CN109269753A - 一种电子产品跌落测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子产品跌落测试装置，包括支撑台、可移动箱体、升降机构、夹持组件及气动支撑组件；升降机构设于箱体内，夹持组件设于升降机构上，夹持组件包括第一、第二夹持件，两夹持件的上端与升降机构可转动连接，下端可绕转轴转动，在夹持状态下两夹持件形成V形支撑结构；两夹持件上设有第一吸铁盘，可移动箱体的上方设有横梁，横梁与升降机构连接，横梁上设有与第一吸铁盘一一对应的第一电磁铁；气动支撑组件用于将下落的夹持组件抬起；支撑台设于可移动箱体的底部开口中。本发明通过采用重力互锁、摩擦作用力相互抵消的新设计，减低了测试过程中额外作用力的干扰，避免出现伪自由跌落的现象，确保了跌落测试的精确性。

Description

一种电子产品跌落测试装置

技术领域

本发明涉及测试装置，具体涉及一种电子产品跌落测试装置。

背景技术

跌落测试是可靠性测试、安规测试中最常见的测试，随着电子产品的普及，绝大部分便携式电子产品及组成部件，尤其是消费类电子产品，诸如手机、平板电脑、电池、块状器件、PCB等出厂前均需要进行的跌落测试，确保产品出厂后能够有更高的可靠性，不会因为顾客偶尔失手造成的跌落给电子产品带来毁灭性的损伤，形成永久的故障。电子产品的生产企业为了保证最终制造的产品能达到跌落测试的要求，通常需要在制造过程中进行模拟检测以判断该批产品是否合格，这种测试可能是抽检，也可能是样品模拟环境测试，用以检验产品在跌落后是否产生危险，是否形成故障影响其可靠性，及对电子产品的质量影响有多深等。现有技术中，过程测试的手段比较简便，测试结果以人为观测为主，对测试的环境及测试结果的客观检验等不够重视，也有各种新型测试样机或想法提出，但是总体来讲现有的测试方法对测试过程中测试高度的可调性、摩擦作用力的无影响快速撤销、测试的准确性、性价比、跌落测试装置的制造工艺等考虑不足，从而造成各种额外作用力干扰测试样品，使测试呈现伪自由跌落现象，无法精确检测电子产品的跌落性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种电子产品跌落测试装置，采用重力互锁、摩擦作用力相互抵消的新设计理念，改进夹具的结构，减低测试过程中额外作用力的干扰，避免测试出现伪自由跌落的现象，从而保证跌落测试的精确性。本装置结构简单、操作方便、可以大幅降低操作人员的劳动强度，提高检测效率。

本发明采用的技术方案是：

一种电子产品跌落测试装置，包括支撑台、可移动箱体、升降机构、夹持组件及气动支撑组件；升降机构设于可移动箱体内，包括升降杆，升降杆由固定杆及活动杆组成，固定杆竖直安装在可移动箱体的下部两侧，活动杆可在固定杆中上下滑动，夹持组件包括第一夹持件及第二夹持件，第一、第二夹持件的上端分别通过转轴与活动杆可转动连接，下端可绕转轴转动，当转动到两夹持件接触时形成V形支撑结构，V形支撑结构用于承载测试物；第一、第二夹持件的上侧面均设有第一吸铁盘，第一吸铁盘的吸附面朝上；可移动箱体的上方设有横梁，横梁的两端分别与活动杆的上端连接，横梁的下侧面设有第一电磁铁，第一电磁铁与第一吸铁盘一一对应，第一电磁铁的吸附面朝下与第一吸铁盘的吸附面相对；气动支撑组件设于夹持组件的下方，用于将下落的夹持组件抬起到夹持状态；支撑台设于可移动箱体的底部，可移动箱体的底板上设有开口，支撑台设于开口中且与可移动箱体留有间隙，支撑台用于承载自由落体的测试物。

进一步地，还包括气动推杆组件，所述气动推杆组件包括气缸及推板，推板设于气缸活塞杆的伸出端，气缸通过紧固螺钉固定在箱本体的底部一侧，与气缸相对的箱本体的另一侧设有U形缺口，气缸动作，气缸活塞杆伸出，推板将跌落在支撑台上的测试物推至U形缺口中。

