CN211426098U - 一种用于优化压头工装加载力的压力测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于优化压头工装加载力的压力测试装置，包括用于固定压头工装的固定载板和用于向压头工装的压头部加载力的直线驱动机构，直线驱动机构的输出端连接有至少两个用于测试压头部压力的压力传感器，压力传感器平行间隔布置，直线驱动机构的输出端固接有移动载板，移动载板与固定载板平行布置，移动载板的朝向固定载板的端面连接有压力传感器，固定载板朝向移动载板的端面上连接有行程限位柱，固定载板上设置有供压力传感器穿过的通孔。本实用新型可以实时反馈压头工装的实际压力，从而根据实际压力合理调整压头工装的弹簧和/或缓冲垫。

Description

一种用于优化压头工装加载力的压力测试装置

技术领域

本实用新型涉及显示面板测试工装技术领域，具体涉及一种用于优化压头工装加载力的压力测试装置。

背景技术

随着显示面板技术的迅速发展，显示面板已经被广泛的应用于手机、电脑、电视等显示仪器。显示面板的制备包括多个不同的制程阶段，每个制程阶段均需要对显示面板进行检测，目前当显示面板完成Cell制成阶段后，通常会采用FPC假压方式进行点亮检测，即利用一套压头工装保证FPC与显示面板导通触点的压接，常见的压头工装的上端面连接有弹簧、下端面贴伏有缓冲垫(可以是橡胶等材质)，压头能够自锁从而保证FPC与显示面板导通触点的压接，由于压头的行程ΔH是确定的，当其弹性模量k确定后，则该压头工装对显示面板触点产生的压力F＝ΔH*k，但是由于该压头工装在设计阶段时的k值是弹簧的弹性模量和缓冲垫的弹性模量的直接线性叠加，而实现情况并不是如理论设计时这么理想，如在加载时弹簧和缓冲垫之间会相互影响，故该工装的实际产生的压力和理论设计的压力会存在偏差从而有可能存在实际压力大于理论压力的情况，当压头压力太大时会致使显示面板压伤，影响显示面板导通触点的下一步制成压接，故合理控制压头工装下压压力是亟待解决的技术问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种压头工装优化设计方法和一种用于优化压头工装加载力的压力测试装置，其可以实时反馈压头工装的实际压力，从而根据实际压力合理调整压头工装的弹簧和/或缓冲垫。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了这样一种用于优化压头工装加载力的压力测试装置，包括用于固定压头工装的固定载板和用于向压头工装的压头部加载力的直线驱动机构，所述直线驱动机构的输出端连接有至少两个用于测试所述压头部压力的压力传感器，所述压力传感器平行间隔布置，所述直线驱动机构的输出端固接有移动载板，所述移动载板与所述固定载板平行布置，所述移动载板的朝向所述固定载板的端面连接有所述压力传感器，所述固定载板朝向所述移动载板的端面上连接有行程限位柱，所述固定载板上设置有供所述压力传感器穿过的通孔。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述直线驱动机构旁设置有用于限制所述压力测头端高度的行程限位柱。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述压力传感器的测试头端可拆卸地连接有用于保证多个压力测头端等高的调高柱。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述压力测头端设置有螺纹孔，所述调高柱与螺纹孔螺纹连接。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述直线驱动机构的输出端固接有移动载板，所述移动载板与所述固定载板平行布置，所述移动载板的朝向所述固定载板的端面连接有所述压力传感器，所述固定载板朝向所述移动载板的端面上连接有行程限位柱，所述固定载板上设置有供所述压力传感器穿过的通孔。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述直线驱动机构包括直线导向机构和直线气缸，所述直线导向机构移动端的移动方向和所述直线气缸输出端的移动方向平行，所述直线气缸输出端的移动方向与所述移动载板垂直。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述直线导向机构包括与固定载板固接的导柱和与移动载板固接的直线轴承，所述导柱和所述直线轴承滑动配合连接。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述压力传感器为2n个，n≥2，所述压力传感器过孔的个数与所述压力传感器的个数相对应，所述压力传感器过孔的位置与所述压力传感器的位置相对应。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述行程限位柱与所述移动载板之间的间距与所述压头工装的下压行程相对应，所述压头工装的下压行程为压头由未加载状态移动至加载状态时的高度行程，加载状态即实际点屏测试过程中压头工装对待检测面板的压持状态。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述固定载板上设置有压头工装安装孔。

