测试装置的制作方法

本实用新型涉及一种对材料的拉伸性能进行测试的装置，特别涉及一种利用伺服驱动电机对塑胶材料的拉伸性能进行测试的装置。

背景技术：

在塑胶产品生产中，塑胶产品所用材料的拉伸系数能为工程塑胶产品设计提供有用数据。现有的装置是利用伸长仪来测定被测样件被拉长时两个点之间的距离变化来获取负荷数据，例如在CN 201314886 Y中公开了一种塑胶均匀拉伸应力应变测试装置，包括压紧系统、拉伸系统、测量系统、温控系统和数据处理系统，压紧装置包括压具支架、支架螺母、支架垫片、压紧螺钉、手柄和压紧圈，拉伸系统由高压气杯、气泵、气压调节控制装置、通气管、卸压阀、仪器罩与可视化玻璃组成，测量系统由具有跟踪功能的快速拍照系统与压力传感器组成，温控系统包括保温层、加热装置、温度传感器，仪器罩内和高压气杯内都设置有温控系统。但是，这种常规的拉伸性能测试装置结构复杂、制造精度要求高，成本高，测试过程比较复杂。

技术实现要素：

为解决本领域目前常用的拉伸性能测试装置中存在的结构复杂、制造精度高、成本高、测试过程复杂的上述缺陷，本实用新型提供一种能够快速获取塑胶拉伸性能数据的装置，其方便易用，可有效降低制造成本，并具有广泛的通用性。

根据本实用新型的一个方面，提供一种用于检测材料拉伸性能的测试装置，其特征在于：包括控制组件、驱动组件、拉伸组件，其中：控制组件用于向驱动组件传递扭力并发出用于检测驱动组件负载状态的检测信号；驱动组件用于驱动拉伸组件并将反映自身负载状态的信号反馈给控制组件；拉伸组件在驱动组件的作用下向测试件施加拉伸力。

优选地，其中控制组件包括伺服驱动控制器和信号线，伺服驱动控制器通过信号线向驱动组件发出扭力信号和检测信号，同时驱动组件通过信号线向控制组件反馈信号。

优选地，其中驱动组件包括伺服电机。

优选地，其中拉伸组件包括压紧部分和拉动部分，其中压紧部分由固定座与前压板夹合而组成的夹持构件以及滑动块和后压板夹合而组成的夹持构件构成，其中测试件的前端夹持在前压板与固定座之间，后端夹持在后压板与滑动块之间。

优选地，其中反馈的信号包括伺服电机是否空载的信号。

优选地，其中拉动部分包括线性滑轨、滑动块、和丝杆，当驱动组件驱动丝杆转动并且丝杆的转动带动滑动块移动时，滑动块和后压板一起夹持着测试件的一端向沿着线性滑轨移动，同时固定座和前压板夹持着测试件的另一端在原地保持不动，从而造成测试件被整体拉伸。

