食品包装用复合膜袋检测用的拉伸试验机的制作方法

1.本发明涉及测量控制技术领域，尤其是食品包装用复合膜袋检测用的拉伸试验机。


背景技术：

2.由两种或两种以上材料组成的薄膜叫复合膜，一般用塑料、铝箔、纸张和其他材料用黏合、热合等方法制成，具有保护功能。由复合膜制成的袋叫复合膜袋。复合膜袋发证产品范围包括耐蒸煮复合膜袋、双向拉伸聚丙烯(bopp)/低密度聚乙烯(ldpe)复合膜袋、双向拉伸尼龙(bopa)/低密度聚乙烯(ldpe)复合膜袋、榨菜包装用复合膜袋、液体食品无菌包装用纸基复合材料、液体食品无菌包装用复合袋、液体食品保鲜包装用纸基复合材料(屋顶包)、液体食品包装用塑料复合膜袋、多层复合食品包装膜、袋以及其他类多层复合食品包装膜、袋用于包装方便面、膨化食品、熟食品、半成品等多层复合食品包装膜袋等。
3.在对复合膜袋进行投入使用时需对其进行质量检测，其中包含对复合膜袋的拉伸性能测试，在对复合膜袋拉伸强度实验其原理为：将试样装夹在薄膜拉伸强度试验仪夹具的两个夹头之间，两夹头做相对运动，通过位于动夹头上的力值传感器和机器内置的位移传感器，采集到试验过程中的力值变化和位移变化，从而计算出试样的拉伸、撕裂、变形率等性能指标，检测复合膜袋试样拉伸性能就是对拉伸过程中复合膜袋试样应力-应变曲线的研究，拉伸试样并跟踪试验的标记，按要求记录各个节点时的数据用于计算其伸长率，采集拉伸至断裂过程中的最大力值，而市面上的拉力试验机主要包括电子调速系统、力度量装置和位移度量装置。目前，拉力试验机中的位移度量装置主要电位器式、电容式电感式或电阻式位移传感器。但电位器式位移传感器摩擦和磨损严重、有阶梯误差、分辨率低、寿命短，测量数据易受温度、湿度影响；电容式位移传感器测量量程小、存在非线性误差；电感式位移传感器的灵敏度、线性度和测量范围相互制约，传感器本身频率响应低，对传感器线圈供电电源的频率和振幅稳定度要求较高；电阻式位移传感器测量范围很小，上述位移度量装置均存在各式各样的缺陷，同时电子调速系统和力度量装置由于是全程由电机或气缸气动驱动，复合膜袋受拉力驱动至断裂时时间短暂，试验过程不可逆，试验机无法精确采集到各数据值，人为无法操作把控试验进程，不适合对复合膜袋检测的精确测量，急需一种复合膜袋检测用的拉伸试验机精细调整检测过程，记录完整的精确数据以供材料分析。


