CN115808349A - 一种金属极薄带疲劳弯曲折叠试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属极薄带疲劳弯曲折叠试验装置，属于极薄带材疲劳弯曲性能测试技术领域。本发明一种金属极薄带疲劳弯曲折叠试验装置，包括驱动模块、折叠页模块、调径模块和扩展模块，驱动模块提供动力，通过联轴器传输到驱动齿轮箱，给折叠页模块提供动力，通过夹带器、调带环和调径模块以及上下折叠页向内折叠完成金属极薄带疲劳弯曲折叠实验；根据具体的测试要求增设扩展模块，对试验装置进行任意的组合搭建，形成不同测试要求的金属极薄带同时在一台设备上完成测试，大大提高测试的效率与可靠性通过扩展模块。本发明整体结构呈模块化，操作简单，可针对多种不同材质、工况要求下的金属极薄带进行多组不同类型的疲劳弯曲折叠对照试验。

Description

一种金属极薄带疲劳弯曲折叠试验装置

技术领域

本发明属于极薄带材疲劳弯曲性能测试技术领域，具体涉及一种金属极薄带疲劳弯曲折叠试验装置。

背景技术

金属极薄带材在柔性屏幕技术中，作为屏幕的基板有着重要的作用；金属极薄带作为基板在柔性屏幕中不仅起到支撑作用，也是决定屏幕中的中间铰链寿命的决定性要素。当极薄带基板在随屏幕进行高频的弯折下，当金属极薄带发生疲劳断裂，也意味着屏幕寿命结束，因此在提升柔性屏幕寿命时，就需要对新设计金属极薄带进行大量的疲劳弯曲试验，进一步辅助提升金属极薄带作为柔性屏幕基板设计使用寿命。

现有疲劳弯曲折叠设备大都是针对柔性屏幕整体弯曲疲劳折叠试验，没有对柔性屏幕基材的金属极薄带进行疲劳弯曲试验。由于柔性屏幕是由多种非金属材质和金属极薄带一起压制成型的，由于其他材质对金属极薄带有着一定的保护作用，不能反映出金属极薄带真正的疲劳弯曲折叠寿命，同时当对柔性屏幕进行弯曲疲劳折叠试验时，有时无法判断是非金属外屏或者金属极薄带基板疲劳弯曲断裂先后顺序。

因此，亟待开发一种针对金属极薄带弯曲疲劳折叠试验装置，通过对金属极薄带进行弯曲折叠，可对金属极薄带在弯曲折叠过程中，受弯曲折叠次数、角度、折叠半径，进一步的对折叠过程中的金属极薄带受弯折时的应力应变进行数据采集，如此以来，通过该试验装置获得的极薄带疲劳弯曲折叠测试数据，一方面可有效帮助提升金属极薄带的基本材料性能，另一方面也可帮组提升柔性折叠屏幕基础折叠性能。

发明内容

针对目前无适用于金属极薄带弯曲疲劳弯曲折叠的多工况试验装置，同时存在相关疲劳试验设备复杂、能耗高等问题，本发明提供了一种金属极薄带疲劳弯曲折叠试验装置。

为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种金属极薄带疲劳弯曲折叠试验装置，包括驱动模块、折叠页模块、调径模块和扩展模块，且驱动模块、折叠页模块、调径模块和扩展模块均设置在试验装置架上；

所述驱动模块包括驱动伺服电机、联轴器、驱动齿轮箱；其中，驱动齿轮箱包括主动齿轮轴、从动齿轮轴、输出端盖、轴承；所述驱动齿轮箱为空心正方体结构，在其四周侧壁上分别开孔，方便主动齿轮轴、从动齿轮轴穿过，且每个开孔内部装有轴承，外侧安装输出端盖；轴承用于减少齿轮轴与驱动齿轮箱的摩擦，输出端盖用于固定轴承；在所述驱动齿轮箱内设有一根长的主动齿轮轴和两根短的从动齿轮轴，主动齿轮轴径直穿过驱动齿轮箱上的两个孔，两根短的从动齿轮轴分别垂直设置在主动齿轮轴两侧，且分别穿过驱动齿轮箱上的另外两个孔，所述驱动伺服电机通过联轴器与驱动齿轮箱上的主动齿轮轴一端连接传动；联轴器连接主动齿轮轴，通过键和键槽使主动齿轮轴和联轴器共同转动，减少相对滑动；主动齿轮轴、从动齿轮轴上的齿轮为锥齿轮，分别为主动锥齿轮和从动锥齿轮；主动锥齿轮和从动锥齿轮通过齿轮啮合实现主动齿轮轴对从动齿轮轴的驱动；

