CN214621660U - 一种跌落试验设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及跌落试验技术领域，尤其涉及一种跌落试验设备。跌落试验设备包括：跌落装置，仅在上下方向上移动，包括：角度调节机构、拾取机构和释放组件。角度调节机构包括第二调节部件，拾取机构用于拾取被试验设备，拾取机构与角度调节机构具有接触状态和脱离状态。当拾取机构与角度调节机构为脱离状态时，拾取机构以自由落体状态下落。释放组件，与拾取组件连接，解除拾取组件对被试验设备的拾取状态。本实用新型的跌落试验设备，具有以下优势：可以调整手机跌落时的角度，保证跌落后的手机与底面的接触位置，能够获取有效的试验数据。

Description

一种跌落试验设备

技术领域

本实用新型涉及跌落试验技术领域，尤其涉及一种跌落试验设备。

背景技术

现在，用户在使用手机、平板电脑等移动设备的过程中，经常会发生不经意间将产品掉在地上，甚至是从高处跌落，损坏产品，给用户造成了极大的损失。因此，跌落试验是在手机和平板电脑等的制造过程中不可缺少的试验。产品内部的各种元器件安装布局使得产品以不同的姿态跌落后造成损坏的结果不同，因此，现在均通过定向跌落设备将产品调整为各种角度进行跌落试验。

中国申请号为CN200720149060.5的实用新型专利公开一种手机定向跌落测试机，它是由机身、控制气路，控制电路三部分构成，其特征在于：所述机身由机座，升降装置和跌落装置构成。升降装置包括有提升气缸，提升气缸导柱，提升同步带，直线导轨，电器箱，导柱横梁；跌落装置包括夹持气缸，旋转底板，旋转左侧板，旋转右侧板，加强板以及吸盘底板。通过调节吸盘或吸盘支座的角度调整产品的角度后进行跌落试验，从附图中可知，角度的调整是人工根据角度标尺进行调整的，调整的精确度较差，效率低，操作繁琐。在试验过程中，跌落装置始终通过吸盘固定产品，使得产品与跌落装置一起下落，因此，自由落体试验的重量为产品和跌落装置的总重量，显然其试验结果与产品本身的跌落结果不同。当产品落下后，由于跌落装置的重量，跌落平面给予手机的反作用力与手机单独跌落的反作用力自然不同。另外，跌落装置在跌落过程中始终受提升气缸导柱和直线导轨的阻力作用，与自由落体的情况相差较大。因此，利用该实用新型公开的手机定向跌落测试机进行的试验结果不符合实际手机的跌落情况，试验结果不准确。

中国申请号为201720700339.1的实用新型专利公开了定向跌落试验机，包括机架、从动皮带轮总成、传动皮带、滑轨、夹具总成、操作面板、安全光栅、缓冲器、伺服马达和两个导向轴；机架前侧面左中部设有观察窗口，观察窗口的左右两侧均设有竖向的安全光栅；所述机架内部顶端设有从动皮带轮总成，伺服马达输出端上的主动皮带轮总成驱动从动皮带轮总成，所述机架中还设有竖向的导向轴和滑轨，两个导向轴设于滑轨的左右两侧，所述传动皮带上设有电磁铁。该专利公开的定向跌落试验机试验时，通过电磁铁吸引夹具总成提升到一定的高度后释放夹具总成，夹具总成夹持手机下落到一定高度后释放手机，使得手机本身自由下落到底部，在一定程度上解决了上述专利的缺陷。但是，手机角度的调整是通过45度角转盘实现的，其试验的角度仅为45度角，而手机实际跌落时角度不确定，试验结果不符合实际跌落情况。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提供一种跌落试验设备，采用角度调节机构调整拾取机构的角度为任意需要的角度，解决了试验角度单一，试验结果不符合实际情况，无法获取有效地试验数据的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种跌落试验设备，用于拾取被试验设备在指定高度上进行自由落体试验，包括：跌落装置，仅在上下方向上移动，包括：

