CN106017832B - 一种板状零件模态测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种板状零件模态测试装置，包括传送装置、激励装置和检测装置，其中传送装置前端设有传送带a、中间设有传送带b、末端设有传送带c和传送带d，传送带a、传送带b和传送带c设置在同一平面上，传送带d设置在传送带c上端，激励装置包括力锤和三自由度机械手，力锤与三自由度机械手连接，检测装置包括外壳、固定板、吸盘气缸、支撑气缸、推杆气缸和支撑板，支撑板包括底板，底板上端设有凸台、且凸台周围设有若干圆柱体，外壳上端设有圆孔，用于安装吸盘气缸，吸盘气缸的伸缩杆末端粘结有抓盘，外壳后端设有3个立方块，左右两侧立方块用于放置支撑气缸、中间立方块用于放置推杆气缸，本发明具备流水线上零件振动检测功能。

Description

一种板状零件模态测试装置

技术领域

本发明属检测装备技术领域，特别是涉及一种板状零件模态测试装置。

背景技术

电子产品的振动可靠性问题是目前国内外航空航天领域非常关注的重点之一。据统计，在导致机载电子设备故障中，振动因数己经占到27％，而印制电路板(PCB)又是振动问题的核心。在振动环境下。印制板的动态性能是整个电子设备工作可靠性的关键因素。因此，必须重视PCB动力学性能的研究和改进。固有频率是动力学特性的重要指标，考虑到PCB板结构的复杂性，有限元建模计算精度较低，而实验模态可以提供准确的固有频率，一般拿前三阶固有频率来作为评判PCB结构动态特性的指标。

但是现有的流水线加工过程中缺乏及时的模态检测装置以判断印制电路板或其他板状零件的质量，从而造成出厂产品合格率难以进一步提高的难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种板状零件模态测试装置，解决现有板状零件无法及时进行振动检测的技术问题

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种板状零件模态测试装置，包括传送装置、激励装置和检测装置，其中所述传送装置前端设有传送带a、中间设有传送带b、末端设有传送带c和传送带d，所述传送带a、传送带b和传送带c设置在同一平面上，所述传送带d设置在传送带c上端，所述传送带c用于合格品输出，所述传送带d用于不合格品输出，所述激励装置包括力锤和三自由度机械手，所述力锤与三自由度机械手连接、通过三自由度机械手带动力锤移动，所述力锤用于施加激励信号，所述检测装置包括外壳、固定板、吸盘气缸、支撑气缸、推杆气缸和支撑板，所述外壳上端设有圆孔，用于安装吸盘气缸，所述吸盘气缸的伸缩杆末端粘结有抓盘，用于抓取板状零件，所述外壳后端设有3个立方块、并加工出相应凹槽，左右两侧立方块用于放置支撑气缸、中间立方块用于放置推杆气缸，所述支撑板包括底板，所述底板上端设有凸台、且凸台周围设有若干圆柱体，所述推杆气缸的推杆伸向外壳内侧、用于推出不合格品，所述外壳左右两侧设有与凸台对应的矩形通孔，所述凸台安装在外壳对应的孔上，且支撑板通过安装在圆柱体上的弹簧调节支撑板与外壳之间的距离，所述支撑板通过推力楔与支撑气缸连接、通过调控支撑气缸状态实现支撑板的伸缩运动，所述固定板安装在外壳两侧，用于防止支撑板掉落，所述外壳内部左右两侧、矩形通孔上端设有矩形板，用于与抓盘配合限制零件位置，所述外壳内部上方设有激光测振仪，用于获取零件实验结果，所述外壳安装在传送带b上、带有支撑气缸、推杆气缸侧安装在传送带b前端。

本发明的进一步技术方案是，所述传送带a与转动轴a连接、且通过电机驱动转动轴a转动带动传送带a向传送带b运动，所述传送带b两端分别与转动轴b和转动轴c连接、且通过电机驱动转动轴b转动带动传送带b向末端运动，所述传送带c和传送带d分别与转动轴d和转动轴e连接、且分别通过电机驱动转动轴d和转动轴e转动带动传送带c和传送带d向外侧运动。