所述折叠页模块包括上折叠页、下折叠页和折叠页安装基座；所述上折叠页和下折叠页均包括折叠页横梁、折叠页纵臂、折叠页固定环、折叠页连接环、夹带器、调带环、固定压盖、法兰型自润滑轴承；在折叠页横梁下垂直设有四条折叠页纵臂，分别为左侧外折叠页纵臂、左侧内折叠页纵臂、右侧内折叠页纵臂、右侧外折叠页纵臂；在上折叠页的左侧外折叠页纵臂和右侧外折叠页纵臂下端均固定设置有折叠页固定环；在上折叠页的左侧内折叠页纵臂下端设置有折叠页连接环；在下折叠页的左侧外折叠页纵臂和右侧外折叠页纵臂下端均设置有折叠页固定环；在下折叠页的左侧内折叠页纵臂下端设置有折叠页连接环；且下折叠页的折叠页横梁比上折叠页的折叠页横梁宽，使下折叠页的两个折叠页固定环设置在上折叠页的两个折叠页固定环外侧；将下折叠页旋转使上折叠页和下折叠页的两个折叠页固定环重合，从上折叠页的折叠页固定环内侧穿设法兰型自润滑轴承；在上折叠页的折叠页固定环内侧开设螺纹孔，通过螺钉将法兰型自润滑轴承固定；所述上折叠页和下折叠页的左侧内折叠页纵臂下端设置的折叠页连接环，在该折叠页连接环靠近右侧内折叠页纵臂的一侧，通过设置在折叠页连接环的方形“口”字插拔结构方式与从动齿轮轴连接，同时限制上折叠页和下折叠页的径向转动，且使得上折叠页和下折叠页只能随其中一根从动齿轮轴转动；通过从动输出轴转动使上折叠页和下折叠页向内折叠；固定压盖设置在折叠页连接环另一侧，并通过固定螺钉将固定压盖、从动齿轮轴与折叠页连接环固定，防止上折叠页和下折叠页发生轴向窜动；所述折叠页安装基座上对称设置有两个折叠页固定轴，且折叠页固定轴设置在折叠页固定环外侧，用于安装折叠页；在上折叠页和下折叠页的左侧外折叠页纵臂和左侧内折叠页纵臂之间的内侧和右侧内折叠页纵臂、右侧外折叠页纵臂之间的内侧均设置有卡槽和“L”形的夹带器滑槽；在设置有夹带器滑槽的左侧外折叠页纵臂和左侧内折叠页纵臂背部以及右侧内折叠页纵臂和右侧外折叠页纵臂背部均分别设有一排固定螺纹孔；所述夹带器包括滑槽块、下夹带板、上夹带板、旋转轴、中间压片、和若干固定螺钉；所述上夹带板和下夹带板上部开设有若干螺纹孔，用于将上夹带板和下夹带板固定安装；所述上夹带板下部和下夹带板中部开设有旋转轴槽，用于放置旋转轴；所述下夹带板下部开设有若干螺纹孔，以及下夹带板底部开设有矩形开口，该矩形开口用于穿入中间压片和金属极薄带；所述旋转轴两端呈伞状凸起，所述滑槽块内侧开设有伞状凹槽，与旋转轴两端的伞状凸起配合实现旋转轴在滑槽块中间的旋转活动；在滑槽块外侧设置有与“L”形夹带器滑槽相配合的凸起，使滑槽块活动卡设在夹带器滑槽内；使夹带器可在左侧外折叠页纵臂和左侧内折叠页纵臂之间和右侧内折叠页纵臂、右侧外折叠页纵臂之间随待测金属极薄带尺寸要求进行上下调整，并通过紧定螺钉将夹带器两侧的滑槽块固定，进而使夹带器的位置固定；所述调带环的截面为“Ω”形状，两端卡设在卡槽中，根据被测金属极薄带的要求以及折叠直径通过卡槽对调带环进行调整；

所述调径模块包括直径调整板、直径折叠棒、调径支座；所述直径调整板是由两个呈“十”字型的调径结构板以及结构板连接杆和结构板固定轴组成，所述结构板连接杆固定设置在两个调径结构板的内侧中心位置，所述结构板固定轴固定设置在两个调径结构板的外侧中心位置，且结构板连接杆和结构板固定轴在同以轴线上；在两个调径结构板的四个“十”字顶端内侧均设有折叠棒卡槽，用于安装直径折叠棒，所述折叠棒卡槽内部活动设置有折叠棒限位板，用于将直径折叠棒固定在两个调径结构板的四个“十”字顶端；结构板固定轴上穿设有两个锁紧孔，且两个锁紧孔相互垂直，同样呈“十”字型，与调径结构板的四个“十”字端对应；所述直径折叠棒包括四个不同直径的直径折叠棒，分别为直径折叠棒一、直径折叠棒二、直径折叠棒三、直径折叠棒四；所述调径支座包括调径底座、调径盖板；所述调径底座呈现“U”型结构，在“U”型结构两侧的顶端均设有调整板安装槽，用于放置结构板固定轴；所述调径盖板底部设有调整板安装槽，与调径底座上的调整板安装槽相对应，在调径盖板顶部开设有两个螺纹孔和一个与锁紧孔相同直径的锁紧销孔用于穿过锁紧销；通过压紧螺钉将调径盖板固定在调径底座上，再将锁紧销穿过调径盖板上的锁紧销孔插在直径调整板外侧的结构板固定轴上的锁紧孔，防止直径调整板径向转动；

