CN107014700A - 弯折试验机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弯折试验机，包括传动装置、机架、设于所述机架上的至少一个样品夹具以及与所述样品夹具一一对应的角度测量元件和拉力测量元件，所述样品夹具包括夹持件和摆动臂，所述夹持件固定于所述机架上，所述摆动臂与所述夹持件或所述机架可转动连接，待测试的样品一部分固定于所述夹持件上，另一部分固定于所述摆动臂上，所述传动装置用于驱动所述摆动臂转动，所述角度测量元件用于测量所述摆动臂转动的角度，所述拉力测量元件用于测量样品的拉伸应力。本发明实现了样品弯曲试验的自动测试，其使得弯曲试验操作简便，并且能够实时获知样品的耐弯特性，其使用方便、可靠。

Description

弯折试验机

技术领域

本发明涉及柔性显示屏试验技术领域，尤其是涉及一种弯折试验机。

背景技术

柔性显示屏作为一种可以弯曲、低功耗的新型显示屏，已经逐渐被应用于手机、PAD、液晶电视等产品中。柔性显示屏弯曲的可靠性是考核其质量的重要指标。目前市场上还没有专门用于柔性显示屏弯曲测试相关的实验设备，使得柔性显示屏的弯曲试验操作多有不便，试验效率低下。

发明内容

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种弯折试验机，其专门用于样品的弯折测试，能够分析获知样品的弯曲特性，操作简便。

其技术方案如下：

一种弯折试验机，包括传动装置、机架、设于所述机架上的至少一个样品夹具以及与所述样品夹具一一对应的角度测量元件和拉力测量元件，所述样品夹具包括夹持件和摆动臂，所述夹持件固定于所述机架上，所述摆动臂与所述夹持件或所述机架可转动连接，所述传动装置用于驱动所述摆动臂转动，待测试的样品一部分固定于所述夹持件上，另一部分固定于所述摆动臂上，所述角度测量元件用于测量所述摆动臂转动的角度，所述拉力测量元件用于测量样品的拉伸应力。

本发明所述的弯折试验机，其通过样品夹具来放置测试样品，其中，样品夹具设有可以摆动的摆动臂，通过传动装置来驱动摆动臂摆动，即可实现样品的自动弯折。并且，该弯折试验机还包括角度测量元件和拉力测量元件，角度测量元件可以实时监控摆动臂的转动角度，即可以监控样品的弯折角度。拉力测量元件则可实时监控样品的拉伸应力，综合弯折角度和拉伸应力即可获知样品的性能。本发明实施例实现了样品弯曲试验的自动测试，其使得弯曲试验操作简便，并且能够实时获知样品的耐弯特性，其使用方便、可靠。

下面对上述技术方案作进一步的说明：

在其中一个实施例中，所述传动装置包括扭矩输出源和与所述摆动臂一一对应的往复驱动机构，每个所述往复驱动机构包括曲柄滑块机构、与所述摆动臂的转动轴连接的第一齿形传动件和与所述第一齿形传动件相啮合的第二齿形传动件，所述曲柄滑块机构包括曲柄、滑块和与所述滑块滑动配合的第一导向件，所述扭矩输出源至少带动一个所述曲柄转动，所述曲柄与所述滑块连接用以带动所述滑块往复移动，所述滑块与所述第二齿形传动件连接用以带动所述第二齿形传动件直线往复移动或往复转动。本发明实施例所述的传动装置通过扭矩输出源(可为电机或摇柄等)带动曲柄滑块机构动作，由于曲柄滑块机构是一种可以将转动转化为直线往复移动的机构，因而通过扭矩输出源持续单向转动即可带动滑块往复移动。滑块往复移动的过程中可以推动第二齿形传动件直线往复移动或往复转动，从而带动与第二齿形传动件相啮合的第一齿形传动件往复转动，进而实现摆动臂的往复摆动，最终来实现样品的反复弯折，来测试样品在反复弯折的状态下的可靠性。由上可知，上述的扭矩输出源仅需要往一个方向转动即可实现摆动臂的往复摆动，避免了直接使用电机带动摆动臂反复弯折时需电机频繁正反转切换的麻烦，可以有效地延长电机的使用寿命，进而也可保证弯折设备的可靠性，保证弯折试验顺利、可靠进行。此外，当扭矩输出源为摇柄时，测试员也仅需要持续单向摇动摇柄，无须变换摇动方向，达到省时省力的效果。

