CN103344399B - 自动多方向短跌落测试装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种自动多方向跌落测试装置包括用于夹紧待进行跌落测试的物体的夹紧机构。自动多方向跌落测试装置包括与夹紧机构互相连接的气动升降机构。自动多方向跌落测试装置包括用于导引物体沿某一方向自由下落，以使物体沿希望的轴向方向碰撞基体的导板。

Description

自动多方向短跌落测试装置和方法
背景技术
跌落测试是确定各种电子器件、部件和其他物品的耐久性的重要部分。电子器件可能被使用者再三跌落，而为了确保消费者的可靠性，跌落测试是许多产品鉴定过程的重要部分。此外，用在车辆中的部件可能在制造过程中跌落，并为了可靠性可能需要具有一定的耐久性特性。重复的跌落测试可由个人进行，然而，这种测试的重复性和使用者错误通常导致不一致的结果。要求速度以及跌落角度和位置的可靠性。因此，需要更可靠的自动系统。
发明内容
在一个实施例中，一种自动多方向跌落测试装置包括用于夹紧要测试跌落的物体的夹紧机构。自动多方向跌落测试装置包括与夹紧机构互相连接的气动升降机构。自动多方向跌落测试装置包括用于导引物体沿某一方向自由跌落，以使物体沿希望的轴向方向碰撞基体的导板。可选择地，夹紧机构具有按压物体以保持物体的第一和第二臂。在一个构造中，夹紧机构的第一和第二臂各自包括弯槽，所述弯槽具有大致楔形的形状，每个弯槽配置为接合物体。可选择地，夹紧机构配置为在三个构造中保持物体，第一构造配置为沿x轴方向保持物体，第一和第二臂将物体保持在第一和第二臂每一个中的弯槽中，弯槽具有大致楔形的形状，并且第二构造配置为沿y轴方向保持物体，第一和第二臂沿臂的纵向部分保持物体，终止于每个臂的角形端部，第三构造配置为沿z轴方向保持物体，第一和第二臂沿臂的纵向部分保持物体。在一个替代例中，导板包括用于在对应于夹紧机构的第一、第二和第三构造的第一、第二和第三导板构造中配置导板的机构。可选择地，气动升降机构包括释放机构，其释放夹紧机构和物体，使物体自由下落。在一个替代例中，自动多方向跌落测试装置包括感测机构，其当夹紧机构和物体触及基体时检测，并使气动升降机构启动，以将夹紧机构和物体升到最大高度。在另一替代例中，自动多方向跌落测试装置包括最大高度调整机构，其防止气动机构将夹紧机构和物体升到最大高度，而是将它升到第二高度。可选择地，最大高度调整机构是缓冲器。可选择地，气动升降机构配置为重复地释放和升起物体和夹紧机构，并且升起和释放周期性有规律地发生。替代地，自动多方向跌落测试装置包括用于连接计算机的互连机构，为了控制气动升降机构而设置互连机构。可选择地，导板包括多个导引件，多个导引件包括第一和第二前导引件、第三和第四后导引件、以及第五和第六侧导引件，其中，多个导引件方向为设置大致矩形的框架，所述大致矩形的框架竖直延伸，并配置为在自由下落过程中配合在第一和第二夹紧臂周围。
在一个实施例中，一种测试物体跌落的方法包括提供一种自动多方向跌落测试装置。所述方法还包括调整自动多方向跌落测试装置的夹紧机构，以在第一轴向构造中夹紧物体。所述方法另外包括调整自动多方向跌落测试装置的导板，以对应第一轴向构造。此外，所述方法包括在预设的一段时间启动自动多方向跌落测试装置，以进行跌落测试，其中，自动多方向跌落测试装置周期性地使用气动升降机构重复地跌落和升起物体，以在预设的一段时间内发生多次跌落。可选择地，所述方法包括调整自动多方向跌落测试装置的夹紧机构，以在第二轴向构造中夹紧物体；调整自动多方向跌落测试装置的导板，以对应第二轴向构造；并且在预设的一段时间启动自动多方向跌落测试装置，以进行跌落测试，其中，自动多方向跌落测试装置周期性地使用气动升降机构重复地跌落和升起物体，以在预设的一段时间内发生多次跌落。