弯曲应力测量的板块位移定位辅助装置的制作方法

本实用新型涉及机械零件弯曲应力测量领域，具体是一种弯曲应力测量的板块位移定位辅助装置。

背景技术：

随着电子产品不断向小型化、多功能化、高集成度方向发展，对新型封装技术的需求也日益增长，要求新型封装技术具有更多的I/O引脚数、更小的引脚间距、更微小的尺度、更高的电性能和热性能，相应对其可靠性的要求越来越高。电子产品板极组件弯曲应力的研究是对电子产品综合可靠性研究的一部分。目前在工程领域上，无论863或国家自然基金项目还是军工等项目，都有涉及到弯曲应力测量的课题研究，但在进行相关科研时，我们会发现缺少能够对弯曲应力高精度的辅助装置，因此无法解决不同位移下弯曲应力变化的测量工作。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够实现不同位移下弯曲应力变化高精度测量、结构简易、操作简单的弯曲应力测量的板块位移定位辅助装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：弯曲应力测量的板块位移定位辅助装置，包括机架、板块位移高精度测量机构、被测底板XY轴向可控距离定位机构；

所述机架包括顶板以及支柱；所述顶板下方具有安装区间；所述板块位移高精度测量机构安装在安装区间内；所述被测底板XY轴向可控距离定位机构设置在板块位移高精度测量机构下方，用于在水平面上的XY轴方向定位被测底板；所述顶板下方设置有齿轮固定装置；

所述板块位移高精度测量机构包括第一螺杆、第一齿轮、运动底板、顶针、旋钮模块、第二齿轮、第二螺杆、第三齿轮、测量装置；所述测量装置包括显示屏、上量爪、下量爪；

所述第一螺杆以及第二螺杆均安装在运动底板上，所述运动底板下方设置有顶针；

所述第一螺杆上设置有第一齿轮；所述第二螺杆上设置有第三齿轮；所述第一齿轮与第三齿轮之间设置有第二齿轮；

所述运动底板一端设置有下量爪；所述下量爪上设置有与运动底板相互垂直的导向杆；

所述导向杆上安装有沿导向杆长度方向滑动的上量爪；所述上量爪上设置有的显示屏；所述上量爪固定安装在顶板下方；

所述第一齿轮、第二齿轮以及第三齿轮通过齿轮固定装置安装在顶板的下方；

所述第二齿轮上设置有旋钮模块，所述旋钮模块穿过顶板；所述第一螺杆和第二螺杆的一端穿过顶板且与顶板螺纹配合。

具体的，所述被测底板XY轴向可控距离定位机构包括被测底板、四条带有刻度的滑杆以及八个滑块；所述四条带有刻度的滑杆分别为：第一滑杆、第二滑杆、第三滑杆、第四滑杆；所述八个滑块分别为第一滑块、第二滑块、第三滑块、第四滑块、第五滑块、第六滑块、第七滑块、第八滑块；

所述第二滑杆与第四滑杆平行；所述第一滑杆和第三滑杆分别位于第四滑杆的两端，且与第四滑杆垂直；

所述第一滑块、第二滑块滑动安装在第一滑杆上，所述第五滑块、第六滑块滑动安装在第三滑杆上；所述第二滑杆的两端分别与第二滑块和第五滑块固定连接，所述第四滑杆的两端分别与第一滑块和第六滑块固定连接；

所述第七滑块、第八滑块滑动安装在第四滑杆上，所述第三滑块、第四滑块滑动安装在第二滑杆上；所述第一滑杆、第三滑杆的两端分别固定安装在机架底部的两个对侧板上；

所述被测底板安装在第七滑块、第八滑块、第三滑块、第四滑块之间，且分别与第七滑块、第八滑块、第三滑块、第四滑块固定连接。

具体的，所述齿轮固定装置包括四个L型支撑架，所述四个L型支撑架分别为：第一支撑架、第二支撑架、第三支撑架、第四支撑架；所述四个L型支撑架固定安装在顶板的下表面；所述四个L型支撑架围成矩形，且在四个L型支撑架之间形成齿轮安装区间；所述第一齿轮、第二齿轮以及第三齿轮安装在齿轮安装区间内。

