一种电路板抗弯测试装置的制作方法

1.本实用新型涉及电路板技术领域，更具体地，涉及一种电路板抗弯测试装置。


背景技术：

2.电路板的可靠性测试包括低温存贮测试、爆板测试、抗弯测试等，在可靠性测试中要求电路板不得有或只有有限的破损、开裂、脱层、变色、过孔开路、变形等，从而保证电路板的产品质量。由于电路板的抗弯测试过程中，对施压压力、施压时间以及施压行程均具有特殊要求，而且电路板作为小型构件，对于施压过程中出现的偏心施压、扭转等问题会非常敏感，所以现有常用的抗弯测试装置并不能很好地满足电路板的抗弯测试要求。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷(不足)，提供一种电路板抗弯测试装置，用于完成精准的电路板抗弯测试。
4.本实用新型采取的技术方案是：
5.一种电路板抗弯测试装置，用于测试电路板的抗弯性能，所述测试装置包括压力施加装置、驱动装置和电路板放置装置，所述压力施加装置包括丝杆、固定架、压力传感器、施压块和直线运动控制机构；
6.所述丝杆的上端与所述驱动装置连接，所述丝杆的下端与所述固定架的上部连接；所述压力传感器的上部固定在所述固定架的下部，所述压力传感器的下部与所述施压块连接；所述直线运动控制机构与所述固定架连接；
7.所述电路板放置装置位于所述施压块的下方，用于为所述电路板的两端提供支承；所述施压块用于向所述电路板的中部施压。
8.在电路板抗弯测试过程中，驱动装置驱动丝杆下降，丝杆再通过固定架带动压力传感器和施压块下降，对放置在施压块下方的电路板进行施压，在下降施压过程中，通过直线运动控制机构保障固定架精准严格地垂直上下运动，从而保障施压块对电路板施加严格精准的垂直向下的压力，以提高电路板抗弯测试的精准性。
9.进一步地，所述直线运动控制机构包括直线轴承座和轴承，所述轴承的一端贯穿所述直线轴承座，所述轴承的另一端与所述固定架连接。
10.直线轴承座可以限制轴承精准严格地垂直上下运动，从而保证与轴承连接的固定架也精准要严格地垂直上下运动。
11.进一步地，所述直线运动控制机构为两个，两个所述直线运动控制机构分别位于所述固定架的左右两端。
12.位于固定架左右两端的直线运动控制机构，可以限制固定架在上下运动的过程中，不会发生扭转而影响到电路板抗弯测试的精准性。
13.进一步地，所述压力施加装置还包括螺杆，所述压力传感器的下部通过所述螺杆与所述施压块连接，所述螺杆设有螺母，所述螺母锁紧所述压力传感器。
14.螺杆与螺母的配合可以锁紧压力传感器，使得作为高敏感性的压力传感器可以在工作过程中不会发生震动。
15.进一步地，所述固定架包括上横梁、下横梁和连接件，所述连接件的上端与所述上横梁连接，所述连接件的下端与所述下横梁连接，所述丝杆的下端与所述上横梁连接，所述压力传感器的上部固定在所述下横梁。
16.上横梁、下横梁的设置可以分别方便丝杆和压力传感器的安装，上横梁和下横梁之间可以通过连接件连接，使得上横梁、下横梁和连接件一起形成整体。
17.进一步地，所述电路板放置装置包括两块定位板和两块放置板，两块所述定位板左右相对竖直设置于所述施压块的下方，两块所述放置板左右相对垂直设置于两块所述定位板之间，位于左侧的所述定位板紧贴位于左侧的所述放置板，位于右侧的所述定位板紧贴位于右侧的所述放置板。
18.定位板可以在放置电路板时起到定位的作用，防止电路板放偏而导致电路板在抗弯测试过程中偏心受压。放置板可以为电路板提供两端支承，在施压块对电路板中部施压、放置板对电路板的两端支承的情况下，使得电路板在三点受力的情况下发生弯曲。
19.进一步地，所述驱动装置包括依次电连接的步进电机、步进驱动器和控制器，所述丝杆的一端与所述步进电机连接。
20.控制器可以控制步进驱动器驱动步进电机在预设时间内精准地转动一定角度，从而控制丝杆在预设时间内精准地下降预设距离，从而满足电路板抗弯测试所要求的施压时间以及施压行程。
21.进一步地，所述控制器包括依次连接的plc和模数转换器，所述模数转换器与所述步进驱动器连接。
22.plc(programmable logic controller，可编程逻辑控制器)可以发送数字信号，数字信号经模数转化器进行模数转化形成模拟信号，模拟信号控制步进驱动器驱动电机在预设时间内精准地转动一定角度。采用plc与模数转换器，可以使得控制器完成逻辑控制功能，而且结构简单、成本低廉。
23.进一步地，所述测试装置还包括显示屏，所述压力传感器和/或所述驱动装置与所述显示屏电连接。
24.显示屏可以显示压力传感器所检测到的压力，还可以显示驱动装置的驱动情况，方便测试人员控制电路板抗弯测试。
25.进一步地，所述测试装置还包括外壳，所述外壳的内部形成容腔，所述驱动装置放置于所述容腔，所述丝杆的上端穿过所述容腔的腔壁与所述驱动装置连接；所述外壳在所述容腔下方延伸出支撑件，所述支撑件与所述电路板放置装置连接。
26.将驱动装置放置于外壳内部所形成的容腔，可以起到防尘保护的作用。容腔下方所延伸出的支撑件，可以使得驱动装置、压力施加装置以及电路板放置装置可以形成整体，方便整体拿放和运输。而且，支撑件可以使得整个电路板抗弯测试装置平稳地放置于平面上，保证电路板抗弯测试过程中整个装置的平稳放置。
27.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
