Led模组接触力测试装置及其检测方法
【专利摘要】本发明为LED模组接触力测试装置及其检测方法；该测试装置包括底座、力传感器、支撑框架、模组安装座、力传递轴、接触板以及转换座；力传感器和支撑框架下端分别与底座固定，支撑框架包围设置在力传感器外侧；垂直布置的力传递轴两端分别与力传感器和接触板相连接；模组安装座设置在支撑框架外侧，转换座设置在模组安装座上，转换座上表面与接触板上表面齐平；待测LED模组设置在转换座中，且待测LED模组下表面与接触板上表面相接触，通过接触板测量待测LED模组的接触力，并通过力传递轴传输至力传感器；本发明的示值相对误差及重复性均优于0.3％，并可适应不同尺寸规格的模组进行测试，轻便灵巧、便于携带，可广泛用于各类LED模组接触力测试。
【专利说明】LED模组接触力测试装置及其检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种LED模组的检测装置，尤其涉及LED模组接触力测试装置及其检测方法。
【背景技术】
[0002]LED模组包括模组保持器以及LED灯，模组保持器一般为塑料件，因此模组保持器受LED灯挤压后会发生较大弹性形变，而其他部件由于是具有一定刚性的金属部件，其变形量可以忽略，由于模组保持器的弹性形变产生的力就是LED模组的接触力；由于在相关标准中有LED灯接触力测量的要求，因为如果该力过小，导致LED灯安装不牢固，如果该力过大，又会造成接触面发热量过大，有隐患，所以需要对厂家生产的LED模组接触力进行检测，确保都在标准规定范围之内。
[0003]目前，国内外均未开发出专门用于LED模组接触力检测的设备。
【发明内容】
[0004]本发明为了填补本领域中对于检测LED模组接触力的技术空白，提供了一种LED模组接触力测试装置及其检测方法；
[0005]本发明的技术方案如下:
[0006]本发明的第一个保护主题是:LED模组接触力测试装置；
[0007]所述测试装置包括底座1、力传感器2、支撑框架3、模组安装座5、力传递轴6、接触板7以及转换座8 ；
[0008]所述力传感器2和所述支撑框架3下端分别固定在所述底座I上，所述支撑框架3为环形筒状结构，其包围设置在所述力传感器2外侧；所述力传递轴6沿垂直方向布置，其下端与所述力传感器2上表面固定连接，上端与所述接触板7下表面固定连接；
[0009]所述模组安装座5为筒状结构，其套接并外扣在所述支撑框架3上端；所述转换座8为可拆卸部件，其固定设置在所述模组安装座5上表面；所述模组安装座5与所述转换座8表面分别设置有同轴的通孔，且两个所述通孔的最小内径大于所述接触板7的最大外径，所述模组安装座5沿垂直方向与所述支撑框架3之间的相对位置可调，从而调整所述转换座8的上表面与所述接触板7的上表面齐平；
[0010]所述转换座8上安装待测LED模组，所述待测LED模组下表面与所述接触板7上表面相接触；所述待测LED模组在安装过程中产生向下的作用力，该作用力传输至所述接触板7，再通过所述力传递轴6传输至所述力传感器2。
[0011]所述模组安装座5内壁以及所述支撑框架3外壁分别为螺纹结构，即所述模组安装座5通过螺纹旋拧方式调整与所述支撑框架3在垂直方向上的相对位置。
[0012]所述装置还包括至少两个锁紧旋钮4 ；
[0013]所述锁紧旋钮4为螺钉式结构，其沿所述模组安装座5的外壁周向均匀分布，所述锁紧旋钮4末端顶住所述支撑框架3外壁，使所述模组安装座5与所述支撑框架3之间在锁紧时不发生相对运动。
[0014]在具体实施中:
[0015]所述接触板7的径向截面为圆形，所述模组安装座5与所述转换座8表面的同轴通孔均为圆形；所述接触板7的表面尺寸大于所述待测LED模组的表面尺寸。
[0016]所述待测LED模组包括模组保持器9和LED灯10 ;所述模组保持器9通过螺栓安装在所述转换座8上表面，所述LED灯10旋拧固定在所述模组保持器9中，且所述LED灯10的下表面与所述接触板7上表面相接触；
[0017]所述转换座8的内径大于所述接触板7的外径，且所述转换座8的内径大于所述模组保持器9的内径，所述接触板7的外径大于所述模组保持器9的内径。
