专利名称：夹置试片进行测试的转盘装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种夹置试片进行测试的转盘装置，且特别涉及一种可对待测试片， 在同一转盘平台设备上进行静态、与动态测试的装置。
背景技术：
针对硫化或热塑性橡胶的耐臭氧老化测试(例如预定期间出现龟裂情况、第一次 出现龟裂的时间等)，已知有ISO 1431-1的标准规定。老化测试是模拟外界因素，例如因阳 光照射、温/湿度变化及空气污染等，以造成材料、产品氧化、脆化、退色、变形、龟裂等的老 化现象。根据该国际标准的规定，要把橡胶试片置入一封密(closed)环境中进行测试，且 此测试包含静态测试与动态测试。
所谓动态测试是于老化测试中使橡胶试片一边拉伸一边旋转所进行测试。所谓静 态测试是先将试片拉伸至预定长度，再将已拉伸的试片置于上述封密(closed)环境(即老 化测试的环境)中，在规定时间内，完整运行如图1所示的轨迹。
现有的测试机台都是单独进行动静态测试或是动态测试的，尚未有整合两者在同 一转盘平台设备上的机台。况且由于静态测试与动态测试的动作状态差异颇大，尚未有人 思及如何将两者妥适地结合。发明内容
有鉴于上述考虑，本发明的目的在于提出一种转盘装置，一机可兼具静态测试及 动态测试功能。且值得注意的是，本发明的转盘装置还可同时进行静态测试及动态测试。
为了上述及其它目的，本发明提出一种转盘装置，用以承载至少一试片以进行测 试。转盘装置包括第一转盘、第二转盘、拉伸用转盘、齿轮转盘、环状盘面、至少三支撑轴、 旋转轴、第一驱动马达、壳体、试片架底座。第一转盘与一第二转盘彼此平行。至少三支撑 轴彼此平行，支撑并固定于第一转盘、与第二转盘之间。拉伸用转盘以上下可动的方式固定 于支撑轴，使拉伸用转盘平行配置于第一转盘、与第二转盘之间，且使拉伸用转盘与第一转 盘的间距为可调整的。第一转盘固定于旋转轴。齿轮转盘具有外齿轮且安装于第二转盘。 环状盘面具有内齿轮并与齿轮转盘的外齿轮相啮合。第一驱动马达与旋转轴连接，驱动旋 转轴旋转并带动第一转盘旋转，并带动第二转盘、与拉伸用转盘以共同的旋转轴进行转动， 并通过第二转盘的转动带动齿轮转盘转动。壳体收纳第一转盘、第二转盘、拉伸用转盘、齿 轮转盘、支撑轴、环状盘面、第一驱动马达、且环状盘面固定于壳体。
在上述转盘装置中还包括用以夹持试片的试片架、及固定此试片架的至少一固定 装置。固定装置设置于齿轮转盘上。
在上述转盘装置中，还可在第一转盘、与拉伸用转盘之间配设试片架，即将试片架 的固定端及拉伸端，分别固定于第一转盘、与拉伸用转盘。
本发明使第一转盘与拉伸用转盘旋转，并于旋转的同时使第一转盘与拉伸用转盘 的间距变化，通过这样的特性可应用于对试片进行的动态测试。
本发明使齿轮转盘安装在第二转盘上的，藉此，受到齿轮转盘、与环状盘面的带动使得齿轮转盘上的每一点都可转出如IS014-1-1所规定的轨迹，藉此可应用于对试片进行的静态测试。
本发明通过将运动轨迹复杂的静态测试、与上下动又同时旋转的动态测试整合在同一转盘平台设备中，使得本发明的转盘装置一机可兼具静态测试及动态测试功能。且值得注意的是，本发明也可同时进行控制静态测试及动态测试，即只要上下层(上层齿轮转盘；下层第一转盘与第二转盘之间)都安装了试片之后，下层在进行动态测试的同时，上层也可以同时进行静态测试。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
图1绘示依照IS1431-1的标准规定的静态测试的运行轨迹图2绘示依照本发明实施例的一种转盘装置的立体示意图(省略壳体)；
图3A绘示图2的俯视图(省略壳体)；
图3B绘示图2的侧示剖视图(包含壳体)。
其中，附图标记
10 :试片
50 :试片架
100:转盘装置
110:第一转盘
112:支撑轴
114:旋转轴
116:第一驱动马达
118:壳体
120:第二转盘
130:拉伸用转盘
140:齿轮转盘
140a :外齿轮
142:固定装置
