一种铝基板热压性能测试设备

本发明涉及铝基板加工、性能测试，具体涉及一种铝基板热压性能测试设备。

背景技术：

1、铝基板是一种具有良好散热功能的金属基覆铜板，一般单面板由三层结构所组成，分别是电路层(铜箔)、绝缘层和金属基层。常见于led照明产品。有正反两面，白色的一面是焊接led引脚的，另一面呈现铝本色，一般会涂抹导热凝浆后与导热部分接触。

2、但是热压后的铝基板需要进行一系列参数的测试来判断铝基板产品的合格和质量。比如热压后铝基板的标称厚度及偏差是否满足标准，是否存在平整度、翘曲度不一致的现象，翘曲度为印刷板翘曲的高度/印制板弯曲的长度。其中，通常铝基板板厚为1.0mm以上时，厚度公差为-0.1mm～+0.1mm，铝基板厚度为1.0mm以下时，厚度公差为-0.05mm～+0.05mm；板材翘曲度在0.05mm以内。铝基板的平整度是影响铝基板散热和耐压性能的重要因素。但是传统的测试方式都是采用人工进行测量、数据记录和计算差额判断是否满足铝基板的厚度和平整度标准。这种方式费时费力，严重制约了铝基板的测试作业效率。

3、同时，基于对铝基板产品可靠性的要求，需要对其进行耐电压测试，以评估该铝基板对高电压的耐受能力。进一步讲，关于铝基板热压性能参数的耐电压测试；比如要求铝基板在电压为4kv/min，电流为10ma，时间1分钟的条件下不被击穿。传统的铝基板耐电压测试，俊是通过人工手拿测试针进行人工测量电压等参数信息。这种方式费时费力，严重制约了铝基板的耐电压测试作业效率。随着技术的不断发展，对于铝基板基本性能板材厚度、平整度以及耐电压的测试，也有了辅助的自动化测试设备，但是现有技术的辅助测试设备分体使用，缺少一体化结构，使用效果不佳，而且对于铝基板的平整度测试效率较慢，测试精度较低；也即是无法实现自动化、快速高效的铝基板平整度和耐电压测试作业，同时测试精度有限，测试人员无法直观进行数据查看和对铝基板质量的判断，严重制约了铝基板测试的作业效率。为此，我们需要一种铝基板热压性能测试设备。

技术实现思路

1、为了解决上述存在的现有技术铝基板热压性能测试的缺点和不足之处，本发明提供一种结构设计合理、一体化进行厚度-平整度以及耐电压性能测试作业、实现自动化快速高效铝基板测试作业、提高铝基板测试精度同时便于测试人员直观进行数据查看和铝基板质量判断的铝基板热压性能测试设备。

2、为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种铝基板热压性能测试设备，包括支撑架，所述支撑架为矩形框架结构，中心为安装腔，在所述安装腔内还设有支撑结构，所述支撑结构配置成可对铝基板完成预设位置的固定，并可进行翻转作业；所述支撑架一侧还设有背板，所述背板为l型结构，在所述背板顶壁左右两侧均设有侧翼板；所述背板上还设有第一测试结构，所述第一测试结构包括驱动电机、驱动轴、安装块、滑动杆、安装板和红外测距传感器；所述驱动电机通过支架安装于背板，所述驱动轴左右分布且可转动地设置于两个所述侧翼板之间，所述驱动轴与驱动电机的输出轴连接；所述安装块套设安装于驱动轴，且二者之间通过螺纹连接；所述滑动杆设置于侧翼板，且与驱动轴保持平行，所述滑动杆贯穿通过安装块，且二者之间保持滑动连接；所述安装板前后分布，且与安装块通过螺栓连接；所述红外测距传感器为均匀分布的多个，且设置于安装板；所述红外测距传感器还连接有led显示屏，所述led显示屏安装于背板，且内置有控制器，所述控制器包括信号接收单元、信号处理单元和数据存储单元；所述信号接收单元用于接收多个红外测距传感器对于铝基板表面的测距样例参数，并以xy的坐标对样例参数定义位置标签，以供管理员查看；所述信号处理单元通过核心算法公式对于一系列的测距样例参数数据进行筛分比较，并识别出波峰和波谷数据及其对应的时间，并给出其中的极值；所述数据存储单元用于对测距样例参数进行存储，并以铝基板的单体数量为单位通过excel表格进行数据的记录；

4、其中，信号处理单元的核心算法公式：

5、

6、其中，f是原始数据，fmaxmin[i]是平滑后的数据；l是平滑窗口的大小，通常是奇数，如3、5、7依次类推，i，j为测距样例；

7、对移动平均平滑后的数据计算一阶导数，以找到可能的极值点；

8、f′[i]＝fmaxmin[i+1]-fmaxmin[i]；

9、遍历导数数据，找到导数从正变负的点，这些点对应于局部极大值，如果f′[i]>0且f′[i+1]<0，则i是一个局部极大值的索引；遍历导数数据，找到导数从负变正的点，这些点对应于局部极小值，如果f′[j]<0且f′[j+1]>0，则j是一个局部极小值的索引；通过测距样例参数极大值与极小值的差额计算可完成对铝基板热压后的平整度的测试作业。

