一种铝型材在线材料性能测试仪

1.本发明涉及铝型材测验技术领域，具体为一种铝型材在线材料性能测试仪。


背景技术：

2.随着我国高新技术产业的不断发展，中国的铝加工紧密结合市场和科学发展的需求，使铝型材的加工逐步走向现代化，铝型材广泛应用于汽车、航空航天、建筑装饰、家电、仪器仪表等诸多领域。因此在生产研发铝型材的过程中，需要试验并测试铝型材的性能。
3.现有技术中公开号为cn 214011092 u的专利公开的用于测试铝型材抗高温性能的高温试验机，包括机壳、风机、加热装置、控制器、显示装置和温度传感器；机壳的一侧面设置侧板，机壳的另一侧面开设置物口，置物口的一侧设置折边；机壳内部设置l形板，l形板和折边之间通过热风窗板连接，机壳的内部还设置有内胆板、顶罩和底板，顶罩的上方设置有出风道；热风窗板、内胆板、顶罩以及底板构成恒温室；机壳设置有置物口的一面安装柜门。
4.其结构设计对于测试过程中铝型材的固定不够稳固，降低了测试的稳定性，且对于铝型材的测试方式较为单一，多样的测试程序较少，降低了测试的效率，为此，我们提出一种铝型材在线材料性能测试仪。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种铝型材在线材料性能测试仪，其结构设计对于测试过程中铝型材的固定较为稳固，提升了测试的稳定性，且对于铝型材的测试方式较为丰富，拥有多样化的测试程序，提升了测试的效率，可以有效解决背景技术中的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铝型材在线材料性能测试仪，包括工作箱、夹持单元和形变单元；
7.工作箱：的上端右侧安装有形变单元；
8.夹持单元：包含有固定板、支撑柱、固定块一、限位块、夹持块、固定块二和活动组件，所述工作箱的内壁下端左侧设有固定板，所述固定板的上端中心设有支撑柱，所述支撑柱的左端中心设有固定块一，所述固定块一的上端连接活动组件的一端，所述支撑柱的上端前后两侧分别设有一个限位块，两个限位块的内壁竖向活动连接有夹持块，所述夹持块的左端设有固定块二，所述固定块二的上端开设有螺纹孔，且螺纹孔的上端设有固定环，固定环连接活动组件的另一端。
9.工作箱支撑整体结构，提升工作稳定性，固定板固定支撑柱的位置，提升结构强度，通过限位块限制夹持块的活动位置，并提供固定块一和固定块二连接活动组件，使用时，打开活动组件使夹持块可以进行开合，对内部的铝型材进行夹持或松开，固定位置。
10.进一步的，活动组件包含有螺杆和电机一，所述固定块一的上端通过活动轴连接螺杆的一端，所述螺杆螺纹连接固定块二上的螺纹孔和固定环，所述工作箱的上端位于螺
杆的上侧设有电机一，且电机一的输出轴穿过工作箱连接螺杆的一端，所述电机一的输入端通过外部控制开关组与外部电源的输出端电连接。当需要控制夹持块远离支撑柱时打开电机一，带动螺杆沿着固定块一上端的转动轴进行转动，进一步使固定块二通过螺纹连接沿着螺杆的方向进行升降，并通过限位块进行限位防止夹持块转动，将铝型材的一端放在支撑柱上，然后降下夹持块进行固定。
11.进一步的，所述形变单元包含有滑槽、t型滑块、升降柱、转动销轴、方形槽和齿环，所述工作箱的内壁下端右侧开设有滑槽，所述滑槽的内壁横向滑动连接t型滑块的一端，所述t型滑块的上端设有升降柱，所述的上端开设有横向的通孔，且通孔内壁转动连接转动销轴的一端，所述转动销轴的左右两端开设有方形槽，所述转动销轴的外围位于升降柱的右侧设有齿环。t型滑块可沿着滑槽的方向进行平移，进行测试时将铝型材插入升降柱上端转动销轴的方形槽中进行位置固定，并可使用移动组件通过齿环带动转动销轴进行转动，测试铝型材的抗扭转能力，并可通过t型滑块的移动测试铝型材的抗弯折能力。
