CN218211902U - 一种夹持模块疲劳测试平台 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种夹持模块疲劳测试平台，包括安装架；卡扣开启机构，包括加力装置、旋转驱动装置和第一位置开关；盒体回复机构，包括直线驱动装置、支撑杆和第二位置开关，直线驱动装置的驱动端与支撑杆连接，用于驱动支撑杆往复运动，以实现夹持模块上盖的下压及弹起；第二位置开关用于感知并传输支撑杆的位置信息；控制系统包括输入模块和控制模块，输入模块与第一位置开关和第二位置开关连接，控制模块与旋转驱动装置和直线驱动装置连接，用于控制旋转驱动装置和直线驱动装置运动。应用本申请，模拟夹持模块在工作中的开合工况，测试夹持模块的疲劳寿命，评估仪器的可靠性，操作便捷，测试速度灵活可调，能够满足不同尺寸的夹持模块的测试需求。

Description

一种夹持模块疲劳测试平台

技术领域

本申请涉及医疗设备检测技术领域，更具体地说，涉及一种夹持模块疲劳测试平台。

背景技术

随着对医疗仪器的可靠性要求的提升，医疗仪器的使用寿命通常在十年以上。仪器部件的疲劳测试是可靠性验证中最有效的验证方法之一。疲劳测试方法较多，总体来说都是提供交变载荷，测试部件在交变应力的作用下，产生疲劳断裂现象。

夹持模块为医学仪器的重要模块，夹持模块主要用于夹持芯片部件，设有上下两盖板以及锁扣，通过上下两盖板的闭合为芯片提供相应的支撑和固定，锁扣由塑料件和铝合金部件构成，通过两个组成部件的搭接为夹持模块提供闭合锁紧力进行夹持，锁扣结构进行闭合。

为了确保产品满足使用寿命要求，需要进行疲劳寿命检测。现有对于锁扣的寿命检测一般采用单独的触发设备按照设计按压寿命对锁扣进行按压，难以模拟夹持模块的扣合，不贴合实际使用情况，不利于准确评估夹持模块的使用寿命。

实用新型内容

本申请提供一种夹持模块疲劳测试平台，能够模拟夹持模块在工作中的开合工况，测试夹持模块的疲劳寿命，评估仪器的可靠性，其结构简单，操作便捷，成本不高。

本申请提供一种夹持模块疲劳测试平台，包括安装架、卡扣开启机构、盒体回复机构和控制系统：

所述安装架用以承载所述卡扣开启机构和盒体回复机构；

所述卡扣开启机构包括加力装置、旋转驱动装置和第一位置开关，所述加力装置与所述旋转驱动装置的旋转驱动端连接，所述旋转驱动装置用以带动所述加力装置旋转并下压在卡扣上，所述第一位置开关用于感知所述加力装置的位置信息；

所述盒体回复机构包括直线驱动装置、支撑杆和第二位置开关，所述直线驱动装置的驱动端与所述支撑杆连接，用于驱动所述支撑杆往复运动，以实现夹持模块上盖的下压及弹起；所述第二位置开关与所述控制系统通讯连接，用于感知并传输所述支撑杆的位置信息；

所述控制系统包括输入模块和控制模块，所述输入模块与所述第一位置开关和所述第二位置开关连接，所述控制模块与所述旋转驱动装置和所述直线驱动装置连接，用于控制所述旋转驱动装置和所述直线驱动装置运动。

在一些实施例中，所述安装架具体为型材框架，包括底座、竖向分布于所述底座的四周的立柱、横向连接四周立柱顶部的四个顶梁以及连接四周立柱的若干加强梁，所述底座、所述立柱和所述加强梁之间焊接连接或者螺栓连接。