本发明的又进一步技术方案是，所述传送带d与支撑板上表面水平。

本发明的再进一步技术方案是，所述激励装置在非工作状态下移至检测装置外，防止干扰零件的抓取、支撑。

本发明的再进一步技术方案是，所述外壳上端安装两个吸盘气缸，用于确保平稳抓取板状零件。

本发明的再进一步技术方案是，所述凸台与板状零件接触面粘结有橡胶材质的隔离层，避免干扰实验结果。

本发明的再进一步技术方案是，所述底板下端为梯台状，支撑板通过支撑气缸带动推力楔挤压底板做伸缩运动。

本发明的再进一步技术方案是，所述支撑板与推力楔相接触的两个斜面均做防磨处理。

本发明的再进一步技术方案是，所述固定板为“ㄇ”状，所述支撑板安装在固定板的凹口内。

本发明的更进一步技术方案是，所述矩形板为橡胶材质。

有益效果

本发明的优点有：

1、机械结构、控制原理简单；

2、通过改变支撑板尺寸和吸盘气缸的位置可实现不同规格板状零件的检测工作，具有很强的通用性；

3、通过激光测振仪快速得出实验结果从而判断零件是否合格，并满足产品分级功能，实现流水线快速质量检测分类工作。

附图说明

图1为本发明三维结构示意图；

图2为本发明传送装置的三维结构示意图；

图3为本发明激励装置的三维结构示意图；

图4为本发明检测装置的三维结构示意图；

图5为本发明检测装置的剖视图1；

图6为本发明检测装置的剖视图2；

图7为本发明支撑板、推力楔与支撑板配合简图；

图8为本发明外壳的三维结构示意图；

图9为本发明支撑板的三维结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

如图1所示，一种板状零件模态测试装置，包括传送装置1、激励装置2和检测装置3；如图2所示，本发明的传送装置，所述的传送装置1具备零件输入、检测传递、合格品输出与不合格品输出四个部分，所述传送装置1前端设有传送带a11、中间设有传送带b14、末端设有传送带c17和传送带d19，所述传送带a11、传送带b14和传送带c17设置在同一平面上，所述传送带d19设置在传送带c17上端，所述传送带c17用于合格品输出，所述传送带d19用于不合格品输出，所述传送带a11与转动轴a12连接、且通过电机驱动转动轴a12转动带动传送带a11向传送带b14运动，所述传送带b14两端分别与转动轴b13和转动轴c15连接、且通过电机驱动转动轴b13转动带动传送带b14向末端运动，所述传送带c17和传送带d19分别与转动轴d16和转动轴e18连接、且分别通过电机驱动转动轴d16和转动轴e18转动带动传送带c17和传送带d19向外侧运动，所述传送带d19与支撑板39上表面水平，所述电机选择步进电机，以保证传送装置上的零件运动轨迹精准。

如图3所示，本发明的激励装置，所述激励装置2包括力锤21和三自由度机械手22，所述力锤21与三自由度机械手22连接、通过三自由度机械手22带动力锤21移动，所述力锤21用于施加激励信号，由于结构方面的设计可以使力锤21具有上下、左右、前后的移动自由度，继而能够在零件的任意位置完成敲击工作，满足检测要求，且激励装置2在非工作状态下移至检测装置3外，防止干扰零件的抓取、支撑。