进一步地，所述气动支撑组件包括气缸及滚轮，气滚轮可转动设于气缸活塞杆的伸出端，气缸分别通过紧固螺丝固定在两个活动杆上，气缸动作，气缸活塞杆伸出，滚轮顶着第一、第二夹持件使其绕上端转轴自下而上转动而抬起。

进一步地，还包括气动控制系统，所述气动控制系统包括气泵及两个电磁阀，一个电磁阀通过气管与气动支撑组件的两个气缸连通，另一个电磁阀通过气管与气动推杆组件的气缸连通；气泵通过气管分别与两个电磁阀连通。

进一步地，还包括电气控制系统，所述电气控制系统包括控制箱，控制箱上设有控制面板，控制面板上设有电磁铁控制按钮、第一电磁阀控制按钮、第二电磁阀控制按钮、电源开关、急停按钮及漏电保护开关；电磁铁控制按钮通过导线与第一、第二电磁铁连接，第一、第二电磁阀控制按钮分别通过导线与两个电磁阀连接。

进一步地，所述可移动箱体包括由型材构成的框架及包覆在框架上的面板，底板可活动地插设在框架上，可移动箱体的底部设有滚轮。

进一步地，所述夹持组件为托板式、托盘式或圆环式。

进一步地，所述第一、第二夹持件的下侧面均设有第二吸铁盘，活动杆上设有第二电磁铁，第一、第二夹持件下落时因第二电磁铁吸附第二吸铁盘而定位。

进一步地，所述升降机构还包括电机及线性丝杆，线性丝杆螺设于活动杆内，电机驱动线性丝杆转动，从而带动活动杆在固定杆中上下滑动。

进一步地，所述固定杆及活动杆为方形钢管，活定杆套设在固定杆内，活动杆与固定杆摩擦滑动连接。

本发明的有益效果：

1、本发明采用互换性很强的夹持组件的设计，方便用户使用，用户完全可以根据需要选择不同形式的夹持组件以满足自己的测试需要，适用范围广。

2、本发通过采用可转动的夹持组件形成V型支撑结构，并利用电磁铁的断电使夹持组件同时向两边撤去支撑力，测试物只能按照自由落体的方式铅垂线式跌落，消除了下落时因测试物与夹持组件之间的摩擦作用力而出现的伪跌落现象，测试的结果更为精确可靠。

3、本发明通过采用升降杆的设计，可任意调节测试高度控制电子产品跌落测试所需的碰撞作用力的大小，实用性强。

4、本发明通过采用支撑台与可移动箱体分离设计，确保箱本体在承受测试物多次跌落测试后，最大幅度降低被测试物跌落对本发明的损伤，且方便箱本体的自由移动；可最大幅度地提升箱本体底部对测试物的减震效应，减少因减震效应造成的跌落碰撞冲击力不足，从而使测试结果出现误报现象；在支撑台上配备上加速度传感器后可以更准确地设计出规定跌落冲击力的测试模式。

