CN113341250A - 一种静电放电抗扰度测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种安全性好、稳定性好且操作灵活度高的静电放电抗扰度测试装置。一种静电放电抗扰度测试装置，包括机架、机械臂组件、进给组件和静电枪，机械臂组件一端以竖直转轴旋转铰接于机架顶部，机械臂组件另一端固定连接进给组件，静电枪设于进给组件上，所述进给组件包括进给底座和设于进给底座上的进给台、滚珠丝杠、丝杠支撑块、电机以及控制箱。本发明可以替代测试中测试人员手臂的动作，避免人与被测件过近距离的接触，保证测试人员与被测件保持安全距离，可以灵活变换位置和角度，与不同尺寸和形状的被测件匹配度高，大幅提高整体装置的稳定性，具有更高的使用安全性和更高的自动化程度，节省操作人员布置装置的时间。

Description

一种静电放电抗扰度测试装置

技术领域

本发明涉及一种静电放电测试装置，特别涉及一种静电放电抗扰度测试装置。

背景技术

静电放电抗扰度试验用于试验单个设备或系统的抗静电干扰能力，该试验是通过模拟操作人员或物体在接触设备时的放电，或者人或物体对邻近物体的放电来测试被测设备（equipment under test，简称EUT）。

依据GB/T 17626.2（IEC 61000-4-2）《电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验》标准，静电放电测试时需测试人员手持静电枪进行，测试过程中，锂电池等对静电敏感的被测件可能会发生爆炸起火的现象，有人身安全隐患。因此，本领域对于避免测试人员手持静电枪产生的安全隐患有诸多研究。

申请号为200610116465.9的中国发明专利申请公开了一种静电放电测试装置，包括一静电枪、一控制臂及一控制组件。其中，静电枪具有一枪体及一枪口，且枪口对准一待测组件以进行放电测试。控制臂连接于枪体。控制组件电性连接于控制臂，以控制此控制臂对静电枪进行放电测试。该装置解决现有以人工操作静电枪所产生放电测试结果不准确的缺陷。

申请号为201810344107 .6的中国发明专利申请公开了一种空气式静电放电测试装置，包括承载台、支架、摆臂、放电枪、静电发生器和控制开关，摆臂和放电枪均位于承载台的上方，摆臂沿竖直方向延伸，摆臂的上端绕水平转轴旋转铰接于支架上，摆臂能够绕所述水平转轴在铅垂面内摆 动。该装置提高了空气式静电放电测试过程的重复性和测试准确度。

虽然上述技术方案解决了人员操作静电枪的安全隐患问题，但是实际操作中，依据标准对测试部件和接触面的相关要求，测试时需要经常变换静电枪位置，并针对不同尺寸的被测件灵活调整位置和尺寸。上述技术方案的装置无法达到人员手臂的灵活性能，其控制臂和枪头位置和角度不易调整，对不同大小尺寸或不规则样品匹配度不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种安全性好、稳定性好且操作灵活度高的静电放电抗扰度测试装置，解决背景技术中所述的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种静电放电抗扰度测试装置，包括机架、机械臂组件、进给组件和静电枪，机械臂组件一端以竖直转轴旋转铰接于机架顶部，机械臂组件另一端固定连接进给组件，静电枪设于进给组件上，所述进给组件包括进给底座和设于进给底座上的进给台、滚珠丝杠、丝杠支撑块、电机以及控制箱，进给底座固定连接机械臂组件，进给台设于滚珠丝杠上，电机输出端连接滚珠丝杠，滚珠丝杠两端架设于丝杠支撑块上，丝杠支撑块固接于进给台表面，电机与控制箱电性连接。

作为优选，所述机架包括安装台、支撑杆和套杆，支撑杆铰接于安装台底部，支撑杆底端套设于套杆内。

作为优选，所述机械臂组件包括依次连接的第一旋转台、上臂、前臂、第二旋转台和固定臂，第一旋转台以竖直转轴旋转铰接于机架顶部，上臂一端以水平转轴旋转铰接于第一旋转台，上臂另一端以水平转轴旋转铰接于前臂，前臂前端连接第二旋转台，固定臂后端以水平转轴旋转铰接于第二旋转台，固定臂前端以竖直转轴旋转铰接进给组件。

作为优选，所述进给组件还包括限位触发开关，所述限位触发开关设于丝杠支撑块上，限位触发开关与控制箱电性连接。

作为优选，所述机架设有重心调节部件，所述重心调节部件包括中心杆、调节台、调节电机、连接杆和重量块，中心杆一端竖向固接机架底部，调节台以竖直转轴旋转铰接于中心杆另一端，调节电机设于调节台底部，调节电机输出端通过连接杆连接重量块，调节电机与控制箱电性连接。

