CN111811906B - 一种大尺寸胶接构件的试样制备与性能测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大尺寸胶接构件的试样制备与性能测试装置及方法，该装置包括：机架本体；设置在机架本体上部位置的上部固定机构；固定设置在机架本体的下部位置的下部固定工作台；位于下部固定工作台正上方的移动工作台：其与设置在上部固定机构上的升降驱动件的运动部分连接，并由升降驱动件驱动在下部固定工作台上方垂直升降；加热组件：其分别设置在所述下部固定工作台与移动工作台上，并用于加热待胶接部件；真空吸附组件：其分别设置在所述下部固定台与移动工作台上，并用于在试样制备或性能测试时吸附固定待测试胶接构件。与现有技术相比，本发明的试样的制备和力学性能测试精度高，能有效地实现大尺寸胶接构件的试样制备和性能测试的适应能力和准确度。

Description

一种大尺寸胶接构件的试样制备与性能测试装置及方法

技术领域

本发明属于大尺寸胶接构件制备与性能测试技术领域，涉及一种大尺寸胶接构件的试样制备与性能测试装置及方法。

背景技术

胶接构件是使用胶粘剂将两种物体连接，并具有一定强度的结构形式。大尺寸胶接结构的连接对象一般为非金属材料(或复合材料)-非金属材料(或复合材料)、非金属材料(或复合材料)-金属和金属-金属的板材，与焊接、铆接等传统连接方式相比较，大尺寸胶接结构具有连续的面连接，且构件的应力分布均匀，结构质量轻、强度高、耐疲劳性能好，已广泛应用于汽车、船舶、航空航天、建材等领域。

胶接构件的强度受多种因素共同影响，其中胶层厚度对胶接接头强度有比较大的影响，胶接构件采用的胶粘剂种类繁多，每种胶粘剂有本身适合的厚度范围。目前，常用的胶接构件胶层厚度的确认方法是：首先针对选定的胶粘剂，将连接副材料按照一定相对位置关系粘接在一起，采用小试样搭接接头以确定合适的胶层厚度(一般取搭接宽度25mm)，然后对搭接接头进行拉剪测试或剥离测试等胶接性能的力学测试，获得相应的性能指标参数。胶接接头试样的制作通常采用添加标准垫片控制胶层厚度，但胶层厚度的控制重复精度较差；或者在两个胶接件之间设置玻璃珠来控制胶层的厚度，但会造成胶层中存在由于玻璃珠的存在而产生气泡或缺胶而影响胶接强度。

专利CN110470523A中披露了一种导电结构的胶接试验样件制作中的胶层厚度的控制方法，通过压力传感器监测的胶接夹具受到的压力判断到店的被粘接件间的胶层是否填满，通过位移传感器确定胶接试样的胶层厚度。专利CN108340295 B中公开了一种胶接工装，其采用带有轮轴及蜗杆机构的高度可调的基座，改变胶接试板之间的距离，通过预先控制试板之间的间隙，主动控制胶接过程中的胶接厚度，实现精确控制胶接厚度的目的。专利CN107817148A公开的可精确控制对接接头胶层厚度的粘接装置及使用方法中，提出了采用螺旋杆调节直线运动的滑块，配合刻度尺指示滑动位移，达到控制胶层厚度精度的方法。

上述胶层厚度控制方法和技术，都是采用小型试板的搭接接头形式，后续的接头性能力学测试也都采用拉剪测试或剥离测试的试验数据等对接头性能进行评估。此外，胶接接头的性能参数，除拉剪测试或剥离测试外，接头正拉力学性能也是一个重要的指标，由于常规搭接试样制备中的搭接宽度较小(25mm)，而且胶接采用的部件材料相对较薄，难以采用常规的夹持方式进行胶接面的正拉力学性能测试。一种胶接接头的小型试样的界面正拉试验方法是：将小型胶接试样的外侧表面再通过高于被测胶粘剂强度的另一种胶粘剂与可夹持的简易工装相连接，然后进行正拉测试。

可见，现有的小型试样的胶层厚度试验方法不适用于大尺寸胶接构件的试验和性能测试研究，其制备和力学性能测试结果难以全面反映大面积胶接构件的接头界面整体性能。由于大尺寸胶接构件的胶接接触面积较大，即使采用完全相同的小试样的胶层控制工艺参数，如果涂胶工艺及过程控制措施不当，大面积的胶接面极易出现缺胶或弱连接等缺陷，在产品使用中可能会发生缺陷扩展，造成产品的报废。

因此，本发明正是基于上述问题而提出的。

发明内容

本发明的目的就是为了提供一种效率高、胶接厚度精确可控的大尺寸胶接构件的试样制备与性能测试装置及方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明中的大尺寸胶接构件的试样，指的是构件中具有较大面积的胶接面，胶接面尺寸范围：最小500mm×500mm，最大胶接面积1000mm×10000mm。

本发明的技术方案之一提供了一种大尺寸胶接构件的试样制备与性能测试装置，包括：

机架本体；

设置在机架本体上部位置的上部固定机构；

固定设置在机架本体的下部位置的下部固定工作台；

位于下部固定工作台正上方的移动工作台：其与设置在上部固定机构上的升降驱动件的运动部分连接，并由升降驱动件驱动在下部固定工作台上方垂直升降；

加热组件：其分别设置在所述下部固定工作台与移动工作台上，并用于加热待胶接部件；

真空吸附组件：其分别设置在所述下部固定工作台与移动工作台上，并用于在性能测试时吸附固定待测试胶接构件。

本发明的试样制备和性能测试装置，可以在在一个装置上，同时实现大尺寸胶接构件的试样的两种功能，其一是大尺寸胶接构件的试样的制备功能，在大尺寸胶接构件的试样制备过程中，实现大尺寸胶接构件的试样在不同胶接温度、不同压合力条件下的胶接界面的胶层厚度精确控制；其二是大尺寸胶接构件的试样的胶接接头性能测试的功能，实现已胶接的大尺寸胶接构件的试样在不同胶接胶层温度和(或)不同温度下两个被胶接部件的正拉性能测试。

进一步的，该装置还包括同步升降组件，其包括沿垂直方向布置在机架本体上的斜齿条、水平布置在移动工作台上的四个同步轴，所述的同步轴由两两相对设置的一对平行的同步主动轴与一对平行的同步从动轴组成，且同步主动轴与同步从动轴之间采用第一斜齿轮相互啮合实现四个同步轴的同步、同角度旋转，在两个同步主动轴上还设有与所述斜齿条啮合的第二斜齿轮。同步升降组件可控制移动工作台升降过程中各平面位置的同步升降，确保移动工作台的工作面与固定工作台的工作面在任何位置保持平行，抑制大尺寸工作台在上下移动中的因受力不均匀造成的两个工作台的工作面之间的平面度偏差和扭转；既保证了大尺寸胶接构件的试样在压合制备过程中整个大尺寸胶接接触面上的胶层厚度一致性，也保证了尺寸胶接构件的试样在整体正拉测试过程中的受力方向始终与交接接头界面垂直，减少了受力方向偏转对对交接接头界面产生的撕裂状况而造成的误差，确保了测试数据的可靠性。同步升降组件为被动式驱动结构，其与移动工作台相连，当升降驱动组件驱动移动工作台移动时，与移动工作台一道升降。