150:环状盘面
150at :内齿轮具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述
请同时参考图2、图3A、图3B，其中图2绘示依照本发明实施例的一种转盘装置的立体示意图(省略壳体)，图3A绘示图2的俯视图(省略壳体)，图3B绘示图2的侧示剖视图(包含壳体)。为了使试片架在转盘中的位置较为清楚，图3A是采部分透视的画法，即原本俯视应被遮挡住的试片架仍有部分被绘出。
本发明的转盘装置100适用于承载至少一试片10以进行测试，具体而言，可适用于IS01431-1的测试规定。此试片10例如为橡胶或塑料，为一般拉伸试验中使用的试片。 此测试是将试片10置于臭氧环境中所进行的老化测试。
转盘装置100包括第一转盘110、第二转盘120、拉伸用转盘130、齿轮转盘140、 环状盘面150、支撑轴112、旋转轴114、第一驱动马达116、壳体118。
[壳体]
壳体118收纳上述各组件，即第一转盘110、第二转盘120、拉伸用转盘130、齿轮转 盘140、环状盘面150、支撑轴112、旋转轴114、第一驱动马达116。环状盘面150具有内齿 轮150a,且固定于壳体118。
[第一转盘、第二转盘、拉伸用转盘]
第一转盘110与第二转盘120通过至少三个彼此平行的支撑轴112相固定，即三 个支撑轴112支撑并固定于第一转盘110与第二转盘120之间，并使第一转盘110与第二 转盘120彼此平行。于图2中虽例示出三个支撑轴112，但本发明并不限于此，只要能平衡 地支撑并固定第一转盘110与第二转盘120即可，其数量不限。
拉伸用转盘130是通过支撑轴112，平行配置于第一转盘110与第二转盘120之 间，其配置方式是以可调整上下位置的方式固定于支撑轴112上，即拉伸用转盘130与第一 转盘110的间距为可调整的。举例而言，拉伸用转盘110可供支撑轴112穿过，并以上下可 动的方式固定于支撑轴112上，再通过其它手段(例如气液压设备)来驱使其上下动作，当 然，使拉伸用转盘130固定于支撑轴112，而驱动第一转盘110上下动作亦可。
[旋转轴]
第一转盘110固定于旋转轴114，受旋转轴114的带动而旋转。又因支撑轴112固 定于第一转盘110与第二转盘120之间，所以第二转盘120会受到支撑轴112的带动而一 起旋转。同理拉伸用转盘130也会受到支撑轴112的带动而一起旋转。
依照本发明的上述特征，通过第一转盘110与拉伸用转盘130的旋转、及旋转同时 的间距变化(第一转盘Iio与拉伸用转盘130的间距变化)，这样的特性可应用于对试片进 行的动态测试。详言之，通过在第一转盘110、第二转盘120之间设置一个可动的拉伸用转 盘130，便可调整第一转盘110与拉伸用转盘130的间距，也可藉此作为试片的拉伸手段并 将之用于后述的动态测试。关于间距的调整方式会于稍后说明。
[齿轮转盘]
齿轮转盘140安装于第二转盘120上，且齿轮转盘140具有外齿轮140a。环状盘 面150的内齿轮150a，与齿轮转盘140的外齿轮140a相啮合。
第一驱动马达116与旋转轴114连接,其驱动旋转轴114并带动第一转盘110旋 转，并通过支撑轴112带动第二转盘120与拉伸用转盘130转动。由于齿轮转盘140是安 装在第二转盘120上，所以当第二转盘转动120时，会带动齿轮转盘140转动，再同时通过 齿轮转盘140的外齿轮140a、与环状盘面150内齿轮150a的啮合，使齿轮转盘140上的每 一点都可转出如IS014-1-1所规定的轨迹，如图1。
依照本发明的上述特征，安装在第二转盘120上的齿轮转盘140，因受到齿轮转盘 140、与环状盘面150的带动使得齿轮转盘140上的每一点都可转出如IS014-1-1所规定的 轨迹，藉此可应用于对试片进行的静态测试。以下将说明安装试片的情况。
[安装试片的情况]
