CN111766143B - 一种万能试验机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种万能试验机，涉及材料力学性能检测设备技术领域，旨在解决改进前的万能试验机夹具更换不便，影响检测效率的问题。其包括机座，机座上方设置有固定板，固定板和机座台面之间设置有移动板，机座上还设置有驱动移动板升降的驱动装置，固定板底壁和移动板顶壁上对应设置有夹持装置，夹持装置包括夹持机构，夹持机构包括槽轮组件，槽轮组件包括槽轮和拨动槽轮间歇转动的拨盘，槽轮上可拆卸设置有若干不同规格的夹具，每一夹具均与槽轮的一个导向槽对应设置；夹持装置还包括固定机构，固定机构能够对槽轮进行固定，且固定机构对槽轮进行固定时，靠近固定机构的夹具位于移动板中心处。本申请具有便于夹具更换，提升检测效率的效果。

Description

一种万能试验机

技术领域

本申请涉及材料力学性能检测设备技术领域，尤其是涉及一种万能试验机。

背景技术

目前，随着材料学科的快速发展，对于材料的力学性能检测项目也越来越多，通常需要使用压力试验机、拉力试验机以及环刚度试验机等多种实验设备进行检测才能得到材料完整的力学性能数据，为实际检测带来不便。

公告号为CN102721603A的中国申请文件公开了一种电子万能试验机，包括光杠、上横梁、移动横梁、下横梁、驱动装置、大负荷传感器、平推液压夹具、压缩夹具、滚珠丝杠和高精度减速机组；上横梁和下横梁分别固定在光杠上下两端并和光杠组成闭合的门式框架固定结构，且上横梁上装有压缩夹具；滚珠丝杠一端与上横梁连接，另一端与高精度减速机组连接，滚珠丝杠的丝杠螺母副上装有移动横梁，移动横梁位于上横梁和下横梁之间，移动横梁通过大负荷传感器连接有平推液压夹具，平推液压夹具上装有上下压板；高精度减速机组固定在下横梁上，高精度减速机组输入轴连接在驱动装置上，高精度减速机组为多级减速机组成。

工作时，根据不同试验的要求配置相应的夹具，对待测材料进行夹持，由驱动装置带动高精度减速机组，高精度减速机组带动滚珠丝杠使移动横梁上下移动，对待测材料施加载荷，进行测试。

针对上述中的相关技术，发明人在认为存在夹具更换不便，影响检测效率的缺陷。

发明内容

为了改善改进前的万能试验机夹具更换不便，影响检测效率的问题，本申请提供一种万能试验机。

本申请提供的一种万能试验机采用如下的技术方案：

一种万能试验机，包括机座，所述机座台面上方设置有固定板，所述固定板和机座台面之间设置有移动板，所述机座上还设置有驱动所述移动板升降的驱动装置，所述固定板底壁和移动板顶壁上对应设置有夹持装置，所述夹持装置包括夹持机构，所述夹持机构包括设置于所述固定板底壁和移动板顶壁上的槽轮组件，所述槽轮组件包括槽轮和拨动所述槽轮间歇转动的拨盘，所述槽轮上可拆卸设置有若干不同规格的夹具，每一所述夹具均与所述槽轮的一个导向槽对应设置；所述夹持装置还包括设置于所述夹持机构一侧的固定机构，所述固定机构能够对所述槽轮进行固定，且所述固定机构对所述槽轮进行固定时，靠近所述固定机构的夹具位于所述移动板中心处。

通过采用上述技术方案，进行检测前，根据待测材料和测试项目调整夹持装置，调节夹持装置时，转动拨盘，拨盘带动槽轮转动，进而带动槽轮上的夹具转动，直至待使用的夹具转动至靠近固定机构的工位，调节固定机构对槽轮进行夹持固定，完成夹具更换，安装待测材料进行试验；设计的夹持装置，安装有多组夹具，使得更换夹具时无需对夹具进行拆装，便于夹具更换，提高了检测效率；设计的槽轮组件，使得夹具转动过程中有固定工位，便于与固定机构配合，同时，靠近固定机构的夹具工位设计在移动板中心处，使得试验过程中移动板受到的反作用力作用在移动板中心处，使得通过移动板传递到驱动装置的反作用力保持平衡，减小对驱动装置和移动板的磨损，进而减小试验时由检测装置引入的误差，提高检测精度；通过固定机构对槽轮进行夹持，减少检测过程中槽轮转轴的受力，降低检测过程施加的载荷对槽轮组件的影响，保证槽轮组件的使用寿命，方便实用。

