CN112146979A - 一种石墨烯膜制造测试用拉伸装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种石墨烯膜制造测试用拉伸装置，涉及拉伸试验机技术领域，为解决现有拉伸试验机仅通过一端进行施力拉伸，使得材料受力不均匀，导致测试结果不准确的问题。所述机座的下表面固定安装有减震垫，且减震垫设置有四个，所述机座上表面的两侧均固定安装有电动导轨，所述电动导轨的上端固定安装有传动座，所述传动座上表面的一端设置有伺服电机，所述伺服电机通过电机座与传动座固定连接，所述电动导轨的内部安装有正反牙滚珠丝杆，所述正反牙滚珠丝杆包括正牙丝杆和反牙丝杆，且正牙丝杆和反牙丝杆为一体结构。

Description

一种石墨烯膜制造测试用拉伸装置
技术领域
本发明涉及拉伸试验机技术领域，具体为一种石墨烯膜制造测试用拉伸装置。
背景技术
拉伸试验机也叫材料拉伸试验机、万能拉伸强度试验机，是集电脑控制、自动测量、数据采集、屏幕显示、试验结果处理为一体的新一代力学检测设备。主要适用于金属及非金属材料的测试，如橡胶、塑料、电线电缆、光纤光缆、安全带、保险带、皮革皮带复合材料等多种实验，其采用进口光电编码器进行位移测量，控制器采用嵌入式单片微机结构，内置功能强大的测控软件，集测量、控制、计算、存储功能于一体。具有自动计算应力、延伸率、抗拉强度、弹性模量的功能，自动统计结果；自动记录最大点、断裂点、指定点的力值或伸长量；采用计算机进行试验过程及试验曲线的动态显示，并进行数据处理，试验结束后可通过图形处理模块对曲线放大进行数据再分析编辑，并可打印报表。
但是，现有拉伸试验机仅通过一端进行施力拉伸，使得材料受力不均匀，导致测试结果不准确；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种石墨烯膜制造测试用拉伸装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种石墨烯膜制造测试用拉伸装置，以解决上述背景技术中提出的现有拉伸试验机仅通过一端进行施力拉伸，使得材料受力不均匀，导致测试结果不准确的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种石墨烯膜制造测试用拉伸装置，包括机座，所述机座的下表面固定安装有减震垫，且减震垫设置有四个，所述机座上表面的两侧均固定安装有电动导轨，所述电动导轨的上端固定安装有传动座，所述传动座上表面的一端设置有伺服电机，所述伺服电机通过电机座与传动座固定连接，所述电动导轨的内部安装有正反牙滚珠丝杆，所述正反牙滚珠丝杆包括正牙丝杆和反牙丝杆，且正牙丝杆和反牙丝杆为一体结构，所述正牙丝杆和反牙丝杆上均安装有滑块，两侧所述电动导轨的滑块之间固定安装有支撑板，且支撑板设置有两个，两个所述支撑板的外壁上均安装有调节台，调节台设置有六个，且三个一组均匀分布于两个支撑板上，六个所述调节台的外壁上均安装有夹持机构。
优选的，两侧所述正反牙滚珠丝杆的一端均贯穿并延伸至传动座的内部，且与传动座的连接处安装有轴承，一侧所述正反牙滚珠丝杆的外壁上固定安装有第一同步带轮，另一侧所述正反牙滚珠丝杆的一端固定安装有第二同步带轮，所述第一同步带轮通过同步带与第二同步带轮传动连接，所述伺服电机的输出端贯穿并延伸至传动座的内部，且通过联轴器与一侧的正反牙滚珠丝杆传动连接。
优选的，所述伺服电机的输出端与传动座的连接处安装有机械密封件，且机械密封件与传动座固定连接。
优选的，所述夹持机构包括微动电机、夹臂、调节丝杆和升降臂，所述夹臂设置在微动电机的两侧，且与微动电机转动连接，所述微动电机的输出端上安装有调节丝杆，所述调节丝杆的一端固定安装有限位块，所述调节丝杆上安装有升降臂，且升降臂的两端分别与两侧的夹臂转动连接。
优选的，所述夹臂的一端设置有橡胶防滑块，且橡胶防滑块与夹臂固定连接。
优选的，所述微动电机的下端固定安装有定位丝杆，所述调节台的上表面设置有调节槽，所述微动电机下端的定位丝杆与调节槽滑动连接，且与调节槽的连接处安装有螺母，所述调节槽的一侧设置有刻度线，且刻度线设置在调节台的外壁上。
