CN106918432B - 一种全自动微跌试验机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及可靠性测试设备技术领域，尤其涉及一种全自动微跌试验机。一种全自动微跌试验机，包括整形机构和测试机构；整形机构包括翻转机构和翻转机械手，翻转机构包括由动力机构带动的可转动的活动臂，活动臂上设置有旋转机构；翻转机械手包括夹持部和旋转部；测试机构，包括夹持气爪，夹持气爪的下方设置有复位机构。可以实现测试完某一跌落类型的测试后，自动更换电子设备的放置位置，变更到下一跌落类型后继续微跌试验，实现微跌试验的全自动化进程，节约了较多的人力和时间，提高了整体进程的效率。

Description

一种全自动微跌试验机

技术领域

本发明涉及可靠性测试设备技术领域，尤其涉及一种全自动微跌试验机。

背景技术

如今，手机、MP3等小型类电子产品的品质都需要进行微跌寿命试验等多种可靠性测试，分别需要对其的底面、正面、不同的侧面(侧边)及四个角的不同跌落类型按照不同的顺序进行跌落测试。

专利CN202501970U公开了一种多向可调的微跌试验机，试件提升装置活动连接在测试台上，试件提升装置相对试件回位装置的整体高度位置可调节；试件回位装置包括两对在水平面内相互垂直方向上调节位置的移动挡板。由于采用了移动挡板的试件回位装置和高度位置可调节的试件提升装置，对于长度较长的试件，通过调高试件提升装置的高度，以满足对试件短边所在面的微跌试验，同时通过调节试件回位装置的移动档板位置，使得外形尺寸不同的试件在微跌后均可落入有效的拾取区域内，由此实现在X，Y，Z三个方向上均可分别进行调节，以满足不同试件的不同外形的试验面在同一设备和环境下试验的需要，从而满足了外形尺寸不同的小型消费类电子产品的微跌试验要求。

专利CN100485354C公开了一种物体微跌测试装置，包括一个气缸，还包括一个与该气缸相连的夹具托板，能够同时测试多个测试物体，提高了生产效率。

但是现有的技术中，桌面跌落设备在测试完某一跌落类型的测试后，需要人工更换电子设备的放置位置，变更到下一跌落类型后继续微跌试验。存在的缺点：不能够实现整个微跌试验机的全自动化运行，如果某一测试类型在的结束时间在夜间，只能第二天操作人员上班之后调整电子设备的放置位置后，再继续后续的微跌试验流程，浪费较多的人力和时间，不利于微跌试验的进行，使得微跌试验整体进程的效率低。

发明内容

本发明的目的是提出一种全自动微跌试验机，可以实现电子设备放置位置自动更改，减少不必要的人力和时间的浪费，提高微跌试验进程的效率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种全自动微跌试验机，包括整形机构和测试机构；

整形机构包括翻转机构和翻转机械手，所述翻转机构包括由动力机构带动的可转动的活动臂，所述活动臂上设置有旋转机构；所述翻转机械手包括夹持部和旋转部；

测试机构，包括夹持气爪，所述夹持气爪的下方设置有复位机构。

作为一种全自动微跌试验机的优选方案，所述测试机构的上方设置有X轴导轨滑动机构，所述X轴导轨滑动机构包括滑动部和X导轨，所述滑动部沿所述X导轨滑动，所述滑动部上垂直设置有第一直线气缸，所述第一直线气缸的活塞杆的自由端上分别设置有翻转机械手和翻转机构。

作为一种全自动微跌试验机的优选方案，所述旋转部为第一旋转气缸，所述夹持部为气动手指，所述活塞杆上设置有导杆，所述第一旋转气缸套设在所述导杆上，所述第一旋转气缸与所述活塞杆之间设置有推出气缸，所述推出气缸使所述第一旋转气缸及所述气动手指在Y方向上运动。