所述扩展模块包括无驱动伺服电机的驱动模块、折叠页模块、调径模块，以及左扩展折叠页和右扩展折叠页；所述扩展模块上无驱动伺服电机的驱动模块一方面通过联轴器与驱动模块中相同的驱动齿轮箱上的主动齿轮轴的另一端连接传动，实现扩展模块的动力向前的进一步扩展输出；所述左扩展折叠页和右扩展折叠页均由扩展上折叠页和扩展下折叠页组成；所述扩展上折叠页和扩展下折叠页均包括扩展折叠页横梁、左侧外折叠页纵臂、右侧外折叠页纵臂、折叠页固定环；所述折叠页固定环设置在左侧外折叠页纵臂和右侧外折叠页纵臂下端；且扩展下折叠页的扩展折叠页横梁比扩展上折叠页的扩展折叠页横梁宽，使扩展下折叠页的两个折叠页固定环设置在扩展上折叠页的两个折叠页固定环外侧；将扩展上折叠页和扩展下折叠页的两个折叠页固定环重合，从扩展上折叠页上的左侧外折叠页纵臂和右侧外折叠页纵臂下端设置的折叠页固定环内侧穿设法兰型自润滑轴承；在扩展上折叠页的折叠页固定环内侧开设螺纹孔，通过螺钉将法兰型自润滑轴承固定；在折叠页固定环外侧设置折叠页安装基座，用于安装折叠页；扩展模块中的夹带器和调带环以及夹带器和调带环的设置方式与折叠页模块中的相同；另一方面，所述左扩展折叠页和右扩展折叠页分别设置在折叠页模块两侧，左扩展折叠页和右扩展折叠页安装于折叠页安装基座上，同时利用扩展连接板将上折叠页和扩展上折叠页固定连接、下折叠页和扩展下折叠页固定连接，使得扩展上折叠页与折叠页模块中上折叠页同轴转动，使得扩展下折叠页与折叠页模块中下折叠页同轴转动，实现折叠页模块左右两方向的拓展延伸；

所述调径模块设置在折叠页模块背后，使调径模块中前端的直径折叠棒轴心与折叠页模块上折叠页固定环中法兰型自润滑轴承对轴心同轴，且设置在每个折叠页模块中左侧外折叠页纵臂和左侧内折叠页纵臂之间、右侧内折叠页纵臂和右侧外折叠页纵臂之间、以及每个扩展模块中左扩展折叠页和右扩展折叠页的左侧外折叠页纵臂和右侧外折叠页纵臂之间。

所述折叠页横梁中部设为弧形结构，用于避开主动齿轮轴与联轴器。

所述扩展连接板连接在扩展折叠页横梁和折叠页横梁之间。

在所述调径模块内部黏贴应变片对金属极薄带进行相关应力应变数据的测量。

所述扩展模块通过联轴器多方向扩展，扩展数量受待测试样数量以及驱动伺服电机设备参数限制。

通过对所述驱动模块中驱动伺服电机连接计算机的控制系统对金属极薄带的折叠角度、速度进行设定，完成不同工况的测试要求。

所述金属极薄带包括不锈钢极薄带、铜、钛、复合带或极薄带。

所述试验装置架采用铝制型材框架搭建。

与现有技术相比本发明具有以下优点：

1、本发明可针对多种不同材质、工况要求下的金属极薄带进行多组不同类型的疲劳弯曲折叠对照试验；

2、本发明整体结构呈模块化，相应部分可根据具体的测试要求进行任意的组合搭建，形成不同测试要求的金属极薄带同时在一台设备上完成测试，大大提高测试的效率与可靠性；

3、本发明可通过一台套驱动电机，完成对多组弯曲疲劳折叠试验，可充分利用能耗、节约能源；

4、操作简单，自动化程度高，可有效辅助提高金属极薄带的材料测试水平，而且可以对依金属极薄带为基板各类柔性屏等高端硬件有着一定的提升硬件质量的作用，并且有很好的推广和实用价值，广泛的推广后会提升行业的经济效益和社会效益；

5、本发明的结构和技术方案可适用于多种厚度规格的金属极薄带的弯曲疲劳折叠测量与分析。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图；

图2为驱动模块立体结构示意图；

图3为驱动模块无上保护盖俯视结构示意图；

图4为主动齿轮轴和从动齿轮轴的结构示意图；

图5为折叠页模块立体结构示意图；

图6为折叠页模块俯视结构示意图；

图7为折叠页模块主视图(上)和后视图(下)结构示意图；

图8为图7中折叠页模块A-A面剖视结构示意图(a)、含金属极薄带折叠页模块A-A面剖视结构示意图(b)和含金属极薄带折叠页模块的折叠布置结构示意图(c)；

图9为上折叠页(上)和下折叠页(下)立体结构示意图；

图10为夹带器立体结构示意图；

图11为夹带器主视图(a)、B-B面剖视(b)和仰视图(c)结构示意图；

图12为上夹带板和下夹带板立体结构以及组合成夹带器的结构示意图；

图13为调带环立体图(左)和横截面(右)结构示意图；

图14为调径模块立体结构示意图；

图15为调径模块俯视结构示意图；

图16为直径调整板立体结构示意图；

图17为直径折叠棒立体结构示意图；

图18为扩展模块立体结构示意图；

图19为扩展齿轮箱立体结构示意图；

图20为扩展齿轮箱俯视结构(上)和面剖视结构(下)示意图；

图21为扩展上折叠页(左)和扩展下折叠页(右)的立体结构示意图；

图22扩展折叠页与调径模块位置关系示意图；

图23扩展折叠页与调径模块位置关系侧视图；

图24为扩展连接板立体结构示意图；

图25为扩展固定支架立体结构示意图；

图26为本发明装置增设扩展模块结构示意图。

附图标记：

1、驱动模块；11、驱动伺服电机；12、联轴器；13、驱动齿轮箱；131、主动齿轮轴；132、从动齿轮轴；133、输出端盖；134、轴承；1311、主动锥齿轮；1321、从动锥齿轮；