在其中一个实施例中，所述第二齿形传动件为条形齿轮，所述条形齿轮固定于所述滑块上。滑块在往复移动的过程中条形齿轮也跟着往复移动，进而可驱动第一齿形传动件往复转动。本发明实施例所述第二齿形传统件直接固定在滑块上，结构简单，易于制作，减少了制作成本。

在其中一个实施例中，所述第二齿形传动件为转动齿轮，所述第二齿形传动件上设有朝向所述滑块设置的拨杆，所述滑块上设有始终与所述拨杆相抵的推动部。本发明实施例通过滑块上的推动部来推动拨杆，拨杆可带动第二齿形传动件转动。此时的第二齿形传动件成为一个杠杆支架，拨杆形成一个长力臂，可以减少拨动第一齿形传动件的阻力，使得曲柄滑块机构运行更加顺畅，进一步促进了传动装置安全可靠运行。

在其中一个实施例中，还包括复位弹性元件，所述复位弹性元件用于在所述推动部脱离所述拨杆时驱动所述第二齿形传动件复位。由于滑块在推动第二齿形传动件转动的过程中，复位弹性元件会发生形变，形变后的复位弹性元件内存储有反弹力，当滑块复位移动的时候，复位弹性元件则通过其反弹力来驱动第二齿形传动件复位，从而实现第二齿形传动件的往复转动。本发明实施例结构设计合理巧妙，易于制作。

在其中一个实施例中，所述样品夹具为多个，多个所述样品夹具沿着所述机架的长度方向间隔设置，所述扭矩输出源包括电机和带轮传动机构，所述电机通过所述带轮传统机构与各个所述曲柄连接。本发明实施例的机架上设有多个样品夹具，从而可同时对多个样品进行测试，并且，本发明实施例通过一个电机来带动所有的曲柄滑块机构动作，达到了节省能源的效果，同时也减少了物料的使用。

在其中一个实施例中，所述曲柄包括转动件和设于所述转动件上的连接件，所述连接件与所述转动件的转动中心间隔设置，所述滑块上开设有条形孔，所述连接件卡设于所述条形孔内。连接件在周向转动的过程中，给滑块施加推动力，进而推动滑块往复移动。并且，由于连接件限制在条形孔内，曲柄与滑块直接连接，从而使得曲柄在转动的过程中能够迅速有效地带动滑块移动。

在其中一个实施例中，所述机架上设有与所述样品夹具一一对应的第二导向件，所述夹持件与所述滑动导向件滑动配合。由于样品在弯折的时候会拉伸边长，通过将夹持部活动设于机架上，可以保证样品顺利拉伸，进而保证弯折试验可靠进行。

在其中一个实施例中，所述摆动臂设有可转动设于所述机架或所述夹持件上的转动轴和用于支撑样品的支撑面，所述转动轴设于所述支撑面的上方，所述转动轴与所述支撑面之间的间距与样品的厚度相适配，所述摆动臂与所述机架或所述夹持件可拆卸连接。样品穿设于转动轴与支撑面之间的间隙进入夹持件，转动轴与样品接触。当摆动臂摆动的时候，转动轴抵设于样品上，使得样品弯曲，并为样品提供弯曲半径。当需要测试样品在不同弯曲半径下的拉伸特性时，则可更换具有不同的摆动臂，不同的摆动臂具有不同半径大小的转动轴。本发明实施例使用方便、灵活，具有较好的通用性。

在其中一个实施例中，还包括控制器，所述角度测量元件、所述拉力测量元件以及所述传动装置均与所述控制器电性连接；还包括人机交互界面，所述人机交互界面与所述控制器电性连接。通过控制器来对传动装置发送动作指令，并可自动接受角度测量元件和拉力测量元件实时测量的数据，实现弯折试验机的自动控制，同时也方便试验员获取试验结果。并且，设置人机交互界面方便试验员操作和观看试验参数。

