專利名稱：布料評價裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種布料評價裝置，更詳細(xì)而言，涉及一種用于測量、評價各種布料的穿透性和切斷性，以事先掌握是否適合利用固定件將鈕扣、雞眼扣等安裝于該布料的布料評價裝置。
背景技術(shù)：
在將鈕扣、雞眼扣等(以下簡稱為“鈕扣”)安裝在衣服等的布料上的情況下，當(dāng)使固定件的尖銳部貫穿了布料后，使該尖銳部在鈕扣上塑性變形，從而將上述鈕扣安裝在衣服等的布料上。更詳細(xì)而言，當(dāng)在水平配置的布料的上方將鈕扣保持于上模，在布料的下方將固定件載置在下模上后，操作沖壓機而使上模下降。由此，在固定件的尖銳部向上方貫穿了布料后，利用上模(的沖頭部)在鈕扣上鉚接尖銳部，由此將鈕扣固定在布料上。在利用不適合某種布料的固定件安裝鈕扣時，會發(fā)生鈕扣等易于自布料脫落的安裝不良。因此，以往主要使用在日本專利第2989589號公報中公開的那種布料厚度測量裝置等，事先掌握在施加了規(guī)定壓力的時刻的布料厚度，從而判斷固定件或鈕扣及固定件的組合是否適合于向布料安裝。
但是得知，即使是根據(jù)規(guī)定壓力下的布料厚度判定為適合的布料與固定件(及鈕扣)的組合，也可能發(fā)生鈕扣的安裝不良。這主要與布料的原材料、梭織、針織、層數(shù)等以及固定件的尖銳部以何種方式貫穿布料(布料貫穿方式)有關(guān)。固定件的尖銳部貫穿布料的方式通常有如下兩種:(1) “穿透法”:在尖銳部的頂端在一個點刺破布料后，撐開布料的孔目艮、使尖銳部貫穿布料；(2)“切斷法”:在貫穿布料時，尖銳部的頂端面沿貫穿方向推壓布料的一部分，使該一部分與布料分離而切斷布料。一般認(rèn)為，即使是規(guī)定壓力下的厚度相同的布料，固定件的尖銳部“穿透”布料時的布料的穿透性或穿透該布料所需的穿透力，和尖銳部“切斷”布料時的布料的切斷性或貫穿該布料所需的切斷力，也會根據(jù)布料的原材料、編織方法、羅紋和層數(shù)等的不同而發(fā)生變化，這影響鈕扣的安裝性能。
專利文獻(xiàn)1:日本專利第2989589號公報發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是著眼于以上的問題而做成的，目的在于提供一種能夠事先掌握布料的穿透性和切斷性的布料評價裝置。
為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的一發(fā)明，布料評價裝置包括:測量構(gòu)件，其在頂端側(cè)具有用于貫穿布料的測量部；布料/測量部移動部件，其用于使布料或測量構(gòu)件移動，以使測量部貫穿布料；布料支承部件，其用于在測量部貫穿布料時，從布料的兩面支承布料上的被測量部貫穿的貫穿部位的四周；載荷檢測部件，其用于檢測在測量部貫穿布料的期間內(nèi)施加于測量構(gòu)件的載荷，上述測量部具有向尖頭的頂端去而外徑逐漸縮小的穿透力測量部，穿透力測量部在利用頂端刺破布料后，撐開布料、貫穿布料。
在本發(fā)明中，“布料”包括紡織品、布、無紡布、氈、皮革和樹脂片等能供鈕扣安裝的片狀體。
在本發(fā)明中，使測量構(gòu)件的測量部貫穿布料，利用載荷檢測部件實時檢測在該期間內(nèi)的施加于測量構(gòu)件的載荷。測量部的穿透力測量部在利用頂端從一個點刺破布料后，撐開布料的孔眼、貫穿布料，將穿透力測量部的頂端就要扎透布料前的載荷確定、評價為布料的穿透力。利用布料/測量部移動部件使測量構(gòu)件或布料中的一者相對于另一者移動，從而使測量構(gòu)件的測量部貫穿布料。作為布料/測量部移動部件，例如可以列舉出通過由測量人抓握操作桿或使馬達(dá)工作，而借助驅(qū)動傳遞機構(gòu)使可動部移動的那種機構(gòu)等，但本發(fā)明并不限定于此。另外，在使測量構(gòu)件的測量部貫穿布料時，利用布料支承部件從布料的兩面按住該布料，由此能夠防止布料被測量部帶走。布料支承部件的一部分可以兼作布料/測量部移動部件。另外，布料支承部件的一部分可以使用能與布料相對于測量構(gòu)件的測量部的位移隨動的彈性構(gòu)件。作為載荷檢測部件，優(yōu)選使用測力傳感器(load cell)等壓力傳感器，但本發(fā)明并不限定于此。
根據(jù)本發(fā)明的另一發(fā)明，布料評價裝置包括:測量構(gòu)件，其在頂端側(cè)具有用于貫穿布料的測量部；布料/測量部移動部件，其用于使布料或測量構(gòu)件移動，以使測量部貫穿布料；布料支承部件，其用于在測量部貫穿布料時，從布料的兩面支承布料上的被測量部貫穿的貫穿部位的四周；載荷檢測部件，其用于檢測在測量部貫穿布料的期間內(nèi)施加于測量構(gòu)件的載荷，上述測量部具有切斷力測量部，該切斷力測量部具有剪切面，在貫穿布料時，該剪切面沿貫穿方向推壓布料的一部分而使該一部分與布料分尚。
在本發(fā)明中，使測量構(gòu)件的測量部貫穿布料，利用載荷檢測部件實時檢測在該期間內(nèi)的施加于測量構(gòu)件的載荷。測量部的切斷力測量部在貫穿布料時，利用剪切面沿貫穿方向推壓布料的一部分(布料部分)，使布料部分與布料分尚，將切斷力測量部的剪切面就要使布料部分分離前的載荷確定、評價為布料的切斷力。
根據(jù)本發(fā)明的又一發(fā)明，布料評價裝置包括:測量構(gòu)件，其在頂端側(cè)具有用于貫穿布料的測量部；布料/測量部移動部件，其用于使布料或測量構(gòu)件移動，以使測量部貫穿布料；布料支承部件，其用于在測量部貫穿布料時，從布料的兩面支承布料上的被測量部貫穿的貫穿部位的四周；載荷檢測部件，其用于檢測在測量部貫穿布料的期間內(nèi)施加于測量構(gòu)件的載荷，上述測量部具備:穿透力測量部，其向尖頭的頂端去而外徑逐漸縮小，該穿透力測量部在利用頂端刺破布料后，撐開布料、貫穿布料；切斷力測量部，其與穿透力測量部的基端側(cè)鄰接，具有在貫穿布料時沿貫穿方向推壓布料的一部分而使該一部分與布料分離的剪切面。
