[發明專利]電子器件金屬絲/彈簧片接觸壓力全自動測試儀及測試方法

有效

• 申請號: 202110364384.5
• 申請日: 2021-04-05
• 公開（公告）號: CN112964399B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 康永剛;任昊迪;陳志豪
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G01L1/00
• 分類號: G01L1/00
• 代理公司: 西安匠星互智知識產權代理有限公司 61291
• 代理人: 華金

本發明設計電子器件金屬絲/彈簧片接觸壓力全自動測試儀及測試方法，在高清工業相機視野范圍內自動準確識別多個待測金屬絲/彈簧片位置，并將該位置信息傳輸到上位機軟件，控制可調載物滑臺精確移動到壓力測試位置后，再觸發可編程數字測力計的掛鉤下移準確對準金屬絲/彈簧片位置、逐一自動掛取金屬絲/彈簧片，測力計實測數據返回到上位機軟件，結合壓力計算算法，自動計算得到接觸點壓力值。本發明實現自動化測試功能，單根金屬絲/彈簧片單次測量時間小于15s；測量精度高，拉力范圍內精度為±0.05gf，同時便于維護和安裝，并且具有過載保護功能。

技術領域

本發明屬于微小元器件力學性能測試領域，特別涉及電子器件金屬絲/彈簧片接觸壓力全自動測試儀及測試方法。

背景技術

在現有電子產品中，部分電子產品需要使用成組微小的金屬絲/彈簧片壓緊金屬基板導通兩個電路，以便傳遞電信號。其中，金屬絲/彈簧片對金屬基板的壓緊力決定了觸點的接觸面積，也決定了整個電子產品的導電性能和工作性能，因此對金屬絲/彈簧片對金屬基板的壓緊力進行精密測試，顯的尤為重要。

傳統的測試方法是將電子產品連接在一個導通電路中，通過簡易彈簧測力裝置的掛鉤，拉動以懸臂梁形式固定的金屬絲/彈簧片自由端，使之與相接觸的金屬基板脫離接觸。當脫離接觸壓力為零時，導通電路斷開，并在電流指示燈熄滅瞬間獲得具體拉力數值，此時的拉力數值即為測得的壓力值。

然而，現有拉力測試方法存在以下缺陷：利用標定后的彈簧測試，測試精度和穩定性不足。測量過程中需測量若干次取平均值，測試效率低。在測試過程中拉伸方向難以保持與金屬絲/彈簧片垂直，測試結果有偏差。測試時需要手動控制拉伸力，容易出現過拉而損壞金屬絲/彈簧片；同時，手動控制拉伸力難以保證拉力計鉤起的位置每次相同，導致測量結果存在誤差，且所存在的誤差難以保證實際測得的拉力與金屬絲/彈簧片和金屬基板之間形成的壓力差值在允許的誤差范圍內。

由于指示燈的亮暗是與電源能量相關聯的，在實際操作過程中指示燈熄滅時拉力值的變動范圍較大，因此采用指示燈熄滅瞬間的方法判定為金屬絲/彈簧片的壓力值存在誤差。在成組多個金屬絲/彈簧片進行測試時，需要逐一手工掛取、測試、記錄和處理數據、形成報表，測試效率極低，不利于解放勞動力。

發明內容

本發明解決的技術問題是：為了解決現有技術中存在的缺陷，本發明設計一種電子器件金屬絲/彈簧片接觸壓力全自動測試儀及測試方法。

本發明的技術方案是：電子器件金屬絲/彈簧片接觸壓力全自動測試儀，包括PC機、可調載物滑臺、調整機構、金屬絲/彈簧片掛測點確定機構和實驗監測機構；

所述待測試件能夠通過可調載物滑臺，在調整機構作用下進行移動，并運動至指定位置；

所述待測試件上設有金屬絲/彈簧片，其中金屬絲/彈簧片中部與待測試件接觸，形成壓力受力點，一端設有可編程數字測力計提起的掛鉤段；

所述金屬絲/彈簧片掛測點確定機構包括拍攝裝置和照明裝置，待測試件位于拍攝裝置正下方后，通照明裝置照射金屬絲/彈簧片上形成光反射點，拍攝裝置捉到的最亮點所在位置為金屬絲/彈簧片上的光反射點的初始位置，進行坐標轉換后得到金屬絲/彈簧片的最佳掛測點；其中金屬絲/彈簧片掛鉤段與相鄰金屬絲/彈簧片段之間的夾角為α，照明燈與水平面的夾角為π-α；

所述實驗監測機構包括控制系統、測力計、第三滑軌組件、第一攝像機和第二攝像機，控制系統上設有第三滑軌組件，測力計在第三滑軌組件帶動下能夠沿Z方向來回移動；當金屬絲/彈簧片確定最佳掛測點后，在三個滑軌組件配合下挪動測力計的掛鉤正下方，之后開始進行試驗；測力計用于將金屬絲/彈簧片拉起并將測量過程中的拉力值實時顯示并將數據傳輸至PC機上，PC機自動計算得到接觸點壓力值；第一攝像機和第二攝像機對金屬絲/彈簧片提起過程的狀態進行實時攝像監控。