一种弹力测试机及其点检方法

技术领域

本发明涉及弹簧针生产技术领域，特别涉及一种弹力测试机及其点检方法。

背景技术

弹簧针是一种由针轴、弹簧和针管三个基本部件形成的弹簧式探针，广泛应用于半导体设备中，起电连接作用。在弹簧针组装完成后需要进行弹力测试，以保证弹簧针的一致性，测试过程是将多个弹簧针放置在托盘上，弹簧测试机对托盘上的弹簧针进行弹力测试，现有的弹簧测试机一般只设计一个或一排弹力测试探头，单次只能测试一个或几个弹簧针，测试效率有待提高。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供一种弹力测试机，其可以一次就点检完成机台上所有力测力传感器，免去繁杂的手工挂砝码和人工确认数据，其可以单次对多个弹簧针同时进行弹力测试。

为了解决现有技术的不足，本发明还提供一种弹力测试机的点检方法。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：一种弹力测试机，包括机台以及设置在机台上的测试台、存储仓、测试装置、移动机构，所述测试台放置进行弹力测试的物料，所述弹力测试通过移动机构的驱动在存储仓与测试台之间移动；所述测试装置包括多个按矩阵分布的感应组件，所述感应组件包括测力传感器和探头，所述探头设置在测力传感器的感应端，所述存储仓放置有多个用于对各测力传感器进行点检的砝码，所述探头具有进行弹力测试时与物料接触的第一接触部、进行点检时与砝码接触并将砝码提出存储仓的第二接触部。

在上述技术方案中，所述存储仓包括仓体、活动片、驱动件，所述活动片通过驱动件可移动的设置在仓体上，所述仓体沿厚度方向设置有多个放置砝码的置物腔，所述活动片设置有对置物腔内的砝码进行锁定及解锁的锁定部，在锁定状态，所述锁定部位于砝码从置物腔脱离的方向上以阻挡砝码从置物腔内脱离；在解锁状态，所述锁定部不在砝码从置物腔脱离的方向上，所述活动片通过驱动件进行锁定状态和解锁状态之间的切换。

在上述技术方案中，所述砝码具有直径小于砝码本体直径的颈部，所述砝码颈部的顶端面嵌设有磁性件，相应的所述第二接触部为能被磁化或具有磁性的接触件，所述第一接触部为不能被磁化的接触件；所述锁定部为内径介于砝码颈部直径与砝码本体直径之间的孔位。

在上述技术方案中，所述第一接触部为不能被磁化的接触件，所述第二接触部为吸盘，所述砝码本体的顶端面具有供吸盘吸附的平面，所述锁定部为内径介于吸盘直径与砝码本体直径之间的孔位。

在上述技术方案中，所述测试装置包括壳体，所述壳体内设置有至少两层感应组件，所述壳体包括至少一个定位板，所述定位板设置有至少两个相互之间具有高度差的定位槽，所述测力传感器的固定端设置有安装在定位槽内的定位块。

在上述技术方案中，所述定位槽与定位块之间具有预定位结构、竖直调节结构和水平调节结构，所述定位块通过预定位结构可活动的设置在定位槽内，通过竖直调节结构、水平调节结构分别调节定位块在定位槽内竖直方向上和水平方向上的位置。

在上述技术方案中，所述预定位结构由设置在定位块上的第一定位孔、设置在定位槽上下侧壁的第二定位孔以及插销组成，所述插销与第二定位孔卡接，所述插销穿设在第一定位孔内并与第一定位孔间隙配合；所述竖直调节结构由设置在定位块上的第一固定孔、设置在定位槽外侧壁的长圆孔以及第一紧固件组成，所述第一紧固件穿设在长圆孔内并与第一固定孔螺纹连接；所述水平调节结构由设置在定位块上的第二固定孔、设置在定位槽上下侧壁的通孔以及第二紧固件组成，所述第二紧固件穿设在通孔内并与第二固定孔螺纹连接；在定位块随测力传感器调节确定在定位槽内的位置后，所述第一紧固件、第二紧固件分别与相应定位槽侧壁旋紧固定。

