CN110376505B - 一种用于柔性线路板生产的测试工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于柔性线路板生产的测试工装，包括下压组件、上拱组件和工作台，下压组件、上拱组件均设置在工作台台面上，下压组件位于上拱组件的上方，下压组件包括一用于放置柔性线路板的放置台，放置台中央开孔，上拱组件具有一半径可调的拱形结构穿过放置台中央孔并与柔性线路板下表面接触。下压组件包括放置台、环盖、囊体、活塞、电机和螺纹杆，活塞沿环盖的内壁下降，挤压下方囊体，囊体开始发生相应的形变，均匀地下压柔性线路板，实现测试过程；上拱组件包括弧片和两组移动台、移动台驱动、旋转块、旋转块驱动，移动台以滑槽形式安装在工作台上，移动台驱动设置在移动台一旁设置，移动台驱动驱动移动台进行平移。

Description

一种用于柔性线路板生产的测试工装

技术领域

本发明涉及柔性线路板生产领域，具体是一种用于柔性线路板生产的测试工装。

背景技术

柔性线路板是一种新兴的线路板，既保持了线路板的电路功能，又具有一定的柔性，且较薄，相配套的使用场合可以做的更加小巧精致。

柔性线路板在生产时，需要测试其线路质量，一般都包括弯曲测试，即弯曲到一定的程度测试其是否线缆损坏。

现有技术中，测试架只以单一形式的功能进行测试，要么使用一半径一定的圆拱柱将其顶弯，然后通电测试，要不就平放，在表面上施加均匀的压力测试其抵抗表面压力的程度，而且测试都是人工完成，测试效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于柔性线路板生产的测试工装，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于柔性线路板生产的测试工装，包括下压组件、上拱组件和工作台，下压组件、上拱组件均设置在工作台台面上，下压组件位于上拱组件的上方，下压组件包括一用于放置柔性线路板的放置台，放置台中央开孔，上拱组件具有一半径可调的拱形结构穿过放置台中央孔并与柔性线路板下表面接触。

工作台是一个工作工位，可以是地面，也可以是桌子，或者是在一个流水线上都可以。下压组件是放置待测试的柔性线路板的工位，而上拱组件从下往上制造一个弧形拱起，与柔性线路板的下表面接触，让柔性线路板在被下压组件下压的过程中，被弯曲，从而测试其能够承受的弯曲力、弯曲直径，同时，下压组件使其表面均匀受压，继而也能够测试其表面受压的能力，柔性线路板测试时带电测试，如果测试过程中电路上断路了，那就说明线路板损坏，反之，则通过测试。

进一步的，下压组件包括放置台、环盖、囊体、活塞、电机和螺纹杆，放置台为方形桌状，放置台底脚固定在工作台台面上，环盖主体为竖直的中空环体，环盖内设有囊体和活塞，环盖包括设置在环体顶部的支架，支架上轴头朝下设置电机，活塞上表竖直设有丝杆螺母套管，丝杆螺母套管内旋有螺纹杆，螺纹杆与电机传动连接，电机通过螺纹丝杆副驱动活塞沿环盖内壁上下运动，活塞下表与囊体接触，环盖还包括铰接在环体外围的卡勾，放置台四周侧面设有与卡勾相匹配的沟槽，环盖从上往下压合在放置台上，通过卡勾勾住放置台。

放置台用于放置柔性线路板，底部开设通孔用于给上拱组件的弧形部位通过，放置台可通过定位柱或销钉等形式将柔性线路板定位，当定位要求不高时，可随意放置，之后由环盖压紧，环盖是从上往下压住柔性线路板的边边，通过卡勾与放置台实现固定，当需要取出工件时，手动地拨开卡勾即可轻易地将环盖拿起，从而从放置台上取下柔性线路板。柔性线路板被囊体压紧在上拱组件的弧形凸起上，囊体能使得压紧力均匀释放到柔性线路板的上表面上，从而既考察柔性线路板的抗弯程度，也能考察抗压程度，这也是柔性线路板的机械方面的测试重点。