角度调节机构，包括第二调节部件；

拾取机构，用于拾取所述被试验设备(300)，所述拾取机构与所述角度调节机构具有接触状态和脱离状态；

当所述拾取机构与所述角度调节机构为所述脱离状态时，所述拾取机构以自由落体状态下落；

所述拾取机构，包括：

拾取组件；

第一调节部件，与所述拾取组件固定连接；

当所述拾取机构和所述角度调节机构处于接触状态时，所述第一调节部件与所述第二调节部件接触连接，通过所述第二调节部件所述拾取组件的转动角度；

释放组件，与所述拾取组件连接，解除所述拾取组件对所述被试验设备的拾取状态。

进一步的，所述角度调节机构包括：

第二支架；

第一电机，固定于所述第二支架；

第一带传动组件，包括第一主动轮和第一从动轮，所述第一主动轮与所述第一电机的主轴连接，所述第一从动轮可转动地固定于所述第二支架，第一同步带环绕所述第一主动轮与所述第一从动轮；

进一步的，所述第一调节部件(112)为从动摩擦轮；

所述第二调节部件(123)为主动摩擦轮，与所述第一从动轮同轴连接；

所述主动摩擦轮的外周面和所述从动摩擦轮的外周面柔性接触，通过所述主动摩擦轮调节所述拾取组件的转动角度。

进一步的，所述第一调节部件为从动齿轮；

所述第二调节部件为主动齿轮，与所述第一从动轮同轴连接；

所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合连接，通过所述主动齿轮调节所述拾取组件的转动角度。

进一步的，在所述拾取机构和所述角度调节机构处于接触状态下，所述拾取机构和所述角度调节机构之间通过电磁组件连接；

所述拾取机构包括第一支架；

所述电磁组件包括固定于所述第一支架上的第一电磁件和固定于第二支架上的与所述第一电磁件相对设置的第二电磁件。

进一步的，所述释放组件包括，真空发生器，与所述拾取组件连通。

进一步的，所述释放组件还包括：

充气器，与所述拾取组件连通。

进一步的，所述跌落装置还包括：所述连接机构，包括：

第三支架；

第一支撑组件，一端固定于所述第三支架，另一端支撑所述第二支架；

第二支撑组件，包括：

气缸，固定于所述第三支架；

活塞，可沿所述气缸伸缩；

当所述活塞伸出所述气缸的外部时支撑所述第一支架，所述拾取机构与所述角度调节机构处于接触状态；

当所述活塞向所述气缸内部回缩时，所述活塞脱离所述第一支架，所述拾取机构与所述角度调节机构切换为脱离状态。

进一步的，所述的跌落试验设备，还包括，升降装置，包括，在竖直方向上设置的导杆；

在所述第一支架上设有第一套管，在所述第二支架上设有第二套管，所述第一套管和所述第二套管可滑动地套设于所述导杆上。

进一步的，所述升降装置还包括：

缓冲器，在所述第一支架的下方固定于所述基座上。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种跌落试验设备，具有以下优势：

本技术方案优点在于通过升降装置可以调整手机跌落的高度，通过角度调节机构可以调整手机跌落时的角度，保证跌落后的手机与底面的接触位置，能够获取有效的试验数据。

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为本实用新型实施例所述的跌落试验设备的立体图；

图2为本实用新型实施例所述的跌落装置的立体图；

图3为本实用新型实施例所述的拾取机构的立体图；

图4为本实用新型实施例所述的角度调节机构的立体图；

图5为本实用新型实施例所述的连接机构的立体图。

附图标记说明：

100-跌落装置，110-拾取机构，111-拾取组件，112-从动摩擦轮，113-真空发生器，114-充气器，115-第一电磁件，116-第一套管，117-第一支架，120-角度调节机构，121-第一电机，122-第一带传动组件，1221-第一主动轮，1222-第一从动轮，1223-第一同步带，123-主动摩擦轮，124-第二支架，125-第二电磁件， 126-第二套管，130-连接机构，131-连接组件，132-第二支撑组件，133-第一支撑组件，134-第三支架，200-升降装置，210-升降机构，220-导杆，230-缓冲器， 240-基座，300-被试验设备。