在一些实施例中，所述加力装置包括传动轴、安装于所述传动轴上的圆盘，所述圆盘的外周面设有对称分布的两个加力杆，所述传动轴通过联轴器连接旋转驱动装置。

在一些实施例中，所述直线驱动装置为丝杠模组和驱动所述丝杠模组的电机。

在一些实施例中，所述电机和所述旋转驱动装置均为步进电机，所述控制模块为电机控制模块，用以控制所述旋转驱动装置进行正反转调节以及控制所述直线驱动装置进行速度调节。

在一些实施例中，还包括显示模块和与所述显示模块相连的显示屏，所述显示模块用以对当前运动状态和疲劳次数进行分析处理及投射至所述显示屏，所述显示屏用以显示分析数据。

在一些实施例中，所述安装架具体为铝或者铝合金型材框架。

在一些实施例中，所述控制系统还包括电源适配器和电压转换模块，所述电源适配器用以将220V转换为24V直流电，所述电压转换模块用以将24V直流电转换为5V。

在一些实施例中，所述盒体回复机构还包括连接板，所述直线驱动装置的驱动端通过所述连接板与所述支撑杆连接；所述支撑杆的底部设置有导向轮。

在一些实施例中，所述第一位置开关和所述第二位置开关均为光电传感器。

本申请所提供的夹持模块疲劳测试平台，通过卡扣开启机构的加力装置和旋转驱动装置配合实现卡扣开启，通过盒体回复机构实现夹持模块盒体的闭合，两机构可以共同配合，也可单独执行，进行卡扣按压疲劳测试和盒体开合疲劳测试。应用本申请所提供的夹持模块疲劳测试平台，能够同时进行夹持模块的卡扣、铰链机构和弹簧的疲劳测试。本申请结构简单，操作便捷，卡扣开启机构和盒体回复机构的测试速度灵活可调节，具备兼容性，可以满足不同尺寸的夹持模块的测试需求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的实施例，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为本申请所提供的夹持模块疲劳测试平台的结构示意图；

图2为图1的内部结构示意图；

图3为图1中安装架的结构示意图；

图4为图1中盒体回复机构的结构示意图；

图5为图1中卡扣开启机构的结构示意图；

图6为图5中卡扣开启机构处于工作状态时的结构示意图；

图7为图1中控制系统的结构示意图。

其中，10-安装架、20-卡扣开启机构、30-盒体回复机构、40-控制系统、50-夹持模块；

101-底座、102-立柱、103-顶梁、104-加强梁、201-旋转驱动装置、202-第一位置开关、203-传动轴、204-圆盘、205-加力杆、206-轴承座、207-联轴器、301-电机、302-丝杠模组、303-连接板、304-支撑杆、305-导向轮、306-第二位置开关、401-电源适配器、402-电压转换模块、403-输入模块、404-电机控制模块、405-显示模块、406-显示屏、407-电机驱动器。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

请参考图1至图7，图1为本申请所提供的夹持模块疲劳测试平台的结构示意图；图2为图1的内部结构示意图；图3为图1中安装架的结构示意图；图4为图1中盒体回复机构的结构示意图；图5为图1中卡扣开启机构的结构示意图；图6为图5中卡扣开启机构处于工作状态时的结构示意图；图7为图1中控制系统的结构示意图。

本申请提供一种夹持模块疲劳测试平台，主要包括安装架10、卡扣开启机构20、盒体回复机构30和控制系统40。卡扣开启机构20和盒体回复机构30安装于安装架10内部。

卡扣开启机构20包括加力装置、旋转驱动装置201和第一位置开关202，加力装置与旋转驱动装置的旋转驱动端连接，旋转驱动装置201用以带动加力装置旋转以及下压在卡扣上恢复，加力装置在旋转中开启卡扣。卡扣开启机构20的工作原理如下：加力装置在旋转驱动装置201的驱动下进行圆周运动，第一位置开关202进行软限位。测试时：加力装置做顺时针运动，加力装置作用在夹持模块50的卡扣上，模拟手部向下按压卡扣，将卡扣打开。同时，加力装置的另一侧触发第一位置开关202，当第一位置开关202触发后控制系统40控制旋转驱动装置201做逆时针转动，加力装置随后反向旋转90°，防止夹持模块50回弹发生干涉，由此完成一个测试周期。

盒体回复机构30包括直线驱动装置和支撑杆304，直线驱动装置的驱动端连接支撑杆304，向支撑杆304提供驱动力，以使支撑杆304往复运动，实现夹持模块50的下压及弹起。盒体回复机构30的工作原理如下：直线驱动装置做直线运动，带动支撑杆304作直线运动，从而为夹持模块50的闭合提供驱动力。

