一种原位拉伸装置及其工作方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种原位拉伸装置及其工作方法，包括传动机构，传动机构中部滑动设有移动机构，移动机构的移动端固定安装有固定机构，固定机构上固定安装有显微镜组件，传动机构一侧固定安装有驱动机构，传动机构顶端设有两个拉伸机构，拉伸机构的移动端固定安装有夹持机构，利用驱动机构带动传动机构和移动机构工作，利用传动机构的第一螺杆转动带动移动机构移动，利用传动机构的转动轴转动带动移动机构的固定环上的显微镜组件转动，配合移动机构的移动，使得显微镜组件能够对材料拉伸进行全方位观察，利用固定机构的第二外齿环转动能够带动第二螺杆上的第一转臂和第二转臂偏转，使固定机构所固定的显微镜组件能够方便更换。固定机构所固定的显微镜组件能够方便更换。固定机构所固定的显微镜组件能够方便更换。

【技术实现步骤摘要】
一种原位拉伸装置及其工作方法


[0001]本专利技术涉及
，具体为一种原位拉伸装置及其工作方法。

技术介绍

[0002]随着微纳米技术的发展，例如，电子显微扫描成像和透射成像技术，FIB离子束刻蚀技术等，以及各种新型微纳米尺度材料的出现，例如，石墨烯、氮化硼、碳纳米管等低维材料，使得科学研究逐渐从宏观进入到微观。一方面，研究材料在微纳米尺度下的变形行为，对于理解宏观尺度下的材料力学行为具有重要意义；另一方面，当材料本身的尺度减小到微纳米尺度时，材料本身的物理化学性能可能会发生明显变化，导致出现与宏观尺度下明显不同的尺寸相关的力学行为，因此，实验研究材料在微纳米尺度下的力学行为，对于微纳尺度下材料变形的调控以及对材料变形破坏的本质的理解至关重要。
[0003]现有的原位拉伸装置需要借助显微镜组件来对拉伸变形情况进行仔细观察，而材料在进行拉伸时，现有的原位拉伸装置的显微镜组件不能够进行多角度的调节，使得在对材料拉伸过程中变形情况观察较为不便，因此需要设计相应的可调节显微镜组件的拉伸装置来进行观察，且现有的原位拉伸装置的不方便更换不同型号的显微镜组件，使得原位拉伸装置不能够适应不同的材料进行拉伸观察的需求，为此，我们提出一种原位拉伸装置及其工作方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种原位拉伸装置及其工作方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种原位拉伸装置，包括传动机构，所述传动机构中部滑动设有移动机构，所述移动机构的移动端固定安装有固定机构，所述固定机构上固定安装有显微镜组件，所述传动机构一侧固定安装有驱动机构，且驱动机构的输出端与传动机构传动连接，所述传动机构顶端设有两个拉伸机构，所述拉伸机构的移动端固定安装有夹持机构。
[0006]优选的，所述传动机构包括有两个底箱，两个所述底箱之间设有连接支架和两个导向杆，且两个导向杆位于连接支架上方，两个所述底箱上转动设有上下分布的转动轴和第一螺杆。
[0007]优选的，所述移动机构包括有移动框，所述移动框内部固定安装有两个移动板，两个所述移动板下端固定安装有两个圆筒，且两个圆筒分别滑动设置在两个导向杆外圈，所述移动框的底端固定安装有移动座，且移动座螺纹设置在第一螺杆上，两个所述移动板之间转动设有转动环，所述转动环两侧均固定安装有限位环，且限位环转动设置在移动板上，所述转动环外圈固定安装有第一外齿环，所述第一外齿环啮合有第一齿轮，所述第一齿轮中心处固定安装有转动筒，且转动筒转动设置在两个移动板上，所述转动筒滑动套设在转动轴外圈，所述转动轴外圈开设有限位槽，所述转动筒内圈固定安装有限位块，且限位块滑
动设置在限位槽内部，所述转动环内圈固定安装有固定环，所述移动板上开设有圆孔，且固定环转动设置在两个移动板上的圆孔内部。