更进一步的，在同步主动轴的端部上还设置有旋转编码器(总共设有二个，即分别在同步升降组件的二个同步主动轴端角位置)，用于监测同步升降组件的同步运行状态，进而保证移动工作台在移动或受力过程中与固定工作台的工作面的平行度。

进一步的，该装置还包括升降导向组件，其包括垂直布置在机架本体上的导向柱，以及固定在移动平台上并与所述导向柱滑动配合的导套。其可以配合同步升降组件来控制移动工作台升降过程的同步升降效果。

进一步的，所述的移动工作台上还设有高度位移传感器，并用于监控移动工作台的实际位移位置。高度位移传感器可以为光栅尺、拉绳传感器等线性位移传感器，其用来监控和调整移动工作台的实际位移位置，进而控制胶接界面的胶层厚度，高度位移传感器还用于实时记录正拉性能测试过程的位移数据。

进一步的，所述的移动工作台与升降驱动件之间还设有力传感器。力传感器有拉力和压力两种模式。其用于获得大尺寸胶接构件的试样制备和性能测试的力学参数，如制备过程的特定温度条件下的压合力与胶层厚度关系，特定温度下的胶层厚度与正拉力学性能测试过程中的拉力与位移关系、以及特定温度下的胶层厚度与正拉力学性能测试过程中最大正拉破坏力等。

进一步的，该装置还包括成对分别设置在下部固定工作台和移动工作台上对应测点位置的若干组检测位移传感器，即每组检测位移传感器在下部固定工作台与移动工作台上的对应测点位置相对设置。在试样制备过程中，检测位移传感器用于测量被胶接部件的实际厚度，通过计算来确定控制移动工作台的精确位移，保证胶接界面的胶层厚度的控制精度；该检测位移传感器还用于监测性能测试过程中的试样与下部固定工作台和移动工作台的工作面贴合状态；检测传感器为接触式位传感器，避免表面存在气孔、毛刺或微小凹坑等对大尺寸被胶接零件对精度的影响。另外，下部固定工作台的对角线也布置有4个接触式位移传感器，用于移动工作台原点位置的标定和校准。上述的接触式位移传感器包括本体和测头，所述测头在测量方向上的测量范围内可弹性压缩入本体，接触式位移传感器弹性压缩时的回弹力最优不小于1牛顿，这样可以避免工件表面的毛刺影响检测精度。

进一步的，所述的加热组件包括置于下部固定工作台或移动工作台的工作面的内侧的温度可控的加热板，下部固定工作台和移动工作台的工作面采用导热材料制成。加热板置于下部固定工作台和移动工作台上的工作面的内侧，与被测的胶接部件不直接接触，下部固定工作台和移动工作台上的工作面在使用过程中与上下两个被胶接部件接触并贴合，工作台上的工作面被加热组件加热，工作台上的工作面采用导热良好并具有一定耐磨性的材料，如铜质材料，使工作台上的整个工作面受热均匀，通过工作台上的工作面均匀加热两个被胶接部件，避免加热组件直接加热被胶接部件造成的受热不均匀现象；通过设定温度，用来调整和检测上下两个被胶接部件的温度；在试样制备过程，间接调整和检测制备压合过程胶粘剂的温度，在性能测试过程，通过设定温度，间接调整已胶接的构件的胶层温度，用于测试不同温度下的胶层和(或)两个被胶接部件的胶接力学性能测试。

进一步的，在大尺寸胶接构件的试样制备时，移动工作台通过线性的升降驱动组件驱动而向下移动，实现大尺寸胶接构件的模拟试样制备的压合位置和压合压力的控制，进而获得不同的胶层厚度。在大尺寸胶接构件的试样的正拉力学性能测试时，移动工作台通过线性的升降驱动组件驱动而向上移动，实现大尺寸胶接构件的模拟试样正拉位移和正拉力的控制，进而获得大尺寸胶接构件的模拟试样胶接接头的正拉力学性能参数。

进一步的，所述的真空吸附组件包括设置在移动工作台或下部固定工作台上的吸附升降单元、以及设置在吸附升降单元上的真空吸盘，每个真空吸盘分别通过真空管路连接外部的真空发生设备；当进行胶接构件的性能测试时，真空吸盘由吸附升降单元带动伸出至超出下部固定工作台或移动工作台的工作面的位置；其余状态时，真空吸盘由吸附升降单元带动退回至低于下部固定工作台或移动工作台的工作面的位置。真空吸附组件优选按阵列形式布置在移动工作台与下部固定工作台上，每个真空吸盘由真空管路与外部真空发生设备提供负压，其优选通过控制系统单独控制，便于适应不同尺寸的被测试样。

在进行大尺寸胶接构件的试样的整体性能测试时，下部固定工作台上的真空吸附组件上的吸盘吸附被测试样的下层部件，移动工作台上的真空吸附组件的吸盘吸附被测试样的上层部件，线性升降驱动组件带动移动工作台按设定测试速度向上移动，进行胶接接头的正拉性能试验(如权力要求2中的各性力学能测试)，测试各参数下的胶接性能。

固定工作台和移动工作台上的真空吸附组件上带有升降单元，进行大尺寸胶接构件的试样制备时，真空吸附组件上的升降单元带动真空吸盘退回到低于下部固定工作台或移动工作台的工作面，避免试样在压合制备中的空间干涉；进行大尺寸胶接构件的试样的整体正拉力学性能测试时，真空吸附组件上的升降单元带动真空吸盘伸出到高于下部固定工作台或移动工作台的工作面，真空吸附组件的真空吸盘吸附被测试样的上层部件、下层部件后，真空吸附组件上的升降单元带动真空吸盘退回，使被测试样的上、下部件的吸附面与各工作台的工作面紧密贴合，用于进行试样的整体正拉力学性能测试过程的拉力-位移关系曲线。

测试过程的真空吸附力和真空吸附组件上的升降单元的退回保持力为试样的整体正拉过程的最大破环拉力的1.3～2倍，根据被测试样的实际力学性能数值单独进行调整。

可选的，大尺寸胶接构件的试样，可以将制备后的大尺寸胶接构件的试样按不同的区域进行切割取样得到小型试样，测量各区域的胶层厚度，然后对各切割后的各小型试样分别进行正拉性能测试，获得各区域的胶层厚度以及对应的正拉力学性能参数。

