扭曲试验装置的制作方法

本实用新型涉及检测工装技术领域，特别是涉及一种扭曲试验装置。

背景技术：

随着生活水平的提高，人们对所使用产品的表面质量的要求也越来越高。对产品，如手表、手机、金属杆等的表面进行镀层不仅能有效的保护产品表面不被腐蚀，同时还能起到美观的作用。产品在使用过程中，表面的镀层可能由于疲劳或者磨损等原因脱离基体，除对产品本身的防腐蚀以及美观产生影响外，还会降低用户对产品的品牌质量的认可度。因此，对产品表面镀层与基体之间的结合力进行预先检测尤其重要。

扭曲试验是常用的检测产品表面镀层与基体之间结合力的方法，但传统的扭曲试验多依靠人工操作进行扭曲试验，无法较精确的控制扭曲角度，因人工操作也无法保证检测结果的稳定性。

技术实现要素：

基于此，有必要针对传统的镀层产品的扭曲试验依靠人工操作而无法精确控制扭曲角度以及检测结果不稳定的问题，提供一种精确控制扭曲角度的扭曲试验装置。

一种扭曲试验装置，包括：

支架；

旋扭单元，设置于所述支架，所述旋扭单元包括第一夹具及第二夹具，所述第一夹具及第二夹具能够同时夹持试样的不同部位，所述第二夹具能够相对于所述第一夹具旋转；

第一驱动单元，设置于所述支架，所述第一驱动单元的输出端与所述第二夹具传动连接；

控制单元，与所述第一驱动单元连接，所述控制单元能够控制所述第一驱动单元的运行状态。

在其中一个实施例中，所述第一驱动单元包括减速器和步进电机，所述步进电机的输出轴与所述减速器的输入端传动连接，所述减速器的输出端与所述第二夹具传动连接。

在其中一个实施例中，所述控制单元包括输入端，所述输入端能够接收输入命令以控制所述第一驱动单元。

在其中一个实施例中，所述扭曲试验装置还包括第二驱动单元，所述第二驱动单元包括第二传动件以及摇柄，所述第二传动件设置于所述支架，所述摇柄与所述第二传动件的一端可拆卸的传动连接，所述第二传动件的另一端与所述第二夹具传动连接。

在其中一个实施例中，所述支架的表面具有摇柄角度刻度线，所述摇柄角度刻度线与所述摇柄相对应。

在其中一个实施例中，所述支架的表面具有夹具角度刻度线，所述夹具角度刻度线与所述第二夹具相对应。

在其中一个实施例中，所述旋扭单元还包括调整件，所述调整件能够调整第一夹具与第二夹具之间的距离。

在其中一个实施例中，所述调整件包括螺杆和滑块，所述螺杆转动设置于所述支架，所述滑块能够与所述螺杆螺纹配合以实现所述滑块的滑动，所述第一夹具固定设置于所述滑块。

在其中一个实施例中，所述螺杆一端的光轴周缘开设有若干第一定位孔，若干所述第一定位孔沿所述螺杆的周向均匀分布，所述调整件还包括定位杆，所述支架上开设有第二定位孔，所述定位杆能够同时插入所述第二定位孔以及所述第一定位孔。

在其中一个实施例中，所述第一夹具及第二夹具均具有至少两个夹持位，其中一个所述夹持位的两个夹板能够贴合，另一个所述夹持位的两个夹板之间具有凹槽。

上述扭曲试验装置，第一驱动单元能在控制单元的控制下驱动第二夹具相对于第一夹具旋转，以实现试样表面镀层结合力的机械化检测，具有精确控制试样的扭曲角度以及检测结果稳定的特点。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的扭曲试验装置结构的第一侧视示意图；

图2为本实用新型一实施例提供的扭曲试验装置结构的第二侧视示意图；

图3为本实用新型一实施例提供的扭曲试验装置结构的第三侧视示意图；

图4为本实用新型一实施例提供的扭曲试验装置结构的主视示意图；

图5为本实用新型一实施例提供的第二夹具结构张开状态示意图；

图6为本实用新型一实施例提供的第二夹具结构闭合状态示意图。

其中：

100-支架

110-驱动盖体

200-旋扭单元

210-第一夹具

220-第二夹具

221-旋转轴

222-固定部

223-夹持部

224-紧固件

230-调整件

231-螺杆

232-滑块

233-旋转把手

300-第一驱动单元

310-减速器

320-步进电机

400-输入端

500-第二驱动单元

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本实用新型的一种扭曲试验装置进行进一步详细说明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。实施例附图中各种不同对象按便于列举说明的比例绘制，而非按实际组件的比例绘制。

