CN206618632U - 拉伸挤压测试系统及用于拉伸测试的测试夹具 - Google Patents

Abstract

一种拉伸挤压测试系统，包含一驱动装置及一测试装置。该驱动装置包括一具有朝向相反侧的一第一转轴及一第二转轴的双轴马达、一连动于该双轴马达的第一转轴的第一驱动单元，及一连动于该双轴马达的第二转轴的第二驱动单元。该测试装置包括一连接于该第一驱动单元的拉伸测试单元，及一连接于该第二驱动单元的挤压测试单元。该拉伸测试单元具有一第一固定机构，及一连动于该第一驱动单元，且能相对于该第一固定机构往复移动的第一作动机构。该挤压测试单元具有一第二固定机构，及一能相对于该第二固定机构往复移动的第二作动机构。而本实用新型还提供一种用于拉伸测试的测试夹具。借此，通过拉伸、挤压测试单元同时进行材料的拉伸测试以及挤压测试。

Description

拉伸挤压测试系统及用于拉伸测试的测试夹具

技术领域

本实用新型涉及一种测试系统，特别是涉及一种拉伸挤压测试系统及用于拉伸测试的测试夹具。

背景技术

人体许多组织的细胞，例如心脏、肺脏、肌肉、软骨等细胞能受控制或因应外界压力而产生细胞骨架形变。因此，当上述细胞培养于体外进行研究时，需要加入适当的动态物理刺激来仿真体内环境，以观察细胞的各项反应。

参阅图1、2，中国台湾公告第I445822号「生物力学测试系统」发明专利所揭露的生物力学测试系统包含一外壳11、一支撑装置12、一设置于该支撑装置12上的第一夹持装置13、一对应该第一夹持装置13设置于该支撑装置12上的第二夹持装置14、一带动该第二夹持装置14相对于该支撑装置12移动的传动装置15、一设置于该第一、二夹持装置13、14间的辅助承载装置16、一感应装置17，及一气流循环装置18。

利用该传动装置15虽能带动该第二夹持装置14相对于该支撑装置12在一拉伸位置及一挤压位置间移动，进而能以相同的设备进行拉伸与挤压两种物理刺激，但该生物力学测试系统由于该传动装置15的连动关系相当复杂，造成后续操作与维修的不便。因此，有鉴于现有的测试系统的缺点，相关技术领域从事者积极针对同时进行拉伸及挤压两种测试需求而进行研发，以期得以开发出运作机制相对简化的测试系统。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种构造及运作机制简单，且得以同时进行拉伸测试以及挤压测试的拉伸挤压测试系统。

本实用新型拉伸挤压测试系统，包含一驱动装置，及一由该驱动装置带动的测试装置。该驱动装置包括一具有朝向相反侧的一第一转轴及一第二转轴的双轴马达、一连动于该双轴马达的第一转轴的第一驱动单元，及一连动于该双轴马达的第二转轴的第二驱动单元。该测试装置包括一连接于该第一驱动单元的拉伸测试单元，及一连接于该第二驱动单元的挤压测试单元。该拉伸测试单元具有一第一固定机构，及一连动于该第一驱动单元，且能相对于该第一固定机构往复移动的第一作动机构。该挤压测试单元具有一第二固定机构，及一能相对于该第二固定机构往复移动的第二作动机构。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

较佳地，前述拉伸挤压测试系统，其中，该第一驱动单元具有一个连接于该双轴马达的第一转轴的第一齿条，及一个连接于该第一齿条的连动块，该连动块相反于该第一齿条的一侧连接于该第一作动机构，该双轴马达的第一转轴运转时使该第一齿条移动，而该连动块随着带动该第一作动机构在一个初始位置，与一个该第一作动机构与该第一固定机构间隔距离大于该初始位置的拉伸位置间移动。