在上述技术方案中，所述移动机构包括水平丝杆螺母组件、竖直丝杆螺母组件和升降座，所述测试装置设置在升降座上，所述升降座设置在竖直丝杆螺母组件上，所述竖直丝杆螺母组件设置在水平丝杆螺母组件上，所述水平丝杆螺母组件设置在机台的龙门架上。

在上述技术方案中，所述机台设置有吸取物料不良品的吸料组件，所述吸料组件包括由直线移动轨道、移动座、升降气缸以及连接有负压气源的吸嘴，所述直线移动轨道设置在龙门架上并位于与水平丝杆螺母相对的另一侧，所述移动座设置在直线移动轨道上，所述升降气缸设置在移动座上，所述吸嘴设置在升降气缸的驱动端。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：一种上述弹力测试机的点检方法，包括以下步骤，

步骤一，解开砝码的锁定，通过驱动件带动活动片移动，使活动片的锁定部从砝码从置物腔脱离的方向上移开；

步骤二，测试装置通过移动机构复位，采集空载时各测力传感器数据，采集时间为1S；

步骤三，吸取砝码，测试装置通过移动机构快速移动至存储仓正上方的预点检位置，再慢速垂直下降使测力传感器的第二接触部吸住砝码，然后将砝码垂直提起至完全脱离置物腔；

步骤五，测试装置停止3S，使砝码逐渐减少晃动至静止，采集各测力传感器数据，采集时间为1S；

步骤六，测试装置将砝码垂直下降送入置物腔内，通过驱动件使活动片的锁定部移动到砝码从置物腔脱离的方向上，锁定砝码；

步骤七，测试装置垂直升起，使测力传感器的第二接触部脱离砝码，测试装置通过移动机构复位，完成点检。

本发明有益效果在于，本发明结构合理、设计新颖、实用性强，通过探头上不能被磁化的第一接触部和能被磁化或具有磁性的第二接触部将点检和测试分开接触，使得测试装置可以同时测试多个弹簧针，同时各个探头的第二接触部通过磁性快速悬挂点检用的砝码，将多个测力传感器分成上下两层设置，大大提高了第一接触部的分布密度，很适用于像弹簧针这类小元件的批量弹力测试，一次就点检完成机台上的所有测力传感器，免去繁杂的手工挂砝码和人工确认数据，可以单次对多个弹簧针同时进行弹力测试，同时兼顾点检和测试，提高弹簧针弹力测试的效率和精度；通过仓体使得多个砝码可以稳定的收纳在弹力测试机的机台上，通过活动片对砝码进行锁定和解锁，在锁定状态下，不管砝码受不受外力，砝码都能稳定滞留在置物腔内，在解锁状态下，砝码可以被提起从置物腔内脱离。

附图说明

图1是本发明实施例一的立体结构示意图。

图2是本发明实施例一的立体结构示意图(图1的另一视图方向)。

图3是存储仓锁定状态的结构示意图。

图4是存储仓解锁状态的结构示意图。

图5是存储仓在锁定状态下的剖面结构示意图。

图6是实施例一砝码的立体结构示意图。

图7是实施例二砝码的立体结构示意图。

图8是测试装置的内部结构示意图。

图9是测试装置的部分结构示意图。

图10是感应组件的分解结构示意图。

图11是定位板的立体结构示意图。

图12是测试装置点检时磁吸砝码时的结构示意图。

图13是测试装置移动到托盘上方的结构示意图。

图中：1、机台；2、存储仓；21、主体；211、置物腔；212、限定块；22、底板；23、定位座；24、活动片；241、锁定部；242、避位孔；243、连接端；244、吸附的平面；25、砝码；251、本体；252、颈部；253、磁性件；26、驱动件；27、垫块；3、测试装置；31、定位板；311、定位槽；312、第二定位孔；313、通孔；314、长圆孔；32、感应组件；321、测力传感器；322、探头；323、第一接触部；324、第二接触部；325、定位块；326、第一定位孔；327、第二固定孔；33、挡板；34、连接板；41、水平丝杆螺母组件；42、竖直丝杆螺母组件；43、升降座；51、吸嘴；52、移动座；53、直线移动轨道；6、测试台；61、托盘；62、丝杆传动模组。