优选地，其中用固定构件将控制组件、驱动组件和拉伸组件固定在底座上。

优选地，其中伺服驱动控制器向伺服电机每0.5秒发一个0.5kg扭力的扭矩信号，同时发出用于检测伺服电机是否为空载状态的检测信号。

优选地，其中伺服驱动控制器还可显示测试数据。

本实用新型采用了伺服驱动控制器控制伺服电机扭矩并检测伺服电机的负载状态来获取负载数据，从而达到制造简单、成本低、快速易用的有益技术效果。

附图说明

图1是根据本实用新型的拉伸性能测试装置的俯视图。

图2是根据本实用新型的拉伸性能测试原理图。

图3A是根据本实用新型的拉伸性能测试装置的拉伸组件的俯视图。

图3B是根据本实用新型的拉伸性能测试装置的拉伸组件的正视图。

图4A是前压板或后压板的正视图。

图4B是前压板或后压板的俯视图。

图5A是固定座的正视图。

图5B是固定座的俯视图。

图6A是滑动块的俯视图。

图6B是滑动块沿图6A中A-A的截面图。

具体实施方式

下面根据具体实施方式结合附图对本实用新型作详细描述，其中相同的附图标记表示相同的部件。

总体来说，本实用新型的拉伸性能测试装置由控制组件、驱动组件、拉伸组件组成。下面参照图1详细描述测试装置的各组成部分。

图1是根据本实用新型的拉伸性能测试装置的整体俯视图。参见该图，本实用新型提供的拉伸性能测试装置包括控制组件、驱动组件、拉伸组件。控制组件包括伺服驱动控制器1和信号线2。信号线2连接在伺服驱动控制器1和伺服电机3之间。驱动组件包括伺服电机3，设置在控制组件与拉伸组件之间。拉伸组件包括线性滑轨4、固定座5、滑动块7和丝杆8。滑动块7的上部的两侧分别架置在线性滑轨4上，滑动块7的下部设有通孔，丝杆8从该通孔穿过，滑动块的通孔的周壁以及丝杆上都设有螺纹，通过螺纹配合，当丝杆8转动时，滑动块7沿着线性滑轨4滑动。测试件6的前后两端分别由固定座5和滑动块7固定。为增加测试时的稳定性，可以用螺钉等本领域常用的紧固件将上述控制组件、驱动组件、拉伸组件固定在底座9上。

以下参照图1-6详细描述本实用新型的拉伸性能测试装置中的控制组件、驱动组件和拉伸组件这三大组成部分。

伺服驱动控制器1和信号线2构成测试装置的控制组件。信号线2连接在伺服驱动控制器1和伺服电机3之间。该控制组件的主要作用是向伺服电机传递扭力并发出检测信号，例如，给伺服电机3每0.5秒发一个0.5kg扭力的扭矩信号，同时发出用于检测伺服电机负载状况此处即所承受扭力情况的检测信号。此外，伺服驱动控制器1接收到伺服电机3反馈的空载信号后，将当时伺服电机3的负载数据显示于伺服驱动控制器1的显示屏，该显示屏例如是六位数码管。信号线2在伺服驱动控制器1和伺服电机3之间传递信号，信号线2包括两根，一根用于传递伺服驱动控制器1向伺服电机3发出的信号，另一根用于传递伺服电机3向伺服驱动控制器1反馈的信号。即，通过信号线2和伺服电机3的连接控制伺服电机的扭力和检测。

伺服电机3构成测试装置的驱动组件。伺服电机3的作用主要有两个。其一，用于驱动拉伸组件，即，在伺服驱动控制器1的控制下驱动丝杆8旋转，滑动块7由于丝杆8的旋转而向左移动，从而使测试件6承受拉伸力。其二，将自身的扭矩数据反馈给伺服驱动控制器1，从而由伺服驱动控制器1计算出测试件6的负载。

线性滑轨4、固定座5、滑动块7和丝杆8构成测试装置的拉伸组件，用于向测试件6施加拉伸力。滑动块7在可以在线性滑轨4上左右滑动，如图1所示的实施例，当滑动块7向左移动时，可以带动测试件6拉伸。

下面参照图2描述本实用新型的信号传递及测试工作原理。

图2是根据本实用新型的拉伸性能测试原理图。如图所示，伺服驱动控制器1通过信号线2向伺服电机3发出扭力信号和检测信号。在扭力信号的指示下伺服电机3驱动丝杆8转动，丝杆8的转动带动滑动块7向左移动，滑动块7的移动带动测试件6与滑动块7相连的左端向左移动。同时由于有检测信号，当滑动块7向左移动到一定程度时，由于加诸测试件6上的拉伸力过大，导致固定在固定座5和滑动块7之间的测试件6断裂，此时，伺服电机3成为空载状态，该空载状态由伺服电机反馈至伺服驱动控制器1。伺服驱动控制器1检测到该空载状态，停止向伺服电机3发出扭力驱动信号，此时得到测试数据，即，测试件6断裂时伺服电机3的扭力即测试件6所能承受的最大拉伸力。伺服驱动控制器1将测试数据显示于伺服驱动控制器1的显示屏。同时可以通过各种测量方法测量出滑动块7的位移。基于以上测试数据和位移数据可以得出测试件6的拉伸性能。

