連桿式動態測試機及使用該測試機的動態測試設備的制作方法
【專利摘要】本發明是有關于一種連桿式動態測試機及使用該測試機的動態測試設備，動態測試機包括：一具有一支撐塊的承載臺、一主動平臺、一從動平臺、一平行四連桿、一測試基座以及一驅動單元。平行四連桿的每一連桿分別通過一樞軸樞設于支撐塊上，主動平臺與從動平臺樞設于平行四連桿上，且分別位于支撐塊的相對側。測試基座設于從動平臺上，而驅動單元用以驅動主動平臺往復運動，進而促使測試基座經由平行四連桿而往復運動。由此，本發明于運轉時可減少噪音以及噪聲產生，且整體構造簡單可節省制造成本。
【專利說明】連桿式動態測試機及使用該測試機的動態測試設備
【技術領域】
[0001]本發明是關于一種連桿式動態測試機及使用該測試機的動態測試設備，尤指一種適用于測試動態傳感器的連桿式三維動態測試機及使用該測試機的動態測試設備。
【背景技術】
[0002]近幾年來，隨著微機電系統的日新月異，各種小型化、高性能且成本低廉的傳感器紛紛問世，使得傳感器由關鍵元件進一步提升成為產生創新價值的主要元件，例如:蘋果公司的iPhone、新世代iPod、任天堂的Wii所使用的三軸加速度傳感器,大部分采用微機電系統技術運用在傳感器上，加速度傳感器的運作原理為感應出加速度方向的XYZ三軸成分，從而得出物體在三度空間中的運動向量。
[0003]請參閱圖15是已知的直線往復動態測試機的示意圖，其直線往復裝置具有一滑設于承載臺91上的往復滑塊95、一偏心輪92及一連桿93，其偏心輪92并具有一配重塊94，連桿93的二端分別樞接往復滑塊95與偏心輪92上相對于配重塊94的一側，配重塊94主要用以平衡二端受力，以維持整體運轉的穩定性。另，測試座96則設置于往復滑塊95上，測試座96上容設有多個待測傳感器97。
[0004]前述已知直線往復動態測試機是利用曲柄滑塊機構的加速度特性，作用于動態感測裝置，來達到高G力(G-force)的測試條件，然此種單邊直線往復的設計于測試時，整體裝置的震動頗大，機臺本體會晃動過大，影響測試質量，并非十分理想，尚有改善的空間。
[0005]發明人緣因于此，本于積極發明的精神，亟思一種可以解決上述問題的連桿式動態測試機及使用該測試機的動態測試設備，幾經研究實驗終至完成本發明。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是在提供一種連桿式動態測試機，以便能有效降低測試時的噪音，同時抑制機構所產生的震動噪聲。
[0007]本發明的另一目的可同時達成X、Y及Z方向三軸加速度測試的目的，相較已知三軸加速度測試設備結構更為簡單，且可有效降低成本。
[0008]本發明的又一目的是為連桿式動態測試機的平行四連桿組，以樞軸為圓心旋轉，可達成測試向心加速度的目的，用以提供測試陀螺儀的傳感器，增加其實用性。
[0009]為達成上述目的，本發明的連桿式動態測試機包括有:一承載臺、一主動平臺、一從動平臺、一平行四連桿、一測試基座以及一驅動單元。
[0010]上述承載臺具有一支撐塊，平行四連桿的每一連桿分別通過一樞軸樞設于支撐塊上。而主動平臺與從動平臺樞設于平行四連桿上，且分別位于支撐塊的相對側。至于測試基座則設于從動平臺上。而驅動單元用以驅動主動平臺往復運動，進而促使從動平臺與測試基座經由平行四連桿而往復運動。
[0011]上述驅動單元可包括有至少一磁鐵、至少一電磁鐵、一功率放大器及一示波器。至少一磁鐵可固設于主動平臺，至少一電磁鐵可固設于承載臺，且功率放大器及示波器可與至少一電磁鐵電連接，用以控制變換至少一電磁鐵的磁極以及磁極交換頻率。通過固定于主動平臺的磁鐵與固定于承載臺的電磁鐵交換磁極作用而產生往復運動，以便使連桿式動態測試機進行左右擺動，且速度與擺動幅度可被示波器與波行放大器所控制。此外，上述驅動單元亦可為馬達、油壓缸、氣壓缸、或其他等效裝置。
[0012]另外，上述的至少一磁鐵與至少一電磁鐵可為二磁鐵與一電磁鐵、或也可為一磁鐵與二電磁鐵、或也可為二磁鐵與二電磁鐵、或者其他數量的磁鐵與電磁鐵的組合，皆可達到產生往復運動的功能。