具体实施方式

参照附图介绍本发明的具体实施方式。

实施例一，

如图1-6、8-13所示，一种弹力测试机，包括机台1以及设置在机台1上的测试台6、存储仓2、测试装置3、移动机构，测试台6放置进行弹力测试的物料，该物料是弹簧针，弹力测试通过移动机构的驱动在存储仓2与测试台6之间移动；测试装置3包括多个按矩阵分布的感应组件32，感应组件32包括测力传感器321和探头322，探头322设置在测力传感器321的感应端，存储仓2放置有多个用于对各测力传感器321进行点检的砝码25，探头322具有进行弹力测试时与弹簧针接触的第一接触部323、进行点检时与砝码25接触并将砝码25提出存储仓2的第二接触部324，各测力传感器321的第一接触部323的触点均位于同一平面上，第一接触部323的触点用于与弹簧针接触，第二接触部324的触点用于与点检用的砝码25接触。

存储仓2包括仓体、活动片24、驱动件26；仓体内放置了20个砝码25，可以一次就可以对弹力测试机机台1上的20个探头322进行点检，特别适合对多个探头322的点检操作，大大的提高了点检的效率，活动片24通过驱动件26可移动的设置在仓体上，仓体沿厚度方向设置有多个放置砝码25的置物腔211，活动片24设置有对置物腔211内的砝码25进行锁定及解锁的锁定部241，在锁定状态，锁定部241位于砝码25从置物腔211脱离的方向上以阻挡砝码25从置物腔211内脱离；在解锁状态，锁定部241不在砝码25从置物腔211脱离的方向上，活动片24通过驱动件26进行锁定状态和解锁状态之间的切换。

仓体包括主体21和底板22，主体21固定在底板22上，置物腔211设置在主体21与底板22之间；驱动件26通过一垫块27设置在底板22上。活动片24可移动的设置在主体21顶面，主体21顶面设置有限制活动片24移动的限定块212。使得活动片24的锁定部241位于置物腔211的开口处。活动片24的一侧边缘通过折弯形成一连接端243，连接端243与驱动件26的驱动端连接。

砝码25具有直径小于砝码25本体251直径的颈部252，砝码25颈部252的顶端面嵌设有磁性件253，相应的第二接触部324为能被磁化或具有磁性的接触件，第一接触部323为不能被磁化的接触件；锁定部241为内径介于砝码25颈部252直径与砝码25本体251直径之间的孔位。磁性件253为圆柱型磁铁，磁性件253用来快速与第二接触部324磁性连接，使测试装置3可以快速的磁吸住砝码25，来进行点检。

弹簧针内有铁质零部件，第一接触部323必须保证不能被磁化，从而避免对弹簧针测试弹力时第一接触部323将弹簧针磁吸住，多个弹簧针按矩阵分布的方式放置在托盘61上，托盘61可拆卸的设置在机台1的测试台6上的。第一接触部323和第二接触部324均为柱状接触件。

在锁定状态下，砝码25的颈部252位于锁定部241内，当砝码25受到使其脱离的外力时，砝码25本体251与砝码25颈部252连接的端面会抵靠在锁定部241一侧，使得砝码25被活动片24阻挡，从而使砝码25滞留在置物腔211内，保持锁定。

锁定部241一侧连通有一个避位孔242，避位孔242的内径大于砝码25本体251直径。当活动片24在驱动件26的作用下，锁定部241从砝码25上方移开，进入解锁状态，避位孔242移到砝码25上方，避位孔242不会干涉到砝码25，使得砝码25在外力的作用下可以被带出置物腔211。

仓体通过定位座23安装在机台1上，定位座23与底板22固定连接。

测试装置3包括壳体，壳体内设置有两层感应组件32，壳体包括两个定位板31、两个挡板33和一个连接板34，定位板31设置有两个相互之间具有高度差的定位槽311，测力传感器321的固定端设置有安装在定位槽311内的定位块325。一个定位槽311内设置有五个测力传感器321，壳体内就有四排共二十个测力传感器321，该二十个测力传感器321分成两层。两个定位板31与两个挡板33通过螺栓固装在连接板34下方，连接板34与升降座43连接。

