一种多功能机械测试工装的制作方法

1.本发明涉及一种测试工装，具体涉及一种多功能机械测试工装。


背景技术：

2.国标gb 9706.1(对应国际标准iec 60601-1)是针对医用电气设备基本安全和基本性能的通用要求，在标准中提到了多种类型的危害，其中包括机械危害。针对可能出现的机械危害，标准条款第9章和第15章定义了多项对应的测试要求。针对这些测试要求，有些测试需要给被测设备提供恒定的速度，有些需要提供恒定的力，或者是极端的力值。比如推动力测试
‑‑
需要测量出使被测设备以0.4m/s速度推进所需的外力，要求这个外力不能超过200n。目前，这项测试的进行大多是通过人为控制速度，即通过时间和距离的控制来达到0.4m/s左右的速度来推动设备，通过推拉力计的力值来显示获取这个推动力值。本机械测试工装，充分考虑当前测试现状的难点，基于测试标准的核心要求，通过自动化的方式，使得被测设备可以按要求的速度匀速前进，并通过机械测试工装嵌入的压力传感器可以直接获取推动力的数值，达到要求的测试效果。再比如人体重量的动载荷测试，是考虑患者坐下时，对支撑区域的承重要求。将承载适当重物的人体重量模型从距座位区域正上方150mm高处落下，被测设备应维持基本安全和基本性能。这个重物的重量最重时可能会到300kg，而要将300kg的重物提升150mm，再确保重物安全地落下，势必是一项重大的工程。目前，被认为可以操作的方式就是通过滑轮把重物拉起150mm后再释放，达到要求的测试目的。在本机械测试工装中，考虑到操作性和安全性，通过磁铁吸合将人体重量模型提升至所需的高度，并通过磁铁释放，同时通过钢丝绳确保人体重量模型不脱落，保障了测试人员的安全性。
3.针对gb 9706.1机械方面的测试要求，比如推动力测试，大多是通过人为控制速度，即通过时间和距离的控制来达到0.4m/s左右的速度来推动设备，通过推拉力计的力值显示来获取这个推动力的值。这种测试方法也能确保测试能通过的被测设备确实是满足标准要求的，但是存在测试重复性会明显受到测试人员经验影响的问题。再比如人体重量的动载荷测试，为了确保测试过程的安全性，需要测试人员特别地小心。另外一方面，为了完成测试，需要多人协力合作才能进行。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是提供一种多功能机械测试工装，通过推拉升降机构和重量模拟机构的设置，以解决人为控制测试过程中存在重复性，实操性等的问题。
5.本发明多功能机械测试工装是通过以下技术方案来实现的：包括：
6.推拉升降机构，通过推拉升降机构对测试品进行推拉升降测试；
7.重量模拟机构，通过重量模拟机构对测试品进行重量模拟的测试；
8.控制面板，控制面板连接控制推拉升降机构以及重量模拟机构动作。
9.作为优选的技术方案，推拉升降机构包括顶梁、升降移动模块以及推拉移动模块，升降移动模块固定于顶梁的下方两侧；升降移动模块的移动端上固定有第一横梁，且顶梁
一端设置有升降移动马达，通过升降移动马达驱动升降移动模块，进而带动第一横梁上下移动；推拉移动模块固定于横梁下方。
10.作为优选的技术方案，推拉移动模块的输出端上设置有第一检测传感器，且第一检测传感器上安装有推拉车夹具；推拉移动模块上安装有推拉移动马达，且推拉移动马达，通过推拉移动马达驱动推拉移动模块的输出端移动，进而带动推拉车夹具移动；
11.或推拉移动模块的输出端上安装有第二检测传感器，第二检测传感器下方安装有顶压杆。
12.作为优选的技术方案，重量模拟机构包括第二横梁、机架、升降组件以及重量加减箱，机架固定于第二横梁的下方两端，升降组件设置于第二横梁上；升降组件的输出轴与重量加减箱连接，重量加减箱底部安装有人体重量模拟型。
13.作为优选的技术方案，升降组件包括升降导杆、升降马达、减速机以及丝杆，丝杆与通过轴承固定于横梁上方；升降马达与减速机连接，减速机的输出轴与丝杆连接；丝杆另一端与重量加减箱连接，通过丝杆带动重量加减箱进行上下移动；升降导杆穿过横梁上方的导向孔与重量加减箱连接，进而起到传动平稳的作用。