试片10 —般是固定在试片架50上,此试片架50包括两个块体、一根穿设于两块 体之间的调整轴(长度可伸缩)，调整轴可调至适当长度，且两个块体负责夹持试片10的两 端。为了便于安装试片，可以在齿轮转盘140上设置固定装置142，用以固定试片架50。这 里的固定装置142，可以是齿轮转盘140盘面上的一个工具、试片架底座...等之类的结构， 也可以是一个卡扣机构(例如由凹凸形状配合的卡榫)、锁合机构(例如利用螺纹锁合)等 之类的结构，供试片架50固定于齿轮转盘140的盘面，其结构及形状不限，只要能使试片架 50固定在齿轮转盘140上即可。
换言之，固定装置142设置于齿轮转盘140上。此固定装置142例如是上述的工 具、试片架底座、卡扣机构、锁合机构等之类的结构，用于固持试片架50。此试片架50为一 般的应变拉伸测试中使用的测试架，其数量不限，可依实际测试需要而设置。图2示出的试 片架50的数量仅为例示，不得作为本发明的限制。
由前段说明可知，齿轮转盘上140的每一点都可转出如IS014-1-1所规定的轨迹， 所以，连带使得固定在试片架中的试片，也可以转出如IS014-1-1所规定的轨迹。
[操作流程说明]
[静态测试]
当欲根据IS01431-1进行静态测试时，首先利用试片架50夹持试片10，并使试片 10拉伸一预定长度之后，把试片架50连同试片10固定于上述固定装置142 (设置于齿轮转 盘140的固定装置142)。如果要同时进行多个试片的测试，只要多用几个试片架50，每一 个试片架50用以夹特一试片即可。当然，最多可夹持几个试片架50是受到齿轮转盘140 的面积所限制的，只要可使试片架50之间保有足够的间隙，不致影响测试环境中的臭氧的 均匀流通即可。
接着，启动第一驱动马达旋转116，使第一转盘120旋转，连带使第二转盘120旋 转，带动齿轮转盘140旋转，如此便可使齿轮转盘140上固定的各试片10都转出如ISO 1431-1的规定轨迹。只要适当控制马达的转速，便可于8 12分钟内走完一个完整的轨 迹，满足ISO 1431-1的静态测试的规定。
[动态测试]
由于ISO 1431-1规定的动态测试是在拉伸试片10的同时旋转整个试片架50，所 以，当进行动态测试时，便将未拉伸的试片10连同试片架50 —起设置在第一转盘110与拉 伸用转盘130之间。即把试片架50的两端，即固定端及拉伸端分别固定于第一转盘110与 拉伸用转盘130。再通过使拉伸用转盘130与第一转盘110的间距变化来达到拉伸试片的 效果。进一步说明如下
当把上述未拉伸的试片10连同试片架50固定好之后,便启动第一驱动马达116, 使旋转轴114旋转，并带动第一转盘110、第二转盘120、拉伸用转盘130共同旋转，且同时 使拉伸用转盘130与第一转盘110的间距随之变化。
调节此拉伸用转盘130与第一转盘110的间距的变化，可以利用螺杆装置(未图 标)与第一驱动马达116耦接并与之连动，并将旋转运动转换为上下运动，然后带动拉伸 用转盘130，藉此以调整拉伸用转盘130与第一转盘110的间距。当然，也可加设一个马达 (第二驱动马达，未图标)与利用此加设的马达来调整上述间距。
为了对上述第一驱动马达、第二驱动马达进行控制，本发明的转盘装置还可包括马达控制单元(未图标)，控制第一驱动马达的转动，此为一般的马达控制单元，其控制马 达的转速、旋转时间...等。如果还装设了第二驱动马达，马达控制单元也可负责第一驱动 马达、与第二驱动马达的控制。
当然，为了满足ISO 1431-1所规定的测试条件，对于测试的腔室中(即上述壳体 118所包含的封闭空间)的环境状态也有一的限制。所以，上述转盘装置，还包括一环境控 制单元(未图式)，与壳体118相连并控制壳体118内的环境状态。此环境控制单元包括 控制该壳体内的环境状态的温度控制部、湿度控制部、臭氧浓度控制部。此为一般老化测试 中所使用的控制单元，于此不再详述。
