一種跌落試驗(yàn)臺的制作方法
【專利摘要】一種跌落試驗(yàn)臺，屬于沖擊試驗(yàn)設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。由支撐系統(tǒng)，升降跌落系統(tǒng)和跌落防二次沖擊系統(tǒng)組成；支撐系統(tǒng)包括導(dǎo)軌（1）,四根導(dǎo)軌（1）與跌落上臺面（21）和跌落下臺面（22）組成正方體，支撐整個跌落臺，用于保證穩(wěn)定性和導(dǎo)向性；位于實(shí)驗(yàn)臺底部的減震墊（2）；升降跌落系統(tǒng)包括剛性基座（3）、碰撞平面（4），剛性基座（3）頂端為半圓形，碰撞平面（4）固定在跌落臺面（18）下方。本發(fā)明跌落設(shè)備具有良好的穩(wěn)定性和可重復(fù)性，通過調(diào)節(jié)跌落臺面不同升高高度，能夠獲得不同沖擊加速度，能夠滿足不同情況下的測試要求，保證沒有二次沖擊，操作簡單，人為影響因素低。
【專利說明】一種跌落試驗(yàn)臺
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是僅由重力加速度做功導(dǎo)致跌落臺面與剛性基座撞擊產(chǎn)生機(jī)械沖擊力，用于測試電子產(chǎn)品包括其零部件及接頭級焊點(diǎn)可靠性的一種裝置，尤其涉及一種跌落試驗(yàn)臺。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子產(chǎn)品往薄、輕、短、小的方向發(fā)展，尤其更新?lián)Q代的速度不斷增加，傳統(tǒng)的熱、電、磁等不再是電子產(chǎn)品可靠性的主要影響因素，而在運(yùn)輸或使用過程中，由于意外跌落對電子產(chǎn)品產(chǎn)生宏觀機(jī)械沖擊力導(dǎo)致其從外殼到內(nèi)部電路焊點(diǎn)都有可能產(chǎn)生失效，對其壽命起決定性作用，因此，對于電子產(chǎn)品而言，通過跌落測試是對其進(jìn)行可靠性評價已經(jīng)成為眾多學(xué)者的研究方向。尤其對于消費(fèi)者和生產(chǎn)廠商來說，其跌落可靠性更是其在購買和制造過程中著重關(guān)心的問題。
[0003]對于電子產(chǎn)品的跌落性能測試包括產(chǎn)品級、板級、接頭級。通過重復(fù)的跌落試驗(yàn)研究其壽命是主要的測試方法，然而不同產(chǎn)品、元件制造廠商其對跌落測試的方法各不相同。因此為了提高對其可靠性評價的可比性，JCDEC于2003年制定了詳細(xì)的跌落試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，對試驗(yàn)參數(shù)(包括跌落碰撞時輸入加速度幅值、脈沖持續(xù)時間等)都進(jìn)行明確規(guī)范。然而該標(biāo)準(zhǔn)中的對跌落試驗(yàn)臺的描述并不十分詳盡，僅僅給出典型的跌落測試裝置的形狀，但是對于跌落試驗(yàn)而言，跌落試驗(yàn)臺的的穩(wěn)定性，易操控性等是決定跌落可靠性評價是否具有參考價值的關(guān)鍵因素。目前市場銷售的跌落設(shè)備大多集中用于對包裝箱的測試，其實(shí)驗(yàn)條件如加速度幅值，脈沖持續(xù)時間等相對JCDEC標(biāo)準(zhǔn)較低，且價格昂貴，對電子產(chǎn)品而言尚不能達(dá)到對跌落測試條件的要求，另一方面，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)在跌落過程中沒有二次沖擊的實(shí)驗(yàn)條件仍然很難達(dá)到，尤其對于實(shí)驗(yàn)室而言，自行搭建的跌落設(shè)備往往具有較差的穩(wěn)定性和可重復(fù)性，并且人為影響因素較多，從而導(dǎo)致對跌落可靠性的評價以及預(yù)測都會產(chǎn)生很大誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是所要解決的問題是為克服上述描述的技術(shù)缺陷，在保證跌落測試要求的情況下，設(shè)計(jì)一種新型的具有良好穩(wěn)定性及易操控性的跌落試驗(yàn)臺。