附图说明

图1为本发明一实施例所述的弯折试验机的正面示意图；

图2为本发明一实施例所述的弯折试验机的背面示意图；

图3为图2的A处放大示意图；

图4为本发明另一实施例所述的往复驱动机构的结构示意图。

附图标记说明：

100、机架，110、第二导向件，200、样品夹具，210、夹持件，220、摆动臂，221、转动轴，300、角度测量元件，400、拉力测量元件，500、传动装置，510、扭矩输出源，511、电机，512、带轮传动机构，520、往复驱动机构，521、第一齿形传动件，522、第二齿形传动件，5221、拨杆，5222、复位弹性元件，523、滑块，5231、条形孔，5232、推动部，524、第一导向件，525、曲柄，5251、转动件，5252、连接件，600、人机交互界面。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

需需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件时，它可以直接固定在另一个元件上或者也可以通过居中的元件固定于另一个元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者也可以是通过居中的元件而连接于另一个元件。此外，除非特别指出，否则说明书中的术语“第一”及“第二”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。

如图1和图2所示，本发明所述的弯折试验机，包括传动装置500、机架100、设于所述机架100上的至少一个样品夹具200以及与所述样品夹具200一一对应的角度测量元件300(如角度编码器等)和拉力测量元件400(如拉力传感器等)。传动装置500可设于机架100上，也可设于地面上。所述样品夹具200包括夹持件210和摆动臂220，所述夹持件210固定于所述机架100上，所述摆动臂220与所述夹持件210或所述机架100可转动连接。待测试的样品一部分固定于所述夹持件210上，另一部分固定于所述摆动臂220上。所述传动装置500用于驱动所述摆动臂220摆动。所述角度测量元件300用于测量所述摆动臂220转动的角度，其设于所述摆动臂220的转动轴221上。所述拉力测量元件400用于测量样品的拉伸应力，其设于所述夹持件210或机架100上，并与样品的端头连接。

本发明所述的弯折试验机，其通过样品夹具200来放置测试样品，其中，样品夹具200设有可以摆动的摆动臂220，通过传动装置500来驱动摆动臂220摆动，即可实现样品的自动弯折。并且，该弯折试验机还包括角度测量元件300和拉力测量元件400，角度测量元件300可以实时监控摆动臂220的转动角度，即可以监控样品的弯折角度。拉力测量元件400则可实时监控样品的拉伸应力，综合弯折角度和拉伸应力即可获知样品的性能。本发明实现了样品弯曲试验的自动测试，其使得弯曲试验操作简便，并且能够实时获知样品的耐弯特性，其使用方便、可靠。

具体地，如图2所示，所述传动装置500包括扭矩输出源510(电机511或摇柄)和与所述样品夹具200一一对应的往复驱动机构520。请结合图3，每个所述往复驱动机构520包括第一齿形传动件521、第二齿形传动件522和曲柄滑块机构。所述曲柄滑块机构包括曲柄525、滑块523和第一导向件524。所述扭矩输出源510至少带动一个所述曲柄525转动，所述滑块523与所述第一导向件524滑动配合，所述曲柄525与所述滑块523连接用以带动所述滑块523往复移动。所述滑块523与所述第二齿形传动件522连接用以带动所述第二齿形传动件522直线往复移动(如图3所示)或往复转动(如图4所示)。所述第二齿形传动件522与所述第一齿形传动件521相啮合。所述第一齿形传动件521为转动齿轮，其设于所述摆动臂220的转动轴221上。

通过扭矩输出源510(可为电机511或摇柄等)带动曲柄滑块机构动作，由于曲柄滑块机构是一种可以将转动转化为直线往复移动的机构，因而通过扭矩输出源510持续单向转动即可带动滑块523往复移动。滑块523往复移动的过程中可以推动第二齿形传动件522直线往复移动或往复转动，从而带动与第二齿形传动件522相啮合的第一齿形传动件521往复转动，进而实现摆动臂220的往复摆动，最终来实现样品的反复弯折，并测试样品在反复弯折的状态下的可靠性。由上可知，上述的扭矩输出源510仅需要往一个方向转动即可实现摆动臂220的往复摆动，避免了直接使用电机511带动摆动臂220反复弯折时需电机511频繁正反转切换的麻烦，可以有效地延长电机511的使用寿命，进而也可保证弯折设备的可靠性，保证弯折试验顺利、可靠进行。此外，当扭矩输出源510为摇柄时，测试员也仅需要持续单向摇动摇柄，无须变换摇动方向，达到省时省力的效果。