14.作为优选的技术方案，第二横梁上还设置有限位开关，限位开关贯穿第二横梁，并与升降导杆以及重量加减箱位置相对应，进而起到限位的作用。
15.作为优选的技术方案，重量加减箱顶部固定有释放磁铁，且丝杆穿过释放磁铁与重量加减箱连接。
16.作为优选的技术方案，升降移动模块底部安装有设备底座，且设备底座与升降移动模块之间通过加强筋加固。
17.本发明的有益效果是：本发明
18.1、本发明针对前述的推动力测试，只需选中操作控制面板的驱动按键，就可以使得被测设备以要求的速度匀速前进，并且在控制面板屏幕上可以实时显示当前的推力值，记录最大值。测试过程便捷，重复性强，操作简单。
19.2、本发明针对前述的人体重量的动载荷测试，本测试工装只需在控制面板中设置好所需的高度，再在屏幕中点击提起，即可以将人体重量模型提升至所需的高度，然后点击释放，即可完成测试过程，测试过程由一人即可完成，操作过程安全可靠。
20.3、本发明还包含五类不同的机械测试项目，搭载一体化，实现更全面的应用。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明的推拉升降机构结构示意图一；
23.图2为本发明的推拉升降机构结构示意图二；
24.图3为本发明的重量模拟机构结构示意图；
25.图4为本发明的方框图；
26.图5为本发明的电路图一；
27.图6为本发明的电路图二；
具体实施方式
28.本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
29.本发明的一种多功能机械测试工装，包括：
30.推拉升降机构100，通过推拉升降机构100对测试品进行推拉升降测试；
31.重量模拟机构200，通过重量模拟机构200对测试品进行重量模拟的测试；
32.控制面板，控制面板连接控制推拉升降机构100以及重量模拟机构200动作。
33.如图1所示，推拉升降机构100包括顶梁101、升降移动模块102以及推拉移动模块103，升降移动模块102固定于顶梁101的下方两侧；升降移动模块102的移动端上固定有第一横梁105，且顶梁101一端设置有升降移动马达104，通过升降移动马达104驱动升降移动模块102，进而带动第一横梁105上下移动；推拉移动模块103固定于横梁105下方。
34.为了方便实现前后移动的功能，推拉移动模块103的输出端上设置有第一检测传感器106，且第一检测传感器106上安装有推拉车夹具107；推拉移动模块103上安装有推拉移动马达108，且推拉移动马达108，通过推拉移动马达108驱动推拉移动模块103的输出端移动，进而带动推拉车夹具107移动；
35.或推拉移动模块103的输出端上安装有第二检测传感器109，第二检测传感器109下方安装有顶压杆110。
36.如图2所示，重量模拟机构20包括第二横梁201、机架202、升降组件以及重量加减箱203，机架202固定于第二横梁201的下方两端，升降组件设置于第二横梁201上；升降组件的输出轴与重量加减箱203连接，重量加减箱203底部安装有人体重量模拟型204，人体重量模拟型204底部设置有推力传感器。
37.本实施例中，升降组件包括升降导杆205、升降马达206、减速机207以及丝杆208，丝杆208与通过轴承固定于横梁201上方；升降马达206与减速机207连接，减速机207的输出轴与丝杆208连接；丝杆208另一端与重量加减箱203连接，通过丝杆208带动重量加减箱203进行上下移动；升降导杆205穿过横梁201上方的导向孔与重量加减箱203连接，进而起到传动平稳的作用。
38.本实施例中，第二横梁201上还设置有限位开关209，限位开关209贯穿第二横梁201，并与升降导杆205以及重量加减箱203位置相对应，进而起到限位的作用。
39.本实施例中，重量加减箱203顶部固定有释放磁铁210，且丝杆208穿过释放磁铁201与重量加减箱203连接。