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。

在本实用新型中涉及“第一”、“第二”、“上”、“下”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“上”、“下”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当实施例之间的技术方案能够实现结合的，均在本实用新型要求的保护范围之内。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图2所示，一种跌落试验设备，用于拾取被试验设备300在指定高度上进行自由落体试验，其中，被试验设备300可为手机、平板电脑、笔记本电脑等电子设备，以下以手机为例说明本实用新型的跌落试验设备。

跌落试验设备包括：跌落装置100，仅在上下方向上移动，包括：连接机构130、角度调节机构120和拾取机构110。

角度调节机构120与所述连接机构130连接，包括第二调节部件123。拾取机构110与连接机构130可分离地连接，所述拾取机构110与所述角度调节机构120具有接触状态和脱离状态。

所述接触状态为当所述拾取机构110与所述连接机构130连接时，所述拾取机构110与所述角度调节机构120接触连接。当所述拾取机构110与所述角度调节机构120为所述脱离状态时，所述拾取机构110以自由落体状态下落。

所述拾取机构110，用于拾取所述被试验设备，包括：第一支架117、拾取组件111、第一调节部件112和释放组件。

拾取组件111可转动地固定于所述第一支架117。第一调节部件112与所述拾取组件111固定连接。当所述拾取机构110和所述角度调节机构120处于接触状态时，所述第一调节部件112与所述第二调节部件123接触连接，通过所述第二调节部件123调节所述拾取组件111的转动角度。释放组件与所述拾取组件111连接，解除所述拾取组件111对所述被试验设备300的拾取状态。

通过拾取组件111拾取手机，通过连接机构130连接拾取机构110和角度调节机构120，使得拾取机构110和角度调节机构120接触连接后，通过角度调节机构120的第二调节部件123调节拾取机构110转动到试验指定的角度。连接机构130带动拾取机构110和角度调节机构120上升到试验指定的高度后，解除连接机构130和拾取机构110的连接，拾取机构110在拾取手机的状态下以自由落体状态下落到试验指定的释放手机的高度，通过释放组件释放手机，使得手机继续以自由落体状态下落，直至碰撞到地面。对手机的损坏程度进行检验和检测。

通过上述结构的跌落装置100，可以按照试验指定的任意角度调节手机的偏转角度，检测手机不同的部位着地后的损坏程度。在下落过程中，为了尽量避免跌落装置100自身的重量带来的试验数据不准确，拾取机构110和角度调节机构120制成分体式，第一阶段下落时释放拾取机构110，消除角度调节机构120的影响。同时，如果在较高的位置直接释放手机，在下落的过程中手机会因为重心的作用改变角度，从而无法得到试验指定的角度跌落后，手机损坏的程度的正确数据。因此，在第一阶段的下落过程中，需要拾取机构110的带动手机仅在上下方向上下落。当拾取机构110下落到试验指定的释放手机的高度时，通过释放机构释放手机，使得手机自身继续以自由落体的状态下落。为了尽量保证手机的角度不变，释放手机的高度为离地面较近的位置。

通过上述跌落试验装置，实现了可调节手机跌落的所需要的任意角度，减少自由落体过程中其他装置机构对手机跌落试验的准确性的影响。保证跌落后的手机与底面的接触位置，能够获取有效的试验数据。

具体的，如图4所示，所述角度调节机构120还包括：第二支架124、第一电机121和第一带传动组件122。

第一电机121固定于所述第二支架124。第一带传动组件122包括第一主动轮1221和第一从动轮1222，所述第一主动轮1221与所述第一电机121的主轴连接，所述第一从动轮1222可转动地固定于所述第二支架124，第一同步带 1223环绕所述第一主动轮1221与所述第一从动轮1222。第二调节部件123，与所述第一从动轮1222同轴连接，通过所述第二调节部件123调节所述拾取组件111的转动角度。

