CN110549350B - 基于scara机器人的一种柔性材料的三自由度弯折测试设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于SCARA机器人的一种柔性材料的三自由度弯折测试设备，涉及到柔性材料加工领域，包括台面，所述台面的顶部固定连接有固定板安装架，所述固定板安装架的内部固定连接有固定板，所述固定板的一侧活动连接有翻转板，所述翻转板的一侧固定连接有柔性材料，所述翻转板的底部固定连接第一转臂的顶部，所述第一转臂的底部通过主轴活动连接第一电机的顶部。本发明弯折测试设备的通用性更强，更改弯折半径和内外折模式更加便捷，简化了机械结构，提高了运行精度和速度，降低了安装调试难度和维修难度，测试设备的柔性程度更高，可以根据实际需求定制，设计时间、速度、次数等参数。
Description
技术领域
本发明涉及柔性材料加工领域，特别涉及一种基于SCARA机器人的一种柔性材料的三自由度弯折测试设备。
背景技术
柔性材料在加工生产或通常需要三自由度弯折测试设备对柔性材料进行柔性测试，保证产品的柔韧性，但是，三自由度弯折测试设备对于向内弯折(以下简称“内弯”)和向外弯折(以下简称“外弯”)的测试需求，需改变硬件设施和结构或者采用专用工具，过程繁琐，无法把安装待测件的两个安装板的姿态进行实时精确的调整，导致受测屏在弯曲和恢复过程中受到额外的拉或压力，及安装的边缘处可能有额外的疲劳，影响测试准确性。因此，发明一种基于SCARA机器人的一种柔性材料的三自由度弯折测试设备来解决上述问题很有必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于SCARA机器人的一种柔性材料的三自由度弯折测试设备，以解决上述背景技术中提出的弯折半径和内外折模式不便捷，运行精度和速度不太理想，安装调试难度和维修难度过高的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于SCARA机器人的一种柔性材料的三自由度弯折测试设备，包括台面，所述台面的顶部固定连接有固定板安装架，所述固定板安装架的内部固定连接有固定板，所述固定板的一侧活动连接有翻转板，所述翻转板的一侧固定连接有柔性材料，所述翻转板的底部固定连接第一转臂的顶部，所述第一转臂的底部通过主轴活动连接第一电机的顶部，所述第一转臂的一端通过主轴活动连接有第二转臂，所述第二转臂的底部通过主轴活动连接有第二电机，所述第二转臂的另一端通过主轴活动连接有第三电机。
可选的，所述柔性材料的一侧与固定板固定连接；
所述第三电机的顶部与台面的底部活动连接。
可选的，所述第一转臂、第一电机、第二转臂和第二电机均位于台面的下方；
所述固定板、翻转板和柔性材料均位于台面的上方。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明弯折测试设备的通用性更强，更改弯折半径和内外折模式更加便捷，简化了机械结构，提高了运行精度和速度，降低了安装调试难度和维修难度，测试设备的柔性程度更高，可以根据实际需求定制，设计时间，速度，次数等参数。
2、本发明通过程序控制翻转板移动轨迹和姿态，简化了操作难度，对框架空间和翻转板尺寸进行了优化设计，可兼容目前市面上不同型号的所有手机、平板柔性屏及(或)其膜材的弯折测试，测试数据可存储，可以导出分析。
附图说明
图1为本发明结构仰视示意图。
图2为本发明结构主视示意图。
图中：1、台面1；2、固定板安装架2；3、固定板3；4、翻转板4；5、柔性材料5；6、第一转臂6；7、第一电机7；8、第二转臂8；9、第二电机9；10、第三电机10。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
本发明提供了如图1-2所示的一种基于SCARA机器人的一种柔性材料的三自由度弯折测试设备，包括台面1，由图1和图2所示，台面1的顶部固定连接有固定板安装架2，固定板安装架2的内部固定连接有固定板3，固定板3的一侧活动连接有翻转板4，通过程序控制翻转板4移动轨迹和姿态，简化了操作难度，对框架空间和翻转板4尺寸进行了优化设计，可兼容目前市面上不同型号的所有手机、平板柔性屏及(或)其膜材的弯折测试，测试数据可存储，可以导出分析，翻转板4的一侧固定连接有柔性材料5，翻转板4的底部固定连接第一转臂6的顶部，第一转臂6的底部通过主轴活动连接第一电机7的顶部，第一转臂6的一端通过主轴活动连接有第二转臂8，第二转臂8的底部通过主轴活动连接有第二电机9，第二转臂8的另一端通过主轴活动连接有第三电机10，弯折测试设备的通用性更强，更改弯折半径和内外折模式更加便捷，简化了机械结构，提高了运行精度和速度，降低了安装调试难度和维修难度，测试设备的柔性程度更高，可以根据实际需求定制，设计时间，速度，次数等参数。
本发明工作原理：本装置在工作时，翻转板4的轨迹控制是在极坐标系下由第一电机7提供动力并通过协同运动实现对翻转板4的运动轨迹合成角向姿态的控制，整个测试平台是由HMI操作屏和PLC控制的，所有设定的参数(速度，方向，内、外折测试方式，弯折半径以及被测试产品尺寸等)都可以编辑和记录，根据测试模式的不同设定可以随时更改内、外折的测试模式，翻转板4与固定板3之间的距离实时可调，可以根据设定的弯折半径的不同计算合适的补偿后位移曲线，测试开始时根据选定弯折半径等参数，电机驱动翻转板4到达初试位置并锁死，之后进行柔性材料5的粘贴固定，根据测试参数设置的不同可以进行内、外折测试，弯折轨迹是由特定补偿公式计算导出的，在弯折过程中可以保证柔性材料5不受额外拉力和剪力。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种基于SCARA机器人的一种柔性材料的三自由度弯折测试设备，包括台面(1)，其特征在于：所述台面(1)的顶部固定连接有固定板安装架(2)，所述固定板安装架(2)的内部固定连接有固定板(3)，所述固定板(3)的一侧活动连接有翻转板(4)，所述翻转板(4)的一侧固定连接有柔性材料(5)，所述翻转板(4)的底部固定连接第一转臂(6)的顶部，所述第一转臂(6)的底部通过主轴活动连接第一电机(7)的顶部，所述第一转臂(6)的一端通过主轴活动连接有第二转臂(8)，所述第二转臂(8)的底部通过主轴活动连接有第二电机(9)，所述第二转臂(8)的另一端通过主轴活动连接有第三电机(10)；
述柔性材料(5)的一侧与固定板(3)固定连接；所述第三电机(10)的顶部与台面(1)的底部活动连接；
待测柔性材料分别通过粘贴、磁性工装压着方式同时连接在固定板(3)和翻转板(4)上；所述固定板(3)在折弯测试工作状态相对于设备台面(1)静止用于连接通电，所述翻转板(4)相对于固定板(3)相对运动的同时，相对角向姿态也根据相对位置同步调整，使得固定板(3)和翻转板(4)相对于柔性材料变形区域在任一设定的弯折半径、及任一弯折角度时，保持相切的几何关系；通过调整翻转板(4)相对于固定板(3)在一个弯折循环的初始及终了时的相对位置，可以同时模拟柔性材料向内弯折或者向外弯折。
2.根据权利要求1所述的基于SCARA机器人的一种柔性材料的三自由度弯折测试设备，其特征在于：所述第一转臂(6)、第一电机(7)、第二转臂(8)和第二电机(9)均位于台面(1)的下方；所述固定板(3)、翻转板(4)和柔性材料(5)均位于台面(1)的上方。
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