作为优选，所述重心调节部件还包括若干压力传感器，所述机架底部设有若干上杆和与上杆匹配的下杆，每个上杆底端通过一个压力传感器连接下杆，若干压力传感器均与控制箱电性连接。

作为优选，所述调节台上设有角度调节电机，角度调节电机输出端连接中心杆，角度调节电机与控制箱电性连接。

作为优选，所述调节电机为丝杠步进电机。

本发明的有益效果是：

（1）本发明的一种静电放电抗扰度测试装置通过机械臂组件和进给组件的结合，可以替代测试中测试人员手臂的动作，测试人员通过简单的机械操作可以实现触发静电枪放电，避免人与被测件过近距离的接触，保证测试人员与被测件保持安全距离，使其免于伤害；

（2）本发明的机械臂组件结合进给组件可以灵活变换位置和角度，与不同尺寸和形状的被测件匹配度高，可以广泛应用于实验室电池和其它类似产品的测试实施；

（3）本发明的重心调节部件可大幅提高整体装置的稳定性，具有更高的使用安全性和更高的自动化程度，节省操作人员布置装置的时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是本发明实施例2的结构示意图；

图3是本发明实施例3的重心调节部件结构示意图；

图4是本发明实施例4的重心调节部件结构示意图。

图中：1、机架，2、机械臂组件，3、进给组件，4、静电枪，301、底座，101、安装台，102、支撑杆，103、套杆，104、重心调节部件，105、上杆，106、下杆，201、第一旋转台，202、上臂，203、前臂，204、第二旋转台，205、固定臂，301、进给底座，302、进给台，303、滚珠丝杠，304、丝杠支撑块，305、电机，306、控制箱，307、限位触发开关，308、启停按钮，309、触发按钮，1041、中心杆，1042、调节台，1043、调节电机，1044、连接杆，1045、重量块，1046、压力传感器，1047、角度调节电机。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。

在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。下述实施例中的部件或设备如无特别说明，均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

实施例1：

如图1所示的一种静电放电抗扰度测试装置，包括机架1、机械臂组件2、进给组件3和静电枪4，机械臂组件2一端以竖直转轴旋转铰接于机架1顶部，机械臂组件2另一端固定连接进给组件3，静电枪4设于进给组件3上。

进给组件3包括进给底座301和设于进给底座301上的进给台302、滚珠丝杠303、丝杠支撑块304、电机305以及控制箱306，进给底座301固定连接机械臂组件2，进给台302设于滚珠丝杠303上，电机305输出端连接滚珠丝杠303，滚珠丝杠303两端架设于丝杠支撑块304上，丝杠支撑块304固接于进给台302表面，电机305与控制箱306电性连接。

通过机械臂组件2的弯曲和扭转，使进给组件3带动静电枪4的运动方向和被测试面相垂直，并可使静电枪4的发射头随着进给组件3在行程范围内运动时，能和EUT的被测试面相接触。

电机305带动滚珠丝杠303旋转驱动进给台302前后运动，丝杠支撑块304用于支撑滚珠丝杠303。控制箱306内安装PLC电路板控制电机305运转，并安装开关电源给电机305和PLC电路板供电，控制箱306还外接启停按钮308，将启停按钮308设置于方便操作人员触碰的位置，启停按钮308用于在按压时启动或停止电机305转动，使进给台302实现在滚珠丝杠303上的前向和后向运动。触发按钮309与静电枪4机身的扳机连接，用于触发放电测试。进给台302上设有固定带，用于固定静电枪4，并可根据需要快速卸下静电枪4以用于手持。

该静电放电抗扰度测试装置通过上述结构设计，可以替代测试中测试人员手臂的动作，测试人员通过简单的机械操作可以实现触发静电枪放电，避免人与被测件过近距离的接触，保证测试人员与被测件保持安全距离，使其免于伤害，机械臂组件2结合进给组件3可以灵活变换位置和角度，与不同尺寸和形状的被测件匹配度高，可以广泛应用于实验室电池和其它类似产品的测试实施。

实施例2：

如图2所示的一种静电放电抗扰度测试装置，包括机架1、机械臂组件2、进给组件3和静电枪4，机械臂组件2一端以竖直转轴旋转铰接于机架1顶部，机械臂组件2另一端固定连接进给组件3，静电枪4设于进给组件3上。

机架1包括安装台101、三个支撑杆102和三个套杆103，三个支撑杆102均布并铰接于安装台101底部，每个支撑杆102底端套设于一个套杆103内。支撑杆102可以方便的展开和收拢，方便对整个装置进行移动和布置，套杆103可沿支撑杆102滑动，方便调节安装台101的高度。