5、本发明通过采用在可移动箱体上设置防撞衬垫防止夹持组件自由下落时与箱体撞击双方受损，保证测试精度。

6、本发明通过采用封闭的可移动箱体设计，防止外力干扰影响测试精度。

附图说明

图1是示出第1实施方式的电子产品跌落装置的结构示意图。

图2是示出第1实施方式的电子产品跌落装置的可可移动箱体的结构示意图(省略底部滚轮)，并示出了升降机构的安装位置。

图3是示出第1实施方式的电子产品跌落装置的升降机构的结构示意图。

图4是示出第1实施方式的电子产品跌落装置的气动支撑组件的结构示意图。

图5是示出第1实施方式的电子产品跌落装置的气动推杆组件的结构示意图。

图6是示出第1实施方式的电子产品跌落装置的夹持组件的结构示意图，图6(a)是示出在夹持状态下夹持组件的主视图，图6(b)是俯视图。

图7是示出第2实施方式的电子产品跌落装置的夹持组件的结构示意图，图7(a)是示出在夹持状态下夹持组件的主视图，图7(b)是图7(a)的俯视图。

图8是示出第3实施方式的电子产品跌落装置的夹持组件的结构示意图，图8(a)是示出在夹持状态下夹持组件的主视图，图8(b)是图8(a)的俯视图。

图号说明：1底座支撑台、2可移动箱体、21箱本体、22万向轮、23物品出货口、24横梁、3升降机构、31升降杆、311活动杆、312固定杆、32紧定螺钉、33线性丝杆、34电机、35、电机底座、38标尺、39防撞硅胶垫、41气动支撑组件、411支撑气缸、412支撑气缸进气口、413支撑气缸出气口、414支撑气缸活塞杆、415滚轮、紧固螺丝416、42气动推杆组件、421推动气缸、422推动气缸进气口、423推动气缸出气口、424推动气缸活塞杆、425推板、紧固螺丝426、5电气控制系统、51控制箱、52电磁铁控制按钮、53第一电磁阀控制按钮、54第二电磁阀控制按钮、55电源开关、56急停按钮、57漏电保护开关、58气泵、59二位五通电磁阀、61第一电磁铁、62第二电磁铁、71托板式夹持组件、72、托盘式夹持组件、73圆环式夹持组件、74第一吸铁盘、75第二吸铁盘、8测试物。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及一种优选的实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

在以下的描述中，以图1所示跌落装置的方位为基准，图中所示跌落装置的上方即为“上”，反之为“下”。

实施方式1

参阅图1，一种电子产品跌落测试装置，包括支撑台1、可移动箱体2、升降机构3、气动支撑组件41、气动推杆组件42、夹持组件71、电气控制系统5及气动控制系统6。

参阅图1及图2，可移动箱体2包括箱本体21，在本实施例中，箱本体21为具有六个面的矩形箱体，包括由型钢构成的框架及包覆在框架上的面板，底板可活动地插设在框架上，底板的中心部设置开口，开口与支持台1的外形适配；箱本体的底部设有万向轮22，通过万向轮的滚动可以将本测试装置根据需要自由移动到规定的位置，方便操作人员的测试工作。箱本体21的一个侧面的下端设有检测物品出口23，检测物品出口23为U形缺口，开口方向朝向箱本体21的底面。箱本体21的上部设有横梁24，横梁24的左右两端设有第一电磁铁61，第一电磁铁61的吸附面朝下。

支撑台1呈圆形或方形，根据测试物所需的测试力的大小可选用铁、硬塑料、木材等材质，在本实施例中，选用铁质材质。支撑台1设于箱本体21的开口中，其上表面与箱本体21的底板的上表面平齐，其外周面与箱本体21之间留有间隙。支撑台与箱本体不接触，可以避免测试物跌落在支撑台上产生的冲击力传递到箱本体，确保箱本体21在承受测试物多次跌落测试后，最大幅度降低被测试物跌落对本发明的损伤，且方便箱本体的自由移动；可最大幅度地提升箱本体底部对测试物的减震效应，减少因减震效应造成的跌落碰撞冲击力不足，从而使测试结果出现误报现象；在支撑台上配备上加速度传感器后可以更准确地设计出规定跌落冲击力的测试模式。

参阅图3，升降机构3包括升降杆31、线性丝杆33及电机34。升降杆设有结构相同的两组，分别安装在箱本体21的左右两侧，包括活动杆311及固定杆312。在本实施例中，活动杆311及固定杆312均方钢管，固定杆312固定安装在箱本体21的下部，活动杆311套设于固定杆312内，活动杆311与固定杆312摩擦滑动连接，活动杆311的上端与横梁24的两端固定连接。线性丝杆33设有两只，分别螺设于活动杆311内，其上端可转动地伸出可移动箱体2。电机34设有两个，分别通过其底座35固定安装在可移动箱体2上，电机输出轴通过联轴器分别与两侧的线性丝杆33固定连接。两电机34同步转动，同时带动两侧的线性丝杆33旋转，从而带动两侧的活动杆311在固定杆312中同步上下升降，带动横梁24水平地上下升降。固定杆312的上部设有贯穿其管壁的螺纹通孔，紧定螺钉32可螺旋穿过螺纹通孔将活动杆311定位在固定杆312中，防止在测试过程中活动杆311从线性丝杆33上滑脱。通过升降机构的调节作用，可以根据测试需要自由设定跌落高度。在靠近活动杆311的箱本体21上设置标尺38，通过标尺38的显示可以更精确地设定所需要的跌落高度。

