CN212807844U - 一种兼容性的密封材形变力测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种兼容性的密封材形变力测试装置，上治具快换块和加载连接块通过与导向柱相配合的直线轴承由下至上依次滑动设置于下治具快换块正上方；上、下治具快换块分别开设有T型安装槽，通过柱塞实现上、下治具与上、下治具快换块对应的T型安装槽的快装快卸；微型测力单元固定于加载连接块的下表面，上治具快换块上表面固设有与微型测力单元相对应的承载顶块，微型测力单元的触点能抵顶于承载顶块上表面；加载机构能直接对加载连接块施以竖直向下的压力。本实用新型通过治具换型机构，能够适应不同产品的不同的材质、硬度与形状的密封胶圈，可快速测试出密封胶圈所需封堵力，为气密性工装的密封设计提供数据支持。

Description

一种兼容性的密封材形变力测试装置

技术领域

本实用新型属于智能可穿戴产品的气密性检测领域，涉及一种兼容性的密封材形变力测试装置。

背景技术

近些年来，智能可穿戴产品已经渗透到人们的日常生活中，例如智能手环、智能手表、智能指环、蓝牙耳机、智能VR眼镜等。不论哪种产品，拥有良好的用户体验才能切实的提高产品的核心竞争力和市场的持续占有率。用户体验可以从物理体验、功能体验和心理体验三个维度进行评判。物理体验主要涉及到外观、佩戴舒适度、材质、重量等因素；而功能方面主要为数据收集准确性、续航能力、防水能力等；心理体验则是通过物理体验与功能体验综合功能的体现，也是产品的核心竞争力所在。

随着市场竞争日趋激烈，穿戴类产品不断的提升IP防水等级，从最初的1m防水，逐步升级到50m甚至更高，相应的产品各部件的组装密封要求更加严格。产品的防水性能是否合格，涉及到组装各工序的防水性能测试，然而，在实际应用中，采用真水测试往往具有很大限制，容易对产品内部电子器件带来不可逆的物理损伤。因此，目前基本采用气密检测的等效方式进行被测产品的防水性能测试。在气密性检测过程中，通常采用仿形胶圈对产品进行气密性检测，不同材质的胶圈封堵所需的变形力存在差异。密封胶圈变形力的大小对于测试装置的稳定性和对产品的影响成反比。近年来穿戴类产品越来越多的使用新材质，并且整体趋向于轻量化。测试装置需要在保证气密检测稳定可靠的前提下，降低检测过程中对被测件的影响。这就需要准确的计算出密封胶圈所产生的变形力。然而，现阶段的测试装置和方法无法快速准确的测试、计算出密封材变形力。

可穿戴产品的更新换代周期短，而且产品的外形变化较大，这样对于防水测试设备的需求很高。然而，目前的测试装置均比较单一，同一类似产品，外形尺度相差不大时，也需要定制不同的测试装置，给企业带来很大的成本。此外，产品在整机状态测试时，基于对测试数据的重复性及稳定性控制，对测试装置的精度要求很高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种兼容性的密封材变形力测试装置，可以兼容不同形状的密封产品，快速检测不同封堵材质，不同硬度，不同形状密封胶圈的变形力，只需更换其中一两种零件即可。具体为：

一种兼容性的密封材形变力测试装置，包括工装框架、压力检测机构、加载机构、治具换型机构；

治具换型机构包括上治具快换块、下治具快换块、导向柱、上治具、下治具；

下治具快换块可拆卸固定于工装框架的工装底板之上，四根导向柱竖直固定于下治具快换块上表面的四个角落上，上治具快换块和加载连接块通过与导向柱相配合的直线轴承由下至上依次滑动设置于下治具快换块正上方；

上治具快换块、下治具快换块分别开设有T型安装槽，上治具和下治具分别呈与T型安装槽相对应的T型块形状，上治具快换块、下治具快换块在各自的T型安装槽两侧分别穿设有头部伸入槽内的柱塞，上治具和下治具各自两侧则设有与对应柱塞头部相匹配的定位孔，通过柱塞实现上、下治具与上、下治具快换块对应的T型安装槽的快装快卸；

压力检测机构包括微型测力单元、加载连接块；微型测力单元固定于加载连接块的下表面，上治具快换块上表面固设有与微型测力单元相对应的承载顶块，微型测力单元的触点能抵顶于承载顶块上表面；