作为一种实施方式，所述第一调节部件112为从动摩擦轮。所述第二调节部件123为主动摩擦轮，与所述第一从动轮1222同轴连接。所述主动摩擦轮的外周面和所述从动摩擦轮的外周面柔性接触，通过所述主动摩擦轮调节所述拾取组件111的转动角度。

通过第一带传动组件122将第一电机121的转动传给主动摩擦轮，再通过主动摩擦轮转动指定角度，调节拾取组件111转动指定角度，实现对手机转动试验所需的角度。

如图3所示，所述拾取组件111包括吸盘。所述释放组件包括与所述吸盘连通的真空发生器113。从动摩擦轮与所述吸盘固定连接，在所述拾取机构110 和所述角度调节机构120处于接触状态下，所述从动摩擦轮的外周面与所述主动摩擦轮的外周面接触。

通过主动摩擦轮和从动摩擦轮的侧壁的柔性接触，将第一电机121的转动力矩传送给吸盘，带动手机转动指定角度。通过真空发生器抽取拾取组件111 内部的气体，实现吸盘对手机的拾取。

从动摩擦滚轮和主动摩擦滚轮均采用柔性滚轮，增大从动摩擦滚轮和主动摩擦滚轮之间的接触面积，增加摩擦力，相对于刚性摩擦滚轮之间的线接触能够更有效地通过摩擦力驱动从动摩擦滚轮转动，实现对拾取机构110的角度的调节。

从动摩擦滚轮和主动摩擦滚轮可以整体为柔性滚轮，例如，采用橡胶滚轮制成，或者滚轮轴为刚性轴，可增加摩擦滚轮的刚性，在刚性轴的外周面套设柔性套管，例如，橡胶管等。

作为另一种实施方式，第一调节部件112可以为从动齿轮，第二调节部件122可以为主动齿轮，与所述第一从动轮1222同轴连接。所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合连接，通过所述主动齿轮调节所述拾取组件111的转动角度。

两个齿轮啮合时存在轮齿相互干涉的可能，因此，在通过连接机构130连接角度调节机构120和拾取机构110时，通过传感器检测两个齿轮的啮合情况，并将啮合信息传送给处理器，计算出保证主动齿轮和从动齿轮能够啮合的所需要转动的角度，向控制器传送转动主动齿轮相应的角度的指令，当主动齿轮转动所要求的角度后，再通过连接机构130连接角度调节机构120和拾取机构110。

与摩擦滚轮组相比较，通过齿轮组调节拾取组件111的转动角度，可以传动较大的转动力矩，减少了打滑的可能性，可以更精确的调整角度。

进一步的，如图3和图4所示，在所述拾取机构110和所述角度调节机构 120处于接触状态下，所述拾取机构110和所述角度调节机构120之间通过电磁组件连接。所述电磁组件包括固定于第一支架117上的第一电磁件115和固定于第二支架124上的与所述第一电磁件115相对设置的第二电磁件125。

因为接触不紧密导致主动摩擦轮123和从动摩擦轮112接触转动时发生打滑现象，不能将手机的角度调节到试验所需的角度，不能获得正确的试验数据。因此，当拾取机构110和角度调节机构120接触时，通过电磁组件加强二者之间的紧密程度。

进一步的，所述释放组件还包括充气器114，所述充气器114与所述拾取组件111的所述吸盘连通。

当拾取机构110释放手机时通过解除拾取组件111内部的真空状态实现。但是从解除真空状态，到拾取组件111内外部气压达到平衡而使得手机脱离吸盘自由落体为止需要花费一定的时间。为了尽量保证手机单独自由落体时尽量不改变角度，释放手机的高度不易过高，因此，有可能会发生手机还未脱离吸盘，拾取组件111已经降落到最低点，手机会受到振动，无法获得正确的试验数据。因此，在真空发生器113解除真空状态的同时，通过充气器114向拾取组件111内部充入气体，加快手机脱离吸盘的时间。