进一步的，本发明的装置中还可包括有控制系统，其可以由PLC控制器与上位机软件组成，所述PLC控制器控制装置的各个运动轴、气动部件、传感器数据采集以及数据计算；所述上位机软件实现与PLC的通信、测点测量顺序的编制、数据录入、参数设置以及测量配方的选择；所述上位机软件部署在触摸屏中，通过触摸屏可以实现数据录入，参数设置，制备或性能测试的类型选择，制备或性能测试步骤编制及测试结果显示等功能。

本发明的技术方案之二提供了一种大尺寸胶接构件的试样制备方法，其采用如上述的试样制备与性能测试装置实施，包括以下步骤：

(1)先将上层部件、下层部件分别放置在下部固定工作台的工作面上，降下移动工作台至设定的高度位置，再由分别布置在固定工作台与移动工作台上各个测点位置的检测位移传感器组对上层部件、下层部件的实际厚度进行测量，如检测到各个测点反馈的厚度差值偏差大于15％，则认定被测的上层部件或下层部件的厚度不均匀，予以更换，如检测到各个测点反馈的厚度差值偏差小于或等于15％，则认定被测的上层部件或下层部件厚度均匀性合格；

(2)对厚度均匀性合格的下层部件的涂胶范围进行涂胶，然后，将涂胶完成的下层部件放置在下部固定工作台上的工作面上，再将上层部件放置在对应位置上，进入压合步骤；

(3)压合过程中，加热组件加热至设定温度，移动工作台至接触下压上层部件，并维持压合力在设定值，压合结束后，移动工作台回到初始位置，取出经由上层部件与下层部件压制好的胶接构件，即完成。

本发明的技术方案之三提供了一种大尺寸胶接构件的性能测试方法，其采用如上述的制备与性能测试装置实施，包括以下步骤：

(一)取制备好的大尺寸胶接构件加工成被测试样；

(二)将被测试样放置在下部固定工作台上，下部固定工作台上的真空吸附组件伸出其工作面，吸附固定所述被测试样下表面后在吸附范围内向下移动，使得被测试样紧密贴合下部固定工作台的工作面；

(三)启动移动工作台下降至被测试样上方，移动工作台上的真空吸附组件伸出其工作面，吸附固定所述被测试样上表面，并在吸附范围内向上移动，同时，移动工作台继续下降至与被测试样紧贴贴合；

(四)移动工作台按设定拉伸测试速度向上移动，直至被测试样破坏断裂、或测试被测试样达到设定的力值或拉伸位移值，测试过程中，记录所得拉力力值数据与位移数据，即完成。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明公开了一种适应于多种被胶接材料、多种胶粘剂的大尺寸胶接构件的试样制备及性能测试的装置，提出了大尺寸胶接构件的试样在不同胶接温度、不同压合力条件下的胶接界面的胶层厚度的精确控制方法，以及大尺寸胶接构件的试样整体正拉性能测试的方法。

(2)本发明采用多组检测位移传感器组检测被胶接部件的实际厚度，结合线性升降驱动组件驱动、升降导向和同步升降等机构对大尺寸移动工作面位置的有效控制，实现两个被胶接部件之间的胶层厚度的精确制备方法；采用吸附升降驱动机构的多组真空吸附组件，结合吸附范围的可选择性开启，满足多种大尺寸的胶接试样的整体正拉力学性能测试。

(3)本发明通过胶接试样制备和测试过程中采用的力传感器、高度位移传感器和被胶接试样及胶粘剂的温度的精确校正和调整，可获得多种组合的胶接制备工艺参数、工艺条件和性能评估数。

(4)本发明的方法简单有效，试样的制备和力学性能测试精度高，能有效地实现大尺寸胶接构件的适应能力和准确度，可广泛应用于多种类型胶粘剂，非金属材料(或复合材料)-非金属材料(或复合材料)、非金属材料(或复合材料)-金属和金属-金属的板材大面积胶接连接的试样制备和性能测试研究，以及用于实际生产前的大尺寸构件的工艺参数验证和优化。

附图说明

图1为本发明的试样制备与性能测试装置的结构示意图；

图2为升降驱动组件与力传感器、上部移动工作台的连接位置的示意图；

图3为下部固定工作台的示意图；

图4为工作面处的剖面示意图；

图5为工作面部分的示意图；

图6为真空吸附组件的示意图；

图7为移动工作台的上部视角的示意图；

图8为移动工作台的下部视角的示意图；

图9为同步升降组件的示意图；

图10为同步轴的连接示意图；

图11为试样制备的压合过程的示意图；

图12为被测试样的实际厚度的测定示意图；

图中标记说明：

1-机架本体；

2-上部固定机构；

3-下部固定工作台；

4-移动工作台；

5-升降驱动件；

6-加热组件；

7-真空吸附组件，701-真空吸盘，702-吸附升降单元；

8-同步升降组件，801-斜齿条，802-同步主动轴，803-同步从动轴，804-第一斜齿轮，805-第二斜齿轮，806-旋转编码器；

9-升降导向组件，901-导向柱，902-导套；

10-高度位移传感器；

11-力传感器；

12-检测位移传感器；

13-原点标定传感器；

14-上层部件；

15-下层部件。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

以下各实施方式或实施例中，如无特别说明的功能部件或结构，则表明其均为本领域为实现对应功能的常规部件或常规结构。

本发明提出了一种大尺寸胶接构件的试样制备与性能测试装置，其结构参见图1-图10，包括：

机架本体1；

设置在机架本体1上部位置的上部固定机构2；

固定设置在机架本体1的下部位置的下部固定工作台3；

位于下部固定工作台3正上方的移动工作台4：其与设置在上部固定机构2上的升降驱动件5的运动部分连接，并由升降驱动件5驱动在下部固定工作台3上方垂直升降；

加热组件6：其分别设置在所述下部固定工作台3与移动工作台4上，并用于加热待胶接部件；

真空吸附组件7：其分别设置在所述下部固定工作台与移动工作台4上，并用于在性能测试时吸附固定待测试胶接构件。

本发明的试样制备和性能测试装置，可以在在一个装置上，同时实现大尺寸胶接构件的试样的两种功能，其一是大尺寸胶接构件的试样的制备功能，在大尺寸胶接构件的试样制备过程中，实现大尺寸胶接构件的试样在不同胶接温度、不同压合力条件下的胶接界面的胶层厚度精确控制；其二是大尺寸胶接构件的试样的胶接接头性能测试的功能，实现已胶接的大尺寸胶接构件的试样在不同胶接胶层温度和(或)不同温度下两个被胶接部件的正拉性能测试。

