拉力测试装置及测试方法与流程

本发明涉及产品拉力测试技术领域，更为具体地，涉及一种耳机插头的拉力测试装置及测试方法。

背景技术：

在电子及机械加工行业中，为评估产品部件的耐拉力程度，通常需对其进行拉力测试。目前，常见的拉力测试方法包括：将待测试产品按一定的方位通过压扣固定于产品固定座上，将产品的拉力测试位置与挂钩连接，并调整产品方位或者拉力计的方向，匀速牵拉拉力计并读取拉力计上的测试数据，测试完成后，再打开压扣调整产品的放置方向，并在重新固定后检测下一个拉力检测位置，直至所有需检测处均完成拉力测试。

可知，现有的拉力测试方式存在以下缺陷：1、测试时需要根据产品结构不断调整产品方位，灵活性差，操作繁琐，测试效率低；2、需人工手动牵拉拉力计，在大批量进行测试时，作业强度高，不易实现；3、手动控制拉力方向，易存在测试偏差，针对不同的测试人员，测试结果不统一。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种拉力测试装置及测试方法，以解决目前产品拉力测试操作复杂、测试结构一致性差、效率低等问题。

本发明提供的拉力测试装置，包括底板、固定在底板上的支撑机构、定位机构、拉力机构和限位块；在限位块上设置有限位孔，限位孔的尺寸大于待测试耳机插头的插针尺寸并小于耳机插头的套帽尺寸；支撑机构包括固定在底板上的定位座、设置在定位座端部的限位槽，以及由限位槽向定位机构一侧延伸出的定位块，插针穿过限位孔后限位在限位槽内，限位块限位在定位块内；定位机构包括夹爪气缸、固定在夹爪气缸上的左压头和右压头，在左压头和右压头内分别设置有位置对应的左顶针和右顶针，位于支撑机构内的插针限位在左顶针和右顶针之间；拉力机构包括拉拔气缸，拉拔气缸用于带动定位机构以及固定在定位机构中的插针向远离套帽的一侧移动。

此外，优选的方案是，在左压头上设置有环绕左顶针设置的左卡槽，在右压头上设置有环绕右顶针设置的右卡槽；当左压头和右压头运动至相互接触时，左卡槽和右卡槽形成与定位块相适配的“回”字形凹槽，定位块限位在“回”字形凹槽内。

此外，优选的方案是，在拉拔气缸上设置有气缸固定块，定位机构设置在气缸固定块上；拉拔气缸通过气缸固定块推拉定位机构。

此外，优选的方案是，还包括位移传感器；位移传感器通过传感器固定块与底板固定连接，位移传感器用于感应插针和套帽之间的相对位移。

此外，优选的方案是，在位移传感器上设置有报警装置；当位移传感器检测到插针与套帽之间存在相对位移时，报警装置进行报警提示。

此外，优选的方案是，还包括电气控制盒；夹爪气缸和拉拔气缸与电气控制盒导通。

此外，优选的方案是，插针为长方体结构，在插针的两侧设置有位置对应的凹槽；套帽密封在插针外侧。

此外，优选的方案是，在左顶针和右顶针上设置有与凹槽相对应的凸起；当插针限位在左顶针和右顶针之间时，凸起与对应侧的凹槽相互扣合。

根据本发明的另一方面，提供一种拉力测试方法，利用上述拉力测试装置对耳机插头进行拉力测试，方法包括：将耳机插头的插针穿入限位块，耳机插头的套帽限位在限位块外侧后，将耳机插头卡入支撑机构的限位槽内；定位机构的夹爪气缸带动左压头和右压头相向运动，并将插针限位在位于左压头和右压头上的左顶针和右顶针之间；拉拔气缸带动定位机构以及定位在定位机构内的插针向远离套帽的一侧运动。

此外，优选的方案是，在插针向远离套帽的一侧运动的过程中，通过位移传感器感应插针和套帽之间的相对位移，并在检测到插针与套帽之间存在相对位移时，通过报警装置进行报警提示。

利用上述拉力测试装置及测试方法，将耳机插头限位在支撑机构后通过限位机构进行限位，然后在拉力机构的作用下，带动插头移动，而套帽则被限位在限位块内，能够避免测试过程中的人为干预、提高测试精度；另外，通过位移传感器感知插针和套帽之间的相对位移变化，在产品不符合要求时及时进行报警提醒，能够提高测试效率，确保测试的一致性。

为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本发明实施例的耳机插头结构示意图；

图2为根据本发明实施例的限位块结构示意图；

图3为根据本发明实施例的耳机插头与限位块组装图；

图4为根据本发明实施例的拉力测试装置整体结构示意图；

图5为根据本发明实施例的拉力测试装置的局部结构示意图一；

图6为根据本发明实施例的拉力测试装置的局部结构示意图二；

图7为根据本发明实施例的拉力测试装置的俯视图；

图8为根据本发明实施例的定位座结构示意图；

图9为根据本发明实施例的拉力测试方法流程图。

其中的附图标记包括：耳机插头1、插针11、凹槽12、套帽13、插头保护套14、限位块2、限位孔21、定位座3、限位槽31、定位块32、定位槽33、底板4、左压头51、右压头52、左顶针53、右顶针54、夹爪气缸6、气缸固定块7、拉拔气缸8、位移传感器9、传感器固定块10、防护罩15。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。