优选的，所述机座的前端面上固定安装有登高台阶，所述机座的后端面上安装有电控箱门，所述电控箱门的一侧通过铰链与机座转动连接，所述电控箱门的外壁上固定安装有把手，所述机座的两侧均设置有散热百叶，且散热百叶设置有若干个。
优选的，所述传动座的前端面上安装有检修盖板，且检修盖板通过螺钉与传动座螺纹连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过将两组夹持机构固定在两个电动导轨的滑块间，且电动导轨的传动部分为正反牙滚珠丝杆，驱动时，正牙丝杆上的滑块和反牙丝杆上的滑块能够带动两组夹持机构同步对向移动，以实现夹具部分向中心靠拢或者向两端拉伸的操作，当石墨烯膜固定后，夹持机构能够同步向两端拉伸，对石墨烯膜的上下端同时施加拉力，相比于常规的单拉力测试，受力更加均匀，实验结果更加准确。
2、通过在拉伸装置内设置三对夹持机构，一次能够对三个材料进行测试，有效提高了的检测效率，节约了检测时间，且通过对照的方式提高了检测的准确性。
3、通过将夹持机构设置在调节台上，且夹持机构通过定位丝杆与调节台上的调节槽滑动连接，使用时可根据调节台上的刻度线滑动夹持机构到不同位置，并通过螺母锁紧下端的定位丝杆，以实现对石墨烯膜不同位点的固定工作，多位点拉伸测试，获取更多的实验数据，进一步提高测试结果的准确性。
4、通过微动电机控制夹持机构，依靠微动电机的输出端带动调节丝杆转动，控制夹持机构内的升降臂下移，带动两侧的夹臂转动，向内收缩，以完成对石墨烯膜的夹持固定工作，因夹臂的一端设置有橡胶防滑块，橡胶防滑块为带有防滑纹的橡胶材料，所以在夹持时不会损伤到薄膜，而外壁的防滑纹结构则能增加夹臂与薄膜间的摩擦力，使得夹持更加稳定，避免薄膜在拉伸时滑脱。
5、通过在机座的前端面上设置登高台阶，因设备采用上下拉伸式测试，在对石墨烯膜固定时对高度有一定需求，所以采用登高台阶可以更加方便工作人员完成石墨烯膜的夹持固定工作。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的电动导轨内部结构示意图；
图3为本发明的传动座内部结构示意图；
图4为本发明的夹持机构结构示意图；
图5为本发明的调节台俯视结构示意图；
图6为本发明的机座侧面结构示意图；
图中：1、机座；2、登高台阶；3、减震垫；4、电动导轨；5、传动座；6、检修盖板；7、滑块；8、支撑板；9、伺服电机；10、电机座；11、调节台；12、夹持机构；121、微动电机；122、夹臂；123、调节丝杆；124、限位块；125、升降臂；126、橡胶防滑块；13、正反牙滚珠丝杆；131、正牙丝杆；132、反牙丝杆；14、轴承；15、第一同步带轮；16、第二同步带轮；17、同步带；18、联轴器；19、机械密封件；20、定位丝杆；21、螺母；22、调节槽；23、刻度线；24、散热百叶；25、电控箱门；26、铰链；27、把手。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
请参阅图1-6，本发明提供的一种实施例：一种石墨烯膜制造测试用拉伸装置，包括机座1，机座1的下表面固定安装有减震垫3，且减震垫3设置有四个，机座1上表面的两侧均固定安装有电动导轨4，电动导轨4的上端固定安装有传动座5，传动座5上表面的一端设置有伺服电机9，伺服电机9通过电机座10与传动座5固定连接，电动导轨4的内部安装有正反牙滚珠丝杆13，正反牙滚珠丝杆13包括正牙丝杆131和反牙丝杆132，且正牙丝杆131和反牙丝杆132为一体结构，正牙丝杆131和反牙丝杆132上均安装有滑块7，两侧电动导轨4的滑块7之间固定安装有支撑板8，且支撑板8设置有两个，两个支撑板8的外壁上均安装有调节台11，调节台11设置有六个，且三个一组均匀分布于两个支撑板8上，六个调节台11的外壁上均安装有夹持机构12。