28.(1)在电路板抗弯测试过程中，施压块可以对电路板进行严格精准地垂直向下施压；
29.(2)固定架不会发生扭转而导致电路板承受施压块的偏心施压；
30.(3)可以精准且方便地控制施压块在预设时间内下降预设距离，以满足电路板抗弯测试的施压时间要求和施压行程要求。
附图说明
31.图1为本实用新型实施例的第一个立体图。
32.图2为本实用新型实施例的第二个立体图。
33.图3为本实用新型实施例的固定架放大图。
34.图4为本实用新型实施例的第三个立体图。
35.附图标记：11
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丝杆；12
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固定架；121
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上横梁；122
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下横梁；123
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连接件；13
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压力传感器；14
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施压块；151
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直线轴承座；152
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轴承；161
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螺杆；162
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螺母；21
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定位板；22
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放置板；23
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连接板；31
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步进电机；32
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步进驱动器；33
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控制器；40
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外壳；41
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容腔；42
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支撑件；51
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显示屏；52
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控制键；61
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电源；62
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电连接走线。
具体实施方式
36.本实用新型附图仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
37.如图1、图2所示，本实施例提供一种电路板抗弯测试装置，包括压力施加装置、驱动装置和电路板放置装置。
38.其中，压力施加装置包括丝杆11、固定架12、压力传感器13、施压块14和直线运动控制机构。丝杆11的上端与驱动装置连接，丝杆11的下端与固定架12的上部连接；压力传感器13的上部固定在固定架12的下部，压力传感器13的下部与施压块14连接；直线运动控制机构与固定架12连接。
39.电路板放置装置位于施压块14的下方，用于为电路板的两端提供支承；施压块14用于向电路板的中部施压。
40.压力施加装置中，丝杆11是将回转运动转化为直线运动的机构，驱动装置输出旋转动力，丝杆11将驱动装置所输出的旋转动力转化为直线运动的动力，从而驱动固定架12上下直线运动，固定架12继而驱动压力传感器13和施压块14上下直线运动。
41.采用本实施例所提供的电路板抗弯测试装置进行电路板抗弯测试的过程可以是：将电路板放置在电路板放置装置，使得电路板两端得到电路板放置装置的支承，让驱动装置通过丝杆11驱动固定架12，固定架12继而驱动压力传感器13和施压块14在预设时间内下降预设距离，使得施压块14对其下方的放置在电路板放置装置的电路板中部按照预设时间、预设距离施压，电路板在两端被支承以及中部受压而形成的三点受力下会发生弯曲，由此可以测试得到电路板的抗弯性能，在电路板抗弯测试中可以通过压力传感器13实时读取施压压力。
