一种兼容性密封品检测工装的制作方法

专利2022-06-28  161


本实用新型属于智能可穿戴产品的整机气密检测技术领域,涉及一种兼容性密封品检测工装。



背景技术:

近些年来,智能可穿戴产品已经渗透到人们的日常生活中,例如智能手环、智能手表、智能指环、蓝牙耳机、智能vr眼镜等。该类产品的ip防水等级从最初的1m防水,逐步升级到50m甚至更高,因此,对产品各部件的组装密封要求更加严格。产品的防水性能是否合格,涉及到组装各工序的防水性能测试,然而,在实际应用中,采用真水测试往往具有很大限制,容易对产品内部电子器件带来不可逆的物理损伤。因此,目前基本采用气密检测的等效方式进行可穿戴产品的防水性能测试。

整机密封品测试是指在产品最终组装完成的状态下对其进行最后一次气密性测试,从而能够发现上下游工序中无法发现的气密性问题,对于产品的质量把关尤为重要。

可穿戴产品的更新换代周期短,而且产品的外形变化较大,这样对于防水测试设备的需求很高。然而,目前的测试设备均比较单一,同一类似产品,外形尺度相差不大时,也需要定制不同的测试工装,给企业带来很大的成本。此外,产品在整机状态测试时,基于对测试数据的重复性及稳定性控制,对测试工装的精度要求很高。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型提出一种兼容性的整机密封品检测工装,可以兼容不同尺寸、不同类型产品的防水性能测试,只需要更换其中一两种零件即可。此外,还涉及到一种双球头受力结构,能够良好的弥补工装制作及装配公差,保证测试数据的稳定性及重复性。具体为:

一种兼容性密封品检测工装,其特征在于,包括顶升封堵机构;所述顶升封堵机构包括由下而上依次排布的封堵气缸、气缸连接板、中间板和两块治具连接板;

封堵气缸的缸体顶端与气缸连接板底面中部固定连接,且气缸连接板设有供封堵气缸的气缸杆通过的通过孔,气缸杆顶端固接具有球形顶面的气缸顶出球头,气缸顶出球头球形顶面贴抵中间板底面中部;气缸连接板与中间板之间四个角落还设有竖直导向机构;

每块治具连接板与中间板之间的四个角落均设有弹性导向组件,且中间板在位于每块治具连接板下方中心处安装有具有球形面的中间板球头,中间板球头的球形面能贴抵治具连接板下表面中心。

进一步,所述竖直导向机构具体为,气缸连接板四角落固定穿设有直线轴承,每个直线轴承对应滑动穿设一导向轴,每个导向轴顶端与中间板底面四个角落垂直固定连接。

进一步,所述弹性导向组件包括导向短杆、弹簧,导向短杆滑动穿过治具连接板对应开设的导向通孔,且导向短杆底端与中间板垂直固接,弹簧套于导向短杆上且两端分别抵顶治具连接板下表面和中间板上表面,导向短杆露出治具连接板的顶端固设有与导向通孔对应限位的限位部。

进一步,未工作状态下,在弹性导向组件的弹力作用下,中间板球头与连接板下表面之间留有间隙。

进一步,还包括工装框架、上下料进出机构;

工装框架主要由工装底板、工装顶板、定位立柱组成;

上下料进出机构包括进出电缸、直线导轨、电缸垫块、导轨垫块、进出滑板;

进出电缸、直线导轨均固定在工装底板上,电缸垫块与进出电缸自身的滑动块固定连接,导轨垫块与直线导轨的滑块固定连接,进出滑板分别通过连接销与电缸垫块和两侧的导轨垫块固接。

进一步,封堵气缸的缸体底端固定于进出滑板之上。

进一步,还包括至少两组治具换型机构,每组治具换型机构主要由下封堵治具和上封堵治具、密封胶圈组成;密封胶圈固定安装于下封堵治具的上表面,下封堵治具可拆卸式固定于治具连接板上;

上封堵治具被固定于工装顶板的下表面,且能与下封堵治具上下结合将密封胶圈之内的空间形成密封空间。

本实用新型的双球头受力结构,能够保证上下治具间良好的密封效果,明显提高测试数据的稳定性。能够兼容多类型产品的整机密封品气密检测,实现了柔性需求设计,结构经济可靠,进一步促进智能可穿戴行业的防水测试发展。另外,通过设计治具换型机构,有效解决了同一类似产品,外形尺度相差不大时,也需要定制不同测试工装的成本问题。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:

图1是整体检测工装示意图;

图2是工装框架示意图,标识出工装顶板1,工装底板2,定位立柱3,进出电缸4,直线导轨5,电缸垫块6,导轨垫块7;