在其他实施例中，也可采用齿轮齿条的方式带动活动杆在固定杆中上下滑动，涉及方案为活动杆的上端设有齿条，通过电机驱动齿轮转动，齿轮齿条啮合，带动活动杆上下升降。

参阅图1及图6，根据被测试物8的性质及外形不同，可设计多种形式的夹持组件，在本实施例中夹持组件设计为托板式，第一、第二夹持件为平板型，是最通用的组件，测试物8由第一、第二夹持件的支撑及夹持而定位。

托板式夹持组件71包括第一夹持件711及第二夹持件712，第一夹持件及第二夹持件均由金属制成。第一夹持件711的上端设有通孔7111，通过在通孔7111中穿设转轴与左侧活动杆311可转动连接，第二夹持件712的上端设有通孔7121，通过在通孔7121中穿设转轴与右侧活动杆311可转动连接，在夹持状态下，第一夹持件711的下端倾斜向右下方延伸，第二夹持件712的下端倾斜向左下方延伸，第一夹持件711与第二夹持件712形成V字形支撑结构，测试物8被定位在支撑结构中。第一、第二夹持件的上部均设有第一吸铁盘74，第一、第二夹持件的下侧面均设有第二吸铁盘75，第一吸铁盘74与电磁铁61对应设置，电磁铁61通电吸附第一吸铁盘74从而固定夹持件。

参阅图1及图4，气动支撑组件41设有两组，分别设于第一夹持件及第二夹持件的下方，包括支撑气缸411及滚轮415。支撑气缸411上设有进气口412、出气口413，滚轮415可转动设于气缸活塞杆414的伸出端。支撑气缸411通过紧固螺钉416固定在活动杆311上且位于夹持机构7的下方，支撑气缸411动作，气缸活塞杆414伸出，滚轮415顶着第一、第二夹持件使其绕上端转轴自下而上转动而抬起。气动支撑组件41的下方的活动杆311上设有第二电磁铁62及防撞硅胶垫39，当吸铁盘74从第一电磁铁61处卸去吸力脱落后，第一、第二夹持件将绕其转轴自由落下，撞击在防撞硅胶垫39上，同时其第二吸铁盘75被第二电磁铁62吸附，第一、第二夹持件定位。通过防撞硅胶垫39防止夹持组件落下时撞击升降杆造成相互损伤，也起到降低噪音，减少冲击震动的作用。通过第二吸铁盘的吸附作用，防止夹持件弹跳撞击到测试物，从而降低检测精度。

参阅图1及图5，气动推杆组件42包括推动气缸421及推板425。推动气缸421上设有进气口422、出气口423，推板425设于气缸活塞杆424的伸出端。推动气缸421通过紧固螺丝426固定在箱本体21的与U形缺口相对的一个侧面上，推动气缸421动作，气缸活塞杆424伸出，推板425将跌落在支撑台上的测试物推至U形缺口。

参阅图1，气动控制系统6包括气泵58及两个二位五通电磁阀59，二位五通电磁阀59设于控制箱51的内部，其中一个分别通过气管与两个支撑气缸411的进气口412及出气口413连通，另一个通过气管与推动气缸421的进气口422及出气口423连通。气泵58设于箱本体的底板上靠近控制箱51，气泵58的出气口通过气管与分别与二位五通电磁阀59连通。在其他实施例中，在测试现场有压缩空气的情况下，也可不设气泵，压缩空气直接接到电磁阀中。

