一种跌落试验台的制作方法
【专利摘要】一种跌落试验台，属于冲击试验设备【技术领域】。由支撑系统，升降跌落系统和跌落防二次冲击系统组成；支撑系统包括导轨（1）,四根导轨（1）与跌落上台面（21）和跌落下台面（22）组成正方体，支撑整个跌落台，用于保证稳定性和导向性；位于实验台底部的减震垫（2）；升降跌落系统包括刚性基座（3）、碰撞平面（4），刚性基座（3）顶端为半圆形，碰撞平面（4）固定在跌落台面（18）下方。本发明跌落设备具有良好的稳定性和可重复性，通过调节跌落台面不同升高高度，能够获得不同冲击加速度，能够满足不同情况下的测试要求，保证没有二次冲击，操作简单，人为影响因素低。
【专利说明】一种跌落试验台
【技术领域】
[0001]本发明是仅由重力加速度做功导致跌落台面与刚性基座撞击产生机械冲击力，用于测试电子产品包括其零部件及接头级焊点可靠性的一种装置，尤其涉及一种跌落试验台。
【背景技术】
[0002]随着电子产品往薄、轻、短、小的方向发展，尤其更新换代的速度不断增加，传统的热、电、磁等不再是电子产品可靠性的主要影响因素，而在运输或使用过程中，由于意外跌落对电子产品产生宏观机械冲击力导致其从外壳到内部电路焊点都有可能产生失效，对其寿命起决定性作用，因此，对于电子产品而言，通过跌落测试是对其进行可靠性评价已经成为众多学者的研究方向。尤其对于消费者和生产厂商来说，其跌落可靠性更是其在购买和制造过程中着重关心的问题。
[0003]对于电子产品的跌落性能测试包括产品级、板级、接头级。通过重复的跌落试验研究其寿命是主要的测试方法，然而不同产品、元件制造厂商其对跌落测试的方法各不相同。因此为了提高对其可靠性评价的可比性，JCDEC于2003年制定了详细的跌落试验标准，对试验参数(包括跌落碰撞时输入加速度幅值、脉冲持续时间等)都进行明确规范。然而该标准中的对跌落试验台的描述并不十分详尽，仅仅给出典型的跌落测试装置的形状，但是对于跌落试验而言，跌落试验台的的稳定性，易操控性等是决定跌落可靠性评价是否具有参考价值的关键因素。目前市场销售的跌落设备大多集中用于对包装箱的测试，其实验条件如加速度幅值，脉冲持续时间等相对JCDEC标准较低，且价格昂贵，对电子产品而言尚不能达到对跌落测试条件的要求，另一方面，依据标准在跌落过程中没有二次冲击的实验条件仍然很难达到，尤其对于实验室而言，自行搭建的跌落设备往往具有较差的稳定性和可重复性，并且人为影响因素较多，从而导致对跌落可靠性的评价以及预测都会产生很大误差。
【发明内容】
[0004]本发明是所要解决的问题是为克服上述描述的技术缺陷，在保证跌落测试要求的情况下，设计一种新型的具有良好稳定性及易操控性的跌落试验台。
[0005]一种跌落试验台，由支撑系统，升降跌落系统和跌落防二次冲击系统组成；支撑系统包括导轨1，四根导轨I与跌落上台面21和跌落下台面22组成正方体，支撑整个跌落台，用于保证其稳定性和导向性；减震垫2，四个减震垫能够保证跌落冲击时刻整个跌落台的稳定性；升降跌落系统包括刚性基座3、碰撞平面4，刚性基座3顶端为半圆形，碰撞平面4固定在跌落台面18下方，用于增大加速度幅值，减少脉冲持续时间及保证跌落台面的稳定性；气缸15和气缸116，气缸15和气缸116均具有双活塞杆，活塞杆顶端为I滑轮7，用于保证跌落台面稳定的上升、下降及在跌落时刻通过活塞杆瞬间收回保证台面稳定、水平跌落；石墨导套8，保证跌落台面18在沿导轨I上升，下降过程中的润滑性。电机9，II滑轮10，滚珠丝杠11，电机9与滚珠丝杠11，气缸15和气缸116相连，电机9通过I滑轮7带动滚珠丝杠11转动从而控制气缸15和气缸116升降；金属传感器112，金属传感器1117，分别位于跌落台面18右侧的支撑架119和位于气缸116后侧的支撑架1120上，通过螺丝固定在其上，使其分别与跌落台面18的距离和气缸116的距离在其识别范围之内，通过松紧螺丝上下调节金属传感器112，金属传感器1113的位置，金属传感器112，金属传感器1117与控制台的PLC (可编程逻辑控制器)连接，通过软件编程完成识别功能，使其不同位置决定跌落台面升高、降低高度，通过控制金属传感器112不同高度从而获得不同冲击加速度，控制金属传感器Π17不同高度，控制气缸15和气缸116降低高度，减少在跌升降过程中的操作次数。