CN111024515A - 材料试验机 - Google Patents

Abstract

一种材料试验机，包括机架、夹具组件及进样组件，所述机架内具有测试位置，所述夹具组件安装于所述机架内的测试位置处，所述进样组件用于承载并将待测试样品输送至所述测试位置，以使所述夹具组件能够夹持所述进样组件上的样品；所述进样机构包括传动单元及多个用于固定所述样品的紧固单元，所述传动单元环绕部分所述机架且能够相对所述机架转动，并经过所述测试位置，多个所述紧固单元间隔地固定于所述传动单元上，并随所述传动单元的转动，位于所述紧固单元上的待测试样品被输送至所述测试位置。本发明的优点在于：利用所述传动单元实现自动化送样，避免人工进行装样及卸样，可实现无人操作自动测试，提高测试效率，且结构简单。

Description

材料试验机

技术领域

本发明涉及自动化技术领域，特别是涉及材料试验机。

背景技术

材料都需要进行疲劳测试，以为材料生产厂家提供研制和发展新材料、改进新材料提供科学依据。一般使用材料试验机进行疲劳测试，通过更换不同夹具，可对于各类材料进行抗拉强度、弯曲、撕裂等试验。

在现有技术中，在进行常规的拉伸试验时，通过手动加载或卸载样品，在进行高低温拉伸试验或者耐温试验中，在机架内的温度达到预设条件并达到所要求的时间后的，进行测试，完成后需要等待机架内的温度恢复至环境温度，再进行人工卸样，且整个过程需要人工操作，测试效率低下。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种材料试验机，技术方案如下：

一种材料试验机，包括机架、夹具组件及进样组件，所述机架内具有测试位置，所述夹具组件安装于所述机架内的测试位置处，所述进样组件用于承载并将待测试样品输送至所述测试位置，以使所述夹具组件能够夹持所述进样组件上的样品；所述进样机构包括传动单元及多个用于固定所述样品的紧固单元，所述传动单元环绕部分所述机架且能够相对所述机架转动，并经过所述测试位置，多个所述紧固单元间隔地固定于所述传动单元上，并随所述传动单元的转动，位于所述紧固单元上的待测试样品被输送至所述测试位置。

可以理解的是，利用所述传动单元实现自动化送样，所述夹具组件夹紧固定于所述传动单元上的紧固单元，对样品进行测试，测试完后，所述夹具组件松开所述紧固组件，避免人工进行装样及卸样，可实现无人坚守自动测试，提高测试效率，同时，结构简单。

在其中一个实施例中，所述紧固单元包括定位板及用于夹持所述样品的第一夹板、第二夹板，所述第一夹板及所述第二夹板分别位于所述定位板的两端并与所述定位板连接，所述夹具组件能够夹持所述第一夹板及所述第二夹板，且所述第一夹板能够相对所述定位板移动。

在其中一个实施例中，所述第一夹板及所述第二夹板均开设有第一插槽，所述样品能够插入所述第一插槽内。

可以理解的是，所述样品插入所述第一插槽内，所述夹具组件拉拔所述第一夹板及所述第二夹板，从而间接拉拔所述样品。

在其中一个实施例中，所述定位板的两端开设有第二插槽，所述第一夹板及所述第二夹板的朝向所述定位板的一端设有插片，所述插片分别对应地插入所述第二插槽内，所述第一夹板的插片能够沿着材料试验机的轴向在所述第二插槽内滑移。

可以理解的是，在所述夹具组件拉拔所述第一夹板及第二夹板时，所述第一夹板的插片在所述第二插槽内移动，以防止在进行拉力试验时，所述样品受到轴向限位，影响试验的准确性。