电气控制系统5包括控制箱51，控制箱设有箱本体的底板上，控制箱51外侧面设有并排设有电磁铁控制按钮52、第一电磁阀控制按钮53、第二电磁阀控制按钮54、电源开关55、急停按钮56、漏电保护开关57，电磁铁控制按钮52与第一电磁铁61及第二电磁铁62通过导线连接；第一电磁阀控制按钮53及第二电磁阀控制按钮54分别通过导线与二位五通电磁阀59连接。可以通过设置不同颜色和形状的按钮来区分各个按钮的功能，如电磁铁控制按钮52设置为红色圆形按钮，第一电磁阀控制按钮53设置为黑色圆形按钮，第二电磁阀控制按钮54为绿色圆形按钮，电源开关55为方形按钮，急停按钮56为红色方形按钮。

实施方式2

参阅图7，实施方式2的结构与实施方式1基本相同，不同之处仅在于，夹持组件7的形式为托盘式，第一、第二夹持件的下端向内翻折形成平板部，在夹持状态下两夹持件相靠形成一水平托板，测试物8自由放置在水平托板上，适用于测试物8不易被夹持的电子产品的跌落测试。

实施方式3

参阅图8，实施方式3的结构与实施方式1基本相同，不同之处仅在于，夹持组件7的形式圆环式，圆环式夹持组件73的第一、第二夹持件的下端设有半环形夹持结构，在夹持状态下两夹持件相靠形成一圆环，测试物8可夹持在圆环中，适用于测试物8呈柱状形的电子产品的跌落测试。

下面以实施方式1为例，详细说明本装置的工作原理如下：

参阅图1，测试人员开始操作时，首先按下漏电保护开关57，再按下电源开关55，开启电源；当遇到紧急安全事故时操作人员可以迅速按下方形红色急停按钮56迅速切断电源确保安全。接着，按下第一电磁阀控制按钮53，控制二位五通电磁阀59的进气口从气泵58的出气口得气，并从二位五通电磁阀59的出气口分两路分别进入左右两个支撑气缸411的进气口412，出气口413连通大气，气缸活塞杆414被向前推出，活塞杆顶部滚轮415被顶在夹持组件71的第一、第二夹持件的背面并将其抬起，直至第一、第二夹持件的顶端接触到一起，夹持组件71的第一吸铁盘74被第一电磁铁61吸附，第一、第二夹持件形成一个斜坡半开型容腔，将测试物8置于半开型容腔内等待测试。当第一吸铁盘74被顶部第一电磁铁61吸附之后，二位五通电磁阀59自动切换到另一组线圈得电，二位五通电磁阀59换到第二个位置，左右两个支撑气缸411的进气口412连通大气，出气口413进气，支撑气缸活塞杆414被迅速收回，至此完成整个气动支撑过程。

开始测试时，操作人员只要再次按下电磁铁控制按钮52，第一电磁铁61失电，与此同时，第二电磁铁62得电，夹持组件71上的第一吸铁盘74由于失去电磁吸力导致夹持组件71的第一第二夹持件绕其转轴旋转迅速落下，测试物8失去夹持组件71的支撑，呈现自由落体运动，由于夹持组件71同时向两边撤去支撑力，且这个力与重力形成成一个锐角，从而导致夹持组件71与测试物8的摩擦作用力相互抵消，测试物只能按照自由落体的方式铅垂线式跌落。

当测试物8落到支撑台上时，操作人员按下控制箱51的第二电磁阀控制按钮54，控制另一个二位五通电磁阀59的进气口从气泵58的出气口得气，并从二位五通电磁阀59的出气口排出进入推动气缸421的进气口422，出气口423连通大气，气缸活塞杆424带动推板425向前推出，落在支撑台上的测试物8被推板425推倒物品出货口23，操作人员只要从出货口23中取出测试物8即可。再次按下第二电磁阀控制按钮54，二位五通电磁阀59自动换到第二位置，进气口422连通大气，出气口423进气，气缸活塞杆424被收回原来的位置。

一种电子产品跌落测试的方法，包括以下步骤：

第一步，准备好必要的夹持组件71及测试物8，接通电源；

第二步，按下第一电磁阀控制按钮53，气动支撑组件41动作将夹持组件71托起，形成一个半型容腔结构，将被测试物8放在该容腔结构内；

第三步，按下电磁铁控制按钮52，第一电磁铁61断电，夹持组件71落下，测试物8自由落地撞击底座支撑台1；

第四步，按下第二电磁阀控制按钮54，气动推杆组件42动作将测试物8推到出货口23，操作人员从出货口23将跌落测试物8取出。

上述实施例仅仅是较佳的实施例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本发明的技术范畴。

以上说明书中未做特别说明的部分均为现有技术，或者通过现有技术既能实现。

Claims (10)