[0013]上述主動平臺、從動平臺及支撐塊可為平行設置。又，本發明可還包括有一防震墊，固設于承載臺下方，俾能有效降低測試時承載臺的震動。另外，本發明可還包括有一基臺，固設于防震墊下方，基臺的二側可分別具有一握把以方便提攜基臺。
[0014]上述每一連桿分別可具有一槽孔，樞軸可于槽孔內滑移以調整主動平臺與支撐塊的間距，以便使四連桿的擺動幅度得以被調整。
[0015]另外，上述測試基座可容置一測試座，測試座可容設有一與測試座的運動方向呈45度的待測傳感器，以同時測試待測傳感器的二軸向加速度值。再加上四連桿的擺動會有一高度差，因此可同時測試待測傳感器的三軸向加速度值。又，平行四連桿以樞軸為圓心旋轉產生向心加速度，可測試陀螺儀的傳感器。
[0016]本發明的連桿式動態測試設備包括有:一連桿式動態測試機、一旋轉載盤、一進料盤以及一進料裝置。
[0017]本發明動態測試設備的連桿式動態測試機是固設于一基座上，其結構如前述的連桿式動態測試機完全相同，故不再贅述。另外，上述旋轉載盤設置于基座上并位于測試基座的下方，可包括有多個承載底座。而進料盤可固設于基座上，其具有一螺旋導軌，進料盤是以震動方式導引多個待測傳感器沿螺旋導軌前進至一進料管。再者，進料裝置可設置于旋轉載盤與進料盤之間，用以將進料管的多個待測傳感器移送至旋轉載盤。
[0018]另外，本發明動態測試設備的進料裝置可還包括有一機器手臂及一吸取頭，通過吸取頭吸取待測傳感器，而機器手臂可將多個待測傳感器運送至旋轉載盤的多個承載底座上的一測試座。
[0019]再者，上述旋轉載盤下方且對應于測試基座，可固設有一氣壓缸或其他等效裝置，用以頂升設有測試座的承載底座。另外，上述多個承載底座可呈環狀且可等間距設置于旋轉載盤上。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]以下配合附圖列舉較佳實施例，用以對本發明的結構及功效進行詳細說明，其中:
[0021]圖1是本發明連桿式動態測試機一較佳實施例的立體圖。
[0022]圖2是本發明連桿式動態測試機一較佳實施例的剖視圖。
[0023]圖3是本發明連桿式動態測試機一較佳實施例的驅動單元系統架構圖。
[0024]圖4是本發明連桿式動態測試機一較佳實施例的四連桿往左擺動立體圖。
[0025]圖5是本發明連桿式動態測試機一較佳實施例的四連桿往右擺動立體圖。
[0026]圖6是本發明連桿式動態測試機一較佳實施例的測試基座翻起立體圖。[0027]圖7是本發明連桿式動態測試設備一較佳實施例的立體圖。
[0028]圖8是本發明連桿式動態測試設備一較佳實施例的進料裝置立體圖。
[0029]圖9是本發明連桿式動態測試設備一較佳實施例的連桿式動態測試機與旋轉載盤的立體圖。
[0030]圖10是本發明連桿式動態測試設備一較佳實施例的測試基座真空吸附測試座局部立體圖。
[0031]圖11是本發明連桿式動態測試設備一較佳實施例的測試座平面圖。
[0032]圖12是本發明連桿式動態測試設備一較佳實施例的測試座容置槽平面圖。
[0033]圖13是本發明連桿式動態測試設備一較佳實施例的連桿式動態測試機的側視圖。
[0034]圖14是本發明連桿式動態測試設備一較佳實施例的分料裝置局部立體圖。
[0035]圖15是已知的直線往復動態測試機的示意圖。
【具體實施方式】
[0036]請參考圖1、圖2以及圖3，是為本發明連桿式動態測試機一較佳實施例的立體圖、剖視圖以及驅動單元系統架構圖。本實施例一種連桿式動態測試機1，包括:一承載臺11、一主動平臺12、一從動平臺13、一平行四連桿14、一測試基座15、一驅動單元16、一防震墊17以及一基臺18。
[0037]承載臺11具有一支撐塊111，平行四連桿14的每一連桿14分別通過一樞軸141樞設于支撐塊111上。而主動平臺12與從動平臺13通過另一樞軸142樞設于平行四連桿14上，且分別位于支撐塊111的相對側。至于測試基座15則由另一樞軸144樞設于從動平臺13上。而驅動單元16用以驅動主動平臺12往復運動，進而促使從動平臺13與測試基座15經由平行四連桿14而往復運動。