在本发明的一种具体的实施方式中，请再参见图7～图10，该装置还包括同步升降组件8，其包括沿垂直方向布置在机架本体1上的斜齿条801、水平布置在移动工作台4上的四个同步轴，所述的同步轴由两两相对设置的一对平行的同步主动轴802与一对平行的同步从动轴803组成，且同步主动轴802与同步从动轴803之间采用第一斜齿轮804相互啮合实现四个同步轴的同步、同角度旋转，在两个同步主动轴802上还设有与所述斜齿条801啮合的第二斜齿轮805。同步升降组件8可控制移动工作台4升降过程中各平面位置的同步升降，确保移动工作台4的工作面与固定工作台的工作面在任何位置保持平行，抑制大尺寸工作台在上下移动中的因受力不均匀造成的两个工作台的工作面之间的平面度偏差和扭转；既保证了大尺寸胶接构件的试样在压合制备过程中整个大尺寸胶接接触面上的胶层厚度一致性，也保证了尺寸胶接构件的试样在整体正拉测试过程中的受力方向始终与交接接头界面垂直，减少了受力方向偏转对对交接接头界面产生的撕裂状况而造成的误差，确保了测试数据的可靠性。同步升降组件8为被动式驱动结构，其与移动工作台4相连，当升降驱动组件驱动移动工作台4移动时，与移动工作台4一道升降。

更进一步的，在同步主动轴802的端部上还设置有旋转编码器806(总共设有两个，即分别在同步升降组件8的来两个同步主动轴端角位置)，用于监测同步升降组件8的同步运行状态，进而保证移动工作台4在移动或受力过程中与固定工作台的工作面的平行度。

在本发明的一种具体的实施方式中，请再参见图1等，该装置还包括升降导向组件9，其包括垂直布置在机架本体1上的导向柱901，以及固定在移动平台上并与所述导向柱901滑动配合的导套902。其可以配合同步升降组件8来控制移动工作台4升降过程的同步升降效果。

在本发明的一种具体的实施方式中，请再参见图1等，所述的移动工作台4上还设有高度位移传感器10，并用于监控移动工作台4的实际位移位置。高度位移传感器10可以为光栅尺、拉绳传感器等线性位移传感器，其用来监控和调整移动工作台4的实际位移位置，进而控制胶接界面的胶层厚度，高度位移传感器10还用于实时记录正拉性能测试过程的位移数据。

在本发明的一种具体的实施方式中，请再参见图2等，所述的移动工作台4与升降驱动件5之间还设有力传感器11。力传感器11有拉力和压力两种模式。其用于获得大尺寸胶接构件的试样制备和性能测试的力学参数，如制备过程的特定温度条件下的压合力与胶层厚度关系，特定温度下的胶层厚度与正拉力学性能测试过程中的拉力与位移关系、以及特定温度下的胶层厚度与正拉力学性能测试过程中最大正拉破坏力等。

在本发明的一种具体的实施方式中，请再参见图3等，该装置还包括成对分别设置在下部固定工作台3和移动工作台4上对应测点位置的若干组检测位移传感器12，即每组检测位移传感器12在下部固定工作台3与移动工作台4上的对应测点位置相对设置。在试样制备过程中，检测位移传感器12用于测量被胶接部件的实际厚度，通过计算来确定控制移动工作台4的精确位移，保证胶接界面的胶层厚度的控制精度；该检测位移传感器12还用于监测性能测试过程中的试样与下部固定工作台3和移动工作台4的工作面贴合状态；检测传感器为接触式位传感器，避免表面存在气孔、毛刺或微小凹坑等对大尺寸被胶接零件对精度的影响。另外，下部固定工作台3的对角线也布置有4个接触式位移传感器作为原点标定传感器13，用于移动工作台4原点位置的标定和校准。上述的接触式位移传感器包括本体和测头，所述测头在测量方向上的测量范围内可弹性压缩入本体，接触式位移传感器弹性压缩时的回弹力最优不小于1牛顿，这样可以避免工件表面的毛刺影响检测精度。

在本发明的一种具体的实施方式中，请再参见图4和图5等，所述的加热组件6包括置于下部固定工作台3或移动工作台4的工作面的内侧的温度可控的加热板，下部固定工作台3和移动工作台4的工作面采用导热材料制成。加热板置于下部固定工作台3和移动工作台4上的工作面的内侧，与被测的胶接部件不直接接触，下部固定工作台3和移动工作台4上的工作面在使用过程中与上下两个被胶接部件接触并贴合，工作台上的工作面被加热组件6加热，工作台上的工作面采用导热良好并具有一定耐磨性的材料，如铜质材料，使工作台上的整个工作面受热均匀，通过工作台上的工作面均匀加热两个被胶接部件，避免加热组件6直接加热被胶接部件造成的受热不均匀现象；通过设定温度，用来调整和检测上下两个被胶接部件的温度；在试样制备过程，间接调整和检测制备压合过程胶粘剂的温度，在性能测试过程，通过设定温度，间接调整已胶接的构件的胶层温度，用于测试不同温度下的胶层和(或)两个被胶接部件的胶接力学性能测试。

在本发明的一种具体的实施方式中，在大尺寸胶接构件的试样制备时，移动工作台4通过线性的升降驱动组件驱动而向下移动，实现大尺寸胶接构件的模拟试样制备的压合位置和压合压力的控制，进而获得不同的胶层厚度。在大尺寸胶接构件的试样的正拉力学性能测试时，移动工作台4通过线性的升降驱动组件驱动而向上移动，实现大尺寸胶接构件的模拟试样正拉位移和正拉力的控制，进而获得大尺寸胶接构件的模拟试样胶接接头的正拉力学性能参数。

在本发明的一种具体的实施方式中，请再参见图4和图6，所述的真空吸附组件7包括设置在移动工作台4或下部固定工作台3上的吸附升降单元702、以及设置在吸附升降单元702上的真空吸盘701，每个真空吸盘701分别通过真空管路连接外部的真空发生设备；当进行胶接构件的性能测试时，真空吸盘701由吸附升降单元702带动伸出至超出下部固定工作台3或移动工作台4的工作面的位置；其余状态时，真空吸盘701由吸附升降单元702带动退回至低于下部固定工作台3或移动工作台4的工作面的位置。真空吸附组件7优选按阵列形式布置在移动工作台4与下部固定工作台3上，每个真空吸盘701由真空管路与外部真空发生设备提供负压，其优选通过控制系统单独控制，便于适应不同尺寸的被测试样。

在进行大尺寸胶接构件的试样的整体性能测试时，下部固定工作台3上的真空吸附组件7上的吸盘吸附被测试样的下层部件15，移动工作台4上的真空吸附组件7的吸盘吸附被测试样的上层部件14，线性升降驱动组件带动移动工作台4按设定测试速度向上移动，进行胶接接头的正拉性能试验(如权力要求2中的各性力学能测试)，测试各参数下的胶接性能。