12.进一步的，所述形变单元还包含有电机二支架、电机二和齿轮一，所述升降柱的右端位于转动销轴的下侧设有电机二支架，所述电机二支架连接电机二的一端，所述电机二的输出轴连接齿轮一的一端，所述齿轮一啮合连接齿环，所述电机二的输入端通过外部控制开关组与外部电源的输出端电连接。当需要控制转动销轴进行转动时，打开电机二支架上的电机二，带动齿轮一进行转动，进一步的啮合连接齿环，从而控制转动销轴的转动角度，对铝型材施加扭转力。
13.进一步的，还包含有加热单元，所述加热单元包含有滑环、滑杆、导热杆、电热丝和移动机构，所述工作箱的下端中心开设有竖向的滑孔，滑孔的内壁竖向滑动连接滑环的外围，所述滑环的上端连接导热杆的一侧，所述导热杆的外围缠绕有电热丝，所述滑杆的下端连接移动机构的一端。当需要测试铝型材的抗高温性时，可使用移动机构控制滑杆沿着滑环的方向进行位移，使导热杆贴近铝型材，并打开电热丝对铝型材进行高温加热。
14.进一步的，所述加热单元还包含有u型导热板和齿槽，所述导热杆的左右两端通过连接块连接u型导热板的两端，所述滑杆的外围下侧一侧开设有齿槽。打开电热丝加热时，通过导热板进行导热，加大铝型材的受热面积，增加测试面积和测试准确度，通过齿槽灵活的控制滑杆的升降。
15.进一步的，移动机构包含有电机三支架、电机三和齿轮二，所述工作箱的下端位于滑孔的一侧设有电机三支架，所述电机三支架连接电机三的一端，所述电机三的输出轴连接齿轮二的一端，所述齿轮二啮合连接齿槽，所述电机三的输入端通过外部控制开关组与外部电源的输出端电连接。控制滑杆进行升降时，可打开电机三支架上的电机三，带动齿轮二进行转动，进一步的啮合连接齿槽，灵活的控制滑杆上的u型导热板贴近或远离铝型材。
16.进一步的，还包括控制面板，工作箱的前端左侧设有控制面板，且控制面板的输出端通过连接线路连接电机一、电机二、电热丝和电机三的输入端。可通过控制面板控制电机一、电机二和电机三的转动，提升操作便捷度，还可控制电热丝的加热温度，更好的测试铝型材的抗高温性能。
17.进一步的，还包括支腿，所述工作箱的下端四角分别设有一个支腿，且支腿通过限位螺栓固定。支腿支撑整体结构，提升测试过程的稳定性。
18.进一步的，还包括固定螺栓，所述固定板的上端四角开设有螺纹孔，螺纹孔螺纹连
接固定螺栓，且固定螺栓螺纹连接工作箱对应固定板螺纹孔的螺纹孔。固定螺栓提升固定板的连接强度，使夹持受力更为稳定。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本铝型材在线材料性能测试仪，具有以下好处：
20.1、本铝型材在线材料性能测试仪，设置了多样的夹持机构，能对铝型材的不同位置施加不同的力，能够测试铝型材的抗弯折能力和抗扭转能力，提升测试的范围；
21.2、本铝型材在线材料性能测试仪，通过加热单元来测试铝型材的抗高温能力，并使用活动组件灵活的控制加热部位，使测试部分均匀受热，提升测试的准确度；
22.3、本铝型材在线材料性能测试仪，其结构设计对于测试过程中铝型材的固定较为稳固，提升了测试的稳定性，且对于铝型材的测试方式较为丰富，拥有多样化的测试程序，提升了测试的效率。
附图说明
23.图1为本发明结构示意图；
24.图2为本发明剖面结构示意图；
25.图3为本发明图2中a处局部放大结构示意图；
26.图4为本发明仰视结构示意图。
27.图中：1工作箱、2夹持单元、21固定板、22支撑柱、23固定块一、24螺杆、25限位块、26夹持块、27固定块二、28电机一、3形变单元、31滑槽、32t型滑块、33升降柱、34转动销轴、35方形槽、36齿环、37电机二支架、38电机二、39齿轮一、4加热单元、41滑环、42滑杆、43导热杆、44电热丝、45u型导热板、46齿槽、47电机三支架、48电机三、49齿轮二、5控制面板、6支腿、7固定螺栓。