[0018]所述模组保持器9是环状结构，其内壁为螺纹结构，可以和所述LED灯10的外螺纹结构配合；安装所述LED灯10时，将所述LED灯10旋拧进所述模组保持器9后，所述模组保持器9受到径向向外的被撑胀力，而所述LED灯10受到向下的被挤压力，这个被挤压力传输至所述接触板7，再通过所述力传递轴6传输至所述力传感器2。
[0019]所述力传感器2的测量精度高于或等于0.1级；
[0020]所述装置的测量力值精度高于或等于0.3级。
[0021]本发明的第二个保护主题是:利用本发明的装置检测LED模组接触力的方法；
[0022]所述检测方法的步骤为:
[0023]步骤I，组装实验仪器:
[0024]步骤1.1，将所述力传感器2和所述支撑框架3安装在所述底座I上，所述力传递轴6下端连接在所述力传感器2上，上端与所述接触板7相连接，所述模组安装座5通过内螺纹与所述支撑框架3上的外螺纹结合；将所述转换座8安装在所述模组安装座5上，将所述模组保持器9安装在所述转换座8上；
[0025]步骤1.2，将所述力传感器2与测力仪表的信号输入端相连接，对所述测力仪表进行通电预热30分钟；对所述测力仪表进行清零操作，以初始没有任何负载时为零点；
[0026]步骤1.3，通过旋转所述模组安装座5，由上向下逐渐降低所述模组安装座5的高度，从而调整所述转换座8的高度，并同时观察所述力传感器2显示的数值；若所述力传感器2显示的数值为0，则重复执行所述步骤1.3的操作；
[0027]若所述力传感器2显示的数值大于0，则表示所述接触板7已经接触上所述模组保持器9，即所述模组保持器9下表面与所述接触板7上表面接触齐平，也就是使所述接触板7上表面与所述转换座8的上表面在同一水平面上，再旋紧所述模组安装座5两侧的锁紧旋钮4，使所述模组安装座5的高度位置保持不变，并继续执行步骤1.4 ；
[0028]步骤1.4，将所述测力仪表清零后，将第一个所述LED灯10旋进所述模组保持器9最底端，此时所述LED灯10下表面、所述模组保持器9下表面以及所述接触板7上表面处于同一平面；
[0029]步骤2，检测第一个所述待测LED模组的接触力；
[0030]所述待测LED模组底面与所述接触板7顶面之间产生挤压力，该挤压力即为所述待测LED模组的接触力，通过所述力传递轴6将该接触力传递至力传感器2，通过所述力传感器2采集接触力数据，并将该数据传输至所述测力仪表，通过所述测力仪表获取接触力的值；[0031 ] 步骤3，更换LED模组；
[0032]步骤3.1，若新的待测LED模组尺寸小于所述接触板7，则不更换所述接触板7，并顺序执行步骤3.2 ;若新的待测LED模组尺寸大于所述接触板7，则更换所述接触板7以及所述转换座8，并顺序执行步骤3.2 ；
[0033]更换待测LED模组时是将LED灯10和模组保持器9 一起更换，通过更换转换座9与接触板7，可以实现不同尺寸的LED模组测试。
[0034]步骤3.2，旋转所述模组安装座5，使所述接触板7上表面与所述转换座8的上表面在同一水平面上，再将旋紧所述模组安装座5两侧的锁紧旋钮4，保持所述模组安装座5的高度位置不变；
[0035]步骤3.3，将新的待测LED模组安装在所述转换座8上，其中，LED灯10下表面直接与所述接触板7接触，所述模组保持器9固定在所述LED灯10侧部底端，所述模组保持器9底端设置在转换座8中；重复实施步骤2的操作，完成对新的待测LED模组的接触力检测；
[0036]步骤4，重复实施步骤3的操作，直至完成所有所述待测LED模组的接触力检测。
[0037]本发明为LED模组接触力的测量提供科学方便的测量仪器，通过该测试装置可以对不同种类LED模组进行接触力测试，从而检验不同厂家生产模组的接触力是否能够达到标准要求。
[0038]本发明利用应变测量技术，结合受力结构设计，自主研制了一种LED模组接触力测试仪，为LED模组接触力的测量提供科学方便的测量仪器，通过该测试仪可以对不同种类LED模组进行接触力测试，从而检验不同厂家生产模组的接触力是否能够达到标准要求；