运行时是先将柔性线路板放置在放置台上，然后使用环盖压紧，卡勾勾住放置台，之后电机启动，带动螺纹杆旋转，螺纹杆和活塞成为丝杆副，活塞是丝杆副的螺母部件，活塞继而沿环盖的内壁下降，挤压下方的囊体，囊体与柔性线路板上表面接触，开始发生相应的形变，均匀地下压柔性线路板，实现测试过程。

进一步的，下压组件还包括弹簧和弹性垫，弹簧竖直设置在环盖和放置台之间，弹性垫设置在环盖下表，弹性垫压住柔性线路板。

弹簧设置在环盖和放置台之间，当环盖和放置台通过卡勾而固定时，卡勾不可能非常精确无误地将环盖和放置台无松动地连接在一起，环盖和放置台在连接处存在一定的间隙，从而连接不紧密，会发生松动，如果装置振动较大，则可能会使得环盖和放置台的连接松开，从而柔性线路板安放不可靠；而弹簧设置后，其向两侧推挤环盖和放置台，让他们不会松动。环盖和柔性线路板刚性接触的话，可能损坏线路板，而环盖上还需要设置一些其他部件，所以不方便做成弹性的，所以在环盖的底部加入弹性垫让其与柔性线路板接触，即压紧可靠，又不会损伤柔性线路板。

作为优化，螺纹杆与电机通过扭矩限制联轴器连接。扭矩限制联轴器即当其传递的扭矩超过一定程度时，能够自动地将两根轴脱开传动关系，其常见的形式有摩擦轮形式，弹性球形式。本发明中电机与螺纹杆通过扭矩限制联轴器连接，可以方便地设定柔性线路板的压紧力，当扭矩限制联轴器所能传递的扭矩较小时，活塞下压囊体的力也就较小，从而传递到柔性线路板上的力也越小，当测试时，我们需要考察柔性线路板在较大的弯曲力，表面压力作用下的稳定性时，可以通过将矩限制联轴器的扭矩阀值调大，从而让电机上更大的力传递下去，矩限制联轴器的扭矩调节方式根据矩限制联轴器的具体形式而不尽相同。

进一步的，上拱组件包括弧片和两组移动台、两组移动台驱动、两组旋转块、两组旋转块驱动，移动台以滑槽形式安装在工作台上，移动台驱动设置在移动台一旁，移动台驱动驱动移动台进行平移，两组移动台相互靠近或远离，旋转块、旋转块驱动均设置在移动台上，旋转块通过旋转支撑支架铰接在移动台上，旋转块驱动驱动旋转块以一水平轴线进行旋转，两组旋转块固连弧片的各一端，弧片的拱形朝上。

弧片固连在两侧的旋转块上，旋转块相互之间的距离改变后，就能改变弧片的半径，因为弧长不变，弦长发生了改变，而旋转块能够旋转，则是为了让弧片在两边不至于应力集中，如果旋转块不旋转而只是改变相互之间的距离，那么弧片的两边会非常地受力不均匀。旋转块的移动通过移动台、移动台驱动完成，因为旋转块设置在移动台上，移动台和工作台是滑槽连接的，可以由移动台驱动带动其发生平移，从而旋转块也跟着进行移动。移动台驱动可以是很多形式，例如丝杆副，直线电机，甚至曲柄连杆结构。旋转块由旋转块驱动带动其旋转，也可以是很多种形式，例如两个齿轮相互啮合，涡轮蜗杆形式，皮带轮形式等等。