具体实施方式
28.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。
29.请参阅图1-4，本实施例提供一种技术方案：一种铝型材在线材料性能测试仪，包括工作箱1、夹持单元2和形变单元3；
30.工作箱1：的上端右侧安装有形变单元3；
31.形变单元3包含有滑槽31、t型滑块32、升降柱33、转动销轴34、方形槽35和齿环36，工作箱1的内壁下端右侧开设有滑槽31，滑槽31的内壁横向滑动连接t型滑块32的一端，t型滑块32的上端设有升降柱33，的上端开设有横向的通孔，且通孔内壁转动连接转动销轴34的一端，转动销轴34的左右两端开设有方形槽35，转动销轴34的外围位于升降柱33的右侧设有齿环36。t型滑块32可沿着滑槽31的方向进行平移，进行测试时将铝型材插入升降柱33上端转动销轴34的方形槽35中进行位置固定，并可使用移动组件通过齿环36带动转动销轴34进行转动，测试铝型材的抗扭转能力，并可通过t型滑块32的移动测试铝型材的抗弯折能力。
32.形变单元3还包含有电机二支架37、电机二38和齿轮一39，升降柱33的右端位于转动销轴34的下侧设有电机二支架37，电机二支架37连接电机二38的一端，电机二38的输出轴连接齿轮一39的一端，齿轮一39啮合连接齿环36，电机二38的输入端通过外部控制开关组与外部电源的输出端电连接。当需要控制转动销轴34进行转动时，打开电机二支架37上的电机二38，带动齿轮一39进行转动，进一步的啮合连接齿环36，从而控制转动销轴34的转动角度，对铝型材施加扭转力。
33.夹持单元2：包含有固定板21、支撑柱22、固定块一23、限位块25、夹持块26、固定块二27和活动组件，工作箱1的内壁下端左侧设有固定板21，固定板21的上端中心设有支撑柱22，支撑柱22的左端中心设有固定块一23，固定块一23的上端连接活动组件的一端，支撑柱22的上端前后两侧分别设有一个限位块25，两个限位块25的内壁竖向活动连接有夹持块26，夹持块26的左端设有固定块二27，固定块二27的上端开设有螺纹孔，且螺纹孔的上端设有固定环，固定环连接活动组件的另一端。
34.工作箱1支撑整体结构，提升工作稳定性，固定板21固定支撑柱22的位置，提升结构强度，通过限位块25限制夹持块26的活动位置，并提供固定块一23和固定块二27连接活动组件，使用时，打开活动组件使夹持块26可以进行开合，对内部的铝型材进行夹持或松开，固定位置。
35.活动组件包含有螺杆24和电机一28，固定块一23的上端通过活动轴连接螺杆24的一端，螺杆24螺纹连接固定块二27上的螺纹孔和固定环，工作箱1的上端位于螺杆24的上侧设有电机一28，且电机一28的输出轴穿过工作箱1连接螺杆24的一端，电机一28的输入端通过外部控制开关组与外部电源的输出端电连接。当需要控制夹持块26远离支撑柱22时打开电机一28，带动螺杆24沿着固定块一23上端的转动轴进行转动，进一步使固定块二27通过螺纹连接沿着螺杆24的方向进行升降，并通过限位块25进行限位防止夹持块26转动，将铝型材的一端放在支撑柱22上，然后降下夹持块26进行固定。
36.还包含有加热单元4，加热单元4包含有滑环41、滑杆42、导热杆43、电热丝44和移动机构，工作箱1的下端中心开设有竖向的滑孔，滑孔的内壁竖向滑动连接滑环41的外围，滑环41的上端连接导热杆43的一侧，导热杆43的外围缠绕有电热丝44，滑杆42的下端连接移动机构的一端。当需要测试铝型材的抗高温性时，可使用移动机构控制滑杆42沿着滑环41的方向进行位移，使导热杆43贴近铝型材，并打开电热丝44对铝型材进行高温加热。
