[0001] 本发明涉及测量设备技术领域，特别是涉及一种摩擦力检测装置。

[0002] 许多医用管材、棒材、丝材等因在使用时会与人体皮肤、血管、黏膜等组织接触，为了防止损伤人体，要求其表面光滑、摩擦力小，因此在使用前需测量其表面摩擦力或摩擦系数。

[0003] 现有摩擦力检测装置中，通常通过两个夹持组件来夹持待测物体的两端，其中一个夹持组件固定设置，另一个通过电机驱动传动机构或手动使其向固定设置的夹持头移动，挤压待测物体从而施加夹持力，并通过拉力传感器读取压力大小。但是自动控制的成本高、结构复杂，并且如果产品的表面尺寸和形状等不均匀，会导致夹紧力波动无法恒定，并且上述两种方式均难以使得挤压待测物体对中。

[0032] 为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

[0033] 需要说明的是，当机构被称为“固定于”或“设置于”另一个机构，它可以直接在另一个机构上或者也可以存在居中的机构。当一个机构被认为是“连接”另一个机构，它可以是直接连接到另一个机构或者可能同时存在居中机构。本申请的说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

[0034] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

[0035] 在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”、“下”可以是第一特征直接和第二特征接触，或第一特征和第二特征间接地通过中间媒介接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

[0036] 除非另有定义，本申请的说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本申请的说明书所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

[0037] 请参见图1‑3，本发明提供一种摩擦力检测装置100，用于检测待检测物40的表面摩擦力。例如，用于检测在使用时需要和人体的皮肤、血管和黏膜等组织接触的医用管材、棒材、丝材等。除此以外，也可以用于检测其他对表面摩擦力有需求的产品，例如实验器材等，而不限于医疗用品领域。

[0038] 摩擦力检测装置100包括机体30、第一夹持机构10和第二夹持机构20。摩擦力检测装置100具有多种实现方式，例如：第一夹持机构10通过拉力传感器31与机体30连接，且能够夹持待检测物40，并随着拉力传感器31的升降运动，同步带动待检测物40沿着机体30运动，第二夹持机构20也能够夹持待检测物40，并使得待检测物40相对于第二夹持机构20处于可活动的状态。

[0039] 当第一夹持机构10安装在上方，第二夹持机构20安装在下方时，运行的过程为，机体30首先带动拉力传感器31，拉力传感器31拉动第一夹持机构10，并通过第一夹持机构10带动待检测物40向上移动，当待检测物40处于匀速上升的运动状态时，拉力传感器31所测得的力即为待检测物40与第二夹持机构20之间的摩擦力。

[0040] 当然，在其他实施例中，第一夹持机构10可以安装在下方，而第二夹持机构20安装在上方。当待检测物40为刚性材料时，可以通过机体30带动第一夹持机构10，第一夹持机构10将待检测物40上推或者下拉，待检测物40的运动方向并不限制，只需要其处于匀速运行的状态，拉力传感器31就能够测得其摩擦力。区别在于，当拉力传感器31位于待检测物40的下部时，拉力传感器31充当的是压力传感器，所以拉力传感器31所测得的力需要减去待检测物40的自身重力才能得到摩擦力。

[0041] 可以理解地，在其他实施例中，摩擦力检测装置100还可以不设置拉力传感器31，而是在待检测物40上悬挂施力部件26，在本实施例中施力部件26优选为砝码，以便于读取和记录施力部件26所给予待检测物40的拉力。当施力部件26所提供的拉力较小时，待检测物40处于静止状态，此时施力部件26的重力，也就是拉力，小于待检测物40与第二夹持机构20之间的摩擦力，当待检测物40处于匀速下滑状态时，说明此时的施力部件26所提供的拉力即为待检测物40与第二夹持机构20之间的摩擦力。当待检测物40处于加速下滑的状态时，说明此时施力部件26所提供的拉力大于待检测物40与第二夹持机构20之间的摩擦力。

[0042] 同理地，施力部件26也并不一定连接于待检测物40，也可以连接于第二夹持机构20上，也就是说，让第一夹持机构10和待检测物40保持静止状态，将第二夹持机构20夹持住待检测物40，当第二夹持机构20为静止状态时，说明第二夹持机构20自身所收到的重力小于其与待检测物40之间的摩擦力，当第二夹持机构20不断增加施力部件26(例如砝码)，且处于匀速下滑的状态时，就能够说明第二夹持机构20与待检测物40之间的摩擦力等于第二夹持机构20和施力部件26的重力和。