加载机构能直接对加载连接块施以竖直向下的压力。

压力检测机构还包括用于显示微型测力单元获取的加载力数值的加载力显示器。

加载力显示器固定于工装框架的工装顶板上。

加载机构包括固定块、调整丝母、丝杠和连接块；

所述固定块通过螺栓固定于工装框架的工装顶板之下；

所述连接块通过螺栓安装于加载连接块上表面之上，且连接块上开设一T型槽，丝杠底端固定设有一能嵌入T型槽从而防止丝杠转动的卡接片部；丝杠的螺纹部与调整丝母的螺纹孔螺纹连接；调整丝母外周中部设有一环形凹槽，固定块开设有U型安装槽，槽口朝向水平方向，槽壁设有与调整丝母的环形凹槽相匹配卡接的U型限位台，调整丝母通过其环形凹槽和固定块的U型限位台的卡接配合可转动连接安装于固定块的U型安装槽中。

调整丝母外周下部还设有用于插接拨动杆拨动调整丝母转动的若干个插接孔，通过手动转动调整丝母，从而驱动丝杠升、降，从而通过连接块对加载连接块施加相应的可调节的压力。

本实用新型通过治具换型机构，能够适应不同产品的不同的材质、硬度与形状的密封胶圈，可快速测试出密封胶圈所需封堵力，为气密性工装的密封设计提供数据支持。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是整体测试装置示意图；

图2是工装框架示意图；

图3是测试装置组装示意图；

图4是治具加载机构示意图；

图5是压力检测机构示意图；

图6为治具换型机构示意图；

图7为治具换型机构剖面示意图；

图8为导向柱与下方的下治具快换块及柱塞的立体示意图；

图9导向结构的剖面示意图；

图10快换机构分型示意图；

图11需检测的产品示例的示意图；

图12密封胶圈示例示意图；

图中，1-工装底板；101-高度调整座；2-定位立柱；3-工装顶板；4-加载机构；5-压力检测机构；6-治具换型机构；7-固定块；8-丝杠；9-连接块；10-加载连接块；11-微型测力单元；12-导向孔；13-加载力显示器；14-上治具快换块；15-柱塞；16-下治具快换块；17-导向柱；18-直线轴承；19-上治具；20-下治具；21-安装孔；22-产品；23-密封胶圈。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

包括工装框架、压力检测机构、加载机构、治具换型机构；

工装框架主要由工装底板1、工装顶板3、定位立柱2组成；

治具换型机构包括上治具快换块14、下治具快换块16、导向柱17、上治具19、下治具20；

下治具快换块16能通过螺栓可拆卸固定于工装底板1的可更换的高度调整座101上；对角设置的安装孔21可装配高度调整单元，比如螺栓，以便调节限定上、下治具快换块之间的间隙，配合适配不同产品的密封圈测试；四根导向柱17竖直固定于下治具快换块16上表面的四个角落上，上治具快换块14和加载连接块10分别穿设有与导向柱17相对应的直线轴承18作为导向套，即上治具快换块14和加载连接块10通过导向柱和直线轴承18的配合由下至上依次滑动设置于下治具快换块16正上方；

上治具快换块14、下治具快换块16分别开设有T型安装槽，上治具19和下治具20分别呈与T型安装槽相对应的T型块形状，上治具快换块14、下治具快换块16在各自的T型安装槽两侧分别穿设有头部伸入槽内的柱塞15，上治具19和下治具20各自两侧则设有与对应柱塞15头部相匹配的定位孔，通过柱塞15实现上、下治具与上、下治具快换块16对应的T型安装槽的快装快卸，以便于应对不同产品的密封胶圈更换不同的上、下治具；

压力检测机构包括微型测力单元11、加载连接块10、加载力显示器13；微型测力单元11固定于加载连接块10的下表面，上治具快换块14上表面固设有与微型测力单元11相对应的承载顶块111，微型测力单元11的触点能抵顶于承载顶块111上表面，承载顶块111可选用不易变形的材质，以避免与微型测力单元11的触点抵顶变形，影响测量精度，并且，即便发生变形，也可只需更换承载顶块111即可，无需更换整个上治具块14；

加载力显示器13则固定于工装顶板3上，用于显示微型测力单元11获取的加载力数值；

加载机构能直接对加载连接块10施以竖直向下的压力；

加载机构包括固定块7、调整丝母81、丝杠8和连接块9；

所述固定块7通过螺栓固定于工装顶板3之下；

所述连接块9通过螺栓安装于加载连接块10上表面之上，且连接块9上开设一T型槽，丝杠8底端固定设有一能嵌入T型槽从而防止丝杠8转动的卡接片部；丝杠8的螺纹部与调整丝母81的螺纹孔螺纹连接；调整丝母81外周中部设有一环形凹槽，固定块7开设有U型安装槽71，槽口朝向水平方向，槽壁设有与调整丝母的环形凹槽相匹配卡接的U型限位台72，调整丝母81通过其环形凹槽和固定块7的U型限位台72的卡接配合可转动连接安装于固定块7的U型安装槽71中，调整丝母81外周下部还设有用于插接拨动杆拨动调整丝母81转动的若干个插接孔811，通过手动转动调整丝母81，从而驱动丝杠8升、降，从而通过连接块9对加载连接块10施加相应的可调节的压力；