优选的，所述固定机构包括沿竖直方向转动连接于所述固定板底壁或移动板顶壁上的双向螺纹杆，所述双向螺纹杆与所述槽轮远离拨盘一侧的工位对应设置，所述双向螺纹杆的正螺纹段上螺纹连接有第一夹板，所述双向螺纹杆的反螺纹段上螺纹连接有第二夹板，所述第一夹板和第二夹板在竖直方向上的投影与所述槽轮转动区域相交，所述固定机构还包括贯穿所述第一夹板和第二夹板且与所述第一夹板和第二夹板滑动连接的导向杆，所述导向杆与所述双向螺纹杆平行，且设置于所述双向螺纹杆偏离槽轮运动区域一侧，所述导向杆与所述固定板底壁或移动板顶壁固定连接。

通过采用上述技术方案，检测前，转动双向螺纹杆，双向螺纹杆带动第一夹板和第二夹板运动，使得第一夹板和第二夹板相互远离，转动拨盘，拨盘上的拨杆带动槽轮转动，槽轮带动夹具转动，直至待使用的夹具转动至靠近固定机构的工位，反向转动双向螺纹杆，双向螺纹杆带动第一夹板和第二夹板相互靠近，直至第一夹板和第二夹板将槽轮夹持固定在中间，完成槽轮固定；设计的固定机构，结构简单，便于调解，方便使用，固定效果好。

优选的，所述固定机构包括设置于所述固定板底壁和移动板顶壁上的固定杆，所述固定杆与所述槽轮远离拨盘一侧的工位对应设置，所述固定杆靠近槽轮一侧沿竖直方向间隔设置有第一夹板和第二夹板，所述第一夹板和第二夹板在竖直方向上的投影与所述槽轮转动区域相交，且所述第一夹板和第二夹板的间距与所述槽轮厚度相等。

通过采用上述技术方案，转动拨盘，拨盘上的拨杆带动槽轮转动，槽轮的导向槽部分转动过程中插入第一夹板和第二夹板之间，第一夹板和第二夹板对槽轮进行固定；设计的第一夹板和第二夹板，与槽轮形成插接配合，将槽轮夹持在中间，对槽轮进行固定，结构简单，方便使用。

优选的，所述固定杆靠近固定板底壁或移动板顶壁一端设置有第一滑块，所述固定板底壁和移动板顶壁上开设有供所述第一滑块滑移的第一滑槽，所述第一滑槽沿所述槽轮转动区域的径向方向设置，且所述第一滑块沿第一滑槽运动至第一滑槽靠近槽轮转动区域一侧时，所述第一夹板和第二夹板在竖直方向上的投影与所述槽轮转动区域相交。

通过采用上述技术方案，调节槽轮组件前，向第一滑块施力，第一滑块带动固定机构沿滑槽远离槽轮，调节槽轮组件，槽轮转动至合适位置后，向第一滑块施力，第一滑块带动固定机构复位，对槽轮进行夹持固定；设计的第一滑块和第一滑槽，避免槽轮转动过程中与固定机构摩擦、碰撞，降低固定机构对槽轮转动精度的影响，便于槽轮组件调节，方便实用。

优选的，所述第一滑槽中设置有驱动所述第一滑块沿所述第一滑槽往复滑移的驱动件，所述驱动件设置为气缸、液压缸或者直线电机中的一种。

通过采用上述技术方案，设计的驱动件，通过第一滑块带动固定机构移动对槽轮进行夹持，便于固定，同时，减轻了调节固定机构的人力负担，实用性强。

优选的，所述第一夹板远离固定杆一侧的侧壁和靠近第二夹板的端壁的连接处呈圆角设置，所述第二夹板远离固定杆的端面和靠近第一夹板的端壁连接处呈圆角设置。

通过采用上述技术方案，设计的圆角，便于第一夹板和第二夹板将槽轮夹在中间，减小驱动件通过第一滑块带动第一夹板和第二夹板对槽轮夹持过程中，第一夹板或第二夹板靠近槽轮一侧的侧壁与槽轮侧壁发生刚性碰撞，进而导致槽轮损坏的可能，在保证固定机构对槽轮固定稳固的前提下，提高固定过程中的容错率，便于使用。