本使用新型提供一种扭曲试验装置，用于对表面镀层的试样进行检测，通过对试样进行一定角度的扭曲以检测镀层后的试样是否合格。本实用新型提供的扭曲试验装置应用范围广，可用于杆件镀层的结合力检测，也可用于环件镀层的结合力检测，在具体的产品中，只要是需要镀层的产品均可使用本实用新型提供的扭曲试验装置进行检测，如手表的上套及表身、手机外壳等产品的镀层结合力的检测。

如图1至图3所示，本实用新型一实施例提供一种扭曲试验装置，包括支架100、旋扭单元200、第一驱动单元300以及控制单元，旋扭单元200设置于支架100，旋扭单元200包括第一夹具210及第二夹具220，第一夹具210及第二夹具220能够同时夹持试样的不同部位，第二夹具220能够相对于第一夹具210旋转，第一驱动单元300设置于支架100，第一驱动单元300的输出端与第二夹具220传动连接，控制单元与第一驱动单元300连接，控制单元能够控制第一驱动单元300的运行状态。

上述扭曲试验装置，第一驱动单元300能在控制单元的控制下驱动第二夹具220相对于第一夹具210旋转，以实现试样表面镀层结合力的机械化检测，具有精确控制试样的扭曲角度以及检测结果稳定的特点。

在本实用新型中，支架100的作用是支撑旋扭单元200、第一驱动单元300以及控制单元，可选的，控制单元可以设置在其他的装置上，并且控制单元与第一驱动单元300之间电连接，以便控制单元对第一驱动单元300的工作状态进行控制，实现最终控制第二夹具220相对于第一夹具210的旋转。支架100自身的固定可以是通过螺栓等固定件固定在车间或者厂房的基础上，也可以是通过螺栓等固定件固定于其他设备的平面、曲面或者其他不规则的面上。作为一种可实现的方式，第二夹具220在第一驱动单元300的驱动下能够进行任意角度或角度范围的旋转，进一步，第二夹具220能在0°至360°的范围内转动，更进一步的，第二夹具220单次旋转的角度能够超过360°，且第二夹具220能够正转以及反转。

本实用新型一实施例提供的第一驱动单元300的作用是驱动第二夹具220相对于第一夹具210旋转，以最终实现扭转单元所夹持的试样的扭转。可选的，第一驱动单元300的动力部分输出的可以是旋转运动，也可以是直线运动然后通过特定的机构将第一驱动单元300输出的直线运动转换为旋转运动，在一个具体的实施例中，第一驱动单元300包括减速器310和步进电机320，步进电机320的输出轴与减速器310的输入端400传动连接，减速器310的输出端与第二夹具220传动连接。步进电机320与控制单元电连接，能够接收控制单元发出的指令并且按照所接收的指令进行相应角度或者圈数的旋转，减速器310安装在步进电机320与第二夹具220之间，能够使第二夹具220的旋转速度低于步进电机320输出轴的旋转速度，同时输送给第二夹具220的扭矩大于步进电机320的输出扭矩，步进电机320旋转的速度大于第二夹具220的旋转速度有利于使用步进电机320对第二夹具220的扭转角度进行精确的控制，第二夹具220所承受的扭矩大于步进电机320的输出扭矩也有助于选用较小的步进电机320就能满足扭曲试验的扭矩要求，进一步降低了本实用新型提供的扭曲试验装置的制造成本。步进电机320在控制单元的控制下能进行正转以及反转，相应的第二夹具220也能进行正转以及反转，进一步增加了本实施例所提供的扭曲试验装置对实际工况的适应能力。在另一个具体的实施例中，第一驱动单元300包括液压缸以及齿轮齿条机构，液压缸能够与液压泵连接，控制单元通过控制液压泵输送给液压缸的液体流向控制液压缸的行程，齿轮齿条机构将液压缸的直线行程转化为圆周运动以驱动第二夹具220相对于第一夹具210的旋转以完成试样的扭曲。在其他的实施例中，第一驱动单元300包括减速器310以及普通的直流或者交流电机，在电机的输出轴上设置有角度位置传感器，角度位置传感器与控制单元电连接，以将电机的转动角度实时反馈给控制单元，最终实现控制单元对电机的转动控制。在本实施例中，支架100还包括驱动盖体110，驱动盖体110可拆卸的固定在支架100上，驱动盖体110盖设在第一驱动单元300的顶部，驱动盖体110能够保护第一驱动单元300，作为一种可实现的方式，减速器310的减速比范围是1：1-1:80，能大幅降低转速并增大扭矩，根据选定的不同步进电机及减速比，输出扭矩能达到5Nm～60Nm。