可选择地，所述方法包括调整自动多方向跌落测试装置的夹紧机构，以在第三轴向构造中夹紧物体；调整自动多方向跌落测试装置的导板，以对应第三轴向构造；并且在预设的一段时间启动自动多方向跌落测试装置，以进行跌落测试，其中，自动多方向跌落测试装置周期性地使用气动升降机构重复地跌落和升起物体，以在预设的一段时间内发生多次跌落。在一个替代例中，第一、第二和第三轴向构造与物体的x、y和z轴相符，其中，x、y和z轴是标准三维轴。
附图说明
图1示出自动多方向跌落测试(AMODT)装置和方法的一个实施方式；
图2A示出用于与沿第一方向保持物体的图1的AMODT装置一起使用的夹持器机构的一实施方式；
图2B示出用于与沿第二方向保持物体的图1的AMODT装置一起使用的夹持器机构的一实施方式；
图2C示出用于与沿第三方向保持物体的图1的AMODT装置一起使用的夹持器机构的一实施方式；
图3示出自动多方向跌落测试装置的一个可选实施方式，其中安装了多种尺寸的止挡以调整跌落高度。
图4a-d示出用于与图1的AMODT装置一起使用的导板的一个实施方式的三种构造；以及
图5示出夹持器机构的替代性实施方式。
具体实施方式
本文所用的某些术语仅为方便起见，而无意限制用于自动多方向跌落测试(AMODT)装置的电容式传感器的实施方式。图中，相同参考标号用于标示所有附图中的相同元件。
用语“右”、“左”、“前”和“后”表示附图中参考的方向。用语“向内”和“向外”是指分别朝向和背离AMODT装置及其标示部件的几何中心的方向。所述术语包括以上具体阐述的术语及其派生用语以及相似意思的措词表示。
相似参考标号标示所有不同附图中的相似或对应的部分，并特别参考以下所述各附图中的相似或对应的部分。
图1示出自动多方向跌落测试(AMODT)装置和方法的一个实施方式。AMODT装置可改变以用于多种不同距离的测试。在图1所示的实施方式中，AMODT可在10cm到15cm之间的距离改变以用于短跌落测试。其它配置也是可以的，包括更短和更长跌落测试，包括但不限于从1cm到若干米之间的距离。AMODT具有易改变跌落固定装置，使得可测试多种物体。物体跌落所沿的轴可改变以用于物体在三个轴中的任一个上的冲击。利用这些机器，可极大地增加每分钟跌落次数。
可从图1观察到AMODT 100的基本构造，包括该设备正面的致动按钮和跌落计数器。多种实施方式可具有用于致动和计算的不同系统，如下文所解释的。AMODT 100也包括用于吸收跌落测试的冲击的固体基部区域。
如可从图1中观察到的，AMODT 100包括夹具夹持器110。夹具夹持器110构造为绕待跌落物体配合并夹持待跌落物体。当前配置构造为夹持到大体矩形盒型物体。夹持器110的附加视图在图2A-C中示出。夹持器110包括第一和第二臂210和215。第一和第二臂210和215各自均包括第一弯槽220和角形端部225。第一和第二臂210和215的配置提供用于保持位于三个轴位置的矩形物体。图2B示出在物体230位于第一弯槽220内的第一配置时的矩形物体230。第一和第二臂210和215将压力施加到物体230，且第一弯槽的V形形态将矩形物体保持在合适位置。图2C示出物体230的第二配置。相似地，第一和第二臂210和215将压力施加到矩形物体230，并保持在角形端部225之间的合适位置。跌落测试的上述配置用于确定物体在多种跌落位置的耐久性。