在本發(fā)明中，測量部的穿透力測量部在利用頂端在一個點刺破布料后，撐開布料的孔眼、貫穿布料，接著在貫穿布料時，測量部的切斷力測量部利用剪切面沿貫穿方向推壓布料的一部分(布料部分)，使布料部分與布料分離。將此時的穿透力測量部的頂端就要扎透布料前的載荷確定、評價為布料的穿透力，將切斷力測量部的剪切面就要使布料部分分離前的載荷確定、評價為布料的切斷力。
在本發(fā)明的一技術(shù)方案中，上述切斷力測量部具有環(huán)狀的凹部，該環(huán)狀的凹部在上述剪切面與形成為穿透力測量部的最大外徑的穿透力測量部基端之間外徑縮小，該環(huán)狀的凹部的靠測量構(gòu)件的基端側(cè)的面成為剪切面。在該情況下，用形成為穿透力測量部的最大外徑的基端撐開了的布料部分，復(fù)原并進(jìn)入與該基端鄰接而縮徑的凹部，所以切斷力測量部能夠可靠地確保欲自該部分分離的布料部分。
在本發(fā)明的一技術(shù)方案中，上述布料評價裝置具有用于檢測測量部相對于布料的位移量的位移檢測部件。通過實時檢測測量部相對于布料的位移量，能夠使從測量部與布料相接觸到貫穿完布料的期間內(nèi)的施加于測量構(gòu)件的載荷的變化，與從布料的一個面到另一個面的間隔內(nèi)的測量部的位置建立對應(yīng)關(guān)系。作為位移檢測部件，可以優(yōu)選使用脈沖編碼器等位移傳感器或位置傳感器等，但并不限定于此。
在本發(fā)明的一技術(shù)方案中，上述測量部在比上述切斷力測量部靠基端側(cè)的位置，具有壓縮布料的布料厚度測量部。布料測量部不貫穿布料而壓縮布料，測量該壓縮力達(dá)到規(guī)定值的時刻的布料厚度?？梢愿鶕?jù)來自載荷檢測部件的檢測值達(dá)到了規(guī)定的壓縮力(例如200N)的時刻的、來自上述位移檢測部件的檢測值，獲得該布料厚度。
在本發(fā)明的一技術(shù)方案中，上述布料支承部件具有能邊追隨布料或測量構(gòu)件的移動邊支承布料的彈性構(gòu)件。利用該種彈性構(gòu)件，能夠始終按住布料的一個面上的貫穿部位的四周。作為彈性構(gòu)件，可以優(yōu)選使用圓筒狀的橡膠或螺旋彈簧等。
根據(jù)本發(fā)明的又一發(fā)明，布料評價裝置包括:測量構(gòu)件，其在頂端側(cè)具有用于貫穿或壓縮布料的測量部；布料/測量部移動部件，其用于使布料或測量構(gòu)件移動，以使測量部貫穿或壓縮布料；布料支承部件，在測量部貫穿布料時，該布料支承部件從布料的兩面支承布料上的被測量部貫穿的貫穿部位的四周，并且在測量部自布料的一個面壓縮布料時，該布料支承部件支承布料的另一個面；載荷檢測部件，其用于檢測在測量部貫穿或壓縮布料的期間內(nèi)施加于測量構(gòu)件的載荷；位移檢測部件，其用于檢測測量部相對于布料的位移量，上述測量構(gòu)件能夠更換為第I測量構(gòu)件和第2測量構(gòu)件，第I測量構(gòu)件的測量部是向尖頭的頂端去而外徑逐漸縮小的穿透力測量部，該穿透力測量部在利用頂端刺破布料后，撐開布料、貫穿布料，第2測量構(gòu)件的測量部是具有剪切面的切斷力測量部，在貫穿布料時，該剪切面沿貫穿方向推壓布料的一部分，使該一部分與布料分離。在該情況下，可以適當(dāng)?shù)剡x擇使用只具有穿透力測量部的第I測量構(gòu)件、和只具有切斷力測量部的第2測量構(gòu)件中的任一者。
在本發(fā)明的一技術(shù)方案中，上述測量構(gòu)件能夠更換為第I測量構(gòu)件、第2測量構(gòu)件和第3測量構(gòu)件，第3測量構(gòu)件的測量部是壓縮布料的布料厚度測量部。在該情況下，可以適當(dāng)?shù)剡x擇使用只具有穿透力測量部的第I測量構(gòu)件，只具有切斷力測量部的第2測量構(gòu)件，以及只具有布料厚度測量部的第3測量構(gòu)件中的任一者。
根據(jù)本發(fā)明的又一發(fā)明，布料評價裝置包括:測量構(gòu)件，其在頂端側(cè)具有用于貫穿或壓縮布料的測量部；布料/測量部移動部件，其用于使布料或測量構(gòu)件移動，以使測量部貫穿或壓縮布料；布料支承部件，在測量部貫穿布料時，該布料支承部件從布料的兩面支承布料上的被測量部貫穿的貫穿部位的四周，并且在測量部自布料的一個面壓縮布料時，該布料支承部件支承布料的另一個面；載荷檢測部件，其用于檢測在測量部貫穿或壓縮布料的期間內(nèi)施加于測量構(gòu)件的載荷；位移檢測部件，其用于檢測測量部相對于布料的位移量，上述測量構(gòu)件能夠更換為第I測量構(gòu)件和第2測量構(gòu)件，第I測量構(gòu)件的測量部包括:穿透力測量部，其向尖頭的頂端去而外徑逐漸縮小，該穿透力測量部在利用頂端刺破布料后，撐開布料、貫穿布料；切斷力測量部，其與穿透力測量部的基端側(cè)鄰接，該切斷力測量部具有剪切面，在貫穿布料時，該剪切面沿貫穿方向推壓布料的一部分而使該一部分與布料分離，第2測量構(gòu)件的測量部是壓縮布料的布料厚度測量部。在該情況下，可以適當(dāng)?shù)剡x擇使用只具有布料厚度測量部的第2測量構(gòu)件、和具備穿透力測量部及切斷力測量部的第I測量構(gòu)件中的任一者。
在本發(fā)明中，使測量構(gòu)件的穿透力測量部和/或切斷力測量部貫穿布料，將此時的穿透力測量部的頂端就要扎透布料前的載荷判定為布料的穿透力，將切斷力測量部的剪切面就要使布料部分與布料分離前的載荷判定為布料的切斷力，從而能夠事先容易地掌握布料的穿透性和切斷性。因此，能夠事先以更高的準(zhǔn)確度掌握是否適合利用固定件將鈕扣安裝在某種布料上。