2、折叠页模块；21、上折叠页；22、下折叠页；23、夹带器；24、调带环；25、固定压盖；26、法兰型自润滑轴承；211、折叠页横梁；212、折叠页纵臂；2121、左侧外折叠页纵臂；2122、左侧内折叠页纵臂；2123、右侧内折叠页纵臂；2124、右侧外折叠页纵臂；213、折叠页固定环；214、折叠页连接环；215、折叠页安装基座；216、折叠页固定轴；231、滑槽块；232、下夹带板；233、上夹带板；234、旋转轴；235、中间压片；236、固定螺钉；237、夹带器滑槽；238、卡槽；239、旋转轴槽；240、伞状凸起；241、伞状凹槽；

3、调径模块；31、直径调整板；311、调径结构板；312、结构板连接杆；313、结构板固定轴；314、锁紧孔；315、折叠棒卡槽；316、折叠棒限位板；32、直径折叠棒；321、直径折叠棒一；322、直径折叠棒二；323、直径折叠棒三；324、直径折叠棒四；33、调径支座；331、调径底座；332、调径盖板；333、压紧螺钉；334、螺纹孔；335、锁紧销；336、锁紧销孔；337、调整板安装槽；

4、扩展模块；41、左扩展折叠页；42、右扩展折叠页；43、扩展上折叠页；44、扩展下折叠页；45、扩展折叠页横梁；46、扩展连接板；

5、试验装置架。

具体实施方式

实施例1

一种金属极薄带疲劳弯曲折叠试验装置，包括驱动模块1、折叠页模块2、调径模块3和扩展模块4，且驱动模块1、折叠页模块2、调径模块3和扩展模块4均设置在试验装置架5上；

所述驱动模块1包括驱动伺服电机11、联轴器12、驱动齿轮箱13；其中，驱动齿轮箱13包括主动齿轮轴131、从动齿轮轴132、输出端盖133、轴承134；所述驱动齿轮箱13为空心正方体结构，在其四周侧壁上分别开孔，方便主动齿轮轴131、从动齿轮轴132穿过，且每个开孔内部装有轴承134，外侧安装输出端盖133；轴承134用于减少齿轮轴与驱动齿轮箱13的摩擦，输出端盖133用于固定轴承134；在所述驱动齿轮箱13内设有一根长的主动齿轮轴131和两根短的从动齿轮轴132，主动齿轮轴131径直穿过驱动齿轮箱13上的两个孔，两根短的从动齿轮轴132分别垂直设置在主动齿轮轴131两侧，且分别穿过驱动齿轮箱13上的另外两个孔，所述驱动伺服电机11通过联轴器12与驱动齿轮箱13上的主动齿轮轴131一端连接传动；联轴器12连接主动齿轮轴131，通过键和键槽使主动齿轮轴131和联轴器12共同转动，减少相对滑动；主动齿轮轴131、从动齿轮轴132上的齿轮为锥齿轮，分别为主动锥齿轮1311和从动锥齿轮1321；主动锥齿轮1311和从动锥齿轮1321通过齿轮啮合实现主动齿轮轴131对从动齿轮轴132的驱动；

所述折叠页模块2包括上折叠页21、下折叠页22和折叠页安装基座215；所述上折叠页21和下折叠页22均包括折叠页横梁211、折叠页纵臂212、折叠页固定环213、折叠页连接环214、夹带器23、调带环24、固定压盖25、法兰型自润滑轴承26；在折叠页横梁211下垂直设有四条折叠页纵臂212，分别为左侧外折叠页纵臂2121、左侧内折叠页纵臂2122、右侧内折叠页纵臂2123、右侧外折叠页纵臂2124；在上折叠页21的左侧外折叠页纵臂2121和右侧外折叠页纵臂2124下端均固定设置有折叠页固定环213；在上折叠页21的左侧内折叠页纵臂2122下端设置有折叠页连接环214；在下折叠页22的左侧外折叠页纵臂2121和右侧外折叠页纵臂2124下端均设置有折叠页固定环213；在下折叠页22的左侧内折叠页纵臂2122下端设置有折叠页连接环214；且下折叠页22的折叠页横梁211比上折叠页21的折叠页横梁211宽，使下折叠页22的两个折叠页固定环213设置在上折叠页21的两个折叠页固定环213外侧；将下折叠页22旋转使上折叠页21和下折叠页22的两个折叠页固定环213重合，从上折叠页21的折叠页固定环213内侧穿设法兰型自润滑轴承26；在上折叠页21的折叠页固定环213内侧开设螺纹孔，通过螺钉将法兰型自润滑轴承26固定；所述上折叠页21和下折叠页22的左侧内折叠页纵臂2122下端设置的折叠页连接环214，在该折叠页连接环214靠近右侧内折叠页纵臂2123的一侧，通过设置在折叠页连接环214的方形“口”字插拔结构方式与从动齿轮轴132连接，同时限制上折叠页21和下折叠页22的径向转动，且使得上折叠页21和下折叠页22只能随其中一根从动齿轮轴132转动；通过从动输出轴132转动使上折叠页21和下折叠页22向内折叠；固定压盖25设置在折叠页连接环214另一侧，并通过固定螺钉将固定压盖25、从动齿轮轴132与折叠页连接环214固定，防止上折叠页21和下折叠页22发生轴向窜动；所述折叠页安装基座215上对称设置有两个折叠页固定轴216，且折叠页固定轴2151设置在折叠页固定环213外侧，用于安装折叠页；在上折叠页21和下折叠页22的左侧外折叠页纵臂2121和左侧内折叠页纵臂2122之间的内侧和右侧内折叠页纵臂2123、右侧外折叠页纵臂2124之间的内侧均设置有卡槽238和“L”形的夹带器滑槽237；在设置有夹带器滑槽237的左侧外折叠页纵臂2121和左侧内折叠页纵臂2122背部以及右侧内折叠页纵臂2123和右侧外折叠页纵臂2124背部均分别设有一排固定螺纹孔；所述夹带器23包括滑槽块231、下夹带板232、上夹带板233、旋转轴234、中间压片235、和若干固定螺钉236；所述上夹带板233和下夹带板232上部开设有若干螺纹孔，用于将上夹带板233和下夹带板232固定安装；所述上夹带板233下部和下夹带板232中部开设有旋转轴槽239，用于放置旋转轴234；所述下夹带板232下部开设有若干螺纹孔，以及下夹带板232底部开设有矩形开口，该矩形开口用于穿入中间压片235和金属极薄带；所述旋转轴234两端呈伞状凸起240，所述滑槽块231内侧开设有伞状凹槽241，与旋转轴234两端的伞状凸起240配合实现旋转轴234在滑槽块231中间的旋转活动；在滑槽块231外侧设置有与“L”形夹带器滑槽237相配合的凸起，使滑槽块231活动卡设在夹带器滑槽237内；使夹带器23可在左侧外折叠页纵臂2121和左侧内折叠页纵臂2122之间和右侧内折叠页纵臂2123、右侧外折叠页纵臂2124之间随待测金属极薄带尺寸要求进行上下调整，并通过紧定螺钉将夹带器23两侧的滑槽块231固定，进而使夹带器23的位置固定；所述调带环24的截面为“Ω”形状，两端卡设在卡槽238中，根据被测金属极薄带的要求以及折叠直径通过卡槽238对调带环24进行调整；