42.当电路板抗弯测试结束后，可以调节丝杆11，使得丝杆11驱动固定架12，固定架12继而驱动压力传感器13和施压块14上升一定距离，从而解除施压块14对电路板的施压，将电路板从电路放置装置上取走。
43.直线运动控制装置可以保证固定架12、压力传感器13和施压块14能更精准地沿着直线运动，可以避免电路板抗弯测试过程中电路板由于受到了偏心压力而受扭的情况，避免对抗弯测试准确性的影响。
44.直线运动控制机构可以包括直线轴承座151和轴承152，轴承152的一端贯穿直线轴承座151，轴承152的另一端与固定架12连接。
45.在直线轴承座151的约束下，轴承152严格地按照直线上下运动，与轴承152连接的固定架12也会因为轴承152的带动严格地按照直线上下运动。
46.直线运动控制机构可以为多个，优选是两个，两个直线运动控制机构分别位于固定架12的左右两端。
47.两个直线运动控制机构分别同时作用于固定架12左右两端，可以控制固定架12整体保持直线上下运动而不会发生固定架12左右两端运动不同步的扭转问题。
48.压力施加装置还可以包括螺杆161，压力传感器13的下部通过螺杆161与施压块14连接，螺杆161设有螺母162，螺母162锁紧压力传感器13。
49.压力传感器13为高敏性仪器，压力传感器13的上部在固定架12的固定下可以稳定地检测施压块14对电路板所施加的压力，压力传感器13的下部连接一螺杆161的一端，使得螺杆161上的螺母162可以锁紧压力传感器13，进一步地提高压力传感器13检测压力时的稳定性，施压块14连接螺杆161的另一端，将其所施加在电路板上的压力通过螺杆161传递给压力传感器13。
50.如图3所示，压力施加装置中，固定架12可以包括上横梁121、下横梁122和连接件123，连接件123的上端与上横梁121连接，连接件123的下端与下横梁122连接，丝杆11的下端与上横梁121连接，压力传感器13的上部固定在下横梁122。
51.上横梁121的设置可以方便地实现固定架12与丝杆11连接。具体地，上横梁121可以开设与丝杆11的螺纹相互配合的螺孔，丝杆11的下端伸入螺孔内，使得丝杆11下端的螺纹与螺孔相互配合而形成固定连接。
52.下横梁122的设置也可以方便地实现固定架12与压力传感器13连接。具体地，下横梁122开设有安装孔，压力传感器13通过安装孔安装在下横梁122上。
53.优选地，连接件123为两个，上横梁121、下横梁122和两个连接件123可以形成稳定的四方框，使得固定架12在被丝杆11驱动以及驱动压力传感器13、施压块14时，具有足够的强度。
54.电路板放置装置可以包括两块定位板21和两块放置板22，两块定位板21左右相对竖直设置于施压块14的下方，两块放置板22左右相对垂直设置于两块定位板21之间，位于左侧的定位板21紧贴位于左侧的放置板22，位于右侧的定位板21紧贴位于右侧的放置板22。
55.两块定位板21可以定位电路板的位置，使得电路板的中部对准施压块14。两块放置板22可以为电路板提供两端支承。
56.如图4所示，驱动装置可以包括依次电连接的步进电机31、步进驱动器32和控制器33，丝杆11的一端与步进电机31连接。
57.控制器33根据电路板抗弯测试所要求的施压时间和施压行程，例如要求在1s的时间内施压块14下降1mm，向步进驱动器32发送控制信号，控制步进驱动器32驱动电机在预设
时间(1s的时间)内带动施压块14下降预设距离(1mm)。具体地，电机先带动丝杆11下降，由丝杆11带动固定架12下降，再由固定架12带动压力传感器13下降，最后由压力传感器13通过螺杆161带动施压块14下降。
58.在具体实施过程中，控制器33可以包括依次连接的plc和模数转换器，模数转换器与步进驱动器32连接。
59.plc根据电路板抗弯测试所要求的施压时间和施压行程产生数字信号，并发送至模数转换器。电路板抗弯测试所要求的施压时间和施压行程可以由测试人员在测试前编写进plc，模数转换器接收plc所发送的数字信号后，将所接收的数字信号转换为模拟信号(也即电脉冲信号)，并发送至步进驱动器32。步进驱动器32接收模数转换器发送的模拟信号后，根据模拟信号驱动步进电机31按设定方向转动一定的角度。能将回转运动转化为直线运动的丝杆11，就可以将步进电机31的转动转化为自身的上下直线运动。
60.测试装置还可以包括显示屏51，压力传感器13和/或驱动装置与显示屏51电连接。压力传感器13可以将所检测到的压力在显示屏51上显示。驱动装置的驱动情况也可以显示在显示屏51上，例如显示驱动器在多长时间内发出怎样的数字信号，还可以显示当前电路板抗弯测试所要求的施压时间和施压行程。
61.如图1、图2和图4所示，测试装置还可以包括外壳40，外壳40的内部形成容腔41，驱动装置放置于容腔41，丝杆11的上端穿过容腔41的腔壁与驱动装置连接；外壳40在容腔41下方延伸出支撑件42，支撑件42与电路板放置装置连接。