圖1是用局部剖面大概地表示本發(fā)明的一實施方式的布料評價裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是剖切表示隔著布料而相面對的靜止部和可動部的推壓部的剖視說明圖。
圖3是表示穿透力測量部刺破布料的一個面的時刻的狀態(tài)的剖視說明圖。
圖4是表示穿透力測量部就要扎透布料前的狀態(tài)的剖視說明圖。
圖5是表示在穿透力測量部扎透了布料后，布料的一部分進(jìn)入了切斷力測量部的凹部內(nèi)的時刻的狀態(tài)的剖視說明圖。
圖6是表示切斷力測量部剛剛貫穿了布料后的狀態(tài)的剖視說明圖。
圖7是表示在切斷力測量部貫穿了布料后，可動部的推壓部被變形了的彈性構(gòu)件限制移動的狀態(tài)的剖視說明圖。
圖8是表示布料穿透力和布料切斷力的測量結(jié)果的曲線圖。
圖9是表示能借助附屬裝置可更換地安裝于靜止部固定部的兩種測量構(gòu)件的剖視說明圖。
圖10是表示只具有布料厚度測量部的測量構(gòu)件的使用狀態(tài)的剖視說明圖。
圖11是表示具備穿透力測量部、切斷力測量部和布料厚度測量部的測量構(gòu)件的使用狀態(tài)的剖視說明圖。
圖12是剖切表示只具有穿透力測量部的測量構(gòu)件的剖視說明圖。
圖13是剖切表示只具有切斷力測量部的測量構(gòu)件的剖視說明圖。
圖14是表示能借助附屬裝置可更換地安裝于靜止部固定部的三種測量構(gòu)件的剖視說明圖。
圖15是剖切表示具備穿透力測量部和布料厚度測量部的測量構(gòu)件的剖視說明圖。
圖16是剖切表示具備切斷力測量部和布料厚度測量部的測量構(gòu)件的剖視說明圖。
圖17是表示彈性構(gòu)件的變形例的剖視說明圖。
圖18是大概地表示測量器的變形例的局部剖視說明圖。
具體實施方式
下面，參照

本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。圖1是本發(fā)明的一實施方式的布料評價裝置I的大概結(jié)構(gòu)圖。布料評價裝置I包括如下部分:桿狀手柄式的測量器10，測量人能用一只手操作該測量器10 ;控制箱50，其對自測量器10輸入的后述的載荷及位移檢測信號進(jìn)行處理等。在控制箱50內(nèi)裝入有具備CPU、ROM、RAM、輸入輸出接口(包括A/D轉(zhuǎn)換部、D/A轉(zhuǎn)換部和放大部等)等的微型計算機結(jié)構(gòu)的控制部51、用于顯示控制部51的處理結(jié)果的顯示部52、以及電源電路(未圖示)等。
測量器10包括:靜止部20，其具有測量構(gòu)件21，該測量構(gòu)件21具有為了評價布料c的穿透性和切斷性等、而貫穿布料c的頂端尖細(xì)的大致圓柱狀的測量部22 ;細(xì)長的圓柱形棒狀的可動部30，其配置為與靜止?fàn)顟B(tài)的靜止部20的測量部22同心狀，能夠向測量部22移動；可動部驅(qū)動機構(gòu)40，當(dāng)測量人抓握操作桿41時，該可動部驅(qū)動機構(gòu)40使可動部30與抓握動作聯(lián)動地從圖1所示的初始位置(以下將可動部30和操作桿41的圖1所示的位置稱作“初始位置”)朝著靜止部20向前方(圖1中左側(cè))移動；框體11，其將上述靜止部20、可動部30和可動部驅(qū)動機構(gòu)40支承為一體。可動部30和可動部驅(qū)動機構(gòu)40構(gòu)成布料/測量構(gòu)件移動部件。另外，以下只要未對前后的方向另作確定，則將圖1的左側(cè)稱作前方，將圖1的右側(cè)稱作后方，上下方向也基于圖1。框體11包括開口朝下的日文-形的前方框12和盒狀的后方框13 (圖1中開放表示后方框13的側(cè)部)。通過將前方框12的后方臂部12b與后方框13的前壁13a焊接而使前方框12與后方框13成為一體。詳見后述，靜止部20以測量構(gòu)件21的測量部22的頂端22k’朝向后方的方式設(shè)置在前方框12的前方臂部12a的下端部12a’?？蓜硬?0能前后移動地被軸承15支承，該軸承15設(shè)置在開口 14中，該開口 14沿前后方向連續(xù)地貫穿前方框12的后方臂部12b的下端部和后方框13的前壁13a。在可動部30的后方部分形成有中空部33，自后方框13的后壁13b以懸臂梁狀向前方延伸的花鍵軸16與該中空部33相吻合地插入在該中空部33中。由此，以使可動部30不能旋轉(zhuǎn)的方式，利用花鍵軸16支承該可動部30。在花鍵軸16中裝入有作為位移檢測部件的脈沖編碼器16’，該脈沖編碼器16’用于實時監(jiān)測可動部30離開初始位置的位移量。脈沖編碼器16’借助信號線53與控制箱50的控制部51相連接。
此外，可動部30在向前方框12的后方臂部12b的前方暴露的前端部，具有用于向前方推動布料c的推壓部31。推壓部31是厚壁圓板狀的部分，具有比可動部30的除推壓部31以外的部分外徑大的外徑，該推壓部31不能通過開口 14的軸承15。推壓部31的前表面形成為用于推動布料c的推壓面31’。推壓面31’構(gòu)成布料支承部件的一部分。此外，推壓部31自推壓面31’的中心部向后方形成有圓柱狀的空心部32，在進(jìn)行后述的測量時，該空心部32用于將貫穿了布料c的測量部22收納起來。