[0039]本发明的特点是结构科学合理、精度等级高，示值相对误差及重复性均优于
0.3%，并且可以适应不同尺寸规格的模组进行测试，轻便灵巧、便于携带，可广泛用于各类LED模组接触力测试。
【专利附图】
【附图说明】
[0040]图1为本发明的LED模组接触力测试装置的结构示意图；
[0041]图2为本发明的LED模组接触力检测方法的流程图
[0042]附图标号说明:
[0043]1-底座；2_力传感器；3_支撑框架；4_锁紧旋钮；5_模组安装座；
[0044]6-力传递轴；7_接触板；8_转换座；9_模组保持器；10-LED灯；
[0045]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细地说明，本发明的保护范围不局限于下述的【具体实施方式】。
【具体实施方式】
[0046]如图1所示，LED模组接触力测试装置，包括底座1、力传感器2、支撑框架3、锁紧旋钮4、模组安装座5、力传递轴6、接触板7以及转换座8 ；
[0047]所述力传感器2的下表面和支撑框架3的下表面分别通过螺栓与所述底座I固定连接；所述支撑框架3为环形筒状结构，其包围设置在所述力传感器2外侧；
[0048]所述力传递轴6沿垂直方向布置，其下端通过螺纹连接在力传感器2上，上端通过螺栓与所述接触板7固定连接，所述接触板7的横截面为圆形；
[0049]所述模组安装座5为环形筒状结构，所述模组安装座5通过内螺纹与支撑框架3上的外螺纹结合，模组安装座5通过旋转方式调节与所述支撑框架3之间的相对高度；
[0050]所述模组安装座5的外壁周向上对称分布有两个锁紧旋钮4 ;所述锁紧旋钮4为螺钉式结构，所述锁紧旋钮4末端顶住所述支撑框架3外壁，使所述模组安装座5与所述支撑框架3之间在锁紧时不发生相对运动。
[0051]转换座8为圆环结构，所述转换座8通过至少3根螺栓与所述模组安装座5上表面固定，所述转换座8的上表面与所述接触板7的上表面齐平；所述模组安装座5与所述转换座8表面设置有同轴的通孔，两个通孔均为圆形；
[0052]待测LED模组安装在转换座8上，所述待测LED模组包括模组保持器9和LED灯10 ;所述模组保持器9通过螺栓安装在所述转换座8上表面，所述LED灯10旋拧固定在所述模组保持器9中，所述LED灯10下表面、所述模组保持器9下表面以及所述接触板7上表面处于同一平面；
[0053]所述转换座8的内径大于所述接触板7的外径，且所述转换座8的内径略大于所述模组保持器9的内径，所述接触板7的外径略大于模组保持器9的内径。
[0054]所述力传感器2的测量精度为0.1级，所述装置的测量力值精度为0.3级。
[0055]如图2所示，利用本发明的装置检测LED模组接触力的方法，其步骤为:
[0056]步骤I，组装实验仪器:
[0057]步骤1.1，通过螺栓将所述力传感器2和所述支撑框架3安装在所述底座I上，所述力传递轴6下端通过螺纹连接在所述力传感器2上，上端通过螺栓与所述接触板7相连接，所述模组安装座5通过内螺纹与所述支撑框架3上的外螺纹结合；将所述转换座8安装在所述模组安装座5上，将LED模组保持器9安装在转换座8上；
[0058]步骤1.2，将所述力传感器2与测力仪表的信号输入端相连接，对所述测力仪表进行通电预热30分钟；对所述测力仪表进行清零操作，以初始没有任何负载时为零点；
[0059]步骤1.3，通过旋转所述模组安装座5，调整所述转换座8的高度，由上向下逐渐降低所述模组安装座5的高度，并同时观察所述力传感器2显示的数值；若所述力传感器2显示的数值为0，则重复执行所述步骤1.3的操作；
[0060]若所述力传感器2显不的数值大于O,该数值一般略大于O,如0.1或0.2等,则表示所述接触板7已经接触上所述模组保持器9，即所述模组保持器9下表面与所述接触板7上表面接触齐平，也就是使所述接触板7上表面与所述转换座8的上表面在同一水平面上，再旋紧所述模组安装座5两侧的锁紧旋钮4，保持使所述模组安装座5的高度位置不变；并继续执行步骤1.4 ；
