CN114858703A - 一种剥离强度测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种剥离强度测试装置，包括在水平驱动机构的驱动下做水平往复运动的水平驱动丝杆模组和旋转平台组件、以及在垂直驱动机构的驱动下做垂直上下运动的垂直驱动丝杆模组和测试组件；所述旋转平台组件包括连接板、旋转夹持装置和置样平板；所述测试组件连接有L型框架、微型力传感器和夹头。因此，本发明具有如下优点：1.实现了测试样品在水平与垂直方向的同步运动，保证测试过程中剥离点处的角度恒定；2.实现了万向全角度的剥离强度测试；3.夹持板可拆卸，实验效率高且成本低。

Description

一种剥离强度测试装置

技术领域

本发明涉及剥离强度测试技术领域，具体涉及一种剥离强度测试装置。

背景技术

目前，测量材料的剥离强度主要使用剥离强度试验机。剥离强度是指粘贴在一起的材料，从接触面进行单位宽度剥离时所需要的最大力。它反映材料与物体之间的界面粘结强度。剥离强度试验机可以用于检测胶黏带、医用贴剂等相关产品的剥离强度，如果剥离强度过低，则极易出现界面脱粘等不利现象。目前，剥离强度试验机为单轴试验机，能够进行90°和180°的剥离测试。现行剥离强度测试标准也是基于现有剥离强度试验机之上，有180°剥离测试、T剥离测试。基于仿生学原理设计出的仿生粘附结构，其剥离强度不仅仅与界面粘结强度有关，而且还取决于材料的结构和剥离角度，例如某些仿生粘附结构的测试样品是变厚度或者是变模量，它的结构是变化的，也就是说这种测试样品很可能每一处的剥离强度都是不同的。这就要求测试设备能够在某一确定角度下测量仿生粘附结构脱粘每一点处的剥离强度进而确定该结构的剥离强度，同时测试角度也不能局限于90°和180°。显然，现有的剥离强度试验机无法满足仿生粘附结构的剥离强度测试要求。解决以上问题及缺陷的意义为：本发明提供一种剥离强度测试装置，该装置成本低，操作简单，剥离角度可调节，同时也能测量具有复杂结构试样的整个剥离过程来确定其剥离强度。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种剥离强度测试装置。具体涉及一种剥离角度可控，并且能测试具有复杂结构试样的剥离强度测试装置。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种剥离强度测试装置，包括在水平驱动机构的驱动下做水平往复运动的水平驱动丝杆模组、以及在垂直驱动机构的驱动下做垂直上下运动的垂直驱动丝杆模组；所述水平驱动丝杆模组上连接有旋转平台组件；所述垂直驱动丝杆模组上连接有测试组件，所述旋转平台组件包括连接在水平驱动丝杆模组上的连接板，连接在连接板上的用于调节剥离角度的旋转夹持装置，连接在旋转夹持装置上用于放置测试样本的置样平板。

上述的一种剥离强度测试装置，所述置样平板能通过旋转夹持装置万向转动，所述旋转夹持装置包括支撑板、球铰和夹持板，所述旋转夹持装置底部是支撑板，所述旋转夹持装置上部是调节剥离角度的球铰和紧固旋钮，所述球铰的球铰杆连接着夹持板，所述球铰的基座连接在支撑板上。

上述的一种剥离强度测试装置，所述旋转夹持装置还包括紧固旋钮，所述基座后侧开有螺纹通孔，所述紧固旋钮的螺杆螺纹连接在螺纹通孔内。

上述的一种剥离强度测试装置，所述夹持板包含夹持底板、第一夹持旋钮和第二夹持旋钮，第一夹持旋钮包括第一夹持侧板和第一夹持把手，第二夹持旋钮包括第二夹持侧板和第二夹持把手，所述夹持板用于调节放置测试样本的置样平板的角度并夹持。

