本實(shí)用新型涉及材料性能檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種PHT板材撕裂剝離測試裝置。

背景技術(shù)：

PHT(PP芯)蜂窩板為聚丙烯蜂窩芯玻纖聚丙烯增強(qiáng)復(fù)合熱塑性板材簡稱，是一種借鑒航空航天蜂窩材料技術(shù)，選用高性價(jià)比的材料，生產(chǎn)出密度低、剛性優(yōu)異、承載力強(qiáng)、可回收的優(yōu)質(zhì)汽車內(nèi)飾材料，這種內(nèi)飾材料采用聚丙烯蜂窩材料做芯層，上下表面為聚丙烯玻纖增強(qiáng)層，通過熱壓冷壓復(fù)合而成，芯層內(nèi)開有圓形或者正六邊形的通孔，其之間緊密排列。

上下表面的聚丙烯玻纖增強(qiáng)層與芯層之間的粘合強(qiáng)度顯得尤為重要，在工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品先要測試經(jīng)過上下表面與芯層之間的強(qiáng)度，只有強(qiáng)度合格才能量產(chǎn)，銷售。為此我們提供一種PHT板材撕裂剝離測試裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種PHT板材撕裂剝離測試裝置，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

一種PHT板材撕裂剝離測試裝置，包括“L”型基座，線性電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、氣缸、夾持機(jī)構(gòu)及PID控制器，所述線性電機(jī)安裝在“L”型基座上，所述步進(jìn)電機(jī)通過連接底座安裝在線性電機(jī)，并且其被線性電機(jī)帶動往復(fù)運(yùn)動，同時(shí)其輸出端通過聯(lián)軸器還連接軸，在所述軸由上到下依次套接有套環(huán)、螺旋彈簧及錐形鉆頭，所述套環(huán)遠(yuǎn)離螺旋彈簧的一端與推桿連接，所述推桿通過軸套與氣缸的活塞桿連接，在處于螺旋彈簧與錐形鉆頭之間的軸上還連接有端部相互鉸接的壓緊板，在處于所述錐形鉆頭大直徑的一端設(shè)置有壓力傳感器，其通過RS485-總線將壓力信號傳遞至連接上位機(jī)的PID控制器，所述夾持機(jī)構(gòu)位于“L”型基座的底部，其兩端均通過夾持臂安裝有切刀，接近開關(guān)安裝在與所述錐形鉆頭正對的夾持機(jī)構(gòu)底部，所述PID控制器通過接近開關(guān)給進(jìn)信號控制線性電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)啟停及氣缸活塞桿的伸縮。

優(yōu)選的，所述螺旋彈簧一端與套環(huán)連接，另一端連接有端部相互鉸接的壓緊板，壓緊板鉸接的端部與所述軸活動連接。

優(yōu)選的，所述軸上開設(shè)有滑道，壓緊板間端部通過銷軸鉸接，所述銷軸可沿滑道滑動。

優(yōu)選的，所述夾持機(jī)構(gòu)還包括內(nèi)部中空的放置板，以及位于放置板內(nèi)的螺紋管，同時(shí)放置板開有通槽，兩個(gè)夾持臂中的一個(gè)固定在放置板上，另一個(gè)通過通槽并與螺紋管螺紋聯(lián)動。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：將需要測試的PHT板材放在“L”型基座，并通過夾持機(jī)構(gòu)將其夾緊：旋轉(zhuǎn)螺紋管，其中一個(gè)夾持臂運(yùn)動，將PHT板材推到另一個(gè)夾持臂夾緊，然后通過安裝在夾持臂的切刀對PHT 板材表面的聚丙烯玻纖增強(qiáng)層切割，使之與其他區(qū)域芯層分開，成為待測區(qū)，然后通過PID控制器控制線性電機(jī)，從而使步進(jìn)電機(jī)通過聯(lián)軸器驅(qū)動軸，使錐形鉆頭鉆入到芯層內(nèi)的原形或正六邊形通孔內(nèi)，然后再控制氣缸推動推桿，推桿驅(qū)動螺旋彈簧擠壓銷軸對壓緊板施壓，使PHT板材的聚丙烯玻纖增強(qiáng)層被壓緊板和錐形鉆頭加緊，然后通過PID控制器驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)復(fù)位，并通過壓力傳感器收集測試PHT板材的聚丙烯玻纖增強(qiáng)層和芯層撕裂值，并傳給PID 控制器送入上位機(jī)分析是否合格，可多次測量保證數(shù)據(jù)精確。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型壓緊板與錐形鉆頭夾持PHT板材的聚丙烯玻纖增強(qiáng)層的示意圖；