[0005]一種跌落試驗(yàn)臺，由支撐系統(tǒng)，升降跌落系統(tǒng)和跌落防二次沖擊系統(tǒng)組成；支撐系統(tǒng)包括導(dǎo)軌1，四根導(dǎo)軌I與跌落上臺面21和跌落下臺面22組成正方體，支撐整個跌落臺，用于保證其穩(wěn)定性和導(dǎo)向性；減震墊2，四個減震墊能夠保證跌落沖擊時刻整個跌落臺的穩(wěn)定性；升降跌落系統(tǒng)包括剛性基座3、碰撞平面4，剛性基座3頂端為半圓形，碰撞平面4固定在跌落臺面18下方，用于增大加速度幅值，減少脈沖持續(xù)時間及保證跌落臺面的穩(wěn)定性；氣缸15和氣缸116，氣缸15和氣缸116均具有雙活塞桿，活塞桿頂端為I滑輪7，用于保證跌落臺面穩(wěn)定的上升、下降及在跌落時刻通過活塞桿瞬間收回保證臺面穩(wěn)定、水平跌落；石墨導(dǎo)套8，保證跌落臺面18在沿導(dǎo)軌I上升，下降過程中的潤滑性。電機(jī)9，II滑輪10，滾珠絲杠11，電機(jī)9與滾珠絲杠11，氣缸15和氣缸116相連，電機(jī)9通過I滑輪7帶動滾珠絲杠11轉(zhuǎn)動從而控制氣缸15和氣缸116升降；金屬傳感器112，金屬傳感器1117，分別位于跌落臺面18右側(cè)的支撐架119和位于氣缸116后側(cè)的支撐架1120上，通過螺絲固定在其上，使其分別與跌落臺面18的距離和氣缸116的距離在其識別范圍之內(nèi)，通過松緊螺絲上下調(diào)節(jié)金屬傳感器112，金屬傳感器1113的位置，金屬傳感器112，金屬傳感器1117與控制臺的PLC (可編程邏輯控制器)連接，通過軟件編程完成識別功能，使其不同位置決定跌落臺面升高、降低高度，通過控制金屬傳感器112不同高度從而獲得不同沖擊加速度，控制金屬傳感器Π17不同高度，控制氣缸15和氣缸116降低高度，減少在跌升降過程中的操作次數(shù)。防止二次沖擊系統(tǒng)包括氣缸III14和氣缸IV15，氣缸具有雙活塞桿，活塞桿頂端具有塑膠柱16，用于保證在跌落沖擊完成后緩沖跌落臺面二次沖擊；金屬傳感器11113，同樣與PLC連接，位于跌落臺面18右側(cè)的支撐架119上，其不同位置保證是其觸發(fā)時刻不同，從而跌落過程中氣缸III14和氣缸IV15的共同伸縮時刻不同，根據(jù)不同跌落高度控制其相應(yīng)高度，使塑膠柱16到達(dá)頂端的時刻與跌落臺面18反彈到達(dá)頂端的時刻相同，從而保證在跌落過程中只完成一次沖擊。
[0006]本發(fā)明可以獲得如下有益效果:本發(fā)明跌落設(shè)備具有良好的穩(wěn)定性和可重復(fù)性，通過調(diào)節(jié)跌落臺面不同升高高度，能夠獲得不同沖擊加速度，能夠滿足不同情況下的測試要求，保證沒有二次沖擊，操作簡單，人為影響因素低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1:跌落臺總體裝配正視圖；
[0008]圖2:跌落臺總體裝配右視圖；
[0009]圖3:電機(jī)滑輪工作示意圖；
[0010]圖4:跌落系統(tǒng)工作組成示意圖。
[0011]1-導(dǎo)軌，2-減震墊，3-基座，4-碰撞平面，5-氣缸I，6-氣缸11，7_滑輪1，8_石墨導(dǎo)套，9-電機(jī)，10-滑輪II，11-滾珠絲杠，12-金屬傳感器I，13-金屬傳感器II，14-氣缸III，15-氣缸IV，16-塑膠柱，17-金屬傳感器III，18跌落臺面，19-支撐架I，20-支撐架II。