优选的，所述驱动装置包括驱动组件和至少一组传动组件；所述驱动组件包括设置于所述机座内腔中的第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出轴同心设置有主动齿轮；所述传动组件包括于机座两侧对称设置的两组丝杠，所述丝杠贯穿所述移动板且与所述移动板螺纹连接，所述丝杠于移动板上方的一端与所述固定板转动连接，所述丝杠于移动板下方的一端贯穿机座台面伸入机座内腔设置，且所述丝杠伸入所述机座内腔的延伸段上同轴设置有与所述主动齿轮啮合的从动齿轮。

通过采用上述技术方案，驱动装置驱动移动板移动时，调节第一伺服电机启动，第一伺服电机带动主动齿轮转动，进而通过主动齿轮带动从动齿轮转动，从动齿轮带动丝杠转动，丝杠带动移动板升降；设计的驱动装置，通过伺服电机驱动，齿轮和丝杠传动，移动精度高，控制方便，实用性强。

优选的，所述移动板的底壁上设置有压台，所述压台正下方的所述机座顶壁上设置有承载台。

通过采用上述技术方案，设计的压台和承载台，通过配合，能够对试验材料进行抗压试验，即需要对材料进行抗压试验时无需更换设备，提升检测效率。

优选的，所述承载台上方平行设置有两组支撑杆，所述支撑杆两端均设置有第二滑块，所述机座顶壁上开设有供两所述支撑杆同一侧的第二滑块滑移的第二滑槽，所述第二滑槽的长度方向与所述支撑杆的轴线方向垂直。

通过采用上述技术方案，设计的支撑杆，对材料试块进行支撑，便于压台下压进行材料抗折试验；设计的第二滑槽和第二滑块，便于对两支撑杆的间距进行调节，使得支撑杆能够对多种规格的试验试块进行支撑试验，适用范围广，即需要对材料进行抗折试验时无需更换设备，提升检测效率。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.设计的夹持装置，安装有多组夹具，使得更换夹具时无需对夹具进行拆装，通过转动槽轮，以及对槽轮进行固定即可实现夹具更换，方便实用，检测效率高；

2.设计的支撑杆，对材料试块进行支撑，便于压台下压进行材料抗折试验；设计的第二滑槽和第二滑块，便于对两支撑杆的间距进行调节，使得支撑杆能够对多种规格的试验试块进行支撑试验，适用范围广，即需要对材料进行抗折试验时无需更换设备，提升检测效率。

附图说明

图1是本申请实施例1中万能试验机的整体结构示意图。

图2是本申请实施例1中万能试验机另一角度的整体结构示意图。

图3是图2中A部分的放大示意图。

图4是本申请实施例2中万能试验机的整体结构示意图。

图5是图4中移动板的结构示意图。

附图标记说明：1、机座；11、承载台；12、支撑杆；121、第二滑块；122、第二滑槽；2、固定板；3、移动板；31、压台；4、驱动装置；41、第一伺服电机；411、主动齿轮；42、传动组件；421、丝杠；422、从动齿轮；5、夹持机构；51、槽轮组件；511、槽轮；5111、夹具；512、拨盘；6、固定机构；61、第一夹板；62、第二夹板；63、双向螺纹杆；64、导向杆；65、固定杆；651、第一滑块；652、第一滑槽；6521、驱动件。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

实施例1

参照图1，为本申请公开的一种万能试验机，其包括机座1，机座1台面四角均焊接有立柱，立柱远离机座1台面一端焊接有固定板2，固定板2位于机座1台面正上方，支撑固定板2和机座1台面之间安装有通过驱动装置4带动升降的移动板3，移动板3内安装有压力传感器。

参照图1，驱动装置4包括驱动组件和至少一组传动组件42，本实施例中传动组件42设置有一组。驱动组件包括安装于机座1内腔中的第一伺服电机41，第一伺服电机41的输出轴上键连接有主动齿轮411，且主动齿轮411与第一伺服电机41的输出轴同轴设置；传动组件42包括于机座1两侧对称设置的两组丝杠421，丝杠421贯穿移动板3且与移动板3螺纹连接，丝杠421于移动板3上方的一端与固定板2通过转动接头转动连接，丝杠421于移动板3下方的一端贯穿机座1台面伸入机座1内腔设置，且丝杠421伸入机座1内腔的延伸段上键连接有与主动齿轮411啮合的从动齿轮422，从动齿轮422与丝杠421同轴设置。

参照图1和图2，为了便于进行抗压试验，在移动板3的底壁上焊接有压台31，压台31正下方的机座1顶壁上焊接有承载台11。为了便于进行抗折试验，承载台11上方平行设置有两组支撑杆12，支撑杆12两端均设置有第二滑块121，支撑杆12与第二滑块121焊接，机座1顶壁上开设有供两支撑杆12同一侧的第二滑块121滑移的第二滑槽122，第二滑槽122的长度方向与支撑杆12的轴线方向垂直。