作为一种全自动微跌试验机的优选方案，所述夹持气爪套设在气爪导轨上，并通过升降电机及固定在所述夹持气爪上的第一皮带实现所述夹持气抓沿所述气爪导轨的运动。

作为一种全自动微跌试验机的优选方案，所述复位机构包括若干组复位夹具组，每组复位夹具组包括四种复位夹具，分别对应不同跌落类型的电子设备，所述复位机构设置在夹具托板上，所述夹具托板滑设于丝杠上，用于实现所述夹具托板沿Y方向的运动。

作为一种全自动微跌试验机的优选方案，每个复位夹具分为第一夹部和第二夹部，四个第一夹部分别固定在第一滑板上，四个第二夹部分别固定在第二滑板上，所述第一滑板和所述第二滑板分别可沿所述夹具托板移动，所述夹具托板的底部设置有环状的第二皮带和复位气缸，所述第二皮带的两侧分别固定连接在所述第一滑板和所述第二滑板的底部，所述复位气缸与第一滑板或所述第二滑板中的一个固定连接。

作为一种全自动微跌试验机的优选方案，所述第一滑板和所述第二滑板上分别设置有四个相对应的滑槽，所述第一夹部和第二夹部的侧壁分别设置有与所述滑槽相适配的滑块，所述滑块通过螺纹连接与所述滑槽相固定。

作为一种全自动微跌试验机的优选方案，还包括上料仓、上料机械手、下料仓和下料机械手，所述上料仓用于存放待测电子设备；所述上料机械手用于将所述待测电子设备传递至所述翻转机构；所述下料机械手用于提取位于所述翻转机构上的已测电子设备并送至所述下料仓；所述下料仓用于存放所述已测电子设备。

作为一种全自动微跌试验机的优选方案，所述上料仓中设置有第一顶升机构，当一个待测电子设备从所述上料仓中被提取，向上顶出一个所述待测电子设备；所述下料仓中设置有第二顶升机构，当一个已测电子设备被放入所述下料仓，向下顶出一个所述已测电子设备。

作为一种全自动微跌试验机的优选方案，所述上料机械手和所述下料机械手分别包括固定机构，所述固定机构上设置有第二旋转气缸，所述第二旋转气缸上转动连接有上料臂，所述上料臂的自由端连接有吸盘。

本发明的有益效果为：

本申请提供一种全自动微跌试验机，通过设置包括翻转机构和翻转机械手的整形机构，能够实现对于不同跌落类型的电子设备放置位置的自动化变换：翻转机构包括由动力机构带动的可转动的活动臂，活动臂上设置有由动力机构带动的转动轴，转动轴的一端连接有固定装置，翻转机构可以实现电子设备面与边、边与边、边与角、角与角及面与角之间的切换；翻转机械手包括夹持部和旋转部，夹持部实现对于电子设备的夹持，旋转部使被夹持的电子设备旋转180度，从而实现电子设备面与面的切换；测试机构，包括夹持气爪，夹持气爪的下方设置有复位机构，可以通过夹持气爪与复位机构的配合，进行微跌实验。综上，可以实现测试完某一跌落类型的测试后，自动更换电子设备的放置位置，变更到下一跌落类型后继续微跌试验，实现微跌试验的全自动化进程，节约了较多的人力和时间，提高了整体进程的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的全自动微跌试验机整体结构示意图；

图2是本发明提供的整形机构的正视结构示意图；

图3是本发明提供的整形机构的左视结构示意图；

图4是本发明提供的另一种整形机构的结构示意图；

图5是本发明提供的翻转机构的结构示意图；

图6是本发明提供的另一种翻转机械手的结构示意图；

图7是本发明提供的测试机构的结构示意图；

图8是本发明提供的上料机械手、上料仓、下料机械手及下料仓的结构示意图；

图9是本发明提供的复位机构的俯视结构示意图；

图10是本发明提供的夹具托板的仰视结构示意图。

图中标记如下：

1-整形机构；2-测试机构；3-电子设备；4-X轴导轨滑动机构；5-第一直线气缸；6-上料仓；7-上料机械手；8-下料仓；9-下料机械手；

11-翻转机构；12-翻转机械手；21-夹持气爪；22-复位机构；23-气爪导轨；24-升降电机；25-第一皮带；26-夹具托板；27-丝杠；28-第一滑板；29-第二滑板；41-滑动部；42-X导轨；51-活塞杆；51’-挡板；52-导杆；52’-导杆；53-推出气缸；61-第一顶升机构；71-固定机构；72-第二旋转气缸；73-上料臂；74-吸盘；81-第二顶升机构；91-固定机构；92-第二旋转气缸；93-上料臂；94-吸盘；