进一步的，所述连接机构130包括第三支架134、第一支撑组件133和第二支撑组件132。第一支撑组件133，一端固定于所述第三支架134，另一端支撑所述第二支架124。第二支撑组件132包括气缸和活塞。气缸固定于所述第三支架。活塞，可沿所述气缸伸缩。当所述活塞伸出所述气缸的外部时支撑所述第一支架117，所述拾取机构110与所述角度调节机构120处于接触状态。当所述活塞向所述气缸内部回缩时，所述活塞脱离所述第一支架117，所述拾取机构110与所述角度调节机构120切换为脱离状态。

拾取机构110拾取手机后，第三支架134带动第一支撑组件133和第二张支撑组件132下降，在第一支撑组件133的支撑下，角度调节机构120也随之下降，当第二调节部件123和第一调节部件112接触时，活塞伸出气缸支撑第一支架117。电磁组件启动，增强第二调节部件123和第一调节部件112之间的紧密程度。第三支架134通过第一支撑组件133和第二支撑组件132带动角度调节机构120和拾取机构110上升到试验指定的高度。试验时，活塞向气缸内回缩，释放拾取机构110，拾取机构110带动手机下落到释放手机的指定高度。

进一步的，如图1所示，所述的跌落试验设备，还包括升降装置200，包括基座240、升降机构210和导杆220。升降机构210包括：第二电机和第二带传动组件，第二电机固定于所述基座上。第二带传动组件，包括固定于所述基座 240上的第二主动轮和设置于上方的第二从动轮，通过第二同步带环绕所述第二主动轮和所述第二从动轮，并且，所述第二主动轮与所述第二电机的主轴连接。所述连接机构130与所述第二同步带连接。

导杆220竖直地固定于所述基座240，所述角度调节机构120和所述拾取机构110可滑动地设置于所述导杆220上。

通过升降机构210带动跌落装置100的上下移动，通过导杆220对跌落装置100的上下移动起到导向作用，避免在移动过程中跌落装置220发生偏转或改变移动轨迹。

进一步的，如图5所示，所述连接机构130还包括连接组件131，连接组件131与所述第三支架连接，并且，所述连接组件与所述第二同步带固定连接。

连接组件131与第二同步带通过齿形咬合等结构连接，使得第二同步带能够与连接组件131固定连接，从而升降机构200能够通过连接机构130带动角度调节机构120和拾取机构110上下移动。

进一步的，如图3所示，在所述第一支架117上设有第一套管116，如图4 所示，在所述第二支架124上设有第二套管126，所述第一套管116和所述第二套管126可滑动地套设于所述导杆220上。

通过第一套管116和第二套管126沿导杆220的滑动，使得角度调节机构 120和拾取机构110能够沿导杆220上下移动，导杆220对角度调节机构120 和拾取机构110起到了导向作用。

进一步的，如图1所示，所述升降装置200还包括缓冲器230，在所述第一支架117的下方固定于所述基座240上。

当拾取机构110落下后会有很大的冲击力，对拾取机构110造成一定程度的损害，减少使用寿命，因此，在第一支架117的下方设置缓冲器230，抵消冲击力。优选地，拾取机构110落下后不能与手机或基座240撞击，因此，缓冲器230通过具有一定高度的支撑件与基座240连接。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种跌落试验设备，其特征在于，用于拾取被试验设备(300)在指定高度上进行自由落体试验，包括：