[0043] 综上，可以理解地，第一夹持机构10和第二夹持机构20的位置可以互换，其本质原理为，通过观察待检测物40或者悬挂了施力部件26的部件的运动状态，来推算出待检测物40和第二夹持机构20之前的摩擦力大小。其设置方式在此不再一一穷举，在本发明中以第一夹持机构10在上，第二夹持机构20在下，并且在第一夹持机构10的上端增设拉力传感器
31的方案为例，详细阐述。

[0044] 第一夹持机构10通过拉力传感器31与机体30连接，且能够夹持待检测物40，并随着拉力传感器31的升降运动，同步带动待检测物40沿着机体30运动，第二夹持机构20包括第二夹持座21、左夹持块22、右夹持块23和施力部件26，第二夹持座21上开设有左右分布的至少两个滑槽211，每一滑槽211中分别设置有一个滑动件24，且滑动件24能够沿着滑槽211移动，位于左侧的滑槽211中的滑动件24与左夹持块22连接，位于右侧的滑槽211中的滑动件24与右夹持块23连接，第二夹持机构20还包括力传导部件25，施力部件26和滑动件24均与力传导部件25连接，随着施力部件26的力的变化，力传导部件25能够带动左右两侧的滑动件24相向运动，并使左夹持块22和右夹持块23夹持待检测物40。

[0045] 如此，机体30作为承载第一夹持机构10和第二夹持机构20的主要承载结构，用于第一夹持机构10和第二夹持机构20的安装和固定。第一夹持机构10能够夹持待检测物40，使得第一夹持机构10和待检测物40之间的相对位置固定，第一夹持座11通过拉力传感器31与机体30连接起来，当机体30带动拉力传感器31上升时，拉力传感器31能够拉动第一夹持座11以及固定在第一夹持座11上的待检测物40一起上升，此时拉力传感器31上所检测到的压力即为待检测物40与第二夹持机构20之间的摩擦力。第二夹持座21的滑槽211能够引导滑动件24的运动路径，防止滑动件24的移动发生偏移，滑动件24与左夹持块22和右夹持块23连接，随着施力部件26拉动力传导部件25带动两个滑动件24相向运动，两个滑动件24带动左夹持块22和右夹持块23相向运动，从而夹持住待检测物40。

[0046] 需要解释的是，待检测物40为杆状物或条状物，第一夹持机构10和第二夹持机构20沿着竖直方向布设。如此，第一夹持机构10对于待检测物40的作用力以及第二夹持机构
20对于待检测物40的作用力位于同一竖直直线上，保证了待检测物40的状态始终为竖直向下，也就确保了测量所得摩擦力的精准。

[0047] 示例性地，施力部件26为重力件，例如砝码和秤砣等重物块，通过自身重力对力传导部件25施加拉力，能保证拉力的恒定。重力件的配合使得本申请相较于传统的电机驱动夹紧具有更为恒定的夹持力，且两个滑槽211左右对称，因此方便对待检测物40进行对中。当然，在其他实施例中，施力部件26也可以是电机或者手动的拉力件，而不限于上述的重力件。

[0048] 需要解释的是，在本发明中，对中的含义为使得待检测物40的位置居中，更具体地说，是使得待检测物40的位置保持在第一夹持机构10和第二夹持机构20的中轴线上，保证对中可以让第一夹持机构10和第二夹持机构20以及待检测物40处于同一直线上，也就让摩擦力的测量更为准确。

[0049] 示例性地，力传导部件25在本实施例中优选为牵引绳，牵引绳的成本较低，适用场景广，耐用性好。可以理解地，在其他实施例中，力传导部件25也可以采用连接板等刚性连接结构，而不限于牵引绳。

[0050] 示例性地，在本实施例中，滑动件24设置为销轴，滑槽211设置为配合于销轴的直槽，销轴能够在滑槽211中滑动和滚动，减少与滑槽211的槽壁之间的摩擦，并被滑槽211的槽壁限位和引导移动方向。在其他实施例中，滑动件24也可以设置为能够沿着滑槽211的横截面为矩形的滑块等，而不限于上述的销轴。