较佳地，前述拉伸挤压测试系统，其中，该拉伸测试单元还包括一个围绕出一个培养空间的培养槽，及至少一个设置于该培养空间中的测试夹具，每一个测试夹具具有一个连接于该第一固定机构的固定件、一个连接于该第一作动机构的作动件，及一个定位于该固定件与该作动件间且用于承载一个样品的承载件。

较佳地，前述拉伸挤压测试系统，其中，该拉伸测试单元还具有一个围绕出一个培养空间的培养槽，及至少一个设置于该培养空间中的测试夹具，每一个测试夹具具有一个连接于该第一固定机构的固定件、一个连接于该第一作动机构的作动件，及两个分别固定于该固定件与该作动件上，且用于配合该固定件及该作动件而夹持一个样品的相反两端的结合件。

较佳地，前述拉伸挤压测试系统，其中，该第二驱动单元具有一个连接于该双轴马达的第二转轴且转动方向垂直于该第二转轴的转向轴、一个连动于该转向轴的第二齿条，及一个连接于该第二齿条的连动杆，该连动杆相反于该第二齿条的一侧连接于该第二作动机构，该双轴马达的第二转轴运转时带动该转向轴以垂直的方向转动，带动该第二齿条移动，而该连动杆随着带动该第二作动机构在一个起始位置，与一个该第二作动机构与该第二固定机构间隔距离小于该起始位置的挤压位置间移动。

较佳地，前述拉伸挤压测试系统，其中，该挤压测试单元还具有一个围绕出一个容置空间并固定于该第二固定机构上的基座、一个盖设于该基座上并连接于该第二作动机构的压板，及至少一个连接于该压板朝向该容置空间的一侧，用于挤压放置于该容置空间中的样品的挤压件。

较佳地，前述拉伸挤压测试系统，其中，该第一作动机构相对于该第一固定机构移动的方向，是与该第二作动机构相对于该第二固定机构移动的方向垂直。

本实用新型的另一个目的在于提供一种用于拉伸测试的测试夹具。

本实用新型用于拉伸测试的测试夹具，适用于夹持一样品，并包含一固定件、一与该固定件间隔设置并能相对于该固定件往复移动的作动件，及一设置于该固定件与该作动件间并用于承载该样品的承载件。

本实用新型用于拉伸测试的测试夹具，适用于夹持一样品，包含一固定件、一与该固定件间隔设置并能相对于该固定件往复移动的作动件，及两个分别固定于该固定件与该作动件上，且用于配合该固定件及该作动件而夹持该样品的相反两端的结合件。

本实用新型的有益的效果在于：该拉伸挤压测试系统的驱动装置是通过一双轴马达，同时对该拉伸测试单元及该挤压测试单元提供运作动力，利用相对简单的驱动原理，能有效简化传动组件的配置，并且能分别通过该拉伸测试单元，以及该挤压测试单元，同时进行材料的拉伸测试以及挤压测试。而本实用新型还提供用于配合拉伸测试的测试夹具。

附图说明

图1是一侧视图，说明中国台湾公告第I445822号「生物力学测试系统」发明专利；

图2是另一侧视图，辅助说明图1另一侧的态样；

图3是一立体图，说明本实用新型拉伸挤压测试系统的实施例；

图4是一立体分解图，说明该实施例的组件；

图5是一局部放大图，说明该实施例的一驱动装置的第一驱动单元；

图6是一立体分解图，说明本实用新型测试夹具的一第一实施例；

图7是一剖视图，说明本实用新型测试夹具的第一实施例，以及使用本实用新型拉伸挤压测试系统进行拉伸测试的情况；

图8是一立体分解图，说明本实用新型测试夹具的一第二实施例；

图9是一立体分解图，说明本实用新型测试夹具的一第三实施例；

图10是一局部放大图，说明该驱动装置的一第二驱动单元；

图11是一局部立体图，说明该第二驱动单元的组件；及

图12是一示意图，说明使用本实用新型拉伸挤压测试系统进行挤压测试的情况。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明。