[0012]具體的實(shí)施方式
[0013]支撐系統(tǒng)包括四根導(dǎo)軌1，通過固定連接上下臺面，支撐起整個跌落臺架構(gòu)，四個減震墊2通過固定在下臺面，均勻分布在下臺面的四角處，對整個跌落臺起緩沖作用。支撐系統(tǒng)包括剛性基座3固定在下臺面、碰撞平面4固定在跌落臺面18下方，兩者都選擇剛性強(qiáng)的材料，在跌落沖擊過程中能夠產(chǎn)生大的沖擊加速度；跌落升降系統(tǒng)包括，電機(jī)9，滑輪IIlO位于跌落上臺面21上方，通過傳送帶連接，滾珠絲杠11位于跌落臺面20兩側(cè)，與II滑輪10連接，電機(jī)9通過變頻器能夠正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)工作能夠帶動滑輪IIlO正向、反向轉(zhuǎn)動，從而帶動滾珠絲杠11正向、反向工作；氣缸15和氣缸116與滾珠絲杠11固定連接，滾珠絲杠11正向、反向轉(zhuǎn)動帶動氣缸15和氣缸116上升和下降，氣缸缸15和氣缸116均具有雙活塞桿，對支撐跌落臺面其穩(wěn)定作用，活塞桿頂端為滑輪17，固定在活塞桿頂端，活塞桿伸出時，滑輪17能夠穩(wěn)定，水平支撐跌落臺面18，其潤滑性能夠使伸縮桿平穩(wěn)的伸縮，保證跌落臺面18水平升降、跌落；石墨導(dǎo)套8，安裝在跌落臺面18與導(dǎo)軌I的連接處，保證跌落臺面18在沿導(dǎo)軌I上升，下降過程中的潤滑性；金屬傳感器112，金屬傳感器1117，分別位于跌落臺面18右側(cè)的支撐架119和位于氣缸116后側(cè)的支撐架1120上，通過螺絲固定在其上，使其分別與跌落臺面18的距離和氣缸116的距離在其識別范圍之內(nèi)，通過松緊螺絲上下調(diào)節(jié)金屬傳感器112，金屬傳感器II13的位置，金屬傳感器112，金屬傳感器II17與控制臺的PLC (可編程邏輯控制器)連接，通過軟件編程完成識別功能，使其不同位置決定跌落臺面升高、降低高度，通過控制金屬傳感器112不同高度從而獲得不同沖擊加速度，控制金屬傳感器Π17不同高度，控制氣缸15和氣缸116降低高度，減少在跌升降過程中的操作次數(shù)。防止二次沖擊系統(tǒng)包括氣缸III14和氣缸IV15氣缸具有雙活塞桿，活塞桿頂端具有塑膠柱16，用于保證在跌落沖擊完成后緩沖跌落臺面二次沖擊；金屬傳感器11113，同樣與PLC連接，位于跌落臺面18右側(cè)的支撐架119上，其不同位置保證是其觸發(fā)時刻不同，從而跌落過程中氣缸III14和氣缸IV15的共同伸縮時刻不同，根據(jù)不同跌落高度控制其相應(yīng)高度，使塑膠柱16到達(dá)頂端的時刻與跌落臺面18反彈到達(dá)頂端的時刻相同，從而保證在跌落過程中只完成一次沖擊。
[0014]具體工作過程為:本發(fā)明跌落跌落過程如附圖1，2，3，4所示，保證電源正常工作下，開啟空氣壓縮機(jī)、控制臺，此時跌落臺面位于最低位置，碰撞平面4與基座3相連，金屬傳感器III17指向氣缸116，接收信號，氣缸116活塞桿伸出與跌落臺面通過滑輪17相連，啟動升高按鈕，電機(jī)9帶動滑輪IIlO轉(zhuǎn)動，從而帶動滾珠絲杠11轉(zhuǎn)動，氣缸15和氣缸116與滾珠絲杠11固定連接，從而帶動跌落臺面沿導(dǎo)軌I上升，到達(dá)I金屬傳感器12的位置時，接收信號，電機(jī)9停止工作，跌落臺面升高到預(yù)求高度；啟動跌落按鈕，活塞桿從氣缸15和氣缸116中收回，跌落臺面沿導(dǎo)軌I跌落，碰撞平面4與基座3完成一次沖擊，其中，在跌落臺面18到達(dá)金屬傳感器1113時，接收信號，啟動氣缸IV15活塞桿伸出，從而保證與跌落臺面18完成一次沖擊后反彈時共同上升，在反彈至最高點(diǎn)時，塑膠柱16到達(dá)其反彈位置，其中不同反彈高度可通過更換不同高度的塑膠柱16從而保證只完成一次沖擊；啟動下降按鈕，電機(jī)9轉(zhuǎn)動，從而帶動氣缸15和氣缸116下降，到達(dá)金屬傳感器III17的位置，接收信號，電機(jī)停止工作，氣缸15和氣缸116活塞桿伸出，完成一次跌落沖擊。其中控制臺上手動和自動兩種跌落方式，啟動手動按鈕，即可按上述方式完成一次跌落沖擊，啟動自動按鈕，則跌落臺自動升降跌落，以上述完成一次跌落沖擊為一次行程，重復(fù)跌落，易于操作。
