一種跌落試驗(yàn)臺(tái)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種跌落試驗(yàn)臺(tái)，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(tái)面（21）和跌落下臺(tái)面（22）組成正方體，支撐整個(gè)跌落臺(tái)，用于保證穩(wěn)定性和導(dǎo)向性；位于實(shí)驗(yàn)臺(tái)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(tái)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(guò)調(diào)節(jié)跌落臺(tái)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(cè)試要求，保證沒(méi)有二次沖擊，操作簡(jiǎn)單，人為影響因素低。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種跌落試驗(yàn)臺(tái)
【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(tái)面與剛性基座撞擊產(chǎn)生機(jī)械沖擊力，用于測(cè)試電子產(chǎn)品包括其零部件及接頭級(jí)焊點(diǎn)可靠性的一種裝置，尤其涉及一種跌落試驗(yàn)臺(tái)。
【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(guò)程中，由于意外跌落對(duì)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(duì)其壽命起決定性作用，因此，對(duì)于電子產(chǎn)品而言，通過(guò)跌落測(cè)試是對(duì)其進(jìn)行可靠性評(píng)價(jià)已經(jīng)成為眾多學(xué)者的研究方向。尤其對(duì)于消費(fèi)者和生產(chǎn)廠商來(lái)說(shuō)，其跌落可靠性更是其在購(gòu)買(mǎi)和制造過(guò)程中著重關(guān)心的問(wèn)題。
[0003]對(duì)于電子產(chǎn)品的跌落性能測(cè)試包括產(chǎn)品級(jí)、板級(jí)、接頭級(jí)。通過(guò)重復(fù)的跌落試驗(yàn)研究其壽命是主要的測(cè)試方法，然而不同產(chǎn)品、元件制造廠商其對(duì)跌落測(cè)試的方法各不相同。因此為了提高對(duì)其可靠性評(píng)價(jià)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(duì)試驗(yàn)參數(shù)(包括跌落碰撞時(shí)輸入加速度幅值、脈沖持續(xù)時(shí)間等)都進(jìn)行明確規(guī)范。然而該標(biāo)準(zhǔn)中的對(duì)跌落試驗(yàn)臺(tái)的描述并不十分詳盡，僅僅給出典型的跌落測(cè)試裝置的形狀，但是對(duì)于跌落試驗(yàn)而言，跌落試驗(yàn)臺(tái)的的穩(wěn)定性，易操控性等是決定跌落可靠性評(píng)價(jià)是否具有參考價(jià)值的關(guān)鍵因素。目前市場(chǎng)銷(xiāo)售的跌落設(shè)備大多集中用于對(duì)包裝箱的測(cè)試，其實(shí)驗(yàn)條件如加速度幅值，脈沖持續(xù)時(shí)間等相對(duì)JCDEC標(biāo)準(zhǔn)較低，且價(jià)格昂貴，對(duì)電子產(chǎn)品而言尚不能達(dá)到對(duì)跌落測(cè)試條件的要求，另一方面，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)在跌落過(guò)程中沒(méi)有二次沖擊的實(shí)驗(yàn)條件仍然很難達(dá)到，尤其對(duì)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(duì)跌落可靠性的評(píng)價(jià)以及預(yù)測(cè)都會(huì)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(wèn)題是為克服上述描述的技術(shù)缺陷，在保證跌落測(cè)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(tái)。
[0005]一種跌落試驗(yàn)臺(tái)，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(tái)面21和跌落下臺(tái)面22組成正方體，支撐整個(gè)跌落臺(tái)，用于保證其穩(wěn)定性和導(dǎo)向性；減震墊2，四個(gè)減震墊能夠保證跌落沖擊時(shí)刻整個(gè)跌落臺(tái)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(tái)面18下方，用于增大加速度幅值，減少脈沖持續(xù)時(shí)間及保證跌落臺(tái)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(tái)面穩(wěn)定的上升、下降及在跌落時(shí)刻通過(guò)活塞桿瞬間收回保證臺(tái)面穩(wěn)定、水平跌落；石墨導(dǎo)套8，保證跌落臺(tái)面18在沿導(dǎo)軌I上升，下降過(guò)程中的潤(rùn)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(guò)I滑輪7帶動(dòng)滾珠絲杠11轉(zhuǎn)動(dòng)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(tái)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(guò)螺絲固定在其上，使其分別與跌落臺(tái)面18的距離和氣缸116的距離在其識(shí)別范圍之內(nèi)，通過(guò)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(tái)的PLC (可編程邏輯控制器)連接，通過(guò)軟件編程完成識(shí)別功能，使其不同位置決定跌落臺(tái)面升高、降低高度，通過(guò)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(guò)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(tái)面二次沖擊；金屬傳感器11113，同樣與PLC連接，位于跌落臺(tái)面18右側(cè)的支撐架119上，其不同位置保證是其觸發(fā)時(shí)刻不同，從而跌落過(guò)程中氣缸III14和氣缸IV15的共同伸縮時(shí)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(shí)刻與跌落臺(tái)面18反彈到達(dá)頂端的時(shí)刻相同，從而保證在跌落過(guò)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(guò)調(diào)節(jié)跌落臺(tái)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(cè)試要求，保證沒(méi)有二次沖擊，操作簡(jiǎn)單，人為影響因素低。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1:跌落臺(tái)總體裝配正視圖；