111-固定臂；112-活动臂；113-第二直线气缸；114-角度调整电机；114’-电机；115-软轴；116-吸盘；116’-真空吸盘；

121-第一旋转气缸；121’-第一旋转气缸；122-气动手指；122’-气动手指；

221-复位夹具组；

261-第二皮带；262-复位气缸；

2211-复位夹具；2212-复位夹具；2213-复位夹具；2214-复位夹具。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1-图10所示，本具体实施方式提供了一种全自动微跌试验机，包括整形机构1和测试机构2；整形机构1包括翻转机构11和翻转机械手12，翻转机构11包括由动力机构带动的可转动的活动臂112，活动臂112上设置有旋转机构，翻转机构11可以实现电子设备3面与边、边与边、边与角、角与角及面与角之间的切换；带动活动臂112转动的驱动机构为第二直线气缸113，通过第二直线气缸113上的活塞杆的伸出和收缩，实现活动臂112的弯折和复位；旋转机构包括动力机构、转动轴和与转动轴相连接的固定装置，动力机构为角度调整电机114；转动轴为软轴115；固定装置为吸盘116，通过气控实现对于电子设备3的吸取和放松；软轴115远离吸盘116的一端连接有角度调整电机114，通过角度调整电机114实现软轴115的转动，从而带动吸附在吸盘116上电子设备3在其平面内，以吸盘116为中心做360度的转动。此外，旋转机构还可以为旋转气缸或电机114’，且其上还设置有固定装置，固定装置可以为气控的真空吸盘116’或者电磁吸盘。翻转机械手12包括夹持部和旋转部，夹持部为气动手指122，还可以为电动夹爪或液压夹爪，目的是为了实现对于电子设备3的夹持；旋转部为第一旋转气缸121，目的是为了使气动手指122上被夹持的电子设备3旋转180度，从而实现面与面的切换；测试机构2，包括夹持气爪，夹持气爪的下方设置有复位机构，可以通过夹持气爪与复位机构的配合，进行微跌实验。综上，可以实现测试完某一跌落类型的测试后，自动更换电子设备3的放置位置，包括面与边、边与边、边与角、角与角、面与角及面与面的切换，从而实现变更到下一跌落类型后对应的放置位置，再继续进行设定好的微跌试验，实现微跌试验的全自动化进程，节约了较多的人力和时间，提高了整体进程的效率。

本全自动微跌试验机还包括上料仓6和下料仓8。上料仓6用于存放待测电子设备，此外，上料仓6中设置有第一顶升机构61，当一个待测电子设备从上料仓6中被提取，第一顶升机构61能够感应到其上放置的待测电子设备重量的变化，向上顶出一个待测电子设备；下料仓8用于存放已测电子设备，此外，下料仓8中设置有第二顶升机构81，当一个已测电子设备被放入下料仓8，第二顶升机构81能够感应到其上放置的已测电子设备重量的变化，向下顶出一个已测电子设备。这样可以保证待测电子设备和已测电子设备的最上端分别始终保持在一个高度，便于上料机械手7和下料机械手9的对于待测电子设备的吸取和已测电子设备的放置。

