SAR测试自动夹具的制作方法

sar测试自动夹具
技术领域
[0001]
本发明涉及夹具技术领域，特别是涉及一种sar测试自动夹具。


背景技术：

[0002]
比吸收率测试(specific absorption rate test，简称sar测试)是用于测定手机或无线产品的对电磁波能量吸收比值，具体来说，是通过测定单位质量的人体组织液所吸收或消耗的电磁功率，来评价手机等无线产品的电磁辐射对人体组织液的加热程度，亦即对生理指标影响的方法。sar测试对于评估手机等无线产品的电磁辐射高低有着重要意义，有助于优化手机等无线产品的性能，保证手机等无线产品使用的安全性。在sar测试中，需要评估手机或无线产品的多个面对用户头部及身体的影响，目前主要通过使用夹具夹持手机或无线产品，并使其靠近装有模拟组织液的人体模型，再通过对模拟组织液性能的测定评价手机或无线产品对相应浓度模拟组织液对应的人体部位的影响，以提升测试结果的可靠性。
[0003]
然而，由于sar测试对测试环境要求较高，为避免外部电磁干扰影响测试结果，测试环境中较少使用自动化驱动装置，这样，在手机或无线产品的一个面对人体模型测试后，作业人员需进入测试室内对手机或无线产品的位置进行调整，如此，为完成手机或无线产品对人体电磁影响的一次完整测试，作业人员需进入测试室内对手机或无线产品调节10次，包括手机或无线产品的6个面对模型身体的电磁影响测试及手机或无线产品的4个面对模型脑部的电磁影响测试，夹具的自动化程度不高，调节手机或无线产品位置时所耗时间较长，使得sar测试的周期延长，进而降低了sar测试的效率。


技术实现要素：

[0004]
基于此，有必要针对自动化程度不高、测试周期长及测试效率低的技术问题，提供一种装置自动化程度较高、测试周期短且测试效率高的sar测试自动夹具。
[0005]
一种sar测试自动夹具，该sar测试自动夹具包括：
[0006]
传动机构，包括安装架，穿设所述安装架由外部电机驱动并同轴设有主动轮的主动轴以及穿设并与所述安装架转动连接、同轴设有可与所述主动轮啮合的从动轮的从动轴；
[0007]
导向机构，包括与所述主动轴同轴转动并设有导向槽的凸轮以及一端与所述从动轴同轴转动，另一端插设于所述导向槽的导向杆，所述导向杆在所述凸轮转动时沿所述导向槽滑动并带动所述从动轴沿z轴方向作升降运动；
[0008]
装夹机构，包括安装于所述从动轴、其内表面铰链设置有用于夹持待检测产品的夹轨的夹爪，以及穿设所述夹爪、一端与所述安装架连接、另一端设有限位滑块的牵引绳，所述限位滑块用于在支撑所述夹轨时维持所述夹轨处于xy轴平面内；
[0009]
所述从动轴在所述主动轮与所述从动轮分离时随所述导向杆升降并调节所述夹爪沿z轴的高度，在所述主动轮与所述从动轮啮合时，相对于所述主动轴反向转动并带动所
述夹爪在yz轴平面内翻转；所述牵引绳在所述从动轴转动时绕设于所述从动轴并拉动所述限位滑块离开所述夹轨，所述夹轨在与所述限位滑块分离时受重力作用在xz轴平面内翻转。
[0010]
在其中一个实施例中，所述导向槽包括第一圆弧部、与所述第一圆弧部一端相切的直线过渡部及背向所述第一圆弧部并与所述直线过渡部连通的第二圆弧部。
[0011]
在其中一个实施例中，所述直线过渡部由与所述凸轮铰链连接、且一端与所述第一圆弧部连通的导向件在转动至与所述第二圆弧部连通时形成。
[0012]
在其中一个实施例中，所述夹爪的内壁设有用于限定所述夹轨摆动路径的弧形限位槽，所述弧形限位槽对应的圆心角为90度。
[0013]
在其中一个实施例中，所述夹轨的底部设有可沿所述弧形限位槽滑动的导块，所述导块的一边侧开设有与所述限位滑块配合的卡槽。
[0014]
在其中一个实施例中，所述弧形限位槽的底部于其内侧壁设有避位槽及通过弹簧与所述避位槽的内表面连接的抵接块，所述抵接块用于在所述夹轨于xz轴平面内翻转时受所述导块挤压回缩至所述避位槽并抵紧所述导块。
[0015]
在其中一个实施例中，所述牵引绳上与所述限位滑块连接的一端设有防绞线机构，包括壳体，插入所述壳体并与所述夹爪的内侧面固定连接的空心定轴，收容于所述壳体并可转动的套设于所述空心定轴、具有涡旋通道的蜗壳体，所述牵引绳依序穿设所述空心定轴及所述蜗壳体的心部并经逐级绕设于所述涡旋通道的内表面后，由所述涡旋通道的开口端穿出与所述限位滑块连接。