图3是顶升封堵机构示意图,标识出进出滑板8,封堵气缸9、气缸连接板10、直线轴承11、导向轴12、气缸顶出球头13、中间板14、中间板顶部球头15、治具连接板16、弹性导向组件17;

图4是治具换型机构示意图,标识出下封堵治具18、密封胶圈20、实心模拟件21。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图所示,本实用新型包括工装框架、上下料进出机构、顶升封堵机构、治具换型机构。

结合图2所示,工装框架主要由工装底板2、工装顶板1、定位立柱3组成。

上下料进出机构包括进出电缸4、直线导轨5、电缸垫块6、导轨垫块7、进出滑板8。

进出电缸4、直线导轨5均固定在工装底板2上,电缸垫块6与进出电缸4自身的滑动块固定连接,导轨垫块7与直线导轨5的滑块固定连接,进出滑板8分别通过连接销与电缸垫块6和两侧的导轨垫块7固接,因此,通过控制进出电缸4,可以实现产品的进出式上下料。

产品在初始位置上料完成后,通过plc控制进出电缸4中途随机停止,进行产品扫码识别,扫码完成,电缸继续前进运动至检测工位,检测完成后返回初始上料位置。

结合图3所示,顶升封堵机构包括由下而上依次排布的封堵气缸9、气缸连接板10、中间板14和两块治具连接板16;

封堵气缸9的缸体底端固定于进出滑板8之上,缸体顶端与气缸连接板10底面中部固定连接,且气缸连接板10设有供封堵气缸9的气缸杆通过的通过孔,气缸杆顶端固接具有球形顶面的气缸顶出球头13,气缸顶出球头13球形顶面贴抵中间板14底面中部;气缸连接板10四角落固定穿设有直线轴承11,每个直线轴承11对应滑动穿设一导向轴12,每个导向轴12顶端与中间板14底面四个角落垂直固定连接,从而实现封堵气缸9的气缸杆伸出、缩回时,导向轴12连带中间板上下移动时可起导向稳定作用;

气缸顶出球头13按照球头形状设计,从而保证气缸输出力完全通过一个球面进行传递。

每块治具连接板16与中间板14之间的四个角落均设有弹性导向组件17,且中间板14在位于每块治具连接板16下方中心处安装有具有球形面的中间板球头15,中间板球头15的球形面能贴抵治具连接板16下表面中心,未工作状态下,在弹性导向组件17的弹力作用下,中间板球头15与连接板16下表面之间是留有间隙的;

气缸顶出球头13与中间板14、中间板球头15与连接板16,构成二级球头结构,可实现通过二级球头结构进行负载传递,同时弹性导向组件对上下治具贴合效果进行优化,保证密封的稳定效果。

弹性导向组件17可以有多种结构形式,较为简洁的一种具体结构形式为,包括导向短杆、弹簧,导向短杆滑动穿过治具连接板16对应开设的导向通孔,且导向短杆底端与中间板14垂直固接,弹簧套于导向短杆上且两端分别抵顶治具连接板16下表面和中间板14上表面,导向短杆露出治具连接板16的顶端固设有与导向通孔对应限位的限位部。

结合图4所示,每组治具换型机构主要由下封堵治具18和上封堵治具、密封胶圈20组成。密封胶圈20固定安装于下封堵治具18的上表面,下封堵治具18可拆卸式固定于治具连接板16上,比如治具连接板16上设有至少两个对角布置的定位销柱,下封堵治具18则对应开设定位销孔;

上封堵治具被固定于工装顶板1的下表面,故图中未示出,上封堵治具可以是非常简单的一块板状体,只需能与下封堵治具18上下结合将密封胶圈20之内的空间形成密封空间即可;

本实施例中,气密检测采用差压式气密检测方法,故而采用两组治具换型机构,其中一组的密封胶圈20范围内放置待检测产品,另一组则放置与待检测产品体积相同的实心模拟件21,当两组各自上下封堵治具结合密封后,同时朝两组密封空间内注入检测气体(充气口及管路开于工装顶板1并穿经上封堵治具,图中未示出),由于实心模拟件不会存在密封,存放实心模拟件的密封空间内的气压则可作为基准,与存在待检测产品的密封空间内的气压值进行比较,如果存在差异,则证明待检测产品的密封存在问题。需注意的是,本结构工装也可用于采用其他方法进行气密检测的检测工作,只要该检测方法需要提供本工装提供密封空间即可,因此,本实用新型重点保护的不是差压式检测方法相应的结构,而是为该检测方法提供密封空间基础的工装结构。

本工装的使用方法简述如下:

步骤一:人工上料完成后,进出电缸4根据指令向工装内侧移动一定有效距离(设定此处安装有扫码装置,对产品进行扫码识别);

步骤二:扫码识别成功后,进出电缸4继续向内侧移动至检测位置;