技术实现要素：

4.本发明的目的是克服现有技术的不足，本发明提供了食品包装用复合膜袋检测用的拉伸试验机解决上述问题。
5.本发明的技术方案：食品包装用复合膜袋检测用的拉伸试验机，包括：
6.主体；
7.夹具，所述夹具包括定夹具和动夹具，用于夹持待测试复合膜袋，其中动夹具与自动拉伸机构连接；
8.压力传感器，连接定夹具和主体,用于检测复合膜袋的拉伸力；
9.红外发射器和刻度尺，所述红外发射器垂直安装于所述动夹具下部，沿动夹具行进轨迹方向平行设有所述刻度尺，用于辅助检测复合膜袋的形变长度；
10.自动拉伸机构，设置于主体上，用于拉伸复合膜袋；
11.微调机构，设置于主体侧腔，与自动拉伸机构相连，用于手动微调拉伸复合膜袋；
12.锁紧机构，安装于主体侧腔内，用于自动拉伸切换手动拉伸微调时锁紧丝杠转轴；
13.控制仪表盘，用于接收采集后的信号进行联动控制并显示测试的拉力值。
14.作为本发明技术方案进一步的改进，所述夹具还包括夹具支撑架、连接头和支架，所述夹具支撑架一端通过连接头固定安装于支架顶部，所述支架与自动拉伸机构相连，所述夹具支撑架另一端安装有动夹具。
15.作为本发明技术方案进一步的改进，所述自动拉伸机构包括丝杆、传动齿轮、主动齿轮、伺服电机、拉伸按钮、滑块、滑动底座和丝杠齿轮，所述丝杆安装于主体上，所述丝杆包括丝杠和滑轨，丝杠和滑轨并排安装，所述丝杠与主体侧腔内轴承转动连接，所述丝杠上设有与丝杠匹配的滑块，所述滑轨上设有滑动底座，滑动底座与滑块固定连接，可用于传动动夹具，所述丝杠一端固定连接有传动齿轮，另一端固定连接有丝杠齿轮，所述传动齿轮与主动齿轮啮合，所述主动齿轮由伺服电机提供动力，所述拉伸按钮固定安装于主体表面，所述拉伸按钮与控制仪表盘输入端口电连接，用于控制伺服电机运作。
16.作为本发明技术方案进一步的改进，为了实现对力度微调，增加微调机构，所述微调机构包括微调旋钮、第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，其中第二齿轮和第三齿轮通过连杆固定连接，所述微调旋钮安装于主体表面，所述微调旋钮与第一齿轮固定连接，所述第一齿轮与主体侧腔内的第二齿轮啮合，所述第三齿轮与丝杠齿轮啮合，通过微调机构便于复合膜袋临近预设压力值手动施力，便于观察拉伸试验过程中的各参数值，实现精确读数，同时通过微调机构可将微调旋钮正对试验人员，方便试验人员操作，设计合理。
17.作为本发明技术方案进一步的改进，为了实现对自动拉伸机构驻停，增加锁紧机构，所述锁紧机构包括超磁致伸缩驱动器、腔体、压块、阻尼块、活动柱和压块回缩腔，所述超磁致伸缩驱动器与腔体固定连接，所述腔体通过固定件固定安装于主体侧腔内壁，所述超磁致伸缩驱动器输出轴连接活动柱，所述活动柱与压块固定连接，阻尼块固定安装于压块底部，所述阻尼块设置于丝杠外侧，便于超磁致伸缩驱动器动作下压压块时抱死丝杠，锁紧自动拉伸机构，所述超磁致伸缩驱动器与控制仪表盘输出驱动端电连接，得电时超磁致伸缩驱动器顶出活动柱推出压块，失电时超磁致伸缩驱动器收回活动柱，将压块收回压块回缩腔。
18.作为本发明技术方案中进一步的改进，对锁紧机构进行优化，对所述主体还设有脚踏开关，所述超磁致伸缩驱动器与控制仪表盘输出驱动端之间连接有继电器km，所述超磁致伸缩驱动器与控制仪表盘输出驱动端及继电器km常闭端电连接，所述继电器km的线圈端与脚踏开关串联后接入电源，用于开启或闭合锁紧机构。
19.作为本发明技术方案中进一步的改进，所述主体一侧固定连接有连接块，所述连接块内部为中空结构，所述连接块一端球连接有杆件，所述杆件另一端固定连接压力传感器，所述压力传感器连接定夹具，定夹具可绕连接块转动。
20.作为本发明技术方案中进一步的改进，所述主体表面还设有启停按钮，便于应对
突发情况时及时停止设备，减少事故发生。
21.作为本发明技术方案中进一步的改进，所述主体内置电源，用于设备供电。
22.作为本发明技术方案中进一步的改进，所述控制仪表盘包括主控单元、显示屏及输入模块，分别用于数据运算处理、联动控制，压力显示及预设值输入。
23.本发明的优点在于：通过自动拉伸机构和微调机构可以将拉伸过程分隔成两个环节，实现对力度的微调，微调机构便于复合膜袋临近预设压力值手动施力，便于观察拉伸试验过程中的各参数值，实现精确读数，有利于完成拉伸过程中复合膜袋试样应力-应变曲线的研究；通过锁紧机构可用于自动拉伸切换手动拉伸微调时锁紧丝杠转轴，防止复合膜袋错位受损，影响测试结果。
附图说明
24.图1为本发明的结构示意图；
25.图2为本发明的俯视图；
26.图3为本发明的微调机构连接示意图；
27.图4为本发明的微调机构连接侧视图；
28.图5为本发明的锁紧机构连接示意图；
29.图6为本发明的锁紧机构内部连接示意图；
30.图7为本发明的电气控制功能示意图；
31.附图标记：主体1、夹具2、定夹具20、夹具支撑架21、连接头22、支架23、动夹具24、压力传感器3、红外发射器40、刻度尺41、自动拉伸机构5，丝杆51、丝杠510、滑轨511、传动齿轮52、主动齿轮53、伺服电机54、拉伸按钮55、滑块56、滑动底座57、丝杠齿轮58、微调机构6、微调旋钮61、第一齿轮62、第二齿轮63、第三齿轮64、锁紧机构7、超磁致伸缩驱动器71、腔体72、压块73、阻尼块74、活动柱75、压块回缩腔76、连接块8、控制仪表盘9、启停按钮10、脚踏开关11、继电器km。
具体实施方式
32.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。