在其中一个实施例中，所述紧固单元还包括盖板，所述盖板与所述定位板固定连接，所述盖板固定于所述传动单元上。

可以理解的是，通过所述盖板，从而将所述紧固单元固定于所述传动单元上。

在其中一个实施例中，所述传动单元包括多个传动件，多个传动件依次转动连接以形成所述传动单元，多个所述紧固单元分别固定于多个所述传动件上。

在其中一个实施例中，所述传动件与所述紧固单元之间的数量相同，且传动件与紧固单元之间的位置一一对应。

可以理解的是，每个所述传动件均设置一个所述紧固单元，以充分利用传动单元的空间。

在其中一个实施例中，所述机架包括底座及侧杆，所述侧杆固定于所述底座的两端，所述传动单元呈环形，环形的所述传动单元环绕其中一根或多根所述侧杆设置。

可以理解的是，所述传动单元呈环形，能够对于样品进行循环传送，且能够节省空间。

在其中一个实施例中，所述机架设有外罩，所述外罩的两侧开设有通孔，所述传动单元穿设于所述通孔内，并能够在所述通孔内转动。

可以理解的是，所述外罩密封所述机架，以对于机架内的温度进行控制，进行高低温拉伸试验或者耐温试验，在所述机架内的温度达到预设温度后，进行测试，在待测样品完成试验后，通过所述传动单元转动，将试验完成后的所述样品送出机架外，再进行下一个所述样品的试验，实现无人操作、自动化完成测试，提高测试效率。

在其中一个实施例中，所述材料试验机还包括驱动组件，所述驱动组件能够驱动所述传动单元转动。

与现有技术相比，本发明提供的一种材料试验机，通过将所述紧固单元固定于所述传动单元上，在所述传动单元转动时，将所述紧固单元传输至所述测试位置处，所述夹具组件能够夹紧所述紧固组件，从而对待测试样品进行测试，能够对多个待测试样品进行自动测试，提高测试效率，节省人力资源，本发明结构简单。

附图说明

图1为本发明提供的材料试验机去掉外罩后的结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为本发明提供的材料试验机的结构示意图；

图4为本发明提供的材料试验机的紧固单元的爆炸图；

图5为本发明提供的材料试验机的紧固单元与传动单元的结构示意图。

图中各符号表示含义如下：

100、材料试验机；10、机架；11、底座；12、侧杆；13、横梁；14、外罩；20、夹具组件；21、第一夹具；211、容置槽；212、夹块；22、第二夹具；30、进样组件；31、传动单元；311、传动件；32、紧固单元；321、第一夹板；321a、第一插槽；321b、插片；322、第二夹板；323、定位板；323a、第二插槽；324、盖板；200、样品。

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。

需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参见图1及图5，本发明提供一种材料试验机100，该材料试验机100用于材料的疲劳测试，例如对材料进行拉伸、压缩、弯曲或者耐温等试验。在本实施例中，材料试验机100用于对材料进行拉伸试验或耐温试验，拉伸试验可为常规拉伸试验或者高低温拉伸试验，当然，在其他实施例中，通过更换夹具组件，还能够进行弯曲等其他试验。需要解释的是，常规拉伸试验指的是，不对测试环境进行控制而进行的拉伸试验，高低温拉伸试验指的是，将测试环境温度进行控制，进而进行拉伸试验，耐温测试指的是，将测试环境温度进行控制，将待测材料放置于测试环境中一段时间，测试材料的耐温性能。

具体地，材料试验机100包括机架10、夹具组件20及进样组件30，机架10内具有测试位置，夹具组件20安装于机架10内的测试位置处，进样组件30用于承载并将待测试样品200输送至测试位置，以使夹具组件20能够夹持位于进样组件30上的样品200。

进一步地，机架10包括底座11及侧杆12，侧杆12固定于底座11的两端，优选地，侧杆12在竖直平面内与底座11大体垂直，且至少两个侧杆12为大体相互平行设置，夹具组件20设于侧杆12之间。在本实施例中，侧杆12为两根，当然，在其他实施例中，根据不同的设计，侧杆12可为四根或者其他数量。

机架10还包括至少一个横梁13，侧杆12内侧开设有滑槽(图未示)，横梁13的两端设于滑槽内，横梁13能够沿着滑槽滑动，至少一部分夹具组件20固定于横梁13上，夹具组件20与横梁13大体垂直设置，横梁13移动，以调整夹具组件20之间的相对高度。优选地，滑槽的长度方向与侧杆12的长度方向一致。具体地，滑槽的长度方向也与底座11大体垂直，由此，横梁13能够沿着滑槽在高度方向上滑动，进而控制夹具组件20的夹持的高度，从而对样品200进行固定、拉伸或释放。