可動部驅(qū)動機構(gòu)40包括:操作桿41，其自后方框13的底壁13c的開口 17向下方突出；固定軸42，其使操作桿41能轉(zhuǎn)動地支承該操作桿41 ;驅(qū)動傳遞部43，其固定在可動部30的后端部；連桿部44，其夾設(shè)在操作桿41的上端部(以下稱作“桿上端部”)41’與驅(qū)動傳遞部43之間，以將操作桿41的動作傳遞到驅(qū)動傳遞部43。另外，桿上端部41’以與操作桿41的除桿上端部41’以外的部分成若干角度的方式安裝于操作桿41。此外，可動部驅(qū)動機構(gòu)40還具有設(shè)置在桿上端部41’與后方框13的前壁13a之間的彈簧45。彈簧45對桿上端部41’向后方(順時針方向)施力，使非操作狀態(tài)的操作桿41位于初始位置。附圖標(biāo)記46是自后方框13的底壁13c向下方突出的固定把手。測量人在對操作桿41進(jìn)行操作時，將拇指搭在固定把手部46上而抓握操作桿41。當(dāng)測量人從圖1的狀態(tài)抓握操作桿41時，操作桿41以固定軸42為中心沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，使桿上端部41’克服彈簧45的作用地向前方(逆時針方向)位移。伴隨著位移，連桿部44向前方拉近驅(qū)動傳遞部43，從而使可動部30前進(jìn)。隨后當(dāng)操作者放開操作桿41時，彈簧45復(fù)位而向后方推動桿上端部41’，連桿部44和驅(qū)動傳遞部43與上述動作相反地向后方位移，使可動部30返回到后方。
參照圖2，靜止部20包括:能更換的測量構(gòu)件21，其具有測量部22;圓筒狀的彈性構(gòu)件23，其由聚氨酯橡膠等構(gòu)成，與測量構(gòu)件21的測量部22同心狀地配置在該測量部22的四周；大致圓筒狀的附屬裝置24，其用于支承測量構(gòu)件21的大致圓柱狀的基端部21’和彈性構(gòu)件23的基端部，將測量構(gòu)件21和彈性構(gòu)件23能拆卸地固定于靜止部固定部18，該靜止部固定部18形成于前方框12的前方臂部12a的下端部12a’。彈性構(gòu)件23構(gòu)成布料支承部件的一部分，在可動部30的推壓部31向前方推動布料c而使測量部22向后方貫穿布料c的期間內(nèi)，該彈性構(gòu)件23起到始終按住布料c的靠靜止部20側(cè)的面ca上的貫穿部位的四周的作用。以下，將布料c的前方、即靠靜止部20側(cè)的面稱作“一個面ca”，將布料c的后方、即靠可動部30側(cè)的面稱作“另一個面cb”。測量構(gòu)件21的基端部21’的外徑比測量部22的外徑大且為恒定值(不包括擴徑部21”)，在基端部21’的前端部(測量部22的相反側(cè)的部分)具有進(jìn)一步擴徑成臺階狀的擴徑部21”。附屬裝置24包括:測量構(gòu)件支承部24a，其與測量構(gòu)件21的包括擴徑部21”在內(nèi)的基端部21’相吻合地收納該基端部21’；彈性構(gòu)件支承部24b，其支承彈性構(gòu)件23的基端部；框連結(jié)部24c，其以螺紋方式、壓入方式等能裝卸地與前方框12的靜止部固定部18相連結(jié)。附屬裝置24的測量構(gòu)件支承部24a的在軸線方向長度與測量構(gòu)件21的基端部21’的在軸線方向長度相同，測量部22與被收容在測量構(gòu)件支承部24a內(nèi)的基端部21’之間的臺階狀的交界部分，與附屬裝置24的頂端面處于同一平面。此外，靜止部20在測量構(gòu)件21的擴徑部21”的前方(測量部22的相反側(cè))，具有與測量構(gòu)件21的底面鄰接配置的作為載荷檢測部件的測力傳感器25。測力傳感器25實時檢測在測量布料厚度時將測量構(gòu)件21推向基端側(cè)的載荷。測力傳感器25借助信號線54與控制箱50的控制部51相連接。
測量構(gòu)件21的測量部22包括:頂端側(cè)的穿透力測量部22A，其用于檢測布料c的穿透力；切斷力測量部22B，其用于檢測布料的切斷力，該切斷力測量部22B與穿透力測量部22k的基端側(cè)鄰接地形成；圓柱狀的測量部基端部22’，其外徑恒定。穿透力測量部22k包括尖頭的頂端22A’和外徑最大的穿透力測量部基端22A”，該穿透力測量部基端22A”從頂端22A’向基端側(cè)去而外徑逐漸擴大。穿透力測量部22A能夠在用頂端22A’在一個點刺破布料c后，撐開布料c的孔眼、貫穿布料C。切斷力測量部22B具有在穿透力測量部基端22k”的基端側(cè)(相對于測量構(gòu)件21的基端側(cè))以臺階狀縮徑的矩形截面的環(huán)狀的凹部22Ba。凹部22Ba由如下部分限定，即，由頂端側(cè)面22Ba’、作為基端側(cè)面的剪切面22Bb、以及在頂端側(cè)面22Ba’的徑向內(nèi)側(cè)端與剪切面22Bb的徑向內(nèi)側(cè)端之間的與測量構(gòu)件21的軸線平行地延伸的凹部底面22Ba”限定。測量構(gòu)件21的測量部基端部22’的外徑比穿透力測量部基端22A”的外徑稍大，在剪切面22Bb的周緣形成有由剪切面22Bb和測量構(gòu)件21的測量部基端部22’的外周面構(gòu)成的邊緣部22Bc。在貫穿布料c時，切斷力測量部22B將布料c的一部分c’(參照圖6等)收納在凹部22Ba內(nèi)，利用剪切面22Bb沿貫穿方向推壓該一部分c’,從而能利用邊緣部22Bc使該一部分c’與布料分尚。
接下來，說明以上述方式構(gòu)成的布料評價裝置I的使用狀態(tài)。首先，將測量對象的布料c鉛垂地配置在靜止部20與可動部30的推壓部32之間。接著，在測量人抓握操作桿41時，借助可動部驅(qū)動機構(gòu)40使可動部30自初始位置向前方移動，推壓部31的推壓面31’將布料c推壓于靜止部20的測量構(gòu)件21的測量部22。由此，測量部22向后方貫穿布料C。在進(jìn)行該貫穿動作時，利用測力傳感器25對施加于測量構(gòu)件21的載荷進(jìn)行檢測，并且利用脈沖編碼器16’檢測可動部30離開初始位置的位移量，將這些檢測的檢測信號經(jīng)由信號線54、53實時輸送到控制部51，將測量結(jié)果顯示于顯示部52。該種測量作業(yè)在測量人開始操作桿41的操作后僅幾秒鐘就結(jié)束。下面，進(jìn)一步詳細(xì)說明測量構(gòu)件21的測量部22貫穿布料c的工序。