[0016]
在其中一个实施例中，所述装夹机构还包括限位座，所述限位座套设于所述从动轴并与所述安装架滑动连接，所述牵引绳上临近所述安装架的一端固定于所述限位座。
[0017]
在其中一个实施例中，所述夹爪与所述从动轴连接处设有万向转动机构，用于调节所述从动轴的角度。
[0018]
实施本发明的sar测试自动夹具，通过主动轴带动凸轮转动，凸轮转动时，与凸轮配合的导向杆沿导向槽滑动并带动从动轴及夹爪升降，以调节待检测产品与人体模型相应部位之间的距离；当从动轴由最高点升降运动至主动轮与从动轮啮合时，从动轴在主动轴的驱动下带动夹爪于yz轴平面内转动，通过待检测产品与人体模型距离的调节，可依序实现对产品四个面的测试；在从动轴转动时，牵引绳绕设在从动轴上，即牵引绳上临近夹爪一端的部分绳体被拉动至安装架与夹爪之间，如此，牵引绳末端与安装架之间的距离缩小，限位滑块即在牵引绳的带动下抽离夹轨，使得夹轨在重力作用下由xy轴平面内回落至yz轴平面内，实现待检测产品在xz轴平面内的翻转，随后重新驱动主动轴转动，并调节待检测产品与人体模型距离的调节，实现对其余两个面的测试；至此，用户仅需进入测试室内装夹一次待检测产品，对主动轴的驱动可在测试室外进行，待检测产品与人体模型的距离也可在实验前根据待检测产品的尺寸多次拟合导向槽的形状及轨迹来控制，随后经四次夹爪调节，实现对模型头部电磁影响的检测，即仅需对夹具进行五次手动调节即实现对人体电磁影响的一次完整测试，夹具的自动化程度较高，大大缩短了装夹待检测产品所耗的时间，缩短了sar测试的周期，并提升了sar测试的效率。
附图说明
[0019]
图1为本发明的一个实施例中sar测试自动夹具的结构示意图；
[0020]
图2为图1所示实施例中sar测试自动夹具的爆炸结构示意图；
[0021]
图3为本发明的一个实施例中导向机构的结构示意图；
[0022]
图4为本发明的一个实施例中装夹机构的部分结构示意图；
[0023]
图5为图4所示实施例中a部分的局部放大结构示意图；
[0024]
图6为图4所示实施例中b部分的局部放大结构示意图；
[0025]
图7为本发明的一个实施例中防绞线机构的剖面结构示意图。
具体实施方式
[0026]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0027]
请一并参阅图1、图2及图4，本发明提供了一种自动化程度较高、测试周期短且测试效率高的sar测试自动夹具10，该sar测试自动夹具10包括：
[0028]
传动机构100，包括安装架110，穿设安装架110由外部电机驱动并同轴设有主动轮130的主动轴120以及穿设并与安装架110转动连接、同轴设有可与主动轮130啮合的从动轮150的从动轴140；
[0029]
导向机构200，包括与主动轴120同轴转动并设有导向槽220的凸轮210以及一端与从动轴140同轴转动，另一端插设于导向槽220的导向杆230，导向杆230在凸轮210转动时沿导向槽220滑动并带动从动轴140沿z轴方向作升降运动；
[0030]
装夹机构300，包括安装于从动轴140、其内表面铰链设置有用于夹持待检测产品的夹轨320的夹爪310，以及穿设夹爪310、一端与安装架110连接、另一端设有限位滑块340的牵引绳330，限位滑块340用于在支撑夹轨320时维持夹轨320处于xy轴平面内；
[0031]
从动轴140在主动轮130与从动轮150分离时随导向杆230升降并调节夹爪310沿z轴的高度，在主动轮130与从动轮150啮合时，相对于主动轴120反向转动并带动夹爪310在yz轴平面内翻转；牵引绳330在从动轴140转动时绕设于从动轴140并拉动限位滑块340离开夹轨320，夹轨320在与限位滑块340分离时受重力作用在xz轴平面内翻转。
[0032]