在本实施例中，横梁13为一根，一根横梁13设置于远离底座11的一侧，一部分夹具组件20固定于横梁13上，另一部分夹具组件20固定于底座11上。当然，在其他实施例中，在靠近底座11的一侧也可设置一根横梁13，一部分夹具组件20固定于远离底座11的横梁13上，另一部分夹具组件20固定于靠近底座11的横梁13上，横梁13的两端设置于滑槽内，通过两根调整横梁13之间的相对高度，进而调控夹具组件20之间的相对高度。又或者，横梁13设置为一根，一根横梁13设置于靠近底座11的一侧，能够在滑槽内滑动，另一根横梁不可滑动地固定于远离底座11的一侧。

请参见图3，机架10外设有外罩14，外罩14密封机架10的内部空间，从而能够控制机架10内的环境温度，进行高低温拉伸试验或者耐温试验。

在进行高低温拉伸试验时，本发明利用进样组件30进行自动进样，每测一个待测样品200，无需反复地改变外罩14内的温度，在将外罩14内的温度升高或者降低至预设温度时，待温度稳定后，可依次进行每个待测样品200拉伸试验，高低温拉伸试验的时间可缩短至与常规拉伸试验大体相同，提高测试效率。

在进行耐温试验时，将材料试验机100内的温度升高预设温度，放置一段时间，测试完成后，利用进样组件30将测试完成后的样品200传输至外罩14外部，可同时进行多个样品200测试，即，同时位于外罩14内部的样品200可同时进行耐温测试。需要解释的是，预设温度指的是根据测试需求设定的温度值。本发明提供的材料试验机还可进行温度交变试验，将材料试验机100内的温度升高至第一预设温度，放置一段时间，再降低至第二预设温度，放置一段时间，整个过程通过进样组件30实现自动控制，无需人工操作。

请参见图1及图2，夹具组件20包括第一夹具21及第二夹具22，第一夹具21固定于远离底座11的横梁13上，第二夹具22固定于底座11上或者固定于靠近底座11的横梁13上。

需要解释的是，在本发明中，在常规拉伸试验或者高低温拉伸试验时，测试位置为第一夹具21及第二夹具22之间，在耐温试验时，测试位置为被外罩14包围的机架10内部。

具体地，第一夹具21及第二夹具22上均开设有容置槽211，第一夹具21及第二夹具22上的容置槽211的开口相对设置，且两容置槽211大体平行设置，两容置槽211用于共同放置待测样品200。

进一步地，第一夹具21及第二夹具22均设有至少两个夹块212，至少两个夹块212间隔设置以形成容置槽211，当需要夹紧时，两个夹块212由气缸推动，压紧待测试样品200，测试完成后，夹块212松开。当然，其他实施例中，夹块212还可由电机或其他方式推动。

可以理解的是，第一夹具21及第二夹具22自动夹紧或者松开第一夹板321及第二夹板322，实现自动化，节省人力，提高效率。

进样组件30包括传动单元31及多个紧固单元32，紧固单元32用于固定待测样品200，传动单元31环绕部分机架10设置并能够相对机架10转动，多个紧固单元32间隔地固定于传动单元31上，并随着传动单元31的转动，紧固单元32上的待测样品200被输送至测试位置，第一夹具21及第二夹具22能够夹紧紧固单元32，从而对样品200进行拉伸试验，试验结束后，第一夹具21及第二夹具22能够松开紧固单元32，传动单元31转动，将下一个待测样品200输送至测试位置进行测试。

可以理解的是，利用传动单元31实现自动化送样，避免人工进行装样及卸样，提高测试效率，并且传动单元31环绕部分机架10设置，能够节省安装空间。

外罩14的两侧开设有通孔(图未标注)，传动单元31穿设于通孔内，并能过在通孔内转动，将待测试样品200传输至外罩14内进行测试，优选地，外罩14的其中一组相对的侧面开设有通孔。

优选地，传动单元31呈环形，环形的传动单元31穿设于外罩14的通孔内，并环绕其中一根或者两根及以上侧杆12设置，以节省安装空间。

进一步地，传动单元31包括多个传动件311，多个传动件311依次转动连接以形成传动单元31，多个紧固单元32分别相邻地固定于多个传动件311上，以使得紧固单元32能够带动样品200运动。

