分别安装在不同试样安装孔上；
S2：选取设置有预设形状摩擦刻划头的摩擦杆，将摩擦杆通过摩擦杆支撑架与固定导杆连接，通过调节摩擦杆支撑架使摩擦刻划头与试样接触；
S3：启动动力装置，通过传动装置带动水平运动导板在运动导轨上进行预设次数的往复运动；
S4：取下所有试样，并观察试样表面是否有划痕，当有试样表面有划痕时，在显微镜下测量划痕宽度；否则，重复S1～S3至有试样表面有划痕。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明测试装置，通过在水平运动导板上设置若干个试样安装孔，在主机上设置若干固定导杆，每个固定导杆配置一个摩擦杆，摩擦杆一端端部上设置摩擦刻划头，摩擦刻划头与试样安装孔安装的试样接触；通过传动装置将动力装置的动力传递至水平运动导板，带动水平运动导板在运动导轨上往复运动，实现多个试样在摩擦刻划头下的刻划，操作简便，测试效率高。通过固定导杆和摩擦杆的设计，不需要人工去控制刻划的角度和力度，不需要标准物逐个对比，检测结果中的人工误差小，测量结果精确，测量精度高。
进一步的，设置定位尺，定位尺一端连接动力装置，另一端通过定位螺栓连接传动装置，定位螺栓上设置用于指示定位螺栓在定位尺上的当前位置的定位指针，通过调节定位螺栓在定位尺上的位置，即可实现水平运动平板做往复运动的距离，实现精确控制。
进一步的，试样通过试样夹具和螺栓设置在试样安装孔上，连接简单且方便，试样夹具与试样之间设置防划布，防止试样夹具划伤试样。
进一步的，摩擦杆远离摩擦刻划头的一端上套设若干砝码，且摩擦杆该端上设置用于支撑砝码的砝码架，摩擦杆上可施加不同重量的砝码，便于不同重量条件下的测试。
进一步的，摩擦杆通过摩擦杆支撑架与固定导杆连接，并通过螺栓***调节并固定摩擦杆在固定导杆上的位置，方便摩擦杆支撑架沿固定导杆的轴向和径向移动，进而带动摩擦杆移动，方便对试样的各个区域进行测试。
进一步的，主机上开设固定导杆凹槽，固定导杆通过固定导杆凹槽与主机连接，且固定导杆能在固定导杆凹槽内水平滑动，便于在水平运动导板的任何位置进行测试。
进一步的，摩擦刻划头与摩擦杆螺纹连接，便于摩擦刻划头的更换，满足不同的测试需求。
进一步的，摩擦刻划头端部包覆有摩擦刻划物，便于多种条件下的测试，满足不同的测试需求。
进一步的，摩擦刻划头的截面为圆形、三角形、锥形或矩形，便于多种条件下的测试，满足不同的测试需求，动力装置为伺服电机，控制方式简单且易于实现。
本发明测试方法，通过将若干玻璃的试样分别安装在不同试样安装孔上，选取设置有预设形状摩擦刻划头的摩擦杆，并使摩擦刻划头与试样中心接触，通过传动装置带动水平运动导板在运动导轨上进行预设次数的往复运动，即可实现多个试样的测试，操作简单，同时对多种玻璃进行摩擦及刻划，测试效率高；当有试样表面有划痕时，在显微镜下测量划痕宽度，通过显微镜测量划痕宽度，测量精度高，误差小。
附图说明
图1为本发明的测试装置结构示意图；
图2为本发明的固定导杆与摩擦杆俯视图；
图3为本发明的摩擦杆结构示意图；
图4为本发明的一种摩擦刻划头示意图；
图5为本发明的另一种摩擦刻划头示意图；
图6为本发明的又一种摩擦刻划头示意图。
其中：1-主机；2-水平运动导板；3-传动装置；4-试样安装孔；5-试样夹具；6-螺栓；7-运动轨道；8-定位尺；21-固定导杆；22-摩擦杆支撑架；23-螺栓***；24-摩擦杆；31-摩擦刻划头；32-砝码架；33-砝码。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1至6，本发明一方面，电子玻璃表面抗划伤性的测试装置，包括主机1，主机1上端设置通过运动导轨7连接的水平运动导板2，水平运动导板2能在运动导轨7上往复运动，水平运动导板2一端设置传动装置3，传动装置3与主机1内部的设置的伺服电机连接，通过伺服电机提供动力，利用传动装置3将动力传递至水平运动导板2，带动水平运动导板2在运动导轨7上往复运动，传动装置3上还设置定位尺8，通过定位尺8设置水平运动导板2移动距离。