上述的一种剥离强度测试装置，所述夹持底板上连接有水平仪，所述第一夹持侧板、第二夹持侧板上涂、刻或一体成型有量角器。

上述的一种剥离强度测试装置，所述夹持底板两侧开有螺纹孔，所述第一夹持侧板、第二夹持侧板内侧中部连接有螺纹杆，螺纹杆螺纹连接在螺纹孔内。

上述的一种剥离强度测试装置，所述测试组件包括用于测量载荷大小的微型力传感器，与微型力传感器连接用于夹持剥离前端的夹头。

上述的一种剥离强度测试装置，所述夹头包括夹头主体和夹板，夹头主体和夹板相对的一面为平板状。

上述的一种剥离强度测试装置，所述旋转夹持装置还包括与支撑板垂直连接的固定底板，所述固定底板上具有两个螺孔，可通过螺钉与所述连接板任意一端连接；所述测试组件包括连接在垂直驱动丝杆模组上的L型框架，连接在L型框架下用于测量载荷大小的微型力传感器。

上述的一种剥离强度测试装置，所述球铰包括基座、球头和球铰杆，所述基座固定在所述支撑板上方，所述球头位于所述基座内部，所述球铰杆延伸至所述基座外部与夹持底板连接。

上述的一种剥离强度测试装置，所述夹头主体水平上侧有一个螺孔，通过螺钉与微型力传感器下侧连接，所述夹头主体垂直侧有六个螺孔，所述夹板具有六个圆孔，所述夹头主体和夹板通过螺钉连接用于夹持剥离前端。

上述的一种剥离强度测试装置，所述连接板通过螺钉与下方的水平驱动丝杆模组连接，所述旋转夹持装置通过螺钉固定于所述连接板的上方。

上述的一种剥离强度测试装置，所述连接板具有九个螺孔，其中，所述连接板中央四个螺孔通过螺钉与水平驱动丝杆模组连接，所述连接板两端共有五个不同大小的螺孔，所述连接板两端均可与所述旋转夹持装置连接。

上述的一种剥离强度测试装置，所述连接板、旋转夹持装置、置样平板均会随着水平驱动丝杆模组在水平驱动机构的驱动下做水平往复运动。

上述的一种剥离强度测试装置，所述L型框架垂直侧通过螺钉与后方的垂直驱动丝杆模组连接，所述L型框架水平侧通过螺钉与微型力传感器上方连接，所述夹头通过螺钉与微型力传感器下方连接。

上述的一种剥离强度测试装置，所述L型框架有五个螺孔，其中，所述L型框架垂直侧四个螺孔通过螺钉与垂直驱动丝杆模组连接，所述L型框架水平侧一个螺孔通过螺钉与微型力传感器连接，所述L型框架实现了由垂直侧到水平侧的转换。

上述的一种剥离强度测试装置，所述L型框架、微型力传感器、夹头均会随着垂直驱动丝杆模组在垂直驱动机构的驱动下做垂直上下运动。

因此，本发明具有如下优点：1.实现了测试样品在水平与垂直方向的同步运动，保证测试过程中剥离点处的角度恒定；2.实现了与水平驱动丝杆模组运动方向成夹角的剥离角度的剥离强度测试；3.置样平板可拆卸，实验效率高且成本低。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为连接板示意图。

图3为旋转夹持装置和置样平板的一种立体结构示意图。

图4为旋转夹持装置局部放大图。

图5为L型框架结构示意图。

图6为夹头的一种整体立体结构示意图。

图7为夹头的一种各部分示意图。

图中，1、水平驱动丝杆模组，2、垂直驱动丝杆模组，3、旋转夹持装置，301、固定底板，302、支撑板，303、球铰，304、紧固旋钮，305、夹持底板，306、第一夹持侧板，307、第一夹持把手，308、第二夹持侧板，309、第二夹持把手，310、水平仪，4、连接板，5、置样平板，6、L型框架，7、微型力传感器，8、夹头，801、夹头主体，802、夹板。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。图中，水平驱动丝杆模组1、垂直驱动丝杆模组2、旋转夹持装置3、固定底板301、支撑板302、球铰303、紧固旋钮304、夹持底板305、夹持侧板(307、308)、夹持旋钮(306、309)、水平仪310，连接板4、置样平板5、L型框架6、微型力传感器7、夹头8、夹头主体801、夹板802。

实施例1

一种剥离强度测试装置，包括在水平驱动机构的驱动下做水平往复运动的水平驱动丝杆模组1、以及在垂直驱动机构的驱动下做垂直上下运动的垂直驱动丝杆模组2；所述水平驱动丝杆模组1上连接有旋转平台组件；所述垂直驱动丝杆模组2上连接有测试组件，所述旋转平台组件包括连接在水平驱动丝杆模组1上的连接板4，连接在连接板4上的用于调节剥离角度的旋转夹持装置3，连接在旋转夹持装置3上用于放置测试样本的置样平板5。