机械臂组件2包括依次连接的第一旋转台201、上臂202、前臂203、第二旋转台204和固定臂205，第一旋转台201以竖直转轴旋转铰接于机架1顶部，上臂202一端以水平转轴旋转铰接于第一旋转台201，上臂202另一端以水平转轴旋转铰接于前臂203，前臂203前端连接第二旋转台204，固定臂205后端以水平转轴旋转铰接于第二旋转台204，固定臂205前端以竖直转轴旋转铰接进给组件3。通过机械臂组件2的弯曲和扭转，使进给组件3带动静电枪4的运动方向和被测试面相垂直，机械臂组件2的结构可以实现X轴360°和Y轴360°的旋转和位移，具有很高的自由度，使进给组件3可以灵活变换位置和角度，以便匹配不同尺寸和形状的被测件。

进给组件3包括进给底座301和设于进给底座301上的进给台302、滚珠丝杠303、丝杠支撑块304、电机305以及控制箱306，进给底座301固定连接机械臂组件2，进给台302设于滚珠丝杠303上，电机305输出端连接滚珠丝杠303，滚珠丝杠303两端架设于丝杠支撑块304上，丝杠支撑块304固接于进给台302表面，电机305与控制箱306电性连接。

进给组件3还包括限位触发开关307，所述限位触发开关307设于丝杠支撑块304的两端端部，限位触发开关307与控制箱306电性连接。进给台302在滚珠丝杠303上前后移动，在移动至极限位置时，进给台302触碰丝杠支撑块304两端的限位触发开关307，限位触发开关307发送信号给控制箱306，由控制箱306控制电机305停止运行，防止进给台302的超限位移。

该静电放电抗扰度测试装置的操作流程如下：

（1）静电枪固定

用固定带将静电枪4固定于进给台302上，固定带可调节松紧，确保静电枪固定紧固，不松动。

（2）测试布置

通过弯曲和扭转机械臂组件2的各个部件和调节安装台101的高度，使进给组件3带动静电枪4的运动方向和EUT的测试面相垂直，并保证静电枪4的静电发射头在进给台302的行程范围内能和被测试面相接触。

（3）放电测试

（3.1）接触放电

设置静电枪4的静电放电次数、电荷极性和放电间隔时间，然后按压启停按钮308，使进给台302带动静电枪4向前移动，当接触EUT的测试面时，再次按压启停按钮308，使进给台302停止移动，按压触发按钮309，开始接触放电测试。放电结束后，按压启停按钮308，使进给台302带动静电枪4向后移动。离开测试面3cm左右距离时，再次按压启停按钮308，使静电枪4停止运动。

（3.2）空气放电

设置静电枪4的静电放电次数、电荷极性和放电间隔时间，然后按压启停按钮308，使进给台302带动静电枪4向前移动，当接触EUT的测试面时，再次按压启停按钮308，使进给台302停止移动，按压触发按钮309，开始空气放电测试。完成放电后，按压启停按钮308，使进给台302带动静电枪4向后移动。离开测试面3cm左右距离时，再次按压启停按钮308，使静电枪4停止运动。完成第1次空气放电，重复此操作完成剩下的测试。

该静电放电抗扰度测试装置通过上述结构设计，不仅可以替代测试中测试人员手臂的动作，还能大幅超出测试人员手臂的移动范围，具有比实施例1的装置更高的灵活度。

实施例3：

一种静电放电抗扰度测试装置，技术方案同实施例2，其不同之处在于：

如图3所示，机架1设有重心调节部件104，重心调节部件104包括中心杆1041、调节台1042、调节电机1043、连接杆1044和重量块1045，中心杆1041一端竖向固接机架1底部，调节台1042以竖直转轴旋转铰接于中心杆1041另一端。调节电机1043为丝杠步进电机，调节电机1043设于调节台1042底部，调节电机1043输出端通过连接杆1044连接重量块，调节电机1043与控制箱306电性连接。

重心调节部件104提高整个装置的放置稳定性，提高使用安全性。在测试时，机械臂组件2、进给组件3和静电枪4必然位于机架1的侧部，则整体装置的重心偏离于机架1的中心位置，在机架1重量偏轻、重心偏上的情况下，整体装置会有倾倒风险，偏移的重心也会造成整体装置容易受到外力影响，干扰测试精度。重心调节部件104可以避免这种情况。在测试布置完毕后，通过旋转调节台1042，使重量块1045旋转到与静电枪4相对的位置，即当静电枪4位于机架1的一侧时，则使重量块1045旋转至机架1的另一侧与静电枪4相对，至此重量块1045的角度调节完毕。然后通过控制箱306控制丝杠步进电机驱动连接杆，使重量块1045沿连接杆产生位置移动，直到整个装置平衡。