还包括上料机械手7和下料机械手9，上料机械手7包括固定机构71，固定机构71上设置有第二旋转气缸72，第二旋转气缸72上转动连接有上料臂73，上料臂73的自由端连接有吸盘74，下料机械手9包括固定机构91，固定机构91上设置有第二旋转气缸92，第二旋转气缸92上转动连接有上料臂93，上料臂93的自由端连接有吸盘94，上料机械手7通过吸盘74将上料仓6中的待测电子设备吸住，然后通过第二旋转气缸72带动上料臂73旋转，将待测电子设备传递给翻转机构11；同理，下料机械手9可以实现提取位于翻转机构11上的已测电子设备，并将其送至下料仓8。

测试机构2的上方设置有X轴导轨滑动机构4，X轴导轨滑动机构4包括滑动部41和X导轨42，滑动部41沿X导轨42滑动，滑动部41上垂直设置有第一直线气缸5，第一直线气缸5的活塞杆51的自由端上分别设置有翻转机械手12和翻转机构11。通过设置有X轴导轨滑动机构4，实现翻转机械手12和翻转机构11在X方向上的运动，这样，整形机构1就可以在不同的相对应的X方向的位置上进行接收上料机械手7传递过来电子设备3、更改电子设备3的放置位置、将更改放置位置的电子设备3传递到相对应的复位夹具及将已测电子设备传递给下料机械手9。此外，翻转机构11和翻转机械手12设置在第一直线气缸5的活塞杆51的自由端上，可以通过第一直线气缸5调节翻转机构11和翻转机械手12在Z方向上的位置，从而对应实现翻转机构11和翻转机械手12的不同的功能。

此外，翻转机械手12通过导杆52’设置在挡板51’上，翻转机械手12包括气动手指122’和第一旋转气缸121’，这样设置的好处在于，翻转机械手12和翻转机构11分开设置，减少了第一直线气缸5所承受重力。

活塞杆51上设置有固定臂111，固定臂111与活动臂112相铰接，活动臂112远离吸盘116的一端铰接有第二直线气缸113，第二直线气缸113远离活动臂112的一端铰接在固定臂111上。这样，当第二直线气缸113的活塞杆伸出时，能够使得活动臂112相对于固定臂111弯折，从而实现电子设备3面与边间的转换；当第二直线气缸113的活塞杆收回时，实现活动臂112的复位。活塞杆51上还设置有与其相垂直的导杆52，第一旋转气缸121套设在导杆52上，第一旋转气缸121与活塞杆51之间设置有推出气缸53，推出气缸53使第一旋转气缸121及气动手指122在Y方向(说明书中涉及的X、Y、Z方向如图1中标识所示)上运动，进而可以通过Y方向上的调节，实现与夹持气爪的在Y方向上相对位置关系，从而实现气动手指122在进行对电子设备3翻转之前和之后，对电子设备3进行位置准确的夹持。

夹持气爪套设在气爪导轨上，并通过升降电机及固定在夹持气爪上的第一皮带实现夹持气爪沿气爪导轨的运动，这样可以实现夹持气爪在Z方向与不同复位机构间距离的调整，从而可以使不同尺寸电子设备3进行微跌试验，还能够调节电子设备3的跌落高度，此外，当夹持气爪与翻转机械手12配合实现电子设备3的翻面工作时，通过调整夹持气爪在Z方向的位置，避免了在翻面过程中，夹持气爪与翻转机械手12产生干涉。

复位机构包括五组复位夹具组221，每组复位夹具组221包括四种复位夹具，分别对应不同跌落类型的电子设备3，电子设备3的跌落类型包括十种：电子设备3的正面、反面、上边、下边、左边、右边、左上角、右上角、左下角及右下角，正面及反面跌落共用复位夹具2211，上边及下边跌落共用复位夹具2212，左边及右边跌落共用复位夹具2213，角模式跌落共用复位夹具2214。设置五组复位夹具组221的好处在于，可以同时使五个电子设备3同时进行微跌试验，提高此全自动微跌试验机的工作效率。此外复位夹具组221的组数也不局限于五组，可以根据需要进行设定。