具体地，所述曲柄525包括转动件5251和设于所述转动件5251上的连接件5252，所述连接件5252与所述转动件5251的转动中心间隔设置。所述滑块523上开设有条形孔5231，所述连接件5252卡设于所述条形孔5231内。连接件5252在周向转动的过程中，给滑块523施加推动力，进而推动滑块523往复移动。并且，由于连接件5252限制在条形孔5231内，曲柄525与滑块523直接连接，从而使得曲柄525在转动的过程中能够迅速有效地带动滑块523移动。需要说明的是，在另一个实施例中，也可根据实际需要在曲柄525与滑块523之间增设连杆来实现转动与直线运动之间的切换，连杆的一端与滑块523转动连接，另一端与曲柄525转动连接。

在本实施例中，所述第二齿形传动件522为条形齿轮，所述第二齿形传动件522固定于所述滑块523上。滑块523在往复移动的过程中条形齿轮也跟随往复移动，进而可驱动第一齿形传动件521往复转动。本发明实施例所述第二齿形传统件直接固定在滑块523上，结构简单，易于制作，减少了制作成本。

可选地，如图2所示，所述样品夹具200可为多个，多个所述样品夹具200沿着所述机架100的长度方向间隔设置，从而可同时对多个样品进行测试。本实施例所述扭矩输出源510包括电机511和带轮传动机构512，所述电机511通过所述带轮传统机构与各个所述曲柄525连接，即通过一个电机511来带动所有的曲柄滑块机构动作，达到了节省能源的效果，同时也减少了物料的使用，减少制作成本。本发明也可根据实际需要设置与曲柄滑块机构一一对应的电机511。所述电机511可以为步进电机511，具有方便控制、控制精度高等优点。

请继续参阅图2，所述机架100上还设有与所述夹持件210一一对应的第二导向件110，所述夹持件210与所述滑动导向件滑动配合。每个第二导向件110可包括两个导轨，保证夹持件210滑行稳定。由于样品在弯折的时候会拉伸边长，通过将夹持部活动设于机架100上，可以保证样品顺利拉伸，进而保证弯折试验可靠进行。

此外，所述摆动臂220的转动轴221设于放置样品的支撑面的上方，所述转动轴221与所述支撑面之间的间距与样品的厚度相适配。并且，所述摆动臂220与所述机架100或所述夹持件210可拆卸连接。样品穿设于转动轴221与支撑面之间的间隙进入夹持件210，转动轴221与样品接触，当摆动臂220摆动的时候，转动轴221抵设于样品上，使得样品弯曲，并为样品提供弯曲半径。当需要测试样品在不同弯曲半径下的拉伸特性时，则可更换具有不同的摆动臂220，不同的摆动臂220具有不同半径大小的转动轴221。本发明实施例使用方便、灵活，具有较好的通用性。

本发明实施例还包括控制器(附图未示出)，所述角度测量元件300、所述拉力测量元件400以及所述传动装置500均与所述控制器电性连接(电性连接为有线连接或无线通讯连接)。所述控制器为可编程控制器。通过控制器来对传动装置500发送动作指令，并可自动接受角度测量元件300和拉力测量元件400实时测量的数据，实现弯折试验机的自动控制，同时也方便试验员获取试验结果。此外，还包括人机交互界面600，所述人机交互界面600与所述控制器电性连接。人机交互界面600位于机架100的正面，传动装置500位于机架100的背面。人机交互界面600的设置方便试验员操作和观看试验参数。

与上述实施例不同的是，如图4所示，在本实施例中，所述第二齿形传动件522为转动齿轮，所述第二齿形传动件522上设有朝向所述滑块523设置的拨杆5221，所述滑块523上设有始终与所述拨杆5221相抵的推动部5232。本发明实施例通过滑块523上的推动部5232来推动拨杆5221，拨杆5221可带动第二齿形传动件522转动，此时的第二齿形传动件522成为一个杠杆支架，拨杆5221形成一个长力臂，可以减少拨动第一齿形传动件521的阻力，使得曲柄滑块机构运行更加顺畅，进一步促进了传动装置500安全可靠运行。