实施本发明的sar测试自动夹具10，通过主动轴120带动凸轮210转动，凸轮210转动时，与凸轮210配合的导向杆230沿导向槽220滑动并带动从动轴140及夹爪310升降，以调节待检测产品与人体模型相应部位之间的距离；当从动轴140由最高点升降运动至主动轮130与从动轮150啮合时，从动轴140在主动轴120的驱动下带动夹爪310于yz轴平面内转动，通过待检测产品与人体模型距离的调节，可依序实现对产品四个面的测试；在从动轴140转动时，牵引绳330绕设在从动轴140上，即牵引绳330上临近夹爪310一端的部分绳体被拉动至安装架110与夹爪310之间，如此，牵引绳330末端与安装架110之间的距离缩小，限位滑块340即在牵引绳330的带动下抽离夹轨320，使得夹轨320在重力作用下由xy轴平面内回落至yz轴平面内，实现待检测产品在xz轴平面内的翻转，随后重新驱动主动轴120转动，并调节待检测产品与人体模型距离的调节，实现对其余两个面的测试；至此，用户仅需进入测试室
内装夹一次待检测产品，对主动轴120的驱动可在测试室外进行，待检测产品与人体模型的距离也可在实验前根据待检测产品的尺寸多次拟合导向槽220的形状及轨迹来控制，随后经四次夹爪310调节，实现对模型头部电磁影响的检测，即仅需对夹具10进行五次手动调节即实现对人体电磁影响的一次完整测试，夹具的自动化程度较高，大大缩短了装夹待检测产品所耗的时间，缩短了sar测试的周期，并提升了sar测试的效率。
[0033]
需要说明的是，本实施例中，将z轴设定为当夹具10放置于水平面时的竖直方向，xy轴平面设定为水平面，xz轴平面设定为垂直于水平面并与主动轴120延伸方向平行的平面，yz轴平面设定为分别垂直于水平面及主动轴120延伸方向的平面，于此不再赘述。
[0034]
传动机构100用于在外部驱动件，如电机的带动下进一步调节夹爪310在三维空间内的位置及角度，以便于使待检测产品的每一面靠近人体模型，以模拟真实的辐射环境。其中，安装架110用于支撑主动轴120与从动轴140及其他装设在二者上的部件。在实际检测作业时，安装架110可通过与自重较大的底座连接，以放置在测试室的地面上，或通过螺栓等固定在外部机件上，实现夹具10的安装。需要说明的是，在本发明的夹具10的使用过程中，用于驱动主动轴120转动的电机必须放置在测试室外，二者可通过相应的传动轴连接，且夹具10上各部件宜采用低损耗及低介电常数的材料，如塑料制作，以避免夹具10材料及电机工作对人体模型产生的电磁干扰或对待检测产品发出的电磁波的影响，从而提升检测结果的可靠性。
[0035]
一实施例中，安装架110沿z轴方向开设有导向通孔111，用以限定主动轴120及从动轴140的运动路径，防止主动轴120及从动轴140运动过程中产生偏转，从而提升夹具10结构的可靠性。
[0036]
需要说明的是，主动轮130与从动轮150并非持续保持连接并啮合，仅当从动轴140在导向杆230的带动下靠近主动轮130，直至主动轮130与从动轮150啮合，从动轮150即在主动轮130的带动下相对于主动轮130反向转动，以带动从动轴140及安装于从动轴140的夹爪310以及待检测产品转动，使得待检测产品的不同面朝向人体模型的身体部位。
[0037]
导向机构200用于控制从动轴140作升降运动或在主动轴120的作用下配合作旋转运动，以调节夹爪310的形态及待检测产品的角度。请参阅图3，一实施例中，导向槽220包括第一圆弧部221、与第一圆弧部221一端相切的直线过渡部222及背向第一圆弧部221并与直线过渡部222连通的第二圆弧部223。进一步的，凸轮210上包括呈中心对称设置的两个导向槽220，两个导向槽220的第一圆弧部221合围形成360度圆，且每一导向槽220的第二圆弧部223与另一导向槽220的第一圆弧部221连通并平滑过渡。
[0038]
具体的，当导向杆230进入一导向槽220的第一圆弧部221时，主动轮130与从动轮150啮合，从动轴140相对于主动轴120转动，导向杆230在一导向槽220内沿第一圆弧部221运动至其与直线过渡部222连通处，并进入直线过渡部222，如此，从动轴140即在导向杆230的带动下离开主动轴120，即从动轮150与主动轮130分离；当导向杆230在凸轮210的作用下从直线过渡部222运动至第二圆弧部223时，用户可在测试室外控制电机反转，这样，导向杆230将经由第二圆弧部223回落至另一导向槽220的第一圆弧部221，该过程中，导向杆230将带动从动轴140靠近主动轴120，当导向杆230进入另一导向槽220的第一圆弧部221时，主动轮130与从动轮150再次啮合，从动轴140即在主动轴120的作用下以与其初始转动方向相反的方向转动，当导向杆230滑动至此导向槽220的第一圆弧部221与直线过渡部222连通处