[0051] 滑槽211贯穿第二夹持座21，滑动件24的两端分别位于第二夹持座21的前后两侧，其中，至少一个滑动件24的一端与左夹持块22连接，且另一端与力传导部件25连接；至少一个滑动件24的一端与右夹持块23连接，且另一端与力传导部件25连接。如此，左夹持块22和右夹持块23以及力传导部件25和施力部件26分别位于第二夹持座21的前后两侧，在第二夹持座21的工作过程中，互不干涉，保证了装置的流畅运行，也便于第二夹持机构20各个部件的装配与布设。

[0052] 当然，在其他实施例中，第二夹持座21的各个部件包括左夹持块22、右夹持块23、施力部件26和力传导部件25等结构也可以设置于同一侧，从而便于在调整施力部件26的重量等操作步骤之中对左夹持块22和右夹持块23以及待检测物40进行观察。

[0053] 第二夹持座21背向左夹持块22和右夹持块23的一侧设置有滑轮组27，滑轮组27包括多个滑轮271，且至少一个滑轮271与左侧的滑动件24连接，至少一个滑轮271与右侧的滑动件24连接，力传导部件25绕置于两个滑轮271的部分侧面，并随着施力部件26的牵引，两个滑轮271能够被相向牵拉。如此，力传导部件25通过与滑轮271的配合来拉动滑动件24，力传导部件25的牵拉方向会被滑轮组27引导，不容易发生偏移。

[0054] 需要解释的是，滑轮组27的布设位置具有多种方式，请参阅下列各个具体实施例中一一详细阐述，在此处不再赘述。

[0055] 可以理解地，在其他实施例中，力传导部件25可以直接与滑动件24连接，而不是通过滑轮271，以减少加工和材料成本，降低工艺和装配的难度，且直接连接能够使得牵引力的传递更加直接。

[0056] 第二夹持机构20还包括同步组件28，至少一个位于左侧的滑动件24与同步组件28连接，至少一个位于右侧的滑动件24与同步组件28连接，同步组件28约束位于左右两侧的滑动件24的移动，并使位于左右两侧的滑动件24始终相对于第二夹持座21的中轴线对称。如此，确保了即便左夹持块22和右夹持块23先后受力，也不会导致一者已经接触待检测物
40，但是另一者尚未接触到的情况出现，也就是说避免了两者的速率不同造成待检测物40偏移，保证了对中。

[0057] 需要解释的是，同步组件28能够使得左右两侧的滑动件24左右对称，是通过约束两者的运动状态，使得两者运动速率一致，也就是两者的位置改变也相对同步，从而实现两者的左右对称。

[0058] 第二夹持机构20包括其同步组件28的布设方式具有多种实施例，在此一一阐述。

[0059] 实施例一

[0060] 请参见图1‑3，在实施例一中，第二夹持座21上开设有四个斜向延伸的滑槽211，四个滑槽211沿着水平方向分别设置于第二夹持座21的左右两侧，也即两个滑槽211位于第二夹持座21的左侧，两个滑槽211位于第二夹持座21的右侧，两两对称设置，以便于第二夹持座21的对中。

[0061] 四根销轴作为四个滑动件24插设于四个滑槽211中，每个滑动件24的两端均凸出于滑槽211的两侧，且位于左侧的两个滑动件24均与左夹持块22连接，位于右侧的两个滑动件24均与右夹持块23连接，从而提高左夹持块22和右夹持块23的移动的稳定性。

[0062] 请参见图2，在本实施例中，滑轮组27包括6个滑轮271，6个滑轮271两两一组，沿着竖直方向布设，包括第一滑轮271、第二滑轮271和第三滑轮271。具体地，两个第一滑轮271分别与靠近第二夹持座21的中间位置的两个滑动件24连接，两个第二滑轮271设置于两个第一滑轮271的下侧，两个第三滑轮271设置于两个第二滑轮271的下侧，且连个第三滑轮271之间的距离小于连个第二滑轮271之间的距离，当左夹持块22和右夹持块23处于夹持状态时，两个第一滑轮271之间的距离也小于两个第二滑轮271之间的距离。如此，使得力传导部件25能够绕置于各个滑轮271之间并被张紧。力传导部件25绕置于两个第一滑轮271互相远离的外侧，以及两个第二滑轮271彼此远离的外侧，并延伸并贴合于两个第三滑轮271对象的外侧，随着施力部件26向下拉扯力传导部件25，力传导部件25使得第一滑轮271的外侧受力，从而带动左夹持块22和右夹持块23对向运动并夹紧。