请继续参阅图4，本实施例还包括复位弹性元件5222，所述复位弹性元件5222为弹簧，,复位弹性元件5222用于在所述推动部5232脱离所述拨杆5221时驱动所述第二齿形传动件522复位。由于滑块523在推动第二齿形传动件522转动的过程中，复位弹性元件5222会发生形变，形变后的复位弹性元件5222内存储有弹性势能，当滑块523复位移动的时候，复位弹性元件5222则通过其反弹力来驱动第二齿形传动件522复位，从而通过滑块523与复位弹性元件5222之间的配合来实现第二齿形传动件522的往复转动。本发明实施例结构设计合理巧妙，易于制作。需要说明的是，在另一个实施例中，也可将推动部5232与拨杆5221固定连接，则可省去上述的复位弹性元件5222。

综上可知，本发明提供了一种专门用于样品弯折测试的装置，通过该装置可以分析获知样品的性能，为柔性显示屏的弯折测试带来了极大的便利。并且其通过设定对电机511的运行参数进行设置，即可设定摆动臂220的转动角度、转动速度、运动次数以及运动时间等，操作灵活，使用方便。

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。

Claims (10)

1.一种弯折试验机，其特征在于，包括传动装置、机架、设于所述机架上的至少一个样品夹具以及与所述样品夹具一一对应的角度测量元件和拉力测量元件，所述样品夹具包括夹持件和摆动臂，所述夹持件固定于所述机架上，所述摆动臂与所述夹持件或所述机架可转动连接，待测试的样品一部分固定于所述夹持件上，另一部分固定于所述摆动臂上，所述传动装置用于驱动所述摆动臂转动，所述角度测量元件用于测量所述摆动臂转动的角度，所述拉力测量元件用于测量所述样品的拉伸应力。

2.根据权利要求1所述的弯折试验机，其特征在于，所述传动装置包括扭矩输出源和与所述摆动臂一一对应的往复驱动机构，每个所述往复驱动机构包括曲柄滑块机构、与所述摆动臂的转动轴连接的第一齿形传动件和与所述第一齿形传动件相啮合的第二齿形传动件，所述曲柄滑块机构包括曲柄、滑块和与所述滑块滑动配合的第一导向件，所述扭矩输出源至少带动一个所述曲柄转动，所述曲柄与所述滑块连接用以带动所述滑块往复移动，所述滑块与所述第二齿形传动件连接用以带动所述第二齿形传动件直线往复移动或往复转动。

3.根据权利要求2所述的弯折试验机，其特征在于，所述第二齿形传动件为条形齿轮，所述第二齿形传动件固定于所述滑块上。

4.根据权利要求2所述的弯折试验机，其特征在于，所述第二齿形传动件为转动齿轮，所述第二齿形传动件上设有朝向所述滑块设置的拨杆，所述滑块上设有始终与所述拨杆相抵的推动部。

5.根据权利要求4所述的弯折试验机，其特征在于，还包括复位弹性元件，所述复位弹性元件用于在所述推动部脱离所述拨杆时驱动所述第二齿形传动件复位。

6.根据权利要求2所述的弯折试验机，其特征在于，所述样品夹具为多个，多个所述样品夹具沿着所述机架的长度方向间隔设置，所述扭矩输出源包括电机和带轮传动机构，所述电机通过所述带轮传统机构与各个所述曲柄连接。

7.根据权利要求2所述的弯折试验机，其特征在于，所述曲柄包括转动件和设于所述转动件上的连接件，所述连接件与所述转动件的转动中心间隔设置，所述滑块上开设有条形孔，所述连接件卡设于所述条形孔内。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的弯折试验机，其特征在于，所述机架上设有与所述夹持件一一对应的第二导向件，所述夹持件与所述滑动导向件滑动配合。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的弯折试验机，其特征在于，所述摆动臂设有用于放置样品的支撑面，所述摆动臂的转动轴设于所述支撑面的上方，所述转动轴与所述支撑面之间的间距与样品的厚度相适配，所述摆动臂与所述机架或所述夹持件可拆卸连接。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的弯折试验机，其特征在于，还包括控制器，所述角度测量元件、所述拉力测量元件以及所述传动装置均与所述控制器电性连接；还包括人机交互界面，所述人机交互界面与所述控制器电性连接。