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专利名称：鞋类自动耐磨测试装置的制作方法
技术领域：
本发明属于机电轻工类，直接用于橡胶、TPR、聚胺脂、塑料等材料制成的鞋底或试片的磨痕测试的鞋类自动耐磨测试装置。
背景技术：
目前全球每年大约消费120亿双鞋，平均每人每年消耗2双鞋，其中中国鞋产量占全球总产量的60%以上，因此在我国经济建设和人们日常生活中，鞋均占有重要地位。鞋底的耐磨性能是鞋用制品的一个非常重要的质量指标之一，与鞋底的穿用寿命密切相关， 反映了鞋底刘摩擦机械作用的抵抗能力。鞋底的耐磨性能取决于材料本身的内聚力和摩擦表面的粘合力，包括底料的扯断强度、扯断伸长率、粘合性能等，此外，试验的条件也会对鞋底的耐磨性能产生影响。成品鞋在穿用过程中，鞋底接触人脚与鞋底对地面产生的平均压力为0. Γ0. 7MPa，个别部位可高达1. 5MPa，故鞋底受到反复的、相当大的摩擦力作用。如果鞋底没有较好的耐磨性能，就会影响其穿用寿命。对高低压绝缘鞋靴、耐酸碱胶靴等防护用鞋而言，耐磨性能的好坏则直接关系到产品的安全性能和使用寿命。此外，良好的耐磨性能也有助于保持材料的结构与外观。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能自动完成耐磨测试的鞋类自动耐磨测
I式 ο为此，本发明提供的鞋类自动耐磨测试装置，包括机箱底座、气泵、逻辑控制器 PLC、第一数字压力控制器、第二数字压力控制器、第一电磁阀、第二电磁阀、鞋样推动气缸、 鞋楦、气囊、磨轮、CCD摄像机、箱体、驱动步进电机、垂直方向移动控制步进电机、垂直方向滚动丝杆、垂直方向移动导轨、水平方向移动导轨、水平方向滚动丝杆、水平方向驱动电机和智能控制系统，鞋样推动气缸设置于机箱底座上表面，鞋样推动气缸配置有第一供气电磁阀，所述鞋楦设置于气缸顶部，多个气囊设置于鞋楦上，第二电磁阀与气囊连接，气泵与第一电磁阀和第二电磁阀导通，气缸配置第一数字压力控制器用于测量气压，气囊配置第二数字压力控制器，第一数字压力控制器和第二数字压力控制器与智能控制系统连接，并通过智能控制系统连接并控制第一电磁阀和第二电磁阀，鞋楦上方配置有磨轮，驱动步进电机驱动磨轮，驱动步进电机与智能控制系统连接并由其控制，垂直方向移动导轨和水平方向移动导轨设置于箱体上，垂直方向移动导轨接于垂直方向滚动丝杆上，水平方向移动导轨套接于水平方向滚动丝杆上，水平方向滚动丝杆配置有水平方向驱动电机驱动转动， 垂直方向滚动丝杆配置有所述垂直方向移动控制步进电机驱动其转动，CCD摄像机设置于箱体上并与智能控制系统连接，智能控制系统通过采集第一数字压力控制器得到的压力信号获得鞋样推动气缸的压力数值，当达到设定值时，智能控制系统向逻辑控制器PLC发出指令，由逻辑控制器PLC切断电磁阀，进而停止给鞋样推动气缸供气，然后智能控制系统发布控制指令给驱动电机，由驱动电机驱动磨轮，磨轮按照智能控制系统发出的指令规定转速进行研磨，到达规定研磨时间后，智能控制系统向垂直方向控制步进电机发出工作指令，进而由垂直方向控制步进电机转动垂直方向滚动丝杆，由垂直移动导轨带动箱体在垂直方向移动，智能控制系统向水平方向驱动电机发出工作指令，进而由水平方向驱动电机转动水平方向滚动丝杆，由水平方向移动导轨带动箱体在水平方向移动，使CCD摄像机能够移动到磨痕的正上方，智能控制系统向CCD摄像机发出指令促使其进行自动对焦，智能控制系统提取来自CCD摄像机的磨痕的图像信息并通过边缘算子计算磨痕长度，判定鞋底耐磨实验是否符合标准要求，是否需要重新测试。