复位机构设置在夹具托板26上，夹具托板26滑设于丝杠上，用于实现夹具托板26沿Y方向的运动，由于夹持气爪在Y方向是不动的，所以通过调节复位机构在Y方向上的运动，可以使得对应测试跌落类型的复位夹具处于夹持气爪的正下方。每个复位夹具分为第一夹部和第二夹部，四个第一夹部分别固定在第一滑板28上，四个第二夹部分别固定在第二滑板29上，第一滑板28和第二滑板29分别可沿夹具托板26移动，夹具托板26的底部设置有环状的第二皮带261和复位气缸262，复位气缸262设置在第一滑板28和第二滑板29之间，第二皮带261的两侧分别固定连接在第一滑板28和第二滑板29的底部，复位气缸262与第一滑板28固定连接。电子设备3在进行微跌实验过程中，由于电子设备3的撞击，会使得第一夹部和第二夹部分开，会影响再次微跌试验时对于电子设备3的位置限制，利用复位气缸262的活塞杆收缩，使得第一滑板28向内运动，且由于第一滑板28和第二滑板29分别设置在第二皮带261的两侧，所以第二滑板29也向内运动，从而实现复位夹具的收缩，通过控制复位气缸262实现复位夹具向中间收拢，恢复到撞击前确定好的位置。

第一滑板28和第二滑板29上分别设置有四个相对应的滑槽，第一夹部和第二夹部的侧壁分别设置有与滑槽相适配的滑块，滑块通过螺纹连接与滑槽相固定，这样可以通过滑块在滑槽中滑动，实现每一个复位夹具的第一夹部和第二夹部间距离的基本设定。

用于控制上料机械手7和下料机械手9旋转的第二旋转气缸、用于控制翻转机构11弯折的第二直线气缸113、用于控制翻转机构11上吸盘116旋转的角度调整电机114、用于控制所述翻转机械手12旋转的第一旋转气缸121、用于控制气动手指122张合的气动手指气缸、用于控制整形机构1在Z方向运动的第一直线气缸5、用于控制滑动部41沿X导轨42滑动的X轴电机、用于控制夹持气爪在Z方向上运动的升降电机用于控制丝杠沿Y方向运动的位移电机及用于使复位夹具向中间收拢的复位气缸262分别与控制器相连接，并通过上位机对控制器发出指令，控制上述的气缸和电机进行相应的动作。

具体工作方式为：

上料机械手7的上料臂73通过其顶端的吸盘74吸住位于上料仓6最顶端的电子设备3，然后通过上料机械手7上的第二旋转气缸72旋转180度，使得电子设备3未被吸面朝向上，通过控制翻转机构11在X方向和Z方向的位置，将翻转机构11移动到电子设备3的正上方，翻转机构11上的吸盘116吸住电子设备3且上料机械手7上的吸盘74松开电子设备3，从而实现电子设备3传递到翻转机构11上。对跌落类型进行判断，通过翻转机构11实现电子设备3面与边的切换和边与边的切换，变更到电子设备3相对应的放置位置，然后通过翻转机构11沿X导轨42运动及丝杠沿Y方向运动，翻转机构11将其上的电子设备3放入相对应的复位夹具中，再次通过调整丝杠沿Y方向运动，使的相对应的复位夹具移动到夹持气爪的下方，调整夹持气爪的高度来实现调整微跌试验的高度，并通过控制夹持气爪的开合及夹持气爪的Y方向上的位置，实现多次微跌试验的进行。当前跌落类型的微跌试验完毕后，判断下一跌落类型，若跌落类型为面跌落，则需要通过夹持气爪与翻转机械手12配合实现电子设备3的翻面；若跌落类型为边或角跌落，则翻转机构11将电子设备3吸取走，然后实现下一跌落类型对应放置位置的变更。当最后一次跌落测试完毕，翻转机构11将位于复位夹具上的电子设备3吸住，并移至于下料机械手9相对的位置，转动下料机械手9吸取位于翻转机构11上的电子设备3，旋转180度将电子设备3传递到下料仓8中。

注意，以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施方式的限制，上述实施方式和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种全自动微跌试验机，其特征在于，包括整形机构和测试机构；