实施例2

基于实施例1，实施例2列举出多个进一步技术特征，实施例1可择一或择多与其组合，从而形成多个新的不同的技术方案。

进一步地，上述的一种剥离强度测试装置，所述置样平板5能通过旋转夹持装置万向转动，所述旋转夹持装置3包括支撑板302、球铰303和夹持板，所述旋转夹持装置3底部是支撑板302，所述旋转夹持装置3上部是调节剥离角度的球铰303和紧固旋钮304，所述球铰303的球铰杆连接着夹持板，所述球铰303的基座连接在支撑板302上。

进一步地，上述的一种剥离强度测试装置，所述旋转夹持装置3还包括紧固旋钮304，所述基座后侧开有螺纹通孔，所述紧固旋钮304的螺杆螺纹连接在螺纹通孔内。

进一步地，上述的一种剥离强度测试装置，所述夹持板包含夹持底板305、第一夹持旋钮和第二夹持旋钮，第一夹持旋钮包括第一夹持侧板306和第一夹持把手307，第二夹持旋钮包括第二夹持侧板308和第二夹持把手309，所述夹持板用于调节放置测试样本的置样平板5的角度并夹持。

进一步地，上述的一种剥离强度测试装置，所述夹持底板305上连接有水平仪310，所述第一夹持侧板306、第二夹持侧板308上涂、刻或一体成型有量角器。

进一步地，上述的一种剥离强度测试装置，所述夹持底板305两侧开有螺纹孔，所述第一夹持侧板、第二夹持侧板内侧中部连接有螺纹杆，螺纹杆螺纹连接在螺纹孔内。

进一步地，上述的一种剥离强度测试装置，所述测试组件包括用于测量载荷大小的微型力传感器7，与微型力传感器7连接用于夹持剥离前端的夹头8。

进一步地，上述的一种剥离强度测试装置，所述夹头8包括夹头主体801和夹板802，夹头主体801和夹板802相对的一面为平板状。

进一步地，上述的一种剥离强度测试装置，所述球铰303包括基座、球头和球铰杆，所述基座固定在所述支撑板302上方，所述球头位于所述基座内部，所述球铰杆延伸至所述基座外部与夹持底板305连接。

进一步地，上述的一种剥离强度测试装置，所述旋转夹持装置3还包括与支撑板302垂直连接的固定底板301，所述固定底板301上具有两个螺孔，可通过螺钉与所述连接板任意一端连接；所述测试组件包括连接在垂直驱动丝杆模组2上的L型框架6，连接在L型框架6下用于测量载荷大小的微型力传感器7。

进一步地，上述的一种剥离强度测试装置，所述夹头主体801水平上侧有一个螺孔，通过螺钉与微型力传感器7下侧连接，所述夹头主体801垂直侧有六个螺孔，所述夹板802具有六个圆孔，所述夹头主体801和夹板802通过螺钉连接用于夹持剥离前端。

进一步地，上述的一种剥离强度测试装置，所述连接板4通过螺钉与下方的水平驱动丝杆模组1连接，所述旋转夹持装置3通过螺钉固定于所述连接板4的上方。

进一步地，上述的一种剥离强度测试装置，所述连接板4具有九个螺孔，其中，所述连接板4中央四个螺孔通过螺钉与水平驱动丝杆模组1连接，所述连接板4两端共有五个不同大小的螺孔，所述连接板4两端均可与所述旋转夹持装置3连接。

进一步地，上述的一种剥离强度测试装置，所述连接板4、旋转夹持装置3、置样平板5均会随着水平驱动丝杆模组1在水平驱动机构的驱动下做水平往复运动。

进一步地，上述的一种剥离强度测试装置，所述L型框架6垂直侧通过螺钉与后方的垂直驱动丝杆模组2连接，所述L型框架6水平侧通过螺钉与微型力传感器7上方连接，所述夹头8通过螺钉与微型力传感器7下方连接。