将中间压片235盖于金属极薄带上穿入下夹带板232底部的矩形开口，由固定螺钉236穿过下夹带板232下部开设的若干螺纹孔后将中间压片235压紧，进而实现对金属极薄带的压紧；将旋转轴234放置在下夹带板232的旋转轴槽239上，再将上夹带板233的旋转轴槽239对应下夹带板232的旋转轴槽239槽口，使旋转轴234安装在旋转轴槽239内，通过固定螺钉236将上夹带板233和下夹带板232固定连接，使上夹带板233与下夹带板232围绕旋转轴234进行旋转；

所述调径模块3包括直径调整板31、直径折叠棒32、调径支座33；所述直径调整板31是由两个呈“十”字型的调径结构板311以及结构板连接杆312和结构板固定轴313组成，所述结构板连接杆312固定设置在两个调径结构板311的内侧中心位置，所述结构板固定轴313固定设置在两个调径结构板311的外侧中心位置，且结构板连接杆312和结构板固定轴313在同以轴线上；在两个调径结构板311的四个“十”字顶端内侧均设有折叠棒卡槽315，用于安装直径折叠棒32，所述折叠棒卡槽315内部活动设置有折叠棒限位板316，用于将直径折叠棒32固定在两个调径结构板311的四个“十”字顶端；结构板固定轴313上穿设有两个锁紧孔314，且两个锁紧孔314相互垂直，同样呈“十”字型，与调径结构板311的四个“十”字端对应；所述直径折叠棒32包括四个不同直径的直径折叠棒，分别为直径折叠棒一321、直径折叠棒二322、直径折叠棒三323、直径折叠棒四324；所述调径支座33包括调径底座331、调径盖板332；所述调径底座331呈现“U”型结构，在“U”型结构两侧的顶端均设有调整板安装槽337，用于放置结构板固定轴313；所述调径盖板332底部设有调整板安装槽337，与调径底座331上的调整板安装槽337相对应，在调径盖板332顶部开设有两个螺纹孔334和一个与锁紧孔314相同直径的锁紧销孔336用于穿过锁紧销334；通过压紧螺钉333将调径盖板332固定在调径底座331上，再将锁紧销335穿过调径盖板332上的锁紧销孔336插在直径调整板31外侧的结构板固定轴313上的锁紧孔314，防止直径调整板31径向转动；

所述扩展模块4包括无驱动伺服电机的驱动模块1、折叠页模块2、调径模块3，以及左扩展折叠页41和右扩展折叠页42；所述扩展模块4上无驱动伺服电机的驱动模块1一方面通过联轴器12与驱动模块1中相同的驱动齿轮箱13上的主动齿轮轴131的另一端连接传动，实现扩展模块4的动力向前的进一步扩展输出；所述左扩展折叠页41和右扩展折叠页42均由扩展上折叠页43和扩展下折叠页44组成；所述扩展上折叠页43和扩展下折叠页44均包括扩展折叠页横梁45、左侧外折叠页纵臂2121、右侧外折叠页纵臂2124、折叠页固定环213；所述折叠页固定环213设置在左侧外折叠页纵臂2121和右侧外折叠页纵臂2124下端；且扩展下折叠页44的扩展折叠页横梁45比扩展上折叠页43的扩展折叠页横梁45宽，使扩展下折叠页44的两个折叠页固定环213设置在扩展上折叠页43的两个折叠页固定环213外侧；将扩展上折叠页43和扩展下折叠页44的两个折叠页固定环213重合，从扩展上折叠页43上的左侧外折叠页纵臂2121和右侧外折叠页纵臂2124下端设置的折叠页固定环213内侧穿设法兰型自润滑轴承26；在扩展上折叠页43的折叠页固定环213内侧开设螺纹孔，通过螺钉将法兰型自润滑轴承26固定；在折叠页固定环213外侧设置折叠页安装基座215，用于安装折叠页；扩展模块4中的夹带器23和调带环24以及夹带器23和调带环24的设置方式与折叠页模块2中的相同；另一方面，所述左扩展折叠页41和右扩展折叠页42分别设置在折叠页模块2两侧，左扩展折叠页41和右扩展折叠页42安装于折叠页安装基座215上，同时利用扩展连接板46将上折叠页21和扩展上折叠页43固定连接、下折叠页22和扩展下折叠页44固定连接，使得扩展上折叠页43与折叠页模块2中上折叠页21同轴转动，使得扩展下折叠页44与折叠页模块2中下折叠页22同轴转动，实现折叠页模块2左右两方向的拓展延伸；