定位尺8一端与伺服电机相连，可使定位尺8沿伺服电机的电机轴在水平方向360°旋转；定位尺8上部通过定位螺栓顶端连接传动装置3，定位螺栓中部连接定位尺8，定位螺栓底端连接定位指针，当伺服电机带动定位尺8水平旋转时，连接的传动装置3带动水平运动导板2往复运动。
水平运动导板2上设置若干试样安装孔4，试样夹具5通过螺栓6与试样安装孔4连接，将试样固定在水平运动导板2上，试样夹具5前端包有洁净布，防止划伤试样。主机1上还设置固定导杆安装凹槽，若干固定导杆21通过固定导杆安装凹槽与主机1连接，固定导杆安装凹槽为倒T型凹槽，且固定导杆21能在固定导杆安装凹槽内滑动。固定导杆21上设置摩擦杆支撑架22，摩擦杆支撑架22一端套设在固定导杆21上，且该端通过螺栓***23与固定导杆21连接，摩擦杆支撑架22能够围绕固定导杆21做360°旋转，便于在水平运动导板2的任何位置进行测试，摩擦杆支撑架22另一端上设置用于连接摩擦杆24的摩擦杆安装孔。
摩擦杆24一端穿过摩擦杆安装孔位于试样上方，另一端上设置砝码架32，砝码33套设在摩擦杆24上，并通过砝码架32支撑，摩擦杆24上可施加不同重量的砝码33，便于多种条件下的测试。摩擦杆24靠近试样的一端上设置摩擦刻划头31，摩擦刻划头31与摩擦杆24螺纹连接，摩擦刻划头31上用夹具包覆有摩擦刻划物。摩擦刻划头31的截面可以为不同尺寸的圆形、三角形、锥形、矩形或其他形状，摩擦刻划物可选为橡皮、铅笔、钨钢、不同目数的钢丝绒等，便于多种条件下的测试。
本发明另一方面，电子玻璃表面抗划伤性的测试方法，包括以下步骤：
1)选取若干试样玻璃板，并用酒精擦洗试样玻璃板表面后烘干，将试样玻璃板通过螺栓6和试样夹具5固定在水平运动导板2上；
2)选用测试要求重量的砝码33，固定在摩擦杆24上；将摩擦杆24通过摩擦杆支撑架22安装在固定导杆21上，并在摩擦杆24上安装测试要求的摩擦刻划头31；
3)调整摩擦杆24的位置，使摩擦刻划头31对准试样玻璃板中心；
4)通过定位尺8设置水平运动导板2的移动距离，开启伺服电机通过传动装置3带动水平运动平板2往复次数，进行摩擦刻划实验；
5)摩擦刻划实验结束后，用洁净布擦拭表面，在灯光下肉眼观察是否有划痕，若若干试样玻璃板表面均无划痕，重复步骤1～4，至若干试样玻璃板表面状态有区别；若有划痕，则在显微镜下测量其划痕宽度。
同时对三种玻璃进行摩擦刻划测试实验，其步骤如下：
1)选取三种玻璃的试样玻璃板，裁成100*50mm的片状，并用酒精擦洗表面，放入烘箱中烘干后取出，用螺栓6及试样夹具5将玻璃片固定在水平运动导板上；
2)选用测试要求重量的砝码33，套在摩擦杆24上；将摩擦杆24通过，摩擦杆支撑架22安装在固定导杆21上，在倒T型轨道上调整固定导杆21位置，用螺栓***23调整角度，使摩擦杆24正对试样玻璃片中心；
3)安装测试要求的方形摩擦刻划头31，并将摩擦刻划物用夹具包覆在摩擦刻划头31上；
4)设置水平运动导板2的移动距离，参见图1，针尖对应定位尺8的位置为15mm处，则当伺服电机带动定位尺水平旋转90°时，水平运动导板2移动15mm，再旋转至180°时，则说明水平运动导板2的移动距离为30mm，再旋转至270°时，水平运动导板2又朝另一个方向移动15mm，再旋转至360°时，水平运动导板继续朝另一个方向移动30mm，如此往复；在1～9999中选择往复次数，旋转主机上设置的SPEED旋钮进行伺服电机的转速设置，设置速度1～200次/min，开始摩擦刻划实验；
5)摩擦刻划实验结束后，关闭设备电源，松开螺栓6，取下试样玻璃片；用洁净布擦拭表面，在灯光下肉眼观察，若三种试样玻璃片均无划痕，重复步骤1～4，直至三种试样玻璃片表面状态有区别；