如图4至图9所示，本发明的检测装置，所述检测装置3包括外壳31、固定板32、吸盘气缸33、支撑气缸35、推杆气缸36和支撑板39，所述凸台34与板状零件接触面粘结有橡胶材质的隔离层，避免干扰实验结果，所述外壳31上端设有圆孔，用于安装吸盘气缸33，如图4所示，所述外壳31上端安装两个吸盘气缸33，用于确保平稳抓取板状零件，所述吸盘气缸33的伸缩杆末端粘结有抓盘312，用于抓取板状零件，所述外壳31后端设有3个立方块、并加工出相应凹槽，左右两侧立方块用于放置支撑气缸35、中间立方块用于放置推杆气缸36，所述推杆气缸36的推杆伸向外壳31内侧、用于推出不合格品，如图9所示，所述支撑板39包括底板37，所述底板37上端设有凸台34、且凸台34周围设有若干圆柱体40，所述外壳31左右两侧设有与凸台34对应的矩形通孔，所述凸台34安装在外壳31对应的孔上，且支撑板39通过安装在圆柱体40上的弹簧310调节支撑板39与外壳31之间的距离，所述支撑板39通过推力楔38与支撑气缸35连接、通过调控支撑气缸35状态实现支撑板39的伸缩运动，如图5所示，所述固定板32为“ㄇ”状，所述固定板32安装在外壳31两侧，用于防止支撑板39掉落，所述外壳31内部左右两侧、矩形通孔上端设有矩形板41，用于与抓盘312配合限制零件位置，所述矩形板41为橡胶材质，所述外壳31内部上方设有激光测振仪311，用于获取零件实验结果，所述外壳31安装在传送带b14上、带有支撑气缸35、推杆气缸36侧安装在传送带b14前端。

如图7所示，所述底板37下端为梯台状，支撑板39通过支撑气缸35带动推力楔38挤压底板37做伸缩运动，所述支撑板39与推力楔38相接触的两个斜面均做防磨处理。

在初始状态下，传送装置1处于静止状态，激励装置2位于检测装置3外部，检测装置3各气缸伸缩杆皆处于收缩状态，支撑板39受弹簧310作用缩入矩形通孔内，抓盘312与传送带14之间存在适当距离。

开始进行检测工作后，电机驱动转动轴a12、转动轴d16和转动轴e18不停旋转，另一台电机驱动转动轴b13实现阶段性旋转；此时传送带a11将零件从左侧运送至传送带b14上，传送带b14继续保证零件向右平移到规定位置后停止；此时吸盘气缸33驱动伸缩杆伸出带动抓盘312向下运动抓取传送带b14上的板状零件，随后缩回伸缩杆从而升高零件位置；当板状零件运动至支撑板39上方时，外壳31左右两侧的支撑气缸35伸出伸缩杆迫使推力楔38带动支撑板39向外壳31内部移动压缩弹簧310；板状零件继续向上运动，受到外壳31内部的矩形板41作用脱离抓盘312掉落至支撑板39上，完成零件支撑工作。

接下来控制三自由度机械手22令力锤21到达规定激励点位置完成敲击动作，激光测振仪311进行实验数据收集；直至所有激励点皆完成实验检测，激励装置2从检测装置3内部移动至外部。

对激光测振仪311获得的实验数据进行分析判断，当零件合格时，支撑气缸35驱动伸缩杆缩回从而令支撑板39返回初始位置，零件落至传送带b14上，并继续向右运动传递至传送带c17上；当零件不合格时，推杆气缸36驱动伸缩杆伸出，将零件推送至传送带d19上，随后缩回支撑气缸35和推杆气缸36的伸缩杆；完成分类工作后所有气缸均恢复初始状态以等待下一个零件的检测任务。

Claims (10)

