(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210721985.1 (22)申请日 2022.06.17 (71)申请人 安徽农业大 学 地址 230000 安徽省合肥市长江西路13 0号 (72)发明人 王丽娟　申军　李成志　柳庆平　 吴丹　胡国祥　 (74)专利代理 机构 南京匠桥专利代理有限公司 32568 专利代理师 程鹏 (51)Int.Cl. G01N 3/08(2006.01) G01N 3/06(2006.01) G01N 3/02(2006.01) (54)发明名称 一种柔性材料的切割测试装置及测试方法 (57)摘要 本发明涉及柔性材料切割测试技术领域， 具 体涉及一种柔性材料的切割测试装置及测试方 法， 通过使用推杆方式提供法向切割压力， 这种 方式不仅能够提供稳定连续的法向切割压力， 而 且方便改变切割压力， 且在刀片夹末端增加一个 拉力传感器， 利用了力的相互作用特点， 可以有 效实时测试出横向切割力， 通过设置压力传感器 检测法向切割压力大小， 且将 压力传送到控制单 元上， 控制单元再控制第二步进电机给出恒定的 切割力大小。 该方法相对于传统砝码控制切割 力， 具有给予切割压力的抖动 幅度小， 能够连续 改变力的大小 且为非阶段性改变 。 权利要求书2页 说明书4页 附图3页 CN 115235885 A 2022.10.25 CN 115235885 A 1.一种柔 性材料的切割测试装置， 包括承重 外壳， 其特 征在于， 还 包括： 第一步进电机， 安装在所述承重外 壳侧面， 其输出端连接有丝杠， 所述丝杠穿入所述承 重外壳； 拉力传感器， 其壳体安装在所述丝杠的螺母上； 刀片夹， 其尾部与所述拉力传感器的测量端固定连接， 所述刀片夹上安装有测试刀片； 推杆， 安装在所述丝杠底部， 所述推杆 连接有带动其升降的第二 步进电机； 压力传感器， 其壳体固定安装在所述推杆顶部； 切割测试台， 安装在所述压力传感器顶部， 与所述压力传感器的测试端连接； 控制单元， 与所述第一步进电机、 所述第二步进电机、 所述拉力传感器和所述压力传感 器均电性连接， 用于接收所述压力传感器反馈的切割压力数据， 当切割压力达到 设定值时， 控制所述第一步进电机带动所述刀片夹往复移动， 进行重复横向切割， 所述控制单元还用 于反馈所述拉力传感器和所述压力传感器的测得 数据。 2.根据权利要求1所述的柔性材料的切割测试装置， 其特征在于， 所述测试刀片以可拆 卸方式安装在所述刀片夹中。 3.根据权利要求1所述的柔性材料的切割测试装置， 其特征在于， 所述装置还包括切割 停止组件， 所述切割停止组件用于检测 柔性材料测试样本是否被割破， 并在被割破时发送 信号给所述控制单 元； 所述控制单元接收到信号时， 停止所述第一步进电机工作， 并将刀片夹和切割测试台 恢复初始位置 。 4.根据权利要求3所述的柔性材料的切割测试装置， 其特征在于， 所述切割停止组件包 括： 设置在所述切割测试台表面的第一金属导体； 设置在所述测试刀片表面的第二金属金属导体； 所述第一金属导体和所述第 二金属导体构 成检测开关， 所述检测开关串联电源后连接 至所述控制电源。 5.根据权利要求1所述的柔性材料的切割测试装置， 其特征在于， 所述承重外壳底部设 置有底座。 6.根据权利要求1所述的柔性材料的切割测试装置， 其特征在于， 所述控制单元的输出 端连接至上位机， 用于将所述拉力传感器和所述压力传感器的测得数据传输给所述上位 机。 7.一种如上述权利要求1 ‑6中任意一项所述的柔性材料的切割测试装置的测试方法， 其特征在于， 包括以下步骤： 设置切割参数； 启动装置， 将测试刀片移动到设定距离； 启动第二 步进电机将柔 性材料测试样本顶到测试刀片上， 使切割压力为设置值； 启动第一 步进电机带动刀片夹往复移动， 进行切割动作； 反馈拉力传感器和压力传感器测得的数据； 当测试样本被割破后停止第一 步进电机， 并将刀片夹和推杆恢复至初始位置 。 8.根据权利要求7 所述的测试 方法， 其特 征在于， 所述测试 方法还包括：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115235885 A 2根据拉力传感器测得的横向切割力和压力传感器测得的法向切割力， 计算综合切割 力， 计算公式为 其中F是综合切割力， F1是法向切割力， F2是横向切割力。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115235885 A 3