【權(quán)利要求】
1.一種跌落試驗(yàn)臺，其特征在于:由支撐系統(tǒng)，升降跌落系統(tǒng)和跌落防二次沖擊系統(tǒng)組成；支撐系統(tǒng)包括導(dǎo)軌(1)，四根導(dǎo)軌(I)與跌落上臺面(21)和跌落下臺面(22)組成正方體，支撐整個跌落臺，用于保證穩(wěn)定性和導(dǎo)向性；位于實(shí)驗(yàn)臺底部的減震墊(2)，四個減震墊能夠保證跌落沖擊時刻整個跌落臺的穩(wěn)定性；升降跌落系統(tǒng)包括剛性基座(3)、碰撞平面(4)，剛性基座(3)頂端為半圓形，碰撞平面(4)固定在跌落臺面(18)下方，用于增大加速度幅值，減少脈沖持續(xù)時間及保證跌落臺面的穩(wěn)定性；氣缸I (5)和氣缸II (6)，氣缸I(5)和氣缸II (6)均具有雙活塞桿，活塞桿頂端為滑輪I (7)，用于保證跌落臺面穩(wěn)定的上升、下降及在跌落時刻通過活塞桿瞬間收回保證臺面穩(wěn)定、水平跌落；石墨導(dǎo)套(8)，保證跌落臺面(18)在沿導(dǎo)軌(I)上升，下降過程中的潤滑性；電機(jī)(9)，II滑輪(10)，滾珠絲杠(11)，電機(jī)(9)與滾珠絲杠(11)，氣缸I (5)和氣缸II (6)相連，電機(jī)(9)通過滑輪I (7)帶動滾珠絲杠(11)轉(zhuǎn)動從而控制氣缸I (5)和氣缸II (6)升降；金屬傳感器I (12)，金屬傳感器II (17)，分別位于跌落臺面(18)右側(cè)的支撐架I (19)和位于氣缸II (6)后側(cè)的支撐架II (20)上，通過螺絲固定，使金屬傳感器I (12)和金屬傳感器II (17)分別與跌落臺面(18)的距離和氣缸II (6)的距離在識別范圍之內(nèi)，通過松緊螺絲上下調(diào)節(jié)金屬傳感器I (12)，金屬傳感器II (13)的位置，金屬傳感器I (12)，金屬傳感器II (I) 7與控制臺的可編程邏輯控制器PLC連接，使不同位置決定跌落臺面升高、降低高度，通過控制金屬傳感器I (12)不同高度從而獲得不同沖擊加速度，控制金屬傳感器II (17)不同高度，控制氣缸I (5)和氣缸II (6)降低高度數(shù)。防止二次沖擊系統(tǒng)包括氣缸III (14)和氣缸IV (15 )，氣缸具有雙活塞桿，活塞桿頂端具有塑膠柱(16 )，用于保證在跌落沖擊完成后緩沖跌落臺面二次沖擊；金屬傳感器III (13)，同樣與PLC連接，位于跌落臺面(18)右側(cè)的支撐架I (19)上，金屬傳感器III (13)不同位置保證是觸發(fā)時刻不同，從而跌落過程中氣缸III (14)和氣缸IV (15)的共同伸縮時刻不同，根據(jù)不同跌落高度控制高度，使塑膠柱(16)到達(dá)頂端的時刻與跌落臺面(18)反彈到達(dá)頂端的時刻相同，從而保證在跌落過程中只完成一次沖擊。
【文檔編號】G01M7/08GK103969016SQ201410146806
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年4月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月12日
【發(fā)明者】雷永平, 顧健, 溫桂琛, 林健, 符寒光, 吳中偉 申請人:北京工業(yè)大學(xué)