直线驱动装置上还设置有第二位置开关306，第二位置开关306与控制系统40通讯连接，用以感知并向控制系统40传输支撑杆304的位置信息。测试时：直线驱动装置定时做直线运动，通过第二位置开关306调节行程位置，当夹持装置到达顶点位置时，支撑杆304下移驱动夹持模块50闭合，当触发第二位置开关306后控制系统40控制直线驱动装置反转，使支撑杆304上移至顶点，以防止干涉下一次夹持模块50回弹动作。以此完成一个周期运动。

控制系统40包括输入模块和控制模块，输入模块通讯连接第一位置开关202及第二位置开关306，控制模块与旋转驱动装置201及直线驱动装置连接，控制旋转驱动装置201和直线驱动装置运行。

输入模块403与第一位置开关202和第二位置开关306连接，通过第一位置开关202和第二位置开关306的高低电平切换为控制系统40获取机械结构的当前运动位置，与第一位置开关202和第二位置开关306通讯连接。控制模块控制旋转驱动装置201和直线驱动装置进行正反转和速度调节。

测试时，直线驱动装置和旋转驱动装置201先执行复位回零点动作，之后控制模块控制卡扣开启机构20正转将夹持模块50的卡扣打开，当夹持模块50为张开状态后卡扣开启机构20会反转90°后停止等待下一周期；之后盒体回复机构30会缓慢向下移动，将夹持模块50逐步向下按压使其闭合，当闭合后盒体回复机构30会快速向上移动，当移动到设定位置后停止等待下一周期。通过循环往复运动实现夹持模块50张开闭合来验证仪器在长期使用过程中夹持模块50的疲劳寿命和潜在故障点。

本申请中的盒体回复机构30、卡扣开启机构20的运行速度可以调节，从而模拟日常使用过程夹持模块50被缓慢按下、卡扣被按下后快速张开的使用环境，从而使疲劳测试结果更接近于实际使用状态。

在一种具体实施例中，安装架10具体为型材框架，包括底座101、竖向分布于底座101的四周的立柱102、横向连接四周立柱102顶部的四个顶梁103以及连接四周立柱102的若干加强梁104，底座101、立柱102、顶梁103和加强梁104之间焊接连接或者螺栓连接。

加力装置包括传动轴203、轴承座206、安装于传动轴203上的圆盘204，传动轴203安装在轴承座206上，圆盘204的外周面设有对称分布的两个加力杆205，传动轴203通过联轴器207连接旋转驱动装置201。两个加力杆205螺纹连接在圆盘204上，由此可以调节加力杆205的伸出长度，调节按压位置和/或触发位置。

上述的直线驱动装置具体为电机301和丝杠模组302，电机301用以驱动丝杠模组302运行。工作时，电机301驱动丝杠模组302作直线运动，带动支撑杆304直线运动，向夹持模块50提供闭合驱动力。

电机301和旋转驱动装置201均为步进电机，上述控制模块为电机控制模块404，两个步进电机分别由两个电机驱动器407驱动，电机驱动器407由电机控制模块404控制，电机控制模块404通过脉冲信号控制两个电机驱动器407、进而控制电机301和旋转驱动装置201实现电机301和旋转驱动装置201的正反转和速度调节。

还包括显示模块405和与显示模块405相连的显示屏406，显示模块405对当前运动状态和疲劳次数进行分析处理，显示屏406用以显示当前运动状态和疲劳次数、当前的累计运行次数等数据，并且显示屏406具有测试开始和停止按键，能够控制测试平台开始和停止测试。当闭合后回复结构会快速向上移动，当移动到设定位置后停止等待下一周期，此时疲劳次数会进行计数加一，经过显示模块405统计和控制显示，可以从显示屏406上看到当前的累计运行次数和运行状态。

本申请中的上述安装架10优选但不限于为铝或者铝合金型材框架，以增加兼容性，并且成本较低。

控制系统40还具有电源适配器401和电压转换模块402。工作时电源适配器401将市电220V转换为24V直流电给整个控制系统40供电，24V直流电经过电压转换模块402变压为5V为第一位置开关202和第二位置开关306供电。

盒体回复机构30还包括安装于直线驱动装置上的连接板303、设置在连接板303上的支撑杆304和设置于支撑杆304底部的导向轮305。直线驱动装置的驱动端通过连接板303与支撑杆304相连接。支撑杆304的底部设置有导向轮305。电机301驱动丝杠模组302作直线运动，带动连接板303进而带动支撑杆304与导向轮305作直线运动，从而为夹持模块50的闭合提供驱动力。