[0008]优选的，所述固定机构包括有凹型座，且凹型座固定安装在固定环内圈，所述凹型座上固定安装有两个矩形板，两个所述矩形板之间固定安装有矩形框，两个所述矩形板之间固定安装有连接筒，所述连接筒外圈转动设有第二外齿环，所述第二外齿环啮合有第二齿轮，所述第二齿轮中心处固定安装有转动柱，且转动柱转动设置在两个矩形板上，两个所述矩形板上转动设有环形分布的三个第二螺杆，且第二螺杆上的螺纹为双向螺纹，所述第二螺杆下端固定安装有第三齿轮，且第三齿轮与第二外齿环啮合，所述第二螺杆上端螺纹设有两个移动块，位于下方的所述移动块上固定安装有第一铰接座，所述第一铰接座铰接连接有第一转臂，位于上方的所述移动块上固定安装有第二铰接座，所述第二铰接座铰接连接有第二转臂，所述第二转臂和第一转臂中部通过中心轴转动连接，所述第一转臂和第二转臂远离第二螺杆的一端转动连接有滑杆，上下分布的两个所述滑杆外侧设有滑轨，且滑杆滑动设置在滑轨内部，环形分布的三个所述滑轨分布在显微镜组件外圈，所述滑轨底端固定安装有滑块，且滑块滑动设置在位于上方的矩形板顶端，位于上方的所述矩形板顶端固定安装有矩形分布的四个支撑柱，四个所述支撑柱顶端固定安装有顶板，且显微镜组件贯穿顶板。
[0009]优选的，所述驱动机构包括有两个固定板，且两个固定板固定安装在一个底箱的外侧，两个所述固定板之间固定安装有两个连接板，两个所述连接板上转动设有两个传动轴，两个所述传动轴之间设有驱动轴，且驱动轴转动设置在两个连接板上，一个所述连接板上固定安装有伺服电机，且伺服电机的输出端与驱动轴一端固定连接，两个所述传动轴靠近底箱的一端中心处均固定安装有矩形插块，且两个矩形插块分别插设入第一螺杆和转动轴靠近驱动机构的一端中心处，两个所述传动轴上分别固定安装有第四齿轮和第五齿轮，所述驱动轴外圈滑动套设有套管，所述套管内圈开设有滑动槽，所述驱动轴外圈固定安装有滑条，且滑条滑动设置在滑动槽内部，所述套管外圈固定安装有第六齿轮和第七齿轮，且第六齿轮和第七齿轮分别能够与第五齿轮和第四齿轮啮合，所述套管中部固定安装有连接臂，一个所述连接板上固定安装有电缸，且电缸的伸缩端与连接臂固定连接。
[0010]优选的，两个所述拉伸机构分别固定安装在两个底箱顶端，所述夹持机构包括有基座，且基座固定安装在拉伸机构的移动端，所述基座上固定安装有两个限位杆，所述基座上转动设有第三螺杆，且第三螺杆上的螺纹为双向螺纹，所述第三螺杆上螺纹设有两个夹具，且两个夹具均滑动设置在两个限位杆上。
[0011]一种原位拉伸装置的工作方法，包括以下步骤：步骤一、将需要进行原位拉伸的材料的两端分别放置在两个底箱上的两个夹具之间，随后转动第三螺杆，使第三螺杆上的两个夹具相向移动，对原位拉伸的材料的两端进行夹持固定，随后利用拉伸机构对材料进行拉伸测试；步骤二、利用伺服电机带动驱动轴转动，驱动轴转动带动套管转动，套管转动带动第六齿轮和第七齿轮转动，第六齿轮和第七齿轮分别能够与第五齿轮和第四齿轮啮合，使套管转动能够带动两个传动轴转动，两个传动轴转动分别能够带动转动轴和第一螺杆转动，第一螺杆转动带动移动机构移动，转动轴转动带动移动机构的转动筒以及其外圈的第一齿轮转动，第一齿轮转动带动第一外齿环转动，第一外齿环转动带动转动环和固定环转
动，固定环转动带动显微镜组件转动，配合移动机构的移动，使得显微镜组件能够对材料拉伸进行全方位观察；步骤三、在需要更换不同型号的显微镜组件时，通过转动转动柱，使第二齿轮随之转动，并带动第二外齿环转动，第二外齿环转动带动三个第二螺杆上的第三齿轮转动，使三个第二螺杆同时转动，第二螺杆转动带动两个移动块相向移动，移动块移动带动其上铰接连接的第一转臂和第二转臂偏转，进而使第一转臂和第二转臂连接的滑轨移动，使环形分布的三个滑轨能够不再对显微镜组件进行夹持固定，从而方便更换显微镜组件。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过设置驱动机构套管和传动轴，使套管转动能够带动两个传动轴转动，利用两个传动轴转动分别带动转动轴和第一螺杆转动，通过设置传动机构的第一螺杆和转动轴，使第一螺杆转动能够带动移动机构移动，且转动轴转动能够对移动机构进行传动，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种原位拉伸装置，包括传动机构（1），其特征在于：所述传动机构（1）中部滑动设有移动机构（2），所述移动机构（2）的移动端固定安装有