圖3為本實(shí)用新型圖1中A處放大示意圖；

圖4為本實(shí)用新型夾持機(jī)構(gòu)俯視示意圖；

圖5為本實(shí)用新型圖4中切刀切割PHT板材的聚丙烯玻纖增強(qiáng)層的示意圖；

圖6為本實(shí)用新型工作原理框圖；

圖7為本實(shí)用新型PID控制器一種以STC12C4052AD單片機(jī)為控制芯片的外部引腳示意圖；

圖8為本實(shí)用新型圖6中驅(qū)動電路示意圖；

圖9為本實(shí)用新型線性電機(jī)、氣缸通過TA8435單片機(jī)連接圖6示意圖；

圖10為PHT板材的芯層、聚丙烯玻纖增強(qiáng)層示意圖。

圖中：1“L”型基座、2線性電機(jī)、3步進(jìn)電機(jī)、4氣缸、40推桿、5聯(lián)軸器、50軸、51滑道、52錐形鉆頭、6套環(huán)、60螺旋彈簧、61壓緊板、62 銷軸、7夾持機(jī)構(gòu)、70螺紋管、71夾持臂、72切刀、8接近開關(guān)、9 PID控制器。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

請參閱圖1-10，本實(shí)用新型提供一種技術(shù)方案：

一種PHT板材撕裂剝離測試裝置，包括“L”型基座1，線性電機(jī)2、步進(jìn)電機(jī)3、氣缸4、夾持機(jī)構(gòu)7及PID控制器9，線性電機(jī)2安裝在“L”型基座1上，步進(jìn)電機(jī)3通過連接底座安裝在線性電機(jī)2，并且其被線性電機(jī)2帶動往復(fù)運(yùn)動，線性電機(jī)2、步進(jìn)電機(jī)3、氣缸4和PID控制器9均接電源，同時(shí)其輸出端通過聯(lián)軸器5還連接軸50，在軸50由上到下依次套接有套環(huán)6、螺旋彈簧60及錐形鉆頭52，套環(huán)6遠(yuǎn)離螺旋彈簧60的一端與推桿40連接，推桿40通過軸套與氣缸4的活塞桿連接，在處于螺旋彈簧60與錐形鉆頭52 之間的軸50上還連接有端部相互鉸接的壓緊板61，螺旋彈簧60一端與套環(huán)6 連接，另一端連接有端部相互鉸接的壓緊板61，壓緊板61鉸接的端部與軸 50活動連接，軸50上開設(shè)有滑道51，壓緊板61間端部通過銷軸62鉸接，夾持機(jī)構(gòu)7還包括內(nèi)部中空的放置板，以及位于放置板內(nèi)的螺紋管70，為了方便旋轉(zhuǎn)，螺紋管70可外接搖手柄，同時(shí)放置板開有通槽，兩個(gè)夾持臂71 中的一個(gè)固定在放置板上，另一個(gè)通過通槽并與螺紋管70螺紋聯(lián)動，銷軸62 可沿滑道51滑動，在處于錐形鉆頭52大直徑的一端設(shè)置有壓力傳感器，其通過RS-485總線將壓力信號傳遞至連接上位機(jī)的PID控制器9，夾持機(jī)構(gòu)7 位于“L”型基座1的底部，其兩端均通過夾持臂71安裝有切刀72，切刀72 也可以為電剪刀，方便切割，提高效切割率，接近開關(guān)8安裝在與錐形鉆頭 52正對的夾持機(jī)構(gòu)7底部，PID控制器9通過接近開關(guān)8給進(jìn)信號控制線性電機(jī)2、步進(jìn)電機(jī)3啟停及氣缸4活塞桿的伸縮，接近開關(guān)8可選歐姆龍E2E 的接近開關(guān)。