所述整形机构包括翻转机构(11)和翻转机械手(12)，所述翻转机构(11)包括由动力机构带动的可转动的活动臂(112)，所述活动臂(112)上设置有旋转机构；所述翻转机械手(12)包括夹持部和旋转部；

测试机构，包括夹持气爪，所述夹持气爪的下方设置有复位机构；

所述测试机构的上方设置有X轴导轨滑动机构(4)，所述X轴导轨滑动机构(4)包括滑动部(41)和X导轨(42)，所述滑动部(41)沿所述X导轨(42)滑动，所述滑动部(41)上垂直设置有第一直线气缸(5)，所述第一直线气缸(5)的活塞杆(51)的自由端连接翻转机构(11)和翻转机械手(12)；

所述旋转部为第一旋转气缸(121)，所述夹持部为气动手指(122)，所述活塞杆(51)上设置有导杆(52)，所述第一旋转气缸(121)套设在所述导杆(52)上，所述第一旋转气缸(121)与所述活塞杆(51)之间设置有推出气缸(53)，所述推出气缸(53)使所述第一旋转气缸(121)及所述气动手指(122)在Y方向上运动。

2.根据权利要求1所述的全自动微跌试验机，其特征在于，所述夹持气爪套设在气爪导轨上，并通过升降电机及固定在所述夹持气爪上的第一皮带实现所述夹持气爪沿所述气爪导轨的运动。

3.根据权利要求1所述的全自动微跌试验机，其特征在于，所述复位机构包括若干组复位夹具组(221)，每组复位夹具组(221)包括四种复位夹具(2211,2212,2213,2214)，分别对应不同跌落类型的电子设备(3)，所述复位机构设置在夹具托板(26)上，所述夹具托板(26)滑设于丝杠上，用于实现所述夹具托板(26)沿Y方向的运动。

4.根据权利要求3所述的全自动微跌试验机，其特征在于，每个复位夹具分为第一夹部和第二夹部，四个第一夹部分别固定在第一滑板(28)上，四个第二夹部分别固定在第二滑板(29)上，所述第一滑板(28)和所述第二滑板(29)分别可沿所述夹具托板(26)移动，所述夹具托板(26)的底部设置有环状的第二皮带(261)和复位气缸(262)，所述第二皮带(261)的两侧分别固定连接在所述第一滑板(28)和所述第二滑板(29)的底部，所述复位气缸(262)与所述第一滑板(28)或所述第二滑板(29)中的一个固定连接。

5.根据权利要求4所述的全自动微跌试验机，其特征在于，所述第一滑板(28)和所述第二滑板(29)上分别设置有四个相对应的滑槽，所述第一夹部和第二夹部的侧壁分别设置有与所述滑槽相适配的滑块，所述滑块通过螺纹连接与所述滑槽相固定。

6.根据权利要求1所述的全自动微跌试验机，其特征在于，还包括上料仓(6)、上料机械手(7)、下料仓(8)和下料机械手(9)，所述上料仓(6)用于存放待测电子设备；所述上料机械手(7)用于将所述待测电子设备传递至所述翻转机构(11)；所述下料机械手(9)用于提取位于所述翻转机构(11)上的已测电子设备并送至所述下料仓(8)；所述下料仓(8)用于存放所述已测电子设备。

7.根据权利要求6所述的全自动微跌试验机，其特征在于，所述上料仓(6)中设置有第一顶升机构(61)，当一个待测电子设备从所述上料仓(6)中被提取，向上顶出一个所述待测电子设备；所述下料仓(8)中设置有第二顶升机构(81)，当一个已测电子设备被放入所述下料仓(8)，向下顶出一个所述已测电子设备。

8.根据权利要求7所述的全自动微跌试验机，其特征在于，所述上料机械手(7)和所述下料机械手(9)分别包括固定机构(71,91)，所述固定机构(71,91)上设置有第二旋转气缸(72,92)，所述第二旋转气缸(72,92)上转动连接有上料臂(73，93)，所述上料臂(73,93)的自由端连接有吸盘(74,94)。

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