时，重复上述运动，直至导向杆230再次回落至第一个导向槽220的第一圆弧部221内，如此，夹爪310在从动轴140的带动下于yz轴平面内旋转360度，以使得待检测产品的连续四个面依序面向人体模型。需要进一步说明的是，本实施例的第一圆弧部221及第二圆弧部223的弧长、直线过渡部222的长度及倾角可通过各面与人体模型检测时的距离进行拟合设计，于此不再赘述。
[0039]
一实施例中，直线过渡部222由与凸轮210铰链连接、且一端与第一圆弧部221连通的导向件240在转动至与第二圆弧部223连通时形成。需要说明的是，图1至3中虚线部分为导向件240转动后形成的直线过渡部222，当导向件240运动至图示虚线部位时，即得到直线过渡部222。通过设置与凸轮210铰链连接的导向件240，当导向杆230运动至第一圆弧部221与导向件240连通处时，导向杆230进入导向件240内并在向心力的作用下推动导向件240向靠近第二圆弧部223的方向运动，直至导向件240与第二圆弧部223连通，以便将导向杆230送入第二圆弧部223。当凸轮210反转时，导向件240在凸轮210的带动下相对凸轮210转动并与第二圆弧部223断开，这样，导向杆230仅能沿着第二圆弧部223回落至另一导向槽220的第一圆弧部221内，避免导向杆230经由导向件240回落至原导向槽220的第一圆弧部221，以便于控制从动轴140的转动方向，从而提升夹具10的可靠性。
[0040]
装夹机构300用于装设待检测产品并对待检测产品的角度进行调节。其中，夹爪310用于夹持待检测产品，牵引绳330用于在从动轴140转动时，绕设在从动轴140上，这样，牵引绳330末端与安装架110之间的距离缩小，限位滑块340即在牵引绳330的带动下离开夹轨320，即，撤销对夹轨320的支撑，以使得夹轨320在重力作用下翻转至yz轴平面内。请结合图4与图5，一实施例中，夹爪310的内表面开设有用于限定限位滑块340滑动路径的滑槽311，且滑槽311的槽口处设有与限位滑块340上背向滑槽311底面的一面相抵接、并与夹爪310一体成型的卡块(图未示)，以避免限位滑块340从滑槽311内脱落，从而保证牵引绳330对夹轨320状态调节的有效性及可靠性。
[0041]
需要说明的是，一实施例中，夹爪310的两个相对内表面上分别设有一夹轨320及分别对应与一夹轨320连接并用于控制相应夹轨320运动状态的两个牵引绳330，即，设置两个夹轨320共同夹持待检测产品，以提升对待检测产品夹持作业的可靠性。此外，在实际生产中，还可将夹轨320设计为弹性卡件，以便适应不同厚度的待检测产品，如适应不同厚度的手机。进一步的，夹爪310上用于装设夹轨320的两个面板还可活动设置，即两个面板之间的距离可调，以便适应不同长度或宽度的待检测产品，以扩大夹具10的适用范围。
[0042]
请进一步参阅图4，一实施例中，夹爪310的内壁设有用于限定夹轨320摆动路径的弧形限位槽312，弧形限位槽312对应的圆心角为90度。优选的，夹轨320的底部设有可沿弧形限位槽312滑动的导块321，导块321的一边侧开设有与限位滑块340配合的卡槽322。通过设置弧形限位槽312，当限位滑块340离开夹轨320，即撤销对夹轨320的支撑时，由于夹轨320与夹爪310的内表面铰链连接，如此，夹轨320即在自重影响下相对于其与夹爪310的铰链连接部位摆动，该过程中，夹轨320在导块321与弧形限位槽312的配合下始终沿着弧形限位槽312的延伸方向移动，避免夹轨320摆动过程中产生晃动，以提升待检测产品在xz轴平面内转动的可靠性。
[0043]
请参阅图6，一实施例中，弧形限位槽312的底部于其内侧壁设有避位槽313及通过弹簧314与避位槽313的内表面连接的抵接块315，抵接块315用于在夹轨320于xz轴平面内