[0063] 实施例二

[0064] 请参见图4‑5，在本实施例中，滑槽211沿着水平方向开设，同步组件28包括同步板281，同步板281为V形结构，并开设有沿着其V形延伸路径开设的导向槽2811，位于左侧的至少一个滑动件24伸入滑槽211中，并被导向槽2811限位；位于右侧的至少一个滑动件24伸入滑槽211中，并被导向槽2811限位。如此，由于滑槽211沿着水平方向开设，避免了左夹持块
22和右夹持块23在移动过程中的上下位移分量，并且减少同步组件28自身重力导致的对左夹持块22和右夹持块23的影响，从而使得力传导部件25带给左夹持块22和右夹持块23的力更加接近于施力部件26的重量，对夹持力的可控性和精准度都更高，摩擦力测试数据更为准确可靠。还可以适用于一些对于左夹持块22和右夹持块23的上下位置要求较高的情形。

[0065] 具体地，在本实施例中，滑槽211为两个，分别开设于第二夹持座21的左右两侧，每一滑槽211中设置有两个滑动件24，也即一共设置有四个滑动件24。在本实施例中，夹持座也设置有滑轮组27，两个第一滑轮271分别与位于内侧的左右两个滑动件24连接，第二滑轮271、第三滑轮271、力传导部件25以及施力部件26的布设方式与实施例一相同，在此不再赘述。区别在于，位于靠近外侧的左右两个滑动件24分别伸入V形同步板281的导向槽2811中，在沿着滑槽211横向移动的过程中，左右两个滑动件24的横向移动速率会被V形同步板281限制为相同。

[0066] 当然，在其他实施例中，也可以设置为两个第一滑轮271分别与位于外侧的左右两个滑动件24连接，位于内侧的左右两个滑动件24分别伸入V形同步板281的导向槽2811中，同样能够实现功能，而不限于上述的连接方式。

[0067] 进一步地，滑动件24穿过导向槽，且部分伸出导向槽2811，滑动件24伸出导向槽2811的一端设置有止挡部243，止挡部243的最小直径大于导向槽2811的宽度，并抵接于同步板281背向第二夹持座21的一侧。如此，止挡部243能够限位同步板281，避免其与滑动件
24之间发生脱离。

[0068] 在本实施例中，止挡部243为圆盘状结构。如此，无论滑动件24如何旋转，都不会影响到止挡部243与同步板281之间的限位。

[0069] 实施例三

[0070] 请参见图6‑7，在本实施例中，滑槽211斜向开设，同步板281为一字型结构，并且横向开设有导向槽2811，位于左侧的至少一个滑动件24伸入滑槽211中，并被导向槽2811限位，位于右侧的至少一个滑动件24伸入滑槽211中，并被导向槽2811限位。如此，横向开设的导向槽2811能够将伸入其中的滑动件24限制于同一平面上，使得滑动件24在滑槽211中的移动更加一致。

[0071] 进一步地，滑动件24伸入导向槽2811的一端具有上抵接面241和下抵接面242，上抵接面241抵接于导向槽2811的上槽壁，下抵接面242抵接于导向槽2811的下槽壁。如此，由于腰形的上抵接面241和下抵接面242均为平面，而导向槽的上槽壁以及下槽壁也为平面，因此当上抵接面241和下抵接面242分别抵接于上槽壁和下槽壁以后，两者时间不会再发生相对转动。也就是说，当滑动件24沿着斜向滑槽211移动时，同步板281始终处于水平状态，以此促使每一滑动件24均位于同一水平面上，有利于夹紧力的施加以及待检测物40的对中。

[0072] 滑动件24的横截面可以为腰形、正方形或者长方形等，滑动件24的横截面形状并不限于上述实施例，只需要具有上抵接面241和下抵接面242即可。

[0073] 示例性地，在本实施例中，第二夹持座21开设有四个斜向的滑槽211，每一滑槽211中均穿设有滑动件24。其中，位于内侧的两个滑动件24的伸出滑槽211的一端设置有滑轮271，且这两个滑动件24还伸入导向槽2811中，并设置为横截面为腰形的形状，如此滑轮271也会被同步板281止挡，不容易掉出。