37.加热单元4还包含有u型导热板45和齿槽46，导热杆43的左右两端通过连接块连接u型导热板45的两端，滑杆42的外围下侧一侧开设有齿槽46。打开电热丝44加热时，通过导热板45进行导热，加大铝型材的受热面积，增加测试面积和测试准确度，通过齿槽46灵活的控制滑杆42的升降。
38.移动机构包含有电机三支架47、电机三48和齿轮二49，工作箱1的下端位于滑孔的一侧设有电机三支架47，电机三支架47连接电机三48的一端，电机三48的输出轴连接齿轮二49的一端，齿轮二49啮合连接齿槽46，电机三48的输入端通过外部控制开关组与外部电源的输出端电连接。控制滑杆42进行升降时，可打开电机三支架47上的电机三48，带动齿轮二49进行转动，进一步的啮合连接齿槽46，灵活的控制滑杆42上的u型导热板45贴近或远离铝型材。
39.还包括控制面板5，工作箱1的前端左侧设有控制面板5，且控制面板5的输出端通
过连接线路连接电机一28、电机二38、电热丝44和电机三48的输入端。可通过控制面板5控制电机一28、电机二38和电机三48的转动，提升操作便捷度，还可控制电热丝44的加热温度，更好的测试铝型材的抗高温性能。
40.还包括支腿6，工作箱1的下端四角分别设有一个支腿6，且支腿6通过限位螺栓固定。支腿6支撑整体结构，提升测试过程的稳定性。
41.还包括固定螺栓7，固定板21的上端四角开设有螺纹孔，螺纹孔螺纹连接固定螺栓7，且固定螺栓7螺纹连接工作箱1对应固定板21螺纹孔的螺纹孔。固定螺栓7提升固定板21的连接强度，使夹持受力更为稳定。
42.本发明提供的一种铝型材在线材料性能测试仪的工作原理如下：使用测试仪进行测试时，首先检查各部分工况是否合格，通过控制面板5来控制想实现的功能，然后将铝型材插入升降柱33上端转动销轴34的方形槽35中进行位置固定，并继续移动将铝型材的一端置于夹持块26和支撑柱22之间，当需要控制夹持块26远离支撑柱22时打开电机一28，带动螺杆24沿着固定块一23上端的转动轴进行转动，进一步使固定块二27通过螺纹连接沿着螺杆24的方向进行升降，并通过限位块25进行限位防止夹持块26转动，将铝型材的一端放在支撑柱22上，然后降下夹持块26进行夹持固定，固定板21固定支撑柱22的位置，提升结构强度，固定螺栓7提升固定板21的连接强度，使夹持受力更为稳定，固定完毕后，可将t型滑块32可沿着滑槽31的方向进行平移，进一步的改变升降柱33的位置，可测试铝型材的抗弯折能力，测试抗扭转时，将t型滑块32复位至滑槽31中部，打开电机二支架37上的电机二38，带动齿轮一39进行转动，进一步的啮合连接齿环36，从而控制转动销轴34的转动角度，对铝型材施加扭转力，进行测试，当需要测试铝型材的抗高温性时，可打开电机三支架47上的电机三48，带动齿轮二49进行转动，进一步的啮合连接齿槽46，灵活的控制滑杆42上的u型导热板45贴近或远离铝型材，贴近后打开导热杆43上的电热丝44，对导热板45进行导热，加大铝型材的受热面积，增加测试面积和测试准确度，改变电热丝44温度时可通过控制面板5进行调温，支腿6支撑整体结构，提升测试过程的稳定性，测试完毕后升起夹持块26，松开铝型材，并通过专业工具取出测试完毕的铝型材，防止安全事故的发生，整体测试仪使用完毕。
43.值得注意的是，以上实施例中所公开的控制开关组核心芯片选用的是plc单片机，具体型号为三菱fx3ga-60mr-cm，电机一28、电机二38、电机三48和电热丝44则可根据实际应用场景自由配置，电机一28、电机二38、电机三48可选用步进电动机。控制开关组控制电机一28、电机二38、电机三48和电热丝44工作采用现有技术中常用的方法。
44.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。