参阅图3、4，本实用新型拉伸挤压测试系统的一实施例，该实施例包含一驱动装置2、一由该驱动装置2带动的测试装置3，及一设置于该驱动装置2外的外壳9。

参阅图4、5，该驱动装置2包括一具有朝向相反侧的一第一转轴201及一第二转轴202的双轴马达20、两个连动于该双轴马达20的第一转轴201的第一驱动单元21，及一连动于该双轴马达20的第二转轴202的第二驱动单元22。要先行说明的是，该外壳9实质上包括一用于容置该第一驱动单元21的第一壳体91，以及一用于容置该第二驱动单元22的第二壳体92。

该第一驱动单元21具有一连接于该双轴马达20的第一转轴201的第一齿条211，及一连接于该第一齿条211的连动块212。而每一个第二驱动单元22具有一连接于该双轴马达20的第二转轴202且转动方向垂直于该第二转轴202的转向轴221、一连动于该转向轴221的第二齿条222，及一连接于该第二齿条222的连动杆223。

该测试装置3包括两个分别连接于该第一驱动单元21的拉伸测试单元31，及一连接于该第二驱动单元22的挤压测试单元32。该第一驱动单元21用于提供该拉伸测试单元31进行拉伸测试时的动力，而该第二驱动单元22则用于提供该挤压测试单元32进行挤压测试的动力。由于该驱动装置2的双轴马达20得以同时使该第一转轴201及该第二转轴202同时运作，故能同时驱动该第一驱动单元21及该第二驱动单元22，以同时进行拉伸测试以及挤压测试。要特别说明的是，在本实施例中，由于该第一驱动单元21的驱动方向设计，该双轴马达20的第一转轴201实质上可同时带动两个第一驱动单元21，故在此亦分别配合两个拉伸测试单元31，以提升单次得以进行测试的样品量，但在实际实施时，该拉伸测试单元31的数量可依该驱动装置2的实际配置而自由选择，不以权利要求书中所界定的一个，或者本实施例中的两个为限。

该拉伸测试单元31具有一第一固定机构311、一连动于该第一驱动单元21且能相对于该第一固定机构311往复移动的第一作动机构312、一围绕出一培养空间310的培养槽313，及多个设置于该培养空间310中的测试夹具314。

该拉伸测试单元31的第一作动机构312是连接于该连动块212相反于该第一齿条211的一侧，而该第一固定机构311则是固定于该外壳9的第一壳体91上。该双轴马达20的第一转轴201运转时使该第一齿条211移动，而该连动块212随着带动该第一作动机构312在一个初始位置，与一个该第一作动机构312与该第一固定机构311间隔距离大于该初始位置的拉伸位置间往复移动。

参阅图6，为本实用新型用于拉伸测试的测试夹具314的一第一实施例，适用于配合夹持一测试用的样品(图中未绘示)。该第一实施例包含一固定件41、一与该固定件41间隔设置并能相对于该固定件41往复移动的作动件42，及一设置于该固定件41与该作动件42间并用于承载该样品的承载件43。

如图7所示为本实用新型拉伸挤压测试系统的实施例，配合本实用新型测试夹具314的第一实施例进行拉伸测试的情况。该承载件43是由具有弹性的材质所制成，特别考虑到对具有生物活性的材料进行测试的需求，较佳是选用生物兼容性较高的硅胶，但并不以此为限。该承载件43具有一载料部431，及两个一体连接于该载料部431相反两端，并且用于分别与该固定件41及该作动件42衔接的卡合部432。该载料部431得以供承载待测试的样品，若是所述样品为具有生物活性的材料，则可在该培养槽313所界定的培养空间310中盛装培养液，借此在进行测试的过程中维持所述样品的生物活性。当该承载件43的载料部431上承载有待测试的样品时，通过该第一驱动单元21带动该拉伸测试单元31的第一作动机构312，可使固定于该第一作动机构312的该作动件42沿一个拉伸方向X，相对于固定于该第一固定机构311的固定件41而移动，使得所述卡合部432间的距离变长，通过拉伸该载料部431的往复运作，对于承载于该载料部431上的样品进行反复的拉伸测试。