40.为了加强设备底座108与升降移动模块102的固定，本实施例中，升降移动模块102底部安装有设备底座110，且设备底座110与升降移动模块102之间通过加强筋111加固，进而起到稳固的作用。
41.如图3所示：
42.一、移动式me设备推动力测试
43.1、采用推拉移动马达作为动力，第一检测传感器为测量器；
44.2、推车移动速度0.2～1.0m/s可设定，推车移动行程0.1～1m可设定，推力测量范
围0～1000n；
45.3、通过控制面板实时显示推拉力值，再另外保存测试最大推力值；
46.4、推拉车夹具包括推力杆以及2个夹具，通过推力杆以及2个夹具与推车把手之间连接，夹具单个宽度8cm，可夹持把手直径10～60mm；
47.5、推力杆上下高度可调，范围60-150cm，高度有标尺指示。
48.二、推车过门槛测试
49.1、设备采用推拉移动马达作为动力；
50.2、推车移动速度0.2～1.0m/s可设定，推车移动行程0.1～1m可设定；
51.3、推拉车夹具包括推力杆以及2个夹具，通过推力杆以及2个夹具与推车把手之间连接，夹具单个宽度8cm，可夹持把手直径10～60mm；
52.4、推力杆上下高度可调，范围60-150cm，高度有标尺指示。
53.三、粗鲁搬运测试
54.1、设备采用电动伺服缸作为动力；
55.2)推车移动速度0.2～1.0m/s可设定，推车移动行程0.1～1m可设定；
56.3)推拉车夹具包括推力杆、2个夹具以及缓存弹簧，推力杆与推车把手之间采用2个夹具+缓存弹簧连接，夹具单个宽度8cm，可夹持把手直径10～60mm；
57.4)推力杆上下高度可调，调节范围60～150cm，高度有标尺指示；
58.5)缓冲弹簧注意好回弹行程，可设定阈值停止，防止设备受到损坏。
59.四、把手提拎测试
60.1、设备采用升降移动模块和升降移动马达作为动力，第二检测传感器为测量器；
61.2、拉力向上，移动速度10～300mm/min可设定，维持的拉力0～2000n可设定，拉力保持时间1～999.9s可设定；
62.3、拉力值5～10s内达到设定值；
63.4、顶压杆与把手之间采用夹具连接，夹具采用7cm宽的柔性材料制成，如尼龙带；
64.5、测试样品固定采用无延展性绳缆固定，绳缆承受力至少2000n，设备预留绕绳用的钩子(反扣)。
65.五、脚踏开关/脚踏板承受力测试
66.1、设备采用采用升降移动模块和升降移动马达作为动力，第二检测传感器为测量器；
67.2、压力向下，移动速度10～300mm/min可设定，维持的推力0～3000n可设定，推力保持时间1～999.9s可设定；
68.3、推力值5～10s内达到设定值；
69.4、推力接触脚踏开关/脚踏板的面板：直径30cm圆板，20
×
20cm方板、31.62
×
31.62cm方板可更换；
70.5、脚踏开关/脚踏板固定采用快速夹具固定。
71.六、人体重量的动载荷测试
72.1、设备采用升降马达作为动力，释放磁铁加限位开关控制作为吸合与释放砝码动力；
73.2、吸合/释放装置上下移动速度100～600mm/min可设定，上下移动行程0～150cm
可设定；
74.3、可调节人体模型的底部与测试床的目标高度为15cm；
75.4、人体模型底部按照标准iec 60601-1:2005+a1:2012+a2:2020图3去设计，底部接触面采用泡沫，内部腔体通过增减钢珠，以调节重量；
76.5、人体模型重量在增减钢珠前后，范围100～3000n；
77.6、人体模型由两根钢丝绳连接机器，不容易脱落。
78.七、牙科床扶手垂直及水平受力测试
79.1、采用升降马达作为动力，推力传感器为测量器；
80.2、推力垂直向下或水平施加，推力范围100～3000n可设定，推力保持时间1～999.9s可设定；
81.3、推力值5～10s内达到设定值；
82.4、推力杆通过金属圆盘与扶手接触。