圖3表示可動部30的推壓部31的推壓面31’向前方推壓布料C，而使測量部22的穿透力測量部22A的頂端22A’在一個點刺破布料c的一個面ca的狀態(tài)。在此時刻，靜止部20的彈性構(gòu)件23支承布料c的一個面ca上的(預(yù)定)貫穿部位的四周。另外，推壓部31的推壓面31’起到向前方推壓布料C，且支承布料c的另一個面cb上的貫穿部位的四周的作用。隨著從圖3的狀態(tài)利用推壓部31向前方推動布料C，如圖4所示，穿透力測量部22A撐開布料c的孔眼、在布料c內(nèi)向后方(貫穿方向)相對于布料c前進(jìn)。另外，此時，推壓部31的推壓面31’隔著布料c開始壓縮彈性構(gòu)件23。彈性構(gòu)件23向徑向外側(cè)鼓出、沿軸線方向縮短，并且支承布料c的一個面Ca。由此，不會發(fā)生布料c被穿透力測量部22A帶到后方的那種情況。當(dāng)從圖4的狀態(tài)進(jìn)一步向前方推動布料c時，如圖5所示，穿透力測量部22A的頂端部22A’向后方穿透布料c而進(jìn)入推壓部31的空心部32。此時，切斷力測量部22B在穿透力測量部22A之后進(jìn)入布料c內(nèi)，被穿透力測量部基端部22A”撐開了的布料部分c’復(fù)原并進(jìn)入切斷力測量部22B的凹部22Ba內(nèi)。隨著切斷力測量部22B向后方相對位移，利用凹部22Ba的剪切面22Bb將進(jìn)入到凹部22Ba內(nèi)的布料部分c’相對于推壓部31的推壓面31’向后推壓，利用邊緣部22Bc自布料c切斷該布料部分C’。如圖6所示，布料部分c’以留在凹部22Ba內(nèi)的狀態(tài)被輸送到推壓部31的空心部32。此時，彈性構(gòu)件23進(jìn)一步向徑向外側(cè)鼓出且沿軸線方向被壓扁，并且繼續(xù)支承布料c的一個面Ca。圖7表示切斷力測量部22B貫穿完布料C，彈性構(gòu)件23沿軸線方向被完全壓扁的狀態(tài)。在此時刻，限制可動部30進(jìn)一步向前方移動。
圖8是來自測力傳感器25和脈沖編碼器16’的載荷和位移檢測信號被控制部51處理而被顯示在顯示部52的曲線圖，橫軸表示可動部30離開初始位置的位移量(mm)，縱軸表示施加于測量構(gòu)件21的載荷(N)。從可動部30開始離開初始位置而移動到使布料c與測量構(gòu)件21的頂端22A’相接觸為止，施加于測量構(gòu)件21的載荷為零。在布料c與測量構(gòu)件21的頂端22A’相接觸后，開始檢測到載荷，隨著布料c向前方位移，載荷增大，但在穿透力測量部22k的頂端22k，穿透布料c時(圖4至圖5的狀態(tài))，載荷停止上升，且載荷稍微下降。將作為該變化的開始時刻的小峰值A(chǔ)判定為布料c的穿透力。在穿透力測量部22A的頂端22A’剛剛穿透了布料c后不久，在想要利用剪切面22Bb和邊緣部22Bc將進(jìn)入到切斷力測量部22B的凹部22Ba內(nèi)的布料部分c’自布料c切斷時，載荷急劇上升，當(dāng)布料部分c’自布料c分離時(圖5至圖6的狀態(tài))，載荷急劇下降。將該峰值B判定為布料c的切斷力。
圖9是表示能借助同一附屬裝置24可更換地安裝于前方框12的靜止部固定部18的、兩種測量構(gòu)件21、61的剖視說明圖。測量構(gòu)件21是具備穿透力測量部22A和切斷力測量部22B的已說明過的構(gòu)件，測量構(gòu)件61用于測量在施加了規(guī)定壓力的時刻的布料c的厚度。在使用測量構(gòu)件21的情況下，使測量構(gòu)件21的頂端22A’自附屬裝置24的測量部支承部24a的基端側(cè)向頂端側(cè)通過，使測量構(gòu)件21的包括擴徑部21”在內(nèi)的基端部21’與測量部支承部24a相吻合。接著，使附屬裝置24的框連結(jié)部24c與靜止部固定部18相連結(jié)，在進(jìn)行該連結(jié)作業(yè)的前后，將彈性構(gòu)件23的基端部嵌入彈性構(gòu)件支承部24b。測量構(gòu)件61在頂端部具有直徑擴大了一些的布料厚度測量部62。布料厚度測量部62不貫穿布料C，能在該布料厚度測量部62與可動部30的推壓部31的推壓面31’之間壓縮布料C。在使用具有布料厚度測量部62的測量構(gòu)件61的情況下，使測量構(gòu)件61的基端自附屬裝置24的測量部支承部24a的頂端側(cè)向基端側(cè)通過而嵌入該測量部支承部24a，接著使附屬裝置24的框連結(jié)部24c與靜止部固定部18相連結(jié)。另外，也可以在先使框連結(jié)部24c與靜止部固定部18相連結(jié)之后，將測量構(gòu)件61安裝于附屬裝置24。在測量構(gòu)件61的基端部不存在與測量構(gòu)件21的擴徑部21”等同的擴徑部。另外，在使用測量構(gòu)件61的情況下，不必設(shè)置在貫穿布料c時按住布料c的彈性構(gòu)件23。
圖10是表示測量構(gòu)件61的使用狀態(tài)的剖視說明圖。測量構(gòu)件61借助附屬裝置24固定于前方框12的靜止部固定部18。當(dāng)測量人抓握操作桿41時，可動部30向前方移動，推壓部31的推壓面31’將布料c推壓于測量構(gòu)件61的布料厚度測量部62。由此，布料c被壓縮而逐漸變薄。在進(jìn)行該壓縮作業(yè)時，利用測力傳感器25檢測對測量構(gòu)件61施加的載荷，另外利用脈沖編碼器16’檢測可動部30的位移量，將壓縮載荷達(dá)到了規(guī)定值(例如200N)的時刻的布料c的厚度判定為布料厚度。