参见图1，AMODT 100包括在跌落测试过程中用于引导物体230下降的导板115。夹持器调整机构120提供用于使夹持器110进行夹持从而容纳多种尺寸和位置的物体230。AMODT 100也包括气动缸125。气动缸125附连到夹持器110，并用于物体230的跌落和提升。在跌落操作过程中，气动缸125释放，物体230自由下落并沿导板115导引的配置方向进行冲击。
如图3所示，可安装多种尺寸的止挡以调整跌落高度。如图示，止挡210提供用于从15cm跌落高度到10cm跌落高度的转换。跌落测试机构安装到竖直管上，竖直管提供各跌落之间的均匀跌落特性。当利用机械致动中心管释放和提升该跌落时，跌落板沿着外部管下降。用于致动管的机构可用电马达驱动、或液压或另外方式致动。
图4a-d示出导板115的三种配置。这三种配置容纳物体230的三种轴向配置。各导板115包括6个导引件，即前导引件410、后导引件415以及侧导引件420。如图4a所示，夹持器调整机构430和导板调整机构435提供导板115的配置。图4b示出第一配置。这种配置提供z轴跌落。图4c提供第二配置。这种配置用于x轴跌落。图4d提供用于容许y轴跌落的第三配置。在操作中，操作者配置期望的轴方向。加载物体230。通过包括微控制器，或通过提供与诸如实验室虚拟仪器工程平台(LabView)或其它测试软件等计算机运行程序的连接，该设备可被编程以执行一组数量的跌落。替代地，由于已知跌落速度和气动机构的操作，因此在一段时期内将发生一组数量的跌落，因而该设备可仅在设定间隔时起动和关断。
在一个实施方式中，AMODT 100包括用于计算机系统的互联机构。计算机系统可执行LabView或其它控制软件。可包括测试计数传感器，以在测试过程中计算物体发生的跌落次数。该传感器可为接近式传感器，例如当测试板落下时被覆盖的感光器。根据该公开内容，本领域技术人员将会想到其它类型的接近式传感器，包括利用磁场、光以及其它指示方法的非接触式传感器。该传感器也可用于给系统提供如下指示，该设备应该被致动以再次提起和跌落物体。包括软件的计算机系统可采集关于跌落的统计数据。该系统甚至可在AMODT内包括加速计。计算机和软件可读取加速计，以测量和确保系统的合适性能，从而确保各次跌落反映自由落体的加速度。与AMODT 100互联的计算机系统也可采集有关加速计读数的统计数据。
在图5中，示出夹持器110的替代性实施方式。夹持器510包括四个夹持器臂515-518。这些夹持器臂515-518可推进到物体并被定向以将该物体保持在合适位置。无论如何，夹持器臂应该小于测试物体的任一厚度，或替代地，物体将必需被仔细定向在夹持器中，因此它延伸超出夹持器并遭受冲击。
本文以上所述和所示出的实施方式仅是示例性的而非限制性的。自动多方向式跌落测试装置及关联系统和方法的范围由权利要求书确定，而非前文描述及附图确定。在不脱离自动多方向跌落测试装置的主旨情况下，自动多方向跌落测试装置可以其它多种具体形式实施。因此，落入权利要求书范围内的这些及其它任何变化意图涵盖在权利要求书范围内。

Claims (13)

1.一种自动多方向跌落测试装置，包括：
a)用于夹紧待进行跌落测试的物体的夹紧机构，所述夹紧机构具有按压所述物体以保持所述物体的第一和第二臂；
b)与所述夹紧机构互相连接的气动升降机构，用于升起待测试的物体；
c)导板，用于导引所述物体沿某一方向自由下落，以使所述物体沿被所述导板导引的希望的轴向方向碰撞基体，