进一步的，移动台包括齿条，移动台驱动包括第一蜗杆和第一支撑，第一支撑固定在工作台上，第一蜗杆的轴部安装在第一支撑上，第一蜗杆与齿条啮合；旋转块包括齿轮，齿轮的轴线与旋转块的旋转轴线重合，旋转块驱动包括第二蜗杆和第二支撑，第二支撑固定在移动台上，第二蜗杆的轴部安装在第二支撑上，第二蜗杆与齿轮啮合。移动台和移动台驱动的驱动方式是蜗杆齿条形式，可以实现平移的自锁，即只有移动台驱动带动移动台进行移动，移动台不能自由地由于振动等原因进行移动，因为受到第一蜗杆的阻挡，同理，旋转块和旋转块驱动也通过具有自锁功能的涡轮蜗杆形式传动，可以防止旋转块偏离设定位置。

作为优化，移动台驱动还包括第一手柄，第一手柄连接第一蜗杆轴部并驱动第一蜗杆旋转；旋转块驱动还包括第二手柄，第二手柄连接第二蜗杆的轴部并驱动第二蜗杆旋转。第一蜗杆通过手动的方式进行旋转，而第一手柄就是外界的操作处，第二手柄是外界手动操作第二蜗杆的握持位置，在本发明使用处自动化程度还不高时，节省成本，而操作起来也很方便。

作为优化，囊体内部充水。囊体如果是中空的话，那么活塞需要较大的行程才能压紧柔性线路板，装置结构尺寸也就需要做的较大，而在囊体内充水，由于液体的压缩性几乎没有，所以囊体既保持了形状的适应性，也不需要多长的行程就能实现柔性线路板的压紧。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过下压组件与上拱组件共同压弯柔性线路板，上拱组件的上拱弧度可以进行调整，可以用于测试柔性线路板弯曲到何时才会发生损坏；上拱组件上拱弧度的大小是通过移动台和旋转块共同完成的，它们连接起一块弧片，可以方便地通过改变弦长来改变弧片半径，而且移动与旋转的驱动带有自锁设置，只能按设计进行半径改变，不会因为一些扰动而产生位移；柔性线路板上表面的压紧通过一囊体完成，可以使得压紧力均匀，而且通过改变活塞下压力的大小，还能测试柔性线路板表面受压能力。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的主视结构示意图；

图2为本发明的俯视结构示意图；

图3为本发明上拱组件的主视结构示意图；

图4为本发明上拱组件的运行原理图；

图5为本发明下压组件的主视结构示意图；

图6为图5中的视图A。

图中：1-下压组件、11-放置台、12-环盖、121-支架、122-卡勾、13-囊体、14-活塞、141-丝杆螺母套管、15-电机、16-螺纹杆、17-扭矩限制联轴器、18-弹簧、19-弹性垫、2-上拱组件、21-移动台、211-齿条、22-移动台驱动、221-第一蜗杆、222-第一手柄、223-第一支撑、23-旋转块、231-齿轮、24-旋转块驱动、241-第二蜗杆、242-第二手柄、243-第二支撑、25-弧片、3-工作台、9-柔性线路板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种用于柔性线路板生产的测试工装，包括下压组件1、上拱组件2和工作台3，下压组件1、上拱组件2均设置在工作台3台面上，下压组件1位于上拱组件2的上方，下压组件1包括一用于放置柔性线路板9的放置台11，放置台11中央开孔，上拱组件2具有一半径可调的拱形结构穿过放置台11中央孔并与柔性线路板9下表面接触。

工作台3是一个工作工位，可以是地面，也可以是桌子，或者是在一个流水线上都可以。下压组件1是放置待测试的柔性线路板9的工位，而上拱组件2从下往上制造一个弧形拱起，与柔性线路板9的下表面接触，让柔性线路板9在被下压组件1下压的过程中，被弯曲，从而测试其能够承受的弯曲力、弯曲直径，同时，下压组件1使其表面均匀受压，继而也能够测试其表面受压的能力，柔性线路板9测试时带电测试，如果测试过程中电路上断路了，那就说明线路板损坏，反之，则通过测试。