防止二次冲击系统包括气缸III14和气缸IV15，气缸具有双活塞杆，活塞杆顶端具有塑胶柱16，用于保证在跌落冲击完成后缓冲跌落台面二次冲击；金属传感器11113，同样与PLC连接，位于跌落台面18右侧的支撑架119上，其不同位置保证是其触发时刻不同，从而跌落过程中气缸III14和气缸IV15的共同伸缩时刻不同，根据不同跌落高度控制其相应高度，使塑胶柱16到达顶端的时刻与跌落台面18反弹到达顶端的时刻相同，从而保证在跌落过程中只完成一次冲击。
[0006]本发明可以获得如下有益效果:本发明跌落设备具有良好的稳定性和可重复性，通过调节跌落台面不同升高高度，能够获得不同冲击加速度，能够满足不同情况下的测试要求，保证没有二次冲击，操作简单，人为影响因素低。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1:跌落台总体装配正视图；
[0008]图2:跌落台总体装配右视图；
[0009]图3:电机滑轮工作示意图；
[0010]图4:跌落系统工作组成示意图。
[0011]1-导轨，2-减震垫，3-基座，4-碰撞平面，5-气缸I，6-气缸11，7_滑轮1，8_石墨导套，9-电机，10-滑轮II，11-滚珠丝杠，12-金属传感器I，13-金属传感器II，14-气缸III，15-气缸IV，16-塑胶柱，17-金属传感器III，18跌落台面，19-支撑架I，20-支撑架II。
[0012]具体的实施方式
[0013]支撑系统包括四根导轨1，通过固定连接上下台面，支撑起整个跌落台架构，四个减震垫2通过固定在下台面，均匀分布在下台面的四角处，对整个跌落台起缓冲作用。支撑系统包括刚性基座3固定在下台面、碰撞平面4固定在跌落台面18下方，两者都选择刚性强的材料，在跌落冲击过程中能够产生大的冲击加速度；跌落升降系统包括，电机9，滑轮IIlO位于跌落上台面21上方，通过传送带连接，滚珠丝杠11位于跌落台面20两侧，与II滑轮10连接，电机9通过变频器能够正转、反转工作能够带动滑轮IIlO正向、反向转动，从而带动滚珠丝杠11正向、反向工作；气缸15和气缸116与滚珠丝杠11固定连接，滚珠丝杠11正向、反向转动带动气缸15和气缸116上升和下降，气缸缸15和气缸116均具有双活塞杆，对支撑跌落台面其稳定作用，活塞杆顶端为滑轮17，固定在活塞杆顶端，活塞杆伸出时，滑轮17能够稳定，水平支撑跌落台面18，其润滑性能够使伸缩杆平稳的伸缩，保证跌落台面18水平升降、跌落；石墨导套8，安装在跌落台面18与导轨I的连接处，保证跌落台面18在沿导轨I上升，下降过程中的润滑性；金属传感器112，金属传感器1117，分别位于跌落台面18右侧的支撑架119和位于气缸116后侧的支撑架1120上，通过螺丝固定在其上，使其分别与跌落台面18的距离和气缸116的距离在其识别范围之内，通过松紧螺丝上下调节金属传感器112，金属传感器II13的位置，金属传感器112，金属传感器II17与控制台的PLC (可编程逻辑控制器)连接，通过软件编程完成识别功能，使其不同位置决定跌落台面升高、降低高度，通过控制金属传感器112不同高度从而获得不同冲击加速度，控制金属传感器Π17不同高度，控制气缸15和气缸116降低高度，减少在跌升降过程中的操作次数。防止二次冲击系统包括气缸III14和气缸IV15气缸具有双活塞杆，活塞杆顶端具有塑胶柱16，用于保证在跌落冲击完成后缓冲跌落台面二次冲击；金属传感器11113，同样与PLC连接，位于跌落台面18右侧的支撑架119上，其不同位置保证是其触发时刻不同，从而跌落过程中气缸III14和气缸IV15的共同伸缩时刻不同，根据不同跌落高度控制其相应高度，使塑胶柱16到达顶端的时刻与跌落台面18反弹到达顶端的时刻相同，从而保证在跌落过程中只完成一次冲击。