[0038]驅動單元16包括一示波器161、一功率放大器162、二電磁鐵163以及二磁鐵164。二電磁鐵163固設于承載臺11,而二磁鐵164固設于主動平臺12。不波器161用以調整二電磁鐵163磁極轉換頻率且電鏈接功率放大器162，而功率放大器163又與二電磁鐵165電連接，且功率放大器163通過示波器161傳送的波形以控制二電磁鐵163進行磁極轉換，亦即連桿式動態測試機I的擺動速度得以被控制。
[0039]本實施例的每一連桿14分別具有一槽孔143，樞軸141可于槽孔143內滑移以調整主動平臺12與支撐塊111的間距，以使平行四連桿14的擺幅得以被調整。
[0040]再者，本實施例的主動平臺12、從動平臺13及支撐塊111為平行設置。又，本實施例的防震墊17，是由多個防震塊組成，固設于承載臺11下方，以便能有效降低測試時承載臺11的震動。另外，本實施例的基臺18，固設于防震墊17下方，基臺18的二側分別具有一握把181以方便提攜基臺18。
[0041]請參考圖4以及圖5，是本發明連桿式動態測試機一較佳實施例的四連桿往左及往右擺動立體圖。如圖所示，通過固定于主動平臺12的二磁鐵164與固定于承載臺11的二電磁鐵163磁極反復交換作用而產生往復運動，以使平行四連桿14產生左右搖擺進而帶動測試基座15搖擺，且通過示波器161以及功率放大器162，使得平行四連桿14擺動的速度與擺動幅度得以被控制。且由于二磁鐵161與二電磁鐵162為非接觸式傳動，相較已知的測試設備不會有噪音以及測試噪聲產生，且構造簡單可節省制造成本。
[0042]請參考圖6，是本發明連桿式動態測試機一較佳實施例的測試基座翻起立體圖。如圖所示，測試基座15為90度翻起，以測得傳感器除了平面X，Y 二方向外的第三方向Z的加速度參考零值。
[0043]請參考圖7以及圖8，是本發明連桿式動態測試設備一較佳實施例的立體圖以及進料裝置立體圖。如圖所示，本實施例一連桿式動態測試設備，包括:一連桿式動態測試機
1、一旋轉載盤4、一進料盤5、一進料裝置6以及多個測試座2。
[0044]本實施例的連桿式動態測試機I結構與前述完全相同，是固設于一基座7上，此處對于其結構不再加以贅述。
[0045]圖中顯示其進料盤5固設于基座7上，其具有一螺旋導軌51，是以震動方式導引多個待測傳感器3沿螺旋導軌51前進至一進料管52。再者，進料裝置6設置于旋轉載盤4與進料盤5之間，用以將進料管52的多個待測傳感器3移送至旋轉載盤4。本實施例的進料裝置6包括有一機器手臂61及一吸取頭62，通過吸取頭62吸取待測傳感器3，而機器手臂61可將多個待測傳感器3運送至旋轉載盤4的承載底座41上的測試座2的多個容置槽21內。
[0046]如圖9以及圖10所示，是本發明連桿式動態測試設備一較佳實施例的連桿式動態測試機與旋轉載盤的立體圖，以及測試基座真空吸附測試座局部立體圖。圖中所示旋轉載盤4設置于基座7上并位于測試基座15的下方，包括有多個承載底座41，且多個承載底座41呈環狀且等間距設置于旋轉載盤4上。本實施例的承載底座41是為四個，每隔90度環狀排列設置。另外，本實施例的旋轉載盤4下方且對應于測試基座15,固設有一氣壓缸42,用以頂升具測試座2的承載底座41緊貼于測試基座15下方的一測試針座151，并利用一真空吸源以吸附固定測試座2，而后進行擺動測試。測試針座151上具有測試扁平電纜152，用以將測試結果輸出。
[0047]如圖11以及圖12所示，是本發明連桿式動態測試設備一較佳實施例的測試座平面圖以及測試座容置槽平面圖。如圖所示，本實施例的測試座2具有四個傳感器3的容置槽21，其分別與連桿式動態測試機I擺動方向V呈45度，亦即，通過于單一擺動方向V，即可得知傳感器3的X，Y軸加速度Ax，Ay，可免除需二方向的測試。
[0048]如圖13所示，是本發明連桿式動態測試設備一較佳實施例的連桿式動態測試機的側視圖，本實施例測試機I的平行四連桿14，以樞軸141為圓心旋轉產生向心加速度Ar，可測試陀螺儀的傳感器。由于四連桿14擺動時于Z方向具有高度差H，因此也可測得Z軸的加速度，故本發明可同時檢測三軸向的加速度值。