固定工作台和移动工作台4上的真空吸附组件7上带有升降单元，进行大尺寸胶接构件的试样制备时，真空吸附组件7上的升降单元带动真空吸盘701退回到低于下部固定工作台3或移动工作台4的工作面，避免试样在压合制备中的空间干涉；进行大尺寸胶接构件的试样的整体正拉力学性能测试时，真空吸附组件7上的升降单元带动真空吸盘701伸出到高于下部固定工作台3或移动工作台4的工作面，真空吸附组件7的真空吸盘701吸附被测试样的上层部件14、下层部件15后，真空吸附组件7上的升降单元带动真空吸盘701退回，使被测试样的上、下部件的吸附面与各工作台的工作面紧密贴合，用于进行试样的整体正拉力学性能测试过程的拉力-位移关系曲线。

测试过程的真空吸附力和真空吸附组件7上的升降单元的退回保持力为试样的整体正拉过程的最大破环拉力的1.3～2倍，根据被测试样的实际力学性能数值单独进行调整。

可选的，大尺寸胶接构件的试样，可以将制备后的大尺寸胶接构件的试样按不同的区域进行切割取样得到小型试样，测量各区域的胶层厚度，然后对各切割后的各小型试样分别进行正拉性能测试，获得各区域的胶层厚度以及对应的正拉力学性能参数。

在本发明的一种具体的实施方式中，本发明的装置中还可包括有控制系统，其可以由PLC控制器与上位机软件组成，所述PLC控制器控制装置的各个运动轴、气动部件、传感器数据采集以及数据计算；所述上位机软件实现与PLC的通信、测点测量顺序的编制、数据录入、参数设置以及测量配方的选择；所述上位机软件部署在触摸屏中，通过触摸屏可以实现数据录入，参数设置，制备或性能测试的类型选择，制备或性能测试步骤编制及测试结果显示等功能。

基于上述实施方式中的装置，本发明还提供了一种大尺寸胶接构件的试样制备方法，请参见图11所示，包括以下步骤：

(1)先将上层部件14、下层部件15分别放置在下部固定工作台3的工作面上，降下移动工作台4至设定的高度位置，再由分别布置在固定工作台与移动工作台4上各个测点位置的检测位移传感器12组对上层部件14、下层部件15的实际厚度进行测量，如检测到各个测点反馈的厚度差值偏差大于15％，则认定被测的上层部件14或下层部件15的厚度不均匀，予以更换，如检测到各个测点反馈的厚度差值偏差小于或等于15％，则认定被测的上层部件14或下层部件15厚度均匀性合格；

(2)对厚度均匀性合格的下层部件15的涂胶范围进行涂胶，然后，将涂胶完成的下层部件15放置在下部固定工作台3上的工作面上，再将上层部件14放置在对应位置上，进入压合步骤；

(3)压合过程中，加热组件6加热至设定温度，移动工作台4至接触下压上层部件14，并维持压合力在设定值，压合结束后，移动工作台4回到初始位置，取出经由上层部件14与下层部件15压制好的胶接构件，即完成。

基于上述实施方式中的装置，本发明还提供了一种大尺寸胶接构件的性能测试方法，请再参见图12所示，包括以下步骤：

(一)取制备好的大尺寸胶接构件加工成被测试样；

(二)将被测试样放置在下部固定工作台3上，下部固定工作台3上的真空吸附组件7伸出其工作面，吸附固定所述被测试样下表面后在吸附范围内向下移动，使得被测试样紧密贴合下部固定工作台3的工作面；

(三)启动移动工作台4下降至被测试样上方，移动工作台4上的真空吸附组件7伸出其工作面，吸附固定所述被测试样上表面，并在吸附范围内向上移动，同时，移动工作台4继续下降至与被测试样紧贴贴合；

(四)移动工作台4按设定拉伸测试速度向上移动，直至被测试样破坏断裂、或测试被测试样达到设定的力值或拉伸位移值，测试过程中，记录所得拉力力值数据与位移数据，即完成。

以上各实施方式可以任一单独实施，也可以任意两两组合或更多的组合实施。

下面结合具体实施例来对上述实施方式进行更详细的说明。

实施例1：

本实施例提出了一种大尺寸胶接构件的试样制备与性能测试装置，其结构参见图1-图10，包括：

机架本体1；

设置在机架本体1上部位置的上部固定机构2；

固定设置在机架本体1的下部位置的下部固定工作台3；

位于下部固定工作台3正上方的移动工作台4：其与设置在上部固定机构2上的升降驱动件5的运动部分连接，并由升降驱动件5驱动在下部固定工作台3上方垂直升降；

加热组件6：其分别设置在所述下部固定工作台3与移动工作台4上，并用于加热待胶接部件；

真空吸附组件7：其分别设置在所述下部固定工作台与移动工作台4上，并用于在性能测试时吸附固定待测试胶接构件。

本实施例的试样制备和性能测试装置，可以在在一个装置上，同时实现大尺寸胶接构件的试样的两种功能，其一是大尺寸胶接构件的试样的制备功能，在大尺寸胶接构件的试样制备过程中，实现大尺寸胶接构件的试样在不同胶接温度、不同压合力条件下的胶接界面的胶层厚度精确控制；其二是大尺寸胶接构件的试样的胶接接头性能测试的功能，实现已胶接的大尺寸胶接构件的试样在不同胶接胶层温度和(或)不同温度下两个被胶接部件的正拉性能测试。

请再参见图7～图10，该装置还包括同步升降组件8，其包括沿垂直方向布置在机架本体1上的斜齿条801、水平布置在移动工作台4上的四个同步轴，所述的同步轴由两两相对设置的一对平行的同步主动轴802与一对平行的同步从动轴803组成，且同步主动轴802与同步从动轴803之间采用第一斜齿轮804相互啮合实现四个同步轴的同步、同角度旋转，在两个同步主动轴802上还设有与所述斜齿条801啮合的第二斜齿轮805。同步升降组件8可控制移动工作台4升降过程中各平面位置的同步升降，确保移动工作台4的工作面与固定工作台的工作面在任何位置保持平行，抑制大尺寸工作台在上下移动中的因受力不均匀造成的两个工作台的工作面之间的平面度偏差和扭转；既保证了大尺寸胶接构件的试样在压合制备过程中整个大尺寸胶接接触面上的胶层厚度一致性，也保证了尺寸胶接构件的试样在整体正拉测试过程中的受力方向始终与交接接头界面垂直，减少了受力方向偏转对对交接接头界面产生的撕裂状况而造成的误差，确保了测试数据的可靠性。同步升降组件8为被动式驱动结构，其与移动工作台4相连，当升降驱动组件驱动移动工作台4移动时，与移动工作台4一道升降。