跌落装置(100)，仅在上下方向上移动，包括：

角度调节机构(120)，包括第二调节部件(123)；

拾取机构(110)，用于拾取所述被试验设备(300)，所述拾取机构(110)与所述角度调节机构(120)具有接触状态和脱离状态；

当所述拾取机构(110)与所述角度调节机构(120)为所述脱离状态时，所述拾取机构(110)以自由落体状态下落；

所述拾取机构(110)，包括：

拾取组件(111)；

第一调节部件(112)，与所述拾取组件(111)固定连接；

当所述拾取机构(110)和所述角度调节机构(120)处于接触状态时，所述第一调节部件(112)与所述第二调节部件(123)接触连接，通过所述第二调节部件(123)调节所述拾取组件(111)的转动角度；

释放组件，与所述拾取组件(111)连接，解除所述拾取组件(111)对所述被试验设备(300)的拾取状态。

2.根据权利要求1所述的跌落试验设备，其特征在于，所述角度调节机构(120)包括：

第二支架(124)；

第一电机(121)，固定于所述第二支架(124)；

第一带传动组件(122)，包括第一主动轮(1221)和第一从动轮(1222)，所述第一主动轮与所述第一电机(121)的主轴连接，所述第一从动轮(1222)可转动地固定于所述第二支架(124)，第一同步带(1223)环绕所述第一主动轮(1221)与所述第一从动轮(1222)。

3.根据权利要求2所述的跌落试验设备，其特征在于，

所述第一调节部件(112)为从动摩擦轮；

所述第二调节部件(123)为主动摩擦轮，与所述第一从动轮(1222)同轴连接；

所述主动摩擦轮的外周面和所述从动摩擦轮的外周面柔性接触，通过所述主动摩擦轮调节所述拾取组件(111)的转动角度。

4.根据权利要求2所述的跌落试验设备，其特征在于，

所述第一调节部件(112)为从动齿轮；

所述第二调节部件(123)为主动齿轮，与所述第一从动轮(1222)同轴连接；

所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合连接，通过所述主动齿轮调节所述拾取组件(111)的转动角度。

5.根据权利要求2所述的跌落试验设备，其特征在于，

在所述拾取机构(110)和所述角度调节机构(120)处于接触状态下，所述拾取机构(110)和所述角度调节机构(120)之间通过电磁组件连接；

所述拾取机构(110)包括第一支架(117)；

所述电磁组件包括固定于所述第一支架(117)上的第一电磁件(115)和固定于第二支架(124)上的与所述第一电磁件(115)相对设置的第二电磁件(125)。

6.根据权利要求1所述的跌落试验设备，其特征在于，所述释放组件包括，

真空发生器(113)，与所述拾取组件(111)连通。

7.根据权利要求6所述的跌落试验设备，其特征在于，所述释放组件还包括：

充气器(114)，与所述拾取组件(111)连通。

8.根据权利要求5所述的跌落试验设备，其特征在于，所述跌落装置还包括：连接机构(130)，包括：

第三支架(134)；

第一支撑组件(133)，一端固定于所述第三支架(134)，另一端支撑所述第二支架(124)；

第二支撑组件(132)，包括：

气缸，固定于所述第三支架(134)；

活塞，可沿所述气缸伸缩；

当所述活塞伸出所述气缸的外部时支撑所述第一支架(117)，所述拾取机构(110)与所述角度调节机构(120)处于接触状态；

当所述活塞向所述气缸内部回缩时，所述活塞脱离所述第一支架(117)，所述拾取机构(110)与所述角度调节机构(120)切换为脱离状态。

9.根据权利要求8所述的跌落试验设备，其特征在于，还包括，

升降装置(200)，包括，在竖直方向上设置的导杆(220)；

在所述第一支架(117)上设有第一套管(116)，在所述第二支架(124)上设有第二套管(126)，所述第一套管(116)和所述第二套管(126)可滑动地套设于所述导杆(220)上。

10.根据权利要求9所述的跌落试验设备，其特征在于，所述升降装置(200)还包括：

基座(240)，所述导杆(220)固定于所述基座(240)；

缓冲器(230)，在所述第一支架(117)的下方固定于所述基座(240)上。

Images