圖11是表示又一測量構(gòu)件71的使用狀態(tài)的剖視說明圖。測量構(gòu)件71具備與測量構(gòu)件21的穿透力測量部22k和切斷力測量部22B相同的穿透力測量部72A和切斷力測量部72B，但是與測量構(gòu)件21的基端部21’相對應(yīng)的基端部71’向頂端側(cè)延長地更多，相應(yīng)地，與測量構(gòu)件21的測量部基端部22’相對應(yīng)的測量部基端部72’沿軸線方向縮短。因此，測量部基端部72’與基端部71’之間的臺階狀的交界部分，突出在比附屬裝置24的測量構(gòu)件支承部24a的頂端面靠頂端側(cè)的位置，該交界部分成為不貫穿布料c而壓縮布料c的布料厚度測量部72C。因而，采用測量構(gòu)件71，能夠在利用穿透力測量部72A測量了布料c的穿透力，接著利用切斷力測量部72B測量了布料c的切斷力后，利用布料厚度測量部72C壓縮布料c而測量布料厚度。
圖12是剖切表示只具有穿透力測量部82A的測量構(gòu)件81的剖視說明圖。穿透力測量部82A的外徑在從尖頭的頂端82A’向基端側(cè)去而逐漸擴大后，成為恒定值而持續(xù)到基端部81’。彈性構(gòu)件23和附屬裝置24與圖2等所示的彈性構(gòu)件和附屬裝置相同(在圖13中也如此)。圖13是剖切表示只具有切斷力測量部92B的測量構(gòu)件91的剖視說明圖。將自測量構(gòu)件91的基端部91’處起縮徑并向頂端側(cè)突出有圓柱部93，該圓柱部93的頂端面形成為呈擂缽狀凹陷的凹面94而形成切斷力測量部92B。采用切斷力測量部92B，凹面94成為推壓布料c的剪切面，另外，凹面94的周緣成為截面小于90度的銳利的邊緣部95，起到將布料c的一部分c’切斷的作用。圖12的測量穿透力專用的測量構(gòu)件81、圖13的測量切斷力專用的測量構(gòu)件91、以及利用圖10等說明了的測量布料厚度專用的測量構(gòu)件61能夠如圖14所示，借助同一附屬裝置24能更換地安裝于前方框12的靜止部固定部18而進(jìn)行使用。
圖15表示測量構(gòu)件的變形例。該測量構(gòu)件131具備與圖12所示的測量構(gòu)件81的穿透力測量部82A相同的穿透力測量部132A，和與圖11所示的測量構(gòu)件71的布料厚度測量部72C相同的布料厚度測量部132C，但是該測量構(gòu)件131不具備切斷力測量部。附圖標(biāo)記131’是測量構(gòu)件131的基端部。圖16表示測量構(gòu)件的另一變形例。該測量構(gòu)件141具備與圖13所示的測量構(gòu)件91的切斷力測量部92B相同的切斷力測量部142B，和與圖11所示的測量構(gòu)件71的布料厚度測量部72C相同的布料厚度測量部142C，但是該測量構(gòu)件141不具備穿透力測量部。附圖標(biāo)記141’是測量構(gòu)件141的基端部。
圖17表示彈性構(gòu)件的變形例。另外，測量構(gòu)件21和附屬裝置24由于與圖2等所示的測量構(gòu)件和附屬裝置實際相同，所以標(biāo)注與圖2等相同的附圖標(biāo)記。彈性構(gòu)件23’由螺旋彈簧構(gòu)成。彈性構(gòu)件23’的基端部受附屬裝置24的彈性構(gòu)件支承部24b支承，在彈性構(gòu)件23’的頂端部安裝有環(huán)狀的布料支承構(gòu)件23”。在測量構(gòu)件21的測量部22貫穿布料c時，彈性構(gòu)件23’將布料支承構(gòu)件23”按壓于布料c的一個面ca上的貫穿部位的四周，從而支承布料C。
圖18表示本發(fā)明的布料評價裝置中的測量器100的變形例。另外，對于與已說明的布料評價裝置I實質(zhì)上相同的結(jié)構(gòu)，詳細(xì)而言是裝入有脈沖編碼器16’的花鍵軸16、包括測量構(gòu)件21、彈性構(gòu)件23和測力傳感器25等的靜止部20、具有推壓部31等的可動部30、具有控制部51等的控制箱50、以及信號線53、54等，對于這些結(jié)構(gòu)標(biāo)注與布料評價裝置I相同的附圖標(biāo)記而省略說明。另外，上下左右方向的確定基于圖15。測量器100具有開口朝右的日文2形的框體101，在框體101的下方臂部IOlb的右端部，以使測量構(gòu)件21的測量部22的頂端22A’朝向上方的方式配置有該頂端22A’。可動部30借助上方驅(qū)動傳遞部111和下方驅(qū)動傳遞部112支承于滾珠絲杠(進(jìn)給絲杠)110，該滾珠絲杠110鉛垂設(shè)置在框體101的上方臂部IOla與下方臂部IOlb之間。滾珠絲杠110在外周具有外螺紋(未圖示)。上方驅(qū)動傳遞部111和下方驅(qū)動傳遞部112在左側(cè)具有供滾珠絲杠110通過的開口，在這些開口切削有能與滾珠絲杠110的外螺紋卡合的內(nèi)螺紋(未圖示)。花鍵軸16設(shè)置為自上方臂部IOla的右端部向下方延伸。附圖標(biāo)記120是能使?jié)L珠絲杠110正反旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)。在測量時，將布料d水平配置在靜止部20與可動部30之間，隨后使馬達(dá)120正向旋轉(zhuǎn)。由此，滾珠絲杠110沿一個方向旋轉(zhuǎn)，上方驅(qū)動傳遞部111和下方驅(qū)動傳遞部112隨之向下方移動，從而使可動部30自圖15的初始位置下降。由此，推壓部31將布料d按壓于測量構(gòu)件21的測量部22，穿透力測量部22A向上方貫穿布料d，接著切斷力測量部22B向上方貫穿布料d。
利用測力傳感器25和脈沖編碼器16’，檢測此時的施加于測量構(gòu)件21的載荷和可動部30的位移量，將檢測結(jié)果輸送到控制部51。在測量結(jié)束后，使馬達(dá)120反向旋轉(zhuǎn)，從而能使可動部30上升而返回到初始位置。