在同步主动轴802的端部上还设置有旋转编码器806(总共设有两个，即分别在同步升降组件8的两个同步主动轴端角位置)，用于监测同步升降组件8的同步运行状态，进而保证移动工作台4在移动或受力过程中与固定工作台的工作面的平行度。

请再参见图1等，该装置还包括升降导向组件9，其包括垂直布置在机架本体1上的导向柱901，以及固定在移动平台上并与所述导向柱901滑动配合的导套902。其可以配合同步升降组件8来控制移动工作台4升降过程的同步升降效果。

请再参见图1等，所述的移动工作台4上还设有高度位移传感器10，并用于监控移动工作台4的实际位移位置。高度位移传感器10可以为光栅尺、拉绳传感器等线性位移传感器，其用来监控和调整移动工作台4的实际位移位置，进而控制胶接界面的胶层厚度，高度位移传感器10还用于实时记录正拉性能测试过程的位移数据。

请再参见图2等，所述的移动工作台4与升降驱动件5之间还设有力传感器11。力传感器11有拉力和压力两种模式。其用于获得大尺寸胶接构件的试样制备和性能测试的力学参数，如制备过程的特定温度条件下的压合力与胶层厚度关系，特定温度下的胶层厚度与正拉力学性能测试过程中的拉力与位移关系、以及特定温度下的胶层厚度与正拉力学性能测试过程中最大正拉破坏力等。

请再参见图3等，该装置还包括成对分别设置在下部固定工作台3和移动工作台4上对应测点位置的若干组检测位移传感器12，即每组检测位移传感器12在下部固定工作台3与移动工作台4上的对应测点位置相对设置。在试样制备过程中，检测位移传感器12用于测量被胶接部件的实际厚度，通过计算来确定控制移动工作台4的精确位移，保证胶接界面的胶层厚度的控制精度；该检测位移传感器12还用于监测性能测试过程中的试样与下部固定工作台3和移动工作台4的工作面贴合状态；检测传感器为接触式位传感器，避免表面存在气孔、毛刺或微小凹坑等对大尺寸被胶接零件对精度的影响。另外，下部固定工作台3的对角线也布置有4个接触式位移传感器，用于移动工作台4原点位置的标定和校准。上述的接触式位移传感器包括本体和测头，所述测头在测量方向上的测量范围内可弹性压缩入本体，接触式位移传感器弹性压缩时的回弹力最优不小于1牛顿，这样可以避免工件表面的毛刺影响检测精度。

请再参见图4和图5等，所述的加热组件6包括置于下部固定工作台3或移动工作台4的工作面的内侧的温度可控的加热板，下部固定工作台3和移动工作台4的工作面采用导热材料制成。加热板置于下部固定工作台3和移动工作台4上的工作面的内侧，与被测的胶接部件不直接接触，下部固定工作台3和移动工作台4上的工作面在使用过程中与上下两个被胶接部件接触并贴合，工作台上的工作面被加热组件6加热，工作台上的工作面采用导热良好并具有一定耐磨性的材料，如铜质材料，使工作台上的整个工作面受热均匀，通过工作台上的工作面均匀加热两个被胶接部件，避免加热组件6直接加热被胶接部件造成的受热不均匀现象；通过设定温度，用来调整和检测上下两个被胶接部件的温度；在试样制备过程，间接调整和检测制备压合过程胶粘剂的温度，在性能测试过程，通过设定温度，间接调整已胶接的构件的胶层温度，用于测试不同温度下的胶层和(或)两个被胶接部件的胶接力学性能测试。

在大尺寸胶接构件的试样制备时，移动工作台4通过线性的升降驱动组件驱动而向下移动，实现大尺寸胶接构件的模拟试样制备的压合位置和压合压力的控制，进而获得不同的胶层厚度。在大尺寸胶接构件的试样的正拉力学性能测试时，移动工作台4通过线性的升降驱动组件驱动而向上移动，实现大尺寸胶接构件的模拟试样正拉位移和正拉力的控制，进而获得大尺寸胶接构件的模拟试样胶接接头的正拉力学性能参数。

请再参见图4和图6，所述的真空吸附组件7包括设置在移动工作台4或下部固定工作台3上的吸附升降单元702、以及设置在吸附升降单元702上的真空吸盘701，每个真空吸盘701分别通过真空管路连接外部的真空发生设备；当进行胶接构件的性能测试时，真空吸盘701由吸附升降单元702带动伸出至超出下部固定工作台3或移动工作台4的工作面的位置；其余状态时，真空吸盘701由吸附升降单元702带动退回至低于下部固定工作台3或移动工作台4的工作面的位置。真空吸附组件7优选按阵列形式布置在移动工作台4与下部固定工作台3上，每个真空吸盘701由真空管路与外部真空发生设备提供负压，其优选通过控制系统单独控制，便于适应不同尺寸的被测试样。

在进行大尺寸胶接构件的试样的整体性能测试时，下部固定工作台3上的真空吸附组件7上的吸盘吸附被测试样的下层部件15，移动工作台4上的真空吸附组件7的吸盘吸附被测试样的上层部件14，线性升降驱动组件带动移动工作台4按设定测试速度向上移动，进行胶接接头的正拉性能试验(如权力要求2中的各性力学能测试)，测试各参数下的胶接性能。

固定工作台和移动工作台4上的真空吸附组件7上带有升降单元，进行大尺寸胶接构件的试样制备时，真空吸附组件7上的升降单元带动真空吸盘701退回到低于下部固定工作台3或移动工作台4的工作面，避免试样在压合制备中的空间干涉；进行大尺寸胶接构件的试样的整体正拉力学性能测试时，真空吸附组件7上的升降单元带动真空吸盘701伸出到高于下部固定工作台3或移动工作台4的工作面，真空吸附组件7的真空吸盘701吸附被测试样的上层部件14、下层部件15后，真空吸附组件7上的升降单元带动真空吸盘701退回，使被测试样的上、下部件的吸附面与各工作台的工作面紧密贴合，用于进行试样的整体正拉力学性能测试过程的拉力-位移关系曲线。

测试过程的真空吸附力和真空吸附组件7上的升降单元的退回保持力为试样的整体正拉过程的最大破环拉力的1.3～2倍，根据被测试样的实际力学性能数值单独进行调整。

可选的，大尺寸胶接构件的试样，可以将制备后的大尺寸胶接构件的试样按不同的区域进行切割取样得到小型试样，测量各区域的胶层厚度，然后对各切割后的各小型试样分别进行正拉性能测试，获得各区域的胶层厚度以及对应的正拉力学性能参数。