其中，所述夹紧机构配置为在三个构造中保持所述物体，第一构造配置为沿x轴方向保持所述物体，所述第一和第二臂将物体保持在所述第一和第二臂每一个中的弯槽中，所述弯槽具有大致楔形的形状，并且第二构造配置为沿y轴方向保持所述物体，所述第一和第二臂沿所述臂的纵向部分保持所述物体，终止于每个臂的角形部分，第三构造配置为沿z轴方向保持所述物体，所述第一和第二臂沿所述臂的纵向部分保持所述物体，
其中，所述导板包括用于在对应于所述夹紧机构的第一、第二和第三构造的第一、第二和第三导板构造中配置所述导板的机构。
2.如权利要求1所述的自动多方向跌落测试装置，其中，所述夹紧机构的第一和第二臂各自包括弯槽，所述弯槽具有大致楔形的形状，每个弯槽都配置为接合所述物体。
3.如权利要求1所述的自动多方向跌落测试装置，其中，所述气动升降机构包括释放机构，所述释放机构释放所述夹紧机构和所述物体，使物体自由下落。
4.如权利要求3所述的自动多方向跌落测试装置，还包括感测机构，所述感测机构当所述夹紧机构和所述物体触及所述基体时检测，并启动所述气动升降机构，以使所述夹紧机构和所述物体升到最大高度。
5.如权利要求4所述的自动多方向跌落测试装置，还包括最大高度调整机构，所述最大高度调整机构防止所述气动机构将所述夹紧机构和所述物体升到所述最大高度，而是将它升到第二高度。
6.如权利要求5所述的自动多方向跌落测试装置，其中，所述最大高度调整机构是缓冲器。
7.如权利要求4所述的自动多方向跌落测试装置，其中，所述气动升降机构配置为重复地释放和升起所述物体和所述夹紧机构，并且所述升起和释放周期性有规律地发生。
8.如权利要求4所述的自动多方向跌落测试装置，还包括用于连接计算机的互连机构，为控制所述气动升降机构而设置所述互连机构。
9.如权利要求1所述的自动多方向跌落测试装置，其中，所述导板包括多个导引件，所述多个导引件包括第一和第二前导引件、第三和第四后导引件、以及第五和第六侧导引件，其中，所述多个导引件被定向为设置大致矩形的框架，所述大致矩形的框架在自由下落过程中竖直延伸。
10.一种测试物体跌落的方法，包括：
a)提供一种如权利要求1所述的自动多方向跌落测试装置；
b)调整所述自动多方向跌落测试装置的夹紧机构，以在第一轴向构造中夹紧所述物体；
c)调整所述自动多方向跌落测试装置的导板，以对应所述第一轴向构造，由此使得物体在所述导板的导引下沿所述第一轴向碰撞基体；
d)在预设的一段时间启动所述自动多方向跌落测试装置，以进行跌落测试，其中，所述自动多方向跌落测试装置周期性地使用气动升降机构重复地跌落和升起所述物体，以在预设的一段时间内发生多次跌落。
11.如权利要求10所述的方法，还包括：
a)调整所述自动多方向跌落测试装置的夹紧机构，以在第二轴向构造中夹紧所述物体；
b)调整所述自动多方向跌落测试装置的导板，以对应所述第二轴向构造；
c)在预设的一段时间启动所述自动多方向跌落测试装置，以进行跌落测试，其中，所述自动多方向跌落测试装置周期性地使用所述气动升降机构重复地跌落和升起所述物体，以在预设的一段时间内发生多次跌落。
12.如权利要求11所述的方法，还包括：
a)调整所述自动多方向跌落测试装置的夹紧机构，以在第三轴向构造中夹紧所述物体；
b)调整所述自动多方向跌落测试装置的导板，以对应所述第三轴向构造；
c)在预设的一段时间启动所述自动多方向跌落测试装置，以进行跌落测试，其中，所述自动多方向跌落测试装置周期性地使用所述气动升降机构重复地跌落和升起所述物体，以在预设的一段时间内发生多次跌落。
13.如权利要求12所述的方法，其中，所述第一、第二和第三轴向构造与所述物体的x、y和z轴相符，其中，所述x、y和z轴是标准三维轴。
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