在本实用新型的一种优选实施方案中，包括壳体，所述壳体内设置有调速阀、压力传感器仪表。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述壳体上设置有用于显示压力传感器受到的压力的显示器。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述直线轴承设置于所述移动载板的四个角上，所述导柱设置于所述固定载板的四个角上。

本实用新型是用于带有弹簧和缓冲垫的压头工装设计，优化设计后的压头工装能够以不大于理论压力值F₁的压力加载于FPC上，使用时具体包括以下步骤：步骤一，调整压力传感器的高度位置使得压力传感器上端面的高度与待测面板上端面的高度相对应，利用压头工装的压头部对压力传感器加载，压力传感器读取压力值K₁；步骤二，下移压力传感器使得压力传感器脱离压头部，压力传感器读取压力值为0，再次上移压力传感器使得压力传感器上端面的高度与待测面板上端面的高度相对应，压力传感器读取压力值K_2，n次重复本步骤分别得到K_3、K₄…K_n；步骤三，实际压力值

当K≤F时，压头工装合格；当K>F时，替换利用新弹簧替换压头工装的原弹簧，并保证新弹簧的弹力小于原弹簧弹力，重复步骤一。

本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单、使用方便，其用于带有弹簧和缓冲垫的压头工装设计和替换，优化设计后的压头工装能够以不大于理论压力值的压力加载于FPC上，从而有效地避免了压头工装压力实际产生的压力和理论设计的压力存在偏差显示面板压伤现象，避免了显示面板的触点的损坏；进一步的，本实用新型公开了一种用于优化压头工装加载力的压力测试装置，其不仅结构简单，而且能够方便快捷地实现压头工装的压头部压力的测试，从而方便了本实用新型方法的实现；进一步的，本实用新型的压头工装通过在固定载板和直线驱动机构之间设置有移动载板，从而实现本实用新型能够在一次工序内实现多个压头工装的同步测试，极大地提高了压头工装的测试效率。

附图说明

图1是本申请实施例的压头工装主视图；

图2是本申请实施例的压头工装仰视图；

图3是本申请实施例的压头工装侧视图；

图4是本实用新型实施例一种用于优化压头工装加载力的压力测试装置的剖视图；

图5是本实用新型实施例一种用于优化压头工装加载力的压力测试装置的轴视图；

图6是本实用新型实施例一种压力测试装置工作状态的剖视图；

图中：1-固定载板；2-移动载板；3-压力传感器；4-直线驱动机构；5-行程限位柱；6-通孔；7-压头部；8-弹簧；9-缓冲垫；10-压头工装；11-压头工装安装孔；12-调高柱；13-调速阀；14-压力传感器仪表；15-显示器；4.1-直线导向机构；4.2-直线气缸；4.1-1-导柱；4.1-2-直线轴承；7.1-压力测头端。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

由本实用新型的说明书附图可知，本实用新型公开了一种用于优化压头工装加载力的压力测试装置，其包括用于固定压头工装10的固定载板1和用于向压头工装10的压头部加载的直线驱动机构4，固定载板1位于直线驱动机构4上方，固定载板1和直线驱动机构4可以安装于同一个机架上，直线驱动机构4的输出端朝向固定载板1，固定载板1上可以安装1个或多个压头工装，压头部7所在的平面与直线驱动机构4的输出端的移动方向相互垂直设置，直线驱动机构4的输出端设置有压力传感器3，压力传感器3在直线驱动机构4作用下能够沿竖直方向升降，从而使得压力传感器3的压力测头端7.1直接作用于缓冲垫9上，直线驱动机构4旁设置有用于限制压力测头端7.1高度的行程限位柱5。

使用上述装置时，步骤一，调整压力传感器的高度位置使得压力传感器上端面的高度与待测面板上端面的高度相对应，利用压头工装的压头部对压力传感器加载，压力传感器读取压力值K₁；步骤二，下移压力传感器使得压力传感器脱离压头部，压力传感器读取压力值为0，再次上移压力传感器使得压力传感器上端面的高度与待测面板上端面的高度相对应，压力传感器读取压力值K_2，n次重复本步骤分别得到K_3、K₄…K_n；步骤三，实际压力值