参照图1和图3，为了便于对万能试验机的夹具5111进行更换，固定板2底壁和移动板3顶壁上对应设置有夹持装置，夹持装置包括夹持机构5，夹持机构5包括安装于固定板2底壁和移动板3顶壁上的槽轮组件51，槽轮组件51包括槽轮511和拨盘512，拨盘512顶壁上焊接有拨杆，槽轮511上开设有导向槽，拨盘512通过拨杆在导向槽内转动带动槽轮511转动，本实施例中，拨盘512转轴上安装有驱动拨盘512转轴转动的驱动电机，且驱动电机与万能试验机的控制系统电连接。槽轮511上螺纹连接有四组不同规格的夹具5111，每一夹具5111均与槽轮511的一个导向槽对应设置。夹持装置还包括设置于夹持机构5一侧的固定机构6，固定机构6能够对槽轮511进行固定，且固定机构6对槽轮511进行固定时，靠近固定机构6的夹具5111位于移动板3中心处。

参照图3，固定机构6包括沿竖直方向转动连接于固定板2底壁或移动板3顶壁上的双向螺纹杆63，双向螺纹杆63与槽轮511远离拨盘512一侧的工位对应设置，双向螺纹杆63的正螺纹段上螺纹连接有第一夹板61，双向螺纹杆63的反螺纹段上螺纹连接有第二夹板62，第一夹板61和第二夹板62在竖直方向上的投影与槽轮511转动区域相交，固定机构6还包括贯穿第一夹板61和第二夹板62且与第一夹板61和第二夹板62滑动连接的导向杆64，导向杆64与双向螺纹杆63平行，且设置于双向螺纹杆63偏离槽轮511运动区域一侧，导向杆64与固定板2底壁或移动板3顶壁固定连接。本实施例中，双向螺纹杆63上安装有驱动双向螺纹杆63转动的第二伺服电机，第二伺服电机也与万能试验机的控制系统电连接。

实施例1的实施原理为：检测前，调节万能试验机，万能试验机的控制系统调节第二伺服电机启动，第二伺服电机带动双向螺纹杆63转动，双向螺纹杆63带动第一夹板61和第二夹板62运动，使得第一夹板61和第二夹板62相互远离，第一夹板61和第二夹板62远离至一定距离后，万能试验机的控制系统调节第二伺服电机关闭，第一夹板61和第二夹板62停止运动。之后万能试验机的控制系统调节驱动电机启动，驱动电机带动拨盘512转动，拨盘512上的拨杆带动槽轮511转动，槽轮511带动夹具5111转动，直至待使用的夹具5111转动至靠近固定机构6的工位，万能试验机的控制系统调节驱动电机关闭，控制第二伺服电机启动，第二伺服电机的输出轴反向转动，带动双向螺纹杆63反向转动，双向螺纹杆63带动第一夹板61和第二夹板62相互靠近，直至第一夹板61和第二夹板62将槽轮511夹持固定在中间，完成槽轮511固定，完成夹具5111更换。

实施例2

参照图4和图5，本实施例与实施例1的不同之处在于，固定机构6包括固定杆65，固定杆65与槽轮511远离拨盘512一侧的工位对应设置。固定杆65靠近槽轮511一侧沿竖直方向间隔设置焊接有第一夹板61和第二夹板62，第一夹板61设置于第二夹板62正上方，第一夹板61远离固定杆65一侧的侧壁和第一夹板61底壁的连接处呈圆角设置，第二夹板62远离固定杆65的端面和第二固定板2底壁的连接处呈圆角设置，且第一夹板61和第二夹板62的间距与槽轮511厚度相等。固定杆65靠近固定板2底壁或移动板3顶壁一端一体设置有第一滑块651，固定板2底壁和移动板3顶壁上开设有供第一滑块651滑移的第一滑槽652，第一滑槽652沿槽轮511转动区域的径向方向设置，且第一滑块651沿第一滑槽652运动至第一滑槽652靠近槽轮511转动区域一侧时，第一夹板61和第二夹板62在竖直方向上的投影与所述槽轮511转动区域相交。第一滑槽652中还螺栓固定有驱动第一滑块651沿第一滑槽652往复滑移的驱动件6521，驱动件6521设置为气缸、液压缸或者直线电机中的一种。本实施例中，驱动件6521设置为气缸，且气缸的控制阀与万能试验机的控制系统电连接。