線性電機(jī)2可選用U型槽式、氣缸4可選用FESTO公司的SMC氣缸，PID 控制器9通過編碼器控制其；線性電機(jī)2、氣缸4通過TA8435單片機(jī)連接PID 控制器9，引腳M1和M2決定電機(jī)的轉(zhuǎn)動方式，CW/CWW控制線性電機(jī)2、氣缸 4運(yùn)動方向，CK1、CK2時(shí)鐘輸入的最大頻率不能超過5KHz，控制時(shí)鐘的頻率。 REFIN為輸入電平端；PID控制器9可采用STC12C4052單片機(jī)為控制芯片；它是1個(gè)時(shí)鐘/機(jī)器周期的單片機(jī)，速度比普通的8051單片機(jī)快8～12倍，有20個(gè)引腳且為小巧封裝。該單片機(jī)具有超強(qiáng)抗干擾，抗靜電的特點(diǎn)，能輕松通過4kV快速脈沖干擾，其功耗超低，正常工作模式下的典型功耗為2.7～ 7mA。芯片自帶硬件看門狗，具有高速SPI通信端口，8通道8位A/D轉(zhuǎn)換， 2路PWM輸出，4KB容量的FLASH存儲器，256B容量的SRAM，4個(gè)定時(shí)器， 1個(gè)全雙工串行通信口。

在本裝置中由STC12C4052單片機(jī)為控制芯片直接輸出步進(jìn)電機(jī)3的各相控制脈沖序列，光耦進(jìn)行必要的光電隔離，采用分立元件構(gòu)成功率，驅(qū)動電路以MOSFET管為主，帶動步進(jìn)電機(jī)3轉(zhuǎn)動，鍵盤接口與LED顯示功能由具有 SPI串行接口功能的ZLG7289實(shí)現(xiàn)。既可使用按鍵輸入的方式精確設(shè)置電機(jī)的工作方式與轉(zhuǎn)速，也可以通過調(diào)速旋鈕實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的連續(xù)調(diào)節(jié)，還能通過上位機(jī)實(shí)現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)3工作方式的調(diào)整與控制，上位機(jī)可以提前輸入PHT 板材的聚丙烯玻纖增強(qiáng)層和芯層最優(yōu)撕裂值，以便分析與壓力傳感器收集的值對比分析。

ZLG7289A是具有SPI串行接口功能的可同時(shí)驅(qū)動8位數(shù)碼管或64只獨(dú)立 LED的智能顯示驅(qū)動芯片，單片即可完成顯示、鍵盤接口的全部功能。采用串行方式與微處理器通信，數(shù)據(jù)從DIO引腳送入STC12C4052芯片，并由CLK端同步。當(dāng)選信號變?yōu)榈碗娖胶?，DIO引腳上的數(shù)據(jù)在CLK引腳的上升沿被寫入 ZLG7289A的緩沖寄存器。采用4×4鍵盤和4位數(shù)碼管，已完全滿足設(shè)計(jì)需要。

將需要測試的PHT板材放在“L”型基座1，并通過夾持機(jī)構(gòu)7將其夾緊：旋轉(zhuǎn)螺紋管70，其中一個(gè)夾持臂71運(yùn)動，將PHT板材推到另一個(gè)夾持臂71 夾緊，然后通過安裝在夾持臂71的切刀72對PHT板材表面的聚丙烯玻纖增強(qiáng)層切割，使之與其他區(qū)域芯層分開，成為待測區(qū)，待測區(qū)面積取5cm×5cm，這樣保證待測區(qū)面積成定值，也最符合企業(yè)/行業(yè)測試面積，然后通過PID控制器9控制線性電機(jī)2，從而使步進(jìn)電機(jī)3通過聯(lián)軸器5驅(qū)動軸50，使錐形鉆頭鉆50入到芯層內(nèi)的原形或正六邊形通孔內(nèi)，然后再控制氣缸4推動推桿 40，推桿40驅(qū)動螺旋彈簧60擠壓銷軸62對壓緊板61施壓，使PHT板材的聚丙烯玻纖增強(qiáng)層被壓緊板61和錐形鉆頭52夾緊，然后通過PID控制器9 驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)3復(fù)位，并通過壓力傳感器收集測試PHT板材的聚丙烯玻纖增強(qiáng)層和芯層撕裂值，并傳給PID控制器9送入上位機(jī)分析是否合格。為了保證精確度，可以對上述區(qū)域不同點(diǎn)進(jìn)行多次測量，通過離散值分析。

盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本實(shí)用新型的原理和精神的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。