[0008]圖2:跌落臺(tái)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(tái)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(guò)固定連接上下臺(tái)面，支撐起整個(gè)跌落臺(tái)架構(gòu)，四個(gè)減震墊2通過(guò)固定在下臺(tái)面，均勻分布在下臺(tái)面的四角處，對(duì)整個(gè)跌落臺(tái)起緩沖作用。支撐系統(tǒng)包括剛性基座3固定在下臺(tái)面、碰撞平面4固定在跌落臺(tái)面18下方，兩者都選擇剛性強(qiáng)的材料，在跌落沖擊過(guò)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(tái)面21上方，通過(guò)傳送帶連接，滾珠絲杠11位于跌落臺(tái)面20兩側(cè)，與II滑輪10連接，電機(jī)9通過(guò)變頻器能夠正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)工作能夠帶動(dòng)滑輪IIlO正向、反向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)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(dòng)帶動(dòng)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(duì)支撐跌落臺(tái)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(shí)，滑輪17能夠穩(wěn)定，水平支撐跌落臺(tái)面18，其潤(rùn)滑性能夠使伸縮桿平穩(wěn)的伸縮，保證跌落臺(tái)面18水平升降、跌落；石墨導(dǎo)套8，安裝在跌落臺(tái)面18與導(dǎo)軌I的連接處，保證跌落臺(tái)面18在沿導(dǎo)軌I上升，下降過(guò)程中的潤(rùn)滑性；金屬傳感器112，金屬傳感器1117，分別位于跌落臺(tái)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(guò)螺絲固定在其上，使其分別與跌落臺(tái)面18的距離和氣缸116的距離在其識(shí)別范圍之內(nèi)，通過(guò)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(tái)的PLC (可編程邏輯控制器)連接，通過(guò)軟件編程完成識(shí)別功能，使其不同位置決定跌落臺(tái)面升高、降低高度，通過(guò)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(guò)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(tái)面二次沖擊；金屬傳感器11113，同樣與PLC連接，位于跌落臺(tái)面18右側(cè)的支撐架119上，其不同位置保證是其觸發(fā)時(shí)刻不同，從而跌落過(guò)程中氣缸III14和氣缸IV15的共同伸縮時(shí)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(shí)刻與跌落臺(tái)面18反彈到達(dá)頂端的時(shí)刻相同，從而保證在跌落過(guò)程中只完成一次沖擊。
[0014]具體工作過(guò)程為:本發(fā)明跌落跌落過(guò)程如附圖1，2，3，4所示，保證電源正常工作下，開(kāi)啟空氣壓縮機(jī)、控制臺(tái)，此時(shí)跌落臺(tái)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(hào)，氣缸116活塞桿伸出與跌落臺(tái)面通過(guò)滑輪17相連，啟動(dòng)升高按鈕，電機(jī)9帶動(dòng)滑輪IIlO轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)滾珠絲杠11轉(zhuǎn)動(dòng)，氣缸15和氣缸116與滾珠絲杠11固定連接，從而帶動(dòng)跌落臺(tái)面沿導(dǎo)軌I上升，到達(dá)I金屬傳感器12的位置時(shí)，接收信號(hào)，電機(jī)9停止工作，跌落臺(tái)面升高到預(yù)求高度；啟動(dòng)跌落按鈕，活塞桿從氣缸15和氣缸116中收回，跌落臺(tái)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(tái)面18到達(dá)金屬傳感器1113時(shí)，接收信號(hào)，啟動(dòng)氣缸IV15活塞桿伸出，從而保證與跌落臺(tái)面18完成一次沖擊后反彈時(shí)共同上升，在反彈至最高點(diǎn)時(shí)，塑膠柱16到達(dá)其反彈位置，其中不同反彈高度可通過(guò)更換不同高度的塑膠柱16從而保證只完成一次沖擊；啟動(dòng)下降按鈕，電機(jī)9轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)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(hào)，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(tái)上手動(dòng)和自動(dòng)兩種跌落方式，啟動(dòng)手動(dòng)按鈕，即可按上述方式完成一次跌落沖擊，啟動(dòng)自動(dòng)按鈕，則跌落臺(tái)自動(dòng)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(tái)，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(tái)面(21)和跌落下臺(tái)面(22)組成正方體，支撐整個(gè)跌落臺(tái)，用于保證穩(wěn)定性和導(dǎo)向性；位于實(shí)驗(yàn)臺(tái)底部的減震墊(2)，四個(gè)減震墊能夠保證跌落沖擊時(shí)刻整個(gè)跌落臺(tái)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(tái)面(18)下方，用于增大加速度幅值，減少脈沖持續(xù)時(shí)間及保證跌落臺(tái)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(tái)面穩(wěn)定的上升、下降及在跌落時(shí)刻通過(guò)活塞桿瞬間收回保證臺(tái)面穩(wěn)定、水平跌落；石墨導(dǎo)套(8)，保證跌落臺(tái)面(18)在沿導(dǎo)軌(I)上升，下降過(guò)程中的潤(rùn)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(guò)滑輪I (7)帶動(dòng)滾珠絲杠(11)轉(zhuǎn)動(dòng)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(tái)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(guò)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(tái)面(18)的距離和氣缸II (6)的距離在識(shí)別范圍之內(nèi)，通過(guò)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(tái)的可編程邏輯控制器PLC連接，使不同位置決定跌落臺(tái)面升高、降低高度，通過(guò)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(tái)面二次沖擊；金屬傳感器III (13)，同樣與PLC連接，位于跌落臺(tái)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(shí)刻不同，從而跌落過(guò)程中氣缸III (14)和氣缸IV (15)的共同伸縮時(shí)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(shí)刻與跌落臺(tái)面(18)反彈到達(dá)頂端的時(shí)刻相同，從而保證在跌落過(guò)程中只完成一次沖擊。
【文檔編號(hào)】G01M7/08GK103969016SQ201410146806
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)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(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)