该静电放电抗扰度测试装置通过上述结构设计，大幅提高整体装置稳定性，具有比实施例2的装置更高的使用安全性。

实施例4：

一种静电放电抗扰度测试装置，技术方案同实施例3，其不同之处在于：

如图4所示，重心调节部件104还包括三个压力传感器1046。机架1底部设有三个上杆105和与上杆105匹配的下杆106，每个上杆105底端通过一个压力传感器1046连接下杆106，三个压力传感器1046均与控制箱306电性连接。调节台1042上设有角度调节电机1047，角度调节电机1047输出端连接中心杆1041，角度调节电机1047与控制箱306电性连接。

上述技术方案可以减轻操作人员的工作负担，节省操作人员调整装置稳定性的时间。当整体装置的重心偏离于机架1的中心位置时，机械臂组件2、进给组件3和静电枪4对机架1的压力传导至三个上杆105端部，每个上杆105端部的压力传感器1046检测到不同的压力值，并将压力值传送给控制箱306的PLC电路板，根据三个位置的不同压力值和预先设定阈值的对比和运算，控制箱306自动控制角度调节电机1047运行以旋转调节台1042，完成重量块1045的角度调节，然后控制箱306控制丝杠步进电机驱动连接杆，使重量块1045沿连接杆产生位置移动，直到三个压力传感器1046检测到的压力值差处于设定阈值内，整个装置受力达到平衡。

该静电放电抗扰度测试装置通过上述结构设计，提高整体装置自动化程度，节省操作人员的装置布置时间。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (8)

1.一种静电放电抗扰度测试装置，其特征在于：该静电放电抗扰度测试装置包括机架（1）、机械臂组件（2）、进给组件（3）和静电枪（4），机械臂组件（2）一端以竖直转轴旋转铰接于机架（1）顶部，机械臂组件（2）另一端固定连接进给组件（3），静电枪（4）设于进给组件（3）上，所述进给组件（3）包括进给底座（301）和设于进给底座（301）上的进给台（302）、滚珠丝杠（303）、丝杠支撑块（304）、电机（305）以及控制箱（306），进给底座（301）固定连接机械臂组件（2），进给台（302）设于滚珠丝杠（303）上，电机（305）输出端连接滚珠丝杠（303），滚珠丝杠（303）两端架设于丝杠支撑块（304）上，丝杠支撑块（304）固接于进给台（302）表面，电机（305）与控制箱（306）电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种静电放电抗扰度测试装置，其特征在于：所述机架（1）包括安装台（101）、支撑杆（102）和套杆（103），支撑杆（102）铰接于安装台（101）底部，支撑杆（102）底端套设于套杆（103）内。

3.根据权利要求1所述的一种静电放电抗扰度测试装置，其特征在于：所述机械臂组件（2）包括依次连接的第一旋转台（201）、上臂（202）、前臂（203）、第二旋转台（204）和固定臂（205），第一旋转台（201）以竖直转轴旋转铰接于机架（1）顶部，上臂（202）一端以水平转轴旋转铰接于第一旋转台（201），上臂（202）另一端以水平转轴旋转铰接于前臂（203），前臂（203）前端连接第二旋转台（204），固定臂（205）后端以水平转轴旋转铰接于第二旋转台（204），固定臂（205）前端以竖直转轴旋转铰接进给组件（3）。

4.根据权利要求1所述的一种静电放电抗扰度测试装置，其特征在于：所述进给组件（3）还包括限位触发开关（307），所述限位触发开关（307）设于丝杠支撑块（304）上，限位触发开关（307）与控制箱（306）电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种静电放电抗扰度测试装置，其特征在于：所述机架（1）设有重心调节部件（104），所述重心调节部件（104）包括中心杆（1041）、调节台（1042）、调节电机（1043）、连接杆（1044）和重量块（1045），中心杆（1041）一端竖向固接机架（1）底部，调节台（1042）以竖直转轴旋转铰接于中心杆（1041）另一端，调节电机（1043）设于调节台（1042）底部，调节电机（1043）输出端通过连接杆（1044）连接重量块，调节电机（1043）与控制箱（306）电性连接。

6.根据权利要求5所述的一种静电放电抗扰度测试装置，其特征在于：所述重心调节部件（104）还包括若干压力传感器（1046），所述机架（1）底部设有若干上杆（105）和与上杆（105）匹配的下杆（106），每个上杆（105）底端通过一个压力传感器（1046）连接下杆（106），若干压力传感器（1046）均与控制箱（306）电性连接。

7.根据权利要求5或6所述的一种静电放电抗扰度测试装置，其特征在于：所述调节台（1042）上设有角度调节电机（1047），角度调节电机（1047）输出端连接中心杆（1041），角度调节电机（1047）与控制箱（306）电性连接。

8.根据权利要求5所述的一种静电放电抗扰度测试装置，其特征在于：所述调节电机（1043）为丝杠步进电机。

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