33.实施例1、请参阅图1-图7，食品包装用复合膜袋检测用的拉伸试验机，包括主体1；夹具2，所述夹具2包括定夹具20和动夹具24，用于夹持待测试复合膜袋，其中动夹具24与自动拉伸机构5连接；压力传感器3，连接定夹具20和主体1,用于检测复合膜袋的拉伸力；红外发射器40和刻度尺41，所述红外发射器40垂直安装于所述动夹具24下部，沿动夹具24行进轨迹方向平行设有所述刻度尺41，用于辅助检测复合膜袋的形变长度；自动拉伸机构5，设置于主体1上，用于拉伸复合膜袋，其中所述自动拉伸机构5包括丝杆51、传动齿轮52、主动齿轮53、伺服电机54、拉伸按钮55、滑块56、滑动底座57和丝杠齿轮58，所述丝杆51安装于主体1上，所述丝杆51包括丝杠510和滑轨511，丝杠510和滑轨511并排安装，所述丝杠510与主体1侧腔内轴承转动连接，所述丝杠510上设有与丝杠510匹配的滑块56，所述滑轨511上设
有滑动底座57，滑动底座57与滑块56固定连接，可用于传动动夹具24，所述丝杠510一端固定连接有传动齿轮52，另一端固定连接有丝杠齿轮58，所述传动齿轮52与主动齿轮53啮合，所述主动齿轮53由伺服电机54提供动力，所述拉伸按钮55固定安装于主体1表面，所述拉伸按钮55与用于接收采集后的信号进行联动控制并显示测试的拉力值的控制仪表盘9输入端口电连接，用于控制伺服电机54运作；设置于主体1侧腔的微调机构6，与自动拉伸机构5相连，用于手动微调拉伸复合膜袋，精确读数；锁紧机构7，安装于主体1侧腔内，用于自动拉伸切换手动拉伸微调时锁紧丝杠转轴，其中所述锁紧机构7包括超磁致伸缩驱动器71、腔体72、压块73、阻尼块74、活动柱75和压块回缩腔76，所述超磁致伸缩驱动器71与腔体72固定连接，所述腔体72通过固定件固定安装于主体1侧腔内壁，所述超磁致伸缩驱动器71输出轴连接活动柱75，所述活动柱75与压块73固定连接，阻尼块74固定安装于压块73底部，所述阻尼块74设置于丝杠510外侧，便于超磁致伸缩驱动器71动作下压压块73时抱死丝杠510，锁紧自动拉伸机构5，所述超磁致伸缩驱动器71与控制仪表盘9输出驱动端电连接，得电时超磁致伸缩驱动器71顶出活动柱75推出压块73，失电时超磁致伸缩驱动器71收回活动柱75，将压块73收回压块回缩腔76。
34.在本实施例中，参阅图3和图4，所述微调机构6包括微调旋钮61、第一齿轮62、第二齿轮63和第三齿轮64，其中第二齿轮63和第三齿轮64通过连杆固定连接，所述微调旋钮61安装于主体1表面，所述微调旋钮61与第一齿轮62固定连接，所述第一齿轮62与主体1侧腔内的第二齿轮63啮合，所述第三齿轮64与丝杠齿轮58啮合，通过微调机构6便于复合膜袋临近预设压力值手动施力，便于观察拉伸试验过程中的各参数值，实现精确读数，同时通过微调机构6可将微调旋钮61正对试验人员，方便试验人员操作，设计合理。
35.在本实施例中，所述夹具2还包括夹具支撑架21、连接头22和支架23，所述夹具支撑架21一端通过连接头22固定安装于支架23顶部，所述支架23与自动拉伸机构5相连，所述夹具支撑架21另一端安装有动夹具24。
36.本实施例中的进一步改进，所述主体1还设有脚踏开关11，所述超磁致伸缩驱动器71与控制仪表盘9输出驱动端之间连接有继电器km，所述超磁致伸缩驱动器71与控制仪表盘9输出驱动端及继电器km常闭端电连接，所述继电器km的线圈端与脚踏开关11串联后接入电源，用于开启或闭合锁紧机构7。
37.本实施例中的进一步改进，所述主体1一侧固定连接有连接块8，所述连接块8内部为中空结构，所述连接块8一端球连接有杆件，所述杆件另一端固定连接压力传感器3，所述压力传感器3连接定夹具20，定夹具20可绕连接块8转动，便于适合各种不同测试。
38.优选地，所述主体1表面还设有启停按钮10，便于应对突发情况时及时停止设备，减少事故发生。
39.在本实施例中，所述主体1内置电源，用于设备供电；所述控制仪表盘9包括主控单元、显示屏及输入模块，分别用于数据运算处理、联动控制，压力显示及预设值输入。
40.工作原理：
41.使用时，将待测复合膜袋置于夹具2夹紧，可在控制仪表盘9输入预设压力值，按下拉伸按钮55，伺服电机54得电后驱动主动齿轮53旋转，从而带动丝杆51上的动夹具24平移，对复合膜袋进行拉伸，拉伸过程中，所述定夹具20一侧的压力传感器3实时采集拉伸力值并由控制仪表盘9上的显示屏进行显示，当压力传感器3采集到拉伸力达到预设压力值时，控
制仪表盘9内的主控单元断电伺服电机54同时给锁紧机构7的超磁致伸缩驱动器71通电，超磁致伸缩驱动器71得电顶出活动柱75，给压块73及阻尼块74压力，锁住丝杠510，至此自动拉伸过程结束，切换手动微调时，用手把住微调旋钮61，然后脚踩下脚踏开关11，与脚踏开关11连接的常闭继电器km得电断开，此时超磁致伸缩驱动器71失电，缩回压块71松开锁紧机构7，持续缓慢施力于微调旋钮61，同时观察红外发射器40所指刻度尺41示数及控制仪表盘9所显示拉伸力示值，多次测量及时记录各值便于后续数据整理，完成对复合膜袋的精细测量试验，得到的数据更为精准且试验更为可控，大大提高了检测的准确度。
42.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
43.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的保护范围由所附权利要求及其等同物限定。