1.一种电子产品跌落测试装置，其特征在于，包括支撑台、可移动箱体、升降机构、夹持组件及气动支撑组件；升降机构设于可移动箱体内，包括升降杆，升降杆由固定杆及活动杆组成，固定杆竖直安装在可移动箱体的下部两侧，活动杆可在固定杆中上下滑动，夹持组件包括第一夹持件及第二夹持件，第一、第二夹持件的上端分别通过转轴与活动杆可转动连接，下端可绕转轴转动，当转动到两夹持件接触时形成V形支撑结构，V形支撑结构用于承载测试物；第一、第二夹持件的上侧面均设有第一吸铁盘，第一吸铁盘的吸附面朝上；可移动箱体的上方设有横梁，横梁的两端分别与活动杆的上端连接，横梁的下侧面设有第一电磁铁，第一电磁铁与第一吸铁盘一一对应，第一电磁铁的吸附面朝下与第一吸铁盘的吸附面相对；气动支撑组件设于夹持组件的下方，用于将下落的夹持组件抬起到夹持状态；支撑台设于可移动箱体的底部，可移动箱体的底板上设有开口，支撑台设于开口中且与可移动箱体留有间隙，支撑台用于承载自由落体的测试物。

2.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，还包括气动推杆组件，所述气动推杆组件包括气缸及推板，推板设于气缸活塞杆的伸出端，气缸通过紧固螺丝固定在箱本体的底部一侧，与气缸相对的箱本体的另一侧设有U形缺口，气缸动作，气缸活塞杆伸出，推板将跌落在支撑台上的测试物推至U形缺口中。

3.如权利要求1或2所述的测试装置，其特征在于，所述气动支撑组件包括气缸及滚轮，气滚轮可转动设于气缸活塞杆的伸出端，气缸分别通过紧固螺钉固定在两个活动杆上，气缸动作，气缸活塞杆伸出，滚轮顶着第一、第二夹持件使其绕上端转轴自下而上转动而抬起。

4.如权利要求3所述的测试装置，其特征在于，还包括气动控制系统，所述气动控制系统包括气泵及两个电磁阀，一个电磁阀通过气管与气动支撑组件的两个气缸连通，另一个电磁阀通过气管与气动推杆组件的气缸连通；气泵通过气管分别与两个电磁阀连通。

5.如权利要求4所述的测试装置，其特征在于，还包括电气控制系统，所述电气控制系统包括控制箱，控制箱上设有控制面板，控制面板上设有电磁铁控制按钮、第一电磁阀控制按钮、第二电磁阀控制按钮、电源开关、急停按钮及漏电保护开关；电磁铁控制按钮通过导线与第一、第二电磁铁连接，第一、第二电磁阀控制按钮分别通过导线与两个电磁阀连接。

6.如权利要求1或2所述的测试装置，其特征在于，所述可移动箱体包括由型材构成的框架及包覆在框架上的面板，底板可活动地插设在框架上，可移动箱体的底部设有滚轮。

7.如权利要求1或2所述的测试装置，其特征在于，所述夹持组件为托板式、托盘式或圆环式。

8.如权利要求1或2所述的测试装置，其特征在于，所述第一、第二夹持件的下侧面均设有第二吸铁盘，活动杆上设有第二电磁铁，第一、第二夹持件下落时因第二电磁铁吸附第二吸铁盘而定位。

9.如权利要求1或2所述的测试装置，其特征在于，所述升降机构还包括电机及线性丝杆，线性丝杆螺设于活动杆内，电机驱动线性丝杆转动，从而带动活动杆在固定杆中上下滑动。

10.如权利要求9所述的测试装置，其特征在于，所述固定杆及活动杆为方形钢管，活定杆套设在固定杆内，活动杆与固定杆摩擦滑动连接。