为详细描述本发明实施例的拉力测试装置及测试方法，以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

图1示出了根据本发明实施例的耳机插头结构；图2示出了根据本发明实施例的限位块结构；图3示出了根据本发明实施例的耳机插头和限位块的组合结构。

如图1至图3所示，本发明实施例的耳机插头包括扁形结构的插针11、依次包裹在插针11外侧的套帽13和插头保护套14；其中，插针11为长方体结构，在插针11的两侧分别设置有位置对应的凹槽12，套帽13密封在插针11外侧，并且与插针11存在台阶结构。限位块2为长方体结构，在限位块2上设置有限位孔21，限位孔21的尺寸大于待测试耳机插头的插针11尺寸并小于耳机插头的套帽13尺寸，从而使插针11能够穿过限位孔21，而将套帽13及插头保护套14限位在限位块2外侧。由于插头保护套14包裹在套帽13外侧，在测试套帽13与插针11之间的拉力是否符合要求时，可以通过测量插头保护套14与插针11之间的拉力来判断产品是否合格。

其中，限位块对耳机插头的限位位置可以通过改变限位孔的大小进行调整，从而实现对套帽或者插头保护套等与插针之间的拉力测试。在以下的描述中以插头保护套与插针之间的拉力测试作为示例。

图4示出了根据本发明实施例的拉力测试装置整体结构；图5和图6分别从不同角度示出了根据本发明实施例的拉力测试装置的局部结构；图7示出了根据本发明实施例的拉力测试装置的俯视结构；图8示出了根据本发明实施例的定位座结构。

结合图1至图8共同所示，本发明实施例的拉力测试装置，包括底板4、固定在底板4上的支撑机构、拉力机构、固定在拉力机构上的定位机构和独立设置的限位块2；在对耳机插头1进行定位的过程中，通过限位块2与支撑机构的配合对耳机插头1进行限位；其中，在限位块2上设置有限位孔21，限位孔21的尺寸大于插针11的尺寸并小于插头保护套14的尺寸。

支撑机构包括固定在底板4上的定位座3、设置在定位座3端部的限位槽31，以及由限位槽31向定位机构一侧延伸出的定位块32，定位块32形成收容限位块2的定位槽33，插针11穿过限位块2的限位孔21后限位在限位槽31内，限位块2则限位在定位槽33内不能移动；其中，限位槽31主要用于对插头保护套14进行限位，将插头保护套14固定在限位槽31后，限位块2卡在定位槽33内，位于插头保护套14内的插针11则延伸至定位块32的外侧，以便被后续的定位机构锁定夹紧。

其中，在将限位块2卡在定位块32内后，限位块2的四周均被定位块32所限制，在夹爪气缸6带动左压头51和右压头52运动时，仅能带动限位在压头(包括左压头51和右压头52，下同)内的插针11移动，而限位块2以及挡在限位块2远离插针11一侧的插头保护套14均处于静止状态，从而实现对插针11和插头保护套14之间的拉力测试。

定位机构包括通过气缸固定块7固定在拉力机构上的夹爪气缸6、固定在夹爪气缸6上的左压头51和右压头52，夹爪气缸6用于控制左压头51和右压头52做张开或者合并动作，在左压头51和右压头52内分别设置有位置对应的左顶针53和右顶针54，位于支撑机构内的插针11限位在左顶针53和右顶针54之间，从而在夹爪气缸6移动时，通过左压头51和右压头52带动插针11移动。

其中，气缸固定块7设置在拉拔气缸8上，定位机构设置在气缸固定块7上；拉拔气缸8通过气缸固定块7推拉定位机构在沿插针11的方向上直线运动，拉拔气缸8的拉力方向与耳机插头1的中轴线方向重合，以确保拉力测试的精度，防止插针11在插头保护套14内的受力偏移；可知，夹爪气缸6的运动方向(或压头运动方向)与拉拔气缸8的运动方向相垂直。

拉力机构包括拉拔气缸8，拉拔气缸8用于带动定位机构向远离套帽的一侧移动，并拉伸固定在左顶针53和右顶针54之间的插针11，由于和插针11固定连接的插头保护套14被限位在限位块2处，所以拉拔气缸8所施加的拉拔力即为插针11和插头保护套14之间受到的拉力，当受力过程中插针11和套帽13之间没有位置移动时，表明产品符合拉力测试要求。

具体地，左压头51为“C”形结构，在左压头51的中部位置设置有凸起的左顶针53，左顶针53与左压头51之间形成环绕左顶针53设置的左卡槽；右压头52和左压头51对称设置，在右压头52的中部位置设置有凸起的右顶针54，右顶针54与右压头52之间形成环绕右顶针54设置的右卡槽，当左压头51和右压头52在夹爪气缸6的带动下运动至相互接触时，左卡槽和右卡槽形成与定位块32相适配的“回”字形凹槽12，插针11被限位在左顶针53和右顶针54之间，而固定插针11的定位块32则被收容在“回”字形凹槽12内。

