夹治具弹力测试设备的制作方法

1.本实用新型涉及柔性电路板生产工艺的技术领域，尤其是涉及一种夹治具弹力测试设备。


背景技术：

2.在柔性电路板生产过程中的电子元件焊接工序，涉及到某些较大的电子元件，需要在夹治具上设置弹性压柱(一种内部有弹簧的可伸缩的圆柱状的组合零件)，以一定的压力将电子元件按压在柔性电路板上。这些弹性压柱在夹治具上随着柔性电路板一同进入高温焊接环境，焊接完成后冷却，反复使用，经过反复的高温冷却循环后，由于弹簧机械疲劳、弹簧材料组织特性变化等原因，弹性压柱的压力会有所变化，一旦弹性压柱的压力超出允许范围会导致焊接不良的后果。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种夹治具弹力测试设备，以定期对夹治具上的弹性压柱进行检测以判断弹性压柱是否失效，以避免因弹性压柱的压力超出允许范围导致焊接不良的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型实施例采用如下技术方案：
5.本实用新型实施例提供一种夹治具弹力测试设备，包括机架、测试台面、夹持组件、校准砝码、精密压力传感器、测试运动机构和控制器；
6.所述测试台面水平固定于所述机架，且所述测试台面上设有操作口；所述测试台面上设有自上而下直径逐渐增加的锥形孔，所述校准砝码放置于所述锥形孔内；
7.所述夹持组件安装于所述测试台面上所述操作口的侧部，用于将夹治具以治具板上的弹性压柱朝下的方向夹装于所述操作口；
8.所述精密压力传感器以测量杆朝上的方式固定安装于所述测试运动机构；所述测试运动机构和所述精密压力传感器均与所述控制器连接；
9.所述控制器能够控制所述测试运动机构驱动所述精密压力传感器运动至所述校准砝码或任一所述弹性压柱的下方，并驱动所述精密压力传感器升降，以使所述精密压力传感器的测量杆向上按压或向下释放对应位置处的所述校准砝码或任一所述弹性压柱，且能够接收和记录所述精密压力传感器读取到的压力值。
10.在本实施例的可选实施方式中，以同一水平面内相互垂直的两方向分别为x向和y向，以垂直于水平面的方向为z向：
11.所述测试运动机构包括底板、x向移动组件、y向移动组件和z向移动组件；
12.所述底板设于所述测试台面下方，所述x向移动组件、所述y向移动组件和所述z向移动组件均连接于所述底板；
13.所述x向移动组件滑动连接于所述y向移动组件，所述z向移动组件滑动连接于所述x向移动组件，所述精密压力传感器以测量杆朝上的方式固定安装于所述z向移动组件。
14.进一步可选地，所述x向移动组件、所述y向移动组件和所述z向移动组件分别包括各自的电动直线滑台。
15.进一步可选地，所述y向移动组件还包括至少两条沿y向延伸的导轨，所述x向移动组件的电动直线滑台滑动连接于所述y向移动组件的电动直线滑台和至少两条所述导轨。
16.在本实施例的可选实施方式中，所述测试台面上还设有定位板框，所述定位板框安装于所述操作口，用于支撑夹治具。
17.进一步可选地，所述定位板框上设有定位孔，所述夹治具的治具板边部设有定位销孔，所述夹治具能够以定位销依次插入于所述定位销孔和所述定位孔内的方式固定于所述定位板框的上表面。
18.在本实施例的可选实施方式中，所述夹持组件包括至少两个，至少两个所述夹持组件分设于所述操作口的相对两侧；
19.所述夹治具的治具板上板面与至少两个所述夹持组件相邻的边部设有缺口；
20.所述夹持组件包括底座、转动夹和压脚；所述底座固定于所述测试台面，所述转动夹转动连接于所述底座，所述压脚连接于所述转动夹的一端且向下延伸；所述转动夹能够相对所述底座转动并定位至所述压脚压接于所述缺口内，或转动至所述压脚远离所述缺口。
21.在本实施例的可选实施方式中，所述测试台面的一侧设有安全光栅，所述安全光栅与所述控制器连接。
22.在本实施例的可选实施方式中，所述校准砝码的底部呈自上而下直径逐渐缩小的锥状。
23.在本实施例的可选实施方式中，在所述校准砝码的顶部罩设有防尘保护罩。
24.本实用新型实施例能够实现如下有益效果：
25.本实用新型实施例提供一种夹治具弹力测试设备，包括机架、测试台面、夹持组件、校准砝码、精密压力传感器、测试运动机构和控制器；测试台面水平固定于机架，且测试台面上设有操作口；测试台面上设有自上而下直径逐渐增加的锥形孔，校准砝码放置于锥形孔内；夹持组件安装于测试台面上操作口的侧部，用于将夹治具以治具板上的弹性压柱朝下的方向夹装于操作口；精密压力传感器以测量杆朝上的方式固定安装于测试运动机构；测试运动机构和精密压力传感器均与控制器连接；控制器能够控制测试运动机构驱动精密压力传感器运动至校准砝码或任一弹性压柱的下方，并驱动精密压力传感器升降，以使精密压力传感器的测量杆向上按压或向下释放对应位置处的校准砝码或任一弹性压柱，且能够接收和记录精密压力传感器读取到的压力值。