参阅图8，为本实用新型用于拉伸测试的测试夹具314的第一实施例的另一种实施态样，与如图6所示的态样的差别在于：该承载件43是由上而下固定于该固定件41与该作动件42上，配合该培养槽313上方开放的设计，以及该固定件41及该作动件42的固定机制，得以在不拆卸该固定件41与该作动件42的情况下更换该承载件43，也达成在测试时便于通过替换该承载件43而更换待测试样品的目的。

参与图9，为本实用新型用于拉伸测试的测试夹具314的一第二实施例，该第二实施例包含一固定件41、一与该固定件41间隔设置并能相对于该固定件41往复移动的作动件42，及两个分别固定于该固定件41与该作动件42上，且用于配合该固定件41及该作动件42而夹持该样品相反两端的结合件44。也就是说，该第二实施例与该第一实施例的差别即在于所述结合件44。所述结合件44需要配合额外的多个插销50来固定于该固定件41与该作动件42上。本实用新型测试夹具314的第二实施例，适用于以夹持的方式固定已先行成型的样品，故相较于上述的第一实施例而言，得以配合不同的样品型态而进行拉伸测试。

参阅图4、图10与图11，该挤压测试单元32具有一第二固定机构321、一能相对于该第二固定机构321往复移动的第二作动机构322、一围绕出一容置空间320并固定于该第二固定机构321上的基座323、一盖设于该基座323上并连接于该第二作动机构322的压板324，及至少一连接于该压板324朝向该容置空间320的一侧，用于挤压放置于该容置空间320中的样品的挤压件325(绘示于图12)。

该挤压测试单元32的第二作动机构322是连接于该连动杆223相反于该第二齿条222的一侧，而该第二固定机构321则是固定于该外壳9的第二壳体92上。该双轴马达20的第二转轴202运转时带动该转向轴221以垂直的方向转动，借此带动该第二齿条222移动，而该连动杆223随着带动该第二作动机构322，在一个起始位置，与一个该第二作动机构322与该第二固定机构321间隔距离小于该起始位置的挤压位置间移动。

参阅图12并配合图10，进行挤压测试时，是将待测试的样品放置于该基座323的容置空间320中，而该基座323中较佳是形成多个呈环状的盲孔301，所述盲孔301得以分别配合设置多个呈环状的限位环302，分别定位多个待测试的样品。较佳地，该基座323上还可以设置一个围绕出多个位置对应所述盲孔301及所述限位环302的孔洞309的支撑架329，以确实固定待测试的样品，稳定压缩测试的可靠性。该压板324受到该第二作动机构322的带动，得以沿一个挤压方向Y往复移动，通过固定于该压板324上的多个挤压件325对所述待测样品进行挤压测试。

要特别说明的是，为了在进行挤压测试时稳定该第二作动机构322以及该压板324挤压的方向，该第二固定机构321上穿设有多个与该连动杆223同向延伸的导引杆61，借此在该第二作动机构322相对于该第二固定机构321移动时，导引该第二作动机构322移动的方向，提高本实用新型拉伸挤压测试系统的实施例进行挤压测试的稳定度以及实验可靠性。

重新参阅图4、图7，以及图12，该第一作动机构312相对于该第一固定机构311移动的该拉伸方向X，是与该第二作动机构322相对于该第二固定机构321移动的该挤压方向Y垂直。因此，该第一作动机构312与该第二作动机构322在同时运作时，不会因彼此移动方向相同而相互干扰，也由于该第一作动机构312与该第二作动机构322移动方向相互垂直，故不需在单一方向预留能同时使两者一同运动的空间，得以有效缩小该实施例的整体配置体积。

Claims (9)