根据本发明的上述特征，本发明将运动轨迹复杂的静态测试、与上下动又同时旋 转的动态测式整合在一台设备中，也就是说，本发明的转盘装置一机可兼具静态测试及动 态测试功能。且值得注意的是，本发明可以同时进行静态测试及动态测试，即只要在上下层 都安装试片之后，下层在进行动态测试的同时，上层也可以同时进行静态测试，当然要分开 测试也是可以的。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟 悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变 形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种转盘装置，用以承载至少一试片以进行测试，其特征在于，该转盘装置包括 一第一转盘与一第二转盘，彼此平行配置；至少三支撑轴，彼此平行配置以支撑并固定于该第一转盘与该第二转盘之间；一拉伸用转盘，固定于该些支撑轴，并平行配置于该第一转盘与该第二转盘之间，且与该第一转盘的间距为能够调整的；一旋转轴，其中该第一转盘固定于该旋转轴；一齿轮转盘，安装于该第二转盘上，该齿轮转盘具有外齿轮；一环状盘面，具有内齿轮，与该齿轮转盘的该外齿轮相啮合；一第一驱动马达，与该旋转轴连接，驱动该旋转轴并带动该第一转盘旋转，并带动该第二转盘、与该拉伸用转盘转动，并通过该第二转盘的转动带动该齿轮转盘转动；以及一壳体，收纳该第一转盘、该第二转盘、该拉伸用转盘、该齿轮转盘、该些支撑轴、该环状盘面、该第一驱动马达、且该环状盘面固定于该壳体。
2.根据权利要求1所述的转盘装置，其特征在于，还包括至少一固定装置，设置于该齿轮转盘上；以及一试片架，固定于该固定装置，该试片架用以夹持该试片。
3.根据权利要求2所述的转盘装置，其特征在于，该固定装置包括一试片架底座。
4.根据权利要求2所述的转盘装置，其特征在于，该固定装置包括一卡扣机构。
5.根据权利要求2所述的转盘装置，其特征在于，该固定装置包括一锁合机构。
6.根据权利要求1所述的转盘装置，其特征在于，还包括一试片架，用以夹持该试片， 该试片架两端，分别固定于该第一转盘与该拉伸用转盘。
7.根据权利要求1所述的转盘装置，其特征在于，于该第一转盘、该第二转盘、该拉伸用转盘共同旋转的同时，该拉伸用转盘与该第一转盘的该间距随之变化。
8.根据权利要求1所述的转盘装置，其特征在于，还包括一间距调整用的螺杆装置，与该第一驱动马达耦接并连动，以将旋转运动转换为上下运动，并调整该拉伸用转盘与该第一转盘的该间距。
9.根据权利要求1所述的转盘装置，其特征在于，还包括一第二驱动马达，与该拉伸用转盘连接，调整该拉伸用转盘与该第一转盘的该间距。
10.根据权利要求1所述的转盘装置，其特征在于，还包括一马达控制单元，控制该第一驱动马达的转动。
11.根据权利要求9所述的转盘装置，其特征在于，还包括一马达控制单元，控制该第一驱动马达及该第二驱动马达的转动。
12.根据权利要求1所述的转盘装置，其特征在于，还包括一环境控制单元，与该壳体相连并控制该壳体内的环境状态。
13.根据权利要求8所述的转盘装置，其特征在于，该环境控制单元包括控制该壳体内的环境状态的温度控制部、湿度控制部、臭氧浓度控制部。
全文摘要
一种夹置试片进行测试的转盘装置，转盘装置，用以承载至少一试片以进行测试，包括第一转盘、第二转盘与拉伸用转盘、齿轮转盘、环状盘面、支撑轴、驱动马达、壳体。至少三支撑轴支撑并固定于第一转盘、与第二转盘之间。拉伸用转盘以上下可动的方式固定于支撑轴，使拉伸用转盘与第一转盘的间距为可调整的。第一转盘固定于一旋转轴。具有外齿轮的齿轮转盘安装于第二转盘，并与具有内齿轮的环状盘面相啮合。第一驱动马达与旋转轴连接，驱动旋转轴并带动第一转盘、第二转盘、与拉伸用转盘转动，并带动齿轮转盘转动。壳体收纳上述各组件，且环状盘面固定于壳体。
文档编号G01N3/02GK102998247SQ20111030847
公开日2013年3月27日 申请日期2011年10月9日 优先权日2011年9月13日
发明者高明哲, 陈蔡和 申请人:财团法人工业技术研究院
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