[0049]如圖14所示，是本發明連桿式動態測試設備一較佳實施例的分料裝置局部立體圖，本實施例具有一分料裝置8，是由一機械手臂81、一吸取頭82以及分料桶83所構成。傳感器3由連桿式動態測試機I測試完畢后，經由旋轉載盤4以旋轉中心線R旋轉90度至待吸取位置，通過機械手臂81移至測畢傳感器3上方，并往下由吸取頭82吸取測畢的傳感器3，并依其測試結果分別放置分料桶83的各分類槽內。
[0050]上述實施例僅是為了方便說明而舉例而已，本發明所主張的權利范圍自應以權利要求范圍所述為準，而非僅限于上述實施例。
【權利要求】
1.一種連桿式動態測試機，包括: 一承載臺，具有一支撐塊； 一主動平臺； 一從動平臺； 一平行四連桿，每一連桿分別通過一樞軸樞設于該支撐塊上，該主動平臺與該從動平臺樞設于該平行四連桿上，且分別位于該支撐塊的相對側； 一測試基座，設置于該從動平臺上；以及 一驅動單元，用以驅動該主動平臺往復運動，進而促使該測試基座經由該平行四連桿而往復運動。
2.如權利要求1所述的連桿式動態測試機，其中，該驅動單元包括有至少一磁鐵、至少一電磁鐵、一功率放大器及一示波器，該至少一磁鐵固設于該主動平臺，該至少一電磁鐵固設于該承載臺，功率放大器及該示波器與該至少一電磁鐵電連接，用以控制變換該至少一電磁鐵的磁極。
3.如權利要求2所述的連桿式動態測試機，其中，該至少一磁鐵為二磁鐵，該至少一電磁鐵為二電磁鐵。
4.如權利要求1所述的連桿式動態測試機，其中，該主動平臺、該從動平臺及該支撐塊是平行設置。
5.如權利要求1所述的連桿式動態測試機，其還包括有一防震墊，固設于該承載臺下方。
6.如權利要求5所述的連桿式動態測試機，其還包括有一基臺，固設于該防震墊下方，該基臺的二側分別具有一握把以方便提攜該基臺。
7.如權利要求1所述的連桿式動態測試機，其中，每一連桿分別具有一槽孔，該樞軸可于該槽孔內滑移以調整該主動平臺與該支撐塊的間距。
8.如權利要求1所述的連桿式動態測試機，其中，該測試基座容置一測試座，該測試座容設有一與該測試座的運動方向呈45度的待測傳感器，以測試該待測傳感器的二軸向加速度值。
9.一種連桿式動態測試設備，包括: 一連桿式動態測試機，固設于一基座上，包括有一具有一支撐塊的承載臺、一主動平臺、一設有一測試基座的從動平臺、一平行四連桿及一驅動單元，該平行四連桿的每一連桿分別通過一樞軸樞設于該支撐塊上，該主動平臺與該從動平臺固設于該平行四連桿上，且分別位于該支撐塊的相對側，該驅動單元可驅動該主動平臺往復運動，進而促使該測試基座經由該平行四連桿而往復運動； 一旋轉載盤，設置于該基座上并位于該測試基座的下方，包括有多個承載底座； 一進料盤，固設于該基座上，具有一螺旋導軌；以及 一進料裝置，設置于該旋轉載盤與該進料盤之間，用以將該進料盤的多個待測傳感器移送至該旋轉載盤。
10.如權利要求9所述的連桿式動態測試備，其中，該驅動單元包括有至少一磁鐵、至少一電磁鐵、一功率放大器及一示波器，該至少一磁鐵固設于該主動平臺，該至少一電磁鐵固設于該承載臺，功率放大器及該示波器與該至少一電磁鐵電連接，用以控制變換該至少一電磁鐵的磁極。
11.如權利要求10所述的連桿式動態測試備，其中，該至少一磁鐵為二磁鐵，該至少一電磁鐵為二電磁鐵。
12.如權利要求9所述的連桿式動態測試備，其中，該承載臺與該基座之間夾設有一防震墊。
13.如權利要求9所述的連桿式動態測試備，其中，每一連桿分別具有一槽孔，該樞軸可于該槽孔內滑移以調整該主動平臺與該支撐塊的間距。
14.如權利要求9所述的連桿式動態測試備，其中，該旋轉載盤下方且對應于該測試基座固設有一氣壓缸，用以頂升該具有一測試座的承載底座。
15.如權利要求9所述的連桿式動態測試備，其中，該多個承載底座呈環狀且等間距設置于該旋 轉載盤上。
【文檔編號】G01D18/00GK103968875SQ201310055759
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年2月21日 優先權日:2013年2月4日
【發明者】施松柏 申請人:京元電子股份有限公司