83.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

技术特征：
1.一种多功能机械测试工装，其特征在于，包括：推拉升降机构(100)，通过推拉升降机构(100)对测试品进行推拉升降测试；重量模拟机构(200)，通过重量模拟机构(200)对测试品进行重量模拟的测试；控制面板，所述控制面板连接控制推拉升降机构(100)以及重量模拟机构(200)动作。2.根据权利要求1所述的多功能机械测试工装，其特征在于：所述推拉升降机构(100)包括顶梁(101)、升降移动模块(102)以及推拉移动模块(103)，升降移动模块(102)固定于顶梁(101)的下方两侧；所述升降移动模块(102)的移动端上固定有第一横梁(105)，且顶梁(101)一端设置有升降移动马达(104)，通过升降移动马达(104)驱动升降移动模块(102)，进而带动第一横梁(105)上下移动；所述推拉移动模块(103)固定于横梁(105)下方。3.根据权利要求2所述的多功能机械测试工装，其特征在于：所述推拉移动模块(103)的输出端上设置有第一检测传感器(106)，且第一检测传感器(106)上安装有推拉车夹具(107)；所述推拉移动模块(103)上安装有推拉移动马达(108)，且推拉移动马达(108)，通过推拉移动马达(108)驱动推拉移动模块(103)的输出端移动，进而带动推拉车夹具(107)移动；所述推拉移动模块(103)的输出端上还安装有第二检测传感器(109)，第二检测传感器(109)下方安装有顶压杆(110)。4.根据权利要求1所述的多功能机械测试工装，其特征在于：所述重量模拟机构(20)包括第二横梁(201)、机架(202)、升降组件以及重量加减箱(203)，机架(202)固定于第二横梁(201)的下方两端，升降组件设置于第二横梁(201)上；所述升降组件的输出轴与重量加减箱(203)连接，重量加减箱(203)底部安装有人体重量模拟型(204)。5.根据权利要求4所述的多功能机械测试工装，其特征在于：所述升降组件包括升降导杆(205)、升降马达(206)、减速机(207)以及丝杆(208)，丝杆(208)与通过轴承固定于横梁(201)上方；所述升降马达(206)与减速机(207)连接，减速机(207)的输出轴与丝杆(208)连接；所述丝杆(208)另一端与重量加减箱(203)连接，通过丝杆(208)带动重量加减箱(203)进行上下移动；所述升降导杆(205)穿过横梁(201)上方的导向孔与重量加减箱(203)连接，进而起到传动平稳的作用。6.根据权利要求4所述的多功能机械测试工装，其特征在于：所述第二横梁(201)上还设置有限位开关(209)，限位开关(209)贯穿第二横梁(201)，并与升降导杆(205)以及重量加减箱(203)位置相对应，进而起到限位的作用。7.根据权利要求4所述的多功能机械测试工装，其特征在于：所述重量加减箱(203)顶部固定有释放磁铁(210)，且丝杆(208)穿过释放磁铁(201)与重量加减箱(203)连接。8.根据权利要求1所述的多功能机械测试工装，其特征在于：所述升降移动模块(102)底部安装有设备底座(110)，且设备底座(110)与升降移动模块(102)之间通过加强筋(111)加固。

技术总结
本发明公开了一种多功能机械测试工装，包括：推拉升降机构，通过推拉升降机构对测试品进行推拉升降测试；重量模拟机构，通过重量模拟机构对测试品进行重量模拟的测试；控制面板，所述控制面板连接控制推拉升降机构以及重量模拟机构动作。本发明针对前述的推动力测试，只需选中操作控制面板的驱动按键，就可以使得被测设备以要求的速度匀速前进，并且在控制面板屏幕上可以实时显示当前的推力值，记录最大值。测试过程便捷，重复性强，操作简单。操作简单。操作简单。


技术研发人员：柯杰文 李娟 党帆 刘新圆 张凯伦 江景花 陈卓
受保护的技术使用者：莱茵技术监护（深圳）有限公司
技术研发日：2023.04.12
技术公布日：2023/9/7