如图5所示，下压组件1包括放置台11、环盖12、囊体13、活塞14、电机15和螺纹杆16，放置台11为方形桌状，放置台11底脚固定在工作台3台面上，环盖12主体为竖直的中空环体，环盖12内设有囊体13和活塞14，环盖12包括设置在环体顶部的支架121，支架121上轴头朝下设置电机15，活塞14上表竖直设有丝杆螺母套管141，丝杆螺母套管141内旋有螺纹杆16，螺纹杆16与电机15传动连接，电机15通过螺纹丝杆副驱动活塞14沿环盖12内壁上下运动，活塞14下表与囊体13接触，环盖12还包括铰接在环体外围的卡勾122，放置台11四周侧面设有与卡勾122相匹配的沟槽，环盖12从上往下压合在放置台11上，通过卡勾122勾住放置台11。

放置台11用于放置柔性线路板9，底部开设通孔用于给上拱组件2的弧形部位通过，放置台11可通过定位柱或销钉等形式将柔性线路板9定位，当定位要求不高时，可随意放置，之后由环盖12压紧，环盖12是从上往下压住柔性线路板9的边边，通过卡勾122与放置台11实现固定，当需要取出工件时，手动地拨开卡勾122即可轻易地将环盖12拿起，从而从放置台11上取下柔性线路板9。柔性线路板9被囊体13压紧在上拱组件2的弧形凸起上，囊体13能使得压紧力均匀释放到柔性线路板9的上表面上，从而既考察柔性线路板9的抗弯程度，也能考察抗压程度，这也是柔性线路板9的机械方面的测试重点。

运行时是先将柔性线路板9放置在放置台11上，然后使用环盖12压紧，卡勾122勾住放置台11，之后电机15启动，带动螺纹杆16旋转，螺纹杆16和活塞14成为丝杆副，活塞14是丝杆副的螺母部件，活塞14继而沿环盖12的内壁下降，挤压下方的囊体13，囊体13与柔性线路板9上表面接触，开始发生相应的形变，均匀地下压柔性线路板9，实现测试过程。

如图5所示，下压组件1还包括弹簧18和弹性垫19，弹簧18竖直设置在环盖12和放置台11之间，弹性垫19设置在环盖12下表，弹性垫19压住柔性线路板9。

弹簧18设置在环盖12和放置台11之间，当环盖12和放置台11通过卡勾122而固定时，卡勾122不可能非常精确无误地将环盖12和放置台11无松动地连接在一起，环盖12和放置台11在连接处存在一定的间隙，从而连接不紧密，会发生松动，如果装置振动较大，则可能会使得环盖12和放置台11的连接松开，从而柔性线路板9安放不可靠；而弹簧18设置后，其向两侧推挤环盖12和放置台11，让他们不会松动。环盖12和柔性线路板9刚性接触的话，可能损坏线路板，而环盖12上还需要设置一些其他部件，所以不方便做成弹性的，所以在环盖12的底部加入弹性垫19让其与柔性线路板9接触，即压紧可靠，又不会损伤柔性线路板9。

如图6所示，螺纹杆16与电机15通过扭矩限制联轴器17连接。扭矩限制联轴器17即当其传递的扭矩超过一定程度时，能够自动地将两根轴脱开传动关系，其常见的形式有摩擦轮形式，弹性球形式。本发明中电机15与螺纹杆16通过扭矩限制联轴器17连接，可以方便地设定柔性线路板9的压紧力，当扭矩限制联轴器17所能传递的扭矩较小时，活塞14下压囊体13的力也就较小，从而传递到柔性线路板9上的力也越小，当测试时，我们需要考察柔性线路板9在较大的弯曲力，表面压力作用下的稳定性时，可以通过将矩限制联轴器17的扭矩阀值调大，从而让电机15上更大的力传递下去，矩限制联轴器17的扭矩调节方式根据矩限制联轴器17的具体形式而不尽相同。