当K≤F时，压头工装合格；当K>F时，替换利用新弹簧替换压头工装的原弹簧，并保证新弹簧的弹力小于原弹簧弹力，重复步骤一。

由于加工误差，压力传感器3的压力测头端7.1可能无法位于同一平面内，此时需要对压力传感器3的高度位置进行调节，为了方便压力测头端7.1的高度位置的统一，本实用新型的技术方案是在压力传感器3的测试头端可拆卸地连接有用于保证多个压力测头端7.1等高的调高柱12，调高柱12为圆柱状结构，不同的压力测头端7.1可以安装高度不一样的调高柱12，从而能够在保持压力测头端7.1不变的前提下保证各个压力测头端7.1的上端面位于同一平面内，从而更好地模拟待测面板。

进一步的，本实用新型为了实现能够一次同时检测多个压头工装，本实用新型实施例可以在固定载板1和直线驱动机构4之间设置有移动载板2，移动载板2与固定载板1相互平行设置，直线驱动机构4的输出端与移动载板2连接，移动载板2朝向固定载板1的端面上连接有多个平行布置的压力传感器3，压力传感器3的个数为2*压头工装的个数，每个压头工装配备2个压力传感器3，固定载板1朝向移动载板2的端面上连接有行程限位柱5，固定载板1上设置有供压力传感器3穿过的通孔7。

直线驱动机构4包括直线导向机构4.1和直线气缸4.2，直线导向机构4.1移动端的移动方向和直线气缸4.2输出端的移动方向平行，直线气缸4.2输出端的移动方向与移动载板2垂直。直线导向机构4.1包括与固定载板1固接的导柱4.1-1和与移动载板2固接的直线轴承4.1-2，导柱4.1-1和直线轴承4.1-2滑动配合连接。两个压力传感器3之间的间距小于压头工装的缓冲垫长度。压力传感器过孔4的个数与压力传感器3的个数相对应，压力传感器过孔4的位置与压力传感器3的位置相对应。

固定载板1上设置有压头工装安装孔11；行程限位柱5与移动载板2之间的间距与压头工装下压行程相对应。其中压头工装的下压行程为压头由未加载状态移动至加载状态时的高度行程，加载状态即实际点屏测试过程中压头工装对待检测面板的压持状态。需要指出，上述只是一次同时检测多个压头工装的一个实施例，本实用新型并不限于上述技术方案，如省去直线导向机构4.1或者将其设置于移动载板2下方同样能够实现上述技术方案。进一步的，该装置可以通过控制系统实现自动升降，通过处理器和显示器直接将压力传感器3信号输出供设计人员参考。

本实用新型实施例的装置还包括壳体16，壳体16内设置有调速阀13、压力传感器仪表14；壳体16的中部设置有用于显示压力传感器受到的压力的显示器15；调速阀的作用：传感器在模拟运动时调节不同速度。在模拟压头下压过程中，针对每个不同操作人员，每个人习惯不同，会使压头下压速度不一样，会在瞬间产生不同的压力，因此在模拟这个过程时，调速阀不仅仅能模拟多种情况，也能测量、检查是否这个力对产品有一定损害。显示器15设置于中部可以便于多次取值、直观，显示器15倾斜设置于压力测试装置的侧面，便于操作人员观察和操作，而且装置设计也更为紧凑，小巧。

压力传感器仪表14具有零位追踪、上电清零和/或通讯清零、通讯校准等功能。上电清零是指模块上电后，延时数秒自动执行清零，如果测量值在零位范围则自动清零。通讯清零是指可以使用通讯命令，执行单通道清零或者全部通道清零。零位跟踪是指当测量值在零点附近，且零点每秒变化小于零位跟踪范围时自动清为零。通讯校准可以分为通讯砝码校准和通讯数字校准两种。通讯砝码校准是指通过通讯命令清零，然后加载砝码，并通过通讯将砝码重量写入模块，执行校准命令即可完成砝码校准；通讯数字校准是指通过通讯输入传感器的量程和灵敏度然后执行数字校准命令即可完成数字校准。可选的，压力传感器仪表14可以同时打包多组数据，从而大大提高了通讯速率。此外，压力传感器仪表14可以具有TEDS(Transducer Electronic Data Sheets，智能传感器)接口，与TEDS传感器配套可以实现自动校准。可选的，本实用新型可以设置3个压力传感器仪表14。