进一步，两侧正反牙滚珠丝杆13的一端均贯穿并延伸至传动座5的内部，且与传动座5的连接处安装有轴承14，一侧正反牙滚珠丝杆13的外壁上固定安装有第一同步带轮15，另一侧正反牙滚珠丝杆13的一端固定安装有第二同步带轮16，第一同步带轮15通过同步带17与第二同步带轮16传动连接，伺服电机9的输出端贯穿并延伸至传动座5的内部，且通过联轴器18与一侧的正反牙滚珠丝杆13传动连接，使用时伺服电机9的输出端能够带动一侧的正反牙滚珠丝杆13旋转，一侧的正反牙滚珠丝杆13再通过同步带17结构与另一侧的正反牙滚珠丝杆13传动，从而使得两个电动导轨4上的滑块7能够同步驱动，因电动导轨4上的两组滑块7分别设置在正牙丝杆131和反牙丝杆132上，所以在驱动时，两组夹持机构12会同时向上下拉伸，或者向中心聚拢，实现石墨烯膜的拉伸测试功能。
进一步，伺服电机9的输出端与传动座5的连接处安装有机械密封件19，且机械密封件19与传动座5固定连接，机械密封件19能够保证伺服电机9输出端与传动室5连接处的密封性能，避免灰尘从连接缝隙进入影响传动效果。
进一步，夹持机构12包括微动电机121、夹臂122、调节丝杆123和升降臂125，夹臂122设置在微动电机121的两侧，且与微动电机121转动连接，微动电机121的输出端上安装有调节丝杆123，调节丝杆123的一端固定安装有限位块124，调节丝杆123上安装有升降臂125，且升降臂125的两端分别与两侧的夹臂122转动连接，微动电机121的输出端旋转时，能够带动调节丝杆123转动，控制升降臂125升降，当升降臂125向下移动时，可带动两侧的夹臂122向内收缩，以达到夹持物料的作用。
进一步，夹臂122的一端设置有橡胶防滑块126，且橡胶防滑块126与夹臂122固定连接，橡胶防滑块126为带有防滑纹的橡胶块，其为软胶材料，夹持时不会损伤到薄膜，外壁的防滑纹结构则能增加与薄膜间的摩擦力，使得夹持更加稳定。
进一步，微动电机121的下端固定安装有定位丝杆20，调节台11的上表面设置有调节槽22，微动电机121下端的定位丝杆20与调节槽22滑动连接，且与调节槽22的连接处安装有螺母21，调节槽22的一侧设置有刻度线23，且刻度线23设置在调节台11的外壁上，夹持机构12可通过调节槽22改变夹持位点，并通过螺母21锁紧固定，以实现对材料不同位点的拉伸测试。
进一步，机座1的前端面上固定安装有登高台阶2，机座1的后端面上安装有电控箱门25，电控箱门25的一侧通过铰链26与机座1转动连接，电控箱门25的外壁上固定安装有把手27，机座1的两侧均设置有散热百叶24，且散热百叶24设置有若干个，登高台阶2能够方便工作人员完成石墨烯膜的夹持固定工作，机座1内设有电控机构，用于为装置内部的电控元件提供动力，机座1两侧的散热百叶24能够帮助电控设备散热，避免其过热影响使用效果。
进一步，传动座5的前端面上安装有检修盖板6，且检修盖板6通过螺钉与传动座5螺纹连接，检修盖板6采用螺钉连接拆装简单，便于对传动机构进行检修维护工作，以保证装置的使用寿命。
工作原理：使用时，启动伺服电机9，伺服电机9的输出端通过同步带17传动作用，带动两个电动导轨4内部的正反牙滚珠丝杆13同步旋转，使正反牙丝杆滑块7上固定的两个支撑板8向中心靠拢，之后将石墨烯膜的两端分别固定在两个支撑板8的夹持机构12上，夹持机构12依靠微动电机121驱动，微动电机121的输出端旋转时，能够带动调节丝杆123转动，控制升降臂125升降，依靠下移的升降臂125带动两侧的夹臂122向内收缩，以达到固定石墨烯膜的作用，固定完成后，再次驱动伺服电机9使其反转，带动两个支撑板8上下分离，使夹持机构12施加拉伸力，以达到测试石墨烯膜拉伸性能的作用，因夹持机构12设置有三对，所以一次能够对三个材料进行测试，节约了的检测时间，且通过对照的方式提高了检测的准确性，夹持机构12固定在调节台11上，且通过定位丝杆20与调节槽22滑动连接，使用时可根据调节台11上的刻度线23滑动夹持机构12到不同位置，并通过螺母21锁紧固定夹持机构12下端的定位丝杆20，以实现对石墨烯膜不同位点的拉伸测试，获取更多的实验数据，进一步提高测试结果的准确性。