在其中一个实施例中，控制单元包括输入端400，输入端400能够接收输入命令以控制第一驱动单元300，本实施例中，控制单元通过向第一驱动单元300输送运动参数以控制第一驱动单元300的运行状态。操作者能够通过控制单元的输入端400输入第一驱动单元300的运动参数，包括转动方向、转动圈数或者转动角度。可选的，控制单元的输入端400可以接受程序式类型的输入，或者控制单元的输入端400具有面向用户的界面，操作者能够直接在操作界面中输入第一驱动单元300的或者第二夹具220的相应的运动参数，控制单元能够将接受到的参数进行程序式转换并控制第一驱动单元300以带动第二夹具220的旋转，最终实现试样的扭曲。控制单元的输入端400方便了操作者对扭曲试验装置的工作参数进行设置，以便于本实施例提供的扭曲试验装置能够适应不同试样的不同的扭曲角度。在一个具体的实施例中，输入端400包括小型显示器及若干按钮，通过按钮能够在显示器中输入例如转动圈数或者角度等一系列的命令，本实施例指的转动圈数或者角度等可以是第二夹具220的转动圈数或者角度，也可以是步进电机320的转动圈数或者角度。

为了提高本实用新型所提供的扭曲试验装置对各种工况的适应性，如图4所示，在其中一个实施例中，扭曲试验装置还包括第二驱动单元500，第二驱动单元500包括第二传动件以及摇柄，第二传动件设置于支架100，摇柄与第二传动件的一端可拆卸的传动连接，第二传动件的另一端与第二夹具220传动连接。可选的，第二传动件可以是直接嵌入在减速器310中的，这种情况下，减速器310有至少两个输入端400分别与步进电机320以及摇柄传动连接，且步进电机320以及摇柄能够分别单独驱动减速器310，第二传动件还可以是设置在支架100内的单独的传动结构，例如伞齿轮、蜗轮蜗杆等。第二驱动单元500的存在使得扭曲试验装置可以在不通电源或者没电的情况下仍然可以暂时运行，以满足一些急迫的任务。进一步，摇柄的型号可以是多样化的，多样化的摇柄能够满足不同试样的扭曲过程中对扭矩的要求。更进一步的，支架100的表面具有摇柄角度刻度线，摇柄角度刻度线与摇柄相对应。在试样的扭曲过程中，可以经过减速比的计算，计算出摇柄与第二夹具220的角速度比，然后预先计算出与第二夹具220旋转角度对应的摇柄的旋转角度，以便于精确控制试样的扭曲角度。

为了更直观的获取试样的扭曲角度，在其中一个实施例中，支架100的表面具有夹具角度刻度线，夹具角度刻度线与第二夹具220相对应。在使用步进电机320驱动以及控制第二夹具220的扭转时，可以预先计算并输入一次试验中步进电机320需要旋转的角度，在步进电机320的旋转过程中，操作者能够将注意力集中在试样上，并能够通过与第二夹具220对应的夹具角度刻度线直接得知试样实时的扭曲角度，如果在扭曲过程中试样表面的镀层有脱落现象，也能够及时、准确的记录扭曲角度等相关的试验数据，为试验数据的分析提供准确的数据来源。进一步，当扭曲试样装置使用一段时间后需要进行校正时，夹具角度刻度线也能起到校正扭曲试验装置的作用。在一个具体的实施例中，夹具角度刻度线所标注的角度范围是0°至360°，标注的分辨率是1°，在其他的实施例中，夹具角度刻度线的范围和分辨率可以按照实际的生产要求设计。作为一种可实现的方式，夹具角度刻度线可以是在刻度盘上，刻度盘与第二夹具220的转轴同轴设置。