固定机构（3），所述固定机构（3）上固定安装有显微镜组件（4），所述传动机构（1）一侧固定安装有驱动机构（5），且驱动机构（5）的输出端与传动机构（1）传动连接，所述传动机构（1）顶端设有两个拉伸机构（6），所述拉伸机构（6）的移动端固定安装有夹持机构（7）；所述传动机构（1）包括有两个底箱（101），两个所述底箱（101）之间设有连接支架（102）和两个导向杆（103），且两个导向杆（103）位于连接支架（102）上方，两个所述底箱（101）上转动设有上下分布的转动轴（105）和第一螺杆（104）；所述移动机构（2）包括有移动框（201），所述移动框（201）内部固定安装有两个移动板（202），两个所述移动板（202）下端固定安装有两个圆筒（203），且两个圆筒（203）分别滑动设置在两个导向杆（103）外圈，所述移动框（201）的底端固定安装有移动座（209），且移动座（209）螺纹设置在第一螺杆（104）上；两个所述移动板（202）之间转动设有转动环（204），所述转动环（204）两侧均固定安装有限位环，且限位环转动设置在移动板（202）上，所述转动环（204）外圈固定安装有第一外齿环（205），所述第一外齿环（205）啮合有第一齿轮（206），所述第一齿轮（206）中心处固定安装有转动筒（207），且转动筒（207）转动设置在两个移动板（202）上，所述转动筒（207）滑动套设在转动轴（105）外圈，所述转动轴（105）外圈开设有限位槽，所述转动筒（207）内圈固定安装有限位块，且限位块滑动设置在限位槽内部，所述转动环（204）内圈固定安装有固定环（208），所述移动板（202）上开设有圆孔，且固定环（208）转动设置在两个移动板（202）上的圆孔内部。2.根据权利要求1所述的一种原位拉伸装置，其特征在于：所述固定机构（3）包括有凹型座（301），且凹型座（301）固定安装在固定环（208）内圈，所述凹型座（301）上固定安装有两个矩形板（302），两个所述矩形板（302）之间固定安装有矩形框（303），两个所述矩形板（302）之间固定安装有连接筒（304），所述连接筒（304）外圈转动设有第二外齿环（305），所述第二外齿环（305）啮合有第二齿轮（306），所述第二齿轮（306）中心处固定安装有转动柱（307），且转动柱（307）转动设置在两个矩形板（302）上。3.根据权利要求2所述的一种原位拉伸装置，其特征在于：两个所述矩形板（302）上转动设有环形分布的三个第二螺杆（308），且第二螺杆（308）上的螺纹为双向螺纹，所述第二螺杆（308）下端固定安装有第三齿轮（309），且第三齿轮（309）与第二外齿环（305）啮合，所述第二螺杆（308）上端螺纹设有两个移动块（310），位于下方的所述移动块（310）上固定安装有第一铰接座（311），所述第一铰接座（311）铰接连接有第一转臂（312），位于上方的所述移动块（310）上固定安装有第二铰接座（313），所述第二铰接座（313）铰接连接有第二转臂（314），所述第二转臂（314）和第一转臂（312）中部通过中心轴转动连接，所述第一转臂（312）和第二转臂（314）远离第二螺杆（308）的一端转动连接有滑杆（315），上下分布的两个所述滑杆（315）外侧设有滑轨（316），且滑杆（315）滑动设置在滑轨（316）内部，环形分布的三个所述滑轨（316）分布在显微镜组件（4）外圈，所述滑轨（316）底端固定安装有滑块（317），且滑块（317）滑动设置在位于上方的矩形板（302）顶端，位于上方的所述矩形板（302）顶端固定安装有矩形分布的四个支撑柱（318），四个所述支撑柱（318）顶端固定安装有顶板（319），且显微镜组件（4）贯穿顶板（319）。
4.根据权利要求1所述的一种原位拉伸装置，其特征在于：所述驱动机构（5）...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻旺珍，余红，
申请(专利权)人：长沙凯普乐科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：