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种石墨烯膜制造测试用拉伸装置，包括机座(1)，其特征在于：所述机座(1)的下表面固定安装有减震垫(3)，且减震垫(3)设置有四个，所述机座(1)上表面的两侧均固定安装有电动导轨(4)，所述电动导轨(4)的上端固定安装有传动座(5)，所述传动座(5)上表面的一端设置有伺服电机(9)，所述伺服电机(9)通过电机座(10)与传动座(5)固定连接，所述电动导轨(4)的内部安装有正反牙滚珠丝杆(13)，所述正反牙滚珠丝杆(13)包括正牙丝杆(131)和反牙丝杆(132)，且正牙丝杆(131)和反牙丝杆(132)为一体结构，所述正牙丝杆(131)和反牙丝杆(132)上均安装有滑块(7)，两侧所述电动导轨(4)的滑块(7)之间固定安装有支撑板(8)，且支撑板(8)设置有两个，两个所述支撑板(8)的外壁上均安装有调节台(11)，调节台(11)设置有六个，且三个一组均匀分布于两个支撑板(8)上，六个所述调节台(11)的外壁上均安装有夹持机构(12)。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯膜制造测试用拉伸装置，其特征在于：两侧所述正反牙滚珠丝杆(13)的一端均贯穿并延伸至传动座(5)的内部，且与传动座(5)的连接处安装有轴承(14)，一侧所述正反牙滚珠丝杆(13)的外壁上固定安装有第一同步带轮(15)，另一侧所述正反牙滚珠丝杆(13)的一端固定安装有第二同步带轮(16)，所述第一同步带轮(15)通过同步带(17)与第二同步带轮(16)传动连接，所述伺服电机(9)的输出端贯穿并延伸至传动座(5)的内部，且通过联轴器(18)与一侧的正反牙滚珠丝杆(13)传动连接。
3.根据权利要求1所述的一种石墨烯膜制造测试用拉伸装置，其特征在于：所述伺服电机(9)的输出端与传动座(5)的连接处安装有机械密封件(19)，且机械密封件(19)与传动座(5)固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种石墨烯膜制造测试用拉伸装置，其特征在于：所述夹持机构(12)包括微动电机(121)、夹臂(122)、调节丝杆(123)和升降臂(125)，所述夹臂(122)设置在微动电机(121)的两侧，且与微动电机(121)转动连接，所述微动电机(121)的输出端上安装有调节丝杆(123)，所述调节丝杆(123)的一端固定安装有限位块(124)，所述调节丝杆(123)上安装有升降臂(125)，且升降臂(125)的两端分别与两侧的夹臂(122)转动连接。
5.根据权利要求4所述的一种石墨烯膜制造测试用拉伸装置，其特征在于：所述夹臂(122)的一端设置有橡胶防滑块(126)，且橡胶防滑块(126)与夹臂(122)固定连接。
6.根据权利要求4所述的一种石墨烯膜制造测试用拉伸装置，其特征在于：所述微动电机(121)的下端固定安装有定位丝杆(20)，所述调节台(11)的上表面设置有调节槽(22)，所述微动电机(121)下端的定位丝杆(20)与调节槽(22)滑动连接，且与调节槽(22)的连接处安装有螺母(21)，所述调节槽(22)的一侧设置有刻度线(23)，且刻度线(23)设置在调节台(11)的外壁上。
7.根据权利要求1所述的一种石墨烯膜制造测试用拉伸装置，其特征在于：所述机座(1)的前端面上固定安装有登高台阶(2)，所述机座(1)的后端面上安装有电控箱门(25)，所述电控箱门(25)的一侧通过铰链(26)与机座(1)转动连接，所述电控箱门(25)的外壁上固定安装有把手(27)，所述机座(1)的两侧均设置有散热百叶(24)，且散热百叶(24)设置有若干个。
8.根据权利要求1所述的一种石墨烯膜制造测试用拉伸装置，其特征在于：所述传动座(5)的前端面上安装有检修盖板(6)，且检修盖板(6)通过螺钉与传动座(5)螺纹连接。
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