26.采用本实用新型实施例提供的夹治具弹力测试设备，能够定期对夹治具上的弹性压柱进行检测以判断弹性压柱是否失效，以避免因弹性压柱的压力超出允许范围导致焊接不良的问题，其具体使用方式见本说明书具体实施方式部分的具体说明。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1为本实用新型实施例提供的夹治具弹力测试设备的整体结构示意图；
29.图2为夹治具的底面结构示意图；
30.图3为图1中示出的夹治具弹力测试设备中，夹持组件夹持夹治具的夹持状态示意图；
31.图4为图3的爆炸结构示意图；
32.图5为图1中示出的夹治具弹力测试设备中，夹持组件的整体结构示意图；
33.图6为图1中示出的夹治具弹力测试设备中测试运动机构的整体结构示意图；
34.图7为图6中a部分的局部结构放大图；
35.图8为图1中示出的夹治具弹力测试设备中，精密压力传感器的测量杆位于校准砝码下方时的示意图。
36.图标：100
‑
夹治具；110
‑
弹性压柱；120
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缺口；1
‑
机架；2
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测试台面；21
‑
操作口；22
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锥形孔；3
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夹持组件；31
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底座；32
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转动夹；33
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压脚；4
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校准砝码；401
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防尘保护罩；5
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精密压力传感器；51
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测量杆；61
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底板；62
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x向移动组件；63
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y向移动组件；631
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导轨；64
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z向移动组件；7
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定位板框；71
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定位孔；8
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定位销；9
‑
安全光栅。
具体实施方式
37.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以各种不同的配置来布置和设计。
38.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
39.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
40.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
41.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
42.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，
可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
43.下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