如图3所示，上拱组件2包括弧片25和两组移动台21、两组移动台驱动22、两组旋转块23、两组旋转块驱动24，移动台21以滑槽形式安装在工作台3上，移动台驱动22设置在移动台21一旁，移动台驱动22驱动移动台21进行平移，两组移动台21相互靠近或远离，旋转块23、旋转块驱动24均设置在移动台21上，旋转块23通过旋转支撑支架铰接在移动台21上，旋转块驱动24驱动旋转块23以一水平轴线进行旋转，两组旋转块23固连弧片25的各一端，弧片25的拱形朝上。

弧片25固连在两侧的旋转块23上，如图3、4所示，旋转块23相互之间的距离改变后，就能改变弧片25的半径，因为弧长不变，弦长发生了改变，而旋转块23能够旋转，则是为了让弧片25在两边不至于应力集中，如果旋转块23不旋转而只是改变相互之间的距离，那么弧片25的两边会非常地受力不均匀。旋转块23的移动通过移动台21、移动台驱动22完成，因为旋转块23设置在移动台21上，移动台21和工作台3是滑槽连接的，可以由移动台驱动22带动其发生平移，从而旋转块23也跟着进行移动。移动台驱动22可以是很多形式，例如丝杆副，直线电机，甚至曲柄连杆结构。旋转块23由旋转块驱动24带动其旋转，也可以是很多种形式，例如两个齿轮相互啮合，涡轮蜗杆形式，皮带轮形式等等。

如图3所示，移动台21包括齿条211，移动台驱动22包括第一蜗杆221和第一支撑223，第一支撑223固定在工作台3上，第一蜗杆221的轴部安装在第一支撑223上，第一蜗杆221与齿条211啮合；旋转块23包括齿轮231，齿轮231的轴线与旋转块23的旋转轴线重合，旋转块驱动24包括第二蜗杆241和第二支撑243，第二支撑243固定在移动台21上，第二蜗杆241的轴部安装在第二支撑243上，第二蜗杆241与齿轮231啮合。移动台21和移动台驱动22的驱动方式是蜗杆齿条形式，可以实现平移的自锁，即只有移动台驱动22带动移动台21进行移动，移动台21不能自由地由于振动等原因进行移动，因为受到第一蜗杆221的阻挡，同理，旋转块23和旋转块驱动24也通过具有自锁功能的涡轮蜗杆形式传动，可以防止旋转块23偏离设定位置。

如图3所示，移动台驱动22还包括第一手柄222，第一手柄222连接第一蜗杆221轴部并驱动第一蜗杆221旋转；旋转块驱动24还包括第二手柄242，第二手柄242连接第二蜗杆241的轴部并驱动第二蜗杆241旋转。第一蜗杆221通过手动的方式进行旋转，而第一手柄222就是外界的操作处，第二手柄242是外界手动操作第二蜗杆241的握持位置，在本发明使用处自动化程度还不高时，节省成本，而操作起来也很方便。

囊体13内部充水。囊体13如果是中空的话，那么活塞14需要较大的行程才能压紧柔性线路板9，装置结构尺寸也就需要做的较大，而在囊体13内充水，由于液体的压缩性几乎没有，所以囊体13既保持了形状的适应性，也不需要多长的行程就能实现柔性线路板9的压紧。

本装置的使用原理是：将柔性线路板9放置到放置台11上，将环盖12扣合在放置台11上并压紧柔性线路板9，通过第一手柄222带动第一蜗杆221进而驱动移动台21平移，同时通过第二手柄242带动第二蜗杆241进而驱动旋转块23旋转，共同调整弧片25的圆弧半径，以便测试柔性线路板9在弯曲到一定半径时是否损坏，启动电机15驱动活塞14下压，活塞14压紧囊体13使其均匀地压紧到柔性线路板9上表面上，继而在测试柔性线路板9弯曲的同时也测量其抗压强度。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (7)

1.一种用于柔性线路板生产的测试工装，其特征在于：所述测试工装包括下压组件(1)、上拱组件(2)和工作台(3)，所述下压组件(1)、上拱组件(2)均设置在工作台(3)台面上，下压组件(1)位于上拱组件(2)的上方，下压组件(1)包括一用于放置柔性线路板(9)的放置台(11)，放置台(11)中央开孔，上拱组件(2)具有一半径可调的拱形结构穿过放置台(11)中央孔并与柔性线路板(9)下表面接触；