测试前，将参与测试的上治具和下治具放进对应的上治具快换块14、下治具快换块16的T型安装槽中，上、下治具靠柱塞与上、下治具快换块定位固接，上治具快换块和加载连接块靠四个导向柱定位；压力检测机构与治具换型机构共用一套导向机构，导向定位效果比较好。

将压力检测机构的加载连接块倒置在平台上，此时可通过微型测力单元测得治具换型机构及压力检测机构的自然重力值。然后将需测试部件安装在上、下治具中，通过加载机构进行压力加载，在加载之前测量治具换型机构中治具块间隙，得到初始状态下间隙值。在加载机构的加载作用下，安装在治具中的测试部件会在加载力的作用下产生变形。同时变形产生的反作用力会反向加载在微型测力单元上，通过治具换型机构微型测力单元的作用，在微型测力单元上即可读出当前的加载力；测量治具换型机构中上、下治具块间的间隙，得到加载后的间隙。之后通过充气单元对治具与检测部件形成的密封腔进行检测。通过不同加载力下检测得到的气密性结果，对测试部件进行评估，最终得到密封胶圈在工况下所需的最小封堵力及相应的变形量。为后续的气密性工装提供数据支持。

本实例用于密封胶圈23变形力的测试。

实施例步骤如下：

步骤一：将密封胶圈23与产品22装入换型治具中，将快换治具装入治具换型机构，通过柱塞定位；

步骤二：将连接起来的治具换型机构，通过导向柱,治具换型机构与微型测力单元11接触，放置在工装底板1上，读出重力数值；

步骤三：将治具换型机构与工装底板连接，通过加载连接块10与连接块9的连接，将加载机构与检测机构连接起来，测量治具初始间隙值；

步骤四：通过直线推进单元8进行加载，通过微型测力单元11读出加载力，测量治具间隙值；

步骤五：启动检漏仪器对被测物进行气密检测；

步骤六：检测完毕，调整直线推进单元8改变加载力；

步骤七：重复步骤四-步骤六，找出最小封堵力。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种兼容性的密封材形变力测试装置，其特征在于，

包括工装框架、压力检测机构、加载机构、治具换型机构；

治具换型机构包括上治具快换块、下治具快换块、导向柱、上治具、下治具；

下治具快换块可拆卸固定于工装框架的工装底板之上，四根导向柱竖直固定于下治具快换块上表面的四个角落上，上治具快换块和加载连接块通过与导向柱相配合的直线轴承由下至上依次滑动设置于下治具快换块正上方；

上治具快换块、下治具快换块分别开设有T型安装槽，上治具和下治具分别呈与T型安装槽相对应的T型块形状，上治具快换块、下治具快换块在各自的T型安装槽两侧分别穿设有头部伸入槽内的柱塞，上治具和下治具各自两侧则设有与对应柱塞头部相匹配的定位孔，通过柱塞实现上、下治具与上、下治具快换块对应的T型安装槽的快装快卸；

压力检测机构包括微型测力单元、加载连接块；微型测力单元固定于加载连接块的下表面，上治具快换块上表面固设有与微型测力单元相对应的承载顶块，微型测力单元的触点能抵顶于承载顶块上表面；

加载机构能直接对加载连接块施以竖直向下的压力。

2.根据权利要求1所述的一种兼容性的密封材形变力测试装置，其特征在于，压力检测机构还包括用于显示微型测力单元获取的加载力数值的加载力显示器。

3.根据权利要求2所述的一种兼容性的密封材形变力测试装置，其特征在于，加载力显示器固定于工装框架的工装顶板上。

4.根据权利要求1所述的一种兼容性的密封材形变力测试装置，其特征在于，加载机构包括固定块、调整丝母、丝杠和连接块；

所述固定块通过螺栓固定于工装框架的工装顶板之下；

所述连接块通过螺栓安装于加载连接块上表面之上，且连接块上开设一T型槽，丝杠底端固定设有一能嵌入T型槽从而防止丝杠转动的卡接片部；丝杠的螺纹部与调整丝母的螺纹孔螺纹连接；调整丝母外周中部设有一环形凹槽，固定块开设有U型安装槽，槽口朝向水平方向，槽壁设有与调整丝母的环形凹槽相匹配卡接的U型限位台，调整丝母通过其环形凹槽和固定块的U型限位台的卡接配合可转动连接安装于固定块的U型安装槽中。

5.根据权利要求4所述的一种兼容性的密封材形变力测试装置，其特征在于，调整丝母外周下部还设有用于插接拨动杆拨动调整丝母转动的若干个插接孔，通过手动转动调整丝母，从而驱动丝杠升、降，从而通过连接块对加载连接块施加相应的可调节的压力。

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