材料试验机100还包括驱动组件(图未示)，驱动组件用于驱动传动单元31进行转动。

在本实施例中，驱动组件包括同步带轮(图未示)、主动轮(图未示)及驱动电机(图未示)，同步带轮位于环形的传动单元31的两端，驱动电机的输出轴与主动轮固定连接，主动轮通过传动带(图未示)与其中一个同步带轮传动连接，从而带动传动单元31进行转动，再带动另一个同步带轮旋转，从而实现环形的传动单元31进行循环转动，优选地，传动单元31为匀速转动。

在另外的实施例中，在环形的传动单元31内侧设置至少两个齿轮(图未示)，至少两个齿轮与传动单元31啮合，驱动电机的输出轴与其中一个齿轮固定连接，从而带动该齿轮旋转，进而带动传动单元31进行转动。

请继续一并参见图4及图5，紧固单元32包括第一夹板321、第二夹板322及定位板323，第一夹板321及第二夹板322用于夹持待测试样品200，第一夹板321及第二夹板322分别位于定位板323的两端并与定位板323连接，第一夹具21及第二夹具22能够夹持第一夹板321及第二夹板322，在第一夹板321拉拔第一夹板321时，第一夹板321能够相对定位板323移动。

具体地，第一夹板321及第二夹板322均开设有第一插槽321a，样品200能够插入第一插槽321a内，从而能够对样品200进行拉伸试验。

进一步地，第一夹板321及第二夹板322能够伸入第一夹具21及第二夹具22的容置槽211内，第一夹具21及第二夹具22能够夹紧或松开第一夹板321及第二夹板322。当需要夹紧时，两个夹块212挤压第一夹板321及第二夹板322，以紧固样品200，进行拉力测试，测试完成后，夹块212松开。

定位板323的两端开设有第二插槽323a，第一夹板321及第二夹板322的一端均设有插片321b，插片321b分别对应地插入第二插槽323a内，并能够沿着样品200的轴向，即，沿着材料试验机100的轴向在第二插槽323a内滑移。当第一夹具21拉拔第一夹板321时，样品200被拉伸，第一夹板321的插片321b能够相对第二插槽323a上移，当拉伸试验完成后，第一夹板321的插片321b复位，重新插入第二插槽323a内。

优选地，第一夹板321与第二夹板322位于同一平面，第一夹板321一端的插片321b与第二夹板322一端的插片321b位于同一平面，第一夹板321、第二夹板322与插片321b错开设置，即，第一夹板321、第二夹板322及插片321b不位于同一平面，以防止插片321b阻碍样品200同时插入第一夹板321及第二夹板322的第一插槽321a内。

在本实施例中，插片321b呈直角型，一端与第一夹板321及/或第二夹板322连接，另一端插入第二插槽323a内，插片321b设置为直角型，能够错开样品200及定位板323。当然，在其他实施例中，插片321b还可设置为锐角形或者其他能够错开样品200及定位板323的形状。

紧固单元32还包括盖板324，盖板324与定位板323固定连接，盖板324固定于传动件311上，从而将整个紧固单元32固定于传动件311上，进行样品200的依次传递。

传动件311与紧固单元32的个数相等，且传动件311与紧固单元32的位置一一对应，即，一个传动件311上设置一个紧固单元32，传动一个传动件311，即对一个样品200进行试验，以防止多个紧固单元32相互挨得太近，在测试时相互干涉，同时方便传送距离的计算，以准确地将每个样品200传送到测试位置，也可避免某一个传动件311上未设置紧固单元32，造成测试资源浪费。

在进行常规拉伸试验时，将待测样品200插入到第一夹板321及第二夹板322的第一插槽321a内，传动单元31由驱动组件驱动，将紧固单元32输送至第一夹具21与第二夹具22之间，第一夹板321及第二夹板322伸入容置槽211内，第一夹具21及第二夹具22的夹块212朝向第一夹板321及第二夹板322运动，夹紧第一夹板321及第二夹板322，横梁13移动，调整第一夹具21与第二夹具22之间的相对高度，进行拉伸试验，第一夹板321的插片321b在第二插槽323a内朝着远离底座11的方向运动。试验完成后，第一夹板321及第二夹板322松开第一夹板321及第二夹板322，传动单元31转动，将下一个传动件311移送到第一夹具21及第二夹具22之间，即，将下一个样品200移动至第一夹具21及第二夹具22之间，进行试验。