附图中为本发明提供的鞋类自动耐磨测试装置的立体结构示意图。各附图中4、吸尘器，5、机箱底座，6、气泵，7、逻辑控制器PLC，8、第一数字压力控制器，8A、第二数字压力控制器，9、第一电磁阀，9A、第二电磁阀，10、机箱盖，11、鞋样推动气缸，12、鞋楦，13气囊，14磨轮，15、CXD摄像机，16、箱体，17、驱动步进电机，18、垂直方向移动控制步进电机，19、垂直方向滚动丝杆，20、垂直方向移动导轨，21、水平方向移动导轨，22、水平方向滚动丝杆，23、水平方向驱动电机，24、吸尘管道。
具体实施例方式如图所示，本发明提供的鞋类自动耐磨测试装置，包括机箱底座5、气泵6、逻辑控制器PLC7、第一数字压力控制器8、第二数字压力控制器8A、第一电磁阀9、第二电磁阀9A、鞋样推动气缸11、鞋楦12、气囊13、磨轮14、(XD摄像机15、箱体16、驱动步进电机17、垂直方向移动控制步进电机18、垂直方向滚动丝杆19、垂直方向移动导轨20、水平方向移动导轨21、水平方向滚动丝杆22、水平方向驱动电机23和智能控制系统，在本实施例中气泵6第一电磁阀9、第二电磁阀9A、逻辑控制器PLC7、第一数字压力控制器8和第二数字压力控制器8A固定在机箱底座5上，驱动步进电机17和CCD摄像机15固定在箱体16上，鞋样推动气缸11设置于机箱底座5上表面，鞋样推动气缸11配置有第一供气电磁阀9，鞋楦12设置于气缸顶部，多个气囊13设置于鞋楦12上，第二电磁阀9A与气囊13连接，气泵6与第一电磁阀9和第二电磁阀9A导通，气缸11配置第一数字压力控制器8用于测量气压，气囊13配置第二数字压力控制器8A，第一数字压力控制器8和第二数字压力控制器8A与智能控制系统连接，并通过智能控制系统连接并控制第一电磁阀9和第二电磁阀9A，鞋楦12上方配置有磨轮14，驱动步进电机17驱动磨轮14，驱动步进电机17与智能控制系统连接并由其控制，垂直方向移动导轨20和水平方向移动导轨21设置于箱体16上，垂直方向移动导轨20套接于垂直方向滚动丝杆19上，水平方向移动导轨21套接于水平方向滚动丝杆22上，水平方向滚动丝杆22配置有水平方向驱动电机23驱动转动，垂直方向滚动丝杆19配置有所述垂直方向移动控制步进电机18驱动其转动，CCD摄像机15设置于箱体16上并与智能控制系统连接，智能控制系统通过采集第一数字压力控制器8得到的压力信号获得鞋样推动气缸11的压力数值，当达到设定值时，智能控制系统向逻辑控制器PLC7发出指令，由逻辑控制器PLC7切断电磁阀9，进而停止给鞋样推动气缸11供气，然后智能控制系统发布控制指令给驱动电机17，由驱动电机17驱动磨轮14，磨轮14按照智能控制系统发出的指令规定转速进行研磨，到达规定研磨时间后，智能控制系统向垂直方向控制步进电机18发出
4工作指令，进而由垂直方向控制步进电机18转动垂直方向滚动丝杆19，由垂直移动导轨20带动箱体16在垂直方向移动，智能控制系统向水平方向驱动电机23发出工作指令，进而由水平方向驱动电机23转动水平方向滚动丝杆22，由水平方向移动导轨21带动箱体16在水平方向移动，使CCD摄像机15能够移动到磨痕的正上方，智能控制系统向CCD摄像机15发出指令促使其进行自动对焦，智能控制系统提取来自CCD摄像机15的磨痕的图像信息并通过边缘算子计算磨痕长度，判定鞋底耐磨实验是否符合标准要求，是否需要重新测试。如图所示，在上述实施例中，智能控制系统为配置有鼠标和显示器的计算机，通过编制程序对整个鞋类自动耐磨测试装置进行智能控制。