第一接触部323的触点所在高度低于第二接触部324的触点所在高度。上层测力传感器321探头322的第一接触部323比下层测力传感器321探头322的第一接触部323长，上层测力传感器321探头322的第二接触部324比下层测力传感器321探头322的第二接触部324长。

定位槽311与定位块325之间具有预定位结构、竖直调节结构和水平调节结构，定位块325通过预定位结构可活动的设置在定位槽311内，通过竖直调节结构、水平调节结构分别调节定位块325在定位槽311内竖直方向上和水平方向上的位置。

预定位结构由设置在定位块325上的第一定位孔326、设置在定位槽311上下侧壁的第二定位孔312以及插销组成，插销与第二定位孔312卡接，插销穿设在第一定位孔326内并与第一定位孔326间隙配合；竖直调节结构由设置在定位块325上的第一固定孔、设置在定位槽311外侧壁的长圆孔314以及第一紧固件组成，第一紧固件穿设在长圆孔314内并与第一固定孔螺纹连接；水平调节结构由设置在定位块325上的第二固定孔327、设置在定位槽311上下侧壁的通孔313以及第二紧固件组成，第二紧固件穿设在通孔313内并与第二固定孔327螺纹连接；在定位块325随测力传感器321调节确定在定位槽311内的位置后，第一紧固件、第二紧固件分别与相应定位槽311侧壁旋紧固定。第一紧固件、第二紧固件均为螺丝。

移动机构包括水平丝杆螺母组件41、竖直丝杆螺母组件42和升降座43，测试装置3设置在升降座43上，升降座43设置在竖直丝杆螺母组件42上，竖直丝杆螺母组件42设置在水平丝杆螺母组件41上，水平丝杆螺母组件41设置在机台1的龙门架上。

多个测力传感器321的安装比较困难的地方在于，需要保证多个测力传感器321探头322的第一接触部323的触点必须保持在同一平面，对此，将定位槽311设计成C型定位槽311，这可以方便安装测力传感器321，同时保证测力传感器321安装的稳定性。长圆孔314的走向是沿竖直方向设置的，从而通过长圆孔314调节定位块325在竖直方向的位置，通孔313孔径比第二紧固件螺纹端的外径大，使得定位块325可以在水平方向上进行调节，定位块325上的第一定位孔326的孔径比插销的外径大，使得定位块325可以上下左右的移动。

多个测力传感器321探头322的第一接触部323的找平步骤是，先将测力传感器321的感应端安装探头322、固定端固定定位块325，将定位块325放置在定位槽311内，并两个插销依次从最上方的第二定位孔312、第一定位孔326、最下方的第二定位孔312穿过，将第一紧固件穿过长圆孔314后拧入第一固定孔，将第二紧固件穿过通孔313后拧入第二固定孔327，第一紧固件和第二紧固件都不需要拧紧，此时定位块325的移动范围被长圆孔314和通孔313限制了，完全定位块325以及测力传感器321的预定位。当壳体内的二十个测力传感器321都预定位完成后。将壳体连同多个测力传感器321安装在升降座43上，控制升降座43，带动壳体和多个测力传感器321移动到一个标准平面上，使得第一接触部323的触点都接触到标准平面，然后拧紧所有第一紧固件和第二紧固件，就将所有测力传感器321固定好了，而且保证所有测力传感器321的第一接触部323都位于同一平面上。

机台1设置有吸取弹簧针弹力测试的不良品的吸料组件，吸料组件包括由直线移动轨道53、移动座52、升降气缸以及连接有负压气源的吸嘴51，直线移动轨道53设置在龙门架上并位于与水平丝杆螺母相对的另一侧，移动座52设置在直线移动轨道53上，升降气缸设置在移动座52上，吸嘴51设置在升降气缸的驱动端。测试装置3对测试台6上的弹簧针都测试完后，当弹簧针的弹力以及弹力曲线不符合标准时，吸料组件才会工作，将相应不良品弹簧针通过负压吸走。