优选的，所述测量装置采用数显游标卡尺；所述上量爪采用数显游标卡尺模块上量爪；所述下量爪采用数显游标卡尺模块下量爪。

优选的，所述机架采用钢结构。

本实用新型的有益效果是：本实用新型所述的弯曲应力测量的板块位移定位辅助装置，通过板块位移高精度定位，实现弯曲应力测量，测量精度高、结构简易、操作简单；具有较好的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型实施例中弯曲应力测量的板块位移定位辅助装置的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例中板块位移高精度测量机构的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中被测底板XY轴向可控距离定位机构的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中机架的结构示意图。

图中标示：1-板块位移高精度测量机构，1-1.第一螺杆，1-2.第一齿轮，1-3.运动底板 1-4.顶针，1-5.旋钮模块，1-6.第二齿轮，1-7.第二螺杆，1-8.第三齿轮，1-9.显示屏，1-10. 上量爪，1-11.下量爪，1-12导杆，2.被测底板XY轴向可控距离定位机构，2-1.第一滑杆，2-2.第一滑块，2-3.第二滑块，2-4.第二滑杆，2-5.第三滑块，2-6.被测底板，2-7.第四滑块，2-8.第五滑块，2-9.第三滑杆，2-10.第六滑块，2-11.第四滑杆，2-12.第七滑块，2-13. 第八滑块，3.机架，3-1.顶板，3-2.第一支撑架，3-3.第二支撑架，3-4.第一立柱，3-5.第二立柱，3-6.第三立柱，3-7.第四立柱，3-8.第三支撑架，3-9.第四支撑架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1和图4所示，本实用新型所述的弯曲应力测量的板块位移定位辅助装置包括机架 3、板块位移高精度测量机构1、被测底板XY轴向可控距离定位机构2；

所述机架3包括顶板3-1以及支柱3-4；所述顶板3-1下方具有安装区间；所述板块位移高精度测量机构1安装在安装区间内；所述被测底板XY轴向可控距离定位机构2设置在板块位移高精度测量机构1下方，用于在水平面上的XY轴方向定位被测底板；所述顶板3-1下方设置有齿轮固定装置；

所述板块位移高精度测量机构1包括第一螺杆1-1、第一齿轮1-2、运动底板1-3、顶针 1-4、旋钮模块1-5、第二齿轮1-6、第二螺杆1-7、第三齿轮1-8、测量装置；所述测量装置包括显示屏1-9、上量爪1-10、下量爪1-11；

所述第一螺杆1-1以及第二螺杆1-7均安装在运动底板1-3上，所述运动底板1-3下方设置有顶针1-4；

所述第一螺杆1-1上设置有第一齿轮1-2；所述第二螺杆1-7上设置有第三齿轮1-8；所述第一齿轮1-2与第三齿轮1-8之间设置有第二齿轮1-6；

所述运动底板1-3一端设置有下量爪1-11；所述下量爪1-11上设置有与运动底板1-3 相互垂直的导向杆1-12；

所述导向杆1-12上安装有沿导向杆1-12长度方向滑动的上量爪1-10；所述上量爪1-10 上设置有的显示屏1-9；所述上量爪1-10固定安装在顶板3-1下方；

所述第一齿轮1-2、第二齿轮1-6以及第三齿轮1-8通过齿轮固定装置安装在顶板3-1 的下方；

所述第二齿轮1-6上设置有旋钮模块1-5，所述旋钮模块1-5穿过顶板3-1；所述第一螺杆1-1和第二螺杆1-7的一端穿过顶板3-1且与顶板3-1螺纹配合。

参照图2，所述板块位移高精度测量机构由螺杆1-1、螺杆1-7、齿轮1-2、齿轮1-6、齿轮1-8、旋转模块1-5、数显游标卡尺模块显示屏1-9、运动底板1-3、顶针1-4、数显游标卡尺模块上量爪1-10、数显游标卡尺模块下量爪1-11组成。螺杆1-1连接齿轮1-2下接运动底板1-3左端，螺杆1-7连接齿轮1-8下接运动底板1-3右端，旋转模块1-5连接齿轮1-6，四个支撑架支撑齿轮1-2与齿轮1-8，数显游标卡尺模块上量爪1-10对齐齿轮1-8底端，下量爪1-11嵌入运动底板1-3，当旋动旋转模块1-5时，旋转模块带动齿轮1-8转动，齿轮1-8转动带动与之啮合的齿轮1-2与齿轮1-8同时反向转动，使螺杆1-1与螺杆1-7形成同步的上下运动，从而实现了带顶针运动底板的上下运动，而运动的位移量将通过嵌入的数显游标卡尺随着运动而显示数据，通过控制旋转的圈数，实现底板位移控制与高精度测量，从而达到测量弯曲应力的目的。