附圖標(biāo)記說明
c、d、布料；1、布料評價裝置；10、100、測量器；11、框體；16’、脈沖編碼器；20、靜止部；21、61、71、81、91、131、141、測量構(gòu)件；22、測量部；22A、72A、82A、132A、穿透力測量部；22A’、82A’、頂端；22A”、穿透力測量部基端；22B、72B、92B、142B、切斷力測量部;22Ba、凹部;22Bb、94、剪切面;22Bc、95、邊緣部;23、23’、彈性構(gòu)件；24、附屬裝置；25、測力傳感器；30、可動部；31、推壓部；31’、推壓面；32、空心部；40、可動部驅(qū)動機構(gòu)；41、操作桿；50、控制箱；51、控制部；52、顯示部；62、72C、132C、142C、布料厚度測量部。
權(quán)利要求
1.一種布料評價裝置，其特征在于， 該布料評價裝置包括: 測量構(gòu)件(21、71、81、131)，其在頂端側(cè)具有用于貫穿布料(c、d)的測量部(22)； 布料/測量部移動部件(30、40、110、111、112、120 )，其用于使布料(c、d)或測量構(gòu)件(21、71、81、131)移動，以使測量部(22)貫穿布料(c、d)； 布料支承部件(23、23’、31’)，其用于在測量部(22)貫穿布料((:、d)時，從布料(C、d)的兩面支承布料(c、d)上的被測量部(22)貫穿的貫穿部位的四周； 載荷檢測部件(25)，其用于檢測在測量部(22)貫穿布料(c、d)的期間內(nèi)施加于測量構(gòu)件(21、71、81、131)的載荷， 上述測量部(22)具有向尖頭的頂端(22A’、82A’)去而外徑逐漸縮小的穿透力測量部(22六、724、824、1324)，穿透力測量部(224、724、824、1324)在利用頂端(224’、82々’)刺破布料(C、d)后，撐開布料(C、d)、貫穿布料(C、d)。
2.—種布料評價裝置，其特征在于， 該布料評價裝置包括: 測量構(gòu)件(21、71、91、141)，其在頂端側(cè)具有用于貫穿布料(c、d)的測量部(22)； 布料/測量部移動部件(30、40、110、111、112、120)，其用于使布料(c、d)或測量構(gòu)件(21、71、91、141)移動，以使測量部(22)貫穿布料(c、d)； 布料支承部件(23、23’、31’)，其用于在測量部(22)貫穿布料((:、d)時，從布料(C、d)的兩面支承布料上的被測量部(22)貫穿的貫穿部位的四周； 載荷檢測部件(25)，其用于檢測在測量部(22)貫穿布料(c、d)的期間內(nèi)施加于測量構(gòu)件(21、71、91、141)的載荷， 上述測量部(22)具有切斷力測量部(228、728、928、1428)，該切斷力測量部(228、728、928、1428)具有剪切面(22813、94)，在貫穿布料((3、(1)時，該剪切面(22813、94)沿貫穿方向推壓布料(C、d)的一部分而使該一部分從布料(C、d)分尚。
3.—種布料評價裝置，其特征在于， 該布料評價裝置包括: 測量構(gòu)件(21、71)，其在頂端側(cè)具有用于貫穿布料(c、d)的測量部(22)； 布料/測量部移動部件(30、40、110、111、112、120)，其用于使布料(c、d)或測量構(gòu)件(21、71)移動，以使測量部(22)貫穿布料(c、d)； 布料支承部件(23、23’、31’)，其用于在測量部(22)貫穿布料((:、d)時，從布料(C、d)的兩面支承布料(c、d)上的被測量部(22)貫穿的貫穿部位的四周； 載荷檢測部件(25)，其用于檢測在測量部(22)貫穿布料(c、d)的期間內(nèi)施加于測量構(gòu)件(21、71)的載荷， 上述測量部(22)具備: 穿透力測量部(22A、72A)，其向尖頭的頂端(22A’)去而外徑逐漸縮小，該穿透力測量部(22A、72A)在利用頂端(22A’)刺破布料(c、d)后，撐開布料(c、d)、貫穿布料(c、d)；切斷力測量部(22B、7 2B)，其與穿透力測量部(22A、72A)的基端側(cè)鄰接，具有在貫穿布料(c、d)時沿貫穿方向推壓布料(c、d)的一部分而使該一部分從布料(c、d)分離的剪切面(22Bb)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的布料評價裝置，其中， 上述切斷力測量部(22B、72B)具有環(huán)狀的凹部(22Ba)，該環(huán)狀的凹部(22Ba)在上述剪切面(22Bb)與形成為穿透力測量部(22A、72A)的最大外徑的穿透力測量部基端(22A”)之間外徑縮小，該環(huán)狀的凹部(22Ba)的靠測量構(gòu)件(21、71)的基端側(cè)的面成為剪切面(22Bb)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任意一項所述的布料評價裝置，其中， 該布料評價裝置具有用于檢測測量部(22)相對于布料(c、d)的位移量的位移檢測部件(16，)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的布料評價裝置，其中， 上述測量部(22)在比上述切斷力測量部(72B)靠基端側(cè)的位置，具有壓縮布料(c、d)的布料厚度測量部(72C)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任意一項所述的布料評價裝置，其中， 上述布料支承部件(23、23’、31’)具有能一邊追隨布料((:、d)或測量構(gòu)件(21、71、81，91)的移動一邊支承布料(c、d)的彈性構(gòu)件(23、23’)。