机台1上设置有两个测试台6，测试台6通过丝杆传动模组62移动，托盘61卡在测试台6上，托盘61设置有多个放置弹簧针的细孔。

具体的使用过程，砝码25日常都会放置在置物腔211内，同时活动片24的锁定部241对砝码25进行锁定，通过锁定部241对砝码25的一部分进行遮挡，不仅对砝码25进行锁定还对砝码25进行保护；当弹力测试机需要点检时(一般是每天开始和结束工作时分别进行一次点检)，活动片24在驱动件26的作用下，使锁定部241移开以解除锁定，进入解锁状态，弹力测试机的测试机台1移动到仓体上方，测力传感器321探头322第二接触部324与砝码25颈部252接触，在磁性作用下，砝码25磁吸在探头322下方，砝码25被提起使其完全脱离仓体，使得砝码25只与探头322接触，使测力传感器321的探头322进行点检，以检测测力传感器321的精度，然后砝码25被送回到置物腔211内，活动片24在驱动件26的作用下使锁定部241移动到砝码25颈部252，对砝码25进行锁定，然后测试装置3上移使探头322与砝码25之间断开连接，砝码25在活动片24的阻挡和锁定下，只能滞留在置物腔211内。

实施例二，

如图7所示，与实施例一不同的地方在于，第二接触部324为吸盘，砝码25本体251的顶端面具有供吸盘吸附的平面244，锁定部241为内径介于吸盘直径与砝码25本体251直径之间的孔位；第一接触部323同样为不能被磁化的接触件；采用吸盘的方式将砝码25吸取。

一种上述弹力测试机的点检方法，包括以下步骤，

步骤一，解开砝码25的锁定，通过驱动件26带动活动片24移动，使活动片24的锁定部241从砝码25从置物腔211脱离的方向上移开；

步骤二，测试装置3通过移动机构复位，采集空载时各测力传感器321数据，采集时间为1S；

步骤三，吸取砝码25，测试装置3通过移动机构快速移动至存储仓2正上方的预点检位置，再慢速垂直下降使测力传感器321的第二接触部324吸住砝码25，然后将砝码25垂直提起至完全脱离置物腔211；

步骤五，测试装置3停止3S，使砝码25逐渐减少晃动至静止，采集各测力传感器321数据，采集时间为1S；

步骤六，测试装置3将砝码25垂直下降送入置物腔211内，通过驱动件26使活动片24的锁定部241移动到砝码25从置物腔211脱离的方向上，锁定砝码25；

步骤七，测试装置3垂直升起，使测力传感器321的第二接触部324脱离砝码25，测试装置3通过移动机构复位，完成点检。

上述的测力传感器321指的是悬臂梁式测力传感器321。

其中，将步骤五各个测力传感器321采集的数据减去步骤二采集的空载数据就可以得到点检数据，将点检数据与机台1预设标准值相比较，测力传感器321精度正常要求点检数据与标准值相差在1g以内，相差超过1g即说明测力传感器321的精度异常，要对该测力传感器321进行更换或维修。

本发明结构合理、设计新颖、实用性强，通过探头322上不能被磁化的第一接触部323和能被磁化或具有磁性的第二接触部324将点检和测试分开接触，使得测试装置3可以同时测试多个弹簧针，同时各个探头322的第二接触部324通过磁性快速悬挂点检用的砝码25，将多个测力传感器321分成上下两层设置，大大提高了第一接触部323的分布密度，很适用于像弹簧针这类小元件的批量弹力测试，同时兼顾点检和测试，提高弹簧针弹力测试的效率和精度；通过仓体使得多个砝码25可以稳定的收纳在弹力测试机的机台1上，通过活动片24对砝码25进行锁定和解锁，在锁定状态下，不管砝码25受不受外力，砝码25都能稳定滞留在置物腔211内，在解锁状态下，砝码25可以被提起从置物腔211内脱离。

以上并非对本发明的技术范围作任何限制，凡依据本发明技术实质，对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。