实施例2的实施原理为：检测前，调节万能试验机，万能试验机的控制系统调节气缸的活塞杆收缩，通过第一滑块651带动固定机构6沿第一滑槽652向远离槽轮511的方向移动，直至第一夹板61和第二夹板62与槽轮511分离，万能试验机的控制系统调节气缸停止运动，第一夹板61和第二夹板62停止运动。之后万能试验机的控制系统调节驱动电机启动，驱动电机带动拨盘512转动，拨盘512上的拨杆带动槽轮511转动，槽轮511带动夹具5111转动，直至待使用的夹具5111转动至靠近固定机构6的工位，万能试验机的控制系统调节驱动电机关闭，控制气缸的活塞杆伸出，气缸的活塞杆通过第一滑块651带动固定机构6沿第一滑槽652向靠近槽轮511的方向移动，直至第一夹板61和第二夹板62将槽轮511夹持固定在中间，完成槽轮511固定，完成夹具5111更换。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种万能试验机，包括机座（1），所述机座（1）台面上方设置有固定板（2），所述固定板（2）和机座（1）台面之间设置有移动板（3），所述机座（1）上还设置有驱动所述移动板（3）升降的驱动装置（4），所述固定板（2）底壁和移动板（3）顶壁上对应设置有夹持装置，其特征在于：所述夹持装置包括夹持机构（5），所述夹持机构（5）包括设置于所述固定板（2）底壁和移动板（3）顶壁上的槽轮组件（51），所述槽轮组件（51）包括槽轮（511）和拨动所述槽轮（511）间歇转动的拨盘（512），所述槽轮（511）上可拆卸设置有若干不同规格的夹具（5111），每一所述夹具（5111）均与所述槽轮（511）的一个导向槽对应设置；所述夹持装置还包括设置于所述夹持机构（5）一侧的固定机构（6），所述固定机构（6）能够对所述槽轮（511）进行固定，且所述固定机构（6）对所述槽轮（511）进行固定时，靠近所述固定机构（6）的夹具（5111）位于所述移动板（3）中心处；

所述固定机构（6）包括沿竖直方向转动连接于所述固定板（2）底壁或移动板（3）顶壁上的双向螺纹杆（63），所述双向螺纹杆（63）与所述槽轮（511）远离拨盘（512）一侧的工位对应设置，所述双向螺纹杆（63）的正螺纹段上螺纹连接有第一夹板（61），所述双向螺纹杆（63）的反螺纹段上螺纹连接有第二夹板（62），所述第一夹板（61）和第二夹板（62）在竖直方向上的投影与所述槽轮（511）转动区域相交，所述固定机构（6）还包括贯穿所述第一夹板（61）和第二夹板（62）且与所述第一夹板（61）和第二夹板（62）滑动连接的导向杆（64），所述导向杆（64）与所述双向螺纹杆（63）平行，且设置于所述双向螺纹杆（63）偏离槽轮（511）运动区域一侧，所述导向杆（64）与所述固定板（2）底壁或移动板（3）顶壁固定连接。

2.根据权利要求1所述的万能试验机，其特征在于：所述驱动装置（4）包括驱动组件和至少一组传动组件（42）；所述驱动组件包括设置于所述机座（1）内腔中的第一伺服电机（41），所述第一伺服电机（41）的输出轴同心设置有主动齿轮（411）；所述传动组件（42）包括于机座（1）两侧对称设置的两组丝杠（421），所述丝杠（421）贯穿所述移动板（3）且与所述移动板（3）螺纹连接，所述丝杠（421）于移动板（3）上方的一端与所述固定板（2）转动连接，所述丝杠（421）于移动板（3）下方的一端贯穿机座（1）台面伸入机座（1）内腔设置，且所述丝杠（421）伸入所述机座（1）内腔的延伸段上同轴设置有与所述主动齿轮（411）啮合的从动齿轮（422）。

3.根据权利要求1所述的万能试验机，其特征在于：所述移动板（3）的底壁上设置有压台（31），所述压台（31）正下方的所述机座（1）顶壁上设置有承载台（11）。

4.根据权利要求3所述的万能试验机，其特征在于：所述承载台（11）上方平行设置有两组支撑杆（12），所述支撑杆（12）两端均设置有第二滑块（121），所述机座（1）顶壁上开设有供两所述支撑杆（12）同一侧的第二滑块（121）滑移的第二滑槽（122），所述第二滑槽（122）的长度方向与所述支撑杆（12）的轴线方向垂直。