步骤三:封堵气缸9向上顶出,顶出动作通过直线轴承11、导向轴12配合稳定导向;气缸顶出球头13与中间板14接触受力,从而传递封堵动作向上进行;

步骤四:中间板14与中间板顶部球头15固定连接,压力通过球头15传递至治具连接板16,从而促使下封堵治具18向上移动,与上封堵治具密封结合;弹性导向组件17安装在中间板14与治具连接板16之间,有利于改善上下封堵治具的贴合效果。

步骤五:安装相应检测方法对被测物进行气密检测;

步骤六:检测完毕,封堵气缸回缩,上、下封堵治具分离,进出电缸恢复原位,人工下料。

被测产品改变时,只需要更换匹配的实心模拟件21及其下方的填充物,气密测试步骤同上。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征:

1.一种兼容性密封品检测工装,其特征在于,包括顶升封堵机构;所述顶升封堵机构包括由下而上依次排布的封堵气缸(9)、气缸连接板(10)、中间板(14)和两块治具连接板(16);

封堵气缸(9)的缸体顶端与气缸连接板(10)底面中部固定连接,且气缸连接板(10)设有供封堵气缸(9)的气缸杆通过的通过孔,气缸杆顶端固接具有球形顶面的气缸顶出球头(13),气缸顶出球头(13)球形顶面贴抵中间板(14)底面中部;气缸连接板(10)与中间板之间四个角落还设有竖直导向机构;

每块治具连接板(16)与中间板(14)之间的四个角落均设有弹性导向组件(17),且中间板(14)在位于每块治具连接板(16)下方中心处安装有具有球形面的中间板球头(15),中间板球头(15)的球形面能贴抵治具连接板(16)下表面中心。

2.根据权利要求1所述的一种兼容性密封品检测工装,其特征在于,所述竖直导向机构具体为,气缸连接板四角落固定穿设有直线轴承,每个直线轴承对应滑动穿设一导向轴,每个导向轴顶端与中间板底面四个角落垂直固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种兼容性密封品检测工装,其特征在于,所述弹性导向组件包括导向短杆、弹簧,导向短杆滑动穿过治具连接板对应开设的导向通孔,且导向短杆底端与中间板垂直固接,弹簧套于导向短杆上且两端分别抵顶治具连接板下表面和中间板上表面,导向短杆露出治具连接板的顶端固设有与导向通孔对应限位的限位部。

4.根据权利要求1所述的一种兼容性密封品检测工装,其特征在于,未工作状态下,在弹性导向组件的弹力作用下,中间板球头与连接板下表面之间留有间隙。

5.根据权利要求1所述的一种兼容性密封品检测工装,其特征在于,

还包括工装框架、上下料进出机构;

工装框架主要由工装底板、工装顶板、定位立柱组成;

上下料进出机构包括进出电缸、直线导轨、电缸垫块、导轨垫块、进出滑板;

进出电缸、直线导轨均固定在工装底板上,电缸垫块与进出电缸自身的滑动块固定连接,导轨垫块与直线导轨的滑块固定连接,进出滑板分别通过连接销与电缸垫块和两侧的导轨垫块固接。

6.根据权利要求5所述的一种兼容性密封品检测工装,其特征在于,封堵气缸(9)的缸体底端固定于进出滑板之上。

7.根据权利要求5所述的一种兼容性密封品检测工装,其特征在于,还包括两组治具换型机构,每组治具换型机构主要由下封堵治具和上封堵治具、密封胶圈组成;密封胶圈固定安装于下封堵治具的上表面,下封堵治具可拆卸式固定于治具连接板上;

上封堵治具被固定于工装顶板的下表面,且能与下封堵治具上下结合将密封胶圈之内的空间形成密封空间。

技术总结
本实用新型提供了一种兼容性密封品检测工装,其顶升封堵机构包括由下而上依次排布的封堵气缸、气缸连接板、中间板和两块治具连接板;封堵气缸的气缸杆顶端固接气缸顶出球头,气缸顶出球头贴抵中间板底面中部;中间板在位于每块治具连接板下方中心处安装有中间板球头,中间板球头能贴抵治具连接板下表面中心。本实用新型的双球头受力结构,能够保证上下治具间良好的密封效果,明显提高测试数据的稳定性;能够兼容多类型产品的整机密封品气密检测,实现了柔性需求设计,结构经济可靠,进一步促进智能可穿戴行业的防水测试发展。另外,通过设计治具换型机构,有效解决了同一类似产品,外形尺度相差不大时,也需要定制不同测试工装的成本问题。

技术研发人员:李豪;刘昱锖;李立君
受保护的技术使用者:天津博益气动股份有限公司
技术研发日:2019.12.09
技术公布日:2020.06.09

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