10、作为优选的技术方案：在所述支撑架的下方还设有支撑腿。

11、进一步优选的技术方案：所述支撑结构包括气缸、支撑杆；所述气缸设置于支撑架，所述支撑杆前后分布，且可滑动地设置于支撑架，所述支撑杆与气缸连接；铝基板初始固紧状态下，铝基板的下端面与支撑杆接触。

12、进一步优选的技术方案：所述支撑结构还包括翻转电机、联动轴、固定板、按压板；所述翻转电机通过支架设置于支撑架，且具有锁止功能；所述联动轴左右分布且与安装腔侧壁保持可相对转动，所述联动轴与翻转电机连接，以完成固定板的180度翻转作业；所述固定板为凹型结构，且一侧与联动轴通过焊接固定；所述按压板可上下移动地设置于固定板内，以完成铝基板预设固紧力的安装。

13、进一步优选的技术方案：所述按压板一侧还设有竖直分布的转动杆，且二者之间通过轴承连接；所述转动杆贯穿通过固定板上侧壁，且二者之间保持螺纹连接；

14、进一步优选的技术方案：所述按压板一侧还设有导向杆，所述导向杆贯穿通过固定板，且二者之间保持滑动连接。

15、进一步优选的技术方案：所述支撑架一侧还设有第二测试结构，所述第二测试结构包括转动电机、转动轴、基座和测试针；所述转动电机通过支架安装于远离所述驱动电机一侧的背板，所述转动轴左右分布，且设置于背板，所述转动电机的输出轴与转动轴连接；所述基座贯穿通过转动轴，且二者之间保持螺纹连接；同时基座也贯穿通过滑动杆设置，且二者之间保持滑动连接；所述测试针安装于所述基座，且用于对铝基板进行通电的耐电压测试作业，且测试针与所述led显示屏保持信号连接。

16、进一步优选的技术方案：所述第一测试结构与第二测试结构交替进行作业；且初始状态下，红外测距传感器和测试针分别位于背板的左右两侧。

17、进一步优选的技术方案：所述测试针与基座之间还设有升降件，所述升降件包括电动升降杆和载体；所述电动升降杆一端与基座连接、另一端连接所述载体，所述载体前后分布，且开设有安装孔，所述测试针卡嵌安装于安装孔。

18、进一步优选的技术方案：所述测试针包括正极测试针和负极测试针；且正极测试针和负极测试针均通过电线与外部电源连接；所述正极测试针与负极测试针之间的间距可调节。

19、本发明相比于现有技术的有益效果是：

20、1.本发明结构设计合理，对于铝基板的平整度测试精度高；红外测距传感器为单排的分布的多个，同时可采集铝基板上多个距离参数信号，并通过驱动电机、驱动轴、安装块、滑动杆、安装板的配合，驱动电机正转会带动红外测距传感器左移，驱动电机采用伺服控制电机，可通过精确控制驱动电机的转动量，完成红外测距传感器的单次预设移动量，会带动红外测传感器继续移动，进而测量并记录集群式的n个距离信号参数并记录，并可通过初始设定值来判断参数指标异常；

21、2.本发明进一步设置led显示屏和控制器，通过接收多个红外测距传感器对于铝基板表面的测距样例参数，并以xy的坐标对样例参数定义位置标签，以供管理员查看；并进一步通过核心算法公式对于一系列的测距样例参数数据进行筛分比较，并识别出波峰和波谷数据及其对应的时间，并给出其中的极值；最后通过测距样例参数极大值与极小值的差额计算可完成对铝基板热压后的标称厚度及偏差以及平整度的测试作业；进而判断铝基板板面的平整度是否一致，并在led显示屏上直观显示，测试工作人员可直观便捷地查看，测试效率更高；

22、3.本发明进一步采用固定板、按压板以及转动杆的配合，实现对铝基板的放置安装和定位固紧；同时采用翻转电机、联动轴的辅助配合，对翻转电机的控制转动，即可实现带动铝基板的转动作业；进一步的采用气缸、支撑杆作为辅助配合，可针对较长规格型号的铝基板进行辅助支撑，并在铝基板180翻转过程中，支撑杆收缩，与铝基板运动互不干涉，进而实现了在保证铝基板固紧安装的基础上，可便捷翻转进行双面自动化的高效检测，可快速完成铝基板双面平整度的测试，提高了铝基板的测试效率，避免了现有技术来回拆装费时费力的难题；

23、4.本发明设置转动电机、转动轴、基座和测试针的配合，实现了正负极测试针的左右位置移动调节，并通过电动升降杆实现高度调节，便于测试针与铝基板的正负极保持安全接触；实现了在保证铝基板位置固定不会晃动的基础上，增强了铝基板耐电压测试自动化进行的稳定型；同时突出设计的是可采用移动槽、滑块和固定螺栓配合的形式，实现正负极测试针之间间距的随意调节，可广泛应用于多种规格型号、尺寸大小铝基板的耐电压测试作业，效率更高，实用性更强。