8.—種布料評價裝置，其特征在于， 該布料評價裝置包括: 測量構(gòu)件(81、91、61)，其在頂端側(cè)具有用于貫穿或壓縮布料(c、d)的測量部(82A、92B、62)； 布料/測量部移動部件(30、40、110、111、112、120)，其用于使布料(c、d)或測量構(gòu)件(81、91、61)移動，以使測量部(82A、92B、62)貫穿或壓縮布料(c、d)； 布料支承部件(23、23’、31’)，在測量部(82A、92B )貫穿布料(c、d )時，該布料支承部件(23、23’、31’)從布料(c、d)的兩面支承布料(c、d)上的被測量部(82A、92B)貫穿的貫穿部位的四周，并且在測量部(62)自 布料(c、d)的一個面壓縮布料(c、d)時，該布料支承部件(23、23’、31’)支承布料((:、(1)的另一個面； 載荷檢測部件(25)，其用于檢測在測量部(82A、92B、62)貫穿或壓縮布料(c、d)的期間內(nèi)施加于測量構(gòu)件(81、91、61)的載荷； 位移檢測部件(16’)，其用于檢測測量部(82A、92B、62)相對于布料(c、d)的位移量， 上述測量構(gòu)件(81、91、61)能夠更換為第I測量構(gòu)件(81)和第2測量構(gòu)件(91)， 第I測量構(gòu)件(81)的測量部(82A)是向尖頭的頂端去而外徑逐漸縮小的穿透力測量部(82A)，該穿透力測量部(82A)在利用頂端刺破布料(c、d)后，撐開布料(c、d)、貫穿布料(C、d), 第2測量構(gòu)件(91)的測量部(92B)是具有剪切面(94)的切斷力測量部(92B)，在貫穿布料(c、d)時，該剪切面(94)沿貫穿方向推壓布料(c、d)的一部分，使該一部分從布料分離。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的布料評價裝置，其中， 上述測量構(gòu)件(81、91、61)能夠更換為第I測量構(gòu)件(81)、第2測量構(gòu)件(91)和第3測量構(gòu)件(61), 上述第3測量構(gòu)件(61)的測量部(62)是壓縮布料(c、d)的布料厚度測量部(62)。
10.一種布料評價裝置，其特征在于，該布料評價裝置包括: 測量構(gòu)件(21、61)，其在頂端側(cè)具有用于貫穿或壓縮布料(C、d)的測量部(22、62)；布料/測量部移動部件(30、40、110、111、112、120 )，其用于使布料(c、d)或測量構(gòu)件(21、61)移動，以使測量部(22、62)貫穿或壓縮布料(c、d)； 布料支承部件(23、23’、31’)，在測量構(gòu)件(21、61)貫穿布料(c、d )時，該布料支承部件(23、23’、31’)從布料(c、d )的兩面支承布料(c、d )上的被測量部(22 )貫穿的貫穿部位的四周，并且在測量部(62)自布料(c、d)的一個面壓縮布料(c、d)時，該布料支承部件(23、23’、31’)支承布料((:、(1)的另一個面； 載荷檢測部件(25)，其用于檢測在測量部(22、62)貫穿或壓縮布料(c、d)的期間內(nèi)施加于測量構(gòu)件(21、61)的載荷； 位移檢測部件(16’)，其用于檢測測量部(22、62)相對于布料(c、d)的位移量， 上述測量構(gòu)件(21、61)能夠更換為第I測量構(gòu)件(21)和第2測量構(gòu)件(61)， 第I測量構(gòu)件(21)的測量部(22)包括: 穿透力測量部(22A)，其向尖頭的頂端去而外徑逐漸縮小，該穿透力測量部(22A)在利用頂端(22A’)刺破布料(c、d)后，撐開布料(c、d)、貫穿布料(c、d); 切斷力測量部(22B)，其與穿透力測量部(22A)的基端側(cè)鄰接，該切斷力測量部(22B)具有剪切面(22Bb)，在貫穿布料(c、d)時，該剪切面(22Bb)沿貫穿方向推壓布料(c、d)的一部分而使該一部分從布料(C、d)分尚， 第2測量構(gòu)件(61)的測量部(62 )`是壓縮布料(c、d)的布料厚度測量部(62 )。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能事先掌握布料的穿透性和切斷性的布料評價裝置。布料評價裝置(1)包括測量構(gòu)件(21、71、81)，其在頂端側(cè)具有用于貫穿布料(c)的測量部(22)；布料/測量部移動部件(30、40)，其用于使布料(c)或測量構(gòu)件(21、71、81)移動，以使測量部(22)貫穿布料(c)；布料支承部件(23、23’、31’)，其用于在測量部(22)貫穿布料(c)時，從布料(c)的兩面支承布料(c)上的被測量部(22)貫穿的貫穿部位的四周；載荷檢測部件(25)，其用于檢測在測量部(22)貫穿布料(c)的期間內(nèi)施加于測量構(gòu)件(21、71、81)的載荷。上述測量部(22)具備穿透力測量部(22A、72A)，其向尖頭的頂端(22A’)去而外徑逐漸縮小，該穿透力測量部(22A、72A)在利用頂端(22A’)刺破布料(c)后，撐開布料(c)、貫穿布料(c)；切斷力測量部(22B、72B)，其與穿透力測量部(22A、72A)的基端側(cè)鄰接，該切斷力測量部(22B、72B)具有在貫穿布料(c)時沿貫穿方向推壓布料(c)的一部分而使該一部分與布料(c)分離的剪切面(22Bb)。
文檔編號G01N3/00GK103140747SQ201080069430
公開日2013年6月5日 申請日期2010年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月6日
發(fā)明者長谷川建二, 伊藤修久 申請人:Ykk株式會社