翻转时受导块321挤压回缩至避位槽313并抵紧导块321。通过设置抵接块315，当夹轨320在其自重作用下回落至弧形限位槽312的底部时，该抵接块315与夹轨320上的导块321相抵接，避免夹轨320在夹爪310或夹具10整体受外力冲击或者夹轨320自身冲击弧形限位槽312内壁时，沿弧形限位槽312反向滑动，以提升夹轨320于xz轴平面内翻转调节的可靠性。进一步的，抵接块315上临近弧形限位槽312设有半抛物面，该半抛物面的顶点临近弧形限位槽312的底部，也可以理解为，该半抛物面近似弧形限位槽312的内侧面，这样，在夹轨320从弧形限位槽312的顶部回落至弧形限位槽312底部的过程中，抵接块315对导块321的阻力较小，以便夹轨320顺利摆动至yz轴平面内。
[0044]
请一并参阅图4与图7，一实施例中，牵引绳330上与限位滑块340连接的一端设有防绞线机构350，包括壳体351，插入壳体351并与夹爪310的内侧面固定连接的空心定轴352，收容于壳体351并可转动的套设于空心定轴352、具有涡旋通道353a的蜗壳体353，牵引绳330依序穿设空心定轴352及蜗壳体353的心部并经逐级绕设于涡旋通道353a的内表面后，由涡旋通道353a的开口端穿出与限位滑块340连接。具体的，当牵引绳330在从动轴140转动时绕设在从动轴140上时，牵引绳330上临近夹爪310的一端始终经由空心定轴352穿入蜗壳体353的涡旋通道353a内，并逐次缠绕在涡旋通道353a的内表面或从涡旋通道353a的内表面逐级分离，避免因牵引绳330绕设在空心定轴352上时受较大摩擦力，进而引发的绞线问题。
[0045]
请再次参阅图1，一实施例中，装夹机构300还包括限位座360，限位座360套设于从动轴140并与安装架110滑动连接，牵引绳330上临近安装架110的一端固定于限位座360。优选的，安装架110上开设有与限位座360底部配合并限定限位座360滑动路径的t形槽，以提升限位座360与安装架110连接的可靠性。进一步的，一实施例中，限位座360上一体成型有套设于从动轴140的套筒，套筒上远离限位座360的一端设有卡环，该卡环的外径大于套筒的外径。这样一来，当从动轴140转动时，牵引绳330在卡环的限定下始终于套筒的外表面缠绕，且套筒并不产生转动，也就是说，牵引绳330的绕设环境较为单一，避免了在牵引绳330绕设在从动轴140上时，因牵引绳330与从动轴140分别产生转动，牵引绳330在从动轴140上无序缠绕可能引发的绳体扰乱问题，以保证夹具使用的可靠性。
[0046]
一实施例中，限位座360上设有螺纹槽或卡接槽，牵引绳330上设有与该螺纹槽或卡接槽配合的插件，这样，在实际生产中，可设计多条长度不同的牵引绳330，通过选用一定数量及长度的牵引绳330进行组合，以获得预定长度的线长，这样，在保证绳体与限位座360连接处张紧，便于牵引绳330在从动轴140转动时绕设于从动轴140，将限位滑块340拉离卡槽322的同时，使得夹具可以适应不同尺寸的待检测产品，从而扩大夹具10的适用范围。
[0047]
一实施例中，夹爪310与从动轴140连接处设有万向转动机构(图未示)，用于调节从动轴140的角度。例如，从动轴140上临近夹爪310的一端设有球面，夹爪310上面向从动轴140的一面开设有与该球面配合的球面凹槽，当然，还可分别在球面及球面凹槽上设置阻尼结构，如，设置防滑纹，以提升夹爪310相对于从动轴140转动的可靠性。需要说明的是，在夹爪310与从动轴140连接处设置万向转动机构，主要用于适应无线产品对人体模型头部电磁辐射的检测，具体的，在模拟无线产品对人体模型头部影响时，包括了无线产品紧贴人体模型的头部并在该平面内倾斜(模拟打电话时手机听筒及受话部分别与耳朵及嘴部的关系)以及无线产品与人体模型的侧脸呈一定夹角设置(模拟部分用户接听电话时将手机受话部
距离嘴部一定距离的情形)两种情况，这样，在对人体模型头部电磁影响检测前，用户进入测试室内，调节并使无线产品的特定面朝向人体模型，随后通过整体转动夹爪310，使得无线产品处于预定偏角内，以便于更准确的模拟无线产品使用时的情形，提升检测结果的可靠性。
[0048]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0049]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。