在进行高低温拉伸试验时，材料测试机100还包括控温组件(未示出)，通过控温组件将机架10内的温度升高或降低到预设温度，待外罩14内的温度稳定后，对样品200进行拉伸试验，具体过程可参见上述常规拉伸试验。完成后利用传动单元31传输至外罩14外部，再依次将下一个待测样品200送至机架10内，无需等待外罩14内的温度恢复至环境温度，再进行下一个样品200的测试，可缩短高低温拉伸试验时间，提高测试效率。

在进行耐温试验时，多个紧固单元32置于外罩14内，即，多个待测样品200置于外罩14内部，将外罩14内的环境温度升高或者降低至预设值，样品200放置一段时间，测试完成后，利用传动单元31将测试完成的样品200传输至外罩14外部，再进行下一批样品200的测试，整个过程无需人工操作，可节省人力。

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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种材料试验机，包括机架(10)、夹具组件(20)及进样组件(30)，所述机架(10)内具有测试位置，所述夹具组件(20)安装于所述机架(10)内的测试位置处，所述进样组件(30)用于承载并将待测试样品(200)输送至所述测试位置，以使所述夹具组件(20)能够夹持所述进样组件(30)上的样品(200)；

其特征在于，所述进样组件(30)包括传动单元(31)及多个用于固定所述样品(200)的紧固单元(32)，所述传动单元(31)环绕部分所述机架(10)且能够相对所述机架(10)转动并经过所述测试位置，多个所述紧固单元(32)间隔地固定于所述传动单元(31)上，并随所述传动单元(31)的转动，位于所述紧固单元(32)上的待测试样品(200)被输送至所述测试位置。

2.根据权利要求1所述材料试验机，其特征在于，所述紧固单元(32)包括定位板(323)及用于夹持所述样品(200)的第一夹板(321)、第二夹板(322)，所述第一夹板(321)及所述第二夹板(322)分别位于所述定位板(323)的两端并与所述定位板(323)连接，所述夹具组件(20)能够夹持所述第一夹板(321)及所述第二夹板(322)，且所述第一夹板(321)能够相对所述定位板(323)移动。

3.根据权利要求2所述材料试验机，其特征在于，所述第一夹板(321)及所述第二夹板(322)均开设有第一插槽(321a)，所述样品(200)能够插入所述第一插槽(321a)内。

4.根据权利要求2所述材料试验机，其特征在于，所述定位板(323)的两端开设有第二插槽(323a)，所述第一夹板(321)及所述第二夹板(322)朝向所述定位板(323)的一端设有插片(321b)，所述插片(321b)分别对应地插入所述第二插槽(323a)内，所述第一夹板(321)的插片(321b)能够沿着材料试验机的轴向在所述第二插槽(323a)内滑移。

5.根据权利要求2所述材料试验机，其特征在于，所述紧固单元(32)还包括盖板(324)，所述盖板(324)与所述定位板(323)固定连接，所述盖板(324)固定于所述传动单元(31)上。

6.根据权利要求1所述材料试验机，其特征在于，所述传动单元(31)包括多个传动件(311)，多个传动件(311)依次转动连接以形成所述传动单元(31)，多个所述紧固单元(32)分别固定于多个所述传动件(311)上。

7.根据权利要求6所述材料试验机，其特征在于，所述传动件(311)与所述紧固单元(32)数量相同，且传动件(311)与紧固单元(32)之间的位置一一对应。

8.根据权利要求1所述材料试验机，其特征在于，所述机架(10)包括底座(11)及侧杆(12)，所述侧杆(12)固定于所述底座(11)的两端，所述传动单元(31)呈环形，环形的所述传动单元(31)环绕其中一根或多根所述侧杆(12)设置。

9.根据权利要求1所述材料试验机，其特征在于，所述机架(10)设有外罩(14)，所述外罩(14)的两侧开设有通孔，所述传动单元(31)穿设于所述通孔内，并能够在所述通孔内转动。

10.根据权利要求1所述材料试验机，其特征在于，所述材料试验机还包括驱动组件，所述驱动组件能够驱动所述传动单元(31)转动。

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