在工作过程中：

通过控制旋钮模块1-5正反向旋转圈数，带动齿轮啮合运动，使得运动底板1-3在螺杆与齿轮作用下向下或者向上产生不同距离的位移，导致顶针1-4不同程度的顶压被测底板中心点，形成不同的大小的弯曲应力，进而将弯曲应力大小变化数据通过电路与串口方式传输入PC机，开始计算与分析，达到实验研究要求。

综上所述，所述弯曲应力测量的板块位移定位辅助装置，由位于装置中央的板块位移高精度测量机构1和被测底板XY轴向可控距离定位机构的结构2以及框架体3构成，该装置的设计用于863或国家自然科学基金，企业横向项目或军工等涉及弯曲应力测量的课题项目研究，解决不同位移下弯曲应力变化的测量工作，将测量数据通过串口传输入PC机进行计算分析，从而实现整体项目的正常开展，继续完成下一步研究。本实用新型所述的弯曲应力测量的板块位移定位辅助装置，通过板块位移高精度定位，实现弯曲应力测量，测量精度高、结构简易、操作简单；具有较好的应用前景。

如图3所示，所述被测底板XY轴向可控距离定位机构2包括被测底板2-6、四条带有刻度的滑杆以及八个滑块；所述四条带有刻度的滑杆分别为：第一滑杆2-1、第二滑杆2-4、第三滑杆2-9、第四滑杆2-11；所述八个滑块分别为第一滑块2-2、第二滑块2-3、第三滑块 2-5、第四滑块2-7、第五滑块2-8、第六滑块2-10、第七滑块2-12、第八滑块2-13；

所述第二滑杆2-4与第四滑杆2-11平行；所述第一滑杆2-1和第三滑杆2-9分别位于第四滑杆2-11的两端，且与第四滑杆2-11垂直；

所述第一滑块2-2、第二滑块2-3滑动安装在第一滑杆2-1上，所述第五滑块2-8、第六滑块2-10滑动安装在第三滑杆2-9上；所述第二滑杆2-4的两端分别与第二滑块2-3和第五滑块2-8固定连接，所述第四滑杆2-11的两端分别与第一滑块2-2和第六滑块2-10固定连接；

所述第七滑块2-12、第八滑块2-13滑动安装在第四滑杆2-11上，所述第三滑块2-5、第四滑块2-7滑动安装在第二滑杆2-4上；所述第一滑杆2-1、第三滑杆2-9的两端分别固定安装在机架3底部的两个对侧板上；

所述被测底板2-6安装在第七滑块2-12、第八滑块2-13、第三滑块2-5、第四滑块2-7 之间，且分别与第七滑块2-12、第八滑块2-13、第三滑块2-5、第四滑块2-7固定连接。

工作过程中：带刻度的滑杆2-1、滑杆2-9用于支撑滑块2-2、滑块2-3、滑块2-8、滑块2-10轴向移动，使得被测底板2-6能够实现在X轴方向的移动并利用刻度盘进行定位，带刻度的滑杆2-4、滑杆2-11用于支撑滑块2-5、滑块2-7、滑块2-12、滑块2-13轴向移动，使得被测底板2-6能够实现在Y轴方向的移动并利用刻度盘进行定位，滑块2-5、滑块2-7、滑块2-12、滑块2-13同时用于装夹被测底板。通过调整八个滑块在XY轴方向的移动，使得底板下端顶针可以顶压被测底板2-6中心点使其产生弯曲，进而配合板块位移高精度测量机构实现测量不同位移下产生的弯曲应力大小。

如图4所示，所述齿轮固定装置包括四个L型支撑架，所述四个L型支撑架分别为：第一支撑架3-2、第二支撑架3-3、第三支撑架3-8、第四支撑架3-9；所述四个L型支撑架固定安装在顶板3-1的下表面；所述四个L型支撑架围成矩形，且在四个L型支撑架之间形成齿轮安装区间；所述第一齿轮1-2、第二齿轮1-6以及第三齿轮1-8安装在齿轮安装区间内。

为了提高测量精度，优选的，所述测量装置采用数显游标卡尺；所述上量爪1-10采用数显游标卡尺模块上量爪；所述下量爪1-11采用数显游标卡尺模块下量爪。

为了保证机架3的强度，优选的，所述机架3采用钢结构。