6)随后在显微镜下测量其划痕宽度：首先用记号笔框出划痕位置，随后在显微镜50倍下聚焦，清晰后逐渐放大，在合适倍数下测量划痕的宽度并标记。
按照不同的测试条件选择砝码、摩擦刻划头、摩擦刻划物，并设置往复次数及运动速度，随后阻碍显微镜下测量其划痕宽度，采用三种玻璃作为三个实施例，同时进行摩擦刻划测试实验，进行三组实验，测试结果如表1所示：
表1测试结果表
Figure BDA0002186759230000091
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电子玻璃表面抗划伤性的测试装置，其特征在于，包括主机(1)，主机(1)上设置运动导轨(7)、传动装置(3)和若干固定导杆(21)，
运动导轨(7)上设置水平运动导板(2)，水平运动导板(2)上设置若干试样安装孔(4)；
固定导杆(21)一端与主机(1)滑动连接，另一端上设置摩擦杆支撑架(22)，摩擦杆支撑架(22)上设置摩擦杆(24)，摩擦杆(24)一端端部上设置摩擦刻划头(31)，摩擦刻划头(31)与试样安装孔(4)安装的试样接触；
传动装置(3)连接设置在主机(1)内部的动力装置，传动装置(3)用于带动水平运动导板(2)在运动导轨(7)上往复运动；
还包括定位尺(8)，定位尺(8)一端与动力装置连接，另一端通过定位螺栓连接传动装置(3)，定位螺栓上设置用于指示定位螺栓在定位尺(8)上当前位置的刻度的定位指针；
所述主机(1)上开设固定导杆凹槽，固定导杆(21)通过固定导杆凹槽与主机(1)连接，且固定导杆(21)能在固定导杆凹槽内水平滑动；
所述摩擦杆支撑架(22)一端与固定导杆(21)通过螺栓***(23)连接，螺栓***(23)用于锁止固定导杆(21)与摩擦杆支撑架(22)。
2.根据权利要求1所述的电子玻璃表面抗划伤性的测试装置，其特征在于，还包括试样夹具(5)和螺栓(6)；螺栓(6)一端连接试样夹具(5)，另一端连接试样安装孔(4)，试样夹具(5)用于夹持试样，试样夹具(5)与试样之间设置防划布。
3.根据权利要求1所述的电子玻璃表面抗划伤性的测试装置，其特征在于，所述摩擦杆(24)远离摩擦刻划头(31)的一端上套设若干砝码(33)，且摩擦杆(24)该端上设置用于支撑砝码(33)的砝码架(32)。
4.根据权利要求1所述的电子玻璃表面抗划伤性的测试装置，其特征在于，摩擦杆支撑架(22)另一端开设摩擦杆安装孔，摩擦杆(24)一端穿过摩擦杆安装孔位于试样上方，另一端位于摩擦杆安装孔上方。
5.根据权利要求1所述的电子玻璃表面抗划伤性的测试装置，其特征在于，所述摩擦刻划头(31)与摩擦杆(24)螺纹连接。
6.根据权利要求1所述的电子玻璃表面抗划伤性的测试装置，其特征在于，所述摩擦刻划头(31)端部包覆有摩擦刻划物。
7.根据权利要求1所述的电子玻璃表面抗划伤性的测试装置，其特征在于，所述摩擦刻划头(31)的截面为圆形、三角形、锥形或矩形，所述动力装置为伺服电机。
8.一种基于权利要求1所述测试装置的电子玻璃表面抗划伤性的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将经过预处理的若干玻璃的试样分别安装在不同试样安装孔(4)上；
S2：选取设置有预设形状摩擦刻划头(31)的摩擦杆(24)，将摩擦杆(24)通过摩擦杆支撑架(22)与固定导杆(21)连接，通过调节摩擦杆支撑架(22)使摩擦刻划头(31)与试样接触；
S3：启动动力装置，通过传动装置(3)带动水平运动导板(2)在运动导轨(7)上进行预设次数的往复运动；
S4：取下所有试样，并观察试样表面是否有划痕，当有试样表面有划痕时，在显微镜下测量划痕宽度；否则，重复S1～S3至有试样表面有划痕。
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