下面根据参照图3-6详细说明本实用新型的测试装置的拉伸组件如何工作。

图3A和图3B分别是根据本实用新型的拉伸性能测试装置的拉伸组件的俯视图和正视图。拉伸组件包括压紧部分和拉动部分。压紧部分由固定座5与前压板11夹合而组成的夹持构件以及滑动块7和后压板10夹合而组成的夹持构件构成，其中前压板11或后压板10的具体结构参见图4A、4B，固定座5的具体结构参见图5A、5B。拉动部分由线性滑轨4、滑动块7和丝杆8构成，其中滑动块7的具体结构参见图6A、6B，图3中上方的左向箭头表示滑动块7在工作时沿着线性滑轨的移动方向。前压板11和固定座5固定在线性滑轨4的右端，前压板11安装在固定座5的上方，后压板10安装在滑动块7的上方。前压板11或后压板10整体呈长方体状，下表面有例如锯齿状槽形成的粗糙表面，该粗糙表面有助于牢固固定测试件6的两端部。固定座5和滑动块7彼此相对的一侧上分别设有与前压板11和后压板10形状相匹配的凹陷部分，前压板11和后压板10分别放置在固定座5和滑动块7的所述凹陷部分中。前压板11与固定座5之间的固定以及后压板10与滑动块7之间的装配均通过用螺钉等本领域常用的紧固件实现。测试件6的前端固定在前压板11的下面以及固定座5的上面，即，夹持在前压板11与固定座5之间。测试件6的后端固定在后压板10的下面以及滑动块7的上面，即，夹持在后压板10与滑动块7之间。当伺服电机3驱动丝杆8转动并且丝杆8的转动带动滑动块7沿着线性滑轨向左移动时，滑动块7和后压板10一起夹持着测试件6的后端(即图面中的左端)向沿着线性滑轨向左移动，同时固定座5和前压板11夹持着测试件6的前端(即图面中的右端)在原地保持不动，从而造成测试件6被整体拉伸。

以下以测试一条塑胶材料的拉伸性能为具体示例详细说明本实用新型中测试装置的工作流程。

首先，在装置的非工作的状态下，将适当尺寸的该塑胶材料前端夹持在前压板11和固定座5之间，前压板11与固定座5用螺钉固定牢固，同时将该塑胶材料后端夹持在后压板10和滑动块7之间，后压板10和滑动块7同样用螺钉固定牢固。此时启动伺服驱动控制器1，使装置开启工作状态，伺服驱动控制器1向伺服电机3发出扭力信号和检测信号。在扭力信号的指示下伺服电机3驱动丝杆8转动，丝杆8的转动带动滑动块7向左移动，从而滑动块7与后压板10夹持着测试件6的后端向左移动，同时固定座5和前压板11夹持着测试件6的前端在原地保持不动，从而造成测试件6被整体拉伸。伺服驱动控制器1持续向伺服电机3发出扭力信号，直到测试件6断裂，当测试件6断裂时，伺服电机3成为空载状态，该空载状态由伺服电机反馈至伺服驱动控制器1。测试件6断裂时伺服驱动控制器1向伺服电机3发出指示的扭力的大小即测试数据。伺服驱动控制器1将测试数据显示于伺服驱动控制器1的显示屏。从而完成拉伸性能的测试。

以上参照附图具体描述了本实用新型的最佳实施方式。本领域技术人员应该理解，附图及其对应描述仅仅为了解释本实用新型的目的，在此基础上，本领域技术人员可以作出其他的变型、替换或改进。这些变型、替换或改进落入本实用新型的保护范围。