44.本实施例提供一种夹治具弹力测试设备，参照图1至图8，该夹治具弹力测试设备包括机架1、测试台面2、夹持组件3、校准砝码4、精密压力传感器5、测试运动机构和控制器(图中未示出)；具体地，测试台面2水平固定于机架1，且测试台面2上设有操作口21；测试台面2上设有自上而下直径逐渐增加的锥形孔22，校准砝码4放置于锥形孔22内；夹持组件3安装于测试台面2上操作口21的侧部，用于将夹治具100以治具板上的弹性压柱110朝下的方向夹装于操作口21；精密压力传感器5以测量杆51朝上的方式固定安装于测试运动机构；测试运动机构和精密压力传感器5均与控制器连接；控制器能够控制测试运动机构驱动精密压力传感器5运动至校准砝码4或任一弹性压柱110的下方，并驱动精密压力传感器5升降，以使精密压力传感器5的测量杆51向上按压或向下释放对应位置处的校准砝码4或任一弹性压柱110，且能够接收和记录精密压力传感器5读取到的压力值。
45.使用时，利用夹持组件3将夹治具100以治具板上的弹性压柱110朝下的方向夹装于操作口21，启动控制器控制测试运动机构动作，先使测试运动机构驱动精密压力传感器5运动至校准砝码4的下方，并驱动精密压力传感器5上升，以使精密压力传感器5的测量杆51向上穿过锥形孔22按压校准砝码4，将校准砝码4顶起，此时校准砝码4落在测量杆51上，精密压力传感器5测得的压力应为校准砝码4的重力，控制器以已知的校准砝码重量校准精密压力传感器5；然后，控制器控制测试运动机构驱动精密压力传感器5下降，以使精密压力传感器5的测量杆51向下退出锥形孔22、远离校准砝码4以释放校准砝码4；之后，通过控制器控制测试运动机构动作，使测试运动机构驱动精密压力传感器5运动至任一弹性压柱110的下方，并驱动精密压力传感器5上升，以使精密压力传感器5的测量杆51向上按压弹性压柱110预设压缩量，控制器接收和记录精密压力传感器5此时读取到的压力值，然后，控制器控制测试运动机构驱动精密压力传感器5下降，以使精密压力传感器5的测量杆51向下远离该弹性压柱110以释放该弹性压柱110；此后，以此方法重复对其他弹性压柱110进行测试，获得对应的压力值，依次判断该夹治具100上的弹性压柱110在设计压缩量的条件下的压力是否在允许范围内，即判断各弹性压柱110是否失效，若失效则对应更换失效的弹性压柱110，以避免因弹性压柱110的压力超出允许范围导致焊接不良的问题。
46.本实施例中，较佳地，在机架上设电控箱，控制器设于电控箱内，机架前方设侧板，侧板上设与控制器连接的人机交互屏幕和按键等，控制器采用可编程的plc控制器等，其涉及到的程序为常用程序，可通过现有程序中简单的参数变换得到，不涉及对计算机程序的改进。
47.在本实施例的可选实施方式中，以同一水平面内相互垂直的两方向分别为x向和y向，以垂直于水平面的方向为z向：上述测试运动机构包括底板61、x向移动组件62、y向移动组件63和z向移动组件64；底板61设于测试台面2下方，x向移动组件62、y向移动组件63和z向移动组件64均连接于底板61；x向移动组件62滑动连接于y向移动组件63，z向移动组件64滑动连接于x向移动组件62，精密压力传感器5以测量杆51朝上的方式固定安装于z向移动组件64。
48.进一步可选地，x向移动组件62、y向移动组件63和z向移动组件64分别包括各自的电动直线滑台。
49.为提高滑动过程的平稳性，较佳地，y向移动组件63还包括至少两条沿y向延伸的导轨631，x向移动组件62的电动直线滑台滑动连接于y向移动组件63的电动直线滑台和至少两条导轨631。
50.为增加对夹治具100的夹持稳定性，本实施例的可选实施方式中，较为优选地，测试台面2上还设有定位板框7，定位板框7安装于操作口21，用于支撑夹治具100。进一步优选地，定位板框7上设有定位孔71，夹治具100的治具板的边部设有定位销孔，夹治具100能够以定位销8依次插入于定位销孔和定位孔71内的方式固定于定位板框7的上表面。
51.本实施例的可选实施方式中，较佳地，夹持组件3包括至少两个，至少两个夹持组件3分设于操作口21的相对两侧；夹治具100的治具板上板面与至少两个夹持组件3相邻的边部设有缺口120；夹持组件3包括底座31、转动夹32和压脚33；底座31固定于测试台面2，转动夹32转动连接于底座31，压脚33连接于转动夹32的一端且向下延伸；转动夹32能够相对底座31转动并定位至压脚33压接于缺口120内，或转动至压脚33远离缺口120；转动夹32可采用常见的包括手柄和夹子的快速卡夹结构。
52.另外，为提高该夹治具弹力测试设备的安全性，本实施例中，测试台面2的一侧设有安全光栅9，安全光栅9与控制器连接，在人手位于操作区域内时，控制器不启动。
53.本实施例的可选实施方式中，较为优选地但不限于，校准砝码4的底部呈自上而下直径逐渐缩小的锥状，以适应于测试台面2上开设的锥形孔22。
54.此外，为避免校准砝码4沾满灰尘，避免校准砝码4被腐蚀，在本实施例的可选实施方式中，较为优选地，在校准砝码4的顶部罩设有防尘保护罩401，以对校准砝码4进行防尘、防腐蚀保护。
55.最后应说明的是：本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分相互参见即可；本说明书中的以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。