[0061]步骤1.4，将所述测力仪表清零后，将所述LED灯10旋进所述模组保持器9中，此时所述LED灯10下表面、所述模组保持器9下表面以及所述接触板7上表面处于同一平面；
[0062]步骤2，检测第一个所述待测LED模组的接触力；
[0063]所述待测LED模组底面与所述接触板7顶面之间产生挤压力，该挤压力即为所述待测LED模组的接触力，通过所述力传递轴6将该接触力传递至力传感器2，通过所述力传感器2采集接触力数据，并将该数据传输至所述测力仪表，通过测力仪表获取接触力的值；
[0064]步骤3，更换LED模组；
[0065]步骤3.1，若新的待测LED模组尺寸小于所述接触板7，则不更换所述接触板7，并顺序执行步骤3.2 ;若新的待测LED模组尺寸大于所述接触板7，则更换所述接触板7以及所述转换座8，并顺序执行步骤3.2 ；
[0066]更换待测LED模组时是将LED灯10和模组保持器9 一起更换，通过更换转换座9与接触板7，可以实现不同尺寸的LED模组测试。
[0067]步骤3.2，旋转所述模组安装座5，使所述接触板7上表面与所述转换座8的上表面在同一水平面上，再将旋紧所述模组安装座5两侧的锁紧旋钮4，保持所述模组安装座5的高度位置不变；
[0068]步骤3.3，将新的待测LED模组安装在所述转换座8上，其中，LED灯10下表面直接与所述接触板7接触，所述模组保持器9固定在所述LED灯10侧部底端，所述模组保持器9底端设置在转换座8中；重复实施步骤2的操作，完成对新的待测LED模组的接触力检测；
[0069]步骤4，重复实施步骤3的操作，直至完成所有所述待测LED模组的接触力检测。
[0070]上述技术方案只是本发明的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本发明公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本发明上述【具体实施方式】所描述的结构，因此前面描述的方式只是优选地，而并不具有限制性的意义。
【权利要求】
1.LED模组接触力测试装置，其特征在于: 所述测试装置包括底座(I)、力传感器(2)、支撑框架(3)、模组安装座(5)、力传递轴(6)、接触板(7)以及转换座⑶； 所述力传感器(2)和所述支撑框架(3)下端分别固定在所述底座(I)上，所述支撑框架(3)为环形筒状结构，其包围设置在所述力传感器(2)外侧；所述力传递轴(6)沿垂直方向布置，其下端与所述力传感器(2)上表面固定连接，上端与所述接触板(7)下表面固定连接; 所述模组安装座(5)为筒状结构，其套接并外扣在所述支撑框架(3)上端；所述转换座(8)为可拆卸部件，其固定设置在所述模组安装座(5)上表面；所述模组安装座(5)与所述转换座(8)表面分别设置有同轴的通孔，且两个所述通孔的最小内径大于所述接触板(7)的最大外径，所述模组安装座(5)沿垂直方向与所述支撑框架(3)之间的相对位置可调，从而调整所述转换座(8)的上表面与所述接触板(7)的上表面齐平； 所述转换座(8)上安装待测LED模组，所述待测LED模组下表面与所述接触板(7)上表面相接触；所述待测LED模组在安装过程中产生向下的作用力，该作用力传输至所述接触板(7)，再通过所述力传递轴(6)传输至所述力传感器(2)。
2.根据权利要求1所述的LED模组接触力测试装置，其特征在于: 所述模组安装座(5)内壁以及所述支撑框架(3)外壁分别为螺纹结构，即所述模组安装座(5)通过螺纹旋拧方式调整与所述支撑框架(3)在垂直方向上的相对位置。
3.根据权利要求2所述的LED模组接触力测试装置，其特征在于: 所述装置还包括至少两个锁紧旋钮(4)； 所述锁紧旋钮(4)为螺钉式结构，其沿所述模组安装座(5)的外壁周向均匀分布，所述锁紧旋钮(4)末端顶住所述支撑框架(3)外壁，使所述模组安装座(5)与所述支撑框架(3)之间在锁紧时不发生相对运动。