1.一种板状零件模态测试装置，包括传送装置(1)、激励装置(2)和检测装置(3)，其特征在于：所述传送装置(1)前端设有传送带a(11)、中间设有传送带b(14)、末端设有传送带c(17)和传送带d(19)，所述传送带a(11)、传送带b(14)和传送带c(17)设置在同一平面上，所述传送带d(19)设置在传送带c(17)上端，所述传送带c(17)用于合格品输出，所述传送带d(19)用于不合格品输出，所述激励装置(2)包括力锤(21)和三自由度机械手(22)，所述力锤(21)与三自由度机械手(22)连接、通过三自由度机械手(22)带动力锤(21)移动，所述力锤(21)用于施加激励信号，所述检测装置(3)包括外壳(31)、固定板(32)、吸盘气缸(33)、支撑气缸(35)、推杆气缸(36)和支撑板(39)，所述外壳(31)上端设有圆孔，用于安装吸盘气缸(33)，所述吸盘气缸(33)的伸缩杆末端粘结有抓盘(312)，用于抓取板状零件，所述外壳(31)后端设有3个立方块、并加工出相应凹槽，左右两侧立方块用于放置支撑气缸(35)、中间立方块用于放置推杆气缸(36)，所述推杆气缸(36)的推杆伸向外壳(31)内侧、用于推出不合格品，所述支撑板(39)包括底板(37)，所述底板(37)上端设有凸台(34)、且凸台(34)周围设有若干圆柱体(40)，所述外壳(31)左右两侧设有与凸台(34)对应的矩形通孔，所述凸台(34)安装在外壳(31)对应的孔上，且支撑板(39)通过安装在圆柱体(40)上的弹簧(310)调节支撑板(39)与外壳(31)之间的距离，所述支撑板(39)通过推力楔(38)与支撑气缸(35)连接、通过调控支撑气缸(35)状态实现支撑板(39)的伸缩运动，所述固定板(32)安装在外壳(31)两侧，用于防止支撑板(39)掉落，所述外壳(31)内部左右两侧、矩形通孔上端设有矩形板(41)，用于与抓盘(312)配合限制零件位置，所述外壳(31)内部上方设有激光测振仪(311)，用于获取零件实验结果，所述外壳(31)安装在传送带b(14)上、带有支撑气缸(35)、推杆气缸(36)侧安装在传送带b(14)前端。

2.根据权利要求1所述的一种板状零件模态测试装置，其特征在于：所述传送带a(11)与转动轴a(12)连接、且通过电机驱动转动轴a(12)转动带动传送带a(11)向传送带b(14)运动，所述传送带b(14)两端分别与转动轴b(13)和转动轴c(15)连接、且通过电机驱动转动轴b(13)转动带动传送带b(14)向末端运动，所述传送带c(17)和传送带d(19)分别与转动轴d(16)和转动轴e(18)连接、且分别通过电机驱动转动轴d(16)和转动轴e(18)转动带动传送带c(17)和传送带d(19)向外侧运动。

3.根据权利要求1所述的一种板状零件模态测试装置，其特征在于：所述传送带d(19)与支撑板(39)上表面水平。

4.根据权利要求1所述的一种板状零件模态测试装置，其特征在于：所述激励装置(2)在非工作状态下移至检测装置(3)外，防止干扰零件的抓取、支撑。

5.根据权利要求1所述的一种板状零件模态测试装置，其特征在于：所述外壳(31)上端安装两个吸盘气缸(33)，用于确保平稳抓取板状零件。

6.根据权利要求1所述的一种板状零件模态测试装置，其特征在于：所述凸台(34)与板状零件接触面粘结有橡胶材质的隔离层，避免干扰实验结果。

7.根据权利要求1所述的一种板状零件模态测试装置，其特征在于：所述底板(37)下端为梯台状，支撑板(39)通过支撑气缸(35)带动推力楔(38)挤压底板(37)做伸缩运动。

8.根据权利要求1所述的一种板状零件模态测试装置，其特征在于：所述支撑板(39)与推力楔(38)相接触的两个斜面均做防磨处理。

9.根据权利要求1所述的一种板状零件模态测试装置，其特征在于：所述固定板(32)为“ㄇ”状，所述支撑板(39)安装在固定板(32)的凹口内。

10.根据权利要求1所述的一种板状零件模态测试装置，其特征在于：所述矩形板(41)为橡胶材质。