所述下压组件(1)包括放置台(11)、环盖(12)、囊体(13)、活塞(14)、电机(15)和螺纹杆(16)，所述放置台(11)为方形桌状，放置台(11)底脚固定在工作台(3)台面上，所述环盖(12)主体为竖直的中空环体，环盖(12)内设有囊体(13)和活塞(14)，环盖(12)包括设置在环体顶部的支架(121)，所述支架(121)上轴头朝下设置电机(15)，所述活塞(14)上表竖直设有丝杆螺母套管(141)，丝杆螺母套管(141)内旋有螺纹杆(16)，所述螺纹杆(16)与电机(15)传动连接，电机(15)通过螺纹丝杆副驱动活塞(14)沿环盖(12)内壁上下运动，活塞(14)下表与囊体(13)接触，所述环盖(12)还包括铰接在环体外围的卡勾(122)，所述放置台(11)四周侧面设有与卡勾(122)相匹配的沟槽，环盖(12)从上往下压合在放置台(11)上，通过卡勾(122)勾住放置台(11)。

2.根据权利要求1所述的一种用于柔性线路板生产的测试工装，其特征在于：所述下压组件(1)还包括弹簧(18)和弹性垫(19)，所述弹簧(18)竖直设置在环盖(12)和放置台(11)之间，所述弹性垫(19)设置在环盖(12)下表，弹性垫(19)压住柔性线路板(9)。

3.根据权利要求2所述的一种用于柔性线路板生产的测试工装，其特征在于：所述螺纹杆(16)与电机(15)通过扭矩限制联轴器(17)连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于柔性线路板生产的测试工装，其特征在于：所述上拱组件(2)包括弧片(25)和两组移动台(21)、两组移动台驱动(22)、两组旋转块(23)、两组旋转块驱动(24)，所述移动台(21)以滑槽形式安装在工作台(3)上，所述移动台驱动(22)设置在移动台(21)一旁，移动台驱动(22)驱动移动台(21)进行平移，两组移动台(21)相互靠近或远离，所述旋转块(23)、旋转块驱动(24)均设置在移动台(21)上，旋转块(23)通过旋转支撑支架铰接在移动台(21)上，旋转块驱动(24)驱动旋转块(23)以一水平轴线进行旋转，两组所述旋转块(23)固连弧片(25)的各一端，弧片(25)的拱形朝上。

5.根据权利要求4所述的一种用于柔性线路板生产的测试工装，其特征在于：所述移动台(21)包括齿条(211)，所述移动台驱动(22)包括第一蜗杆(221)和第一支撑(223)，所述第一支撑(223)固定在工作台(3)上，第一蜗杆(221)的轴部安装在第一支撑(223)上，第一蜗杆(221)与齿条(211)啮合；所述旋转块(23)包括齿轮(231)，所述齿轮(231)的轴线与旋转块(23)的旋转轴线重合，所述旋转块驱动(24)包括第二蜗杆(241)和第二支撑(243)，所述第二支撑(243)固定在移动台(21)上，第二蜗杆(241)的轴部安装在第二支撑(243)上，第二蜗杆(241)与齿轮(231)啮合。

6.根据权利要求5所述的一种用于柔性线路板生产的测试工装，其特征在于：所述移动台驱动(22)还包括第一手柄(222)，所述第一手柄(222)连接第一蜗杆(221)轴部并驱动第一蜗杆(221)旋转；所述旋转块驱动(24)还包括第二手柄(242)，所述第二手柄(242)连接第二蜗杆(241)的轴部并驱动第二蜗杆(241)旋转。

7.根据权利要求1所述的一种用于柔性线路板生产的测试工装，其特征在于：所述囊体(13)内部充水。

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