进一步地，上述的一种剥离强度测试装置，所述L型框架6有五个螺孔，其中，所述L型框架6垂直侧四个螺孔通过螺钉与垂直驱动丝杆模组2连接，所述L型框架6水平侧一个螺孔通过螺钉与微型力传感器7连接，所述L型框架6实现了由垂直侧到水平侧的转换。

进一步地，上述的一种剥离强度测试装置，所述L型框架6、微型力传感器7、夹头8均会随着垂直驱动丝杆模组2在垂直驱动机构的驱动下做垂直上下运动。

实施例3

本发明的一种剥离强度测试装置，包括在水平驱动机构的驱动下做水平往复运动的水平驱动丝杆模组1、以及在垂直驱动机构的驱动下做垂直上下运动的垂直驱动丝杆模组2；所述水平丝杆模组连接有旋转平台组件；所述垂直丝杆模组连接有测试组件。

旋转平台组件包括通过螺钉固定在水平驱动丝杆模组上的连接板4，连接在连接板4上通过螺钉连接的用于调节并固定剥离角度的旋转夹持装置3，连接在旋转夹持装置3上用于粘贴试样的置样平板5。

旋转夹持装置3包括固定底板301，连接在固定底板301上的支撑板302，连接在支撑板302上的用于调节角度的球铰303，连接在球铰303后方的用于固定角度的紧固旋钮304，连接在球铰303上的用于放置置样平板5的夹持底板305，连接在夹持底板305上的水平仪310，连接在夹持底板305两侧的用于测量并夹持置样平板5的夹持底板305、第一夹持旋钮和第二夹持旋钮，第一夹持旋钮包括第一夹持侧板306和第一夹持把手307，第二夹持旋钮包括第二夹持侧板308和第二夹持把手309。所述夹持底板305两侧开有螺纹孔，所述第一夹持侧板306、第二夹持侧板308内侧中部连接有螺纹杆，螺纹杆螺纹连接在螺纹孔内。

连接板4、旋转夹持装置3、置样平板5均会随着水平驱动丝杆模组1在水平驱动机构的驱动下做水平往复运动。

测试组件包括通过螺钉固定在垂直驱动丝杆模组2上的L型框架6，连接在L型框架6下通过螺钉连接的用于测量载荷的微型力传感器7，连接在微型力传感器7下通过螺钉连接的用于夹持剥离前端的夹头8。

夹头8包括夹头主体801和夹板802，夹头主体801和夹板802通过螺钉连接用于夹持剥离前端。

L型框架6、微型力传感器7、夹头8均会随着垂直驱动丝杆模组2在垂直驱动机构的驱动下做垂直上下运动。

具体工作方式为：如图1所示，当设备处于准备工作状态时，L型框架6通过螺钉固定于垂直驱动丝杆模组2下，微型力传感器7通过螺钉固定于L型框架6下，夹头8通过螺钉固定于微型力传感器7下，连接板4通过螺钉固定于水平驱动丝杆模组1上，旋转夹持装置3通过螺钉固定于连接板4上，置样平板5紧固于旋转夹持装置3上。

工作前，逆时针调节(松)紧固旋钮304，转动置样平板5，通过第一夹持侧板306、第二夹持侧板308上雕刻的量角器和夹持底板305上的水平仪310调节置样平板5至测试所需的角度，顺时针调节(紧)紧固旋钮304。逆时针调节(松)第一夹持旋钮、第二夹持旋钮，取下置样平板5，将测试样品粘贴于置样平台5上，并预置样品一端适当长度悬空。将置样平板5置于夹持底板305上，并顺时针调节(紧)第一夹持旋钮、第二夹持旋钮将置样平板5紧固于旋转夹持装置3上。逆时针调节(松)螺钉取下夹头8的夹板802，将预置样品一端放置在夹头主体801上，顺时针调节(紧)螺钉将预置样品一端固定在夹头主体801和夹板802之间。调节水平驱动丝杆模组1和垂直驱动丝杆模组2至合适位置。连接水平驱动丝杆模组1和垂直驱动丝杆模组2的行进方向、行进速度和行进位移。