使用该装置的方法为：一种压头工装优化设计方法，其用于带有弹簧和缓冲垫的压头工装设计，优化设计后的压头工装能够以不大于理论压力值F₁的压力加载于FPC上，其包括以下步骤：步骤一，调整压力传感器的高度位置使得压力传感器上端面的高度与待测面板上端面的高度相对应，利用压头工装的压头部对压力传感器加载，压力传感器读取压力值K₁；步骤二，下移压力传感器使得压力传感器脱离压头部，压力传感器读取压力值为0，再次上移压力传感器使得压力传感器上端面的高度与待测面板上端面的高度相对应，压力传感器读取压力值K_2，n次重复本步骤分别得到K_3、K₄…K_n；步骤三，实际压力值

当K≤F时，压头工装合格；当K>F时，替换利用新弹簧替换压头工装的原弹簧，并保证新弹簧的弹力小于原弹簧弹力，重复步骤一。

动作说明：1、人员将多工位待测压头放置到设备上；2、同时按下按钮(单个按钮防止误操作)，气缸向上移动到达限位柱(即是到达待检测平面)；3、此时会由于平面加工误差，使得平面不平，导致有的压力传感器没有显示，因此此时需要调节，通过调节圆头增加钢丝片来调节传感器高度，使得初始压力值一致；4、再次按下按钮时，测出此时的平面的压力值，即为产品受到的压力；5、此时测量的是此弹簧的压力，如需要不满足使用条件，即可再次更换测量其他弹簧压力。

以上仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种用于优化压头工装加载力的压力测试装置，其特征在于：包括用于固定压头工装(10)的固定载板(1)和用于向压头工装(10)的压头部(7)加载力的直线驱动机构(4)，所述直线驱动机构(4)的输出端连接有至少两个用于测试所述压头部(7)压力的压力传感器(3)，所述压力传感器(3)平行间隔布置，所述直线驱动机构(4)的输出端固接有移动载板(2)，所述移动载板(2)与所述固定载板(1)平行布置，所述移动载板(2)的朝向所述固定载板(1)的端面连接有所述压力传感器(3)，所述固定载板(1)朝向所述移动载板(2)的端面上连接有行程限位柱(5)，所述固定载板(1)上设置有供所述压力传感器(3)穿过的通孔(6)。

2.根据权利要求1所述的一种用于优化压头工装加载力的压力测试装置，其特征在于：所述直线驱动机构(4)旁设置有用于限制压力测头端(7.1)高度的行程限位柱(5)。

3.根据权利要求1所述的一种用于优化压头工装加载力的压力测试装置，其特征在于：所述压力传感器(3)的测试头端可拆卸地连接有用于保证多个压力测头端(7.1)等高的调高柱(12)。

4.根据权利要求1所述的一种用于优化压头工装加载力的压力测试装置，其特征在于：所述直线驱动机构(4)包括直线导向机构(4.1)和直线气缸(4.2)，所述直线导向机构(4.1)移动端的移动方向和所述直线气缸(4.2)输出端的移动方向平行，所述直线气缸(4.2)输出端的移动方向与所述移动载板(2)垂直。

5.根据权利要求4所述的一种用于优化压头工装加载力的压力测试装置，其特征在于：所述直线导向机构(4.1)包括与固定载板(1)固接的导柱(4.1-1)和与移动载板(2)固接的直线轴承(4.1-2)，所述导柱(4.1-1)和所述直线轴承(4.1-2)滑动配合连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于优化压头工装加载力的压力测试装置，其特征在于：所述直线轴承(4.1-2)设置于所述移动载板(2)的四个角上，所述导柱(4.1-1)设置于所述固定载板(1)的四个角上。

7.根据权利要求5所述的一种用于优化压头工装加载力的压力测试装置，其特征在于：所述行程限位柱(5)与所述移动载板(2)之间的间距与所述压头工装(10)的下压行程相对应。

8.根据权利要求1所述的一种用于优化压头工装加载力的压力测试装置，其特征在于：还包括壳体(16)，所述壳体(16)内设置有调速阀(13)、压力传感器仪表(14)；所述壳体(16)的中部设置有用于显示压力传感器受到的压力的显示器(15)。

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