上述的第一位置开关202的第二位置开关306优选但不限于为光电传感器，例如，还可以为限位开关或者电感式、电容式、磁感式开关等。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本申请所提供的夹持模块疲劳测试平台进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种夹持模块疲劳测试平台，其特征在于，包括安装架(10)、卡扣开启机构(20)、盒体回复机构(30)和控制系统(40)；

所述安装架(10)用以承载所述卡扣开启机构(20)和所述盒体回复机构(30)；

所述卡扣开启机构(20)包括加力装置、旋转驱动装置(201)和第一位置开关(202)，所述加力装置与所述旋转驱动装置(201)的旋转驱动端连接，所述旋转驱动装置(201)用以带动所述加力装置旋转并下压在卡扣上，所述第一位置开关(202)用于感知所述加力装置的位置信息；

所述盒体回复机构(30)包括直线驱动装置、支撑杆(304)和第二位置开关(306)，所述直线驱动装置的驱动端与所述支撑杆(304)连接，用于驱动所述支撑杆(304)往复运动，以实现夹持模块(50)上盖的下压及弹起；所述第二位置开关(306)与所述控制系统(40)通讯连接，用于感知并传输所述支撑杆(304)的位置信息；

所述控制系统(40)包括输入模块和控制模块，所述输入模块与所述第一位置开关(202)和所述第二位置开关(306)连接，所述控制模块与所述旋转驱动装置(201)和所述直线驱动装置连接，用于控制所述旋转驱动装置(201)和所述直线驱动装置运动。

2.根据权利要求1所述的夹持模块疲劳测试平台，其特征在于，所述安装架(10)具体为型材框架，包括底座(101)、竖向分布于所述底座(101)的四周的立柱(102)、横向连接四周立柱(102)顶部的四个顶梁(103)以及连接四周立柱(102)的若干加强梁(104)，所述底座(101)、所述立柱(102)和所述加强梁(104)之间焊接连接或者螺栓连接。

3.根据权利要求1所述的夹持模块疲劳测试平台，其特征在于，所述加力装置包括传动轴(203)、安装所述传动轴(203)的轴承座(206)、安装于所述传动轴(203)上的圆盘(204)，所述圆盘(204)的外周面设有对称分布的两个加力杆(205)，所述传动轴(203)通过联轴器(207)连接旋转驱动装置(201)。

4.根据权利要求1所述的夹持模块疲劳测试平台，其特征在于，所述直线驱动装置为丝杠模组(302)和驱动所述丝杠模组(302)的电机(301)。

5.根据权利要求4所述的夹持模块疲劳测试平台，其特征在于，所述电机(301)和所述旋转驱动装置(201)均为步进电机，所述控制模块为电机控制模块(404)，用以控制所述旋转驱动装置(201)进行正反转调节以及控制所述直线驱动装置进行速度调节。

6.根据权利要求1～5任一项所述的夹持模块疲劳测试平台，其特征在于，还包括显示模块(405)和与所述显示模块(405)相连的显示屏(406)，所述显示模块(405)用以对当前运动状态和疲劳次数进行分析处理及投射至所述显示屏(406)，所述显示屏(406)用以显示分析数据。

7.根据权利要求1所述的夹持模块疲劳测试平台，其特征在于，所述安装架(10)具体为铝或者铝合金型材框架。

8.根据权利要求1所述的夹持模块疲劳测试平台，其特征在于，所述控制系统(40)还包括电源适配器(401)和电压转换模块(402)，所述电源适配器(401)用以将220V转换为24V直流电，所述电压转换模块(402)用以将24V直流电转换为5V。

9.根据权利要求1所述的夹持模块疲劳测试平台，其特征在于，所述盒体回复机构(30)还包括连接板(303)，所述直线驱动装置的驱动端通过所述连接板(303)与所述支撑杆(304)连接；所述支撑杆(304)的底部设置有导向轮(305)。

10.根据权利要求1所述的夹持模块疲劳测试平台，其特征在于，所述第一位置开关(202)和所述第二位置开关(306)均为光电传感器。

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