工作时，打开数据采集系统进行采集微型力传感器7的信号，开启水平驱动丝杆模组1和垂直驱动丝杆模组2使其按照连接的行进方向、行进速度和行进位移工作直至停止。

普通的测量工具只能测量与水平驱动丝杆模组1运动方向相同的剥离角度，而球铰的存在使本发明能调节夹持板到需要的角度，包括与水平驱动丝杆模组1运动方向成夹角的剥离角度。置物平板5独立于夹持底板305，两侧的第一夹持旋钮、第二夹持旋钮位置可调，使夹在第一夹持旋钮、第二夹持旋钮之间的置物平板5角度可调，球铰调定大致角度后，可通过调节第一夹持旋钮、第二夹持旋钮对置样平板5的角度进行进一步微调。紧固旋钮304能顶紧球头，避免球头受力移位造成的剥离角度的变化。夹头主体801和夹板802相对的一面为平板状，使测试样品的端头夹持固定效果更好，同时能保证测试样品的端头受力均匀。当剥离角度与水平驱动丝杆模组1运动方向相同时，可通过水平仪310和量角器调平及确定角度。

尽管本文较多地使用了水平驱动丝杆模组1、垂直驱动丝杆模组2、旋转夹持装置3、固定底板301、支撑板302、球铰303、紧固旋钮304、夹持底板305、第一夹持旋钮、第二夹持旋钮、水平仪310，连接板4、置样平板5、L型框架6、微型力传感器7、夹头8、夹头主体801、夹板802等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种剥离强度测试装置，其特征在于，包括在水平驱动机构的驱动下做水平往复运动的水平驱动丝杆模组、以及在垂直驱动机构的驱动下做垂直上下运动的垂直驱动丝杆模组；所述水平驱动丝杆模组上连接有旋转平台组件；所述垂直驱动丝杆模组上连接有测试组件，所述旋转平台组件包括连接在水平驱动丝杆模组上的连接板，连接在连接板上的用于调节剥离角度的旋转夹持装置，连接在旋转夹持装置上用于放置测试样本的置样平板。

2.根据权利要求1所述的一种剥离强度测试装置，其特征在于，所述置样平板能通过旋转夹持装置万向转动，所述旋转夹持装置包括支撑板、球铰和夹持板，所述旋转夹持装置底部是支撑板，所述旋转夹持装置上部是调节剥离角度的球铰和紧固旋钮，所述球铰的球铰杆连接着夹持板，所述球铰的基座连接在支撑板上。

3.根据权利要求2所述的一种剥离强度测试装置，其特征在于，所述旋转夹持装置还包括紧固旋钮，所述基座后侧开有螺纹通孔，所述紧固旋钮的螺杆螺纹连接在螺纹通孔内。

4.根据权利要求2所述的一种剥离强度测试装置，其特征在于，所述夹持板包含夹持底板、第一夹持旋钮和第二夹持旋钮，第一夹持旋钮包括第一夹持侧板和第一夹持把手，第二夹持旋钮包括第二夹持侧板和第二夹持把手，所述夹持板用于调节放置测试样本的置样平板的角度并夹持。

5.根据权利要求4所述的一种剥离强度测试装置，其特征在于，所述夹持底板上连接有水平仪，所述第一夹持侧板、第二夹持侧板上涂、刻或一体成型有量角器。

6.根据权利要求4所述的一种剥离强度测试装置，其特征在于，所述夹持底板两侧开有螺纹孔，所述第一夹持侧板、第二夹持侧板内侧中部连接有螺纹杆，螺纹杆螺纹连接在螺纹孔内。

7.根据权利要求1所述的一种剥离强度测试装置，其特征在于，所述测试组件包括用于测量载荷大小的微型力传感器，与微型力传感器连接用于夹持剥离前端的夹头。

8.根据权利要求7所述的一种剥离强度测试装置，其特征在于，所述夹头包括夹头主体和夹板，夹头主体和夹板相对的一面为平板状。

9.根据权利要求2所述的一种剥离强度测试装置，其特征在于，所述旋转夹持装置还包括与支撑板垂直连接的固定底板，所述固定底板上具有两个螺孔，可通过螺钉与所述连接板任意一端连接；所述测试组件包括连接在垂直驱动丝杆模组上的L型框架，连接在L型框架下用于测量载荷大小的微型力传感器。

10.根据权利要求2所述的一种剥离强度测试装置，其特征在于，所述球铰包括基座、球头和球铰杆，所述基座固定在所述支撑板上方，所述球头位于所述基座内部，所述球铰杆延伸至所述基座外部与夹持底板连接。

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