62.驱动装置放置于外壳40内部所形成的容腔41，可以起到防尘保护的作用。容腔41下方所延伸出的支撑件42，可以使得驱动装置、压力施加装置以及电路板放置装置可以形成整体，方便整体拿放和运输。而且，支撑件42可以使得整个电路板抗弯测试装置平稳地平放于平面上，保证电路板抗弯测试过程中整个装置的平稳放置。
63.如图1至图4所示，在一个较佳的实施例中，电路板抗弯测试装置包括压力施加装置、驱动装置和电路板放置装置。压力施加装置包括丝杆11、固定架12、压力传感器13、施压块14和直线运动控制机构；其中，直线运动控制机构包括两个直线轴承座151和两个轴承152，固定架12包括上横梁121、下横梁122和两个连接件123。驱动装置包括依次电连接的步进电机31、步进驱动器32和控制器33；其中，控制器33包括依次连接的plc和模数转换器。电路板放置装置包括两块定位板21和两块放置板22。plc、模数转换器、步进驱动器32和步进电机31设置在外壳40内部所形成的容腔41内。
64.丝杆11的上端穿过容腔41的腔壁与步进电机31连接，丝杆11的下端伸入固定架12的上横梁121所开设的螺孔内，使得丝杆11下段的螺纹与螺孔相互配合实现丝杆11的下端与上横梁121的固定连接；压力传感器13的上部安装在固定架12的下横梁122所开设的安装孔，使得压力传感器13的上部与下横梁122固定连接。两个连接件123分别连接在上横梁121与下横梁122之间，上横梁121、下横梁122和两个连接件123形成稳定的四方框。
65.压力传感器13的下部通过一螺杆161与施压块14连接，螺杆161上设有螺母162，螺母162与螺杆161相互配合锁紧压力传感器13。
66.一个轴承152分别对应一个直线轴承座151，轴承152的上端贯穿对应的直线轴承座151，轴承152的下端与固定架12的上横梁121连接。两个轴承152的下端分别与上横梁121的左右两端连接。
67.两块定位板21和两块放置板22分别位于施压块14的下方，两块定位板21左右相对竖直设置于施压块14的下方，两块放置板22左右相对垂直设置于两块定位板21之间，位于左侧的定位板21紧贴位于左侧的放置板22，位于右侧的定位板21紧贴位于右侧的放置板22。
68.电路板抗弯测试装置还包括外壳40。外壳40在容腔41下方延伸出两个支撑件42，两个支撑件42通过一连接板23与定位板21和放置板22连接。定位板21和放置板22设置在连接板23上，连接板23的一端连接一个支撑件42，连接板23的另一端连接另一个支撑件42。
69.plc、模数转换器、步进驱动器32和步进电机31依次电连接。plc根据电路板抗弯测试所要求的施压时间和施压行程产生数字信号，并发送至模数转换器；模数转换器将接收到的数字信号转换为模拟信号，并发送至步进驱动器32；步进驱动器32根据所接收到的模拟信号驱动步进电机31旋转；丝杆11将步进电机31的旋转转化为上下直线运动，以驱动固定架12上下直线运动。固定架12在两个轴承152以及两个直线轴承座151的限制下，进行精准的上下直线运动，带动压力传感器13以及施压块14进行精准的上下直线运动。
70.电路板抗弯测试装置还包括显示屏51。显示屏51设置在外壳40的前面，压力传感器13和/或驱动装置与显示屏51电连接，压力传感器13可以将所检测到的压力在显示屏51上显示。驱动装置的驱动情况也可以显示在显示屏51上，例如显示驱动器在多长时间内发出怎样的数字信号，还可以显示当前电路板抗弯测试所要求的施压时间和施压行程。
71.显示屏51旁还可以设置控制键52，用于接受测试人员的控制，以将电路板抗弯测试所要求的施压时间和施压行程编写入plc，还用于接受测试人员的控制，以控制电路板抗弯测试的开始、暂停与结束。
72.为控制器33、步进驱动器32、步进电机31、压力传感器13、显示屏51分别供电的电源61也可以放置在外壳40内部形成的腔体。压力传感器13与电源61之间和/或压力传感器13与显示屏51之间的电连接走线62可以绕到外壳40的后面并从外壳40的后面伸入外壳40内部形成的容腔41内。
73.采用上述较佳的实施例所进行的电路板抗弯测试具体过程可以是：在进行电路板抗弯测试前，测试人员通过操控控制键52，将电路板抗弯测试所要求的施压时间和施压行程编写如plc，将待测试的电路板在定位板21的定位作用下平稳地放置在放置板22上。开始进行电路板抗弯测试，让plc根据电路板抗弯测试所要求的施压时间和施压行程产生数字信号，数字信号经模数转换器转换为模拟信号，步进驱动器32根据模拟信号驱动电机在一定时间旋转一定角度，以带动丝杆11在所要求的施压时间下降所要求的施压距离，丝杆11继而通过固定架12带动压力传感器13和施压块14在所要求的施压时间下降所要求的施压距离。施压块14在所要求的施压时间下降所要求的施压距离对待测试的电路板中部进行施压，使得待测试的电路板在中部受施压块14施压、两端受放置板22的支承下形成三点受力而发生弯曲。在电路板承受弯曲后，观察电路板是否有破损、开裂、脱层、变色、过孔开路、变形等，以评估电路板的抗弯性能。
74.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型技术方案所作的举例，而并非是对本实用新型的具体实施方式的限定。凡在本实用新型权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。