[0074] 实施例四

[0075] 请参见图8‑9，在本实施例中，同步组件28包括转轴283以及至少两根同步杆282，其中一根同步杆282的一端与位于左侧的滑动件24连接，另一端连接于转轴283，另一根同步杆282的一端与位于右侧的滑动件24连接，另一端连接于转轴283。如此，当左右两侧的滑动件24被力传导部件25拉动运动时，两根同步杆282能够相对于转轴283转动，并保证两个滑动件24运动的同步性。

[0076] 在本实施例中，滑槽211、滑动件24和滑轮组27的布设方式均与实施例三类似。区别在于，实施例三中的同步板281被替换为本实施例中的同步杆282以及转轴283。可以理解地，同步杆282并不限于两根，例如还可以增加为四根，也就是每一滑动件24上均连接有一同步杆282，四根同步杆282连接于同一转轴283。

[0077] 上述四个实施例之间能够互相组合调整。可以理解地，虽然上述四个实施例的滑槽211数量为2个或4个，但是在其他实施例中增加为6个或者8个并不阻碍方案的实施。滑轮271的数量也可以根据滑动件24的数量作出适应性调整，而不限于上述实施例中的2个、4个和6个，只需要让第二夹持机构20的左右结构对称，保证夹紧力的恒定以及对中的稳定即可。

[0078] 此外，第二夹持机构20还包括阻尼件231，左夹持块22朝向右夹持块23的侧面以及右夹持块23朝向左夹持块22的侧面均设置有阻尼件231，并通过阻尼件231夹持待检测物40。如此，阻尼件231能够模拟出待检测物40的工作环境，从而更加精确地测量待检测物40的表面摩擦力。

[0079] 示例性地，当待检测物40为用于人体的医疗器械时，阻尼件231可以设置为模拟皮肤。

[0080] 请参见图10，第一夹持机构10包括第一夹持座11、驱动件12、左夹持板13和右夹持板14，左夹持板13和右夹持板14设置于第一夹持座11中，驱动件12穿设于第一夹持座11、左夹持板13和右夹持板14，并被配置为能够通过自身的转动控制左夹持板13和右夹持板14的移动。如此，通过驱动件12就能够实现左夹持板13和右夹持板14对于待检测物40的夹紧，操作方便快捷。

[0081] 具体地，第一夹持座11为U字形结构，左夹持板13和右夹持板14安装于第一夹持座11内，驱动件12设置为螺杆，第一夹持座11、左夹持板13和右夹持板14均分别开设有螺孔，螺杆的转动即可使左夹持板13和右夹持板14相对于第一夹持座11移动，从而实现对待检测物40的居中夹持，结构简单，成本低廉。

[0082] 进一步地，第一夹持机构10还包括导向杆15，导向杆15穿设于第一夹持座11、左夹持板13和右夹持板14，从而对左夹持板13和右夹持板14起到导向的作用，引导其夹紧待检测物40。

[0083] 螺杆的两端分别开设有螺距相同、旋向相反的外螺纹，左夹持板13和右夹持板14分别开设有具有与螺杆两端相对应的螺距和旋向的内螺纹。如此，当旋转螺杆时，左夹持板13和右夹持板14能够在导向杆15的约束和螺杆的驱动下，以相同的速度相互靠近或远离，从而实现对待检测物40的自动居中夹紧。

[0084] 在其他实施例中，螺杆也可以替换为丝杆和电机的配合等，从而方便电控，节省人力，而不限于上述的螺杆这一种实施方案。

[0085] 相较于现有技术，本发明通过在第二夹持座21上开设对称的滑槽211，滑槽211能够引导滑动件24的运动路径，防止滑动件24的移动发生偏移，滑动件24与左夹持块22和右夹持块23连接，随着施力部件26拉动力传导部件25带动两个滑动件24相向运动，两个滑动件24带动左夹持块22和右夹持块23相向运动，从而夹持住待检测物40，且将施力部件26设置为重力件，使得左夹持块22和右夹持块23的夹持力与施力部件26的重量呈正比，因此改变施力部件26的重量就能够改变左夹持块22和右夹持块23的夹持力，以方便摩擦力的检测。力传导部件25以及施力部件26的配合使得本申请相较于传统的电机驱动夹紧具有更为恒定的夹持力，且两个滑槽211左右对称，因此方便对待检测物40进行对中。

[0086] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

[0087] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。