实施例2：

基于实施例1的装置，本实施例还提供了一种大尺寸胶接构件的试样的制备方法，包括以下步骤：

(1)确定被胶接的部件的制备压合过程的移动工作台4的压合行程位置范围D_P：以下部固定工作台3的工作面作为工作基准面，如图11，分别确定被胶接的两个部件的厚度和试样制备所需的胶层厚度；部件的标称厚度为H，上层部件14的标称厚度H1、下层部件15的标称厚度H2，预设的压合后的胶层厚度δ；则D_P＝S+H1+H2+δ；S为预留压合行程的高度位置，考虑依照涂胶高度和部件变形等情况确定，一般S＝10～20mm。

(2)移动工作台4位移精度标定：以下部固定工作台3的工作面作为工作基准面，该位置标定为移动工作台4的位移原点D₀，移动工作台4缓慢下行，当移动工作台4原点位置标定的接触式位移传感器测量值为0时，移动工作台4与下部固定工作台3贴合，通过控制系统设置高度位移传感器10为0值，完成位移原点的标定；移动工作台4在压合行程位置范围D_P的实际位移量由高度位移传感器10实时监控并调整。

(3)压合力标定：根据胶粘剂性能和小型试样获得的压合力数据，预估制备所需的压合力范围，采用与压合力范围相匹配的高精度标准测力计，对制备压合行程位置范围D_P的压合力进行压合力标定；移动工作台4缓慢下行，在制备压合行程位置范围D_P内，分别取标准测力计量程范围内的100％、75％、50％和25％共四组压力数据，将移动工作台4上的力传感器11的读数与高精度标准测力的实测值(标准值)比较，并将偏差值计入控制系统中，采用线性比例的方法拟合计算压合力，用于后续制备结果的压合力数据输出。

压合力标定结束后，撤出高精度标准测力计，进入后续步骤。

(4)被胶接部件的实际厚度测定：将上层部件14、下层部件15分别放置在下部固定工作台3的工作面上，移动工作台4按照对应的标称厚度下行到对应的H位置，下部固定工作台3和移动工作台4上布置检测位移传感器12，对部件的实际厚度进行检测，取每对检测传感器数值的差值进行比较，并计算其差值，获得被测部件的实测厚度h(上层部件14的实测厚度h1，下层部件15实测厚度h2)，如图12；如果各测点的差值偏差大于15％，认为被测部件的厚度不均匀，难以保证获得试样的胶层厚度一致性，不适合用于大尺寸胶接构件的试样制备，应予以更换。

(5)涂胶和预装：按试验设定的涂胶量、涂胶轨迹等参数，在下层部件15的整个涂胶范围内进行涂胶，对于大尺寸胶接构件，一般采取自动涂胶，便于控制相应涂胶参数。

涂胶完成的下层部件15放置在下部固定工作台3的工作面上，再将上层部件14放置在对应位置上，进入压合制备步骤。

涂胶的下层部件15长度和宽度尺寸大于未涂胶的上层部件14的长度和宽度尺寸(单边尺寸不小于5mm)，用来接收压合制备过程中挤出落下的胶黏剂。

可选的，可以将上层部件14和下层部件15先按相对位置成对放置在下部固定工作台3上，移动工作台4下行到达接近上层部件14的上表面的上方(约2mm)，下部固定工作台3和移动工作台4上的真空吸附组件7伸出真空装置开启，将上层部件14和下层部件15分别吸附并贴近工作台的工作面，通过设定温度和加热时间，将上层部件14和下层部件15分别加热后，再取下已加热的下层部件15进行涂胶，然后再将涂胶后的下层部件15放置在对应位置，进入压合制备步骤；在进行下层部件15加热后涂胶的过程中，胶粘剂温度也应该进行相应的控制，下层部件15涂胶以及与上层部件14预装的操作应在较短时间内完成，避免胶粘剂或下层部件15的温度变化差异过大对试样制备后的性能影响。

(6)试样的压合制备：移动工作台4在压合行程位置范围D以上的位置时，下行速度为高速下降，在到达压合行程位置范围D时，缓慢下降；根据压合制备的设定，当进行压合力与胶层厚度之间的对应关系的试样制备时，控制系统采用力矩控制模式，移动工作台4下行达到设定的压合力值时，移动工作台4停止移动，开始保持在设定压合力，此时移动工作台4的力传感器11实时监控并调整压合力在设定值；当进行胶层厚度δ精确控制的试样制备时，控制系统采用位移控制模式，移动工作台4缓慢下行到实测部件厚度的位置(h1+h2+δ)后，移动工作台4停止移动，开始位置保持，此时高度位移传感器10实时监控并调整移动工作台4的位置在设定值。

压合制备的保持(压合力保持或压合位置保持)时间由胶粘剂的种类和胶粘剂的温度确定；在压合制备的保持阶段，下部固定工作台3和移动工作台4上的加热组件6分别加热下层部件15和上层部件14，并间接加热胶粘剂，用于测试胶粘剂的固化温度与试样的制备时间和(或)压合力等参数之间的关系。

压合制备到达设定的后，移动工作台4回到高点的初始位置；取出制备好的大尺寸胶接构件的试样。

可选的，某些胶粘剂连接的大尺寸胶接构件，在压合后还需要进行无压力条件下的时效固化等步骤，才能完成大尺寸胶接构件的制备。

实施例3：

基于实施例1的装置，本实施例还提供了一种大尺寸胶接构件的试样的性能测试方法，包括以下步骤：

(1)性能被测试样：制备后的大尺寸胶接构件的试样，在机械加工设备上加工成用于性能测试的试样；对于整体进行正拉力学性能测试的性能被测试样，按上层部件14的原有长度尺寸和宽度尺寸单边加工去除不小于3mm的余量，用来去制备试样周边的残留溢出的胶粘剂和周边位置的制备缺陷；去除制备厚度试样的上下表面的胶粘剂残留；测量大尺寸胶接构件的试样的各位置的胶层厚度。

可选的，大尺寸胶接构件的试样，可以将制备后的大尺寸胶接构件的试样按不同的区域进行切割取样得到小型试样，测量各区域的胶层厚度，然后对各切割后的各小型试样分别进行正拉性能测试。

(2)确定正拉力学性能测试过程的移动工作台4的行程位置范围D_S：测量性能被测试样的厚度T，设定正拉力学性能测试的拉伸长度L，D_S＝T+L，对于胶接构件，取L＝10～100mm。

(3)移动工作台4位移精度标定和拉伸力标定：参照实施例2。

(4)性能测试的被测试样在下部固定工作台3的定位与吸附固定：确定被测试样的长宽尺寸后，设定与被测试样长宽尺寸对应的下部固定工作台3上的真空吸附组件7的真空吸盘701的吸附范围，真空吸盘701的吸附范围大于被测试样的长宽尺寸；下部固定工作台3上的真空吸附组件7的吸附升降单元702带动吸附范围内的真空吸盘701向上移动，真空吸盘701高出下部固定工作台3上的工作面；将被测的试样放置于下部固定工作台3上的真空吸盘701上，吸附范围内的真空吸盘701开启负压，产生真空吸附被测试样的下表面；真空吸附组件7的吸附升降单元702带动吸附范围内的真空吸盘701向下移动，使被测试样的下表面与下部固定工作台3上的工作面紧密贴合；下部固定工作台3上检测用移传感器组监测被测试样与下部固定工作台3的贴合状态。