在本发明的一个具体实施方式中，在左顶针53和右顶针54上设置有与插针11的凹槽12相对应的凸起，在将插针11限位在左顶针53和右顶针54之间时，凸起与对应侧的凹槽12相互扣合限位，以确保在不损坏插针11的情况下，限位并夹紧插针11。

为精确检测插针11和插头保护套14之间的相对运动，提高拉力测试的精度，本发明提供的拉力测试装置还包括位移传感器9，位移传感器9通过传感器固定块10与底板4或者拉拔气缸8的支座固定连接，通过位移传感器9感应插针11和套帽13之间的相对位移是否发生变化。

由于插针11限位固定在夹爪气缸6的压头内，而插头保护套14是静止不动的，可以通过检测夹爪气缸6的位置变化来判断插针11是否与插头保护套14产生相对位移，例如，位移传感器向夹爪气缸发出测试激光信号并接收反馈激光信号，通过测试激光引号和反射激光信号，判断夹爪气缸是否相对位移传感器发生位置变化，当检测到二者之间存在相对位移时，即可确定插针在压头的带动下与插头保护套发生相对位移，此时插针和插头保护套不符合拉力测试要求，耳机插头不合格。

由于插针11和插头保护套14之间的相对位移很小，操作人员肉眼很难识别测试结果，在本发明实施例的另一具体实施方式中，在传感器上设置有报警装置，例如，蜂鸣器或报警灯等，当位移传感器9检测到插针11和插头保护套14之间存在相对位移时，可通过报警装置进行报警提醒，以便操作人员统计拉力测试结果。

另外，本发明实施例的拉力测试装置，还包括与夹爪气缸6和拉拔气缸8连接的电气控制盒(图中未示出)，通过电气控制盒能够对夹爪气缸和拉拔气缸的动作时间和力度进行控制，在针对不同形号或者不同测试要求的耳机插头进行拉力测试时，可以通过电气控制盒控制气缸(包括拉拔气缸和夹爪气缸)启动、调整拉拔气缸的拉力或夹爪气缸的夹紧力等。

为防止环境中的污染颗粒进入到拉拔气缸8内，影响气缸的正常作业，还可以在拉拔气缸8外侧设置防护罩15，防护罩15与底板4固定连接，不仅能够隔离外界杂质，还能够保证工作人员的安全作业，确保安全测试；同理，可以在夹爪气缸、左压头和右压头外侧设置壳体结构，从而对爪气缸、左压头和右压头进行隔离保护。

与上述拉力测试装置相对应，本发明还提供一种拉力测试方法，采用拉力测试装置对耳机插头的插针和套帽进行拉力测试。

具体地，图9示出了根据本发明实施例的拉力测试方法流程。

如图9所示，本发明实施例的拉力测试方法，包括以下所示步骤：

S910：将耳机插头的插针穿入限位块，耳机插头的套帽限位在限位块外侧后，将耳机插头卡入支撑机构的限位槽内。

其中，支撑机构包括定位座、设置在定位座端部的限位槽，以及由限位槽向定位机构一侧延伸出的定位块，定位块形成收容限位块的定位槽，插针穿过限位块的限位孔后限位在限位槽内，限位块则限位在定位槽内不能移动；其中，限位槽主要用于对插头保护套进行限位，将插头保护套固定在限位槽后，限位块卡在定位槽内，位于插头保护套内的插针则延伸至定位块的外侧，以便被后续的定位机构锁定夹紧。

S920：定位机构的夹爪气缸带动左压头和右压头相向运动，并将插针限位在位于左压头和右压头上的左顶针和右顶针之间。

其中，通过夹爪气缸控制左压头和右压头张开或者合并，在左压头和右压头内分别设置有位置对应的左顶针和右顶针，位于支撑机构内的插针限位在左顶针和右顶针之间，从而在夹爪气缸移动时，通过左压头和右压头带动插针移动，而固定插针的限位块则限位在定位块内，与插针连接的套帽(插头保护套)限位在限位块处。

S930：拉拔气缸带动定位机构以及定位在定位机构内的插针向远离套帽的一侧运动。

其中，插针受到的拉力大小可以通过拉拔气缸设置，在夹爪气缸后退过程中，套帽被限位块挡柱，插针与套帽之间没有相对位移时，产品符合测试要求，整个测试动作完成。在插针向远离套帽的一侧运动的过程中，通过位移传感器感应插针和套帽之间的相对位移，当位移传感器检测到插针与套帽之间存在相对位移时，可通过报警装置进行报警提醒。

需要说明的是，本发明实施例的拉力测试方法实施例与拉力测试装置实施例相类似，相关之处可参考装置实施例的描述，此处不再一一赘述。

通过上述实施方式可以看出，本发明提供的拉力测试装置及测试方法，能够对插针和套帽进行分别定位，确保在拉伸过程中，二者相对测试装置没有位置移动，能够提高产品的测试效率和一致性。

如上参照附图以示例的方式描述根据本发明的拉力测试装置及测试方法。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的拉力测试装置及测试方法，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。