当需要进行更换直径折叠棒时，可通过拔出锁紧销335，旋转直径调整板31进行更换，或者直接拔出折叠限位板316更换直径折叠棒。

所述调带环24与夹带器23进行配合，可使待测金属极薄带与调径模块3的直径折叠棒一321完成贴合，使金属极薄带完成有效的弯曲疲劳折叠试验。

所述调径模块3设置在折叠页模块2背后，使调径模块3中前端的直径折叠棒32轴心与折叠页模块2上折叠页固定环213中法兰型自润滑轴承26对轴心同轴，且设置在每个折叠页模块2中左侧外折叠页纵臂2121和左侧内折叠页纵臂2122之间、右侧内折叠页纵臂2123和右侧外折叠页纵臂2124之间、以及每个扩展模块4中左扩展折叠页41和右扩展折叠页42的左侧外折叠页纵臂2121和右侧外折叠页纵臂2124之间。

所述折叠页横梁211中部设为弧形结构，用于避开主动齿轮轴131与联轴器12。

所述扩展连接板46连接在扩展折叠页横梁45和折叠页横梁211之间。

所述扩展连接板46截面呈“L”形，防止变形。

在所述调径模块3内部黏贴应变片对金属极薄带进行相关应力应变数据的测量。

所述扩展模块4通过联轴器多方向扩展，扩展数量受待测试样数量以及驱动伺服电机11设备参数限制。

通过对所述驱动模块1中驱动伺服电机11连接计算机的控制系统对金属极薄带的折叠角度、速度进行设定，完成不同工况的测试要求。

所述金属极薄带包括不锈钢极薄带、铜、钛、复合带或极薄带。

所述试验装置架5采用铝制型材框架搭建。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (9)

1.一种金属极薄带疲劳弯曲折叠试验装置，其特征在于：包括驱动模块(1)、折叠页模块(2)、调径模块(3)和扩展模块(4)，且驱动模块(1)、折叠页模块(2)、调径模块(3)和扩展模块(4)均设置在试验装置架(5)上；

所述驱动模块(1)包括驱动伺服电机(11)、联轴器(12)、驱动齿轮箱(13)；其中，驱动齿轮箱(13)包括主动齿轮轴(131)、从动齿轮轴(132)、输出端盖(133)、轴承(134)；所述驱动齿轮箱(13)为空心正方体结构，在其四周侧壁上分别开孔，方便主动齿轮轴(131)、从动齿轮轴(132)穿过，且每个开孔内部装有轴承(134)，外侧安装输出端盖(133)；轴承(134)用于减少齿轮轴与驱动齿轮箱(13)的摩擦，输出端盖(133)用于固定轴承(134)；在所述驱动齿轮箱(13)内设有一根长的主动齿轮轴(131)和两根短的从动齿轮轴(132)，主动齿轮轴(131)径直穿过驱动齿轮箱(13)上的两个孔，两根短的从动齿轮轴(132)分别垂直设置在主动齿轮轴(131)两侧，且分别穿过驱动齿轮箱(13)上的另外两个孔，所述驱动伺服电机(11)通过联轴器(12)与驱动齿轮箱(13)上的主动齿轮轴(131)一端连接传动；联轴器(12)连接主动齿轮轴(131)，通过键和键槽使主动齿轮轴(131)和联轴器(12)共同转动，减少相对滑动；主动齿轮轴(131)、从动齿轮轴(132)上的齿轮为锥齿轮，分别为主动锥齿轮(1311)和从动锥齿轮(1321)；主动锥齿轮(1311)和从动锥齿轮(1321)通过齿轮啮合实现主动齿轮轴(131)对从动齿轮轴(132)的驱动；