4.根据权利要求1所述的LED模组接触力测试装置，其特征在于: 所述接触板(7)的径向截面为圆形，即所述模组安装座(5)与所述转换座(8)表面的同轴通孔均为圆形； 所述接触板(7)的表面尺寸大于所述待测LED模组的表面尺寸。
5.根据权利要求4所述的LED模组接触力测试装置，其特征在于: 所述待测LED模组包括模组保持器(9)和LED灯(10);所述模组保持器(9)通过螺栓安装在所述转换座(8)上表面，所述LED灯(10)旋拧固定在所述模组保持器(9)中，且所述LED灯(10)的下表面与所述接触板(7)上表面相接触； 所述转换座(8)的内径大于所述接触板(7)的外径，且所述转换座(8)的内径大于所述模组保持器(9)的内径，所述接触板(7)的外径大于所述模组保持器(9)的内径。
6.根据权利要求1?5之一所述的LED模组接触力测试装置，其特征在于: 所述力传感器(2)的测量精度高于或等于0.1级； 所述装置的测量力值精度高于或等于0.3级。
7.利用权利要求1?6之一所述的装置检测LED模组接触力的方法，其特征在于: 所述检测方法的步骤为: 步骤I，组装实验仪器: 步骤1.1，将所述力传感器(2)和所述支撑框架(3)安装在所述底座(I)上，所述力传递轴(6)下端连接在所述力传感器(2)上，上端与所述接触板(7)相连接，所述模组安装座(5)通过内螺纹与所述支撑框架(3)上的外螺纹结合；将所述转换座(8)安装在所述模组安装座(5)上，将所述模组保持器(9)安装在所述转换座(8)上； 步骤1.2，将所述力传感器(2)与测力仪表的信号输入端相连接，对所述测力仪表进行通电预热30分钟；对所述测力仪表进行清零操作，以初始没有任何负载时为零点； 步骤1.3，通过旋转所述模组安装座(5)，由上向下逐渐降低所述模组安装座(5)的高度，从而调整所述转换座(8)的高度，并同时观察所述力传感器(2)显示的数值；若所述力传感器(2)显示的数值为0，则重复执行所述步骤1.3的操作； 若所述力传感器(2)显示的数值大于0，则表示所述接触板(7)已经接触上所述模组保持器(9)，即所述模组保持器(9)下表面与所述接触板(7)上表面接触齐平，也就是使所述接触板(7)上表面与所述转换座(8)的上表面在同一水平面上，再旋紧所述模组安装座(5)两侧的锁紧旋钮4，使所述模组安装座(5)的高度位置保持不变，并继续执行步骤1.4; 步骤1.4，将所述测力仪表清零后，将第一个所述LED灯(10)旋进所述模组保持器(9)最底端，此时所述LED灯(10)下表面、所述模组保持器(9)下表面以及所述接触板(7)上表面处于同一平面； 步骤2，检测第一个所述待测LED模组的接触力； 所述待测LED模组底面与所述接触板(7)顶面之间产生挤压力，该挤压力即为所述待测LED模组的接触力，通过所述力传递轴(6)将该接触力传递至力传感器(2)，通过所述力传感器(2)采集接触力数据，并将该数据传输至所述测力仪表，通过所述测力仪表获取接触力的值； 步骤3，更换LED模组； 步骤3.1，若新的待测LED模组尺寸小于所述接触板(7)，则不更换所述接触板(7)，并顺序执行步骤3.2 ;若新的待测LED模组尺寸大于所述接触板(7)，则更换所述接触板(7)以及所述转换座(8)，并顺序执行步骤3.2 ； 步骤3.2，旋转所述模组安装座(5)，使所述接触板(7)上表面与所述转换座(8)的上表面在同一水平面上，再将旋紧所述模组安装座(5)两侧的锁紧旋钮(4)，保持所述模组安装座(5)的高度位置不变； 步骤3.3，将新的待测LED模组安装在所述转换座(8)上，并重复实施步骤2的操作，完成对新的待测LED模组的接触力检测； 步骤4，重复实施步骤3的操作，直至完成所有所述待测LED模组的接触力检测。
【文档编号】G01L5/00GK104344920SQ201410520251
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年9月30日 优先权日:2014年9月30日
【发明者】孟峰, 郑成龙, 张跃, 周详, 张智敏, 阮军, 蔡常青, 康鸿博 申请人:中国计量科学研究院, 北京半导体照明科技促进中心