1.一种拉伸挤压测试系统；其特征在于：包含：

一个驱动装置，包括一个具有朝向相反侧的一个第一转轴及一个第二转轴的双轴马达、一个连动于该双轴马达的第一转轴的第一驱动单元，及一连动于该双轴马达的第二转轴的第二驱动单元；及

一个测试装置，包括一个连接于该第一驱动单元的拉伸测试单元，及一个连接于该第二驱动单元的挤压测试单元，该拉伸测试单元具有一个第一固定机构，及一个连动于该第一驱动单元，且能相对于该第一固定机构往复移动的第一作动机构，该挤压测试单元具有一个第二固定机构，及一个能相对于该第二固定机构往复移动的第二作动机构。

2.根据权利要求1所述的拉伸挤压测试系统，其特征在于：该第一驱动单元具有一个连接于该双轴马达的第一转轴的第一齿条，及一个连接于该第一齿条的连动块，该连动块相反于该第一齿条的一侧连接于该第一作动机构，该双轴马达的第一转轴运转时使该第一齿条移动，而该连动块随着带动该第一作动机构在一个初始位置，与一个该第一作动机构与该第一固定机构间隔距离大于该初始位置的拉伸位置间移动。

3.根据权利要求2所述的拉伸挤压测试系统，其特征在于：该拉伸测试单元还包括一个围绕出一个培养空间的培养槽，及至少一个设置于该培养空间中的测试夹具，每一个测试夹具具有一个连接于该第一固定机构的固定件、一个连接于该第一作动机构的作动件，及一个定位于该固定件与该作动件间且用于承载一个样品的承载件。

4.根据权利要求2所述的拉伸挤压测试系统，其特征在于：该拉伸测试单元还具有一个围绕出一个培养空间的培养槽，及至少一个设置于该培养空间中的测试夹具，每一个测试夹具具有一个连接于该第一固定机构的固定件、一个连接于该第一作动机构的作动件，及两个分别固定于该固定件与该作动件上，且用于配合该固定件及该作动件而夹持一个样品的相反两端的结合件。

5.根据权利要求1所述的拉伸挤压测试系统，其特征在于：该第二驱动单元具有一个连接于该双轴马达的第二转轴且转动方向垂直于该第二转轴的转向轴、一个连动于该转向轴的第二齿条，及一个连接于该第二齿条的连动杆，该连动杆相反于该第二齿条的一侧连接于该第二作动机构，该双轴马达的第二转轴运转时带动该转向轴以垂直的方向转动，带动该第二齿条移动，而该连动杆随着带动该第二作动机构在一个起始位置，与一个该第二作动机构与该第二固定机构间隔距离小于该起始位置的挤压位置间移动。

6.根据权利要求5所述的拉伸挤压测试系统，其特征在于：该挤压测试单元还具有一个围绕出一个容置空间并固定于该第二固定机构上的基座、一个盖设于该基座上并连接于该第二作动机构的压板，及至少一个连接于该压板朝向该容置空间的一侧，用于挤压放置于该容置空间中的样品的挤压件。

7.根据权利要求1所述的拉伸挤压测试系统，其特征在于：该第一作动机构相对于该第一固定机构移动的方向，是与该第二作动机构相对于该第二固定机构移动的方向垂直。

8.一种用于拉伸测试的测试夹具，适用于夹持一个样品；其特征在于：该用于拉伸测试的测试夹具包含一个固定件、一个与该固定件间隔设置并能相对于该固定件往复移动的作动件，及一个设置于该固定件与该作动件间并用于承载该样品的承载件。

9.一种用于拉伸测试的测试夹具，适用于夹持一个样品；其特征在于：该用于拉伸测试的测试夹具包含一个固定件、一个与该固定件间隔设置并能相对于该固定件往复移动的作动件，及两个分别固定于该固定件与该作动件上，且用于配合该固定件及该作动件而夹持该样品相反两端的结合件。