所述折叠页模块(2)包括上折叠页(21)、下折叠页(22)和折叠页安装基座(215)；所述上折叠页(21)和下折叠页(22)均包括折叠页横梁(211)、折叠页纵臂(212)、折叠页固定环(213)、折叠页连接环(214)、夹带器(23)、调带环(24)、固定压盖(25)、法兰型自润滑轴承(26)；在折叠页横梁(211)下垂直设有四条折叠页纵臂(212)，分别为左侧外折叠页纵臂(2121)、左侧内折叠页纵臂(2122)、右侧内折叠页纵臂(2123)、右侧外折叠页纵臂(2124)；在上折叠页(21)的左侧外折叠页纵臂(2121)和右侧外折叠页纵臂(2124)下端均固定设置有折叠页固定环(213)；在上折叠页(21)的左侧内折叠页纵臂(2122)下端设置有折叠页连接环(214)；在下折叠页(22)的左侧外折叠页纵臂(2121)和右侧外折叠页纵臂(2124)下端均设置有折叠页固定环(213)；在下折叠页(22)的左侧内折叠页纵臂(2122)下端设置有折叠页连接环(214)；且下折叠页(22)的折叠页横梁(211)比上折叠页(21)的折叠页横梁(211)宽，使下折叠页(22)的两个折叠页固定环(213)设置在上折叠页(21)的两个折叠页固定环(213)外侧；将下折叠页(22)旋转使上折叠页(21)和下折叠页(22)的两个折叠页固定环(213)重合，从上折叠页(21)的折叠页固定环(213)内侧穿设法兰型自润滑轴承(26)；在上折叠页(21)的折叠页固定环(213)内侧开设螺纹孔，通过螺钉将法兰型自润滑轴承(26)固定；所述上折叠页(21)和下折叠页(22)的左侧内折叠页纵臂(2122)下端设置的折叠页连接环(214)，在该折叠页连接环(214)靠近右侧内折叠页纵臂(2123)的一侧，通过设置在折叠页连接环(214)的方形“口”字插拔结构方式与从动齿轮轴(132)连接，同时限制上折叠页(21)和下折叠页(22)的径向转动，且使得上折叠页(21)和下折叠页(22)只能随其中一根从动齿轮轴(132)转动；通过从动输出轴(132)转动使上折叠页(21)和下折叠页(22)向内折叠；固定压盖(25)设置在折叠页连接环(214)另一侧，并通过固定螺钉将固定压盖(25)、从动齿轮轴(132)与折叠页连接环(214)固定，防止上折叠页(21)和下折叠页(22)发生轴向窜动；所述折叠页安装基座(215)上对称设置有两个折叠页固定轴(216)，且折叠页固定轴(2151)设置在折叠页固定环(213)外侧，用于安装折叠页；在上折叠页(21)和下折叠页(22)的左侧外折叠页纵臂(2121)和左侧内折叠页纵臂(2122)之间的内侧和右侧内折叠页纵臂(2123)、右侧外折叠页纵臂(2124)之间的内侧均设置有卡槽(238)和“L”形的夹带器滑槽(237)；在设置有夹带器滑槽(237)的左侧外折叠页纵臂(2121)和左侧内折叠页纵臂(2122)背部以及右侧内折叠页纵臂(2123)和右侧外折叠页纵臂(2124)背部均分别设有一排固定螺纹孔；所述夹带器(23)包括滑槽块(231)、下夹带板(232)、上夹带板(233)、旋转轴(234)、中间压片(235)、和若干固定螺钉(236)；所述上夹带板(233)和下夹带板(232)上部开设有若干螺纹孔，用于将上夹带板(233)和下夹带板(232)固定安装；所述上夹带板(233)下部和下夹带板(232)中部开设有旋转轴槽(239)，用于放置旋转轴(234)；所述下夹带板(232)下部开设有若干螺纹孔，以及下夹带板(232)底部开设有矩形开口，该矩形开口用于穿入中间压片(235)和金属极薄带；所述旋转轴(234)两端呈伞状凸起(240)，所述滑槽块(231)内侧开设有伞状凹槽(241)，与旋转轴(234)两端的伞状凸起(240)配合实现旋转轴(234)在滑槽块(231)中间的旋转活动；在滑槽块(231)外侧设置有与“L”形夹带器滑槽(237)相配合的凸起，使滑槽块(231)活动卡设在夹带器滑槽(237)内；使夹带器(23)可在左侧外折叠页纵臂(2121)和左侧内折叠页纵臂(2122)之间和右侧内折叠页纵臂(2123)、右侧外折叠页纵臂(2124)之间随待测金属极薄带尺寸要求进行上下调整，并通过紧定螺钉将夹带器(23)两侧的滑槽块(231)固定，进而使夹带器(23)的位置固定；所述调带环(24)的截面为“Ω”形状，两端卡设在卡槽(238)中，根据被测金属极薄带的要求以及折叠直径通过卡槽(238)对调带环(24)进行调整；

所述调径模块(3)包括直径调整板(31)、直径折叠棒(32)、调径支座(33)；所述直径调整板(31)是由两个呈“十”字型的调径结构板(311)以及结构板连接杆(312)和结构板固定轴(313)组成，所述结构板连接杆(312)固定设置在两个调径结构板(311)的内侧中心位置，所述结构板固定轴(313)固定设置在两个调径结构板(311)的外侧中心位置，且结构板连接杆(312)和结构板固定轴(313)在同以轴线上；在两个调径结构板(311)的四个“十”字顶端内侧均设有折叠棒卡槽(315)，用于安装直径折叠棒(32)，所述折叠棒卡槽(315)内部活动设置有折叠棒限位板(316)，用于将直径折叠棒(32)固定在两个调径结构板(311)的四个“十”字顶端；结构板固定轴(313)上穿设有两个锁紧孔(314)，且两个锁紧孔(314)相互垂直，同样呈“十”字型，与调径结构板(311)的四个“十”字端对应；所述直径折叠棒(32)包括四个不同直径的直径折叠棒，分别为直径折叠棒一(321)、直径折叠棒二(322)、直径折叠棒三(323)、直径折叠棒四(324)；所述调径支座(33)包括调径底座(331)、调径盖板(332)；所述调径底座(331)呈现“U”型结构，在“U”型结构两侧的顶端均设有调整板安装槽(337)，用于放置结构板固定轴(313)；所述调径盖板(332)底部设有调整板安装槽(337)，与调径底座(331)上的调整板安装槽(337)相对应，在调径盖板(332)顶部开设有两个螺纹孔(334)和一个与锁紧孔(314)相同直径的锁紧销孔(336)用于穿过锁紧销(334)；通过压紧螺钉(333)将调径盖板(332)固定在调径底座(331)上，再将锁紧销(335)穿过调径盖板(332)上的锁紧销孔(336)插在直径调整板(31)外侧的结构板固定轴(313)上的锁紧孔(314)，防止直径调整板(31)径向转动；

