一种复合材料用应变片粘贴装置的制作方法

1.本发明涉及应变测量技术领域，具体涉及一种复合材料用应变片粘贴装置。


背景技术：

2.电阻应变片作为一种传统的应变测量元件，具有测量灵敏度和精度高、测量范围广、频率响应好、可在多种复杂环境下测量等诸多优点，被广泛应用，在复合材料力学性能测试领域，应变片测量应变是一种重要的手段，尤其对测试区域较小试样，如astm d6641《采用组合加载压缩试验夹具测量聚合物基复合材料层压板压缩性能的标准试验方法》，非接触和接触式引伸计还无法对试样进行高精度应变的测量，因此电阻应变片在复合材料应变测量领域仍占有重要地位。目前应变片的粘贴多采用由操作人员预先在试样表面中心位置划线，然后根据划线进行粘贴定位，从而实现某个方向应变的测量。
3.使用应变片测量应变是一项工艺性很强的工作，涉及应变片选择、胶粘剂选择、试样表面打磨、表面清理、划线定位、应变片粘贴、装夹固化、贴片质量检验、引线连接、参数修正补偿、应变片性能检测和防护处理等工序，且每道工序都难以用仪器进行事后的质量检测。目前应变片的粘贴主要凭借操作人员的经验，而应变片质量轻且体积小，手动定位粘贴往往达不到较好的理想状态，不同操作者的粘贴质量差异较大，而粘贴质量的好坏直接决定了应变的测量精度和可靠性，人工按压和固定效果较差，尤其一些特殊胶粘剂，人工无法长时间按压。除此之外，一些自动贴片装置也有使用，但成本高、结构复杂，体积较大，不利于小批量试样使用。
4.因此，发明人提供了一种复合材料用应变片粘贴装置。