为了提高本实用新型所提供的扭曲试验装置对不同尺寸试样的通用性，在其中一个实施例中，旋扭单元200还包括调整件230，调整件230能够调整第一夹具210与第二夹具220之间的距离。在实际的生产过程中，一般需要对多种不同的产品进行扭曲试验，或者对同种产品多种不同规格的样品进行扭曲试验，同时制造对应不同产品、不同规格样品的扭曲试验装置需要极大的成本投入，不利于企业的发展，本实施例提供的扭曲试验装置，由于第一夹具210与第二夹具220之间的距离能够调整，在一定程度上提高了本实施例提供的扭曲试验装置对实际工况的通用性。进一步，调整件230能够实现第一夹具210与第二夹具220之间距离的连续调整。第一夹具210与第二夹具220之间距离的连续调整，进一步提高了本实施例提供的扭曲试验装置对不同尺寸试样的通用性。作为一种可实现的方式，调整件230包括螺杆231和滑块232，螺杆231转动设置于支架100，滑块232能够与螺杆231螺纹配合以实现滑块232的滑动，第一夹具210固定设置于滑块232，具体的，支架100上开设有滑槽，螺杆231转动设置在滑槽的底部，螺杆231的延伸方向与滑槽的延伸方向相同，同时滑槽的侧壁对滑块232起到限位的作用，使得滑块232只能沿螺杆231的延伸方向移动。更具体的，螺杆231上的螺纹具有自锁功能，例如单头粗牙螺纹，螺杆231与滑块232之间的自锁功能有利于在扭曲试验过程中第一夹具210与第二夹具220之间的距离保持恒定，保证所获得试验数据的准确性。

在其中一个实施例中，螺杆231一端的光轴周缘开设有若干第一定位孔，若干第一定位孔沿螺杆231的周向均匀分布，调整件230还包括定位杆，支架100上开设有第二定位孔，定位杆能够同时插入第二定位孔以及第一定位孔。可选的，螺杆231上开设有第一定位孔的一端可以是靠近第二夹具220的一端，也可以是远离第二夹具220的一端。具体的，螺杆231上开设有第一定位孔的一端是远离第二夹具220的一端，在螺杆231上远离第二夹具220的一端开设第一定位孔，操作者在远离第二夹具220的位置进行操作，不仅能股有效保护操作者的安全，而且方便操作。在一个具体的实施例中，第一定位孔是盲孔，第二定位孔是通孔，第二定位孔的数量是一个，第一定位孔的数量是十二个，十二个第一定位孔在螺杆231远离第二夹具220的一端沿螺杆231的圆周方向均匀分布，第二定位孔与第一定位孔在螺杆231的延伸方向上对应设置，定位杆是圆柱销，第一定位孔与第二定位孔的内径相同，第一定位孔及第二定位孔的内径比定位杆的外径大0.03mm-0.05mm。进一步，调整件230还包括旋转把手233，旋转把手233能够与螺杆231传动连接，作为一种可实现的方式，旋转把手233与螺杆231之间是键连接。调整件230的定位功能能够防止在扭曲试验过程中的扰动对螺杆231的影响，在其他的实施例中，第一定位孔的数量以及分布形式可依据实际工况而定，第二定位孔的数量也可以是多个。旋转把手233起到杠杆的作用，在驱动螺杆231旋转的过程中操作者能够省力。在另一个实施例中，螺杆231还具有机械化的旋转驱动方式，如电机驱动等。

为了进一步提高本实用新型所提供的扭曲试验装置对试样的通用性，如图4所示，在其中一个实施例中，第一夹具210及第二夹具220均具有至少两个夹持位，其中一个夹持位的两个夹板能够贴合，另一个夹持位的两个夹板之间具有凹槽，至少两个夹持位能够分别夹持不同尺寸的试样。两个夹持位能够分别夹持具有不同外形尺寸的试样，如图5及图6所示，第二夹具220包括旋转轴221、固定部222、夹持部223以及紧固件224，旋转轴221能够与减速器310的输出端传动连接，两个夹持部223转动设置于固定部222，紧固件224的两端均是螺纹轴，紧固件224两端的螺纹轴分别与两个夹持部223螺纹连接，紧固件224中间具有滚轮，转动滚轮即可实现两个夹持部223的靠近或者远离。在另一个实施例中，每台扭曲试验装置均配有若干对不同规格的夹具，以使本实用新型的扭曲试验装置能够满足不同尺寸试样的夹持要求。

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。

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