所述扩展模块(4)包括无驱动伺服电机的驱动模块(1)、折叠页模块(2)、调径模块(3)，以及左扩展折叠页(41)和右扩展折叠页(42)；所述扩展模块(4)上无驱动伺服电机的驱动模块(1)一方面通过联轴器(12)与驱动模块(1)中相同的驱动齿轮箱(13)上的主动齿轮轴(131)的另一端连接传动，实现扩展模块(4)的动力向前的进一步扩展输出；所述左扩展折叠页(41)和右扩展折叠页(42)均由扩展上折叠页(43)和扩展下折叠页(44)组成；所述扩展上折叠页(43)和扩展下折叠页(44)均包括扩展折叠页横梁(45)、左侧外折叠页纵臂(2121)、右侧外折叠页纵臂(2124)、折叠页固定环(213)；所述折叠页固定环(213)设置在左侧外折叠页纵臂(2121)和右侧外折叠页纵臂(2124)下端；且扩展下折叠页(44)的扩展折叠页横梁(45)比扩展上折叠页(43)的扩展折叠页横梁(45)宽，使扩展下折叠页(44)的两个折叠页固定环(213)设置在扩展上折叠页(43)的两个折叠页固定环(213)外侧；将扩展上折叠页(43)和扩展下折叠页(44)的两个折叠页固定环(213)重合，从扩展上折叠页(43)上的左侧外折叠页纵臂(2121)和右侧外折叠页纵臂(2124)下端设置的折叠页固定环(213)内侧穿设法兰型自润滑轴承(26)；在扩展上折叠页(43)的折叠页固定环(213)内侧开设螺纹孔，通过螺钉将法兰型自润滑轴承(26)固定；在折叠页固定环(213)外侧设置折叠页安装基座(215)，用于安装折叠页；扩展模块(4)中的夹带器(23)和调带环(24)以及夹带器(23)和调带环(24)的设置方式与折叠页模块(2)中的相同；另一方面，所述左扩展折叠页(41)和右扩展折叠页(42)分别设置在折叠页模块(2)两侧，左扩展折叠页(41)和右扩展折叠页(42)安装于折叠页安装基座(215)上，同时利用扩展连接板(46)将上折叠页(21)和扩展上折叠页(43)固定连接、下折叠页(22)和扩展下折叠页(44)固定连接，使得扩展上折叠页(43)与折叠页模块(2)中上折叠页(21)同轴转动，使得扩展下折叠页(44)与折叠页模块(2)中下折叠页(22)同轴转动，实现折叠页模块(2)左右两方向的拓展延伸；

所述调径模块(3)设置在折叠页模块(2)背后，使调径模块(3)中前端的直径折叠棒(32)轴心与折叠页模块(2)上折叠页固定环(213)中法兰型自润滑轴承(26)对轴心同轴，且设置在每个折叠页模块(2)中左侧外折叠页纵臂(2121)和左侧内折叠页纵臂(2122)之间、右侧内折叠页纵臂(2123)和右侧外折叠页纵臂(2124)之间、以及每个扩展模块(4)中左扩展折叠页(41)和右扩展折叠页(42)的左侧外折叠页纵臂(2121)和右侧外折叠页纵臂(2124)之间。

2.根据权利要求1所述的一种金属极薄带疲劳弯曲折叠试验装置，其特征在于：所述折叠页横梁(211)中部设为弧形结构，用于避开主动齿轮轴(131)与联轴器(12)。

3.根据权利要求1所述的一种金属极薄带疲劳弯曲折叠试验装置，其特征在于：所述扩展连接板(46)连接在扩展折叠页横梁(45)和折叠页横梁(211)之间。

4.根据权利要求1所述的一种金属极薄带疲劳弯曲折叠试验装置，其特征在于：在所述调径模块(3)内部黏贴应变片对金属极薄带进行相关应力应变数据的测量。

5.根据权利要求1所述的一种金属极薄带疲劳弯曲折叠试验装置，其特征在于：所述扩展模块(4)通过联轴器多方向扩展，扩展数量受待测试样数量以及驱动伺服电机(11)设备参数限制。

6.根据权利要求1所述的一种金属极薄带疲劳弯曲折叠试验装置，其特征在于：通过对所述驱动模块(1)中驱动伺服电机(11)连接计算机的控制系统对金属极薄带的折叠角度、速度进行设定，完成不同工况的测试要求。

7.根据权利要求1所述的一种金属极薄带疲劳弯曲折叠试验装置，其特征在于：所述金属极薄带包括不锈钢极薄带、铜、钛、复合带或极薄带。

8.根据权利要求1所述的一种金属极薄带疲劳弯曲折叠试验装置，其特征在于：所述试验装置架(5)采用铝制型材框架搭建。

9.根据权利要求1所述的一种金属极薄带疲劳弯曲折叠试验装置，其特征在于：所述扩展连接板(46)的截面呈“L”形，防止变形。

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