机箱底座5与机箱盖10转动连接，机箱盖10翻转覆盖在机箱底座5上后覆盖鞋样推动气缸11、鞋楦12、气囊13、磨轮14、(XD摄像机15、箱体16、驱动步进电机17、垂直方向移动控制步进电机18、垂直方向滚动丝杆19、垂直方向移动导轨20、水平方向移动导轨21、水平方向滚动丝杆22和水平方向驱动电机23，机箱盖10可以防止磨掉的粉末。机箱底座5内设置有吸尘器4，吸尘器4连接有吸尘管道24，吸尘管道M向上延伸到磨轮14所处的位置。下面详细介绍本发明提供的鞋类自动耐磨测试装置的工作方式如下
首先将要测试的鞋样放在测试鞋楦12上，盖好机箱盖10，计算机发出指令启动气泵6使其开始工作，同时计算机发布指令给逻辑控制器PLC7，逻辑控制器PLC7开启第二电磁阀9A给气囊13供气，使气囊13沿着鞋形方向胀开实现自动加紧鞋样，通过第二数字压力控制器8A测量得到气囊13的气压，气囊13的气压数据被传送到计算机，由程序预先设定的数值控制气囊气压，达到预设气压后逻辑控制器PLC7切断第二电磁阀9A停止给气囊13供气；然后计算机发出指令开启第一电磁阀9给推动气缸11供气，鞋样推动气缸11将鞋样向上推动并与磨轮14接触，通过第一数字压力控制器8测量鞋样推动气缸11的气压，将气压数值传送给计算机，当达到达到计算机的程序设定值时，逻辑控制器PLC7切断第一电磁阀9停止给鞋样推动气缸11供气；接下来计算机发布控制指令给驱动电机17，使其驱动磨轮14，磨轮14按照计算机控制指令规定转速进行研磨，到达规定研磨时间后，计算机发指令给垂直方向控制步进电机18，由垂直方向滚动丝杆19转动进而带动箱体16沿着垂直方向移动导轨20在垂直方向移动，计算机发指令给水平方向驱动电机23，由水平方向滚动丝杆22带动带动箱体16沿着水平方向移动导轨21在水平方向移动，通过箱体16的垂直和水平方向移动时使CXD摄像机15移动到磨痕的正上方，此时计算机发送指令给CXD摄像机15，使其进行自动对焦，并拍摄提取磨痕的图像信息，将图像信息传送到计算机，再通过边缘算子计算磨痕长度，判定鞋底耐磨实验是否符合标准要求，是否需要重新测试。最后，计算机将实验结果输出打印或发布到实验室连接网络上，实验结束后计算机发指令给逻辑控制器PLC7，由逻辑控制器PLC7控制第一电磁阀9将鞋样推动气缸11内的气体释放，鞋样推动气缸11复位为下次实验做准备。
权利要求
1.一种鞋类自动耐磨测试装置，其特征是包括机箱底座(5)、气泵(6)、逻辑控制器 PLC (7)、第一数字压力控制器(8)、第二数字压力控制器(8A)、第一电磁阀(9)、第二电磁阀(9A)、鞋样推动气缸(11)、鞋楦(12)、气囊(13)、磨轮(14)、CCD摄像机(15)、箱体(16)、 驱动步进电机(17)、垂直方向移动控制步进电机(18)、垂直方向滚动丝杆(19)、垂直方向移动导轨(20)、水平方向移动导轨(21 )、水平方向滚动丝杆(22)、水平方向驱动电机(23) 和智能控制系统，所述鞋样推动气缸(11)设置于机箱底座(5)上表面，所述鞋样推动气缸 (11)配置有第一供气电磁阀(9)，所述鞋楦(12)设置于气缸顶部，多个所述气囊(13)设置于鞋楦(12)上，所述第二电磁阀(9A)与气囊(13)连接，所述气泵(6)与第一电磁阀(9)和第二电磁阀(9A)导通，所述气缸(11)配置第一数字压力控制器(8)用于测量气压，所述气囊(13)配置第二数字压力控制器(8A)，第一数字压力控制器(8)和第二数字压力控制器(8A)与智能控制系统连接，并通过智能控制系统连接并控制第一电磁阀(9)和第二电磁阀(9A)，所述鞋楦(12)上方配置有磨轮(14)，所述驱动步进电机(17)驱动磨轮(14)，驱动步进电机(17)与智能控制系统连接并由其控制，所述垂直方向移动导轨(20)和水平方向移动导轨(21)设置于箱体(16)上，所述垂直方向移动导轨(20)套接于垂直方向滚动丝杆 (19)上，所述水平方向移动导轨(21)套接于水平方向滚动丝杆(22)上，所述水平方向滚动丝杆(22)配置有所述水平方向驱动电机(23)驱动转动，所述垂直方向滚动丝杆(19)配置有所述垂直方向移动控制步进电机(18)驱动其转动，所述CXD摄像机(15)设置于箱体 (16)上并与智能控制系统连接，智能控制系统通过采集第一数字压力控制器(8)得到的压力信号获得鞋样推动气缸(11)的压力数值，当达到设定值时，智能控制系统向逻辑控制器 PLC (7)发出指令，由逻辑控制器PLC (7)切断电磁阀(9)，进而停止给鞋样推动气缸(11)供气，然后智能控制系统发布控制指令给驱动电机(17)，由驱动电机(17)驱动磨轮(14)，所述磨轮(14)按照智能控制系统发出的指令规定转速进行研磨，到达规定研磨时间后，所述智能控制系统向垂直方向控制步进电机(18)发出工作指令，进而由垂直方向控制步进电机 (18)转动垂直方向滚动丝杆(19)，由垂直移动导轨(20)带动箱体(16)在垂直方向移动，所述智能控制系统向水平方向驱动电机(23)发出工作指令，进而由水平方向驱动电机(23) 转动水平方向滚动丝杆(22)，由水平方向移动导轨(21)带动箱体(16)在水平方向移动，使 CXD摄像机(15)能够移动到磨痕的正上方，所述智能控制系统向CXD摄像机(15)发出指令促使其进行自动对焦，所述智能控制系统提取来自CCD摄像机(15)的磨痕的图像信息并通过边缘算子计算磨痕长度，判定鞋底耐磨实验是否符合标准要求，是否需要重新测试。
2.根据权利要求1所述的鞋类自动耐磨测试装置，其特征是所述智能控制系统为配置有鼠标和显示器的计算机。
3.根据权利要求1或2所述的鞋类自动耐磨测试装置，其特征是所述机箱底座(5)与机箱盖(10)转动连接，机箱盖(10)翻转覆盖在机箱底座(5)上后覆盖所述鞋样推动气缸 (11)、鞋楦(12)、气囊(13)、磨轮(14)、CCD摄像机(15)、箱体(16)、驱动步进电机(17)、垂直方向移动控制步进电机(18)、垂直方向滚动丝杆(19)、垂直方向移动导轨(20)、水平方向移动导轨(21 )、水平方向滚动丝杆(22)和水平方向驱动电机(23)。
4.根据权利要求1或2所述的鞋类自动耐磨测试装置，其特征是所述机箱底座(5)内设置有吸尘器(4)，吸尘器(4)连接有吸尘管道(24)，吸尘管道(24)向上延伸到磨轮(14)所处的位置。
全文摘要
本发明提供的鞋类自动耐磨测试装置，包括机箱底座、气泵、逻辑控制器PLC、第一数字压力控制器、第二数字压力控制器、第一电磁阀、第二电磁阀、鞋样推动气缸、鞋楦、气囊、磨轮、CCD摄像机、箱体、驱动步进电机、垂直方向移动控制步进电机、垂直方向滚动丝杆、垂直方向移动导轨、水平方向移动导轨、水平方向滚动丝杆、水平方向驱动电机和智能控制系统，这种鞋类自动耐磨测试装置具有能自动完成耐磨测试的特点。
文档编号G01N3/56GK102384880SQ201110301978
公开日2012年3月21日 申请日期2011年10月9日 优先权日2011年10月9日
发明者仇高贺, 李卫 申请人:中华人民共和国温州出入境检验检疫局