[0014]具体工作过程为:本发明跌落跌落过程如附图1，2，3，4所示，保证电源正常工作下，开启空气压缩机、控制台，此时跌落台面位于最低位置，碰撞平面4与基座3相连，金属传感器III17指向气缸116，接收信号，气缸116活塞杆伸出与跌落台面通过滑轮17相连，启动升高按钮，电机9带动滑轮IIlO转动，从而带动滚珠丝杠11转动，气缸15和气缸116与滚珠丝杠11固定连接，从而带动跌落台面沿导轨I上升，到达I金属传感器12的位置时，接收信号，电机9停止工作，跌落台面升高到预求高度；启动跌落按钮，活塞杆从气缸15和气缸116中收回，跌落台面沿导轨I跌落，碰撞平面4与基座3完成一次冲击，其中，在跌落台面18到达金属传感器1113时，接收信号，启动气缸IV15活塞杆伸出，从而保证与跌落台面18完成一次冲击后反弹时共同上升，在反弹至最高点时，塑胶柱16到达其反弹位置，其中不同反弹高度可通过更换不同高度的塑胶柱16从而保证只完成一次冲击；启动下降按钮，电机9转动，从而带动气缸15和气缸116下降，到达金属传感器III17的位置，接收信号，电机停止工作，气缸15和气缸116活塞杆伸出，完成一次跌落冲击。其中控制台上手动和自动两种跌落方式，启动手动按钮，即可按上述方式完成一次跌落冲击，启动自动按钮，则跌落台自动升降跌落，以上述完成一次跌落冲击为一次行程，重复跌落，易于操作。
【权利要求】
1.一种跌落试验台，其特征在于:由支撑系统，升降跌落系统和跌落防二次冲击系统组成；支撑系统包括导轨(1)，四根导轨(I)与跌落上台面(21)和跌落下台面(22)组成正方体，支撑整个跌落台，用于保证稳定性和导向性；位于实验台底部的减震垫(2)，四个减震垫能够保证跌落冲击时刻整个跌落台的稳定性；升降跌落系统包括刚性基座(3)、碰撞平面(4)，刚性基座(3)顶端为半圆形，碰撞平面(4)固定在跌落台面(18)下方，用于增大加速度幅值，减少脉冲持续时间及保证跌落台面的稳定性；气缸I (5)和气缸II (6)，气缸I(5)和气缸II (6)均具有双活塞杆，活塞杆顶端为滑轮I (7)，用于保证跌落台面稳定的上升、下降及在跌落时刻通过活塞杆瞬间收回保证台面稳定、水平跌落；石墨导套(8)，保证跌落台面(18)在沿导轨(I)上升，下降过程中的润滑性；电机(9)，II滑轮(10)，滚珠丝杠(11)，电机(9)与滚珠丝杠(11)，气缸I (5)和气缸II (6)相连，电机(9)通过滑轮I (7)带动滚珠丝杠(11)转动从而控制气缸I (5)和气缸II (6)升降；金属传感器I (12)，金属传感器II (17)，分别位于跌落台面(18)右侧的支撑架I (19)和位于气缸II (6)后侧的支撑架II (20)上，通过螺丝固定，使金属传感器I (12)和金属传感器II (17)分别与跌落台面(18)的距离和气缸II (6)的距离在识别范围之内，通过松紧螺丝上下调节金属传感器I (12)，金属传感器II (13)的位置，金属传感器I (12)，金属传感器II (I) 7与控制台的可编程逻辑控制器PLC连接，使不同位置决定跌落台面升高、降低高度，通过控制金属传感器I (12)不同高度从而获得不同冲击加速度，控制金属传感器II (17)不同高度，控制气缸I (5)和气缸II (6)降低高度数。防止二次冲击系统包括气缸III (14)和气缸IV (15 )，气缸具有双活塞杆，活塞杆顶端具有塑胶柱(16 )，用于保证在跌落冲击完成后缓冲跌落台面二次冲击；金属传感器III (13)，同样与PLC连接，位于跌落台面(18)右侧的支撑架I (19)上，金属传感器III (13)不同位置保证是触发时刻不同，从而跌落过程中气缸III (14)和气缸IV (15)的共同伸缩时刻不同，根据不同跌落高度控制高度，使塑胶柱(16)到达顶端的时刻与跌落台面(18)反弹到达顶端的时刻相同，从而保证在跌落过程中只完成一次冲击。
【文档编号】G01M7/08GK103969016SQ201410146806
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年4月12日 优先权日:2014年4月12日
【发明者】雷永平, 顾健, 温桂琛, 林健, 符寒光, 吴中伟 申请人:北京工业大学