(5)性能测试的被测试样在移动工作台4的定位与吸附固定：移动工作台4下降到达被测试样厚度T位置的上方2～5mm停止，移动工作台4上的真空吸附组件7的吸附升降单元702带动吸附范围内的真空吸盘701向下移动，真空吸盘701高出下部固定工作台3上的工作面；吸附范围内的真空吸盘701开启负压，移动工作台4上的检测移传感器测量移动工作台4的工作面与被测试样上表面的距离，移动工作台4上按照检测位移传感器12的测量数据缓慢下降，直至检测位移传感器12组的测量值为0时，移动工作台4停止移动；移动工作台4上的真空吸附组件7的吸附升降单元702带动吸附范围内的真空吸盘701向上移动，确保被测试样的上表面与移动工作台4上的工作面紧密贴合；

(6)被测试样的性能测试：步骤(5)完成后，移动工作台4按设定的正拉测试速度向上移动，直至被测试样达到破环断裂，或测试被测试样达到设定的力值和(或)拉伸位移值；在性能测试过程中，力传感器11实时记录拉伸的力值数据，高度位移传感器10还用于实时记录正拉性能测试过程的位移数据，力值数据和位移数据被保存在控制系统的中，用于后续相关测试分析。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种大尺寸胶接构件的试样制备与性能测试装置，其特征在于，包括：

机架本体；

设置在机架本体上部位置的上部固定机构；

固定设置在机架本体的下部位置的下部固定工作台；

位于下部固定工作台正上方的移动工作台：其与设置在上部固定机构上的升降驱动件的运动部分连接，并由升降驱动件驱动在下部固定工作台上方垂直升降；

加热组件：其分别设置在所述下部固定工作台与移动工作台上，并用于加热待胶接部件；

真空吸附组件：其分别设置在所述下部固定工作台与移动工作台上，并用于在性能测试时吸附固定待测试胶接构件；

具体工作时，该装置可同时实现大尺寸胶接构件的试样的两种功能模式，其一是大尺寸胶接构件的试样的制备功能，即在大尺寸胶接构件的试样制备过程中，实现大尺寸胶接构件的试样在不同胶接温度和/或不同压合力条件下的胶接界面的胶层厚度精确控制，其二是大尺寸胶接构件的试样的胶接接头性能测试的功能，即实现已胶接的大尺寸胶接构件的试样在不同胶接胶层温度下两个被胶接部件的正拉性能测试；

所述的移动工作台上还设有高度位移传感器，并用于监控移动工作台的实际位移位置；

所述的移动工作台与升降驱动件之间还设有力传感器；

该装置还包括成对分别设置在下部固定工作台和移动工作台上对应测点位置的若干组检测位移传感器；

所述的加热组件包括置于下部固定工作台或移动工作台的工作面的内侧的温度可控的加热板，下部固定工作台和移动工作台的工作面采用导热材料制成；

所述的真空吸附组件包括设置在移动工作台或下部固定工作台上的吸附升降单元、以及设置在吸附升降单元上的真空吸盘，每个真空吸盘分别通过真空管路连接外部的真空发生设备；当进行胶接构件的性能测试时，真空吸盘由吸附升降单元带动伸出至超出下部固定工作台或移动工作台的工作面的位置；其余状态时，真空吸盘由吸附升降单元带动退回至低于下部固定工作台或移动工作台的工作面的位置。

2.根据权利要求1所述的一种大尺寸胶接构件的试样制备与性能测试装置，其特征在于，该装置还包括同步升降组件，其包括沿垂直方向布置在机架本体上的斜齿条、水平布置在移动工作台上的四个同步轴，所述的同步轴由两两相对设置的一对平行的同步主动轴与一对平行的同步从动轴组成，且同步主动轴与同步从动轴之间采用第一斜齿轮相互啮合实现四个同步轴的同步、同角度旋转，在两个同步主动轴上还设有与所述斜齿条啮合的第二斜齿轮。

3.根据权利要求2所述的一种大尺寸胶接构件的试样制备与性能测试装置，其特征在于，在同步主动轴上还设置有旋转编码器。

4.根据权利要求1所述的一种大尺寸胶接构件的试样制备与性能测试装置，其特征在于，该装置还包括升降导向组件，其包括垂直布置在机架本体上的导向柱，以及固定在移动平台上并与所述导向柱滑动配合的导套。

5.一种大尺寸胶接构件的试样制备方法，其采用如权利要求1-4任一所述的试样制备与性能测试装置实施，其特征在于，包括以下步骤：

(1)先将上层部件、下层部件分别放置在下部固定工作台的工作面上，降下移动工作台至设定的高度位置，再由分别布置在固定工作台与移动工作台上各个测点位置的检测位移传感器组对上层部件、下层部件的实际厚度进行测量，如检测到各个测点反馈的厚度差值偏差大于15％，则认定被测的上层部件或下层部件的厚度不均匀，予以更换，如检测到各个测点反馈的厚度差值偏差小于或等于15％，则认定被测的上层部件或下层部件厚度均匀性合格；

(2)对厚度均匀性合格的下层部件的涂胶范围进行涂胶，然后，将涂胶完成的下层部件放置在下部固定工作台上的工作面上，再将上层部件放置在对应位置上，进入压合步骤；

(3)压合过程中，加热组件加热至设定温度，移动工作台至接触下压上层部件，并维持压合力在设定值，压合结束后，移动工作台回到初始位置，取出经由上层部件与下层部件压制好的胶接构件，即完成。

6.一种大尺寸胶接构件的性能测试方法，其采用如权利要求1-4任一所述的制备与性能测试装置实施，其特征在于，包括以下步骤：

(一)取制备好的大尺寸胶接构件加工成被测试样；

(二)将被测试样放置在下部固定工作台上，下部固定工作台上的真空吸附组件伸出其工作面，吸附固定所述被测试样下表面后在吸附范围内向下移动，使得被测试样紧密贴合下部固定工作台的工作面；

(三)启动移动工作台下降至被测试样上方，移动工作台上的真空吸附组件伸出其工作面，吸附固定所述被测试样上表面，并在吸附范围内向上移动，同时，移动工作台继续下降至与被测试样紧贴贴合；

(四)移动工作台按设定拉伸测试速度向上移动，直至被测试样破坏断裂、或测试被测试样达到设定的力值或拉伸位移值，测试过程中，记录所得拉力力值数据与位移数据，即完成。