技术实现要素：

5.(1)要解决的技术问题
6.本发明实施例提供了一种复合材料用应变片粘贴装置，解决了现有自动贴片装置成本高、结构复杂，体积较大的技术问题。
7.(2)技术方案
8.本发明提供了一种复合材料用应变片粘贴装置，包括应变片按压定位装置、负压装置和试样定位装置，所述应变片按压定位装置安装于所述试样定位装置的上端面，所述负压装置用于通过负压吸附、释放应变片，所述试样定位装置用于试样的固定和粘贴位置的确定；其中，
9.所述应变片按压定位装置包括外壳、吸附头、导压杆、抗压弹簧、侧压弹簧及卡板，所述外壳固定于所述试样定位装置的上端面，所述导压杆穿设于所述外壳且其一端设有用于吸附应变片的吸附头，所述抗压弹簧套设于所述导压杆且与所述吸附头弹性接触；
10.所述侧压弹簧的一端固定于所述外壳的内壁，所述侧压弹簧的另一端与所述卡板连接，所述卡板用于当所述导压杆下移至设定位置时将所述导压杆锁死。
11.进一步地，所述导压杆上开设有导压杆缺口且用于当所述导压杆到达设定位置时
与所述卡板配合锁定。
12.进一步地，所述应变片按压定位装置还包括卡板开关，所述卡板开关与所述卡板连接且用于解除所述导压杆的锁死状态。
13.进一步地，所述负压装置包括负压空心球及导管，所述导管的一端与所述负压空心球连通，所述导管的另一端与所述吸附头连通。
14.进一步地，所述试样定位装置包括试样定位槽、滑板及粘贴孔，所述试样定位槽用于放置试样，所述滑板滑动连接于所述试样定位槽，所述滑板上贯通开设有与所述吸附头相适配且连接于所述试样的所述粘贴孔，所述外壳固定于所述滑板的上端面。
15.进一步地，所述粘贴孔为方形。
16.进一步地，所述试样定位槽为可伸缩结构。
17.进一步地，所述试样定位槽包括底座及滑动设置于所述底座两端的定位块，两个所述定位块之间通过弹性元件弹性连接，所述弹性元件的自由长度小于或等于所述试样的长度，所述弹性元件的最大拉伸长度大于或等于所述试样的长度。
18.进一步地，所述底座的两个端部设有限位凸起。
19.进一步地，所述导压杆朝向所述试样定位装置的端面为方形。
20.(3)有益效果
21.综上，本发明通过根据试样形状的不同实现应变片粘贴的自动定位，粘贴过程不受操作空间限制，并能自动保持压力直至胶粘剂固化，避免了胶粘剂未粘牢时由于拆卸装置过程导致的应变片松动和可能产生的偏移，使用过程不受场地和配套设施的限制，体积小巧、结构简单、成本低，能适用小空间作业，实现小工作段试样的定位粘贴，根据胶粘剂的不同可实现长时间均匀力按压，按压效果统一，有效提高粘贴质量。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1是本发明实施例提供的一种复合材料用应变片粘贴装置的结构示意图；
24.图2是本发明实施例提供的一种复合材料用应变片粘贴装置中的应变片按压定位装置的结构示意图；
25.图3是本发明实施例提供的一种复合材料用应变片粘贴装置中的负压装置的结构示意图；
26.图4是本发明实施例提供的一种复合材料用应变片粘贴装置中的试样定位装置的结构示意图。
27.图中：
28.1-应变片按压定位装置；101-外壳；102-吸附头；103-导压杆；104-抗压弹簧；105-侧压弹簧；106-卡板；107-卡板开关；108-导压杆缺口；2-负压装置；201-负压空心球；202-导管；3-试样定位装置；301-试样定位槽；3011-底座；3012-定位块；3013-弹性元件；302-滑板；303-粘贴孔。
具体实施方式
29.下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，但不能用来限制本发明的范围，即本发明不限于所描述的实施例，在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。
30.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参照附图并结合实施例来详细说明本技术。
31.图1是本发明实施例提供的一种复合材料用应变片粘贴装置的结构示意图，如图1-2所示，该装置可以包括应变片按压定位装置1、负压装置2和试样定位装置3，应变片按压定位装置1安装于试样定位装置3的上端面，负压装置2用于通过负压吸附、释放应变片，试样定位装置3用于试样的固定和粘贴位置的确定；其中，
32.应变片按压定位装置1包括外壳101、吸附头102、导压杆103、抗压弹簧104、侧压弹簧105及卡板106，外壳101固定于试样定位装置3的上端面，导压杆103穿设于外壳101且其一端设有用于吸附应变片的吸附头102，抗压弹簧104套设于导压杆103且与吸附头102弹性接触；
33.侧压弹簧105的一端固定于外壳101的内壁，侧压弹簧105的另一端与卡板106连接，卡板106用于当导压杆103下移至设定位置时将导压杆103锁死。
34.在上述实施方式中，应变片按压定位装置1能够实现应变片粘贴时应变片的定位和粘贴后自动锁死保压，实现胶粘剂固化前对应变片任意时间的按压，且能保持按压力稳定。整个系统材料应尽可能轻，且强度高，如：铝合金，降低装置的自重便于使用人操作。
35.该负压装置2一是可以产生负压，通过吸附头吸附应变片；二是胶粘剂粘贴固化完成后可以消除负压。
36.作为一种优选的实施方式，如图2所示，导压杆103上开设有导压杆缺口107且用于当导压杆103到达设定位置时与卡板106配合锁定。
37.具体地，如图1所示，卡板106套设于导压杆103，当导压杆103下移到设定位置时，卡板106在侧压弹簧105的挤压下与导压杆缺口107抵接，从而实现对于导压杆103的锁死。
38.作为一种优选的实施方式，如图2所示，应变片按压定位装置1还包括卡板开关108，卡板开关108与卡板106连接且用于解除导压杆103的锁死状态。其中，卡板开关108的设置能够便于快速解除卡板106连对于导压杆103的锁死状态。
39.作为一种优选的实施方式，如图3所示，负压装置2包括负压空心球201及导管202，导管202的一端与负压空心球201连通，导管202的另一端与吸附头102连通。
40.具体地，按压负压空心球201，通过导管202使应变片吸附在应变片按压定位装置1前端的吸附头102上，按压导压杆103的前端，使应变片接近胶粘剂直至与试样贴合。
41.作为一种优选的实施方式，如图4所示，试样定位装置3包括试样定位槽301、滑板302及粘贴孔303，试样定位槽301用于放置试样，滑板302滑动连接于试样定位槽301，滑板302上贯通开设有与吸附头102相适配且连接于试样的粘贴孔303，外壳101固定于滑板302的上端面。
42.具体地，外壳101使用旋紧螺母固定在滑板302上，以减少粘贴过程装置晃动带来的位置偏差，滑板302可调整位置，应变片按压定位装置1与滑板302可实现同步自由移动，
根据需要可以满足任意位置应变片粘贴的需求。
43.作为一种优选的实施方式，如图4所示，粘贴孔303为方形。其中，方形结构可实现应变片移动过程的定位，防止角度偏移。
44.作为一种优选的实施方式，如图4所示，试样定位槽301为可伸缩结构。其中，可伸缩的结构形式能够适用于多种尺寸试样的装卡固定。
45.作为一种优选的实施方式，试样定位槽301包括底座3011及滑动设置于底座两端的定位块3012，两个定位块3011之间通过弹性元件3013弹性连接，弹性元件3013的自由长度小于或等于试样的长度，弹性元件3013的最大拉伸长度大于或等于试样的长度。
46.具体地，弹性元件3013为弹簧，通过弹簧将两个定位块弹性连接，当在两个定位块之间放入试样后会带动弹簧发生弹性形变，由于弹簧的自由长度小于试样的长度，因此放入试样后，弹簧始终处于拉伸状态，从而确保两个定位块始终压紧试样以实现对试样的定位。
47.作为一种优选的实施方式，底座3011的两个端部设有限位凸起。其中，在底座3011两端部设置限位凸起是为了防止定位块3012在滑动至边缘时脱离底座3011，导致对于试样的夹紧作用失效。
48.作为一种优选的实施方式，导压杆103朝向试样定位装置3的端面为方形。其中，方形结构可实现应变片移动过程的定位，防止角度偏移。
49.该复合材料用应变片粘贴装置的具体使用方法为：
50.将astm d6641标准试样放置在试样定位装置3中；根据应变片粘贴位置调整滑板302位置，将应变片按压定位装置1的外壳101与滑板302用螺丝固定；在粘贴孔303滴入所需体积的胶粘剂；按压负压空心球201，通过导管202使应变片吸附在应变片按压定位装置1前端的吸附头102上；按压导压杆103前端，使应变片接近胶粘剂直至与试样贴合，因导压杆103与粘贴孔303紧密贴合；同时随着导压杆103下移，抗压弹簧104会逐渐压缩并将力传递给应变片，到达一定位置时，导压杆缺口107会与侧压弹簧105所连接的卡板106位置重合，此时卡板106将导压杆103锁死，实现保压的作用，同时不受时间限制，可保持长时间稳定的压紧力。若胶粘剂固化后需装置卸压，只需按住负压装置2中的负压空心球201消除吸附应变片的负压力，按一下卡板开关108，导压杆103即可自动弹回，即完成应变片粘贴操作。
51.需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。
52.以上仅为本技术的实施例而已，并不限制于本技术。在不脱离本发明的范围的情况下对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围内。